KR20170007137A - 플라즈마 처리 장치 및 샤워 헤드 - Google Patents

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Abstract

플라즈마에 의한 부식에 대한 내구성이 뛰어난 샤워 헤드를 제공한다. 플라즈마 처리 장치(11)에 구비되는 샤워 헤드(22)는 챔버(20) 내에 처리 가스를 토출하는 가스 토출홀(40)과 가스 토출홀(40)의 가스 토출구측에 형성된 오목부를 가지는 기재(60)와, 세라믹스 또는 스테인리스로 이루어지고, 기재(60)의 오목부에 고정된 원통 형상의 슬리브를 가지고, 슬리브의 표면과 기재(60)에 있어서 슬리브가 배치된 면이 내플라즈마 피막(63)으로 덮인 구조로 한다. 세라믹스 슬리브(61)를 이용하는 경우에는 기재(60)의 플라즈마 생성 공간(S)측의 면과 내플라즈마 피막(63)과의 사이에 하지 피막(62)을 마련한다.

Description

플라즈마 처리 장치 및 샤워 헤드{PLASMA PROCESSING APPARATUS AND SHOWER HEAD}
본 발명은 배치대에 배치된 기판에 대하여 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치와, 플라즈마 생성 공간을 개재하여 기판과 대향하도록 배치되고 플라즈마 생성 공간에 플라즈마 생성용 가스를 공급하는 샤워 헤드에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이(FPD)용의 패널 제조 공정에서는, 플라즈마 처리 장치를 이용하여, 글라스 기판 등의 기판에 대하여 플라즈마를 이용한 성막 처리 또는 에칭 처리, 애싱 처리 등의 미세 가공을 실시함으로써, 기판 상에 화소의 디바이스 또는 전극, 배선 등을 형성하고 있다. 플라즈마 처리 장치에서는, 예를 들면 감압 가능한 처리실의 내부에 배치된 배치대 상에 기판이 배치되고 처리실 내의 기판 상방의 공간인 플라즈마 생성 공간에 처리 가스를 공급하는 샤워 헤드가, 플라즈마 생성 공간을 개재하여 기판과 대향하도록 배치된다. 이렇게 하여, 샤워 헤드로부터 플라즈마 생성 공간으로 처리 가스를 공급하면서 플라즈마 생성 공간에 고주파 전계를 발생시킴으로써, 플라즈마 생성 공간에 플라즈마를 생성시키고 있다.
샤워 헤드는 플라즈마에 노출되기 때문에, 플라즈마에 의한 샤워 헤드의 부식을 억제하는 기술이 다양하게 제안되고 있다. 예를 들면, 알루미늄을 모재로하는 샤워 헤드의 가스 토출홀에 알루미나 피스를 삽입하고, 샤워 헤드의 플라즈마 생성 공간측의 표면을 알루미나 코팅막에 의해 덮는 구조가 제안되고 있다(특허 문헌 1 참조).
일본특허공개공보 평08-227874호
그러나, 상기 특허 문헌 1에 기재된 기술과 같이, 샤워 헤드의 가스 토출홀에 알루미나 피스를 배치한 구조로 한 경우라도, 샤워 헤드의 사용 가능한 수명이 짧아지고 있다고 하는 문제가 있다. 구체적으로, 가스 토출홀에 알루미나 피스가 배치되어 있어도, 사용되는 처리 가스의 다양화 등에 수반하여, 단기간에 가스 토출홀의 플라즈마 생성 공간측의 개구부에 있어서 알루미나 피스 및 알루미나 코팅막에 부식이 생겨, 샤워 헤드의 모재가 노출되어 버린다고 하는 문제가 발생하고 있다.
이 문제에 대처하는 방법으로서, 알루미나 피스의 직경 방향의 두께를 두껍게 하는 방법이 고려된다. 그러나, 알루미나 피스의 직경 방향의 두께를 두껍게 하면, 알루미나 피스의 단면 상에 밀착성이 높은 알루미나 코팅막을 형성하는 것이 곤란해진다. 이는, 알루미나 피스의 표면은 평활도가 높고, 또한 블라스트 처리 등에 의해서도 표면을 거칠게 하는 것이 용이하지 않으며, 또한 알루미나 코팅막에 대한 습윤성도 높지 않기 때문이다. 이 때문에, 단기간에 알루미나 코팅막이 박리되어 샤워 헤드의 모재가 노출되어 버린다고 하는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은, 플라즈마에 의한 부식에 대한 내구성이 뛰어난 샤워 헤드를 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 목적은, 내구성이 뛰어난 샤워 헤드를 구비하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 샤워 헤드는, 플라즈마 처리 장치에 장비되는 샤워 헤드로서, 상기 샤워 헤드는 처리 가스를 토출하는 가스 토출홀과 상기 가스 토출홀의 가스 토출구측에 형성된 오목부를 가지는 기재와, 세라믹스 또는 스테인리스로 이루어지고, 상기 오목부에 고정된 원통 형상의 슬리브와, 상기 슬리브의 표면과 상기 기재에 있어서 상기 슬리브가 배치된 면을 덮는 내플라즈마 피막을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 기판이 배치되는 기판 배치면을 가지는 배치대와, 상기 배치대를 내부에 수용하는 챔버와, 상기 배치대에 배치된 기판과 대향하도록 배치되고, 상기 챔버 내에 처리 가스를 공급하는 샤워 헤드와, 상기 챔버의 내부에 상기 처리 가스에 의한 플라즈마를 생성시키는 플라즈마 생성 수단을 구비하고, 상기 배치대에 배치된 기판에 대하여 상기 플라즈마에 의한 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치로서, 상기 샤워 헤드는, 상기 챔버 내에 상기 처리 가스를 토출하는 가스 토출홀과 상기 가스 토출홀의 가스 토출구측에 형성된 오목부를 가지는 기재와, 세라믹스 또는 스테인리스로 이루어지고, 상기 오목부에 고정된 원통 형상의 슬리브와, 상기 슬리브의 표면과 상기 기재에 있어서 상기 슬리브가 배치된 면을 덮는 내플라즈마 피막을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 샤워 헤드가 플라즈마 처리 장치에 구비된 상태에 있어서, 샤워 헤드에 마련된 가스 토출홀의 플라즈마 생성 공간측에 일정한 높이와 두께를 가지는 세라믹스 또는 스테인리스로 이루어지는 슬리브를 배치하고, 또한 샤워 헤드의 플라즈마 생성 공간측의 면에, 슬리브 및 샤워 헤드의 기재에 대하여 밀착성이 높은 내플라즈마 피막이 형성된다. 이에 의해, 플라즈마 처리에 대한 높은 내구성을 구비한 샤워 헤드를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 구비하는 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 기판 처리 시스템이 구비하는 플라즈마 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 플라즈마 처리 장치를 구성하는 샤워 헤드에 마련된 가스 토출홀의 제 1 구조예를 나타내는 단면도와, 부분적인 확대 단면도이다.
