KR20130035922A - 유도 결합 플라스마용 안테나 유닛 및 유도 결합 플라스마 처리 장치 - Google Patents

유도 결합 플라스마용 안테나 유닛 및 유도 결합 플라스마 처리 장치 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

3개 이상의 환상 안테나부를 동심 형상으로 마련한 고주파 안테나를 이용한 경우에도, 환상 안테나부의 전류의 독립 제어성이 높은 유도 결합 플라스마용 안테나 유닛을 제공하는 것이다.
안테나 유닛(50)에 있어서, 안테나(13)는, 고주파 전력이 공급되는 것에 의해 처리실 내에 유도 전계를 형성하는 동심 형상으로 마련된 적어도 3개의 안테나부(13a, 13b, 13c)를 갖고, 각 안테나부는 안테나선(61, 62, 63, 64) 등이 소용돌이 형상으로 권회되어 구성되며, 안테나부(13a, 13b, 13c) 중 인접하는 것끼리는, 안테나선이 서로 역권이 되도록 권회되어 있다.

Description

유도 결합 플라스마용 안테나 유닛 및 유도 결합 플라스마 처리 장치{ANTENNA UNIT FOR INDUCTIVELY COUPLED PLASMA AND INDUCTIVELY COUPLED PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 플랫 패널 디스플레이(FPD) 제조용의 유리 기판 등의 피처리 기판에 유도 결합 플라스마 처리를 실시할 때에 이용되는 유도 결합 플라스마용 안테나 유닛 및 그것을 이용한 유도 결합 플라스마 처리 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD) 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD) 제조 공정에 있어서는, 유리제의 기판에 플라스마 에칭이나 성막 처리 등의 플라스마 처리를 실행하는 공정이 존재하고, 이와 같은 플라스마 처리를 실행하기 위해서 플라스마 에칭 장치나 플라스마 CVD 성막 장치 등의 여러 가지의 플라스마 처리 장치가 이용된다. 플라스마 처리 장치로서는 종래, 용량 결합 플라스마 처리 장치가 많이 이용되고 있었지만, 최근, 고진공도로 고밀도의 플라스마를 얻을 수 있다고 하는 큰 이점을 갖는 유도 결합 플라스마(Inductively　Coupled　Plasma：ICP) 처리 장치가 주목받고 있다.
유도 결합 플라스마 처리 장치는, 피처리 기판을 수용하는 처리 용기의 천정벽을 구성하는 유전체창의 상측에 고주파 안테나를 배치하고, 처리 용기 내에 처리 가스를 공급하는 동시에 이 고주파 안테나에 고주파 전력을 공급함으로써, 처리 용기 내에 유도 결합 플라스마를 생기게 하여, 이 유도 결합 플라스마에 의해서 피처리 기판에 소정의 플라스마 처리를 실시하는 것이다. 고주파 안테나로서는, 평면 형상의 소정 패턴을 이루는 평면 환상 안테나가 많이 이용되고 있다.
평면 환상 안테나를 이용한 유도 결합 플라스마 처리 장치에서는, 처리 용기 내의 평면 안테나 바로 아래의 공간에 플라스마가 생성되지만, 그 때에, 안테나 바로 아래의 각 위치에서의 전계 강도에 따라 고플라스마 밀도 영역과 저플라스마 밀도 영역의 분포를 가지므로, 평면 환상 안테나의 패턴 형상이 플라스마 밀도 분포를 결정하는 중요한 팩터로 되어 있으며, 평면 환상 안테나의 소밀(疏密)을 조정함으로써, 유도 전계를 균일화하여, 균일한 플라스마를 생성하고 있다.
그 때문에, 직경 방향으로 간격을 두고 내측 부분과 외측 부분의 2개의 환상 안테나부를 갖는 안테나 유닛을 마련하여, 이들의 임피던스를 조정하고 이들 2개의 환상 안테나부의 전류값을 독립하여 제어하고, 각각의 환상 안테나부에 의해 발생하는 플라스마가 확산에 의해 형성하는 밀도 분포의 중합 방법을 제어함으로써, 유도 결합 플라스마의 전체적으로의 밀도 분포를 제어하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1).
그렇지만, 기판의 한 변의 길이가 1m를 초과하여 대형화되었을 경우에는, 내측 부분과 외측 부분의 2개의 환상 안테나부만으로는, 2개의 환상 안테나의 중간 부분에서 플라스마의 확산 효과가 충분하지 않기 때문에 밀도 분포 제어가 어려워진다.
그래서, 3개 이상의 환상 안테나부를 동심 형상으로 마련하고, 이들의 전류값을 독립적으로 제어함으로써, 기판의 사이즈가 대형인 것의 경우라도, 균일한 플라스마를 형성할 수 있는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 2).
일본 특허 공개 제 2007-311182 호 공보 일본 특허 공개 제 2009-277859 호 공보
그렇지만, 3개 이상의 환상 안테나부를 동심 형상으로 마련했을 경우에는, 안테나의 주위에 자장의 중합이 생겨, 환상 안테나부 사이에서 서로 간섭하여, 각 환상 안테나부의 유도 전계의 독립 제어성을 훼손시켜 버린다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 3개 이상의 환상 안테나부를 동심 형상으로 마련한 고주파 안테나를 이용했을 경우라도, 환상 안테나부의 유도 전계의 독립 제어성이 높은 유도 결합 플라스마용 안테나 유닛 및 그것을 이용한 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점은, 기판을 플라스마 처리하는 유도 결합 플라스마를 플라스마 처리 장치의 처리실 내에 생성하기 위한 유도 전계를 형성하는 평면형의 안테나를 갖는 유도 결합 플라스마용 안테나 유닛에 있어서, 상기 안테나는, 고주파 전력이 공급되는 것에 의해 상기 처리실 내에 유도 전계를 형성하는 동심 형상으로 마련된 적어도 3개의 안테나부를 갖고, 상기 안테나부는, 안테나선이 소용돌이 상태로 권회되어 구성되고, 상기 안테나부 중 인접하는 것끼리는, 안테나선이 서로 역권이 되도록 권회되어 있는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라스마용 안테나 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 관점은 직사각형 기판을 수용하여 플라스마 처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실 내에서 직사각형 기판이 탑재되는 탑재대와, 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 처리실 내를 배기하는 배기계와, 상기 처리실의 외부에 유전체 부재를 거쳐서 배치되어, 고주파 전력이 공급되는 것에 의해 상기 처리실 내에 기판을 플라스마 처리하기 위한 유도 결합 플라스마를 생성하는 유도 전계를 형성하는 평면형의 안테나와, 상기 안테나에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전력 공급 수단을 구비하고, 상기 안테나는, 고주파 전력이 공급되는 것에 의해 상기 처리실 내에 유도 전계를 형성하는 동심 형상으로 마련된 적어도 3개의 안테나부를 갖고, 상기 안테나부는, 안테나선이 소옹돌이 형상으로 권회되어 구성되며, 상기 안테나부 중 인접하는 것끼리는, 안테나선이 서로 역권이 되도록 권회되어 있는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공한다.
