KR20230133268A - 플라스마 처리 장치 - Google Patents

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KR20230133268A
KR20230133268A KR1020237005511A KR20237005511A KR20230133268A KR 20230133268 A KR20230133268 A KR 20230133268A KR 1020237005511 A KR1020237005511 A KR 1020237005511A KR 20237005511 A KR20237005511 A KR 20237005511A KR 20230133268 A KR20230133268 A KR 20230133268A
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요시노리 요시다
유타카 고우즈마
가즈유키 히로자네
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주식회사 히타치하이테크
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Abstract

본 발명은, 가스의 클러스터화를 억제하고, 안정적으로 가스를 공급할 수 있는 플라스마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 플라스마 처리 장치의 하나는, 가스의 유량을 조정하는 집적 가스 박스와 방전부를 구비한 플라스마 처리 장치로서, 상기 집적 가스 박스는, 상기 가스가 흐르는 유로와, 상기 유로를 가열하는 히터와, 상기 유로에 설치된 바이패스 경로와, 상기 가스의 유입량을 검출하고, 상기 유로로부터 상기 방전부로 가스를 출력하는 유량 제어 장치를 구비하는 가스 블록을 갖는다.
상기 히터는, 상기 가스의 종류에 기초하여 소정의 온도로 가열된다. 상기 소정의 온도는, 예를 들어 65℃ 이상이다.
상기 바이패스 경로는, 상기 유로를 흐르는 가스의 압력에 변화를 발생시키는 유로를 갖는다.

Description

플라스마 처리 장치
본 발명은 플라스마 처리 장치에 관한 것이다.
종래로부터, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 불화수소(HF)를 이용한 에칭 방법이 알려져 있다. 이 때문에, 불화수소를 이용하기 위한 다양한 플라스마 처리 장치가 고안되어 있다.
예를 들어, 일본 특개2016-025195호 공보(특허문헌 1)에는, 표면에 화학 증착법 또는 원자층 퇴적법에 의해 형성된 제1 산화실리콘막을 갖고, 또한 제1 산화실리콘막에 인접하여, 열 산화막으로 이루어지는 제 2 산화실리콘막 및 질화 실리콘막을 갖는 피(被)처리 기판을 챔버 내에 배치하고, 챔버 내에, HF 가스와, 알코올 가스 또는 수증기를 공급하고, 이에 따라 제1 실리콘산화막을 제2 실리콘산화막 및 실리콘질화막에 대해 선택적으로 에칭하는 것이 개시되어 있다.
또한, 일본 특개2004-264881호 공보(특허문헌 2)에는, 오리피스 상류측의 가스의 압력 P1과 오리피스 하류측의 가스의 압력 P2의 비 P2/P1을 기체의 임계 압력비 이하로 유지한 상태에서 오리피스를 유통하는 가스의 유량 Q를 Q=KP1(단 K는 정수)로서 연산하도록 한 압력식 유량 제어 장치를 이용한 불화수소 가스의 유량 제어 방법에 있어서, 상기 압력식 유량 제어 장치를 40℃ 이상의 온도로 가온하면서, 불화수소 가스를 상기 오리피스를 통해 유통시키는 것이 개시되어 있다.
일본　특개2016-025195호 공보 일본　특개2004-264881호 공보
그러나, 종래 기술에 있어서는, 불화수소(HF)와 같은 가스는, 온도나 압력에 의해 분자끼리 끌어당기는 분자 회합의 상태가 다르다는 특성을 고려하지 않았다. 예를 들어, 불화수소와 같은 가스는, 상온 이하에서는 공급로 내에서 클러스터화하기 때문에, 분자의 클러스터화에 의해, 겉보기 유량이 변화하는 것을 상정하고 있지 않다. 이 때문에, 매스 플로 컨트롤러(MFC)로부터의 가스의 유량의 출력 표시와 실제로 흘러나온 가스량이 일치하지 않아, 정확한 유량 제어를 방해하여 웨이퍼 처리에 영향을 주는 경우가 있었다.
그래서, 본 발명은, 가스의 클러스터화를 억제하고, 안정적으로 가스를 공급할 수 있는 플라스마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 대표적인 본 발명의 플라스마 처리 장치의 하나는, 가스의 유량을 조정하는 집적 가스 박스와 방전부를 구비한 플라스마 처리 장치로서, 상기 집적 가스 박스는, 가스가 흐르는 유로와, 상기 유로를 가열하는 히터와, 상기 유로에 설치된 바이패스 경로와, 상기 가스의 유입량을 검출하고, 상기 유로로부터 상기 방전부로 가스를 출력 유량 제어 장치를 포함하는 가스 블록을 갖는다.
본 발명에 따르면, 가스의 클러스터화를 억제하고, 안정적으로 가스를 공급할 수 있다.
상기한 것 이외의 과제, 구성 및 효과는, 이하의 실시를 하기 위한 형태의 설명에 의해 명백해진다.
도 1은, 제1 실시형태에 따른 플라스마 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는, 제1 실시형태에 따른 플라스마 처리 장치의 집적 가스 박스를 모식적으로 나타내는 도면.
도 3은, 불화수소의 가스 블록을 모식적으로 나타내는 도면.
도 4는, 바이패스 블록의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 5는, 제1 실시형태의 변형예 1에 따른 바이패스 블록의 단면도.
도 6은, 제1 실시형태의 변형예 2에 따른 바이패스 블록의 단면도.
도 7은, 매스 플로 컨트롤러가 90℃일 때의 설정 유량과 실제 유량 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 8은, 매스 플로 컨트롤러가 40℃일 때의 설정 유량과 실제 유량 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 9는, 가스 블록의 상류측의 온도 설정과 출력되는 유량 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 10은, HF 가스의 분자량과 온도 사이의 관계를 나타내는 도면.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면의 기재에 있어서, 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하여 나타내고 있다.
본 개시에 있어서, 방향을 나타내기 위해, 도면 상에 표기된 x축, y축, z축에 나타내는 방향을 이용할 수 있다. 또한, 「z축 플러스 방향」을 「상방」, 「z축 마이너스 방향」을 「하방」이라고 할 수도 있다.
[제1 실시형태]
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태를 설명한다.
<플라스마 처리 장치>
도 1을 참조하여, 플라스마 처리 장치의 구성을 설명한다.
