KR19990072926A - Cvd성막장치 - Google Patents
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Abstract
대면적 기판에 CVD에 의해 TEOS등을 이용하여 실리콘 산화막을 성막하는 경우, 먼지 입자의 발생을 억제하고, 기판으로의 이온 입사를 방지하고, 기판 근방에서의 플라즈마 분포를 양호하게 한다.
진공 용기(12)내에 플라즈마를 생성하여 활성종(래디컬(radical))을 발생시키고, 이 활성종과 재료 가스로 기판(11)에 성막 처리를 행하는 장치이고, 복수의 구멍(22)이 형성된 격벽판(15)을 설치하여 진공 용기의 내부를 플라즈마 생성 공간(16)과 성막 처리 공간(17)으로 분리하고, 재료 가스는 플라즈마 생성공간과 격벽판을 관통하면서 분산하여 설치된 복수의 통로를 통하여 성막 처리공간에 직접 도입되고, 플라즈마 생성 공간에서 생성된 활성종은 격벽판에 형성된 복수의 구멍을 통하여 성막 처리 공간에 도입된다.
Description
본 발명은 CVD 성막 장치에 관한 것이고, 더 상세하게, 플라즈마를 이용한 CVD 장치이고, 대형의 플랫 패널(flat panel)기판으로의 성막에 알맞은 CVD 성막 장치에 관한 것이다.
대형 액정 디스플레이의 제조 방법으로서, 종래에는, 고온 폴리 실리콘형 TFT(박막 트랜지스터)을 이용하는 것과 저온 폴리 실리콘형 TFT을 이용하는 것이 알려져 있다. 고온 폴리 실리콘형 TFT을 이용한 제조 방법에 있어서는, 고품질의 산화막 및 폴리 실리콘과의 산화막 계면을 얻기 위해서, 1000℃이상의 고온에 견디는 석영 기판이 사용되었다. 이것에 대하여, 저온 폴리 실리콘형 TFT의 제조에 있어서는, 통상의 TFT용 유리 기판을 이용하기 위해서, 저온 환경(예를 들어 400℃)에서 성막할 필요가 있다. 저온 폴리 실리콘형 TFT을 이용하여 액정 디스플레이를제조하는 방법은 특별한 기판을 사용할 필요가 없기 때문에, 근래에 실용화되어 그 생산량은 확대되고 있다.
저온 폴리 실리콘형 TFT을 이용하는 액정 디스플레이의 제조에서, 저온에서 게이트 절연막으로서 적당한 실리콘 산화막을 성막하는 경우, CVD가 사용된다. 이 CVD로 실리콘 산화막을 성막할 때, 대표적인 재료 가스로서는 실란, 테트라에톡시실란(이하, TEOS)이 사용된다.
재료 가스로서 TEOS을 이용하여 CVD로 실리콘 산화막을 성막하는 경우, 종래의 플라즈마 처리 장치에 의하면, 재료 가스를 플라즈마 처리 장치내에 생성된 플라즈마중에서 직접 공급하도록 되어 있었다. 재료 가스와 산소가 격렬하게 반응하여 기상중에서 반응물이 생성한다. 이 반응물이 TFT 소자에 결함이 생기게 하는 원인이 되는 먼지 입자이다. 먼지 입자의 발생에 의해 보류가 저하하는 문제가 있었다. 또, 플라즈마가 기판에 접하여 존재하기 때문에, 고에너지의 이온이 입사하여, 이 이온이 실리콘 산화막에 입사함으로써, 막특성이 악화되는 문제가 있었다.
종래에는, 상기 문제를 해결하기 위해서, 원격 플라즈마 방식을 이용한 플라즈마 처리장치가 제안되었다. 원격 플라즈마 방식에서는, 플라즈마 처리 장치 내에서, 플라즈마를 생성하여 래디컬과 같은 활성종이 생성되는 영역을 기판에서 분리하고, 또한 재료 가스가 기판의 배치 영역 가깝이 제공되도록 하고 있다. 플라즈마 영역에서 생성된 래디컬은 기판이 배치된 영역의 방향으로 확산하여, 기판 처리면의 전면 공간에 공급된다. 원격 플라즈마 방식의 플라즈마 처리 장치에 의하여, 플라즈마와 재료 가스의 격렬한 반응이 억제되어, 먼지 입자의 발생량이 저감되고, 또한 기판으로의 이온 입사도 제한하는 잇점이 있다.
