KR20220071267A - 플라스마 처리 장치 및 천장벽 - Google Patents

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시게노리 오자키
소우다이 에모리
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Abstract

처리 용기 내에 공급된 가스를 플라스마화해서 기판을 처리하는 플라스마 처리 장치이며, 상기 처리 용기의 천장벽에 복수 마련된 개구에 배치되어, 마이크로파의 파워를 상기 처리 용기 내에 공급하는 마이크로파 도입창과, 상기 개구를 둘러싸도록 상기 천장벽에 형성된 홈을 갖고, 상기 홈과 상기 개구 사이의 폭이, 상기 개구의 둘레 방향에 대하여 균일하지 않은 플라스마 처리 장치가 제공된다.

Description

플라스마 처리 장치 및 천장벽
본 개시는, 플라스마 처리 장치 및 천장벽에 관한 것이다.
예를 들어, 특허문헌 1은, 천장벽의 개구에 마이크로파 투과 부재를 마련하고, 천장벽의 개구의 주위에 개구와 상사한 홈을 형성하여, 홈에 의해 마이크로파의 표면파의 전파를 차단하고, 홈의 배치에 의해 표면파 플라스마의 전계 분포를 제어함으로써 플라스마 밀도를 높이는 것을 제안한다.
일본 특허 공개 제2019-106358호 공보
본 개시는, 플라스마 밀도 분포의 균일을 도모할 수 있는 플라스마 처리 장치 및 천장벽을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 의하면, 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라스마화해서 기판을 처리하는 플라스마 처리 장치이며, 상기 처리 용기의 천장벽에 복수 마련된 개구에 배치되어, 마이크로파의 파워를 상기 처리 용기 내에 공급하는 마이크로파 도입창과, 상기 개구를 둘러싸도록 상기 천장벽에 형성된 홈을 갖고, 상기 홈과 상기 개구 사이의 폭이, 상기 개구의 둘레 방향에 대하여 균일하지 않은 플라스마 처리 장치가 제공된다.
일 측면에 의하면, 플라스마 밀도 분포의 균일을 도모할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 마이크로파 도입 모듈의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 3은 도 1에 도시한 마이크로파 도입 기구를 도시하는 단면도이다.
도 4a는 일 실시 형태에 따른 천장벽의 홈의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4b는 비교예에 관한 천장벽의 홈의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5a는 일 실시 형태에 따른 천장벽의 홈의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 5b는 일 실시 형태에 따른 천장벽의 홈의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 6a는 일 실시 형태에 따른 천장벽의 홈의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 6b는 일 실시 형태에 따른 천장벽의 홈의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 7a는 일 실시 형태에 따른 천장벽의 홈의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 7b는 일 실시 형태에 따른 천장벽의 홈의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 8은 일 실시 형태에 따른 홈의 종단면의 일례를 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.
[플라스마 처리 장치]
먼저, 도 1을 참조하여, 일 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치(1)의 개략 구성에 대해서 설명한다. 도 1은, 일 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치(1)의 일례를 도시하는 단면 모식도이다. 본 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치(1)는, 연속하는 복수의 동작을 수반하고, 예를 들어 반도체 디바이스 제조용의 반도체 웨이퍼를 일례로 하는 기판(W)에 대하여, 성막 처리, 확산 처리, 에칭 처리, 애싱 처리 등의 소정의 처리를 실시하는 장치이다.
플라스마 처리 장치(1)는, 처리 용기(2)와 적재대(21)와 가스 공급 기구(3)와 배기 장치(4)와 마이크로파 도입 모듈(5)과 제어부(8)를 갖는다. 처리 용기(2)는, 기판(W)을 수용하고, 내부에서 플라스마를 사용해서 기판(W)을 처리한다. 적재대(21)는, 처리 용기(2)의 내부에 배치되고, 기판(W)을 적재하는 적재면(21a)을 갖는다. 가스 공급 기구(3)는 처리 용기(2) 내에 가스를 공급한다. 배기 장치(4)는 처리 용기(2) 내를 감압 배기한다. 마이크로파 도입 모듈(5)은, 처리 용기(2) 내에 플라스마를 생성시키기 위한 마이크로파를 도입한다. 제어부(8)는, 플라스마 처리 장치(1)의 각 부를 제어한다.
처리 용기(2)는 예를 들어 대략 원통 형상을 갖는다. 처리 용기(2)는, 예를 들어 알루미늄 및 그 합금 등의 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 마이크로파 도입 모듈(5)은, 처리 용기(2)의 상부에 마련되어, 처리 용기(2) 내에 전자파(본 실시 형태에서는 마이크로파)를 도입해서 플라스마를 생성한다.
처리 용기(2)는, 판상의 천장벽(11), 저벽(13) 및 천장벽(11)과 저벽(13)을 연결하는 측벽(12)을 갖고 있다. 천장벽(11)은, 처리 용기(2)로부터 착탈 가능하고, 복수의 개구(11a)(마이크로파 도입창(73)이 배치된 부분)를 갖고 있다. 측벽(12)은, 처리 용기(2)에 인접하는 도시하지 않은 반송실과의 사이에서 기판(W)의 반입출을 행하기 위한 반입출구(12a)를 갖고 있다. 처리 용기(2)와 도시하지 않은 반송실 사이에는, 게이트 밸브(G)가 배치되어 있다. 게이트 밸브(G)는, 반입출구(12a)를 개폐하는 기능을 갖고 있다. 게이트 밸브(G)는, 폐쇄 상태에서 처리 용기(2)를 기밀하게 시일함과 함께, 개방 상태에서 처리 용기(2)와 도시하지 않은 반송실 사이에서 기판(W)의 이송을 가능하게 한다.
저벽(13)은, 복수(도 1에서는 2개)의 배기구(13a)를 갖고 있다. 플라스마 처리 장치(1)는, 또한 배기구(13a)와 배기 장치(4)를 접속하는 배기관(14)을 갖는다. 배기 장치(4)는, APC 밸브와, 처리 용기(2)의 내부 공간을 소정의 진공도까지 고속으로 감압하는 것이 가능한 고속 진공 펌프를 갖고 있다. 이러한 고속 진공 펌프로서는, 예를 들어 터보 분자 펌프 등이 있다. 배기 장치(4)의 고속 진공 펌프를 작동시킴으로써, 처리 용기(2)는, 그 내부 공간이 소정의 진공도, 예를 들어 0.133Pa까지 감압된다.
