KR20090086407A - 실리콘 도트 형성방법 및 장치 및 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치 - Google Patents

실리콘 도트 형성방법 및 장치 및 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090086407A
KR20090086407A KR1020097009409A KR20097009409A KR20090086407A KR 20090086407 A KR20090086407 A KR 20090086407A KR 1020097009409 A KR1020097009409 A KR 1020097009409A KR 20097009409 A KR20097009409 A KR 20097009409A KR 20090086407 A KR20090086407 A KR 20090086407A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
substrate
silicon
generation chamber
insulating film
Prior art date
Application number
KR1020097009409A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101043009B1 (ko
Inventor
아츠시 도묘
히로카즈 가키
에이지 다카하시
Original Assignee
닛신덴키 가부시키 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛신덴키 가부시키 가이샤 filed Critical 닛신덴키 가부시키 가이샤
Publication of KR20090086407A publication Critical patent/KR20090086407A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101043009B1 publication Critical patent/KR101043009B1/ko

Links

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
    • H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/18—Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates
    • C23C14/185—Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates by cathodic sputtering
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5846—Reactive treatment
    • C23C14/5853—Oxidation
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5846—Reactive treatment
    • C23C14/586—Nitriding
    • 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
    • C23C16/50—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 using electric discharges
    • C23C16/505—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 using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509—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 using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • 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
    • C23C16/56—After-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • 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
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure
    • 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
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/401—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/4011—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes
    • H01L29/40114—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes the electrodes comprising a conductor-insulator-conductor-insulator-semiconductor structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42324—Gate electrodes for transistors with a floating gate
    • H01L29/42332—Gate electrodes for transistors with a floating gate with the floating gate formed by two or more non connected parts, e.g. multi-particles flating gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/788—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating gate
    • H01L29/7881—Programmable transistors with only two possible levels of programmation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

본 발명은, 비교적 저온 하에서, 실리콘 도트의 결함발생이나 집합, 플라즈마 대미지를 억제하여, 입자 지름의 제어성 좋게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 실리콘 도트를 형성한다. 또, 비교적 저온 하에서, 실리콘 도트 입자 지름의 제어성 및 절연막 두께의 제어성 양호하게 기판 사이에서의 재현성 좋게 실리콘 도트 및 절연막을 형성한다. 저인덕턴스 내부 안테나(12, 22)로 실리콘 도트 형성용 가스(절연막 형성용 가스)로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키고, 상기 유도결합 플라즈마 하에서 기판(S)에 실리콘 도트(SiD)[절연막(F)]를 형성하고, 또한 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 기판(S)을 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 플라즈마가 안정화되면 기판(S)을 안정화 플라즈마를 향하게 하여 실리콘 도트 형성(절연막 형성)을 개시시키는 실리콘 도트 형성방법 및 장치(1)이다[실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치(A)].

Description

실리콘 도트 형성방법 및 장치 및 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR FORMING SILICON DOT AND SILICON DOT AND METHOD AND DEVICE FOR FORMING SUBSTRATE WITH INSULATING FILM}
본 발명은 전자 디바이스 재료나 발광재료 등으로서 사용되는 미소(微小) 크기의 실리콘 도트(소위 실리콘 나노입자)의 형성방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또 M0S형 커패시터, MOS형 FET 등의 반도체장치에 이용할 수 있는 실리콘 도트와 절연막을 겹쳐서 형성한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치에 관한 것이다.
실리콘 도트의 형성방법으로서는, 실리콘을 불활성 가스 중에서 엑시머 레이저 등을 사용하여 가열, 증발시켜 형성하는 물리적 방법이 알려져 있고, 또, 가스 중 증착법도 알려져 있다(가나가와현 산업기술 종합 연구소 연구 보고 No.9/2003 77∼78페이지 참조). 후자는, 레이저 대신 고주파유도가열이나 아크방전에 의해 실리콘을 가열, 증발시키는 방법이다.
또한, 예를 들면 일본국 특개2004-179658호 공보에는, CVD 챔버 내에 재료 가스로서 실란 및 디클로로실란을 차례로 도입하여, 가열한 기판 상에 실리콘 도트를 형성하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서는, 실리콘 도트 성장을 위한 핵 을 기판 상에 형성하는 공정을 거쳐, 상기 핵으로부터 실리콘 도트를 성장시킨다.
그런데, 실리콘을 레이저 조사에 의해 가열, 증발시키는 방법에서는, 균일하게 에너지밀도를 제어하여 레이저를 실리콘에 조사하는 것은 곤란하고, 실리콘 도트의 입자 지름이나 분포 밀도를 구비하는 것은 곤란하다.
가스 중 증착법에서도, 실리콘의 불균일한 가열이 일어나고, 그 때문에 실리콘 도트의 입자 지름이나 분포 밀도를 구비하는 것은 곤란하다.
또, 상기한 CVD법에 의한 실리콘 도트의 형성에서는, 실리콘 도트 성장의 것이 되는 핵을 기판 상에 형성함에 있어서, 기판을 550℃ 이상의 고온으로 가열할 필요가 있고, 내열온도가 낮은 기판을 채용할 수 없으며, 그 때문에 기판 재료의 선택 범위가 좁아진다. 또한, 실리콘 도트를 고열 하에 형성하면, 예를 들면 실리콘 도트 표면의 Si-H 결합이 끊어져 결함이 생기거나, 실리콘 도트끼리가 집합하는 등의 악영향이 있다.
이들에 의하여 비교적 저온 하에서 실리콘 도트를 형성하도록 플라즈마 CVD 법에 의한 실리콘 도트 형성방법 및 장치도 연구되어 있다.
절연성 막의 형성에 대해서는, 예를 들면 절연성 막 형성 대상 기판을 열산화시켜 절연성의 열산화 막을 형성하는 방법(예를 들면 실리콘 기판을 800℃∼900℃ 정도의 고온 하에서 열산화시켜 절연성의 산화 실리콘막을 형성하는 방법)이 알려져 있으나(예를 들면 상기 일본국 특개2004-179658호 공보 참조), 이 방법에서는 내열온도가 낮은 기판을 채용할 수 없고, 그 때문에 기판 재료의 선택범위가 좁아진다.
그러나, 절연막 형성용 가스를 플라즈마화하여, 상기 플라즈마 하에서 기판 상에 비교적 저온으로 절연막을 형성하는 플라즈마 CVD법에 의한 절연막 형성방법도 알려져 있다.
여기서 플라즈마 CVD법에 대하여 보면, 평행 평판 전극을 사용하여 용량 결합형 플라즈마를 생성시키는 방법이 종래부터 알려져 있으나, 이 방법에서는 전극을 대형화하기 위해서는 한계가 있어, 대면적의 기판에 막 형성 등의 플라즈마처리를 실시하기 위해서는 적합하지 않기 때문에, 오늘날에는 플라즈마생성실의 바깥쪽 또는 안쪽에 안테나를 설치하고, 상기 안테나에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마생성실 내 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키는 것이 주목받고 있다.
특히, 투입전력의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 등의 관점에서 플라즈마생성실 내에 안테나를 배치한 내부 안테나형의 유도결합 플라즈마 CVD 장치가 주목받고 있다. 이 타입의 플라즈마 CVD 장치는 예를 들면 일본국 특개2001-35697호 공보에 기재되어 있다.
일본국 특개2001-35697호 공보에는, 내부 안테나를 사용하면, 투입 고주파 전력의 증가에 의한 플라즈마의 고밀도화에 따른 안테나 도체의 정전결합에 의한 플라즈마 전위의 상승이 현저해져, 플라즈마생성실 내에 이상방전이 발생하기 쉬워지고, 플라즈마 전위의 상승에 의해 이온 가속 에너지가 커져, 기판 상에 형성되는 것의 플라즈마 대미지가 염려되기 때문에, 인가하는 고주파 전압의 저동작 전압화가 중요하고, 그 때문에 안테나의 인덕턴스 저감이 요구된다는 기재도 있다.
그리고, 안테나의 대형화에 따르는 인덕턴스의 증가를 억제하기 위하여, 안 테나는 주회(周回)하지 않고 종단하는 선형상 도체로 평면적 구조(2차원 구조)로 구성하고, 이에 따라 안테나 인덕턴스를 저감할 수 있다고 기재되어 있다.
[비특허문헌 1]
일본국 가나가와현 산업기술 종합 연구소 연구 보고 No.9/2003 77∼78페이지
[특허문헌 1]
일본국 특개2004-179658호 공보
[특허문헌 2]
일본국 특개2001-35697호 공보
그러나, 실리콘 도트나 절연막을 비교적 저온 하에서도 형성할 수 있도록 플라즈마 CVD 법을 채용하고, 또 투입전력의 이용효율을 향상시키는 등을 위하여 플라즈마생성실 내에 배치한 안테나를 사용하는 유도결합 플라즈마 CVD 방법을 채용하고, 또한 상기 내부 안테나로부터의 이상방전 및 피처리 기판이나 그 위에 형성되는 실리콘 도트 또는 절연막의 플라즈마에 의한 대미지를 억제하면서 고밀도 플라즈마를 생성시켜 원하는 실리콘 도트나 절연막을 형성하기 위하여 저인덕턴스화된 안테나를 채용하였다 하여도, 아직 문제가 있다.
즉, 본 발명자의 연구에 의하면, 플라즈마는 점등하면 즉시 안정된 상태가 되는 것은 아니고, 점등 후 불안정한 상태가 있고, 이상방전이 발생하는 경우도 있어, 플라즈마 점등 후 안정화까지 시간을 요하고, 또한 그 안정화하기까지 요하는 시간은, 동일한 플라즈마 CVD 장치를 사용하여, 가스 도입량, 투입전력 등의 플라즈마생성조건을 동일하게 하여도, 플라즈마를 점등시킬 때마다 변동한다.
그리고, 플라즈마가 불안정한 상태에서 실리콘 도트 형성을 개시하면, 실리콘 도트 입자 지름의 제어성이 악화하여, 복수의 실리콘 도트부착 기판 사이에서 실리콘 도트의 입자 지름에 허용할 수 없는 불균일이 생긴다.
또, 플라즈마가 불안정한 상태에서 절연막 형성을 개시하면, 막 두께의 제어성이 악화하여, 복수의 절연막부착 기판 사이에서 허용할 수 없는 막 두께 불균일이 생긴다.
예를 들면, MOS형 커패시터, MOS형 FET 등의 반도체장치에 이용할 수 있는 실리콘 도트나 절연막은, 실리콘 도트 입자 지름이나 절연막 두께가 예를 들면 10 nm 또는 그 전후로 매우 작고, 실리콘 도트 입자 지름이나 절연막 두께의 제어성이 악화된 것에서는, 요구되는 입자 지름의 실리콘 도트나 요구되는 두께의 절연막을 재현성 좋게 형성할 수 없다.
그래서 본 발명은, 예를 들면 일본국 특개2004-179658호 공보에 기재된 CVD 에 의한 실리콘 도트 형성과 비교하면 비교적 저온 하에서, 고온 하에서는 발생하는 경우가 있는 실리콘 도트의 결함 발생이나 실리콘 도트끼리의 집합을 억제하고, 또, 플라즈마에 의한 실리콘 도트의 대미지를 억제하고, 또한, 실리콘 도트 입자 지름의 제어성 좋게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 실리콘 도트를 형성할 수 있는 실리콘 도트 형성방법 및 장치를 제공하는 것을 제 1의 과제로 한다.
또 본 발명은, 비교적 저온 하에서, 고온 하에서는 발생하는 경우가 있는 실리콘 도트의 결함발생이나 실리콘 도트끼리의 집합을 억제하고, 또한, 플라즈마에의한 실리콘 도트나 절연막의 대미지를 억제하고, 또한, 실리콘 도트 입자 지름의 제어성 및 절연막 두께의 제어성 좋게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 실리콘 도트및 절연막을 형성할 수 있는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치를 제공하는 것을 제 2의 과제로 한다.
본 발명은, 상기 제 1 과제를 해결하기 위하여 다음의 실리콘 도트 형성방법 및 장치를 제공한다. 또, 본 발명은 상기 제 2 과제를 해결하기 위하여 다음의 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치를 제공한다.
또한, 이하의 기재에서 「제 1」이란 말은, 실리콘 도트 형성에 관한 플라즈마생성실, 안테나 등을 절연막 형성에 관한 플라즈마생성실, 안테나 등과 구별하기 위하여 붙인 말로서, 「제 1」이란 말이 붙여진 플라즈마생성실, 안테나 등은 실리콘 도트 형성을 위한 것을 나타내고 있다.
또, 이하의 기재에서 「제 2」이란 말은, 절연막 형성에 관한 플라즈마생성실, 안테나 등을 실리콘 도트 형성에 관한 플라즈마생성실, 안테나 등과 구별하기 위하여 붙인 말로서, 「제 2」라는 말이 붙여진 플라즈마생성실, 안테나 등은 절연막 형성을 위한 것을 나타내고 있다.
(1) 실리콘 도트 형성방법
제 1 플라즈마생성실 내에 설치된 저인덕턴스화된 제 1 안테나에 고주파 전력을 인가하여 상기 실 내로 공급되는 실리콘 도트 형성용 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키고, 상기 유도결합 플라즈마 하에서 상기 실 내에 배치되는 기판에 실리콘 도트를 형성하는 실리콘 도트 형성방법으로서, 실리콘 도트 형성에서는, 상기 제 1 플라즈마생성실에 생성시키는 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키는 실리콘 도트 형성방법.
(2) 실리콘 도트 형성장치
제 1 플라즈마생성실,
상기 제 1 플라즈마생성실 내에 실리콘 도트 형성용 가스를 공급하는 제 1 가스공급장치, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 설치된 저인덕턴스화된 제 1 안테나,
상기 제 1 안테나에 고주파 전력을 인가하여 상기 제 1 가스공급장치로부터 상기 제 1 플라즈마생성실로 공급되는 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키기 위한 제 1 고주파 전력 인가장치,
실리콘 도트 형성에 있어서, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 실리콘 도트 형성 대상 기판을 상기 제 1 플라즈마생성실 내의 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않은 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하는 제 1 플라즈마상태 대응장치,
상기 제 1 플라즈마생성 내에 생성되는 상기 플라즈마의 상태를 파악하는 제 1 플라즈마상태 파악장치 및 상기 제 1 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악되는 상기 제 1 플라즈마생성실 내의 플라즈마상태가 불안정상태에 있을 때는 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하도록 상기 제 1 플라즈마상태 대응장치를 제어하는 제 1 제어부를 포함하고 있는 실리콘 도트 형성장치.
