KR100997110B1 - Process for Preparation of Thin Layered Structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PECVD 법에 기반한 박막 구조의 제조방법이다.
본 발명은 플라즈마 강화 화학 증착(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD) 공정에 기반한 박막 제조 방법에서, 적어도 2가지의 서로 다른 플라즈마 주파수를 사용하여 기재 상에 박막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
The present invention is a method for producing a thin film structure based on the PCC method.
The present invention is characterized in that a thin film is formed on a substrate using at least two different plasma frequencies in a thin film manufacturing method based on a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process.
Description
본 발명은 PECVD 법에 기반한 박막 구조의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a thin film structure based on the PCC method.
본 발명은 PECVD 법에 기반한 박막 구조의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin film structure based on PECVD method.
최근 환경문제와 에너지 고갈에 대한 관심이 높아지면서, 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없으며 에너지 효율이 높은 대체 에너지로서의 태양전지에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, with increasing interest in environmental problems and energy depletion, there is a growing interest in solar cells as an alternative energy with abundant energy resources, no problems with environmental pollution, and high energy efficiency.
태양전지는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 전지와, 반도체의 성질을 이용하여 태양빛(photons)을 전기에너지로 변환시키는 태양광 전지로 나눌 수 있다. 그 중에서도 빛을 흡수하여 전자와 정공을 생성함으로써 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 전지에 대한 연구가 활발히 행해지고 있다.Solar cells can be divided into solar cells that generate steam required to rotate a turbine using solar heat, and solar cells that convert photons into electrical energy using properties of semiconductors. Among them, researches on solar cells that convert light energy into electrical energy by absorbing light to generate electrons and holes have been actively conducted.
태양광 전지는 흡수되는 빛의 양에 따라 광전 변환 효율이 조절되기 때문에 흡수된 빛의 반사율을 감소시키는 것이 중요하다. 따라서, 빛의 반사율을 감소시키기 위하여 반사방지막을 사용하거나, 전극단자를 형성할 때 태양빛을 가리는 면 적을 최소화하는 방법을 사용한다. 그 중에서도 높은 반사율을 구현할 수 있는 반사방지막에 대한 다양한 연구들이 행해졌고 현재도 진행중에 있다.In photovoltaic cells, it is important to reduce the reflectance of absorbed light because the photoelectric conversion efficiency is adjusted according to the amount of light absorbed. Therefore, an anti-reflection film is used to reduce the reflectance of light, or a method of minimizing the area covering sunlight when forming electrode terminals is used. Among them, various researches on anti-reflection film that can realize high reflectance have been conducted and are still in progress.
이러한 반사방지막으로는 일반적으로 다층 구조의 실리콘 질화막(silicone nitride)이 바람직한 것으로 알려져 있다. 즉, 상대적으로 높은 굴절률의 제 1 실리콘 질화막 위에 낮은 굴절률의 제 2 실리콘 질화막을 추가로 형성할 때, 높은 방사방지율이 얻어진다.As such an antireflection film, a silicon nitride film having a multilayer structure is generally known to be preferable. That is, when an additional low refractive index second silicon nitride film is further formed on the relatively high refractive index first silicon nitride film, a high radiation prevention rate is obtained.
상기 실리콘 질화막은 주로 PECVD 법에 의해 형성되는 바, 다층 구조의 실리콘 질화막을 형성하기 위해서는 플라즈마의 혼합가스 비율을 변화시켜 증착을 행하여야 한다. 그러나, 혼합가스의 비율을 변화시키기 위해서는 PECVD 반응 챔버의 분위기를 완전히 바꾸어야 하므로 그에 따른 시간 소모가 불가피하고 원료의 손실이 크며 박막의 조성 균일도가 떨어지는 단점이 있다.Since the silicon nitride film is mainly formed by PECVD, in order to form a silicon nitride film having a multi-layer structure, deposition is performed by varying the ratio of the mixed gas of plasma. However, in order to change the ratio of the mixed gas, it is necessary to completely change the atmosphere of the PECVD reaction chamber, which inevitably consumes time, has a disadvantage in that the loss of raw materials is large and the composition uniformity of the thin film is inferior.