플라스마 처리 장치(1)는, 또한 처리 용기(2) 내에서 적재대(21)를 지지하는 지지 부재(22)와, 지지 부재(22)와 저벽(13) 사이에 마련된 절연 부재(23)를 갖는다. 적재대(21)는 기판(W)을 수평하게 적재하기 위한 것이다. 지지 부재(22)는, 저벽(13)의 중앙으로부터 처리 용기(2)의 내부 공간을 향해서 연장되는 원통상의 형상을 갖고 있다. 적재대(21) 및 지지 부재(22)는, 예를 들어 표면에 알루마이트 처리(양극 산화 처리)가 실시된 알루미늄 등에 의해 형성되어 있다.
플라스마 처리 장치(1)는, 또한 적재대(21)에 고주파 전력을 공급하는 고주파 바이어스 전원(25)과, 적재대(21)와 고주파 바이어스 전원(25) 사이에 마련된 정합기(24)를 갖는다. 고주파 바이어스 전원(25)은, 기판(W)에 이온을 인입하기 위해서, 적재대(21)에 고주파 전력을 공급한다. 정합기(24)는, 고주파 바이어스 전원(25)의 출력 임피던스와 부하측(적재대(21)측)의 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 갖는다. 플라스마 처리 장치(1)는, 또한 적재대(21)를 가열 또는 냉각하는, 도시하지 않은 온도 제어 기구를 가져도 된다.
플라스마 처리 장치(1)는, 또한 천장벽(11)에 마련된, 복수의 가스 도입관(16)을 갖고, 가스 도입관(16)의 선단의 가스 구멍으로부터 처리 용기(2) 내에 가스를 공급한다. 가스 도입관(16)은 측벽(12)에 마련되어도 된다.
가스 공급원(31)은, 예를 들어 플라스마 생성용 희석 가스나, 산화 처리, 질화 처리, 성막 처리, 에칭 처리 및 애싱 처리에 사용되는 가스 등의 가스 공급원으로서 사용된다.
가스 공급 기구(3)는, 가스 공급원(31)을 포함하는 가스 공급 장치(3a)와, 가스 공급원(31)과 복수의 가스 도입관(16)을 접속하는 배관(32)을 갖고 있다. 또한, 도 1에서는 1개의 가스 공급원(31)을 도시하고 있지만, 가스 공급 장치(3a)는, 사용되는 가스의 종류에 따라 복수의 가스 공급원을 포함하고 있어도 된다.
가스 공급 장치(3a)는, 또한 배관(32)의 도중에 마련된 도시하지 않은 매스 플로 컨트롤러 및 개폐 밸브를 포함하고 있다. 처리 용기(2) 내에 공급되는 가스의 종류나, 이들 가스의 유량 등은, 매스 플로 컨트롤러 및 개폐 밸브에 의해 제어된다.
플라스마 처리 장치(1)의 각 구성부는, 각각 제어부(8)에 접속되어, 제어부(8)에 의해 제어된다. 제어부(8)는 컴퓨터이다. 제어부(8)는, CPU를 구비한 프로세스 컨트롤러(81), 프로세스 컨트롤러(81)에 접속된 유저 인터페이스(82) 및 기억부(83)를 갖는다.
프로세스 컨트롤러(81)는, 플라스마 처리 장치(1)에 있어서, 예를 들어 온도, 압력, 가스 유량, 바이어스 인가용 고주파 전력, 마이크로파의 출력 등의 프로세스 조건에 관계하는 각 구성부를 통괄해서 제어하는 제어 수단이다. 각 구성부는, 예를 들어 고주파 바이어스 전원(25), 가스 공급 장치(3a), 배기 장치(4), 마이크로파 도입 모듈(5) 등을 들 수 있다.
유저 인터페이스(82)는, 공정 관리자가 플라스마 처리 장치(1)를 관리하기 위해서 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나 터치 패널, 플라스마 처리 장치(1)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등을 갖고 있다.
기억부(83)에는, 플라스마 처리 장치(1)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(81)의 제어에 의해 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건 데이터 등이 기록된 레시피 등이 보존되어 있다. 프로세스 컨트롤러(81)는, 유저 인터페이스(82)로부터의 지시 등, 필요에 따라서 임의의 제어 프로그램이나 레시피를 기억부(83)로부터 호출해서 실행한다. 이에 의해, 프로세스 컨트롤러(81)에 의한 제어 하에서, 플라스마 처리 장치(1)의 처리 용기(2) 내에서 가스를 플라스마화해서 기판(W)에 원하는 처리가 행하여진다.
상기 제어 프로그램 및 레시피는, 예를 들어 플래시 메모리, DVD, 블루레이 디스크 등의 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 저장된 상태의 것을 이용할 수 있다. 또한, 상기 레시피는, 다른 장치로부터, 예를 들어 전용 회선을 통해서 수시 전송시켜서 온라인으로 이용하는 것도 가능하다.
이어서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 마이크로파 도입 모듈(5)의 구성에 대해서 설명한다. 도 2는, 도 1에 도시한 마이크로파 도입 모듈(5)의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 3은, 도 1에 도시한 마이크로파 도입 기구(63)의 상세를 도시하는 단면도이다.
마이크로파 도입 모듈(5)은, 처리 용기(2)의 상부에 마련되어, 처리 용기(2) 내에 마이크로파를 도입한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 마이크로파 도입 모듈(5)은, 도전성 부재인 천장벽(11)과 마이크로파 출력부(50)와 안테나 유닛(60)을 갖는다. 천장벽(11)은, 처리 용기(2)의 상부에 배치되고, 복수의 개구(11a)를 갖는다. 마이크로파 출력부(50)는, 마이크로파를 생성함과 함께, 마이크로파를 복수의 경로에 분배해서 출력한다. 안테나 유닛(60)은, 마이크로파 출력부(50)로부터 출력된 마이크로파를 처리 용기(2)에 도입한다.
