KR950012712B1 - 플라즈마 처리장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

플라즈마 처리장치

제 1 (a)도, 제 1 (b)도는 종래의 마이크로파 플라즈마 처리장치의 시스템 구성도 및 자계 강도 분포도.

제 2 (a)도, 제 2 (b)도는 본 발명의 제 1의 실시예인 마이크로파 플라즈마 처리장치의 시스템 구성도 및 자계 강도 분포도.

제 3 (a)도, 제 3 (b)도는 본 발명의 제 2의 실시예인 플라즈마 처리장치의 종단면도 및 자계 강도 분포도.

제 4 도는 본 발명의 실시예인 플라즈마 처리장치의 종단면도.

제 5 (a)도, 제 5 (b)도, 제 5 (c)도는 본 발명의 제 3의 실시예인 플라즈마 처리장치의 종단면도 및 자계 강도 분포도.

제 6 (a)도,제 6(b)도, 제 6(c)도는 본 발명의 실시예인 플라즈마 처리장치의 단면도 및 자계 강도 분포도.

제 7 도는 본 발명의 실시예인 플라즈마 처리장치의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

27 : 제어전극 35 : 셔터

본 발명은 기판위에 소망의 물질을 퇴적하여 엷은 막을 형성하는데 사용되는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.

소정의 기판위에 엷은 막을 형성하는 방법은 많은 분야, 예를들면 반도체 집적회로의 제조중에서 사용되고 있다.

그런데 일반적으로 엷은 막의 형성은 고온의 분위기 중에서 행하여지나 예를들면 상기 반도체 집적회로의 제조에 있어서는 그 공정중 일단 만들어진 집적회로 위에 다시 엷은 막을 형성하는 방법이 사용되는 경우가 있으며(이 경우 상기 기판은 집적회로이다.) 이같은 집적회로에 엷은 막을 형성하는 경우 고온 분위기 중에서 엷은 막 형성이 행하여지면 집적회로에 악영향을 끼칠 염려가 있다.

이것은 집적회로에 한정되지 않고 고온에 적합치 아니 하는 기판에 대하여 당연히 생기는 문제이다. 근년에 이같은 문제를 해결하는 수단으로서 마이크로파 플라즈마 처리장치가 제안되고 있다.

이것을 제 1(a)도, 제 1(b)도에 의하여 설명한다. 제 1(a)도는 종래의 마이크로파 플라즈마 처리장치의 시스템구성도. 제 1(b)도는 제 1(a)도에 표시하는 장치에 있어서 자계 강도의 분포도이다. 이같은 종래예로서는미국 특허 USP4,401,054를 열거할 수 있다. 제 1(a)도에서 1은 진공용기이며 도시되어 있지 않은 진공배기 펌프에 의하여 진공이 된다.

1a는 진공용기(1)내에 있어서의 방전부, 1b는 진공용기(1)내에 있어서의 반응부이다. 2는 도시하지 않은 마그네트론으로부터 방출된 마이크로파를 유도하는 도파관, 3은 마이크로파를 진공용기(1)에 도입하는 석영등의 절연물체의 도입창이다. 4는 반응부(1b)에 설치된 지지판, 5는 지지판(4)에 지지된 엷은 막 형성 대상인 기판이다. 6은 방전부(1a)에 소정의 가스를 도입하는 가스도입관 , 7은 반응부(1b)에 소정의 가스를도입하는 가스도입관이다. 8은 진공용기(1)의 외부에 감기워진 전자코일이며 진공용기(1)내에 제 1(b)도에 표시하는 것과 같은 자계를 형성한다.

여기서 상기 마이크로파 플라즈마 처리장치의 동작을 제 1(b)도에 표시하는 자계의 분포를 참조하면서 설명한다.

제 1(b) 도에서 횡축에는 진공용기(1)내에 있어서의 마이크로파 도입창(3)으로부터의 거리가 정해져 있으며 종축에는 전자코일(8)에 의한 진공용기(1)내의 자계 강도가 정해져 있다.

진공용기(1)를 10^-6Torr 이하로 진공배기한 후 가스도입관(6)으로부터의 소정의 가스 예를들면 산소가스를 소정의 압력으로 도입하고 마이크로파를 조사하면 산소가스가 플라즈마화 한다.

이때 또다시 전자코일(8)에 의하여 소정 강도의 자계를 인가하면 플라즈마중의 전자는 로렌쯔힘을 받아 원운동을 하고 전리하지 않은 산소분자에 충돌하여 이것을 이온화하여 전자를 방출시킨다. 이같이 전자의 운동에 의하여 산소가스의 전리가 급속히 진전되어 방전부(1a)에는 산소가스의 고밀도 플라즈마가 발생한다.

상기 전자의 운동(원운동)은 단순히 마이크로파 및 자계가 존재하는 것만으로는 발생하지 않고 특정한 마이크로파에 대하여 특정의 자계가 존재한 때만 공명현상이 생겨서 상기 운동이 발생한다. 즉 도입되는 마이크로파가 2.45GHz의 주파수를 가질때 자계 강도가 875Gauss인 점에 있어서 상기 운동이 발생한다. 제 1(b) 도에서 파선이 875Gauss의 크기를 표시하고 또 진공용기(1)내의 자계 분포는 실선으로 표시되므로서 상기 운동이 발생하는 점은 일점 쇄선으로 표시되는 선상에 있다. 이같은 점은 전자 사이클로트론 공명점(이하 ECR라고 생략한다.)이라 불리운다. 여기서 ECR 점에서 도입창(3)측의 영역을 플라즈마 발생영역이라 칭한다. 이 ECR 점은 면상 또는 3차 원상의 확산을 갖는 일도 있어 ECR면이라고 부른다.

이같이 하여 발생한 플라즈마는 진공배기가 행하여지고 있는 것에 의하여 반응부(1b) 쪽으로 이동한다. 또 이 이동은 진공배기와 합하여 원운동에 의하여 이동한 부(負) 전하의 전자군에 의하여 정(正) 전하의 이온이 흡인되는 작용에도 기인한다.

