KR19980018503A - 박막제작방법 및 박막제작장치 - Google Patents

박막제작방법 및 박막제작장치 Download PDF

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히토시 짐바
김서원
아쓰시 세키구치
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니시히라 순지
아네루바 가부시기가이샤
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Abstract

박막제작방법은, 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막(素薄膜)을 기판상에 제작하는 제1의 공정과, 질소와 수소와 암모니아가 선택적으로 혼합되어 이루어지는 처리가스의 분위기하에서 전자밀도가 1010개/cm3이상의 고밀도플라즈마를 발생시켜, 활성화한 처리가스에 의하여 소박막을 개질(改質)하는 제2의 공정과로 구성된다. 제1의 공정에 이어 계속하여 제2의 공정이 행해진다. 이 박막제작방법은, 테트라키스디알킬아미노티탄으로 이루어지는 원료가스를 기화시키고, 기체상태에서 가열하여 화학반응시켜, 기판상에 질화티탄을 주성분으로 하는 박막을 제작한다.

Description

박막제작방법 및 박막제작장치
본 발명은, 박막제작방법 및 박막제작장치에 관한 것이고, 특히 반도체디바이스, 초전도디바이스, 각종 전자부품, 각종 센서 등에서 확산방지막, 밀착층막, 반사방지막 등으로서 사용되는 질화티탄을 주성분으로 하는 박막의 제작방법 및 제작장치에 관한 것이다.
반도체디바이스, 초전도디바이스, 각종 전자부품, 각종 센서의 확산방지막, 밀착층막, 반사방지막 등의 제작은, 기판의 표면에 대하여, 증착법(蒸着法), 스퍼터링법, 화학증착법(CVD법), 플라즈마어시스트 CVD법 등의 각종의 방법으로 성막(成膜)이 시도되고 있다.
근년, 디바이스의 집적화가 진행함에 따라서, 고아스펙트비의 구멍이나 홈에의 피복성이 양호한 성막이 요구되고 있다. 예를 들면, 반도체집적회로의 콘택트부 제작기술로서, 배선용 텅스텐(W)과 기판실리콘(Si)과의 상호확산을 방지하고, 안정된 전기적 특성을 얻기 위하여, 로직계 집적회로용 배선의 Cu가 기판이나 절연층(SiO2)중에 확산되어 버리는 것을 방지하는 질화티탄을 주성분으로 하는 확산방지막을 제작할 필요성이 생기고 있다. 또한, 반도체집적회로의 스루홀 제작기술로서 Al­Al 사이의 밀착층이 필요하다. 이 밀착층막으로서도, 역시 질화티탄을 주성분으로 하는 박막 (이하 「질화티탄박막」이라고 함)이 사용되고, 고아스펙트비의 구멍의 저부에 양호한 피복성으로 성막되는 것이 요구되고 있다.
한편, 상기 질화티탄박막을 비교적 양호한 피복성으로 제작하는 방법으로서 주목되고 있는 기술의 하나에 유기금속화합물이나 유기금속착체(錯體)를 원료로서 사용한 CVD기술 (예를 들면 M. Eizenberg 등의 Appl. Phys. Lett. 65(19), 7 November 1994, p. 2416∼2418중에 그 방법에 관한 기재가 있음)이 있다. M. Eizenberg 등은 테트라키스디메틸아미노티탄 (TDMAT)만을 원료로 하여 질화티탄박막을, 성막압력 0.45Torr (60Pa), 기판온도 380∼470℃에서 제작하고 있다. 그들이 제작한 질화티탄박막은, 루더포드(Rutherford)후방산란법에 의한 분석에서는 약 23％의 산소를 함유하고, 또 오거(Auger)전자분광법에서는 약 24％의 산소를 함유하는 것이 보고되어 있다.
질화티탄박막에 있어서의 상기 산소함유는, 당해 박막의 퇴적시에 대기중에서 서서히 산화되어 버림으로써 생긴다. 일반적으로 테트라키스디알킬아미노티탄 (TDAAT)을 원료가스로서 사용한 CVD법에 의하여 제작한 질화티탄박막은, 대기에 의하여 산화되어, 높은 농도의 산소혼입이 생긴다. 산소혼입이 생기면, 전기적 특성의 관점에서는 막의 저항치가 증대하게 된다. 이것은, 질화티탄박막을, 신뢰성이 높은 각종 전자디바이스의 제조에 사용할 때에 중대한 결점으로 된다. 특히, 질화티탄박막은, 산화되어 저항율이 상승하므로, 저저항의 박막으로서 사용하는 것이 불가능하다.
그래서 상기 문제를 해결하기 위하여, 그들은, 제작한 질화티탄박막을 대기에 노출시키지 않고, 그 위에 텅스텐박막을 연속하여 퇴적시켜, 질화티탄박막과 대기의 접촉을 차단하여, 당해 박막의 산화를 방지하고 있다. 이 공정을 행함으로써 그들은 산소함유량을 1％로 억제할 수 있었다.
그러나, TDAAT를 원료가스로 한 열CVD법에 의하여 제작된 질화티탄박막은, 증착 등의 물리적 방법에 의하여 제작된 막에 비하여, 화학적으로는 불안정한 막이다. 그와 같은 불안정한 막의 위에 다른 막을 퇴적함으로써 대기를 차단하여 산화를 방지하는 방법으로는, 화학적으로 불안정하다고 하는 질화티탄박막의 특성을 근본적으로 해소할 수는 없고, 경시적 화학구조의 변화 등의 장기적 경시변화에 의하여 생기는 특성열화는 피할 수 없다. 그러므로, TDAAT를 사용한 열CVD법에 의한 질화티탄박막의 제작은, 피복성 등의 점에서 우수하다는 평가를 받으면서도, 제작되는 막의 전기특성의 점에서 전자디바이스의 신뢰성을 저하시키는 문제가 생겨왔다.