(3) 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법
기판 상에 실리콘 도트를 적어도 1회, 절연막을 적어도 1회 형성하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법으로서,
실리콘 도트에 대해서는 본 발명에 관한 실리콘 도트 형성방법에 의해 형성하고,
절연막에 대해서는, 제 2 플라즈마생성실 내에 설치된 저인덕턴스화된 제 2 안테나에 고주파 전력을 인가하여 상기 실 내로 공급되는 절연막 형성용 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키고, 상기 유도결합 플라즈마 하에서 상기 실 내에 배치되는 기판에 절연막을 형성하는 절연막 형성방법을 채용하며, 상기 절연막 형성방법에 의한 절연막 형성에서는, 상기 제 2 플라즈마생성실에 생성시키는 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 절연막 형성을 개시시키고,
실리콘 도트 형성 후에 절연막을 형성할 때는, 상기 기판을 상기 기판이 있는 실(제 1 플라즈마생성실 또는 뒤에서 설명하는 종단 처리실을 사용할 때는 상기 종단 처리실)로부터 상기 제 2 플라즈마생성실로, 상기 양 실을 외부로부터 기밀하게 연통시키는 기판 반송통로(제 1 및 제 2 플라즈마생성실을 연결하는 기판 반송통로, 뒤에서 설명하는 종단 처리실을 사용할 때는 상기 종단 처리실과 제 2 플라즈마생성실을 직접 또는 제 1 플라즈마생성실을 거쳐 연결하는 기판 반송통로 등)를 통하여 이동시키고, 절연막 형성 후에 실리콘 도트를 형성할 때는, 상기 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실에서 상기 제 1 플라즈마생성실로, 상기 양 실을 외부로부터 기밀하게 연통시키는 기판 반송통로(제 2 플라즈마생성실을 직접 또는 뒤에서 설명하는 종단 처리실을 거쳐 제 1 플라즈마생성실로 연결하는 기판 반송통로 등)를 통하여 이동시키는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법.
(4) 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치
본 발명에 관한 실리콘 도트 형성장치와 절연막 형성장치를 포함하고 있고,
상기 절연막 형성장치는,
제 2 플라즈마생성실,
상기 제 2 플라즈마생성실 내로 절연막 형성용 가스를 공급하는 제 2 가스공급장치,
상기 제 2 플라즈마생성실 내에 설치된 저인덕턴스화된 제 2 안테나,
상기 제 2 안테나에 고주파 전력을 인가하여 상기 제 2 가스공급장치로부터 상기 제 2 플라즈마생성실로 공급되는 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키기 위한 제 2 고주파 전력 인가장치,
절연막 형성에 있어서 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실 내의 플라즈마가 불안정한 동안은 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하는 제 2 플라즈마상태 대응장치,
상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 상기 플라즈마의 상태를 파악하는 제 2 플라즈마상태 파악장치 및
상기 제 2 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악되는 상기 제 2 플라즈마생성실 내의 플라즈마상태가 불안정 상태에 있을 때는 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하도록 상기 제 2 플라즈마상태 대응장치를 제어하는 제 2 제어부를 포함하고 있고,
상기 제 1 플라즈마생성실 및 제 2 플라즈마생성실은, 상기 양 실 사이에서 상기 기판을 반송하기 위한 기판 반송통로를 거쳐 외부로부터 기밀하게 연달아 설치되어 있는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치.
여기서「실리콘 도트」란, 그 입자 지름이 대략 1 nm 내지 10 nm 정도의 미소 입자 지름의 실리콘 도트이다.
또, 절연막은, 예를 들면 그 두께가 대략 1 nm 내지 100 nm 정도, 더욱 바람직하게는 2 nm 내지 20 nm 정도의 것이다.
또, 「저인덕턴스화된 안테나」란 플라즈마생성실 내의 플라즈마생성영역 주위를 고리형상으로 주회하여 둘러싸는 대형 안테나와 비교하면 저인덕턴스의 안테나이고, 플라즈마생성실 내의 플라즈마생성영역에 면하여, 상기 플라즈마생성영역주위를 고리형상으로 주회하지 않고, 종단하는 끝부를 가지는 비교적 짧은 안테나이다. 대표예로서, U자 형상 안테나를 들 수 있다. 상기 U자 형상 안테나에는, 문자 그대로 U자형의 안테나 외에, 문(門) 형상 또는 ㄷ자 형상 안테나, 반원 형상 등의 원호 형상 안테나, 원호 형상 부분에 직선 형상 부분을 늘어 세운 형상의 안테나 등도 포함된다.
상기 저인덕턴스화된 안테나는, 예를 들면, 인덕턴스(L)가 200 × 10-9[H]∼(230) × 10-9[H] 정도 이하의 것으로, 안테나에 대한 투입 고주파 전력의 주파수를 13.56 MHz라 하면, 임피던스(｜Z｜)가 45Ω 정도 이하, 나아가서는 18Ω∼20Ω 정도 이하의 것을 들 수 있다.
또, 「플라즈마상태 파악장치」는, 플라즈마가 불안정상태에 있는지, 안정화된 상태에 있는지를 파악할 수 있는 것이면 되고, 대표예로서, 플라즈마로부터의 발광의 분광강도(스펙트럼 강도)에 의거하여 플라즈마가 불안정상태에 있는지, 안정화된 상태에 있는지를 파악할 수 있는 것을 들 수 있다.
본 발명에 관한 실리콘 도트 형성방법 및 장치에 의하면, 내부 안테나형의 유도결합 플라즈마 CVD 방식에 의하여 약 250℃ 정도 이하의 비교적 저온 하에서도, 고온 하에서는 발생하는 경우가 있는 결함이나 실리콘 도트끼리의 집합의 발생을 억제하고, 또, 저인덕턴스화된, 제 1 플라즈마생성실 내 설치의 내부 안테나(제 1 안테나)의 채용에 의하여 고밀도 플라즈마를 형성하고, 그러나, 플라즈마에 의한 기판이나 그 위에 형성되는 실리콘 도트의 대미지를 억제하여 실리콘 도트를 형성할 수 있다.
또, 실리콘 도트 형성에서는, 상기 제 1 플라즈마생성실에 생성시키는 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키기 때문에, 실리콘 도트 입자 지름의 제어성 양호하게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 실리콘 도트를 형성할 수 있다.
본 발명에 관한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치에 의하면, 상기 실리콘 도트 형성방법 및 실리콘 도트 형성장치를 각각 채용하고 있기 때문에, 실리콘 도트에서는, 비교적 저온 하에서, 고온 하에서는 발생하는 경우가 있는 결함발생이나 실리콘 도트끼리의 집합을 억제하여, 또 플라즈마 대미지가 억제된 실리콘 도트를 형성할 수 있다. 또, 실리콘 도트 입자 지름의 제어성 양호하게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 실리콘 도트를 형성할 수 있다.
절연막에 대해서는, 이것도 내부 안테나형의 유도결합 플라즈마 CVD 방식에 의하여 약 250℃ 정도 이하의 비교적 저온 하에서도, 또 저인덕턴스화된 제 2 플라즈마생성실 내 설치의 내부 안테나(제 2 안테나)의 채용에 의하여 고밀도 플라즈마를 형성하고, 그러나 플라즈마에 의한 절연막 또는 먼저 형성되는 경우가 있는 실리콘 도트의 대미지를 억제하면서, 절연막을 형성할 수 있다.
또, 절연막 형성에서는, 상기 제 2 플라즈마생성실에 생성시키는 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 절연막 형성을 개시시키기 때문에, 절연막 두께의 제어성 양호하게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 절연막을 형성할 수 있다.
실리콘 도트 형성 후에 절연막을 형성할 때는, 상기 기판을 상기 기판이 있는 실(제 1 플라즈마생성실 또는 뒤에서 설명하는 종단 처리실을 사용할 때는 상기 종단 처리실)로부터 상기 제 2 플라즈마생성실로, 상기 양 실을 외부로부터 기밀하게 연통시키는 기판 반송통로를 통하여 이동시키고, 절연막 형성 후에 실리콘 도트를 형성할 때는, 상기 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실에서 상기 제 1 플라즈마생성실로, 상기 양 실을 외부로부터 기밀하게 연통시키는 기판 반송통로를 통하여 이동시키기 때문에(장치에서는 그와 같이 이동시킬 수 있기 때문에), 이미 형성된 실리콘 도트나 절연막에 대기(大氣) 중의 바람직하지 않은 불순물이 부착되거나 혼입하는 것이 억제되고, 그 만큼 양호한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판을 제공할 수 있다.
(5) 실리콘 도트 형성방법 및 장치에 대한 더 한층의 설명
본 발명에 관한 실리콘 도트 형성방법에서는, 제 1 플라즈마생성실의 플라즈마가 안정화된 상태에서 실리콘 도트를 형성하나, 그 경우, 예를 들면,
상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 실 내에 생성되는 플라즈마로부터 차폐하기 위한 개폐 가능한 셔터장치를 설치하여 두고, 실리콘 도트 형성에 있어서는, 상기 제 1 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 셔터장치에 의해 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 차폐하여 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 셔터장치를 개방하여 상기 안정화된 플라즈마 하에서 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키도록 하여도 된다.
또 다른 방법으로서, 예를 들면, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 실 내에 생성되는 플라즈마로부터 퇴피시키는 기판 퇴피장치를 설치하여 두고, 실리콘 도트 형성에서는, 상기 제 1 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 기판 퇴피장치에 의해 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 퇴피시켜 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판 퇴피장치에 의해 상기 기판을 상기 안정화된 플라즈마를 향하는 위치에 배치하여 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키도록 하여도 된다.
어쨌든, 본 발명에 관한 실리콘 도트 형성방법에 있어서, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마의 불안정상태 및 안정화상태는, 예를 들면 상기 제 1 플라즈마 생성실에 대하여 설치된 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악하면 된다.
또, 본 발명에 관한 실리콘 도트 형성장치에서는, 상기 제 1 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악되는 상기 제 1 플라즈마생성실 내의 플라즈마상태가 불안정상태에 있을 때는 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하 도록 상기 제 1 플라즈마상태 대응장치를 제어하는 제 1 제어부를 포함하고 있으나, 이와 같은 제 1 플라즈마상태 대응장치로서는,
예를 들면, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 상기 기판을 상기 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마로부터 차폐하고 또는 상기 플라즈마를 향하게 하는 개폐 가능한 셔터장치나, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 상기 기판을 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마로부터 퇴피시키거나 또는 상기 퇴피위치로부터 상기 플라즈마를 향하는 위치에 배치하는 기판 퇴피장치를 채용할 수 있다.
셔터장치를 채용하는 경우, 상기 제 1 제어부는, 상기 기판에 대한 실리콘 도트 형성에 있어서, 상기 제 1 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 셔터장치에 의해 상기 기판이 상기 플라즈마로부터 차폐되어 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 셔터장치가 개방되어 상기 안정화 플라즈마 하에서 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성이 개시되도록 상기 셔터장치를 제어하는 것으로 하면 된다.
기판 퇴피장치를 채용하는 경우는, 상기 제 1 제어부는, 상기 기판에 대한 실리콘 도트 형성에 있어서, 상기 제 1 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 기판 퇴피장치가 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 퇴피시켜 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판 퇴피장치가 상기 기판을 상기 안정화된 플라즈마를 향하는 위치에 배치하도록 상기 기판 퇴피장치를 제어하는 것으로 하면 된다.
본 발명에 관한 실리콘 도트 형성방법에서는, 예를 들면,
상기 실리콘 도트의 형성에서는, 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 실란계 가스 및 수소가스를 공급하고, 이들 가스로부터 상기 유도결합 플라즈마를 생성시키며, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시킬 수 있다.
또, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 미리 실리콘 스퍼터 타겟을 설치하여 두고, 상기 실리콘 도트의 형성에서는, 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 스퍼터링용 가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하여 상기 스퍼터링용 가스로부터 상기 유도결합 플라즈마를 생성시키고, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여, 상기 안정화된 플라즈마에 의한 상기 실리콘 스퍼터 타겟의 케미컬 스퍼터링에 의해 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시킬 수도 있다.
이 경우, 「실리콘 스퍼터 타겟」으로서는, 시판의 실리콘 웨이퍼, 타겟 기판에 실리콘막을 형성한 것 등을 채용할 수 있다. 타깃 기판에 실리콘막을 형성한 실리콘 스퍼터 타겟은, 예를 들면, 실리콘 도트 형성장치와는 별도의 독립된, 또는 상기 실리콘 도트 형성장치의 상기 제 1 플라즈마생성실에 외부로부터 기밀하게(외기에 닿지 않도록) 연달아 설치된 성막장치(예를 들면 유도결합 플라즈마 CVD 장치 등의 플라즈마 CVD 장치)로 타겟 기판에 실리콘막을 형성하고, 이와 같이 하여 얻은 실리콘 스퍼터 타겟을 제 1 플라즈마생성실로 반입, 설치하면 된다.
또, 상기 실리콘 도트 형성에 앞서, 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 실리콘막 형성용 가스를 공급하여 상기 가스를 상기 제 1 안테나에 대한 고주파 전력 인가에 의해 플라즈마화시키고, 상기 플라즈마 하에서 상기 제 1 플라즈마생성실 내의 실리콘막 형성 대상 부재에 실리콘막을 형성하여 두고, 상기 실리콘 도트의 형성에 있어서는, 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 스퍼터링용 가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하여 상기 스퍼터링용 가스로부터 상기 유도결합 플라즈마를 생성시키고, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있은 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면, 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여, 상기 안정화된 플라즈마에 의한 상기실리콘막의 케미컬 스퍼터링에 의해 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키도록 하여도 된다.
