KR20150050539A - 표면파 플라즈마 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
마이크로파의 투입 전력이 낮은 경우나 압력이 높은 경우에도, 소망하는 표면파 플라즈마의 직경을 확보할 수 있는 마이크로파 방사 기구 및 표면파 플라즈마 처리 장치를 제공한다. 마이크로파 방사 기구는 마이크로파를 전송하는 전송로와 마이크로파 전송로를 통해 전송된 마이크로파를, 슬롯을 거쳐 챔버 내로 방사하는 안테나와, 안테나로부터 방사된 마이크로파를 투과시켜, 그 표면에 표면파가 형성되는 유전체 부재와 표면파에 의해 표면파 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 영역에 정의 직류 전압을 인가하는 직류 전압 인가 부재를 구비하고, 직류 전압 인가 부재는 표면파 플라즈마가 넓어지도록 상기 플라즈마 생성 영역에 정의 직류 전압을 인가한다.
Description
본 발명은 마이크로파 방사 기구 및 표면파 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
플라즈마 처리는 반도체 장치의 제조에 반드시 필요한 기술이지만, 최근, LSI의 고집적화, 고속화에 대한 요구로 인해 LSI를 구성하는 반도체 소자의 디자인 룰이 점점 미세화되고, 또한 반도체 웨이퍼가 대형화됨에 따라, 플라즈마 처리 장치에서도 이와 같은 미세화 및 대형화에 대응하는 것이 요구되고 있다.
그런데, 종래부터 많이 이용되어 온 평행 평판형이나 유도 결합형 플라즈마 처리 장치에서는, 생성되는 플라즈마의 전자 온도가 높기 때문에 미세 소자에 플라즈마 손상이 발생하고, 또한 플라즈마 밀도가 높은 영역이 한정되기 때문에, 대형 반도체 웨이퍼를 균일하게 고속으로 플라즈마 처리하는 것이 어려웠다.
그래서 고밀도로 저전자 온도의 표면파 플라즈마를 균일하게 형성할 수 있는 래디얼 라인 슬롯 안테나(Radial Line Slot Antenna) 마이크로파 플라즈마 처리 장치가 주목받고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
RLSA 마이크로파 플라즈마 처리 장치는 표면파 플라즈마 발생용 안테나로서 챔버의 상부에 소정 패턴으로 복수의 슬롯이 형성된 래디얼 라인 슬롯 안테나를 마련하고, 마이크로파 발생원으로부터 안내된 마이크로파를, 안테나의 슬롯으로부터 방사시키고, 또한, 그 아래에 마련된 유전체로 이루어지는 마이크로파 투과판을 거쳐 진공 유지된 챔버 내에 방사하고, 이 마이크로파 전기장에 의해 챔버 내에서 표면파 플라즈마를 생성하여, 반도체 웨이퍼 등의 피처리체를 처리하는 것이다.
또한, 상기와 같은 표면파 플라즈마 발생용 안테나를 갖는 마이크로파 방사 기구를 복수 마련하여 마이크로파를 복수로 분배하고, 그들로부터 방사된 마이크로파를 챔버 내로 안내하여 챔버 내에서 마이크로파를 공간 합성해서 플라즈마를 생성하는 플라즈마 처리 장치도 제안되어 있다(특허 문헌 2).
그러나, 이러한 마이크로파를 방사하여 표면파 플라즈마를 생성하는 플라즈마 처리 장치에서는, 표면파 플라즈마의 생성 범위가 마이크로파의 투입 전력 또는 챔버 내의 압력에 의해 규정되는데, 전력이 낮은 조건이나 압력이 높은 조건에서는 표면파 플라즈마의 직경이 작아져, 플라즈마 밀도의 균일성이 저하되어 버린다.
본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것으로, 마이크로파의 투입 전력이 낮을 경우나, 압력이 높을 경우에도, 소망하는 표면파 플라즈마의 직경을 확보할 수 있는 마이크로파 방사 기구 및 표면파 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에서는, 챔버 내에 표면파 플라즈마를 형성해서 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 마이크로파 생성 기구에서 생성된 마이크로파를 챔버 내로 방사하는 마이크로파 방사 기구로서, 통 형상을 이루는 외측 도체와 그 안에 동축적으로 마련된 내측 도체를 갖고 마이크로파를 전송하는 전송로와, 상기 마이크로파 전송로를 전송되어 온 마이크로파를, 슬롯을 거쳐 상기 챔버 내로 방사하는 안테나와, 상기 안테나로부터 방사된 마이크로파를 투과시켜, 그 표면에 표면파가 형성되는 유전체 부재와, 상기 표면파에 의해 표면파 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 영역에 정(正)의 직류 전압을 인가하는 직류 전압 인가 부재를 구비하되, 상기 직류 전압 인가 부재는 상기 표면파 플라즈마가 넓어지도록 상기 플라즈마 생성 영역에 정의 직류 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 방사 기구를 제공한다.
본 발명의 제 2 관점에서는, 피처리 기판을 수용하는 챔버와, 상기 챔버 내에 가스를 공급하는 가스 공급 기구와, 마이크로파를 생성하는 마이크로파 생성 기구와, 상기 마이크로파 생성 기구에서 생성된 마이크로파를 챔버 내에 방사하는 복수의 마이크로파 방사 기구를 구비하되, 상기 마이크로파 방사 기구는 통 형상을 이루는 외측 도체와 그 안에 동축적으로 마련된 내측 도체를 갖고 마이크로파를 전송하는 전송로와, 상기 마이크로파 전송로를 전송되어 온 마이크로파를, 슬롯을 거쳐 상기 챔버 내로 방사하는 안테나와, 상기 안테나로부터 방사된 마이크로파를 투과시키고, 그 표면에 표면파가 형성되는 유전체 부재를 갖고, 상기 복수의 마이크로파 방사 기구로부터 방사된 마이크로파에 의해 상기 챔버 내에 표면파 플라즈마를 생성해서 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치이며, 상기복수의 마이크로파 방사 기구의 적어도 하나는, 상기 표면파에 의해 표면파 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 영역에 정의 직류 전압을 인가하는 직류 전압 인가 부재를 갖고, 상기 직류 전압 인가 부재는 상기 표면파 플라즈마가 넓어지도록 상기 플라즈마 생성 영역에 정의 직류 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 표면파 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 마이크로파 방사 기구를 구비한 표면파 플라즈마 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 표면파 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 플라즈마원의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 마이크로파 플라즈마원에 있어서의 마이크로파 공급부를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 표면파 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 방사 기구를 나타내는 종단면도이다.