ECR 점보다도 기판(5)측의 영역을 플라즈마의 수송영역이라 칭한다. 이와 같이 플라즈마가 이동하고 있을때 가스도입관(7)으로부터 반응부(1b)에 소정의 가스 예를들면 모노실란가스(SiH₄)를 도입하면 이 모노실란가스는 이동하여온 플라즈마와 충돌하여 이것에 의하여 활성화하여 산소와 반응하여 산화실리콘(SiO₂)이 되어 기판(5)위에 퇴적한다. 즉 기판(5)위에 산화실리콘의 엷은 막이 형성된다.

더욱 가스도입관(6), (7)에서 도입하는 가스를 선택하는 것에 의하여 임의의 엷은 막을 형성할 수가 있다. 상기 종래의 마이크로파 플라즈마 처리장치는 고온에 의하여 악영향을 받을 염려가 있는 기판위에 엷은막을 형성하는데 매우 우수한 장치이다.

그러나 가스도입관(7)으로부터 도입되는 주원료인 가스의 반응효율, 즉 기판(5)상에 물질이 퇴적하는 퇴적속도나 형성되는 엷은 막의 막의 질에 관하여는 충분한 배려가 되어 있지 않았었다.

종래의 ECR을 이용한 플라즈마 처리장치와 같은 예는 예를들면 특개소 56-155535호 공보 및 특개소 57-79621호 공보에도 기재되어 있다. 또 상술한 종래의 플라즈마 처리장치는 도시한 것과 같이 플라즈마 생성실(1a)과 비교적 축의 길이가 큰 플라즈마 처리실(1b)을 가지고 있었으므로 진공용기(1)의 대형화와 아울러 이 대형화에 기인하여 배기계 및 자계발생 코일(8)의 대형화를 초래하였다.

이점 본 발명자 등의 실험에 의하면 ECR을 이용한 플라즈마 처리에 있어서 처리 특성은 ECR 위치와 피처리기판(5)과의 거리에 의존하여 이 거리가 짧을수록 처리 특성이 우수하며 또는 ECR 위치에 있어서의 가스 농도를 높이면 이 위치에서 마이크로파는 거의 흡수되고 말아 피처리기판(5)까지 도달하지 않으므로 피처리기판(5)이나 지지판(4)으로부터의 반사가 소실되는 것을 알았다.

그러나 제 1(a) 도의 구성에 있어 피처리기판(5)을 마이크로파 도입창(3)의 가까이에 위치시켜 진공용기(1)의 축의 길이를 단축하는 것도 생각할 수 있으나 피처리기판(5)에 의한 마이크로파의 반사가 있어 플라즈마 처리 효율 및 처리 특성을 저하시켜 버린다는 점에 대하여는 배려하고 있지 않았다.

더욱 종래의 유자계(有磁界)의 마이크로파 플라즈마 처리장치는 대별하면 다음 2개의 방식으로 구분된다.

(1) 특개소 56-155535호 공보에 기재된 것과 같이 플라즈마 생성실의 외측에 자계 발생부가 있어 여기서 만들어진 플라즈마류를 자력선 방향에 대략 수직으로 위치시킨 피처리기판에 알맞는 방식의 것.

(2) 특개소 58-125820호 공보에 기재한 것과 같이 진공용기 외측에 자계 발생부를 가지고 자력선 방향에 거의 평행으로 위치시킨 피처리면에 플라즈마를 맞추어 대는 방식의 것.

상술한 어느쪽의 방식에 있어서도 자계 발생부는 진공용기의 외측에 배치되어 있었으므로 자계의 이용 효율을 높이거나 장치의 소형화를 도모하는 것이 어려웠다.

즉 진공용기내에 플라즈마 발생에 필요한 자계를 발생시키기 위하여 진공용기 외측에 자계 발생용 코일이나 영구자석을 설치하고 있으므로 발생자계의 유효 이용이 도모되지 못하고 많은 전류를 코일에 공급한다거나 자석을 대형화한다거나 하여 발생자계를 강하게 할 필요가 있어 이 때문에 피플라즈마 처리물의 치수나 면적에 비교하여 처리장치의 체적이나 점유상면적이 크게 되는 문제가 있었다.

또 상기 종래 기술에서는 반응가스나 퇴적종(種)의 진공용기내의 분포의 제어에 관여하는 배려되어 있지않고 용기내 전체에 여분이 있는 반응가스나 퇴적종이 가득하므로 소량의 피처리물면 뿐만 아니라 용기내 벽면에도 막형성이 행하여져 이 플레이크 등에 의한 이물질 발생문제, 메인티넌스의 빈도가 많아지는 문제 및 여분의 반응가스를 배기하므로 큰 배기계가 필요하게 되는 문제 등이 있었다.

이것에 대하여 감관드럼의 원통 구조물의 처리를 행할 때에는 더욱 다음과 같은 문제가 있었다.

특개소 56-155535호 공보 기재의 방식(1)에서는 원통 구조물의 주위에 충분한 가스 유통 공간을 확보하여 형성막의 퇴적분포 혹은 가스의 흐름을 균일화 함과 더불어 진공흡인을 용이하게 하기 위하여 원통 구조물의 치수보다도 폭이 큰 진공용기의 직경이 필요하게 되어 장치를 현저하게 크게 해야될 뿐더러 일시적으로 피처리면의 일부밖에 처리되지 못하므로 처리시간이 길어진다.

또 특개소 58-125820호 공보 기재의 방식(2)에 있어서는 막질이 전자 사이클로트론 공명점과 피처리면과의 거리에 크게 의존하는 것을 고려하지 않고 이 거리가 크게 달라지는 처리면에 형성되는 막질이 불균일하게 되는 점에 관하여 배려되어 있지 않았다.

본 발명의 제 1의 목적은 반응효율(막 퇴적속도)이나 막질을 향상시킬 수 있는 마이크로파 플라즈마 처리장치를 제공하는데 있다.

상기 제 1의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 방전부, 반응부, 제 1의 가스도입부 및 제 2의 가스도입부를 가지는 진공용기와 상기 방전부에 마이크로파를 도입하는 마이크로파 도입수단과 상기 진공용기내에 자계를 형성하는 자계 발생수단과를 구비하고 상기 반응부에 기판을 두고 제 1의 가스도입부와 제 2의 가스도입부에서 소정의 가스를 도입하는 것에 의하여 상기 기판상에 엷은 막을 형성하는 마이크로파 플라즈마 처리장치에 있어서 상기 마이크로파 및 상기 자계에 의하여 정하여지는 전자 사이클로트론 공명점에 대하여 상기 제 1의 가스도입부와 상기 제 2의 가스도입부와를 마이크로파의 도입측에 배치하여 또한 상기 기판을 마이크로파의 도입측과는 반대측에 배치한 것을 특징으로 한다.

