KR20090019691A - 박막 제조 방법 및 박막 제조 장치 - Google Patents
박막 제조 방법 및 박막 제조 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090019691A KR20090019691A KR1020080076777A KR20080076777A KR20090019691A KR 20090019691 A KR20090019691 A KR 20090019691A KR 1020080076777 A KR1020080076777 A KR 1020080076777A KR 20080076777 A KR20080076777 A KR 20080076777A KR 20090019691 A KR20090019691 A KR 20090019691A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- thin film
- reaction gas
- crystalline
- gas
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 92
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 169
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 111
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 64
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 18
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 16
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 14
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 4
- -1 silane compound Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims 1
- 150000002291 germanium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 27
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 16
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 14
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 13
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 6
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 6
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004050 hot filament vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 4
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEDJZFSRVVQBIL-UHFFFAOYSA-N trisilane Chemical compound [SiH3][SiH2][SiH3] VEDJZFSRVVQBIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 3
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007715 excimer laser crystallization Methods 0.000 description 2
- GGJOARIBACGTDV-UHFFFAOYSA-N germanium difluoride Chemical compound F[Ge]F GGJOARIBACGTDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 2
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 2
- 238000007736 thin film deposition technique Methods 0.000 description 2
- 240000006829 Ficus sundaica Species 0.000 description 1
- 238000004814 ceramic processing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02422—Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02527—Carbon, e.g. diamond-like carbon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/0257—Doping during depositing
- H01L21/02573—Conductivity type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02587—Structure
- H01L21/0259—Microstructure
- H01L21/02601—Nanoparticles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02529—Silicon carbide
Abstract
상기 박막 제조 방법에 있어서, 챔버 내에 기판을 제공한다. 챔버 내에 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 공급한다. 그리고, 제1 반응 가스를 해리하여 결정성 나노 입자를 형성한다. 제2 반응 가스를 이용하여 기판 상에 비결정성 물질의 형성을 억제한다. 그리고, 기판 상에 제공된 결정성 나노 입자로부터 결정성 박막을 형성한다.
Description
본 발명은 박막 제조 방법 및 박막 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 결정성 나노 입자로부터 결정성 박막을 형성하는 박막 제조 방법 및 박막 제조 장치에 관한 것이다.
종래의 경우에 결정화된 실리콘 막을 얻기 위해서는 일례로서, 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD : Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 열선 화학 기상 증착(HFCVD : Hot Filament Chemical Vapor Deposition 또는 HWCVD : Hot Wire Chemical Vapor Deposition)등을 포함하는 화학 기상 증착 방법을 이용해서 비정질 실리콘을 기판에 증착한 뒤 고상결정화(SPC : Solid Phase Crystallization), 금속유도측면 결정화(MILC : Metal Induced Lateral Crystallization), 엑시머 레이저 결정화(Excimer laser Crystallization)등의 방법을 이용해서 고온에서 장시간 재결정화 과정을 거치거나, 또는 촉매를 이용하거나 엑시머 레이저를 이용해서 표면을 순간적으로 결정화시키는 방법이 이용되었다.
이와 같이, 막 증착 및 결정화의 2 단계를 거치는 증착 방법은 공정이 복잡 해 질 수 있다. 구체적으로, 장시간의 열처리 시간이 필요하므로 공정 속도가 느릴 수 있으며, 고온에서 장시간 열처리를 하므로 고온에서 견딜 수 있는 재료로 된 기판을 사용해야 한다는 어려움이 있다. 또, 촉매를 이용하는 경우, 증착된 막에 불순물이 남을 수 있으며, 엑시머 레이저를 이용하는 경우, 공정을 수행하는 데 고가의 장비가 필요하다는 어려움이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 별도의 후열처리 또는 탈수소 공정 없이 고품위 결정성 박막을 증착할 수 있는 박막 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 별도의 후열처리 또는 탈수소 공정 없이 고품위 결정성 박막을 증착할 수 있는 박막 제조 장치를 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 박막 제조 방법이 제공된다. 상기 박막 제조 방법에 있어서, 우선 챔버 내에 기판을 제공한다. 상기 챔버 내에 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 공급한다. 그리고, 상기 제1 반응 가스를 해리하여 결정성 나노 입자를 형성한다. 상기 제2 반응 가스를 이용하여 상기 기판 상에 비결정성 물질의 형성을 억제한다. 그리고, 상기 기판 상에 제공된 상기 결정성 나노 입자로부터 결정성 박막을 형성한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 결정성 나노 입자는 형성되는 상기 결정성 나노 입자의 유형에 따라 음 또는 양의 전하를 갖도록 하전될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 기판에 전기장을 형성하여 상기 하전된 결정성 나노 입자를 상기 기판으로 유도할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 반응 가스를 이용하여 상기 기판 상에 상기 비결정성 물질이 성장하는 것을 억제하거나 이미 성장한 비결정성 물질을 식 각할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 상기 결정성 박막의 결정도를, 공급되는 상기 제1 반응 가스와 제2 반응 가스의 비율에 의해 결정할 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 박막 제조 장치는 내부에 기판이 장입되는 챔버; 상기 챔버 내에 제1 반응 가스를 공급하는 제1 가스 공급 장치; 상기 제1 반응 가스를 해리시켜 결정성 나노 입자를 형성하는 에너지원; 및 상기 기판 상에서 비결정성 물질의 형성을 억제하는 제2 반응 가스를 제공하는 제2 가스 공급 장치를 포함한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 에너지원은 상기 제1 가스 공급 장치와 상기 기판 사이에 설치된 열선 구조체를 포함한다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 박막 제조 장치는 상기 기판 상부에 개폐 가능하게 설치되며, 상기 제1 반응 가스 또는 상기 에너지원으로부터 방출되는 열을 기판에 대하여 차단하는 기판 차단부를 추가적으로 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르며, 상기 박막 제조 장치는 상기 기판과 연결되고 상기 기판에 전기장을 형성시키는 바이어스 인가부를 추가적으로 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 별도의 후열처리 공정 또는 탈수소 공정 없이도 고품위 결정성 박막의 증착이 가능하다. 이와 같이, 후열처리 공정 또는 탈수소 공정의 생략에 의하여 공정시간 및 제작단가를 절약할 수 있다. 기판과 이격된 열선 구조체에서 반응 가스의 해리가 이루어지므로, 기판 상에서 저온 공정이 가능하다. 따라 서, 공정온도에 구애받지 않고 다양한 형태의 기판을 사용할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명에 의하면 제조되는 박막의 결정도를, 공급되는 반응 가스들의 비율에 따라 달리 조절할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시례들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시례들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면에서 여러 장치, 층(또는 막) 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 상기 장치, 층(또는 막) 및 영역들의 폭이나 두께를 확대하여 나타내었다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 장치가 다른 장치 또는 기판 위에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 장치 또는 기판 위에 바로 위치하거나 또는 그들 사이에 추가적인 장치가 개재될 수도 있다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 박막 증착 장치(100)는, 기판(S)이 장입되는 챔버(110), 챔버(110) 내에 제1 반응 가스를 공급하는 제1 가스 공급 장치(120), 상기 제1 반응 가스를 해리시켜 결정성 나노 입자를 형성하 는 에너지원(131) 및 상기 기판(S) 상에서 비결정성 물질의 형성을 억제하는 제2 반응 가스를 공급하는 제2 가스 공급 장치(150)를 포함한다. 박막 증착 장치(100)는 기판(S)를 지지하는 기판 지지대(140), 상기 기판(S)에 전기장을 형성하는 바이어스 인가부(190) 및 상기 기판(S) 상부에 개폐가능하게 설치된 기판 차단부(14)를 추가적으로 포함할 수 있다.