따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 방법으로서, 상기 태양전지의 반사방지막과 같이 동일한 성분들로 이루어져 있지만 조성을 달리하는 둘 또는 그 이상의 박막들로 이루어진 박막 구조를 형성할 때, 반응 챔버의 가스 분위기를 그대로 유지한 상태에서 플라즈마 주파수 만을 변경하는 방법을 사용하여 제조공정을 혁신적으로 단축할 수 있는 기술을 제안한다.Therefore, in the present invention, as a method to fundamentally solve this problem, when forming a thin film structure consisting of two or more thin films made of the same components, but different compositions, such as the anti-reflection film of the solar cell, the reaction chamber We propose a technique that can innovatively shorten the manufacturing process by changing the plasma frequency only while maintaining the gas atmosphere.
PECVD 공정에서 플라즈마 주파수를 변경하여 소정의 효과를 얻는 방법들이 일부 선행기술들에서 제안되고 있지만, 본 발명에서와 같이 다층 박막 구조를 형성 하는 방법에의 적용을 교시하거나 암시하고 있지는 못하다.While some prior art methods have been proposed in some prior arts to alter the plasma frequency in a PECVD process, they do not teach or imply application to the method of forming a multilayer thin film structure as in the present invention.
따라서, 본 발명에 따른 다층 박막 구조의 제조방법은, 플라즈마 강화 화학 증착(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD) 공정으로 기재 상에 서로 다른 물성의 다층 박막 구조를 제조하는 방법으로서, 플라즈마 생성용 혼합가스의 비율을 변화시키지 않은 상태에서, 인가되는 플라즈마 주파수(진동수)를 변경하여 당해 플라즈마 주파수의 플라즈마 조성에 대응하는 박막을 순차적으로 형성하는 과정을 포함하는 것으로 구성되어 있다.Accordingly, the method of manufacturing a multilayer thin film structure according to the present invention is a method of manufacturing a multilayer thin film structure having different physical properties on a substrate by a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, and mixing for plasma generation. And a step of sequentially forming a thin film corresponding to the plasma composition at the plasma frequency by changing the applied plasma frequency (frequency) without changing the proportion of the gas.
즉, 본 발명의 제조방법은 동일한 플라즈마 생성용 혼합가스라 하더라도 인가되는 플라즈마 주파수(plasma frequency)를 달리하면, 혼합가스의 이온화 비율(ionization ratio)이 변화되는 점을 감안하여, 플라즈마 주파수 만을 변경함으로써 서로 다른 조성의 박막들을 기재(base material) 상에 순차적으로 성장시킨다.That is, the manufacturing method of the present invention changes only the plasma frequency in consideration of the fact that the ionization ratio of the mixed gas is changed even if the plasma frequency is different even if the mixed gas for generating plasma is the same. Thin films of different compositions are grown sequentially on the base material.
따라서, 본 발명에 따르면, 플라즈마 생성용 혼합가스의 비율을 변화시키지 않고 플라즈마 주파수 만을 선택적으로 변화시켜 소망하는 물성의 다층 박막 구조를 용이하게 제조할 수 있으므로, 이러한 다층 박막 구조의 형성을 위해 챔버 분위기를 일신해야 하는 종래기술에 비해 제조공정을 크게 단축할 수 있고 원료의 손실을 최소화할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to easily manufacture a multilayer thin film structure of a desired physical property by selectively changing only the plasma frequency without changing the proportion of the mixed gas for plasma generation, and thus, a chamber atmosphere for forming such a multilayer thin film structure. Compared with the prior art, which has to be renewed, the manufacturing process can be greatly shortened and the loss of raw materials can be minimized.
PECVD 반응 챔버에서 플라즈마 주파수의 변경은 다양한 방식들에 의해 구현될 수 있다. 하나의 바람직한 예에서, PECVD 장치에는 서로 다른 주파수를 제공하 는 둘 또는 그 이상의 발전기들이 포함되어 있고, 이들 발전기들의 선택적 작동에 의해 플라즈마 주파수를 변경할 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 구조에서 플라즈마 주파수 인가 시간을 소정의 주기로 변경하여 플라즈마 조성을 결정할 수도 있다.Changing the plasma frequency in the PECVD reaction chamber can be implemented in a variety of ways. In one preferred example, the PECVD apparatus includes two or more generators that provide different frequencies and the plasma frequency can be changed by the selective operation of these generators. In some cases, the plasma composition may be determined by changing the plasma frequency application time in a predetermined cycle.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따르면, 동일한 성분으로 이루어져 있지만 다른 조성을 가진 다층 박막 구조를 제조함에 있어서, 플라즈마 주파수만을 변경하여 연속적인 과정으로 다층 구조를 형성할 수 있으므로, 전반적인 공정 시간의 단축이 가능하고 원료의 손실이 절감되어 제조비용을 낮출 수 있으며, 균일도가 높은 우수한 물성의 다층 박막 구조를 제조할 수 있다.As described above, according to the present invention, in the manufacture of a multilayer thin film structure having the same components but having different compositions, the multilayer structure can be formed by a continuous process by changing only the plasma frequency, thereby reducing the overall process time. And the loss of raw materials can be reduced to reduce the manufacturing cost, it is possible to manufacture a multilayer thin film structure of excellent physical properties with high uniformity.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 샤워헤드형 평판전극 PECVD 장치의 모식도가 도시되어 있지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. Although FIG. 1 shows a schematic diagram of a showerhead type flat electrode PECVD apparatus according to an embodiment of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.
