KR102192359B1

KR102192359B1 - 플라즈마 cvd 장치 및 플라즈마 cvd 방법

Info

Publication number: KR102192359B1
Application number: KR1020157027243A
Authority: KR
Inventors: 케이타로 사카모토; 순페이 토나이; 히로에 에지리; 후미야스 노무라
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2020-12-17
Also published as: EP2975158B1; CN105051252A; JPWO2014142023A1; WO2014142023A1; MY183557A; EP2975158A1; US20160024657A1; TWI617696B; KR20150130347A; TW201447029A; JP6123796B2; EP2975158A4; CN105051252B

Abstract

본 발명은 진공 용기와, 진공 용기 내에 플라즈마 CVD 전극 유닛과 기재 유지 기구를 구비하고, 이 플라즈마 CVD 전극 유닛이 애노드와, 이 애노드와 간격을 두고 대향하는 캐소드와, 이 애노드와 캐소드 사이의 플라즈마 생성 공간을 통과하도록 가스를 공급하는 제 1 가스 공급 노즐을 구비하고, 기재 유지 기구가 플라즈마 생성 공간을 통과한 가스가 닿는 위치에 배치되어 있으며, 애노드의 가스 공급 방향의 길이 및 캐소드의 가스 공급 방향의 길이가 모두 애노드와 캐소드간의 거리보다 긴 플라즈마 장치이다.
본 발명에 의해, 가스의 분해 효율을 높여 높은 성막 속도의 실현을 가능하게 하는 플라즈마 CVD 장치가 제공된다.

Description

플라즈마 CVD 장치 및 플라즈마 CVD 방법{PLASMA CVD DEVICE AND PLASMA CVD METHOD}

본 발명은 기재의 표면에 박막을 형성하기 위한 플라즈마 CVD 장치 및 플라즈마 CVD 방법이다.

각종 기재의 표면에 플라즈마 CVD법을 이용하여 기능성 박막을 형성하는 다양한 방법이 지금까지 검토되어 왔다. 플라즈마 CVD법에 의해 얻어지는 박막은 그 치밀성, 유연성, 투명성, 전기적 특성 등의 특징을 살려 자기 기록 재료의 표면 보호층이나 각종 소재의 하드 코트층, 가스 배리어층, 박막 태양 전지의 발전층 등의 용도로 실용화되어 있다.

플라즈마 CVD법은 원료로서 가스상 물질을 공급하고, 플라즈마에 의해 가스에 에너지를 가해서 분해하고, 생성된 활성종을 기재의 표면에서 화학적으로 결합시켜서 박막을 얻는 방법이다. 박막의 생산성을 높이기 위해서는 플라즈마에 의한 가스의 분해를 촉진하고, 가스가 분해되어서 생기는 활성종을 가능한 한 많이 기재 표면에 공급하여 박막으로서 퇴적 성장시키는 것이 필요하다. 그 때문에, 플라즈마의 밀도를 높이는 방책이 검토되어 왔다. 또한, 얻어지는 박막의 막질의 향상이나 기재와의 밀착성의 개선을 위해서도 플라즈마의 고밀도화가 유효하다고 생각되어, 예의 검토가 이루어져 왔다.

플라즈마의 고밀도화 방법의 하나로서, 자장을 이용한 마그네트론 전극을 적용할 수 있다. 이것은 전극 표면에 터널 형상의 자력선을 레이스 트랙 형상으로 형성함으로써, 전자가 효과적으로 가두어져 고밀도의 플라즈마가 얻어지는 것을 응용한 것이다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 마그네트론 전극을 플라즈마 CVD법에 적용한 예가 나타내어져 있다. 여기에서는 또한, 가스의 입구를 전극으로 해서 접속함으로써 고밀도 플라즈마 영역을 넓혀서 가스의 더 많은 분해를 촉진할 수 있다고 하고 있다.

또한, 특허문헌 2에는 전기적으로 플로팅 레벨로 한 1세트의 전극에 있어서, 전극이 마그네트론 구조의 자석을 구비하는 마그네트론 전극인 예가 나타내어져 있다. 마그네트론 전극을 사용함으로써, 플라즈마 내에서의 반응성이 높아져 양질인 막을 고속으로 형성할 수 있다. 또한, 대면적의 기재에 대해서도 균일하고 또한 안정된 성막을 할 수 있다.

특허문헌 3에는 할로우 캐소드 방전에 의한 플라즈마를 분출하기 위한 분출 구멍이 형성된 전극에 있어서, 전극 표면에 마그네트론 자장을 형성하기 위한 자석을 전극 내부에 구비하는 구성의 장치가 개시되어 있다. 또한, 이 장치에 있어서 분출 구멍으로부터 산소를 공급하고, 별도 설치한 원료 분출부로부터 실란 화합물을 공급하는 방법도 나타내어져 있다. 이와 같은 장치 및 방법을 사용함으로써, 기재로의 열부하를 저감하면서 치밀하고 또한 밀착성이 양호한 박막을 얻을 수 있다.

일본 특허공표 2011-524468호 공보 일본 특허공개 2006-283135호 공보 일본 특허공개 2008-274385호 공보

그러나, 더 나은 생산성 향상의 요구에 부응하기 위해서 막질을 저하시키지 않고 성막 속도를 높이려고 하면, 이것들 특허문헌 1~3의 기술에는 다음과 같은 문제가 있다.

특허문헌 1의 방법에서는 투입 전력 및 가스 도입량을 늘려도 성막 속도가 어느 정도에서 상승하지 않게 되고, 이상 방전이 발생해서 안정 성막할 수 없게 된다. 이 이유는 마그네트론 플라즈마에 의한 고밀도 플라즈마 영역과 가스 공급 위치가 떨어져 있기 때문에, 가스의 분해가 충분하지 않아 성막 속도가 상승하지 않게 되는 것으로 추정된다. 또한, 가스의 입구를 전극으로 함으로써 가스의 입구에 막이 부착되어, 가스 공급량이나 방전이 불안정해져 이상 방전이 발생하는 것으로 추정된다.

특허문헌 2의 방법에서도 성막 속도의 향상에는 한계가 보인다. 이 이유는 전극 단부에 설치된 가스 공급부의 분출구가 기재를 향하고 있기 때문에, 마그네트론 플라즈마에 의한 고밀도 플라즈마가 분출구로부터 나온 가스에 충분히 작용할 수 없는 것으로 추정된다.

특허문헌 3의 방법에서는 분출 구멍으로부터 공급되는 가스는 충분히 활성화되지만, 원료 분출부로부터의 가스는 기재와 평행 방향으로 공급되는 구조로 되어 있어 기재에 유효하게 성막되는 양이 적고 원료의 사용 효율이 충분하지 않다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치는 이하와 같다.

진공용기와,

상기 진공용기 내에 플라즈마 CVD 전극 유닛과 기재 유지 기구를 구비하고,

상기 플라즈마 CVD 전극 유닛은 애노드와, 이 애노드와는 간격을 두고 대향하는 캐소드와, 이 애노드와 캐소드 사이의 플라즈마 생성 공간을 통과하도록 가스를 공급하는 제 1 가스 공급 노즐을 구비하고,

상기 기재 유지 기구는 상기 플라즈마 생성 공간을 통과한 가스가 닿는 위치에 배치되어 있으며,

상기 애노드의 가스 공급 방향의 길이 및 상기 캐소드의 가스 공급 방향의 길이는 모두 애노드와 캐소드간의 거리보다 긴 플라즈마 CVD 장치.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 플라즈마 CVD 방법은 이하와 같다.

본 발명의 플라즈마 CVD 장치를 사용하고,

기재 유지 기구에 기재를 유지하고,

플라즈마 생성 공간에 플라즈마를 생성하고,

제 1 가스 공급 노즐로부터 플라즈마 생성 공간을 통과해서 기재를 향해서 가스를 공급하여, 기재의 표면에 박막을 형성하는 플라즈마 CVD 방법.