챔버(110)는 진공배기계(V)와 연통되며, 도시되지는 않았지만, 기판(S)을 장입/반출할 수 있도록 하는 기판 출입구를 포함할 수 있다.
제1 가스 공급 장치(120)가 챔버(110)의 상부에 배치된다. 도시한 바와 같이, 제1 실시 예에서 제1 가스 공급 장치(120)는 샤워 헤드(120)일 수 있다. 샤워 헤드(120)은 챔버(110) 상부에 배치되고 챔버(110) 내부에 상기 제1 반응 가스를 공급한다. 샤워 헤드(120)은 가스 유입구(121) 및 가스 분사구(123)을 포함한다.
상기 제1 반응 가스는 챔버(110) 외부로부터 가스 유입구(121)을 통해 샤워 헤드(120)로 유입되며, 가스 분사구(123)을 통해 챔버(110) 내부에 제공된다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스는 상기 기판(S) 상에 실질적으로 형성되는 박막의 원소를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 실리콘 박막을 형성하는 경우, 상기 제1 반응 가스는 SinH2n+2(여기서, n은 자연수)로 표시되는 실란계 화합물을 주체로 하는 가스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 반응 가스는 모노실란, 디실란, 트리실란, 테트라실란 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 모노실란, 디실란, 트리실란 또는 이를 포함한 혼합가스를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스는 SinH2n +2-mFm(여기서, n, m은 자연수로 m<2n+2이며, m은 0도 포함할 수 있다.)으로 표시되는 불화실란, 예를 들어, SiH3F, SiH2F2, SiHF3, SiF4, Si2F6, Si2HF5, Si3F8 ; SinR2n +2- mHm으로 표시되는 유기실란, 예를 들어, Si(CH3)H3, Si(CH3)2H2, Si(CH3)3H 등 또는 이들의 화합물이나 혼합물을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 게르마늄 박막을 형성하는 경우, 상기 제1 반응 가스는 GenH2n +2로 표시되는 게르마늄 가스, 예를 들면 GeH4, Ge2H6; GenH2n +2- mFm으로 표시되는 불화 게르마늄 가스, 예를 들면, GeF4 등 또는 이들의 화합물이나 혼합물을 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 탄소 박막이나 탄소 나노 튜브 또는 나노 와이어를 증착하는 경우, 상기 제1 반응 가스는 탄화수소 가스, 예를 들면, CH4, C2H6, C3H8, C2H4, C2H2 등과 이외의 탄화수소 화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스로서 상술된 상기 가스들은 단독으로 사용될 수도 있지만, 불소, 염소 등의 반응성이 있는 가스; 도펀트(dopant)인 Ⅲ족 원소를 함유한 가스, 예를 들면, B2H6, B(CH3)3 등; 도펀트인 Ⅴ족 원소를 함유한 가스, 예를 들자면, PH3 등; 헬륨, 아르곤, 네온 등의 불활성 가스; 수소 및 질소 등의 별도의 가스가 추가로 도입되어 함께 사용될 수 있다. 상기 추가로 도입되는 가스는 상기 샤워 헤드(120)을 통해 상기 제1 반응 가스와 혼합하여 제공되거나, 별도의 가스 공급 장치(미도시)를 통해 제1 반응 가스와 분리되어 챔버(110)로 공급될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스는 기체 형태 또는 액체 소스를 기화시킨 증기의 형태로 챔버(110) 내부로 제공될 수 있다. 상기 제1 반응 가스가 액체 소스를 기화시킨 증기의 형태로 제공되는 경우, 상기 증기를 챔버(110) 내부로 운반하는 운반 가스(carrier gas)가 부가적으로 사용될 수 있다. 상기 운반 가스의 예로는 수소, 질소, 헬륨, 아르곤 등 비반응성 가스가 사용될 수 있다.
에너지원(131)이 샤워 헤드(120) 하부에 배치된다. 제1 실시 예에서 에너지원(131)은 열선 구조체(131)일 수 있다. 열선 구조체(131)는 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있으며, 격자형, 필라멘트형 등과 같은 형상을 가질 수 있다. 열선 구조체(131)는 전류가 인가될 경우 전기저항에 의해 열을 발생시킨다. 열선 구조체(131)에서 발생되는 열은 샤워 헤드(120)로부터 제공되는 상기 제1 반응 가스를 화학적으로 해리시킨다. 열선 구조체(131)는 상기 제1 반응 가스 내의 구성 원소 간 결합을 해리시킬 수 있을 정도로 충분한 열을 발생시키도록 조절될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스가 상기 기판(S) 상에 실질적으로 형성되는 박막의 원소를 포함하는 경우, 열선 구조체(131)는 상기 제1 반응 가스를 해리시켜 상기 결정성 나노 입자를 형성할 수 있다.
기판(S)는 기판 지지대(140) 상에 배치될 수 있다. 기판(S)의 재질은 도전성 물질, 비도전성 물질 및 고분자 물질 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 기판(S) 는 금속기판, 고분자 기판 또는 금속 산화물 기판 일 수 있다.
기판 지지대(140)는 챔버(110)의 하부에서 샤워 헤드(120)와 대향하도록 위치할 수 있다. 도시한 바와 같이, 기판 지지대(140)는 기판(S)을 지지하는 안착부(141) 및 기판(S)을 회전 또는 상하로 승하강시킬 수 있는 지지부(142)를 포함할 수 있다. 기판 지지대(140)는 안착부(141)에 안착된 기판(S)을 가열할 수 있는 가열 수단(미도시), 기판 또는 안착부(141)의 온도를 측정할 수 있는 열전대 및 상기 가열 수단을 냉각하기 위한 냉각 수단을 포함할 수 있다.