또 문헌 (R. L. Jackson 등의 Conference Proceedings ULSI MRS 1994 p.223∼P.237)에 의하면, R. L. Jackson 등은 테트라키스디에틸아미노티탄 (TDEAT)과 암모니아를 원료로 하여 질화티탄박막을 성막압력 10Torr(1333Pa), 기판온도 350°로 제작하고 있다. 그들이 제작한 질화티탄박막은, 성막 후 1일 이상 대기중에 방치한 경우에도 저항치는 1％ 정도로 억제할 수 있다. 그러나, 공경 Ø1.36㎛, 아스펙트비 3.4의 콘택트홀에 대하여, 10％ 미만의 피복성 (스텝커버리지) 밖에 얻어지고 있지 않다. 또한 성막압력이 높은 것에 따른 공간반응에 의하여 더스트가 생긴다.
또, 미합중국 특허 제5,254,499호 (Gurtej S. Sandhu 등)에 의하면, 5∼100Torr의 범위에서 TiN을 주성분으로 하는 박막을 제작한 결과, 5Torr 미만에서 제작했을 때와 비교하여 밀도가 높은 막을 얻을 수 있다. 그러나, 전술한 바와 마찬가지로, 성막압력이 높은 것에 따른 공간반응에 의하여 더스트의 발생이 생긴다.
또, 상기와 같은 화학적으로 불안정한 막을 플라즈마에 의하여 후처리를 행하여, 안정화시키는 방법으로서 문헌 (Chin­Kun Wang 등의 1995 DRY PROCESS SYMPOSIUM p.129­133)에 기술된 방법이 있다. 그들에 의하면 TDMAT를 사용하여 TiN막을 제작한 후, N2플라즈마에 의한 후처리를 실시하고 있다. 이 경우 플라즈마밀도가 1010개／cm3보다 적으므로, 후처리를 하는 시간이 길어지고, 스루풋을 지연시키고, 또한 극수(極數) nm 정도의 막두께만의 개질(改質)만큼 밖에 실현할 수 없다.
상기와 같이, TDAAT를 원료로 한 열CVD법에 의한 질화티탄박막의 제작기술은, 고아스펙트비의 구멍이나 홈에의 피복성이라고 하는 점에서 비교적 우수하지만, 제작되는 막의 전기특성의 점에서 문제가 있었다. 또 막의 전기특성을 우선하여 성막을 행하면, 피복성이나 더스트발생의 문제가 생긴다. 또한, 통상의 플라즈마밀도가 1010개／cm3에 만족하지 않는 플라즈마후처리를 행한 경우에도, 스루풋을 지연시키거나 개질할 박막을 극히 얇은 막으로 밖에 바랄 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 해결하는 것에 있고, 질화티탄을 주성분으로 하는 박막을, 양호한 피복성을 유지하고, 더스트의 발생을 억제하고, 막의 전기특성이 양호하여 경시적으로도 열화하지 않고 화학적으로도 안정되고, 짧은 스루풋으로 제작할 수 있는 박막제작방법 및 박막제작장치를 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시예를 나타낸 개략구성도.
도 2는 본 발명의 제2의 실시예를 나타내고, 반응용기에 플라즈마발생기구를 구비한 구성을 나타낸 개략구성도.
도 3은 본 발명에 관한 박막(薄膜)제작방법과 기타의 방법의 각각에 따라서 질화티탄박막을 제작했을 때의 비저항(比抵抗)의 경시(經時)변화를 나타낸 그래프.
본 발명에 관한 박막제작방법은, 상기 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같이 구성된다.
이 박막제작방법은, 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막(素薄膜)을 기판상에 제작하는 제1의 공정과, 질소와 수소와 암모니아가 선택적으로 혼합되어 이루어지는 처리가스의 분위기하에서 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마를 발생시켜, 활성화한 처리가스에 의하여 소박막을 개질하는 제2의 공정과로 이루어진다. 제1의 공정에 이어 계속하여 제2의 공정이 행해진다. 이 박막제작방법에 의하면, 테트라키스디알킬아미노티탄으로 이루어지는 원료가스를 기체상태에서 가열하여 화학반응시킴으로써, 기판상에, 질화티탄을 주성분으로 하는 박막을 제작한다.
상기 박막제작방법에 있어서, 바람직하게는, 제1의 공정과 제2의 공정이 상이한 용기에서 행해지고, 이들의 용기에서, 기판은 반송기구에 의하여 반입·반출된다.
상기의 박막제작방법에 있어서, 바람직하게는, 제1의 공정과 제2의 공정이 동일 용기에서 행해지고, 제1의 공정과 제2의 공정의 사이에 클리닝공정이 행해진다.
상기의 박막제작방법에 있어서, 바람직하게는, 제2의 공정에서 고밀도플라즈마를 발생시킬 때, 27∼1500MHz의 범위에 포함되는 주파수의 전력을 공급하는 고주파전원을 사용한다.
상기의 박막제작방법에 있어서, 바람직하게는, 제2의 공정에서 고밀도플라즈마를 발생시킬 때, 고밀도플라즈마를 안정시키는 안정화가스가 처리가스와 함께 도입된다.
상기의 박막제작방법에 있어서, 바람직하게는, 제2의 공정에서 고밀도플라즈마를 발생시킬 때, 내장안테나형 고밀도플라즈마원(源), 헬리콘파여기(勵起)플라즈마원, ECR플라즈마원중 어느 하나가 사용된다.
상기의 박막제작방법에 있어서, 테트라키스디알킬아미노티탄(TDAAT)이, 테트라키스디메틸아미노티탄(TDMAT) 또는 테트라키스디에틸아미노티탄(TDEAT)인 것이 바람직하다.
상기의 박막제작방법에 있어서, 클리닝공정에서는, 기판을 대기에 노출하지않고 용기로부터 동일 진공분위기에서 일단 취출하여, 용기내의 클리닝처리가 행해진다.
본 발명에 관한 박막제작장치는, 상기 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같이 구성된다.
