KR100267418B1 - 플라스마처리방법및플라스마처리장치 - Google Patents

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엔도 마코토
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Abstract

본 발명은 플라스마 처리종료후 의 기판반송미스나 절연파괴를 방지할수 있는 플라스마 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
기판(10)을 기판재치대(44)상에 재치하고, 내측조(70)내를 배기하는 한편, 반응가스 도입관(37)으로부터 반응가스SiH4및 N2O를 내측조(70)내에 도입하여 내측조(70)내를 30∼100Pa의 압력으로 압력조절을 행하면서, 고주파전력을 인가하여 플라스마를 발생시켜서 기판(10)상에 SiO2막의 성막을 행한다. 성막에 필요한 시간이 경과하면, 고주파전력의 인가는 멈추고, 반응가스의 도입, 배기, 내측조(70)내의 압력조절은 계속한다. 이상태에서, 양극 히터(41)를 하강시키고, 기판승강 히터(52)를 상승시켜서 기판재치대(44)로부터 기판(10)을 들어올린다. 기판(10)이 들어올려진 후에, 반응가스의 공급 및 내측조(70)내의 압력조절을 멈추고, 내측조(70), 외측조(20)내를 고진공으로 한다. 그 후, 기판(10)을 기판반출구(23)로부터 반출한다.

Description

플라스마 처리방법 및 플라스마 처리장치
본 발명은 플라스마 처리방법 및 플라스마 처리장치에 관한 것으로, 특히 반도체소자나 액정표시소자(LCD)의 제조에 사용되는 플라스마CVD(Chemical Vapor Deposition)법 및 플라스마 CVD장치에 관한 것이다.
종래의 플라스마 CVD법에 있어서는, 예를 들면 처리실내를 소정의 가스에 의해 소정의 압력으로 압력조절을 행하면서 고주파전원에 의해 음극, 양극 사이에 고주파전력을 인가하여 플라스마를 발생시켜 양극측의 기판재치대상에 재치된 기판에 성막을 행하고, 성막에 필요한 소정의 시간이 경과하면, 고주파전력의 인가와 반응가스의 도입과 처리실내의 압력조절을 동시에 멈추어 처리실내를 고진공상태가 되도록 배기하고, 처리실내가 소정의 진공도에 도달한 후에, 기판재치대로부터 기판을 분리하여 들어올리고, 그 후, 반송로봇에 의해 기판을 처리실로부터 반출하고 있었다.
그러나, 성막후 상술한 종래의 플라스마 CVD법의 시퀀스에 의해 기판을 반송하면, 기판반송시에 기판이 근접하는 음극에 부착한 채이거나, 기판이 음극에 일단 부착한 후 기판재치대에 떨어지거나, 또 떨어져서 기판이 갈라져 버리거나 하여, 기판반송미스를 일으키는 일이 있었다. 또, 기판이 가깝게 접지되어 있는 장소와 스파크를 일으키는 경우가 있고, 그 결과, 성막한 막이나 디바이스 패턴이 분산되어 버려 패턴결락이 발생하고, 그것에 의해 절연되어 있던 장소가 파괴되는 소위 절연파괴가 초래되는 경우도 있었다. 이와 같이, 기판반송미스나 절연파괴가 발생하는 경우가 있기 때문에, 종래의 플라스마 CVD법의 시퀀스에서는 안정하게 성막 프로세스 처리가 이루어지지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 플라스마 처리종료후의 기판반송미스나 절연파괴를 방지할 수 있는 플라스마 처리방법 및 플라스마 처리장치를 제공하는 데에 있다.
제1도는 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD방법 및 플라스마 CVD장치를 설명하기 위한 종단면도,
제2도는 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD방법 및 플라스마 CVD장치를 설명하기 위한 횡단면도,
제3도는 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD장치에 사용되는 기판반송장치를 설명하기 위한 평면도,
제4도는 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD장치의 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도,
제5도는 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD방법 및 플라스마 CVD장치가 적용되는 LCD용 매엽식(枚葉式) 플라스마 CVD장치를 설명하기 위한 블록도,
제6도는 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD방법을 설명하기 위한 시퀀스도,
제7도는 비교를 위한 플라스마 CVD방법을 설명하기 위한 시퀀스도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 기판 20 : 외측조
21 : 기판반입구 22, 24 : 게이트 밸브
23 : 기판반출구 27,29 : 구멍
30 : 케소드 32 : 음극 히터
34 : 샤워 플레이트 35 : 반응가스 분산구
37, 371, 372 : 반응가스 도입관
38 : 간극 40 : 양극
41 : 양극 히터 44 : 기판재치대
46 : 히터구동축 52 : 기판승강핀
54 : 기판승강핀 구동축
61, 62, 63, 64, 65, 91, 92 : 배기관
66 : 압력조절 밸브 70 : 내측조
72 : 전극 홀더 74 : 내측조 내벽
76 : 절연체 82 : 전압검출기
84 : 고주파전원 90 : 고진공 펌프
96, 1001, 1002, 1006 : 개폐밸브
100 : 플라스마 CVD장치
200 : LCD용 매엽식 플라스마 CVD장치
1000 : 컨트롤러 1003, 1004 : 매스 플로 컨트롤러
1005, 1005' : 기판반송장치 1030 : 성막(成膜)처리조
1040 : 통팔 제어부 1041 : 밸브 제어부
1042 : 가스유량 제어부 1043 : 압력 제어부
1044 : 고주파출력 제어부 1045 : 온도 제어부
1046 : 기판이탈 제어부 1047 : 기판반송 제어부
1048 : 표시부 1049 : 입력부
110, 1120 : 기판반송실 S1, S2 : 카세트 스탠드
T1, T5 : 대기용 반송 로봇 T2, T3, T4 : 진공용 반송 로봇
L1, L2 : 로드 록실 R1, R2, R3 : 성막처리실
H : 기판가열실
본 발명자들은 예의 연구한 결과, 상기 기판반송 미스나 절연파괴가 성막중의 플라스마방전에 의해 기판에 발생한 대전전하나, 기판을 기판재치대로부터 분리할 때에 발생하는 박리대전에 의해 기판에 발생한 대전전하가 원인이 되어 초래되고 있다고 생각하기에 이르렀다. 즉, 기판은 성막중의 플라스마 방전에 의해 기판재치대상에 있어서 이미 대전하고 있으나, 기판을 고진공중에서 기판재치대로부터 분리하여 들어올리면, 박리대전이 발생하여 기판의 대전전위는 한층 커진다. 또한, 이 박리대전에 의한 대전전위는 기판을 들어올리는 속도가 크면 클수록 커지고, 속도가 작으면 작을수록 그 만큼 억제된다. 이와 같이, 플라스마에 의해 기판이 대전하고, 박리대전에 의해 기판의 대전전위가 커지기 때문에, 정전기에 의해 기판반송시에 기판이 근접하는 음극에 부착한 채이거나, 기판이 음극에 일단 부착한 후, 기판재치대에 떨어지거나, 또 떨어져서 기판이 갈라지거나 하여, 기판반송 미스를 일으키고 있었다. 또, 기판에 대전한 전하는 어딘가 가깝게 접지되어 있는 장소로 피하려고 하기 때문에, 기판이 가깝게 접지되어 있는 장소와 스파크를 일으키고, 그 결과 성막한 막이나 디바이스 패턴이 분산되어 버려 패턴결락이 발생하여, 그것에 의해 절연되어 있던 장소가 파괴되는 소위 절연파괴가 발생하였다.
본 발명은 이상의 견지에 의거하여 이루어진 것으로, 청구항1에 의하면, 처리실내의 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 상기 처리실내의 기판재치대에 재치된 기판의 플라스마처리를 행하는 공정과, 상기 고주파의 인가를 멈춘 후, 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 소정의 가스분위기중에 소정의 시간 쬐는 공정과, 그 후, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리장치가 제공된다.
고주파의 인가를 멈춘 후, 처리실내에 있어서 기판을 소정의 가스분위기중에 소정의 시간 쬠으로써, 플라스마 처리중에 플라스마방전에 의해 기판에 발생한 대전전하가 제거된다고 본 발명자들은 생각하고 있다.
또, 청구항2에 의하면, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이 상기 소정의 가스분위기중에서 상기 기판의 대전을 제거하는 공정인 것을 특징으로 하는 제1항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항3에 의하면, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이, 상기 소정의 가스분위기중에서 상기 기판을 상기 기판처리대로부터 분리하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 청구항1에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다. 이와 같이, 소정의 가스분위기중에서 기판을 기판재치대로부터 분리하면, 박리대전이 제거, 억제 또는 방지된다고 본 발명자들은 생각하고 있다.