상기 어느 실시형태라도, 상기 안테나부는, 복수의 안테나선이 소용돌이 형상으로 권회되어 이루어지는 다중 안테나를 구성하고, 상기 복수의 안테나선이, 둘레 방향으로 소정 각도씩 어긋나도록 하여 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기판은 직사각형상을 이루며, 상기 안테나부는, 직사각형 형상의 기판에 대응하는 액자 형상을 이루는 것과 같은 적용에 매우 적합하다. 이 경우에, 상기 안테나부의 적어도 1개는, 복수의 안테나선을, 동일 평면 내에 있어서, 변의 중앙부의 감김수보다 코너부의 감김수가 많아지도록 권회하여 전체가 소용돌이 형상이 되도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 변의 중앙부의 감김수보다 코너부의 감김수가 많아지도록 권회하여 전체가 소용돌이 형상이 되도록 구성된 안테나부는, 그 외곽선 및 내곽선으로 둘러싸인 액자 영역이 상기 안테나부의 대향하는 2변을 뚫는 중심선에 대하여 선대칭이 되도록 각 안테나선에 굴곡부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 안테나부의 적어도 1개는, 기판의 서로 다른 부분에 대응하는 복수의 영역을 갖고, 이들 복수의 영역에 독립하여 고주파 전력이 공급되도록 할 수도 있다.
상기 각 안테나부에 급전하기 위한 고주파 전원에 접속된 정합기로부터 상기 각 안테나선에 도달하는 급전 경로를 갖는 급전부를 갖고, 상기 각 안테나부와 각 급전부를 포함하는 복수의 안테나 회로가 형성되어, 상기 안테나 회로 중 적어도 1개의 임피던스를 조정하면서, 상기 각 안테나부의 전류값을 제어하는 임피던스 제어 수단을 더 갖는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 임피던스 제어 수단으로서 상기 급전 경로에 마련된 가변 콘덴서를 매우 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 안테나부는, 안테나선이 소용돌이 형상으로 권회되어 구성되며, 안테나부 중 인접하는 것끼리는, 이들 안테나부가 서로 역권이 되도록 안테나선이 권회되어 있으므로, 예를 들면 3개의 안테나부를 갖는 경우에는, 중간의 안테나부가 외측 안테나부 및 내측 안테나부는 역권이 되기 때문에, 중간 안테나부에 역방향의 유도 전계가 생기고, 이것에 의해, 외측 안테나부, 내측 안테나부, 중간 안테나부에 의해 형성되는 유도 전계를 분리하여 이들의 간섭을 배제하여, 이들의 독립 제어성을 높일 수 있다. 이 때문에, 각종 프로세스에 따라 플라스마 밀도 분포를 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치를 도시하는 단면도,
도 2는 도 1의 유도 결합 플라스마 처리 장치에 이용되는 유도 결합 플라스마용 안테나 유닛의 일 예를 도시하는 평면도,
도 3은 도 2의 고주파 안테나의 외곽선, 내곽선 및 그들에 둘러싸인 액자 영역, 안테나선의 굴곡부를 설명하기 위한 평면도,
도 4는 도 1의 유도 결합 플라스마 처리 장치에 이용되는 고주파 안테나의 급전 회로를 도시하는 도면,
도 5는 종래의 삼환상 안테나에 전류를 흐르게 했을 때의 자장과 유도 자계와 플라스마 상태 (a)와, 본 실시형태의 안테나에 전류를 흐르게 했을 때의 자장과 유도 자계와 플라스마 상태 (b)를 비교하여 설명하기 위한 모식도,
도 6은 고주파 안테나의 다른 실시형태를 도시하는 평면도,
도 7은 도 6의 고주파 안테나의 안테나부에 이용되는 제 1 부분을 도시하는 평면도,
도 8은 도 6의 고주파 안테나의 안테나부에 이용되는 제 2 부분을 도시하는 평면도,
도 9는 안테나부의 또 다른 예를 도시하는 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치를 도시하는 단면도, 도 2는 이 유도 결합 플라스마 처리 장치에 이용되는 안테나 유닛을 도시하는 평면도이다. 이 장치는, 예를 들면 FPD용 유리 기판상에 박막 트랜지스터를 형성할 때의 메탈막, ITO막, 산화막 등의 에칭이나, 레지스터막의 애싱 처리에 이용된다. FPD로서는, 액정 디스플레이, 일렉트로 루미네센스(Electro Luminescence : EL) 디스플레이, 플라스마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다.
이 플라스마 처리 장치는, 도전성 재료, 예를 들면, 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 각통(角筒) 형상의 기밀한 본체 용기(1)를 갖는다. 이 본체 용기(1)는 분해 가능하게 조립할 수 있으며, 접지선(1a)에 의해 접지되어 있다. 본체 용기(1)는, 유전체벽(2)에 의해 상하로 안테나실(3) 및 처리실(4)로 구획되어 있다. 따라서, 유전체벽(2)은 처리실(4)의 천정벽을 구성하고 있다. 유전체벽(2)은, Al2O3 등의 세라믹스, 석영 등으로 구성되어 있다.
유전체벽(2)의 하측 부분에는, 처리 가스 공급용의 샤워 하우징(11)이 끼워져 있다. 샤워 하우징(11)은 십자 형상으로 마련되어 있으며, 유전체벽(2)을 하부로부터 지지하는 구조로 되어 있다. 또한, 상기 유전체벽(2)을 지지하는 샤워 하우징(11)은, 복수 개의 서스펜더(도시하지 않음)에 의해 본체 용기(1)의 천정에 매달린 상태로 되어 있다.
