KR101333437B1 - 금속 산화막의 성막 방법 및 금속 산화막의 성막 장치 - Google Patents

금속 산화막의 성막 방법 및 금속 산화막의 성막 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판의 가열 처리의 저온화가 가능하고, 성막된 금속 산화막의 종류가 한정되는 일이 없고, 또한 저항치가 낮은 금속 산화막을 성막할 수 있는 금속 산화막의 성막 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 본 발명에 관한 금속 산화막의 성막 방법에서는, (A) 금속을 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

금속 산화막의 성막 방법 및 금속 산화막의 성막 장치{METHOD FOR PRODUCTION OF METAL OXIDE FILM, AND APPARATUS FOR PRODUCTION OF METAL OXIDE FILM}
본 발명은, 기판상에 금속 산화막을 성막하는 금속 산화막의 성막 방법 및, 당해 금속 산화막의 성막 방법을 실시할 수 있는 금속 산화막의 성막 장치에 관한 것이다.
태양전지, 발광 디바이스나 터치 패널 등의 분야에서는, 기판상에 금속 산화막이 형성된다. 종래, 금속 산화막을 기판상에 성막하는 기술로서, 특허 문헌 1, 2, 3이 존재한다.
특허 문헌 1에 관한 기술에서는, 금속염 또는 금속 착체가 용해한 용액과 가열한 기판을 접촉시킴에 의해, 기판상에 금속 산화막을 성막한다. 여기서, 당해 용액에는, 산화제 및 환원제의 적어도 한쪽이 함유되어 있다.
특허 문헌 2에 관한 기술에서는, 과산화수소를 산화제로서 첨가한 테트라부틸주석 또는 4염화 주석 용액을, 예열된 기판에 분무하여 열분해한다. 그리고, 당해 용액의 분무에 의해 저하된 기판 온도의 회복을 기다려, 당해 용액의 분무를 반복 실시한다. 이에 의해, 산화 주석 박막을 기판 표면에 성장시키고 있다.
특허 문헌 3에 관한 기술에서는, 열 유지된 기판을 향하여 상방에서, 휘발성 용매에 용해한 박막 재료를 간헐 분무하고, 기판 표면에 투명 도전막을 형성하고 있다. 여기서, 간헐 분무는, 1회의 분무 시간이 백㎳ 이하의 고속 펄스 간헐 분무로 하고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2007-109406호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특개2002-146536호 공보
특허 문헌 3 : 일본 특개2007-144297호 공보
그러나, 특허 문헌 1에서는, 기판을 300℃ 이상까지 가열할 필요가 있어서, 사용되는 기판의 종류가 한정되거나, 기판에 대해 열에 의한 데미지를 주거나 한다. 또한, 특허 문헌 1에 관한 기술에 의해 성막되는 금속 산화막(산화 아연막)은, 전기 저항치가 높다는 문제도 갖는다.
또한, 특허 문헌 2에서는, 상기와 같은 기판의 고온 가열 처리가 필요하다는 문제를 갖고 있고, 첨가제로서 산성의 과산화수소를 사용하기 때문에, 성막된 금속 산화막의 종류가 한정적이 된다는 문제를 갖는다.
또한, 특허 문헌 3에서는, 상기와 같은 기판의 고온 가열 처리가 필요하다는 문제를 갖고 있다.
그래서, 본 발명은, 기판의 가열 처리의 저온화가 가능하고, 성막되는 금속 산화막의 종류가 한정되는 일이 없고, 또한 저항치가 낮은 금속 산화막을 성막할 수 있는 금속 산화막의 성막 방법, 및 당해 성막 방법을 실시할 수 있는 금속 산화막의 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1의 측면에 의하면, 금속 산화막의 성막 방법은, (A) 금속을 포함하는 용액을 미스트화시키는 공정과, (B) 기판을 가열하는 공정과, (C) 상기 공정(B)중의 상기 기판의 제 1의 주면(主面)상에, 상기 공정(A)에서 미스트화된 상기 용액과, 오존을 공급하는 공정을, 구비하고 있다.
또한, 본 발명의 제 2의 측면에 의하면, 금속 산화막의 성막 방법은, (V) 금속을 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 있다.
또한, 본 발명의 제 3의 측면에 의하면, 금속 산화막의 성막 방법은, (V) 금속을 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 플라즈마화 하는 공정을, 구비하고 있다.