도 2에 도시하는 바와 같이 마이크로파 출력부(50)는, 전원부(51)와, 마이크로파 발진기(52)와, 마이크로파 발진기(52)에 의해 발진된 마이크로파를 증폭하는 증폭기(53)와, 증폭기(53)에 의해 증폭된 마이크로파를 복수의 경로에 분배하는 분배기(54)를 갖고 있다. 마이크로파 발진기(52)는, 소정의 주파수(예를 들어, 2.45GHz)로 마이크로파를 발진시킨다. 또한, 마이크로파의 주파수는, 2.45GHz에 한하지 않고, 8.35GHz, 5.8GHz, 1.98GHz 등이어도 된다. 또한, 이러한 마이크로파 출력부(50)는, 마이크로파의 주파수를 예를 들어 860MHz 등, 800MHz 내지 1GHz의 범위 내로 할 경우에도 적용하는 것이 가능하다. 분배기(54)는, 입력측과 출력측의 임피던스를 정합시키면서 마이크로파를 분배한다.
안테나 유닛(60)은 복수의 안테나 모듈(61)을 포함하고 있다. 복수의 안테나 모듈(61)은 각각, 분배기(54)에 의해 분배된 마이크로파를 처리 용기(2) 내에 도입한다. 본 실시 형태에서는, 복수의 안테나 모듈(61)의 구성은 모두 동일하다. 각 안테나 모듈(61)은, 분배된 마이크로파를 주로 증폭해서 출력하는 증폭기부(62)와, 증폭기부(62)로부터 출력된 마이크로파를 처리 용기(2) 내에 도입하는 마이크로파 도입 기구(63)를 갖고 있다. 안테나 모듈(61)은, 처리 용기(2)의 천장벽(11)에 배치되어, 마이크로파를 처리 용기(2) 내에 도입한다.
증폭기부(62)는, 위상기(62A)와 가변 게인 증폭기(62B)와 메인 증폭기(62C)와 아이솔레이터(62D)를 갖는다. 위상기(62A)는 마이크로파의 위상을 변화시킨다. 가변 게인 증폭기(62B)는, 메인 증폭기(62C)에 입력되는 마이크로파의 전력 레벨을 조정한다. 메인 증폭기(62C)는 솔리드 스테이트 증폭기로서 구성된다. 아이솔레이터(62D)는, 마이크로파 도입 기구(63)의 안테나부에서 반사되어서 메인 증폭기(62C)를 향하는 반사 마이크로파를 분리한다.
위상기(62A)는, 마이크로파의 위상을 변화시켜서, 마이크로파의 방사 특성을 변화시킨다. 위상기(62A)는, 예를 들어 안테나 모듈(61)마다 마이크로파의 위상을 조정함으로써, 마이크로파의 지향성을 제어해서 플라스마의 분포를 변화시키는 것에 사용된다. 또한, 이러한 방사 특성의 조정을 행하지 않는 경우에는, 위상기(62A)를 마련하지 않아도 된다.
가변 게인 증폭기(62B)는, 개개의 안테나 모듈(61)의 변동의 조정이나, 플라스마 강도의 조정을 위해서 사용된다. 예를 들어, 가변 게인 증폭기(62B)를 안테나 모듈(61)마다 변화시킴으로써, 처리 용기(2) 내 전체의 플라스마의 분포를 조정할 수 있다.
메인 증폭기(62C)는, 예를 들어 도시하지 않은 입력 정합 회로, 반도체 증폭 소자, 출력 정합 회로 및 고Q 공진 회로를 포함하고 있다. 반도체 증폭 소자로서는, 예를 들어 E급 동작이 가능한 GaAsHEMT, GaNHEMT, LD(Laterally Diffused)-MOS가 사용된다.
아이솔레이터(62D)는, 써큐레이터와 더미 로드(동축 종단기)를 갖고 있다. 써큐레이터는, 마이크로파 도입 기구(63)의 안테나부에서 반사된 반사 마이크로파를 더미 로드에 유도하는 것이다. 더미 로드는, 써큐레이터에 의해 유도된 반사 마이크로파를 열로 변환하는 것이다. 또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 복수의 안테나 모듈(61)이 마련되어 있고, 복수의 안테나 모듈(61) 각각의 마이크로파 도입 기구(63)에 의해 처리 용기(2) 내에 도입된 복수의 마이크로파는, 처리 용기(2) 내에서 합성된다. 그 때문에, 개개의 아이솔레이터(62D)는, 소형의 것이어도 되고, 아이솔레이터(62D)를 메인 증폭기(62C)에 인접해서 마련할 수 있다.
복수의 마이크로파 도입 기구(63)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 천장벽(11)의 개구(11a)에 마련된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 마이크로파 도입 기구(63)는, 임피던스를 정합시키는 튜너(64)와, 증폭된 마이크로파를 처리 용기(2) 내에 방사하는 안테나부(65)를 갖고 있다. 또한, 마이크로파 도입 기구(63)는, 금속 재료로 이루어지며, 상하 방향으로 연장되는 원통상의 형상을 갖는 본체 용기(66)와, 본체 용기(66) 내에서 본체 용기(66)가 연장되는 방향과 동일한 방향으로 연장되는 내측 도체(67)를 갖고 있다. 본체 용기(66) 및 내측 도체(67)는, 동축 관을 구성하고 있다. 본체 용기(66)는, 이 동축 관의 외측 도체를 구성하고 있다. 내측 도체(67)는, 막대 형상 또는 통 형상의 형상을 갖고 있다. 본체 용기(66)의 내주면과 내측 도체(67)의 외주면 사이의 공간은, 마이크로파 전송로(68)를 형성한다.
안테나 모듈(61)은, 또한 본체 용기(66)의 기단측(상단측)에 마련된 도시하지 않은 급전 변환부를 갖고 있다. 급전 변환부는, 동축 케이블을 통해서 메인 증폭기(62C)에 접속되어 있다. 아이솔레이터(62D)는, 동축 케이블의 도중에 마련되어 있다. 안테나부(65)는, 본체 용기(66)에서의 급전 변환부와는 반대측에 마련되어 있다. 본체 용기(66)에서의 안테나부(65)보다도 기단측의 부분은, 튜너(64)에 의한 임피던스 조정 범위로 되어 있다.
안테나부(65)는, 내측 도체(67)의 하단부에 접속된 평면 안테나(71)와, 평면 안테나(71)의 상면측에 배치된 마이크로파 지파재(72)와, 평면 안테나(71)의 하면측에 배치된 마이크로파 도입창(73)을 갖고 있다. 마이크로파 도입창(73)의 하면은, 처리 용기(2)의 내부 공간에 노출되어 있다. 마이크로파 도입창(73)은 천장벽(11)의 개구(11a)에 마련되어, 마이크로파의 파워를 처리 용기(2) 내에 공급한다.