제 1의 가스도입부로부더 진공용기내에 도입된 가스는 마이크로파에 의하여 플라즈마로 되어 기관의 방향으로 이송된다. 한편 제 2의 가스도입부로부터 진공용기내에 도입된 가스는 상기 플라즈마에 충돌하여 활성화 됨과 아울러 상기 마이크로파에 의하여도 활성화되어 플라즈마가 된다.

그리하여 이들 플라즈마내의 전자는 ECR점에 있어서의 운동(원운동)을 발생하는 것에 의하여 플라즈마를 더욱 고밀도의 플라즈마로 한다.

이것에 의하여 소기의 반응이 급속히 촉진되어 반응생성 물질은 기판상에 퇴적하여 간다.

본 발명의 제 2의 목적은 플라즈마 처리 특성을 저하시키는 일없이 소형화 한 플라즈마 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 제 2의 목적을 달성하기 위하여 마이크로파의 전자 방향에 대하여 거의 직각으로 형성되는 ECR면내에 반응가스를 도입하여 이 ECR면내에서의 반응가스 농도의 높은 상태를 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 처리장치는 상술한 바와 같으므로 ECR면을 포함한 영역을 마이크로파의 고흡수대로하여 마이크로파의 투명율을 현저하게 저하시킬 수가 있어 ECR 위치 근방에 마이크로파 도입부 및 피처리물을 위치시켜도 플라즈마 처리 특성을 저하시키는 일없이 플라즈마 처리가 가능하여 따라서 적어도 마이크로파의 전파 방향에 있어서의 진공용기의 길이를 종래보다도 현저하게 단축할 수가 있어 소형의 플라즈마 처리장치를 얻을 수 있다.

즉 성막이나 에칭 등의 플라즈마 처리 특성은 플라즈마 활성종(種)의 종별, 농도, 수명에서 대략 결정되어 플라즈마 활성종의 최대 생성위치는 ECR 위치이며 여기서 활성종의 종별, 농도가 결정되어 또 수명내에서 피처리에 달하느냐 아니냐는 ECR 위치와 피처리물의 거리로서 결정된다. 다시 마이크로파의 전파는 ECR 위치 및 그 근방의 분자, 원자, 이온 등에 의한 흡수에 의하여 결정되어 이들의 가스 농도가 높을수록 마이크로파의 동(同)영역에 있어서 투과율은 낮아진다. 따라서 마이크로파의 전파 방향에 거의 직각으로 형성되는 ECR면에 반응가스를 불어 붙인다거나 이면을 포함하여 평행한 반응가스를 흘리므로서 면내의 가스 농도를 높이면 이 영역에 있어서 마이크로파의 고흡수대가 형성되어 피처리물에의 마이크로파의 전파 혹은 피처리물이나 지지대 등으로부터의 마이크로파의 반사가 억제되므로 도입하는 마이크로파의 실효 효력이 손상을 받는 일이 없다. 이 때문에 ECR 위치 근방에 마이크로파 도입부 및 피처리물을 위치시켜도 플라즈마 처리 특성을 저하시키는 일은 없이 플라즈마 처리가 된다.

본 발명의 제 3의 목적은 소형 콤팩트에서 균질이며 막형성을 고속으로 행할 수가 있어 더우기 메인티넌스도 간략화 할 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공하는데 있다.

상기 제 3의 목적은 제 1에는 자계 발생부를 피플라즈마 처리물의 내측에 설치하는 것에 의하여 또 제 2로는 반응가스를 피처리면에 가장 가까운 거리에서 불어 붙이는 것에 의하여 피처리면 부근에서의 반응가스농도를 높여 더욱 이 위치에 전자 사이클로트론 공명을 야기시키는 것에 가장 적합한 자계 강도 분포를 만들어내는 특징에 의하여 달성된다.

자계 발생부를 피플라즈마 처리물의 내측에 설치하는 것에 의하여 종래와 같이 진공용기의 외측에 설치한 경우에 비하여 자계 발생부의 콤팩트화를 도모하는 것이 용이하게 되어 또 처리면과 자계 발생부가 가까워지므로 피플라즈마 처리면 근방에 ECR을 불러일으키는데에 필요한 자계 강도를 발생시키기 위한 코일 전류의 저감화나 자석의 소형화가 도모되는 것으로부터 장치 전체의 콤팩트화가 도모된다.

유자계의 마이크로파 플라즈마 처리에 있어서는 성막속도는 ECR 위치에서의 반응가스 농도에 비례하고 ECR 위치와 피처리면의 거리에 거의 반비례하여 또 상기 거리가 짧을수록 막의 치밀성이 증가하고 양호한 막을 얻을 수 있다.

본 발명에서는 반응가스 농도를 피처리면 근방에서 높인 상태로서 하며 또한 이 위치에 ECR을 불러일으키도록 한 것에 의하여 성막속도를 중대하고 양호한 막질을 실현할 수가 있다.

또 반응이 피처리면 근방에서 행하여지므로 퇴적종의 태반은 소망면에 퇴적하여 반응가스도 용기내 전체에 채울 필요가 없어지므로 진공용기 내벽에 부착하는 퇴적물은 저감된다. 더우기 반응가스의 이용 효율이 증대하고 그것만큼 미반응가스에 배기량이 저감된다.

상기한 특징은 각각 조립하여도 가능하다.

이하 본 발명을 도시한 실시예에 기초하여 설명한다.

[실시예 1-1]

제 2 (a) 도는 본 발명 실시예에 관한 마이크로파 플라즈마 처리장치의 시스템 구성도, 제 2(b) 도는 제 2(a) 도에 표시한 장치의 자계 강도의 분포도이다. 제 2(a) 도에서 제 1(a) 도에 표시하는 부분과 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다. (8a),(8b),(8c),(8d)는 진공용기(1)의 외부에 감기어 배치된 4개의 전자코일이다. 제 1 도에 표시한 장치와 본 실시예의 장치와는 전자코일의 수 및 배치에 있어서 다르다.

