KR101094979B1 - 샤워 플레이트 및 그 제조 방법, 그 샤워 플레이트를 이용한 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 처리 방법 및 전자 장치의 제조 방법 - Google Patents

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고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠
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    • C23C16/45565—Shower nozzles

Abstract

플라즈마의 역류의 발생을 보다 완전하게 방지할 수 있으며, 효율적인 플라즈마 여기가 가능한 샤워 플레이트를 제공한다. 플라즈마 처리 장치의 처리실(102)에 배치되고, 처리실(102)에 플라즈마를 발생시키기 위하여 여기용 가스를 방출하는 복수의 가스 방출 홀(113a)을 구비한 샤워 플레이트(106)에 있어서, 가스 방출 홀의 길이와 홀 직경의 애스팩트비(길이 / 홀 직경)를 20 이상으로 하였다. 가스 방출 홀(113a)은, 샤워 플레이트(106)와는 별개의 세라믹스 부재(113)로 형성하고, 이 세라믹스 부재(113)를 샤워 플레이트(106)에 열려있는 세로 홀(105)에 장착하였다.

Description

샤워 플레이트 및 그 제조 방법, 그 샤워 플레이트를 이용한 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 처리 방법 및 전자 장치의 제조 방법 {SHOWER PLATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND PLASMA PROCESSING APPARATUS, PLASMA PROCESSING METHOD AND ELECTRONIC DEVICE MANUFACTURING METHOD USING THE SHOWER PLATE}
본 발명은 플라즈마 처리 장치, 특히 마이크로파 플라즈마 처리 장치에 사용하는 샤워 플레이트 및 그 제조 방법, 또한 그 샤워 플레이트를 이용한 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 처리 방법 및 전자 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
플라즈마 처리 공정 및 플라즈마 처리 장치는, 근래의 이른바 딥 서브 미크론 소자 또는 딥 서브 쿼터 미크론 소자라고 불리우는 0.1 ㎛, 또는 그 이하의 게이트 길이를 갖는 초미세화 반도체 장치의 제조, 또는 액정 표시 장치를 포함하는 고해상도 평면 표시 장치의 제조에 있어서 불가결한 기술이다.
반도체 장치 또는 액정 표시 장치의 제조에 사용되는 플라즈마 처리 장치로서는, 종래부터 다양한 플라즈마 여기 방식이 사용되고 있으나, 특히, 평행 평판형 고주파 여기 플라즈마 처리 장치 또는 유도 결합형 플라즈마 처리 장치가 일반적이다. 그러나 이들 종래의 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 형성이 불균일하고, 전자 밀도가 높은 영역이 한정되어 있으므로, 큰 처리 속도, 즉, 스루풋으로 피처리 기판 전면(全面)에 걸쳐 균일한 프로세스를 행하는 것이 곤란하다는 문제점을 갖고 있다. 이 문제는, 특히 큰 직경의 기판을 처리하는 경우에 심각해진다. 또한 이들 종래의 플라즈마 처리 장치에서는, 전자 온도가 높으므로 피처리 기판 상에 형성되는 반도체 소자에 데미지가 발생하고, 또한 처리실 벽의 스퍼터링에 의한 금속 오염이 큰 등, 몇 가지의 본질적인 문제를 갖고 있다. 이 때문에, 종래의 플라즈마 처리 장치에서는, 반도체 장치 또는 액정 표시 장치의 보다 나은 미세화 및 보다 나은 생산성 향상에 대한 엄격한 요구를 충족시키기가 곤란해지고 있다.
반면, 종래부터 직류 자계를 이용하지 않고 마이크로파 전계에 의하여 여기된 고밀도 플라즈마를 사용하는 마이크로파 플라즈마 처리 장치가 제안되어져 있다. 예를 들면, 균일한 마이크로파를 발생하도록 배열된 다수의 슬롯을 갖는 평면 형상 의 안테나(래디얼 라인 슬롯 안테나)로부터 처리실 내로 마이크로파를 방사하고, 이 마이크로파 전계에 의하여 처리실 내의 가스를 전리(電離)하여 플라즈마를 여기시키는 구성의 플라즈마 처리 장치가 제안되어져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이러한 수법으로 여기된 마이크로파 플라즈마에서는, 안테나 직하(直下)의 넓은 영역에 걸쳐 높은 플라즈마 밀도를 실현할 수 있고, 단시간에 균일한 플라즈마 처리를 행할 수 있다. 또한, 이러한 수법으로 형성된 마이크로파 플라즈마에서는, 마이크로파에 의하여 플라즈마를 여기하기 위한 전자 온도가 낮고, 피처리 기판의 데미지 또는 금속 오염을 피할 수 있다. 나아가, 대면적 기판 상에도 균일한 플라즈마를 용이하게 여기할 수 있으므로, 대구경 반도체 기판을 사용한 반도체 장 치의 제조 공정 또는 대형 액정 표시 장치의 제조에도 용이하게 대응할 수 있다.
이들 플라즈마 처리 장치에 있어서는, 통상적으로 처리실 내에 플라즈마 여기용 가스를 균일하게 공급하기 위하여, 복수의 가스 방출 홀을 구비한 샤워 플레이트가 사용되어져 있다. 그러나, 샤워 플레이트의 사용에 의하여, 샤워 플레이트 직하에 형성된 플라즈마가 샤워 플레이트의 가스 방출 홀로 역류하는 경우가 있다. 가스 방출 홀로 플라즈마가 역류하면, 이상 방전 또는 가스의 퇴적이 발생되고, 플라즈마를 여기하기 위한 마이크로파의 전송 효율 또는 수율의 열화가 발생된다고 하는 문제가 있다.
이 플라즈마의 가스 방출 홀로의 역류를 방지하기 위한 수단으로서, 샤워 플레이트의 구조의 개량이 많이 제안되어져 있다.
예를 들면, 특허 문헌 2에는, 가스 방출 홀의 홀 직경을, 샤워 플레이트의 직하에 형성되는 플라즈마의 시스(sheath) 두께의 두 배보다 작게 하는 것이 효과적임이 개시되어 있다. 그러나, 가스 방출 홀의 홀 직경을 작게 할 뿐만으로는 플라즈마의 역류를 방지하는 수단으로서는 불충분하다. 특히, 데미지를 저감하여 처리 속도를 높이는 목적을 위해, 플라즈마 밀도를 종래의 1012 cm-3 정도에서부터 1013 cm-3 정도로 높이고자 하면, 플라즈마의 역류가 현저해져, 가스 방출 홀의 홀 직경의 제어만으로는 플라즈마의 역류를 방지할 수 없다. 또한, 미세한 홀 직경의 가스 방출 홀을 샤워 플레이트 본체에, 홀 가공에 의하여 형성하는 것은 곤란하며, 가공성의 문제도 있다.
