KR100417011B1 - 큰 면적의 화학 기상 성장막용 플라즈마 화학 기상 성장장치 - Google Patents

큰 면적의 화학 기상 성장막용 플라즈마 화학 기상 성장장치 Download PDF

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Abstract

플라즈마 CVD 장치는 제 1 및 제 2의 전극과, 중성 가스 도입 파이프, 및 상기 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입되어 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역을 분리하는 플라즈마 가둠 전극을 포함한다. 상기 플라즈마 가둠 전극은 상부 전극 플레이트와 하부 전극 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 고립시킨 상태에서 플라즈마 생성 영역에서 기판 처리 영역으로 래디컬을 제공하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 구비한다. 상기 플라즈마 가둠 전극은 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되며, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 중성 가스를 기판 처리 영역으로 공급하기 위해 상기 가스 확산 플레이트와 상기 하부 전극 플레이트의 각각에 대해 마련된다. 상기 상부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 상기 하부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 더 작다.

Description

큰 면적의 화학 기상 성장막용 플라즈마 화학 기상 성장 장치{PLASAM CVD APPARATUS FOR LARGE AREA CVD FILM}
발명의 배경
발명의 분야
본 발명은 플라즈마 CVD 장치를 사용하는 플라즈마 CVD 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역이 분리되고 큰 면적의 CVD막 형성에 적절한 플라즈마 CVD에 관한 것이다.
발명의 배경
플라즈마 손상을 방지하면서 기판 상에 막을 형성하기 위한 플라즈마 CVD 장치의 하나로서, 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역이 분리된 리모트-플라즈마 CVD 장치(remote-plasma CVD apparatus)가 공지되어 있다. 이러한 리모트-플라즈마 CVD 장치를 사용하여 CVD막을 형성하는 방법은 반도체 장치 프로세스에서 고신뢰성과 높은 효율의 장치를 만드는 처리 프로세스로서 중요한 기술이다. 리모트-플라즈마 CVD 장치는 큰 면적의 플랫 패널 디스플레이 스위칭 트랜지스터 형성 프로세스, 드라이브 회로 트랜지스터 형성 프로세스 및 큰 직경의 실리콘 웨이퍼 프로세스와 같은 큰 크기의 기판 처리를 달성할 수 있다. 이러한 리모트-플라즈마 CVD 장치로서, 평행 플레이트 리모트-플라즈마 CVD 장치가 일본 특개평 제 5-21393호에 개시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 평행 플레이트 리모트-플라즈마 CVD 장치는 고주파가 인가되는 전극(101)과 기판(103)이 설치되는 대응 전극(102)으로 구성된다. 다수의 구멍을 구비하는 메쉬 플레이트로서 플라즈마 가둠 전극(confining electrode; 108)이 고주파가 인가되는 전극(101)과 대향 전극(102) 사이에 제공된다. 플라즈마(106)는 고주파가 인가되는 전극(101)과 플라즈마 가둠 전극(108) 사이에 제한된다.
평행한 플레이트 사이에서 생성된 플라즈마를 이용하는 이러한 평행 플레이트 리모트-플라즈마 CVD 장치는 기판을 큰 면적으로 처리하는데 필요한 래디컬(radicals)을 균일하게 제공할 수 있다. 상기 언급된 일본 특개평 제 5-21393호에 개시된 장치는 래디컬(104)용 통과 구멍(105) 근처에 중성 가스(neutral gas) 주입 구멍(109)을 구비한다. 큰 면적의 균일한 처리는 래디컬(104)과 중성 가스(110)의 반응을 통해 가능하다. 이 때문에, 평행 플레이트 리모트-플라즈마 CVD 장치는 큰 크기의 유리 기판 상의 박막 트랜지스터의 게이트 절연막으로서 질화실리콘막과 산화실리콘막과, 큰 기판의 유리 기판 상에 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 활성층과 같은 비정질 실리콘막, 및 큰 크기의 실리콘 기판 상에 트랜지스터 장치의 층간 절연막으로서 질화실리콘막과 산화실리콘막을 형성하기 위한 우수한 기술로 생각된다.
상기 언급된 바와 같이, 중성 가스 주입 구멍(109)은 래디컬 통과 구멍(105) 근처에 제공되고 중성 가스는 중성 가스 주입 구멍(109)으로부터 표면 상에 균일하게 제공된다. 이 때, 일본 특개평 제 5-21393호에 개시된 바와 같이, 중공 구조(hollow structure)의 플라즈마 가둠 전극(108)이 사용된다. 중공 구조의 플라즈마 가둠 전극(108)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 래디컬 통과 구멍(105)과 중성 가스 통과 구멍(109)을 독립적으로 구비한다. 래디컬(104)과 중성 가스(103)는 중공 구조에서 절대 혼합되지 않는다.
진공 챔버(107)의 외부에서 중공 구조의 플라즈마 가둠 전극(108)으로 중성가스를 공급하는 방법으로서, 여러 방법이 고려되고 있다. 제 1의 방법에 있어서, 중성 가스(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 중성 가스 도입 파이프(112)에 의해 플라즈마 영역(106)을 통해 플라즈마 가둠 전극(108)으로 위쪽 방향에서부터 제공된다. 또한, 제 2의 방법에 있어서, 중성 가스(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 플라즈마 가둠 전극(108)으로 측면 방향에서부터 제공된다. 상기 언급된 일본 특개평 제 5-21393호에 개시된 방법은 후자의 형태이다.
도 4에 도시된 제 1의 방법에 있어서, 많은 중성 가스 도입 파이프(112)가 플라즈마 가둠 전극(108)에 대해 균일하게 제공되면, 중성 가스(110)는 기판의 표면 상에 균일하게 주입될 수 있다. 그러나, 이 경우에 있어서, 중성 가스 도입 파이프(112)는 플라즈마 생성 영역(106)을 통과한다. 결과적으로, 비정상적인 방전(117)이 플라즈마 가둠 전극(108) 전체 상의 중성 가스 도입 파이프 근처에서 쉽게 발생되어, 플라즈마 생성 상태가 불안정하게 된다.