또, 청구항4에 의하면, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 상기 기판재치대에 재치한 상태로, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 상기 소정의 시간 쬐는 공정이고, 그 후, 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 상기 기판재치대로부터 분리하는 공정을 또한 가지는 것을 특징으로 하는 청구항1에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항5에 의하면, 상기 기판을 상기 기판재치대로부터 분리하는
공정을, 제2 소정의 가스분위기중에서 행하는 것을 특징으로 하는 청구항4에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항6에 의하면, 상기 제2 소정의 가스분위기의 가스가 상기 소정의 분위기의 가스와 동일한 것을 특징으로 하는 청구항5에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
이 경우에는 바람직하게는 기판을 기판재치대에 재치한 상태로 기판을 소정의 가스분위기중에 소정의 시간 쬔 후, 연속하여 같은 가스분위기중에서 기판을 기판재치대로부터 분리한다.
또, 청구항7에 의하면, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이, 상기 고주파의 인가를 멈춘 직후에 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 상기 소정의 시간 죄는 공정인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항6에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항8에 의하면, 상기 기판의 플라스마처리를 행하는 공정이 상기 처리실내에 가스를 유입함과 동시에 상기 처리실로부터 가스를 배기하여 상기 처리실내를 소정의 압력으로 제어하면서, 상기 처리실내의 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 상기 처리실내의 상기 기판재치대에 재치된 상기 기판의 플라스마처리를 행하는 공정이고, 상기 기판을 소정의 가스분위기중에 죄는 상기 공정이 상기 플라스마처리후에 상기 고주파의 인가를 멈추고, 상기 처리실내에 유입하는 가스중의 적어도 1종류의 가스의 유입을 상기 고주파의 인가를 멈춘 후에도 계속하면서 상기 처리실내에 있어서 상기 소정의 가스분위기중에 상기 소정의 시간 쬐는 공정인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항7의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
이와 같이 하면, 고주파의 인가를 멈추기만 하거나 , 혹은 고주파의 인가를 멈춤과 동시에 불필요한 가스의 공급을 멈추기만 해도 되고, 성막에 사용한 가스를 다른 가스로 전환할 필요가 없어지기 때문에, 가스의 전환에 따르는 시간손실이 발생하는 것이 방지된다. 또, 처리실이나 기판에 접하는 가스종류는 플라스마 처리시와 동일하기 때문에, 오염에 대한 걱정이 없어지고 또한 다음의 플라스마 처리도 재현성좋게 행할 수 있게 된다. 또한, 가스분위기의 압력도 성막시와 동일하게 하는 것이 바람직하다.
또, 청구항9에 의하면, 상기 처리실내에 유입하는 가스중의 적어도 1종류의 가스의 유입을 계속하면서 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이, 상기 플라스마 처리후 상기 고주파의 인가를 멈추고, 상기 플라스마 처리시에 상기 처리실내에 유입하는 가스중 모든 가스의 유입을 상기 고주파의 인가를 멈춘 후에도 계속하면서 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 상기 소정의 시간 쬐는 공정인 것을 특징으로 하는 청구항8에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
이와 같이 하면, 고주파의 인가를 멈추는 것만으로 좋아지고, 조작이 간단해진다. 또한, 가스분위기의 압력도 성막시와 동일하게 하면, 조작이 더욱 간단해진다.
또, 청구항10에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 상기 처리실내에 있어서 가스를 계속 유입하는 가스분위기중인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항9의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항11에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 상기 처리실로부터의 배기를 멈춘 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항9의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항12에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 압력제어된 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항11의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항13에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 플라스마 처리시와 같은 압력으로 제어된 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항12에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항14에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 플라스마 처리시와 같은 유량으로 제어된 가스를 유입하는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항13의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다. 이와 같이 하면, 가스의 조작이 용이해진다.
또, 청구항15에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 압력을 0.2 내지 1.5Torr로 제어된 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항12 내지 청구항14의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다. 또한, 이 압력은 플라스마처리가 플라스마 CVD법인 경우, 그 중에서도 CVD법에 의한 산화실리콘의 성막인 경우에 특히 바람직한 범위이다.
또, 청구항16에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 제2 소정의 가스분위기가 플라스마처리시에 사용한 가스중의 1종류 이상의 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항15의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
이와 같이 하면, 처리실이나 기판에 접하는 가스종류는 플라스마 처리시와 동일하기 때문에, 오염의 염려가 없어지고, 또한 다음의 플라스마처리도 재현성좋게 행할 수 있게 된다. 또한, 가스분위기의 압력도 성막시와 동일하게 하는 것이 바람직하다.
또, 청구항17에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 적어도 1종류의 환원성가스를 포함하는 분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항16의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다. 이와 같은 환원성가스로서는 NH3, PH3, H2, SiH4등이 적절하게 사용된다.
또, 청구항18에 의하면, 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 산소원자를 그 구조식중에 가지는 적어도 1종류 포함하는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항17의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다. 산소원자를 그 구조식중에 가지는 가스로서는, 예를 들면 N2O를 들 수 있다.
또, 청구항19에 의하면, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 상기 기판상으로의 성막인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항18의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또한, 플라스마 CVD법에 의해 성막되는 막으로서는, 예를 들면, LCD의 제조에서는 SiO2막, SiN막, 비결정질 실리콘막, n+-비결정질 실리콘막등을 들 수 있다. 이 중에서도, 특히 SiO2막과 SiN막의 성막의 경우에 본 발명은 특히 현저한 효과가 있다. 또한, LCD제조의 경우에는, 기판으로서는 주로 글라스기판이 사용된다. 또, 본 발명은 반도체소자의 제조에도 적용되며, 이 경우에는 기판으로서 주로 Si웨이퍼가 사용된다.
또, 청구항20에 의하면, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 상기 기판상으로의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 성막된 막의 성분원자를 그 구조식중에 포함하는 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항19의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
이와 같이, 성막된 막의 성분원자를 그 구조식중에 포함하는 가스로 이루어지는 분위기중에 기판을 쬐면, 처리실 및 기판에 접하는 것은 성막시와 같은 종류의 가스성분이기 때문에, 오염의 염려가 적어지거나 또는 없어지고, 또 다음의 플라스마처리도 재현성이 좋은 것으로 할 수 있다.
또, 청구항21에 의하면, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 산화실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 산소원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 산소원자를 그 구조식중에 가지는 가스의 적어도 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 청구항20에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항22에 의하면, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 질화실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 질소원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 질소원자를 그 구조식중에 가지는 가스의 적어도 1종류이상의 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 청구항20에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항23에 의하면, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 13족 또는 15족의 불순물이 도핑된 비결정질 실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 상기 비결정질 실리콘막이 13족의 불순물이 도핑된 비결정질 실리콘막인 경우에는 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 13족의 원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 13족의 원자를 그 구조식중에 가지는 가스중의 적어도 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기이고, 상기 비결정질 실리콘막이 15족의 불순물이 도핑된 비결정질 실리콘막인 것인 경우에는, Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 15족의 원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 15족의 원자를 그 구조식중에 가지는 가스중의 적어도 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 청구항20에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
13족의 불순물로서는, 예를 들면 B를 들 수 있으며, 이 경우에는 13족의 그 구조식중에 가지는 가스로서는 B2H6등이 바람직하게 사용된다.
15족의 불순물로서는, 예를 들면 P나 As를 들 수 있으며, 이 경우에는 15족의 원자를 그 구조식중에 가지는 가스로서는 PH3나 AsH3등이 바람직하게 사용된다.
또, 청구항24에 의하면, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 n형의 비결정질 실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 인원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 인원자를 그 구조식중에 가지는 가스중의 적어도 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 청구항20 또는 청구항23에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
인원자를 그 구조식중에 가지는 가스로서는, 바람직하게는 PH3를 들수 있다. 또, 이 방법은 특히 n+형의 비결정질 실리콘막의 성막에 적절하게 사용된다.
또, 청구항25에 의하면, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 비결정질 실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2소정의 가스분위기가 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 청구항20 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항26에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 불활성가스 또는 수소가스를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항20 내지 청구항25의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
이와 같이, 본 발명은 원료가스로서 불활성가스 또는 수소가스에 의해 희석된 반응가스를 사용한 경우에도 유효하게 적용된다. 또한, 불활성가스로서는, N2가스나 He, Ar, kr, Xe등의 희석가스가 사용된다.
또, 청구항27에 의하면, Si원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 SinH2n+2(n은 1이상의 정수)로 표시되는 가스인 것을 특징으로 하는 청구항21 내지 청구항26의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
예를 들면, Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스가, SiH4인 경우, 고주파의 인가를 멈춘 후, SiH4분위기 그대로도 좋으나, Si2H6나 Si3H8로 전환해도 되며, 이들의 가스는 SinH2n+2의 구조식으로 표시되는 가스이다.
또, 청구항28에 의하면, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 H2가스를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항27에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
예를 들면, 성막용 가스가 SinH2n+2의 구조식으로 이루어지는 가스인 경우, Si는 성막에 기여하고, H원자의 일부는 H2가 되어 배기한다. 따라서, SinH2n+2의 구조식으로 이루어지는 가스에 H2가스를 첨가해도 아무런 지장이 없다.