도 1을 참조하면, 상부가 개방된 반응 챔버(100)는 챔버 덮개(200)에 의해 덮여 있으며 외부와 차단된 반응공간이 형성되어 있다. 반응공간 내에는 상하 이송이 가능하고 전기적으로 접지되는 서셉터(300)가 설치되어 있고, 기판(400)은 서셉터(300) 상에 안착되며, 서셉터(300)의 내부에는 기판(400)을 가열시키기 위한 히터가 장착되어 있다.Referring to FIG. 1, the
서셉터(300) 상부의 반응공간에는 두 개의 서로 다른 외부 RF 발전기들(500, 600)에 각각 연결되는 샤워헤드형 평판전극(700)이 설치되어 있다. 즉, 제 1 RF 발전기(500)는 상대적으로 높은 주파수를 제공하며, 제 2 RF 발전기(600)는 상대적으로 낮은 주파수를 제공한다. 평판 전극(700)은 속이 비어 있으며, 기체 주입관(800)은 평판전극(700)의 내부와 연통되어 있다. 평판전극(700)의 저면에는 작은 직경의 분사공들(720)이 형성되어 있으며, 금속 재질의 평판전극(700)은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 표면이 양극화 처리되어 있다.In the reaction space above the
기체 주입관(800)으로부터 주입된 플라즈마 형성용 혼합가스는 평판전극(700)에서 이온화되어 기판(400) 상에 소정의 증착을 행한 후 기체 배기관(820)을 통해 배기된다. 이러한 이온화 과정에서 고주파수의 제 1 RF 발전기(500)가 작동하여 이온화된 혼합가스로 인해 증착된 박막과 저주파수의 제 2 RF 발전기(600)가 작동하여 이온화된 혼합가스로 인해 증착된 박막은 서로 다른 조성을 가지게 된다. 이러한 RF 발전기(500, 600)의 작동은 순차적으로 행해질 수도 있고, 또는 일정한 시간 간격으로 반복하여 작동될 수도 있다.The mixed gas for plasma formation injected from the
반응 챔버(100)의 측벽에는 로드락부(도시하지 않음)와 반응공간과의 연통 여부를 결정하는 슬롯밸브(900)가 설치되어 있어서, 로드락부로부터 서셉터(300) 상으로 기판(500)을 이송시킬 때 슬롯밸브(900)가 개방된다.The side wall of the
본 발명에 있어서, 상기 기재는 PECVD 공정에 의해 다층 박막의 형성이 요구되는 기재라면 특별히 제한되는 것은 아니고, 예를 들어, 반도체 제조용 실리콘 웨이퍼, TFT 제조용 유리기판, 태양전지 제조용 실리콘 웨이퍼 등을 들 수 있다. 경우에 따라서는 이러한 기재 상에 하나 또는 둘 이상의 박막들이 이미 형성되어 있 거나, 소정의 도펀트를 주입하여 부분적 또는 전면적으로 활성화가 행해진 상태일 수 있다. In the present invention, the substrate is not particularly limited as long as the substrate is required to form a multilayer thin film by a PECVD process. Examples thereof include a silicon wafer for semiconductor manufacture, a glass substrate for TFT manufacture, a silicon wafer for solar cell manufacture, and the like. have. In some cases, one or more thin films may be already formed on such a substrate, or may be in a state where activation is partially or entirely performed by injection of a predetermined dopant.