도 1은, 제1 실시형태에 따른 플라스마 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 제1 실시형태에서는, 플라스마 처리 장치의 유형으로서, 드라이 에칭 장치를 취급한다.
드라이 에칭 장치는, 진공 용기 내부에, 웨이퍼가 배치되는 처리실 및 그 상방에서 내측으로 플라스마가 형성되는 방전부와, 처리실의 상방(z축 플러스 방향)에서 처리실과 방전부 사이를 연통(連通)하여 방전부 내의 가스나 플라스마의 입자가 통과하는 통로의 주위를 둘러싸서 배치된 램프를 구비한다.
이와 같은 드라이 에칭 장치에 있어서는, 우선, 처리실 내의 웨이퍼 상면의 처리 대상의 막에 방전부에서 형성된 반응성을 가진 입자를 공급하고, 이를 처리 대상의 막에 흡착시키고, 반응시켜 반응 생성물의 층을 형성하는 공정(흡착 공정)을 실시한다. 그리고, 다음으로, 웨이퍼를 가열하여 적절한 온도로 설정하고, 반응 생성물의 층을 웨이퍼의 표면으로부터 탈리 또는 기화시켜 제거하는 공정(탈리 공정)을 실시한다. 이에 따라, 처리 대상의 막에 등방적(等方的)인 에칭을 실시할 수 있다.
도 1에 도시된 플라스마 처리 장치(100)는, 크게 나누어 진공 용기(101)와, 그 외주(外周)를 둘러싸고 배치되어 진공 용기(101) 내부에 전계(電界)를 발생시켜 플라스마를 형성하는 플라스마 형성부(ICP 코일(109), 정합기(110), 고주파 전원(111))과, 진공 용기(101)의 하방(z축 마이너스 방향)으로 배치되어 진공 용기(101) 내부를 배기하여 감압하는 배기부(진공 펌프(1018), 배기량 조절 밸브(1019))를 구비하고 있다.
진공 용기(101)는, 방전부(102)와 처리실(104)와, IR 램프 유닛(105)과, 통로(106) 및 분산판(107)을 구비하고 있다. 방전부(102)는, 진공 용기(101) 상부에 배치된 원통 형상을 가진 측벽의 내측의 공간으로서 내부에서 플라스마(1011)가 형성되는 개소(箇所)인 처리실(104)은, 진공 용기(101) 하부를 구성하고 원통 형상을 가진 공간으로서 웨이퍼가 상면에 재치(載置)되는 시료대(103)를 구비한 공간이다. 또한, IR 램프 유닛(105)은, 시료대(103) 상에 놓여진 웨이퍼에 상방으로부터 적외선을 조사(照射)하여 가열하는 것이다. 또한, 통로(106)는, 방전부(102)와 처리실(104) 사이를 연결하는 원통형의 통로이다. 그리고, 분산판(107)은, 통로(106)의 내부에 배치되어 플라스마(1011) 중에 생성된 라디칼 등의 활성을 가진 입자(활성종)(活性種)가 내부를 처리실(104)을 향하여 통과하는 복수의 관통공을 구비한 원판 형상의 유전체로 구성되어 있다.
또한, 통로(106) 및 분산판(107)은 상하 방향의 중심축은 시료대(103)의 원형의 상면의 중심에 합치 또는 이로 간주할 수 있을 정도로 근사한 위치에 배치되고, 분산판(107)은 통로(106)의 하단부에 위치하고, 시료대(103)의 상방이며 시료대(103)에 대향하는 위치에 배치되어 있다.
플라스마 처리 장치(100)의 처리실(104) 및 방전부(102)는 원통형을 가진 공간이고, 그 중심축은 통로(106)의 것과 같은 축상 또는 이로 간주할 수 있을 정도로 근사한 위치에 배치되어 있다. 처리실(104)과 방전부(102) 사이는 원 형상의 분산판(107)에 의해 구분되고, 분산판(107)의 상하의 공간은 분산판(107)에 동심(同心)원상으로 배치된 복수의 관통공을 통해 연통되어 있다.
방전부(102)의 공간은, 처리실(104)과 연통되어 내측이 소정의 진공도의 압력으로 유지된 석영 등의 용기이고, 플라스마(1011)로부터의 광이 투과 가능한 재료로 구성된 원통형의 석영 용기(108)의 내부에 위치한다. 석영 용기(108)의 외측에는 ICP 코일(109)이 석영 용기(108)의 측벽을 둘러싸도록 배치되어 있다. ICP 코일(109)은 정합기(110)를 통해 고주파 전원(111)과 전기적으로 접속된다. ICP 코일(109)은, 당해 고주파 전원(111)으로부터 공급되는 고주파 전력에 의해 고주파 자계(磁界) 또는 전계(電界)를 발생시켜, 방전부(102) 내부에 플라스마(1011)를 형성시킨다.
방전부(102)의 상방에는 원형을 가진 천판(天板)(1014)이 배치되어 있다. 천판(1014)의 하부에는 극간(隙間)을 두고 샤워 플레이트(1015)가 천판(1014)과 연결되어 배치되어 있다. 처리 가스는, 천판(1014)에 접속된 적어도 하나의 가스 공급관(1016)으로부터 공급되어, 천판(1014)과 샤워 플레이트(1015) 사이의 극간을 통해 샤워 플레이트(1015)의 중앙부에 배치된 복수의 관통공을 통해 방전부(102) 내로 상방으로부터 도입된다.
처리 가스의 원자 또는 분자는, ICP 코일(109)이 발생시킨 전계 또는 자계에 의해 여기(勵起)되어, 전리(電離) 또는 해리(解離)하여, ICP 방전 방식에 의한 플라스마(1011)가 방전부(102)에 생성된다. 제1 실시형태의 ICP 코일(109)에 공급되는 고주파 전력은 수십 MHz의 주파수 대역의 것이 이용되고, 예를 들어 고주파 전력의 주파수는 13.56 MHz이다.