또, 청구항29에 의하면, Si원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 SiF4, SiH2Cl2및 Si2aF6으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스인 것을 특징으로 하는 청구항22에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
질화실리콘막의 성막에는 SiF4, SiH2Cl2또는 Si2F6을 사용할 수 있으며, 그 경우에는 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스로서, SiF4, SiH2Cl2및 Si2F6으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스가 바람직하게 사용된다.
또, 청구항30에 의하면, 산소원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 N2O, CO2, CO 및 O2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스인 것을 특징으로 하는 청구항21에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
산화실리콘막의 성막에는, N2O, CO2, CO 또는 O2가 적절하게 사용되기 때문에, 그 경우에는 산소원자를 그 구조식중에 가지는 가스로서 N2O, CO2, CO 및 O2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스가 바람직하게 사용된다.
또, 청구항31에 의하면, 질소원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 NH3, N2및 F3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스인 것을 특징으로 하는 청구항22에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
질화실리콘막의 성막에는, NH3, N2또는 NF3가 적절하게 사용되기 때문에, 그 경우에는 그 구조식중에 가지는 가스로서, NH3, N2및 NF3로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스가 바람직하게 사용된다.
또, 청구항32에 의하면, 인원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 PH3인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법이 제공된다.
n형의 도핑으로서 P가 적절하게 사용되기 때문에, 그 경우에는 인원자를 그 구조식중에 가지는 가스로서, PH3가 바람직하게 사용된다.
또, 청구항33에 의하면, 상기 고주파의 인가를 멈춘 후, 상기 소정의 가스분위기에 다시 희석가스를 첨가한 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항32의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리장치가 제공된다.
또, 청구항34에 의하면, 상기 플라스마처리가 산화실리콘막, 질화실리콘막, 비결정질 실리콘막, n+-비결정질 실리콘막, 단결정 실리콘막 및 다결정 실리콘막중의 어느 하나의 막을 F원자를 그 구조식중에 가지는 가스와, H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류이상의 가스로 이루어지는 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 에칭하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 F원자를 그 구조식중에 가지는 가스, H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항16의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
F원자를 그 구조식중에 가지는 가스로서, F2, SF6, NF3, CF4, C2F6, C3F8, CHF3이 적절하게 사용되고, 에칭처리에서는 바람직하게 상기 F원자를 그 구조식중에 가지는 가스에 H2, He, N2, O2, NH3및 CO중의 어느 한 가스를 첨가하여 처리가 행해지기 때문에, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기를 F원자를 그 구조식중에 가지는 가스 H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기로 하는 것이 바람직하다.
또, 청구항35에 의하면, 상기 플라스마처리가 산화실리콘막, 질화실리콘막, 비결정질 실리콘막, n+-비결정질 실리콘막, 단결정 실리콘막 및 다결정 실리콘막중의 어느 하나의 막을 C1원자를 그 구조식중에 가지는 가스와, H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 에칭하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 C1원자를 그 구조식중에 가지는 가스, H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항16의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
C1원자를 그 구조식중에 가지는 가스로서는, HCl, Cl2, BCl3, CCl4가 적절하게 사용되고, 에칭처리에서는 상기 Cl원자를 그 구조식중에 가지는 가스에, H2, He, N2, O2, NH3및 CO중의 어느 하나의 가스를 첨가하여 처리가 행해지기 때문에, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기를 Cl원자를 그 구조식중에 가지는 H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기로 하는 것이 바람직하다.
또, 청구항36에 의하면, 상기 플라스마처리가 ITO(Indium Tin Oxide)막을 HI가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 에칭하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 HI가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항16의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항37에 의하면, 상기 플라스마처리가 Al막을 HCl, Cl2, BCl3및 CCl4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 에칭하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 HCl, Cl2, BCl3및 CCl4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항16의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항38에 의하면, 상기 플라스마처리가 Ar, He, Kr 및 Xe로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하는 스퍼터처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Ar, He Kr, Xe로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항16의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항39에 의하면, 상기 플라스마처리가 포토 레지스트를 O2, NF3및 H2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 애칭하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 O2, NF3및 H2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 청구항1 내지 청구항16의 어느 한 항에 기재된 플라스마 처리방법이 제공된다.
또, 청구항40에 의하면, 기판에 플라스마처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실내에 고주파를 인가가능한 고주파 인가용 전극과, 상기 처리실내에 설치된 기판재치수단과, 상기 처리실내에 연통하는 가스공급관과, 상기 처리실내에 연통하는 배기관과, 상기 가스공급관에 의해 상기 처리실내에 플라스마 처리용 가스를 공급함과 동시에 상기 배기관으로부터 상기 가스를 배기하면서 상기 처리실내를 소정의 감압으로 제어하면서 상기 전극에 의해 상기 가스에 고주파를 인가하여 상기 기판재치대에 재치된 기판을 소정시간 플라스마처리하고, 계속해서 상기 고주파의 인가를 멈춘 후, 상기 플라스마 처리시에 사용한 플라스마 처리용 가스의 구조식중에 포함되는 원자가 그 구조식중에 포함되는 가스를 유입하도록 제어하는 컨트롤러를 가지는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리장치가 제공된다.
또, 청구항41에 의하면, 상기 고주파 인가용 전극이 상기 처리실내에 서로 병행하게 설치된 평행평판형 2개의 전극이고, 상기 기판재치수단이 상기 2개의 전극중의 한쪽에 설치되고, 또는 상기 기판재치수단이 상기 제2 전극중의 상기 한쪽의 전극인 것을 특징으로 하는 청구항40에 기재된 플라스마 처리장치가 제공된다.
또, 청구항42에 의하면, 상기 기판재치수단으로부터 상기 기판을 이탈시키는 기판이탈수단을 또한 가지고, 상기 콘트롤러가 상기 고주파의 인가를 멈춘 후, 플라스마 처리시에 사용한 플라스마 처리용 가스의 구조식중에 포함되는 원자가 그 구조식중에 포함되는 가스를 소정시간 흘린 후, 기판이탈수단에 의해 상기 기판을 상기 기판재치수단으로부터 이탈하도록 제어하는 컨트롤러인 것을 특징으로 하는 청구항40 또는 청구항41에 기재된 플라스마 처리장치가 제공된다.
또, 청구항43에 의하면, 상기 기판재치수단으로부터 상기 기판을 이탈시키는 기판이탈수단을 또한 가지고, 상기 컨트롤러가 상기 고주파의 인가를 멈춘 후에도, 플라스마 처리시에 사용한 상기 플라스마 처리용 가스를 계속해서 상기 가스공급관에 의해 상기 처리실내에 계속 공급함과 동시에, 상기 고주파의 인가를 멈춘 직후부터 또는 상기 고주파의 인가를 멈추고나서 소정의 시간이 경과한 후에, 상기 기판이탈수단에 의해 상기 기판을 상기 기판재치수단으로부터 이탈하도록 제어하는 컨트롤러인 것을 특징으로 하는 청구항40 또는 청구항41에 기재된 플라스마 처리장치가 제공된다.
다음에, 본 발명의 일실시의 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도1, 도2는 각각 본 발명의 일실시의 형태를 설명하기 위한 플라스마 CVD장치의 종단면도 및 횡단면도이고, 도3은 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD장치에 사용되는 기판반송장치를 설명하기 위한 평면도이다.
본 실시의 형태의 플라스마 CVD장치(100)는 성막처리조(1030)와, 그 양측의 기판반송실(1110,1120)을 구비하고 있다. 성막처리조(1030)는 외측조(20)와 내측조(70)를 구비한 2조 구조로 되어 있다. 내측조(70)가 성막처리실로서 기능한다. 내측조(70)내에는 음극(30)와 양극(40)가 설치되어 있다. 음극(30)는 음극 히터(32)와 샤워 플레이트(34)와 반응가스 도입관(37)을 구비하고 있다.
반응가스 도입관(37)은 사용가스의 종류에 따라 적절하게 분기되는데, 본 실시의 형태에서는 2개의 반응가스 도입관(371, 372)으로 분기되어 있고, 반응가스 도입관(371,372)에는 개폐밸브(1001, 1002) 및 매스 플로 컨트롤러(1003, 1004)가 각각 설치되어 있다. 이에 따라, 반응가스의 선택을 하고, 또한 유량제어하면서 내측조(70)에 반응가스를 도입하고 있다.
음극 히터(32)는 시트상의 저항가열식 히터선(31)과 알루미늄부재(33)로 이루어져 있다. 샤워 플레이트(34)에는 복수의 반응가스 분산구(35)가 설치되어 있다. 음극(32)와 샤워 플레이트(34) 사이에는 극간(38)이 형성되어 있다.