또한, 도 5에 도시된 제 2의 방법에 있어서, 대부분의 가스는 중성 가스 도입 파이프(112)와 플라즈마 가둠 전극(108)의 접속부 근처에서 중성 가스 주입 구멍으로부터 주입된다. 결과적으로, 중공 구조의 플라즈마 가둠 전극(108)의 압력이 기판 처리 영역에서의 막 형성 압력과 동일한 수 십 내지 수 백 mtorr의 낮은 압력이기 때문에, 도 6에 개략적으로 도시된 바와 같이, 기판 상의 균일한 가스 주입이 어렵다.
상기의 문제점을 해결하기 위해서, 중공 구조의 플라즈마 가둠 전극(108)의 내부에, 종래의 평행 플레이트 플라즈마 CVD 장치의 가스 샤워 헤드(gas showerhead)에서 사용되는 것과 같은 가스 확산 플레이트를 정렬할 필요가 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 종래의 가스 샤워 헤드 구조는 중성 가스 도입 파이프(112)와, 다수의 구멍이 표면 상에 균일하게 마련된 확산 플레이트(114) 및 가스 주입 구멍이 표면 상에 균일하게 마련된 가스 주입 플레이트(115)로 구성된다. 종래의 평행 플레이트 플라즈마 CVD 장치에 있어서, 많은 수의 가스 공급 파이프가 가스 샤워 헤드에 연결될 수 있다. 따라서, 도 7에 도시된 구조에서도 균일한 가스 주입이 가능하다. 그러나, 이 경우에 있어서, 리모트 플라즈마 CVD 장치에서 상기 언급된 비정상적인 방전을 방지하면서 가스 샤워 헤드에 가스를 공급하는 것은 불가능하다. 또한, 도 7에 도시된 가스 확산 플레이트를 사용하는 방법에서 기판(103)의 표면 상에 중성 가스를 균일하게 주입하는 것이 어렵다.
상기의 설명과 관련하여, 플라즈마 CVD 장치가 일본 실용신안 공개 공보(JU-A-Heisei 1-86227)에 개시되었다. 이 문헌에 있어서, 플라즈마 CVD 장치는 박스 전극, 및 대향 전극으로 구성된다. 기판은 상기 전극 사이에 제공된다. 박스 전극은 고정된 중간 확산 플레이트와 이동 가능한 중간 확산 플레이트를 구비한다. 확산 플레이트는 다수의 구멍을 구비한다. 이동 가능한 중간 확산 플레이트의 위치를 조정함으로써, 가스가 통과할 수 있는 구멍의 수와 가스 통과 구멍의 면적이 조정된다.
또한, 일본 실용신안 공개 공보(JU-A-Heisei 7-27149)에도 플라즈마 CVD 장치가 개시되어 있다. 이 문헌에 있어서, 플라즈마 CVD 장치는 가스 도입 파이프(5)와 웨이퍼(W)에 평행한 전극 플레이트(3 및 4)를 구비하는 전극부(2)로 구성된다.가스(G)는 가스 도입 파이프(5)를 통해 도입되고, 전극 플레이트(3 및 4)를 통과하여, 웨이퍼(W)에 공급된다. 가스 확산 파이프(10a)는 가스 도입 파이프(5)로부터 방사 방향으로 구멍(11)을 갖도록 전극 플레이트(3 및 4)에 평행하게 제공된다. 가스 확산 파이프(10a)는 가스 도입 파이프(5)의 접속 단부(5a)에 접속되고 폐쇄된 단부를 갖는다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판의 표면 상에 중성 가스를 균일하게 주입할 수 있는 플라즈마 CVD 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 중성 가스 도입 파이프가 플라즈마 생성 영역에 삽입되는 경우에도, 비정상적인 방전이 발생하지 않는 플라즈마 CVD 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 양상을 달성하기 위해서, 플라즈마 CVD 장치는 제 1 및 제 2의 전극과, 중성 가스 도입 파이프, 및 상기 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입되어 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역을 분리하는 플라즈마 가둠 전극을 포함한다. 플라즈마 가둠 전극은 상부 전극 플레이트와 하부 전극 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 고립시킨 상태에서 플라즈마 생성 영역에서 기판 처리 영역으로 래디컬을 제공하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 구비한다. 플라즈마 가둠 전극은 중성 가스 도입 파이프에 연결되며, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 중성 가스를 기판 처리 영역으로 공급하기 위해 가스 확산 플레이트와 하부 전극 플레이트의 각각에 대해 마련된다. 상부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 하부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 더 작다.
여기서, 하부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수는 상부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많을 것이다.
또한, 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이할 것이다.
또한, 하부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치는 상부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치와 상이할 것이다.
또한, 하부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역은 상부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역의 외부 영역에 정렬될 것이다.
또한, 가스 도입 파이프는 결합될 플라즈마 가둠 전극의 측면 방향에서부터 플라즈마 가둠 전극의 측면부로 연장할 것이다. 또한, 가스 도입 파이프는 결합될 플라즈마 생성 영역의 주변부를 통과하도록 플라즈마 가둠 전극의 상부로 연장할 수도 있다.
본 발명의 다른 양상을 달성하기 위해서, 플라즈마 CVD 장치는 제 1 및 제 2의 전극과, 중성 가스 도입 파이프, 및 상기 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입되어 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역을 분리하기 위한 플라즈마 가둠 전극을 포함한다. 플라즈마 가둠 전극은 상부 전극 플레이트와 하부 전극 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 고립시킨 상태에서 플라즈마 생성 영역에서 기판 처리 영역으로 래디컬을 제공하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 구비한다. 플라즈마 가둠 전극은 중성 가스 도입 파이프에 연결되며, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 중성 가스를 기판 처리 영역으로 공급하기 위해 가스 확산 플레이트와 하부 전극 플레이트의 각각에 대해 마련된다. 다수의 중성 가스 통과 구멍으로 이루어진 구멍 영역의 분포 밀도는 가스 확산 플레이트 각각의 중심부가 그 주변부보다 더 높다.
여기서, 하부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수는 상부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많을 것이다.
또한, 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이할 것이다.
또한, 하부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치는 상부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치와 상이할 것이다.
또한, 하부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역은 상부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역의 외부 영역에 정렬될 것이다.