이 샤워 하우징(11)은 도전성 재료, 바람직하게는 금속, 예를 들면 오염물이 발생하지 않도록 그 내면 또는 외면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있다. 이 샤워 하우징(11)에는 수평으로 연장되는 가스 유로(12)가 형성되어 있으며, 이 가스 유로(12)에는, 하방을 향하여 연장되는 복수의 가스 토출 구멍(12a)이 연통하고 있다. 한편, 유전체벽(2)의 상면 중앙에는, 이 가스 유로(12)에 연통하도록 가스 공급관(20a)이 마련되어 있다. 가스 공급관(20a)은, 본체 용기(1)의 천정으로부터 그 외측으로 관통하고, 처리 가스 공급원 및 밸브 시스템 등을 포함하는 처리 가스 공급계(20)에 접속되어 있다. 따라서, 플라스마 처리에 있어서는, 처리 가스 공급계(20)로부터 공급된 처리 가스가 가스 공급관(20a)을 거쳐서 샤워 하우징(11) 내에 공급되며, 그 하면의 가스 토출 구멍(12a)으로부터 처리실(4) 내로 토출된다.
본체 용기(1)에 있어서의 안테나실(3)의 측벽(3a)과 처리실(4)의 측벽(4a) 사이에는 내측으로 돌출하는 지지 선반(5)이 마련되어 있으며, 이 지지 선반(5) 상에 유전체벽(2)이 탑재된다.
안테나실(3) 내에는, 고주파(RF) 안테나(13)를 포함하는 안테나 유닛(50)이 배설되어 있다. 고주파 안테나(13)는 정합기(14)를 거쳐서 고주파 전원(15)에 접속되어 있다. 또한, 고주파 안테나(13)는 절연 부재로 이루어지는 스페이서(17)에 의해 유전체벽(2)으로부터 이격되어 있다. 그리고, 고주파 안테나(13)에, 고주파 전원(15)으로부터 예를 들면 주파수가 13.56 MHz인 고주파 전력이 공급되는 것에 의해, 처리실(4) 내에 유도 전계가 형성되고, 이 유도 전계에 의해 샤워 하우징(11)으로부터 공급된 처리 가스가 플라스마화된다. 또한, 안테나 유닛(50)에 대해서는 후술한다.
처리실(4) 내의 하방에는, 유전체벽(2)을 사이에 두고 고주파 안테나(13)와 대향하도록, 직사각형상의 FPD용 유리 기판(이하 간단히 기판이라 기재함)(G)을 탑재하기 위한 탑재대(23)가 마련되어 있다. 탑재대(23)는, 도전성 재료, 예를 들면 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있다. 탑재대(23)에 탑재된 기판(G)은, 정전 척(도시하지 않음)에 의해 흡착 보지된다.
탑재대(23)는 절연체 프레임(24) 내에 수납되며, 또한, 중공의 지주(25)에 지지된다. 지주(25)는 본체 용기(1)의 저부를 기밀 상태로 유지하면서 관통하고, 본체 용기(1) 외부에 배설된 승강 기구(도시하지 않음)에 지지되어, 기판(G)의 반입출시에 승강 기구에 의해 탑재대(23)가 상하 방향으로 구동된다. 또한, 탑재대(23)를 수납하는 절연체 프레임(24)과 본체 용기(1)의 저부 사이에는, 지주(25)를 기밀하게 포위하는 벨로우즈(26)가 배설되어 있으며, 이것에 의해, 탑재대(23)의 상하 이동에 의해서도 처리 용기(4) 내의 기밀성이 보증된다. 또한 처리실(4)의 측벽(4a)에는, 기판(G)을 반입출하기 위한 반입출구(27a) 및 그것을 개폐하는 게이트 밸브(27)가 마련되어 있다.
탑재대(23)에는, 중공의 지주(25) 내에 마련된 급전선(25a)에 의해, 정합기(28)를 거쳐서 고주파 전원(29)이 접속되어 있다. 이 고주파 전원(29)은, 플라스마 처리 중에, 바이어스용의 고주파 전력, 예를 들면 주파수가 6MHz의 고주파 전력을 탑재대(23)에 인가한다. 이 바이어스용의 고주파 전력에 의해, 처리실(4) 내에 생성된 플라스마 중의 이온이 효과적으로 기판(G)으로 인입된다.
또한, 탑재대(23) 내에는, 기판(G)의 온도를 제어하기 위해, 세라믹 히터 등의 가열 수단이나 냉매 유로 등으로 이루어지는 온도 제어 기구와 온도 센서가 마련되어 있다(모두 도시하지 않음). 이들 기구나 부재에 대한 배관이나 배선은, 모두 중공의 지주(25)를 통하여 본체 용기(1) 외부로 도출된다.
처리실(4)의 저부에는, 배기관(31)을 거쳐서 진공 펌프 등을 포함하는 배기 장치(30)가 접속된다. 이 배기 장치(30)에 의해, 처리실(4)이 배기되며, 플라스마 처리 중, 처리실(4) 내가 소정의 진공 분위기(예를 들면 1.33Pa)로 설정, 유지된다.
탑재대(23)에 탑재된 기판(G)의 이면측에는 냉각 공간(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 일정한 압력의 열전달용 가스로서 He 가스를 공급하기 위한 He 가스 유로(41)가 마련되어 있다. 이와 같이 기판(G)의 이면측에 열 전달용 가스를 공급함으로써, 진공하에 있어서 기판(G)의 온도 상승이나 온도 변화를 회피할 수 있도록 되어 있다.
이 플라스마 처리 장치의 각 구성부는, 마이크로 프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 제어부(100)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 또한, 제어부(100)에는, 오퍼레이터에 의한 플라스마 처리 장치를 관리하기 위한 커멘드 입력 등의 입력 조작을 실행하는 키보드나, 플라스마 처리 장치의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(101)가 접속되어 있다. 또한, 제어부(100)에는, 플라스마 처리 장치에서 실행되는 각종 처리를 제어부(100)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 플라스마 처리 장치의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램 즉 처리 레시피가 격납된 기억부(102)가 접속되어 있다. 처리 레시피는 기억부(102) 중의 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는, 컴퓨터에 내장된 하드 디스크나 반도체 메모리라도 좋고, CDROM, DVD, 플래시 메모리 등의 가반성(可搬性)의 것이어도 좋다. 또한, 다른 장치로부터, 예를 들면 전용 회선을 거쳐서 레시피를 적절히 전송시키도록 하여도 좋다. 그리고, 필요에 따라서, 유저 인터페이스(101)로부터의 지시 등으로 임의의 처리 레시피를 기억부(102)로부터 호출하여 제어부(100)에 실행시킴으로써, 제어부(100)의 제어하에서, 플라스마 처리 장치에서의 소망한 처리가 실행된다.
다음, 상기 안테나 유닛(50)에 대하여 상세하게 설명한다.
