KR20150113065A - 성막 장치 및 성막 방법 - Google Patents

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Abstract

성막의 효율이 좋고 간단한 구성의 성막 장치는, 기판의 반송 기구, 플라즈마 생성 전극, 공간 격벽, 인젝터를 가진다. 플라즈마 생성 전극은, 상기 기판의 반송 경로를 향하도록 설치되고, 급전(給電)에 의해 반응성 가스를 사용하여 플라즈마를 생성한다. 공간 격벽은, 상기 반송 경로와 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이에 설치된다. 이 공간 격벽에는, 상기 플라즈마의 일부 또는 상기 플라즈마로부터 생성되는 래디컬 또는 이온이 통과하는 슬릿형의 관통 구멍이 간극을 두고 복수개 설치된다. 인젝터는, 상기 공간 격벽과 상기 반송 경로와의 사이에서, 상기 관통 구멍 중 인접하는 관통 구멍에 의해 상기 반송 방향의 양측으로부터 협지되도록 설치되어, 상기 성막용 가스를 성막용 가스 공급구로부터 상기 기판을 향해 공급한다.

Description

성막 장치 및 성막 방법{FILM FORMATION DEVICE AND FILM FORMATION METHOD}
본 발명은, 성막용 가스와 반응성 가스를 사용하여 원자층 단위로 박막을 형성하는 성막 장치 및 성막 방법에 관한 것이다.
최근, 원자층 단위로 박막을 형성하는 ALD(Atomic Layer Deposition)에 의한 성막 방법이 알려져 있다. 이 ALD에서는, 전구체(前驅體) 가스로서의 성막용 가스와 반응성 가스를 기판에 교호적(交互的)으로 공급함으로써, 원자층 단위의 막이 복수 적층된 구성의 박막이 형성된다. 이와 같은 ALD에 의해 얻어지는 박막은, 0.1nm 정도의 매우 얇은 막두께로 제작 가능하므로, 고정밀도의 성막 처리로서 각종 디바이스의 제작에 유효하게 이용되고 있다.
예를 들면, 제조 코스트를 억제하면서 성막 처리 시의 자유도를 향상시킬 수 있는 성막 장치가 알려져 있다(특허 문헌 1).
상기 성막 장치는, 복수의 롤 부재를 포함하고, 피성막체로서의 기재(基材)를 반송(搬送)하는 반송 기구와, 롤 부재에 대해서 대향 배치되고, 원자층 퇴적을 행하기 위한 전구체 가스를 기재에 대해서 국소적으로 출력 가능한 가스원으로서의 복수의 헤드부를 구비하고 있다. 그리고, 각각의 헤드부는, 복수 종류의 전구체 가스를 개별적으로 출력할 수 있도록 구성되어 있다.
[선행 기술 문헌]
특허 문헌 1 : 일본공개특허 제2011-137208호 공보
상기 성막 장치에서는, 기판으로서 유연성(flexibility)을 가지는 필름 또는 시트형이 사용되고, 가이드 롤에 의해 기판은 반송되면서 복수의 헤드부를 통과함으로써, 상이한 가스가 교호적(交互的)으로 기판에 공급된다.
상기 성막 장치는, 상이한 가스를 기판에 교호적으로 공급함으로써, 공급한 가스와 이미 공급된 가스 중 기판에 형성된 성막 성분의 층이 반응함으로써, 원자층 단위의 박막이 형성된다. 그러나, 이 때의 상기 반응은 온도에 의존하므로, 반응을 높이기 위해 기판의 온도를 높일 필요가 있다. 그러나, 플렉시블한 수지계 필름을 기판으로서 사용하는 경우, 그 내열 온도때문에 기판은 80~100℃ 까지 밖에 올릴 수가 없다(저온 프로세스밖에 할 수 없다).
이에 대하여, 플라즈마를 사용한 ALD(플라즈마 ALD)에 있어서, 낮은 기판의 온도(80~100℃)에서도, 높은 기판의 온도(300~400℃)와 동등한 성막이 가능한 성막 프로세스가 알려져 있다.
단, 플라즈마 ALD의 성막 장치로서, 반송하는 기판을 성막하는 성막 장치에서는, 플라즈마로부터 생성되는 반응 활성이 높은 래디칼(radical) 원자나 래디칼 분자 또는 이온을 사용하므로, 가능한 한, 반응하는 다른 성막용 가스와 기상 중에서 혼합한 것은 회피하지 않으면 안된다.
또, 반송하는 기판에 대해서 성막하는 플라즈마 ALD 성막 장치로서, 성막을 효율적으로 행할 수 있고, 또한 간단한 구성으로 플라즈마 ALD를 실현할 수 있는 장치 구성은 현재 알려져 있지 않다.
그래서, 본 발명은, 플라즈마 ALD를 사용하여 반송하는 기판을 성막하는 성막 장치로서, 성막을 효율적으로 행할 수 있고, 또한 간단한 구성으로 플라즈마 ALD를 실현할 수 있는 성막 장치 및 이 성막 장치를 사용한 성막 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 태양은, 성막용 가스와 반응성 가스를 사용하여 원자층 단위로 박막을 형성하는 성막 장치이다. 상기 성막 장치는, 성막 용기, 상기 성막 용기 내에서 성막용 기판을 반송하는 반송 기구, 상기 성막 용기 내의, 반송 중인 상기 기판의 반송 경로에 대향하도록 설치되고, 전력의 공급을 받는 것에 의해, 상기 성막 공간 내의 반응성 가스를 사용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 전극, 상기 성막 용기 내의, 상기 기판의 반송 경로와 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이에 설치되고, 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이에서 플라즈마 생성 공간을 형성하는 벽으로서, 상기 플라즈마 생성 공간과 상기 기판의 반송 경로와 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이의 공간을 연통하는 슬릿형의 관통 구멍이 상기 기판의 반송 방향을 따라 간격을 두고 복수개 설치된 공간 격벽, 및 상기 공간 격벽과 상기 반송 경로와의 사이에서, 상기 관통 구멍 중 인접하는 관통 구멍에 의해 상기 반송 방향의 양측으로부터 협지(挾持)되도록 설치되고, 상기 성막용 가스를 성막용 가스 공급구로부터 상기 기판을 향해 공급하는 가스 인젝터를 포함한다.