(발명의 효과)

본 발명의 플라즈마 CVD 장치, 및 이 플라즈마 CVD 장치를 사용한 플라즈마 CVD 방법에 의하면, 높은 분해 효율로 가스의 분해를 할 수 있고, 그 결과 빠른 속도로 성막을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 CVD 장치의 전극 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 도 3의 플라즈마 CVD 장치의 전극 유닛의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은 도 6의 플라즈마 CVD 장치의 전극 유닛의 확대도이다.
도 8은 도 7의 전극 유닛의 X 화살표 방향으로 봤을 때의 도면이다.
도 9는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 10은 도 9의 플라즈마 CVD 장치의 원통 전극의 투시 확대도이다.
도 11은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 12는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 13은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 14는 비교예 1의 플라즈마 CVD 장치의 개략 단면도이다.
도 15는 비교예 2의 플라즈마 CVD 장치의 개략 단면도이다.
도 16은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 전극 유닛을 구성하는 저면판의 일례를 나타내는 사시 단면도이다.
도 17은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 전극 유닛의 다른 일례를 나타내는 확대도이다.
도 18은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 19는 도 18의 플라즈마 CVD 장치의 전극 유닛의 사시도이다.
도 20은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 21은 도 18의 플라즈마 CVD 장치의 전극 유닛의 사시도이다.
도 22는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 23은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 24는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 25는 가스 공급 노즐의 일례를 나타내는 개략 확대도이다.
도 26은 가스 공급 노즐의 다른 일례를 나타내는 개략 확대도이다.
도 27은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 28은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 29는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 30은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 31은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 32는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 33은 원통 전극으로 캐소드를 구성했을 경우의 캐소드의 높이를 나타내는 도면이다.
도 34는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 35는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.

이하, 본 발명의 최선의 실시형태의 예를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 본 발명의 플라즈마 CVD 장치는 진공용기(1)의 내부에 기재(3)를 유지하기 위한 기재 유지 기구(2)와, 기재 유지 기구(2)에 대향해서 배치된 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)을 구비한다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 애노드(5)와, 이 애노드(5)와 간격을 두고 대향하는 캐소드(6)를 구비한다. 또한, 캐소드(6)에는 전원(7)이 접속되어 있다. 전원(7)은 애노드(5)와 캐소드(6) 사이에 전계를 발생시킨다. 이 전계에 의해, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 내부의 애노드(5)와 캐소드(6) 사이에 끼워진 플라즈마 생성 공간(8)에 플라즈마가 생성된다.

플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 제 1 가스 공급 노즐(9)을 구비한다. 제 1 가스 공급 노즐(9)은 애노드(5)와 캐소드(6) 사이의 플라즈마 생성 공간(8)을 통과하도록 가스를 공급한다. 기재 유지 기구(2)는 플라즈마 생성 공간(8)을 통과한 가스가 닿는 위치에 배치되어 있다. 이와 같이 제 1 가스 공급 노즐(9)을 배치하면, 플라즈마가 생성되어 있는 플라즈마 생성 공간(8)에 효율적으로 가스를 공급할 수 있고, 가스의 분해 효율이 향상된다.

분해된 가스는 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 분출되는 가스의 흐름을 타고 기재 유지 기구(2)의 방향을 향하므로, 분해된 가스가 효율적으로 기재(3)의 표면에 도달해서 박막이 된다. 그 때문에, 성막 속도가 향상된다.

도 2는 도 1의 플라즈마 CVD 장치의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 사시도이다. 애노드(5)의 가스 공급 방향의 길이(h1) 및 캐소드(6)의 가스 공급 방향의 길이(h2)는 모두 애노드(5)와 캐소드(6)간의 거리(w)보다 긴 것이 바람직하다. 길이(h1 및 h2)가 거리(w)보다 길면 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 분출된 가스가 플라즈마 생성 공간(8)을 통과하는 거리가 길어져, 가스의 분해 효율이 향상되어 기재(3) 상에 박막을 빠르게 형성할 수 있다.

플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 도 2에 나타내는 바와 같이 기재 유지 기구(2)의 평면에 대하여 평행한 방향의 길이가 긴 것이 바람직하다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)이 이와 같은 형상이면, 기재(3)가 대면적이어도 효율적으로 성막할 수 있다.

캐소드(6)는 도 6에 나타내는 바와 같이 애노드(5)에 대향하는 면에 플라즈마 발생면을 구비하고, 내부에 자석(12)을 구비하는 것이 바람직하다. 이 자석(12)에 의해 캐소드(6)의 플라즈마 발생면의 표면에 마그네트론 자장이 형성된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 캐소드(6)의 표면에 플라즈마가 발생할 수 있으므로 콤팩트한 공간에 밀도가 높은 플라즈마를 생성할 수 있다. 또한, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 진공용기(1) 내에 있어서의 배치의 자유도도 향상된다.

도 7은 도 6의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 캐소드(6)의 확대도이다. 도 8은, 도 7의 X 화살표 방향으로 봤을 때의 도면이다. 도 7과 도 8에 나타내는 바와 같이, 캐소드(6)의 내부에는 자석(12A)과 자석(12B)이, 자석(12B)이 자석(12A)을 둘러싸듯이 배치되어 있다. 그리고, 도 8에 나타내는 바와 같이 캐소드(6)를 X방향에서 보았을 때의 자석 표면의 극성이 중앙 자석(12A)과 주변 자석(12B)으로 역극성이 되어있다. 구체적으로는, 캐소드(6)를 X방향에서 보았을 때의 중앙 자석(12A)의 표면의 극성이 S극, 주변 자석(12B)의 표면의 극성이 N극으로 되어있다. 캐소드(6)를 역방향에서 보았을 때에는 중앙 자석(12A)의 표면의 극성은 N극, 주변 자석(12B)의 표면의 극성은 S극으로 되어있다. 이와 같이 자석을 배치하면, 캐소드(6)의 표면에 마그네트론 자장이 형성된다. 이와 같은 구조로 함으로써, 캐소드(6)의 표면에 가스 공급 방향으로 긴 마그네트론 플라즈마를 발생시킬 수 있으므로, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 분출되는 가스가 밀도가 높은 플라즈마 생성 공간(8)을 통과하는 거리가 길어진다. 이 결과, 가스의 분해 효율이 향상되기 때문에 기재(3) 상에 박막을 빠르게 형성할 수 있다. 각 자석 사이에는 도시하지 않은 냉각수 유로가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 냉각 수단은 물 이외에도 임의의 것을 사용할 수 있다. 자석을 냉각시킴으로써, 열에 의한 자석의 감자(減磁)를 억제할 수 있다.

애노드(5)의 가스 공급 방향의 길이(h1) 및 캐소드(6)의 가스 공급 방향의 길이(h2)는 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 공급된 가스의 분해 상태 및 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 설치 스페이스 등을 고려해서 임의로 설정할 수 있다. 그러나, 캐소드(6)의 가스 공급 방향의 h2가 30㎜ 미만이면, 마그네트론 자장에 의한 밀도가 높은 플라즈마가 생성되는 공간의 가스 공급 방향의 길이가 짧아질 경우가 있다. 또한, 길이(h2)가 300㎜보다 길어지면 마그네트론 자장에 의한 밀도가 높은 플라즈마가 생성되는 공간이 캐소드(6) 표면 근방만이 될 경우가 있다. 그 때문에, 밀도가 높은 플라즈마를 효율적으로 이용하여 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 분출되는 가스의 흐름이 플라즈마 생성 공간(8)을 통과하는 동안에 가스가 충분히 분해될 수 있도록, 캐소드(6)의 가스 공급 방향의 길이(h2)는 30㎜ 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50㎜ 이상이다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)을 적절한 크기로 하고, 플라즈마 생성 공간(8)에 균일하게 플라즈마를 발생시키기 위해서 캐소드(6)의 가스 공급 방향의 길이(h2)는 300㎜ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 200㎜ 이하이다.

애노드(5)의 가스 공급 방향의 길이(h1)와 캐소드(6)의 가스 공급 방향의 길이(h2)는 반드시 같은 길이가 아니어도 좋지만, 같은 길이인 편이 바람직하다. 도 2에 나타내는 바와 같이 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)이 한 쌍의 캐소드(6)와 애노드(5)로 구성되어 있을 경우, 길이(h1과 h2)가 같으면 가스가 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 밖으로 흐르기 어려워져 플라즈마 중으로 가스를 효율적으로 통과시킬 수 있다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이 캐소드(6)가 애노드(5)에 끼워진 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)이어도, 캐소드(6)와 애노드(5)의 가스 공급 방향의 길이(h)가 같으면 마찬가지의 효과가 보인다.