또한, 가스 도입 파이프는 결합될 플라즈마 가둠 전극의 측면 방향에서부터 플라즈마 가둠 전극의 측면부로 연장할 것이다. 또한, 가스 도입 파이프는 결합될 플라즈마 생성 영역의 주변부를 통과하도록 플라즈마 가둠 전극의 상부로 연장할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 양상을 달성하기 위해서, 플라즈마 CVD 장치는 제 1 및 제 2의 전극과, 중성 가스 도입 파이프와, 플라즈마 생성 영역을 분리하기 위해 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입된 플라즈마 가둠 전극, 및 중성 가스를 공급하기 위해 플라즈마 가둠 전극과 제 2의 전극 사이에 삽입된 가스 공급부를 포함한다. 가스 공급부는 상부 플레이트와 하부 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 분리한 상태에서 래디컬을 공급하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 갖는다. 가스 공급부는 중성 가스 도입 파이프에 연결되고, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 기판 처리 영역으로 중성 가스를 공급하기 위해 하부 플레이트와 가스 확산 플레이트 각각에 대해 마련된다. 상부 플레이트 측의 가스 확산 플레이트의 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 하부 플레이트 측의 가스 확산 플레이트의 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 더 작다.
여기서, 가스 공급부의 하부 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수는 가스 공급부의 상부 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많을 것이다.
또한, 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이할 것이다.
또한, 가스 공급부의 하부 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치는 가스 공급부의 상부 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치와 상이할 것이다.
또한, 가스 공급부의 하부 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역은 가스 공급부의 상부 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역의 외부 영역에 정렬될 것이다.
또한, 가스 도입 파이프는 결합될 가스 공급부의 측면 방향에서부터 가스 공급부의 측면부로 연장할 것이다.
또한, 가스 도입 파이프는 결합될 플라즈마 생성 영역의 주변부를 통과하도록 가스 공급부의 상부로 연장할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 양상을 달성하기 위해서, 플라즈마 CVD 장치는 제 1 및 제 2의 전극과, 중성 가스 도입 파이프와, 플라즈마 생성 영역을 분리하기 위해 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입된 플라즈마 가둠 전극, 및 중성 가스를 공급하기 위해 플라즈마 가둠 전극과 제 2의 전극 사이에 삽입된 가스 공급부를 포함한다. 가스 공급부는 상부 플레이트와 하부 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 분리한 상태에서 래디컬을 공급하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 갖는다. 가스 공급부는 중성 가스 도입 파이프에 연결되고, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 기판 처리 영역으로 중성 가스를 공급하기 위해 하부 플레이트와 가스 확산 플레이트 각각에 대해 마련된다. 다수의 중성 가스 통과 구멍으로 이루어진 구멍 영역의 분포 밀도는 가스 확산 플레이트 각각의 중심부가 그 주변부보다 더 높다.
여기서, 하부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수는 상부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많을 것이다.
또한, 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이할 것이다.
또한, 가스 공급부의 하부 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치는 가스 공급부의 상부 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치와 상이할 것이다.
또한, 가스 공급부의 상부 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역은 가스 공급부의 상부 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역의 외부 영역에 정렬된다.
또한, 가스 도입 파이프는 결합될 플라즈마 가둠 전극의 측면 방향에서부터 가스 공급부의 측면부로 연장할 것이다.
도 1은 제 1의 종래의 플라즈마 CVD 장치의 단면도.
도 2는 중공 구조를 갖는 도 1에 도시된 제 1의 종래의 플라즈마 CVD 장치의 플라즈마 가둠 전극을 상세히 도시하는 단면도.
도 3은 중공 구조를 갖는 제 1의 종래의 플라즈마 CVD 장치의 플라즈마 가둠 전극의 평면도.
도 4는 제 2의 플라즈마 CVD 장치를 도시하는 단면도.
도 5는 제 3의 종래의 플라즈마 CVD 장치의 단면도.
도 6은 제 3의 종래의 플라즈마 CVD장치의 전극 구조를 상세히 도시하는 단면도.
도 7은 제 4의 종래의 플라즈마 CVD 장치의 다른 전극을 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 플라즈마 CVD 장치를 도시하는 단면도.
도 9는 도 8에 도시된 플라즈마 CVD 장치의 일부를 상세히 도시하는 단면도.
도 10a 및 도 10b는 각각 전극의 상부 플레이트와 하부 플레이트를 도시하는 평면도.
도 11a 및 도 11b는 각각 제 1 및 제 2의 확산 플레이트를 도시하는 평면도.
도 12a 내지 도 12d는 확산 플레이트를 통과하는 가스의 농도 분포를 도시하는 그래프.
도 13a 내지 도 13c는 각각 제 1 내지 제 3의 확산 플레이트를 도시하는 평면도.
도 14a 및 도 14b는 각각 제 1 및 제 2의 확산 플레이트를 도시하는 평면도.
도 15는 본 발명의 제 2의 실시예에 따른 플라즈마 CVD 장치의 단면도.
도 16은 본 발명의 제 3의 실시예에 따른 플라즈마 CVD 장치의 단면도.
♠도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♠
3 : 대향 전극 5 : 플라즈마 가둠 전극
6 : 중성 가스 도입 파이프 7 : 가스 확산 플레이트부
8 : 플라즈마 가둠 전극 상부 플레이트
9 : 플라즈마 가둠 전극 하부 플레이트
11 : 제 1의 가스 확산 플레이트 12 : 제 2의 가스 확산 플레이트
13 : 래디컬 통과 구멍 14 : 제 1의 중성 가스 통과 구멍
15 : 제 2의 중성 가스 통과 구멍 16 : 제 3의 중성 가스 통과 구멍
본 발명의 플라즈마 CVD 장치가 첨부된 도면을 참조하여 하기에 설명될 것이다.