상기 공간 격벽의 상기 플라즈마 생성 전극과 대향하는 대향면은, 접지 전극에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 가스 인젝터는, 상기 공간 격벽의 상기 플라즈마 생성 전극과 대향하는 면과 반대측의 면 상에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 성막 용기의 측벽에는, 상기 반응성 가스가 상기 플라즈마 생성 공간 내로 공급되는 가스 공급 구멍이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 기판의 반송 방향의 최하류측에 위치하는 최하류 가스 인젝터에 대해서 상기 반송 방향의 더 하류측에는, 상기 성막용 가스를 상기 기판을 향해 공급하지 않는 더미 인젝터가 설치되고, 상기 관통 구멍 중 상기 반송 방향의 최하류측에 위치하는 최하류 관통 구멍이 상기 더미 인젝터와 상기 최하류 가스 인젝터와의 사이에 위치하도록, 상기 더미 인젝터는 상기 최하류 가스 인젝터에 대해서 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다.
상기 반송 기구는, 한쌍의 회전 롤러를 포함하고, 상기 기판은, 장척(長尺)형의 플렉시블한 필름이고, 상기 필름은, 반송 전, 상기 회전 롤러의 한쪽에 돌려 감아지는 것이 바람직하다.
상기 회전 롤러는, 서로 다른 방향으로 회전할 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 태양은, 성막 장치를 사용하여 행하는 성막 방법이다. 이 때, 성막 장치는, 성막 용기, 상기 성막 용기 내에서 성막용 기판을 반송하는 반송 기구, 상기 성막 용기 내의, 반송 중인 상기 기판의 반송 경로에 대향하도록 설치되고, 전력의 공급을 받는 것에 의해, 상기 성막 공간 내의 반응성 가스를 사용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 전극, 상기 성막 용기 내의, 상기 기판의 반송 경로와 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이에 설치되고, 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이에서 플라즈마 생성 공간을 형성하는 벽으로서, 상기 플라즈마 생성 공간과 상기 기판의 반송 경로와 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이의 공간을 연통되는 슬릿형의 관통 구멍이 상기 기판의 반송 방향을 따라 간격을 두고 복수 설치된 공간 격벽, 및 상기 공간 격벽과 상기 반송 경로와의 사이에서, 상기 관통 구멍 중 인접하는 관통 구멍에 의해 상기 반송 방향의 양측으로부터 협지되도록 설치되고, 상기 성막용 가스를 성막용 가스 공급구로부터 상기 기판을 향해 공급하는 가스 인젝터를 포함한다. 상기 기판은, 롤에 감긴 필름이다.
이 때, 상기 성막 방법은, 성막시, 상기 필름을 상기 롤로부터 인출하여 상기 필름의 성막을 위해서 상기 필름을 반송한 후, 반송 중 성막된 필름을 돌려 감아 성막 처리 롤로 하는 제1 단계, 상기 필름의 막두께를 두껍게 하기 위해, 상기 성막 처리 롤로부터 상기 필름을 재차 인출하여 반송하고, 반송 중 성막된 필름을 권취하여 새로운 성막 처리 롤로 하는 제2 단계를 포함하고, 상기 제2 단계를 반복함으로써, 형성된 막의 막두께를 목표하는 두께로 한다.
상기 제1 단계 및 상기 제2 단계에서는, 상기 가스 인젝터에 의해 상기 성막용 가스를 상기 필름에 공급하여 상기 필름 상에 성막 성분의 층을 형성하는 성막 성분 형성 처리와, 상기 플라즈마 또는 상기 플라즈마로부터 생성된 래디칼(radical)을 상기 필름에 공급하여, 상기 필름 상에 형성된 상기 성막 성분의 층과 반응시키는 반응 처리를 한 세트로 하고, 복수 세트의 처리가 상기 필름에 대해서 행해지며, 상기 필름이 권취되기 전 최후의 처리는 상기 반응 처리인 것이 바람직하다.
전술한 성막 장치 및 성막 방법에 의하면, 성막을 효율적으로 행할 수 있고, 또한, 간단한 구성으로 ALD를 실현할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 성막 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 성막 장치에 사용하는 공간 격벽(隔璧)과 관통 구멍을 설명하는 도면이다.
도 3의 (a)는, 본 실시형태의 성막 장치에 사용하는 가스 인젝터의 개략 사시도이며, (b)는, (a)에 나타낸 가스 인젝터의 기판 대향면을 설명하는 도면이다.
도 4의 (a)는, 본 실시형태의 성막 장치에 사용하는 가스 인젝터 내의 성막용 가스의 가스 유로와 불활성 가스의 가스 유로와 배기로를 나타낸 도면이며, (b)는, 도 4의 (a) 중의 X-X'선에 따른 가스 인젝터의 단면도이다.
이하, 본 발명의 성막 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 실시형태의 성막 장치의 개략적인 구성도이다. 성막 장치(10)는, 성막용 가스와 반응성 가스를 사용하여 원자층 단위로 박막을 형성하는 장치이다. 성막 장치(10)는, 성막 용기(12), 반송 기구(14), 플라즈마 생성 유닛(16), 공간 격벽(17), 인젝터 유닛(18), 가스 공급 유닛(20) 및 배기 유닛(22)을 가진다.
성막 장치(10)는, 이하의 구성을 구비한다.
반송 기구(14)는, 성막 용기(12) 내에서 성막용 기판을 반송한다.
플라즈마 생성 유닛(16)은, 플라즈마 생성 전극을 포함한다. 이 플라즈마 생성 전극은, 성막 용기(12) 내의, 반송 중인 기판의 반송 경로에 대향하도록 설치되고, 전력의 공급을 받는 것에 의해, 성막 공간 내의 반응성 가스를 사용하여 플라즈마를 생성한다.
공간 격벽(17)은, 성막 용기(12) 내의 기판의 반송 경로와 플라즈마 생성 전극과의 사이에 설치되고, 플라즈마 생성 전극과의 사이에서 플라즈마 생성 공간을 형성하는 벽이다. 이 벽은, 플라즈마 생성 공간과, 기판의 반송 경로와 플라즈마 생성 전극의 사이의 공간을 연통하는 슬릿형의 관통 구멍이, 기판의 반송 방향을 따라 간격을 두고 복수 설치되어 있다. 이 관통 구멍에서, 상기 플라즈마의 일부 또는 상기 플라즈마로부터 생성되는 래디칼 또는 이온이 통과할 수 있다.