또한, 특허 문헌 3에는 통기성의 다공질 세라믹스 소결체로 이루어진 샤워 플레이트를 사용하는 것도 제안되어져 있다. 이는, 다공질 세라믹스 소결체를 구성 하는 다수의 기공(氣孔)의 벽에 의하여 플라즈마의 역류를 방지하고자 하는 것이다. 그러나, 이 상온(常溫)·상압(常壓)으로 소결된 일반적인 다공질 세라믹스 소결체로 이루어진 샤워 플레이트는, 기공 직경이 수 ㎛에서부터 20 ㎛ 정도의 크기까지 불균일함이 크며, 또한, 최대 결정 입자 직경이 20 ㎛ 정도로 크고 조직이 균일하지 않으므로 표면 평탄성이 좋지 않으며, 또한, 플라즈마에 접하는 면을 다공질 세라믹스 소결체로 하면 실효 표면적이 증가되어, 플라즈마의 전자·이온의 재결합이 증가되어, 플라즈마 여기의 전력 효율이 좋지 않다고 하는 문제점이 있다. 또한, 이 특허 문헌 3에는, 샤워 플레이트 전체를 다공질 세라믹스 소결체로 구성하는 대신에, 치밀한 알루미나로 이루어진 샤워 플레이트에 가스 방출용 개구부를 형성하고, 이 개구부에 상온·상압으로 소결된 일반적인 다공질 세라믹스 소결체를 장착하고, 이 다공질 세라믹스 소결체를 거쳐 가스를 방출하는 구조도 개시되어 있다. 그러나, 이 구조에서도 플라즈마에 상기의 상온·상압으로 소결된 다공질 세라믹스 소결체와 거의 동일한 특성의 일반적인 다공질 세라믹스 소결체가 접하므로, 표면 평탄성이 좋지 않기때문에 발생되는 상기의 문제점은 해소되지 않는다.
또한, 본원 출원인은, 먼저, 특허 문헌 4에서, 샤워 플레이트의 구조면으로부터가 아닌, 가스 방출 홀의 직경 치수의 조정에 의한 플라즈마의 역류를 방지하기 위한 수단을 제안하였다. 즉, 가스 방출 홀의 직경 치수를 0.1 ~ 0.3 mm 미만으로 하고, 또한, 그 직경 치수 공차(公差)를 ± 0.002 mm 이내의 정밀도로 함으로 써, 플라즈마의 역류를 방지하고, 또한, 가스의 방출량의 불균일함을 없앤 것이다.
그런데, 이 샤워 플레이트를, 플라즈마 밀도를 1013 ㎝-3으로 높인 조건에서 실제로 마이크로파 플라즈마 처리 장치에서 사용한 바, 도 12에 도시한 바와 같이, 샤워 플레이트 본체(400)와 커버 플레이트(401)와의 사이에 형성된 플라즈마 여기용 가스를 충전하는 공간(402)과, 이에 연통하는 세로 홀(403)에 플라즈마의 역류가 원인이라고 생각되는 연갈색의 변색 부분을 볼 수 있었다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개공보 평9-63793호
특허 문헌 2 : 일본특허공개공보 2005-33167호
특허 문헌 3 : 일본특허공개공보 2004-39972호
특허 문헌 4 : 국제공개팜플렛 06/112392호
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 플라즈마의 역류의 발생을 보다 완전하게 방지할 수 있고, 효율적인 플라즈마 여기가 가능한 샤워 플레이트를 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자는, 플라즈마의 역류가 가스 방출 홀의 길이와 홀 직경의 비율(길이 / 홀 직경, 이하 ‘애스팩트비’라고 함)에 영향을 받은 것이 아닌가라고 하는 발상 하에서 연구를 거듭한 결과, 이 애스팩트비를 20 이상으로 하면 플라즈마의 역류를 극적으로 멈추게 할 수 있음을 분명히 하는 것에 도달하여 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 플라즈마 처리 장치의 처리실에 배치되고, 상기 처리실에 플라즈마를 발생시키기 위하여 플라즈마 여기용 가스를 방출하는 복수의 가스 방출 홀을 구비한 샤워 플레이트에 있어서, 가스 방출 홀의 애스팩트비를 20 이상으로 함으로써 플라즈마의 역류를 방지하고자 하는 것이다.
도 1은, 가스 방출 홀의 애스팩트비와 플라즈마의 역류의 관계를 나타낸 설명도이다. 플라즈마 처리 장치의 처리실 내의 압력이 낮아지면, 평균 자유 행정(行程)(mean free path)이 길어져, 플라즈마를 구성하는 전자가 직선적으로 진행하는 거리가 길어진다. 이와 같이, 전자가 직선적으로 진행한다고 가정하면, 도 1에 도시한 플라즈마의 진입 가능 각도(θ)는 가스 방출 홀(A)의 애스팩트비에 의해 일의적으로 정해진다. 즉, 가스 방출 홀(A)의 애스팩트비를 크게 하면 플라즈마의 진입 가능 각도(θ)가 작아져, 플라즈마의 역류를 방지할 수 있게 된다. 본 발명은, 이 발상 하에서 가스 방출 홀(A)의 애스팩트비의 구성 요건을 명확히 한 것이며, 상술한 바와 같이 가스 방출 홀(A)의 애스팩트비를 20 이상으로 함으로써, 플라즈마의 역류를 극적으로 멈추게 하는 것이 가능해졌다.
본 발명에서 규정하는 바와 같은 애스팩트비를 갖는 미세하며 가늘고 긴 가스 방출 홀을, 샤워 플레이트 본체에 드릴과 그 밖의 공구를 이용하여, 홀 가공 방법에 의하여 형성하는 것은 곤란하며, 가공성의 문제도 있다. 여기서, 본 발명에서는, 1 내지 복수의 가스 방출 홀을 설치한 세라믹스 부재를 샤워 플레이트의 복수의 세로 홀에 장착하는 구성으로 하였다. 즉, 가스 방출 홀을 샤워 플레이트와는 별도의 세라믹스 부재에 형성하고, 이 세라믹스 부재를 샤워 플레이트에 열려있는 세로 홀에 장착한다. 이러한 구성으로 함으로써, 샤워 플레이트에 홀 가공에 의하여 가스 방출 홀을 형성하는 경우에 비하여, 가스 방출 홀의 가공 불량에 수반되는 샤워 플레이트의 수율 손실이 사라지고, 본 발명에서 규정하는 애스팩트비를 갖는 미세하고 긴 가스 방출 홀을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 가스 방출 홀을 설치한 세라믹스 부재는, 사출(射出) 성형 또는 압출 성형, 또는 특수한 주조 성형법 등에 의하여 형성할 수 있다.