다음에 본 실시예의 동작을 제 2(b) 도에 표시하는 자계 강도 분포도를 참조하면서 설명한다.

제 2(b) 도는 제 1(b) 도와 같이 횡축에 마이크로파 도입창(3)에서의 거리, 종축에 자계 강도가 잡혀져 있다.

또 점선은 상술한 875Gauss의 자계 강도를 표시한다. 본 실시에에서는 전자코일(8a)∼(8d)에 공급하는 전류를 조정하는 것에 의하여 진공용기(1)내의 자계 강도를 제 2 도(b)에 표시하는 것과 같이 형성한다. 즉 ECR 점이 기판(5)의 근방에 있어 가스도입관(7) 보다도 기판(5)측에 존재하도록 한다.

이같은 자계 강도 분포에 있어서 가스도입관(6)으로부터 가스가 도입되면 마이크로파에 의하여 이 가스는 플라즈마화 된다. 이 플라즈마화 되는 영역을 제 2 (b) 도에서는 제 1플라즈마 발생영역으로서 표시하고 있다. 플라즈마는 기판(5)쪽에 이송되어 가지만 그 중도에서 가스도입관(7)으로부터 원재료 가스가 도입된다. 이 원재료 가스는 마이크로파의 영향을 받아서 플라즈마화 됨과 아울러 이송되어온 플라즈마와 충돌하는 것에 의하여도 플라즈마화 된다. 이 원재료 가스가 플라즈마화 되는 영역을 제 2 (b) 도에서는 제 2플라즈마 발생영역으로서 표시되어 있다. 이들 양쪽의 플라즈마가 ECR 점에 달하면 플라즈마중의 전자에 운동(원운동)이 생겨 이 운동중에 전자와 플라스마중의 입자충돌의 반복에 의하여 플라즈마는 다시 고밀도의 플라즈마가 된다. 또 플라즈마의 이온화나 활성화도 급속히 촉진되어서 고에너지 상태로 되어 기판(5)에 이송되어 그 위에 퇴적되어 간다.

제 2(b) 도에서는 ECR 점과 기판(5)의 표면과의 사이는 플라즈마 수송영역으로서 표시되어 있다. 가스도입관(6) 대신에 제 2 도중에 점선(10)에서 표시하는 것과 같이 방전부의 진공용기를 이중구조로 하여 그 틈사이에서 가스를 도입하여도 좋다.

이 경우에는 보다 균일한 가스가 공급된다. 여기서 본 실시예의 장치를 사용한 실리콘 산화막형성의 구체적인 예에 대하여 기술한다.

전자코일(8a)∼(8d)에의 공급전류를 조정함으로서 최대 자계 강도 2500Gauss로서 ECR 점이 기판(5)의 바로앞이 되도록 자계 강도 분포를 제어하여 가스도입관(6)으로부터 산소 140ml/min을 또 가스도입관(7)으로부터 모노실란(SiH₄) 20ml/min과 헬륨 80ml/min의 혼합가스를 공급하여 또는 진공용기(1)내의 압력을 1.0×10^-3Torr로 하였다.

더욱 기판(5)으로서 실리콘 웨이퍼를 사용하고 또 플라즈마는 주파수 2.45GHz 출력 400W로 하였다. 이결과를 종래 장치에 의한 막형성 및 고온분위기(열산화)에 의한 막형성의 경우의 결과와 병행하여 다음 표에 표시한다.

또 제 7 도의 실시예에서 사용한 플라즈마 CVD 장치의 상세도를 표시한다.

21은 기판 지지대의 승강 구동장치이며, 22는 반응실, 23은 게이트 밸브, 24는 샘플 출입실 25는 샘플 교환구동장치, 26는 제어 자계용 코일, 27은 제어전극, 28은 ECR용 코일, 29는 방전관, 30은 도파관, 31은 마그네트론, 32는 플라즈마 가스 취출구,33은 터보 분자펌프, 34는 벨로우스, 35는 셔터, 36은 댐퍼, 37은 반응가스 취출구, 38은 기판홀더(가열대), 39는 스태틀 밸브이다.

본 장치에서는 플라즈마 취출구로서는 방전광(29)의 내측에 원통상의 부재를 설치하고 이중 통(筒) 구조로 하고 있다. 또 37은 링상의 파이프의 내주에 복수의 노즐을 가지고 있다.

상기의 표중 에칭속도란 형성된 실리콘 산화막이 용해하는 속도를 표시하며 괄호안은 그 용해액을 표시한다. 용해액 "완충 HF"는 HF(49%)와 NH₄F가 1 : 6의 비율로 혼합된 액, 용해액 "P에치"는 HF(49%) ; HNO₃(69%), H₂O가 1.5 : 1 : 30의 비율로 혼합된 액이다.

상기의 표에 있어서 퇴적속도를 보면 본 실시예의 장치는 종래의 장치의 거의 2배의 퇴적속도로서 엷은막을 형성하는 것이 되어 반응효율을 현저하게 높인 것을 알 수 있다.

이것은 상술한 것과 같이 가스도입관(7)에서 도입된 원재료 가스가 제 1플라즈마 발생영역으로부터의 플라즈마에 의하여 활성화 되는 것 뿐만 아니라 도입된 마이크로파에 의하여도 활성화 되는 것에 의하는 것으로 생각된다.

더욱 상기 표에 있어서 본 실시예에 의하여 형성된 엷은 막은 적외선 흡수 스펙트럼 피크위치 및 에칭속도를 보면 종래 장치에 의하여 형성된 엷은 막에 비하여 우수한 막질을 가지는 것을 알 수 있다. 예를들면 에칭속도를 보면 그 값은 종래 장치의 엷은 막보다 작으며 본 실시예의 엷은 막이 용해하기 힘든 막질 즉 막이 치밀하다는 것을 알 수 있다.

일반적으로 열산화에 의하여 형성된 막질은 치밀성이 큰 것이 특징이나 본 실시예의 엷은 막의 치밀성은 열산화에 의한 경우의 치밀성에 가까워져 있다.