이 박막제작장치는, 기밀(氣密)구조를 가지고 내부에 기판을 지지하는 기판홀더를 구비한 반응용기, 이 반응용기내에 테트라키스디알킬아미노티탄을 도입하는 원료도입기구, 반응용기내를 진공으로 배기하는 배기기구를 구비하고, 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막을 기판상에 제작하는 제1 공정용 기구와, 기밀구조를 가지고 내부에 기판을 지지하는 기판홀더를 구비한 처리용기와, 이 처리용기에 처리가스를 도입하는 처리가스도입기구, 처리용기내를 진공으로 배기하는 배기기구, 처리용기내에 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마를 발생시키는 고밀도플라즈마발생기구를 구비하고, 활성화한 처리가스에 의하여 기판의 소박막을 개질하는 제2 공정용 기구와, 반응용기와 처리용기를 동일 진공상태에서 연통가능하게 하고, 기판을 대기에 노출하지 않고 반응용기로부터 처리용기에 반송하는 반송기구와로 구성된다.
상기의 박막제작장치에 있어서, 바람직하게는, 고밀도플라즈마발생기구는 27∼1500MHz의 범위에 포함되는 주파수의 전력을 공급하는 고주파전원을 포함한다.
상기의 박막제작장치에 있어서, 바람직하게는, 제2 공정용 기구는, 고밀도플라즈마를 안정시키는 안정화가스를 도입하는 안정화가스도입기구를 구비한다.
상기의 박막제작장치에 있어서, 바람직하게는, 제2 공정용 기구의 고밀도플라즈마발생기구는, 내장안테나형 고밀도플라즈마원, 헬리콘파여기플라즈마원, ECR 플라즈마원중 어느 하나를 구비한다.
또한 본 발명에 관한 박막제작장치는, 기밀구조를 가지고 내부에 기판을 지지하는 기판홀더를 구비한 용기와, 이 용기내에 테트라키스디알킬아미노티탄을 도입하는 원료도입기구와, 용기에 처리가스를 도입하는 처리가스도입기구와, 용기내를 진공으로 배기하는 배기기구와, 용기내에 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마를 발생시키는 고밀도플라즈마발생기구와, 용기내에 플라즈마를 발생하여 용기내를 클리닝하는 클리닝기구와, 클리닝시에 기판을 용기의 밖으로 취출하는 취출기구와로 구성된다. 이 구성에 있어서, 원료도입기구로부터 공급되는 테트라키스디알킬아미노티탄의 원료가스에 의하여 기판홀더상의 기판의 표면에 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막을 제작하고, 그 후 취출기구로 기판을 용기의 밖으로 취출한 상태에서 클리닝기구에 의하여 용기내를 클리닝하고, 그 후, 기판을 다시 기판홀더의 위에 지지한 상태에서 처리가스도입기구에 의하여 공급되는 처리가스로 기판의 소박막을 개질한다.
상기의 박막제작장치에 있어서, 바람직하게는, 고밀도플라즈마발생기구는 27∼1500MHz의 범위에 포함되는 주파수의 전력을 공급하는 고주파전원을 포함한다.
상기의 박막제작장치에 있어서, 바람직하게는, 고밀도플라즈마를 안정시키는 안정화가스를 도입하는 안정화가스도입기구를 구비한다.
상기의 박막제작장치에 있어서, 바람직하게는, 고밀도플라즈마발생기구는, 내장안테나형 고밀도플라즈마원, 헬리콘파여기플라즈마원, ECR플라즈마원중 어느 하나를 구비한다.
본 발명에 의한 방법 또는 장치에서는, 테트라키스디알킬아미노티탄과 첨가가스를 원료로 하여, 기체상태에서 당해 원료를 열적으로 화학반응시켜, 기판의 표면상에 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막을 퇴적한 후, 표면개질을 위한 플라즈마처리가 행해진다. 그 결과, 질화티탄박막의 성막에 있어서, 예를 들면 256M비트 DRAM의 배리어층으로서 요구되고 있는, 공경 0.25㎛, 아스펙트비 4.0의 콘택트홀을 피복률 90％ 이상에서, 산업상 유용한 0.02㎛／min으로의 성막을 행할 수 있다. 또한, 그 비저항도 예를 들면 500μΩcm까지 작게 할 수 있고, 그 박막을 대기에 노출시킨 경우에도 그 비저항은 거의 변화하지 않는다. 또한 본 발명에 의하면, 대기중의 산소를 취입하여 산화하거나, 상층의 재료를 취입하여 막질을 열화시키거나 하는 것 같은 것이 억제된다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면에 따라서 설명한다.
도 1은 본 발명의 박막제작장치의 제1의 실시예를 나타낸 개략구성도이다. 도 1에 있어서, 스테인레스제의 반응용기(11)는 기밀구조를 가지고, 내부는 소정의 진공상태로 유지된다. 반응용기(11)는 배기기구(12)를 구비하고, 이로써 내부가 진공상태로 감압된다. 반응용기(11)의 내부에서는, 목적으로 하는 표면에 소정의 성막이 행해지는 기판(13)이 기판홀더(14)상에 배치되어 있다. 기판홀더(14)에는, 필요에 따라서 기판(13)의 온도를 조절하기 위한 온도조절기구가 배설된다. 이 온도조절기구는, 기판(13)의 온도를 검출하는 열전쌍(熱電對)(15)과 가열을 행하는 히터(16)와 온도제어회로 (도시하지 않음)로 구성된다. 또 반응용기(11)에는, 반응용기(11)의 내부압력을 측정하기 위한, 측정범위가 0.1∼133Pa의 고정밀도 다이어프램진공계(眞空計)(17) (예를 들면 MKS사제 Valatron TYPE 128A)와, 측정범위가 10－2∼10－6Pa의 전리(電離)진공계(18) (예를 들면 아네루바사제 BA게이지 UGD­1S)가 부착되어 있다. 또, (19)는, 첨가가스인 암모니아를 유량제어하여 반응용기(11)에 도입하기 위한 암모니아유량제어기이고, (20)은, TDAAT를 기화하여 반응용기(11)에 도입하기 위한 원료도입기구이다.
원료도입기구에 대하여 상세히 설명한다. (20a)는 액체의 TDAAT를 수용하는 용기이고, 스테인레스로 형성되고, 내벽은 전해연마처리를 실시하고 있다. 용기(20a)의 내부에는, 이 예에서는 구체적으로 액상(液狀)의 TDEAT(20b)가 충전되어 있다. (20c)는 액상의 TDEAT의 유량을 측정하는 액체유량계, (20d)는 TDEAT를 기화시키기 위한 기화기이다. 기화기(20d)의 내부는 소정의 온도로 조정되어 있다. (20e)는 TDEAT의 기화효율을 올리기 위하여 기화기(20d)에 도입되는 캐리어가스의 유량제어기이다.