또한, 본 발명의 제 4의 측면에 의하면, 금속 산화막의 성막 장치는, 청구항 제 1항 내지 청구항 제 3항중 어느 한 항에 기재된 금속 산화막의 성막 방법을 실시한다.
본 발명의 제 1, 4의 측면에 의하면, 오존을 첨가하면서 금속 산화막의 성막을 행하기 때문에, 오존 및 열 등에 의해 오존이 분해하여 생성한 활성 산소는 반응성이 많기 때문에, 용액중의 재료 화합물의 분해·산화를 촉진한다. 이에 의해, 저온 가열 상태라도 기판상에서, 금속 산화막을 성막할 수 있다. 또한, 용액에는 산이나 알칼리를 이용할 필요가 없기 때문에, 성막된 금속 산화막의 종류가 한정되는 일이 없고, 산이나 알칼리에 약한 산화 아연막의 성막도 가능해진다. 또한, 오존 첨가에 의해 성막되는 금속 산화막에서는, 결정립(結晶粒)이 크고, 텍스쳐 구조가 된다. 따라서 성막된 금속 산화막은, 시트 저항이 낮고, 또한, 광 가둠 효과가 우수하다.
또한, 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 있기 때문에, 상기 효과에 더하여, 기판의 제 1의 주면상에서의 금속 산화막 성막을 위한 반응을 촉진시킬 수 있다. 또한, 기판에 대한 가열 처리도 생략 또는 가열 처리에서의 가열 온도의 억제가 가능해진다.
이 발명의 목적, 특징, 국면, 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해, 보다 명백하게 된다.
도 1은 실시의 형태 1에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 오존 첨가 없음의 성막 조건으로 작성된 금속 산화막의 전자현미경 관찰상을 도시하는 도면.
도 3은 실시의 형태 1에 관한 성막 방법에 의해 작성된 금속 산화막의 전자현미경 관찰상을 도시하는 도면.
도 4는 실시의 형태 1에 관한 발명의 효과를 설명하기 위한 도면.
도 5는 오존 첨가 없음의 성막 조건으로 작성된 금속 산화막의 전자현미경 관찰상을 도시하는 도면.
도 6은 실시의 형태 2에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 7은 실시의 형태 3에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 8은 실시의 형태 3에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 다른 구성례를 도시하는 도면.
도 9는 실시의 형태 4에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 10은 실시의 형태 4에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 다른 구성례를 도시하는 도면.
<실시의 형태 1>
도 1은, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 실시의 형태 1에 관한 금속 산화막의 성막 장치(100)는, 반응 용기(1), 가열기(3), 용액 용기(5), 미스트화기(misting devce; 6) 및 오존 발생기(7)로 구성되어 있다.
당해 성막 장치(100)는, 스프레이 열분해법, 파이로졸법 또는 미스트 퇴적법 등이 실시된다. 즉, 성막 장치(100)에서는, 기판(2)의 제 1의 주면상에 미스트화한 소정의 용액을 분무함에 의해, 당해 기판(2)의 제 1의 주면상에 소정의 금속 산화막을 성막할 수 있다.
가열기(3)상에 기판(2)이 재치되어 있는 상태에서, 반응 용기(1) 내에서의 소정의 반응에 의해, 기판(2)의 제 1의 주면상에는 금속 산화막이 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 주면이란, 금속 산화막이 성막되는 측의 기판(2)의 주면이다. 이에 대해, 본 명세서내에서 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 금속 산화막을 성막하여도 좋고, 또는, 반응 용기(1) 내를 0.0001 내지 0.1MPa의 범위로 감압하면서, 당해 감압 환경하에서 기판(2)상에 금속 산화막을 성막하여도 좋다.
또한, 기판(2)으로서는, 태양전지, 발광 디바이스, 터치 패널, 액정 패널 등의 플랫 패널 디스플레이의 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, 금속 산화막 성막 온도까지 가열기(3)는 가열된다.
용액 용기(5) 내에는, 금속원으로서, 금속염, 금속 착체(錯體) 또는 금속 알콕시드 화합물이 용해한 재료 용액(이하, 용액이라고 칭한다)(4)이 충전되어 있다. 용액(4) 내의 포함되는 금속은, 티탄(Ti), 아연(Zn), 인듐(In) 및 주석(Sn)중의 적어도 어느 하나이다.