인젝터 유닛(18)은 복수의 가스 인젝터(이하, 간단히 인젝터라 함)를 포함한다. 각각의 인젝터는, 성막용 가스를 성막용 가스 공급구로부터 출력하고, 기판을 향해 공급한다. 각각의 인젝터는, 공간 격벽(17)과 반송 경로와의 사이에서, 공간 격벽(17)에 설치된 상기 관통 구멍 중 인접하는 관통 구멍에 의해 기판의 반송 방향의 양측으로부터 협지(挾持)되도록 설치되어 있다.
이하, 성막 장치(10)의 각각의 구성을 상세하게 설명한다. 그리고, 본 실시형태에서는, 성막용 기판으로서, 극히 얇은 유리판이나 수지 필름으로서, 롤형으로 감을 수 있는 장척(長尺)형의 플렉시블한 기판을 대상으로 하여 설명한다. 그러나, 본 발명에서 사용하는 성막용 기판은, 플렉시블한 기판에 한정되지 않는다. 예를 들면, 판(板)형의 딱딱한 한 장의 기판을 성막용 기판으로 하는 것도 가능하다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 성막 용기(12)의 성막 공간 내에는, 반송 기구(14), 플라즈마 생성 유닛(16)에 속하는 플라즈마 생성 전극(16a) 및 인젝터 유닛(18)이 주로 설치되어 있다. 성막 용기(12)는, 성막 용기(12) 내의 성막 공간을 소정의 압력으로 유지하고, 또는 감압 또한 유지하고, 성막 공간 내에서 성막용 기판을 성막 처리하기 위한 용기이다. 성막 용기(12)의 외주의 벽면의 각각에는, 성막 공간 내의 분위기를 성막 처리에 적절한 온도로 하기 위해서, 가열 히터(24)가 설치되어 있다.
반송 기구(14)가 반송하는 성막용 기판은, 롤(회전 롤러(14a) 또는 회전 롤러(14b)에 감긴 롤)에 감긴 플렉시블한 필름 F이다. 반송 기구(14)는, 회전 롤러(14a, 14b)를 구비하고, 성막 용기 내에서 필름 F를 반송한다. 회전 롤러(14a, 14b)는 도시하지 않은 구동 모터에 접속되고, 구동 모터의 회전에 의해, 회전 롤러(14a, 14b)가 회전하도록 구성되어 있다. 구동 모터의 회전 방향은 선택할 수 있다. 필름 F의 반송 전, 회전 롤러(14a, 14b)에는 필름 F가 돌려 감겨 있어, 필름 F는 롤형을 이루고 있다. 반송 기구(14)는, 성막할 때에, 회전 롤러(14a, 14b) 중 어느 한쪽을 권취 롤러로 하고, 다른 쪽을 이송 롤러로 하여 회전시킨다. 즉, 회전 롤러(14a, 14b)의 회전에 의해, 필름 F를 롤(회전 롤러(14b))에 돌려 감긴 상태로부터 인출하여, 회전 롤러(14a)가 권취한다. 이 때, 인출된 필름 F는 성막을 위해 한 방향으로 반송된 후, 반송 중 성막된 필름 F를 회전 롤러(14a)가 권취하여 성막 처리 롤로 한다. 도 1에서는, 필름 F가 회전 롤러(14b)로부터 회전 롤러(14a)에 반송되어, 회전 롤러(14a)에 권취되는 것이 도시되어 있다.
본 실시형태에서는, 필름 F에 형성되는 박막의 막두께를 두껍게 하기 위해, 필름 F에의 성막을 반복하여 행하는 것이 바람직하다. 이 때, 반송 기구(14)는, 성막 후의 필름 F를 회전 롤러(14a)에서 권취하여 얻어진 성막 처리 롤을 재차 인출하여, 회전 롤러(14a)로부터 회전 롤러(14b)를 향해, 즉, 앞의 성막 중인 반송 방향과 반대 방향으로 반송하는 것이 바람직하다. 반송 중, 필름 F는 성막되어 막두께가 두꺼워진다. 회전 롤러(14b)는, 성막된 필름 F를 권취하여 새로운 성막 처리 롤로 한다. 이 후, 막두께를 더 두껍게 하기 위해, 회전 롤러(14b)로부터 회전 롤러(14a)를 향해, 즉, 앞의 성막 중인 반송 방향과 반대 방향으로 필름 F를 반송한다. 반송 중, 필름 F는 성막되어 막두께가 두꺼워진다. 회전 롤러(14a)는, 성막된 필름 F를 권취하여 새로운 성막 처리 롤로 한다. 이와 같이, 필름 F의 상이한 방향으로의 반송을 반복하면서, 박막의 막두께를 두껍게 함으로써, 필름 F에 형성되는 박막의 막두께를 목표하는 두께로 하는 것이 바람직하다. 즉, 회전 롤러(14a, 14b)는, 서로 다른 방향으로 회전할 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 이로써, 필름 F의 반송 방향은, 상이한 두 방향으로 자유자재로 선택될 수 있다.
배기 유닛(22)은, 로터리 펌프 또는 드라이 펌프 등의 배기 장치(22a, 22b)를 포함한다. 배기 유닛(22)은, 성막 용기(12) 내의 성막 공간 및 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 공간 내의 가스를 배기하여, 일정한 압력으로 유지한다. 배기 장치(22a)는, 후술하는 플라즈마 생성 공간 내의 반응성 가스를 배기한다. 배기 장치(22b)는, 플라즈마 생성 전극(16a)보다 아래쪽의, 플라즈마 생성 공간을 포함하는 성막 공간 내의 가스를 배기한다.
플라즈마 생성 유닛(16)은, 플라즈마 생성 전극(16a), 접지 전극(16b), 매칭 박스(16c), 및 고주파 전원(16d)을 가진다. 플라즈마 생성 유닛(16)은, 성막용 가스의 필름 F에 흡착한 성막 성분과 반응하는 반응 물질을 생성한다. 성막 용기(24) 내에는, 성막 용기(24)의 단면(斷面)을 횡단하도록 설치된 공간 격벽(17)이 설치되어 있다. 공간 격벽(17)은, 필름 F의 반송 경로와 플라즈마 생성 전극(16a)과의 사이에 설치되어 있다.