애노드(5)와 캐소드(6)는 반드시 평행하지 않아도 좋지만, 대략 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 애노드(5)와 캐소드(6)가 대략 평행하게 배치되어 있으면, 플라즈마 생성 공간(8)의 영역 전체에 걸쳐 플라즈마를 균일하게 생성할 수 있어 가스의 분해 효율을 높일 수 있다. 여기에서 「대략 평행」이란, 애노드(5)와 캐소드(6)가 평행이 되도록 설계되어 있는 의미이며, 제작 오차에 의해 다소 평행으로부터 벗어나 있었다고 해도 「대략 평행」에 포함되는 것으로 한다. 한편, 애노드(5)와 캐소드(6)가 평행이 되지 않도록 설계되어 있으면, 이것은 「대략 평행」에는 포함되지 않는다.

애노드(5)와 캐소드(6)의 간격(w)은 밀도가 높은 플라즈마를 효율적으로 이용한다는 관점에서 하한은 10㎜ 이상이 바람직하고, 상한은 50㎜ 이하가 바람직하다. 간격(w)이 10㎜ 이상이면 마그네트론 자장에 의한 플라즈마를 안정적으로 형성할 수 있다. 간격(w)이 50㎜ 이하이면 마그네트론 자장이 형성되어 있지 않은 밀도가 낮은 플라즈마가 생성된 공간이 적어지고, 이와 같은 공간을 가스가 통과하는 일이 없어진다. 간격(w)의 하한은 보다 바람직하게는 13㎜ 이상이고, 상한은 보다 바람직하게는 30㎜ 이하이다. 일반적인 대향 마그네트론 스퍼터라고 하는 기술에서는 캐소드 표면의 타깃으로부터 스퍼터링에 의해 튕겨진 원자를 기재에 도달시킬 필요가 있기 때문에, 대향시키는 전극의 거리는 넓게 마련해두지 않으면 성막할 수 없다. 한편, 본 발명은 플라즈마 CVD법에 의해 성막하므로 가스가 충분히 분해되면 좋고, 대향시키는 전극의 거리를 좁게 해도 문제는 없다.

애노드(5) 및 캐소드(6)는 기재 유지 기구(2)에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 가스 공급 노즐(9)은 기재 유지 기구(2)에 대하여 대략 수직 방향으로 가스를 공급하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 배치함으로써 공급된 가스가 기재(3)의 표면에 거의 수직으로 입사되게 되어 분해된 가스의 기재(3)로의 충돌 확률이 높아지고, 결과적으로 가스의 사용 효율을 최대한으로 높여서 성막 속도를 향상시킬 수 있다. 여기에서 「대략 수직」이란, 애노드(5)와 캐소드(6)가 기재 유지 기구(2)에 대하여 수직이 되도록 설계되어 있는 의미이며, 가스의 흐름 방향이 기재 유지 기구(2)에 대하여 수직이 되도록 제 1 가스 공급 노즐(9)이 설계되어 있는 의미이다. 제작 오차에 의해 다소 수직으로부터 벗어나 있었다고 해도 「대략 수직」에 포함되는 것으로 한다. 한편으로, 수직이 되지 않도록 설계되어 있으면, 이것은 「대략 수직」에는 포함되지 않는다.

애노드(5)와 기재 유지 기구(2) 사이의 최단 거리(d1) 및 캐소드(6)와 기재 유지 기구(2) 사이의 최단 거리(d2)의 하한은 모두 50㎜ 이상이 바람직하고, 상한은 모두 200㎜ 이하가 바람직하다. 최단 거리(d1 및 d2)가 모두 50㎜ 이상이면 기재(3)로의 전극으로부터의 열복사에 의한 열해를 경감할 수 있음과 아울러, 가스끼리의 충돌 횟수가 많아져 가스의 분해 효율이 높아진다. 최단 거리(d1 및 d2)가 모두 200㎜ 이하이면, 가스의 확산에 의한 손실분이 적어져 높은 성막 속도로 성막할 수 있다.

도 3은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 2개의 대향하는 애노드(5)와, 이 2개의 애노드(5)에 끼워진 공간 내에 각각의 애노드와 간격을 두고 배치된 캐소드(6)를 구비한다. 이와 같은 구성이면 애노드(5)와 캐소드(6) 사이에 끼워지는 플라즈마 생성 공간(8)을 2개소 형성할 수 있기 때문에 캐소드(6)의 표면적을 유효하게 활용할 수 있다. 그 결과, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)을 콤팩트하게 구성할 수 있다.

도 4는 도 3의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 사시도이다. 도 2의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)과 같이, 애노드(5)와 캐소드(6)는 대략 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 도 2의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)과 같이, 애노드(5)와 캐소드(6)의 간격(w1 및 w2)의 하한은 모두 10㎜ 이상이 바람직하고, 13㎜ 이상이 보다 바람직하다. 간격(w1 및 w2)의 상한은 모두 50㎜ 이하가 바람직하고, 30㎜ 이하가 보다 바람직하다.

간격(w1과 w2)은 달라도 좋지만, 같은 편이 바람직하다. 간격(w1과 w2)이 같으면, 캐소드(6)의 양측에 발생하는 플라즈마의 강도가 동일하게 안정적으로 발생된다.

플라즈마 CVD 전극 유닛(4)에 도입되는 원료 가스의 일례로서 중합성 가스를 들 수 있다. 중합성 가스란, 그 가스 단독으로도 플라즈마에 의해 분해되어 생성된 활성종끼리의 결합에 의해 박막이나 미립자 등의 중합물을 형성할 수 있는 가스이다. 중합성 가스의 예로서, 실란, 디실란, TEOS(테트라에톡시실란), TMS(테트라메톡시실란), HMDS(헥사메틸디실라젠), HMDSO(헥사메틸디실록산), 메탄, 에탄, 에틸렌, 아세틸렌 등을 들 수 있다. 이들 중합성 가스는 단체여도 좋고, 복수가 혼합되어 있어도 좋다. 물론, 중합성 가스 이외의 가스를 원료 가스로 해도 좋다. 또한, 원료 가스에는 비중합성 가스가 혼합되어 있어도 좋다. 비중합성 가스란, 그 가스 단독으로는 플라즈마에 의해 분해되서 생성된 활성종끼리가 결합해서 중합물을 형성하는 일이 없는 가스이다. 비중합성 가스의 예로서, 아르곤, 산소, 질소, 수소, 헬륨 등을 들 수 있다.

제 1 가스 공급 노즐(9)은 캐소드(6)와 전기적으로 절연되어 있는 것이 바람직하다. 전기적으로 절연되어 있음으로써 제 1 가스 공급 노즐(9)과 캐소드(6) 사이의 이상 방전의 발생을 방지할 수 있다. 이상 방전에 의해 제 1 가스 공급 노즐(9)의 가스 공급구(16)에 있어서 폐쇄가 발생할 우려가 있지만, 전기적으로 절연됨으로써 이 현상을 방지할 수 있다.

제 1 가스 공급 노즐(9)은 기재(3)에 평행한 방향으로 연장된 구성인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성이면, 기재(3)가 대면적이어도 균일하게 성막할 수 있다.

도 25는 가스 공급 노즐[예를 들면, 제 1 가스 공급 노즐(9)]의 일례를 나타내는 개략 확대도이다. 이 제 1 가스 공급 노즐(9)에는 복수의 가스 공급구(16)가 형성되어 있다. 기재(3) 상에서의 박막의 면내 분포를 균일하게 하기 위해서, 각각의 가스 공급구(16)로부터 공급하는 가스 공급량은 같은 것이 바람직하다. 그 때문에, 가스 공급구(16)는 가스 공급 노즐 내측에 개구된 구멍 지름보다 플라즈마 생성 공간측으로 개구된 구멍 지름쪽이 큰 원뿔대 형상으로 되어있는 것이 바람직하다. 가스 공급구(16)의 가스 공급 노즐 내측의 개구 지름이 좁으면, 가스 공급 노즐 내측으로부터 가스 공급구(16)에 유입하는 가스의 양을 억제할 수 있다. 그 때문에, 제 1 가스 공급 노즐(9) 내에 있어서의 가스 체재 시간을 길게 해서 제 1 가스 공급 노즐(9) 내의 가스 농도 분포를 균일하게 할 수 있다. 그 결과, 각각의 가스 공급구(16)로부터 공급되는 가스 공급량을 균일하게 유지할 수 있다. 또한, 가스 공급구(16)로부터 나오는 원료 가스가 가스 공급구(16) 근방에 발생하고 있는 플라즈마에 의해 분해되어 가스 공급구(16)에 퇴적되지만, 가스 공급구(16)의 플라즈마 생성 공간측의 개구 지름이 크면 가스 공급구(16)가 퇴적물로 완전히 폐쇄될 일은 없다. 그 결과, 원료 가스의 공급을 계속해서 행할 수 있고, 장시간 안정적으로 성막을 행할 수 있다.