기판 차단부(14)가 기판 지지대(140) 상에 배치될 수 있다. 기판 차단부(14)는 회전 또는 병진 이동에 의하여 기판(S) 상에 배치되거나 기판(S)으로부터 퇴거 가능하도록 구성될 수 있다. 또, 기판 차단부(14)는 기판(S)과 샤워 헤드(120) 또는 기판(S)과 열선 구조체(131) 사이를 차단하여 기판(S)이 샤워 헤드(120) 또는 열선 구조체(131)에 노출되지 않도록 개폐가능하게 구성될 수 있다. 따라서, 기판 차단부(14)는 샤워 헤드(120)로부터 제공되는 상기 제1 반응 가스가 상기 기판(S) 상에 유입되는 것을 선택적으로 조절할 수 있다. 또, 기판 차단부(14)는 열선 구조체(131)로부터 방출되는 열이 기판에 작용하는 것을 선택적으로 차단할 수 있다. 이와 같은 기판 차단부(14)를 이용함으로써, 기판(S) 상에 증착되는 박막의 두께를 제어할 수 있으며, 공정 초기에 정상 상태에 이르지 못한 상기 제1 반응 가스가 기판(S) 상에 증착되는 것을 차단할 수 있다. 기판 차단부(14)는 상하로 승하강할 수 있도록 구성되어 기판 차단부(14)의 높이를 조절할 수 있다. 승하강 가능한 기판 지지대(140)의 구조로 인하여, 기판(S)과 샤워 헤드(120)와의 간격(D)이 조절될 수 있으며, 기판(S)과 열선 구조체(131)와의 간격(d1)도 조절 가능하다. 샤워 헤드(120)와 열선 구조체(131)와의 간격(d2)을 조절하기 위하여, 샤워 헤드(120) 또는 열선 구조체(131)가 상하로 승하강이 가능하다. 간격들(d1, d2, D)은 챔버(110)내 압력 등에 의존하여 변경될 수 있으며, 기판(S)에 전달되는 열량, 증착되는 박막의 증착 속도에 따라 조절될 수 있다.
바이어스 인가부(190)가 챔버(110)의 하부에 배치된다. 바이어스 인가부(190)는 안착부(141)에 안착된 기판(S)에 바이어스를 인가하여 기판(S)에 전기장을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 기판(S)에 형성된 상기 전기장은, 상기 제1 반응 가스가 해리되어 형성된 결정성 나노 입자가 챔버(110) 내에서 하전되는 경우, 상기 하전된 결정성 나노 입자를 기판(S) 쪽으로 유도할 수 있다. 이 경우, 상기 하전된 결정성 나노 입자는 상대적으로 큰 유속(flux)을 가지고 기판(S)에 도달할 수 있다. 그 결과, 상기 하전된 결정성 나노 입자로부터 형성되는 박막은 기판(S)과의 밀착력이 증가될 수 있으며, 상기 박막의 증착 속도가 증가될 수 있다. 그리고, 증착된 상기 박막의 결정화도가 증가될 수 있다
제2 가스 공급 장치(150)가 챔버(110) 내에 배치된다. 제2 가스 공급 장치는 외부로부터 제2 반응 가스를 유입하여 기판(S) 상에 공급한다. 일 실시례에 따르면, 제2 가스 공급 장치(150)는 간격(d1)에 제2 반응 가스를 분사할 수 있도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 반응 가스는 기체 형태 또는 액체 소스를 기화시킨 증기의 형태로 챔버(110) 내부로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 반응 가스는 기판(S) 상에 결정성 박막이 형성되는 동안에 기상 으로부터 비결정성 물질이 상기 기판(S) 상에 형성되는 것을 억제하도록 기판(S) 상에서 작용할 수 있다. 상기 제2 반응 가스는 일례로서, 염화수소 등의 17족 원소를 포함하는 화합물 가스를 포함할 수 있다. 제2 반응 가스는 Cl계, F계 등의 반응성이 강한 원소를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 반응 가스로서 상술된 상기 화합물 가스들은 단독으로 사용될 수도 있지만, 도펀트(dopant)인 Ⅲ족 원소를 함유한 가스, 예를 들면, B2H6, B(CH3)3 등 ; Ⅴ족 원소를 함유한 가스, 예를 들자면, PH3 등 ; 헬륨, 아르곤, 네온 등의 불활성 가스 ; 수소 및 질소 등의 가스가 추가로 도입되어 함께 사용될 수 있다. 상기 추가로 도입되는 가스는 제2 가스 공급 장치(150)을 통해 상기 제2 반응 가스와 혼합하여 제공되거나, 별도의 가스 공급 장치(미도시)를 통해 제2 반응 가스와 분리되어 챔버(110)로 공급될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 반응 가스가 액체 소스를 기화시킨 증기의 형태로 제공되는 경우, 상기 증기를 챔버(110) 내부로 운반하는 운반 가스(carrier gas)가 부가적으로 사용될 수 있다. 상기 운반 가스의 예로는 수소, 질소, 헬륨, 아르곤 등 비반응성 가스가 사용될 수 있다.
상술된 박막 증착 장치(100)에서, 제1 반응 가스는 샤워 헤드(120)를 통하여 챔버(110) 내에 공급되고, 제2 반응 가스는 제2 가스 공급 장치(150)에 의하여 챔버(110) 내에 공급되는 구성을 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 반응 가스 또는 제2 반응 가스는 샤워 헤드(120) 또는 제2 가스 공급 장치(150)을 통하 여 챔버(110) 내로 공급될 수 있다.
상술한 본 발명의 제1 실시 예의 박막 증착 장치(100)에 따르면, 샤워 헤드(120)으로부터 제공된 제1 반응 가스는 챔버(110) 내에서 열선 구조체(131)에 의해 해리되어 결정성 나노 입자를 형성할 수 있다. 상기 결정성 나노 입자는 챔버(110) 내에서 상기 결정성 나노 입자(110)의 유형에 따라 음 또는 양으로 하전된 후에, 바이어스 인가부(190)에 의하여 형성된 전기장을 따라 기판(S) 상으로 유도되어, 기판(S) 상에서 결정성 박막으로 형성될 수 있다. 제2 가스 공급장치(150)로부터 제공된 제2 반응 가스는 상기 결정성 박막이 형성되는 동안, 기판(S) 상에서 비결정성 물질이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 형성하고자 하는 박막의 원소를 포함하는 상기 제1 반응 가스를 미리 기상에서 해리하여 결정성 나노 입자를 형성함으로써, 상기 결정성 나노 입자로부터 결정성 박막을 형성하는 공정이 저온의 기판 상에서 이루어질 수 있다. 따라서, 유리 또는 고분자 기판 등 다양한 형태의 기판이 사용될 수 있다. 상기 제2 반응 가스는 상기 제1 반응 가스로부터 비정질 물질이 기판에 형성되는 것을 방지함으로써, 형성되는 상기 결정성 박막의 결정도를 증가시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박막 증착 장치(200)는 기판(240)이 장입되는 챔버(215), 가스 공급 장치(220) 및 에너지원(230)을 포함한다. 박막 증착 장치(200)은 기판(240)에 전기장을 형성하는 바이어스 인가부(290) 를 추가적으로 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 박막 증착 장치(200)는 수평로 형태이며, 챔버(215)에 가스가 수평으로 공급되고 배기된다. 챔버(215)는 석영 재질의 튜브 형상일 수 있다.
가스 공급 장치(220)는 챔버(215) 내에 제1 반응 가스 또는 제2 반응 가스를 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 가스 공급 장치(220)는 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 별도의 배관을 통해 챔버(215) 내에 공급할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 가스 공급 장치(220)는 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 혼합한 후에 동일한 배관을 통해 챔버(215) 내에 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스는 기판(240) 상에 실질적으로 형성되는 박막의 원소를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 반응 가스는 기판(240) 상에 결정성 박막이 형성되는 동안에 비결정성 물질이 기판(240) 상에 형성되는 것을 억제하도록 기판 상에 작용할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스 또는 상기 제2 반응 가스는 기체 형태 또는 액체 소스를 기화시킨 증기의 형태로 챔버(215) 내부로 제공될 수 있다.
