KR101333379B1 - 산화 아연막(ＺｎＯ) 또는 산화 마그네슘아연막(ＺｎＭｇＯ)의 성막 방법 및 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치 - Google Patents

산화 아연막(ＺｎＯ) 또는 산화 마그네슘아연막(ＺｎＭｇＯ)의 성막 방법 및 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투과율이 높은 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고 본 발명에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법에서는, (A) 아연 또는 아연과 마그네슘을 포함하는 용액(4, 8)을 미스트화시키는 공정과, (B) 기판(2)을 가열하는 공정과, (C) 가열중의 기판의 제 1의 주면상에 미스트화된 용액과 오존을 공급하는 공정을 구비하고 있다.

Description

산화 아연막(ＺｎＯ) 또는 산화 마그네슘아연막(ＺｎＭｇＯ)의 성막 방법 및 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치 {METHOD FOR PRODUCTION OF ZINC OXIDE (ZnO) FILM OR MAGNESIUM ZINC OXIDE (ZnMgO) FILM, AND APPARATUS FOR PRODUCTION OF ZINC OXIDE FILM OR MAGNESIUM ZINC OXIDE FILM}
본 발명은 기판상에 ZnO막 또는 ZnMgO막을 성막하는 성막 방법 및 당해 ZnO막 또는 ZnMgO막의 성막 방법을 실시할 수 있는 성막 장치에 관한 것이다.
태양전지, 발광 디바이스나 터치 패널 등의 분야에서는 기판상에 투명성을 갖는 금속 산화막이 형성된다. 종래 금속 산화막으로서 ZnO막을 기판상에 성막하는 기술로서 특허 문헌 1이나 비특허 문헌 1이 존재한다.
특허 문헌 1에 관한 기술에서는, Ga2O3를 0.5 내지 16%함유하고 있는 ZnO 소결체를 이용하고, 이온 플레이팅법에 의해 성막을 행하고 있다. 또한 비특허 문헌 1에 관한 기술에서는, KrF 레이저를 ZnO 소결체에 조사하는 펄스 레이저 퇴적법에 의해 기판상에 ZnO를 성막하고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2007-109406호 공보
비특허 문헌 1 : The Journal of the Vacuum Society of Japan Vo. 50(2007), No. 2, 114-117
그러나 특허 문헌 1에서는, 성막 장치가 복잡하고 대형화되며, 비용이 높아진다는 문제가 있다. 또한 특허 문헌 1에 관한 기술로 ZnO막을 성막하는 경우에는, 막두께가 400㎚를 초과한다면 투과율이 80% 이하가 된다. 이와같이 후막(厚膜) 상태에서는 투과율이 떨어지기 때문에 후막의 ZnO막을 성막하는 경우에는 특허 문헌 1에 관한 기술은 부적합하다.
또한 비특허 문헌 1에서는, 특허 문헌 1의 경우 보다도 후막의 ZnO막이라도 투과율은 개선되어 있다. 예를 들면, Ga이 도핑된 ZnO막을 기판상에 성막하는 경우에는, 막 두께 500㎚에서 당해 ZnO막의 투과율은 81%가 되고, Al이 도핑된 ZnO막을 기판상에 성막하는 경우에는, 막두께 500㎚에서 당해 ZnO막의 투과율은 92%가 된다. 그러나 비특허 문헌 1에 관한 기술의 경우에도 특허 문헌 1에 관한 기술의 경우와 마찬가지로 성막 장치가 복잡하고 대형화되며, 비용이 높아진다는 문제가 있다.
그래서 본 발명은 투과율이 높은 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 간이한 구성과 바람직하게는 낮은 비용으로 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법을 실시할 수 있는 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1의 측면에 의하면, 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법은, (A) 아연 또는 아연과 마그네슘을 포함하는 용액을 미스트화시키는 공정과, (B) 기판을 가열하는 공정과, (C)상기 공정(B) 중의 상기 기판의 제 1의 주면상(住面上)에 상기 공정(A)에서의 미스트화된 상기 용액과 오존을 공급하는 공정을 구비하고 있다.
본 발명의 제 2의 측면에 의하면, 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법은, (V) 아연 또는 아연과 마그네슘을 포함하는 용액을 미스트화시키는 공정과, (W) 기판의 제 1의 주면상에, 상기 공정(V)에서 미스트화된 상기 용액과 산소 또는 오존을 공급하는 공정과, (X) 상기 산소 또는 상기 오존에 자외광을 조사(照射)하는 공정을 구비하고 있다.
본 발명의 제 3의 측면에 의하면, 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법은, (V) 아연 또는 아연과 마그네슘을 포함하는 용액을 미스트화시키는 공정과, (W) 기판의 제 1의 주면상에, 상기 공정(V)에서 미스트화된 상기 용액과, 산소 또는 오존을 공급하는 공정과, (X) 상기 산소 또는 상기 오존을 플라즈마화하는 공정을 구비하고 있다.
본 발명의 제 4의 측면에 의하면, 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치는 청구항 제 1항 내지 청구항 제 15항 중 어느 한 항에 기재된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법을 실시한다.
본 발명의 제 1의 측면에 의하면, 오존을 첨가하면서 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막을 행한다. 따라서 오존 및 열 등에 의해 오존이 분해하여 생성한 활성 산소는 반응성이 많기 때문에 용액 중에 혼합물의 분해·산화를 촉진한다. 이에 의해 투과율이 높은 후막의 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 기판상에 성막할 수 있다.
본 발명의 제 2, 3의 측면에 의하면, 오존(또는 산소)을 기판을 향하여 공급하고, 당해 오존(또는 산소)에 대해 자외광 조사 또는 플라즈마화를 실시하고 있다. 따라서 상기 효과에 더하여 기판의 제 1의 주면상에서 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막 성막을 위한 반응을 촉진시킬 수 있다. 또한 기판에 대한 가열 처리의 생략 또는 가열 처리에서의 가열 온도의 억제가 가능해진다.
본 발명의 제 4의 측면에 의하면, 청구항 제 1항 내지 청구항 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법을 실시한다. 따라서 간이한 구성의 당해 성막 장치를 제공할 수 있다. 그밖에도 청구항 제 1항 및 청구항 제 2항에 기재된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법을 실시할 수 있는 성막 장치에서는 장치 전체의 저비용화도 실현할 수 있다.