도 5는 마이크로파 방사 기구의 급전 기구를 도시한 도 4의 Ⅴ-Ⅴ’ 선을 절단한 횡단면도이다.
도 6은 튜너에 있어서의 슬러그와 슬라이딩 부재를 도시한 도 4의 Ⅵ-Ⅵ’ 선을 절단한 횡단면도이다.
도 7은 직류 전압 인가 부재로서의 DC 프로브로부터의 전압 인가에 의해 표면파 플라즈마가 넓어지는 메카니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 DC 프로브로부터 전압을 인가함으로써 표면파 플라즈마가 넓어지는 것을 설명하는 모식도이다.
도 9는 DC 프로브에 의해 인가하는 전압을 변화시켰을 때의, 직류 전류값과 실제 플라즈마의 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 인가하는 전압과 플라즈마 직경의 관계를 도시하는 도면이다.
도 11은 기준 조건의 표면파 플라즈마에 대해 직류 전압으로 파워를 인가했을 경우와, 마이크로파의 파워를 직류 전압으로 인가한 파워와 거의 같은 정도로 상승시켰을 경우에 있어서, 플라즈마의 넓이를 비교한 도면이다.
도 2는 도 1의 표면파 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 플라즈마원의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 마이크로파 플라즈마원에 있어서의 마이크로파 공급부를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 표면파 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 방사 기구를 나타내는 종단면도이다.
도 5는 마이크로파 방사 기구의 급전 기구를 도시한 도 4의 Ⅴ-Ⅴ’ 선을 절단한 횡단면도이다.
도 6은 튜너에 있어서의 슬러그와 슬라이딩 부재를 도시한 도 4의 Ⅵ-Ⅵ’ 선을 절단한 횡단면도이다.
도 7은 직류 전압 인가 부재로서의 DC 프로브로부터의 전압 인가에 의해 표면파 플라즈마가 넓어지는 메카니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 DC 프로브로부터 전압을 인가함으로써 표면파 플라즈마가 넓어지는 것을 설명하는 모식도이다.
도 9는 DC 프로브에 의해 인가하는 전압을 변화시켰을 때의, 직류 전류값과 실제 플라즈마의 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 인가하는 전압과 플라즈마 직경의 관계를 도시하는 도면이다.
도 11은 기준 조건의 표면파 플라즈마에 대해 직류 전압으로 파워를 인가했을 경우와, 마이크로파의 파워를 직류 전압으로 인가한 파워와 거의 같은 정도로 상승시켰을 경우에 있어서, 플라즈마의 넓이를 비교한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
<표면파 플라즈마 처리 장치의 구성>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파 방사 기구를 갖는 표면파 플라즈마 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도, 도 2는 도 1의 표면파 플라즈마 처리 장치에 이용되는 마이크로파 플라즈마원의 구성을 나타내는 구성도, 도 3은 마이크로파 플라즈마원에 있어서의 마이크로파 공급부를 모식적으로 나타내는 평면도, 도 4는 마이크로파 플라즈마원에 있어서의 마이크로파 방사 기구를 나타내는 단면도, 도 5는 마이크로파 방사 기구의 급전 기구를 도시한 도 4의 Ⅴ-Ⅴ’ 선을 절단한 횡단면도, 도 6은 튜너에 있어서의 슬러그(slug)와 슬라이딩 부재를 도시한 도 4의 Ⅵ-Ⅵ’ 선을 절단한 횡단면도이다.
표면파 플라즈마 처리 장치(100)는 웨이퍼에 대해 플라즈마 처리로서, 예를 들면, 에칭 처리를 실시하는 플라즈마 에칭 장치로서 구성되어 있고, 기밀하게 구성된 알루미늄 또는 스테인리스강 등의 금속 재료로 이루어지는 대략 원통 형상의 접지된 챔버(1)와, 챔버(1) 내에 마이크로파 플라즈마를 형성하기 위한 마이크로파 플라즈마원(2)을 갖고 있다. 챔버(1)의 상부에는 개구부(1a)가 형성되어 있고, 마이크로파 플라즈마원(2)은 이 개구부(1a)를 통해 챔버(1)의 내부로 향하도록 마련되어 있다.
챔버(1) 내에는 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)(이하 웨이퍼(W)라고 함)를 수평으로 지지하기 위한 서셉터(11)가 챔버(1)의 바닥부 중앙에 절연 부재(12a)를 거쳐 설치된 통 형상의 지지 부재(12)에 의해 지지된 상태로 마련되어 있다. 서셉터(11) 및 지지 부재(12)를 구성하는 재료로서는 표면을 알루마이트 처리(양극 산화 처리)한 알루미늄 등이 예시된다.
또한, 도시하고 있지 않지만, 서셉터(11)에는 웨이퍼(W)를 정전 흡착하기 위한 정전 척, 온도 제어 기구, 웨이퍼(W)의 이면에 열전달용 가스를 공급하는 가스 유로, 및 웨이퍼(W)를 반송하기 위해 승강하는 승강 핀 등이 마련되어 있다. 또한, 서셉터(11)에는 정합기(13)를 거쳐 고주파 바이어스 전원(14)이 전기적으로 접속되어 있다. 이 고주파 바이어스 전원(14)으로부터 서셉터(11)에 고주파 전력이 공급됨으로써, 웨이퍼(W) 측에 플라즈마 중의 이온이 인입된다.
챔버(1)의 바닥부에는 배기관(15)이 접속되어 있고, 이 배기관(15)에는 진공 펌프를 포함하는 배기 장치(16)가 접속되어 있다. 그리고 이 배기 장치(16)를 작동시키는 것에 의해 챔버(1) 내부가 배기되고, 챔버(1) 내부의 압력을 소정의 진공도까지 고속으로 낮출 수 있게 된다. 또한, 챔버(1)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반출 반입을 실행하기 위한 반출입구(17)와, 이 반출입구(17)를 개폐하는 게이트 밸브(18)가 마련되어 있다.