안테나 유닛(50)은, 상술한 바와 같이 고주파 안테나(13)를 갖고 있으며, 또한, 정합기(14)를 거친 고주파 전력을 고주파 안테나(13)에 급전하는 급전부(51)를 갖는다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 고주파 안테나(13)는, 외측 부분에 배치된 환상 안테나부인 외측 안테나부(13a)와, 내측 부분에 배치된 환상 안테나인 내측 안테나부(13b)와, 이들의 중간 부분에 배치된 환상 안테나부인 중간 안테나부(13c)가 동심적으로 간격을 두고 배치되어 구성된 삼환상 안테나이다. 외측 안테나부(13a), 내측 안테나부(13b), 중간 안테나부(13c)는, 모두 윤곽이 직사각형상을 이루는 평면형의 것이며, 기판에 대향하여 배치되는 안테나선의 배치 영역이 액자 형상을 이루고 있다.
이들 외측 안테나부(13a), 내측 안테나부(13b) 및 중간 안테나부(13c)는, 4개의 안테나선을 권회하여 전체가 소용돌이 형상이 되도록 한 다중(사중) 안테나를 구성하고 있으며, 안테나선의 감김 방향이 외측 안테나부(13a)와 내측 안테나부(13b)가 동일하며, 중간 안테나부(13c)는 이들과 역으로 되어 있다. 즉, 안테나선의 감김 방향이 인접하는 안테나부 사이에서 역 방향이 되도록 구성되어 있다.
외측 안테나부(13a)는, 4개의 안테나선(61, 62, 63, 64)을 갖고, 이들 안테나선(61, 62, 63, 64)은 90°씩 어긋나게 권회되며, 안테나선의 배치 영역이 대략 액자 형상을 이루며, 플라스마가 약해지는 경향이 있는 코너부의 감김수를 변의 중앙부의 감김수보다 많아지도록 하고 있다. 도시의 예에서는 코너부의 감김수가 3, 변의 중앙부의 감김수가 2로 되어 있다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 외측 안테나부(13a)의 외곽선(65) 및 내곽선(66)으로 둘러싸인, 사선으로 나타내는 안테나선의 배치 영역인 액자 영역(67)을 직사각형상의 기판(G)에 정대(正對)시키기 위해서, 외측 안테나(13a)의 대향하는 2변을 뚫는 중심선에 대하여 선대칭(거울면 대칭)이 되도록, 각 안테나선에 크랭크부(굴곡부)(68)가 형성되어 있다. 플라스마는 안테나선의 배치 영역에 대응하여 발생하기 때문에, 상기와 같이 액자 영역(67)을 기판(G)에 정대시키는 것에 의해 외측 안테나부(13a)에 의해 발생되는 플라스마도 기판(G)에 정대시킬 수 있다.
내측 안테나부(13b)는, 4개의 안테나선(71, 72, 73, 74)을 갖고, 이들 안테나선(71, 72, 73, 74)은 90°씩 위치를 어긋나게 하여, 외측 안테나부(13a)의 안테나선과 동 방향으로 권회되며, 안테나선의 배치 영역이 대략 액자 형상을 이루고, 플라스마가 약해지는 경향이 있는 코너부의 감김수를 변의 중앙부의 감김수보다 많아지도록 하고 있다. 도시의 예에서는 코너부의 감김수가 3, 변의 중앙부의 감김수가 2로 되어 있다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 내측 안테나부(13b)의 외곽선(75) 및 내곽선(76)으로 둘러싸이는 사선으로 나타내는 액자 영역(77)을 직사각형상의 기판(G)에 정대시키기 위해서, 대향하는 2변을 뚫는 중심선에 대하여 선 대칭(거울면 대칭)이 되도록, 각 안테나선에 크랭크부(굴곡부)(78)가 형성되어 있다. 이것에 의해 내측 안테나부(13b)에 의해 발생되는 플라스마도 기판(G)에 정대시킬 수 있다.
중간 안테나부(13c)는, 4개의 안테나선(81, 82, 83, 84)을 갖고, 이들 안테나선(81, 82, 83, 84)는 90°씩 위치를 어긋나게 하여 외측 안테나부(13a) 및 내측 안테나부(13b)의 안테나선과는 역 방향으로 권회되고, 안테나선의 배치 영역이 대략 액자 형상을 이루며, 플라스마가 약해지는 경향이 있는 코너부의 감김수를 변의 중앙부의 감김수보다 많아지도록 하고 있다. 도시의 예에서는 코너부의 감김수가 2, 변의 중앙부의 감김수가 1로 되어 있다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 중간 안테나부(13c)의 외곽선(85) 및 내곽선(86)으로 둘러싸이는 사선으로 나타내는 액자 영역(87)을 직사각형상의 기판(G)에 정대시키기 위해서, 대향하는 2변을 뚫는 중심선에 대하여 선대칭(거울면 대칭)이 되도록, 각 안테나선에 크랭크부(굴곡부)(88)가 형성되어 있다. 이것에 의해 중간 안테나부(13c)에 의해 발생되는 플라스마도 기판(G)에 정대시킬 수 있다.
안테나실(3)에는, 외측 안테나부(13a)에 급전하는 4개의 제 1 급전 부재(16a), 내측 안테나부(13b)에 급전하는 4개의 제 2 급전 부재(16b), 및 중간 안테나부(13c)에 급전하는 4개의 제 3 급전 부재(16c)(도 1에서는 모두 1개만 도시)가 마련되어 있으며, 각 제 1 급전 부재(16a)의 하단은 외측 안테나부(13a)의 단자(22a)에 접속되고, 각 제 2 급전 부재(16b)의 하단은 내측 안테나부(13b)의 단자(22b)에 접속되며, 각 제 3 급전 부재(16c)의 하단은 중간 안테나부(13c)의 단자(22c)에 접속되어 있다. 이들 제 1 급전 부재(16a), 제 2 급전 부재(16b), 및 제 3 급전 부재(16c)는, 정합기(14)를 거쳐서 고주파 전원(15)에 병렬로 접속되어 있다. 고주파 전원(15) 및 정합기(14)는 급전선(19)에 접속되어 있으며, 급전선(19)은 정합기(14)의 하류측에서 급전선(19a, 19b, 19c)으로 분기하고, 급전선(19a)이 4개의 제 1 급전 부재(16a)에 접속되며, 급전선(19b)이 4개의 제 2 급전 부재(16b)에 접속되고, 급전선(19c)이 4개의 제 3 급전 부재(16c)에 접속되어 있다.
급전선(19, 19a, 19b, 19c), 급전 부재(16a, 16b, 16c), 단자(22a, 22b, 22c)는 안테나 유닛(50)의 급전부(51)를 구성하고 있다.