본 발명의 목적, 특징, 국면 및 이점은 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해 보다 명백하게 된다.
도 1은 실시형태 1에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 오존 첨가가 없는 성막 조건 하에서 형성된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 투과율과 파장과의 관계를 도시하는 도면.
도 3은 실시형태 1에 관한 성막 방법에 의해 형성된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 투과율과 파장과의 관계를 도시하는 도면.
도 4는 실시형태 2에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 5는 실시형태 3에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 6은 실시형태 3에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치의 다른 구성예를 도시하는 도면.
도 7은 실시형태 4에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 8은 실시형태 4에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치의 다른 구성예를 도시하는 도면.
<실시형태 1>
도 1은 본 실시형태에 관한 산화 아연막(ZnO막) 또는 산화 마그네슘아연막(ZnMgO막)의 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 실시형태 1에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(100)는 반응 용기(1), 가열기(3), 용액 용기(5), 미스트화기(6) 및 오존 발생기(7)로 구성되어 있다.
당해 성막 장치(100)는 스프레이 열분해법, 파이로졸법 또는 미스트 퇴적법 등이 실시된다. 즉, 기판(2)의 제 1의 주면상에 미스트화한 소정의 용액을 분무함에 의해, 당해 기판(2)의 제 1의 주면상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막할 수 있다.
가열기(3)상에 기판(2)이 재치(載置)되어 있는 상태에서 반응 용기(1) 내에서의 소정의 반응에 의해, 기판(2)의 제 1의 주면상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막이 성막된다. 또한 기판(2)의 제 2의 주면이 가열기(3)에 재치된다. 상기 기재(記載)로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 명세서 내에서 기술하는 기판(2)의 제 1의 주면(主面)이란, 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막이 성막되는 측의 기판(2)의 주면이다. 이에 대해, 본 명세서 내에서 기술하는 기판(2)의 제 2의 주면이란, 가열기(3)에 재치되는 측의 기판(2)의 주면이다.
여기서 반응 용기(1) 내를 대기압으로 하여, 당해 대기압하에서 기판(2)상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막하여도 좋고, 또는 반응 용기(1) 내를 0.0001 내지 0.1MPa의 범위로 감압하면서, 당해 감압 환경하에서 기판(2)상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막하여도 좋다.
또한 기판(2)으로서는 태양전지, 발광 디바이스, 수광 소자, 터치 패널, 액정 패널 등의 플랫 패널 디스플레이 분야에서 사용되는 유리 기판, 수지 필름 등의 플렉시블 기판이나 플라스틱 기판 등을 채용할 수 있다.
가열기(3)는 히터 등이고, 당해 가열기(3)에 재치된 기판(2)을 가열할 수 있다. 외부 제어부에 의해, 산화 아연막 성막 온도 또는 산화 마그네슘아연막 성막 온도까지 가열기(3)는 가열된다.
용액 용기(5) 내에는, 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막하기 위한 재료 용액(이하, 용액이라고 칭한다)(4)이 충전되어 있다. 당해 용액(4)에는 금속원으로서 아연(Zn) 또는 아연(Zn)과 마그네슘(Mg)이 포함되어 있다. 보다 구체적으로, 용액(4)에는 아연(Zn)과 마그네슘(Mg)중 적어도 어느 하나가 함유되어 있는 화합물이 포함되어 있다. 여기서 당해 화합물은 알콕시드 화합물, β-디케톤 화합물, 카르본산염 화합물, 할로겐 화합물, 알킬 화합물 및 시클로펜타디엔일 화합물 중의 적어도 어느 하나이다.
용액(4) 내에 후술하는 도펀트원은 포함되어 있지 않아도 좋다. 그러나 용액(4)에는, 도펀트원으로서 붕소(B), 질소(N), 불소(F), 알루미늄(Al), 인(P), 염소(Cl), 갈륨(Ga), 비소(As), 니오브(Nb), 인듐(In) 및 안티몬(Sb) 중 어느 하나가 적어도 함유되어 있는 것이 바람직하다.
상기 용액(4)의 용매로서 물, 에탄올이나 메탄올 등의 알코올이나 이들 액체의 혼합액 등을 채용할 수 있다.
미스트화기(6)로서, 예를 들면 초음파 무화(霧化) 장치를 채용할 수 있다. 당해 초음파 무화 장치인 미스트화기(6)는 용액 용기(5) 내의 용액(4)에 대해 초음파를 인가(印加)함에 의해, 용액 용기(5) 내의 용액(4)을 미스트화시킨다. 미스트화된 용액(4)은 경로(L1)를 통과하여 반응 용기(1) 내의 기판(2)의 제 1의 주면을 향하여 공급된다.
오존 발생기(7)는 오존을 발생시킬 수 있다. 오존 발생기(7)에서 생성된 오존은 경로(L1)와 다른 경로(L2)를 통과하여, 반응 용기(1) 내의 기판(2)의 제 1의 주면을 향하여 공급된다. 오존 발생기(7)에서는, 예를 들면 평행하게 배치한 평행 전극 사이에 고전압을 인가하고, 그 전극 사이에 산소를 통과시킴으로써 산소 분자가 분해되고, 다른 산소 분자와 결합함에 의해 오존을 발생시킬 수 있다.
또한 반응 용기(1) 내에 오존 및 미스트상(狀)의 용액(4)이 공급되면, 가열중의 기판(2)상에서 당해 오존과 용액(4)이 반응하고, 기판(2)의 제 1의 주면상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막이 성막된다. 또한 반응 용기(1)에서 미반응이 된 오존이나 용액(4)은 경로(L3)을 통하여 반응 용기(1) 밖으로 항상(연속적으로) 배출된다.
다음에, 본 실시형태에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법에 관해 설명한다.
용액 용기(5) 내에서 미스트화기(6)에 의해 용액(4)은 미스트화된다. 미스트화된 용액(4)은 경로(L1)를 통과하여 반응 용기(1)에 공급된다. 여기서 용액(4)에는 아연 또는 아연과 마그네슘이 금속원으로서 함유되어 있다. 한편, 오존은 오존 발생기(7)에서 생성된다. 생성된 오존은 경로(L2)를 통과하여 반응 용기(1)에 공급된다.