도 8은 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 플라즈마 CVD 장치의 구조를 도시하는 도면이다. 플라즈마 CVD 장치는 예를 들면 산화실리콘막의 형성을 위해 사용된다. 도 8을 참조하면, 평행 플레이트 리모트 플라즈마 CVD와 같은 플라즈마 CVD 장치는 진공 챔버(1) 내에 마련된 플레이트 형상의 고주파 인가 전극(2)과, 플레이트 형상의 대향 전극(3) 및 플라즈마 가둠 전극(5)으로 구성된다. 대향 전극(3)은 고주파 인가 전극(2)에 대향하여 위치되고 이들 전극은 서로 평행하다. 기판(4)은 대향 전극(3)의 표면 상에 설치된다. 플라즈마 가둠 전극(5)은 고주파 인가 전극(2)과 대향 전극(3) 사이에 삽입되어 플라즈마를 가두게 된다. 플라즈마 가둠 전극(5)은 접지된다. 중성 가스 도입 파이프(6)는 진공 챔버(1)로부터 삽입되어 플라즈마 가둠 전극(5)과 연결된다. 중성 가스 도입 파이프(6)는 플라즈마 가둠 전극(5)으로 중성 가스를 공급한다. 중성 가스는 비여기 상태의 비이온화된 가스이다. 가스 확산 플레이트부(7)는 플라즈마 가둠 전극(5) 내에 정렬된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 플라즈마 가둠 전극(5)은 플라즈마 가둠 전극 상부 플레이트(8)와 플라즈마 가둠 전극 하부 플레이트(9)로 구성된다. 플라즈마 가둠 전극(5)의 네 측면 또는 전체 측면은 측면 플레이트(도시되지 않음)에 의해 밀폐되어 있다. 가스 확산 플레이트부(7)는 플라즈마 가둠 상부 플레이트(8)와 플라즈마 가둠 전극 하부 플레이트(9) 사이의 공간에 놓여져서 중성 가스를 균일하게 확산시킨다. 가스 확산 플레이트부(7)는 제 1의 가스 확산 플레이트(11)와 제 2의가스 확산 플레이트(12)로부터 형성된다.
플라즈마 가둠 전극(5)은 다수의 래디컬 통과 구멍(13)을 구비한다. 다수의 래디컬 통과 구멍(13)은 래디컬이 플라즈마 가둠 전극(5)을 통해 하부 방향으로 흐를 수 있도록 형성된다. 다수의 래디컬 통과 구멍(13)은 적절한 구멍(13)의 분포를 갖도록 제공되고 정렬되어 래디컬이 균일한 표면 밀도로 확산될 수 있다. 래디컬 통과 구멍(13)은 생성된 산소 플라즈마의 디바이 길이(Debye length)의 두배 이하의 직경을 갖도록 생성된 산소 플라즈마를 효율적으로 가두는 것이 가능하다.
제 1의 가스 확산 플레이트(11)는 다수의 제 1의 중성 가스 통과 구멍(14)을 구비하며, 제 2의 가스 확산 플레이트(12)는 다수의 제 2의 중성 가스 통과 구멍(15)을 구비한다. 다수의 제 3의 중성 가스 통과 구멍(16)은 플라즈마 가둠 전극 하부 플레이트(9) 내에 형성된다.
도 10a 및 도 10b는 플라즈마 가둠 전극 상부 플레이트(8)와 플라즈마 가둠 전극 하부 플레이트(9) 상에 형성된 구멍의 예를 각각 도시한다. 래디컬 통과 구멍(13)은 플라즈마 가둠 전극 상부 플레이트(8)에 균일하게 형성된다. 래디컬 통과 구멍(13)과 제 3의 중성 가스 통과 구멍(16)은 플라즈마 가둠 전극 하부 플레이트(9)에 균일하게 형성된다.
도 11a는 제 1의 가스 확산 플레이트(11)를 도시하고, 도 11b는 제 2의 가스 확산 플레이트(12)를 도시한다. 제 1의 중성 가스 통과 구멍(14)은 제 1의 가스 확산 플레이트(11)의 중심부근에 형성된다. 제 2의 중성 가스 통과 구멍(15)은 제 1의 가스 확산 플레이트(11)의 제 1의 중성 가스 통과 구멍(14)의 위치에 기초하여결정된 위치 상에서 제 2의 가스 확산 플레이트(12) 내에 형성된다. 또한, 제 2의 중성 가스 통과 구멍(15)은 제 1의 중성 가스 통과 구멍(14)이 형성된 영역 외부로 연장하는 영역 내에 형성된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 중성 가스로서 모노-실란 가스(mono-silane gas; 19)는 중성 가스 도입 파이프(6)로부터 플라즈마 가둠 전극 상부 플레이트(8)와 제 1의 가스 확산 플레이트(11) 사이의 공간으로 공급된다. 모노-실란 가스(19)는 제 1의 가스 확산 플레이트(11)의 제 1의 중성 가스 통과 구멍(14)에 의해 균일하게 된다. 통과된 모노-실란 가스(19)는 또한 제 2의 가스 확산 플레이트(12)의 제 2의 중성 가스 통과 구멍(15)에 의해 균일하게 된다. 모노-실란 가스(19)는 플라즈마 가둠 전극 하부 플레이트(9)의 제 3의 중성 가스 통과 구멍(16)으로부터 기판 상에서 대향 전극(3)(도 8)을 향해 균일하게 주입된다. 단자 제 1의 가스 확산 플레이트(11)와 제 2의 가스 확산 플레이트(12)만이 도 9에 도시되었지만, 확산 플레이트의 수는 두 개로 제한되지 않고, 그 이상일 수도 있다. 또한, 파이프(6)의 수는 2에 제한되지 않는다. 4 개 이상의 파이프가 사용되는 것이 바람직하다.
산화실리콘막은 이러한 플라즈마 CVD 장치에 의해 형성된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 산소 가스(18)는 진공 챔버(1) 내의 고주파 인가 전극(2)과 플라즈마 가둠 전극(5) 사이에 도입된다. 그 다음, 글로우 방전이 생성되어 플라즈마 생성 영역 내에 산소 플라즈마(22)를 생성한다. 생성된 산소 플라즈마(22)는 고주파 인가 전극(2)과 플라즈마 가둠 전극(5) 사이에 효율적으로 가두어진다. 결과적으로,산소 플라즈마(22) 내의 플라즈마 밀도는 약 1010/㎤이고, 플라즈마 가둠 전극(5)과 대향 전극(23) 사이의 플라즈마 밀도는 105내지 106/㎤이다. 이 경우, 전자, 산소 원자 이온, 산소 분자 이온, 산소 원자 래디컬, 및 산소 분자 래디컬이 산소 플라즈마 내에 존재한다. 그러나, 플라즈마 밖으로 나가는 전자와 이온은 무시할 수 있다. 그러므로, 산소 원자 래디컬과 산소 분자 래디컬은 모노-실란 가스(19)와 반응하고 모노-실란 가스(19)와의 반응을 통해 산화실리콘막의 형성에 기여하게 된다. 이하, 이들 래디컬은 단지 산소 래디컬로 언급된다. 산소 래디컬(21)은 래디컬 통과 구멍(13)을 통과하여 기판 처리 영역에 확산하고, 제 3의 중성 가스 통과 구멍(16)을 통과하는 모노-실란 가스(19)와 반응하여 SiOx및 SiOxHy와 같은 산화실리콘 프리커서(silicon oxide precursor)를 형성하게 된다. 따라서, 산화실리콘막이 기판(3) 상에 형성된다.