챔버(1) 내의 서셉터(11)의 위쪽 위치에는, 플라즈마 에칭을 위한 처리 가스를 웨이퍼(W)를 향해 토출하는 샤워 플레이트(20)가 수평으로 마련되어 있다. 이 샤워 플레이트(20)는 격자 형상으로 형성된 가스 유로(21)와, 이 가스 유로(21)에 형성된 다수의 가스 토출 구멍(22)을 갖고, 격자 형상의 가스 유로(21) 사이는 공간부(23)로 되어 있다. 이 샤워 플레이트(20)의 가스 유로(21)에는 챔버(1)의 외측으로 연장하는 배관(24)이 접속되어 있고, 이 배관(24)에는 처리 가스 공급원(25)이 접속되어 있다.
한편, 챔버(1)의 샤워 플레이트(20)의 위쪽 위치에는, 링 형상의 플라즈마 가스 도입 부재(26)가 챔버벽을 따라 마련되어 있고, 이 플라즈마 가스 도입 부재(26)에는 내주에 복수의 가스 토출 구멍이 마련되어 있다. 이 플라즈마 가스 도입 부재(26)에는, 플라즈마 가스를 공급하는 플라즈마 가스 공급원(27)이 배관(28)을 거쳐서 접속되어 있다. 플라즈마 생성 가스로서는 Ar 가스 등이 바람직하게 이용된다. 처리 가스로서는, 일반적으로 이용되는 에칭 가스, 예를 들면, Cl2 가스 등을 이용할 수 있다.
플라즈마 가스 도입 부재(26)로부터 챔버(1) 내에 도입된 플라즈마 가스는 마이크로파 플라즈마원(2)으로부터 챔버(1) 내에 도입된 마이크로파에 의해 플라즈마화되고, 이 플라즈마가 샤워 플레이트(20)의 공간부(23)를 통과하고 샤워 플레이트(20)의 가스 토출 구멍(22)으로부터 토출된 처리 가스를 여기하여, 처리 가스의 플라즈마를 형성한다. 또, 플라즈마 가스와 처리 가스를 동일한 공급 부재로 공급해도 좋다.
마이크로파 플라즈마원(2)은 챔버(1)의 상부에 마련된 지지 링(29)에 의해 지지된 천정판(110)을 갖고, 지지 링(29)과 천정판(110)의 사이는 기밀하게 밀봉되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 마이크로파 플라즈마원(2)은 복수 경로로 분배하여 마이크로파를 출력하는 마이크로파 출력부(30)와, 마이크로파 출력부(30)로부터 출력된 마이크로파를 전송해 챔버(1) 내로 방사하기 위한 마이크로파 공급부(40)를 갖고 있다.
마이크로파 출력부(30)는 마이크로파 전원(31)과, 마이크로파 발진기(32)와, 발진된 마이크로파를 증폭하는 앰프(33)와, 증폭된 마이크로파를 복수로 분배하는 분배기(34)를 갖고 있다.
마이크로파 발진기(32)는 소정 주파수(예를 들면, 915㎒)의 마이크로파를, 예를 들면, PLL(Phase Locked Loop) 발진시킨다. 분배기(34)에서는 마이크로파의 손실이 가능한 일어나지 않도록, 입력측과 출력측 임피던스의 정합을 취하면서 앰프(33)에서 증폭된 마이크로파를 분배한다. 또, 마이크로파의 주파수로서는 915㎒ 이외에, 700㎒ 내지 3㎓를 이용할 수 있다.
마이크로파 공급부(40)는 분배기(34)에서 분배된 마이크로파를 챔버(1) 내로 안내하는 복수의 안테나 모듈(41)을 갖고 있다. 각 안테나 모듈(41)은 분배된 마이크로파를 주로 증폭하는 앰프부(42)와 마이크로파 방사 기구(43)를 갖고 있다. 또한, 마이크로파 방사 기구(43)는 임피던스를 조정하기 위한 튜너(60)와 증폭된 마이크로파를 챔버(1) 내로 방사하는 안테나부(45)를 갖고 있다. 그리고 각 안테나 모듈(41)에서의 마이크로파 방사 기구(43)의 안테나부(45)로부터 챔버(1) 내로 마이크로파가 방사되도록 되어 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 마이크로파 공급부(40)는 안테나 모듈(41)을 7개 갖고 있고, 안테나 모듈(41)의 마이크로파 방사 기구(43)는 원주 형상으로 6개 및 그 중심에 1개가 원형을 이루는 천정판(110) 위에 배치되어 있다.
천정판(110)은 진공 밀봉의 수행 및 마이크로파 투과판으로서 기능하고, 금속제의 프레임(110a)과, 그 프레임(110a)에 끼워 맞춰져, 마이크로파 방사 기구(43)가 배치되어 있는 부분에 대응하도록 마련된 석영 등의 유전체로 이루어지는 유전체 부재(110b)를 갖고 있다.
앰프부(42)는 위상기(46)와 가변 이득 앰프(Variable Gain Amplifier)(47), 솔리드 스테이트 앰프(Solid-state Amplifier)를 구성하는 메인 앰프(48), 및 아이솔레이터(Isolator)(49)를 갖고 있다.
위상기(46)는 마이크로파의 위상을 변화시킬 수 있도록 구성되어 있고, 이것을 조정함으로써 방사 특성을 변조시킬 수 있다. 예를 들면, 각 안테나 모듈마다 위상을 조정하는 것에 의해 지향성을 제어하여 플라즈마 분포를 변화시킬 수 있다. 또한, 인접하는 안테나 모듈에서 90°씩 위상을 어긋하도록 하여 원형 편파를 얻을 수 있다. 또한, 위상기(46)는 앰프 내의 부품 간의 지연 특성을 조정하고, 튜너 내에서의 공간 합성을 목적으로 하여 사용할 수 있다. 단, 이러한 방사 특성의 변조나 앰프 내의 부품간 지연 특성의 조정이 불필요할 경우에는 위상기(46)는 마련할 필요는 없다.