제1 실시형태에서는, 플라스마(1011)의 상태는 광학적 방법에 의해 관찰할 수 있도록 구성되어 있다. 방전부(102)에서 생성되는 플라스마(1011)의 발광은, 방전부(102)에 설치된 OES(Optical Emission Spectroscopy) 등의 광학적 검출기를 이용하여 검출된다. 제1 실시형태에 있어서, 방전부(102)를 둘러싸는 석영 용기(108)의 외주의 측벽 상부에는 수광(受光)면이 방전부(102) 내부를 향하여 분광기(1012)가 설치되고, 생성된 플라스마(1011)의 발광이 내부로부터 석영 용기(108)를 분광기(1012)의 방전부(102) 측의 수광면을 통해 수광된다.
분광기(1012)에서는, 수광한 플라스마(1011)로부터의 발광을 소정 범위의 복수의 파장마다의 광으로 나누어(분광하여), 각 파장의 광의 강도가 검출된다. 분광기(1012)는 플라스마 처리 장치(100)의 제어기(1013)와 유선 또는 무선에 의해 통신 가능하게 접속되고, 분광기(1012)로부터의 출력은 제어기(1013)에 송신된다. 제어부(1013)는, 수신한 신호로부터 파장마다의 발광의 강도를, 미리 구비된 소프트웨어의 알고리즘에 따라 산출하고, 당해 강도의 값 또는 그 변화의 크기와 기준값을 비교한 결과에 기초하여 방전부(102) 내에서의 플라스마(1011)의 상태나 방전부(102)의 석영 용기(108) 내측 벽면의 상태를 검출할 수 있다.
또한, 원형을 가진 천판(1014)의 외주 연부 하면과 방전부(102)를 둘러싸는 원통형의 석영 용기(108) 측벽의 상단부 상면 사이에는, O링 등의 씰 부재가 배치되어 있다. 씰 부재는, 방전부(102) 및 처리실(104) 내부가 배기부의 동작에 의해 배기되어 감압됨에 따라 양자에 끼워져 변형하여, 방전부(102) 내부와 외부 사이를 기밀하게 봉지(封止)한다. 이와 같이 방전부(102)의 주위를 둘러싸는 석영 용기(108)와 천판(1014)은, 진공 용기(101)를 구성한다.
처리 가스는, 예를 들어, 플라스마 처리 장치(100)가 설치된 구조물의 바닥면 하방에 배치된 가스종마다의 가스 공급원(源)으로부터 연재(延在)하여 진공 용기(101)에 접속된 배관을 통해 공급된다. 또한, 배관 상에는, 내부에 복수의 가스의 종류마다 나뉘어진 복수의 관로 및 이들 관로 상에 배치되어 각 종류의 가스의 통류(通流)량 혹은 속도를 조절하는 매스 플로 컨트롤러를 갖는 상자 형상을 가진 집적 가스 박스(112)가 배치되어 있다. 당해 집적 가스 박스(112)의 내부에서는, 각 처리 가스를 공급하는 관로가 합류하여 복수의 가스 공급관(1016)으로 정리되어, 집적 가스 박스(112)의 외부로 연재하고 있다. 방전부(102)에 도입되는 가스의 통류는, 이들 가스 공급관(1016) 상에 배치된 개폐 밸브(1017)를 개방 또는 폐색시킴으로써 조절된다. 제1 실시형태에서는, 처리 가스로서, 가연성 가스, 지연성 가스, 및 이들의 혼합 가스, 혹은 불활성 가스에 의해 희석된 이들의 혼합 가스가 사용된다.
처리실(104)의 하방에는, 처리실(104) 내부의 기체를 배기하여 감압하기 위한 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프(1018)가 배치되어 접속되어 있다. 처리실(104)의 저면(底面)을 구성하는 진공 용기(101)에는, 유로의 면적을 증감하여 배기의 유량 또는 속도를 조절하는 배기량 조절 밸브(1019)를 통해서, 진공 펌프(1018)가 연결되어 있다.
또한, 처리실(104) 내부에는, 원통형을 가진 방전부(102), 처리실(104) 및 이들 사이를 연통하는 통로(106)의 상하 방향의 중심축에 합치 또는 이로 간주할 수 있을 정도에 근사한 위치에 중심축을 갖는 웨이퍼(1020)용 재치면을 구비한 시료대(103)가 구비되어 있다. 또한, 원통형을 가진 시료대(103)는, 원통형을 가진 금속 등의 도전성 부재로 구성된 기재(基材)를 내부에 갖고, 당해 기재의 내부에는 시료대(103) 상의 웨이퍼(1020)의 온도를 조절하기 위한 냉매를 순환시키는 냉매 유로(도시하지 않음)가 배치되어 있다.
처리실(104)의 상방에는, 통로(106)의 외주를 둘러싸고 링 형상으로 배치된 IR 램프 유닛(105)이 배치되어 있다. IR 램프 유닛(105)은, 원통형을 가진 처리실(104) 또는 통로(106)의 중심축으로부터 외측을 향하는 반경 방향이 서로 다른 3개의 위치에 링 형상으로 배치된 3중의 IR 램프(1021), IR 램프(1021)의 상방에 링 형상으로 배치되어 IR 램프(1021)로부터 방사되는 전자파인 IR광을 하방의 처리실(104) 혹은 시료대(103)의 재치면 및 그 위에 재치된 웨이퍼(1020)를 향하도록 반사하기 위한 반사판(1022)을 구비하고 있다. 또한, IR 램프(1021)의 하방에서 처리실(104)의 상방을 덮음과 함께 통로(106)의 원통형의 내주 측벽을 구성하여 IR광이 투과 가능한 석영 등의 재료로 구성된 IR광 투과창(1023)을 구비하고 있다.
제1 실시형태의 IR 램프(1021)에는, 반경 방향이 서로 다른 3개의 위치에 중심축으로부터 동심상으로 배치된 서클형(원 형상)의 3개의 램프가 사용된다. 또한, 각각의 IR 램프(1021)로부터 방사되는 전자파에는, 가시광으로부터 적외광 영역의 광을 주로 한 광(여기에서는 IR광이라고 함)이 사용된다. 또한, IR 램프(1021)는 전원을 공급하는 램프용 전원(1024)과 접속되고, 양자 사이에는, ICP 코일(109)에 공급되는 고주파 전력의 노이즈가 IR 램프를 통해 램프용 전원(1024)에 도달하지 않도록 고주파 컷 필터(1025)가 배치되어 있다.