도 4는 샤워 헤드를 구성하는 내플라즈마 피막의 밀착성을, 세라믹스 슬리브와 하지 피막과의 조합으로 평가한 결과를 나타내는 도이다.
도 5는 내플라즈마 이트리아 피막을 형성한 샤워 헤드의 부분적인 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6은 플라즈마 처리 장치를 구성하는 샤워 헤드에 마련된 가스 토출홀의 제 2 구조예 및 제 3 구조예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 플라즈마 처리 장치를 구성하는 샤워 헤드에 마련된 가스 토출홀의 제 4 구조예 및 제 5 구조예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 플라즈마 처리 장치를 구성하는 샤워 헤드에 마련된 가스 토출홀의 제 6 구조예를 나타내는 단면도이다.
도 9는 구성재를 변경했을 때의 샤워 헤드를 구성하는 내플라즈마 피막의 내플라즈마성을 평가한 결과를 나타내는 도이다.
도 10은 혼합재로 이루어지는 샤워 헤드를 구성하는 내플라즈마 피막의 밀착성을, 세라믹스 슬리브 및 SUS 슬리브와 하지 피막과의 조합으로 평가한 결과를 나타내는 도이다.
이하에, 본 발명의 실시의 형태에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시의 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(11)를 구비하는 기판 처리 시스템(10)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
기판 처리 시스템(10)은 글라스 기판 등의 FPD용의 기판(G)에 플라즈마 처리, 예를 들면 플라즈마 에칭을 실시하는 3 개의 플라즈마 처리 장치(11)를 구비한다. 3개의 플라즈마 처리 장치(11)는 각각, 수평 단면이 다각형 형상(예를 들면, 수평 단면이 직사각형 형상)의 반송실(12)의 측면에 게이트 밸브(13)를 개재하여 연결된다. 또한, 플라즈마 처리 장치(11)의 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 후술한다.
반송실(12)에는 또한, 로드록실(14)이 게이트 밸브(15)를 개재하여 연결되어 있다. 로드록실(14)에는 기판 반출반입 기구(16)가 게이트 밸브(17)를 개재하여 인접 설치된다. 기판 반출반입 기구(16)에는 2 개의 인덱서(18)가 인접 설치되어 있다. 인덱서(18)에는 기판(G)을 수납하는 카세트(19)가 배치된다. 카세트(19)에는 복수 매(예를 들면 25 매)의 기판(G)을 수납할 수 있다.
기판 처리 시스템(10)의 전체적인 동작은, 미도시의 제어 장치에 의해 제어된다. 기판 처리 시스템(10)에 있어서 기판(G)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시할 시에는, 먼저, 기판 반출반입 기구(16)에 의해 카세트(19)에 수납된 기판(G)이 로드록실(14)의 내부로 반입된다. 이 때, 로드록실(14)의 내부에 플라즈마 에칭이 완료된 기판(G)이 존재하면, 그 플라즈마 에칭이 완료된 기판(G)이 로드록실(14) 내로부터 반출되고, 미에칭의 기판(G)과 치환된다. 로드록실(14)의 내부로 기판(G)이 반입되면, 게이트 밸브(17)이 닫힌다.
이어서, 로드록실(14)의 내부가 정해진 진공도까지 감압된 후, 반송실(12)과 로드록실(14)의 사이의 게이트 밸브(15)가 열린다. 그리고, 로드록실(14)의 내부의 기판(G)이 반송실(12)의 내부의 반송 기구(미도시)에 의해 반송실(12)의 내부로 반입된 후, 게이트 밸브(15)가 닫힌다.
이어서, 반송실(12)과 플라즈마 처리 장치(11)의 사이의 게이트 밸브(13)가 열리고, 반송 기구에 의해 플라즈마 처리 장치(11)의 내부로 미에칭의 기판(G)이 반입된다. 이 때, 플라즈마 처리 장치(11)의 내부에 플라즈마 에칭이 완료된 기판(G)이 있으면, 그 플라즈마 에칭이 완료된 기판(G)이 반출되고, 미에칭의 기판(G)과 치환된다. 이 후, 플라즈마 처리 장치(11)에 의해 반입된 기판(G)에 플라즈마 에칭이 실시된다.
도 2는 플라즈마 처리 장치(11)의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 플라즈마 처리 장치(11)로서, 여기서는, 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치를 나타내고 있다. 플라즈마 처리 장치(11)는 대략 직사각형 형상의 챔버(20)(처리실)와, 챔버(20) 내의 하방에 배치되고, 정부(頂部)인 기판 배치면에 기판(G)을 배치하는 대 형상의 배치대(21)와, 배치대(21)와 대향하도록 챔버(20) 내의 상방에 유전체 또는 금속으로 이루어지는 창 부재(미도시)를 개재하여 배치되는 소용돌이 형상의 도체로 이루어지는 유도 결합 안테나(50)와, 창 부재의 하방에 있어서 챔버(20) 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부인 샤워 헤드(22)를 구비한다. 챔버(20)의 내부에 있어서, 배치대(21)와 샤워 헤드(22)의 사이에는 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 공간(S)이 형성된다.
배치대(21)는 도체로 이루어지는 서셉터(23)를 내장하고 있고, 서셉터(23)에는 바이어스용 고주파 전원(24)이 정합기(25)를 개재하여 접속되어 있다. 또한, 배치대(21)의 상부에는 층 형상의 유전체로 형성되는 정전 흡착부(26)가 배치되어 있고, 정전 흡착부(26)는 상층의 유전체층과 하층의 유전체층에 의해 개재되도록 내포된 정전 흡착 전극(27)을 가진다.
정전 흡착 전극(27)에는 직류 전원(28)이 접속되어 있고, 직류 전원(28)으로부터 정전 흡착 전극(27)에 직류 전압이 인가되면, 정전 흡착부(26)는 정전기력에 의해 배치대(21)에 배치된 기판(G)을 흡착 유지한다. 바이어스용 고주파 전원(24)은 비교적 낮은 주파수의 고주파 전력을 서셉터(23)에 공급하여, 정전 흡착부(26)에 정전 흡착된 기판(G)에 직류 바이어스 전위를 발생시킨다. 또한, 정전 흡착부(26)는 판 부재로서 형성되어도 되고, 또한 배치대(21) 상에 용사막으로서 형성되어도 된다.