가스 방출 홀의 구체적인 치수로는, 그 홀 직경을 샤워 플레이트의 직하에 형성되는 플라즈마의 시스 두께의 두 배 이하로 하고, 또한, 그 길이를 처리실에서의 전자의 평균 자유 행정보다 크게 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상술한 본 발명의 샤워 플레이트를 이용하여, 플라즈마 여기용 가스를 플라즈마 처리 장치 내로 공급하고, 공급된 플라즈마 여기용 가스를 마이크로파로 여기하여 플라즈마를 발생시키고, 해당 플라즈마를 이용하여 산화, 질화, 산질화, CVD, 에칭, 플라즈마 조사(照射) 등을 기판에 처리할 수 있다.
또한, 1 홀 이상의 가스 방출 홀을 갖는 세라믹스 부재를 세로 홀에 장착한 본 발명의 샤워 플레이트는, 원료 분말을 성형하여 세로 홀을 가공 형성한 샤워 플레이트의 그린체, 탈지체 또는 가(假)소결체의 상기 세로 홀에, 1 홀 이상의 가스 방출 홀을 갖는 세라믹스 부재의 그린체, 탈지체, 가소결체 또는 소결체를 장입(裝入)한 후에 동시에 소결함으로써 제조할 수 있다. 또한, 상기 세라믹스 부재와 동시에 다공질 가스 유통체의 그린체, 탈지체, 가소결체 또는 소결체를 장입한 후에 동시에 소결함으로써 제조할 수 있다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 샤워 플레이트의 세로 홀 부분으로 플라즈마가 역류하는 것을 방지할 수 있고, 샤워 플레이트 내부에서의 이상 방전 또는 가스의 퇴적의 발생을 억제할 수 있으므로, 플라즈마를 여기하기 위한 마이크로파의 전송 효율 또는 수율의 열화를 방지할 수 있다.
도 1은 가스 방출 홀의 애스팩트비와 플라즈마의 역류의 관계를 나타낸 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시한 샤워 플레이트의 가로 홀과 세로 홀의 배치를 나타낸다.
도 4는 도 2에 도시한 샤워 플레이트의 세로 홀의 상세를 나타낸다.
도 5는 세로 홀의 다른 예를 나타낸다.
도 6은 세로 홀의 또 다른 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸다.
도 8은 도 7에 도시한 샤워 플레이트의 상면에서 본 가로 홀과 세로 홀의 배치를 나타낸다.
도 9는 도 7에 도시한 샤워 플레이트와 커버 플레이트의 배치를 나타낸다.
도 10은 도 7에 도시한 샤워 플레이트의 세로 홀의 상세를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 샤워 플레이트에서의 세로 홀의 다른 예를 나타낸다.
도 12는 종래의 샤워 플레이트를 나타낸다.
*부호의 설명*
101 : 배기 포트
102 : 처리실
103 : 피처리 기판
104 : 유지대
105 : 세로 홀
105a : 제 1 세로 홀
105b : 제 2 세로 홀
106 : 샤워 플레이트
107 : 씰용의 O 링
108 : 커버 플레이트
109 : 씰용의 O 링
110 : 가스 도입 포트
111 : 가스 공급 홀
112 : 공간
113, 113’ : 세라믹스 부재
113a, 113a’ : 가스 방출 홀
114 : 다공질 세라믹스 소결체(다공질 가스 유통체)
115 : 면취 가공
116 : 슬롯판
117 : 지파판
118 : 동축 도파관
119 : 금속판
120 : 냉각용 유로
121 : 하단 샤워 플레이트
121a : 가스 유로
121b : 노즐
121c : 개구부
122 : 프로세스 가스 공급 포트
123 : RF 전원
200 : 샤워 플레이트
201 : 벽면
202 : 씰용의 O 링
203 : 링 형상 공간
204 : 가로 홀
205 : 세로 홀
205a : 제 1 세로 홀
205b : 제 2 세로 홀
300 : 오목부
이하, 실시예에 기초하여 본 발명의 실시의 형태를 설명한다.
(실시예 1)
도 2에, 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 마이크로파 플라즈마 처리 장치가 도시되어 있다. 도시된 마이크로파 플라즈마 처리 장치는 복수의 배기 포트(101)를 거쳐 배기되는 처리실(102)을 갖고, 처리실(102) 중에는 피처리 기판(103)을 유지하는 유지대(104)가 배치되어 있다. 처리실(102)을 균일하게 배기하기 위하여, 처리실(102)은 유지대(104)의 주위에 링 형상의 공간을 규정하고 있으며, 복수의 배기 포트(101)는 공간에 연통하도록 등간격으로, 즉, 피처리 기판(103)에 대해 축 대칭으로 배열되어 있다. 이 배기 포트(101)의 배열에 의하여, 처리실(102)을 배기 포트(101)에 의해 균일하게 배기할 수 있다.
처리실(102)의 상부에는, 유지대(104) 상의 피처리 기판(103)에 대응하는 위치에, 처리실(102)의 외벽의 일부로서, 직경이 408 mm, 비유전률이 9.8이며, 또한 낮은 마이크로파 유전 손실(유전 손실이 9 × 10-4 이하, 보다 바람직하게는 5 × 10-4 이하)인 유전체의 알루미나로 이루어지고, 다수(230 개)의 개구부, 즉, 세로 홀(105)이 형성된 판 형상의 샤워 플레이트(106)가 씰용의 O 링(107)을 거쳐 설치되어 있다. 또한, 처리실(102)에는, 샤워 플레이트(106)의 상면측, 즉, 샤워 플레 이트(106)에 대하여 유지대(104)와는 반대측에, 알루미나로 이루어진 커버 플레이트(108)가 별도의 씰용의 O 링(109)을 거쳐 설치되어 있다.