평면 안테나(71)는 원판 형상을 갖고 있다. 또한, 평면 안테나(71)는, 평면 안테나(71)를 관통하도록 형성된 슬롯(71a)을 갖고 있다. 일례에서는, 4개의 슬롯(71a)이 마련되고, 각 슬롯(71a)은, 4개로 균등하게 분할된 원호 형상을 갖고 있다. 또한, 슬롯(71a)의 수는 4개에 한하지 않고, 5개 이상이어도 되고, 1개 이상, 3개 이하이어도 된다.
마이크로파 지파재(72)는, 진공보다도 큰 유전율을 갖는 재료에 의해 형성되어 있다. 마이크로파 지파재(72)를 형성하는 재료로서는, 예를 들어 석영, 세라믹스, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 등의 불소계 수지, 폴리이미드 수지 등을 사용할 수 있다. 마이크로파는, 진공 중에서는 그 파장이 길어진다. 마이크로파 지파재(72)는, 마이크로파의 파장을 짧게 해서 플라스마를 조정하는 기능을 갖고 있다. 또한, 마이크로파의 위상은, 마이크로파 지파재(72)의 두께에 따라 변화한다. 그 때문에, 마이크로파 지파재(72)의 두께에 따라 마이크로파의 위상을 조정함으로써, 평면 안테나(71)가 정재파의 배의 위치로 되게 조정할 수 있다. 이에 의해, 평면 안테나(71)에서의 반사파를 억제할 수 있음과 함께, 평면 안테나(71)로부터 방사되는 마이크로파의 방사 에너지를 크게 할 수 있다. 즉, 이에 의해, 마이크로파의 파워를 효율적으로 처리 용기(2) 내에 도입할 수 있다.
마이크로파 도입창(73)은 유전체 재료에 의해 형성되어 있다. 마이크로파 도입창(73)을 형성하는 유전체 재료로서는, 예를 들어 석영이나 세라믹스 등이 사용된다. 마이크로파 도입창(73)은, 마이크로파를 TE 모드에서 효율적으로 방사할 수 있는 형상을 이루고 있다. 마이크로파 도입창(73)의 형상은, 직육면체 형상, 원기둥 형상, 오각형 기둥 형상, 육각형 기둥 형상, 팔각형 기둥 형상이어도 된다.
이러한 구성의 마이크로파 도입 기구(63)에서는, 메인 증폭기(62C)에서 증폭된 마이크로파는, 본체 용기(66)의 내주면과 내측 도체(67)의 외주면 사이의 마이크로파 전송로(68)를 통해서 평면 안테나(71)에 도달한다. 그리고, 평면 안테나(71)의 슬롯(71a)으로부터 마이크로파 도입창(73)을 투과해서 처리 용기(2)의 내부 공간에 방사된다.
튜너(64)는 슬래그 튜너를 구성하고 있다. 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 튜너(64)는, 본체 용기(66)의 안테나부(65)보다도 기단측(상단측)의 부분에 배치되는 2개의 슬래그(74A, 74B)를 갖고 있다. 또한, 튜너(64)는, 2개의 슬래그(74A, 74B)를 동작시키는 액추에이터(75)와, 이 액추에이터(75)를 제어하는 튜너 컨트롤러(76)를 갖고 있다.
슬래그(74A, 74B)는, 판상이면서 또한 환상의 형상을 갖고, 본체 용기(66)의 내주면과 내측 도체(67)의 외주면 사이에 배치되어 있다. 또한, 슬래그(74A, 74B)는 유전체 재료에 의해 형성되어 있다. 슬래그(74A, 74B)를 형성하는 유전체 재료로서는, 예를 들어 비유전율이 10인 고순도 알루미나를 사용할 수 있다. 고순도 알루미나는, 통상 슬래그를 형성하는 재료로서 사용되고 있는 석영(비유전율 3.88)이나 테플론(등록 상표)(비유전율 2.03)보다도 비유전율이 크기 때문에, 슬래그(74A, 74B)의 두께를 작게 할 수 있다. 또한, 고순도 알루미나는, 석영이나 테플론(등록 상표)에 비하여, 유전 정접(tanδ)이 작아, 마이크로파의 손실을 작게 할 수 있다는 특징을 갖고 있다. 고순도 알루미나는, 또한 변형이 작다는 특징과, 열에 강하다는 특징도 갖고 있다. 고순도 알루미나로서는, 순도 99.9％ 이상의 알루미나 소결체인 것이 바람직하다. 또한, 고순도 알루미나로서 단결정 알루미나(사파이어)를 사용해도 된다.
튜너(64)는, 튜너 컨트롤러(76)로부터의 지령에 기초하여, 액추에이터(75)에 의해 슬래그(74A, 74B)를 상하 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 튜너(64)는 임피던스를 조정한다. 예를 들어, 튜너 컨트롤러(76)는, 종단부의 임피던스가 예를 들어 50Ω으로 되도록, 슬래그(74A, 74B)의 위치를 조정한다.
본 실시 형태에서는, 메인 증폭기(62C), 튜너(64) 및 평면 안테나(71)는, 서로 근접해서 배치되어 있다. 특히, 튜너(64) 및 평면 안테나(71)는, 집중 상수 회로를 구성하고 또한 공진기로서 기능한다. 평면 안테나(71)의 설치 부분에는, 임피던스 부정합이 존재한다. 본 실시 형태에서는, 튜너(64)에 의해, 플라스마를 포함해서 고정밀도로 튜닝할 수 있어, 평면 안테나(71)에서의 반사의 영향을 해소할 수 있다. 또한, 튜너(64)에 의해, 평면 안테나(71)에 이르기까지의 임피던스 부정합을 고정밀도로 해소할 수 있어, 실질적으로 부정합 부분을 플라스마 공간으로 할 수 있다. 이에 의해, 튜너(64)에 의해 고정밀도의 플라스마 제어가 가능해진다.