배치대(21)는 배치된 기판(G)을 냉각하는 냉매 유로(29)를 내장하고 있고, 냉매 유로(29)는 전열 가스를 공급하는 전열 가스 공급 기구(30)에 접속되어 있다. 전열 가스로서는, 예를 들면 He 가스가 이용된다. 전열 가스 공급 기구(30)는 전열 가스 공급원(31)과 가스 유량 제어기(32)를 가지고, 전열 가스를 배치대(21)에 공급한다. 배치대(21)는 상부에서 개구되는 복수의 전열 가스홀(33)과, 각각의 전열 가스홀(33) 및 전열 가스 공급 기구(30)를 연통시키는 전열 가스 공급 경로(34)를 가진다. 배치대(21)에는 정전 흡착부(26)에 정전 흡착된 기판(G)의 이면과 배치대(21)의 상부와의 사이에 미소한 극간이 생기는데, 전열 가스홀(33)로부터 공급되는 전열 가스가 이 극간에 공급됨으로써, 기판(G)과 배치대(21)와의 열 전달 효율을 향상시켜 배치대(21)에 의한 기판(G)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
샤워 헤드(22)는 배치대(21)에 배치되는 기판(G)의 전체 면에 걸쳐 대향하도록 배치되어 있고, 처리 가스 공급 기구(35)에 접속되어 있다. 처리 가스 공급 기구(35)는 처리 가스 공급원(36), 가스 유량 제어기(37) 및 압력 제어 밸브(38)를 가진다. 샤워 헤드(22)는 처리 가스 공급 기구(35)와 연통하는 버퍼(39)를 내장하고 있고, 버퍼(39)는 다수의 가스 토출홀(40)을 개재하여 플라즈마 생성 공간(S)과 연통하고 있다.
처리 가스 공급 기구(35)로부터 버퍼(39)로 공급된 처리 가스는, 가스 토출홀(40)로부터 플라즈마 생성 공간(S)으로 도입된다. 복수의 가스 토출홀(40)은 배치대(21)에 배치되는 기판(G)의 전체 면에 걸쳐 대향하도록 분산 배치되어 있고, 이에 의해 기판(G) 상의 플라즈마 생성 공간(S)에 균일하게 처리 가스를 도입할 수 있다. 또한, 가스 토출홀(40)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
유도 결합 안테나(50)에는 정합기(42)를 개재하여 플라즈마 생성용 고주파 전원(41)이 접속되어 있고, 플라즈마 생성용 고주파 전원(41)은 비교적 높은 주파수의 플라즈마 생성용의 고주파 전력을 유도 결합 안테나(50)에 공급한다. 플라즈마 생성용의 고주파 전력이 공급되는 유도 결합 안테나(50)는 플라즈마 생성 공간(S)에 전계를 발생시킨다. 또한, 플라즈마 처리 장치(11)는 챔버(20)의 내부와 연통하는 배기관(43)을 구비하고, 배기관(43)을 통하여 챔버(20)의 내부의 가스를 배출하여 챔버(20)의 내부를 정해진 감압 상태로 할 수 있다.
플라즈마 처리 장치(11)의 각 구성 요소의 동작은 기판 처리 시스템(10)의 제어 장치에 의한 통괄적인 제어 하에서, 장치 컨트롤러(44)가 정해진 프로그램을 실행함으로써 제어된다. 플라즈마 처리 장치(11)에 의해 기판(G)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시할 시에는, 플라즈마 생성 공간(S)이 감압되고, 처리 가스가 플라즈마 생성 공간(S)으로 도입되고 또한 유도 결합 안테나(50)에 플라즈마 생성용의 고주파 전력이 공급된다. 이에 의해, 플라즈마 생성 공간(S)에 전계가 발생한다. 플라즈마 생성 공간(S)으로 도입된 처리 가스는 전계에 의해 여기되어 플라즈마가 생성되고, 플라즈마 중의 양이온은 배치대(21)를 개재하여 기판(G)에 발생하는 직류 바이어스 전위에 의해 기판(G)으로 인입되어 기판(G)에 플라즈마 에칭을 실시한다. 또한, 플라즈마 중의 라디칼은 기판(G)에 도달하여 기판(G)에 플라즈마 에칭을 실시한다.
플라즈마 처리 장치(11)에서는, 유도 결합 안테나(50)가 기판(G)의 전체 면을 덮도록 배치되어 있고, 이에 의해, 기판(G)의 전체 면을 덮도록 플라즈마를 생성할 수 있기 때문에, 기판(G)의 전체 면에 균일하게 플라즈마 에칭을 실시할 수 있다.
이어서, 샤워 헤드(22)에 있어서의 가스 토출홀(40)의 구조에 대하여 설명한다.
도 3의 (a)는 샤워 헤드(22)에 마련된 가스 토출홀(40)의 제 1 구조예를 나타내는 단면도이며, 도 3의 (b)는 도 3의 (a) 중에 나타내는 영역(A)의 확대 단면도이다.
샤워 헤드(22)의 기재(60)는 예를 들면 알루미늄으로 구성되어 있다. 가스 토출홀(40)의 플라즈마 생성 공간(S)측, 즉, 가스 토출홀(40)의 가스 토출구측에는, 원통 형상을 가지는 세라믹스 슬리브(61)를 배치하기 위한 오목부가 형성되어 있다. 이 오목부와 가스 토출홀(40)을 형성하는 벽면에는 알루마이트 피막(65)이 형성되어 있다.
기재(60)에 마련된 오목부에는 세라믹스 슬리브(61)가 삽입되고, 세라믹스 슬리브(61)의 중심홀은 가스 토출홀(40)의 일부를 형성한다. 세라믹스 슬리브(61)는 실리카계 접착제(64) 등을 이용하여 오목부에 접착, 고정된다. 세라믹스 슬리브(61)로서는, 예를 들면 알루미나(Al2O3) 슬리브가 이용된다.