그러나, 원격 플라즈마 방식의 플라즈마 처리 장치의 경우에는, 플라즈마 생성 영역과 기판 배치 영역이 접속 공간을 통해 분리되어 형성된다. 기판에서 분리된 곳에서 생성된 래디컬을 접속 공간을 통하여 확산작용으로 기판에 공급한다.
원격 플라즈마 방식은 성막 속도가 저하되고, 기판의 표면 근방에서의 분포가 나쁜 문제가 있었다. 특히, 기판의 표면 근방에서의 분포가 나쁘기 때문에, 대형 액정 디스플레이에 사용하는 대면적의 기판에 대응할 수 없는 문제가 제기되었다.
본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하는 것에 있고, 저온 폴리 실리콘형 TFT을 이용한 대형 액정 디스플레이의 제조에서, 대면적 기판에 CVD에 의해 TEOS와 같은 재료 가스를 이용하여 실리콘 산화막을 성막하는 경우에, 먼지 입자의 발생을 억제하고, 기판의 이온 입사를 방지하여, 기판 근방에서의 플라즈마 분포를 양호하게 하고, 대면적 기판으로의 성막에 유효하게 이용할 수 있는 CVD 성막 장치를 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 도시하는 요부 종단면도,
도 2는 격벽판에 형성된 구멍의 확대 단면도,
도 3은 도 1에서 방전용 전극을 A-A에서 본 부분 단면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예를 도시하는 요부 종단면도.
부호의 설명
11 유리 기판 12 진공 용기
15 격 벽 판 16 플라즈마 생성 공간
17 성막 처리 공간 22 구 멍
23 플라즈마 25 파이프 부재
26 전극 33 균일판
본 발명에 관한 CVD 성막 장치는 상기 목적을 달성하기 위해 다음과 같이 구성되어 있다.
본 발명의 CVD 성막 장치는 진공 용기내에 플라즈마를 생성하여 확성종(래디컬)을 발생시키고, 이 활성종과 재료 가스(precursor gas)로 기판에 성막 처리하는 장치이다. 본 발명의 CVD 성막 장치는 복수의 구멍이 형성된 격벽판을 설치하여 진공 용기의 내부를 플라즈마 생성 공간과 성막 처리 공간으로 분리한다. 진공 용기에 제공된 재료 가스는 플라즈마 생성 공간과 격벽판을 통하여 분산하여 설치된 복수의 도전성의 통로를 통하여 성막 처리 공간에 직접 도입되고, 플라즈마 생성 공간에서 생성된 활성종은 격벽판에 생성된 복수의 구멍을 통하여 성막 처리 공간에 도입된다. 본 발명의 플라즈마를 이용한 CVD 성막 장치는 재료 가스를 플라즈마가 생성되는 영역을 피하여, 기판 전면의 성막 처리 공간에 직접 도입하도록 되어 있다. 이것에 의해, 재료 가스와 플라즈마 가스사이에 격렬한 화학 반응이 일어나는 것을 막고, 먼지 입자의 발생을 억제한다.
격벽판에 형성된 구멍은 구멍내에서의 반응 가스(산소 가스)의 가스 유속을 u, 실질적인 구멍의 길이를 L, 상호 가스 확산 계수(즉, 산소 가스와 재료 가스의 상호 확산 계수)를 D로 할 때, u L / D > 1의 조건을 충족시킨다. 이 조건은 구멍을 통과시키고, 반응 가스(산소 가스)가 대류로서, 재료 가스가 확산에 의해 각각 반대측으로 이동하는 것을 상정할 때, 재료 가스의 확산에 의한 이동량이 억제되도록 설정되어 있다.