상기 상술된 바와 같이, 플라즈마 가둠 전극(5)과 대향 전극(3) 사이의 플라즈마 밀도는 매우 낮게 된다. 따라서, 종래의 평행 플레이트 플라즈마 CVD와 비교하여 본 발명에서는 기판(4)에 대한 플라즈마 손상이 아주 적다. 이 효과는 MOS 구조가 형성된 실리콘 표면의 경우에 현저하게 된다. 산화실리콘(SiO2)막이 종래의 평행 플레이트 플라즈마 CVD에 의해 단결정 실리콘 기판 상에 형성되는 경우, MOS 계면 포획 전하 밀도(interface trapped charge density)는 중간-갭(mid-gap) 근처에서 1011내지 1012/㎠/eV이다. 한편, 산화실리콘막이 본 발명의 평행 플레이트 리모트 플라즈마 CVD에 의해 형성되는 경우, 계면 포획 전하 밀도는 1010/㎠/eV 정도로 낮다.
이렇게, 플라즈마 가둠 전극(5)에 있어서는, 제 1 및 제 2의 가스 통과 구멍(14 및 15)이 플라즈마 가둠 전극 상부 플레이트(8)와 플라즈마 가둠 전극 하부 플레이트(9) 사이의 중공 구조에 배치된 다수의 가스 확산 플레이트(11 및 12) 내에서 어떻게 형성되는지가 중요하다. 만약 상기 구멍(14 및 15)이 적절하게 정렬되면, 제 3의 중성 가스 통과 구멍(16)으로부터의 모노-실란 가스(19)의 주입은 균일하게 수행될 수 있다. 따라서, 기판 상에서의 산화실리콘의 프리커서의 분포가 균일하게 행해질 수 있고, 그 결과 기판(4) 상에서의 산화실리콘막의 균일성이 향상된다.
상기 언급된 실시예에서 플라즈마 가둠 전극(5) 내에서의 모노-실란 가스의 흐름은 도 12a 내지 도 12d를 참조하여 설명될 것이다.
(1) 모노-실란 가스919)는 플라즈마 가둠 전극 상부 플레이트(8)와 제 1의 가스 확산 플레이트(11) 사이에 공급된다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 이 때의 모노-실간 가스의 농도 분포는 주변이 높고 중앙이 낮다.
(2) 제 1의 가스 확산 플레이트(11)의 중심부근의 중성 가스 통과 구멍(14)을 모노-실란 가스가 통과한 후, 모노-실란 가스의 농도 분포는, 도 12b에 도시된 바와 같이, 주변이 낮고 중앙이 높다. 중성 가스 도입 파이프(6)는 플라즈마 생성 영역을 통과하지 않고, 확산 플레이트에서 구멍의 분포는 향상된다. 이렇게, 중앙의 가스 농도가 높은 분포가 실현된다.
(3) 도 12c에 도시된 바와 같이, 모노-실란 가스가 제 2의 가스 확산 플레이트(12)의 제 2의 중성 가스 통과 구멍(15)을 통과한 후, 모노-실란 가스의 농도 분포는 제 2의 중성 가스 통과 구멍(15)의 분포에 기초하여 도 12b에 도시된 농도 분포보다 완만한 경사를 갖는다.
(4) 도 12d에 도시된 바와 같이, 모노-실란 가스가 플라즈마 가둠 전극 하부 플레이트(9)의 제 3의 중성 가스 통과 구멍(16)을 통과한 후, 모노-실란 가스의 농도 분포는, 도 12c에 도시된 농도 분포와 비교하여, 더 완만하게 된다. 따라서, 기판 표면 상에 거의 균일한 가스 주입이 수행된다.
상기 언급된 실시예에 있어서, 두 개의 가스 확산 플레이트가 사용된다. 그러나, 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 제 3의 가스 확산 플레이트(12')가 부가될 수도 있다. 도 13c에 도시된 바와 같이, 제 3의 가스 통과 구멍(15')은 제 2의 가스 확산 플레이트(12)의 제 2의 중성 가스 통과 구멍(15)의 위치에 기초하여 결정된 위치 상에서 제 3의 가스 확산 플레이트(12') 내에 형성된다. 또한, 제 3의 중성 가스 통과 구멍(15')은 제 2의 중성 가스 통과 구멍(15)이 형성된 영역 외부로 연장하는 영역 내에 형성된다. 더 나은 확산 성능의 향상을 위해, 네 개 이상의 확산 플레이트가 사용되는 것이 바람직하다. 더 많은 확산 플레이트의 사용은 가스 농도를 균일하게 한다. 그러나, 확산 플레이트를 많이 사용하면 플라즈마 가둠 전극(50의 구조가 복잡하게 된다. 또한, 래디컬 통과 구멍(13)도 길게 된다.