세라믹스 슬리브(61)는 예를 들면 내경이 φ1 ~ 2 mm, 외경이 φ4 ~ 8 mm, 높이(두께)가 3 mm ~ 5 mm의 형상을 가진다. 세라믹스 슬리브(61)의 직경 방향의 두께(=(외경 - 내경) / 2)는 1 mm 이상인 것이 바람직하며, 이에 의해, 플라즈마에 대한 원하는 내구성을 얻을 수 있다. 또한, 세라믹스 슬리브(61)의 높이는 가스 토출홀(40)의 어느 깊이까지 플라즈마가 침입하는지에 따라 설정되며, 내경이 큰 경우에는 높이를 높게 하는 것이 바람직하다.
기재(60) 및 세라믹스 슬리브(61)의 플라즈마 생성 공간(S)측의 표면에는, 하지 피막(62)(언더 코팅 피막)이 형성되어 있다. 하지 피막(62)은 예를 들면 이트리아(이하, '이트리아 하지 피막'이라고 함) 또는 알루미늄(이하, '알루미늄 하지 피막'이라고 함)이며, 그 두께는 10 μm ~ 50 μm, 바람직하게는 20 μm ~ 30 μm이다.
하지 피막(62) 상에 내플라즈마 피막(63)이 형성되어 있다. 내플라즈마 피막(63)은 예를 들면 알루미나(이하, '내플라즈마 알루미나 피막'이라고 함), 이트리아(이하, '내플라즈마 이트리아 피막'이라고 함)이다. 내플라즈마 피막(63)의 두께는 50 μm ~ 400 μm, 바람직하게는 100 μm ~ 200 μm이다.
도 3에 나타내는 구조의 가스 토출홀(40)을 가지는 샤워 헤드(22)는, 예를 들면 다음의 순서로 제작할 수 있다. 먼저, 가스 토출홀(40)과 오목부가 형성된 기재(60)에, 일반적인 양극 산화 처리 등의 방법에 의해, 기재(60)의 표면에 알루마이트 피막(65)을 형성한다. 또한, 가스 토출홀(40) 및 오목부는, 드릴 또는 엔드밀 등을 이용한 기계 가공(절삭 가공)에 의해 용이하게 형성할 수 있다.
그리고 세라믹스 슬리브(61)를 실리카계 접착제(64) 등을 이용하여 오목부에 접착한다. 이 때, 세라믹스 슬리브(61)는 기재(60)에 기계 가공 등에 의해 형성된 오목부에 치수 정밀도에 따라 위치 결정되기 때문에, 세라믹스 슬리브(61)의 접착에 특별한 지그 등은 필요 없어, 접착 작업을 용이하게 행할 수 있다.
이어서, 기재(60)에 있어서 세라믹스 슬리브(61)가 배치된 면(플라즈마 처리 장치(11)에 탑재되었을 시 플라즈마 생성 공간(S)측이 되는 면으로서, 세라믹스 슬리브(61)의 표면을 포함함(이하, '기재(60)의 성막면'이라고 함)에 블라스트 처리 등을 실시한다. 이에 의해, 기재(60)의 성막면을 거칠게 하여 표면 조도를 크게 한다. 이는, 앵커 효과에 의해 하지 피막(62)의 밀착성을 높이기 위하여 행해진다.
또한 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 기재(60)의 성막면에 알루마이트 피막(65)이 형성되어 있지 않다. 이는, 블라스트 처리에 의해 기재(60)의 성막면에 형성되어 있던 알루마이트 피막(65)이 제거된 것에 의한다. 단, 기재(60)의 성막면에 알루마이트 피막(65)이 남도록 블라스트 처리를 행해도 된다.
기재(60)를 구성하는 알루미늄 및 그 표면에 형성된 알루마이트 피막과 세라믹스 슬리브(61)에서는, 재질의 차이에 따라 블라스트 처리에 의한 가공 속도가 상이하다. 이 때문에, 기재(60)의 부분이 정해진 표면 거칠기가 되어도, 세라믹스 슬리브(61)의 표면은 이와 동일한 표면 거칠기가 되지 않는 것이 일반적이다. 그 경우, 가령, 블라스트 처리 후의 기재(60)의 성막면에 내플라즈마 피막(63)을 직접 형성하면, 내플라즈마 피막(63)은 기재(60)의 부분에서는 앵커 효과에 의해 높은 밀착성이 얻어져도, 세라믹스 슬리브(61)의 부분에서는 앵커 효과가 얻어지지 않아 밀착성이 낮아져 버린다. 따라서, 세라믹스 슬리브(61)와 내플라즈마 피막(63)의 쌍방에 대하여 습윤성이 높은 하지 피막(62)을 기재(60)의 성막면에 형성한다. 이에 의해, 세라믹스 슬리브(61)의 표면에 밀착된 내플라즈마 피막(63)을 형성할 수 있다.
하지 피막(62)은 예를 들면 APS(Atmospheric Plasma Spraying) 용사법에 의해 형성할 수 있다. 여기서, 하지 피막(62)으로서 이트리아 하지 피막을 형성한 경우에는, 이 후, 그대로 그 표면에 내플라즈마 피막(63)을 형성한 경우에도, 높은 밀착성을 나타내는 내플라즈마 피막(63)을 형성할 수 있다. 한편, 하지 피막(62)으로서 알루미늄 하지 피막을 형성한 경우, 그대로 그 표면에 내플라즈마 피막(63)을 형성할 수도 있는데, 바람직하게는, 그 표면을 거칠게 할 정도로 블라스트 처리를 실시하는 것이 바람직하며, 앵커 효과에 의해 내플라즈마 피막(63)의 밀착성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 이트리아 하지 피막을 형성한 경우라도, 그 표면을 거칠게 할 정도의 블라스트 처리를 행해도 된다.
이렇게 하여 형성한 하지 피막(62) 상에, 내플라즈마 피막(63)을 예를 들면 APS 용사법 등에 의해 형성한다. 이에 의해, 도 3에 나타내는 제 1 구조예의 가스 토출홀(40)을 구비하는 샤워 헤드(22)의 제작이 완료된다.
도 4는 내플라즈마 피막(63)의 밀착성을, 세라믹스 슬리브(61)와 하지 피막(62)과의 조합으로 평가한 결과를 나타내는 도이다. 또한, 세라믹스 슬리브(61)는 알루미나 슬리브이다. 하지 피막(62)은 이트리아 하지 피막과 알루미늄 하지 피막인데, 알루미늄 하지 피막의 경우에는, 내플라즈마 피막(63)의 형성 전에 블라스트 처리를 행하고 있다.
또한, 도 4 중에 나타내는 내플라즈마 피막의 'SUS'는, 내플라즈마 피막(63)으로서의 SUS 피막(이하, '내플라즈마 SUS 피막'이라고 함)이며, 내플라즈마 SUS 피막의 성막 방법에는 APS 용사법을 이용할 수 있다. 또한, 도 4 중에 나타내는 'SUS 슬리브'와 그 결과에 대해서는 후술한다.