여기서 「제 1 플라즈마생성실 내의 실리콘막 형성 대상 부재」란, 제 1 플라즈마생성실 내 벽 및 제 1 플라즈마생성실 내에 설치하여도 되는 타겟 기판 중 적어도 한쪽이다.
또, 「실리콘막 형성용 가스」는, 가스종의 점에서 말하면, 「실리콘 도트 형성용 가스」와 동일한 것이어도 된다. 실리콘막 형성용 가스는 대표예로서 실란계 가스 및 수소가스의 양자로 이루어지는 가스를 들 수 있다.
또, 스퍼터링용 가스로서는, 대표예로서 수소가스를 들 수 있다.
이상 설명한 실리콘 도트 형성방법의 실리콘 도트 형성의 몇가지 예에 관련하여 본 발명에 관한 실리콘 도트 형성장치에서는 다음과 같이 하여도 된다.
즉, 예를 들면, 실리콘 도트 형성장치에서의 상기 제 1 가스공급장치는, 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 실란계 가스 및 수소가스를 상기 제 1 플라즈마생성실로 공급하는 것으로 하여도 된다.
또, 제 1 플라즈마생성실 내에 실리콘 스퍼터 타겟을 설치하여 두고, 상기 제 1 가스공급장치는 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 플라즈마화됨으로써 상기 실리콘 스퍼터 타겟을 케미컬 스퍼터링하는 스퍼터링용 가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하는 것으로 하여도 된다.
또한, 상기 실리콘 도트 형성에 앞서, 상기 제 1 플라즈마생성실 내의 실리콘막 형성 대상 부재에, 플라즈마화됨으로써 실리콘막을 형성하는 실리콘막 형성용가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하는 실리콘막 형성용 가스공급장치를 설치하고, 상기 제 1 가스공급장치는 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 플라즈마화됨으로써 상기 실리콘막을 케미컬 스퍼터링하는 스퍼터링용 가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하는 것으로 하여도 된다.
그런데, 실리콘 도트는, 그 표면이 산소나 질소 등으로 종단 처리되어 있는 것이 바람직하다. 여기서 「산소나 질소 등에 의한 종단 처리」란, 실리콘 도트의 표면에 산소나, 질소가 결합하여, (Si-O)결합이나, (Si-N)결합, 또는 (Si-O-N)결합등을 일으키게 하는 것을 말한다.
이와 같은 종단 처리에 의한 산소나 질소의 결합은, 종단 처리 전의 실리콘 도트 표면에, 예를 들면, 댕글링결합(uncombined dangling bond)과 같은 결함이 있더라도, 이것을 보충하는 것 처럼 기능하여, 실리콘 도트 전체로서 실질상 결함이 억제된 양질의 도트 상태를 형성한다. 이와 같은 종단 처리가 실시된 실리콘 도트는 전자 디바이스의 재료로서 이용된 경우, 상기 디바이스에 요구되는 특성이 향상한다. 예를 들면, TFT 재료로서 사용된 경우, TFT에서의 전자 이동도를 향상시키거나, OFF 전류를 저감시킬 수 있다. 또, 장시간의 TFT 사용에서도 전압전류 특성이 변화되기 어려운 등의 신뢰성이 향상한다.
그래서 본 발명에 관한 실리콘 도트 형성방법에서는, 실리콘 도트 형성 후에, 산소함유 가스 및 질소함유 가스로부터 선택된 적어도 일종의 종단 처리용 가스에 고주파 전력을 인가함으로써 발생시킨 종단 처리용 플라즈마 하에서 상기 실리콘 도트의 표면을 종단 처리하여도 된다.
이 종단 처리는 제 1 플라즈마생성실에서 행하여도 되나, 제 1 플라즈마생성실에서 실리콘 도트 형성 후, 상기 실리콘 도트를 형성한 기판을 상기 플라즈마생성실에 연달아 설치된 종단 처리실로 반입하여, 상기 종단 처리실에서 상기 종단 처리를 실시하여도 된다.
이것에 관련하여, 본 발명에 관한 실리콘 도트 형성장치는, 실리콘 도트 형성 후에 제 1 플라즈마생성실 내로 산소함유 가스 및 질소함유 가스로부터 선택된 적어도 일종의 종단 처리용 가스를 공급하는 종단 처리용 가스공급장치를 더 포함하고 있어도 된다.
또는 상기 제 1 플라즈마생성실에서 실리콘 도트가 형성된 기판을 반입 가능하게 상기 제 1 플라즈마생성실에 연달아 설치된 종단 처리실로서, 제 1 플라즈마생성실에서 반입되는 상기 기판 상의 실리콘 도트에, 산소함유 가스 및 질소함유 가스로부터 선택된 적어도 일종의 종단 처리용 가스에 고주파 전력을 인가함으로써 발생시킨 종단 처리용 플라즈마 하에서 종단 처리를 실시하는 종단 처리실을 더 포함하고 있어도 된다.
어쨌든 종단 처리를 실시하는 경우, 이미 설명한 바와 같은 플라즈마상태 대응장치를 사용하는 등으로 하여, 안정화된 종단 처리용 가스 플라즈마 하에서 종단 처리를 실시하여도 된다.
종단 처리용 산소함유 가스로서는, 산소가스나 산화질소(N20)가스를 예시할 수 있고, 질소함유 가스로서는, 질소가스나 암모니아(NH4)가스를 예시할 수 있다.
어쨌든, 본 발명에 관한 실리콘 도트 형성방법 및 장치는, 실리콘 도트에 겹쳐서 절연막 등을 형성하는 경우뿐만 아니라, 실리콘 도트만을 형성해야 하는 경우에도 이용할 수 있다.
(6) 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치에 대한 더 한층의 설명
본 발명에 관한 실리콘 도트 및 절연막부착과 기판의 형성방법에서는, 절연막 형성에 있어서, 제 2 플라즈마생성실의 플라즈마가 안정화된 상태에서 절연막을 형성하나, 그 경우, 예를 들면,
상기 제 2 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마로부터 차폐하기 위한 개폐 가능한 셔터장치를 설치하여 두고, 절연막 형성에서는, 상기 제 2 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 셔터장치에 의해 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 차폐하여 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 셔터장치를 개방하여 상기 안정화된 플라즈마 하에서 상기 기판 상에 절연막 형성을 개시시켜도 된다.
또, 다른 방법으로서, 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마로부터 퇴피시키는 기판 퇴피장치를 설치하여 두고, 절연막 형성에서는, 상기 제 2 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 기판 퇴피장치에 의해 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 퇴피시켜 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판 퇴피장치에 의해 상기 기판을 상기 안정화된 플라즈마를 향하는 위치에 배치하여 상기 기판 상에 절연막 형성을 개시시켜도 된다.
어쨌든, 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 상기 플라즈마의 불안정상태 및 안정화상태는, 예를 들면, 상기 제 2 플라즈마생성실에 대하여 설치된 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악할 수 있다.
또, 상기 기판은 기판 가열 히터를 가지는 기판 홀더로 지지시키고, 실리콘 도트 형성 후에 절연막을 형성함에 있어서 상기 기판을 상기 기판이 있는 실로부터 상기 제 2 플라즈마생성실측으로 상기 기판 반송통로를 통하여 이동시킬 때 및 절연막 형성 후에 실리콘 도트를 형성함에 있어서 상기 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실에서 상기 제 1 플라즈마생성실측으로 상기 기판 반송통로를 통하여 이동시킬 때에는, 상기 기판을 상기 기판 홀더마다 이동시키도록 하여도 된다.
이와 같이 하면, 기판을 기판 홀더로부터 빼어 이동시키는 경우보다, 다음의 실리콘 도트 형성 또는 절연막 형성에 있어서 기판을 신속하게 원하는 온도로 상승시킬 수 있다.
이것에 관련하여 본 발명에 관한 실리콘 도트 및 절연막 형성장치에서는, 기판 가열 히터를 가지는 기판 홀더 및 상기 기판 홀더의 반송장치를 설치하고, 상기 기판 홀더 반송장치가, 실리콘 도트 형성 후에 절연막을 형성함에 있어서 상기 기판을 제 1 플라즈마생성실에서 상기 제 2 플라즈마생성실측으로 상기 기판 반송통로를 통하여 이동시킬 때 및 절연막 형성 후에 실리콘 도트를 형성함에 있어서 상기 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실에서 상기 제 1 플라즈마생성실측으로 상기 기판 반송통로를 통하여 이동시킬 때, 상기 기판을 상기 기판 홀더마다 이동시키도록 하여도 된다.
또한, 기판의 지지에 있어서 기판 가열 히터를 가지는 기판 홀더를 채용하고, 또한 실리콘 도트 형성이나 절연막 형성에서 이미 설명한 바와 같은 기판 퇴피장치를 채용하는 경우, 기판의 퇴피 및 플라즈마를 향하는 위치로의 배치에서는, 상기 기판 퇴피장치에, 상기 기판 홀더에 지지된 기판을 상기 기판 홀더마다 퇴피시키고 또는 플라즈마를 향하는 위치에 배치시키도록 하여도 된다.
어쨌든, 상기 절연막 형성에 있어서의 절연막종에 관련하여 말하면, 예를 들면, 상기 제 2 플라즈마생성실 내로 상기 절연막 형성용 가스로서 실란계 가스 및 산소가스를 도입하고, 이들 가스로부터 상기 유도결합 플라즈마를 생성시켜, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있은 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 산화 실리콘 절연막을 형성 개시시키는 경우를 들 수 있다.
이것에 관련하여 본 발명에 관한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치에서는, 상기 절연막 형성장치의 제 2 가스공급장치를, 상기 절연막 형성용 가스로서 산화 실리콘 절연막 형성용 실란계 가스 및 산소가스를 상기 제 2 플라즈마생성실 내로 공급하는 것으로 하여도 된다.
본 발명에 관한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치에서는, 절연막 형성에 관하여, 상기 제 2 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악되는 상기 제 2 플라즈마생성실 내의 플라즈마상태가 불안정상태에 있을 때는 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하도록 상기 제 2 플라즈마상태 대응장치를 제어하는 제 2 제어부를 포함하고 있다.
이 경우, 상기 제 2 플라즈마상태 대응장치로서는, 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 배치되는 상기 기판을 상기 플라즈마생성실 내에 생성되는 상기 플라즈마로부터 차폐하거나 또는 상기 플라즈마를 향하게 하는 개폐 가능한 셔터장치나, 상기제 2 플라즈마생성실 내에 배치되는 상기 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 상기 플라즈마로부터 퇴피시키거나 또는 상기 퇴피위치로부터 상기 플라즈마를 향하는 위치에 배치하는 기판 퇴피장치를 예시할 수 있다.
셔터장치를 채용하는 경우, 상기 제 2 제어부는, 기판에 대한 절연막 형성에 있어서, 상기 제 2 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 셔터장치에 의해 상기 기판이 상기 플라즈마로부터 차폐되어 불안정 플라즈마에 노출되지않은 상태가 되고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 셔터장치가 개방되어 상기 안정화 플라즈마 하에서 상기 기판 상에 절연막 형성이 개시되도록 상기 셔터장치를 제어하는 것으로 하면 된다.
기판 퇴피장치를 채용하는 경우, 상기 제 2 제어부는, 상기 기판에 대한 절연막 형성에 있어서, 상기 제 2 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 기판 퇴피장치가 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 퇴피시켜 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판 퇴피장치가 상기 기판을 상기 안정화된 플라즈마를 향하는 위치에 배치하도록 상기 기판 퇴피장치를 제어하는 것으로 하면 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 비교적 저온 하에서, 고온 하에서는 발생하는 경우가 있는 실리콘 도트의 결함 발생이나 실리콘 도트끼리의 집합을 억제하여, 또, 플라즈마에 의한 실리콘 도트의 대미지를 억제하여, 또한 실리콘 도트 입자 지름의 제어성 좋게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 실리콘 도트를 형성할 수 있는 실리콘 도트 형성방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 비교적 저온 하에서, 고온 하에서는 발생하는 경우가 있는 실리콘 도트의 결함 발생이나 실리콘 도트끼리의 집합을 억제하여, 또 플라즈마에 의한 실리콘 도트나 절연막의 대미지를 억제하여, 또한, 실리콘 도트 입자 지름의 제어성 및 절연막 두께의 제어성 좋게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 실리콘 도트 및 절연막을 형성할 수 있는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치의 예를 나타내는 도,
도 2는 안테나의 형상, 치수 등의 설명도,
도 3A는 셔터장치를 폐쇄한 상태에서 나타내는 도,
도 3B는 도 3A에 나타내는 셔터장치를 개방한 상태에서 나타내는 도,
도 3C는 셔터장치의 다른 예를 나타내는 도,
도 4는 셔터장치의 제어 회로예를 나타내는 블럭도,
도 5는 도 1의 장치에 의한 실리콘 도트 형성공정의 일부를 나타내는 도,
도 6은 도 1의 장치에 의한 실리콘 도트 형성공정의 나머지부를 나타내는 도,
도 7은 도 1의 장치에 의한 절연막 형성공정의 일부를 나타내는 도,
도 8은 도 1의 장치에 의한 절연막 형성공정의 나머지부를 나타내는 도,
도 9는 본 발명에 관한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치의 다른 예를 나타내는 도,
도 10은 기판 퇴피장치의 제어 회로예를 나타내는 블럭도,
도 11은 도 9의 장치에 의한 실리콘 도트 형성공정의 설명도,
도 12는 도 9의 장치에 의한 절연막 형성공정의 설명도,
도 13은 플라즈마 점등 후, 플라즈마 안정화까지는 시간이 필요한 것을 나타내는 실험의 결과를 나타내는 도,
도 14는 본 발명에 관한 방법으로 형성한 산화 실리콘막은 종래 방법에 의해 형성한 산화 실리콘막과 동일한 정도의 전류 - 전압 특성을 가지는 것을 나타내는 도,
도 15는 본 발명에 관한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치의 또 다른 예를 나타내는 도,
도 16A는 실리콘 도트를 이용한 반도체 장치예를 나타내는 도,
도 16B는 2층의 실리콘 도트를 이용한 반도체 장치예를 나타내는 도면이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A, A' : 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치
1, 1' : 실리콘 도트 형성장치
11 : 제 1 플라즈마생성실 111 : 천정벽
12 : 제 1 안테나 13 : 부스바
14 : 매칭 박스 l5 : 고주파 전원
16, 19 : 기판 홀더 161, 191 : 히터
100 : 기판 홀더 지지대 17 : 배기장치
18 : 플라즈마상태 파악장치
G1 : 실란계 가스공급장치
G2 : 수소가스 공급장치 10 : 셔터장치
s1, s2, s1', s2' : 셔터 블레이드 g1 ∼ g4 : 기어
M : 모터 S : 기판
2, 2' : 절연막 형성장치 21 : 제 2 플라즈마생성실
211 : 천정벽 22 : 제 1 안테나
23 : 부스바 24 : 매칭 박스
25 : 고주파 전원 26 : 기판 홀더
261 : 히터 200 : 기판 홀더 지지대
28 : 플라즈마상태 파악장치
G3 : 실란계 가스공급장치
G4 : 산소가스 공급장치 20 : 셔터장치
3, 3' : 기판 반송통로 V1, V2 : 게이트 밸브
31 : 기판 반송로봇 41, 42 : 셔터장치 제어부
51, 52 : 모터 구동회로 31' : 기판 퇴피장치
4' : 기판 퇴피장치 제어부
5' : 기판 퇴피장치 구동회로
이하 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 실리콘 도트 형성장치(1)와 절연막 형성장치(2)를 포함하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치(A)를 나타내고 있다.