반응용기(11)의 외벽에는, 반응용기의 외벽을 소정 온도로 조절할 수 있는 온도조절기구가 배설된다. 온도조절기구는, 반응용기(11)의 온도를 검출하는 열전쌍(21)과, 가열을 행하는 히터(22)와, 온도제어회로 (도시하지 않음)로 구성된다.
한편, (31)은 스테인레스제의 처리용기이다. 이 처리용기(31)도, 반응용기(11)와 마찬가지로, 기밀구조를 가지고, 내부는 소정의 진공상태로 유지된다. 처리용기(31)는, 배기기구(32)를 구비하고, 내부에는 기판(33)이 배치된 기판홀더(34)를 구비한다. 기판홀더(34)에는, 열전쌍(35)과 히터(36)와 온도제어회로 (도시하지 않음)로 이루어지는 온도조절기구가 배설된다. 또한 처리용기(31)는, 전술한 고정밀도 다이어프램진공계(17)와 전리진공계(18)와 동일한, 고정밀도 다이어프램진공계(37)와 전리진공계(38)를 구비하고 있다. (39)는 처리가스인 암모니아, 수소, 질소를 유량제어하여 처리용기(31)에 도입하기 위한 처리가스유량제어기이고, (40)은, 고밀도플라즈마를 안정시키는 목적으로 도입하는 안정화가스인 아르곤을 유량제어하여 처리용기(31)에 도입하기 위한 안정화가스유량제어기이다.
처리가스유량제어기(39)에서 공급되는 처리가스에 대해서는, 암모니아, 수소, 질소, 또는 이들의 가스를 선택적으로 혼합한 것이 공급된다.
처리용기(31)에는, 그 내부공간에 고밀도플라즈마를 발생시키기 위한 고밀도플라즈마발생기구가 배설된다. 고밀도플라즈마발생기구는, 고밀도플라즈마발생전극(41)과 전력공급원(42)으로 구성된다. 고밀도플라즈마발생전극(41)은 예를 들면 금속제의 원형판이고, 기판(33)에 대향하여 배치되어 있다. 전력공급원(42)은 임피던스정합회로(43)와 고주파전원(44)으로 구성된다. 고밀도플라즈마발생전극(41)의 처리용기(31)에서의 도입부는 임피던스정합회로(43)를 통하여 고주파전원(44)에 접속되어 있다.
반응용기(11)와 처리용기(31)의 사이에는 반송용기(51)가 배설된다. 반송용기(51)의 내부에는 반송기구(52)가 배설된다. 반송기구(52)는, 선도(線圖)로 개념적으로 나타내고, 잘 알려진 종래의 기구가 사용된다. 반송기구(52)에 의하여, 기판(13)은, 반응용기(11)내의 기판홀더(14)로부터 처리용기(31)내의 기판홀더(34)로반송된다. 그리고, 반송용기(52)에는, 반응용기(11)와 처리용기(31)를 격절(隔絶)된 공간으로 하기 위하여, 게이트밸브(53)와 게이트밸브(54)가 배설된다. 또 반송용기(51)에는 10－5Pa까지 배기가능한 배기기구 (도시하지 않음)가 배설되어 있고, 진공하에서 기판을 반송할 수 있도록 되어 있다.
다음에, 상기 구성을 가지는 박막제작장치의 동작을 설명하면서, 본 발명의 질화티탄을 주성분으로 하는 박막의 제작방법에 대하여 설명한다. 이 박막제작장치의 동작, 즉 질화티탄박막의 제작방법은, 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막을 퇴적하는 제1의 공정과, 당해 소박막을 고밀도플라즈마처리에 의하여 개질하는 제2의 공정과로 구성된다.
최초에 제1의 공정을 설명한다. 먼저, 기판이 반송용기(51)내에 배치된다. 반송용기(51)내를 배기한 후, 반송기구(52)에 의하여 기판은 게이트밸브(53)를 통하여 반응용기(11)내에 도입되어, 기판홀더(14)의 위에 지지된다. 기판(13)은, 기판홀더(14)의 위에 지지된 상태에 있는 기판을 나타내고 있다. 반응용기(11)의 내부는, 배기기구(12)에 의하여 예를 들면 10－5Pa 정도까지 미리 배기된다. 이 때의 압력은 전리진공계(18)에 의하여 측정된다. 또, 기판홀더(14)는 히터(16)에 의하여 미리 300℃ 정도의 온도로 가열되고, 기판(13)도 이 정도의 온도로 가열된 상태로 된다.
다음에, 미리 0.5∼1kg／cm2의 압력의 헬륨으로 가압된 TDEAT(20b)를 액체유량계(20c)로 유량제어한 후, 미리 100℃ 정도로 가열된 기화기(20d)에 의하여 기화 후, 반응용기(11)내로 공급한다. 동시에, 기화기(20d)내에는 캐리어가스인 예를 들면 질소가 캐리어가스유량제어기(20e)에 의하여 유량제어된 후에 도입되어, TDEAT의 기화효율을 향상시키고 있다. 또한, 동시에, 첨가가스인 암모니아를 암모니아유량제어기(19)로 유량제어한 후, 반응용기(11)내에 공급한다.
반응용기(11)내에 공급된 TDEAT가스와 암모니아는, 기판홀더(14)에 배설된 온도조절기구의 열에 의하여 가열되고, 0.1∼15Pa의 반응용기(11)내의 압력하에서 소정의 화학반응이 생긴다. 그리고, 화학반응이 생길 때의 압력은 고정밀도다이어프램진공계(17)로 측정된다. 이 결과, 기판(13)의 표면에는 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막이 형성된다. 소박막의 두께가 소정의 값에 달하면, TDEAT가스, 캐리어가스, 첨가가스의 공급을 중지한 후에 배기기구(12)에 의하여 반응용기(11)내를 다시 배기한다. 여기까지가 제1의 공정이다. 다음에 제2의 공정을 설명한다.