성막 용기(12) 내의 플라즈마 생성 전극(16a)은, 판형의 전극이며, 필름 F의 반송 경로의 위쪽에서, 필름 F의 반송 경로를 따라 반송 경로를 향하도록 설치되어 있다. 플라즈마 생성 전극(16a)은, 반송 경로에 평행으로 설치되는 것이 바람직하다. 플라즈마 생성 전극(16a)은, 전력의 공급을 받는 것에 의해, 성막 공간 내의 반응성 가스를 사용하여 플라즈마를 생성한다. 구체적으로는, 플라즈마 생성 전극(16a)은, 급전(給電)선에 의해, 성막 용기(12)의 천정면으로부터 매칭 박스(16c)를 통하여 고주파 전원(16d)에 접속되어 있다. 고주파 전원(16d)은, 예를 들면 13.56MHz의 고주파 전압을 플라즈마 생성 전극(16a)에 공급한다.
접지 전극(16b)은, 공간 격벽(17)의 면에 플라즈마 생성 전극(16a)과 대향하도록 설치되어 있다. 즉, 공간 격벽(17)의 플라즈마 생성 전극(16a)과 대향하는 대향면은, 접지 전극(16b)에 의해 구성되어 있다.
플라즈마 생성 전극(16a)에 고주파 전압이 인가되는 것에 의해, 플라즈마 생성 전극(16a)과 접지 전극(16b)과의 사이의 공간에 공급된 반응성 가스를 사용하여 플라즈마 P가 생성된다. 즉, 플라즈마 생성 전극(16a)과 접지 전극(16b)과의 사이의 공간은 플라즈마 생성 공간으로 된다.
본 실시형태는, 플라즈마 생성 전극(16a)과 접지 전극(16b)이 서로 대향하고, 전극 사이에서 플라즈마를 생성하는 용량 결합 플라즈마 방식을 사용하지만, 이외에, 유도 결합 플라즈마나 공지의 플라즈마 생성 방식을 사용할 수 있다.
그리고, 고주파 전원(16d)에 고주파 전력을 공급하는 급전선은, 성막 용기(24)의 천정면에 형성된 구멍을 통해 성막 용기(24) 외의 매칭 박스(16c)에 접속된다. 이 때, 구멍은, 절연체(16e)로 실링(sealing)된다. 또, 플라즈마 생성 전극(16a)의 외주에는, 세라믹스판 등을 사용한 절연체 판(16f)이 설치되어 있다. 이로써, 플라즈마 생성 공간은 플라즈마 생성 전극(16a)의 위쪽의 공간으로부터 구획된다.
플라즈마 생성 공간을 구획하는 성막 용기(12)의 일방의 벽(도 1의 우측 측벽)에는, 가스 공급 구멍이 설치되어 있다. 이 가스 공급 구멍은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 후술하는 반응성 가스원(20a)과 접속한 가스 공급관과 접속되어 있다. 이 가스 공급 구멍을 통해 반응성 가스가 플라즈마 생성 공간 내에 공급된다. 즉, 성막 용기(12)의 측벽에는, 반응성 가스가 플라즈마 생성 공간 내에 공급되는 가스 공급 구멍이 설치되어 있다. 또, 플라즈마 생성 공간을 구획하는 성막 용기(12)의 타방의 벽(도 1의 좌측 측벽)에는, 가스 배기 구멍이 설치되어 있다. 이 가스 배기 구멍은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 배기 장치(22a)와 접속된 배기관과 접속되어 있다.
도 2는, 공간 격벽(17)과 인젝터 유닛(18)의 인젝터(18a)의 배치를 설명하는 도면이다.
공간 격벽(17)은, 판형의 절연 부재로 구성되어 있다. 공간 격벽(17)은, 필름 F의 반송 경로의 위쪽에서, 반송 경로와 플라즈마 생성 전극(16a)과의 사이에 설치되고, 플라즈마 생성 전극(16a)과 대향하고, 플라즈마 생성 전극(16a)과의 사이에서 플라즈마 생성 공간을 형성한다. 플라즈마 생성 전극(16a)과 대향하는 공간 격벽(17)의 면은, 접지 전극(16b)에 의해 구성되어 있다. 공간 격벽(17)에는, 슬릿형의 관통 구멍(17a)이 필름 F의 반송 방향을 따라 간격을 두고 설치되어 있다. 관통 구멍(17a)은, 공간 격벽(17)의 위쪽에 위치하는 플라즈마 생성 공간과 필름 F의 반송 경로와 플라즈마 생성 전극(16a)의 사이의 공간을 연통한다. 관통 구멍(17a)은, 필름 F의 반송 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 관통 구멍(17a)에서는, 후술하는 바와 같이, 플라즈마의 일부 또는 플라즈마로부터 생성되는 래디칼 원자 또는 래디칼 분자가 통과한다.
공간 격벽(17)과 필름 F의 반송 경로와의 사이에, 인젝터 유닛(18)이 설치되어 있다. 인젝터 유닛(18)은, 필름 F의 반송 경로를 따라 복수의 인젝터(18a)를 포함한다. 인젝터(18a)의 각각은, 전술한 관통 구멍(17a) 중 필름 F의 반송 방향에 인접한 2개의 관통 구멍(17a)에 의해 반송 방향의 양측으로부터 협지되도록 설치되어 있다. 인젝터(18a)의 각각에는, 후술하는 바와 같이, 성막용 가스 공급구가 설치되고, 이 성막용 가스 공급구로부터 필름 F를 향해 성막용 가스를 출력하여 공급한다.
복수의 인젝터(18a)는 필름 F의 반송 경로를 따라 열을 이루고 있다. 인젝터(18a)는, 전술한 바와 같이 성막용 가스를 출력함으로써 반송 중의 필름 F에 공급하고, 필름 F 상에 성막 성분의 층을 형성시킨다. 성막 성분은, 필름 F에 화학 흡착한다. 즉, 성막용 가스로서, 필름 F에 성막 성분이 화학 흡착하도록 하는 가스가 선택되고 있다. 인젝터(18a)는, 서로 간극을 두고 배열되어 있다. 이로써, 필름 F에 흡착된 성막 성분의 층이, 그 직후의 인젝터 사이의 간극을 통과할 때, 전술한 플라즈마 생성 공간에서 생성된 플라즈마 P로부터 얻어지는 반응성 가스의 래디칼 원자, 래디칼 분자 또는 이온이 관통 구멍(17a)을 통과하여 필름 F를 향해 하강하여 공급된다. 즉, 성막 장치(10)에서는, 인젝터(18a)의 사이의 각각의 간극으로부터 래디칼 원자, 래디칼 분자 또는 이온이 필름 F에 형성된 성막 성분의 층에 공급되도록 구성되어 있다.