급전선(19a)에는 가변 콘덴서(21a)가 개재되고, 급전선(19c)에는 가변 콘덴서(21c)가 개재되며, 급전선(19b)에는 가변 콘덴서가 개재되어 있지 않다. 그리고, 가변 콘덴서(21a)와 외측 안테나부(13a)에 의해서 외측 안테나 회로가 구성되고, 가변 콘덴서(21c)와 중간 안테나부(13c)에 의해서 중간 안테나 회로가 구성된다. 한편, 내측 안테나 회로는 내측 안테나부(13b)만으로 구성된다.
후술하는 바와 같이, 가변 콘덴서(21a)의 용량을 조절함으로써, 외측 안테나 회로의 임피던스가 제어되고, 가변 콘덴서(21c)의 용량을 조절함으로써, 중간 안테나 회로의 임피던스가 제어되며, 이들의 제어에 의해, 외측 안테나 회로, 내측 안테나 회로 및 중간 안테나 회로에 흐르는 전류의 대소 관계를 조정할 수 있다. 가변 콘덴서(21a, 21c)는 외측 안테나 회로 및 중간 안테나 회로의 전류 제어부로서 기능한다.
고주파 안테나(13)의 임피던스 제어에 대해 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 고주파 안테나(13)의 급전 회로를 도시하는 도면이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 고주파 전원(15)으로부터의 고주파 전력은 정합기(14)를 거쳐 외측 안테나 회로(91a), 내측 안테나 회로(91b) 및 중간 안테나 회로(91c)에 공급된다. 여기서, 외측 안테나 회로(91a)는, 외측 안테나부(13a)와 가변 콘덴서(21a)로 구성되며, 중간 안테나 회로(91c)는 중간 안테나 회로(13c)와 가변 콘덴서(21c)로 구성되어 있으므로, 외측 안테나 회로(91a)의 임피던스 Zout는 가변 콘덴서(21a)의 포지션을 조절하여 그 용량을 변화시키는 것에 의해 변화시킬 수 있으며, 중간 안테나 회로(91c)의 임피던스 Zmiddle는 가변 콘덴서(21c)의 포지션을 조절하여 그 용량을 변화시키는 것에 의해 변화시킬 수 있다. 한편, 내측 안테나 회로(91b)는 내측 안테나부(13b)만으로 이루어지며, 그 임피던스 Zin는 고정이다. 이 때, 외측 안테나 회로(91a)의 전류 Iout는 임피던스 Zout의 변화에 대응하여 변화시킬 수 있으며, 중간 안테나 회로(91c)의 전류 Imiddle는 임피던스 Zmiddle의 변화에 대응하여 변화시킬 수 있다. 그리고, 내측 안테나 회로(91b)의 전류 Iin는 Zout와 Zmiddle와 Zin의 비율에 따라 변화한다. 따라서, 가변 콘덴서(21a, 21c)의 용량 조절에 의해서 Zout 및 Zmiddle를 변화시키는 것에 의해, 외측 안테나 회로(91a)의 전류 Iout와 내측 안테나 회로(91b)의 전류 Iin와 중간 안테나 회로(91c)의 전류 Imiddle를 자유롭게 변화시킬 수 있다. 그리고, 이와 같이 외측 안테나부(13a)에 흐르는 전류와 내측 안테나부(13b)에 흐르는 전류와 중간 안테나부(13c)에 흐르는 전류를 제어하는 것에 의해서 플라스마 밀도 분포를 제어할 수 있다.
다음, 이상과 같이 구성되는 유도 결합 플라스마 처리 장치를 이용하여 기판(G)에 대하여 플라스마 처리, 예를 들면 플라스마 에칭 처리를 실시할 때의 처리 동작에 대하여 설명한다.
우선, 게이트 밸브(27)를 개방한 상태에서 반입출구(27a)로부터 반송 기구(도시하지 않음)에 의해 기판(G)을 처리실(4) 내에 반입하여, 탑재대(23)의 탑재면에 탑재한 후, 정전 척(도시하지 않음)에 의해 기판(G)을 탑재대(23) 상에 고정한다. 다음, 처리실(4) 내에 처리 가스 공급계(20)로부터 공급되는 처리 가스를 샤워 하우징(11)의 가스 토출 구멍(12a)으로부터 처리실(4) 내에 토출시키는 동시에, 배기 장치(30)에 의해 배기관(31)을 거쳐서 처리실(4) 내를 진공 배기함으로써, 처리실 내를 예를 들면 0.66 내지 26.6Pa 정도의 압력 분위기로 유지한다
또한, 이 때 기판(G)의 이면측의 냉각 공간에는, 기판(G)의 온도 상승이나 온도 변화를 회피하기 위해서, He 가스 유로(41)를 거쳐서, 열 전달용 가스로서 He 가스를 공급한다.
이어서, 고주파 전원(15)으로부터 예를 들면 13.56MHz의 고주파를 고주파 안테나(13)에 인가하고, 이것에 의해 유전체벽(2)을 거쳐서 처리실(4) 내에 균일한 유도 전계를 형성한다. 이와 같이 하여 형성된 유도 전계에 의해, 처리실(4) 내에서 처리 가스가 플라스마화되어, 고밀도의 유도 결합 플라스마가 생성된다. 이 플라스마에 의해, 기판(G)에 대하여 플라스마 처리, 예를 들면 플라스마 에칭 처리가 실행된다.
이 경우, 고주파 안테나(13)는, 상술한 바와 같이, 외측 부분에 배치된 환상 안테나부인 외측 안테나부(13a)와, 내측 부분에 배치된 환상 안테나부인 내측 안테나부(13b)와, 이들의 중간 부분에 배치된 환상 안테나부인 중간 안테나부(13c)가 동심적으로 간격을 두고 배치되어 구성된 삼환상 안테나이므로, 유리 기판(G)의 사이즈가 1변 1m를 초과하는 대형인 것의 경우라도, 각 안테나부의 사이에서의 플라스마 밀도의 저하에 의한 플라스마의 불균일이 생기기 어려워진다.