또한, 도 14a 및 도 14b에 도시된 실시예에 있어서, 제 2의 중성 가스 통과구멍(15)은 제 2의 중성 가스 통과 구멍(15)의 위치가 제 1의 중성 가스 통과 구멍(14)과 중첩하지 않도록 제 2의 확산 플레이트(12) 상에 형성된다. 중성 가스 통과 구멍의 위치가 중첩하는 경우, 확산 플레이트 사이의 거리와 동일한 길이를 갖는 가스 통과 경로가 존재할 가능성이 있다. 중성 가스의 일부는 가스 확산 플레이트 사이에서 측면 방향으로의 가스 확산 이전에 가스 통과 구멍을 통과한다. 도 14a 및 도 14b에 도시된 실시예에 있어서, 만약 중성 가스 통과 구멍의 위치가 중첩하지 않으면, 측면 방향으로의 가스 확산은 촉진될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 2의 실시예에 따른 플라즈마 CVD 장치의 구조를 도시한다. 제 2의 실시예의 중성 가스 도입 방법은 도 8에 도시된 제 1의 실시예의 방법과 상이하다. 도 15를 참조하면, 모노-실란 가스와 같은 중성 가스용 도입 파이프(6)는 플라즈마 생성 영역의 측면으로부터 진공 챔버(1) 속으로 삽입되고, 플라즈마 가둠 전극(5)의 상부와 연결되어 있다. 따라서, 중성 가스 도입 파이프(6)는 플라즈마 생성 영역을 통과한다. 그러나, 통과 영역은 플라즈마 생성 영역(22)의 주변부이다. 따라서, 비정상적인 방전이 발생하는 경우에도, 플라즈마 가둠 전극의 상부면 근처에서 비정상적인 방전이 발생한 경우와 비교하여, 플라즈마 상태의 변화가 적다.
이렇게, 가스 확산 플레이트가 플라즈마 가둠 전극(5) 내에 정렬되면, 가스 확산 플레이트의 형상과 수는 본 발명의 영역을 벗어나지 않으면서 필요에 따라 변화될 수 있다. 또한, 중성 가스가 진공 챔버(1)의 외부로부터 플라즈마 생성 영역의 주변부를 통해 플라즈마 가둠 전극(5)의 주변으로 공급되면, 제 2의 실시예의중성 가스 공급 파이프의 형상과 갯수는 본 발명의 영역을 벗어나지 않으면서 필요에 따라 변경될 수 있다.
도 16은 본 발명의 제 3의 실시예에 따른 플라즈마 CVD 장치의 구조를 도시한다. 도 16에 도시된 평행 플레이트 리모트 플라즈마 CVD는 다음과 같은 점에서 도 8의 것과 상이하다. 즉, 제 3의 실시예에 있어서, 가스 공급 플레이트(29)가 플라즈마 가둠 플레이트(5) 대신 사용된다. 가스 공급 플레이트(29)는 중성 가스 도입 파이프(6)에 접속되어 중성 가스를 공급한다. 또한, 가스 공급 플레이트(29)는 상기 언급된 가스 확산 플레이트부(7)를 포함한다. 따라서, 가스 농도는 가스 공급 플레이트(29)에 의해 균일하게 된다. 가스 공급 플레이트(29)는 도 8 또는 도 15에 도시된 플라즈마 가둠 플레이트(5)와 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 도 10, 도 11, 도 13 및 도 14에 도시된 실시예는 도 16의 확산 플레이트부(7)에 대해 그 자체로서 적용될 수 있다. 만약 래디컬이 균일하게 주입될 수 있다면, 가스 공급 플레이트(29)의 래디컬 통과 구멍(13') 각각의 직경은 임의적이다. 또한, 접지시키지 않고 전기 부유 상태에서 가스 공급 플레이트(29)를 전기적으로 사용하는 것이 가능하다.
제 3의 실시예에 있어서, 플라즈마 가둠 전극(5')은 고주파 인가 전극과 가스 공급 플레이트(29) 사이에 제공되어 생성된 플라즈마를 가둔다. 플라즈마 가둠 전극(5')은 다수의 래디컬 통과 구멍을 갖는다. 또한, 플라즈마 가둠 전극(5')은 접지된다. 도 8의 제 1의 실시예에 있어서, 플라즈마 가둠 전극(5)은 가스 공급 플레이트(29)에 대응하는 가스 확산 기능과 플라즈마 가둠 기능을 갖는다. 그러나,도 16의 제 3의 실시예에 있어서, 플라즈마 가둠 전극(5')은 플라즈마를 가두는 기능만 갖는다. 따라서, 가스 확산 기능과 플라즈마 가둠 기능은 완전히 분리된다. 또한, 제 3의 실시예는 제 2의 실시예에 적용될 수 있다.
상기 실시예에 있어서, 모노-실란과 산소 가스를 사용하여 산화실리콘막이 형성된 예가 설명된다. 그러나, 모노-실란 대신 디실란(disilane)과 TEOS(테트라헤톡시실란; Tetraethoxysilane)와 같은 고차 실란(high order silanes)과 같은 액체 Si 재료가 사용될 수도 있다. 또한, 산화질소(nitrogen oxide)가 산소 대신 사용될 수도 있다. 또한, 산화실리콘막의 형성 대신, 모노-실란과 암모니아의 반응에 의한 질화실리콘막 형성, 모노-실란과 수소 또는 불활성 가스의 반응에 의한 비정질 실리콘막 형성 등 다른 재료의 플라즈마 CVD막의 형성에 관해서도, 앞에서 서술한 효과와 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 평행 플레이트 리모트 플라즈마 CVD 장치가 상술된다. 플라즈마 CVD 장치는 플라즈마 분리를 위해 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역 사이에 제공되며 다수의 구멍을 갖는 플라즈마 가둠 전극을 구비한다. 본 발명은 마이크로파 플라즈마(microwave plasma), 전자 싸이클로트론 공명 플라즈마(electron cyclotron resonance plasma), 유도 결합 플라즈마(inductive coupling plasma), 및 헬리콘파 플라즈마(helicon wave plasma)를 사용하는 플라즈마 CVD 장치와 같이 임의의 형태의 플라즈마 CVD 장치에 적용될 수 있다.
상기 상술된 바와 같이, 상부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 하부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 작을 수도 있다. 또한, 하부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수는 상부 전극 플레이트 측의 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수보다 많을 수도 있다. 또한, 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이할 것이다.
또한, 하부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치는 상부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치와 상이할 수도 있다. 이 경우, 하부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역은 상부 전극 플레이트에 더 가까운 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역의 외부 영역에 정렬될 수도 있다.
또한, 다수의 중성 가스 통과 구멍의 분포 밀도는 각각의 가스 확산 플레이트의 중심부분이 그 주변부보다 더 높다.
본 발명의 플라즈마 CVD 장치에 있어서, 기판 처리 영역에 주입되는 중성 가스의 농도는 표면에서 균일하게 될 수 있다.