도 3은, 샤워 플레이트(106)와 커버 플레이트(108)의 배치를 나타내는 사시 모식도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 샤워 플레이트(106) 상면과 커버 플레이트(108)와의 사이에는, 플라즈마 여기용 가스 공급 포트(110)로부터 샤워 플레이트(106) 내로 열려진 연통하는 가스 공급 홀(111)을 거쳐 공급된 플라즈마 여기용 가스를 충전하는 공간(112)이 형성되어 있다. 환언하자면, 커버 플레이트(108)에 있어서, 커버 플레이트(108)의 샤워 플레이트(106)측의 면의, 세로 홀(105) 및 가스 공급 홀(111)에 대응하는 위치에 각각 이어지도록 홈이 설치되고, 샤워 플레이트(106)와 커버 플레이트(108)의 사이에 공간(112)이 형성된다. 즉, 세로 홀(105)은 공간(112)에 연통하도록 배치되어 있다.
도 4a 내지 4c에 세로 홀(105)의 상세를 나타낸다. 도 4a 내지 4c에서, 도 4a는 단면도, 도 4b 및 4c는 저면도이다. 세로 홀(105)은, 처리실(102)측에 설치된 직경 2.5 mm, 높이 1 mm의 제 1 세로 홀(105a)과, 또한, 그 앞(가스 도입측)에 설치된 직경 3 mm, 높이 8 mm의 제 2 세로 홀(105b)로 이루어지고, 이 세로 홀(105)에 세라믹스 부재(113)가 장착되어 있다. 세라믹스 부재(113)는, 알루미나계 세라믹스의 압출 성형품으로 이루어지고, 제 1 세로 홀(105a)에 장착되는 부분은 외경 2.5 mm × 길이 1 mm, 제 2 세로 홀(105b)에 장착되는 부분은 외경 3 mm × 길이 7 mm, 전체 길이가 8 mm이며, 그 내부에 직경 0.05 mm × 길이 8 mm의 가스 방출 홀(113a)이 설치되어 있다. 즉, 가스 방출 홀(113a)의 애스팩트비(길이 / 홀 직경) 는 8 / 0.05 = 160이다. 가스 방출 홀(113a)의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 도 4b 및 도 4c에는 7 ~ 3 개의 예를 나타내고 있으나, 보다 바람직하게는, 개수를 가능한한 많게 하여 가스 방출 속도를 늦추는 것이 좋다. 또한, 이 예와 같이, 가스 방출 홀(113a)의 직경을 0.05 mm 정도까지 작게 한 경우에는, 세라믹스 부재(113)의 외경은 1 mm 정도까지 작게하는 것도 가능하다.
도 5a 및 도 5b에, 세로 홀(105)의 다른 예를 나타낸다. 도 5a 및 도 5b에서, 도 5a는 단면도, 도 5b는 저면도이다. 이 예에서는, 직경이 0.2 mm이고 길이가 8 ~ 10 mm의 가스 방출 홀(113a)이 1 개만 설치되어 있다.
도 6a 및 도 6b에, 세로 홀(105)의 또 다른 예를 나타낸다. 도 6a 및 도 6b에서, 도 6a는 단면도, 도 6b는 저면도이다. 도 6a 및 도 6b에서, 세로 홀(105)은, 처리실(102)측으로부터, 직경 5 mm, 높이 5 mm의 제 1 세로 홀(105a)과, 직경 10 mm, 높이 10 mm의 제 2 세로 홀(105b)로 이루어지고, 이 세로 홀(105)에 6 개의 직경 0.05 mm의 가스 방출 홀(113a)이 형성된, 총 높이 8 mm의 원 기둥 형상의 세라믹스 부재(113)가 장착되어 있다.
또한, 도 4a 내지 도 6b에 도시한 세로 홀(105)에서는, 그 가스 도입측의 모서리부에, 마이크로파의 전계가 집중하여 플라즈마 여기용 가스에 착화(着火)하여 플라즈마가 자기(自己) 발생하는 것을 방지하기 위하여 면취 가공(115)이 실시되어져 있다. 이 면취 가공은, C 면취, 보다 바람직하게는 R 면취 가공으로 하고, C 면취 후에 그 각부를 R 면취 가공하는 것도 가능하다.
또한, 도 6a 및 도 6b에는, 플라즈마의 역류를 방지하는 2 중 안전 대책을 위하여, 또는, 플라즈마 여기용 가스에 착화하여 플라즈마가 자기(自己) 발생하는 공간을 없애기 위하여, 세라믹스 부재(113)의 가스 도입측에, 가스 유통 방향으로 연통한 기공을 갖는 다공질 세라믹스 소결체(114)를 설치한 예를 나타내고 있다.
이어서, 도 2를 참조하여 플라즈마 여기용 가스의 처리실로의 도입 방법을 나타낸다. 가스 도입 포트(110)로부터 도입된 플라즈마 여기용 가스는, 가스 공급 홀(111) 및 공간(112)을 경유하여 세로 홀(105)로 도입되고, 그 선단(先端) 부분에 설치된 세라믹스 부재(113)의 가스 방출 홀(113a)로부터 처리실(102)로 방출된다.
샤워 플레이트(106)의 상면을 덮는 커버 플레이트(108)의 상면에는, 마이크로파를 방사하기 위한 슬릿이 다수 열려있는 래디얼 라인 슬롯 안테나의 슬롯판(116), 마이크로파를 직경 방향으로 전파시키기 위한 지파판(117) 및 마이크로파를 안테나로 도입하기 위한 동축 도파관(118)이 설치되어 있다. 또한, 지파판(117)은 슬롯판(116)과 금속판(119)에 의하여 개재되어 있다. 금속판(119)에는 냉각용 유로(120)가 설치되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 슬롯판(116)으로부터 방사된 마이크로파에 의하여, 샤워 플레이트(106)로부터 공급된 플라즈마 여기용 가스를 전리시킴으로써, 샤워 플레이트(106)의 직하(直下) 수 밀리미터의 영역에서 고밀도 플라즈마가 생성된다. 생성된 플라즈마는 확산에 의하여 피처리 기판(103)에 도달한다. 샤워 플레이트(106)로부터는 플라즈마 여기용 가스 외에, 적극적으로 래디컬을 생성시키는 가스로서, 산소 가스 또는 암모니아 가스를 도입해도 좋다.