도 26은 가스 공급 노즐[예를 들면, 제 1 가스 공급 노즐(9)]의 다른 일례를 나타내는 개략 확대도이다. 이 제 1 가스 공급 노즐(9)에는 슬릿상의 가스 공급구(16)가 형성되어 있다. 가스 공급구(16)로부터 분출된 원료 가스는 제 1 가스 공급 노즐(9)의 근방에 발생하고 있는 플라즈마에 의해 분해되고, 제 1 가스 공급 노즐(9)에 퇴적되어 가스 공급구(16)의 일부를 폐쇄할 경우가 있다. 가스 공급구(16)가 슬릿 형상이면, 가스 공급구(16)의 일부가 폐쇄됐다고 해도 제 1 가스 공급 노즐(9)의 길이 방향으로 균일하게 가스를 계속해서 공급할 수 있기 때문에, 장시간 안정된 성막을 행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 이 플라즈마 CVD 장치에서는 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)이 애노드(5) 및 캐소드(6)를 사이에 두고, 기재 유지 기구(2)와는 반대측에 저면판(10)을 구비한다. 저면판(10)은 애노드(5)와 캐소드(6) 사이의 공간을 막도록 설치하는 것이 바람직하다. 이 저면판(10)을 구비함으로써, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)으로부터 방출되는 분해된 가스의 흐름을 기재 유지 기구(2)의 방향으로 집중시킬 수 있다. 또한, 저면판(10)은 캐소드(6)와는 전기적으로 절연해 두는 것이 바람직하다. 전기적으로 절연되어 있으면, 저면판(10)과 캐소드(6) 사이의 이상 방전의 발생을 방지할 수 있다. 특히, 후술하는 바와 같이 저면판(10)에 제 1 가스 공급 노즐(9)을 장착했을 경우, 이상 방전에 의해 제 1 가스 공급 노즐(9)의 가스 공급구(16)에 있어서 폐쇄가 발생할 우려가 있지만, 저면판(10)을 캐소드(6)와는 전기적으로 절연함으로써 이 현상을 방지할 수 있다.

도 16은 제 1 가스 공급 노즐(9)이 장착된 저면판(10)의 일례를 나타내는 사시 단면도이다. 이 예에서는 저면판(10)의 한쪽 면에 제 1 가스 공급 노즐(9)이 접합되고, 제 1 가스 공급 노즐(9)과 저면판(10)의 다른쪽 면을 연결하는 복수의 가스 공급구(16)가 저면판(10)을 관통해서 형성되어 있다. 가스 공급구(16)로부터 플라즈마 생성 공간(8)을 향해서 가스가 공급된다. 이와 같은 구조로 함으로써, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 공급된 가스는 제 1 가스 공급 노즐(9)의 후방으로 누설될 일 없이 전부 애노드(5)와 캐소드(6)에 끼워진 플라즈마 생성 공간(8)을 통과하기 때문에, 가스의 이용 효율이 향상된다.

캐소드(6)는 2개 이상의 금속 원통 전극이 배열된 구조여도 좋다. 도 9는 3개의 금속 원통 전극(13)을 배열하여 캐소드(6)로 하고 있는 플라즈마 CVD 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 복수개의 금속 원통 전극(13)을 배열하여 캐소드(6)를 구성하면 캐소드(6)를 보다 콤팩트하게 할 수 있고, 또한 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 크기에 따라 금속 원통 전극(13)의 개수를 조정해서 설치할 수 있다. 또한, 금속 원통 전극(13)끼리의 간격을 장소에 따라 변화시킴으로써 플라즈마 생성 공간(8)의 플라즈마 밀도 분포를 조정할 수 있고, 가스의 종류에 맞는 분해 상태를 설정할 수 있다. 도 9의 플라즈마 CVD 장치에서는 복수의 금속 원통 전극(13)을 애노드(5)에 평행하게 1열로 배열해서 캐소드(6)를 구성하고 있지만, 금속 원통 전극(13)을 2열 이상 배열하여 캐소드(6)를 구성해도 좋다. 금속 원통 전극(13)을 2열 이상 배열했을 경우, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 분출되는 가스의 흐름을 금속 원통 전극(13)에 의해 의도적으로 흐트러뜨릴 수 있다. 그 결과, 가스가 플라즈마 생성 공간(8)에 체재하는 시간이 길어지기 때문에, 가스의 분해 효율을 높일 수 있다. 모든 금속 원통 전극(13)은 도전성 부재에 의해 접속해서 전기적으로 동 전위로 되어 있는 것이 바람직하다. 도 9의 플라즈마 CVD 장치에서는 3개의 금속 원통 전극(13)은 도시하지 않은 도전성 부재에 의해 전기적으로 동 전위가 되도록 접속되어 있다.

복수개의 금속 원통 전극을 배열하여 캐소드(6)를 구성했을 경우, 캐소드(6)의 높이(h2)는 다음과 같이 된다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)이 저면판(10)을 갖지 않는 경우, 캐소드(6)의 높이(h2)는 도 33(A)에 도시되어 있는 바와 같이, 한쪽 끝에 있는 금속 원통 전극의 외측의 끝면으로부터 반대측 끝에 있는 금속 원통 전극의 외측의 끝면까지의 거리이다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)이 저면판(10)을 가질 경우, 캐소드(6)의 높이(h2)는 도 33(B)에 도시되어 있는 저면판(10)에서 가장 먼 금속 원통 전극의 외측의 끝면으로부터 저면판(10)의 금속 원통 전극(13)에 면하고 있는 측의 면까지의 거리이다.

도 10은 금속 원통 전극(13)의 투시 확대도이다. 금속 원통 전극(13)의 내부에 복수의 자석(12C)을, 인접하는 자석(12C)과의 극성이 반발하도록 삽입해도 좋다. 이와 같이 자석(12C)을 배치함으로써 금속 원통의 외측에 형성되는 자력선에 의해 동축 마그네트론 플라즈마라고 불리는 고밀도 플라즈마가 생성되고, 가스의 분해 효율이 향상된다. 또한, 금속 원통 전극(13)은 플라즈마에 의해 온도가 상승하므로, 금속 원통 전극(13) 및 자석(12C)을 냉각시키기 위해서 금속 원통 전극(13)의 내부에 냉각수를 흐르게 하는 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 이 플라즈마 CVD 장치에서는 도 11 중의 양측 화살표로 나타내는 바와 같이, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)이 기재 유지 기구(2)에 대하여 이동할 수 있다. 이와 같은 구조이면, 기재(3)의 면적이 커도 기재(3)의 전면에 걸쳐서 성막할 수 있다. 기재(3)에 균일한 박막을 형성한다는 관점에서, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 이동 방향은 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 길이 방향에 수직이고 또한 기재(3)의 평면에 평행인 방향이 바람직하다.

또한, 기재 유지 기구(2)가 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)에 대하여 이동해도 좋다. 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 9 중에 기재 유지 기구(2)가 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)에 대하여 이동하는 방향을 양쪽 화살표로 나타낸다. 이와 같이 기재 유지 기구(2)를 이동시킴으로써, 기재(3)가 대면적인 것이어도 균일한 박막을 형성할 수 있다. 기재(3)에 균일한 박막을 형성한다는 관점에서, 기재 유지 기구(2)의 이동 방향은 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 길이 방향에 수직이고 또한 기재(3)의 평면에 평행인 방향이 바람직하다.

기재(3)가 장척의 기재일 경우, 기재 유지 기구(2)를 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)에 대하여 이동시킴으로써 연속적으로 기재(3)의 표면에 박막을 형성할 수 있고, 생산성을 높일 수 있다. 장척의 기재로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리이미드, 테플론(등록상표) 등의 수지 필름이나, 알루미늄박, 동박, 스테인리스박 등의 금속박 등을 들 수 있다.

도 12는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 또 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 이 플라즈마 CVD 장치에서는 기재 유지 기구(2)로서 원통 드럼(14)을 사용하고, 장척의 기재(3)를 원통 드럼(14)의 표면에 접촉시키면서 원통 드럼(14)의 회전에 따라 이동시킨다. 이와 같이 함으로써, 장척의 기재(3)의 표면에 연속적으로 성막할 경우에 있어서 장척의 기재(3)를 흔들림 없이 안정적으로 주행시킬 수 있다. 또한, 원통 드럼(14)을 냉각시킴으로써 장척의 기재(3)가 성막시에 받는 열을 제거해서 냉각시키면서 성막할 수 있기 때문에, 안정적으로 성막할 수 있다.