또한, 고주파 안테나(13)는, 외측 안테나부(13a)에 가변 콘덴서(21a)를 접속하여, 외측 안테나 회로(91a)의 임피던스 조정을 가능하게 하고, 중간 안테나부(13c)에 가변 콘덴서(21c)를 접속하여, 중간 안테나 회로(91c)의 임피던스 조절을 가능하게 했으므로, 외측 안테나 회로(91a)의 전류 Iout와 내측 안테나 회로(91b)의 전류 Iin와 중간 안테나 회로(91c)의 전류 Imiddle를 자유롭게 변화시킬 수 있다. 즉, 가변 콘덴서(21a, 21c)의 포지션을 조절함으로써, 외측 안테나부(13a)에 흐르는 전류와, 내측 안테나부(13b)에 흐르는 전류와, 중간 안테나부(13c)에 흐르는 전류를 제어할 수 있다. 유도 결합 플라스마는, 고주파 안테나(13) 바로 아래의 공간에서 플라스마를 생성시키지만, 그 때의 각 위치에서의 플라스마 밀도는, 각 위치에서의 전계 강도에 대응하기 때문에, 이와 같이 외측 안테나부(13a)에 흐르는 전류와 내측 안테나부(13b)에 흐르는 전류와 중간 안테나부(13c)에 흐르는 전류를 제어하여 전계 강도 분포를 제어함으로써 플라스마 밀도 분포를 제어하는 것이 가능해진다.
여러 가지 프로세스에 따라서는, 반드시 균일한 밀도 분포를 갖는 플라스마가 그 프로세스에 최적이라고만은 할 수 없다. 그러므로, 프로세스에 따라 최적인 플라스마 밀도 분포를 파악하고, 미리 그 플라스마 밀도 분포가 얻어지는 가변 콘덴서(21a, 21c)의 포지션을 기억부(102)에 설정해 둠으로써, 제어부(100)에 의해 프로세스마다 최적인 가변 콘덴서(21a, 21c)의 포지션을 선택하여 플라스마 처리를 실행할 수 있도록 하는 것이 가능하다.
그런데, 종래, 이와 같은 삼환상 안테나에 있어서는, 안테나선의 감김 방향을 3개의 안테나부 모두 동 방향으로 하고 있었다. 이 때문에, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 안테나선에 흐르는 전류에 의해서 생기는 자장이 각 안테나부에서 동 방향이며, 이들 자장의 중합에 의해, 3개의 안테나부 사이에서 간섭이 생겨, 이들 안테나부에 있어서의 유도 전계의 독립 제어성이 나쁜 것이 판명되었다. 이 때문에, 플라스마 밀도 분포의 제어성이 나빠져 버린다.
이것에 비하여 본 실시형태에서는, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 안테나선의 감김 방향이 외측 안테나부(13a)와 내측 안테나부(13b)가 동일하며, 중간 안테나부(13c)는 이들과 역으로 되어 있다. 즉, 안테나선의 감김 방향이 인접하는 안테나부끼리 역방향이 되도록 구성되어 있다. 이와 같이 중간 안테나부(13c)의 감김 방향을 역방향으로 함으로써, 중간 안테나부(13c)에 역방향의 유도 전계가 생기고, 이것에 의해, 외측 안테나부(13a), 내측 안테나부(13b) 및 중간 안테나부(13c)에 의해 형성되는 유도 전계를 분리하여 이들의 간섭을 배제함으로써, 이들의 독립 제어성을 높일 수 있다. 이 때문에, 각종 프로세스에 따라 플라스마 밀도 분포를 제어할 수 있다.
또한, 도 5에 있어서, 안테나선의 ×는 전계가 지면에 수직으로 표면에서부터 안으로 향하는 방향인 것을 나타내고, ●는 전계가 지면에 수직으로 안에서부터 표면으로 향하는 방향인 것을 나타내고 있다.
또한, 고주파 안테나(13)는, 전체 형상이 기판(G)에 대응하는 직사각형상을 이루고 있으므로, 직사각형상의 기판(G) 전체에 대하여 플라스마를 공급할 수 있다. 또한, 각 안테나부를 대략 액자 형상으로 하고, 또한 플라스마가 약해지는 경향이 있는 코너부에 있어서 안테나선의 감김수를 늘렸으므로, 비교적 높은 플라스마 밀도 분포의 균일성을 얻을 수 있다. 단, 각 안테나부에 있어서 코너부의 안테나선의 감김수를 많게 하면, 특허 문헌 1, 2에 나타내는 바와 같이, 최외주와 최내주에 있어서 안테나선이 변의 중앙부보다 각각 외측 및 내측으로 튀어나온 상태가 되기 때문에, 그 외곽선 및 내곽선이 경사지게 되고, 이들로 둘러싸인 플라스마 생성 영역은, 직사각형상의 기판(G)의 중심에 대하여 소정 각도 회전한 경사진 상태가 되어 버려, 기판(G)에 대한 플라스마의 균일성이 불충분하게 될 우려가 있다.
이것에 비하여, 본 실시형태에서는, 외측 안테나부(13a), 내측 안테나부(13b), 중간 안테나부(13c)의 안테나선에 각각 크랭크부(굴곡부)(68, 78, 88)를 형성하여, 코너부의 감김수를 증가시킨 것에 동반하는 외측 및 내측으로의 튀어나옴을 해소함으로써, 각 안테나부의 액자 영역(67, 77, 87)을 직사각형상의 기판(G)에 정대시킬 수 있어서, 직사각형상의 기판(G)에 정대한 상태의 플라스마를 생성할 수 있으므로, 보다 균일한 플라스마 처리를 실행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 일 없이 여러 가지 변형 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 3개의 안테나부를 마련했을 경우에 대하여 나타냈지만, 이것에 한정하지 않고, 안테나선의 감김 방향이 인접하는 안테나부 사이에서 역방향이 되도록 하면, 기판의 크기에 대응하여 4개 이상의 안테나부를 마련해도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 각 안테나부를, 4개의 안테나선을 90°씩 어긋나게 권회하여 전체가 소용돌이 형상이 되도록 한 사중 안테나로 했지만, 안테나선의 수는 4개로 한정하는 것이 아니고, 임의의 수의 다중 안테나이면 좋으며, 또한, 어긋나게 하는 각도도 90°로 한정하는 것은 아니다. 또한, 각 안테나부에 있어서, 액자 영역을 직사각형 기판에 정대시키기 위해서 크랭크부(굴곡부)를 형성했지만, 크랭크부를 형성하지 않고 액자 영역을 직사각형 기판에 정대시킨 다중 안테나라도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 각 안테나부를 환상으로 구성하여 일체적으로 고주파 전력이 공급되도록 했지만, 안테나부를 각각 기판의 서로 다른 부분에 대응하는 복수의 영역을 갖는 것으로 하고, 이들 복수의 영역에 독립하여 고주파 전력이 공급되도록 하여도 좋다. 이것에 의해, 보다 치밀한 플라스마 분포 제어를 실행할 수 있다. 예를 들면, 직사각형 기판에 대응하는 직사각형상 평면을 구성하고, 복수의 안테나선을 소용돌이 형상으로 권회하여 이루어지는 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖고, 제 1 부분은 복수의 안테나선이 직사각형상의 평면의 4개의 코너부를 형성하는 동시에, 직사각형상 평면과는 다른 위치에서 4개의 코너부를 결합하도록 마련되고, 제 2 부분은 복수의 안테나선이 직사각형상 평면의 4개의 변의 중앙부를 형성하는 동시에, 직사각형상 평면과는 다른 위치에서 4개의 변의 중앙부를 결합하도록 마련되며, 제 1 부분과 제 2 부분에 각각 독립하여 고주파 전력이 공급되도록 할 수 있다.