또한, 용액(4) 내에 후술하는 도펀트 원(源)은 포함되어 있지 않아도 좋다. 그러나, 용액(4)에는, 도펀트원으로서, 붕소(B), 질소(N), 불소(F), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 인(P), 염소(Cl), 갈륨(Ga), 비소(As), 니오브(Nb), 인듐(In) 및 안티몬(Sb)의 어느 하나가 적어도 함유되어 있는 것이, 바람직하다.
또한, 상기 용액(4)의 용매로서, 물, 에탄올이나 메탄올 등의 알코올이나, 이들의 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 인가함에 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 분해하고, 다른 산소 분자와 결합함에 의해, 오존을 발생시킬 수 있다.
또한, 반응 용기(1) 내에 오존 및 미스트상의 용액(4)이 공급되면, 가열중의 기판(2)상에서 당해 오존과 용액(4)이 반응하고, 기판(2)의 제 1의 주면상에 소정의 금속 산화막이 성막된다. 성막되는 금속 산화막은, 용액(4)의 종류에 의하지만, 예를 들면 산화 인듐, 산화 아연, 산화 주석 등의 투명 도전막이다. 또한, 반응 용기(1)에서 미반응이 된 오존이나 용액(4)은, 경로(L3)을 통하여, 반응 용기(1) 밖으로 항상(연속적으로) 배출된다.
다음에, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 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. 또한, 오존 발생기(7)에서 오존은 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, 금속 산화막 성막 온도까지 가열되어 있고, 당해 금속 산화막 성막 온도로 기판(2)의 온도는 유지되어 있다.
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 성막한다.
여기서, 당해 성막 공정은, 대기압에 배설되어 있는 기판(2)에, 용액(4)과 오존을 공급하고, 기판(2)상에 금속 산화막을 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 금속 산화막을 성막하는 공정이라도 좋다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 성막 방법에서는, 금속원으로서, 금속염 또는 금속 착체 또는 금속 알콕시드 화합물이 용해한 용액(4)을 미스트화시키고 있다. 또한, 오존을 포함하는 분위기중의 반응 용기(1)에 있어서, 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, 저온 가열 상태라도 기판(2)상에서, 금속 산화막을 성막할 수 있다. 예를 들면, 오존 없음의 경우에는, 금속 산화막의 성막에 즈음하여 500℃ 정도의 기판 가열이 요구되는 경우도 있지만, 본 실시의 형태에서는, 후술하는 바와 같이, 200℃ 정도의 기판 가열이라도 금속 산화막을 기판(2)에 대해 성막할 수 있다.
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 금속 산화막을 성막하는 것이 가능하다. 또한, 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 경우는, 기판(2)의 가열 온도를 상승시키면 좋다.
또한, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 성막 방법에서는, 오존은 사용하고 있지만, 용액(4)에는 산이나 알칼리를 이용할 필요가 없다.
따라서 성막된 금속 산화막의 종류가 한정되는 일이 없고, 산이나 알칼리에 약한 산화 아연막의 성막도 가능해진다.
도 2는, 오존을 이용하지 않고, 미스트상의 용액(4)을 기판(2)상에 공급시킴에 의해 성막된, 금속 산화막의 전자현미경 관찰상(觀察像)을 도시하는 도면이다.
도 2의 금속 산화막은, 기판 온도 300℃의 경우이다. 또한, 도 2에 도시하는 금속 산화막의 성막에 즈음하여, 용액(4)에 포함되는 금속원으로서 아세트산 아연 2수화물을 채용하고, 용액(4)의 용매로서 메탄올(90㎖)과 물(10㎖)의 혼합액을 사용하였다. 또한, 용액(4)에서의 금속원의 농도는, 0.05mol/ℓ이다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 성막된 금속 산화막의 결정립은 작다. 당해 작은 결정립에 의해, 도 2에 도시하는 금속 산화막은, 4.39×105Ω/□로, 시트 저항치가 높게 되어 있다.
도 3은, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 성막 방법에 의해 성막된, 금속 산화막의 전자현미경 관찰상을 도시하는 도면이다.