질화티탄을 주성분으로 하는 소박막이 형성된 기판(13)은, 반송기구(52)에 의하여 게이트밸브(53), 게이트밸브(54)를 통하여 처리용기(31)내에 도입되어, 기판홀더(34)에 지지된다. 도 1에서, 기판(33)은, 기판홀더(34)의 위에 지지되는 기판인 것으로 한다.
처리용기(31)의 내부는, 배기기구(32)에 의하여 예를 들면 10－5Pa 정도까지 미리 배기된다. 그리고, 이 때의 압력은, 전리진공계(38)에 의하여 측정된다. 또 기판홀더(34)는, 히터(36)에 의하여 미리 400℃ 정도의 온도로 가열되고, 따라서 기판(33)도 이 정도의 온도로 가열된 상태로 된다.
다음에, 처리가스인 질소, 수소, 암모니아를 처리가스유량제어기(39)에서 유량제어한 후, 처리용기(31)내로 공급한다. 동시에, 안정화가스인 아르곤을 안정화가스유량제어기(40)에서 유량제어한 후, 처리용기(31)내에 공급한다. 그 때의 처리용기(31)내의 압력은 고정밀도 다이어프램진공계(37)에서 측정한다.
다음에, 고주파전원(44)으로부터 예를 들면 주파수 약 60MHz, 정격출력 3kW의 전력이 출력되고, 또한 임피던스정합회로(43)에서 임피던스조정된 후, 처리용기(31)내의 고밀도플라즈마발생전극(41)으로 공급된다. 이로써 처리용기(31)내에 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마가 발생하고, 각 처리가스의 활성종(活性種)에 의하여 기판(33)에 형성된 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막이 개질된다.
상기와 같은 고밀도플라즈마처리를 소정 시간 행한 후, 고밀도플라즈마발생전극(41)에의 전력공급을 중지하고, 또 처리가스, 안정화가스의 공급을 중지한다. 또한 배기기구(32)에 의하여 처리용기(31)를 다시 배기한다. 이와 같이 하여 제2의 공정이 종료된다.
상기의 제2의 공정에 의하여, 양호한 피복성을 유지하여, 더스트의 발생을 억제하고, 제작된 막의 전기특성이 양호하고, 경시적으로도 열화하지 않고 화학적으로도 안정된 막이 얻어진다. 그 후, 기판(33)은 반송기구(52)에 의하여 게이트밸브(54)를 통하여, 반송용기(51)에 배치된다. 그리고, 반송용기(51)내의 분위기를 필요에 따라서 대기압으로 되돌리고, 기판은 반송용기(51)로부터 취출된다.
제2의 공정을 행함으로써 전술과 같은 효과가 생기는 이유는, 현시점에서는 다음과 같이 추정된다.
먼저, TDAAT의 열CVD에 의한 성막에서는, 증착이나 스퍼터 등과 같은 물리적 수법에 의하여 제작된 박막과 비교하여, 화학적으로 불안정하고, 미결합의 반응기(反應基)나 라디칼 등을 많이 함유하고 있다고 생각된다. 이와 같은 막중에 존재하는 반응기나 라디칼 등은, 대기중의 산소를 취입하여 산화하고, 전술한 바와 같이 비저항을 증대시키는 원인으로 된다. 또, 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막의 위에 다른 종류의 박막이 퇴적된 경우, 반응기나 라디칼 등은 그 다른 종류의 박막의 재료를 취입하여 반응하여 어떤 화합물이 생기고, 이 결과 막질이 변화하여 전기특성을 열화시키는 원인으로 된다고 생각된다.
이 상태에서, 제2의 공정에 있어서 전술한 바와 같이 각 처리가스의 고밀도플라즈마를 발생시킨 경우, 수소 또는 암모니아의 활성종에 의하여 막중의 불순물로서 존재하는 탄소를 제거하고, 또한 질소 또는 암모니아의 활성종에 의하여 미결합의 반응기나 라디칼 등을 반응시켜, 소박막을 화학양론조성(化學量論組成)에 근접시킨 결과, 대기중의 산소를 취입하여 산화하거나, 상층의 재료를 취입하여 막질을 열화시키거나 하는 것 같은 것이 억제된다. 그 결과, 소박막 자체의 저항률을 내릴 수 있었다고 생각된다.
상기의 실시예에서는, 고주파전원(44)의 주파수는 약 60MHz를 사용했지만, 약 27MHz 이상의 주파수를 사용한 경우, 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마를 제작할 수 있고, 약 60MHz를 사용한 경우와 마찬가지로 막을 개질할 수 있었다. 또, 고주파전원(44)의 주파수가 약 1500MHz를 넘으면, 동축(同軸)케이블에서의 전송이 어렵게 된다. 그러므로, 본 실시예에 있어서의 고주파전원(44)의 주파수는 약 27∼1500MHz가 유효하다. 특히, 용이하게 전송할 수 있고, 대전력정합회로를 제작할 수 있고, 고밀도플라즈마를 얻을 수 있으므로, 약 60MHz의 주파수의 고주파전원(44)은 특히 유용하였다.
도 2는 본 발명의 박막제작장치의 제2의 실시예를 나타낸 개략구성도이다. 도 2에 있어서, 도 1을 참조하여 설명된 전술한 제1의 실시예의 요소와 실질적으로 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제2의 실시예에서는, 하나의 용기에서, 전술한 제1의 공정과 제2의 공정이 순차 행해진다. 단 동일한 용기에서 제1과 제2의 공정을 행할 수 있도록 하기 위하여, 도중에서 클리닝공정을 행하도록 하고 있다.
도 2에 있어서, 진공상태가 가능한 기밀구조를 가진 스테인레스제의 반응용기(61)의 내부에는 기판홀더(14)가 배설되고, 기판홀더(14)의 위에는 기판(13)이 지지된다. 기판홀더(14)에는 열전쌍(15)과 히터(16) 등으로 이루어지는 온도제어기구가 배설된다. 반응용기(61)에는 배기기구(12)가 배설되고, 배기기구(12)는, 반응용기의 내부를 소정의 진공상태로 한다. 또 반응용기(61)에는, 내부의 압력을 측정하기 위한 전술한 고정밀도 다이어프램진공계(17)와, 전리진공계(18)가 배설된다.