구체적인 구성을 도 6 내지 8을 참조하여 설명한다.
예를 들면, 외측 안테나부(13a)가, 도 6에 도시하는 바와 같이, 플라스마 생성에 기여하는 유도 전계를 형성하는 유전체벽(2)에 면한 부분이 전체적으로 직사각형 기판(G)에 대응하는 직사각형상(액자 형상) 평면을 구성하고, 또한, 복수의 안테나선을 소용돌이 형상으로 권회하여 이루어지는 제 1 부분(113a)과 제 2 부분(113b)을 갖고 있다. 제 1 부분(113a)의 안테나선은, 직사각형상 평면의 4개의 코너부를 형성하고, 직사각형상 평면과는 다른 위치에서, 4개의 코너부를 결합하도록 마련되어 있다. 또한, 제 2 부분(113b)의 안테나선은, 직사각형상 평면의 4개의 변의 중앙부를 형성하는 동시에, 직사각형상 평면과는 다른 위치에서, 이들 4개의 변의 중앙부를 결합하도록 마련되어 있다. 제 1 부분(113a)에의 급전은, 4개의 단자(122a) 및 급전선(169)을 거쳐서 실행되고, 제 2 부분(113b)으로의 급전은, 4개의 단자(122b) 및 급전선(179)을 거쳐서 실행되며, 이들 단자(122a, 122b)에는 각각 독립하여 고주파 전력이 공급된다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 제 1 부분(113a)은, 4개의 안테나선(161, 162, 163, 164)을 90°씩 위치를 어긋나게 하여 권회한 사중 안테나를 구성하고, 유전체벽(2)에 면한 직사각형상 평면의 4개의 코너부를 형성하는 부분은 평면부(161a, 162a, 163a, 164a)로 되어 있으며, 이들 평면부(161a, 162a, 163a, 164a) 사이의 부분은, 직사각형상 평면과는 다른 위치가 되도록 상방의 플라스마의 생성에 기여하지 않는 위치에 퇴피한 상태의 입체부(161b, 162b, 163b, 164b)로 되어 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 제 2 부분(113b)도, 4개의 안테나선(171, 172, 173, 174)을 90°씩 어긋나게 하여 권회한 사중 안테나를 구성하고, 유전체벽(2)에 면한 상기 직사각형상 평면의 4개의 변의 중앙부를 형성하는 부분은 평면부(171a, 172a, 173a, 174a)로 되어 있으며, 이들 평면부(171a, 172a, 173a, 174a) 사이의 부분은, 직사각형상 평면과는 다른 위치가 되도록 상방의 플라스마의 생성에 기여하지 않는 위치에 퇴피한 상태의 입체부(171b, 172b, 173b, 174b)로 되어 있다.
이와 같은 구성에 의해, 상기 실시형태와 동일한 4개의 안테나선을 일정한 방향으로 권회한 비교적 간이한 다중 안테나의 구성을 취하면서, 코너부와 변 중앙부의 독립한 플라스마 분포 제어를 실현할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성에 있어서도, 안테나선의 감김 방향을 바꾸는 것에 의해 역 방향의 유도 전계를 형성할 수 있다.
또한 상기 실시형태에서는, 각 안테나부를 복수의 안테나선을 권회한 다중 안테나로 구성했지만, 도 9에 도시하는 바와 같이 1개의 안테나선(181)을 소용돌이 형상으로 권회한 것이어도 좋다.
또한 각 안테나부의 형태는 반드시 동일하지 않아도 좋다. 예를 들면, 외측 안테나부만 상기 도 6 내지 8에서 설명한 바와 같은 구성을 취하고, 그 외는 통상의 다중 안테나라도 좋고, 크랭크부를 일부의 안테나부에 마련하도록 해도 좋으며, 또한 다중 안테나와 1개의 안테나를 권회한 것을 혼재시켜도 좋다.
또한 상기 실시형태에서는, 1개의 고주파 전원으로부터 각 안테나부에 고주파 전력을 분배하여 공급했지만, 안테나부마다 고주파 전원을 마련해도 좋다.
또한 상기 실시형태에서는, 각 안테나부의 전류를 제어하기 위해서, 외측 안테나 회로 및 중간 안테나 회로에 가변 콘덴서를 마련하고, 내측 안테나 회로는 가변 콘덴서를 마련하지 않는 임피던스 조정 회로를 이용했지만, 외측 안테나 회로, 내측 안테나 회로, 중간 안테나 회로 중 어느 2개에 가변 콘덴서를 마련하면 상기 실시형태와 동등의 전류 제어를 실행할 수 있으며, 또한, 상기 실시형태와 동등의 전류의 제어성이 아니라도, 필요하게 되는 전류의 제어성에 따라 가변 콘덴서를 마련하도록 해도 좋다. 예를 들면, 모든 안테나 회로에 가변 콘덴서를 마련하도록 해도 좋으며, 또한, 어느 하나의 안테나 회로에만 가변 콘덴서를 마련해도 좋다. 또한, 임피던스를 조정하기 위해서 가변 콘덴서를 이용했지만, 가변 코일 등의 다른 임피던스 조정 수단이라도 좋다.
또한 상기 실시형태에서는 처리실의 천정부를 유전체벽으로 구성하고, 안테나가 처리실의 외부인 천정부의 유전체벽의 상면에 배치된 구성에 대하여 설명했지만, 안테나와 플라스마 생성 영역의 사이를 유전체벽으로 격절하는 것이 가능하면 안테나가 처리실 내에 배치되는 구조라도 좋다.
또한 상기 실시형태에서는 본 발명을 에칭 장치에 적용한 경우에 대하여 나타냈지만, CVD 성막 등의 다른 플라스마 처리 장치에 적용할 수 있다. 또한 기판으로서 FPD용의 직사각형 기판을 이용한 예를 나타냈지만, 태양전지 등의 다른 직사각형 기판을 처리하는 경우에도 적용 가능하며, 직사각형에 한정하지 않고 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 원형의 기판에도 적용 가능하다.