상기 방법으로 제조되는 박막들은 동일한 성분들로 이루어져 있고 조성을 달리하는 박막들로서, 예를 들어, 태양전지의 반사방지막으로 사용되는 다층 실리콘 질화막 등을 들 수 있지만, 그것만으로 한정되는 것은 아니다. 상기 반사방지막으로서의 실리콘 질화막은 높은 굴절률의 하층 박막과 낮은 굴절률의 상층 박막이 실리콘 웨이퍼 상에 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어져 있다. 여기서, 하층 박막과 상층 박막은 각각 Si 및 N를 구성성분으로 하지만, 이들의 성분비(조성)가 달라짐으로써 다른 굴절률(물성)의 박막으로 제조된다.The thin films manufactured by the above method are thin films made of the same components and varying in composition, for example, a multilayer silicon nitride film used as an antireflection film of a solar cell, but is not limited thereto. The silicon nitride film as the antireflection film has a structure in which a lower thin film having a high refractive index and an upper thin film having a low refractive index are sequentially stacked on a silicon wafer. Here, the lower thin film and the upper thin film are made of Si and N as constituents, respectively, but are manufactured from thin films having different refractive indices (physical properties) by changing their component ratios (compositions).
따라서, 하나의 바람직한 예에서, 상기 기재는 태양전지 제조용 실리콘 웨이퍼이고, 상기 다층 박막은 서로 다른 굴절률로 이루어진 다층 구조의 반사방지막일 수 있다.Thus, in one preferred embodiment, the substrate is a silicon wafer for solar cell manufacturing, the multilayer thin film may be an antireflection film of a multilayer structure consisting of different refractive indices.
PECVD 공정으로 실리콘 웨이퍼 상에 실리콘 질화막을 형성할 때, 반응가스로서 예를 들어 SiH4와 NH3를 포함하는 혼합가스를 도 1에서와 같은 PECVD 장치의 반응 챔버에 공급하여 화학적 증착을 행할 수 있다. 일반적으로 PECVD 반응 챔버에는 분위기 가스로서 불활성 가스가 채워지는 바, 상기 불활성 가스의 바람직한 예로는 N2, Ar 등을 들 수 있다.When forming a silicon nitride film on a silicon wafer by a PECVD process, a mixed gas containing, for example, SiH 4 and NH 3 as a reaction gas may be supplied to a reaction chamber of a PECVD apparatus as in FIG. 1 to perform chemical vapor deposition. . In general, the PECVD reaction chamber is filled with an inert gas as an atmosphere gas, and examples of the inert gas include N 2 and Ar.
하나의 바람직한 예에서, 다층의 실리콘 질화막을 형성하는 PECVD 챔버에는 고주파수 발전기로서 5 ~ 50 MHz 발전기와 저주파수 발전기로서 10 ~ 500 kHz 발전 기가 함께 설치되어 있고, 상기 고주파수 발전기와 저주파수 발전기의 작동을 순차적으로 행함으로써 다른 굴절률의 다층 반사방지막이 제조될 수 있다. 경우에 따라서는, 1 내지 60 초의 시간 간격으로 고주파수 발전기와 저주파수 발전기를 교번 작동시켜 박막의 굴절률을 조절할 수도 있다.In one preferred embodiment, the PECVD chamber forming the multilayer silicon nitride film is provided with a 5 to 50 MHz generator as a high frequency generator and a 10 to 500 kHz generator as a low frequency generator, and sequentially operates the high frequency generator and the low frequency generator. By doing so, a multilayer antireflection film of different refractive index can be produced. In some cases, the refractive index of the thin film may be adjusted by alternately operating the high frequency generator and the low frequency generator at a time interval of 1 to 60 seconds.
본 발명은 또한 상기 방법으로 제조된 다층 박막 구조를 포함하는 전자 소자를 제공한다. 그러한 소자의 대표적인 예로는 다층 박막 구조의 반사방지막을 포함하는 것으로 구성된 태양전지 모듈을 들 수 있다. The present invention also provides an electronic device comprising a multilayer thin film structure manufactured by the above method. Representative examples of such devices include a solar cell module including an antireflection film having a multilayer thin film structure.