양극(40)는 양극 히터(41)와 양극 히터(41)상에 설치된 기판재치대(44)를 구비하고 있다. 양극 히터(41)는 시트상의 저항가열식 히터선(42)과 알루미늄 부재(43)로 이루어져 있다.
음극(30)에는 고주파 전원(84)이 접속되어 있고, 양극(40)는 접지되어있다.
외측조(20)의 상판(26)에는 SUS제의 전극 홀더(72)가 고정되어 있다. 전극 홀더(72)의 내측에는 석영으로 이루어지는 절연체(76)가 전극 홀더(72)에 의해 고정되어 있다. 절연체(76)의 내측에는 상술한 음극(30)가 설치되어 있고, 음극(30)는 절연체(76)에 의해 내측조(20)와 절연되어 있다.
양극 히터(41)의 주위상에는 인코넬제, 알루미늄제 또는 SUS제의 외측조 외벽(74)이 전극 홀더(72)와 대응하여 설치되어 있다.
양극 히터(41)는 히터 구동축(46)에 고정되어 있고, 히터 구동축(46)을 승강시킴으로써 승강한다. 또한, 히터 구동축(46)은 에어실린더(47)를 승강시킴으로써 승강한다.
양극 히터(41)가 상승하면, 그 위에 설치된 내측조 외벽(74)도 상승하고, 전극 홀더(72)와 당접한다.
양극 히터(41)에는 배기관(61, 62)이 설치되어 있다. 배기배관(61)은 외측조(20)의 바닥판(28)에 설치된 구멍(27) 및 배기관(63)내에 삽입되어 있다. 배기배관(62)은 외측조(20)의 저판(28)에 형성된 구멍(29) 및 배기관(64)내에 삽입되어 있다. 배기관(61)과 저판(28)의 구멍(27)의 내벽 및 배기관(63)의 내벽 사이에는 간극이 있고, 배기관(62)과 저판(28)의 구멍(29)의 내벽 및 배기관(64)의 내벽 사이에도 간극이 있다. 배기관(63, 64)은 배기관(65)을 통해서 고진공 펌프(90)에 접속되어 있다. 또, 배기관(65)의 도중에는 압력조절 밸브(66)가 설치되고, 압력조절밸브(66)의 하류에는 개폐밸브(1006)가 설치되어 있다. 성막시에는 뒤에 설명하는 개폐밸브(96)를 닫고 개폐밸브(1006)을 열어, 내측조(70)내를 배기관(61, 63, 62, 64, 65)을 통해서 배기하고, 외측조(20)도 배기관(61)과 저판(28)의 구멍(27)의 내벽 및 배기관(63)의 내벽 사이의 간극, 배기관(62)과 저판(28)의 구멍(29)의 내벽 및 배기관(64)의 내벽 사이의 간극, 배기관(63, 64, 65)을 통해서 배기한다. 배기관(65)의 도중에는 압력조절 밸브(66)가 설치되어 있기 때문에, 내측조(70) 및 외측조(20)내는 소정의 압력으로 압력조절된다. 플라스마 CVD장치(100)의 압력은 외측조(20)의 상판(26)에 설치된 압력계(82)에 의해 측정한다.
또한, 이와 같이, 외측조(20)와 내측조(70) 사이를 진공으로 하기 때문에, 내측조(70)의 방열이 억제되고, 그 결과 내측조(70)를 핫 월(hot wall) 상태로 유지할 수 있기 때문에, 내측조(70)의 내벽에 박리하기 쉬운 생성물이 발생하지 않아, 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
또, 외측조(20)에는 배기관(92)이 설치되어 있고, 배기관(92)을 배기관(91)을 통해서 고진공 펌프(90)에 접속되어 있다. 배기관(92)의 도중에는 개폐밸브(96)가 설치되어 있다. 성막시 이외의 기판반송 동작중 등의 경우에는 개폐밸브(1006)를 통해서 개폐밸브(96)를 열고, 외측조(20)내를 배기관(92, 91)을 통해서 배기한다.
기판재치대(44)상에 재치된 기판(10)은 기판승강핀(52)에 의해 기판재치대(44)로부터 분리되어 승강된다. 또한, 기판승강핀(52)은 기판승강핀 구동축(54)에 부착되어 있고, 기판승강핀(54 )을 승강시킴으로써 승강한다.
외측조(20)의 측면(121, 123)에는 기판반입구(21), 기판반출구(23)가 각각 설치되어 있다. 기판반입구(21)에는 게이트 밸브(22)가 설치되고, 기판반출구(23)에는 게이트 밸브(24)가 설치되어 있다.
기판반송실(1110, 1120)에는 기판반입구(21), 기판반출구(23)를 각각 통과하여 기판을 반송하는 기판반송장치(1005, 1005')가 각각 설치되어, 기판처리를 행하는 내측조(70)내의 기판재치대(44)와 다른 처리조(도시하지 않음)내의 기판재치부 등과의 사이에서 기판반송이 행해진다.
본 실시의 형태의 기판반송장치(1005, 1005')는 다간접 로봇의 예이고, 로봇 아암(1027, 1027')이 구동부(1023, 1023')에 회전축(1026, 1026')으로 연결하고 있다. 연결 아암(1027, 1027')의 상세한 것을 서술하면, 기판재치부(1020, 1020')와 제1 반송 아암(1021, 1021')이 회전축(1024, 1024')으로 연결되어 있고, 제1 반송 아암(1021, 1021')과 제2 반송 아암(1022, 1022')은 회전축(1025, 1025')으로 연결되어 있고, 제2 반송 아암(1022, 1022')과 구동부(1023, 1023')는 회전축(1026, 1026')으로 연결되어 있다.
제1 반송 아암(1021, 1021')내와 제2 반송 아암(1022, 1022')내에 있어서는, 회전축(1024, 1024'), (1025, 1025') 및 회전축(1026, 1026')에 풀리(도시하지 않음)가 각각 연결되어 있고, 각각의 풀리에는 벨트(도시하지 않음)를 통해서 구동력이 전달되도록 되어 있다. 또, 각각의 풀리의 직경방향의 크기의 비를 조절하면, 도면에 도시한 바와 같이 로봇 아암(1027, 1027')의 연장동작이나 수축동작이 가능해진다.
또, 구동부(1023, 1023')내에는 로봇 아암(1027, 1027')의 신장/수축동작을 구동하는 구동 모터(도시하지 않음)가 회전축(1026, 1026')에 연결되어 있고, 이 구동 모터를 회전축(1026, 1026')과는 관계없이 회전시킴으로써, 로봇 아암(1027, 1027')을 회전시켜, 로봇 아암(1027, 1027')의 신장/수축방향을 변경할 수 있다.
도4는 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD장치의 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이다.
컨트롤러(1000)에 있어서는, 통괄제어부(1040)에 소요의 기능에 따라서 밸브 제어부(1041), 가스유량 제어부(1042), 압력 제어부(1043), 고주파출력 제어부(1044), 온도 제어부(1045), 기판이탈 제어부(1046), 기판반송 제어부(1047)가 연결되어 있고, 장치의 제어상황이나 설정상황등을 작업자가 눈으로 확인하는 표시부(1048), 제어상황의 변경이나 설정값을 변경하는 입력부(1049)도 연결되어 있다. 또한, 입력부(1049)는 작업자가 수동입력하는 키보드도 좋고, 또 플로피 디스크나 IC카드 등의 기억매체를 자동입력하는 장치도 좋다.
밸브 제어부(1041)는 개폐밸브(1001, 1002)와 연결하여, 가스 도입관(71, 372)의 개폐상태를 제어함으로써, 가스를 선택적으로 유입하는 것이 가능해진다. 또한, 개폐밸브(1006, 96)와 연결하고, 배기관(65, 92)의 개폐상태를 각각 제어하는 것이 가능해진다. 또한, 게이트 밸브(22, 24)와 연결하여, 기판반입구(22), 기판반출구(24)의 개폐상태를 제어하는 것이 가능하다.
가스유량 제어부(1042)는 매스 플로 컨트롤러(1003, 1004)와 연결하여, 매스 플로 컨트롤러(1003, 1004)내의 밸브개도를 각각 제어함으로써, 단위시간당 유입하는 가스량을 제어할 수 있다.
압력제어부(1043)는 압력조절 밸브(66), 압력검출기(82)와 연결하여, 압력검출기(82)로부터의 압력검출결과에 의거하여 압력조절 밸브(66)내의 밸브개도를 제어함으로써, 단위시간당 배기하는 양을 제어할 수 있다.
고주파출력 제어부(1044)는 고주파 전원(84)에 연결하여, 고주파 전원(84)으로부터의 고주파 전력량을 제어하고, 또 고주파의 인가의 온, 오프도 제어하고 있다.
온도 제어부(1045)는 히터선(42) 및 양극 히터(41)의 온도검출을 하고 있는 도면중 생략한 열전대와 연결하고 있어, 히터온도를 설정하고 열전대로부터의 검출결과와 비교하여, 히터에 공급하는 전력량을 제어하고 있다.