본 발명의 플라즈마 CVD 장치에서는 제 1 가스 공급 노즐과는 별개로, 제 2 가스 공급 노즐을 구비해도 좋다. 상술의 특허문헌 2의 방법에서는 원료 가스와 분해성 산화 가스 및 방전용 이온화 가스를 혼합한 후에 가스 공급부로부터 분출시키고 있기 때문에, 박막의 막질 제어성이 충분하지는 않다. 또한, 특허문헌 3의 방법에서는 분출 구멍으로부터 공급되는 가스의 면내에 있어서의 공급량을 제어할 수 없기 때문에, 박막의 막질 제어성이 충분하지는 않다. 이하에 설명하는 제 2 가스 공급 노즐을 구비한 플라즈마 CVD 장치를 사용하면, 박막의 막질 제어를 충분히 행할 수 있다.

도 13은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 또 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 이 플라즈마 CVD 장치에서는 플라즈마 생성 공간을 통과시키지 않고 가스를 공급하는 제 2 가스 공급 노즐(15)이 구비되어 있다. 구체적으로는, 캐소드(6)와 기재 유지 기구(2) 사이에 끼워지는 공간에 제 2 가스 공급 노즐(15)이 배치되어 있다. 이와 같은 노즐의 구성이면, 제 1 가스 공급 노즐(9)과 제 2 가스 공급 노즐(15)에 다른 가스를 공급할 수 있다. 예를 들면, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 애노드(5)와 캐소드(6) 사이의 플라즈마 생성 공간(8)을 통과해서 기재 유지 기구(2)에 이르는 방향으로 아르곤이나 산소 등의 비중합성 가스를 공급하고, 분해된 가스를 효율적으로 기재(3)의 표면에 도달시키면서 제 2 가스 공급 노즐(15)로부터는 실란 가스(SiH₄)나 메탄(CH₄), 헥사메틸디실록산(HMDSO) 등의 중합성 가스를 공급할 수 있다. 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 중합성 가스를 공급하면, 제 1 가스 공급 노즐(9)은 플라즈마 생성 공간(8)에 근접하고 있으므로 성막 조건에 따라서는 제 1 가스 공급 노즐(9)에 중합막이 부착되어서 폐쇄될 경우가 있다. 한편, 상기한 바와 같이 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 비중합성 가스를, 제 2 가스 공급 노즐(15)로부터 중합성 가스를 공급하면 제 1 가스 공급 노즐(9)이 폐쇄될 우려는 없어진다. 또한, 막의 원료가 되는 중합성 가스를 제 2 가스 공급 노즐(15)로부터 기재(3)의 근방에 고농도로 공급할 수 있어, 성막 속도가 향상됨과 아울러 막질 제어의 자유도도 향상된다. 또한, 플라즈마 생성 공간(8)에서 비중합성 가스를 분해해서 분해 가스를 생성하는 공간과, 제 2 가스 공급 노즐(15A, 15B)로부터 공급되는 중합성 가스가 분해 가스와 반응하는 공간을 나눌 수 있어, 가스의 반응을 제어할 수 있기 때문에 막질 제어의 자유도가 향상된다.

도 18에 나타내는 바와 같이, 제 2 가스 공급 노즐(15)은 기재(3)에 효율적으로 가스를 공급한다는 관점에서 애노드(5) 또는 캐소드(6)와 기재 유지 기구(2) 사이의 최단 거리(d)의 한가운데를 원의 중심으로 해서, 직경이 2d인 원으로 둘러싸이는 영역 내에 설치하는 것이 바람직하다. 제 2 가스 공급 노즐(15)은 캐소드(6)와 기재 유지 기구(2) 사이의 공간에 배치하는 것이 보다 바람직하다.

도 23은 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 이 플라즈마 CVD 장치에서는 캐소드(6)와 기재 유지 기구(2) 사이의 공간에 제 2 가스 공급 노즐(15)이 구비되어 있다. 제 2 가스 공급 노즐(15)에는 복수의 가스 공급구(16)가 형성되어 있다. 그리고, 가스 공급구(16)의 가스 공급 방향 중 적어도 하나를, 제 2 가스 공급 노즐을 통과하여 기재 유지 기구(2)에 수직인 평면 상보다 도 23의 한쪽 화살표로 나타내는 바와 같이, 이 평면의 플라즈마 생성 공간이 있는 측으로 경사져 있다. 이와 같이 함으로써, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 분출되어 플라즈마 생성 공간(8)에 의해 분해된 가스에 효율적으로 제 2 가스 공급 노즐(15)로부터 가스를 공급할 수 있기 때문에, 반응성 향상에 의한 막질 제어의 자유도가 향상된다.

도 24는 본 발명의 플라즈마 CVD 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 이 플라즈마 CVD 장치에서는 캐소드(6)를 통과하여 기재 유지 기구에 수직인 평면에 의해 나누어지고, 기재 유지 기구(2)와 각각의 애노드(5) 사이에 끼워지는 각각의 공간(19A와 19B)에 2개의 제 2 가스 공급 노즐(15A와 15B)이 배치되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 애노드(5)와 캐소드(6) 사이에 끼워지는 2개의 플라즈마 생성 공간(8A와 8B)에 의해 각각 분해된 가스에 각각 효율적으로 가스를 공급할 수 있다. 또한, 각각의 제 2 가스 공급 노즐(15A와 15B)로부터 공급량이 다른 가스를 공급함으로써, 공간(19A와 19B)에 있어서 막질을 각각 개별적으로 제어할 수 있기 때문에 막질 제어의 자유도가 향상된다. 또한, 각각의 제 2 가스 공급 노즐(15A와 15B)로부터 종류가 다른 가스를 공급함으로써, 공간(19A와 19B)에 있어서 막질을 각각 개별적으로 제어할 수 있기 때문에 막질 제어의 자유도가 향상된다.

도 25와 도 26은 가스 공급 노즐[예를 들면, 제 2 가스 공급 노즐(15)]의 일례를 나타내는 개략 확대도이다. 이들 제 2 가스 공급 노즐(15)의 특징은 상술한 도 25와 도 26에서 나타내어지는 제 1 가스 공급 노즐(9)의 특징과 같다.

이어서, 본 발명의 플라즈마 CVD 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 플라즈마 CVD 방법은 상기에 설명한 플라즈마 CVD 장치를 이용하여 기재 유지 기구(2)에 기재를 유지하고, 플라즈마 생성 공간(8)에 플라즈마를 생성하고, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 플라즈마 생성 공간을 통과해서 기재(3)를 향해서 가스를 공급하여 기재(3)의 표면에 박막을 형성한다. 이것에 의해, 기재(3)가 대면적인 것이어도 균일하고 또한 고속으로 박막을 형성할 수 있다. 이때, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터는 Si원자 및/또는 C원자를 분자 중에 함유하는 중합성 가스를 공급하는 것이 바람직하다.

본 발명의 플라즈마 CVD 방법에서는 도 34에 나타내는 바와 같은 플라즈마 CVD 장치를 사용하여, 캐소드(6)와 2개의 대향하는 애노드(5)에 끼워진 각각의 공간에 제 1 가스 공급 노즐(9A, 9B)로부터 종류가 다른 중합성 가스(17A, 17B)를 공급하고, 플라즈마 생성 공간(8A, 8B)에 플라즈마를 생성하여 기재 유지 기구(2)에 유지한 기재(3)의 표면에 박막을 형성할 수 있다. 이 방법에 의해, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)으로 종류가 다른 2개의 박막을 동시에 퇴적할 수 있다. 또한, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 기재 유지 기구(2)를 이동시키면서 성막함으로써, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)을 사용해서 연속적으로 종류가 다른 2개의 박막을 퇴적할 수 있다.