[천장벽의 홈 형상]
이어서, 도 4를 참조하여, 도 1에 도시한 천장벽(11)의 저면에 대해서 설명한다. 도 4a는, 도 1의 I-I 단면이며, 일 실시 형태에 따른 천장벽의 홈의 일례를 도시하고, 도 4b는, 비교예에 관한 천장벽의 홈의 일례를 도시한다. 즉, 도 4a는, 도 1의 천장벽(11)에 형성된 홈(70a, 70b)의 일례를 도시하는 도면이다. 이하의 설명에서는, 마이크로파 도입창(73)은 원기둥 형상을 갖는 것으로 한다. 또한, 도 4 내지 도 7의 천장벽(11)의 저면에서는, 가스 구멍에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
복수의 마이크로파 도입창(73)은, 천장벽(11)의 복수의 개구(11a)에 끼워 맞춘 상태에서, 적재대(21)의 적재면(21a)에 평행한 1개의 가상의 평면 상에 배치되어 있다. 또한, 복수의 마이크로파 도입창(73)은, 상기 가상의 평면에 있어서, 그 중심점간의 거리가 서로 동등하거나, 거의 동등한 3개의 마이크로파 도입창(73)을 포함하고 있다. 또한, 중심점간의 거리가 거의 동등하다는 것은, 마이크로파 도입창(73)의 형상 정밀도나 마이크로파 도입 기구(63)의 조립 정밀도 등의 관점에서, 마이크로파 도입창(73)의 위치는, 원하는 위치로부터 약간 어긋나 있어도 되는 것을 의미한다.
본 실시 형태에서는, 복수의 마이크로파 도입창(73)은, 육방 최밀 배치로 되도록 배치된 7개의 마이크로파 도입창(73)으로 이루어지는 것이다. 구체적으로는, 주위의 마이크로파 도입창(73)은, 그 중심점이 각각 정육각형의 정점에 일치 또는 거의 일치하도록 배치되어 있다. 중심의 마이크로파 도입창(73)은, 그 중심점이 정육각형의 중심에 일치 또는 거의 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 정점 또는 중심점에 거의 일치한다는 것은, 마이크로파 도입창(73)의 형상 정밀도나 마이크로파 도입 기구(63)의 조립 정밀도 등의 관점에서 마이크로파 도입창(73)의 중심점은 상기 정점 또는 중심으로부터 약간 어긋나 있어도 되는 것을 의미한다.
주위의 6개의 마이크로파 도입창(73)은, 중심의 1개의 마이크로파 도입창(73)을 둘러싸도록, 천장벽(11)의 중앙 부분보다도 외측에 배치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 「천장벽(11)에서의 중앙 부분」이라는 것은, 「천장벽(11)의 평면 형상에서의 중앙 부분」을 의미한다.
본 실시 형태에서는, 도 4a에 도시하는 바와 같이, 천장벽(11)의 개구(11a)를 둘러싸도록 천장벽(11)에 홈(70a) 및 홈(70b)이 형성되어 있다. 이하, 홈(70a) 및 홈(70b)을 홈(70)이라고 총칭하는 경우가 있다.
홈(70a)은, 중심의 마이크로파 도입창(73)이 감입된 개구(11a)를 둘러싸도록 형성되어 있다. 홈(70a)은 진원이며, 홈(70a)과 개구(11a) 사이의 폭(홈(70a)의 내주와 개구(11a)의 테두리의 거리)이, 그 개구(11a)의 둘레 방향(원주 방향)에 대하여 균일하다.
홈(70b)은, 주위의 마이크로파 도입창(73)이 감입된 개구(11a) 각각을 둘러싸도록 형성되어 있다. 홈(70b)은 타원이며, 홈(70b)과 개구(11a) 사이의 폭(홈(70b)의 내주와 개구(11a)의 테두리의 거리)은, 그 개구(11a)의 둘레 방향에 대하여 균일하지 않다. 도 4a의 예에서는, 홈(70b)은 타원의 긴 변이, 천장벽(11)의 원주 방향을 향하도록 형성되어 있다. 따라서, 홈(70b)과 개구(11a) 사이의 폭은, 도 4a에 파선(Ci)으로 나타내는 천장벽(11)의 원주 방향에서 넓어지고, 천장벽(11)의 직경 방향에서 좁아진다. 단, 이것에 한정되지 않고, 홈(70b)은, 타원의 긴 변이, 천장벽(11)의 직경 방향을 향하도록 형성되어도 된다. 이 경우, 홈(70b)과 개구(11a) 사이의 폭은, 도 4a에 파선(Ci)으로 나타내는 천장벽(11)의 원주 방향에서 좁아지고, 천장벽(11)의 직경 방향에서 넓어진다.
도 4b에, 비교예의 홈(170a, 170b)의 형상을 나타낸다. 비교예에서는, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 천장벽(11)의 개구(11a)를 둘러싸도록 천장벽(11)에 홈(170a) 및 홈(170b)이 형성되어 있다. 홈(170a)은, 중심의 마이크로파 도입창(73)이 감입된 개구(11a)를 둘러싸도록 형성되어 있다. 홈(70a)은 진원이며, 홈(70a)과 개구(11a) 사이의 폭이, 그 개구(11a)의 둘레 방향에 대하여 균일하다.
홈(170b)은, 주위의 마이크로파 도입창(73)이 감입된 개구(11a) 각각을 둘러싸도록 형성되어 있다. 홈(170b)도 마찬가지로 진원이며, 홈(170b)과 개구(11a) 사이의 폭은, 그 개구(11a)의 둘레 방향에 대하여 균일하다.
도 4b의 비교예의 홈(170a) 및 홈(170b)이 형성된 경우에 천장벽(11)의 하방에 형성되는 플라스마의 밀도(Ne)를 도 4b의 그래프에 나타내었다. 도 4a의 본 실시 형태의 홈(70a) 및 홈(70b)이 형성된 경우에 천장벽(11)의 하방에 형성되는 플라스마의 밀도(Ne)를 도 4a의 그래프에 나타내었다.
도 4a 및 도 4b의 그래프의 횡축은, 천장벽(11)의 중심을 통과하는 축(GV)의 일단의 위치를 0°로 했을 때, 0°부터 360°까지의 원주 방향의 각도(θ)를 나타내고, 종축은, 천장벽(11)의 파선(Ci)으로 나타내는 원주의 하방의 플라스마 밀도(Ne)를 나타낸다.