내플라즈마 피막(63)의 밀착성의 평가는, 내플라즈마 피막(63)에 대하여 접착제로 지그를 장착하고, 지그를 일정한 힘으로 끌어당겼을 때의 내플라즈마 피막(63)의 박리의 용이함으로 판정하고 있으며, 도면 중의 '○'는 높은 밀착성이 얻어진 것을 나타내고 있다.
세라믹스 슬리브(61)에 직접 내플라즈마 피막(63)으로서 내플라즈마 알루미나 피막을 형성한 경우에는 밀착성이 낮고, 내구성에 문제가 있다. 그러나, 하지 피막(62) 상에 내플라즈마 알루미나 피막을 형성한 경우에는, 내플라즈마 알루미나 피막이 높은 밀착성을 나타내는 것이 확인되었다.
또한, 내플라즈마 피막(63)으로서 내플라즈마 이트리아 피막을 형성한 경우에는, 하지 피막(62)을 형성하지 않아도 높은 밀착성이 얻어진다. 이는, 이트리아의 알루미나에 대한 습윤성이 높기 때문이라고 상정된다. 이 경우, 가스 토출홀(40)의 구조는, 도 5의 단면도에 나타나는 바와 같이, 기재(60)의 성막면에 하지 피막(62)을 형성하지 않고, 직접, 내플라즈마 피막(63)으로서 내플라즈마 이트리아 피막(63A)이 형성된 구조가 된다. 또한, 내플라즈마 피막(63)의 일례인 내플라즈마 SUS 피막은 세라믹스 슬리브(61)에 대하여 밀착하지 않는다.
상기 설명한 바와 같이, 샤워 헤드(22)에 마련된 가스 토출홀(40)의 제 1 구조예에서는, 가스 토출홀(40)의 플라즈마 생성 공간(S)측에, 일정한 높이와 두께를 가지는 세라믹스 슬리브(61)를 배치하고, 세라믹스 슬리브(61)에 대하여 높은 밀착성을 가지는 내플라즈마 피막(63)을 형성할 수 있다. 이에 의해, 플라즈마 처리에 대하여 높은 내구성을 가지는 샤워 헤드(22)를 실현할 수 있다.
도 6의 (a)는 샤워 헤드(22)에 마련된 가스 토출홀(40)의 제 2 구조예를 나타내는 단면도이다.
이미 설명한 바와 같이, 세라믹스 슬리브(61)의 표면에 밀착성이 높은 내플라즈마 피막(63)을 직접 형성하는 것은 용이하지 않다. 이 때문에, 세라믹스 슬리브(61)의 표면에 밀착성이 높은 내플라즈마 피막(63)을 형성하기 위해서는 하지 피막(62)을 마련하는 것이 바람직하다. 한편, 기재(60)의 알루미늄은, 예를 들면 블라스트 처리 등에 의해 표면을 거칠게 함으로써, 하지 피막(62)을 마련하지 않고 직접 내플라즈마 피막(63)을 형성하는 것도 가능하다.
따라서, 가스 토출홀(40)의 제 2 구조예에서는, 높이(두께) 방향의 일방의 단면에 미리 하지 피막(62)이 형성된 세라믹스 슬리브(61)를 준비하고, 제 1 구조예와 마찬가지로, 기재(60)에 마련한 오목부에 접착한다. 이 후, 기재(60)에 있어서 세라믹스 슬리브(61)가 배치된 면에, 내플라즈마 피막(63)을 성막한다. 이에 의해, 기재(60) 및 세라믹스 슬리브(61)의 양방에 대하여 높은 밀착성을 가지는 내플라즈마 피막(63)을 형성할 수 있다. 가스 토출홀(40)의 제 2 구조예에서는, 기재(60)에 하지 피막(62)을 형성할 필요가 없기 때문에, 하지 피막(62)의 형성에 필요한 코스트를 억제할 수 있다.
도 6의 (b)는 샤워 헤드(22)에 마련된 가스 토출홀(40)의 제 3 구조예를 나타내는 단면도이다. 제 3 구조예는, 기재(60)에 관통홀을 형성하고, 이 관통홀에 세라믹스 슬리브(61A)가 삽입되어, 실리카계 접착제 등으로 고정된 구조를 가지는 점에서 제 1 구조예(도 3)와 상이하지만, 그 외의 구성은 제 1 구조예와 동일하다.
제 3 구조예에서는, 세라믹스 슬리브(61A)의 중심홀이 가스 토출홀(40)이 된다. 세라믹스 슬리브(61A)는 외경이 일정하며, 가스 토출홀(40)의 가스 토출구측의 두께가, 가스 유입구측인 버퍼(39)측의 두께보다 두꺼워지도록 부분적으로 내경 차가 마련된 형상을 가진다. 이는, 가스 토출구측은 플라즈마에 노출되기 때문에 플라즈마에 대한 내구성을 높일 필요가 있으며, 한편, 버퍼(39)측은 플라즈마에 노출될 확률이 낮기 때문에, 두께가 얇아도 되는 것을 고려한 것이다. 세라믹스 슬리브(61A)에 있어서의 가스 토출구측의 두께는 세라믹스 슬리브(61)와 마찬가지로 1 mm 이상인 것이 바람직하다.
세라믹스 슬리브(61A)를 이용함으로써, 세라믹스 슬리브(61)를 이용했을 때 얻어지는 효과에 더불어, 가스 토출홀(40)의 내벽의 플라즈마에 대한 내식성을 높일 수 있고, 또한 사용되는 가스에 대한 내식성을 향상시킬 수도 있다. 또한, 세라믹스 슬리브(61A)를 삽입하기 위하여 기재(60)에 마련한 관통홀의 벽면에는, 알루마이트 피막이 형성되어 있을 필요는 없다.
그런데, 세라믹스 슬리브(61)로서, 알루미나 슬리브 대신에 이트리아로 이루어지는 이트리아 슬리브를 이용할 수 있다. 그 경우에, 하지 피막(62)을 형성한다면 구리 재료로 이루어지는 이트리아 하지 피막을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 내플라즈마 피막(63)으로서 내플라즈마 이트리아 피막을 이용할 경우에는 하지 피막(62)을 형성하지 않아도 된다.