도 3에 도시하는 금속 산화막의 성막에 즈음하여서는, 오존을 첨가한 상태에서, 도 2에서 도시한 금속 산화막의 성막 조건과 같은 조건을 채용하고 있다(기판 가열 온도도 300℃로 같다). 여기서, 오존의 공급 농도는, 50g/㎤이다. 또한, 오존 공급 유량은, 2ℓ/min이다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시의 형태에 관한 성막 방법에 의해 작성된 금속 산화막의 결정립은, 도 2의 경우보다도 크다. 당해 큰 결정립에 의해, 도 3에 도시하는 금속 산화막은, 4.36×103Ω/□로, 시트 저항치가 낮게 되어 있다.
도 4는, 금속 산화막의 시트 저항과 기판 가열 온도와의 관계를 도시하는 실험례이다.
도 4에서, ○표시는, 오존을 첨가하지 않은 경우의 실험 데이터예이고, △표시는, 오존을 첨가한 경우(본 실시의 형태에 관한 방법의 경우)의 실험 데이터예이다. 또한, 도 4의 횡축은, 기판 가열 온도(℃)이고, 도 4의 종축은, 금속 산화막의 시트 저항(Ω/□)이다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 같은 시트 저항의 금속 산화막을 얻는 경우라도, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 성막 방법을 채용한 경우의 쪽이, 기판 가열 온도의 저온화가 가능하게 된다. 또한, 오존을 첨가한 경우 및 첨가하지 않은 경우에서 같은 기판 가열 온도의 조건을 채용한 경우에는, 성막된 금속 산화막의 시트 저항은, 본 실시의 형태에 관한 성막 방법의 쪽이 보다 저감된다.
즉, 도 2 내지 4의 고찰로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 성막 방법을 채용함에 의해, 성막 조건의 일부인 기판 가열 온도의 저온화 및 성막된 금속 산화막의 저저항화가 가능하게 된다.
또한, 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 결정립은, 텍스쳐 구조를 갖고 있다. 한편, 오존 없음으로 작성된 금속 산화막의 경우에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 결정립은 둥그스름함을 띠고 있고, 텍스쳐 구조로는 되지 않는다.
또한, 오존 없음의 경우에는, 기판 가열 온도를 올리면, 도 5에 도시하는 바와 같이 작성된 금속 산화막의 결정립은 커진다. 여기서, 도 5의 성막 조건은, 기판 가열 온도를 제외하고, 도 2의 성막 조건과 같다. 도 5의 성막 조건의 기판 가열 온도(=500℃)의 쪽이, 도 2의 성막 조건의 기판 가열 온도보다 높다.
당해 결정립의 크기의 확대로부터 알 수 있는 바와 같이, 오존 없음의 경우에 있어서, 기판 가열 온도가 고온인 경우에 작성된 금속 산화막의 시트 저항은, 기판 가열 온도가 저온인 경우에 작성된 금속 산화막의 시트 저항보다도, 향상한다. 그러나, 도 5로부터도 알 수 있는 바와 같이, 오존 없음의 경우에는, 예를 들어 기판 가열 온도를 올렸다고 하여도, 결정립은 텍스쳐 구조로는 되지 않는 것에 주목하여야 한다.
이상에 의해, 오존을 첨가하여 작성된 금속 산화막에서는, 결정립이 텍스쳐 구조로 되기 때문에, 오존 없음으로 작성된 금속 산화막의 경우보다도, 오존 첨가에 의해 작성된 금속 산화막의 쪽이 광 가둠 효과가 커진다. 이와 같이, 광 가둠 효과가 향상하기 때문에, 오존 첨가에 의해 작성된 금속 산화막을 태양전지 등에 사용함에 의해, 당해 태양전지의 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들면, 기판 가열 온도 300℃에서 오존 첨가의 유무로, 성막되는 금속 산화막의 헤이즈율을 비교하였다. 또한, 상기 이외의 다른 조건은, 오존 첨가 유무의 양쪽에서 같다. 여기서, 헤이즈율(%)은, (확산 투과광량/전(全) 투과광량)×100로 표시된다. 당해 헤이즈율이 높을수록, 광 가둠 효과가 높은 것을 의미한다.
오존 첨가 없음의 경우와 비교하여, 오존 첨가 있음의 경우에는, 헤이즈율은 약 10배 정도 높게 되어 있는 것이 확인되었다.