기판이탈 제어부(1046)는 기판승강핀 구동축(54)과 연결하고 있어, 기판승강핀 구동축(54)의 승강동작에 의해, 기판(10)의 기판재치대(44)로의 재치 및 이탈을 제어하고 있다.
기판반송 제어부(1047)는 기판반송장치(1005, 1005')와 연결하고 있어, 기판처리조(1030)로의 기판반송 및 기판처리조(1030)로부터의 기판반송을 제어하고 있다.
통괄제어부(1040)에는 미리 시퀀스제어하기 위한 레시피(recipe)가 입력가능하여, 그 레시피에 따라서 밸브 제어부(1041), 가스유량 제어부(1042), 압력 제어부(1043), 고주파출력 제어부(1044), 온도 제어부(1045), 기판박리 제어부(1046), 기판반송 제어부(1047)로의 동작지시를 하고 있다. 또한, 통괄 제어부(1040)에서는, 예를 들면 게이트 밸브(22, 24)가 열려 있지 않은 상태나, 양극 히터(41)가 내려가지 않고 내측조 외벽(74)이 내려가 있지 않은 상태시에, 기판반송장치(1005, 1005')의 기판반입/기판반출을 금지하는 인터록이 설치되어 있어, 오동작지령에 대해서는 동작시키지 않는 기능도 구비하고 있다.
도5는 본 발명의 플라스마 처리방법이 적용되는 LCD용 매엽식 플라스마 CVD장치(200)를 설명하기 위한 블록도이다.
LCD용 매엽식 플라스마 CVD장치(200)에는 카세트 스탠드(S1, S2), 대기용 반송 로봇(Tl, T5), 진공용 반송 로봇(T2, T3, T4), 로드 록(load lock)실(Ll, L2), 성막처리실(Rl, R2, R3), 기판가열실(H)이 설치되어 있다. 본 발명의 플라스마 처리방법 및 플라스마 처리장치는 성막처리실(Rl, R2, R3)에서의 처리에 적용된다.
카세트 스탠드(S1)에는 통상 글라스기판을 최대 20매까지 넣을 수 있는 카세트(도시하지 않음)가 설치된다. 대기용 반송 로봇(T1)에 의해 카세트 스탠드(S1)에 설치된 카세트(도시하지 않음)로부터 글라스기판을 1매만 취출하여 로드 록실(Ll)에 반송한다. 그 후, 로드 록실(L1)을 대기압으로부터 진공으로 한 후, 진공용 반송 로봇(T2)에 의해 기판가열실(H)에 글라스기판을 반송한다. 기판가열실(H)에서 글라스기판을 성막온도까지 가열한 후, 진공용 반송 로봇(T2)에 의해 성막실(R1)에 반송한다. 그 후, 성막실(R1)에서 성막을 행하여 성막한 후, 본 발명의 플라스마 처리방법에 의해 기판재치대(도시하지 않음)로부터 기판(도시하지 않음)을 분리하여 들어올리고, 진공용 반송 로붓(T3)에 의해 성막실(R2)에 반송한다. 성막실(R2)에 있어서도, 성막실(R1)과 마찬가지로 하여, 성막을 행하고 성막한 후, 본 발명의 플라스마 처리방법에 의해 기판재치대(도시하지 않음)로부터 기판(도시하지 않음)을 분리하여 들어올리고, 진공용 반송 로붓(T4)에 의해 성막실(R3)에 반송한다. 성막실(R3)에 있어서도, 성막실(Rl)과 마찬가지로 성막을 행하여 성막한 후, 본 발명의 플라스마 처리방법에 기판재치대(도시하지 않음)로부터 기판(도시하지 않음)을 들어올리고, 진공용 반송로봇(T4)에 의해서 로드 록실(L2)에 반송한다. 로드 록실(L2)에서 글라스기판의 냉각을 함과 동시에 진공으로부터 대기로 복귀한다. 그 후, 대기용 반송 로봇(T5)에 의해 카세트 스탠드(S2)에 설치된 카세트(도시하지 않음)에 글라스기판을 수용한다.
도6은 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD방법을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
우선, 기판(10)이 기판재치대(44)상에 재치되고, 양극 히터(41)가 상승된 상태에서, 배기관(61, 62, 63, 64, 65), 압력조절 밸브(66) 및 고진공 펌프(90)에 의해 소정의 배기량으로 내측조(70)내를 배기하는 한편, 반응가스 도입관(37)으로부터 소정의 유량으로 반응가스를 내측조(70)내에 도입하여 내측조(70)내를 소정의 압력으로 압력조절을 행하면서, 고주파 전원(84)에 의해 음극(30), 양극(40) 사이에 고주파전력을 인가하여 플라스마를 발생시켜서 기판(10)상에 성막을 행한다. 반응가스는 반응가스 도입관(37)으로부터 공급되어, 음극히터(32)와 샤워 플레이트(34) 사이의 간극(38)에 유입되고, 샤워 플레이트(34)에 설치된 반응가스 분산구(35)로부터 기판(10)을 향해 유입되고, 배기관(61, 62)에 의해 내측조(70)로부터 배기된다.
성막에 필요한 소정의 시간이 경과하면, 고주파 전력의 인가를 멈추는데, 반응가스의 도입, 배기 및 내측조(70)내의 압력조절은 계속된다. 이 경우, 반응가스는 성막시의 것과 동일한 것이 바람직하고, 또, 반응가스의 유량도 성막시의 것과 동일한 것이 바람직하다. 또, 내측조(70)내의 배기량도 성막시와 동일하며, 그 결과 압력조절의 압력도 성막시와 동일한 것이 바람직하다. 고주파전력의 인가를 멈추는 것 만으로 이 상태로 용이하게 할 수 있다.
이 상태로 양극 히터(41)를 하강시키고, 그 후 기판승강핀(52)을 상승시킴으로써 기판재치대(44)로부터 기판(10)을 분리하여 들어올린다.
기판이 들어올려진 후에, 반응가스의 공급을 멈추고, 내측조(70)내의 압력조절도 멈추어, 내측조(70) 및 외측조(20)내를 진공배기하여 고진공으로 한다.
그 후, 기판반송장치(1005')에 의해 기판(10)은 기판반출구(23)로부터 기판반송실(1120)로 반출되고, 그 후 다음의 처리조로 반송된다.
이와 같이, 고주파의 인가를 멈추고 반응가스 분위기중에 기판을 쬠으로써, 플라스마를 이용한 성막중에 기판(10)에 발생한 대전전하를 감소 또는 제거할 수 있고, 또한 반응가스 분위기중에서 기판재치대(44)로부터 기판(10)을 분리하여 들어올림으로써, 기판(10)의 대전을 유효하게 제거, 억제 또는 방지할 수 있고, 기판(10)을 대전전하가 적은 상태로 반송할 수 있게 된다. 그 결과, 기판반송시에 기판(10)이 근접하는 샤워 플레이트(34)에 부착한 채이거나, 기판(10)이 샤워 플레이트(34)에 일단 부착한 후, 기판재치대(44)에 떨어지거나, 또 떨어져서 기판(10)이 갈라져 버리거나 하여, 기판반송미스를 일으키는 것을 유효하게 방지할 수 있다. 또, 기판(10)이 가깝게 접지되어 있는 장소와 스파크를 일으켜서, 성막한 막이나 디바이스 패턴이 분산되어 버려 패턴결락이 발생하고, 그것에 의해 절연파괴가 일어나는 것도 유효하게 방지된다.
도7은 비교를 위한 플라스마 CVD법의 시퀀스를 설명하기 위한 시퀀스도이다.
우선, 기판(10)이 기판재치대(44)상에 재치되고, 양극 히터(41)가 상승한 상태에서, 배기관(61, 62, 63, 64, 65), 조압밸브(66) 및 고진공펌프(90)에 의해 소정의 배기량으로 내측조(70)를 배기하는 한편, 반응가스 도입관(37)으로부터 소정의 유량으로 반응가스를 내측조(70)내에 도입하여 내측조(70)내를 소정의 압력으로 압력조절을 행하면서, 고주파전원(84)에 의해 음극(30), 양극(40) 사이에 고주파전력을 인가하여 플라스마를 발생시켜 기판(10)상에 성막을 행한다. 성막에 필요한 소정의 시간이 경과하면, 고주파전력의 인가, 반응가스의 도입 및 배기 또는 내측조(70)내의 압력조절이 동시에 멈추고, 내측조(70)내는 고진공상태가 되도록 배기된다. 그리고, 내측조(70)내가 소정의 진공도에 도달한 후에, 양극 히터(41)를 하강시킨 후, 기판승강핀(52)을 상승시킴으로써 기판재치대(44)로부터 기판(10)을 분리하여 들어올린다. 그 후, 기판반송장치(1005')에 의해 기판(10)은 기판반출구(23)로부터 기판반송실(1120)에 반출된 후, 다음의 처리조에 반송된다.