가변 이득 앰프(47)는 메인 앰프(48)에 입력하는 마이크로파의 전력 레벨을 조정하여, 개개의 안테나 모듈의 편차를 조정 또는 플라즈마 강도를 조정하기 위한 앰프이다. 가변 이득 앰프(47)를 각 안테나 모듈마다 제어시킴으로써 발생하는 플라즈마에 분포에 변화를 줄 수도 있다.
솔리드 스테이트 앰프를 구성하는 메인 앰프(48)는, 예를 들면, 입력 정합 회로, 반도체 증폭 소자, 출력 정합 회로, 및 고Q 공진 회로를 갖는 구성으로 할 수 있다.
아이솔레이터(49)는 안테나부(45)에서 반사되어 메인 앰프(48)를 향하는 반사 마이크로파를 분리하는 것이며, 써큘레이터(Circulator)와 더미 로드(Dummy Load)(동축 종단기)를 갖고 있다. 써큘레이터는 안테나부(45)에서 반사된 마이크로파를 더미 로드로 안내하고, 더미 로드는 써큘레이터에 의해 안내된 반사 마이크로파를 열로 변환한다.
다음에, 마이크로파 방사 기구(43)에 대해서 설명한다.
도 4 및 5에 도시하는 바와 같이, 마이크로파 방사 기구(43)는 마이크로파를 전송하는 동축 구조의 도파로(마이크로파 전송로)(44)와, 도파로(44)를 통해 전송된 마이크로파를 챔버(1) 내로 방사하는 안테나부(45)를 갖고 있다. 그리고 마이크로파 방사 기구(43)로부터 챔버(1) 내로 방사된 마이크로파가 챔버(1) 내의 공간에서 합성되어, 챔버(1) 내에서 표면파 플라즈마가 형성되도록 되어 있다.
도파로(44)는 통 형상의 외측 도체(52) 및 그 중심에 마련된 봉형상의 내측 도체(53)가 동축형상으로 배치되어 있고, 도파로(44)의 선단에 안테나부(45)가 마련되어 있다. 도파로(44)는 내측 도체(53)가 급전측, 외측 도체(52)가 접지측으로 되어 있다. 외측 도체(52) 및 내측 도체(53)의 상단은 반사판(58)으로 되어 있다.
도파로(44)의 기단 측에는 마이크로파(전자파)를 급전하는 급전 기구(54)가 마련되어 있다. 급전 기구(54)는 도파로(44)(외측 도체(52))의 측면에 마련되어 마이크로파 전력을 도입하기 위한 마이크로파 전력 도입 포트(55)를 갖고 있다. 마이크로파 전력 도입 포트(55)에는, 앰프부(42)로부터 증폭된 마이크로파를 공급하기 위한 급전선으로서, 내측 도체(56a) 및 외측 도체(56b)로 이루어지는 동축선로(56)가 접속되어 있다. 그리고 동축선로(56)의 내측 도체(56a)의 선단에는 외측 도체(52)의 내부를 향해 수평으로 신장하는 급전 안테나(90)가 접속되어 있다.
급전 안테나(90)는, 예를 들면, 알루미늄 등으로 이루어지는 금속판을 깎아 가공한 후, 테프론(등록 상표) 등의 유전체 부재의 틀에 끼워서 형성된다. 반사판(58)으로부터 급전 안테나(90)까지의 사이에는, 반사파의 실효 파장을 짧게 하기 위한 테프론 등의 유전체로 이루어지는 지파재(59)가 마련되어 있다. 또, 2.45㎓ 등의 주파수가 높은 마이크로파를 이용했을 경우에는 지파재(59)는 마련하지 않아도 좋다. 이 때, 급전 안테나(90)로부터 반사판(58)까지의 거리를 최적화하고, 급전 안테나(90)로부터 방사되는 전자파를 반사판(58)으로 반사시키는 것에 의해, 최대의 전자파를 동축 구조의 도파로(44) 내로 전송시킨다.
급전 안테나(90)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 마이크로파 전력 도입 포트(55)에 있어서 동축선로(56)의 내측 도체(56a)에 접속되고 전자파가 공급되는 제 1 극(92), 및 공급된 전자파를 방사하는 제 2 극(93)을 갖는 안테나 본체(91)와, 안테나 본체(91)의 양측으로부터 내측 도체(53)의 외측을 따라 연장되고 링 형상을 이루는 반사부(94)를 갖고, 안테나 본체(91)에 입사된 전자파와 반사부(94)에서 반사된 전자파로 정재파를 형성하도록 구성되어 있다. 안테나 본체(91)의 제 2 극(93)은 내측 도체(53)에 접촉되어 있다.
급전 안테나(90)가 마이크로파(전자파)를 방사하는 것에 의해, 외측 도체(52)와 내측 도체(53) 사이의 공간에 마이크로파 전력이 급전된다. 그리고 급전 기구(54)에 공급된 마이크로파 전력이 안테나부(45)를 향해 전파된다.
또한, 도파로(44)에는 튜너(60)가 마련되어 있다. 튜너(60)는 챔버(1) 내의 부하(플라즈마)의 임피던스를 마이크로파 출력부(30)에 있어서의 마이크로파 전원의 특성 임피던스에 정합시키는 것이며, 외측 도체(52)와 내측 도체(53) 사이를 상하로 이동하는 2개의 슬러그(slug))(61a,61b)와 반사판(58)의 외측(상측)에 마련된 슬러그 구동부(70)를 갖고 있다.