또한, 암모니아를 반응용기(61)에 도입하는 암모니아유량제어기(19), 기화한 TDAAT를 반응용기(61)에 도입하는 원료도입기구(20)가 배설된다. 원료도입기구(20)는, 액체의 TDEAT(20b)를 충전하는 용기(20a), 액체유량계(20c), 기화기(20d), 캐리어가스의 유량제어기(20e)로 이루어진다.
또 반응용기(61)의 외벽에는, 반응용기의 외벽을 소정 온도로 조절할 수 있는 온도조절기구가 배설된다. 온도조절기구는, 반응용기(61)의 온도를 검출하는 열전쌍(21)과, 열을 부여하는 히터(22)와, 온도제어회로 (도시하지 않음)로 구성된다.
본 실시예에 의한 반응용기(61)에서는, 상기의 구성에 더하여, 반응용기(61)의 내부에 고밀도플라즈마를 발생하기 위한 고밀도플라즈마발생기구가 배설된다. 고밀도플라즈마발생기구는, 고밀도플라즈마발생전극(41)과 전력공급원(42)으로 구성되고, 전력공급원(42)은 임피던스정합회로(43)와 고주파전원(44)으로 구성된다. 또한, 반응용기(61)내를 플라즈마클리닝을 행하기 위한 클리닝용 전력공급원(62)이 배설된다. 클리닝용 전력공급원(62)은 임피던스정합회로(63)와 고주파전원(64)으로 구성되어 있고, 고주파전원(64)은 임피던스정합회로(63)를 통하여 기판홀더(14)에 접속되어 있다.
또 반응용기(61)에는, 처리가스인 암모니아, 수소, 질소를 유량제어하여 처리용기(61)내에 도입하는 처리가스유량제어기(39)와, 고밀도플라즈마를 안정시키는 목적으로 도입하는 안정화가스인 아르곤을 유량제어하여 처리용기(61)내에 도입하는 안정화가스유량제어기(40)가 배설된다.
(65)는, 예를 들면 CF4, C2F6, CCl4등의 클리닝가스를 유량제어하여 반응용기(61)내에 공급하는 클리닝가스유량제어기이다.
다음에, 상기 구성을 가지는 박막제작장치의 동작을 설명하면서, 질화티탄박막의 제작방법을 설명한다.
먼저, 성막되어야 할 기판은, 도시하지 않은 보조진공용기내에 배치된다. 보조진공용기내를 배기한 후, 도시하지 않은 게이트밸브를 통하여 당해 기판은 반응용기(61)내에 도입되어, 기판홀더(14)의 위에 지지된다. 도 2에서는, 기판홀더(14)의 위에 지지된 기판(13)을 나타낸다. 반응용기(61)의 내부는, 배기기구(12)에 의하여 예를 들면 10－5Pa 정도까지 미리 배기된다. 또 기판홀더(14)는 온도조절기구의 히터(16)에 의하여 미리 300℃ 정도의 온도로 가열되고, 기판(13)도 이 정도의 온도로 가열된 상태로 된다.
다음에, 원료도입기구(20)에 의하여 TDEAT(20b)를 기체로서 반응용기(61)내로 공급하는 동시에, 암모니아를 암모니아유량제어기(19)에서 유량제어한 후에 반응용기(61)내에 공급한다. 반응용기(61)내에 공급된 TDEAT가스와 암모니아는, 기판홀더(14)에 배설된 온도조절기구에 의하여 가열되고, 0.1∼15Pa의 반응용기(61)내의 압력하에서 소정의 화학반응이 생긴다. 이 결과, 기판(13)의 표면에 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막이 형성된다. 소박막의 두께가 소정의 값에 달하면, TDEAT가스, 캐리어가스, 첨가가스의 공급을 정지한 후, 배기기구(12)에 의하여 반응용기(61)내를 다시 배기한다. 이상이 전술한 제1의 공정이다.
다음에, 클리닝공정이 행해진다. 이 클리닝공정에서는, 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막이 형성된 기판(13)은, 도시하지 않은 게이트밸브를 통하여 한 번 보조진공용기내로 되돌아온다. 그 후, 반응용기(61)내에 소정의 클리닝가스, 예를 들면 CF4를 클리닝가스유량제어기(65)에서 유량제어하여 공급한다. 또한 그 후, 고주파전원(64)으로부터 예를 들면 주파수 13.56MHz, 정격출력 1kW의 전력이 출력되고, 또한 임피던스정합회로(63)에서 임피던스조정된 후, 반응용기(61)내의 기판홀더(14)에 공급된다. 이로써 반응용기(61)내에 플라즈마를 발생시켜, 반응용기(61)내의 클리닝을 행한다.
본 발명에서 채용하고 있는 TDAAT는 무기계(無機系)의 원료가스 TiCl4와 비교하여 포화증기압이 매우 낮다고 하는 결점이 있다. 즉, 제1의 공정에서 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막을 형성한 후에는 반응용기(61)에 TDAAT에 기인한 잔류물이 남기 쉽고, 반응용기(61)에서 그대로의 상태에서 제2의 공정의 고밀도플라즈마처리를 행하면, 반응용기(61)내가 파티클오염될 우려가 있다. 그래서 제2의 공정을 행하기 전에 반응용기(61)에서 전술한 클리닝이 행해진다.
반응용기(61)내에서 클리닝공정을 소정 시간 행한 후, 고주파전원(64)의 전력공급을 중지하고, 또한 클리닝가스를 중지하고, 배기기구(12)에 의하여 배기를 행한다.
이상의 클리닝공정을 종료한 후, 도시하지 않은 보조진공용기내의 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막이 형성된 기판(13)은, 도시하지 않은 게이트밸브를 통하여 다시 반응용기(61)내의 기판홀더(14)에 지지된다.