도 7의 (a)는 샤워 헤드(22)에 마련된 가스 토출홀(40)의 제 4 구조예를 나타내는 단면도이다. 제 4 구조예는 제 1 구조예(도 3)와 비교하여, 세라믹스 슬리브(61) 대신에 스테인리스로 이루어지는 SUS 슬리브(71)를 이용하고, 하지 피막(62)을 마련하지 않고 기재(60)의 성막면에 직접 내플라즈마 피막(63)이 형성되어 있는 점에서 제 1 구조예와 상이하다. 이하, 이들 상이점에 대하여 설명한다.
SUS 슬리브(71)의 형상은, 세라믹스 슬리브(61)의 형상과 동등하게 할 수 있다. SUS 슬리브(71)는 기재(60)에 마련된 오목부에 삽입되어, 실리카계 접착제 등을 이용하여 접착된다. SUS 슬리브(71)는 예를 들면 블라스트 처리에 의해 표면을 정해진 표면 거칠기로 함으로써, 내플라즈마 피막(63)을 용사법에 의해 형성한 경우의 내플라즈마 피막(63)과의 밀착력을 높일 수 있다. 이 때문에, SUS 슬리브(71)를 이용하는 경우에는, 하지 피막(62)을 필요로 하지 않는다. 또한, 스테인리스의 선팽창 계수는 알루미늄의 선팽창 계수에 가깝다. 이 때문에, SUS 슬리브(71)의 외경을 크게 해도, 기재(60)와의 접합 경계에 크랙이 발생하기 어려워, 샤워 헤드(22)에서 플라즈마 처리에 의한 열 순환에 대하여 뛰어난 내구성을 나타낸다.
내플라즈마 피막(63)에는 내플라즈마 알루미나 피막, 내플라즈마 이트리아 피막과 더불어, 내플라즈마 SUS 피막을 이용할 수 있다. 내플라즈마 SUS 피막은 내플라즈마 알루미나 피막 및 내플라즈마 이트리아 피막과 마찬가지로, APS 용사법에 의해 형성할 수 있으며, 그 두께는 50 μm ~ 400 μm, 바람직하게는 100 μm ~ 200 μm이다.
SUS 슬리브(71)가 배치된 가스 토출홀(40)을 가지는 샤워 헤드(22)의 제작 순서는 하지 피막(62)을 형성하지 않는 점을 제외하면 제 1 구조예(도 3)에 대하여 설명한 샤워 헤드(22)의 작성 순서에 준하기 때문에 설명을 생략한다. SUS 슬리브(71)를 이용한 샤워 헤드(22)는, 세라믹스 슬리브(61)를 이용한 샤워 헤드(22)와 동일한 효과를 나타낸다. 또한, SUS 슬리브(71)를 이용한 샤워 헤드(22)에는 하지 피막(62)을 형성하지 않아도 되기 때문에, 제작 공정을 단축할 수 있는 이점이 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, SUS 슬리브(71)에 대하여 내플라즈마 알루미나 피막, 내플라즈마 이트리아 피막, 내플라즈마 SUS 피막 모두 높은 밀착성을 나타내기 때문에, SUS 슬리브(71)를 이용함으로써, 내플라즈마 피막(63)의 선택 자유도가 커진다.
도 7의 (b)는 샤워 헤드(22)에 마련된 가스 토출홀(40)의 제 5 구조예를 나타내는 단면도이다. 제 5 구조예는 기재(60)에 관통홀을 형성하고, 이 관통홀에 SUS 슬리브(71A)가 삽입되어, 실리카계 접착제 등으로 접착된 구조를 가지는 점에서 제 4 구조예(도 7의 (a))와 상이하지만, 그 외의 구성은 제 4 구조예와 동일하다.
제 5 구조예에서는, 상술한 제 3 구조예(도 6의 (b))와 마찬가지로, SUS 슬리브(71A)의 중심홀이 가스 토출홀(40)이 된다. SUS 슬리브(71A)를 이용함으로써, 가스 토출홀(40)의 내벽의 플라즈마에 대한 내식성을 높일 수 있고, 또한 사용되는 가스에 대한 내식성을 향상시킬 수도 있다.
도 8의 (a), (b)는 샤워 헤드(22)에 마련된 가스 토출홀(40)의 제 6 구조예를 나타내는 단면도이다. 상기 제 1 구조예 내지 제 5 구조예에서는, 가스 토출홀(40)에는 슬리브에 의해 길이 방향(처리 가스가 흐르는 방향)에 단차가 형성되어 있다. 예를 들면, 복수 종의 가스로 이루어지는 처리 가스를 이용할 경우에는, 이 단차에 의한 다이어프램 효과에 의해, 처리 가스의 균일화를 높일 수 있다. 단, 가스 토출홀(40) 내의 단차는, 반드시 가스 토출홀(40)의 길이 방향과 직교하고 있을 필요는 없다.
도 8의 (a)는 중심홀에 경사(테이퍼)를 형성한 세라믹스 슬리브(61B)를 이용한 구조예를 나타내고 있고, 세라믹스 슬리브(61B)를 이용한 것 이외의 구성은, 제 1 구조예(도 3)의 구성과 동일하다. 또한, 도 8의 (b)는 중심홀에 테이퍼를 마련한 SUS 슬리브(71B)를 이용한 구조예를 나타내고 있고, SUS 슬리브(71B)를 이용한 것 이외의 구성은 제 5 구조예(도 7의 (b))와 동일하다.
또한, 마찬가지로 세라믹스 슬리브(61A)의 내주에 형성되어 있는 단차를 경사 시켜도 되고, SUS 슬리브(71)의 중심홀의 테이퍼를 형성해도 된다. 또한, 가스 토출홀(40)은 반드시 그 내부에 단차를 가지고 있을 필요는 없지만, 단차를 형성하지 않는 경우라도, 플라즈마 생성 공간(S)측에서의 슬리브의 직경 방향의 두께를 플라즈마에 대한 원하는 내구성이 얻어지도록 설정할 필요가 있다.