격벽판은 클리닝용 고주파 전력을 공급하는 고주파 급전부에 접속되어 있다. 격벽판에 적시에 고주파 전력을 제공하여 성막 처리 공간에 클리닝용 플라즈마를 생성한다.
복수의 통로의 입구측에 균일판을 구비한 가스 탱크(receiver)를 설치하였다. 성막 처리 공간에 도입되는 재료 가스를 분산시켜, 대면적 기판을 성막할 수 있도록 균일화한다.
플라즈마 생성 공간의 중간 위치에 방전용 전극을 설치한 것으로, 이 전극과 플라즈마 생성 공간을 형성하는 격벽판 및 상벽판사이에서 플라즈마를 생성한다.
플라즈마 생성 공간의 상측 위치에 방전용 전극을 설치한 것으로, 이 전극과 격벽판사이에서 플라즈마를 생성한다.
상기 CVD 성막 장치에서 실행되는 성막 방법은 플라즈마에 의해 생성된 활성종과 재료 가스로 기판에 성막 처리하는 방법이다. 복수의 구멍이 형성된 격벽판에서 진공 용기내를 플라즈마 생성 공간과 성막 처리 공간으로 분리한다. 진공 용기에 제공된 재료 가스를 성막 처리 공간에 직접 도입한다. 플라즈마 생성 공간에서 반응 가스로부터 생성된 활성종을 격벽판에 형성된 복수의 구멍을 통하여 성막 처리 공간에 도입한다.
격벽판에 형성된 복수의 구멍은 구멍내에서의 가스 유속을 u, 실질적인 구명의 길이를 L, 상호 가스 확산 계수를 D로 할 때, u L /D > 1의 조건을 충족시킨다.
바람직하게, 격벽판에 고주파 전력을 공급하여 성막 처리 공간에 플라즈마를 생성하여, 성막 처리 공간을 적시에 클리닝한다.
다음에, 본 발명의 적합한 실시형태를 첨부 도면에 따라서 설명한다.
도 1-도 3을 참조하여 본 발명에 관한 CVD 성막 장치의 제 1 실시형태를 설명한다. 도 1에서, CVD 성막 장치에서는 TEOS을 재료 가스로서 사용하고, 통상의 TFT용 유리 기판(11)의 상면에 실리콘 산화막을 게이트 절연막으로 하여 퇴적한다. CVD 성막 장치의 용기(12)는 성막 처리할 때, 배기 기구(13)에 의해 그 내부가 소망의 진공 상태로 유지되는 진공 용기이다. 배기 기구(13)는 진공 용기(12)에 형성된 배기 포트(14)에 접속되어 있다. 진공 용기(12)의 내부 공간은 도전성 부재로 만들어진 격벽판(15)에 의해, 위쪽의 플라즈마 생성 공간(16)과 아래쪽의 성막 처리 공간(17)으로 분리된다. 유리 기판(11)은 성막 처리 공간(17)에 설치된 기판 유지 기구(18) 위에 배치되어 있다. 유리 기판(11)은 격벽판(11)에 실질적으로 평행하고, 그 성막면이 격벽판(15)의 하면에 대향하도록 설치되어 있다. 기판 유지 기구(18)는 진공 용기(12)와 동일한 전위이고, 접지 전위로 유지된다. 기판 유지 기구(18)의 내부에는 히터(20)가 설치되어 있다. 히터(20)에 의해 유리 기판(11)의 온도는 일정한 온도로 유지된다.
도시된 바와 같이, 진공 용기(12)의 내부는 격벽판(15)에 의해 영역적으로 플라즈마 생성 공간(16)과 성막 처리 공간(17)으로 분리된다. 격벽판(15)에는 관통하는 복수의 구멍(22)이 분산되어 설치되어 있다. 복수의 구멍(22)을 통하여 플라즈마 생성 공간(16)과 성막 처리 공간(17)은 연결되어 있다. 구멍(22)의 단면을 확대하여 도 2에 도시하고 있다. 구멍(22)이 충족되는 조건에 관하여 후술되어 있다.