실리콘 도트 형성장치(1)는, 제 1 플라즈마생성실(11)을 포함하고 있고, 실(11) 내에는 안테나(12)가 2개 병렬 설치되어 있음과 동시에 상기 안테나(12)의 아래쪽에 처리기판(S)을 지지하는 기판 홀더(16)가 설치되어 있다. 기판 홀더(16) 는 지지하는 기판(S)을 가열하는 가열 히터(161)를 구비하고 있다.
각 안테나(12)는 그 양쪽 끝부가 플라즈마생성실(11)의 천정벽(111)을 관통하여 실외로 돌출되어 있다. 이들 2개의 안테나(12)의 각각의 실외로 돌출한 부분의 한쪽 끝부는 부스바(13)에 접속되어 있고, 상기 부스바(13)는 매칭 박스(14)를 거쳐 출력 가변의 고주파 전원(15)에 접속되어 있다. 2개의 안테나(12)의 각각의 실외로 돌출한 부분의 다른쪽 끝부는 접지되어 있다. 안테나(12)의 상세에 대해서는 나중에 설명한다.
플라즈마생성실(11)에는 실란계 가스를 상기 실 내로 공급하기 위한 가스공급장치(G1)가 접속되어 있음과 동시에 수소가스를 상기 실 내로 공급하는 가스공급장치(G2)가 접속되어 있다. 상기 실란계 가스로서는 모노실란(SiH4)가스, 디실란(Si2H6)가스 등을 사용할 수 있다.
본 예에서는 이들 실란계 가스 및 수소가스는 실리콘 도트 형성용 가스이고, 가스공급장치(G1 및 G2)는 실리콘 도트 형성용 가스를 플라즈마생성실(11) 내로 공급하는 제 1 가스공급장치를 구성하고 있다.
또, 플라즈마생성실(11)에는 실 내로부터 배기하여 실 내를 감압하기 위한 배기장치(17)도 접속되어 있다.
또한, 플라즈마생성실(11)에 대하여, 뒤에서 설명하는 바와 같이 형성되는 유도결합 플라즈마의 상태를 파악하기 위한 플라즈마상태 파악장치(18)가 설치되어 있다.
절연막 형성장치(2)는, 제 2 플라즈마생성실(21)을 포함하고 있고, 실(21) 내에는 안테나(22)가 2개 병렬 설치되어 있음과 동시에 상기 안테나(22)의 아래쪽에 처리기판(S)를 지지하는 기판 홀더(26)가 설치되어 있다. 기판 홀더(26)는 지지하는 기판(S)을 가열하는 가열 히터(261)를 구비하고 있다.
각 안테나(22)는 상기 안테나(12)와 동일 형상, 치수의 것으로, 안테나(12)와 마찬가지로, 양쪽 끝부가 플라즈마생성실(21)의 천정벽(211)을 관통하여 실외로 돌출되어 있다. 그리고, 각 안테나(22)의 실외로 돌출한 부분의 끝부는 부스바(23)에 접속되어 있고, 상기 부스바(23)는 매칭 박스(24)를 거쳐 출력 가변의 고주파 전원(25)에 접속되어 있다. 각 안테나(22)의 실외로 돌출한 부분의 다른쪽 끝부는 접지되어 있다. 안테나(22)의 상세에 대해서는 나중에 설명한다.
플라즈마생성실(21)에는 실란계 가스를 상기 실내로 공급하기 위한 가스공급장치(G3)가 접속되어 있음과 동시에 산소가스를 상기 실내로 공급하는 가스공급장치(G4)가 접속되어 있다. 상기 실란계 가스로서는 모노실란(SiH4)가스, 디실란(Si2H6)가스 등을 사용할 수 있다.
본 예에서는 이들 실란계 가스 및 산소가스는 절연막인 산화 실리콘(SiO2)막 형성용 가스이며, 가스공급장치(G3 및 G4)는 절연막 형성용 가스를 플라즈마생성실(21) 내로 공급하는 제 2 가스공급장치를 구성하고 있다.
또, 플라즈마생성실(21)에는 실 내로부터 배기하여 실 내를 감압하기 위한 배기장치(27)도 접속되어 있다.
또한, 플라즈마생성실(21)에 대하여, 뒤에서 설명하는 바와 같이 형성되는 유도결합 플라즈마의 상태를 파악하기 위한 플라즈마상태 파악장치(28)가 설치되어 있다.
각 안테나(12, 22)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 외경 1/4 인치(6.35 mm),두께 약 1 mm의 구리관(P1)을 외경 20 mm, 두께 3 mm의 알루미나제 절연성 관(P2)으로 피복한 것으로, 구리관(P1)의 중심 축선의 곡율 반경(R=50 mm)의 반원형 부분의 양쪽 끝에 직선부분을 연속시킨 형상을 나타내고 있다.
각 안테나(12, 22)는, 그 직선부분에서 플라즈마생성실(11, 21)의 천정벽(111, 211)을 기밀하게 관통하고 있다.
플라즈마생성실(11, 21) 내에서의 각 안테나(12, 22)의 하단으로부터 실 천정벽(111, 211)까지의 높이(H)는 75 mm 이다.
플라즈마생성실 내에서의 2개의 안테나(12)의 간격 및 2개의 안테나(22)의 간격은 어느 것이나 100 mm 이다.
각 안테나(12, 22)는, 플라즈마생성실 내의 플라즈마생성영역을 둘러 싸도록 고리형상으로 주회하는 대형 안테나에 비하면 저인덕턴스의 안테나이다. 안테나(12, 22)는 도시하는 바와 같이 2개가 병렬 배치로 사용되는 경우, 2개 합쳐서 인덕턴스(L)가 150 × 10-9[H] ∼ 200 × 10-9[H] 정도의 것으로, 인가되는 고주파 전력의 주파수가 13.56 MHz인 경우, 2개 합쳐서 임피던스(｜Ｚ｜)가 12Ω∼18Ω 정도의 것이다.
또한, 안테나 갯수를 늘리면, 인덕턴스, 임피던스는 작아진다.
상기 플라즈마상태 파악장치(18, 28)는 동일한 구성의 것으로, 본 예에서는, 플라즈마로부터의 발광의 분광강도에 의거하여 플라즈마가 불안정상태인지, 안정화된 상태에 있는지를 파악할 수 있는 것이다.
다시 말하면, 플라즈마에서는 가스를 분해하여 각종 원자, 이온, 라디칼 등이 출현함과 동시에 발광이 생기나, 상기 발광을 분광하여, 가스분해가 충분히 진행되어 있지 않은 또는 진행되어 있는 것을, 바꾸어 말하면 플라즈마가 아직 안정화되지 않은 또는 안정화된 상태에 있는 것을 나타내는 종의 스펙트럼 강도를 파악함으로써 플라즈마가 불안정한 상태에 있는지, 안정화된 상태에 있는지를 파악할 수 있는 것이다.
플라즈마상태 파악장치의 구체예로서는, 미국 오션 옵틱사제의 파이버 광학 분광기(형식 USB2000, 측정대상 : 발광원자, 발광 이온 )나, 영국 Hiden사제의 45°섹터형 고투과율 이온 에너지 애널라이저/4 중극 질량 분석계(형식 HAL EQP500,측정대상 : 양이온, 음이온, 라디칼, 중성입자)를 들 수 있다.
플라즈마생성실(11) 내에는, 또한, 기판 홀더(16) 상에 지지되는 피처리 기판(S)을 윗쪽으로부터 덮어 플라즈마로부터 차폐할 수 있는 개폐 가능한 셔터장치(10)가 설치되어 있고, 플라즈마생성실(21) 내에는, 기판 홀더(26) 상에 지지되는 피처리 기판(S)을 윗쪽으로부터 덮어 플라즈마로부터 차폐할 수 있는 개폐 가능한 셔터장치(20)가 더 설치되어 있다.
이들 셔터장치(10, 20)는 어느 것이나 동일 구조의 것으로, 도 3A 및 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 셔터 블레이드(s1, s2)를 가지고, 정회전, 역회전 가능한 모터(M)로 기어열(g1 및 g2)을 거쳐 한쪽의 셔터 블레이드(S1)를, 기어열(g1, g3, g4)을 거쳐 다른쪽의 셔터 블레이드(s2)를 요동시켜 상기 셔터 블레이드(s1, s2)를 개폐할 수 있는 것이다.
도 3A에 나타내는 바와 같이, 셔터 블레이드(s1, s2)가 서로 근접하도록 요동 함으로써 폐쇄되고, 그것에 의하여 기판 홀더(16, 26) 상의 기판(S)이 플라즈마로부터 차폐되고, 도 3B에 나타내는 바와 같이 셔터 블레이드(s1, s2)가 서로 이격하 도록 요동함으로써 개방되고, 그것에 의하여 기판 홀더(16, 26) 상의 기판(S)이 플라즈마를 향할 수 있다.
셔터장치는 상기한 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 3C에 나타내는 바와 같이, 기판(S)의 직경방향에서 기판(S)의 양 바깥쪽의 축을 중심으로 개폐할 수 있는 셔터 블레이드(s1', s2')를 가지는 구조의 것 등이어도 된다.
도 1에는 나타나 있지 않으나, 도 4에 나타내는 바와 같이, 실리콘 도트 형성장치(1)에서의 셔터장치(10)에서는 셔터 제어부(41)가 설치되어 있고, 플라즈마생성실(11)에서 형성되는 플라즈마가 불안정한 상태에 있다는 정보가 상기 플라즈마상태 파악장치(18)로부터 제어부(41)에 송신되어 있는 동안은, 제어부(41)는 모터 구동회로(51)에 지시하여, 셔터 블레이드(s1, s2)를 폐쇄한 상태로 하고, 상기 플라즈마가 안정화된 상태가 되었다는 정보가 상기 플라즈마상태 파악장치(18)로부터 제어부(41)에 송신되면, 제어부(41)는 모터 구동회로(51)에 지시하여, 셔터 블레이드(s1, s2)를 개방하게 한다.
절연막 형성장치에서의 셔터장치(20)에 대해서도 셔터 제어부(42)가 설치되고 있고, 플라즈마생성실(12)에서 형성되는 플라즈마가 불안정한 상태에 있다는 정보가 상기 플라즈마상태 파악장치(28)로부터 제어부(42)에 송신되어 있는 동안은, 상기 제어부(42)는 모터 구동회로(52)에 지시하여, 셔터 블레이드(s1, s2)를 폐쇄하게 한 상태로 하고, 상기 플라즈마가 안정화된 상태가 되었다는 정보가 상기 플라즈마상태 파악장치(28)로부터 제어부(42)에 송신되면, 상기 제어부(42)는 모터 구동회로(52)에 지시하여, 셔터 블레이드(s1, s2)를 개방하게 한다.
실리콘 도트 형성장치(1)의 플라즈마생성실(11)과 절연막 형성장치(2)의 플라즈마생성실(21)은, 기판 반송통로(3)에 의하여 외부로부터 기밀하게 연통하고 있다. 통로(3)와 실(11)과의 사이에 실(11)을 통로(3)로부터 기밀하게 차단할 수 있는 개폐 가능한 게이트 밸브(V1)가 설치되어 있고, 통로(3)와 실(21)과의 사이에 실(21)을 통로(3)로부터 기밀하게 차단할 수 있는 개폐 가능한 게이트 밸브(V2)가 설치되어 있다.
통로(3) 내에는 기판 반송로봇(31)이 설치되어 있다. 로봇(31)은 승강, 회동 및 신축이 각각 가능한 기판 반송 아암(311)을 구비하고 있고, 실(11) 중의 기판 홀더(16) 상에 지지된 기판(S)을 실(21) 중의 기판 홀더(26) 상에 배치할 수도 있고, 실(21) 중의 기판 홀더(26) 상에 지지된 기판(S)을 실(11) 중의 기판 홀더(16) 상에 배치할 수도 있다. 또한, 이와 같은 기판 반송로봇으로서는, 예를 들면 시판하는 기판 반송로봇을 이용할 수 있다.
이상 설명한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치(A)를 사용하여, 도 16A에 예시하는 MOS 커패시터 및 MOSFET 구조의 반도체장치 등의 형성에 이용할 수 있는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판을 형성한 실시예 1에 대하여 설명한다. 플라즈마상태 파악장치(18, 28)에는 상기 미국 오션 옵틱사제의 파이버 광학 분광기(형식 USB2000)를 채용하였다.