에너지원(230)이 기판(240)의 주위에 배치된다. 제2 실시 예에서 에너지원(230)은 발열체(230)일 수 있다. 발열체(230)의 재질은 그래파이트, 실리콘 등을 포함할 수 있으며, 봉, 판, 코일 등의 형태를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발열체(230)는 열을 방출하여, 기판(240) 상에 실질적으로 형성되는 박막의 원소를 포함하는 상기 제1 반응 가스를 해리시켜 결정성 나노 입자를 형성시킬 수 있다.
바이어스 인가부(290)가 챔버(215) 내에 배치된다. 일 실시 예에 따르면, 바이어스 인가부(290)는 기판(240)의 상부에 배치된 제1 플레이트(270), 제1 플레이트(270)에 대향하여 기판(240)의 하부에 배치된 제2 플레이트(275), 제1 플레이트(270)에 라인(271)으로 연결된 접지 장치(280) 및 제2 플레이트(275)에 라인(276)으로 연결된 전원(285)을 포함한다. 다르게는 접지 장치(280)가 제2 플레이트(275)에 라인(276)으로 연결되고, 전원(285)이 제1 플레이트(270)에 라인(271)으로 연결될 수 있다. 기판(240)은 제2 플레이트(275)의 제1 플레이트(270) 대향면 상에 배치되며, 제2 플레이트(275)에는 기판(240)을 안착시키기 위한 리세스가 형성될 수 있다.
제1 플레이트(270)는 접지 장치(280)에 의해 접지 연결되고, 제2 플레이트(275)는 전원(285)로부터의 교류 또는 직류 전압을 기판(240)의 하부에 인가할 수 있다. 이로써, 제1 플레이트(270) 및 기판(240) 사이에 전기장이 형성될 수 있다. 제1 플레이트(270) 및 제2 플레이트(275)의 재질은, 일례로서, 금속인 도전성 재질일 수 있다. 제1 플레이트(270) 및 제2 플레이트(275)의 크기는 기판(240)의 면적보다 클 수 있으며, 크기를 증착의 목적에 따라 변경시킬 수 있다. 전원(285)로부터 기판(240)의 하부에 인가되는 전압은 일례로서, +1000 내지 -1000 V의 범위이고, 직류, 주파수 0.01 Hz 내지 10 kHz의 교류 또는 직류 펄스의 형태로 인가할 수 있다.
바이어스 인가부(290)는 챔버(215) 내에서 상기 결정성 박막의 원소를 포함하는 가스가 해리되어 형성되는 하전된 결정성 나노 입자를 기판(240) 쪽으로 유도 할 수 있다. 이 경우, 상기 하전된 결정성 나노 입자는 상대적으로 큰 유속을 가지고 기판에 도달할 수 있다. 그 결과 상기 하전된 결정성 나노 입자로부터 형성되는 박막은 기판(240)과의 밀착력이 증가될 수 있으며, 상기 박막의 증착 속도가 증가될 수 있다. 그리고, 증착된 박막의 결정화도가 증가될 수 있다. 일 예로서, 인가되는 전기장이 교류 또는 펄스 직류인 경우, 상기 하전된 결정성 나노 입자의 기판(240) 도달에 의한 충격으로 인하여 발생되는 기판(240) 손상을 감소시킬 수 있다. 상술한 바이어스 인가부(290)의 구성은 제1 실시 예의 바이어스 인가부(190)에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 박막 증착 장치(300)는 기판(340)이 장입되는 챔버(315), 가스 공급 장치(320) 및 에너지원(330)을 포함한다. 박막 증착 장치(300)는 기판(340)에 전기장을 형성하는 바이어스 인가부(390)를 추가적으로 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 박막 증착 장치(300)는 수직로 형태로서 챔버(315)에 가스가 수직으로 공급되고 배기된다는 점을 제외하고는 박막 증착 장치(300)의 구성요소는 제2 실시 예에 따른 박막 증착 장치(200)의 구성요소와 유사하다. 따라서, 상술된 제2 실시예와 유사 또는 동일한 구성요소는 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 하전된 결정성 나노 입자는 가스의 유동에 따라 하방 으로 이동하다가 제1 플레이트(370)와 접촉할 수 있다. 따라서, 제1 플레이트(370)는 상기 하전된 결정성 나노 입자가 통과가능하도록 망상으로 제작될 수 있다. 상기 망상의 크기, 형태 및 설치 위치는 증착시키려는 목적에 따라 변경이 가능하다. 상술한 바이어스 인가부(390)의 구성은 제1 실시 예의 바이어스 인가부(190)에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 증착 장치의 예로서 도 1 내지 도 3과 관련하여 박막 증착 장치들(100, 200, 300)을 개시하였지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치는 이에 한정되지 않고, 당업자에게 자명하다면 다양한 변형예가 가능하며, 일례로서, 플라즈마 기상 증착 방법 또는 물리적 기상 증착 방법이 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 증착 방법을 설명하겠다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 증착 방법은 “하전된 나노 입자에 의한 박막 증착 기구 이론(이하, 하전된 나노입자 이론)”에 근거한다. 상기 하전된 나노 입자 이론에 의하면, 화학 증착 공정 중 기상에서 반응 가스들이 해리되어 전기적으로 하전된 나노 입자들이 먼저 생성되고 이 나노입자들이 기판에 증착되어 박막이 성장한다. 이러한 하전된 나노 입자 이론은 Nong M. Hwang 외, J. Crystal Growth 206 (1999) 177-186; Nong M. Hwang, J. Crystal Growth 204 (1999) 85-90; Nong M. Hwang, J. Crystal Growth 205 (1999) 59-63; Nong M. Hwang, J. Crystal Growth 198/199 (1999) 945-950; Nong-Moon Hwang 외, Int. Mat. Rev. 49 (2004) 49 171- 190; Nong-M. Hwangl 외, J. Ceramic Processing Res. 1 (2000) 34-44; Nong M. Hwang 외, J. Crystal Growth 218 (2000) 33-39; Nong M. Hwang 외, J. Crystal Growth 218 (2000) 40-44; Jn.-D. Jeon 외, J. Crystal Growth 213 (2000) 79-82; Woo S. Cheong 외, J. Crystal Growth 204 (1999) 52-61; S.-C. Lee, J. Crystal Growth 242 (2002) 463-470; Jin-Yong Kim 외, Pure Appl. Chem., vol.78 (2006) 1715-1722; Jean-Ho Song 외, Thin Solid Films 515 (2007) 7446-7450 등에 개시된 바 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 증착 기구를 설명하는 개념도이다. 도 4에서는 일 실시 예로서, 결정성 실리콘 막의 증착 기구를 도시하였으나, 다른 여러 유형의 결정성 막의 형성에도 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 챔버 내에 제1 반응 가스로서 실란(SiH4)이 제공된다. 실란은 일례로서, 고온의 열선 구조체(131)가 제공한 열에 의해 기상에서 실리콘(Si)과 수소(H)로 해리될 수 있으며, 해리된 상기 기상의 실리콘이 상기 챔버 내에서 과포화되면 실리콘은 석출될 수 있다. 석출되는 실리콘은 핵생성 및 성장하여, 기상에서 실리콘 나노입자를 형성할 수 있다. 기상에서 형성되는 실리콘 나노 입자는 상기 챔버의 벽이나 다른 입자의 표면과 접촉하여 내부 전하를 교환함으로써 하전될 수 있다. 한편, 상기 실리콘 나노 입자는 고온의 기상에서 결정성 나노 입자로 용이하게 성장할 수 있다. 상기 결정성 실리콘 나노 입자는 결정성을 가지 고 기판에 증착된다. 증착되는 상기 결정성 실리콘 나노 입자는 결정성 박막을 형성할 수 있는 시드(seed) 역할을 할 수 있다. 또, 상기 결정성 실리콘 나노 입자는 하전되어 있으므로, 상기 결정성 실리콘 나노 입자 사이 또는 상기 결정성 실리콘 나노 입자와 성장하는 표면 사이에 전기적 상호작용을 발생시켜 그 결과, 상기 결정성 실리콘 나노 입자는 규칙적인 배향을 가지며 상기 기판의 표면에 증착될 수 있다. 이 후, 상기 결정성 실리콘 나노 입자가 기판에 연속적으로 증착되어, 상기 기판 상에 결정성 실리콘 박막이 형성될 수 있다.