[실시예 1-2]

다음에 본 실시예의 장치를 사용한 실리콘막 형성의 구체적예에 관하여 기술한다. 이것의 구체예와 같은 장치구성에 있어서 가스도입관(6)으로부터 헬륨 60ml/min을 또 가스도입관(7)으로부터 모노실란 20∼100ml/min을 공급하고 또한 진공공기(1) 내의압력을 0.8×10^-3Torr로 하였다. 그 결과 실리콘막의 퇴적속도는 최대 600nm/min이 되어 종래 장치에 있어서 최대 퇴적속도 100nm/min에 비하여 대폭으로 향상하는 것을 알았다. 다시 퇴적한 실리콘막의 막질에 관하여 라만분광 및 X선 회절에 의하여 조사한결과 라만분광에 의하여 퇴적 실리콘막의 결정성분의 존재비율은 종래장치에 의한 실리콘막의 약 10배이며 또 X선 회절에 의하여 X선 회절강도가 종래장치에 의한 실리콘막의 200∼1000배인 것을 알았다.

이것에서 종래장치에 의한 실리콘막은 주로 아멀퍼스(amorphous)이며 본 실시예에 의한 실리콘막은 주로 다결정 이라는 것이 명백하여 그 치밀성이 현저히 개선되는 것이 된다. 이같이 본 실시예에서는 전자코일에 공급하는 전류를 조정하여 ECR점을 원재료 가스의 도입 위치보다도 기판축에 더욱 당해 기판 근방에 존재하도록 하였으므로 원재료 가스의 반응효율 및 막질을 향상시킬 수가 있다. 그리고 반응효율을 높임으로서 막 퇴적속도를 향상시킬 수가 있고 또 원재료 가스의 소비량을 저감시킬 수 있음과 아울러 배기가스 처리나 메인티넌스가 용이하게 된다.

더욱 상기 실시예의 설명에서는 ECR점을 기판근방에 존재시키는 예에 관해서 설명했으나 ECR점을 임의의 점(예를들면 제 1 도에 표시하는 점)에 존재시켜 기판을 그 근방에 위치시켜도 좋은것은 명백하다. 그리고 어떤 경우에라도 원재료가스가 도입되는 위치는 ECR점보다도 반응기판축에 존재하는것은 당연하다. 또 전자코일의 개수나 배치는 여러조건에 응하여 임의로 선정할 수가 있다.

또 자계 형성에 영구자석을 사용할 수도 있다.

이상 기술한 것과 같이 제 1 도의 가스도입부와 제 2의 가스도입부를 ECR점에 대하여 마이그로파 도입측에 배치하도록 하였으므로 원재료 가스의 반응효율 및 막질을 향상시킬 수가 있다. 또 반응효율의 향상에 의하여 막 퇴적속도를 향상시킬 수가 있다.

[실시예 2-1]

제 3(a) 도는 경보다도 축의 길이를 작게한 진공용기(201)를 사용하여 그 상단의 마이크로파 도입창(210)으로부터 축방향에 마이크로파(203)를 도입하도록 마이크로파 도파관(202)을 구비하고 있다. 진공용기(201)의 측방에는 반응가스공급관(207),(208) 및 배기구(206)가 형성되어 저면부의 기판 지지대(209)상에 피처리물(211)를 배치하고 있다. 이같은 구조의 진공용기(201)의 직경은 350mm, 축의 길이는 62mm로서 마이크로파 도파관(202)에서 공급하는 마이크로파(203)는 300W이며 2.45GHz 파장 123mm이다.

반응가스공급관(207),(208) 및 배기구(206)의 중심위치와 마이크로파 도입창(210)과 피처리물(211)과의 위치관계는 제 3(b) 도에 표시하고 있다. 이 도면은 진공용기(201)의 중심축상의 자속밀도 분포를 표시하고 점파선은 2.45GHz의 마이크로파(203)에 대하여 ECR조건(875Gauss)를 만족시키는 자속밀도를 표시하고 있다.

따라서 ECR조건은 마이크로파 도입관(210)으로부터 마이크로파의 파장(λ)의 1/4인 31mm의 위치에서 채워지며 동위치는 반응가스공급관(207),(208)으로부터의 반응가스의 도입위치가 되어 있다.

또 피처물(211)은 마이크로파 도입창(210)으로부터 1/2λ의 위치에 있어 0점은 마이크로파 도입창(210)의 위치를 표시하고 있다. 또한 상술한 것과 같은 자속 밀도 분포는 제 3(a) 도와 같이 진공용기(201)의 외부에 설치한 자계 발생코일(204),(205)에의 전류를 제어하는 것에 의하여 행하고 있다. 그리고 이 자계 발생코일(204),(205)은 제 3 (b) 도의 조건을 만족시키기 위하여 진공용기(201)의 축방향에 있어서 반응가스공급관(207),(208)의 양측에 분산하여 배치하고 있다.

다음에 피처리물(211)로서 직경 100mm의 실리콘 웨이퍼를 사용하여 더우기 그 처리면을 마이크로파(203)의 전파방향에 향하여 배치하고 이산화규소(SiO₂)막을 형성하는 경우에 관하여 설명한다.

이때 마이크로파(203)는 300W, 2.45GHz, 파장 123mm로서 반응가스공급관(207),(208)으로부터 각각 모노실라나(SiH₄)을 20ml/min, 산소(O₂)를 80ml/min으로 도입하여 반응압력은1×10^-3Torr이 되도록 진공용기(201)내를 배기하고 제 7 도의 조건을 만족시키도록 자계 발생 코일(204),(205)을 제어한다.

이때 마이크로파(203)의 반사파는 20W로서 평균성막속도는 60nm/min, 퇴적막의 굴절율은 1.46, 완충불산약(HF : NH/₄F=1 : 6)에 의한 에치 레이트는 280nm/min, Si와 O와의 조성비는 1.0 : 2.0이었다.

본 실시예에 의한 효과를 비교하기 위하여 제 3(a) 도에서 점선으로 표시하는 위치에 배기구(206)를 구성하여 ECR면에서의 가스 농도를 저하시켜 성막한 결과 마이크로파(203)의 반사파는 입력 300W에 대하여 250W로 현저하게 증대하여 퇴적속도는 상기 실시예의 1/10 또 퇴적막질의 에치 레이트는 상기 실시예의 300배가 되어 성막 특성이 현저히 저하했다.