이들 슬러그 중, 슬러그(61a)는 슬러그 구동부(70) 측에 마련되고, 슬러그(61b)는 안테나부(45) 측에 마련되어 있다. 또한, 내측 도체(53)의 내부 공간에는 그 길이 방향을 따라, 예를 들면, 사다리꼴 나사가 형성된 나사봉으로 이루어지는 슬러그 이동용의 2개의 슬러그 이동축(64a,64b)이 마련되어 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 슬러그(61a)는 유전체로 이루어지는 원환형상을 이루고, 그 내측에 평활성을 갖는 수지로 이루어지는 슬라이딩 부재(63)가 끼워 넣어져 있다. 슬라이딩 부재(63)에는 슬러그 이동축(64a)이 나사식으로 결합하는 나사 구멍(65a)과 슬러그 이동축(64b)이 삽입 관통되는 관통 구멍(65b)이 마련되어 있다. 한편, 슬러그(61b)는 슬러그(61a)와 마찬가지로 나사 구멍(65a)과 관통 구멍(65b)을 갖고 있지만, 슬러그(61a)와는 반대로, 나사 구멍(65a)은 슬러그 이동축(64b)에 나사식으로 결합되고, 관통 구멍(65b)에는 슬러그 이동축(64a)이 삽입 관통되도록 되어 있다. 이에 따라 슬러그 이동축(64a)을 회전시키는 것에 의해 슬러그(61a)가 승강 이동하고, 슬러그 이동축(64b)을 회전시키는 것에 의해 슬러그(61b)가 승강 이동한다. 즉, 슬러그 이동축(64a,64b)과 슬라이딩 부재(63)로 이루어지는 나사 기구에 의해 슬러그(61a,61b)가 승강 이동된다.
내측 도체(53)에는 길이 방향을 따라 등 간격으로 3개의 슬릿(53a)이 형성되어 있다. 한편, 슬라이딩 부재(63)는 이들 슬릿(53a)에 대응하도록 3개의 돌출부(63a)가 등 간격으로 마련되어 있다. 그리고, 이들 돌출부(63a)가 슬러그(61a,61b)의 내주에 접촉한 상태에서 슬라이딩 부재(63)가 슬러그(61a,61b)의 내부에 끼워 넣어진다. 슬라이딩 부재(63)의 외주면은 내측 도체(53)의 내주면과 공간 없이 접촉되어 있고, 슬러그 이동축(64a,64b)이 회전되는 것에 의해, 슬라이딩 부재(63)가 내측 도체(53)를 미끄러져 승강하게 되어 있다. 즉 내측 도체(53)의 내주면이 슬러그(61a,61b)의 슬라이딩 가이드로서 기능한다.
슬라이딩 부재(63)를 구성할 수지 재료로서는, 양호한 평활성을 갖고 가공이 비교적 용이한 수지, 예를 들면, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 수지를 바람직한 것으로서 들 수 있다.
상기 슬러그 이동축(64a,64b)은 반사판(58)을 관통해서 슬러그 구동부(70)로 연장하고 있다. 슬러그 이동축(64a,64b)과 반사판(58) 사이에는 베어링(도시하지 않음)이 마련되어 있다. 또한, 내측 도체(53)의 하단에는, 도체로 이루어지는 바닥판(67)이 마련되어 있다. 슬러그 이동축(64a,64b)의 하단은 구동 시의 진동을 흡수하기 위해 일반적으로 개방단으로 되어 있고, 이들 슬러그 이동축(64a,64b)의 하단으로부터 2∼5㎜정도 이격해서 바닥판(67)이 마련되어 있다. 또, 이 바닥판(67)을 베어링부로 하여 슬러그 이동축(64a, 64b)의 하단을 이 베어링부에서 지지시켜도 좋다.
슬러그 구동부(70)는 하우징체(71)를 갖고, 슬러그 이동축(64a, 64b)은 하우징체(71) 내로 연장되어 있고, 슬러그 이동축(64a, 64b)의 상단에는, 각각 기어(72a, 72b)가 부착되어 있다. 또한, 슬러그 구동부(70)에는, 슬러그 이동축(64a)을 회전시키는 모터(73a)와, 슬러그 이동축(64b)을 회전시키는 모터(73b)가 마련되어 있다. 모터(73a)의 축에는 기어(74a)가 부착되어 있고, 모터(73b)의 축에는 기어(74b)가 부착되어 있으며, 기어(74a)가 기어(72a)에 맞물리고, 기어(74b)가 기어(72b)에 맞물리도록 되어 있다. 따라서 모터(73a)에 의해 기어(74a, 72a)를 거쳐 슬러그 이동축(64a)이 회전되고, 모터(73b)에 의해 기어(74b, 72b)를 거쳐 슬러그 이동축(64b)이 회전된다. 또, 모터(73a, 73b)는, 예를 들면, 스테핑 모터이다.
또, 슬러그 이동축(64b)은 슬러그 이동축(64a)보다 길고, 더 위쪽에 도달하고 있으며, 따라서, 기어(72a, 72b)의 위치가 상하로 오프셋되어 있고, 모터(73a, 73b)도 상하로 오프셋되어 있다. 이에 따라, 모터 및 기어 등의 동력 전달 기구의 스페이스가 작게 할 수 있고, 하우징체(71)가 외측 도체(52)와 같은 직경으로 된다.
모터(73a, 73b) 위에는, 이들의 출력축에 직결하도록, 각각 슬러그(61a, 61b)의 위치를 검출하기 위한 인크리먼트형 인코더(75a, 75b)가 마련되어 있다.
슬러그(61a, 61b)의 위치는, 슬러그 제어부(68)에 의해 제어된다. 구체적으로는, 도시하지 않는 임피던스 검출기에 의해 검출된 입력단의 임피던스 값과 인코더(75a, 75b)에 의해 검지된 슬러그(61a, 61b)의 위치 정보에 근거하여, 슬러그 제어부(68)가 모터(73a, 73b)에 제어 신호를 보내 슬러그(61a, 61b)의 위치를 제어하는 것에 의해, 임피던스를 조정하도록 되어 있다. 슬러그 제어부(68)는 종단이, 예를 들면, 50Ω이 되도록 임피던스 정합을 실행시킨다. 2개의 슬러그 중 한쪽만을 움직이면, 스미스 차트의 원점을 지나는 궤적을 그리고, 양쪽 동시에 움직이면 위상만이 회전된다.