다음에, 전술한 제2의 공정이 행해진다. 먼저, 처리가스인 질소, 수소, 암모니아가 처리가스유량제어기(39)에서 유량제어된 후, 반응용기(61)내로 공급된다. 동시에 안정화가스인 아르곤이 안정화가스유량제어기(40)에서 유량제어된 후, 반응용기(61)내에 공급된다. 다음에, 고주파전원(44)으로부터 전술한 소정의 전력이 출력되고, 임피던스정합회로(43)에서 임피던스조정된 후, 반응용기(61)내의 고밀도플라즈마발생전극(41)으로 공급된다. 이로써 반응용기(61)내에 전술한 소정 조건을 만족시키는 고밀도플라즈마가 발생하고, 각 처리가스의 활성종에 의하여 기판(13)에 형성된 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막이 개질된다. 고밀도플라즈마처리를 소정 시간 행한 후, 고밀도플라즈마발생전극(41)에의 전력공급을 중지하고, 처리가스와 안정화가스의 공급을 중지한다. 또한 배기기구(12)에 의하여 반응용기(61)내를 다시 배기한다. 이렇게 하여 제2의 공정이 종료된다.
그 후, 기판(13)은 게이트밸브를 통하여 보조진공용기로 반송된다. 그리고, 보조진공용기내의 분위기를 필요에 따라서 대기압으로 되돌리고, 기판(13)은 보조진공용기로부터 취출된다.
제2의 실시예에 의한 박막제작방법은, 반응용기(61)에 있어서, 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막을 제작하는 제1의 공정과, 소박막을 개질하는 제2의 공정과를 행하도록 구성되고, 제1의 공정과 제2의 공정의 사이에는, 전술한 이유에 의하여 클리닝공정이 행해진다. 제2의 실시예에 의한 박막제작장치에 의하면, 장치의 점유면적이 절반 이하의 장치라도 동등한 질화티탄을 주성분으로 하는 박막을 얻을 수 있다.
전술한 각 실시예에서는, 고밀도플라즈마발생기구의 고주파전원(44)의 주파수는 약 60MHz의 것을 사용했으나, 약 27MHz 이상의 주파수를 사용한 경우에도 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마를 제작할 수 있고, 상기 실시예를 사용한 경우와 마찬가지로 막을 개질할 수 있다. 또 상기 주파수가 약 1500MHz를 넘으면, 동축케이블에서의 전송이 어렵게 된다. 그러므로, 고주파전원(44)의 주파수는 약 27∼1500MHz가 유효하다. 용이하게 전송가능하고 대전력정합회로를 제작할 수 있고, 고밀도플라즈마가 얻어지기 때문에, 약 60MHz의 주파수가 특히 유용하였다.
또 고밀도플라즈마발생기구로서, 내장안테나형 고밀도플라즈마원이나 헬리콘파여기플라즈마원을 사용해도 유효하다. 내장안테나형 고밀도플라즈마원이란, 예를 들면, 본 발명의 출원인이 먼저 출원한 일본국 특원평 7(1995)­286342호, 특원평 7(1995)­288117호, 특원평 7(1995)­288118호 등에 기재된 플라즈마원이다. 또 헬리콘파여기플라즈마원으로서는, 예를 들면 PMT사제의 MORI 100플라즈마원을 사용할 수 있다. 이들의 플라즈마원을 사용한 경우에는, 고주파전원으로서 약 100kHz 이상의 주파수의 것을 사용하였을 때, 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마를 제작할 수 있었다. 이 경우, 약 13.56MHz를 사용한 경우와 마찬가지로 막의 개질에 유효하였다. 정합회로의 제작의 관점에서 주파수로서, 약 1∼100MHz의 고주파전원이 유용하다. 특히, 정합회로의 제작에 대해서는, 주파수가 높아지므로, 코일선이 두껍고, 피치가 큰 코일에서 큰 인덕턴스가 얻어지고, 그러므로, 코일선의 내부에 수냉(水冷)구조를 배설하는 것이 가능하고, 이 종류의 주파수에서는 수냉한 코일을 사용하는 것이 가능하게 된다.
그 밖에, ECR플라즈마원을 사용한 고밀도플라즈마발생기구를 사용한 경우에 있어서도, TiN을 주성분으로 하는 소박막의 개질은 효과적이었다.
도 3은, 본 발명의 실시예의 방법에 의하여 질화티탄을 주성분으로 하는 박막을 제작했을 때의 실험결과를 나타낸다. 도 3에서, 횡축은 질화티탄을 주성분으로 하는 박막제작 후의 대기노출시간을 나타내고, 종축은 비저항을 나타내고 있다. 도 3에서, 그래프 A는, 고밀도플라즈마처리를 행하지 않은 기판상의 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막의 비저항의 변화를 나타내고, 그래프 B는 전자밀도 1010개／cm3에 만족하지 않은 플라즈마처리를 행한 질화티탄을 주성분으로 하는 박막의 비저항의 변화를 나타내고, 그래프 C는 전자밀도 1010개／cm3를 만족하는 전술한 고밀도플라즈마처리를 행한 질화티탄을 주성분으로 하는 박막의 비저항의 변화를 나타내고 있다.
도 3으로부터 명백한 바와 같이, 플라즈마처리를 행하지 않은 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막은, 성막 후 대기에 노출시킴으로써 서서히 비저항이 증가하고, 100시간 정도 경과했을 때에는 당초의 3배 정도의 비저항(14000μΩcm 정도)에까지 달하고 있다. 이것에 대하여, 전자밀도 1010개／cm3에 만족하지 않은 플라즈마처리를 행한 질화티탄을 주성분으로 하는 박막은 성막 당초의 비저항도 800μΩcm 정도로 낮고, 그 경시변화는 100시간 정도 경과한 후도 3000μΩcm로 처리를 행했을 때와 비교하여 변화가 적었다. 그러나 , 고밀도플라즈마처리를 행했을 때에는 그 비저항은 500μΩcm로 더 저하하고, 그 경시변화도 100시간 정도 경과한 후도 거의 변화가 보이지 않았다. 즉 전자밀도 1010개／cm3에 만족하지 않은 플라즈마처리의 경우에서는, 그 막두께 깊이방향의 개질이 완전하지 않고, 고밀도플라즈마와 비교하여 그 비저항치 및 경시변화를 완전히 억제할 수 없었던 것이 기인하고 있다고 생각된다.