한편, 가열기(3)에 의해 당해 가열기(3)상에 재치되어 있는 기판(2)은 산화 아연막 성막 온도 또는 산화 마그네슘아연막 성막 온도까지 가열되어 있고, 당해 각 성막 온도로 기판(2)의 온도는 유지되어 있다.
또한 오존은 200℃ 정도부터 분해가 시작된다(즉, 200℃의 가열 온도에 의해, 오존으로부터 산소 래디칼이 생성되기 시작한다). 따라서 기판(2)에 대한 가열 온도는 200℃ 정도라도 기판(2)상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막하는 것이 가능하다. 일반적으로 오존은 350℃, 3초 사이에서 90%가 분해하고, 500℃, 0.5 내지 0.6초 정도에서 거의 100% 분해한다. 따라서 금속 산화막의 성막 스피드의 신속화를 목적으로 하는 경우에는, 기판(2)의 가열 온도를 상승시키면 좋다.
상기 가열 상태의 기판(2)의 제 1의 주면에, 오존 및 미스트상의 용액(4)이 공급된다. 가열 상태의 기판(2)에 오존 및 미스트상의 용액(4)이 접촉하면, 오존은 열분해를 일으키고, 산소 래디칼이 생성되고, 당해 산소 래디칼에 의해 용액(4)은 분해가 촉진되고, 기판(2)의 제 1의 주면상에는 소정의 금속 산화막이 성막된다. 구체적으로는, 용액(4)에 금속원으로서 아연만이 포함되어 있는 경우에, 기판(2)의 제 1의 주면상에 산화 아연막이 형성된다. 다른한편, 용액(4)에 금속원으로서 아연과 마그네슘이 포함되어 있는 경우에는, 기판(2)의 제 1의 주면상에 산화 마그네슘아연막이 형성된다.
여기서 당해 성막 공정은 대기압에 배설(配設)되어 있는 기판(2)에 용액(4)과 오존을 공급하고, 기판(2)상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막하는 공정이라도 좋다. 이에 대해, 성막 장치(100)에 반응 용기(1) 내를 감압시킬 수 있는 진공 펌프(도시 생략)를 별도 구비하고, 감압(예를 들면, 0.0001 내지 0.1MPa) 환경하에 배설되어 있는 기판(2)에 용액(4)과 오존을 공급하고, 기판(2)상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막하는 공정이라도 좋다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법에서는, 금속원으로서 아연 또는 아연과 마그네슘이 용해한 용액(4)을 미스트화시키고 있다. 예를 들면, 용액(4)에는 아연 및 마그네슘의 어느 한쪽이 함유되어 있는 화합물이 포함되어 있고, 당해 화합물은 알콕시드 화합물, β-디케톤 화합물, 카르본산염 화합물, 할로겐 화합물, 알킬 화합물, 및 시클로펜타디엔일 화합물중의 적어도 어느 하나이다. 또한 공기 중에 오존을 포함하는 반응 용기(1)에서, 미스트상의 용액(4)을 가열하고 있는 기판(2)에 접촉시키고 있다.
따라서 오존 및 열 등에 의해 오존이 분해하여 생성한 활성 산소는 반응성이 많기 때문에 용액(4) 중의 재료 화합물의 분해·산화를 촉진한다. 이에 의해 투과율이 높은 막두께의 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 기판(2)상에 성막할 수 있다. 당해 투과율 향상 효과는 도 2와 도 3의 비교로부터 분명하다.
도 2 및 도 3은 형성된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 투과율과 광의 파장과의 관계를 도시하는 실험 결과이다. 도 2에 도시하는 실험일 때에 작성된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 조건과 도 3에 도시하는 실험일 때에 작성된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 조건은 오존 공급의 유무의 점에서만 다르다.
도 2에 도시하는 실험일 때에 사용된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막은, 오존 없음의 성막 조건으로 형성된 것이다. 도 3에 도시하는 실험일 때에 사용된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막은, 오존 있음의 성막 조건으로 형성된 것이다. 즉, 도 3에 도시하는 실험일 때에 사용된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막은, 본 실시의 형태에 관한 성막 방법에 의해 형성된 것이다.
또한 도 2, 3에서 「Mg/Zn=0」의 데이터는, 산화 아연막에 관한 것이다. 다른한편 「Mg/Zn=0.5」의 데이터 및 「Mg/Zn=1」의 데이터는, 산화 마그네슘아연막에 관한 것이다. 여기서 「Mg/Zn」은 용액(4)에서 아연의 함유량과 마그네슘의 함유량과의 비율을 나타내고 있다. 도 2, 3에서 횡축은 광의 파장(㎚)이고, 종축은 성막된 막의 투과율(%)이다.
도 2와 도 3의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 오존을 첨가하여 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막한 쪽이 당해 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 투과율이 향상한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 파장이 350㎚ 내지 1500㎚의 범위에서 투과율은 높은 값으로 거의 일정하다(당해 파장의 범위에서 투과율은 90% 이상).
예를 들면, 오존 첨가 조건으로 작성된 막두께 350㎚의 산화 아연막에서는, 300 내지 1500㎚의 파장 범위에서의 평균 투과율은 91%이다. 또한 오존 첨가 조건으로 작성된 막두께 500㎚의 산화 마그네슘아연막(Mg/Zn=0.5)에서는, 300 내지 1500㎚의 파장 범위에서의 평균 투과율은 94.5%이다. 또한 오존 첨가 조건으로 작성된 막두께 680㎚의 산화 마그네슘아연막(Mg/Zn=1)에서는, 300 내지 1500㎚의 파장 범위에서의 평균 투과율은 91.2%이다.
또한 오존 첨가 없음의 조건으로 작성된 산화 아연막 및 산화 마그네슘아연막에서는, 막두께에도 따르지만, 300 내지 1500㎚의 파장 범위에서의 평균 투과율은 대강 70% 정도였다.
또한 상기로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시의 형태에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법에서는, 오존은 사용하고 있지만, 용액(4)에는 산이나 알칼리를 이용할 필요가 없다.
따라서 산이나 알칼리에 약한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막도 가능해진다.