안테나부(45)는 마이크로파 방사 안테나로서 기능하고, 평면 형상을 이루고 슬롯(81a)을 갖는 평면 슬롯 안테나(81), 평면 슬롯 안테나(81)의 상면에 마련된 지파재(82), 평면 슬롯 안테나(81)의 선단측에 마련된 천정판(110)의 유전체 부재(110b)를 갖고 있다. 슬롯(81a) 형상은 마이크로파가 효율적으로 방사되도록 적절히 설정된다. 지파재(82)의 중심에는 도체로 이루어지는 원주 부재(82a)가 관통해서 바닥판(67)과 평면 슬롯 안테나(81)를 접속하고 있다. 따라서 내측 도체(53)가 바닥판(67) 및 원주 부재(82a)를 거쳐 평면 슬롯 안테나(81)에 접속되어 있다. 또, 외측 도체(52)의 하단은 평면 슬롯 안테나(81)까지 연장하고, 지파재(82)의 주위는 외측 도체(52)로 덮여 있다.
지파재(82) 및 유전체 부재(110b)은, 진공보다도 큰 유전율을 갖고 있어, 예를 들면, 석영, 세라믹스, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소계 수지나 폴리이미드계 수지에 의해 구성되어 있고, 진공 중에서는 마이크로파의 파장이 길어지기 때문에, 마이크로파의 파장을 짧게 해서 안테나를 작게 하는 기능을 갖고 있다. 지파재(82)는 그 두께에 의해 마이크로파의 위상을 조정할 수 있고, 천정판(110)과 평면 슬롯 안테나(81)의 접합부가 정재파의 「배(antinode)」로 되도록 그 두께를 조정한다. 이에 따라, 반사가 최소로 하여, 평면 슬롯 안테나(81)의 방사 에너지가 최대가 되도록 할 수 있다.
천정판(110)의 유전체 부재(110b)는 평면 슬롯 안테나(81)에 접하도록 마련되어 있다. 그리고, 메인 앰프(48)로 증폭된 마이크로파가 내측 도체(53)과 외측 도체(52)의 둘레 벽의 사이를 통하여 평면 슬롯 안테나(81)의 슬롯(81a)로부터 천정판(110)의 유전체 부재(110b)를 투과해서 챔버(1) 내의 공간에 방사되어, 표면파 플라즈마가 형성된다.
또한, 마이크로파 방사 기구(43)는 천정판(110)의 프레임(110a)을 관통해서 챔버(1) 내의 표면파 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 영역에 도달하도록 마련된 직류 전압 인가 부재로서의 DC 프로브(112)를 갖고 있다. DC 프로브(112)에는 필터(113)를 거쳐서 직류 전원(114)이 접속되어 있다. 그리고, DC 프로브(112)를 통해 직류 전원(114)으로부터 플라즈마 생성 영역에 직류 전압을 인가함으로써, 후술하는 바와 같이, 마이크로파 방사 기구(43)로부터 방사된 마이크로파에 의해 챔버(1) 내에 형성된 플라즈마를 확대할 수 있다. 직류 전원(114)은 정(正)극이 플라즈마측에 접속되어 있고, 또한 전압 가변으로 되어 있다.
본 실시형태에 있어서, 메인 앰프(48), 튜너(60), 및 평면 슬롯 안테나(81)는 근접 배치하고 있다. 그리고, 튜너(60)와 평면 슬롯 안테나(81)는 1/2 파장 내에 존재하는 집중 정수 회로(集中 定數 回路)를 구성하고 있고, 또한 평면 슬롯 안테나(81), 지파재(82)는 합성 저항이 50Ω로 설정되어 있으므로, 튜너(60)는 플라즈마 부하에 대하여 직접 튜닝하게 되어, 효율적으로 플라즈마에 에너지를 전달할 수 있다.
표면파 플라즈마 처리 장치(100)에 있어서의 각 구성부는, 마이크로프로세서를 구비한 제어부(120)에 의해 제어 된다. 제어부(120)는 표면파 플라즈마 처리 장치(100)의 프로세스 시퀀스 및 제어 파라미터인 프로세스 레시피가 기억된 기억부나, 입력 수단 및 디스플레이 등을 구비하고, 선택된 프로세스 레시피에 따라 플라즈마 처리 장치를 제어하도록 되어 있다.
<표면파 플라즈마 처리 장치의 동작>
다음에, 이상과 같이 구성되는 표면파 플라즈마 처리 장치(100)에 있어서의 동작에 대해 설명한다.
우선, 웨이퍼(W)를 챔버(1) 내에 반입하고, 서셉터(11) 위에 탑재한다. 그리고 플라즈마 가스 공급원(27)으로부터 배관(28) 및 플라즈마 가스 도입 부재(26)를 통해 챔버(1) 내에 플라즈마 가스, 예를 들면, Ar 가스를 도입하면서, 마이크로파 플라즈마원(2)으로부터 마이크로파를 챔버(1) 내에 도입하여 표면파 플라즈마를 생성한다.
이와 같이 하여 표면파 플라즈마를 생성한 후, 처리 가스, 예를 들면, Cl2 가스 등의 에칭 가스가 처리 가스 공급원(25)으로부터 배관(24) 및 샤워 플레이트(20)를 통해 챔버(1) 내로 토출된다. 토출된 처리 가스는, 샤워 플레이트(20)의 공간부(23)를 통과해 온 플라즈마에 의해 여기되어 플라즈마화되고, 이 처리 가스의 플라즈마에 의해 웨이퍼(W)에 플라즈마 처리, 예를 들면, 에칭 처리가 실시된다.
상기 표면파 플라즈마를 생성할 때에, 마이크로파 플라즈마원(2)에서는 마이크로파 출력부(30)의 마이크로파 발진기(32)로부터 발진된 마이크로파 전력은 앰프(33)에서 증폭된 후, 분배기(34)에 의해 복수로 분배되고, 분배된 마이크로파 전력은 마이크로파 공급부(40)로 보내진다. 마이크로파 공급부(40)에서는, 이와 같이 복수로 분배된 마이크로파 전력이 솔리드 스테이트 앰프를 구성하는 메인 앰프(48)에서 개별적으로 증폭되고, 마이크로파 방사 기구(43)의 도파로(44)에 급전되며, 튜너(60)에 의해 임피던스가 자동 정합되어, 전력 반사가 실질적으로 없는 상태에서, 안테나부(45)의 평면 슬롯 안테나(81) 및 유전체 부재(110b)를 통해 챔버(1) 내로 방사되어 공간 합성된다.