　1 : 본체 용기
　2 : 유전체벽(유전체 부재)
　3 : 안테나실
　4 : 처리실
　13 : 고주파 안테나
　13a : 외측 안테나부
　13b : 내측 안테나부
　13c : 중간 안테나부
　14 : 정합기
　15 : 고주파 전원
　16a, 16b, 16c : 급전 부재
　19, 19a, 19b, 19c : 급전선
　20 : 처리 가스 공급계
　21a, 21c : 가변 콘덴서
　22a, 22b, 22c : 단자
　23 : 탑재대
　30 : 배기 장치
　50 : 안테나 유닛
　51 : 급전부
　61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74, 81, 82, 83, 84 : 안테나선
　67, 77, 87 : 액자 영역
　68, 78, 88 : 크랭크부(굴곡부)
　91a : 외측 안테나 회로
　91b : 내측 안테나 회로
　91c : 중간 안테나 회로
　100 : 제어부
　101 : 유저 인터페이스
　102 : 기억부
　G : 기판

Claims (16)

  1. 기판을 플라스마 처리하는 유도 결합 플라스마를 플라스마 처리 장치의 처리실 내에 생성하기 위한 유도 전계를 형성하는 평면형의 안테나를 갖는 유도 결합 플라스마용 안테나 유닛에 있어서,
    상기 안테나는, 고주파 전력이 공급되는 것에 의해 상기 처리실 내에 유도 전계를 형성하는 동심 형상으로 마련된 적어도 3개의 안테나부를 갖고,
    상기 안테나부는, 안테나선이 소용돌이 상태로 권회되어 구성되며,
    상기 안테나부 중 인접하는 것끼리는, 안테나선이 서로 역권이 되도록 권회되어 있는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마용 안테나 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나부는, 복수의 안테나선이 소용돌이 형상으로 권회되어 이루어지는 다중 안테나를 구성하고, 상기 복수의 안테나선이 둘레 방향으로 소정 각도씩 어긋나도록 하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마용 안테나 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판은 직사각형상을 이루고, 상기 안테나부는 직사각형상의 기판에 대응하는 액자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마용 안테나 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 안테나부중 적어도 1개는, 복수의 안테나선을 동일 평면 내에 있어서, 변의 중앙부의 감김수보다 코너부의 감김수가 많아지도록 권회하여 전체가 소용돌이 형상이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마용 안테나 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 변의 중앙부의 감김수보다 코너부의 감김수가 많아지도록 권회하여 전체가 소용돌이 형상이 되도록 구성된 안테나부는, 그 외곽선 및 내곽선으로 둘러싸인 액자 영역이 상기 안테나부의 대향하는 2변을 뚫는 중심선에 대하여 선대칭이 되도록 각 안테나선에 굴곡부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마용 안테나 유닛.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나부의 적어도 1개는, 기판의 서로 다른 부분에 대응하는 복수의 영역을 갖고, 이들 복수의 영역에 독립하여 고주파 전력이 공급되는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마용 안테나 유닛.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 안테나부에 급전하기 위한 고주파 전원에 접속된 정합기로부터 상기 각 안테나선에 도달하는 급전 경로를 갖는 급전부를 갖고, 상기 각 안테나부와 각 급전부를 포함하는 복수의 안테나 회로가 형성되어, 상기 안테나 회로 중 적어도 1개의 임피던스를 조정하며, 그로 인해 상기 각 안테나부의 전류값을 제어하는 임피던스 제어 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마용 안테나 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 임피던스 제어 수단은, 상기 급전 경로에 마련된 가변 콘덴서를 갖는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마용 안테나 유닛.
  9. 직사각형 기판을 수용하여 플라스마 처리를 실시하는 처리실과,
    상기 처리실 내에서 직사각형 기판이 탑재되는 탑재대와,
    상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와,
    상기 처리실 내를 배기하는 배기계와,
    상기 처리실의 외부에 유전체 부재를 거쳐서 배치되고, 고주파 전력이 공급되는 것에 의해 상기 처리실 내에 기판을 플라스마 처리하기 위한 유도 결합 플라스마를 생성하는 유도 전계를 형성하는 평면형의 안테나와,
    상기 안테나에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전력 공급 수단을 구비하고,
    상기 안테나는, 고주파 전력이 공급되는 것에 의해 상기 처리실 내에 유도 전계를 형성하는 동심 형상으로 마련된 적어도 3개의 안테나부를 갖고,
    상기 안테나부는, 안테나선이 소용돌이 형상으로 권회되어 구성되며,
    상기 안테나부 중 인접하는 것끼리는, 안테나선이 서로 역권이 되도록 권회되어 있는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 안테나부는, 복수의 안테나선이 소용돌이 형상으로 권회되어 이루어지는 다중 안테나를 구성하고, 상기 복수의 안테나선이 둘레 방향으로 소정 각도씩 어긋나도록 하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판은 직사각형상을 이루고, 상기 안테나부는 직사각형상의 기판에 대응하는 액자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 안테나부 중 적어도 1개는, 복수의 안테나선을 동일 평면 내에 있어서, 변의 중앙부의 감김수보다 코너부의 감김수가 많아지도록 권회하여 전체가 소용돌이 형상이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 변의 중앙부의 감김수보다 코너부의 감김수가 많아지도록 권회하여 전체가 소용돌이 형상이 되도록 구성된 안테나부는, 그 외곽선 및 내곽선으로 둘러싸인 액자 영역이 상기 안테나부의 대향하는 2변을 뚫는 중심선에 대하여 선대칭이 되도록 각 안테나선에 굴곡부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마 처리 장치.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 잇어서,
    상기 안테나부 중 적어도 1개는, 기판의 서로 다른 부분에 대응하는 복수의 영역을 갖고, 이들 복수의 영역에 독립하여 고주파 전력이 공급되는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마 처리 장치.
  15. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고주파 전력 공급 수단은, 각 안테나부에 급전하기 위한 고주파 전원과, 상기 고주파 전원에 접속되어 임피던스 정합을 실행하는 정합기와, 상기 정합기로부터 상기 각 안테나선에 도달하는 급전 경로를 갖는 급전부와, 상기 각 안테나부와 각 급전부를 포함하는 복수의 안테나 회로와, 상기 안테나 회로중 적어도 1개의 임피던스를 조정하며, 그로 인해 상기 각 안테나부의 전류값을 제어하는 임피던스 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 임피던스 제어 수단은, 상기 급전 경로에 마련된 가변 콘덴서를 갖는 것을 특징으로 하는
    유도 결합 플라스마 처리 장치.
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