또한 도 1에 도시하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(100)는, 오존 발생기(7)나 미스트화기(6)나 가열기(3) 등의 구조가 평이하고 소형의 것을 구비할 뿐이다.
따라서 당해 성막 장치(100) 전체의 소형화가 가능해지고, 저비용으로 당해 성막 장치(100)을 제공할 수 있다.
또한 용액(4)에 연 또는 아연과 마그네슘이 포함되어 있는 상태에 있어서, 당해 용액(4)에 도펀트로서 붕소, 질소, 불소, 알루미늄, 인, 염소, 갈륨, 비소, 니오브, 인듐 및 안티몬의 어느 하나를 적어도 포함시켜도 좋다.
당해 도펀트의 함유에 의해 성막되는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 분자 구조에 있어서, 전자 잉여 상태 또는 전자 부족 상태가 되어 캐리어를 만들어 낼 수 있고, 투명 도전막의 전기 저항을 보다 저하시킬 수 있다.
또한 상기한 바와 같이 반응 용기(1) 내를 대기압으로 하여, 당해 대기압하에서 기판(2)상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막하여도 좋다.
이에 의해 진공 장치 등의 구성 등을 생략할 수 있기 때문에, 성막 장치(100)의 비용 삭감을 한층더 도모할 수 있다.
이에 대해, 상기한 바와 같이, 반응 용기(1) 내를 감압시킬 수 있는 진공 펌프 등을 구비하여도 좋다. 그리고 반응 용기(1) 내를 0.0001 내지 0.1MPa의 범위로 감압하면서, 당해 감압 환경하에서 기판(2)상에 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막하여도 좋다.
이에 의해, 성막 장치(100)의 비용은 증대하지만, 대기압하에서 성막된 것보다도, 기판(2)상에서 보다 양질의 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 성막 할 수 있다.
또한 도 1의 구성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 용액(4)과 오존은 다른 경로를 통과하여 기판(2)에 공급되고 있다. 도 1의 구성에서는, 용액(4)은 경로(L1)를 통과하여 반응 용기(1) 내의 기판(2)을 향하여 공급된다. 다른한편, 오존은 경로(L2)를 통과하여 반응 용기(1) 내의 기판(2)을 향하여 공급된다.
이와 같이 다른 경로(L1, L2)를 통과하여, 용액(4)과 오존을 기판(2)에 공급함에 의해, 오존과 용액(4)과의 혼합 장소를 반응 용기(1)(기판(2)의 배설 영역)만으로 한정할 수 있다. 즉, 용액(4)과 오존이 공급 과정의 경로에서 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 용액(4)과 오존과의 반응을 기판(2)의 배치 영역에서만 할 수가 있어서, 당해 기판(2)에서의 반응 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 용액(4)과 오존이 공급 과정에서 혼합됨으로써, 기판 도달 전에 용액(4)과 오존이 반응하여 기상(氣相) 중에서 의도하지 않는 반응물이 생성되는 경우가 있다. 당해 의도하지 않는 반응물의 생성은, 기판 표면에서의 막 성장을 방해하는(의도하지 않는 반응물의 퇴적에 의한 막질 저하, 성막 레이트의 저하) 원인이 된다. 그래서 다른 경로(L1, L2)를 통과하여, 용액(4)과 오존을 기판(2)에 공급함에 의해, 이와 같은 의도하지 않는 반응물의 생성도 억제할 수 있다.
또한 성막 장치(100)는 다음과 같은 제어를 행하는 제어부(도시 생략)를 더 구비하고 있어도 좋다. 당해 제어부는, 미스트화된 용액(4)과 오존을 동시에 또는 소정의 타이밍에서 제각기 반응 용기(1) 내의 기판(2)에 공급되는 제어를 행한다.
미스트화된 용액(4)과 오존을 동시에 반응 용기(1) 내의 기판(2)에 공급함에 의해, 반응 용기(1) 내에서의 오존 반응성(산화력)을 충분히 이용할 수 있다.
다른 한편, 미스트화된 용액(4)과 오존을 교대 또는 소정의 순서로 반응 용기(1) 내의 기판(2)에 공급함에 의해, 기판(2)상이 아닌 반응 용기(1)의 기상 내에있어서, 오존과 미스트화된 용액(4)이 반응한 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 결정성이 나쁜 분상(粉狀) 생성물이 기판(2)상에 형성되는 것을 억제할 수 있다.
또한 미스트화된 용액(4)과 오존을 교대 또는 소정의 순서로 반응 용기(1) 내의 기판(2)에 공급함에 의해, 반응 용기(1) 내에서의 오존 반응성(산화력)을 충분히 이용할 수가 없게 된다. 그러나 기판(2)을 가열시키면서 오존을 공급함에 의해, 성막된 금속 산화막의 특성이 향상한다(예를 들면, 결정성의 향상이나 이동도와 캐리어 농도의 여하에 의해서는 전기 저항의 향상 등).
<실시형태 2>
도 4는 본 실시형태에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 실시형태 2에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(200)는, 실시형태 1에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(100)에, 용액 용기(9) 및 미스트화기(10)가 별도 추가되어 있다.
용액 용기(9)에는, 용액 용기(5)에 충전되어 있는 용액(4)과 다른 종류의 용액(8)이 충전되어 있다. 또한 도 4에 도시하는 바와 같이, 미스트화기(10)는 용액 용기(9)에 배설되어 있고, 용액 용기(9) 내의 용액(8)을 미스트화 시킨다. 여기서 미스트상의 용액(8)은, 경로(L1) 및 경로(L2)와 다른 별도 경로(L4)를 통하여 반응 용기(1) 내의 기판(2)상에 분무된다.
당해 별도 추가되어 있는 구성 이외는, 성막 장치(200)는 성막 장치(100)와 같은 구성이고, 당해 같은 구성에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한 같은 구성 및 당해 구성의 동작의 설명은 실시의 형태 1을 참조하길 바란다.
성막 장치(200)는, 용액(4)을 미스트화시킴과 함께 당해 용액(4)과 다른 종류의 용액(8)을 미스트화시킨다. 또한 성막 장치(200)에는, 도시를 생략하고 있는 제어부를 구비하고 있고, 당해 제어부의 제어에 응하여 용액(4) 및 용액(8)은 다음 요령으로 기판(2)에 공급된다.