도시된 플라즈마 처리 장치에서는, 처리실(102) 중, 샤워 플레이트(106)와 피처리 기판(103)과의 사이에 알루미늄 또는 스테인레스 등의 도체로 이루어진 하단 샤워 플레이트(121)가 배치되어 있다. 이 하단 샤워 플레이트(121)는, 프로세스 가스 공급 포트(122)로부터 공급되는 프로세스 가스를 처리실(102) 내의 피처리 기판(103)으로 도입하기 위한 복수의 가스 유로(121a)를 구비하고, 프로세스 가스는 가스 유로(121a)의 피처리 기판(103)에 대응하는 면에 형성된 다수의 노즐(121b)에 의하여, 하단 샤워 플레이트(121)와 피처리 기판(103)과의 사이의 공간으로 방출된다. 여기서 프로세스 가스로서는, PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 프로세스의 경우, 실리콘계의 박막 형성을 행하는 경우에는 실란 가스 또는 디실란 가스, 저유전율막을 형성하는 경우에는 C5F8 가스가 도입된다. 또한, 프로세스 가스로서 유기 금속 가스를 도입한 CVD도 가능하다. 또한, RIE(Reactive Ion Etching) 프로세스의 경우, 실리콘 산화막 에칭의 경우에는 C5F8 가스와 산소 가스, 금속막 또는 실리콘의 에칭의 경우에는 염소 가스 또는 HBr 가스가 도입된다. 에칭할 때에 이온 에너지가 필요한 경우에는, 상기 유지대(104) 내부에 설치된 전극에 RF 전원(123)을 콘덴서를 거쳐 접속하고, RF 전력을 인가함으로써 자기(自己) 바이어스 전압을 피처리 기판(103) 상에 발생시킨다. 흘리는 프로세스 가스의 가스 종류는 상기에 한정되지 않고, 프로세스에 따라 흘리는 가스, 압력을 설정한다.
하단 샤워 플레이트(121)에는, 인접하는 가스 유로(121a)끼리의 사이에, 하 단 샤워 플레이트(121)의 상부에서 마이크로파에 의해 여기된 플라즈마를 피처리 기판(103)과 하단 샤워 플레이트(121)와의 사이의 공간으로 확산에 의해 효율적으로 통과시키는 크기의 개구부(121c)가 형성되어 있다.
또한, 고밀도 플라즈마에 노출됨으로써 샤워 플레이트(106)로 유입되는 열류(熱流)는, 슬롯판(116), 지파판(117) 및 금속판(119)을 거쳐 냉각용 유로(120)로 흐르고 있는 물 등의 냉매에 의하여 열이 배출된다.
여기서, 다시 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 도 4a 내지 도 4c에 도시한 알루미나 재료로 이루어진 원기둥 형상의 세라믹스 부재(113)에 열린 복수의 가스 방출 홀(113a)은, 상술한 바와 같이 직경 0.05 mm이다. 이 수치는, 1012 cm-3의 고밀도 플라즈마의 시스(sheath) 두께인 0.04 mm의 두 배보다는 작지만, 1013 cm-3의 고밀도 플라즈마의 시스 두께인 0.01 mm의 두 배보다는 크다.
또한, 플라즈마에 접해있는 물체 표면에 형성되는 시스의 두께(d)는 다음 식에서 주어진다.
Figure 112009008206571-pct00001
여기서, V0는 플라즈마와 물체의 전위차(단위는 V), Te는 전자 온도(단위는 eV)이며, λD는 다음 식에서 주어진 데바이 길이(debye length)이다.
Figure 112009008206571-pct00002
여기서, ε0는 진공의 투자(透磁)율, k는 볼트만 상수, ne는 플라즈마의 전자 밀도이다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 플라즈마의 전자 밀도가 상승하면 데바이의 길이는 감소되므로, 플라즈마의 역류를 막는 관점에서는, 가스 방출 홀(113a)의 홀 직경은 보다 작은 것이 바람직하다고 할 수 있다.
Figure 112009008206571-pct00003
또한, 가스 방출 홀(113a)의 길이를 전자가 산란될 때까지의 평균 거리인 평균 자유 행정(行程)(mean free path)보다 길게 함으로써, 플라즈마의 역류를 극적으로 저감시킬 수 있게 된다. 표 2에, 전자의 평균 자유 행정을 나타낸다. 평균 자유 행정은 압력에 반비례하고, 0.1 Torr일 때에 4 mm가 되었다. 실제로는 가스 방출 홀(113a)의 가스 도입측은 압력이 높으므로 평균 자유 행정은 4 mm보다 짧아지지만, 도 4a 내지 도 4c에서는 0.05 mm 직경의 가스 방출 홀(113a)의 길이를 8 mm로 하여, 평균 자유 행정보다 긴 값으로 되어 있다.
Figure 112009008206571-pct00004
단, 평균 자유 행정은 어디까지나 평균 거리이므로, 통계적으로 보면 더욱 긴 거리를 산란되지 않고 진행하는 전자가 존재할 가능성이 있다. 따라서, 만약의 플라즈마의 역류를 보다 완전하게 방지하기 위하여, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 가스 방출 홀(113a)의 가스 도입측에, 가스 유통 방향으로 연통하는 기공(氣孔)을 갖는 다공질 세라믹스 소결체(114)를 설치해도 좋다.
다공질 세라믹스 소결체(114)의 기공(氣孔) 직경의 크기는, 기공의 안으로 플라즈마가 역류하고, 제 2 세로 홀(105b)에서의 이상 방전을 억제하기 위하여, 샤워 플레이트(106) 직하에 형성되는 고밀도 플라즈마의 시스 두께의 두 배 이하, 바람직하게는 시스 두께 이하인 것이 바람직하다. 도 6에서의 다공질 세라믹스 소결체(114)의 평균 기공 직경은 10 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이하이며, 1013 cm-3의 고밀도 플라즈마의 시스 두께인 10 ㎛와 동일한 정도 이하이다. 이와 같이 함으로써, 1013 cm-3의 고밀도 플라즈마에 대해서도 본 샤워 플레이트를 이용할 수 있다.
이상의 구성을 갖는 샤워 플레이트(106)에 의하여, 세로 홀(105)의 가스 도입측으로 플라즈마가 역류하는 것을 방지할 수 있고, 샤워 플레이트(106) 내부에서의 이상 방전 또는 가스의 퇴적의 발생을 억제할 수 있으므로, 플라즈마를 여기하기 위한 마이크로파의 전송 효율 또는 수율의 열화를 방지할 수 있게 되었다. 또한, 플라즈마에 접하는 면의 평탄도를 저해하지 않고도, 효율적인 플라즈마 여기가 가능해졌다. 또한, 가스 방출 홀(113a)은, 샤워 플레이트(106)와는 별개의 세라믹스 부재(113)에 압출 성형법 등에 의하여 형성되므로, 샤워 플레이트에 홀 가공에 의하여 가스 방출 홀을 형성하는 경우에 비해 미세하고 긴 가스 방출 홀을 용이하게 형성 할 수 있게 되었다.