진공 용기(12)의 구조를 상세히 서술한다. 진공 용기(12)는 조립하기 쉬운 관점에서, 플라즈마 생성 공간(16)을 형성하는 상부 용기(12a)와 성막 처리 공간(16)을 형성하는 하부 용기(12b)로 구성되어 있다. 상부 용기(12a)와 하부 용기(12b)를 조립하여 진공 용기(12)를 만들 때, 양자 사이에 격벽판(15) 및 관련 부재를 끼운다. 이들 부품을 조립하여, 플라즈마 생성 공간(16)과 성막 처리 공간(17)이 형성된다. 한편, 격벽판(15), 그 관련 부재, 및 상기 상부 용기(12a)에 의해서 플라즈마 생성 공간(16)이 생성된다. 도시된 바와 같이, 플라즈마(23)를 생성하는 영역은 격벽판(15), 도전성 부재로 만들어진 상벽판(24), 이들을 잇는 복수의 파이프 부재(25), 중앙 위치에 배치된 전극(26)으로 형성되어 있다. 격벽판(15)와 상벽판(24)은 평행한 위치에 있고, 복수의 파이프 부재(25)로 결합되어 일체화되어 있다. 격벽판(15)과 상벽판(24)을 잇는 복수의 파이프 부재(25)는 재료 가스가 통하는 통로로서 작용한다. 상벽판(24)의 상측 공간과 격벽판(15)의 하측 공간 즉, 성막 처리 공간(17)을 연통시킨다. 파이프 부재(25)는 도전성 부재로 형성되어 있고, 바깥면은 세라믹 커버(27)로 덮어져 있다. 격벽판(15), 전극(26), 및 상벽판(24)은 상부 용기(12a)의 측부 내면에 따라 설치된 2개의 환형 절연 부재(28,29)에 의해 지지되어 있다. 환형 절연 부재(28)는 바깥측에서 플라즈마 생성 공간(17)에 산소 가스를 도입하는 도입 파이프(30)이 설치되어 있다. 도입 파이프(30)는 유량 제어를 하는 질량 유량 제어기(31)를 통하여 산소 가스 제공원(32)에 접속되어 있다.
도 3는 전극 부분의 요부 평면도를 나타낸다. 전극(26)은 다수의 구멍(26a)이 형성되어 있다. 구멍(26a)에 파이프 부재(25)가 배치되어 있다.
상벽판(24)과 상부 용기(12a)의 천정부사이에는 균일판(33)을 구비하고 있는 가스 탱크가 설치되어 있다. 균일판(33)은 복수의 구멍이 균일하게 형성된 판재이다. 상부 용기(12a)의 천정부에는 재료 가스가 도입되는 도입 파이프(34)가 설치되어 있다. 도입 파이프(34)에 의해 진공 용기(12)의 가스 탱크에 재료 가스가 도입된다. 또한, 상부 용기(12a)의 천정부에는 전극(26)에 접속된 전력 도입봉(35)과 격벽판(15)에 접속된 전력 도입봉(36)이 설치되어 있다. 전력 도입봉(36)에 의해 격벽판(15)에 클리닝용 고주파 전력이 급전된다. 전력 도입봉(35,36)은 모두 절연물(37,38)로 피복되어 있고, 다른 금속부와 절연되어 있다.
상기와 같은 CVD 성막 장치에 의한 성막 방법을 설명한다. 도시하지 않은 반송 로봇에 의해 유리 기판(11)이 진공 용기(12)의 내부에 반입되고, 기판 유지 기구(18)위에 배치된다. 진공 용기(12)의 내부는 배기 기구(13)에 의해서 배기되고, 감압되어 원하는 진공 상태로 유지된다. 다음에, 도입 파이프(30)를 통해서 산소 가스가 진공 용기(12)의 플라즈마 생성 공간(16)에 도입된다. 이 때, 산소 가스의 유량은 외부의 질량 유량 제어기(31)에 의해 제어된다. 식 (1), (2)를 사용하여, 산소 가스 유량(QO2)과 성막 처리 공간측의 압력(PO2), 및 격벽의 온도(T)로 산소의 유량(u)을 구할 수 있다.