즉, 당해 제어부의 제어에 응하여, 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 동시에 기판(2)에 공급하여도 좋다. 또한 당해 제어부의 제어에 응하여, 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 소정의 순번으로 기판(2)에 공급하여도 좋다(미스트화된 용액(4)의 공급 후, 미스트화된 용액(8)을 공급하고, 당해 용액(4, 8)의 공급을 종료한다. 또는 미스트화된 용액(8)의 공급 후, 미스트화된 용액(4)을 공급하고, 당해 용액(4, 8)의 공급을 종료한다). 또한 당해 제어부의 제어에 응하여, 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 교대로 반복하여 기판(2)에 공급하여도 좋다(예를 들면, 용액(4)의 공급→ 용액(8)의 공급→ 용액(4)의 공급→ 용액(8)의 공급→ 용액(4, 8)의 공급 종료).
본 실시형태에 관한 성막 장치(200)를 채용함에 의해, 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막을 포함하는 다층 구조인 다종(多種)의 금속 산화막을 기판(2)상에 성막할 수 있다. 또한 각각의 재료에 적합한 용매를 선택하는 것이 가능하다. 예를 들면, 금속원인 아세트산 아연은 물이나 알코올에 쉽게 녹지만(易溶), 도펀트원인 알루미늄아세틸아세토네이트는 물이나 알코올에 대해 용해성이 낮다. 이 때문에, 아세트산 아연과 동일한 용매로는 생각대로에 농도 설정할 수가 없는 경우가 있다. 그러나 용액 용기를 나눔에 의해 알루미늄아세틸아세토네이트가 용해하기 쉬운 용매(예를 들면, 아세틸아세톤)를 별도 이용할 수 있다.
또한 도 4의 구성에서는, 용액 용기(5, 9)는 2개만 준비하고, 각 용액 용기(5, 9)에 다른 용액(4, 8)이 수납되어 있고, 각 용액(4, 8)은 각 미스트화기(6, 10)에 의해 미스트화 되어있다.
그러나 용액 용기의 수는 3 이상이고, 각 용액 용기에 다른 용액이 수납되어 있고, 각 용액은 각 용액 용기에 배설되는 각 미스트화기에 의해 미스트화되는 구성을 채용하여도 좋다.
또한 당해 용액 용기가 3개 이상의 구성인 경우에도, 도시하지 않은 제어부의 제어에 응하여 미스트화된 다른 용액을 동시에 기판(2)에 공급하여도 좋다. 또한 당해 제어부의 제어에 응하여 미스트화된 다른 용액을 제각기 소정의 순서로 기판(2)에 공급하여도 좋다. 당해 용액 용기가 3개 이상의 구성인 경우에도, 미스트화된 각 용액은 다른 경로로 용액 용기로부터 반응 용기(1) 내의 기판(2)을 향하여 공급되는 것이 바람직하다.
또한 2종류 이상의 용액을 공급하는 구성인 경우에는, 2종류 이상의 용액과 오존을 반응 용기(1) 내에 배치되어 있는 기판(2)을 향하여 공급되게 된다.
이 경우에는, 도시하지 않은 제어부의 제어에 응하여 오존이 항상 계속 공급되고 있는 한편으로, 다른 용액을 제각기 소정의 순서로 공급하여도 좋다. 또는 도시하지 않은 제어부의 제어에 응하여 다른 용액을 제각기 소정의 순서로 공급하고, 당해 용액의 공급을 전환할 때마다 용액의 공급을 일시 중지하고, 오존을 공급하여도 좋다(예를 들면, 제 1의 용액의 공급→오존의 공급→제 2의 용액의 공급→오존의 공급→제 3의 용액의 공급→오존의 공급). 여기서 어느 공급 양태의 경우에도, 각 용액과 오존은 다른 경로로 용액 용기 또는 오존 발생기(7)로부터 반응 용기(1) 내의 기판(2)을 향하여 공급되는 것이 바람직하다.
여기서 2종류의 용액과 오존을 공급할 때에 있어서, 기판(2)이 배설되어 있는 반응 용기(1) 내에는 실시형태 1에서 설명한 바와 같이, 대기압이라도 감압 환경이라도 좋다.
<실시형태 3>
도 5는 본 실시형태에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 실시형태 3에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(300)는 실시의 형태 1에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(100)에 자외광 발생기(11) 및 자외광 투과창(12)이 별도 추가되어 있다.
자외광 발생기(11)는, 자외광(파장 : 10㎚ 내지 400㎚ 정도)을 발생하는 부분이다. 자외광을 발생시키는 자외광 발생기(11)로서, 수은 램프나 엑시머 램프가 있다. 저압의 수은 램프로부터는 254㎚, 185㎚ 파장의 자외광이 발생된다. 한편 엑시머 램프로부터는 키세논, 크립톤, 아르곤을 냉기(冷氣) 매질로 한 경우, 각각 172㎚, 146㎚, 126㎚의 자외광이 발생된다.
이런 종류의 자외광 발생기(11)는, 방전관과, 방전관의 주위에 배치되는 전극과, 급전선을 통하여 전극에 교류 전압 또는 펄스 전압을 인가하는 전원으로 구성되어 있다. 전원에 의해, 전극에 교류 전압 또는 펄스 전압을 인가한다. 이에 의해, 방전관의 내부에 방전을 일으킬 수 있고, 당해 방전의 결과 자외광이 생성된다.
당해 자외광 발생기(11)는, 반응 용기(1)의 상방 즉, 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막면인 기판(2)의 제 1의 주면에 면하여 배설되어 있다.
또한 도 5에 도시하는 바와 같이, 자외광 발생기(11)로부터 출력된 자외광을 투과하는 자외광 투과창(12)이 반응 용기(1)의 상부에 마련되어 있다. 구체적으로, 자외광 투과창(12)은 자외광 발생기(11)와 기판(2) 사이에서의 반응 용기(1)의 일부분에 배설되어 있다.