처리실(104) 및 통로(106)의 상하 방향의 중심축 위치로부터 각각의 반경 위치에서 동심원상으로 배치된 IR 램프(1021)의 3개의 램프의 각각은, 램프용 전원(1024)으로부터 개별적으로 크기가 조절된 전력의 공급을 받아 방사하는 IR광의 강도 또는 양을 독립하여 조절한다. 램프용 전원(1024)은 플라스마 처리 장치(100)의 동작을 조절하는 제어기(1013)와 통신 가능하게 접속되고, 제어기(1013)로부터의 지령 신호를 받은 램프용 전원(1024)은 당해 지령 신호에 기초하여 IR 램프(1021)의 3개의 램프의 각각의 동작, 방사하는 IR광의 양이나 강도를 조절한다. 제1 실시형태는, 중심축 주위에 동심상으로 배치된 IR 램프(1021)의 3개의 램프 각각이 독립적으로 동작을 조절 가능하게 구성되어 있으므로, 웨이퍼(1020)에 대한 IR광의 방사에 의해 가열하는 경우, 웨이퍼(1020)의 반경 방향의 온도 분포를 원하는 것으로 조절하는 것이 가능하게 되고, 둘레 방향의 온도 분포에 대해서는 불균일을 저감하여 보다 균일한 분포로 가깝게 하는 것이 가능하다.
IR 램프(1021)의 상방에는, 방사상으로 출력되는 IR광을 하방(시료대(103) 또는 웨이퍼(1020)의 방향)을 향하여 반사하기 위하여 반사판(1022)이 배치되어 있다. 또한, IR 램프(1021)의 하방의 처리실(104)의 링 형상의 천장면 및 이에 이어지는 통로(106)의 내주 측벽면은, IR광을 통과시키기 위한 석영제의 IR광 투과창(1023)의 내표면으로 구성되어 있다. 이에 따라, IR 램프(1021)의 3개의 램프로부터 처리실(104)의 내부 및 시료대(103) 상의 웨이퍼(1020)의 표면을 향하여 방사되는 IR광이 차단되는 개소는 작아지거나, 혹은 없어지도록 배치되어 있다. 특히, 통로(106)의 내주 측벽면의 아래 부분과 처리실(104)의 링 형상의 천장면 부분의 내주연의 개소도 동일한 석영제로 투광성을 갖는 부재로 구성되어 있어, 처리실(104) 또는 통로(106)의 중심 방향을 향하여 방사되는 IR 램프(1021)로부터의 IR광이 골고루 웨이퍼(1020)에 도달하여, 효율적으로 웨이퍼(1020)를 가열하고 있다.
링 형상으로 배치된 IR램프 유닛(105)의 내주부는 상하 방향으로 중심축을 갖는 원통 형상을 갖고 있고, 통로(106)의 일부를 구성한다. 그 상방에 배치된 방전부(102) 내로 형성된 플라스마(1011) 중의 입자는, 통로(106)를 통과해 하방의 처리실(104)을 향하여 통류한다. 통로(106)의 저부에는 통로(106)의 직경보다 약간 작은 직경을 가진 원판 형상을 갖는 석영 등의 유전체제의 분산판(107)이 배치되어 있다. 분산판(107)은, 시료대(103)의 재치면 혹은 이에 놓인 웨이퍼(1020) 상면의 중심부 상방에서 이와 대향하여 배치된다. 분산판(107)의 중앙 부분에는 복수의 관통공이 배치되고, 당해 관통공은, 플라스마(1011) 중에서 생성된 이온이나 전자 등을 차폐하면서 중성 입자나 라디칼을 투과하여 처리실(104) 내에 도입시킨다.
<집적 가스 박스와 가스 블록>
이하, 도 2를 참조하여, 집적 가스 박스를 설명한다.
도 2는, 제1 실시형태에 따른 플라스마 처리 장치(100)의 집적 가스 박스(112)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 2의 (a)는 집적 가스 박스(112) 전체를 나타내는 도면이다. 집적 가스 박스(112)는 각종 가스 블록(209)이 집적하여 구성된다. 도 2의 (b)는 집적 가스 박스에 포함되는 가스 블록(209) 중, HF 가스의 가스 블록(209a)을 발출하여 기재한 도면이다. 도 2의 (a)에 있어서, 복수의 가스관(P1)에 가스 봄베 등의 가스 공급원으로부터의 각 처리 가스가 공급되어, 복수의 가스관(P2)이 도 2에 도시된 가스 공급관(1016)으로 정리된다.
가스 블록(209)은, 가스가 흐르는 유로를 형성하고 있고, 일반적으로 핸드 밸브(201), 압력 조정기(206), 공기압 밸브(air operated valve)(204), 매스 플로 컨트롤러(203)(이하, 「유량 제어 장치」라고도 한다.)의 구성 요소와 가스관이 조합되어 있다. 여기에서, 핸드 밸브(201)는, 수동 밸브이고, 가스의 유로의 차단 또는 개통을 제어한다. 압력 조절기(206)는, 예를 들어 밸브 개도를 조절함으로써, 유로를 흐르는 가스의 압력을 조정한다. 공기압 밸브(204)는, 공기압에 의해 작동되어, 가스의 유로의 차단 또는 개통을 제어한다. 매스 플로 컨트롤러(203)는, 유로로 흐르는 가스의 유입량을 검출하여, 유량을 조정하여 가스를 출력한다.
가스 블록(209a)은 후술한다. 가스 블록(209b)은, 핸드 밸브(201), 바이패스 블록(202), 공기압 밸브(204), 매스 플로 컨트롤러(203)를 구성 요소로 포함하며, 질소(N2) 가스가 유출입한다.
가스 블록(209c)은, 핸드 밸브(201), 압력 조정기(206), 공기압 밸브(204), 매스 플로 컨트롤러(203)를 구성 요소로 포함되며, N2 가스가 유출입한다.
가스 블록(209d)은, 핸드 밸브(201), 압력 조정기(206), 2개의 공기압 밸브(204), 매스 플로 컨트롤러(203)를 구성 요소로 포함하며, N2 가스가 유출입한다. 가스 블록(209e) 내지 가스 블록(209o)은, 가스 이외는 가스 블록(209d)과 동일한 구성을 갖는다. 가스 블록(209e)에는 아르곤(Ar) 가스가 유출입한다. 가스 블록(209f)에는 산소(O2) 가스가 유출입한다. 가스 블록(209g)에는 CHF3 가스가 유출입한다. 가스 블록(209h)에는 SF6 가스가 유출입한다. 가스 블록(209i)에는 NF3 가스가 유출입한다. 가스 블록(209j)에는 Cl2 가스가 유출입한다. 가스 블록(209k)에는 Ar 가스가 유출입한다. 가스 블록(209l)에는 CH2F2 가스가 유출입한다. 가스 블록(209m)에는 CH3F 가스가 유출입한다. 가스 블록(209n)에는 H2 가스가 유출입한다. 가스 블록(209o)에는 CH3OH 가스가 유출입한다.