본 발명의 플라즈마 CVD 방법에서는, 도 35에 나타내는 바와 같은 플라즈마 CVD 장치를 사용하여 캐소드(6)와 2개의 대향하는 애노드(5)에 끼워진 각각의 공간에 제 1 가스 공급 노즐(9A, 9B)로부터 한쪽 공간에 비중합성 가스(18)를 공급하고, 다른쪽 공간에 중합성 가스(17)를 공급하고, 플라즈마 생성 공간(8A, 8B)에 플라즈마를 생성하여 기재 유지 기구(2)에 유지한 기재(3)의 표면에 박막을 형성할 수 있다. 이 방법에 의해, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)으로 비중합성 가스(18)에 의해 생성된 플라즈마에 의한 기재(3)의 표면 개질과, 중합성 가스(17)에 의한 박막의 퇴적을 동시에 행할 수 있다. 또한, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 기재 유지 기구(2)를 이동시키면서 성막함으로써, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)을 사용해서 연속적으로 표면 개질과 박막의 퇴적을 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 플라즈마 CVD 방법은 제 2 가스 공급 노즐을 구비한 플라즈마 CVD 장치를 이용하여, 기재 유지 기구(2)에 기재를 유지하고, 플라즈마 생성 공간(8)에 플라즈마를 생성하고, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 플라즈마 생성 공간(8)을 통과해서 기재(3)를 향해서 가스를 공급하고, 제 2 가스 공급 노즐(15)로부터 플라즈마 생성 공간(8)을 통과하지 않고 기재(3)를 향해서 가스를 공급하여 기재(3)의 표면에 박막을 형성한다.

또한, 본 발명에서는 도 13에 나타내는 플라즈마 CVD 장치에 있어서 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터는 비중합성 가스를 공급하고, 제 2 가스 공급 노즐(15)로부터는 Si원자 및/또는 C원자를 분자 중에 함유하는 중합성 가스를 공급하고, 플라즈마 생성 공간에 플라즈마를 생성하여 기재(3)의 표면에 박막을 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 가스를 공급함으로써, 플라즈마 생성 공간에 가까운 위치에 있는 제 1 가스 공급 노즐(9)의 근방에는 중합성 가스를 존재시키지 않아, 제 1 가스 공급 노즐(9)의 폐쇄를 방지할 수 있다. 또한, 제 2 가스 공급 노즐(15)로부터 공급된 중합성 가스는 플라즈마 생성 공간으로부터 유출되어 온 분해 가스와 효과적으로 반응하여, 중합성 가스의 분해와 기재(3)의 표면으로의 수송에 의한 박막 형성이 효율적으로 행하여진다. 또한, 플라즈마 생성 공간(8)에서 비중합성 가스를 분해해서 분해 가스를 생성하는 공간과, 제 2 가스 공급 노즐(15)로부터 공급되는 중합성 가스가 분해 가스와 반응하는 공간을 나눌 수 있어, 가스의 반응을 제어할 수 있기 때문에 막질 제어의 자유도가 향상된다.

본 발명의 플라즈마 CVD 방법에서는 도 29에 나타내는 바와 같은 플라즈마 CVD 장치를 이용하여, 캐소드(6)와 2개의 대향하는 애노드(5)에 끼워진 각각의 공간에 제 1 가스 공급 노즐(9A, 9B)로부터 종류가 다른 중합성 가스(17A, 17B)를 공급하고, 플라즈마 생성 공간(8A, 8B)에 플라즈마를 생성하여 기재 유지 기구(2)에 유지한 기재(3)의 표면에 박막을 형성할 수 있다. 이 방법에 의해, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)으로 종류가 다른 2개의 박막을 동시에 퇴적할 수 있다. 또한, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 기재 유지 기구(2)를 이동시키면서 성막함으로써, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)을 사용해서 연속적으로 종류가 다른 2개의 박막을 퇴적할 수 있다.

본 발명의 플라즈마 CVD 방법에서는 도 30에 나타내는 바와 같은 플라즈마 CVD 장치를 이용하여, 캐소드(6)와 2개의 대향하는 애노드(5)에 끼워진 각각의 공간에 제 1 가스 공급 노즐(9B)로부터 한쪽 공간에 비중합성 가스(18)를 공급하고, 제 1 가스 공급 노즐(9A)로부터 다른쪽 공간에 중합성 가스(17)를 공급하고, 플라즈마 생성 공간(8A, 8B)에 플라즈마를 생성하여 기재 유지 기구(2)에 유지된 기재(3)의 표면에 박막을 형성할 수 있다. 이 방법에 의해, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)으로 비중합성 가스(18)에 의해 생성된 플라즈마에 의한 기재(3)의 표면 개질과, 중합성 가스(17)에 의한 박막의 퇴적을 동시에 행할 수 있다. 또한, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 기재 유지 기구(2)를 이동시키면서 성막함으로써, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)을 사용해서 연속적으로 표면 개질과 박막의 퇴적을 행할 수 있다.

본 발명의 플라즈마 CVD 방법에서는 도 31에 나타내는 바와 같은 플라즈마 CVD 장치를 이용하여, 제 2 가스 공급 노즐(15A, 15B)로부터 종류가 다른 중합성 가스(17A, 17B)를 공급하고, 플라즈마 생성 공간(8)에 플라즈마를 생성하여 기재 유지 기구(2)에 유지된 기재(3)의 표면에 박막을 형성할 수 있다. 이 방법에 의해, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)으로 종류가 다른 2개의 박막을 동시에 퇴적할 수 있다. 또한, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 기재 유지 기구(2)를 이동시키면서 성막함으로써, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)을 사용해서 연속적으로 종류가 다른 2개의 박막을 퇴적할 수 있다. 또한, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 비중합성 가스(18)를 공급하면서 성막을 행하면, 플라즈마 생성 공간(8)에 가까운 위치에 있는 제 1 가스 공급 노즐(9)의 근방에는 중합성 가스가 존재하지 않아, 제 1 가스 공급 노즐(9)의 폐쇄를 방지할 수 있다. 또한, 제 2 가스 공급 노즐(15A, 15B)로부터 공급된 중합성 가스(17A, 17B)는 플라즈마 생성 공간(8)으로부터 유출되어 온 분해 가스와 효과적으로 반응하여, 중합성 가스(17A, 17B)의 분해와 기재(3)의 표면으로의 수송에 의한 박막 형성이 효율적으로 행하여진다. 또한, 플라즈마 생성 공간(8)에서 비중합성 가스를 분해해서 분해 가스로 하는 공간과, 제 2 가스 공급 노즐(15A, 15B)로부터 공급되는 중합성 가스가 분해 가스와 반응하는 공간을 나눌 수 있어, 가스의 반응을 제어할 수 있기 때문에 막질 제어의 자유도가 향상된다.

본 발명의 플라즈마 CVD 방법에서는 도 32에 나타내는 바와 같은 플라즈마 CVD 장치를 이용하여, 제 2 가스 공급 노즐(15A)로부터 중합성 가스(17)를 공급하고, 제 2 가스 공급 노즐(15B)로부터 비중합성 가스(18)를 공급하고, 플라즈마 생성 공간(8)에 플라즈마를 생성하여 기재 유지 기구(2)에 유지된 기재(3)의 표면에 박막을 형성할 수 있다. 이 방법에 의해, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)으로 비중합성 가스(18)에 의해 생성된 플라즈마에 의한 기재(3)의 표면 개질과, 중합성 가스(17)에 의한 박막의 퇴적을 동시에 행할 수 있다. 또한, 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 기재 유지 기구(2)를 이동시키면서 성막함으로써, 하나의 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)을 사용해서 연속적으로 표면 개질과 박막의 퇴적을 행할 수 있다. 또한, 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 비중합성 가스(18)를 공급하면서 성막을 행하면, 플라즈마 생성 공간(8)에 가까운 위치에 있는 제 1 가스 공급 노즐(9)의 근방에는 중합성 가스가 존재하지 않아, 제 1 가스 공급 노즐(9)의 폐쇄를 방지할 수 있다. 또한, 제 2 가스 공급 노즐(15A)로부터 공급된 중합성 가스(17)는 플라즈마 생성 공간(8)으로부터 유출되어 온 분해 가스와 효과적으로 반응하여, 중합성 가스(17)의 분해와 기재(3)의 표면으로의 수송에 의한 박막 형성이 효율적으로 행하여진다. 또한, 플라즈마 생성 공간(8)에서 비중합성 가스를 분해해서 분해 가스를 생성하는 공간과, 제 2 가스 공급 노즐(15A, 15B)로부터 공급되는 중합성 가스가 분해 가스와 반응하는 공간을 나눌 수 있어, 가스의 반응을 제어할 수 있기 때문에 막질 제어의 자유도가 향상된다.

또한, 본 발명의 플라즈마 CVD 방법에서는 중합성 가스로서 실란 가스(SiH₄), 메탄(CH₄), 헥사메틸디실록산(HMDSO) 등의 Si원자 및/또는 C원자를 분자 중에 함유하는 가스를, 비중합성 가스로서 아르곤이나 산소 등을 이용해서 플라즈마 생성 공간(8)에 플라즈마를 생성하여 기재 유지 기구(2)에 유지된 기재(3)의 표면에 박막을 형성하는 것이 바람직하다. 이 방법에 의해, 중합성 가스의 이용 효율이 향상되고 중합막의 성막 속도를 향상시킬 수 있음과 아울러, 막질 제어의 자유도가 향상된다.