이상, 본 발명에 대하여, 상기 실시의 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 상기 실시의 형태에서는, 내플라즈마 피막(63)은 이트리아 또는 알루미나만으로 구성되었지만, 혼합재에 의해 구성되어도 된다. 그런데, 내플라즈마 피막(63)을 이트리아만으로 구성한 경우, 당해 내플라즈마 피막(63)의 플라즈마에 대한 내성(이하, '내플라즈마성'이라고 함)은 향상되지만, 이트리아는 산에 대한 내성(이하, '내산성'이라고 함)이 낮다. 따라서, 플라즈마 처리 장치(11)의 메인터넌스 시에 챔버(20)가 대기 개방되어, 대기 중의 수분과 챔버(20) 내에 잔류하는 디포짓(퇴적물) 또는 가스의 염화물이 반응하여 염산(HCl) 등의 산이 발생하면, 이 산에 의해 내플라즈마 피막(63)이 손상될 우려가 있다. 이에 대응하여, 내산성을 가지는 알루미나를 이트리아에 혼합하여 내플라즈마 피막(63)의 내산성을 향상시키는 것도 고려되지만, 이 경우, 내플라즈마 피막(63)에 있어서 알루미나 또는 이트리아가 입상(粒狀)인 채로 존재하여, 입계(粒界)가 생기기 때문에 내플라즈마성이 저하된다. 그러나, 혼합재에 규소(Si)가 용융 함유되면 혼합재의 조직은 유리질로 변질되고 치밀화되어 입계가 생기기 어려워진다. 따라서, 내산성의 향상을 목적으로서 알루미나를 포함하는 혼합재에 의해 내플라즈마 피막(63)을 구성할 경우, 입계의 발생을 억제시키기 위하여 규소 화합물, 예를 들면 산화 규소 또는 질화 규소를 혼합재에 더하는 것이 바람직하다.
도 9는 구성재를 변경했을 때의 내플라즈마 피막(63)의 내플라즈마성을 평가한 결과를 나타내는 도이다. 내플라즈마 피막(63)은 어느 구성재에 있어서도 APS 용사법 등에 의해 형성되고, 구성재로서는, 알루미나 단독(이하, '알루미나 용사'라고 함), 이트리아 단독(이하, '이트리아 용사'라고 함), 알루미나, 이트리아 및 산화 규소(SiO2)의 혼합재(이하 '혼합 용사 A'라고 함) 그리고 알루미나, 이트리아, 산화 규소 및 질화 규소(Si3N4)의 혼합재(이하 '혼합 용사 B'라고 함)가 이용되었다. 또한 플라즈마로서는, 염화 취소(BCl3) 및 염소(Cl2)의 혼합 가스로부터 발생한 플라즈마를 이용하여, 당해 플라즈마에 각 내플라즈마 피막(63)을 일정 시간 노출시킨 후의 삭감량을 평가했다. 또한, 이트리아 용사의 내플라즈마 피막(63)의 삭감량을 1로 하여 각 내플라즈마 피막(63)의 삭감량을 규격화했다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 알루미나 용사의 내플라즈마 피막(63)의 삭감량은 9인데 반해, 혼합 용사 A 및 혼합 용사 B의 내플라즈마 피막(63)의 삭감량은 1이었다. 즉, 혼합 용사 A 및 혼합 용사 B는 이트리아 용사와 동등한 내플라즈마성을 가지는 것을 알 수 있었다. 또한, 혼합 용사 A 및 혼합 용사 B의 내플라즈마 피막(63)의 조직을 SEM으로 확인한 바, 입계가 확인되지 않고 조직이 유리질로 변질되어, 치밀화되어 있는 것이 확인되었다. 이에 의해, 혼합 용사 A 및 혼합 용사 B의 내플라즈마 피막(63)에서는 이트리아 이외의 재료가 혼합되는 것에 의한 내플라즈마성의 저하를 조직의 치밀화에 의해 보완되고 있는 것을 알 수 있었다.
도 10은 혼합 용사 A, B의 내플라즈마 피막(63)의 밀착성을, 세라믹스 슬리브(61) 및 SUS 슬리브(71)와 하지 피막(62)과의 조합으로 평가한 결과를 나타내는 도이다. 또한, 여기서의 세라믹스 슬리브(61)는 알루미나 슬리브 또는 이트리아 슬리브이며, 하지 피막(62)은 이트리아 하지 피막이다.
도 10에 있어서의 내플라즈마 피막(63)의 밀착성의 평가는, 도 4에 있어서의 평가와 마찬가지로, 내플라즈마 피막(63)에 대하여 접착제로 지그를 장착하고, 지그를 일정한 힘으로 끌어당겼을 때의 내플라즈마 피막(63)의 박리의 용이함으로 판정하고 있으며, 도면 중의 '○'는 높은 밀착성이 얻어지는 것을 나타내고 있다.
세라믹스 슬리브(61)에 직접 혼합 용사 A, B의 내플라즈마 피막(63)을 형성한 경우에는 밀착성이 낮고 내구성에 문제가 있다. 그러나, 하지 피막(62) 상에 혼합 용사 A, B의 내플라즈마 피막(63)을 형성한 경우에는, 내플라즈마 피막(63)이 높은 밀착성을 나타내는 것이 확인되었다. 한편, SUS 슬리브(71)에 직접 또는 하지 피막(62)을 개재하여 혼합 용사 A, B의 내플라즈마 피막(63)을 형성한 경우에는, 내플라즈마 피막(63)이 높은 밀착성을 나타내는 것이 확인되었다.
이상으로부터, 내플라즈마 피막(63)을 혼합 용사 A, B에 의해 구성하면, 함유 하는 알루미나에 의해 내산성을 확보할 수 있을 뿐 아니라, 함유하는 규소 화합물에 기인하는 조직의 치밀화에 의해 내플라즈마성도 확보할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 세라믹스 슬리브(61)에 혼합 용사 A, B의 내플라즈마 피막(63)을 형성할 경우, 내플라즈마 피막(63)의 밀착성의 관점으로부터, 하지 피막(62)을 형성하는 것이 바람직하다. 한편, SUS 슬리브(71)에 혼합 용사 A, B의 내플라즈마 피막(63)을 형성할 경우는 하지 피막(62)을 형성해도 하지 않아도 되다.
상술한 혼합 용사 A는 산화 규소를 포함하고, 혼합 용사 B는 산화 규소 및 질화 규소를 포함하는데, 조직의 치밀화(유리질로의 변질)에는 규소의 기여가 크기 때문에, 내플라즈마 피막(63)은 어느 한 규소 화합물을 함유하면 조직을 치밀화할 수 있으며, 예를 들면 내플라즈마 피막(63)을 산화 규소를 포함하지 않는 알루미나, 이트리아 및 질화 규소의 혼합재로 구성해도 조직을 치밀화할 수 있다.
또한, 내플라즈마 피막(63)을 혼합 용사 A, B로 구성할 경우, 조직의 치밀화를 확실히 행하기 위하여, 알루미나, 이트리아, 산화 규소 또는 질화 규소의 각각의 가루를 혼합하여, 그대로 용사하는 것이 아니라, 알루미나, 이트리아, 산화 규소 또는 질화 규소가 스프레이 조립법에 의해 배합된 조립(造粒) 분말을 용사하는 것이 바람직하다.