다층 박막 구조로서의 반사방지막을 포함하는 태양전지 모듈의 구성과 그러한 태양전지 모듈의 제조방법들은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 설명은 본 명세서에서 생략한다. The construction of a solar cell module including an antireflection film as a multilayer thin film structure and a method of manufacturing such a solar cell module are well known in the art, and a description thereof will be omitted herein.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명의 내용을 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
우선, 도 1에서와 같은 PECVD 장치에서 제 1 RF 발전기로서 13.56 MHz의 고주파수 발전기를 설치하고 제 2 RF 발전기로서 10 ~ 500 kHz의 저주파수 발전기를 설치하였다. 본 실험에서 제 2 RF 발전기의 인가 주파수는 약 450 kHz로 설정하였다. 또한, 실리콘 웨이퍼 상에 다층의 실리콘 질화물을 증착시키기 위하여 하기 표 1과 같은 공정 조건을 설정하였다. First, a 13.56 MHz high frequency generator was installed as the first RF generator and a low frequency generator 10 ~ 500 kHz was installed as the second RF generator in the PECVD apparatus as shown in FIG. 1. In this experiment, the applied frequency of the second RF generator was set to about 450 kHz. In addition, in order to deposit a multilayer silicon nitride on a silicon wafer, the process conditions shown in Table 1 were set.
<표 1>TABLE 1
[실시예 1]Example 1
제 1 RF 발전기만을 가동시켜 13.56 MHz를 인가한 상태로, 반응가스(혼합가스)인 SiH4와 NH3의 조성비(NH3/SiH4)를 0.6 ~ 2.0의 범위에서 변화시키면서 실리콘 웨이퍼 상에 실리콘 질화막을 증착하였고, 그러한 실리콘 질화막의 굴절률을 각각 측정하였다.While only the first RF generator is operated and 13.56 MHz is applied, the silicon on the silicon wafer is changed while the composition ratio (NH 3 / SiH 4 ) of SiH 4 and NH 3 , which are reaction gases (mixed gases), is changed within a range of 0.6 to 2.0. Nitride films were deposited, and the refractive indices of such silicon nitride films were measured, respectively.
또한, 제 2 RF 발전기만을 가동시켜 450 kHz를 인가한 상태로 상기와 동일한 방법으로 실리콘 질화막을 증착하고 굴절률을 각각 측정하였다.In addition, the silicon nitride film was deposited in the same manner as described above with 450 kHz applied to only the second RF generator, and the refractive indices were measured.
또한, 제 1 RF 발전기와 제 2 RF 발전기를 약 10 초 간격으로 번갈아 가동시켜 13.56 MHz와 450 kHz를 교번 인가한 상태로 상기와 동일한 방법으로 실리콘 질화막을 증착하고 굴절률을 각각 측정하였다.In addition, the first and second RF generators were alternately operated at intervals of about 10 seconds, and silicon nitride films were deposited in the same manner as described above with 13.56 MHz and 450 kHz alternately applied, and the refractive indices were measured, respectively.
상기 측정 결과들을 도 2에 나타내었다. 도 2에서 보는 바와 같이, 반응가스의 조성비 뿐만 아니라 인가된 플라즈마 주파수에 따라 서로 다른 굴절률의 실리콘 질화막이 얻어짐을 알 수 있다. 예를 들어, 1.0의 반응가스 조성비(NH3/SiH4)에 서, 제 1 RF 발전기의 가동으로 굴절률 2.07의 실리콘 질화막이 얻어지고, 제 2 RF 발전기의 가동으로 굴절률 1.96의 실리콘 질화막이 얻어지며, 제 1 RF 발전기와 제 2 RF 발전기의 교번 가동으로 굴절률 1.99의 실리콘 질화막이 얻어진다.The measurement results are shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, it can be seen that silicon nitride films having different refractive indices are obtained according to the composition ratio of the reaction gas as well as the applied plasma frequency. For example, at a reaction gas composition ratio (NH 3 / SiH 4 ) of 1.0, the silicon nitride film having a refractive index of 2.07 is obtained by the operation of the first RF generator, and the silicon nitride film having a refractive index of 1.96 is obtained by the operation of the second RF generator. The alternating operation of the first RF generator and the second RF generator yields a silicon nitride film having a refractive index of 1.99.
[실시예 2][Example 2]
고굴절률의 실리콘 질화막 상에 저굴절률의 실리콘 질화막이 적층되어 있는 반사방지막을 실리콘 웨이퍼에 형성하기 위하여, 상기 표 1에서와 같은 공정 조건에서 반응가스의 조성비(NH3/SiH4)를 1.0으로 하여, 제 1 RF 발전기를 90초 동안 가동시켜 굴절률 2.07의 실리콘 질화막을 두께 40 nm로 증착하고, 1 ~ 2 초 간의 휴식 후, 제 2 RF 발전기를 98 초 동안 가동시켜 굴절률 1.96의 실리콘 질화막을 두께 40 nm로 증착하여, 다층 구조의 반사방지막을 제조하였다.In order to form an antireflection film in which a low refractive index silicon nitride film is laminated on a high refractive index silicon nitride film on a silicon wafer, the composition ratio (NH 3 / SiH 4 ) of the reaction gas is set to 1.0 under the process conditions as shown in Table 1 above. The first RF generator was operated for 90 seconds to deposit a silicon nitride film having a refractive index of 2.07 at a thickness of 40 nm, and after a break of 1 to 2 seconds, the second RF generator was operated for 98 seconds to make a silicon nitride film having a refractive index of 1.96 at a thickness of 40 nm. By depositing at nm, an antireflection film having a multilayer structure was prepared.