또 제 1(b) 도는 종래의 플라즈마 처리장치를 상기 실시예와 같은 관점에서 분석한 진공용기 중심축상의 자속밀도 분포를 표시하고 있어 제 3(b) 도의 조건을 만족시키지 않고 있는 것을 표시한다. 이 때문에 제 1 도의 플라즈마 처리장치를 사용하여 먼저 실시예와 길이 SiO₂막을 형성한 결과 마이크로파의 입력 300W에 대하여 반사파는 10W이었으나 성막속도는 50nm/min으로서 성막된 막의 굴절율은 1.45, 에치 레이트는 600nm/min, Si와 O의 구성비는 1.9 : 2.0이었다. 이 성막 특성과 먼저의 본 실시예의 성막 특성을 비교하면 알 수 있는 바와같이 본 실시예와 같이 ECR면에서의 반응가스 농도를 높이므로해서 마이크로파의 고흡수대를 형성하여 실효 효율은 거의 변화시키는일 없이 물론 플라즈마처리 특성을 향상시켜 진공용기의 마이크로파 전파방향의 축의 길이를 단축시킬 수가 있다.

[실시예 2-2]

제 4 도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 플라즈마 처리장치를 표시하고 제 3(a)도의 것과의 다른 점은 반응가스공급관(207),(208)으로부터의 반응가스의 흐름과 평행으로 더욱 피처물(211)측에 다공 칸막이판(215)을 설치하고 있는 점이며 이 다공 칸막이판(215)은 가스의 컨덕턴스 제어용으로서 석영으로 구성되어 반응가스의 피처리물(211)이 방향에의 확산을 억제하고 있다.

제 3(a) 도의 플라즈마 처리장치에서와 같은 조건으로 SiO₂막을 형성한 결과 마이크로파(203)의 반사파는 입력 300W에 대하여 1W가 되어 성막속도는 58nm/min, 굴절률은 1.46, 퇴적막의 에치 레이트는 180nm/min, Si와 O의 조성비는 1.0 : 2.0이었다.

따라서 성막속도는 다소 감소하지만 에치 레이트의 감소가 눈에 띄게 보여서 더욱 막질이 향상된다.

본 실시예에 있어서도 ECR면에 거의 평행으로 반응가스를 흘려서 ECR면에서의 반응가스 농도를 높여 마이크로파의 고흡수대를 형성하도록 하였기 때문에 피처리물(211)에의 마이크로파(203)의 투과율을 현저히 감소시켜 마이크로파 도입창(210)과 피처리물(211)간 및 피처리물(211)과 ECR위치간의 거리를 단축할 수 있으므로 축방향, 즉 마이크로파의 전파 방향에 진공용기(201)를 소형으로 할 수가 있다.

상술한 각 실시예에 있어서 마이크로파 도입창(210)의 위치와 ECR위치와 피처리물(211)의 위치의 각각의 관계는 도입하는 마이크로파(203)의 교번전계 강도가 거의 영이 되는 위치에 마이크프로파 도입창(210)을 형성하고 ECR위치는 이 마이크로파 도입창(210)으로부터 (1/4+n)λ, (n=0,1,2···)의 위치라 하고 피처리물은(1/2+n)λ의 위치로 하면 플라즈마를 발생시키는 실효 효율이나 반사파의 감소를 기대할 수 있다. 또 자계 발생 코일(204),(205)에 의한 자계 분포는 마이크로파(203)의 전파 방향에 단조(單調)감소로 하면 마이크로파(203)의 도입 저해를 방지할 수가 있다. 다시 제 3(a) 도 및 제 4 도에 표시하는 것과 같이 마이크로파(203)의 전파방향의 축의 길이를 직경보다 작게한 진공용기(201)를 사용하면 상술한 효과를 얻는 점에서 실제적이다.

이상 설명한 것과 같이 마이크로파의 전파방향에 대하여 거의 직각으로 형성되는 ECR면에 반응가스를 도입하여 ECR면에서의 반응가스 농도의 높은 상태를 형성하였므로 플라즈마 처리 특성을 저하시키는일 없이 특히 마이크로파 전파 방향에 진공용기를 소형화할 수 있다.

[실시예 3-1]

제 5(a) 도는 본 발명의 플라즈마 처리장치의 실시예의 주요부 모식도(模式圖)이다. 본 실시예 장치는 진공용기(301), 마이크로파 도입관(302) (마이크로파(303)의 발진기는 도시 생략) ECR발생 주 코일(4)(철심이 있음). 보조 코일(305), 배기구(306)(배기계는 도시 생략), 반응가스공급관(307), 플라즈마 가스공급관(8), 원통상 피처리물, 드럼 홀더(309), 드럼 수납실(310), 및 자기실드판(313)으로 이루어진다.

진공용기(301는 직경 450mmØ, 길이 850mm로서 그 일단은 원추형의 석영제 마이크로파 도입상(311)이 되어 다른 끝단이 드럼 수납실(310)로 되어 있다. 드럼 홀더(309)는 용기 중심축 방향의 이동 및 중심축 주변의 회전이 가능하다.

자계 발생 보조코일(305) 및 자계 실드판(313)은 마이크로파의 전파 방향으로 향한 자계를 저감한 마이크로파의 전파 장해가 생기지 않도록하기 위하여 설치되어 있다.

또 드럼(312)의 면을 따라 배치된 반응가스공급관(307)도 링상으로 그 내축 즉 플라즈마 처리면측에 1mmØ의 개구부를 같은 간격으로 25개 설치되어 있다.

제 5(b)도, 제 5(c)도는 이하에서 기술하는 본 실시예의 자속밀도 분포를 표시한 것이다. 즉 제 5(b) 도는 반응가스공급관(307)의 위치에서의 용기 중심축 방향의 또 제 5(c) 도는 진공 용기 중심축으로 부터의 동경(반경) 방향의 자속밀도 분포를 표시하고 있다. 이 도면에 있어서 횡축상의 화살표(PG)는 플라즈마 가스공급관(308)의 위치를 나타내며 또 화살표(RG)는 반응가스공급관(307)의 위치를 나타내고 있다.

제 5(b) 도에서 알 수 있는 바와같이 마이크로파의 진행 방향을 따라 서서히 자계 강도가 감소하고 있어 반응가스공급관(307)의 위치 근방에서 ECR조건이 만족되는 자계강도(875Gauss)를 얻고 있다.