실시예

이어서, 플라즈마 CVD 장치를 이용하여 박막을 형성한 예에 대해서, 실시예를 사용하여 설명한다.

[실시예 1]

도 3 및 도 4에 나타내는 플라즈마 CVD 장치를 이용하여 박막을 형성했다. 애노드(5)의 가스 공급 방향의 길이(h1) 및 캐소드(6)의 가스 공급 방향의 길이(h2)는 모두 100㎜로 하고, 애노드(5)와 캐소드(6)는 대략 평행이 되도록 배치했다. 애노드(5)와 캐소드(6)의 간격(w1 및 w2) 은 모두 20㎜로 했다. 애노드(5)와 기재 유지 기구(2) 사이의 최단 거리(d1) 및 캐소드(6)과 기재 유지 기구(2) 사이의 최단 거리(d2)는 모두 100㎜로 했다. 기재(3)로서 두께 3㎜의 유리판을 사용했다. 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 HMDSO(헥사메틸디실록산)를 50sccm과 산소를 500sccm을 혼합한 가스를 공급했다. 도시하지 않은 압력 조정 기구에 의해 진공조 내의 압력을 10㎩로 조정했다. 전원(7)에 의해 100㎑의 고주파 전력을 캐소드(6)에 인가하고, 전력을 1㎾로 설정했다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)의 길이 방향과 수직인 방향으로 기재(3)를 수평으로 0.1m/min의 속도로 한쪽 방향으로 이동시키면서, 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다.

형성된 박막의 두께는 단차계(가부시키가이샤 코사카켄큐죠 제 ET-10)를 사용해서 측정했다. 측정한 두께에 기재(3)의 반송 속도를 곱함으로써, 단위속도로 반송했을 때에 성막되는 막 두께(다이내믹 레이트: 단위 ㎚·m/min)를 구했다. 이 다이내믹 레이트를 이용하여 고속 성막 성능을 구분하여 100㎚·m/min 이상을 「우」, 100㎚·m/min 미만을 「열」로 판정했다. 이때의 다이내믹 레이트는 100㎚·m/min이며, 고속 성막 성능은 「우」였다.

[실시예 2]

도 5에 나타내는 플라즈마 CVD 장치를 이용하여 박막을 형성했다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 저면판(10)을 구비하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 구성이다. 실시예 1과 같은 성막 조건에서 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다.

다이내믹 레이트는 125㎚·m/min이며, 고속 성막 성능은 「우」였다.

[실시예 3]

도 6에 나타내는 플라즈마 CVD 장치를 이용하여 박막을 형성했다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 캐소드(6)가 플라즈마 발생면(11)의 표면에 마그네트론 자장을 형성하기 위한 자석(12)을 내부에 구비하고 있는 것 이외에는 실시예 2와 같은 구성이다. 실시예 1과 같은 성막 조건에서 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다.

다이내믹 레이트는 150㎚·m/min이며, 매우 높은 성막 속도가 얻어져 고속 성막 성능은 「우」였다.

[실시예 4]

도 9에 나타내는 플라즈마 CVD 장치를 이용하여 박막을 형성했다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 3개의 금속 원통 전극(13)으로 캐소드를 구성한 것 이외에는 실시예 2와 같은 구성이다. 금속 원통 전극(13)의 직경은 12㎜이며, 금속 원통 전극(13)의 내부에는 도 10에 나타내는 바와 같이 영구 자석(12C)을 삽입했다. 금속 원통 전극(13) 및 내부의 자석(12C)을 냉각시키기 위해서, 금속 원통 전극(13)의 내부에는 냉각수를 통수(通水)했다. 캐소드의 가스 공급 방향의 길이(h2)[저면판(10)에서 가장 먼 금속 원통 전극의 외측 단면으로부터 저면판(10)의 금속 원통 전극(13)에 면하고 있는 측의 면까지의 거리]는 100㎜로 했다. 실시예 1과 같은 성막 조건에서 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다.

다이내믹 레이트는 115㎚·m/min이며, 고속 성막 성능은 「우」였다.

[실시예 5]

도 12에 나타내는 플라즈마 CVD 장치를 이용하여, 장척의 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 실시예 3과 같은 구성이다. 장척의 기재(3)는 두께 100㎛의 PET 필름(도레이 카부시키가이샤 제 루미라)을 사용했다. 원통 드럼(14)을 1m/min의 속도로 회전시켜, 원통 드럼(14)의 표면에 장척의 기재(3)를 밀착시키면서 반송하여 장척의 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다. 성막의 조건은 실시예 1과 동일하게 했다.

다이내믹 레이트는 145㎚·m/min이며, 매우 높은 성막 속도가 얻어져 고속 성막 성능은 「우」였다.

연속 성막을 개시하고 나서 30분 경과 후에 있어서도 이상 방전의 징후로 보이는 방전의 요동이 육안으로 관찰되지 않아, 방전 안정성은 양호했다.

성막을 더 계속하면, 연속 성막을 개시하고 나서 90분 경과 후에 약간의 방전의 요동이 육안으로 관찰되었다. 90분간의 연속 성막 후에 전극을 육안으로 확인한 결과, 캐소드(6)나 제 1 가스 공급 노즐(9)에 박막이 부착되어 있었다. 박막을 형성한 장척의 기재(3)에 성막의 영향에 의한 열손상은 보이지 않았다.

[비교예 1]

도 14에 나타내는 플라즈마 CVD 장치를 이용하여, 장척의 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 플래너 마그네트론형의 캐소드(6)의 방전면을 장척의 기재(3)에 대향 배치시킨 것이며, 장척의 기재(3)의 반송 방향의 상류측에 제 1 가스 공급 노즐(9)이 설치되어 있다. 장척의 기재(3)는 두께 100㎛의 PET 필름(도레이 카부시키가이샤 제 루미라)을 사용했다. 원통 드럼(14)을 1m/min의 속도로 회전시켜, 원통 드럼(14)의 표면에 장척의 기재(3)를 밀착시키면서 반송하여 장척의 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다. 성막의 조건은 실시예 1과 동일하게 했다.

다이내믹 레이트는 20㎚·m/min이며, 고속 성막 성능은 「열」이었다.

연속 성막을 개시하고 나서 약 20분 후에 이상 방전의 징후로 보이는 방전의 요동이 육안으로 관찰되어, 방전은 불안정했다. 약 20분간의 연속 성막 후에 전극을 육안으로 확인한 결과, 캐소드(6)와 제 1 가스 공급 노즐(9)에 박막이 형성되어 있었다.

또한, 박막을 형성한 장척의 기재(3)에 성막의 영향에 의한 열손상이 보였다.

[비교예 2]

도 15에 나타내는 플라즈마 CVD 장치를 이용하여, 장척의 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다. 플라즈마 CVD 전극 유닛(4)은 서로 전기적으로 절연된 2매의 캐소드(6)를 구비하고 있다. 2매의 캐소드(6)는 마그네트론 자장을 형성하기 위한 자석(12)을 내장하고 있다. 2매의 캐소드(6)는 각각 마그네트론 방전면이 장척의 기재(3)에 대향하도록 기재(3)에 근접해서 배치되어 있다. 2매의 캐소드(6) 사이에는 제 1 가스 공급 노즐(9)이 배치되어 있다. 2매의 캐소드(6) 사이에 고주파 전계가 인가되도록 전원(7)을 2매의 캐소드(6)에 접속했다. 장척의 기재(3)는 두께 100㎛의 PET 필름(도레이 카부시키가이샤 제 루미라)을 사용했다. 원통 드럼(14)을 1m/min의 속도로 회전시켜, 원통 드럼(14)의 표면에 장척의 기재(3)를 밀착시키면서 반송하여 장척의 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다. 성막의 조건은 실시예 1과 동일하게 했다.

다이내믹 레이트는 25㎚·m/min이며, 고속 성막 성능은 「열」이었다.

연속 성막을 개시하고 나서 약 30분 후에 이상 방전의 징후로 보이는 방전의 요동이 육안으로 관찰되어, 방전은 불안정했다. 약 30분간의 연속 성막 후에 전극을 육안으로 확인한 결과, 캐소드(6)와 제 1 가스 공급 노즐(9)에 박막이 형성되어 있었다.