복수의 인젝터(18a)의 열의 양측에는, 더미 인젝터(18b)가 설치되어 있다. 더미 인젝터(18b)는, 성막용 가스를 공급하는 기능을 가지고 있지 않다. 더미 인젝터(18b)는, 옆에 위치하는 인젝터(18a)와의 사이에, 2개의 인젝터(18a, 18a) 사이에 만들어지는 간극과 동일한 간극을 만들어, 이 간극으로부터 래디칼 원자나 래디칼 분자를 필름 F에 공급하기 위해 설치되어 있다.
이와 같이, 필름 F의 반송 방향의 최하류 측에 위치하는 최하류 인젝터에 대해서 반송 방향의 더 하류측에는, 반응성 가스를 필름 F를 향해 공급하지 않는 더미 인젝터(18b)가 설치되어 있다. 공간 격벽(17)의 관통 구멍(17a) 중 반송 방향의 최하류 측에 위치하는 최하류 관통 구멍이, 더미 인젝터(18b)와 최하류 인젝터와의 사이에 위치하도록, 더미 인젝터(18b)는 최하류 인젝터에 대해서 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다. 이 때, 회전 롤러(14a, 14b)가 역방향으로 회전하여 필름 F의 반송과 성막을 반복하여 행하는 경우, 더미 인젝터(18b)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 일렬로 배열된 인젝터(18a)의 양측에 설치되고, 또한, 공간 격벽(17)에 설치된 슬릿형의 관통 구멍(17a)도, 양측의 인젝터(18)와 더미 인젝터(18b)와의 사이의 반송 방향의 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
공간 격벽(17)보다 아래쪽의 성막 용기(24)의 일방의 벽(도 1의 우측의 측벽)에는, 가스 공급 구멍이 설치되어 있다. 이 가스 공급 구멍에는, 후술하는 퍼지(purge) 가스원(20c)과 접속된 가스 공급관이 접속되어 있다. 퍼지 가스는, 불필요한 성막용 가스, 반응성 가스, 래디칼 분자, 래디칼 원자 등을 효율적으로 배기하기 위해 사용하는 가스이다.
또한, 인젝터(18a)의 각각에는, 후술하는 성막용 가스원(20b)과 접속된 가스 공급관과 불활성 가스원(20d)과 접속된 가스 공급관이 접속되어 있다.
가스 공급 유닛(20)은, 반응성 가스원(20a), 성막용 가스원(20b), 퍼지 가스원(20c), 불활성 가스원(20d) 및 매스플로우(massflow) 컨트롤러(20e, 20f)(도 3 참조)를 가진다.
반응성 가스원(20a)이 공급하는 반응성 가스로서, 예를 들면, O2, O3, H2O, N2O, N2, NH3 등이 사용된다. 성막용 가스원(20b)이 공급하는 성막용 가스로서, 예를 들면 TMA(트리메틸 알루미늄), TEMAZ(테트라 에틸 메틸 아미노 지르코늄), TEMAHf(테트라 에틸 메틸 아미노 하프늄), 아미노 실란 등을 포함하는 유기 금속 화합물 가스가 사용된다. 퍼지 가스원(20c)이 공급하는 퍼지 가스로서, 질소 가스, 아르곤 가스, 네온 가스, 헬륨 가스 등의 불활성 가스가 사용된다. 불활성 가스원(20d)이 공급하는 불활성 가스로서, 질소 가스, 아르곤 가스, 네온 가스, 헬륨 가스 등의 불활성 가스가 사용된다. 불활성 가스란, 반응성 가스와 성막용 가스에 대해서, 또한, 형성된 박막에 대해서도 반응하지 않는 가스를 말한다.
이와 같은 성막 장치(10)에서는, 인젝터(18a)가 복수 간극을 두고 형성되어 있고, 반송되는 필름 F는, 각 인젝터(18a)를 통과할 때마다, 인젝터(18a)로부터 성막용 가스의 공급을 받아, 필름 F 상에 성막용 가스의 성막 성분이 원자층 단위로 화학 흡착한다.
한편, 필름 F의 반송시, 플라즈마 생성 공간에 반응성 가스가 공급되고, 고주파 전압이 인가된 플라즈마 생성 전극(16a)과 접지 전극(16b)과의 사이에서 반응 생성 가스를 사용한 플라즈마 P가 생성된다. 이 플라즈마 P 또는 플라즈마 P로부터 생성되는 래디칼 원자, 래디칼 분자 또는 이온이, 공간 격벽(17)의 관통 구멍(17a) 및 인젝터(18a) 사이의 간극에 설치된 관통 구멍을 통과함으로써, 필름 F 상에 도달한다. 따라서, 인젝터(18a)에 의한 성막용 가스의 공급에 의해 필름 F 상에 흡착한 원자층 단위의 성막 성분과 상기 래디칼 분자, 래디칼 원자 또는 이온이 반응하여 박막을 형성한다. 인젝터(18a)와 인젝터(18a) 사이의 간극은 복수 교호적으로 형성되어 있으므로, 필름 F의 반송 중, 서서히 필름 F에 형성되는 박막은 두꺼워진다.
이와 같이, 필름 F를 롤(회전 롤러(14a) 또는 회전 롤러(14b)에 감긴 롤)로부터 인출하여 필름 F의 성막을 위해서 필름 F를 반송한 후, 반송 중 성막된 필름 F를 돌려 감아 성막 처리 롤로 한다(제1 단계). 또한, 필름 F의 막두께를 두껍게 하기 위해, 성막 처리 롤로부터 필름 F를 재차 인출하여 반송하고, 반송 중 성막된 필름 F를 권취하여 새로운 성막 처리 롤로 한다(제2 단계). 그리고, 제2 단계를 반복함으로써, 막의 막두께를 목표하는 두께로 할 수 있다.