이에 의하면, 천장벽(11)의 이면에 홈(70a, 70b, 170a, 170b)을 형성한 경우(그래프의 선 B 및 선 C의 홈 있음), 표면파 플라스마의 전계의 차단 효율을, 홈이 없을 경우(그래프의 선 A의 홈 없음)보다도 높일 수 있다. 즉, 홈(70a, 70b, 170a, 170b)의 내측에 표면파 플라스마를 가둘 수 있다. 이 때문에, 천장벽(11)에 홈을 형성한 경우, 그래프의 선 B 및 선 C에 나타내는 바와 같이, 홈의 내부의 플라스마 밀도(Ne)의 상한값은, 그래프의 선 A에 나타내는 천장벽(11)에 홈을 형성하지 않을 경우의 플라스마 밀도(Ne)보다도 높다. 플라스마 밀도(Ne)와 성막 속도에는 상대 관계가 있기 때문에, 천장벽(11)에 홈을 형성함으로써, 홈의 내부의 플라스마 밀도(Ne)를 높여서, 성막 속도를 향상시킬 수 있다.
그런데, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 홈(170a, 170b)이 진원인 경우, 선 B에 나타내는 바와 같이 플라스마 밀도(Ne)의 균일성이 악화된다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 도 4a에 도시하는 바와 같이, 홈(70b)을 타원 형상으로 한다. 이에 의해, 선 C에 나타내는 바와 같이, 선 B와 비교해서 플라스마 밀도 분포의 원주 방향의 균일성을 개선할 수 있다.
이와 같이 하여 원주 방향의 플라스마 밀도 분포의 균일을 도모함으로써, 플라스마 밀도(Ne) 및 성막 속도를 유지한 채, 원주 방향의 막 두께의 균일을 향상시킬 수 있다.
[홈의 변형예]
(개구부)
단, 홈(70)의 형상은 타원에 한정되지 않는다. 이어서, 홈(70)의 형상에 대해서, 다른 예를 도 5a 내지 도 7b를 참조하여 설명한다. 도 5a, 도 5b, 도 6a, 도 6b, 도 7a, 도 7b는, 일 실시 형태에 따른 천장벽(11)의 홈(70)의 다른 예를 도시하는 도면이다. 도 5a 및 도 5b의 그래프의 횡축은, 천장벽(11)의 중심을 통과하는 축(GV)의 일단의 위치를 0°로 했을 때, 0°부터 360°까지의 원주 방향의 각도(θ)를 나타내고, 종축은, 천장벽(11)의 파선(Ci)으로 나타내는 원주의 하방의 플라스마 밀도(Ne)를 나타낸다. 예를 들어, 도 5a에 도시하는 바와 같이, 홈(70b)은, 개구(11a)를 둘러싸는 홈의 일부에 오목부가 없는 개구부(70b1)를 가져도 된다. 개구부(70b1)는, 천장벽(11)의 원주 방향으로 인접하는 개구(11a)의 대향 위치 또는 이 대향 위치의 근방에 형성되어도 된다. 그 결과, 개구부(70b1)로부터 홈(70b)의 외측에 표면파 플라스마의 일부가 전파함으로써, 도 5a의 그래프의 선 D에 나타내는 바와 같이, 홈(70b)의 외측의 플라스마 밀도(Ne)의 저하를 억제할 수 있고, 또한 원주 방향의 플라스마 밀도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 예를 들어 도 5b에 도시하는 바와 같이, 대략 별 형상의 홈(70a)을 가져도 된다. 도 5b의 홈(70a)은, 주위의 6개의 개구(11a)의 사이를 향해서 아치가 되는 부분(70a2)과, 주위의 6개의 개구(11a) 부분으로부터 약간 오목해지는 부분(70a1)을 갖는다. 이에 의해, 홈(70a)의 부분(70a2)에서는, 주위의 개구(11a)의 사이의 플라스마 밀도가 비교적 낮은 영역에 대하여 개구(11a)로부터 홈(70)까지의 폭(거리)을 넓힌다. 또한, 홈(70a)의 부분(70a1)에서는, 주위의 개구(11a)가 있는 플라스마 밀도가 비교적 높은 영역에 대하여 개구(11a)로부터 홈(70)까지의 폭(거리)을 좁힌다. 이에 의해, 도 5b의 그래프의 선 E에 나타내는 바와 같이, 더욱 원주 방향의 플라스마 밀도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
(원으로 가두기)
또한, 도 5b에서는, 주위의 6개의 개구(11a)의 외주에, 모든 개구(11a)를 덮는 홈(70c)이 형성되어 있다. 홈(70c)은 진원이다. 이에 의해, 홈(70c) 내에 표면파 플라스마를 가둠으로써 플라스마 밀도(Ne)를 높일 수 있다. 단, 홈(70c)은 마련되지 않아도 된다. 또한, 주위의 6개의 개구(11a)에 홈(70b)은 마련되어 있지 않지만, 주위의 6개의 개구(11a)에 홈(70b)을 마련해도 된다. 이 경우, 홈(70b)을 타원으로 하는 것이 바람직하지만, 진원이어도 된다. 또한, 홈(70)의 수는, 천장벽(11)의 복수의 개구(11a)의 적어도 어느 것을 둘러싸도록 1개 이상 마련되어 있으면 된다.
(홈의 치우침)
홈(70)은, 천장벽(11)의 개구(11a)에 대하여 외측 또는 내측으로 치우쳐서 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시하는 바와 같이, 홈(70)은, 천장벽(11)의 복수의 개구(11a)마다 형성되고, 복수의 개구(11a)에 형성된 홈(70)의 적어도 어느 것은, 개구(11a)에 대하여 외주측 또는 내주측으로 치우쳐서 형성되어도 된다. 도 6a의 예에서는, 주위에 형성된 개구(11a) 각각에 타원의 홈(70b)이 형성되고, 각 홈(70b)의 긴 변 방향이 직경 방향과 일치한다. 또한, 각 홈(70b)은, 개구(11a)에 대하여 외측으로 넓어지도록 외측으로 치우쳐서 형성된다. 또한, 홈(70a)은 진원이다.
도 6b의 예에서도 주위에 형성된 개구(11a) 각각에 타원의 홈(70b)이 형성되고, 각 홈(70b)의 긴 변 방향이 직경 방향과 일치한다. 단, 각 홈(70b)은, 개구(11a)에 대하여 내측으로 넓어지도록 내측으로 치우쳐서 형성된다. 이 경우에도 홈(70a)은 진원이다.