자외광 투과창(12)은, 자외광을 투과하는 재료로 구성되어 있다. 예를 들면, 자외광 투과창(12)은, 불화 마그네슘, 불화 칼슘, 불화 바륨, 불화 리튬, 불화 나트륨, 불화 칼륨, 석영 및 사파이어 등의 재료로 구성되어 있다.
당해 별도 추가되어 있는 구성 이외는, 성막 장치(300)는 성막 장치(100)와 같은 구성이고, 당해 같은 구성에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한 같은 구성 및 당해 구성의 동작의 설명은 실시형태 1을 참조하길 바란다.
미스트화기(6)에 의해 미스트화된 용액(4)은, 경로(L1)를 통과하여 반응 용기(1) 내에 배설되어 있는 기판(2)의 제 1의 주면상에 공급된다. 다른한편, 오존 발생기(7)에서 생성된 오존은, 경로(L2)를 통과하여 반응 용기(1) 내에 배설되어 있는 기판(2)의 상기 제 1의 주면에 공급된다.
당해 용액(4) 및 오존이 공급되고 있을 때에는, 반응 용기(1) 내에서의 기판(2)은 가열기(3)에 의해 가열되어 있는 한편, 자외광 발생기(11)에서 생성된 자외광은, 자외광 투과창(12)을 통하여 기판(2)의 상방의 반응 용기(1) 내를 조사하고 있다.
당해 자외광의 조사에 의해, 반응 용기(1) 내에 공급된 오존에 자외광이 조사된다. 이에 의해, 반응 용기(1) 내에서 오존으로부터 산소 래디칼이 생성된다.
여기서, 오존을 산소 래디칼로 분해하기 위해서는 파장이 300㎚ 이하(특히, 파장 254㎚ 정도)의 자외광을 조사시키는 것이 바람직하다. 또한 기판(2)상에 성막된 금속 산화막을 활성화시키고 싶은 경우에는, 파장이 400㎚ 이하(특히, 파장 300㎚ 정도)의 자외광을 조사시키는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(300)는, 자외광 발생기(11) 및 자외광을 투과시키는 자외광 투과창(12)을 구비하고 있다. 그리고 오존 및 용액(4)이 공급되고 있는 반응 용기(1) 내에 자외광을 조사시키고 있다.
따라서 오존이 당해 자외광 조사에 의해 산소 래디칼로 분해되고, 반응 용기(1) 내에서(보다 구체적으로, 기판(2)의 제 1의 주면상에서), 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막 성막을 위한 반응을 촉진시킬 수 있다.
또한 반응 용기(1)에 공급되는 오존은, 자외광 조사에 의해 산소 래디칼로 분해되기 때문에, 도 5에 도시하는 성막 장치(300)에서, 기판(2)을 가열하는 가열기(3)를 생략할 수도 있다. 이것은 자외광 조사 구성을 도입함에 의해, 상온(실온) 정도의 기판(2)에서도, 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막이 생성되기 때문이다.
그러나 성막 장치(300)에 가열기(3)를 배설시킴에 의해, 다음의 이점을 갖는다. 즉, 도 5의 구성과 같이 가열기(3)를 배설하고, 100℃ 정도로 기판(2)을 가열하고, 오존을 공급하고, 당해 오존에 자외광을 조사한다. 이에 의해, 가열기(3)를 배설하지 않은 구성과 비교하여, 기판(2)에서의 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막 성막의 반응을 보다 촉진시킬 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 반응 용기(1)에의 자외광 조사 구성을 마련하고 있기 때문에 당해 반응 용기(1)에 공급되는 것은 오존이 아니라 산소라도 상관없다. 즉, 오존 발생기(7)에서 오존을 발생시킬 필요는 없고, 산소를 경로(L2)를 통하여 반응 용기(1) 내의 기판(2)의 상기 제 1의 주면상에 공급하고, 반응 용기(1) 내에 공급된 산소에 자외광을 조사시켜도 좋다. 여기서, 상기 산소 공급과 함께 미스트상의 용액(4)도 경로(L1)를 통과하여 반응 용기(1) 내의 기판(2)의 상기 제 1의 주면상에 공급된다.
산소에 자외광이 조사됨에 의해 산소로부터 산소 래디칼이 생성된다. 여기서, 산소를 산소 래디칼로 분해하기 위해서는 파장이 243㎚ 이하(특히, 파장 172㎚ 정도)의 자외광을 조사시키는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서도, 도시하지 않은 제어부의 제어에 의거하여 미스트화된 용액(4)과 오존(또는 산소)을 동시에 또는 제각기, 반응 용기(1) 내에 공급시킨다. 또한 본 실시형태에서도, 미스트화된 용액(4)과 오존(또는 산소)을 다른 경로(L1, L2)를 통하여 반응 용기(1) 내에 공급하는 것이 바람직하다. 또한 미스트화된 용액(4) 및 오존(또는 산소)의 공급은 대기압에 배설되어 있는 기판(2)에 대해 행하여도 좋고, 감압(예를 들면, 0.0001 내지 0.1MPa) 환경하에 배설되어 있는 기판(2)에 대해 행하여도 좋다.
또한 상기에서는, 실시형태 1에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(100)에, 자외광 발생기(11) 및 자외광 투과창(12)이 별도 추가된 구성에 관해 언급하였다. 그러나 2종류 이상의 용액의 공급이 가능한 실시형태 2에서 설명한 성막 장치에, 자외광 발생기(11) 및 자외광 투과창(12)이 별도 추가되는 구성을 채용하여도 좋다(도 6 참조).
도 6에 예시한 구성에서, 실시형태 2에서 설명한 바와 같이, 도시하지 않은 제어부의 제어하에, 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 동시에 기판(2)에 공급하여도 좋다. 또한 도시하지 않은 제어부의 제어하에, 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 제각기 소정의 순서로 기판(2)에 공급하여도 좋다. 이들의 공급 양태의 경우에도, 실시형태 2에서도 설명한 바와 같이, 각 용액(4, 8)은 다른 경로(L1, L4)로, 용액 용기(5, 9)로부터 반응 용기(1) 내의 기판(2)을 향하여 공급되는 것이 바람직하다.