PO2= ρO2RT/M (2)
여기서, ρO2: 산소 가스의 밀도 (㎏/m3)
M : 산소 가스의 분자량 (O2= 32)
T : 절대 온도 (k)
A : 격벽판(15)에 형성된 구멍(22)의 총 단면적 (m2)
u : 구멍(22)을 흐르는 산소 가스의 유속 (m/s)
R : 기체 정수 (8.314J/mol·k×10-3)
재료 가스인 TEOS가 도입 파이프(34)를 통하여 진공 용기(12)의 내부에 도입된다. TEOS는 최초에 가스 탱크에 도입되어, 균일판(33)에서 균일화되고, 복수의 파이프 부재(25)를 통하여 성막 처리 공간(17)에 직접 도입된다. 성막 처리 공간(17)에 설치된 기판 유지 기구(18)는 히터(20)에 통전이 행해지기 때문에, 미리 일정 온도로 유지되어 있다.
전극(26)에 대하여 전극 도입봉(35)을 통하여 고주파 전력이 제공된다. 고주파 전력에 의해서 방전이 생기고, 플라즈마 생성 공간(16)내에서 전극(26)의 주위에 산소 플라즈마(23)가 생성된다. 산소 플라즈마(23)를 생성하여, 중성의 여기(勵起)종인 래디컬(여기 활성종)이 생성된다. TEOS를 진공 용기(12)내에 도입할 때, TEOS가 직접 산소 플라즈마(23)에 접촉하지 않는다. 도입된 TEOS는 산소 플라즈마와 격렬하게 반응하지 않는다.
본 실시형태의 CVD 성막 장치는 진공 용기(12)의 내부 공간을 격벽판(15)으로 플라즈마 생성 공간(16)과 성막 처리 공간(17)으로 분리한다. CVD 성막 장치는 플라즈마 생성 공간(16)에 산소 가스를 도입하고, 또한 전극(26)에 고주파 전력을 제공하여 산소 플라즈마(23)를 생성한다. 한편, CVD 성막 장치는 성막 처리 공간(17)에 직접 TEOS을 도입한다.
격벽판(15)에 관통 상태로 형성된 복수의 구멍(22)의 형태는 플라즈마 생성 공간(16)에서의 산소 가스와 성막 처리 공간(17)에서의 TEOS가 각각 구멍(22)을 통하여 반대측 공간에 물질 이동 흐름 및 확산 이동하는 것을 상정할 때, 그 이동량을 원하는 범위로 제한하도록 정해져 있다. 즉, 격벽의 온도(T) 및 성막 처리 공간측의 압력이 PO2일 때의 가스 상호 확산 계수를 D로 하고, 관련된 도 2에 도시된 바와 같이, 구멍(22)의 최소 지름 부분의 길이(구멍(22)의 특징적 길이)를 L로 할 때, 상기 산소 가스의 유속을 이용하여, u L / D > 1 의 관계가 충족되도록 정해져 있다.
상기 u L > 1의 관계는 다음과 같이 도출된다. 예를 들어, 관통 구멍(25)을 이동하는 산소와 TEOS의 관계에 관한 TEOS 가스 밀도(ρTEOS)와 확산유속(uTEOS)과 상호가스 확산계수 (DTEOS-O2)를 사용하여 아래 식(3)이 성립한다. 관통 구멍의 특징적 길이를 L로 하면, 식(3)이 식(4)에 유사할 수 있다. 식(4)의 양변을 비교한 결과, TEOS의 확산유속(uTEOS)이 -DTEOSO2/L로 나타내게 된다. 따라서, 상기의 식(1)과 (2)에서 얻어지는 산소 유속을 u로 하고, TEOS의 확산유속을 -DTEOSO2/L 로 한 경우에, 이들 2개의 유속의 절대값의 비(比), 즉 |-u/(-DTEOSO2/L)|= uL/DTEOSO2의 값은 산소물질 이동속도와 TEOS 확산속도의 비이고, 비 uL/DTEOSO2를 1 이상으로 하는 것은 확산 유량에 비교하여 대류에 의한 유량이 큰 것을 의미한다. 즉, uL / DTEOSO2의 값을 1 이상으로 하는 것은 TEOS의 확산영향이 적은 것을 의미하고 있다.