또한, 본 실시의 형태에 관한 성막 방법의 경우에서는, 기판 가열 온도가 250℃ 정도로 저온이라도, 결정립의 크기는 작아지는 것이지만, 텍스쳐 구조의 결정립을 갖는 금속 산화막을 기판(2)상에 작성하는 것이 확인되었다. 또한, 텍스쳐 구조의 결정립을 갖는 금속 산화막의 기판(2)상에서의 성막은, 이론적으로는, 기판 가열 온도가 250℃ 이하라도 가능하다고 생각된다.
또한, 용액(4)에 함유되는 금속원으로서, 티탄, 아연, 인듐 및 주석중의 적어도 어느 하나를 채용함에 의해, 투명 도전막을 기판(2)상에 성막할 수 있다.
또한, 용액(4)에, 티탄, 아연, 인듐 및 주석이 포함되어 있는 상태에 있어서, 당해 용액(4)에, 도펀트로서, 붕소, 질소, 불소, 마그네슘, 알루미늄, 인, 염소, 갈륨, 비소, 니오브, 인듐 및 안티몬의 어느 하나를, 적어도 포함시켜도 좋다.
당해 도펀트의 종류에 의해, N형 반도체인 금속 산화막(투명 도전막)을, 보다 전자 과잉 상태로 할 수 있다. 이 경우에는, 성막되는 금속 산화막(투명 도전막)의 전기 저항을 보다 저하시킬 수 있다. 또한, 당해 도펀트의 종류에 의해, 금속 산화막을 P형 반도체로 할 수 있다. 당해 P형 반도체의 금속 산화막에서는, 홀이 캐리어가 되어 도전성을 갖게 할 수 있고, 투명 도전막으로서 보다도 오히려 발광 디바이스로서의 이용 가치가 높아진다.
또한, 상기한 바와 같이, 반응 용기(1) 내를 대기압으로 하여, 당해 대기압하에서 기판(2)상에 금속 산화막을 성막하여도 좋다.
이에 의해, 진공 장치 등의 구성 등을 생략할 수 있기 때문에, 성막 장치(100)의 비용 삭감을 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 금속 산화막을 성막하여도 좋다.
이에 의해, 성막 장치(100)의 비용은 증대하지만, 대기압하에서 성막된 것보다도, 기판(2)상에서 보다 양질의 금속 산화막을 성막하는 것이 가능해진다.
또한, 도 1의 구성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 용액(4)과 오존은, 다른 경로를 통하여 기판(2)에 공급되고 있다. 도 1의 구성에서는, 용액(4)은, 경로(L1)를 통과하여, 반응 용기(1) 내의 기판(2)을 향하여 공급된다. 다른 한편, 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 혼합하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 용액(4)과 오존과의 반응을 기판(2)의 배치 영역만으로 할 수 있고, 당해 기판(2)에서의 반응 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 용액(4)과 오존이 공급 과정에서 혼합함으로써, 기판 도달 전에 용액(4)과 오존이 반응하여 기상중에서 의도하지 않는 반응물이 생성되는 경우가 있다. 당해 의도하지 않는 반응물의 생성은, 기판 표면에서의 막 성장을 방해하는(의도하지 않는 반응물의 퇴적에 의한 막질(膜質) 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, 또한 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 제각기 반응 용기(1) 내의 기판(2)에 공급함에 의해, 기판 표면 이외에서의 오존과 용액(4)과의 반응을 억제할 수 있다.
또한, 미스트화된 용액(4)과 오존을 제각기 반응 용기(1) 내의 기판(2)에 공급함에 의해, 반응 용기(1) 내에서의 오존 반응성(산화력)을 충분히 이용할 수 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).
<실시의 형태 2>
도 6은, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 실시의 형태 2에 관한 금속 산화막의 성막 장치(200)는, 실시의 형태 1에 관한 금속 산화막의 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 6에 도시하는 바와 같이, 미스트화기(10)는, 용액 용기(9)에 배설되어 있고, 용액 용기(9) 내의 용액(8)을 미스트상으로 시킨다. 여기서, 미스트상의 용액(8)은, 경로(L1) 및 경로(L2)와 다른 별도 경로(L4)를 통과하여, 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 같은 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(용액(4)의 공급 후 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 실시의 형태에 관한 성막 장치(200)를 채용함에 의해, 단층 또는 다층 구조인 다종의 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, 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 6의 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 미스트화되어 있다.