또한, 피처리 기판(103)으로 균일하게 플라즈마 여기용 가스 공급을 행하고, 또한, 하단 샤워 플레이트(121)로부터 노즐(121b)을 거쳐 프로세스 가스를 피처리 기판(103)으로 방출한 결과, 하단 샤워 플레이트(121)에 설치된 노즐(121b)로부터 피처리 기판(103)으로 향한 프로세스 가스의 흐름이 균일하게 형성되어, 프로세스 가스가 샤워 플레이트(106)의 상부로 되돌아오는 성분이 감소되었다. 결과적으로, 고밀도 플라즈마에 노출됨에 따른 과잉 해리에 의한 프로세스 가스 분자의 분해가 감소되고, 또한, 프로세스 가스가 퇴적성 가스라고 해도, 샤워 플레이트(106)로의 퇴적에 따른 마이크로파 도입 효율의 열화 등이 발생되기 어려워졌기 때문에, 세정 시간의 단축과, 프로세스 안정성 및 재현성을 높여 생산성을 향상시키고, 또한, 고품질의 기판 처리가 가능해졌다.
또한, 이상의 실시예에서, 제 1 세로 홀(105a) 및 제 2 세로 홀(105b)의 개수, 직경 및 길이, 세라믹스 부재(113)에 열려있는 가스 방출 홀(113a)의 개수, 직경 및 길이 등은 본 실시예의 수치에 한정되지 않는다.
(실시예 2)
도 7에, 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 마이크로파 플라즈마 처리 장치가 도시되어 있다. 제 1 실시예와 중복되는 부분은 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
본 실시예에서는, 처리실(102)의 상부에는, 유지대(104) 상의 피처리 기판(103)에 대응하는 위치에, 처리실(102)의 외벽의 일부로서, 비유전율이 9.8이며, 또한 낮은 마이크로파 유전 손실(유전 손실이 9 × 10-4 이하)인 유전체의 알루미나로 이루어지는 샤워 플레이트(200)가 씰용의 O 링(107)을 거쳐 설치되어 있다. 또한, 처리실(102)을 구성하는 벽면(201)에 있어서, 샤워 플레이트(200)의 측면에 대응하는 위치에, 두 개의 씰용의 O 링(202)과 샤워 플레이트(200)의 측면에 의하여 둘러싸인 링 형상 공간(203)이 설치되어 있다. 링 형상 공간(203)은 플라즈마 여기용 가스를 도입하는 가스 도입 포트(110)와 연통하고 있다.
한편, 샤워 플레이트(200)의 측면에는 가로 방향으로 직경 1 mm의 다수의 가로 홀(204)이 샤워 플레이트(200)의 중심 방향을 향하여 열려져있다. 동시에, 이 가로 홀(204)과 연통하도록 다수(230 개)의 세로 홀(205)이 처리실(102)로 연통하여 열려져있다.
도 8은, 샤워 플레이트(200)의 상면에서 본 가로 홀(204)과 세로 홀(205)의 배치를 나타낸다. 도 9는, 가로 홀(204)과 세로 홀(205)의 배치를 나타낸 사시 모식도이다. 또한, 도 10은, 세로 홀(205)의 다른 상세예를 나타낸다. 세로 홀(205)은 처리실(102)측에 설치된 직경 10 mm, 깊이 8 mm인 제 1 세로 홀(205a)과, 또한, 그 앞(가스 도입측)에 설치된 직경 1 mm인 제 2 세로 홀(205b)로 이루어져, 가로 홀(204)에 연통하고 있다. 또한, 제 1 세로 홀(205a)에는, 처리실(102)측에서 보았을 때 알루미나 압출 성형품으로 이루어지고, 복수의 직경 0.05 mm인 가스 방출 홀(113a)이 열려있는 높이 6 mm인 세라믹스 부재(113)와, 직경 10 mm, 높이 2 mm인 원 기둥 형상의, 가스 유통 방향으로 연통한 기공을 갖는 다공질 세라믹스 소결체(114)가 순서대로 장착되어 있다. 즉, 본 실시예에서의 가스 방출 홀(113a)의 애스팩트비(길이 / 홀 직경)는 6 / 0.05 = 120이다.
본 실시예에서, 가스 도입 포트(110)로부터 도입된 플라즈마 여기용 가스는, 링 형상 공간(203)으로 도입되고, 또한 가로 홀(204), 세로 홀(205)을 거쳐, 최종적으로는 세로 홀(205)의 선단(先端) 부분에 설치된 가스 방출 홀(113a)로부터 처리실(102)로 도입된다.
이상의 본 실시예에서도 제 1 실시예와 유사한 효과가 얻어진다.
또한, 본 실시예에서, 제 1 세로 홀(205a) 및 제 2 세로 홀(205b)의 개수, 직경 및 길이, 세라믹스 부재(113)에 열려있는 가스 방출 홀(113a)의 개수, 직경 및 길이 등은 실시예의 수치에 한정되지 않는다. 또한, 가스 방출 홀(113a)의 가스 도입 측에 설치한 다공질 세라믹스 소결체는 반드시 필수 구성 요건으로 하지는 않는다.
(실시예 3)
도 11은 본 발명의 샤워 플레이트에 있어서의 세로 홀의 다른 예를 나타낸다. 상기 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 대응하는 구성에는 동일한 부호를 붙여 설명한다.
도 11의 예에서는, 제 2 세로 홀(105b)(또는 205b)에 직경이 0.05 mm인 가스 방출 홀(113a＇)을 6 개 설치한, 직경이 1 mm이고 길이가 4mm인 세라믹스 부재(113＇)를 장착하고, 제 1 세로 홀(105a)(또는 205a)에 외경이 7 mm이고 높이가 2 mm이며 또한 직경이 0.05 mm인 가스 방출 홀(113a)을 61 개 설치한 세라믹스 부재(113)를 장착하고 있다. 또한, 세라믹스 부재(113)의 가스 도입측에는 직경이 5 mm이며 깊이가 0.2 mm인 오목부(300)가 설치되어 있으며, 6 개의 가스 방출 홀(113a＇)로부터 방출된 플라즈마 여기용 가스가 이 오목부(300)로 확산 충만된 후, 61 개의 가스 방출 홀(113a)로부터 방출된다. 즉, 6 개의 가스 방출 홀(113a＇)의 가스 유통 속도에 대하여, 61 개의 가스 방출 홀(113a)로부터 방출되는 가스 속도는 약 1 / 10으로 저감되게 되는 결과, 플라즈마 여기용 가스가 처리실(102)을 향하여 세라믹스 부재(113)의 넓은 면으로부터 완만하게 방출되므로, 난류(亂流) 현상이 없는 균일한 플라즈마가 형성된다. 또한, 세라믹스 부재(113) 대신에, 도 6에서 사용된 바와 같은 다공질 세라믹스 소결체(114)를 장착해도 좋다.