제어 기판(208)은, HF 가스의 매스 플로 컨트롤러(203)를 제어한다. 제1 실시형태에 있어서는, 후술하는 바와 같이 가스 블록(209a)이 고온으로 가열되므로, 고장을 회피하기 위하여 매스 플로 컨트롤러(203) 본체로부터 떨어진 위치에 설치되어 있다.
가스 블록(209a~209o)은, y축 방향으로 극간을 두고, z축 방향으로 연재한다. 가스 블록의 각 구성 요소는, 내부를 흐르는 가스가 유입출하는 복수의 개구를 갖고 있다. 후술하는 도 4에 도시된 바와 같이, 각 구성 요소의 개구는, 베이스 블록을 통해 접속되어 있다.
가스 블록으로부터 연장되는 유로는 가스관(P2)에 집약되어, 가스관(P2)은 집적 가스 박스(112)로부터 연장되는 가스 공급관(1016)을 구성한다. 이와 같은 가스 공급관(1016)은, 최종적으로 하나로 정리되어 천판(1014)에 접속되어 샤워 플레이트(1015)와의 사이의 간극의 중앙부에 도입되어도 되고, 또한 복수 개가 석영 용기(108) 내부의 중앙부와 외주부의 대응되는 위치에 접속되어 간극 내의 중앙부, 외주부에 도입되어도 된다. 어느 가스 공급관(1016) 내부에도, 각 매스 플로 컨트롤러(203)에 의해 유량이 조절된 처리 가스가 공급되고, 적어도 1종류의 물질의 가스로 구성된 처리 가스가, 처리에 적합한 유량 또는 속도로 방전부(102) 내에 도입된다.
다음으로, 가스 블록(209a)에 관해 상세하게 설명한다. 제1 실시형태에 있어서, 불화수소(HF) 가스가 흐르는 가스의 유로를 구성하는 집적 가스 박스(112)의 가스 블록(209a)은, 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 상류측으로부터 핸드 밸브(201), 바이패스 블록(202), 공기압 밸브(204), 압력계(207), 공기압 밸브(204), 매스 플로 컨트롤러(203)의 순서로 구성 요소가 베이스 블록에 접속되어, HF 가스의 유로를 구성하고 있다. 또한, 유로에 대하여 히터(205)가 설치되어 있다. 가스 블록(209a)은, 구성 요소의 배치, 바이패스 블록(202)이나 히터(205)를 구비하고 있다는 점에서 다른 가스의 가스 블록과 다르다.
<히터>
가스 블록(209a)에는 히터(205)가 설치되어 있다. 제1 실시형태에 있어서는, 히터(205)는 시트 형상이고, 베이스 블록과 그 상방에 설치된 각 구성 요소의 양측면에는 탄성을 갖는 막 또는 시트 형상의 히터(205)(예를 들어, 러버 히터(rubber heater))가 설치되어 있다. 히터(205)의 설치 형태는 가스 블록(209a)의 측면 전체를 하나의 시트로 덮어도 되고, 소정의 구성 요소로 부분적으로 나누어 설치해도 된다. 또한, 한쪽 측면만에만 설치하거나, 한쪽 측면과 다른 쪽 측면에서 서로 다른 태양으로 설치해도 된다.
제1 실시형태에 있어서는, 히터(205)의 온도는, 90℃±5℃로 설정되지만, 설정 온도는 이에 한정되지 않는다. 65℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 90℃ 이상이다.
히터(205)는 HF 가스 이외에도 액체 원료로부터 증발한 증기를 이용하는 처리 가스의 가스 블록에 설치할 수 있고, 그 경우는 히터(205)에 의해 베이스 블록과 각 구성 요소가, 가스의 종류에 기초하여, 소정의 온도로 가열 및 보온된다.
가스 블록(209a)에 있어서의 HF 가스의 유로는, 인접하는 가스 블록에 있어서의 가스의 유로로부터 간극을 비교적 크게 두고 배치되어 있다. 이 간극의 크기는, HF 가스 이외의 가스의 유로끼리 사이의 극간보다 크게 설정되어, 히터(205)에 의한 가열이 HF 가스 이외의 가스에 영향을 미치는 것이 억제된다. CH3OH 가스용 가스 블록(209o)에도 히터(205)가 설치되어 있으므로, 가스 블록(209c)에 대해서도 다른 가스의 유로와의 사이에 비교적 큰 극간이 설정되어 있다.
<가스 블록 내의 가스의 유로>
이하, 도 3을 참조하여, HF 가스의 가스 블록(209a)의 가스의 유로(300)에 대하여 설명한다.
도 3은, 불화수소의 가스 블록을 모식적으로 나타내는 도면이다. HF 가스는 화살표 gf로부터 유입되어, 유로(300)를 통하여 가스 블록(209a)을 나온다.
도 3에 도시된 바와 같이, HF 가스의 가스 블록(209a)은, 상류측으로부터, 핸드 밸브(201), 바이패스 블록(202), 공기압 밸브(204), 압력계(207), 공기압 밸브(204), 매스 플로 컨트롤러(203)의 순서로 각 구성 요소가 배치되고, 각 구성 요소는 베이스 블록(301a 내지 301g)에 설치되어 있다. 베이스 블록(301a 내지 301g)은, 가스 블록(209a)의 구성 요소 사이를 연결하는 관통공(302a 내지 302g)을 각각 구비한다. 가스 블록(209a)의 구성 요소 내의 유로(300)는, 베이스 블록(301)의 관통공(302)을 통해 연결된다. 또한, 도 3에 도시되는 베이스 블록(301)은 직방체 또는 이로 간주할 수 있는 정도로 근사한 형상을 갖고 있지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니다.