성막후, 이 비교를 위한 플라스마 CVD법의 시퀀스에 의해 기판(10)을 반송하면, 기판반송시에 기판(10)이 근접하는 샤워 플레이트(34)에 부착한 채이거나, 기판(10)이 샤워 플레이트(34)에 일단 부착한 후 기판재치대(44)에 떨어지거나, 또 떨어져서 기판(10)이 갈라져 버리거나 하여, 기판반송미스를 일으키는 일이 있었다. 또, 기판(10)이 가깝게 접지되어 있는 장소와 스파크를 일으키는 경우가 있으며, 그 결과 성막한 막이나 디바이스 패턴이 분산되어 버려 패턴결락이 발생하고, 그것에 의해 절연되어 있던 장소가 파괴되는 소위 절연파괴가 일어나는 경우도 있었다. 이와 같이, 기판반송미스나 절연파괴가 발생하는 경우가 있기 때문에, 비교를 위한 플라스마 CVD법의 시퀀스에서는 안정하여 성막 프로세스처리가 완성되지 않았다.
본 발명자들은 예의 연구한 결과, 상기 기판반송미스나 절연파괴가 성막중의 플라스마방전에 의해 기판(10)에 발생한 대전전하나, 기판(10)을 기판재치대(44)로부터 분리할 때에 발생하는 박리대전에 의해 기판(10)에 발생한 대전전하가 원인이 되어 초래되고 있는 기판을 기판재치대로부터 분리할 때에 발생하는 박리대전에 의해 기판에 발생한 대전전하가 원인이 되어 초래되고 있다고 생각하기에 이르었다. 즉, 성막중의 플라스마방전에 의해 기판재치대(44)상에 있어서 이미 대전하고 있으나, 기판(10)을 고진공중에서 기판승강핀(52)에 의해 기판재치대(44)로부터 분리하여 들어올리면, 박리대전이 발생하고, 기판(10)의 대전전위는 더욱 커지게 된다. 또한, 이 박리대전에 의한 대전전위는 기판승강핀(52)의 속도가 크면 클수록 커지고, 속도가 작을수록 그 만큼 억제된다. 이와 같이, 플라스마를 이용한 성막중에 기판이 대전하고, 그 후의 박리대전에 의해 기판(10)의 대전전위가 커지기 때문에, 정전기에 의해 기판반송시에 기판(10)이 근접하는 샤워 플레이트(34)에 부착한 채이거나, 기판(10)이 샤워 플례이트(34)에 일단 부착하고, 그 후 기판재치대(44)에 떨어지거나, 또 떨어져서 기판(10)이 갈라져 버리거나 하여, 기판반송미스를 일으키고 있었다. 또, 기판(10)에 대전한 전하는 어딘가 가깝게 접지되어 있는 장소로 피하려고 하기 때문에, 기판(10)이 가깝게 접지되어 있는 장소와 스파크를 일으켜, 그 결과 성막한 막이나 디바이스 패턴이 분산되어 버려 패턴결락이 발생하고, 그것에 의해 절연되어 있던 장소가 파괴되는 소위 절연파괴가 일어나고 있었다. 이와 같은 결함은 상술한 본 발명의 일실시의 형태의 플라스마 CVD법의 시퀀스를 채용하는 것으로 해결되었다.
다음에, 도1, 도2, 도6 및 도7을 참조하여 본 발명의 실시예 및 비교예에 대해서 설명한다.
[제1실시예]
도1, 2에 도시 한 플라스마 CVD장치(100)를 사용하여, 글라스기판(10)을 기판재치대(44)상에 재치하고, 양극 히터(41)를 상승한 상태에서, 배기관(61, 62, 63, 64, 64, 65), 압력조절 밸브(66) 및 고진공펌프(90)에 의해 소정의 배기량으로 내측조(7)내를 배기하는 한편, 반응가스 도입관(37)으로부터 소정의 유량으로 반응가스Si비 및 N2O를 내측조(70)내에 도입하여 내측조(70)내를 0.2∼1.5Torr의 압력으로 조압하면서, 고주파전원(84)에 의해 음극(30), 양극(40) 사이에 13.56MHz, 340W의 고주파전력을 인가하여 플라스마를 발생시켜서 글라스기판(10)상에 SiO2막의 성막을 행하였다.
성막에 필요한 소정의 시간이 경과하면, 고주파전력의 인가를 멈추었으나, 반응가스의 도입, 배기 또는 내측조(70)내의 압력조절은 계속했다. 이 경우, 반응가스는 성막시의 것과 동일한 것으로 하고, 또 반응가스의 유량도 성막시의 것과 동일한 것으로 했다. 또, 내측조(70)내의 배기량도 성막시와 동일한 것으로 하고, 조절된 압력도 성막시와 동일한 것으로 했다.
이 상태에서, 고주파의 인가를 멈춘 직후부터 양극 히터(41)를 하강시킨 후, 기판승강핀(52)을 상승시킴으로써 기판재치대(44)로부터 기판(10)을 분리하여 들어올렸다. 이 경우, 양극 히터(41)의 하강이 끝나는 데에 1∼2초 정도의 시간을 요하고, 기판승강핀(52)의 상승이 끝나는 데에 마찬가지로 1∼2초 정도의 시간을 요했다.
기판(10)이 들어올려진 후에, 반응가스의 공급을 멈추고, 내측조(70)내의 압력조절도 멈추고, 내측조(70) 및 외측조(20)내를 진공배기하여 고진공으로 했다.
그 후, 반송 로봇(1005')에 의해 글라스기판(10)을 기판반출구(23)로부터 기판반송실(1120 ) 에 반출했다. 그 후, 글라스기판(10)의 표면전위 의 측정을 행했다.
또, 한편으로는 비교예로서 도7에 도시한 바와 같이 SiO2막의 성막에 필요한 소정의 시간이 경과한 시점에서, 고주파전력의 인가, 반응가스의 도입, 내측조(70)내의 압력조절을 동시에 멈추고, 내측조(70)내를 고진공으로 배기했다.
이 상태에서, 양극 히터(41)를 하강시킨 후, 기판승강핀(52)을 상승시킴으로써 기판재치대(44)로부터 기판(10)을 분리하여 들어올렸다.
기판이 들어올려진 후에, 반송 로봇(1005')에 의해 글라스기판(10)을 기판반출구(23)로부터 기판반송실(1120)로 반출했다. 그 후, 글라스기판(10)의 표면전위의 측정을 행했다.
그리고, 본 발명의 제1 실시예의 시퀀스를 이용하여 성막한 경우의 글라스기판(10)의 표면전위와, 비교예의 시퀀스를 이용하여 성막한 경우의 글라스기판(10)의 표면전위의 비교를 행했다.
이와 같은 표면전위의 비교를 본 발명의 제1 실시예의 시퀀스 및 비교예의 시퀀스의 각각에 대해 각 20매의 글라스기판(10)에 대해서 반복하여 행했다. 그 결과를 도1에 도시했다
[표 1]
이와 같이, 비교예의 시퀀스에서는 표면전위는 -2kV이하였던 것에 대해서, 본 발명의 시퀀스의 경우는 표면전위는 -0.3kV이상으로, 분명하게 감소하고 있다.
또, 다른 압력조절의 압력이나 다른 반응가스의 유량으로 행하여도 마찬가지의 결과가 얻어졌다.
또한, 비쿄예의 시퀀스로 성막을 행한 경우에는, 성막층의 디바이스 패턴에 일부파손에 의한 결락이 보였으나, 본 발명의 제1 실시예의 시퀀스로 성막을 행한 경우에는, 디바이스 패턴의 결락은 전혀 발생하지 않았다.
[제2 실시예 내지 제10 실시예]
다음에, 이하 설명하는 제1 내지 제3의 각 시퀀스에 각각 의거하여, 다양한 반응가스를 이용하여 다양한 플라스마처리를 행하는 제2 내지 제10 실시예에 대해서 설명한다.
우선, 도1, 도2 및 도6을 참조하여, 제1 내지 제3 시퀀스를 설명한다.
[제1 시퀀스]
플라스마 처리장치(100)를 사용하여, 글라스기판(10)을 기판재치대(44)상에 재치하고, 양극 히터(41)를 상승한 상태에서, 배기관(61, 62, 63, 64, 65), 압력조절 밸브(66) 및 고진공 펌프(90)에 의해 소정의 배기량으로 내측조(70)내를 배기하는 한편, 반응가스 도입관(37)으로부터 소정의 유량으로 소정의 반응가스를 내측조(70)내에 도입하여 내측조(70)내를 0.2∼1.5Torr의 압력으로 압력조절을 행하면서, 고주파전원(84)에 의해 음극(30), 양극(40) 사이에 13.56MHz, 340W의 고주파를 인가하여 플라스마를 발생시켜서 글라스기판(10)상에 플라스마처리를 행한다.