<실시예 1>
(1) 먼저, 피처리 기판(S)으로서 P형 반도체 실리콘 기판의 표면을 미리 열산화 처리하여 터널 산화실리콘막을 형성한 기판(S)을 플라즈마생성실(11) 내의 기판 홀더(16) 상에 지지시킴과 동시에 히터(161)로 상기 기판을 220℃를 향하여 가열한다.
(2) 배기장치(17)로 실(11)로부터 배기하여, 실(11) 내를 2 ×1O-4 Pa 이하까지 감압하고, 그 후 실(11) 내로 모노실란(SiH4)가스(0.2 ccm) 및 수소가스(30 ccm)를 공급한다.
(3) 상기 가스공급과 배기장치(17)에 의하여 실(11) 내를 O.8 Pa(6 mTorr)의 실리콘 도트 형성압으로 유지하면서, 도 5에 나타내는 바와 같이 셔터장치(10)는 폐쇄되어 기판(S)을 덮은 상태에서, 안테나(12)에 13.56 MHz, 2000 W의 고주파 전력을 인가하여 상기 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성 개시시킨다.
(4) 상기 플라즈마의 상태는 플라즈마상태 파악장치(18)에 의해 파악되나, 장치(18)는 플라즈마 점등 직후부터 잠깐 동안은 플라즈마가 불안정한 상태에 있는 것을 파악하기 때문에, 셔터 제어부(41)는 아직 셔터장치(1)0를 폐쇄시킨 그대로이 다.
(5) 플라즈마 점등 후의 시간의 경과에 의해 플라즈마가 안정화되어 오면, 도 6에 나타내는 바와 같이 셔터 제어부(41)는, 장치(18)로부터의 플라즈마 안정화상태를 나타내는 정보를 받아 셔터장치(10)를 개방시키고, 기판(S)을 플라즈마를 향하게 한다. 또한, 늦어도 이 때까지 기판 온도를 220℃에 도달시켜 둔다. 이에 의하여 기판(S)에 대한 실리콘 도트 형성이 개시된다.
(6) 원하는 입자 지름의 실리콘 도트 형성에 요하는 시간의 경과 후, 안테나(12)에 대한 전력인가를 정지하고, 배기장치(17)로 실(11) 내의 잔류 가스를 충분히 배기하여, 1층의 실리콘 도트 형성을 완료한다.
이와 같이 하여, 전계 방출형 주사전자현미경(FE-SEM) 관찰에서 각각 독립된 입자 지름이 5 nm 정도의 실리콘 도트를 얻을 수 있다.
(7) 이어서 게이트 밸브(V1, V2)를 개방하고, 반송로봇(31)으로 실리콘 도트가 형성된 기판(S)을 실(11)로부터 절연막 형성장치(2)의 플라즈마생성실(21) 내로 반송하여, 그곳의 기판 홀더(26)에 지지시키고, 그 후 게이트 밸브(V1, V2)를 폐쇄한다.
(8) 기판 홀더(26) 상의 기판(S)을 히터(261)로 220℃를 향하여 가열한다.
(9) 배기장치(27)로 실(21)로부터 배기하여, 실(21) 내를 2 × 10-4 pa 이하까지 감압하고, 그 후 실(21) 내로 모노실란(SiH4)가스(8.6 ccm) 및 산소가스(30 ccm)를 공급한다.
(10) 상기 가스공급과 배기장치(27)에 의하여 실(21) 내를 0.8 Pa(6 mTorr)의 절연막 형성압으로 유지하면서, 도 7에 나타내는 바와 같이 셔터장치(20)는 폐쇄하여 기판(S)을 덮은 상태에서, 안테나(22)에 13.56 MHz, 500 W의 고주파 전력을 인가하여 상기 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성 개시시킨다.
(11) 상기 플라즈마의 상태는 플라즈마상태 파악장치(28)에 의해 파악되나, 장치(28)는 플라즈마 점등 직후부터 잠깐 동안은 플라즈마가 불안정한 상태에 있는 것을 파악하기 때문에, 셔터 제어부(42)는 아직 셔터장치(20)를 폐쇄한 그대로이다.
(12) 플라즈마 점등 후의 시간의 경과에 의해 플라즈마가 안정화되어 오면, 도 8에 나타내는 바와 같이 셔터 제어부(42)는, 장치(28)로부터의 플라즈마 안정화상태를 나타내는 정보를 받아 셔터장치(20)를 개방하고, 기판(S)을 플라즈마를 향하게 한다. 또한, 늦어도 이 때까지 기판 온도를 220℃에 도달시켜 둔다. 이에 의하여 기판(S)에 대한 절연막(컨트롤 산화실리콘막)형성이 개시된다.
(13) 원하는 두께의 컨트롤 산화실리콘막 형성에 요하는 시간의 경과 후, 안테나(22)에 대한 전력인가를 정지하고, 배기장치(27)로 실(21) 내의 잔류 가스를 충분히 배기하여, 절연막 형성을 완료한다.
이와 같이 하여 엘립소메트리법(ellipsometry method)에 의한 측정에 있어서 두께 15 nm 정도의 산화실리콘막을 얻을 수 있다.
이와 같이 하여, 예를 들면, 도 16A에 나타내는 반도체장치의 형성에 이용할 수 있는 기판이 얻어진다.
또한, 예를 들면 도 16B에 나타내는 실리콘 도트 2층 구조의 반도체장치의 형성에 사용하는 기판은, 상기한 바와 같이 컨트롤 산화실리콘막 형성 후에, 기판을 다시 플라즈마생성실(11)로 이송하여 실리콘 도트를 형성하고, 그 후 상기 기판을 플라즈마생성실(21)로 이송하여 산화실리콘막을 형성하면 된다.
이상 외에도 플라즈마생성실(11과 21)의 사이에 기판을 왕복시킴으로써, 원하는 적층상태의 실리콘 도트 및 절연막을 형성할 수 있다.
이상 설명한 실리콘 도트 형성장치(1) 및 절연막 형성장치(2)에서는 플라즈마가 안정화되고 나서 실리콘 도트를 형성하고, 또 절연막을 형성하기 위하여 셔터장치(10, 20)를 채용하였으나, 도 9에 나타내는 바와 같이, 셔터장치 대신 기판 퇴피장치(31')를 채용하여도 된다.
도 9는 실리콘 도트 형성장치(1') 및 절연막 형성장치(2')를 포함하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치(A')를 나타내고 있다.
실리콘 도트 형성장치(1')에서는, 플라즈마생성실(11) 내의 안테나(12)의 아래쪽에 기판 홀더 지지대(100)가 설치되어 있고, 상기 지지대(100)에 기판 가열 히터(191)를 가지는 기판 홀더(19)를 탑재할 수 있게 되어 있다. 또한 플라즈마생성실(11)에 대하여 기판 퇴피장치(31')가 설치되어 있다.
절연막 형성장치(2')에서는 플라즈마생성실(21) 내의 안테나(22)의 아래쪽에 기판 홀더 지지대(200)가 설치되어 있고, 상기 지지대(200)에 상기 기판 홀더(19)를 탑재할 수 있게 되어 있다. 또한 플라즈마생성실(21)에 대하여 플라즈마생성실(11)에 대한 것과 공통의 기판 퇴피장치(31')가 설치되어 있다.
기판 퇴피장치(31')는, 플라즈마생성실(11과 21)을 외부로부터 기밀하게 연통시키는 기판 반송통로(3') 내에 설치되어 있다. 도 1에 나타내는 장치(A)와 마찬가지로, 통로(3')와 플라즈마생성실(11)과의 사이에는 게이트 밸브(V1)가, 통로(3')와 플라즈마생성실(21)과의 사이에는 게이트 밸브(V2)가 각각 설치되어 있다.
기판 퇴피장치(31')는, 승강, 회전 및 신축이 각각 가능한 기판 홀더 반송 아암(311')을 가지고 있고, 상기 아암에 의해 기판 홀더(19)를 그 위에 기판(S)을 지지시킨 채로 플라즈마생성실(11, 21) 사이에서 이동시키고, 기판 홀더(19)를 실(11) 내의 지지대(100) 상에도, 실(21) 내의 지지대(200) 상에도 탑재할 수 있다. 지지대(100, 200)의 각각은 히터(191)로 전력 공급하기 위한 급전부(도시 생략)가 설치되어 있고, 기판 홀더(19)에는 상기 급전부에 접촉하는 수전부(도시 생략)이 설치되어 있다.
이와 같은 기판 퇴피장치(31')로서는, 예를 들면 시판의 기판 반송로봇을 이용할 수 있다.
도 9에는 나타내고 있지 않으나, 도 10에 나타내는 바와 같이, 기판 퇴피장치(31')에 대하여 제어부(4')가 설치되어 있고, 플라즈마생성실(11, 21)에서 형성되는 플라즈마가 불안정한 상태에 있다는 정보가 상기 플라즈마상태 파악장치(18, 28)로부터 제어부(4')에 송신되어 있는 동안은, 제어부(4')는 기판 퇴피장치 구동회로(5')에 지시하여, 장치(31')에 기판 홀더(19)를 안테나(12, 22)의 바로 밑으로부터 퇴피시킨다. 본 예에서는 통로(3')로 퇴피시킨다. 상기 플라즈마가 안정화 된 상태가 되었다는 정보가 플라즈마상태 파악장치(18, 28)로부터 제어부(4')에 송신되면, 제어부(4')는 기판 퇴피장치 구동회로(5')에 지시하여, 장치(31')에 기판 홀더(19)를 지지대(100, 200)에 탑재시킨다.
이들 점을 제외하면, 도 9에 나타내는 장치(A')는 도 1에 나타내는 장치(A)와 실질상 동일 구조이고, 도 1에 나타내는 장치(A)에서의 부품, 부분 등과 실질상 동일한 부품, 부분 등에는 장치(A)와 동일한 참조부호를 붙이고 있다.
실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치(A')를 사용하여, 도 16A에 예시하는 MOS 커패시터 및 MOSFET 구조의 반도체장치 등의 형성에 이용할 수 있는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판을 형성한 실시예 2에 대하여 설명한다. 플라즈마상태파악장치(18, 28)에는 상기 미국 오션옵틱사제의 파이버 광학 분광기(형식 USB 2000)를 채용하였다.
<실시예 2>
(1) 먼저, 피처리 기판(S)으로서 P형 반도체 실리콘 기판의 표면을 미리 열산화 처리하여 터널 산화실리콘막을 형성한 기판(S)을 플라즈마생성실(11) 내의 기판 홀더(19) 상에 지지시킴과 동시에 히터(191)로 상기 기판을 220℃로 가열한다.
(2) 게이트 밸브(V1)를 개방하여 배기장치(17)로 실(11) 및 통로(3')로부터 배기하고, 실(11) 및 통로(3') 내를 2 × 10-4 Pa 이하까지 감압하고, 그 후 실(11) 내로 모노실란(SiH4)가스(0.2 ccm) 및 수소가스(30 ccm)를 공급한다.
(3) 상기 가스공급과 배기장치(17)에 의하여 실(11) 내를 0.8 Pa(6 mTorr)의 실리콘 도트 형성압으로 유지하면서, 도 11에 나타내는 바와 같이 기판 퇴피장치(31')로 기판 홀더(19)를 기판(S)마다 통로(3')로 퇴피시키고, 그 기판 퇴피상태에서 안테나(12)에 13.56 MHz, 200O W의 고주파 전력을 인가하여 상기 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성 개시시킨다.
(4) 상기 플라즈마의 상태는 플라즈마상태 파악장치(18)에 의해 파악되나, 장치(18)는 플라즈마 점등 직후부터 잠깐 동안은 플라즈마가 불안정한 상태에 있는 것을 파악하기 때문에, 반송장치(31')의 제어부(4')는 아직 기판 홀더(19)를 통로(3')로 퇴피시킨 그대로이다.
(5) 플라즈마 점등 후의 시간의 경과에 의해 플라즈마가 안정화되어 오면, 제어부(4')는, 장치(18)로부터의 플라즈마 안정화상태를 나타내는 정보를 받아 반송장치(31')에 홀더(19)를 플라즈마생성실(11) 내의 지지대(100)에 탑재시키고, 게이트 밸브(V1)를 폐쇄한다. 기판(S)은 퇴피 중, 열용량이 큰 홀더(19)에 지지된 그대로이기 때문에, 기판 온도는 신속하게 220℃로 복귀한다. 이와 같이 하여, 기판(S)에 대한 실리콘 도트 형성이 개시된다.
(6) 원하는 입자 지름의 실리콘 도트 형성에 요하는 시간의 경과 후, 안테나(12)에 대한 전력 인가를 정지하고, 배기장치(17)로 실(11) 내의 잔류 가스를 충분히 배기하여, 1층의 실리콘 도트 형성을 완료한다.
이와 같이 하여, 전계 방출형 주사전자현미경(FE-SEM) 관찰에 있어서 각각 독립된 입자 지름이 5 nm 정도의 실리콘 도트를 얻을 수 있다.
(7) 이어서 게이트 밸브(V1, V2)를 개방하고, 실리콘 도트가 형성된 기판(S) 을 지지한 그대로의 기판 홀더(19)를 반송장치(31')로 실(11)로부터 절연막 형성장치(2')의 플라즈마생성실(21) 내의 지지대(200) 상에 탑재하고, 게이트 밸브(V1)는 폐쇄하고, 기판을 220℃로 가열한다.
(8) 게이트 밸브(V2)를 개방하여 배기장치(27)로 실(21) 및 통로(3')로부터 배기하여, 실(21) 및 통로(3') 내를 2 × 10-4 Pa 이하까지 감압하고, 그 후 실(21) 내로 모노실란(SiH4)가스(8.6 ccm) 및 산소가스(30 ccm)를 공급한다.
(9) 상기 가스공급과 배기장치(27)에 의하여 실(21) 내를 0.8 Pa(6 mTorr)의 절연막 형성압으로 유지하면서, 도 11에 나타내는 것과 마찬가지로(도 12에 나타내는 바와 같이) 기판 퇴피장치(31')로 기판 홀더(19)를 기판(S) 마다 통로(3')로 퇴피시키고, 그 기판 퇴피상태에서 안테나(22)에 13.56 MHz, 500 W의 고주파 전력을 인가하여 상기 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성 개시시킨다.