도 6a 및 도 6b의 그래프의 횡축은, 도 6a 및 도 6b의 천장벽(11)의 중심(O)으로부터 에지(E)까지의 직경 방향의 위치(R)(mm)를 나타내고, 종축은, 위치(R)에서의 플라스마 밀도(Ne)를 나타낸다. 개구(11a)에 홈(70)이 없을 경우, 도 6a의 그래프의 선 A에 나타내는 바와 같이, 천장벽(11)의 에지(E)에서 플라스마 밀도(Ne)가 높아지거나, 도 6b의 그래프의 선 A에 나타내는 바와 같이, 천장벽(11)의 에지(E)에서 플라스마 밀도(Ne)가 낮아지거나 한다. 이 에지(E)에서의 플라스마 밀도(Ne)의 고저는, 프로세스 조건에 의존한다. 일례로서는, 처리 용기(2) 내의 압력이 높은 편(예를 들어 20Pa 이상)이면, 에지(E)의 플라스마 밀도(Ne)가 높아지고, 압력이 그것보다도 낮은 편(예를 들어 20Pa 미만)이면, 에지(E)의 플라스마 밀도(Ne)가 낮아진다. 또한, 마이크로파의 파워를 높이거나, 희석 가스를 He 가스에서 Ar 가스로 함으로써, 에지(E)의 플라스마 밀도(Ne)가 낮아지는 경우가 있다. 도 6a 및 도 6b에서는, 에지(E)의 플라스마 밀도(Ne)의 상승 또는 하강을 시정하기 위해서, 타원의 홈(70b)을 개구(11a)에 대하여 외측 또는 내측으로 치우쳐서 형성한다.
예를 들어, 타원의 홈(70b)을 외측으로 치우쳐서 형성한 도 6a의 경우, 도 6a의 상부에 도시하는 바와 같이, 홈(70a)의 내부를 전파하는 표면파(Sa)와, 홈(70b)의 내부를 전파하는 표면파(Sb)의 합성파가 생긴다. 천장벽(11)의 중심(O)으로부터 에지(E)까지의 플라스마 밀도(Ne)는, 이 합성파에 비례한다. 도 6a에서는, 타원의 홈(70b)을 개구(11a)에 대하여 외측으로 치우쳐서 형성함으로써, 진원의 홈(70)의 경우의 점선으로 나타내는 표면파(Sb')보다도 표면파(Sb)가 외측까지 전파한다. 이에 의해, 도 6a의 그래프의 선 F에 나타내는 바와 같이, 에지(E)에서의 플라스마 밀도(Ne)를 진원의 홈(70)의 경우보다도 균일하게 할 수 있다. 이에 의해, 도 6a의 그래프의 홈이 없을 경우(선 A)에 발생한 에지(E)에서의 플라스마 밀도(Ne)의 상승을 억제하여, 천장벽(11)의 직경 방향의 플라스마 밀도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
마찬가지로 하여, 도 6b에 도시하는 바와 같이, 타원의 홈(70b)을 내측으로 치우쳐서 형성함으로써, 도 6b의 그래프의 선 G에 나타내는 바와 같이, 에지(E)에서의 플라스마 밀도(Ne)를 균일하게 할 수 있다. 이에 의해, 도 6b의 그래프의 홈이 없을 경우(선 A)에 발생한 에지(E)에서의 플라스마 밀도(Ne)의 하강을 억제하여, 천장벽(11)의 직경 방향의 플라스마 밀도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
(홈의 그 밖의 예)
홈(70)의 그 밖의 예에 대해서, 도 7a 및 도 7b를 참조하면서 설명한다. 도 7a의 예에서는, 파선(Ci)으로 나타내는 천장벽(11)의 원주 방향으로 배치된 3개의 개구(11a) 각각의 주위에 홈(70b)이 형성되어 있다. 홈(70b)은 타원이며, 개구(11a)에 대하여 내측으로 치우쳐서 형성되어 있다. 이에 더하여, 파선(Ci)보다도 내측에서 파선(Cs)으로 나타내는 천장벽(11)의 원주 방향으로 배치된 3개의 개구(11a) 각각의 주위에 홈(70a)이 형성되어 있다. 홈(70a)은 타원이며, 개구(11a)에 대하여 외측으로 치우쳐서 형성되어 있다. 이와 같이, 천장벽(11)의 개구(11a)의 위치에 따라서 타원이 내측 또는 외측으로 치우친 홈(70)을 형성함으로써, 플라스마 밀도(Ne)가 낮은 영역 및 높은 영역을 홈(70)과 개구(11a)의 사이의 폭의 크기에 따라 자유롭게 보완하여, 천장벽(11)에 형성된 개구(11a)의 위치에 구애되지 않고, 플라스마 밀도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 천장벽(11) 및 그 천장벽(11)을 배치한 플라스마 처리 장치(1)에 의하면, 천장벽(11)의 개구(11a)를 막도록 마련된 마이크로파 도입창(73)과, 천장벽(11)의 개구(11a)를 둘러싸도록 천장벽(11)에 형성된 홈(70)을 갖는다. 홈(70)과 개구(11a) 사이의 폭은, 개구(11a)의 둘레 방향에 대하여 균일하지 않다. 이에 의해, 플라스마 밀도(Ne)나 성막 속도의 향상을 유지하면서, 플라스마 밀도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
또한, 홈(70)의 형상은, 타원이나 별 형상에 한정되지 않고, 도 7b에 도시하는 각 변이 동일한 길이가 아닌 오각형이나 정오각형이어도 되고, 육각형, 팔각형 등의 다각형, 그 밖의 형상이어도 된다. 또한, 상기에서 설명한 각종 홈(70)을 조합해서 천장벽(11)에 형성해도 된다.
또한, 복수의 개구(11a) 중 중심의 개구(11a)에 형성된 홈(70a)과, 중심의 개구(11a)의 주위의 개구(11a)에 형성된 홈(70b)은, 다른 형상을 가져도 된다. 또한, 홈(70)은, 천장벽(11)의 중심에 대하여 점대칭으로 배치되어도 된다.