또한, HF 가스의 가스 블록(209a)은, 가스 블록(209a)의 한쪽의 단부에 베이스 블록(301a)으로부터 다른 쪽의 단부에 있는 베이스 블록(301g)까지의 사이, 유로(300)를 둘러싸도록, 히터(205)가 설치되어 있다. 히터(205)에 의해, 가스 블록(209a)의 유로(300) 전체가 소정의 온도로 가열 및 보온된다.
<바이패스 블록>
바이패스 블록(202)은, 베이스 블록(301b)을 통해 핸드 밸브(201)와 접속되고, 베이스 블록(301c)을 통해 공기압 밸브(204)와 접속된다. 핸드 밸브(201)로부터 흐른 가스는, 베이스 블록(301b), 바이패스 블록(202), 베이스 블록(301c)을 통과하여, 공기압 밸브(204)에 도달한다.
또한, 바이패스 블록(202)의 배치는, 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 매스 플로 컨트롤러(203)보다도 상류측에 배치되면 된다. 단, 상류측으로부터, 핸드 밸브, 공기압 밸브, 압력계, 공기압 밸브, 매스 플로 컨트롤러의 순서가 변경되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 배치로서는, 예를 들어, 상류측에서 볼 때 다음의 (1) 내지 (3)을 들 수 있다.
(1) 핸드 밸브, 바이패스 블록, 공기압 밸브, 압력계, 공기압 밸브, 매스 플로 컨트롤러(도 3에 도시된 배치와 동일한 배치이다)
(2) 핸드 밸브, 공기압 밸브, 바이패스 블록, 압력계, 공기압 밸브, 매스 플로 컨트롤러
(3) 바이패스 블록, 핸드 밸브, 공기압 밸브, 압력계, 공기압 밸브, 매스 플로 컨트롤러
이하, 도 4를 참조하여, 바이패스 블록의 구성을 설명한다.
도 4는, 바이패스 블록(202)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4의 (a)는 y축 마이너스 방향에서 본 정면도이고, 도 3과 동일한 방향에서 보았을 경우이다. 도 4의 (b)는 z축 플러스 방향에서 본 평면도이고, 도 2와 동일한 방향에서 보았을 경우이다. 도 4의 (c)는 z축 마이너스 방향에서 본 하면도이다. 도 4의 (d)는 도 4의 (b) A-A선에서 가스의 유로에 따라 절반으로 자른 xz면의 단면도이다.
바이패스 블록(202)은, z축에서 본 형상이 직사각형 또는 직사각형에 근사한 형상을 갖는 받침대(401)와, 그 상방(z축 플러스 방향)에 배치된 원통부(403)를 구비하고 있다. 원통부(403)의 외주측으로서 받침대(401)의 네 모서리의 개소에는, 상하 방향으로 받침대(401)를 관통하고, 베이스 블록(301)에 설치될 때에 볼트나 나사가 삽입되는 고정용 관통공(402)이 배치되어 있다.
도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 바이패스 블록(202)의 내부에는, 바이패스 블록(202)의 저면의 한쪽의 단부로부터 다른 쪽의 단부까지의 사이에, 받침대(401)와 원통부(403)의 내부를 관통하여 가스가 흐르는 바이패스 경로(404)가 구비되어 있다. 바이패스 경로(404)의 양단(兩端)은, 받침대(401)의 저면에 배치된 개구(405)에 연결되어 있다. 즉, 바이패스 경로(404)는, 이들 2개의 개구(405)를 단부에 가지며 파이패스 블록(202) 내부를 관통하는 관통공으로 되어 있다.
바이패스 경로(404)의 형상은, 일반적으로 가스의 흐름 방향으로 만곡 혹은 구부러진 형상을 가지며, 도 4의 (d)에는 상방에 정점을 가진 돌출 형상(역 V자형)의 예가 도시되어 있다. 단 이에 한정되는 것은 아니고, 가공성이나 바이패스 블록의 치수의 제약은 있지만, 내부를 흐르는 가스에 압력의 변화를 일으켜 난류 성분을 발생시키는 형상이면 임의의 형상을 취하는 것이 가능하다. 이러한 관점에서는, 바이패스 경로(404)의 단면 형상에 예각을 이루는 굴곡부를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 바이패스 경로(404)에는 일반적인 내경 1/4 inch의 배관이 이용되지만, 내경의 사이즈는 이에 한정되지 않는다.
[제1 실시형태의 변형예 1]
이하, 도 5를 참조하여 제1 실시형태의 변형예 1을 설명한다.
제1 실시형태의 변형예 1은 바이패스 블록의 바이패스 경로의 형상이 서로 다른 점에서, 제1 실시형태와는 다르다. 이하의 설명에서는, 상기의 차이 이외의 구성은, 제1 실시형태에 나타낸 구성과 마찬가지이며, 특히 필요하지 않는 한 설명은 생략한다.
도 5는, 제1 실시형태의 변형예 1에 따른 바이패스 블록(2021)의 단면도이다. 도 5는, 도 4의 (d)에 도시된 단면도에 상당하는 도면이다.
도 5에 도시된 바이패스 경로(4041)는, 중간에 위치하는 x축을 따른 경로 내면이 내측으로 돌출하는 돌출 형상을 갖는다. 예각으로 돌출된 형태가 도시되어 있지만, 형상은 이에 한정되지 않는다. 형상, 개수, 위치는, 바이패스 경로(4041)를 흐르는 가스의 종류, 가스의 유량의 설정에 따라 선택할 수 있다.
[제1 실시형태의 변형예 2]
이하, 도 6을 참조하여 제1 실시형태의 변형예 2를 설명한다.
제1 실시형태의 변형예 2는 바이패스 블록의 바이패스 경로의 형상이 서로 다른 점에서, 제1 실시형태 및 제1 실시형태의 변형예 1과는 다르다. 이하의 설명에서는, 상기의 차이 이외의 구성은, 제1 실시형태에 나타낸 구성과 마찬가지이며, 특히 필요하지 않는 한 설명은 생략한다.
도 6은, 제1 실시형태의 변형예 2에 따른 바이패스 블록(2022)의 단면도이다. 도 6은, 도 4의 (d)에 도시된 단면도에 상당하는 도면이다.