상기와 같이, TDEAT의 열CVD에 의하여 제작된 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막에 대하여 고밀도플라즈마처리를 행함으로써, 성막직후의 비저항을 작게 할 수 있을 뿐만 아니고, 제작한 박막을 대기에 노출시킨 경우에도 그 비저항은 거의 변화하지 않는 것이 확인되었다.
전술한 실시예로서, TDAAT로서 TDEAT의 예를 설명했지만, TDEAT의 대신에 TDMAT를 사용할 수 있는 것은 물론이다.

Claims (16)

  1. 기화(氣化)한 테트라키스디알킬아미노티탄으로 이루어지는 원료가스를 기체상태에서 가열하여 화학반응시키고, 이 화학반응에 의하여 기판상에 질화티탄을 주성분으로 하는 박막을 제작하는 박막제작방법으로서,
    상기 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막(素薄膜)을 상기 기판상에 제작하는 제1의 공정과,
    질소와 수소와 암모니아가 선택적으로 혼합되어 이루어지는 처리가스의 분위기하에서 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마를 발생시켜, 활성화한 상기 처리가스에 의하여 상기 소박막을 개질(改質)하는 제2의 공정을 포함하고,
    상기 제1의 공정에 이어 계속하여 상기 제2의 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 박막제작방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1의 공정과 상기 제2의 공정은 상이한 용기에서 행해지고, 이들의 용기에서, 상기 기판은 반송기구에 의하여 반입·반출되는 것을 특징으로 하는 박막제작방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1의 공정과 상기 제2의 공정은 동일 용기에서 행해지고, 제1의 공정과 제2의 공정의 사이에 클리닝공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 박막제작방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제2의 공정에서 상기 고밀도플라즈마를 발생시킬 때, 27∼1500MHz의 범위에 포함되는 주파수의 전력을 공급하는 고주파전원을 사용하는 것을 특징으로 하는 박막제작방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제2의 공정에서 상기 고밀도플라즈마를 발생시킬 때, 상기 고밀도플라즈마를 안정시키는 안정화가스를 상기 처리가스와 함께 도입하는 것을 특징으로 하는 박막제작방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제2의 공정에서 상기 고밀도플라즈마를 발생시킬 때, 내장안테나형 고밀도플라즈마원(源), 헬리콘파여기(勵起)플라즈마원, ECR플라즈마원중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 박막제작방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 테트라키스디알킬아미노티탄이, 테트라키스디메틸 아미노티탄 또는 테트라키스디에틸아미노티탄인 것을 특징으로 하는 박막제작방법.
  8. 청구항 3에 있어서, 상기 클리닝공정에서는, 상기 기판을 대기에 노출하지 않고 상기 용기로부터 동일 진공분위기에서 일단 취출하여, 상기 용기내의 클리닝처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 박막제작방법.
  9. 기밀(氣密)구조를 가지고 내부에 기판을 지지하는 기판홀더를 구비한 반응용기와, 이 반응용기내에 테트라키스디알킬아미노티탄을 도입하는 원료도입기구와,
    상기 반응용기내를 진공으로 배기하는 배기기구를 구비하고, 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막을 기판상에 제작하는 제1 공정용 기구와,
    기밀구조를 가지고 내부에 상기 기판을 지지하는 기판홀더를 구비한 처리용기와, 이 처리용기에 처리가스를 도입하는 처리가스도입기구와, 상기 처리용기내를 진공으로 배기하는 배기기구와, 상기 처리용기내에 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마를 발생시키는 고밀도플라즈마발생기구를 구비하고, 활성화한 상기 처리가스에 의하여 상기 기판의 상기 소박막을 개질하는 제2 공정용 기구와,
    상기 반응용기와 상기 처리용기를 동일 진공상태에서 연통가능하게 하고, 상기 기판을 대기에 노출하지 않고 상기 반응용기로부터 상기 처리용기에 반송하는 반송기구와,
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막제작장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 고밀도플라즈마발생기구는 27∼1500MHz의 범위에 포함되는 주파수의 전력을 공급하는 고주파전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막제작장치.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 제2 공정용 기구는, 상기 고밀도플라즈마를 안정시키는 안정화가스를 도입하는 안정화가스도입기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막제작장치.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 제2 공정용 기구의 고밀도플라즈마발생기구는, 내장안테나형 고밀도플라즈마원, 헬리콘파여기플라즈마원, ECR플라즈마원중 어느 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막제작장치.
  13. 기밀구조를 가지고 내부에 기판을 지지하는 기판홀더를 구비한 용기와, 이 용기내에 테트라키스디알킬아미노티탄을 도입하는 원료도입기구와, 상기 용기에 처리가스를 도입하는 처리가스도입기구와, 상기 용기내를 진공으로 배기하는 배기기구와, 상기 용기내에 전자밀도가 1010개／cm3이상의 고밀도플라즈마를 발생시키는 고밀도플라즈마발생기구와, 상기 용기내에 플라즈마를 발생하여 상기 용기내를 클리닝하는 클리닝기구와, 상기 클리닝시에 상기 기판을 상기 용기의 밖으로 취출하는 취출기구를 구비하고,
    상기 원료도입기구로부터 공급되는 상기 테트라키스디알킬아미노티탄의 원료가스에 의하여 상기 기판홀더상의 상기 기판의 표면에 질화티탄을 주성분으로 하는 소박막을 제작하고, 그 후 상기 취출기구로 상기 기판을 상기 용기의 밖으로 취출한 상태에서 상기 클리닝기구에 의하여 상기 용기내를 클리닝하고, 그 후, 상기 기판을 다시 상기 기판홀더의 위에 지지한 상태에서 상기 처리가스도입기구에 의하여 공급되는 상기 처리가스로 상기 기판의 상기 소박막을 개질한 것을 특징으로 하는 박막제작장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 고밀도플라즈마발생기구는 27∼1500MHz의 범위에 포함되는 주파수의 전력을 공급하는 고주파전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막제작장치.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 고밀도플라즈마를 안정시키는 안정화가스를 도입하는 안정화가스도입기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막제작장치.
  16. 청구항 13에 있어서, 상기 고밀도플라즈마발생기구는, 내장안테나형 고밀도플라즈마원, 헬리콘파여기플라즈마원, ECR플라즈마원중 어느 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막제작장치.
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