또 제 5(b) 도 및 제 5(c)도의 자속밀도 분포를 실현하기 위한 제어는 자계 발생 주코일(304)을 도시한 것과 같이 305개의 코일에 분할하여 각 코일의 전류치를 조정함과 아울러 보조 코일(305)의 전류치를 조정하는 것에 의하여 행하였다. 제 5 도의 장치에 의하여 피처리물로서 원통상 감관드럼(312)(직경 262mmØ, 길이 430mm : A1제)을 사용하여 그 면에 a-Si(아멀퍼스 규소)막을 형성했다.

즉 플라즈마 가스공급관(308)으로부터 헬륨을 40ml/min씩 도입하고 한편 반응가스공급관(307)으로부터는 모노실란(SiH₄) 40ml/min씩을 근방의 처리면에 붙어 붙여 또 자계 발생코일(304),(305)에 의하여 자속밀도 875Gauss의 자계를 반응가스공급관(307)의 중심과 감관드럼(312)의 처리면 사이에 발생시켜 그 표면에 아멀퍼스 규소(a-Si)를 성막했다. 더욱 성막중 용기내의 1×10^-4Torr기 되도록 배기했다. 이 경우 반응가스공급관(307)의 개구부에 면한 감광드럼(312)의 면상에서의 성막 분포는 최대성막속도가 2.5μm/min으로서 표준편차가 1.3cm의 가우스분포로 되어 있었다. 이 때문에 드럼홀더(309)에 의하여 감광드럼(312)을 매분 60회전시켜 또한 용기(301)의 중심축 방향에 매분 6왕복시켜 드럼 전면에 30μm의 두께의 a-Si막을 형성했다.

이 때의 막의 두께의 최대 오차는 ±7%이며 성막시간은 120분이었다. 얻어진 막의 광(光) 도전율(

d)은 3×10^-6s/cm, 암(暗) 도전율(

d)은 2×10^-13s/cm, 각각의 최대오차는 ±3% 이내였다.

다음에 모노실란의 공급을 반응가스공급관(307)으로부터가 아니고 플라즈마 가수도입관(308)으로부터 헬륨에 혼입하여 행하는 것에 의하여 성막을 행하였다. 가스유량 등의 성막조건은 상기와 같게 했다.

이 결과는 30μm 두께의 a-Si막을 형성하는데 210분이 소요되었다. 두께의 들쑥날쑥의 정도는 같은 것이었으나

p는 2×10^-1s/cm로 감소하여

d는 3×10^-11s/cm로 증대했다. 또 각각의 광도전율의 최대오차는 ±9% 및 ±11%와 들쑥날쑥한 정도가 증가했다.

또 상술한 제 1 및 제 2의 방법에 의한 a-Si의 성막시에 반응가스공급관(307)의 뒤쪽의 진통용기(301) 내벽에 Si기판을 두고 부착물의 무게를 달아본 결과 제 1의 반응가스 공급 방법때와 비교하여 제 2의 반응가스 공급 방법의 경우에는 부착물은 약 100배의 무게로 되어 있었다.

[실시예 3-2]

제 6(a) 도는 본 발명의 다른 실시예의 주요부를 표시하는 단면도, 또 제 6(b) 도및 제 6(c) 도는 제 5(b) 도 및 제 5(c) 도와 같은 자속밀도 분포를 표시하는 도면으로 도면에 있어서 제 5 도와 동일한 부호는 동일 또는 동등부분을 나타내고 있다. 본 실시예가 제 5(a) 도의 실시예와 다른 것은 반응가스공급관을 도면중의 부호 307A에서 표시한 것과 같이 다만배치로 한 것 및 진공용기(301)의 외주에 부착물 방지 자계 발생코일(314)를 배치한 것이다.

이것에 의하여 진공용기(301)이 축방향에서의 자속밀도분포를 제 6(b) 도와 같이 반응가스공급관(307A)이 배설되어 있는 영역의 거의 전부로서 ECR조건이 만족되도록 하고 또 그 동경(반경)방향에서는 제 6(c) 도와 같이 미러자장이 형성되도록 할 수가 있다.

다단배치로한 반응가스공급관(307A)으로부터 모노실란을 공급하고 동시에 자계 발생주코일(4)의 전류치를 제어하고 제 6(b) 도와 같이 ECR영역을 길게하여 감광드럼(312)의 면상에의 a-Si의 막형성을 행하였다.

모노실란의 전공급량은 40ml/min에 6개의 반응가스공급관(307A)의 각각에 균등하게 분배하여 공급했다. 다른 조건은 상술한 실시예와 같게 하였다. 이 결과 막질에 관하여는 같은 값을 얻을 수 있으며 또한 성막에 소요된 시간을 70분으로 단축시킬 수가 있었다.

또 새롭게 진공장치 외측에 부착물 방지코일(314)를 부가적으로 배치하고 용기의 동경방향의 자속밀도분포를 제 6(c) 도와 같이 미러자계로서 한 것에 의하여 이온종의 진공용기 내벽에의 진입이 억제되어 부착물량을 약 1/2로 감소시킬 수가 있었다.

상술한 것과 같이 본 발명에 의하면 주된 자계 발생부를 피처리물의 내측에 설치하는 것에 의하여 장치의 컴팩트화를 도모할 수 있는 효과가 있다. 또, 반응가스를 피처리면의 아주 가까운 거리에서 불어 붙여 반응가스 농도의 높은 영역을 피처리면 근방에 형성하여 또한 ECR을 이 영역내에 불러 일으키는 것에 의하여 성막처리 효율의 증대화 및 막질의 향상 및 균일화를 도모할 수가 있다.

특히 a-Si막의 형성에 있어서는 광도전도의 증가와 암전류의 저하등이 실현할 수 있다. 또 본 실시예에서는 소망면 이외의 예를들면 진공용기내에의 부착물의 저감화를 도모할 수 있는 효과가 있다. 더우기 반응가스 공급계를 다단으로 하고 또 ECR조건을 다단공급계 근방에 동시에 위치되는 것에 의하여 성막처리효율의 중대화가 도모되고 진공용기 외측에도 자계 발생코일을 설치하여 진공용기의 동경방향에 있어서 미러형 자계를 발생시키는 것에 의하여 진공용기 내벽에의 부착물의 감소화도 도모할 수 있는 효과가 있다. 또 상기의 각 실시예에 있어서는 자계 발생에 코일을 사용하지만 물론 영구자석을 사용하여도 좋다. 또 피처리물로서 원통형상의 것을 예를 들었으나 평면구조의 것이라도 좋은 것은 당연하다. 더욱 제 6(a) 도에 표시한 감광드럼(312)를 단순히 피처리물 지지체로서 사용하고 이 드럼의 외주면에 피처리(Si)기판 등을 붙여서 성막처리를 행하여도 좋다.