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. 용액 용기가 3개 이상의 구성인 경우에도, 각 용액은, 다른 경로에, 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, 오존을 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 공급오존의 공급). 여기서, 어느 공급 상태의 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) 내는, 실시의 형태 1에서 설명한 바와 같이, 대기압이라도 감압 환경이라도 좋다.
<실시의 형태 3>
도 7은, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 실시의 형태 3에 관한 금속 산화막의 성막 장치(300)는, 실시의 형태 1에 관한 금속 산화막의 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㎚의 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, 기판(2)의 금속 산화막의 성막면인 제 1의 주면에 면하여 배설되어 있다.
또한, 도 7에 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 투과한 재료로 구성되어 있다. 예를 들면, 자외광 투과창(12)은, 불화 마그네슘, 불화 칼슘, 불화 바륨, 불화 리튬, 불화 나트륨, 불화 칼륨, 석영 및 사파이야 등의 재료로 구성되어 있다.
당해 별도 추가되어 있는 구성 이외는, 성막 장치(300)는 성막 장치(100)와 같은 구성이고, 당해 같은 구성에는 같은 부호를 붙이고 있다. 또한, 같은 구성 및 당해 구성의 동작의 설명은, 실시의 형태 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 주면상(금속 산화막 성막면)에 공급된다. 다른 한편, 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) 내에서 기판(2)은 가열기(3)에 의해 가열되어 있고, 또한, 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 금속 산화막의 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 주면상에서의) 금속 산화막 성막을 위한 반응을 촉진시킬 수 있다.
또한, 반응 용기(1)에 공급되는 오존은, 자외광 조사에 의해 산소 래디칼로 분해되기 때문에, 도 7에 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 금속 산화막이 생성되기 때문이다.
그러나, 성막 장치(300)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 오존에 자외광을 조사한다. 이에 의해, 가열기(3)를 마련하지 않은 구성과 비교하여, 기판(2)에서의 금속 산화막 성막의 반응을 보다 촉진시킬 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 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 실시의 형태에서도, 도시하지 않은 제어부의 제어에 의거하여, 미스트화된 용액(4)과 오존(또는 산소)을, 동시에 또는 제각기, 반응 용기(1) 내에 공급시킨다. 또한, 본 실시의 형태에서도, 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, 실시의 형태 1에 관한 금속 산화막의 성막 장치(100)에, 자외광 발생기(11) 및 자외광 투과창(12)이 별도 추가된 구성에 관해 언급하였다. 그러나, 2종류 이상의 용액의 공급이 가능한 실시의 형태 2에서 설명한 성막 장치에, 자외광 발생기(11) 및 자외광 투과창(12)이 별도 추가된 구성을 채용하여도 좋다(도 8 참조).
도 8에 예시한 구성에 있어서, 실시의 형태 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. 이들 공급 상태의 경우에도, 실시의 형태 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 8의 구성례에 있어서, 실시의 형태 2에서도 설명한 바와 같이, 도시하지 않은 제어부의 제어하에, 오존(또는 산소)을 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 쪽의 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.
<실시의 형태 4>
도 9는, 본 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 실시의 형태 4에 관한 금속 산화막의 성막 장치(400)는, 실시의 형태 1에 관한 금속 산화막의 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 같은 부호를 붙이고 있다. 또한, 같은 구성 및 당해 구성의 동작의 설명은, 실시의 형태 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 주면상(금속 산화막 성막면)에 공급된다. 다른 한편, 오존 발생기(7)에서 생성된 오존은, 경로(L2)를 통과하여, 도중 플라즈마 발생기(13) 내에서 산소 래디칼로 분해되고, 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 9의 구성으로 한정되는 것이 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 실시의 형태에 관한 금속 산화막의 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) 금속 산화막 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 9에 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 금속 산화막이 생성되기 때문이다.