제1 단계 및 제2 단계에서는, 가스 인젝터(18a)에 의해 성막용 가스를 필름 F에 공급하여 필름 F 상에 성막 성분의 층을 형성하는 성막 성분 형성 처리와, 플라즈마 또는 플라즈마로부터 생성된 래디칼을 필름 F에 공급하여, 필름 F 상에 형성된 성막 성분의 층과 반응시키는 반응 처리를 한 세트로 하고, 복수 세트의 처리가 필름 F에 대해서 행해진다. 이 때, 필름 F가 권취되기 전의 최후의 처리는, 상기 성막 성분 형성 처리가 아니라, 상기 반응 처리인 것이 바람직하다. 이로써, 필름 F가 권취될 때의 필름 F상의 박막의 최표층(最表層)은, 중성 래디칼 등과 성막 성분이 반응하여 생성된 안정된 박막의 층으로 되어 있으므로, 필름 F가 롤로서 권취되고, 성막의 최표층과 필름 F의 이면(裏面)이 접촉하여도 안정된 박막을 유지할 수 있다.
이와 같이 하여, 성막 장치(10)는, 필름 F에 박막을 형성할 수 있다.
(인젝터(18a)의 설명)
도 3의 (a)는, 인젝터(18a)의 개략 사시도이다. 도 3의 (a)는, 필름 F에 대향하는 기판 대향면(30)을 위쪽으로 향하도록 도시하고 있다. 도 3의 (b)는, 인젝터(18a)의 기판 대향면(30)을 설명하는 도면이다.
인젝터(18a)는, 공간 격벽(17)의 플라즈마 생성 전극(16a)과 대향하는 대향면과 반대측의 면에 설치되고, 성막용 가스를 필름 F을 향해 출력하여 공급한다. 그러나, 인젝터(18a)는, 단지 성막용 가스를 공급할 뿐 아니라, 필름 F에의 흡착을 하지 않는 여분의 성막용 가스를 흡인하는 것과 함께, 인젝터(18a)로부터 인접한 인젝터(18a) 사이의 간극에 성막용 가스가 확산되지 않도록 불활성 가스를 배리어 가스로서 출력한다.
기판 대향면(30)에는, 필름 F의 반송 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 슬릿형의 개구(32)가 설치되어 있다. 개구(32)의 길이는, 필름 F의 폭과 같은 정도이다.
기판 대향면(30)에 설치된 개구(32)는, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 성막용 가스 공급구(50), 제1 가스 배기구(52, 52), 불활성 가스 공급구(54, 54) 및 제2 가스 배기구(56, 56)를 포함한다.
성막용 가스 공급구(50)는, 성막용 가스를 필름 F를 향해 출력하여 공급하는 개구이다. 제1 가스 배기구(52, 52)는, 성막용 가스 공급구(50)에 대해서 필름 F의 반송 방향의 양측에 설치되고, 필름 F상의 여분의 가스를 흡인하는 개구이다. 불활성 가스 공급구(54, 54)는, 제1 가스 배기구(52, 52)의 각각에 대하여 필름 F의 반송 방향 중 성막용 가스 공급구(50)로부터 멀어지는 측에 설치되고, 성막 성분에 대해서 불활성인 가스를 공급한다.
성막용 가스 공급구(50) 및 불활성 가스 공급구(54, 54)의 개구면에는, 개구의 일부를 막는 부재(50a, 54a)가 슬릿형의 개구의 길이 방향을 따라 설치되어 있다. 부재(50a, 54a)를 설치하는 것은, 성막용 가스 공급구(50) 및 불활성 가스 공급구(54, 54)로부터의 성막용 가스 및 불활성 가스의 분사 속도를 가능한 한 억제하여, 필름 F의 면에 부드럽게 성막용 가스 및 불활성 가스를 공급하기 때문이다. 인젝터(18a)의 폭 W(도 3의 (b) 참조)는, 예를 들면 20~40mm이며, 성막용 가스 공급구(50), 제1 가스 배기구(52, 52), 불활성 가스 공급구(54, 54), 및 제2 가스 배기구(56, 56)의 각각의 개구폭은 예를 들면 1~5mm이다.
이와 같은 가스의 공급 및 배기를 위해서, 기판 대향면(30)에는, 개구(32) 외에, 타원 형상의 개구를 이루는 가스 공급 포트(34, 36) 및 가스 배기 포트(38, 40)가 설치되어 있다.
가스 공급 포트(34)에는, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 불활성 가스 공급관(42)이 접속되어 있다. 불활성 가스 공급관(42)은, 매스플로우 컨트롤러(20f)를 통하여 불활성 가스원(20d)과 접속되어 있다. 매스플로우 컨트롤러(20f)는, 불활성 가스의 성막 공간 내로의 공급량을 제어한다.
가스 공급 포트(36)에는, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 성막용 가스 공급관(44)이 접속되어 있다. 성막용 가스 공급관(44)은, 매스플로우 컨트롤러(20e)를 통하여 성막용 가스원(20b)과 접속되어 있다. 매스플로우 컨트롤러(20e)는, 성막용 가스의 성막 공간 내로의 공급량을 제어한다.
가스 배기 포트(38, 40)의 각각에는, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 배기관(46, 48)과 접속되어 있다. 배기관(46, 48)은, 배기 장치(22b)와 접속되어 있다.
본 실시형태에서는, 가스 공급 포트(34, 36)와 가스 배기 포트(38, 40)는 인젝터(18a)의 기판 대향면(30)에 설치되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 가스 공급 포트(34, 36)와 가스 배기 포트(38, 40)는 인젝터(18a)의 다른 면에 설치되어도 된다.
그리고, 본 실시형태에서는, 제2 가스 배기구(56, 56)가 설치되어 있지만, 반드시 설치되지 않아도 된다. 그러나, 불활성 가스를 확실하게 배기하고, 인접하는 인젝터(18a)와의 사이의 간극에 불활성 가스가 흐르는 것에 의해, 성막에 필요한 래디칼 원자나 래디칼 분자의 필름 F에의 공급을 저해하지 않는 점에서, 제2 가스 배기구(56, 56)가 설치되는 것이 바람직하다.
도 4의 (a)는, 인젝터(18a) 내의 성막용 가스의 가스 유로, 불활성 가스의 가스 유로 및 배기로를 입체화하여 나타낸 도면이며, 도 4의 (b)는, 도 4의 (a) 중의 X-X'선에 따른 인젝터(18a)의 단면도이다.