도 6에 도시된 바이패스 경로(4042)는, 중간에 위치하는 x축을 따른 경로 내면이 내측으로 오목하게 들어간 오목부를 갖는다. 오목부의 형상, 개수, 위치는, 바이패스 경로(4042)를 흐르는 가스의 종류, 가스의 유량의 설정에 따라 선택할 수 있다.
<평가 결과>
다음으로, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 제1 실시형태의 실험 결과를 나타낸다.
도 7은, 매스 플로 컨트롤러가 90℃일 때의 설정 유량과 실제 유량 사이의 관계를 나타내는 도면이다.
여기에서, 매스 플로 컨트롤러에 공급하는 HF 가스의 압력은, 0.06MPa(A), 0.08MPa(A), 0.09MPa(A), 0.1MPa(A)로 변화시켰다. 또한, 실제 유량은, 매스 플로 컨트롤러로부터 출력된 HF 가스를 크로마토그래프에 의해 측정했다. 매스 플로 컨트롤러는 90℃로 가열 및 보온되어 있다.
도 7에 있어서, 일점쇄선으로 나타낸 직선은, 유량의 설정값과 실제 유량이 일치하는 경우의 궤적을 나타낸다. 또한, 점선으로 나타낸 직선은, 압력 0.08MPa(A)의 값에 기초한 근사 직선이다. 설정 유량이 150ccm, 500ccm인 경우는, 공급 압력이 0.08MPa(A)일 때의 실제 유량을 명시하고 있다. 설정 유량이 1000ccm인 경우는, 공급 압력을 0.06MPa(A), 0.08MPa(A), 0.09MPa(A), 0.1MPa(A)로 바꾸어 측정한 바, 측정값이 서로 근접한 값을 갖고 있으므로, 편의상 각 측정 값이 포함되는 범위를 영역 gr로 나타내고 있다.
다음으로 비교예가 되는 실험 데이터를 나타낸다. 도 8은, 매스 플로 컨트롤러가 40℃일 때의 설정 유량과 실제 유량 사이의 관계를 나타내는 도면이다. 여기에서, 매스 플로 컨트롤러에 공급하는 HF 가스의 압력은, 0.06MPa(A), 0.07MPa(A), 0.08MPa(A), 0.1MPa(A)로 변화시겼다. 매스 플로 컨트롤러는 40℃로 가열 및 보온되어 있다. 그 밖의 조건은, 도 7의 실험의 조건과 마찬가지이다. 도 7과 마찬가지로, 일점쇄선으로 나타낸 직선은, 유량의 설정값과 실제 유량이 일치하는 경우의 궤적을 나타낸다. 또한, 점선으로 나타낸 직선은, 압력 0.06MPa(A)의 값에 기초한 근사 직선이다. 설정 유량이 100ccm, 500ccm인 경우는, 공급 압력이 0.06MPa(A)일 때의 실제 유량을 나타내고 있다. 설정 유량이 1000ccm인 경우는, 공급 압력을 0.06MPa(A), 0.07MPa(A), 0.08PMa(A), 0.1MPa(A)로 바꾸어 측정한 값이 나타나 있다.
도 7과 도 8을 비교하면, 설정 유량과 실제 유량의 어긋남은, 도 7의 90℃인 경우의 쪽이, 도 8의 40℃인 경우보다도 작다. 유로의 온도가 90℃까지 가열됨에 따라, HF 가스의 클러스터화가 억제되고, 단량체의 상태인 채로 매스 플로 컨트롤러에서 유량의 조정이 이루어졌기 때문이라고 생각할 수 있다.
도 9는, 가스 블록(209a)의 상류측의 온도 설정과 출력되는 유량 사이의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9의 (a)는 실험의 개요를 나타내는 도면이다. 가스 봄베 및 매스 플로 컨트롤러의 상류측을 25℃ 또는 40℃로 가열 및 보온하여 가스를 흘려, 가스 블록(209a)으로부터 출력된 가스의 압력을 측정한다.
도 9의 (b)는, 매스 플로 컨트롤러(203)의 입력부에서의 압력(inlet 압력)과 매스 플로 컨트롤러(203)로부터 출력된 HF 가스의 유량의 관계를 나타낸다. 여기에서, 매스 플로 컨트롤러(203)의 출력 유량의 설정값을 1L/min으로 고정한 다음에, inlet 압력을 변화시켰을 때의 유량을 취득했다. 실선의 그래프는, 가스 봄베 및 매스 플로 컨트롤러(203)의 상류측의 온도를 25℃로 설정했을 경우의 결과를 나타낸다. 파선(破線)의 그래프는, 가스 봄베 및 매스 플로 컨트롤러(203)의 상류측의 온도를 40℃로 설정한 경우의 결과를 나타낸다.
결과를 고찰하면, 매스 플로 컨트롤러(203)의 입력부의 압력이 60kPa(A) 이상이면, 어느 온도 조건에서도, 대략 설정값 대로의 유량을 얻을 수 있었다. 또한, 어느 온도 조건에서도, 유량에 큰 차이는 없었다. 이에 따라, 제1 실시형태에 있어서, 매스 플로 컨트롤러(203)의 입력부에서의 압력이 60kPa(A) 이상인 경우, 가스 공급원 및 가스 블록의 상류측의 온도 상태에 상관없이, 가스 블록(209a)의 안정적인 출력을 실현할 수 있음을 알 수 있었다.
<작용·효과>
히터(205)에 의한 가열 및 보온의 작용·효과에 대하여 설명한다. 도 10은, HF 가스의 분자량과 온도 사이의 관계를 나타내는 도면이다. 도 10에는, 복수의 압력에서 측정된 결과가 나타나 있다. 여기에서, 분자량 20은 단량체 HF, 분자량 40은 이량체 (HF)2, 분자량 120은 육량체 (HF)6에 상당한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 실온에서 40℃의 온도 영역에서는, HF 가스는 단량체의 상태뿐만 아니라 다량체의 상태를 취할 수 있다. 종래 HF 가스를 이용한 에칭 처리는, 실온에서 40℃ 부근의 온도 영역에서 행해진다. 이와 같은 에칭 처리를 행하는 온도 환경은, 에칭에 이용되는 처리 가스 중에는 다량체의 HF 가스가 포함되는 경우가 있어, 클러스터화의 요인이 된다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 대기압(760mmHg)에 가까운 범위에서의 분자량과 온도의 관계를 보면, 분자량이 커지고 클러스터화하기 쉬운 경향이 있는 것을 알 수 있다. 종래 HF 가스를 이용한 에칭 처리에 있어서, 진공 용기 내에 공급되는 HF 가스는, 플라스마 처리 장치가 설치되는 구조물 내부로의 확산을 억제하기 위하여, 구조물 내부의 압력보다도 낮은 압력으로 공급되는, 소위 음압 공급된다. 이와 같은 대기압에 가까운 범위 내의 압력 환경은, 에칭에 이용되는 처리 가스 중에는 다량체의 HF 가스가 포함되는 경우가 있어, 클러스터화의 요인이 된다.