한편, 적어도 상기 결정성 실리콘 나노 입자가 상기 기판에 증착되는 동안에 제2 반응 가스, 일례로서, 염화 수소(HCl)가 기판에 공급될 수 있다. 염화 수소 가스는 상기 기판 상에 형성되는 비결정성 물질, 일례로서, 비결정 실리콘들과 반응하여 Si+Cll, Si+Hm (여기서, l,m 은 임의의 정수) 등을 형성함으로써, 기판으로부터 비결정 실리콘들을 탈리 또는 식각시킬 수 있다. 상기 비결정 실리콘들은 상기 챔버 내에서 상기 결정성 나노 입자를 형성하지 못한 실리콘 원자를 포함하는 기체의 반응기가 기판과 반응함으로써, 형성될 수 있다. 상기 비결정 실리콘들은, 실리콘 원자끼리 결합된 상기 결정성 나노 입자와 비교하여, 비교적 단원자 또는 단원자에 가까운 군집체 상태를 유지하므로 결정성 나노 입자보다 반응성이 더 클 수 있다. 따라서, 상기 염화 수소는 상기 비결정 실리콘들과 우선적으로 반응함으로써, 상기 기판으로부터 상기 비결정 실리콘들을 제거할 수 있다.
결과적으로, 상기 하전된 나노 입자 이론에 따른 증착 기구를 적용함으로써, 상기 결정성 실리콘 박막을 상기 기판 상에 형성할 수 있다. 상기 결정성 실리콘 나노입자는 기상에서 형성되므로, 기판은 상대적으로 저온일 수 있다. 따라서, 유리 또는 고분자를 포함하는 저온 기판을 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 제조 방법의 각 단계를 나타내는 흐름도이다. 도 5을 참조하면, S510 단계에서, 챔버 내에 기판이 제공된다. 상기 기판의 재질은 도정성 물질, 비도전성 물질 및 고분자 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 기판(S)는 금속기판, 고분자 기판 또는 금속 산화물 기판 일 수 있다.
이후, S520 단계에서, 상기 챔버 내에 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 공급한다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스는 상기 기판 상에 실질적으로 형성되는 박막의 원소를 포함할 수 있다. 상기 제1 반응 가스는 기체 형태 또는 액체 소스를 기화시킨 증기의 형태로 상기 챔버 내부로 제공될 수 있다.
실리콘 박막을 형성하는 경우, 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스는 SinH2n+2(여기서, n은 자연수)로 표시되는 실란계 화합물을 주체로 하는 가스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 반응 가스는 모노실란, 디실란, 트리실란, 테트라실란 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 모노실란, 디실란, 트리실란 또는 이를 포함한 혼합가스를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스는 SinH2n +2-mFm(여기서, n, m은 자연수로 m<2n+2이며, m은 0도 포함할 수 있다.)으로 표시되는 불화실란, 예를 들어, SiH3F, SiH2F2, SiHF3, SiF4, Si2F6, Si2HF5, Si3F8 ; SinR2n +2- mHm으로 표시되는 유기실란, 예를 들어, Si(CH3)H3, Si(CH3)2H2, Si(CH3)3H 등 또는 이들의 화합물이나 혼합물을 포함할 수 있다.
게르마늄 박막을 형성하는 경우, 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스는 GenH2n +2로 표시되는 게르마늄 가스, 예를 들면 GeH4, Ge2H6; GenH2n +2- mFm으로 표시되는 불화 게르마늄 가스, 예를 들면, GeF4 등 또는 이들의 화합물이나 혼합물을 포함할 수 있다.
탄소 박막이나 탄소 나노 튜브 또는 나노 와이어를 증착하는 경우, 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반응 가스는 탄화수소 가스, 예를 들면, CH4, C2H6, C3H8, C2H4, C2H2 등과 이외의 탄화수소 화합물을 포함할 수 있다.
상기 제1 반응 가스로서 상술된 상기 가스들은 단독으로 사용될 수도 있지만, 불소, 염소 등의 반응성이 있는 가스 ; 도펀트(dopant)인 Ⅲ족 원소를 함유한 가스, 예를 들자면, B2H6, B(CH3)3 등 ; Ⅴ족 원소를 함유한 가스, 예를 들자면, PH3 등 ; 헬륨, 아르곤, 네온 등의 불활성 가스 ; 수소 및 질소 등의 가스가 추가로 도입되어 함께 사용될 수 있다.
제2 반응 가스는 일례로서, 염화수소 등의 17족 원소를 포함하는 화합물 가스일 수 있다. 제2 반응 가스는 Cl계, F계 등의 반응성이 강한 원소를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 반응 가스로서 상술된 상기 화합물 가스들은 단독으로 사용될 수도 있지만, 도펀트(dopant)인 Ⅲ족 원소를 함유한 가스, 예를 들면, B2H6, B(CH3)3 등 ; Ⅴ족 원소를 함유한 가스, 예를 들자면, PH3 등 ; 헬륨, 아 르곤, 네온 등의 불활성 가스 ; 수소 및 질소 등의 가스가 추가로 도입되어 함께 사용될 수 있다.