[실시예 6]

도 28에 나타내는 플라즈마 CVD 장치를 이용하여, 장척의 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다. 애노드(5)의 가스 공급 방향의 길이(h1) 및 캐소드(6)의 가스 공급 방향의 길이(h2)는 모두 100㎜로 하고, 애노드(5)와 캐소드(6)는 대략 평행이 되도록 배치했다. 애노드(5)와 캐소드(6)의 간격(w1 및 w2)은 모두 20㎜로 했다. 애노드(5)와 기재 유지 기구(2) 사이의 최단 거리(d1) 및 캐소드(6)와 기재 유지 기구(2) 사이의 최단 거리(d2)는 모두 100㎜로 했다. 장척의 기재(3)는 두께 100㎛의 PET 필름(도레이 카부시키가이샤 제 루미라)을 사용했다. 제 1 가스 공급 노즐(9)로부터 산소를 1000sccm 공급하고, 제 2 가스 공급 노즐(15)로부터 HMDSO(헥사메틸디실록산)를 10sccm 공급했다. 도시하지 않은 압력 조정 기구에 의해 진공조 내의 압력을 5㎩로 조정했다. 전원(7)에 의해 100㎑의 고주파 전력을 캐소드(6)에 인가하고, 전력을 1㎾로 설정했다. 장척의 기재(3)가 1m/min의 속도가 되도록 원통 드럼(14)을 회전시켜, 원통 드럼(14)의 표면에 장척의 기재(3)를 밀착시키면서 반송하여 장척의 기재(3)의 표면에 박막을 형성했다.

다이내믹 레이트는 110㎚·m/min이며, 고속 성막 성능은 「우」였다.

연속 성막을 개시하고 나서 90분 경과 후에 있어서도 이상 방전의 징후로 보이는 방전의 요동이 육안으로 관찰되지 않아, 방전 안정성은 양호했다. 90분간의 연속 성막 후에 전극을 육안으로 확인한 결과, 캐소드(6)나 제 1 가스 공급 노즐(9)에 박막은 부착되어 있지 않았다.

박막을 형성한 장척의 기재(3)에 성막의 영향에 의한 열손상은 보이지 않았다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명은 플라즈마 CVD 장치에 한하지 않고 플라즈마 표면 처리 장치나 플라즈마 에칭 장치 등에도 응용할 수 있지만, 그 응용 범위가 이것들에 한정되는 것은 아니다.

1 : 진공용기 2 : 기재 유지 기구
3 : 기재 4 : 플라즈마 CVD 전극 유닛
5 : 애노드 6 : 캐소드
7 : 전원 8, 8A, 8B : 플라즈마 생성 공간
9, 9A, 9B : 제 1 가스 공급 노즐 10 : 저면판
11 : 플라즈마 발생면 12, 12A, 12B, 12C : 자석
13 : 금속 원통 전극 14 : 원통 드럼
15, 15A, 15B, 15C : 제 2 가스 공급 노즐 16 : 가스 공급구
17, 17A, 17B : 중합성 가스 18 : 비중합성 가스
19A, 19B : 캐소드와 기재 유지 기구 사이의 공간

Claims

진공용기와,
상기 진공용기 내에 플라즈마 CVD 전극 유닛과 기재 유지 기구를 구비하고,
상기 플라즈마 CVD 전극 유닛은 애노드와, 이 애노드와는 간격을 두고 대향하는 캐소드와, 이 애노드와 캐소드 사이의 플라즈마 생성 공간을 통과하도록 가스를 공급하는 제 1 가스 공급 노즐을 구비하고,
상기 기재 유지 기구는 상기 플라즈마 생성 공간을 통과한 가스가 닿는 위치에 배치되어 있으며,
상기 애노드의 가스 공급 방향의 길이 및 상기 캐소드의 가스 공급 방향의 길이는 모두 애노드와 캐소드간의 거리보다 길고,
상기 플라즈마 CVD 전극 유닛은 상기 캐소드 및 상기 애노드를 사이에 두고 상기 기재 유지 기구의 반대측 위치에 저면판을 구비하고, 이 저면판은 상기 캐소드와는 전기적으로 절연되어 있으며, 이 저면판에 상기 제 1 가스 공급 노즐이 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 캐소드는 상기 애노드에 대향하는 면에 플라즈마 발생면을 구비하고, 캐소드의 내부에 이 플라즈마 발생면의 표면에 마그네트론 자장을 형성하기 위한 자석을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 캐소드는 2개 이상의 금속 원통 전극이 상기 가스 공급 방향으로 배열되어 구성되고 있고, 각 금속 원통 전극의 내부에 복수의 자석이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 애노드는 2개의 대향하는 애노드이며, 상기 캐소드는 이 2개의 대향하는 애노드에 끼워진 공간 내에 각각의 애노드와 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 애노드는 2개의 대향하는 애노드이며, 상기 캐소드는 이 2개의 대향하는 애노드에 끼워진 공간 내에 각각의 애노드와 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 애노드는 2개의 대향하는 애노드이며, 상기 캐소드는 이 2개의 대향하는 애노드에 끼워진 공간 내에 각각의 애노드와 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐소드의 가스 공급 방향의 길이는 50㎜ 이상 300㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 애노드와 상기 캐소드간의 간격은 13㎜ 이상 30㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 애노드와 상기 기재 유지 기구의 최단 거리, 및 상기 캐소드와 상기 기재 유지 기구의 최단 거리는 모두 50㎜ 이상 200㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
삭제
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라즈마 생성 공간을 통과시키지 않고 가스를 공급하는 제 2 가스 공급 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 가스 공급 노즐은 상기 캐소드와 상기 기재 유지 기구 사이에 끼워지는 공간에 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 가스 공급 노즐은 복수의 가스 공급구를 갖고, 상기 가스 공급구의 가스 공급 방향 중 적어도 하나가 상기 제 2 가스 공급 노즐을 통과하여 상기 기재 유지 기구에 수직인 평면 상보다 이 평면의 상기 플라즈마 생성 공간이 있는 측으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 애노드는 2개의 대향하는 애노드이며, 상기 캐소드는 이 2개의 대향하는 애노드에 끼워진 공간 내에 각각의 애노드와 간격을 두고 배치되어 있고,
상기 캐소드를 통과하여 상기 기재 유지 기구에 수직인 평면에 의해 나누어지며, 상기 2개의 애노드와 상기 기재 유지 기구 사이에 끼워지는 각각의 공간에 상기 제 2 가스 공급 노즐이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 CVD 장치를 사용하고,
상기 기재 유지 기구에 기재를 유지하고,
상기 플라즈마 생성 공간에 플라즈마를 생성하고,
상기 제 1 가스 공급 노즐로부터 플라즈마 생성 공간을 통과해서 기재를 향해서 가스를 공급하여 기재의 표면에 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 제 1 가스 공급 노즐로부터 중합성 가스를 함유하는 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 중합성 가스는 Si원자 및/또는 C원자를 분자 중에 함유하는 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
제 12 항에 기재된 플라즈마 CVD 장치를 사용하고,
상기 기재 유지 기구에 기재를 유지하고,
상기 플라즈마 생성 공간에 플라즈마를 생성하고,
상기 제 1 가스 공급 노즐로부터 플라즈마 생성 공간을 통과해서 기재를 향해서 가스를 공급하고,
상기 제 2 가스 공급 노즐로부터 플라즈마 생성 공간을 통과하지 않고 기재를 향해서 가스를 공급하여 기재의 표면에 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제 1 가스 공급 노즐로부터 비중합성 가스를 공급하고, 상기 제 2 가스 공급 노즐로부터 중합성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 애노드는 2개의 대향하는 애노드이며, 상기 캐소드는 이 2개의 대향하는 애노드에 끼워진 공간 내에 각각의 애노드와 간격을 두고 배치되어 있고,
상기 캐소드와 상기 2개의 애노드에 끼워진 각각의 플라즈마 생성 공간에 상기 제 1 가스 공급 노즐로부터 비중합성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 중합성 가스는 Si원자 및/또는 C원자를 분자 중에 함유하는 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 캐소드를 통과하여 상기 기재 유지 기구에 수직인 평면에 의해 나누어지고, 상기 2개의 애노드와 상기 기재 유지 기구 사이에 끼워지는 각각의 공간에 상기 제 2 가스 공급 노즐로부터 중합성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
제 22 항에 있어서,
상기 중합성 가스는 Si원자 및/또는 C원자를 분자 중에 함유하는 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
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