주된 자계 발생부를 피처리물의 내측에 설치하기 위하여 장치의 콤팩트화 및 자계 발생부가 피플라즈마처리면에 가까워지기 위하여는 코일전류의 저감화나 자석의 소형화를 도모할 수 있는 효과가 있다. 또 반응가스 농도의 높은 영역을 피처리면 근방에 형성하고 또 ECR 위치를 이 영역에 일치시키고 있으므로 플라즈마 처리효율의 증대화 막질의 향상 및 균일화가 도모되며 반응가스의 이용효율을 현저하게 높일 수 있을뿐더러 진공용기 내벽에의 부착물의 저감화를 도모할 수 있다.

이 결과 장치의 메인티넌스의 간략화를 도모할 수 있다. 또 미반응가스의 배기량이 적어지므로 비기계의 소형화도 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

1. 제 1의 가스 도입부 및 제 2의 가스 도입부를 가지는 진공용기와 상기 진공용기에 마이크로파를 도입하는 마이크로파 도입 수단과 상기 진공용기내에 자계를 형성하는 자계 발생 수단과, 상기 진공용기에 놓인 기판과를 구비하고 상기 제 1의 가스 도입부 및 상기 제 2의 가스 도입부로부터 소정의 가스를 도입하는 것에 의하여 상기 기판상에 엷은 막을 형성하는마이크로파 플라즈마 처리장치에 있어서 상기 기판을 상기 마이크로파 및 상기 자계에 의하여 정하여지는 전자 사이클로트론 공명부에 대하여 상기 마이크로파의 도입축과는 반대측에 배치함과 아울러 상기 제 1의 가스 도입부 및 상기 제 2의 가스 도입부를 상기 전자 사이클로트론 공명부에 대하여 상기 마이크로파의 도입측에 배치한 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서 상기 전자 사이클로트톤 공명부는 상기 제 2의 가스 도입부 보다도 기판측인 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마 처리장치.
3. 마이크로파를 도입하는 마이크로파 도입창과 반응가스를 흘리는 반응가스공급관 및 배기구와를 가지는 진공용기를 구비하며 이 진공용기의 외부에 자계 발생 코일을 설치하고 또 진공용기의 내부에 피처리물을 설치하여 이루고 전자 사이클로트론 공명을 이용하여 상기 피처리물을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리방식에 있어서 상기 마이크로파의 전파 방향에 대하여 거의 직각으로 형성되는 전자 사이클로트론 공명부에 상기 반응가스를 도입하고 상기 전자 사이클로트론 공명부에서의 반응가스 농도가 높은 상태를 형성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
4. 제 3 항에 있어서 상기 반응가스공급관 및 배기구는 상기 반응가스가 상기 전자 사이클로트론 공명부에 거의 일치한 평행한 흐름이 되는 위치에 형성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
5. 제 3 항에 있어서 상기 자계 발생 코일은 상기 마이크로파의 전파 방향에 단조감소가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
6. 제 3 항에 있어서 상기 반응가스공급관과 상기 피처리물과의 사이에 상기 반응가스의 흐름과 거의 평행한 다공 칸막이판을 설치하여 상기 피처리물에의 상기 반응가스의 확산을 억제한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
7. 제 3 항에 있어서 상기 진공용기는 그 직경보다도 상기 마이크로파의 전파 방향의 축의 길이를 작게한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
8. 제 3 항에 있어서 상기 자계 발생 코일은 상기 마이크로파의 전파 방향에 분산한 적어도 2개로부터 이루어져 이 분산한 2개의 자계 발생 코일간에 상기 반응가스공급관 및 배기구를 형성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
9. 피처리물을 수납하는 진공용기와 상기 진공용기의 내부에 있어 피처리물을 지지하는 홀더와 상기 진공용기의 내부에 있어 피처리물의 표면 또는 그 근방의 적어도 일부에 전자 사이클로트톤 공명을 불러 일으키는데 적합한 주 자계를 발생하는 자계 발생 주 코일과 상기 피처리물의 표면 또는 그 근방에 마이크로파를 도입하는 수단과 상기 진공용기내에 플라즈마 가스를 공급하는 수단과 상기 피처리물의 표면 또는 그 근방에 반응가스를 공급하는 수단과를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
10. 제 9 항에 있어서 자계 발생 주코일의 마이크로파가 도입되는 축에는 자계 실드판이 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서 반응가스를 피처리물의 표면에 불어 붙이는 것에 의하여 상기 표면에 있어서 반응가스 농도를 높게한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 하나에 있어서 플라즈마 공급관이 반응가스공급관을 겸용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 하나에 있어서 반응가스 공급 수단이 피처리물의 표면을 따라 복수개 설치되어 자계 발생 주코일은 상기 복수개의 반응가스 공급수단과 피처리물의 표면 또는 그 근방간에 전자 사이클로트론 공명을 불러 일으키는데에 적합한 주자계를 발생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
14. 피처리물을 수납하는 진공용기와 상기 진공용기의 내부에 있어 피처리물을 지지하는 홀더와 상기 진공용기의 내부에 있어 피처리물의 표면 또는 그 근방에 전자 사이클로트론 공명을 불러 일으키는데에 적합한 주자계를 발생하는 자계 발생 주코일과 상기 피처리물의 표면 또는 그 근방에 마이크로파를 도입하는 수단과 상기 진공용기내에 플라즈마 가스를 공급하는 수단과 상기 피처리물의 표면 또는 그 근방에 반응가스를 공급하는 수단과 진공용기의 외주에 배치되어 자계 발생 주코일에 의하여 발생된 주자계와 협동하여 진공용기의 동경 방향에서 미러자계 분포를 형성하는 제 2의 자계 발생 코일과를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.

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