(10) 상기 플라즈마의 상태는 플라즈마상태 파악장치(28)에 의해 파악되나, 장치(28)는 플라즈마 점등 직후부터 잠깐 동안은 플라즈마가 불안정한 상태에 있는 것을 파악하기 때문에, 반송장치(31')의 제어부(4')는 아직 기판 홀더(19)를 통로(3')로 퇴피시킨 그대로이다.
(11) 플라즈마 점등 후의 시간의 경과에 의해 플라즈마가 안정화되어 오면, 제어부(4')는, 장치(28)로부터의 플라즈마 안정화상태를 나타내는 정보를 받아 반송장치(31')에 홀더(19)를 플라즈마생성실(21) 내의 지지대(200)에 탑재시키고, 게이트 밸브(V2)를 폐쇄한다. 기판(S)은 퇴피 중, 열용량이 큰 홀더(19)에 지지된 그대로이기 때문에, 기판 온도는 신속하게 220℃로 복귀한다. 이와 같이 하여, 기판(S)에 대한 절연막(컨트롤 산화실리콘막)형성이 개시된다.
(12) 원하는 두께의 컨트롤 산화실리콘막 형성에 요하는 시간의 경과 후, 안테나(22)에 대한 전력인가를 정지하고, 배기장치(27)로 실(21) 내의 잔류 가스를 충분히 배기하여, 절연막 형성을 완료한다.
이와 같이 하여, 에립소메트리법에 의한 측정에 있어서 두께 15 nm 정도의 산화실리콘막을 얻을 수 있다.
이와 같이 하여, 예를 들면 도 16A에 나타내는 반도체장치의 형성에 이용할 수 있는 기판이 얻어진다.
또한, 예를 들면 도 16B에 나타내는 실리콘 도트 2층 구조의 반도체장치의 형성에 사용하는 기판은, 상기한 바와 같이 컨트롤 산화실리콘막 형성 후에, 기판을 다시 플라즈마생성실(11)로 이송하여 실리콘 도트를 형성하고, 그 후 상기 기판을 플라즈마생성실(21)로 이송하여 산화실리콘막을 형성하면 된다.
이상 외에도 플라즈마생성실(11과 21)의 사이에 기판을 왕복시킴으로써, 원하는 적층상태의 실리콘 도트 및 절연막을 형성할 수 있다.
이상 설명한 실리콘 도트 형성장치(1, 1') 및 그것을 사용한 실리콘 도트 형성에서는, 내부 안테나형 유도결합 플라즈마 CVD 방식에 의하여 비교적 저온 하에서, 고온 하에서는 발생하는 경우가 있는 결함의 발생이나 실리콘 도트끼리의 집합을 억제하여, 또 저인덕턴스화된 제 1 플라즈마생성실(11) 내 설치의 내부 안테나[제 1 안테나(12)]의 채용에 의하여 고밀도 플라즈마를 형성하고, 그러나, 플라즈 마에 의한 기판(S)이나 그 위에 형성되는 실리콘 도트의 대미지를 억제하여 실리콘 도트를 형성할 수 있다.
또, 실리콘 도트 형성에 있어서는, 플라즈마생성실(11)에 생성시키는 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 기판(S)을 셔터장치(10)로 덮어 플라즈마로부터 차폐함으로써, 또는 기판 퇴피장치(31')에 의해 플라즈마로부터 퇴피시켜 둠으로써 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 플라즈마가 안정화되면 셔터장치(10)를 개방하여 기판(S)을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하고, 또는 기판 퇴피장치(31')에 의해 기판(S)을 안정화 플라즈마를 향하는 위치에 배치하고, 기판(S) 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키기 때문에, 실리콘 도트 입자 지름의 제어성 양호하게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 실리콘 도트를 형성할 수 있다.
또, 이상 설명한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치(A, A') 및 그것에 의한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성에서는, 실리콘 도트에 대해서는, 비교적 저온 하에서, 고온 하에서는 발생하는 경우가 있는 결함발생이나 실리콘 도트끼리의 집합을 억제하고, 또한 플라즈마 대미지가 억제된 실리콘 도트를 형성할 수 있으며, 또한 실리콘 도트 입자 지름의 제어성 양호하게, 기판 사이에서의 재현성좋게 실리콘 도트를 형성할 수 있다.
절연막에 대해서는, 이것도 내부 안테나형의 유도결합 플라즈마 CVD 방식에 의하여 비교적 저온 하에서, 또 저인덕턴스화된, 제 2 플라즈마생성실(21) 내 설치의 내부 안테나[제 2 안테나(22)]의 채용에 의하여 고밀도 플라즈마를 형성하고, 그러나, 플라즈마에 의한 절연막 또는 먼저 형성된 실리콘 도트의 플라즈마 대미지 를 억제하면서, 절연막을 형성할 수 있다.
또, 절연막 형성에 있어서는, 제 2 플라즈마생성실(21)에 생성시키는 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 기판(S)을 셔터장치(20)로 플라즈마로부터 차폐함으로써, 또는 기판 퇴피장치(31')에 의해 기판(S)을 플라즈마로부터 퇴피시킴으로써, 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 셔터장치(20)를 개방하여 기판(S)을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하고, 또는 기판 퇴피장치(31')에 의해 기판(S)을 안정화 플라즈마를 향하는 위치에 배치하여, 기판(S) 상에 절연막 형성을 개시시키기 때문에, 절연막 두께의 제어성 양호하게, 기판 사이에서의 재현성 좋게 절연막을 형성할 수 있다.
또한, 기판(S)을 플라즈마생성실(11)로부터 플라즈마생성실(21)로, 또는 그 반대로 이송할 때, 그것은 외부로부터 기밀하게 차단된 기판 반송통로(3, 3')를 통하여 행하여지기 때문에, 형성된 실리콘 도트나 절연막에 대기 중의 바람직하지 않은 불순물이 부착되거나 혼입하는 것이 억제되어, 그 만큼 양호한 실리콘 도트 및 절연막을 얻을 수 있다.
여기서 참고를 위해, 도 1에 나타내는 절연막 형성장치(2)에 있어서, 플라즈마생성실(21)에 모노실란가스(8.6 sccm)와 산소가스(30 sccm)를 공급하고, 실내 압력을 0.8 Pa(6 mTon)로 유지하면서 안테나(22)에 13.56 MHz, 500 W의 전력을 인가하여 상기 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키는 것을 2회 행하고, 각 회에 서 플라즈마에 있어서의 그 안정, 불안정을 나타내는 지표가 되는 수소 라디칼(Hα)의 스펙트럼 강도를 상기 파이버 광학 분광기(형식 USB2000)로 측정한 결과를 도 13에 나타낸다. 도 13에서 가로축은 플라즈마 점등 개시 후의 경과시간이고, 세로축은 수소 라디칼(Hα)의 스펙트럼 강도를 나타내고 있다.
도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 동일한 장치를 사용하여, 동일한 플라즈마 생성조건으로 플라즈마를 생성시켜도, 플라즈마 점등마다 수소 라디칼(Hα)의 스펙트럼 강도가 일정화되기까지 요하는 시간, 즉, 플라즈마가 안정화되기까지 요하는 시간이 변동하는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 관한 상기 실리콘 도트 형성장치(1) 및 절연막 형성장치(2)에서는, 셔터장치(10, 20)를 사용하여, 플라즈마가 불안정한 동안은 기판(S)을 플라즈마로부터 차폐하고, 플라즈마가 안정화되면 상기 안정화된 플라즈마에 기판(S)을 향하게 하여 실리콘 도트 형성, 절연막 형성을 개시시키도록 하고 있다.
또, 참고를 위해, 피처리 기판으로서 N형 반도체 실리콘 기판을 채용하고,
(1) 도 1에 나타내는 절연막 형성장치(2)에서 모노실란가스(8.6 ccm) 및 산소가스(30 ccm)를 사용하고, 성막압을 0.8 Pa(6 mTorr)로 유지함과 동시에 기판 온도를 220℃로 유지하고, 안테나(22)에 13.56 MHz, 500 W의 고주파 전력을 인가하여 상기 기판 상에 형성한 산화실리콘막,
(2) 도시 생략한 평행 평판형 전극을 사용한 용량 결합 플라즈마 CVD에 의한 성막장치에 있어서 모노실란가스(300 ccm) 및 산소가스(1000 ccm)를 사용하고, 성막압을 2.7 Pa(20 mTorr)로 유지함과 동시에 기판 온도를 400℃로 유지하고, 13.56 MHz, 1000O W의 고주파 전력 인가 하에 상기 기판 상에 형성한 산화실리콘막,
(3) 동일한 기판에 열 CVD 법에 의해 형성한 산화실리콘막의 각각에 대하여 전류 - 전압 특성에 대하여 조사한 결과를 도 14에 나타낸다.
도 14에서, 라인(L1)은 용량 결합형 플라즈마 하에서의 막을, 라인(L2)은 열산화에 의한 막을, 라인(L3)은 절연막 형성장치(2)에 의한 막을 나타내고 있다.
도 14에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 바와 같이 저온 하에서도, 종래의 용량 결합 플라즈마 CVD에 의한 산화실리콘막이나 열산화 처리하여 얻은 산화실리콘막과 대략 동등한 품질(리크 전류, 절연 내압)을 나타내는 산화실리콘막이 얻어지는 것을 알 수 있다.
또, 참고를 위해, 도 1의 실리콘 도트 형성장치(1)를 사용하고, 피처리 기판으로서 P형 반도체 실리콘 기판을 채용하고, 모노실란가스(0.2 ccm) 및 수소가스(30 ccm)를 사용하고, 실리콘 도트 형성압을 0.8 Pa(6 mTorr)로 유지하고, 안테나(12)에 대한 투입 전력을 13.56 MHz, 2000 W로 하여, 250℃, 300℃, 450℃의 각각의 기판 온도로 실리콘 도트를 형성하고, 각 기판 온도에서의 실리콘 도트 입자 지름을 전계 방출형 주사전자현미경(FE-SEM)으로 조사하여 입자 지름의 불균일을 구한 결과를 다음 표에 나타낸다.
기판온도 430℃ 300℃ 250℃
입자 지름 분포(nm) 7.2±0.8 7.7±0.7 6.9±0.5
온도가 높으면 입자 지름 분포가 커져 있는 것은, 실리콘 도트가 집합하는 경향이 있기 때문이라고 생각된다. 이 결과로부터, 실리콘 도트 형성 온도가 낮을 수록 실리콘 도트 입자 지름의 불균일이 저감하는 것을 알 수 있다. 따라서, 실리콘 도트 형성 및 그 후의 처리온도는 낮은 쪽이 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 참고를 위해, 피처리 기판으로서 N형 반도체 실리콘 기판을 채용하고, 모노실란가스(0.2 ccm) 및 수소가스(30 ccm)를 사용하고, 실리콘 도트 형성압을 .8 Pa(6 mTorr)에 유지하고, 안테나(12)에 대한 투입전력을 13.56 MHz, 500 W로 하고, 기판 온도를 220℃로 유지하여,
(1) 도 1의 절연막 형성장치(2)에서 상기한 바와 같이 셔터장치(20)를 사용하고,
(2) 도 9의 절연막 형성장치(2')에서 상기한 바와 같이 기판 퇴피장치(31')를 사용하고,
(3) 도 1의 절연막 형성장치(2)에서 셔터장치(20)를 사용하지 않고, 플라즈마 점등시부터 기판을 플라즈마에 노출하는 상태에서,
각각 3회씩 산화실리콘막을 형성하고, 그것들 산화실리콘막에 대하여 성막 속도의 불균일을 엡소메트리법으로 막 두께 측정하여 조사한 결과를 다음 표에 나타낸다.
성막방법 상기 (1) 상기 (2) 상기 (3)
SiO2성막속도(Å/초) 6.7±0.5 6.8±1.1 8.1±1.9
이 결과로부터, 막 두께 재현성(불균일이 작음)은, 셔터장치(20)를 사용하지 않고, 플라즈마 점등시부터 기판을 플라즈마에 노출하여 막을 형성하는 경우보다, 셔터장치(20)나 기판 퇴피장치(31')를 사용하여, 플라즈마 불안정상태에서는 기판을 플라즈마에 노출하지 않도록 하고, 플라즈마가 안정되고 나서 막 형성하는 쪽이 양호한 것을 알 수 있다.
이상 설명한 실리콘 도트의 형성, 절연막의 형성에서는, 피처리 기판으로서 내열성이 높은 열산화막을 가지는 실리콘 기판을 채용하였으나, 예를 들면 무알칼리 유리기판과 같은 내열 온도가 낮은 재료로 이루어지는 기판에 대한 실리콘 도트 형성이나 절연막 형성도 가능하고, 필요에 따라 그와 같은 기판 상에 실리콘 도트나 절연막을 형성할 수도 있고, 기판 재료의 선택 범위가 넓다.
이상 설명한 실시예 1 및 실시예 2의 실리콘 도트의 형성에서는, 플라즈마생성실(11) 내로 실란계 가스(모노실란가스)와 수소가스를 공급하여, 상기 가스를 유도결합 플라즈마화하고, 상기 플라즈마 하에서 실리콘 도트를 형성하였다. 그러나, 실리콘 도트는 예를 들면 다음과 같이 하여도 형성할 수 있다.
(a) 실리콘 도트 형성의 다른 예
도 15에 나타내는 바와 같이, 도 1의 실리콘 도트 형성장치(1)에서 플라즈마생성실(11) 내의 예를 들면 천정벽(111)의 내면에 미리 실리콘 스퍼터 타겟(T)을 부착하여 두고, 실리콘 도트 형성에서는, 실(11) 내로 수소가스를 공급하여, 상기 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키고, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 셔터장치(10)로 기판(S)을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 셔터장치(10)를 개방하여 기판(S)을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하고, 상기 안정화된 플라즈마에 의한 실리콘 스퍼터 타겟(T)의 케미컬 스퍼터링에 의해 기판(S7)에 실리콘 도트를 형성하는 것이다. 실리콘 스퍼터 타겟으로서는 시판의 실리콘 웨이퍼나 타겟 기판에 실리콘막을 형성한 것 등을 채용할 수 있다.