S530 단계에서, 상기 제1 반응 가스를 해리하여 결정성 나노 입자를 형성한다. 상기 챔버 내에서 에너지원에 의하여 상기 제1 반응 가스가 해리되어 기상에서 상기 결정성 나노 입자가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 에너지원은 열 또는 플라즈마를 제공하여 상기 제1 반응 가스를 해리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 결정성 나노 입자는 생성되는 상기 결정성 나노 입자의 유형에 따라 음 또는 양의 전하를 띠도록 하전될 수 있다. 즉, 상기 결정성 나노 입자의 하전 상태는 상기 결정성 나노 입자가 생성되는 공정 조건, 일례로서, 상기 챔버 내의 압력, 온도 등에 따라 다르게 조절될 수 있다. 다른례로서, 상기 결정성 나노 입자의 하전 상태는 에너지원의 한 예인 열선 구조체(131)(도 1 참조)의 종류 및 화학 성분에 따라 다르게 조절될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판에 전기장을 형성하여 상기 하전된 결정성 나노 입자를 상기 기판으로 유도할 수 있다.
S540 단계에서, 상기 제2 반응 가스를 이용하여 상기 기판 상에 비결정성 물질의 형성을 억제한다. 즉, 제2 반응 가스를 이용하여 상기 기판 상에 상기 비결정성 물질이 성장하는 것을 억제하거나 이미 성장한 상기 비결정성 물질을 식각할 수 있다. 상기 비결정성 물질은 상기 기판에 형성되는 결정성 박막의 원소와 동일한 원소를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 반응 가스, 일례로서, 염화수소 가스는 상기 기판 상에 형성될 수 있는 비결정성 실리콘들과 반응하여 Si + Cll, Si + Hm(여기서, l, m은 임의의 정수) 등의 반응으로 상기 기판 상에서 비결정성 실리콘들을 탈리 또는 식각시킬 수 있다.
또, 상기 염화수소 가스는 상기 비결정성 실리콘들에 부착된 수소와 반응하여 상기 기판 상에서 상기 수소를 제거할 수 있다. 즉, 상기 염화수소 가스에서 해리된 염소 또는 수소는 상기 비결정성 실리콘들에 부착 또는 결합된 상기 수소와 반응하여 H + Cln, H + Ho(여기서, n, o는 임의의 정수) 등의 반응으로 기판 상에서 상기 수소를 제거할 수 있다.
S550 단계에서, 상기 기판 상에 제공된 상기 결정성 나노 입자로부터 결정성 박막을 형성한다. 상기 기판 상에 제공되는 상기 결정성 나노 입자는 결정성 박막을 형성할 수 있는 시드(seed) 역할을 할 수 있다. 또, 상기 결정성 나노 입자는 하전되어 있으므로, 상기 결정성 나노 입자 사이 또는 상기 결정성 나노 입자와 성장하는 상기 기판의 표면 사이에 전기적 상호작용이 발생하여 상기 결정성 나노 입자는 규칙적인 배향을 가지며 상기 기판 표면에 증착될 수 있다. 이로써, 상기 기판 상에 결정성 박막이 형성될 수 있다.
일례로서, 상기 결정성 박막은 실리콘 막, 질화 실리콘막, 게르마늄막, 탄소 박막, 탄소 나노튜브 또는 나노 와이어를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 S400 단계 및 상기 500 단계는 동시에 진행되거 나, 상기 S400 단계는 적어도 상기 S500 단계가 진행되는 동안 수행될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 챔버 내로 공급되는 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스의 비율이 조절됨으로써, 상기 기판 상에 형성되는 상기 결정성 박막의 결정도가 조절될 수 있다.
도 6은 염소(Cl)를 포함하는 분위기에서의 실리콘 과포화도를 전산으로 모사한 결과를 나타낸 그래프이다. 도 6은 전체 압력을 10 Torr로 유지할 때, 상기 챔버 내 기상에서 실리콘과 염소의 비율 또는 상기 챔버 내부 온도에 따른 기상에서 과포화된 실리콘의 몰 분율을 나타내고 있다.
도 6을 참조하면, 상기 기상 내에서 상기 염소의 비율이 증가할수록 전체 온도에 걸쳐서 상기 과포화된 실리콘의 몰 분율이 감소하는 것을 알 수 있으며, 동일한 실리콘 및 염소 비율에서는 온도가 증가함에 따라 상기 과포화된 실리콘의 몰 분율이 증가하였다가 다시 감소하는 것을 알 수 있다. 상기 결정성 실리콘 나노 입자는 상기 과포화 실리콘이 기상에서 핵생성 및 성장함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 동일한 실리콘 및 염소 비율에서는 1000℃ 내지 1500℃의 고온에서 상기 결정성 실리콘 나노 입자가 형성되고, 1000℃ 미만에서는 형성되는 상기 결정성 실리콘 나노 입자의 양이 급속히 감소할 것을 예측할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 박막 증착 장치(100)에서, 열선 구조체(131) 인근의 고온에서는 상기 제1 반응 가스로부터 상기 결정성 실리콘 나노 입자가 우선적으로 생성되고, 상대적으로 저온인 기판 인근에서는 상기 제1 반응 가스로부터 상기 결정성 실 리콘 나노 입자의 형성이 억제될 것을 예측할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 형성 방법에 따르면, 제1 반응 가스를 해리하여 결정성 나노 입자를 형성하고, 상기 결정성 나노 입자로부터 기판 상에 결정성 박막을 형성할 수 있다. 이때, 제2 반응 가스는 상기 제1 반응 가스로부터 해리된 비결정성 원소의 군집체가 상기 기판 상에 형성되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 기판 상에 형성되는 상기 결정성 박막의 결정도가 향상된다. 이러한 방법에 의해 결정성 박막의 결정도를 증가시키는 방법은 종래의 방법인 박막 증착 후에 추가적으로 실시하는 후열처리 공정 및 탈수소 공정 없이도 저온에서 고품위 결정성 박막을 형성할 수 있도록 한다. 그리고, 후열처리 공정 및 탈수소 공정의 생략에 의해 공정 시간 및 제작 단가를 절약할 수 있다. 또, 제조되는 박막의 결정성, 증착 두께 및 표면 상태를 사용자의 의도대로 조절할 수 있다.
그리고, 고품위의 결정성 박막을 저온에서 용이하게 제조할 수 있으므로, 상기 결정성 박막을 유기발광 표시 장치나 가요성 표시 장치 등의 표시수단이나 태양 전지 등 여러 전자 장치에 다양하게 응용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실험예를 설명한다.
[실험예]
도 1와 관련하여 상술한 제1 실시예의 박막 증착 장치를 이용하여 기판 상에 실리콘 박막을 형성하였다. 제1 반응 가스로는 10% 농도의 실란을 100sccm 사용하 였고, 열선 구조체는 필라멘트 형을 사용하였다. 상기 열선 구조체를 1600℃의 온도로 가열하여, 상기 제1 반응 가스를 해리하였다.
상기 제1 반응 가스의 공급과 동시에 제2 반응 가스로서 염화수소(순도 99.99%)를 표 1과 같이 그 유량을 변화시키면서 공급하여 박막을 각각 증착하였다. 상기 염화수소 가스가 사용되지 않은 (a)의 경우, 종래의 기술인 비교예에 해당하는 박막이다.