ρTEOSuTEOS≒ -DTEOS-O2ρTEOS/ L …… (4)
플라즈마 생성공간(16)과 성막 처리 공간(17)은 상기 조건을 가진 구멍(22)이 다수 형성된 격벽판(15)으로 구획되어 있다. 상기 조건을 가진 구멍(22)은 성막 처리 공간(17)에 직접 도입된 TEOS와 산소 플라즈마가 접촉하는 것을 적게 한다. 상기 조건을 가진 구멍(22)이 종래 장치와 같이 TEOS와 산소 플라즈마가 격렬하게 반응하는 것을 방지한다.
플라즈마 생성공간(16)에서 생긴 래디컬에 관해서는, 유리 기판(11)의 CVD 성막에 필요한 적량의 래디컬이 격벽판(15)에 형성된 구멍(22)을 통하여 성막 처리 공간(17)내에 확산하여 이동한다. 이것에 의해 TEOS는 래디컬로 활성화되어, 유리 기판(11)의 표면에 산화막(SiO2)이 성막된다.
다음에 구체적인 예를 설명한다. 격벽판(15)의 구멍(22)의 지름을 0.5mm, 구멍(22)의 총수를 1800개, 산소가스의 가스유량을 500sccm(0℃, 1기압당 부피유속 (cc/min)을 나타낸다. Qo₂= 1.19 × 10-5(kg/s)), 격벽의 온도를 약 200℃, 성막 처리 공간(17)에서의 압력 100Pa, 지름 0.5mm 부분의 길이(L)를 3mm, 상호 가스 확산 계수 D = 0.0225㎡/s 로 하면, ρo₂= 8.14 × 10-4(kg/㎥), A = 3.53 × 10-4(㎡)에서 u = 41.3(m/s)가 되고, 그리고 uL/DTEOS-O2의 값은 5.5가 된다. 이러한 경우에는, TEOS의 확산이동에 비교하여 산소가스의 대류 이동이 지배적이다. 산소 플라즈마(23)가 충만되어 있는 플라즈마 생성공간(16)에 TEOS가 확산하는 것은 작고, 그 결과 먼지 입자의 발생은 적어진다.
다음에 성막 처리 공간(17)의 클리닝에 관해서 설명한다. 본 실시형태의 CVD 성막 장치에 의하면, 성막 처리 공간(17)내에 플라즈마가 충분히 확산되지 않기 때문에, 성막 처리 공간(17)에 대하여 클리닝을 하는 것이 곤란한 문제가 생긴다. 전력 도입봉(36)을 격벽판(15)에 전기적으로 접속한다. 격벽판(15)에 고주파 전력을 공급함으로써 성막 처리 공간(17)내에 예컨대 NF3 플라즈마를 생성하도록 하였다. 생성된 플라즈마로 성막 처리 공간(17)의 내부를 클리닝한다. 전력 도입봉(36)에 고주파 전력을 공급하여 클리닝하는 타이밍은 소정의 일정시간마다 또는 일정한 기판 매수마다에 따라서 적시에 행해진다.
다음에 도 4를 참조하여 본 발명에 관한 CVD 성막 장치의 제 2 실시형태를 설명한다. 도 4에 있어서, 도 1에서 설명한 요소와 실질적으로 동일한 요소에는 동일 부호를 붙이고, 여기서 상세한 설명을 반복하는 것은 생략한다. 본 실시형태의 특징적 구성은 상기 상벽판(24)을 없애고, 상부에 원판 형상 절연부재(41)를 설치하고, 또한 아래쪽에 전극(26)을 배치하도록 하였다. 전극(26)과 격벽판(15)에 의해서 평행 평판 타입의 플라즈마 생성 공간(16)을 형성한다. 재료 가스가 흐르는 통로를 형성하는 다수의 파이프 부재(25)는 절연 부재(41)와 격벽판(15)사이에 설치되어 있다. 그외 구성은 제 l 실시형태의 구성과 실질적으로 같다. 또, 제 2 실시형태에 의한 CVD 성막장치에 의한 작용, 효과도 상기 제 l 실시형태와 같다.