이상의 각 실시예에서 설명한 세라믹스 부재(113, 113＇)를 세로 홀에 장착한 샤워 플레이트는 이하의 방법에 의하여 제조할 수 있다.
(제조예 1)
평균 분말 입자 직경이 0.6 ㎛이고 순도가 99.99%인 Al2O3 분말 100 질량부에 대하여, 압출 성형용 바인더 5 질량부와 수분 15 질량부를 배합하여 혼연(混練)한 후, 소정의 압출 성형 노즐로부터 압출하여 건조함으로써, 가스 방출 홀의 하부 홀(소결 후에 가스 방출 홀이 되는 홀)이 형성된 세라믹스 부재용 그린체를 얻었다.
이 세라믹스 부재용 그린체를 400 ~ 600℃에서 소성한 탈지체, 600 ~ 1200℃에서 소성한 가(假)소결체, 1200 ~ 약 1400℃(상대 밀도가 95%에 달하는 소결 온도)에서 소결한 예비 소결체, 또한, 상대 밀도가 95% 이상이 되도록 소결한 소결체를 준비하고, 또한, 각각의 소성 온도(소결 온도)에서의 소성 수축율과 소성 후의 치수를 측정해 둔다. 또한, 샤워 플레이트의 소결 온도와 동일한 온도로 소결한 경우의 소결 수축율을 측정한 결과, 그린체에 대하여 18.8%였다.
한편, 샤워 플레이트용 재료로서, 평균 분말 입자 직경이 0.6 ㎛이고, 순도가 99.99%인 Al2O3 분말에 3 질량%의 왁스를 배합하여 얻은 평균 입자 직경 70 ㎛인 분무 건조 조립(造粒) 분체(粉體)를 78 ~ 147 MPa의 각종 압력으로 프레스 성형한 후, 외경, 두께, 가로 홀 및 세로 홀 등을 소정 치수로 성형 가공한 샤워 플레이트용 그린체를 준비하였다. 또한, 이 샤워 플레이트용 그린체는, 프레스 성형 압력에 의하여 소결 수축율이 다르며, 또한, 78 MPa인 경우에는 소결 수축율이 19%이고, 147 MPa인 경우에는 16.2%였다.
여기서, 78 MPa의 압력으로 프레스 성형한 샤워 플레이트용 그린체의 세로 홀(도 4의 제 2 세로 홀(105b)에 대응하는 내경 치수가 3.7 mm)에, 상기 세라믹스 부재용 그린체(도 4의 제 2 세로 홀(105b)에 대응하는 외경 치수가 3.695 mm)를 장착하여, 1500℃의 온도에서 동시 소결함으로써, 실시예 1의 도 4에 도시한 샤워 플레이트를 얻었다.
이 때, 제 2 세로 홀(105b)의 소결 후의 치수는, 계산 상, 내경 × (100% - 19%) = 3.7 × 0.81 = 2.997 mm가 되고, 마찬가지로, 세라믹스 부재의 제 2 세로 홀(105b) 부분의 외경 치수는, 3.695 × 0.812 = 3.000 mm가 된다. 이 제 2 세로 홀(105b) 부분의 상기 내경 치수와 외경 치수의 차 0.003 mm가 상호 간의 가열 결합력으로서 작용하여 상호 간의 소결 결합력이 생기는 결과, 강고한 장착 고정이 확보된다.
(제조예 2)
상기 제조예 1에서 준비한 것과 동일한 샤워 플레이트용 그린체와, 450℃에서 소성하여 소성 수축이 거의 발생하지 않은 탈지체를 준비하고, 각각의 세로 홀에, 제조예 1에서 준비한 세라믹스 부재용의 탈지체, 가소결체, 예비 소결체 및 소결체를 장착하여 동시 소결을 행하였다. 본 제조예에서는 상기 제조예 1과 마찬가지로, 실시예 1의 도 4에 도시한 제 2 세로 홀(105b)에 대응하는 내경 치수가 3.7 mm인 샤워 플레이트용 그린체와 탈지체를 이용하고, 또한, 세로 홀(105)에 장착하는 세라믹스 부재의 탈지체, 가소결체, 예비 소결체 및 소결체의 소결 수축율과 소결 후의 치수를 사전에 측정해 두고, 이들 세라믹스 부재의 소결 후의 제 2 세로 홀(105b)에 대응하는 부분의 외경 치수가 제 2 세로 홀(105b)의 내경 치수보다 1 ㎛ 이상 커지는 치수에 상당하는 세라믹스 부재를 이용한다. 이에 의해, 그 치수 차가 가열 결합력으로서 작용하고, 이 가열 결합력에 상당하는 소결 결합력이 커질수록 장착 경계층의 결정 입자가 일체화된 연속상을 형성하게 된다.
또한, 제 2 세로 홀(105b)에 상당하는 소결체의 외경 치수가 3.1 mm인 세라믹스 부재를 세로 홀에 장착하여 동시 소결함으로써 발생된 0.103 mm(100 ㎛ 이상)의 치수 차에 상당하는 가열 결합 응력은, 그 대부분이 샤워 플레이트 측에 구성 결정 입자의 디스로케이션 또는 확산 소결, 또는 약간의 소성(塑性) 유동에 의하여 흡수되고, 일부분이 세라믹스 부재에 흡수되는 결과, 샤워 플레이트 및 세라믹스 부재 모두에 인장 응력 또는 압축 응력에 기인하는 파손 또는 크랙이 발생되지 않고, 강고하게 장착될 수 있다.
(제조예 3)
상기 제조예 1 및 2에서 준비하고, 또한, 소결 치수를 조사한 프레스 성형 압력 147 MPa로 성형한 샤워 플레이트용 그린체를 600 ~ 1200℃에서 소성한 가소결체의 세로 홀에, 가열 결합력이 1 ~ 100 ㎛인 치수 차에 상당하는 세라믹스 부재의 가소결체 또는 소결체를 장착하여, 실시예 1의 도 4에 도시한 샤워 플레이트를 제조하였다.
또한, 샤워 플레이트용 그린체를 상대 밀도가 95 ~ 97%의 범위로 소성한 예비 소결체의 세로 홀에, 세라믹스 부재의 소결체를 장착하여, 온도 1450℃, 불활성 가스의 압력 1500 kg/cm2의 분위기에서 HIP 처리함으로써, 동시 소결된 강고한 장착을 달성할 수도 있다.