기판은 2.5 cm × 2.5 cm × 1 mm (두께)의 코닝 유리를 사용하였으며, 상기 기판 온도는 320℃를 유지하고 바이어스를 인가하였다. 챔버 내 공정 압력은 10 Torr로 유지하였으며, 공정 시간은 20 분으로 하였다.
| (a) | (b) | (c) | (d) | |
| 염화수소 유량 | 0 | 10 | 16 | 28 |
상기 염화수소의 유량에 따라 각각 증착된 박막들에 대하여 라만 분광기로 상기 박막들의 결정성을 측정하였다.
[평가]
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 염화수소 가스의 유량에 따라 달리 증착된 박막들을 라만 분광기로 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7을 참조하면, 비교예인 (a)인 경우, 증착된 박막내에서 비정질의 실리콘이 우세한 것을 관찰할 수 있으며, 염화수소 가스의 유량이 증가할수록 그래프들의 피크(Peak)가 실리콘 웨이퍼내의 결정질 실리콘 피크 쪽으로 이동하는 모습을 관찰할 수 있다. 따라서, 염화수소 가스의 유량이 증가함에 따라 박막의 결정성이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는 증가된 유량의 염화수소가 보다 효과적으로 비결정성 실리콘을 기판으로부터 제거하여 박막 내에 비정질 실리콘의 양을 줄였기 때문인 것으로 판단할 수 있다.
이상에서는 도면 및 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 증착 기구를 설명하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 제조 방법의 각 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 염소(Cl)를 포함하는 분위기에서의 실리콘 과포화도를 전산으로 모사한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 염화수소 가스의 유량에 따라 달리 증착된 박막들을 라만 분광기로 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
Claims (22)
- (a) 챔버 내에 기판을 제공하는 단계;(b) 상기 챔버 내에 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 공급하는 단계;(c) 상기 제1 반응 가스를 해리하여 결정성 나노 입자를 형성하는 단계;(d) 상기 제2 반응 가스를 이용하여 상기 기판 상에 비결정성 물질의 형성을 억제하는 단계; 및(e) 상기 기판 상에 제공된 상기 결정성 나노 입자로부터 결정성 박막을 형성하는 단계를포함하는 박막 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,(c) 단계에서,상기 결정성 나노 입자는, 형성되는 상기 결정성 나노 입자의 유형에 따라 음 또는 양의 전하를 갖도록 하전되는 박막 제조 방법.
- 제2 항에 있어서,상기 결정성 나노 입자의 하전 상태는 상기 결정성 나노 입자가 형성되는 상기 챔버 내의 압력 또는 온도에 따라 다르게 조절되는 박막 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 제1 반응 가스는 상기 결정성 박막의 원소를 포함하는 것인 박막 제조 방법.
- 제4 항에 있어서,상기 제1 반응 가스는 실란계 화합물, 게르마늄계 화합물 및 탄화수소계 화합물로 구성되는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 박막 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,(c) 단계는,상기 제1 반응 가스를 열 또는 플라즈마에 의해 해리하여 기상에서 상기 결정성 나노 입자를 형성하는 단계를 포함하는 박막 제조 방법.
- 제2 항에 있어서,(f) 상기 기판에 전기장을 형성하여 상기 하전된 결정성 나노 입자를 상기 기판으로 유도하는 단계를 추가적으로 더 포함하는 박막 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,(d) 단계는,상기 제2 반응 가스를 이용하여 상기 기판 상에 상기 비결정성 물질이 성장 하는 것을 억제하거나 이미 성장한 비결정성 물질을 식각하는 단계를 포함하는 박막 제조 방법.
- 제8 항에 있어서,상기 비결정성 물질은 상기 결정성 박막의 원소와 동일한 원소를 포함하는 박막 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 제2 반응 가스는 17족 원소를 포함하는 박막 제조 방법.
- 제10 항에 있어서,상기 제2 반응 가스는 플루오르계 또는 염소계 화합물을 포함하는 박막 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 결정성 박막의 결정도를 공급되는 상기 제1 반응 가스와 제2 반응 가스의 비율에 의해 결정하는 박막 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 형성되는 결정성 나노 입자의 량은 상기 제1 반응 가스로부터 해리된 원소의 온도에 따른 기상에서의 과포화도에 비례하는 박막 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 결정성 박막은 실리콘막, 질화 실리콘막, 게르마늄막, 탄소 박막, 탄소 나노튜브 및 나노와이어 중의 어느 하나를 포함하는 박막 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 (d) 및 상기 (e) 단계는 동시에 진행되는 박막 제조 방법.
- 내부에 기판이 장입되는 챔버;상기 챔버 내에 제1 반응 가스를 공급하는 제1 가스 공급 장치;상기 제1 반응 가스를 해리시켜 결정성 나노 입자를 형성하는 에너지원; 및상기 기판 상에서 비결정성 물질의 형성을 억제하는 제2 반응 가스를 제공하는 제2 가스 공급 장치를포함하는 박막 제조 장치.
- 제16 항에 있어서,상기 에너지원은 상기 제1 가스 공급 장치와 상기 기판 사이에 설치된 열선 구조체를 포함하는 박막 제조 장치.
- 제16 항에 있어서,상기 기판 상부에 개폐 가능하게 설치되며, 상기 제1 반응 가스 또는 상기 에너지원으로부터 방출되는 열을 기판에 대해 차단하는 기판 차단부를 추가적으로 더 포함하는 박막 제조 장치.
- 제16 항에 있어서,상기 기판과 연결되고 상기 기판에 전기장을 형성시키는 바이어스 인가부를 추가적으로 더 포함하는 박막 제조 장치.
- 제19 항에 있어서, 상기 바이어스 인가부는상기 기판의 상부에 설치된 제1 플레이트;상기 제1 플레이트에 대향하여 상기 기판의 하부에 설치된 제2 플레이트;상기 제1 및 제2 플레이트 중 어느 하나에 전압을 인가하는 전원; 및상기 제1 및 제2 플레이트 중 다른 하나를 접지시키는 접지 장치를 포함하는 박막 제조 장치.
- 제20 항에 있어서,상기 전압은 교류, 직류 및 펄스 직류 중 어느 하나인 것인 박막 제조 장치.