이 경우의 조건예를 이하에 기재한다.
실리콘 스퍼터 타겟 : 단결정 실리콘 스퍼터 타겟
안테나(12)에 인가하는 고주파 전력 : 60 MHz, 4 kW
실리콘 도트 형성 대상 기판 : 열산화막(SiO2)으로 피복된 실리콘 웨이퍼
기판 온도 : 400℃
실내압 : 0.6 Pa
수소가스 : 1OO sccm
이 조건에 의하여 입자 지름 10 nm 이하의 입자 지름이 갖추어진 실리콘 도트를 형성할 수 있었다.
(b) 실리콘 도트 형성의 다른 예
도 15에 나타내는 실리콘 스퍼터 타겟의 채용 대신, 실리콘 도트 형성에 앞서, 제 1 플라즈마생성실(11) 내로 실리콘막 형성용 가스(도 1의 장치를 이용하는 경우는, 모노실란가스 및 수소가스)를 공급하여 상기 가스를 제 1 안테나(12)에 대한 고주파 전력 인가에 의해 플라즈마화시키고, 상기 플라즈마 하에서 실(11) 내의 실리콘 대상 부재[실(11)의 내벽 및(또는) 실(11) 내에 미리 설치한 타겟 기판]에 실리콘막을 형성하여 두고, 실리콘 도트의 형성에서는, 수소가스를 실(11) 내로 공급하여 상기 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키고, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 셔터장치(10)를 폐쇄하여 기판(S)을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 셔터장치(10)를 개방하여 기판(S)을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하고, 상기 안정화된 플라즈마에 의한 상기 실리콘막의 케미컬 스퍼터링에 의해 기판(S) 상에 실리콘 도트를 형성하는 것이다.
이 경우의 실리콘막 형성조건 및 실리콘 도트 형성조건의 예를 이하에 기재한다.
<실 내벽에 대한 실리콘막 형성조건>
안테나(12)에 인가한다
고주파 전력 : 13.56 MHz, 10 kW
실(11) 내벽 온도 : 80℃(실내 설치 히터로 가열)
실내압 : 0.67 Pa
모노실란가스 : 1OO sccm
수소가스 : 150 sccm
<실리콘 도트 형성조건>
안테나(12)에 인가한다
고주파전력 : 13.56 MHz, 5 kW
실(11) 내벽 온도 : 80℃(실내 설치 히터로 가열)
실리콘 도트 형성 대상 기판 : 열산화막(SiO2)으로 피복된 실리콘 웨이퍼
기판 온도 : 430℃
실내압 : 0.67 Pa
수소가스 : 150 sccm
이 조건에 의하여 평균하면 10 nm 이하의 입자 지름의 실리콘 도트를 형성할 수 있었다.
그런데, 실리콘 도트는, 상기한 바와 같이 그 표면이 산소나 질소 등으로 종단 처리되어 있는 것이 바람직하다.
그래서 본 발명에 관한 실리콘 도트 형성에서는, 실리콘 도트 형성 후에 절연막을 형성하는 경우, 형성하지 않는 경우 중 어느 것에서도, 산소함유 가스 및 질소함유 가스로부터 선택된 적어도 일종의 종단 처리용 가스에 고주파 전력을 인가함으로써 발생시킨 종단 처리용 플라즈마 하에서 실리콘 도트의 표면을 종단 처리하여도 된다.
이와 같은 종단 처리는, 지장이 없으면, 실리콘 도트 형성 후에, 동일한 플라즈마생성실(11) 내로 종단 처리용 가스를 도입하여, 상기 가스에 안테나(12)로부터 고주파 전력을 인가하여 종단 처리용 유도결합 플라즈마를 발생시키고, 상기 플라즈마 하에서 실리콘 도트의 표면을 종단 처리하여도 된다.
또, 실리콘 도트 형성장치(1, 1')로부터 독립된 종단 처리실을 준비하고, 상기 종단 처리실에서 종단 처리용 가스의 용량 결합형 플라즈마 또는 유도결합형 플라즈마 하에서 종단 처리공정을 실시하여도 된다.
또, 플라즈마생성실(11)에서 실리콘 도트를 형성한 후, 상기 실리콘 도트가 형성된 기판을 상기 실에(직접적으로 또는 물품 반송로봇을 가지는 반송실을 거치는 등으로 하여 간접적으로) 연달아 설치된 종단 처리실로 반입하고, 상기 종단 처 리실에서 종단 처리를 실시하여도 된다.
이와 같은 종단 처리실을 설치하는 경우, 상기 종단 처리실과 플라즈마생성실(21)을 외부로부터 기밀하게 연결하는 기판 반송통로를 설치하고, 종단 처리 후의 실리콘 도트 상에 절연막을 형성할 때는, 상기 통로로부터 기판을 제 2 플라즈마생성실(21) 내로 반입하여 절연막을 형성하여도 된다.
어쨌든, 종단 처리실에서의 종단 처리에 있어서, 종단 처리용 가스에 고주파 전력을 인가하는 안테나에 대해서는, 유도결합 플라즈마를 발생시키는 안테나이어도, 용량 결합 플라즈마를 발생시키는 안테나이어도 된다.
종단 처리용 가스로서는, 상기한 바와 같이 산소함유 가스 또는(및) 질소함유 가스를 사용하나, 산소함유 가스로서는, 산소가스나 산화질소(N2O)가스를 예시할 수 있고, 질소함유 가스로서는, 질소가스나 암모니아(NH3)가스를 예시할 수 있다.
상기 실시예 1의 실리콘 도트 형성공정과 같은 공정으로 형성한 실리콘 도트에 대하여 종단 처리를 실시한 실험예 1, 2를 이하에 나타낸다. 종단 처리는 플라즈마생성실(11)에서 행하였다. 도시를 생략하고 있으나, 산소 종단 처리할 때는 실(11)에 산소가스를 공급하는 산소가스공급장치를 준비하고, 질소 종단 처리할 때는 실(11)에 질소가스를 공급하는 질소가스공급장치를 준비하였다.
실험예 1(산소 종단 처리된 실리콘 도트의 형성)
실리콘 도트가 형성된 기판 온도 : 400℃
산소가스 도입량 : 100 sccm
안테나(12)에 대한 고주파 전력 : 13.56 MHz, 1 kW
종단 처리압 : 0.67 Pa
처리시간 : 1분
실험예 2(질소 종단 처리된 실리콘 도트의 형성)
실리콘 도트가 형성된 기판 온도 : 400℃
질소가스 도입량 : 200 sccm
고주파 전력 : 13.56 MHz 1 kW
종단 처리압 : 0.67 Pa
처리시간 : 5분
이와 같이 산소 또는 질소로 종단 처리된 실리콘 도트는 이것을 이용한 전자 디바이스의 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면 발광소자에 이용한 경우, 휘도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은, 전자 디바이스 재료나 발광재료 등으로서 사용되는 미소 크기의 실리콘 도트의 형성 및 MOS형 커패시터, MOS형 FET 등의 반도체장치에 이용할 수 있는 실리콘 도트와 절연막을 겹쳐서 형성한 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성에 이용할 수 있다.

Claims (28)

  1. 제 1 플라즈마생성실 내에 설치된 저인덕턴스화된 제 1 안테나에 고주파 전력을 인가하여 상기 실 내로 공급되는 실리콘 도트 형성용 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키고, 상기 유도결합 플라즈마 하에서 상기 실 내에 배치되는 기판에 실리콘 도트를 형성하는 실리콘 도트 형성방법에 있어서,
    실리콘 도트 형성에 있어서는, 상기 제 1 플라즈마생성실에 생성시키는 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 실 내에 생성되는 플라즈마로부터 차폐하기 위한 개폐 가능한 셔터장치를 설치하여 두고, 실리콘 도트 형성에서는, 상기 제 1 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 셔터장치에 의해 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 차폐하여 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 셔터장치를 개방하여 상기 안정화된 플라즈마 하에서 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 실 내에 생성되는 플라즈마로부터 퇴피시키는 기판 퇴피장치를 설치하여 두고, 실리콘 도트 형성에서는, 상기 제 1 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 기판 퇴피장치에 의해 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 퇴피시켜 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판 퇴피장치에 의해 상기 기판을 상기 안정화된 플라즈마를 향하는 위치에 배치하여 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성방법.
  4. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마의 불안정상태 및 안정화상태는, 상기 제 1 플라즈마생성실에 대하여 설치된 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악하는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 도트의 형성에서는, 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 실란계 가스 및 수소가스를 공급하고, 이들 가스로부터 상기 유도결합 플라즈마를 생성시켜, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성방법.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마생성실 내에 미리 실리콘 스퍼터 타겟을 설치하여 두고, 상기 실리콘 도트의 형성에서는, 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 스퍼터링용 가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하여 상기 스퍼터링용 가스로부터 상기 유도결합 플라즈마를 생성시켜, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하고, 상기 안정화된 플라즈마에 의한 상기 실리콘 스퍼터 타겟의 케미컬 스퍼터링에 의해 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성방법.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 도트 형성에 앞서, 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 실리콘막 형성용 가스를 공급하여 상기 가스를 상기 제 1 안테나에 대한 고주파 전력인가에 의해 플라즈마화시키고, 상기 플라즈마 하에서 상기 제 1 플라즈마생성실 내의 실리콘막 형성 대상 부재에 실리콘막을 형성하여 두고, 상기 실리콘 도트의 형성에서는, 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 스퍼터링용 가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하여 상기 스퍼터링용 가스로부터 상기 유도결합 플라즈마를 생성시키 고, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하고, 상기 안정화된 플라즈마에 의한 상기 실리콘막의 케미컬 스퍼터링에 의해 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성을 개시시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 도트 형성 후에, 산소함유 가스 및 질소함유 가스로부터 선택된 적어도 일종의 종단 처리용 가스에 고주파 전력을 인가함으로써 발생시킨 종단 처리용 플라즈마 하에서 상기 실리콘 도트의 표면을 종단 처리하는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마생성실에서 상기 실리콘 도트를 형성 후, 상기 실리콘 도트가 형성된 상기 기판을 상기 제 1 플라즈마생성실에 연달아 설치된 종단 처리실로 반입하고, 상기 종단 처리실에서 상기 종단 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성방법.
  10. 기판 상에 실리콘 도트를 적어도 1회, 절연막을 적어도 1회 형성하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법에 있어서,
    실리콘 도트에 대해서는 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 실리콘 도트 형성방법에 의하여 형성하고,
    절연막에 대해서는, 제 2 플라즈마생성실 내에 설치된 저인덕턴스화된 제 2 안테나에 고주파 전력을 인가하여 해당 실 내로 공급되는 절연막 형성용 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키고, 상기 유도결합 플라즈마 하에서 상기 실 내에 배치되는 기판에 절연막을 형성하는 절연막 형성방법을 채용하고, 상기 절연막 형성방법에 의한 절연막 형성에서는, 상기 제 2 플라즈마생성실에 생성시키는 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 절연막 형성을 개시시키고,
    실리콘 도트 형성 후에 절연막을 형성할 때는, 상기 기판을 상기 기판이 있는 실로부터 상기 제 2 플라즈마생성실로, 상기 양 실을 외부로부터 기밀하게 연통시키는 기판 반송통로를 통하여 이동시키고, 절연막 형성 후에 실리콘 도트를 형성할때는, 상기 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실로부터 상기 제 1 플라즈마생성실로, 상기 양 실을 외부로부터 기밀하게 연통시키는 기판 반송통로를 통하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마로부터 차폐하기 위한 개폐 가능한 셔터장치를 설치하여 두 고, 절연막 형성에서는, 상기 제 2 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 셔터장치에 의해 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 차폐하여 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 셔터장치를 개방하여 상기 안정화된 플라즈마 하에서 상기 기판 상에 절연막 형성을 개시시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마로부터 퇴피시키는 기판 퇴피장치를 설치하여 두고, 절연막 형성에서는, 상기 제 2 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 기판 퇴피장치에 의해 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 퇴피시켜 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판 퇴피장치에 의해 상기 기판을 상기 안정화된 플라즈마를 향하는 위치에 배치하여 상기 기판 상에 절연막 형성을 개시시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법.
  13. 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 기판 가열 히터를 가지는 기판 홀더로 지지시키고, 실리콘 도트 형성 후에 절연막을 형성함에 있어서 상기 기판을 상기 기판이 있는 실로부터 상기 제 2 플라즈마생성실측으로 상기 기판 반송통로를 통하여 이동시킬 때 및 절연막 형성 후에 실리콘 도트를 형성함에 있어서 상기 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실에서 상기 제 1 플라즈마생성실측으로 상기 기판 반송통로를 통하여 이동시킬 때에는, 상기 기판을 상기 기판 홀더마다 이동시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트및 절연막부착 기판의 형성방법.
  14. 제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 상기 플라즈마의 불안정상태 및 안정화상태는, 상기 제 2 플라즈마생성실에 대하여 설치된 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악하는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법.
  15. 제 10항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연막 형성에서는, 상기 제 2 플라즈마생성실 내로 상기 절연막 형성용 가스로서 실란계 가스 및 산소가스를 도입하고, 이들 가스로부터 상기 유도결합 플라즈마를 생성시켜, 상기 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하여 상기 기판 상에 산화 실리콘 절연막을 형성 개시시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법.