플라스마처리에 필요한 소정의 시간이 경과하면, 고주파전력의 인가를 멈추었으나, 반응가스의 도입 및 배기 또는 내측조(70)내의 압력조절은 계속했다. 이 경우, 반응가스는 플라스마 처리시의 것과 동일한 것으로 하고, 또 반응가스의 유량도 플라스마 처리시의 것과 동일한 것으로 했다. 또, 내측조(70)내의 배기량도 플라스마 처리시와 같은 것으로 하고, 조절된 압력도 플라스마 처리시와 동일하게 했다.
이 상태에서, 고주파전력의 인가를 멈춘 직후부터 양극 히터(41)를 하강시킨 후, 기판승강핀(52)을 상승시킴으로써 기판재치대(44)로부터 기판(10)을 분리하여 들어올렸다. 단, 양극 히터(41)의 하강이 끝나는 데에 1∼2초 정도의 시간을 요하고, 기판승강핀(52)의 상승이 끝나는 데는 마찬가지로 1∼2초 정도의 시간을 요했다.
기판이 들어올려진 후에, 반응가스의 공급을 멈추고, 내측조(70)내의 압력조절도 멈추어, 내측조(70) 및 외측조(20)내를 진공배기하여 고진공으로 했다.
그 후, 반송 로봇(1005')에 의해 글라스기판(10)을 기판출구(23)로부터 기판반송실(1120)로 반출했다. 그 후, 글라스기판(10)의 표면전위의 측정을 행했다.
[제2 시퀀스]
플라스마처리를 행한 부분은, 제1 시퀀스와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
플라스마처리에 필요한 소정의 시간이 경과하면, 고주파전력의 인가를 멈춤과 동시에 반응가스의 도입, 배기 및 내측조(70)내의 압력조절을 멈춘 상태에서, 고주파전력의 인가를 멈춘 직후부터 양극 히터(41)를 하강시킨 후, 기판승강핀(52)을 상승시킴으로써 기판재치대(44)로부터 기판(10)을 분리하여 들어올렸다. 단, 양극 히터(41)의 하강이 끝나는 데에 1∼2초 징도의 시간을 요하고, 기판승강핀(52)의 상승이 끝나는 데에 마찬가지로 1∼2초 정도의 시간을 요했다.
기판이 들어올려진 후에, 내측조(70) 및 외측조(20)내를 진공배기하여 고진공으로 했다.
이것 이후의 순서에 대해서는 제1 시퀀스와 동일하므로, 설명을 생략한다.
[제3 시퀀스]
플라스마처리를 행하는 부분은 제1 시퀀스와 동일하므로, 설명을 생략한다.
플라스마에 필요한 소정의 시간이 경과하면, 고주파전력의 인가를 멈추고, 반응가스의 배기를 멈추어 내측조(70)내의 압력조절을 멈추고, 반응가스의 도입은 계속한 상태에서 고주파전력의 인가를 멈춘 직후부터, 양극 히터(41)를 하강시킨 후, 기판승강핀(52)을 상승시킴으로써 기판재치대(44)로부터 기판(10)을 분리하여 들어올렸다. 단, 양극히터(41)의 하강이 끝나는 데에 1∼2초 정도의 시간을 요하고, 기판승강핀(52)의 상승이 끝나는 데에 마찬가지로 1∼2초 정도의 시간을 요했다.
기판이 들어올려진 후에, 반응가스의 공급을 멈추고, 내측조(70) 및 외측조(20)내를 진공배기하여 고진공으로 했다.
이것 이후의 순서에 대해서는 제1 시퀀스와 동일하므로, 설명을 생략한다.
다음에, 상기 제1 내지 제3 시퀀스에 각각 의거한 제2 내지 제10 실시예를 설명한다.
[제2 실시예]
반응가스로서, SiH4또는 Si2H6가스(30∼100SCCM)와, N2O, CO2, CO 및 O2중의 어느 하나(300∼700SCCM)를 사용하여 상기 제1 내지 제3의 각 시퀀스에 각각 의거하여 산화실리콘막을 형성했다.
[제3 실시예]
반응가스로서, SiH4, Si2H6, SiF4, SiH2Cl2및 Si2F6의 어느 하나(50∼100SCCM)와, NH3, N2및 NF3가스중의 어느 하나(100∼400SCCM)와, 캐리어 가스로서 N2, Ar, He 및 H2가스중의 어느 하나(1SLM)을 사용하여 상기 제1 내지 제3의 각 시퀀스에 각각 의거하여 질화실리콘막을 형성했다.
[제4 실시예]
반응가스로서 , SiH4또는 Si2H6(50 ∼ 200SCCM)와, PH3가스(100∼500SCCM)를 사용하여 상기 제1 내지 제3 각 시퀀스에 각각 의거하여 n+-비결정질 실리콘막을 형성했다.
[제5 실시예]
반응가스로서, SiH4또는 Si2H6(50∼200SCCM)을 사용하여 상기 제1 내지 제3 각 시퀀스에 각각 의거하여 비결정질 실리콘막을 형성했다.
[제6 실시예]
반응가스로서, F2, SF6, NF3, CF4, C2F6, C3F8, CHF3, HCl, Cl2, BCl3및 CCl4가스중의 어느 하나의 가스(100∼10000SCCM)와, H2, He, N2, O2, NH3및 CO가스중의 어느 하나의 가스(100∼1000SCCM)를 사용하여, 상기 제l 내지 제3 각 시퀀스에 각각 의거하여, 산화실리콘막, 질화실리콘막, 비결정질 실리콘막, n+-비결정질 실리콘막, 단결정 실리콘막 및 다결정 실리콘막중의 어느 하나의 막을 에칭처리했다. 또한, 에칭시의 내측조(70)내의 압력을 0.1∼10Torr로 조압하고, 200W∼10kW의 고주파를 인가했다.
[제7 실시예]
반응가스로서 HI가스(100∼1000SCCM)를 사용하여, 상기 제1 내지 제3의 각 시퀀스에 각각 의거하여, ITO막을 에칭처리했다. 또한, 에칭시의 내측조(70)내의 압력을 0.1∼10Torr로 압력조절하고, 200W∼10kW의 고주파를 인가했다.
[제8 실시예]
반응가스로서, HCl, Cl2, BCl3및 CCl4가스중의 어느 하나의 가스(100∼1000SCCM)를 사용하여, 상기 제1 내지 제3 각 시퀀스에 각각 의거하여 Al막을 에칭처리했다. 또한, 에칭시의 내측조(70)내의 압력을 0.1~10Torr로 압력조절하고, 200W∼10kW의 고주파를 인가했다.
[제9 실시예]
가스로서, Ar, He, Kr및 Xe중의 어느 하나의 가스(100∼1000SCCM)를 사용하고, 또 타겟으로서 Al을 사용하여, 상기 제1 내지 제2의 각 시퀀스에 각각 의거 하여 스퍼터처리했다. 또한, 스퍼터시의 내측조(70)내의 압력을 0.1Torr 전후로 압력조절하고, 200W∼10kW의 고주파를 인가했다.
[제10 실시예]
반응가스로서, O2, NF3및 H2O중의 어느 하나의 가스(100∼1000SCCM)를 사용하여, 상기 제1 내지 제3 각 시퀀스에 각각 의거하여 포토 레지스트의 애칭처리를 행했다. 또한, 에칭시의 내측조(70)내의 압력을 0.1∼10Torr로 압력조절하고, 200W∼10kW의 고주파를 인가했다.
본 발명의 제2 내지 제10 실시예에 있어서는, 플라스마 처리후의 글라스기판(10)의 표면전위는 -0.3kV이상(절대값으로 0.3kV이하)으로 유지되어 있고, 유효하게 대전제거되었다.
본 발명에 의하면, 플라스마 처리장치의 구조를 종래와 변함없이, 용이하게 플라스마 처리종료후의 기판반송미스나 절연파괴를 방지할 수 있다.