도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 인젝터(18a)의 내부에서, 성막용 가스 공급관(44)과 접속한 가스 공급 포트(36)로부터 연장되는 관형의 성막용 연속 구멍이 설치된다. 이 성막용 연속 구멍은, 인젝터(18a)의 높이 방향 H에 따라 상승하는 상승부(60a), 상승부(60a)와 접속되어, 인젝터(18a) 내부에서 인젝터(18a)의 폭 방향 L으로 연장되는 가늘고 긴 공간을 형성하는 수용부(60b), 및 수용부(60b)로부터 성막용 가스 공급구(50)를 향해, 높이 방향 H에 따라 하강하는 하강부(60c)(도 4의 (b) 참조)를 가진다.
또, 인젝터(18a)의 내부에서, 배기관(46)과 접속한 배기 포트(38)로부터 연장되는 배기용 연속 구멍이 설치된다. 이 배기용 연속 구멍은, 인젝터(18a)의 높이 방향 H에 따라 상승하는 상승부(62a), 상승부(62a)와 접속되어, 인젝터(18a) 내부에서 환형을 이루는 환형부(62b), 및 환형부(62b)로부터 2개의 제1 가스 배기구(52, 52)를 향해, 높이 방향 H에 따라 하강하는 하강부(62c)(도 4의 (b) 참조)를 가진다.
또한, 인젝터(18a)의 내부에서, 불활성 가스 공급관(42)과 접속한 가스 공급 포트(34)로부터 연장되는 관형의 불활성 가스용 연속 구멍이 설치된다. 이 불활성 가스용 연속 구멍은, 인젝터(18a)의 높이 방향 H에 따라 상승하는 상승부(64a), 상승부(64a)와 접속되어, 인젝터(18a) 내부의 상부로 환형을 이루는 환형부(64b), 및 환형부(64b)로부터 불활성 가스 공급구(54, 54)를 향해, 높이 방향 H에 따라 하강하는 하강부(64c)(도 4의 (b) 참조)를 가진다.
또, 인젝터(18a)의 내부에서, 배기관(48)과 접속한 배기 포트(40)로부터 연장되는 배기용 연속 구멍이 설치된다. 이 배기용 연속 구멍은, 인젝터(18a)의 높이 방향 H에 따라 상승하는 상승부(66a), 상승부(66a)와 접속되어, 인젝터(18a) 내부에서 환형을 이루는 환형부(66b), 및 환형부(66b)로부터 제2 가스 배기구(56, 56)를 향해, 높이 방향 H에 따라 하강하는 하강부(66c)(도 4의 (b) 참조)를 가진다.
이와 같이 복잡하게 배치되는 복수의 연속 구멍을, 한 개의 부재의 내부를 파내어 제작하기는 어렵다. 그러므로, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 분할선 A~E에 따라, 환형부나 수용부의 위치에서 분할한 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 성막 장치(10)는, 성막 용기(12) 내에 설치된 플라즈마 생성 전극(16a)을 사용하여 플라즈마 P를 생성하는 플라즈마 생성 공간을 형성하는 한편, 공간 격벽(17)에 간격을 두고 설치된 관통 구멍(17a)으로부터 플라즈마 P 또는 플라즈마 P로부터 생성되는 래디칼 분자, 래디칼 원자 또는 이온을 통과시켜, 인젝터(18a) 사이의 간극으로부터 필름 F에 공급시킨다. 인젝터(18a)로부터는 성막용 가스가 필름 F에 공급되어, 성막 성분이 흡착된다. 그러므로, 인젝터(18a)를 통과하여 형성된 성막 성분의 층이, 래디칼 분자, 래디칼 원자 또는 이온과 반응하여 박막을 형성한다. 이 때, 성막 성분은, 자기 정지 작용의 효과에 의해 한개의 원자층 또는 수개의 원자층 만이 퇴적되기 때문에, 박막은 원자층 단위로 형성될 수 있다. 이와 같이, 성막 장치(10)는, 필름 F의 반송 방향으로, 인젝터(18a)와 인접하는 인젝터(18a)와의 사이에, 플라즈마, 래디칼 분자, 래디칼 원자 또는 이온을 통과할 수 있는 관통 구멍 및 간극이 설치되는 간단한 구성을 구비한다. 그러므로, 인접하는 인젝터(18a) 사이의 간극을 통과할 때마다, 박막의 두께는 두꺼워진다. 따라서, 필름 F에의 성막을 효율적으로 행할 수 있다.
공간 격벽(17)의 플라즈마 생성 전극(18a)과 대향하는 대향면은, 접지 전극에 의해 구성되어 있으므로, 공간 격벽(17)의 상부에는, 용량 결합 플라즈마 방식에 의해 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 공간이 형성된다. 공간 격벽(17)의 일부에는 관통 구멍(17a)이 형성되어 있으므로, 플라즈마, 래디칼 원자 또는 래디칼 분자를, 필름 F의 반송되는 공간 격벽(17)으로부터 반송 경로 상에 용이하게 공급할 수 있다. 따라서, 간단한 구성으로 래디칼 원자나 래디칼 분자를 필름 F에 공급할 수 있다.
공간 격벽(17)의 플라즈마 생성 전극(17a)과 대향하는 대향면과 반대측의 면에는, 인젝터(18a)가 설치되어 있다. 따라서, 간단한 구성으로 필름 F에 성막용 가스를 공급할 수 있다.
또, 필름 F의 반송 방향의 최하류 측에 위치하는 최하류 인젝터에 대해서 더 반송 방향의 하류측에는, 반응성 가스를 필름 F를 향해 공급하지 않는 더미 인젝터(18b)가 설치되어 있다. 공간 격벽(17)의 관통 구멍(17a) 중 반송 방향의 최하류 측에 위치하는 최하류 관통 구멍은, 더미 인젝터(18b)와 최하류 인젝터와의 사이에 위치하도록, 더미 인젝터(18b)는 최하류 인젝터에 대해서 간격을 두고 설치된다. 따라서, 효율적으로 ALD에 의한 박막을 형성할 수 있다.
회전 롤러(14a, 14b)는, 서로 다른 방향으로 회전할 수 있어, 필름 F의 반송 방향을 자유자재로 선택할 수 있으므로, 필름 F의 반송 방향을 순차 전환하는 것이 가능하다. 그러므로, 필름 F는, 필름 F에 형성되는 막의 두께가 원하는 두께로 될 때까지, 인젝터(18a) 및 인젝터(18a) 사이의 간극을 몇번이라도 왕복시켜 이동시킬 수 있다. 그러므로, 효율적으로 필름 F의 성막을 행할 수 있다.