본 발명에 있어서, 가스 도입 파이프가 플라즈마 생성 영역, 특히, 플라즈마 생성 영역의 중심 근처를 통과할 필요가 없다. 따라서, 플라즈마 상태를 불안정하게 하는 비정상적인 방전이 발생하지 않는다. 기판 표면 상으로의 중성 가스의 균일한 통과는 이렇게 해서 가능해진다. 따라서, MOS 장치 게이트 절연막과 층간 절연막이 형성되고, 또한 박막 트랜지스터 장치 실리콘막과 질화실리콘막이 헝성될 때, 플라즈마 손상에 의한 결함을 갖지 않는 고품질의 막이 큰 면적의 기판 상에 균일하게 형성될 수 있다.

Claims (42)

  1. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프, 및
    상기 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입되어 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역을 분리하는 플라즈마 가둠 전극을 포함하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상부 전극 플레이트와 하부 전극 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 고립시킨 상태에서 플라즈마 생성 영역에서 기판 처리 영역으로 래디컬을 제공하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 구비하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되며, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 중성 가스를 기판 처리 영역으로 공급하기 위해 상기 가스 확산 플레이트와 상기 하부 전극 플레이트의 각각에 대해 마련되며,
    상기 상부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 상기 하부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 더 작고, 상기 하부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수는 상기 상부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 가스 도입 파이프는 결합될 상기 플라즈마 가둠 전극의 측면 방향에서부터 상기 플라즈마 가둠 전극의 측면부로 연장하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 가스 도입 파이프는 결합될 상기 플라즈마 생성 영역의 주변부를 통과하도록 상기 플라즈마 가둠 전극의 상부로 연장하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  8. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프, 및
    상기 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입되어 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역을 분리하기 위한 플라즈마 가둠 전극을 포함하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상부 전극 플레이트와 하부 전극 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 고립시킨 상태에서 상기 플라즈마 생성 영역에서 상기 기판 처리 영역으로 래디컬을 제공하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 구비하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되며, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 중성 가스를 상기 기판 처리 영역으로 공급하기 위해 상기 가스 확산 플레이트와 상기 하부 전극 플레이트의 각각에 대해 마련되며,
    상기 다수의 중성 가스 통과 구멍으로 이루어진 구멍 영역의 분포 밀도는 상기 가스 확산 플레이트 각각의 중심부가 그 주변부보다 더 높고, 상기 하부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수는 상기 상부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 8항에 있어서, 상기 가스 도입 파이프는 결합될 상기 플라즈마 가둠 전극의 측면 방향에서부터 상기 플라즈마 가둠 전극의 측면부로 연장하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 가스 도입 파이프는 결합될 상기 플라즈마 생성 영역의 주변부를 통과하도록 상기 플라즈마 가둠 전극의 상부로 연장하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  15. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프와,
    플라즈마 생성 영역을 분리하기 위해 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입된 플라즈마 가둠 전극, 및
    중성 가스를 공급하기 위해 상기 플라즈마 가둠 전극과 상기 제 2의 전극 사이에 삽입된 가스 공급부를 포함하며,
    상기 가스 공급부는 상부 플레이트와 하부 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하고, 래디컬 통과 구멍을 구비하며,
    상기 가스 공급부는 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되고, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 기판 처리 영역으로 상기 중성 가스를 공급하기 위해 상기 하부 플레이트와 상기 가스 확산 플레이트 각각에 대해 마련되며,
    상기 가스 공급부의 상기 상부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 상기 가스 공급부의 상기 하부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 더 작고, 상기 가스 공급부의 상기 하부 플레이트 측의 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수는 상기 가스 공급부의 상기 상부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프와,
    플라즈마 생성 영역을 분리하기 위해 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입된 플라즈마 가둠 전극, 및
    중성 가스를 공급하기 위해 상기 플라즈마 가둠 전극과 상기 제 2의 전극 사이에 삽입된 가스 공급부를 포함하며,
    상기 가스 공급부는 상부 플레이트와 하부 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하고, 래디컬 통과 구멍을 구비하며.
    상기 가스 공급부는 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되고, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 기판 처리 영역으로 상기 중성 가스를 공급하기 위해 상기 하부 플레이트와 상기 가스 확산 플레이트 각각에 대해 마련되며,
    상기 다수의 중성 가스 통과 구멍으로 이루어진 구멍 영역의 분포 밀도는 상기 가스 확산 플레이트 각각의 중심부가 그 주변부보다 더 높고, 상기 가스 공급부의 하부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수는 상기 가스 공급부의 상부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  22. 삭제
  23. 삭제
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  26. 삭제
  27. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프, 및
    상기 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입되어 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역을 분리하는 플라즈마 가둠 전극을 포함하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상부 전극 플레이트와 하부 전극 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 고립시킨 상태에서 플라즈마 생성 영역에서 기판 처리 영역으로 래디컬을 제공하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 구비하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되며, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 중성 가스를 기판 처리 영역으로 공급하기 위해 상기 가스 확산 플레이트와 상기 하부 전극 플레이트의 각각에 대해 마련되며,
    상기 상부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 상기 하부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 더 작고, 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  28. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프, 및
    상기 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입되어 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역을 분리하는 플라즈마 가둠 전극을 포함하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상부 전극 플레이트와 하부 전극 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 고립시킨 상태에서 플라즈마 생성 영역에서 기판 처리 영역으로 래디컬을 제공하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 구비하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되며, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 중성 가스를 기판 처리 영역으로 공급하기 위해 상기 가스 확산 플레이트와 상기 하부 전극 플레이트의 각각에 대해 마련되며,
    상기 상부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 상기 하부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 더 작고, 상기 하부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수는 상기 상부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트 내의 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많으며, 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  29. 제 1, 27, 28항중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부 전극 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치는 상기 상부 전극 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 위치와 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 하부 전극 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 중성 가스 통과 구멍의 영역은 상기 상부 전극 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 영역의 외부 영역에 정렬되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  31. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프, 및