마이크로파 방사 기구(43)의 도파로(44)에의 급전은 동축 구조의 도파로(44) 축의 연장선 위에 슬러그 구동부(70)가 마련되어 있기 때문에, 측면으로부터 실행된다. 즉, 동축선로(56)로부터 전파되어 온 마이크로파(전자파)가 도파로(44)의 측면에 마련된 마이크로파 전력 도입 포트(55)를 통해 급전 안테나(90)의 제 1 극(92)에 도달되면, 안테나 본체(91)를 따라 마이크로파(전자파)가 전파되고, 안테나 본체(91) 선단의 제 2 극(93)으로부터 마이크로파(전자파)가 방사된다. 또한, 안테나 본체(91)를 전파하는 마이크로파(전자파)가 반사부(94)에서 반사되고, 그것이 입사파와 합성됨으로써 정재파를 발생시킨다. 급전 안테나(90)의 배치 위치에서 정재파가 발생되면, 내측 도체(53)의 외벽을 따라 유도 자계가 발생되고, 거기에 유도되어 유도 전계가 발생된다. 이들 연쇄 작용에 의해, 마이크로파(전자파)가 도파로(44) 내를 전파하여, 안테나부(45)로 안내된다.
이 때, 도파로(44)에서, 급전 안테나(90)로부터 방사되는 마이크로파(전자파)를 반사판(58)으로 반사시키는 것에 의해 최대의 마이크로파(전자파) 전력을 동축 구조의 도파로(44)에 전송할 수 있지만, 그 경우, 반사파와의 합성을 효과적으로 실행하기 위해 급전 안테나(90)로부터 반사판(58)까지의 거리가 약 λg/4의 반파장 배로 되도록 하는 것이 바람직하다.
마이크로파 방사 기구(43)는 안테나부(45)와 튜너(60)가 일체로 되어 있으므로 매우 조밀하다. 이 때문에, 마이크로파 플라즈마원(2) 자체를 소형화할 수 있다. 또한, 메인 앰프(48), 튜너(60) 및 평면 슬롯 안테나(81)가 근접해서 마련되고, 특히 튜너(60)와 평면 슬롯 안테나(81)는 집중 정수 회로로 구성할 수 있고, 또한 평면 슬롯 안테나(81), 지파재(82), 유전체 부재(110b)의 합성 저항을 50Ω으로 설계하여, 튜너(60)에 의해 고정밀도로 플라즈마 부하를 튜닝할 수 있다. 또한, 튜너(60)는 2개의 슬러그(61a,61b)를 이동함으로써 임피던스 정합을 행할 수 있는 슬러그 튜너를 구성하고 있으므로 조밀하고 손실이 적다. 또한, 이렇게 튜너(60)와 평면 슬롯 안테나(81)가 근접하여, 집중 정수 회로를 구성하고 또한 공진기로서 기능하는 것에 의해 평면 슬롯 안테나(81)에 도달하기까지의 임피던스 부정합을 높은 정밀도로 해소할 수 있고 실질적으로 부정합 부분을 플라즈마 공간으로 할 수 있으므로, 튜너(60)에 의해 고정밀도의 플라즈마 제어가 가능해진다.
또한, 슬러그를 구동시키기 위한 구동 전달부, 구동 가이드부, 유지부에 해당하는 것을 내측 도체(53)의 내부에 마련했으므로, 슬러그(61a,61b)의 구동 장치를 소형화할 수 있고, 마이크로파 방사 기구(43)를 소형화할 수 있다.
그런데, 본 실시예와 마찬가지로 플라즈마를 생성하기 위해 전자파(마이크로파)를 안테나로부터 방사해서 표면파 플라즈마를 생성할 경우, 표면파 플라즈마의 생성 범위는 일반적으로 마이크로파의 투입 전력 또는 챔버 내의 압력에 의해 규정된다. 이 때문에, 전력이 낮은 조건이나 압력이 높은 조건에서는 표면파 플라즈마의 직경이 작아지고, 플라즈마 밀도의 균일성이 저하되어 버린다.
그래서, 본 실시예에서는 마이크로파 방사 기구(43)에 천정판(110)의 프레임(110a)을 관통하여 챔버(1) 내의 플라즈마 생성 영역에 도달하도록 직류 전압 인가 부재로서의 DC 프로브(112)를 마련하고, DC 프로브(112)에 정(正)의 전압을 인가한다. 이에 따라 표면파 플라즈마가 넓어져서 플라즈마 밀도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 DC 프로브(112)에 의한 직류 전압 인가에 의해 플라즈마가 넓어지는 것은, DC 프로브(112)로부터 정의 직류 전압을 인가함으로써 플라즈마 시스(plasma sheath)를 컨트롤할 수 있기 때문이다. 즉, 직류 전압 인가 부재로서 DC 프로브(112)를 이용했을 경우에는, DC 프로브(112)에 인가하는 전압을 올리면 DC 프로브(112)와 플라즈마 사이에 DC 방전이 발생하게 되고, 그것에 의해 그 부분의 플라즈마 시스가 파괴되어, 플라즈마에 직접 전압을 인가하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 도 7에 도시하는 바와 같이, 플라즈마의 전위가 상승하고 접지된 부분의 플라즈마 전위와의 전위차가 커지고, 그에 따라 플라즈마 시스가 두껍게 된다. 플라즈마 시스가 두껍게 되는 것에 의해, 플라즈마 시스 내를 전파하는 TE 기본파의 감쇠 정수(attenuation constant)가 작아지고, TE 기본파의 종단 거리가 길어진다. 즉, 마이크로파가 전파되기 쉬워진다. 그 때문에, 여기 표면파인 TE 기본파에 의해 생성되는 표면파 플라즈마의 넓이가 커져, 도 8에 도시하는 바와 같이, 표면파 플라즈마의 직경이 커지게 된다. 그리고 표면파 플라즈마의 직경과 플라즈마 밀도는 서로 단조 증가의 관계이기 때문에, 표면파 플라즈마가 넓어진 만큼 플라즈마의 파워 흡수가 상승해 효율이 좋아진다.