Claims (43)

  1. 처리실내의 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 상기 처리실내의 기판재치대에 재치된 기판에 플라스마처리를 행하는 공정과,
    상기 고주파의 인가를 멈춘 후, 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 소정의 가스분위기중에 소정시간 노출시키는 공정과,
    그 후, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이 상기 소정의 가스분위기중에서 상기 기판의 대전을 제거하는 공정인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이 상기 소정의 가스분위기중에서 상기 기판을 상기 기판재치대로부터 분리하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 상기 기판재치대에 재치한 상태로, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 상기 소정의 시간 쬐는 공정이고, 그 후, 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 상기 기판재치대로부터 분리하는 공정을 또한 가지는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기판을 상기 기판재치대 분리하는 공정을, 제2 소정의 가스분위기중에서 행하는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 소정의 가스분위기의 가스가 상기 소정의 분위기의 가스와 동일한 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  7. 제1항 내지 제6항의 어느 한 항에 있어서, 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이, 상기 고주파의 인가를 멈춘 직후에 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 상기 소정의 시간 쬐는 공정인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  8. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항에 있어서, 상기 기판의 플라스마처리를 행하는 상기 공정이 상기 처리실내에 가스를 유입함과 동시에 상기 처리실로부터 가스를 배기하여 상기 처리실내를 소정의 압력으로 제어하면서, 상기 처리실내의 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 상기 처리실내의 상기 기판재치대에 재치된 상기 기판의 플라스마처리를 행하는 공정이고, 상기 기판을 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이 상기 플라스마처리후 상기 고주파의 인가를 멈추고, 상기 처리실내에 유입하는 가스의 적어도 1종류의 가스의 유입을 상기 고주파의 인가를 멈춘 후에도 계속하면서 상기 처리실내에 있어서 상기 소정의 가스분위기중에 상기 소정의 시간 쬐는 공정인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 처리실내에 유입하는 가스중의 적어도 1종류의 가스의 유입을 계속하면서 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 쬐는 상기 공정이, 상기 플라스마처리후 상기 고주파의 인가를 멈추고, 상기 플라스마처리시에 상기 처리실내에 유입하는 가스중 모든 가스의 유입을 상기 고주파의 인가를 멈춘 후에도 계속하면서 상기 처리실내에 있어서 상기 기판을 상기 소정의 가스분위기중에 상기 소정의 시간 쬐는 공정인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  10. 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 상기 처리실내에 있어서 가스를 계속 유입하는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  11. 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 상기 처리실로부터의 배기를 멈춘 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  12. 제1항 내지 제11항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 압력제어된 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 플라스마 처리시와 같은 압력으로 제어된 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  14. 제1항 내지 제13항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 플라스마 처리시와 같은 유량으로 제어된 가스를 유입하는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  15. 제12항 내지 제14항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 압력을 0.2 내지 1.5Torr로 제어된 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  16. 제1항 내지 제15항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 제2 소정의 가스분위기가 플라스마 처리시에 사용한 가스중의 1종류 이상의 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  17. 제1항 내지 제16항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 제2 소정의 가스분위기가 적어도 1종류의 환원성가스를 포함하는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  18. 제1항 내지 제17항의 어느 한 항에 있어서, 소정의 가스분위기 및 제2 소정의 가스분위기가 산소원자를 그 구조식중에 가지는 가스를 적어도 1종류 포함하는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  19. 제1항 내지 제18항의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 상기 기판상으로의 성막인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  20. 제1항 내지 제19항의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 상기 기판상으로의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 성막된 막의 성분원자를 그 구조식중에 포함하는 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 산화실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 산소원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 산소원자를 그 구조식중에 가지는 가스의 적어도 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 질화실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 질소원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 질소원자를 그 구조식중에 가지는 가스의 적어도 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 13족 또는 15족의 불순물이 도핑된 비결정질 실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 상기 비결정질 실리콘막이 13족의 불순물이 도핑된 비결정질 실리콘막인 경우에는 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 13족의 원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 13족의 원자를 그 구조식중에 가지는 가스의 적어도 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기이고, 상기 비결정질 실리콘막이 15족의 불순물이 도핑된 비결정질 실리콘막인 것인 경우에는, Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 15족의 원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 15족의 원자를 그 구조식중에 가지는 가스의 적어도 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  24. 제20항 또는 제23항에 있어서, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 n형의 비결정질 실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스, 인원자를 그 구조식중에 가지는 가스 및 Si원자 및 인원자를 그 구조식중에 가지는 가스의 적어도 1종류 이상의 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  25. 제20항에 있어서, 상기 플라스마처리가 플라스마 CVD법에 의한 비결정질 실리콘막의 성막이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Si원자를 그 구조식중에 가지는 가스로 이루어지는 분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  26. 제20항 내지 제25항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 불활성가스 또는 수소가스를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  27. 제21항 내지 제26항의 어느 한 항에 있어서, Si원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 SinH2n+2(n은 1이상의 정수)로 표시되는 가스인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 H2가스를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  29. 제22항에 있어서, Si원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 SiF4, SiH2Cl2및 Si2F6으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  30. 제21항에 있어서, 산소원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 N2O, CO2, CO 및 O2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  31. 제22항에 있어서, 질소원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 NH3, N2및 F3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  32. 제24항에 있어서, 인원자를 그 구조식중에 가지는 상기 가스가 PH3인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  33. 제1항 내지 제32항의 어느 한 항에 있어서, 상기 고주파의 인가를 멈춘 후, 상기 소정의 가스분위기에 다시 희석가스를 첨가한 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  34. 제1항 내지 제16항의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스마처리가 산화실리콘막, 질화실리콘막, 비결정질 실리콘막, n+-비결정질 실리콘막, 단결정 실리콘막 및 다결정 실리콘막중의 어느 하나의 막을 F원자를 그 구조식중에 가지는 가스와, H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 에칭하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 F원자를 그 구조식중에 가지는 가스, H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  35. 제1항 내지 제16항의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스마처리가 산화실리콘막, 질화실리콘막, 비결정질 실리콘막, n+-비결정질 실리콘막, 단결정 실리콘막 및 다결정 실리콘막중의 어느 하나의 막을 Cl원자를 그 구조식중에 가지는 가스와, H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 에칭하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Cl원자를 그 구조식중에 가지는 가스, H2, He, N2, O2, NH3및 CO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  36. 제1항 내지 제16항의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스마처리가 ITO막을 HI가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 에칭하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 HI가스분위기인 것을 특징으로 히는 플라스마 처리방법.
  37. 제1항 내지 제16항의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스마처리가 Al막을 HCl, Cl2, BCl3및 CCl4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 에칭하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 HCl, Cl2, BCl3및 CCl4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  38. 제1항 내지 제16항의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스마처리가 Ar, He, Kr 및 Xe로 이루어지는 군으로부터 선택되는 l종류 이상의 가스로 이루어지는 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하는 스퍼터처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 Ar, He Kr, Xe로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  39. 제1항 내지 제16항의 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스마처리가 포토 레지스트를 O2, NF3및 H2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스에 고주파를 인가하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 애싱하는 처리이고, 상기 소정의 가스분위기 및 상기 제2 소정의 가스분위기가 O2, NF3및 H2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 가스로 이루어지는 가스분위기인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리방법.
  40. 기판에 플라스마처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실내에 고주파를 인가가능한 고주파인가용 전극과, 상기 처리실내에 설치된 기관재치수단과, 상기 처리실내에 연통하는 가스공급관과, 상기 처리실내에 연통하는 배기관과, 상기 가스공급관에 의해 상기 처리실내에 플라스마 처리용 가스를 공급함과 동시에 상기 배기관으로부터 상기 가스를 배기하면서 상기 처리실내를 소정의 감압으로 제어하면서 상기 전극에 의해 상기 가스에 고주파를 인가하여 상기 기판재치대에 재치된 기판을 소정시간 플라스마처리하고, 계속해서 상기 고주파의 인가를 멈춘 후, 상기 플라스마 처리시에 사용한 플라스마 처리용 가스의 구조식중에 포함되는 원자가 그 구조식중에 포함되는 가스를 유입하도록 제어하는 컨트롤러를 가지는 것을 특징으로 하는 플라스마 처리장치.
  41. 제40항에 있어서, 상기 고주파 인가용 전극이 상기 처리실내에 서로 평행하게 설치된 평행평판형의 2개의 전극이고, 상기 기판재치수단이 상기 2개의 전극중의 한쪽에 설치되고, 또는 상기 기판재치수단이 상기 제2 전극중의 상기 한쪽의 전극인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리장치.
  42. 제40항 또는 제4l항에 있어서, 상기 기판재치수단으로부터 상기 기판을 이탈시키는 기판이탈수단을 또한 가지고, 상기 컨트롤러가 상기 고주파의 인가를 멈춘 후, 플라스마 처리시에 사용한 플라스마 처리용 가스의 구조식중에 포함되는 원자가 그 구조식중에 포함되는 가스를 소정시간 유입한 후, 기판이탈수단에 의해 상기 기판을 상기 기판재치수단으로부터 이탈하도록 제어하는 컨트롤러인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리장치.
  43. 제40항 또는 제41항에 있어서, 상기 기판재치수단으로부터 상기 기판을 이탈시키는 기판이탈수단을 또한 가지고, 상기 컨트롤러가 상기 고주파의 인가를 멈춘 후에도, 플라스마 처리시에 사용한 상기 플라스마 처리용 가스를 계속해서 상기 플라스마 공급관에 의해 상기 처리실내에 계속 공급함과 동시에, 상기 고주파의 인가를 멈춘 직후부터 또는 상기 고주파의 인가를 멈추고나서 소정의 시간이 경과한 후에, 상기 기판이탈수단에 의해 상기 기판을 상기 기판재치수단으로부터 이탈하도록 제어하는 컨트롤러인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리장치.
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