또한, 홈(70)과 개구(11a)의 사이의 직경 방향의 폭은, 처리한 기판(W) 상에 생성된 막의 굴절률(RI: Refractive Index), 상기 막의 두께 또는 기판(W)의 처리 시의 플라스마 밀도(Ne)에 따른 다른 폭을 가져도 된다. 다른 폭이란, 하나의 홈(70)과 개구(11a) 사이의 직경 방향의 폭이 광협이어도 되고, 복수의 홈(70)과 개구(11a) 사이의 직경 방향의 폭 중, 하나의 직경 방향의 폭과 다른 직경 방향의 폭이 달라도 된다.
[홈의 깊이]
마지막으로 홈(70)의 깊이(D1)에 대해서, 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 8은, 일 실시 형태에 따른 홈(70)의 종단면의 일례를 도시하는 도면이다. 개구(11a)에 감입된 마이크로파 도입창(73)을 투과하여, 천장벽(11)의 이면을 전파하는 표면파의 파장을 λsp로 한다. 홈(70)의 깊이(D1)는, λsp/4인 것이 바람직하다. 단, 홈(70)의 깊이(D1)는, λsp/4에 한정되지 않고, λsp/4±λsp/8의 범위이어도 된다. 마이크로파의 주파수가 860MHz인 경우, λsp는 약 10 내지 20mm가 된다. 이 경우, 홈(70)의 깊이(D1)는, 약 1.25mm 내지 7.5mm가 된다. 또한, 마이크로파 도입창(73)이 감입된 개구(11a)로부터 홈(70)의 내측벽까지의 거리(D2)는, 10mm 내지 100mm이다.
이상으로 설명한 홈(70)은, 천장벽(11)의 제조 시, 프로세스 조건에 따라서 최적의 형상으로 천장벽(11)을 가공함으로써 형성된다. 플라스마 처리 장치(1)에서 실행하는 프로세스 조건이 변하면, 새로운 프로세스 조건에 따른 적절한 형상의 홈(70)이 필요하게 되는 경우가 있다. 이 경우, 플라스마 처리 장치(1)에 사용되는 천장벽(11)을, 새로운 프로세스 조건에 따른 형상의 홈(70)이 형성된 천장벽(11)으로 교환한다. 이에 의해, 플라스마 처리 장치(1)에 있어서 플라스마 조건이 바뀌는 경우, 플라스마 조건에 따른 홈(70)이 형성된 천장벽(11)을 사용해서 기판(W)을 처리함으로써, 플라스마 처리 중의 플라스마 밀도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
금회 개시된 일 실시 형태에 따른 플라스마 처리 장치 및 천장벽은, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태에서 변형 및 개량이 가능하다. 상기 복수의 실시 형태에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 다른 구성도 취할 수 있고, 또한 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.
본 개시의 플라스마 처리 장치는, 마이크로파 플라스마 처리 장치를 사용했지만, 천장벽(11)에 형성된 개구(11a)로부터 전자파 도입창을 통해서 전자파를 도입하여, 가스를 플라스마화하는 플라스마 처리 장치라면, 어느 플라스마 처리 장치를 사용해도 된다.
본 국제 출원은, 2019년 10월 8일에 출원된 일본 특허 출원 2019-185445호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용을 본 국제 출원에 원용한다.
1: 플라스마 처리 장치 2: 처리 용기
3: 가스 공급 기구 4: 배기 장치
5: 마이크로파 도입 모듈 8: 제어부
11: 천장벽 11a: 개구
16: 가스 도입관 21: 적재대
21a: 적재면 24: 정합기
25: 고주파 바이어스 전원 50: 마이크로파 출력부
51: 전원부 52: 마이크로파 발진기
53: 증폭기 54: 분배기
60: 안테나 유닛 61: 안테나 모듈
62: 증폭기부 63: 마이크로파 도입 기구
64: 튜너 65: 안테나부
66: 본체 용기 67: 내측 도체
71: 평면 안테나 71a: 슬롯
72: 마이크로파 지파재 73: 마이크로파 도입창
W: 기판

Claims (11)

  1. 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라스마화해서 기판을 처리하는 플라스마 처리 장치이며,
    상기 처리 용기의 천장벽에 복수 마련된 개구에 배치되어, 마이크로파의 파워를 상기 처리 용기 내에 공급하는 마이크로파 도입창과,
    상기 개구를 둘러싸도록 상기 천장벽에 형성된 홈을 갖고,
    상기 홈과 상기 개구 사이의 폭이, 상기 개구의 둘레 방향에 대하여 균일하지 않은, 플라스마 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 홈은, 타원 형상을 갖는, 플라스마 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 홈은, 상기 타원 형상의 긴 변이, 상기 천장벽의 원주 방향 또는 직경 방향을 향하도록 형성되는, 플라스마 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈은, 복수의 상기 개구에 형성되고,
    복수의 상기 개구에 형성된 상기 홈의 적어도 어느 것은, 상기 개구에 대하여 외주측 또는 내주측으로 치우쳐서 형성되는, 플라스마 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈은, 상기 개구를 둘러싸는 일부에 오목부가 없는 개구부를 갖는, 플라스마 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 개구부는, 인접하는 상기 개구의 대향 위치 또는 상기 대향 위치의 근방에 형성되는, 플라스마 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 상기 개구 중 중심의 개구에 형성된 홈과, 상기 중심의 개구 주위의 개구에 형성된 홈은, 다른 형상을 갖는, 플라스마 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈과 상기 개구 사이의 상기 폭은, 처리한 상기 기판 상에 생성된 막의 굴절률, 상기 막의 두께 또는 상기 기판의 처리 시의 플라스마 밀도에 따른 다른 폭을 갖는, 플라스마 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈은, 상기 천장벽의 중심에 대하여 점대칭으로 배치되는, 플라스마 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈의 깊이는, 상기 마이크로파의 표면파의 파장(λsp)에 대하여 λsp/4±λsp/8인, 플라스마 처리 장치.
  11. 기판을 처리하는 처리 용기에 착탈 가능한 천장벽이며,
    상기 천장벽의 개구에 배치되어, 마이크로파의 파워를 상기 처리 용기 내에 공급하는 마이크로파 도입창과,
    상기 개구를 둘러싸도록 상기 천장벽에 형성된 홈을 갖고,
    상기 홈과 상기 개구 사이의 폭이, 상기 개구의 둘레 방향에 대하여 균일하지 않은, 천장벽.
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