이상, 본 발명의 성막 장치 및 성막 방법에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태 및 예에 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 벗어나지 않는 범위에 있어서, 각종의 개량이나 변경을 해도 되는 것은 물론이다.
10 성막 장치
12 성막 용기
14 반송 기구
14a, 14b 회전 롤러
16 플라즈마 생성 유닛
16a 플라즈마 생성 전극
16b 접지 전극
16c 매칭 박스
16d 고주파 전원
16e 절연체
16f 절연체 판
17 공간 격벽
17a 관통 구멍
18 인젝터 유닛
18a 인젝터
18b 더미 인젝터
20 가스 공급 유닛
20a 반응성 가스원
20b 성막용 가스원
20c 퍼지 가스원
20d 불활성 가스원
22 배기 유닛
22a, 22b 배기 장치
24 가열 히터
30 기판 대향면
32 개구
34, 36 가스 공급 포트
38, 40 가스 배기 포트
42 불활성 가스 공급관
44 성막용 가스 공급관
46, 48 배기관
50 성막용 가스 공급구
50a, 54a 부재
52 제1 가스 배기구
54 불활성 가스 공급구
56 제2 가스 배기구

Claims (9)

  1. 성막용 가스와 반응성 가스를 사용하여 원자층 단위로 박막을 형성하는 성막 장치로서,
    성막 용기,
    상기 성막 용기 내에서 성막용 기판을 반송하는 반송 기구,
    상기 성막 용기 내의, 반송 중인 상기 기판의 반송 경로에 대향하도록 설치되고, 전력의 공급을 받는 것에 의해, 상기 성막 공간 내의 반응성 가스를 사용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 전극,
    상기 성막 용기 내의, 상기 기판의 반송 경로와 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이에 설치되고, 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이에서 플라즈마 생성 공간을 형성하는 벽으로서, 상기 플라즈마 생성 공간과 상기 기판의 반송 경로와 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이의 공간을 연통하는 슬릿형의 관통 구멍이 상기 기판의 반송 방향을 따라 간격을 두고 복수개 설치된 공간 격벽, 및
    상기 공간 격벽과 상기 반송 경로와의 사이에서, 상기 관통 구멍 중 인접하는 관통 구멍에 의해 상기 반송 방향의 양측으로부터 협지(挾持)되도록 설치되고, 상기 성막용 가스를 성막용 가스 공급구로부터 상기 기판을 향해 공급하는 가스 인젝터
    를 포함하는 성막 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공간 격벽의 상기 플라즈마 생성 전극과 대향하는 면은, 접지 전극에 의해 구성되어 있는, 성막 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가스 인젝터는, 상기 공간 격벽의 상기 플라즈마 생성 전극과 대향하는 대향면과 반대측의 면 상에 설치되는, 성막 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성막 용기의 측벽에는, 상기 반응성 가스가 상기 플라즈마 생성 공간 내로 공급되는 가스 공급 구멍이 설치되어 있는, 성막 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 반송 방향의 최하류측에 위치하는 최하류 가스 인젝터에 대해서 상기 반송 방향의 더 하류측에는, 상기 성막용 가스를 상기 기판을 향해 공급하지 않는 더미 인젝터가 설치되고, 상기 관통 구멍 중 상기 반송 방향의 최하류측에 위치하는 최하류 관통 구멍이 상기 더미 인젝터와 상기 최하류 가스 인젝터와의 사이에 위치하도록, 상기 더미 인젝터는 상기 최하류 가스 인젝터에 대해서 간격을 두고 설치되는, 성막 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 기구는, 한쌍의 회전 롤러를 포함하고,
    상기 기판은, 장척(長尺)형의 플렉시블한 필름이고,
    상기 필름은, 반송 전, 상기 회전 롤러의 한쪽에 돌려 감아지는, 성막 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전 롤러는, 서로 다른 방향으로 회전할 수 있는 구조를 가지는, 성막 장치.
  8. 성막 장치를 사용하여 행하는 성막 방법으로서,
    성막 장치는,
    성막 용기,
    상기 성막 용기 내에서 성막용 기판을 반송하는 반송 기구,
    상기 성막 용기 내의, 반송 중인 상기 기판의 반송 경로에 대향하도록 설치되고, 전력의 공급을 받는 것에 의해, 상기 성막 공간 내의 반응성 가스를 사용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 전극,
    상기 성막 용기 내의, 상기 기판의 반송 경로와 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이에 설치되고, 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이에서 플라즈마 생성 공간을 형성하는 벽으로서, 상기 플라즈마 생성 공간과 상기 기판의 반송 경로와 상기 플라즈마 생성 전극과의 사이의 공간을 연통되는 슬릿형의 관통 구멍이 상기 기판의 반송 방향을 따라 간격을 두고 복수 설치된 공간 격벽, 및
    상기 공간 격벽과 상기 반송 경로와의 사이에서, 상기 관통 구멍 중 인접하는 관통 구멍에 의해 상기 반송 방향의 양측으로부터 협지되도록 설치되고, 상기 성막용 가스를 성막용 가스 공급구로부터 상기 기판을 향해 공급하는 가스 인젝터
    를 포함하고,
    상기 기판은, 롤에 감긴 필름이며,
    성막시, 상기 필름을 상기 롤로부터 인출하여 상기 필름의 성막을 위해서 상기 필름을 반송한 후, 반송 중 성막된 필름을 돌려 감아 성막 처리 롤로 하는 제1 단계,
    상기 필름의 막두께를 두껍게 하기 위해, 상기 성막 처리 롤로부터 상기 필름을 재차 인출하여 반송하고, 반송 중 성막된 필름을 권취하여 새로운 성막 처리 롤로 하는 제2 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 단계를 반복함으로써, 형성된 막의 막두께를 목표하는 두께로 하는, 성막 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 단계 및 상기 제2 단계에서는, 상기 가스 인젝터에 의해 상기 성막용 가스를 상기 필름에 공급하여 상기 필름 상에 성막 성분의 층을 형성하는 성막 성분 형성 처리와, 상기 플라즈마 또는 상기 플라즈마로부터 생성된 래디칼(radical)을 상기 필름에 공급하여, 상기 필름 상에 형성된 상기 성막 성분의 층과 반응시키는 반응 처리를 한 세트로 하고, 복수 세트의 처리가 상기 필름에 대해서 행해지며, 상기 필름이 권취되기 전 최후의 처리는 상기 반응 처리인, 성막 방법.
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