또한, 샤워 플레이트의 세로 홀과 세라믹스 부재의 치수, 형상은, 실시예 2의 도 10에 도시한 바와 같은 스트레이트형 형상, 즉, 세라믹스 부재의 외경이 원 기둥 형상이 되도록 형성함으로써, 제조가 간단하고 장착 및 동시 소결이 용이해지므로 바람직하다.
(제조예 4)
다공질 가스 유통체에 관해서는, 평균 분말 입자 직경이 0.6 ㎛이고, 순도가 99.99%인 Al2O3 분말에 3 질량%의 왁스를 배합하여 얻은 평균 입자 직경 70 ㎛인 분무 조립(造粒) 분체(粉體)를, 분체의 상태로 800℃에서 소성하여 가소결 분체를 얻은 후, 상기 샤워 플레이트용의 Al2O3 분말을 3 질량% 첨가 혼합하여 프레스 성형하여 얻은 그린체를 소결함에 따라, 연통하는 기공에 의하여 형성된 가스 유통 경로에서의 애로(隘路)의 기공 직경이 2 ㎛, 유전 손실이 2.5 × 10-4, 평균 결정 입자 직경이 1.5 ㎛, 최대 결정 입자 직경이 수치 3 ㎛, 기공율이 40%, 평균 기공 직경이 3 ㎛, 최대 기공 직경이 5 ㎛, 굴곡 강도가 300 MPa인 다공질 가스 유통체용 재료가 얻어진다.
이 다공질 가스 유통체용의 그린체를 1200℃ 이상의 온도에서 소결한 가소결체 또는 소결체의 외경과 두께를 소정 치수로 가공한 후, 초음파 세정한 재료를 준비해 두고, 상기 제조예 1 ~ 3과 유사한 방법으로 샤워 플레이트용 그린체 또는 탈지체의 세로 홀에 장착하여 동시 소결함으로써, 도 6 및 도 10에서 도시한 바와 같은 샤워 플레이트를 얻을 수 있다.
본 발명의 샤워 플레이트는, 마이크로파 플라즈마 처리 장치 외에, 평행 평판형 고주파 여기 플라즈마 처리 장치, 유도 결합형 플라즈마 처리 장치 등, 각종 플라즈마 처리 장치에 이용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 플라즈마 처리 장치의 처리실의 상부에 배치되어, 상기 장치 내에 플라즈마를 발생시키기 위하여 플라즈마 여기용 가스를 방출하는 복수의 가스 방출홀을 구비한 샤워 플레이트에 있어서,
    가스 방출 홀은 샤워 플레이트에 개구된 복수의 세로 홀에 각각 장착한 세라믹스 부재의 내부에 적어도 1 홀 이상 설치되어 있으며, 가스 방출 홀의 길이와 홀 직경과의 애스팩트비(길이 / 홀 직경)가 20 이상인 샤워 플레이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가스 방출 홀의 직경이 샤워 플레이트의 직하에 형성되는 플라즈마의 시스 두께의 두 배 이하이고, 또한 길이가 처리실에서의 전자의 평균 자유 행정보다 긴 샤워 플레이트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세로 홀은 가스 도입측의 단부(端部)가 면취되어 있는 샤워 플레이트.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세로 홀은 길이 방향으로 직경이 다른 샤워 플레이트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 세로 홀의 가스 도입측의 직경이 가스 방출측의 직경보다 큰 샤워 플레이트.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 세로 홀의 가스 도입측의 직경이 가스 방출측의 직경보다 작은 샤워 플레이트.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 세라믹스 부재는 상기 세로 홀의 대 직경부와 소 직경부 모두에 걸쳐 장착되어 있는 샤워 플레이트.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세라믹스 부재의 가스 방출측의 단면(端面)은 샤워 플레이트의 가스 방출측의 면과 동일 평면을 이루는 샤워 플레이트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 세라믹스 부재의 가스 도입측의 단면(端面)은 상기 세로 홀의 내부에 있는 샤워 플레이트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 세라믹스 부재의 가스 도입측의 단면(端面)으로부터 가스 도입측에, 또한, 상기 세로 홀의 내부에 다공질 세라믹스 부재가 장착되어 있는 샤워 플레이트.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    가스 방출 홀은 각 세라믹스 부재에 복수 설치되어 있는 샤워 플레이트.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 세로 홀의 가스 도입측의 소 직경부에 제 1 세라믹스 부재가 장착되어 있고, 또한, 상기 세로 홀의 가스 방출 측의 대 직경부에 제 2 세라믹스 부재가 장착되어 있고, 이 제 2 세라믹스 부재의 가스 도입측에 오목부가 설치되고, 상기 제 1 세라믹스 부재의 가스 방출 홀로부터 방출된 플라즈마 여기용 가스는 상기 오목부로 확산 충만된 후, 상기 제 2 세라믹스 부재의 가스 방출홀로부터 플라즈마 처리 장치 내로 방출되도록 되어 있으며, 상기 제 2 세라믹스 부재의 가스 방출 홀의 수가 상기 제 1 세라믹스 부재의 가스 방출 홀의 수보다 많은 샤워 플레이트.
  13. 원료 분말을 성형하여 세로 홀을 가공 형성한 샤워 플레이트의 그린체, 탈지체 또는 가(假)소결체의 상기 세로 홀에, 길이와 홀 직경과의 애스팩트비(길이 / 홀 직경)가 20 이상인 가스 방출 홀을 내부에 1 홀 이상 갖는 세라믹스 부재의 그린체, 탈지체, 가소결체 또는 소결체를 장착한 후, 동시에 소결하는 샤워 플레이트의 제조 방법.
  14. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 샤워 플레이트를 배치한 플라즈마 처리 장치.
  15. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 샤워 플레이트를 이용하여, 플라즈마 여기용 가스를 플라즈마 처리 장치 내로 공급하고, 공급된 플라즈마 여기용 가스를 마이크로파로 여기하여 플라즈마를 발생시키고, 상기 플라즈마를 이용하여 산화, 질화, 산질화, CVD, 에칭, 또는 플라즈마 조사(照射)를 기판에 대하여 실시하는 플라즈마 처리 방법.
  16. 청구항 15에 기재된 플라즈마 처리 방법에 의하여 전자 장치의 제조에 사용되기 위한 기판을 처리하는 공정을 포함하는 전자 장치의 제조 방법.
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