그러나, 성막 장치(400)에 가열기(3)를 배설시킴에 의해, 다음의 이점을 갖는다. 즉, 도 9의 구성과 같이 가열기(3)를 배설하고, 100℃ 정도로기판(2)을 가열하고, 오존을 공급하고, 당해 오존을 플라즈마 발생기(13)를 이용하여 플라즈마화한다. 이에 의해, 가열기(3)를 배설하지 않는 구성과 비교하여, 기판(2)에서의 금속 산화막 성막의 반응을 보다 촉진시킬 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 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 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 실시의 형태에서도, 미스트화된 용액(4)과 오존(또는 산소)을, 동시에 또는 제각기, 반응 용기(1) 내에 공급시킨다. 또한, 본 실시의 형태에서도, 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, 실시의 형태 1에 관한 금속 산화막의 성막 장치(100)에, 플라즈마 발생기(13)가 별도 추가되는 구성에 관해 언급하였다. 그러나, 2종류 이상의 용액의 공급이 가능한 실시의 형태 2에서 설명한 성막 장치에, 플라즈마 발생기(13)가 별도 추가되는 구성을 채용하여도 좋다(도 10 참조).
도 10에 예시한 구성에 있어서, 실시의 형태 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. 이들의 공급 양태의 경우에도, 실시의 형태 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 10의 구성례에 있어서, 실시의 형태 2에서도 설명한 바와 같이, 오존(또는 산소)을 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, 도 10과 달리, 오존(또는 산소)을 반응 용기(1) 내에서 플라즈마화시킬 수 있는 구성을 채용하여도 좋다. 이 경우에는, 실시의 형태 2에서 설명한 성막 장치에 있어서, 반응 용기(1) 내에 플라즈마 발생기(13)가 배설되게 된다.
이 발명은 상세히 설명되었지만, 상기한 설명은, 모든 국면에 있어서, 예시이고, 본 발명이 그것으로 한정되는 것은 아니다. 예시되지 않는 무수한 변형례가, 본 발명의 범위로부터 벗어나는 일 없이 상정될 수 있는 것으로 해석된다.

Claims (16)

  1. (A) 금속과 물을 포함하는 용액을 미스트화시키는 공정과,
    (B) 기판을 100℃이상 350℃이하로 가열하는 공정과,
    (C) 상기 공정(B)중의 상기 기판의 제 1의 주면상에, 상기 공정(A)에서 미스트화된 상기 용액과, 오존을 공급하는 공정을 구비하고,
    상기 공정(C)은,
    상기 용액과 상기 오존을, 소정의 순서로 각각 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  2. (V) 금속과 물을 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,
    상기 공정(W)은,
    상기 용액과 상기 산소 또는 상기 오존을, 소정의 순서로 각각 공급하는 공정을 구비하고,
    또한, 상기 공정(W)은, 100℃이상 350℃이하로 가열되어 있는 상기 기판에, 상기 산소 또는 상기 오존을 공급하는 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  3. (V) 금속과 물을 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 플라즈마화 하는 공정을 구비하고,
    상기 공정(W)은,
    상기 용액과 상기 산소 또는 상기 오존을, 소정의 순서로 각각 공급하는 공정을 구비하고,
    또한, 상기 공정(W)은, 100℃이상 350℃이하로 가열되어 있는 상기 기판에, 상기 산소 또는 상기 오존을 공급하는 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속은,
    티탄, 아연, 인듐 및 주석중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 용액에는,
    붕소, 질소, 불소, 마그네슘, 알루미늄, 인, 염소, 갈륨, 비소, 니오브, 인듐 및 안티몬의 어느 하나가, 적어도 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정(A) 또는 (V)은,
    2종류 이상의 상기 용액을, 각각 미스트화시키는 공정이고,
    상기 공정(C) 또는 (W)은,
    다른 상기 용액을, 동시에 또는 제 각기, 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 공정(C)은,
    상기 용액과 상기 오존을, 다른 경로(L1, L2, L4)를 통하여 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  11. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 공정(W)은,
    상기 용액과 상기 산소 또는 상기 오존을, 다른 경로(L1, L2, L4)를 통하여 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 공정(C)은,
    대기압에 배설되어 있는 상기 기판에, 상기 용액과 상기 오존을 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  13. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 공정(W)은,
    대기압에 배설되어 있는 상기 기판에, 상기 용액과 상기 산소 또는 상기 오존을 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 공정(C)은,
    감압 환경하에 배설되어 있는 상기 기판에, 상기 용액과 상기 오존을 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  15. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 공정(W)은,
    감압 환경하에 배설되어 있는 상기 기판에, 상기 용액과 상기 산소 또는 상기 오존을 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 방법.
  16. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 금속 산화막의 성막 방법을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속 산화막의 성막 장치.
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