  16. 제 1 플라즈마생성실,
    상기 제 1 플라즈마생성실 내로 실리콘 도트 형성용 가스를 공급하는 제 1 가스공급장치, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 설치된 저인덕턴스화된 제 1 안테나,
    상기 제 1 안테나에 고주파 전력을 인가하여 상기 제 1 가스공급장치로부터 상기 제 1 플라즈마생성실로 공급되는 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키기 위한 제 1 고주파 전력 인가장치,
    실리콘 도트 형성에 있어서, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 실리콘 도트 형성 대상 기판을 상기 제 1 플라즈마생성실 내의 플라즈마가 불안정상태에 있는 동안은 상기 불안정 플라즈마에 노출되지 않은 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하는 제 1 플라즈마상태 대응장치,
    상기 제 1 플라즈마생성 내에 생성되는 상기 플라즈마의 상태를 파악하는 제 1 플라즈마상태 파악장치 및 상기 제 1 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악되는 상기 제 1 플라즈마생성실 내의 플라즈마상태가 불안정상태에 있을 때는 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하도록 상기 제 1 플라즈마상태 대응장치를 제어하는 제 1 제어부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마상태 대응장치는, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 상기 기판을 상기 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마로부터 차폐하고 또는 상기 플라즈마를 향하게 하는 개폐 가능한 셔터장치로서, 상기 제 1 제어부는, 상기 기판에 대한 실리콘 도트 형성에 있어서, 상기 제 1 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 셔터장치에 의해 상기 기판이 상기 플라즈마로부터 차폐되어 불안정 플라즈마에 노출되지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 셔터장치를 개방하여 상기 안정화 플라즈마 하에서 상기 기판 상에 실리콘 도트 형성이 개시되도록 상기 셔터장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마상태 대응장치는, 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 배치되는 상기 기판을 상기 제 1 플라즈마생성실 내에 생성되는 플라즈마로부터 퇴피시키고 또는 해당 퇴피위치로부터 상기 플라즈마를 향하는 위치에 배치하는 기판 퇴피장치로서, 상기 제 1 제어부는, 상기 기판에 대한 실리콘 도트 형성에 있어서, 상기 제 1 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 상기 기판 퇴피장치가 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 퇴피시켜 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판 퇴피장치가 상기 기판을 상기 안정화된 플라즈마를 향하는 위치에 배치하도록 상기 기판 퇴피장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성장치.
  19. 제 16항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스공급장치는, 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 실란계 가스 및 수소가스를 상기 제 1 플라즈마생성실로 공급하는 것임을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성장치.
  20. 제 16항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마생성실 내에는 실리콘 스퍼터 타겟이 설치되어 있고, 상기 제 1 가스공급장치는 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 플라즈마화됨으로써 상기 실리콘 스퍼터 타겟을 케미컬 스퍼터링하는 스퍼터링용 가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하는 것임을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성장치.
  21. 제 16항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 도트 형성에 앞서, 상기 제 1 플라즈마생성실 내의 실리콘막 형성 대상 부재에, 플라즈마화됨으로써 실리콘막을 형성하는 실리콘막 형성용 가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하는 실리콘막 형성용 가스공급장치를 구비하고 있고, 상기 제 1 가스공급장치는 상기 실리콘 도트 형성용 가스로서 플라즈마화됨으로써 상기 실리콘막을 케미컬 스퍼터링하는 스퍼터링용 가스를 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 공급하는 것임을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성장치.
  22. 제 16항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
    실리콘 도트 형성 후에 상기 제 1 플라즈마생성실 내로 산소함유 가스 및 질소함유 가스로부터 선택된 적어도 일종의 종단 처리용 가스를 공급하는 종단 처리용 가스공급장치를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성장치.
  23. 제 16항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마생성실에서 실리콘 도트가 형성된 기판을 반입 가능하게 상기 제 1 플라즈마생성실에 연달아 설치된 종단 처리실로서, 상기 제 1 플라즈마생성실로부터 반입되는 상기 기판 상의 실리콘 도트에, 산소함유 가스 및 질소함유 가스로부터 선택된 적어도 일종의 종단 처리용 가스에 고주파 전력을 인가함으로써 발생시킨 종단 처리용 플라즈마 하에서 종단 처리를 실시하는 종단 처리실을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 형성장치.
  24. 제 16항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 기재된 실리콘 도트 형성장치와 절연막 형성장치를 포함하고 있고,
    상기 절연막 형성장치는,
    제 2 플라즈마생성실,
    상기 제 2 플라즈마생성실 내로 절연막 형성용 가스를 공급하는 제 2 가스공급장치,
    상기 제 2 플라즈마생성실 내에 설치된 저인덕턴스화된 제 2 안테나,
    상기 제 2 안테나에 고주파 전력을 인가하여 상기 제 2 가스공급장치로부터 상기 제 2 플라즈마생성실로 공급되는 가스로부터 유도결합 플라즈마를 생성시키기 위한 제 2 고주파 전력 인가장치,
    절연막 형성에 있어서 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 배치되는 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실 내의 플라즈마가 불안정한 동안은 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하는 제 2 플라즈마상태 대응장치,
    상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 상기 플라즈마의 상태를 파악하는 제 2 플라즈마상태 파악장치 및
    상기 제 2 플라즈마상태 파악장치에 의해 파악되는 상기 제 2 플라즈마생성실 내의 플라즈마상태가 불안정상태에 있을 때는 상기 기판을 상기 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 기판을 상기 안정화 플라즈마를 향하게 하도록 상기 제 2 플라즈마상태 대응장치를 제어하는 제 2 제어부를 포함하고 있고,
    상기 제 1 플라즈마생성실 및 제 2 플라즈마생성실은, 상기 양 실 사이에서 상기 기판을 반송하기 위한 기판 반송통로를 거쳐 외부로부터 기밀하게 연달아 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 제 2 플라즈마상태 대응장치는, 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 배치되 는 상기 기판을 해당 플라즈마생성실 내에 생성되는 상기 플라즈마로부터 차폐하여 또는 상기 플라즈마를 향하게 하는 개폐 가능한 셔터장치로서, 상기 제 2 제어부는, 상기 기판에 대한 절연막 형성에 있어서, 상기 제 2 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정되기까지는 상기 셔터장치에 의해 상기 기판이 상기 플라즈마로부터 차폐되어 불안정 플라즈마에 노출되지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 상기 셔터장치가 개방되어 상기 안정화 플라즈마 하에서 상기 기판 상에 절연막 형성이 개시되도록 상기 셔터장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트및 절연막부착 기판의 형성장치.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 제 2 플라즈마상태 대응장치는, 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 배치되는 상기 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실 내에 생성되는 상기 플라즈마로부터 퇴피시키고 또는 상기 퇴피위치로부터 상기 플라즈마를 향하는 위치에 배치하는 기판 퇴피장치로서, 상기 제 2 제어부는, 상기 기판에 대한 절연막 형성에 있어서, 상기 제 2 플라즈마생성실에서의 플라즈마가 안정될 때까지는 해당 기판 퇴피장치가 상기 기판을 상기 플라즈마로부터 퇴피시켜 불안정 플라즈마에 노출하지 않는 상태로 두고, 상기 플라즈마가 안정화되면 해당 기판 퇴피장치가 상기 기판을 상기 안정화된 플라즈마를 향하는 위치에 배치하도록 해당 기판 퇴피장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치.
  27. 제 24항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판 가열 히터를 가지는 기판 홀더 및 상기 기판 홀더의 반송장치를 구비하고 있고, 상기 기판 홀더 반송장치는, 실리콘 도트 형성 후에 절연막을 형성함에 있어서 상기 기판을 상기 제 1 플라즈마생성실로부터 상기 제 2 플라즈마생성실측으로 상기 기판 반송통로를 통하여 이동시킬 때 및 절연막 형성 후에 실리콘 도트를 형성함에 있어서 상기 기판을 상기 제 2 플라즈마생성실로부터 상기 제 1 플라즈마생성실측으로 상기 기판 반송통로를 통하여 이동시킬 때, 상기 기판을 상기 기판 홀더마다 이동시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치.
  28. 제 24항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연막 형성장치의 제 2 가스공급장치는, 상기 절연막 형성용 가스로서 산화 실리콘 절연막 형성용 실란계 가스 및 산소가스를 상기 제 2 플라즈마생성실내로 공급하는 것임을 특징으로 하는 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성장치.
KR1020097009409A 2006-11-08 2007-10-29 실리콘 도트 형성방법 및 장치 및 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치 KR101043009B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006303153A JP4997925B2 (ja) 2006-11-08 2006-11-08 シリコンドット形成方法及び装置並びにシリコンドット及び絶縁膜付き基板の形成方法及び装置
JPJP-P-2006-303153 2006-11-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090086407A true KR20090086407A (ko) 2009-08-12
KR101043009B1 KR101043009B1 (ko) 2011-06-21

Family

ID=39364376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097009409A KR101043009B1 (ko) 2006-11-08 2007-10-29 실리콘 도트 형성방법 및 장치 및 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120211351A1 (ko)
JP (1) JP4997925B2 (ko)
KR (1) KR101043009B1 (ko)
CN (1) CN101558472B (ko)
WO (1) WO2008056556A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102044569B (zh) * 2009-10-23 2013-09-11 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 电容器及其制造方法
CN102891134A (zh) * 2011-07-18 2013-01-23 中国科学院微电子研究所 一种基于mos电容的等离子体损伤测试结构
TWI623634B (zh) 2011-11-08 2018-05-11 塔沙Ｓｍｄ公司 具有特殊表面處理和良好顆粒性能之矽濺鍍靶及其製造方法
WO2014148490A1 (ja) * 2013-03-22 2014-09-25 株式会社日立国際電気 基板処理装置、及び半導体装置の製造方法
JP6254036B2 (ja) * 2014-03-31 2017-12-27 三菱重工業株式会社 三次元積層装置及び三次元積層方法
JP6541374B2 (ja) * 2014-07-24 2019-07-10 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
US10096495B2 (en) 2014-12-26 2018-10-09 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus
KR102637922B1 (ko) * 2016-03-10 2024-02-16 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 플라즈마 안정화 방법 및 이를 이용한 증착 방법
JP6967954B2 (ja) * 2017-12-05 2021-11-17 東京エレクトロン株式会社 排気装置、処理装置及び排気方法
DE102020117347A1 (de) 2020-07-01 2022-01-05 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Magnetronanordnung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03170667A (ja) * 1989-11-29 1991-07-24 Shimadzu Corp スパッタリング装置
JP3197557B2 (ja) * 1990-11-27 2001-08-13 株式会社半導体エネルギー研究所 被膜形成方法
JP3406959B2 (ja) 1992-10-16 2003-05-19 キヤノン株式会社 マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成方法
JPH09102596A (ja) * 1995-10-04 1997-04-15 Fujitsu Ltd 量子ドットの製造方法及び量子ドット装置
JPH10140342A (ja) * 1996-11-05 1998-05-26 Canon Inc スパッタ装置及びその装置による基板の成膜方法
JPH11271553A (ja) * 1998-03-23 1999-10-08 Hitachi Cable Ltd 光導波路用ガラス膜の形成方法及びその装置
JP3812232B2 (ja) * 1998-10-23 2006-08-23 日新電機株式会社 多結晶シリコン薄膜形成方法及び薄膜形成装置
WO2002020864A2 (en) * 2000-06-16 2002-03-14 Applied Materials, Inc. System and method for depositing high dielectric constant materials and compatible conductive materials
JP2002008983A (ja) 2000-06-16 2002-01-11 Hitachi Cable Ltd 化合物半導体ウェハの製造方法
JP2003201562A (ja) * 2002-01-11 2003-07-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 成膜モニタリング方法
JP3773189B2 (ja) 2002-04-24 2006-05-10 独立行政法人科学技術振興機構 窓型プローブ、プラズマ監視装置、及び、プラズマ処理装置
US20040129223A1 (en) * 2002-12-24 2004-07-08 Park Jong Hyurk Apparatus and method for manufacturing silicon nanodot film for light emission
JP2006176859A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Canon Anelva Corp シリコンナノ結晶構造体の作製方法
JP2006286536A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Ebara Corp プラズマ生成方法、誘導結合型プラズマ源、およびプラズマ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008056556A1 (fr) 2008-05-15
JP4997925B2 (ja) 2012-08-15
CN101558472B (zh) 2011-06-08
KR101043009B1 (ko) 2011-06-21
JP2008124078A (ja) 2008-05-29
US20120211351A1 (en) 2012-08-23
CN101558472A (zh) 2009-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101043009B1 (ko) 실리콘 도트 형성방법 및 장치 및 실리콘 도트 및 절연막부착 기판의 형성방법 및 장치
US10837122B2 (en) Method and apparatus for precleaning a substrate surface prior to epitaxial growth
KR100932815B1 (ko) 저온 폴리-실리콘 박막 트랜지스터를 위한 다층 고품질게이트 유전체
JP4255563B2 (ja) 半導体製造方法及び半導体製造装置
TWI244108B (en) Substrate processing apparatus
US7011866B1 (en) Method and apparatus for film deposition
JP4434115B2 (ja) 結晶性シリコン薄膜の形成方法及び装置
JP4497068B2 (ja) シリコンドット形成方法及びシリコンドット形成装置
WO2006030895A1 (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US20090209095A1 (en) Manufacturing Method for Semiconductor Devices and Substrate Processing Apparatus
US20120220116A1 (en) Dry Chemical Cleaning For Semiconductor Processing
JP2007087996A (ja) シリコンドット付き基板
KR20000062563A (ko) 원자 가스로 재료층을 형성하기 위한 방법 및 장치
US20090311876A1 (en) Manufacturing method of semiconductor device and substrate processing apparatus
KR101464867B1 (ko) 반도체 장치 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체
TW202111810A (zh) 擋門機構及基板處理裝置
US20090233429A1 (en) Semiconductor device manufacturing method and substrate processing apparatus
US20090233430A1 (en) Semiconductor device manufacturing method, semiconductor device manufacturing apparatus, and semiconductor device manufacturing system
JP4850861B2 (ja) 絶縁膜形成方法、絶縁膜形成装置及びプラズマ処理ユニット
JP2009224772A (ja) 半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイス製造装置及び半導体デバイス製造システム
TWI842772B (zh) 用於形成過渡金屬材料的群集處理系統
JPH05259153A (ja) シリコン酸化膜の製造方法と製造装置
JP2008182194A (ja) 半導体装置の製造方法
TW202027198A (zh) 用於形成過渡金屬材料的群集處理系統
JP2010147417A (ja) 半導体装置の製造方法および基板処理装置

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
LAPS Lapse due to unpaid annual fee