[비교예 1]Comparative Example 1
고굴절률의 실리콘 질화막 상에 저굴절률의 실리콘 질화막이 적층되어 있는 반사방지막을 실리콘 웨이퍼에 형성하기 위하여, 상기 표 1에서와 같은 공정 조건에서, 우선 반응가스의 조성비(NH3/SiH4)를 1.0으로 하고 제 1 RF 발전기를 90 초 동안 가동시켜 굴절률 2.07의 실리콘 질화막을 두께 40 nm로 증착하였다. 그런 다음, 반응가스의 주입을 중단한 상태에서 분위기 가스만을 60 초간 주입하여 챔버의 분위기를 일신하였다. 재차, 반응가스의 조성비(NH3/SiH4)를 1.5로 조절하여 챔버 내로 주입하고 제 1 RF 발전기를 98초 동안 가동시켜 굴절률 1.96의 실리콘 질화막을 두께 40 nm로 증착함으로써, 다층 구조의 반사방지막을 제조하였다.In order to form an antireflection film in which a low refractive index silicon nitride film is laminated on a high refractive index silicon nitride film on a silicon wafer, first, a process ratio of the reaction gas (NH 3 / SiH 4 ) is set to 1.0 under the process conditions as shown in Table 1 above. The first RF generator was operated for 90 seconds to deposit a silicon nitride film having a refractive index of 2.07 with a thickness of 40 nm. Then, the atmosphere of the chamber was renewed by injecting only the atmospheric gas for 60 seconds while stopping the injection of the reaction gas. Again, the composition ratio (NH 3 / SiH 4 ) of the reaction gas was adjusted to 1.5, injected into the chamber, the first RF generator was operated for 98 seconds, and a silicon nitride film having a refractive index of 1.96 was deposited to a thickness of 40 nm, thereby forming a multilayer antireflection film. Was prepared.
[결과 분석][Result analysis]
상기 실시예 2 및 비교예 1에서 보는 바와 같이, 실리콘 웨이퍼 상에 동일한 다층 구조의 반사방지막을 제조함에 있어서, 본 발명에 따른 실시예 2에서는 인가 주파수의 변경 과정에서 1 ~ 2 초 정도의 시간만이 소요되었음에 반하여, 비교예 1에서는 챔버 분위기의 일신 및 박막의 재증착을 위해 적어도 1 분 ~ 2 분 이상이 소요됨으로써, 전반적인 공정 시간에 큰 차이가 발생함을 알 수 있다.As shown in Example 2 and Comparative Example 1, in manufacturing an antireflection film having the same multilayer structure on a silicon wafer, in Example 2 according to the present invention, only about 1 to 2 seconds in the process of changing the applied frequency On the contrary, in Comparative Example 1, at least 1 minute to 2 minutes or more are required for renewal of the chamber atmosphere and redeposition of the thin film, so that a large difference occurs in the overall process time.
또한, 비교예 1의 경우, 챔버 분위기의 일신 과정에서 다량의 반응가스가 손실되는 것을 피할 수 없었고, 실시예 1에서 제조된 다층 박막 구조에 비해 저굴절률 실리콘 질화막에서 굴절률의 균일도가 떨어지는 것으로 확인되었다. In addition, in the case of Comparative Example 1, the loss of a large amount of reaction gas in the process of renewal of the chamber atmosphere was inevitable, it was confirmed that the uniformity of the refractive index in the low refractive index silicon nitride film is lower than the multilayer thin film structure prepared in Example 1 .
상기에서 본 발명을 구체적인 예들을 중심으로 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백할 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 속한다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and such variations and modifications belong to the appended claims. .
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 샤워헤드형 평판전극 PECVD 장치의 모식도이다;1 is a schematic diagram of a showerhead type flat electrode PECVD apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시예 1에서의 실험 결과를 보여주는 그래프이다.2 is a graph showing the experimental results in Example 1 of the present invention.
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