상기 실시형태에서는, 재료 가스로서 TEOS의 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 재료가스를 사용할 수 있다. 본 발명의 원리적 생각은 플라즈마에 재료가스가 접함으로써 먼지 입자가 발생하는 것, 기판에 이온이 입사하는 것이 문제가 되는 모든 처리에 응용할 수 있고, 성막, 표면처리, 등방(等方) 에칭에 응용할 수 있다.
이상의 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의하면, 대류 이동이 지배적인 조건을 충족시키는 관통 구멍이 형성된 격벽판으로 플라즈마 생성 공간과 성막 처리 공간을 구획하였다. 재료 가스는 플라즈마에 접촉하지 않고 직접 성막 처리 공간에 도입하도록 하였다. 재료 가스와 플라즈마사이의 격렬한 화학반응을 방지할 수 있고, 그 결과, 먼지 입자의 발생을 억제하여, 기판으로의 이온입사를 방지할 수 있다.
성막 처리 공간에 재료가스를 직접 도입하기 위한 통로가 복수개 설치되어 있고, 또한 통로의 상류측에는 균일판을 구비한 가스 탱크를 설치하였다. 성막 처리 공간에서 재료가스를 균일하게 도입할 수 있고, 또한 격벽판에 형성된 다수의 구멍에 의해서 래디컬도 성막처리공간에 균일하게 공급할 수 있다. 이것에 의해서 기판의 표면근방에서의 플라즈마분포를 양호하게 하여, 큰 면적기판으로의 성막을 유효하게 할 수 있다.
격벽판에 클리닝용 전력 도입봉을 설치하였다. 적시의 타이밍으로 전력을 공급하여 클리닝을 할 수 있도록 하였다. 격벽판으로 구획하여 플라즈마 생성 공간과 성막 처리 공간을 형성하였다고 해도, 성막 처리 공간의 청정도(淸淨度)를 적절하게 유지할 수 있다.
Claims (6)
- 진공 용기내에 플라즈마를 생성하여 활성종을 발생시키고, 그 활성종과 재료 가스로 기판에 성막 처리하는 CVD 성막 장치에 있어서,복수의 구멍이 형성된 격벽판을 설치하여 상기 진공 용기의 내부를 플라즈마 생성 공간과 성막 처리 공간으로 분리하고,상기 진공 용기에 제공된 상기 재료 가스는 상기 플라즈마 생성 공간과 상기 격벽판을 관통하고 또한 분산되어 설치된 복수의 도전성 통로를 통해 상기 성막 처리 공간에 직접 도입되고,상기 플라즈마 생성 공간에서 생성된 상기 활성종은 상기 격벽판에 형성된 상기 복수의 구멍을 통하여 상기 성막 처리 공간에 도입되는 것을 특징으로 하는 CVD 성막 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 격벽판에 형성된 상기 복수의 구멍 각각은 구멍내에서의 가스 유속을 u, 실질적인 구멍의 길이를 L, 상호 가스 확산 계수를 D로 할 때, u L / D > 1의 조건을 충족시키는 상태에서, 상기 활성종을 상기 성막 처리 공간에 도입하는 것을 특징으로 하는 CVD 성막 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 격벽부는 클리닝용 고주파 전력을 공급하는 고주파 급전부에 접속되고, 상기 격벽부에 적시에 고주파 전력을 공급하여 상기 성막 처리 공간에서 클리닝용 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 하는 CVD 성막 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 통로의 입구측에 균일판을 구비한 가스 탱크를 설치한 것을 특징으로 하는 CVD 성막 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 생성 공간의 중간 위치에 방전용 전극을 설치하고, 그 전극과 상기 플라즈마 생성 공간을 형성하는 상기 격벽판 및 상벽판사이에 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 하는 CVD 성막 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 생성 공간의 상측 위치에 방전용 전극을 설치하고, 그 전극과 상기 격벽판사이에 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 하는 CVD 성막 장치.
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