실제로, DC 프로브(112)에 의해 인가하는 전압을 변화시켰을 때의, 직류 전류값과 실제 플라즈마의 상태를 도 9에 나타낸다. 또한, 인가하는 전압과 플라즈마 직경의 관계를 도 10에 나타낸다. 이들 도면에 도시하는 바와 같이, DC 프로브(112)로부터 플라즈마에 인가하는 전압의 값과 플라즈마의 직경은 거의 비례하는 것을 알 수 있다.
다음에, 직류 전압을 인가했을 때의 플라즈마를 확대하는 효과를 확인한 실험에 대해 설명한다. 여기에서는, 직류 전압을 인가하지 않고 마이크로파 방사 기구로부터 50W의 마이크로파를 방사해서 표면파 플라즈마를 생성했을 경우(기준 조건)와, 기준 조건에 대하여, 58V의 직류 전압을 인가했을 경우(직류 전류: 500㎃, 전체 전력: 약 80W) 및 마이크로파 파워를 80W로 상승시키고 직류 전압을 인가하지 않을 경우를 비교하여 실제의 플라즈마 상태를 파악했다. 그 때의 플라즈마의 상태의 사진을 도 11에 나타낸다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, (a)의 기준 조건(마이크로파 50W)에 대하여, 직류 전압으로 파워를 인가했을 경우(b)와, 마이크로파의 파워를 상승시켰을 경우(c)에는 거의 같은 파워가 증가한 것인데도 불구하고, 직류 전압을 인가했을 경우의 쪽이 플라즈마를 확대하는 효과가 높은 것이 확인되었다.
이와 같이, 직류 전압 인가 부재인 DC 프로브(112)로부터 표면파 플라즈마 생성 영역에 정의 직류 전압을 인가함으로써, 마이크로파 방사 기구(43)에 의해 생성된 표면파 플라즈마를 확대할 수 있으므로, 플라즈마 밀도의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 인가하는 직류 전압을 제어함으로써, 표면파 플라즈마의 넓이를 제어할 수 있어, 플라즈마 밀도의 균일성을 제어할 수 있다.
이러한 경우에, 모든 마이크로파 방사 기구(43)에 DC 프로브(112)를 마련해도 좋지만, 반드시 모든 마이크로파 방사 기구(43)에 DC 프로브(112)를 마련할 필요는 없고, 적어도 1개의 마이크로파 방사 기구(43)에 대하여 마련해도 좋다. 예를 들면, 중앙에 마련한 마이크로파 방사 기구(43)에만 DC 프로브(112)를 마련하여 직류 전압을 인가했을 경우에도, 중앙의 표면파 플라즈마를 확대할 수 있어, 주변의 마이크로파 방사 기구(43)에서 생성된 표면파 플라즈마와의 사이의 플라즈마 밀도가 낮은 부분에 플라즈마를 확대시킬 수 있으므로, 플라즈마의 균일성을 향상시킬 수 있다.
두 개 이상의 마이크로파 방사 기구(43)에 DC 프로브(112)를 마련했을 경우에는, 마이크로파 방사 기구(43)에 의해 생성되는 표면파 플라즈마에 대해서, DC 프로브(112)로부터 인가되는 직류 전압을 개별적으로 제어해서, 각 마이크로파 방사 기구(43)에 의한 플라즈마의 넓이를 개별적으로 제어할 수 있으므로 플라즈마의 제어성을 매우 향상시킬 수 있다.
<다른 적용>
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 사상의 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 직류 전압 인가 부재로서 DC 프로브를 이용한 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 블럭 형상인 것이나 마이크로파 방사 기구와 동심의 링 형상인 것 등의 다른 형상이라도 좋다. 또 마이크로파 출력부(30)나 마이크로파 공급부(40)의 구성 등은 상기 실시예에 한정되지 않고, 예를 들면, 안테나로부터 방사되는 마이크로파의 지향성 제어를 실행하거나 원편파(円偏波)(circular polarized wave)로 할 필요가 없을 경우에는 위상기는 불필요하다.
또한, 상기 실시예에서는, 플라즈마 처리 장치로서 에칭 처리 장치를 예시했지만, 이것에 한정되지 않고, 성막 처리, 산질화막 처리, 애싱 처리 등의 다른 플라즈마 처리에도 이용할 수 있다. 또한, 피처리 기판은 반도체 웨이퍼(W)에 한정되지 않고, LCD(액정 모니터)용 기판으로 대표되는 FPD(플랫 패널 디스플레이) 기판이나, 세라믹 기판 등의 다른 기판이라도 좋다.
Claims (1)
- 피처리 기판을 수용하는 챔버와,
상기 챔버 내에 가스를 공급하는 가스 공급 기구와,
마이크로파를 생성하는 마이크로파 생성 기구와,
상기 마이크로파 생성 기구에서 생성된 마이크로파를 챔버 내로 방사하는 복수의 마이크로파 방사 기구를 구비하고,
상기 마이크로파 방사 기구는
통 형상을 이루는 외측 도체와 그 안에 동축으로 마련된 내측 도체를 갖고 마이크로파를 전송하는 전송로와,
상기 마이크로파 전송로를 통해 전송되어 온 마이크로파를 슬롯을 거쳐 상기 챔버 내로 방사하는 안테나와,
상기 안테나로부터 방사된 마이크로파를 투과시켜, 그 표면에 표면파가 형성되는 유전체 부재를 갖고,
상기 복수의 마이크로파 방사 기구로부터 방사된 마이크로파에 의해 상기 챔버 내에 표면파 플라즈마를 생성하여 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치로서,
상기 복수의 마이크로파 방사 기구 중 적어도 두 개는 각각 상기 표면파에 의해 표면파 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 영역에 정의 직류 전압을 인가하는 직류 전압 인가 부재를 갖고,
상기 직류 전압 인가 부재는 상기 표면파 플라즈마가 넓어지도록 상기 플라즈마 생성 영역에 정의 직류 전압을 인가하되,
상기 직류 전압 인가 부재는 각각 독립적으로 직류 전압이 인가되어, 표면파 플라즈마의 넓이가 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는
표면파 플라즈마 처리 장치.
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