또한 상기 실시의 형태에서는, 플라즈마 처리 장치(11)로서 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치를 채용했지만, 이에 한정되지 않고 플라즈마 처리 장치(11)는 샤워 헤드(22)에 고주파 전력을 공급함으로써 플라즈마 생성 공간(S)에 플라즈마를 생성시키는 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치여도 된다.
또한, 플라즈마 처리 장치(11)로서 기판에 대하여 플라즈마 에칭 장치를 채용했지만, 이에 한정되지 않고 성막 장치 또는 애싱 장치, 이온 주입 장치 등의 다른 플라즈마 처리 장치여도 된다. 또한, 기판(G)으로서 FPD용의 글라스 기판을 채용했지만, 그 외의 기판(예를 들면, 반도체 웨이퍼)이라도 본 발명의 적용은 가능하다.
11 : 플라즈마 처리 장치
20 : 챔버
21 : 배치대
23 : 서셉터
28 : 직류 전원
40 : 가스 토출홀
50 : 유도 결합 안테나
60 : 기재
61, 61A, 61B : 세라믹스 슬리브
62 : 하지 피막
63 : 내플라즈마 피막
63A : 내플라즈마 이트리아 피막
71, 71A, 71B : SUS 슬리브

Claims (18)

  1. 플라즈마 처리 장치에 구비되는 샤워 헤드로서,
    상기 샤워 헤드는,
    처리 가스를 토출하는 가스 토출홀과 상기 가스 토출홀의 가스 토출구측에 형성된 오목부를 가지는 기재와,
    세라믹스 또는 스테인리스로 이루어지고 상기 오목부에 고정된 원통 형상의 슬리브와,
    상기 슬리브의 표면과 상기 기재에 있어서 상기 슬리브가 배치된 면을 덮는 내플라즈마 피막을 가지는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재는 알루미늄으로 이루어지고,
    상기 가스 토출홀을 형성하는 벽면에 알루마이트 피막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬리브는 스테인리스로 이루어지고,
    상기 내플라즈마 피막은 알루미나 피막, 이트리아 피막 또는 스테인리스 피막인 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬리브는 이트리아로 이루어지고,
    상기 내플라즈마 피막은 알루미나 피막 또는 이트리아 피막인 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬리브는 알루미나로 이루어지고,
    상기 기재와 상기 슬리브의 플라즈마 생성 공간측의 면과 상기 내플라즈마 피막과의 사이에 알루미늄 또는 이트리아로 이루어지는 하지 피막이 마련되고,
    상기 내플라즈마 피막은 알루미나 피막 또는 이트리아 피막인 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬리브는 스테인리스로 이루어지고,
    상기 내플라즈마 피막은 혼합 용사막으로 이루어지고, 상기 혼합 용사막은 알루미나, 이트리아와 더불어 산화 규소 및 질화 규소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬리브는 이트리아 또는 알루미나로 이루어지고,
    상기 기재와 상기 슬리브의 플라즈마 생성 공간측의 면과 상기 내플라즈마 피막과의 사이에 알루미늄 또는 이트리아로 이루어지는 하지 피막이 마련되고,
    상기 내플라즈마 피막은 혼합 용사막으로 이루어지고, 상기 혼합 용사막은 알루미나, 이트리아와 더불어 산화 규소 및 질화 규소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬리브는 내경이 φ1 mm ~ φ2 mm, 외경이 4 mm ~ 8 mm, 높이가 3 mm ~ 5 mm인 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬리브의 직경 방향의 두께는 1 mm 이상인 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 토출홀의 상기 기재에 있어서의 직경은 상기 슬리브의 내경보다 크고, 상기 슬리브의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬리브는 외경이 일정하며 내경에 차가 있고, 상기 가스 토출홀의 가스 토출구측의 두께가 가스 유입구측의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
  12. 기판이 배치되는 기판 배치면을 가지는 배치대와,
    상기 배치대를 내부에 수용하는 챔버와,
    상기 배치대에 배치된 기판과 대향하도록 배치되고, 상기 챔버 내에 처리 가스를 공급하는 샤워 헤드와,
    상기 챔버의 내부에 상기 처리 가스에 의한 플라즈마를 생성시키는 플라즈마 생성 수단을 구비하고,
    상기 배치대에 배치된 기판에 대하여 상기 플라즈마에 의한 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치로서,
    상기 샤워 헤드는,
    상기 챔버 내에 상기 처리 가스를 토출하는 가스 토출홀과 상기 가스 토출홀의 가스 토출구측에 형성된 오목부를 가지는 기재와,
    세라믹스 또는 스테인리스로 이루어지고 상기 오목부에 고정된 원통 형상의 슬리브와,
    상기 슬리브의 표면과 상기 기재에 있어서 상기 슬리브가 배치된 면을 덮는 내플라즈마 피막을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬리브는 스테인리스로 이루어지고,
    상기 내플라즈마 피막은 알루미나 피막, 이트리아 피막 또는 스테인리스 피막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬리브는 이트리아로 이루어지고,
    상기 내플라즈마 피막은 알루미나 피막 또는 이트리아 피막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬리브는 알루미나로 이루어지고,
    상기 기재와 상기 슬리브의 플라즈마 생성 공간측의 면과 상기 내플라즈마 피막과의 사이에 알루미늄 또는 이트리아로 이루어지는 하지 피막이 마련되고,
    상기 내플라즈마 피막은 알루미나 피막 또는 이트리아 피막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬리브는 스테인리스로 이루어지고,
    상기 내플라즈마 피막은 혼합 용사막으로 이루어지고, 상기 혼합 용사막은 알루미나, 이트리아와 더불어 산화 규소 및 질화 규소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬리브는 이트리아 또는 알루미나로 이루어지고,
    상기 기재와 상기 슬리브의 플라즈마 생성 공간측의 면과 상기 내플라즈마 피막과의 사이에 알루미늄 또는 이트리아로 이루어지는 하지 피막이 마련되고,
    상기 내플라즈마 피막은 혼합 용사막으로 이루어지고, 상기 혼합 용사막은 알루미나, 이트리아와 더불어 산화 규소 및 질화 규소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  18. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브는 내경이 φ1 mm ~ φ2 mm, 외경이 4 mm ~ 8 mm, 높이가 3 mm ~ 5 mm인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
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