- 제20 항에 있어서,상기 기판은 상기 제2 플레이트의 상기 제1 플레이트 대향면 상에 놓이며, 상기 제1 플레이트에 상기 접지 장치가 연결되고, 상기 제2 플레이트에 상기 전원이 연결된 것인 박막 제조 장치.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/531,436 US20100136767A1 (en) | 2007-08-20 | 2008-08-19 | Method for production of thin film and apparatus for manufacturing the same |
| EP08793309A EP2181459A4 (en) | 2007-08-20 | 2008-08-19 | PROCESS FOR PRODUCING THIN FILM AND APPARATUS FOR MANUFACTURING THE SAME |
| PCT/KR2008/004795 WO2009025481A1 (en) | 2007-08-20 | 2008-08-19 | Method for production of thin film and apparatus for manufacturing the same |
| JP2009553530A JP2010521586A (ja) | 2007-08-20 | 2008-08-19 | 薄膜製造方法及び薄膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070083529 | 2007-08-20 | ||
| KR20070083529 | 2007-08-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090019691A true KR20090019691A (ko) | 2009-02-25 |
| KR101028416B1 KR101028416B1 (ko) | 2011-04-13 |
Family
ID=40687441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080076777A KR101028416B1 (ko) | 2007-08-20 | 2008-08-06 | 박막 제조 방법 및 박막 제조 장치 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100136767A1 (ko) |
| EP (1) | EP2181459A4 (ko) |
| JP (1) | JP2010521586A (ko) |
| KR (1) | KR101028416B1 (ko) |
| WO (1) | WO2009025481A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102148234A (zh) * | 2009-12-15 | 2011-08-10 | 三星移动显示器株式会社 | 薄膜沉积装置及制造有机发光显示设备的方法 |
| KR20130077488A (ko) * | 2011-12-29 | 2013-07-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 탄화규소 증착 방법 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021256A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Kochi Univ Of Technology | ナノ結晶シリコン薄膜の成膜方法及びナノ結晶シリコン薄膜、並びに該薄膜を成膜する成膜装置 |
| JP5393895B2 (ja) * | 2010-09-01 | 2014-01-22 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
| US9331220B2 (en) * | 2011-06-30 | 2016-05-03 | International Business Machines Corporation | Three-dimensional conductive electrode for solar cell |
| KR101367373B1 (ko) * | 2012-02-01 | 2014-03-14 | 서울대학교산학협력단 | 박막 제조 장치 |
| JP2012142586A (ja) * | 2012-02-20 | 2012-07-26 | Gas-Phase Growth Ltd | 膜形成材料および膜形成方法 |
| EP3287857B1 (fr) * | 2016-08-26 | 2019-04-03 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Procédé d'obtention d'un article à base de zircone ayant un aspect métallique |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228471A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Canon Inc | 堆積膜形成法 |
| US5225366A (en) * | 1990-06-22 | 1993-07-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Apparatus for and a method of growing thin films of elemental semiconductors |
| JPH09211203A (ja) * | 1996-02-07 | 1997-08-15 | Nikon Corp | 反射防止膜を有する光学物品及びその製造方法 |
| KR100210261B1 (ko) * | 1997-03-13 | 1999-07-15 | 이서봉 | 발열반응을 이용한 다결정 실리콘의 제조 방법 |
| JP2000100731A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
| TW455912B (en) * | 1999-01-22 | 2001-09-21 | Sony Corp | Method and apparatus for film deposition |
| JP4228458B2 (ja) * | 1999-03-16 | 2009-02-25 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US6586785B2 (en) * | 2000-06-29 | 2003-07-01 | California Institute Of Technology | Aerosol silicon nanoparticles for use in semiconductor device fabrication |
| US7183228B1 (en) * | 2001-11-01 | 2007-02-27 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Carbon nanotube growth |
| US7540920B2 (en) * | 2002-10-18 | 2009-06-02 | Applied Materials, Inc. | Silicon-containing layer deposition with silicon compounds |
| US20050163696A1 (en) * | 2004-01-28 | 2005-07-28 | Uhm Han S. | Synthesis of carbon nanotubes by making use of microwave plasma torch |
| KR101313705B1 (ko) * | 2005-06-24 | 2013-10-01 | 주성엔지니어링(주) | 저온 폴리 실리콘의 증착방법 및 이를 위한 플라즈마발생장치 |
-
2008
- 2008-08-06 KR KR1020080076777A patent/KR101028416B1/ko active IP Right Grant
- 2008-08-19 US US12/531,436 patent/US20100136767A1/en not_active Abandoned
- 2008-08-19 JP JP2009553530A patent/JP2010521586A/ja active Pending
- 2008-08-19 WO PCT/KR2008/004795 patent/WO2009025481A1/en active Application Filing
- 2008-08-19 EP EP08793309A patent/EP2181459A4/en not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102148234A (zh) * | 2009-12-15 | 2011-08-10 | 三星移动显示器株式会社 | 薄膜沉积装置及制造有机发光显示设备的方法 |
| KR20130077488A (ko) * | 2011-12-29 | 2013-07-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 탄화규소 증착 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010521586A (ja) | 2010-06-24 |
| WO2009025481A1 (en) | 2009-02-26 |
| EP2181459A4 (en) | 2010-12-29 |
| KR101028416B1 (ko) | 2011-04-13 |
| EP2181459A1 (en) | 2010-05-05 |
| US20100136767A1 (en) | 2010-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101028416B1 (ko) | 박막 제조 방법 및 박막 제조 장치 | |
| TWI405248B (zh) | 沉積摻雜碳之磊晶半導體層之方法、沉積半導體材料的方法與裝置及在反應腔室中之基板上形成電晶體設備之方法 | |
| JP4556329B2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| TWI466174B (zh) | 利用化學氣相沉積法形成置換性含碳摻雜結晶矽材料的方法 | |
| US7741144B2 (en) | Plasma treatment between deposition processes | |
| US20080026149A1 (en) | Methods and systems for selectively depositing si-containing films using chloropolysilanes | |
| US20100297832A1 (en) | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, substrate manufacturing method | |
| US7521341B2 (en) | Method of direct deposition of polycrystalline silicon | |
| CN103415911B (zh) | 催化化学气相成膜装置、使用该装置的成膜方法和催化剂体的表面处理方法 | |
| KR20150145265A (ko) | 엑시머 레이저 어닐링 후의 개선된 폴리-실리콘 품질을 갖는 다층 비정질 실리콘 구조 | |
| CN104412362A (zh) | 碳化硅外延晶片及其制备方法 | |
| US8642376B2 (en) | Methods for depositing a material atop a substrate | |
| US7727590B2 (en) | Robust filament assembly for a hot-wire chemical vapor deposition system | |
| RU2258764C1 (ru) | Способ и устройство для осаждения по меньшей мере частично кристаллического кремниевого слоя на подложку | |
| WO2008030047A1 (en) | Apparatus and method of depositing films using bias and charging behavior of nanoparticles formed during chemical vapor deposition | |
| US20150299897A1 (en) | Method for forming an epitaxial silicon layer | |
| KR101564331B1 (ko) | 전계제어장치를 구비한 열선 화학기상 증착장치 및 그를 이용한 박막 제조방법 | |
| KR100846718B1 (ko) | 바이어스를 이용한 막 증착 방법 | |
| KR100875712B1 (ko) | 전기장을 이용한 막 증착 장치 및 막 증착 방법 | |
| RU2769751C1 (ru) | Устройство для нанесения сверхтолстых слоев поликристаллического кремния | |
| JPH04298023A (ja) | 単結晶シリコン薄膜の製造方法 | |
| TW202407174A (zh) | 使用奈米粒子形成超晶格結構之方法 | |
| KR101367373B1 (ko) | 박막 제조 장치 | |
| KR100233146B1 (ko) | 다결정 실리콘의 제조 방법 | |
| JPS63196082A (ja) | 太陽電池の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150226 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160128 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170403 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180404 Year of fee payment: 8 |