또한 도 6의 구성예에 있어서, 실시형태 2에서도 설명한 바와 같이, 도시하지 않은 제어부의 제어하에, 오존(또는 산소)이 항상 계속 공급되고 있는 한편으로, 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 제각기 소정의 순서로 공급하여도 좋다. 또는 도시하지 않은 제어부의 제어하에, 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 제각기 소정의 순서로 공급하고, 당해 용액(4, 8)의 공급을 전환할 때마다, 용액(4, 8)의 공급을 일시 중지하고, 오존(또는 산소)을 공급하여도 좋다(예를 들면, 용액(4)의 공급→ 오존(또는 산소)의 공급→ 용액(8)의 공급→ 오존(또는 산소)의 공급).
여기서, 상기 어느 공급 양태의 경우에도 각 용액(4, 8)과 오존(또는 산소)은, 다른 경로(L1, L2, L4)로, 반응 용기(1) 내의 기판(2)을 향하여 공급되는 것이 바람직하다.
<실시형태 4>
도 7은, 본 실시형태에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 실시형태 4에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(400)는, 실시형태 1에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(100)에 플라즈마 발생기(13)가 별도 추가되어 있다.
플라즈마 발생기(13)는, 오존 발생기(7)와 반응 용기(1) 사이에 배설되어 있는 경로(L2)의 도중에 마련되어 있다. 당해 플라즈마 발생기(13) 내에는, 소정의 거리를 띠우고 2개의 전극이 배설되어 있다. 고주파의 전압이 인가된 당해 전극 사이에 오존이 공급되면, 당해 오존은 플라즈마화되고, 산소 래디칼이 생성된다. 플라즈마 발생기(13) 내에서 생성된 산소 래디칼은, 경로(L2)를 통과하여 반응 용기(1) 내에 공급된다.
당해 별도 추가되어 있는 구성 이외는, 성막 장치(400)는 성막 장치(100)와 같은 구성이고, 당해 같은 구성에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한 같은 구성 및 당해 구성의 동작의 설명은 실시형태 1을 참조하길 바란다.
미스트화기(6)에 의해 미스트화된 용액(4)은, 경로(L1)를 통과하여 반응 용기(1) 내에 배설되어 있는 기판(2)의 제 1의 주면상에 공급된다. 다른한편, 오존 발생기(7)에서 생성된 오존은, 경로(L2)를 통과하여 도중 플라즈마 발생기(13) 내에서 산소 래디칼로 분해되어 반응 용기(1) 내에 배설되어 있는 기판(2)의 상기 제 1의 주면에 공급된다.
당해 용액(4) 및 오존(보다 구체적으로는, 플라즈마 발생기(13)에서 생성된 산소 래디칼)이 공급되고 있을 때에는, 반응 용기(1) 내에서의 기판(2)은 가열기(3)에 의해 가열되어 있다.
여기서 플라즈마 발생기(13)는 오존을 플라즈마화시키고, 이에 의해 산소 래디칼을 생성하는 장치라면 좋고, 당해 플라즈마 발생기(13)의 배설 위치는 특히 도 7의 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 경로(L2)의 반응 용기(1) 가장 가까이에 배설되어 있어도 좋고, 또한 당해 플라즈마 발생기(13)는 반응 용기(1) 내에 배설되어 있어도 좋다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(400)는 플라즈마 발생기(13)를 구비하고 있다. 그리고 반응 용기(1)에 공급되는 오존을 당해 플라즈마 발생기(13)에서 분해하고 있다.
따라서 오존이 플라즈마 발생기(13)에 의해 산소 래디칼로 분해되고, 반응 용기(1) 내에서(보다 구체적으로, 기판(2)의 제 1의 주면상에서), 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막 성막을 위한 반응을 촉진시킬 수 있다.
또한 오존 발생기(7)로부터 반응 용기(1)를 향하여 공급되는 오존은, 플라즈마 발생기(13)에 의해 산소 래디칼로 분해되기 때문에, 도 7에 도시하는 성막 장치(400)에서 기판(2)을 가열하는 가열기(3)를 생략할 수도 있다. 이것은 플라즈마 발생기(13)의 도입에 의해 상온(실온) 정도인 기판(2)상에서도 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막이 생성되기 때문이다.
그러나 성막 장치(400)에 가열기(3)를 배설시킴에 의해 다음의 이점을 갖는다. 즉, 도 7의 구성과 같이 가열기(3)를 마련하고, 100℃ 정도로 기판(2)을 가열하고, 오존을 공급하고, 당해 오존을 플라즈마 발생기(13)를 이용하여 플라즈마화한다. 이에 의해, 가열기(3)를 마련하지 않는 구성과 비교하여, 기판(2)에서의 금속 산화막 성막의 반응을 보다 촉진시킬 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 오존을 플라즈마화시키는 플라즈마 발생기(13)를 마련하고 있기 때문에, 당해 반응 용기(1)를 향하여 공급되는 것은 오존이 아니라 산소라도 상관없다. 즉, 오존 발생기(7)에서 오존을 발생시킬 필요는 없고, 산소를 경로(L2)를 통하여 반응 용기(1) 내의 기판(2)의 상기 제 1의 주면상을 향하여 공급하고, 반응 용기(1) 내 또는 경로(L2)의 도중에 플라즈마기(13)에 의해 당해 산소를 플라즈마화시켜도 좋다. 산소를 플라즈마 발생기(13) 내에서 플라즈마화됨에 의해, 산소로부터 산소 래디칼이 생성된다. 여기서, 상기 산소 공급과 함께 미스트상의 용액(4)도 경로(L1)를 통과하여 반응 용기(1) 내의 기판(2)의 상기 제 1의 주면상에 공급된다.
본 실시형태에서도, 미스트화된 용액(4)과 오존(또는 산소)을 동시에 또는 교대로(또는 소정의 순서로) 반응 용기(1) 내에 공급시킨다. 또한 본 실시형태에서도, 미스트화된 용액(4)과 오존(또는 산소)을 다른 경로(L1, L2)를 통과하여 반응 용기(1) 내에 공급하는 것이 바람직하다. 또한 미스트화된 용액(4) 및 오존(또는 산소)의 공급은 대기압에 배설되어 있는 기판(2)에 대해 행하여도 좋고, 감압(예를 들면, 0.0001 내지 0.1MPa) 환경하에 배설되어 있는 기판(2)에 대해 행하여도 좋다.