    상기 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입되어 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역을 분리하기 위한 플라즈마 가둠 전극을 포함하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상부 전극 플레이트와 하부 전극 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 고립시킨 상태에서 상기 플라즈마 생성 영역에서 상기 기판 처리 영역으로 래디컬을 제공하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 구비하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되며, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 중성 가스를 상기 기판 처리 영역으로 공급하기 위해 상기 가스 확산 플레이트와 상기 하부 전극 플레이트의 각각에 대해 마련되며,
    상기 다수의 중성 가스 통과 구멍으로 이루어진 구멍 영역의 분포 밀도는 상기 가스 확산 플레이트 각각의 중심부가 그 주변부보다 더 높고, 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  32. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프, 및
    상기 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입되어 플라즈마 생성 영역과 기판 처리 영역을 분리하기 위한 플라즈마 가둠 전극을 포함하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상부 전극 플레이트와 하부 전극 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하며, 중성 가스로부터 고립시킨 상태에서 상기 플라즈마 생성 영역에서 상기 기판 처리 영역으로 래디컬을 제공하기 위해 마련된 래디컬 통과 구멍을 구비하며,
    상기 플라즈마 가둠 전극은 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되며, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 중성 가스를 상기 기판 처리 영역으로 공급하기 위해 상기 가스 확산 플레이트와 상기 하부 전극 플레이트의 각각에 대해 마련되며,
    상기 다수의 중성 가스 통과 구멍으로 이루어진 구멍 영역의 분포 밀도는 상기 가스 확산 플레이트 각각의 중심부가 그 주변부보다 더 높고, 상기 하부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수는 상기 상부 전극 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많으며, 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  33. 제 8, 31, 32항중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부 전극 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 위치는 상기 상부 전극 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 위치와 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 하부 전극 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 영역은 상기 상부 전극 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 영역의 외부 영역에 정렬되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  35. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프와,
    플라즈마 생성 영역을 분리하기 위해 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입된 플라즈마 가둠 전극, 및
    중성 가스를 공급하기 위해 상기 플라즈마 가둠 전극과 상기 제 2의 전극 사이에 삽입된 가스 공급부를 포함하며,
    상기 가스 공급부는 상부 플레이트와 하부 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하고, 래디컬 통과 구멍을 구비하며,
    상기 가스 공급부는 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되고, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 기판 처리 영역으로 상기 중성 가스를 공급하기 위해 상기 하부 플레이트와 상기 가스 확산 플레이트 각각에 대해 마련되며,
    상기 가스 공급부의 상기 상부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 상기 가스 공급부의 상기 하부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 더 작고, 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  36. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프와,
    플라즈마 생성 영역을 분리하기 위해 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입된 플라즈마 가둠 전극, 및
    중성 가스를 공급하기 위해 상기 플라즈마 가둠 전극과 상기 제 2의 전극 사이에 삽입된 가스 공급부를 포함하며,
    상기 가스 공급부는 상부 플레이트와 하부 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하고, 래디컬 통과 구멍을 구비하며,
    상기 가스 공급부는 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되고, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 상기 기판 처리 영역으로 상기 중성 가스를 공급하기 위해 상기 하부 플레이트와 상기 가스 확산 플레이트 각각에 대해 마련되며,
    상기 가스 공급부의 상기 상부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적은 상기 가스 공급부의 상기 하부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍의 전체 구멍 면적보다 더 작고, 상기 가스 공급부의 상기 하부 플레이트 측의 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수는 상기 가스 공급부의 상기 상부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많으며, 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  37. 제 15, 35, 36항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 공급부의 하부 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 위치는 상기 가스 공급부의 상부 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 위치와 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  38. 제 37항에 있어서, 상기 가스 공급부의 하부 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 영역은 상기 가스 공급부의 상부 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 영역의 외부 영역에 정렬되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  39. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프와,
    플라즈마 생성 영역을 분리하기 위해 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입된 플라즈마 가둠 전극, 및
    중성 가스를 공급하기 위해 상기 플라즈마 가둠 전극과 상기 제 2의 전극 사이에 삽입된 가스 공급부를 포함하며,
    상기 가스 공급부는 상부 플레이트와 하부 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하고, 래디컬 통과 구멍을 구비하며.
    상기 가스 공급부는 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되고, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 기판 처리 영역으로 상기 중성 가스를 공급하기 위해 상기 하부 플레이트와 상기 가스 확산 플레이트 각각에 대해 마련되며,
    상기 다수의 중성 가스 통과 구멍으로 이루어진 구멍 영역의 분포 밀도는 상기 가스 확산 플레이트 각각의 중심부가 그 주변부보다 더 높고, 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  40. 제 1 및 제 2의 전극과,
    중성 가스 도입 파이프와,
    플라즈마 생성 영역을 분리하기 위해 제 1 및 제 2의 전극 사이에 삽입된 플라즈마 가둠 전극, 및
    중성 가스를 공급하기 위해 상기 플라즈마 가둠 전극과 상기 제 2의 전극 사이에 삽입된 가스 공급부를 포함하며,
    상기 가스 공급부는 상부 플레이트와 하부 플레이트에 의해 정의되는 중공 구조를 가지며, 상기 중공 구조 내에 마련된 가스 확산 플레이트를 구비하고, 래디컬 통과 구멍을 구비하며.
    상기 가스 공급부는 상기 중성 가스 도입 파이프에 연결되고, 다수의 중성 가스 통과 구멍은 기판 처리 영역으로 상기 중성 가스를 공급하기 위해 상기 하부 플레이트와 상기 가스 확산 플레이트 각각에 대해 마련되며,
    상기 다수의 중성 가스 통과 구멍으로 이루어진 구멍 영역의 분포 밀도는 상기 가스 확산 플레이트 각각의 중심부가 그 주변부보다 더 높고, 상기 가스 공급부의 하부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수는 상기 가스 공급부의 상부 플레이트 측의 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 수보다 더 많으며, 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 1의 구멍은 상기 가스 확산 플레이트 각각에서의 상기 다수의 중성 가스 통과 구멍 중 제 2의 구멍과 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  41. 제 21, 40, 41항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 공급부의 하부 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 위치는 상기 가스 공급부의 상부 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 위치와 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
  42. 제 42항에 있어서, 상기 가스 공급부의 하부 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 영역은 상기 가스 공급부의 상부 플레이트에 더 가까운 상기 가스 확산 플레이트의 상기 중성 가스 통과 구멍의 영역의 외부 영역에 정렬되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
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