제1 실시형태에 있어서 히터(205)가 가열함으로써, HF 가스의 온도는 클러스터화하기 쉬운 온도보다 높아지고, 클러스터화가 억제된다. 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 65℃ 이상, 더 바람직하게는 90℃ 이상의 온도로 설정하면 거의 압력에 의존하지 않고 단량체의 상태를 유지할 수 있어, 클러스터화를 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, HF 가스의 대부분이 단량체이므로, 가스 블록(209a)으로부터 가스 공급관(1016)으로 도입되는 HF 가스의 유량의 소기(所期)의 값으로부터의 어긋남이나 유량값의 시간적 변동을 저감할 수 있다.
또한, HF 가스의 가스 블록(209a) 전체가 히터(205)에 의해 가열된다. 이에 따라, 매스 플로 컨트롤러(203)에서 인접하는 압력계(207)나 공기압 밸브(204) 등으로의 방열이 저감되어, 매스 플로 컨트롤러(203)에서의 온도 변화가 억제된다. 매스 플로 컨트롤러(203)의 동작 환경이 안정되기 때문에, 유량 조정의 기능을 안정적으로 발휘시킬 수 있다.
또한, HF 가스의 온도를 조절할 필요가 있는 경우, 매스 플로 컨트롤러(203)를, HF 가스를 일시적으로 저류하여 가열하기 위한 버퍼 영역으로서도 기능시키는 것이 가능하다.
다음으로 바이패스 블록(202)의 작용·효과에 대하여 설명한다. 바이패스 블록(202) 내부에서, 바이패스 경로(404)는, 만곡 혹은 구부러진 형상을 취함으로써, HF 가스의 흐름의 방향을 교란시키는 작용을 발휘한다.
이에 따라, 흐르는 HF 가스가 받는 저항이 커지고, 흐름 방향에 대해 가스의 압력의 강하는 커지는 한편, HF 가스의 흐름에 난류 성분이 포함되게 된다. 난류 성분에 의해 열의 전도나 가스의 혼합이 촉진되므로, 가스 중의 분자가 클러스터화하는 것이 억제된다. 이와 같은 HF 가스를 매스 플로 컨트롤러(203)에 유입시킴으로써, 매스 플로 컨트롤러(203)에 의한 유량의 조절의 안정성이 향상된다. 또한, 흐름 방향의 가스의 압력을 저하시키므로, 매스 플로 컨트롤러(203)의 상류측에 압력 조정기(206) 등의 구성 요소를 별도로 배치하지 않아도, 매스 플로 컨트롤러(203)에 의해 행해지는 유량의 조절이 안정된다.
또한, 제1 실시형태의 변형예 1, 2에 관해서도, 바이패스 경로(4041, 4042)는, 흐르는 HF 가스에 저항을 주고, 흐름 방향에 대해 가스의 압력 강하는 크게 한다. 또한, 바이패스 경로(4041, 4042)를 개재함으로써, HF 가스의 흐름에, 난류 성분을 포함시킬 수 있다. 따라서, 제1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 변형예 1, 2의 경우에도, 바이패스 블록(2021, 2022)의 하류측에 있는 매스 플로 컨트롤러(203)에 의한 유량 조정을 안정화시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시형태에 있어서, HF 가스를 처리 가스로서 들고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 클러스터화하는 특징을 가진 가스에도 적용 가능하다. 이와 같이, 본 발명은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변경이 가능하다.
100…플라스마 처리 장치
101…진공 용기
102…방전부
103…시료대
104…처리실
105…IR 램프 유닛
106…통로, 107…분산판
108…석영 용기
109…ICP 코일
110…정합기
111…고주파 전원
112…집적 가스 박스
1011…플라스마
1012…분광기
1013…제어기
1014…천판
1015…샤워 플레이트
1016…가스 공급관
1017…개폐 밸브
1018…진공 펌프
1019…배기량 조절 밸브
1020…웨이퍼
1021…IR 램프
1022…반사판
1023…IR광 투과창
1024…램프용 전원
1025…고주파 컷 필터
201…핸드 밸브
202…바이패스 블록
203…매스 플로 컨트롤러
204…공기압 밸브
205…히터
206…압력 조정기
207…압력계
208…제어 기판
209a~209o…가스 블록
300…유로
301a~301g…베이스 블록, 302a~302g…관통공
401…받침대
402…고정용 관통공
403…원통부
404, 4041, 4042…바이패스 경로
405…개구

Claims (10)

  1. 가스의 유량을 조정하는 집적 가스 박스와 방전부를 구비한 플라스마 처리 장치로서,
    상기 집적 가스 박스는,
    상기 가스가 흐르는 유로와,
    상기 유로를 가열하는 히터와,
    상기 유로에 설치된 바이패스 경로와,
    상기 가스의 유입량을 검출하고, 상기 유로로부터 상기 방전부로 가스를 출력하는 유량 제어 장치를 구비하는 가스 블록을 갖는, 플라스마 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히터는, 상기 가스의 종류에 기초하여 소정의 온도로 가열하는, 플라스마 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소정의 온도는 65℃ 이상인, 플라스마 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소정의 온도는 90℃ 이상인, 플라스마 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 경로는, 상기 유로를 흐르는 가스의 압력에 변화를 발생시키는 유로를 갖는, 플라스마 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 경로는, 단면 형상에 예각을 이루는 굴곡부를 갖고 있는, 플라스마 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 경로는, 내면에 돌출 형상을 갖고 있는, 플라스마 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 경로는, 내면에 오목부를 갖고 있는, 플라스마 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유량 제어 장치의 입력부에서의 압력이 60kPa(A) 이상인, 플라스마 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가스는 불화수소를 포함하는, 플라스마 처리 장치.
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