또한 상기에서는, 실시형태 1에 관한 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치(100)에 플라즈마 발생기(13)가 별도 추가된 구성에 관해 언급하였다. 그러나 2종류 이상의 용액의 공급이 가능한 실시의 형태 2에서 설명한 성막 장치에 플라즈마 발생기(13)가 별도 추가된 구성을 채용하여도 좋다(도 8 참조).
도 8에 예시한 구성에 있어서, 실시형태 2에서 설명한 바와 같이, 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 동시에 기판(2)에 공급하여도 좋다. 또한 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 제각기 소정의 순서로 기판(2)에 공급하여도 좋다. 이들 공급 양태의 경우에도, 실시형태 2에서도 설명한 바와 같이, 미스트화된 각 용액(4, 8)은 다른 경로(L1, L4)로 용액 용기(5, 9)로부터 반응 용기(1) 내의 기판(2)을 향하여 공급되는 것이 바람직하다.
또한 도 8의 구성예에 있어서, 실시형태 2에서도 설명한 바와 같이 오존(또는 산소)이 항상 계속 공급되고 있는 한편으로, 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 제각기 소정의 순서로 공급하여도 좋다. 또는 미스트화된 다른 용액(4, 8)을 제각기 소정의 순서로 공급하고, 당해 용액(4, 8)의 공급을 전환할 때마다 용액(4, 8)의 공급을 일시 중지하고, 오존(또는 산소)을 공급하여도 좋다(예를 들면, 용액(4)의 공급→ 오존(또는 산소)의 공급→ 용액(8)의 공급→ 오존(또는 산소)의 공급).
여기서 상기 어느 공급 양태의 경우에도, 각 용액(4, 8)과 오존(또는 산소)은 다른 경로(L1, L2, L4)로 반응 용기(1) 내의 기판(2)을 향하여 공급되는 것이 바람직하다.
또한 상기한 바와 같이, 도 8과 달리, 오존(또는 산소)을 반응 용기(1) 내에서 플라즈마화시킬 수 있는 구성을 채용하여도 좋다. 이 경우에는, 실시형태 2에서 설명한 성막 장치에서, 반응 용기(1) 내에 플라즈마 발생기(13)가 배설되게 된다.
본 발명은 상세히 설명되었지만, 상기한 설명은 모든 국면에서 예시이고, 본 발명이 그것으로 한정되는 것은 아니다. 예시되어 있지않은 무수한 변형예가 본 발명의 범위로부터 벗어나는 일 없이 상정될 수 있는 것으로 해석된다.

Claims (16)

  1. 투명성을 갖는 산화 아연막 또는 투명성을 갖는 산화 마그네슘아연막을 성막하는 방법으로서,
    (A) 아연 또는 아연과 마그네슘을 포함하는 용액을 미스트화시키는 공정과,
    (B) 기판을 가열하는 공정과,
    (C) 상기 공정(B) 중의 상기 기판의 제 1의 주면상에, 상기 공정(A)에서의 미스트화된 상기 용액과 오존을 공급하는 공정을 구비하고 있고,
    상기 공정(C)은,
    대기압하에 배설(配設)되어 있는 상기 기판에, 상기 용액과 상기 오존을 공급하는 공정이고,
    상기 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 막두께가 350nm 이상 680nm 이하인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  2. 투명성을 갖는 산화 아연막 또는 투명성을 갖는 산화 마그네슘아연막을 성막하는 방법으로서,
    (V) 아연 또는 아연과 마그네슘을 포함하는 용액을 미스트화시키는 공정과,
    (W) 기판의 제 1의 주면상에, 상기 공정(V)에서 미스트화된 상기 용액과 산소 또는 오존을 공급하는 공정과,
    (X) 상기 산소 또는 상기 오존에 자외광을 조사하는 공정을 구비하고 있고,
    상기 공정(W)은,
    대기압하에 배설되어 있는 상기 기판에, 상기 용액과 상기 산소 또는 상기 오존을 공급하는 공정이고,
    상기 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 막두께가 350nm 이상 680nm 이하인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  3. 투명성을 갖는 산화 아연막 또는 투명성을 갖는 산화 마그네슘아연막을 성막하는 방법으로서,
    (V) 아연 또는 아연과 마그네슘을 포함하는 용액을 미스트화시키는 공정과,
    (W) 기판의 제 1의 주면상에, 상기 공정(V)에서 미스트화된 상기 용액과 산소 또는 오존을 공급하는 공정과,
    (X) 상기 산소 또는 상기 오존을 플라즈마화하는 공정을 구비하고 있고,
    상기 공정(W)은,
    대기압하에 배설되어 있는 상기 기판에, 상기 용액과 상기 산소 또는 상기 오존을 공급하는 공정이고,
    상기 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 막두께가 350nm 이상 680nm 이하인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 공정(W)은,
    가열되어 있는 상기 기판에, 상기 산소 또는 상기 오존을 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용액에는,
    아연 및 마그네슘의 어느 한쪽이 함유되어 있는 화합물이 포함되어 있고,
    상기 화합물은,
    알콕시드 화합물, β-디케톤 화합물, 카르본산염 화합물, 할로겐 화합물, 킬 화합물, 및 시클로펜타디엔일 화합물 중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용액에는,
    붕소, 질소, 불소, 알루미늄, 인, 염소, 갈륨, 비소, 니오브, 인듐 및 안티몬의 어느 하나가 적어도 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정(A) 또는 (V)는,
    2종류 이상의 상기 용액을 각각 미스트화시키는 공정이고,
    상기 공정(C) 또는 (W)는,
    다른 상기 용액을 동시에 또는 순차적으로 또는 교대로, 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 공정(C)은,
    상기 용액과 상기 오존을 동시에 또는 교대로 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  9. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 공정(W)은,
    상기 용액과 상기 산소 또는 상기 오존을 동시에 또는 교대로 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 공정(C)은,
    상기 용액과 상기 오존을 다른 경로를 통과하여 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  11. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 공정(W)은,
    상기 용액과 상기 산소 또는 상기 오존을, 다른 경로를 통과하여 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 방법을 실행하는 것을 특징으로 하는 산화 아연막 또는 산화 마그네슘아연막의 성막 장치.

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