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KR920003431B1 - 플라즈마 처리 방법 및 장치 - Google Patents

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KR920003431B1
KR920003431B1 KR1019890001263A KR890001263A KR920003431B1 KR 920003431 B1 KR920003431 B1 KR 920003431B1 KR 1019890001263 A KR1019890001263 A KR 1019890001263A KR 890001263 A KR890001263 A KR 890001263A KR 920003431 B1 KR920003431 B1 KR 920003431B1
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South Korea
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plasma processing
plasma
substrate
high frequency
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슌페이 야마자끼
미쯔노리 쯔찌야
아쯔시 가와노
신지 이마또
가즈히사 나까시따
도시지 하마따니
다까시 이누시마
겐지 이또
Original Assignee
가부시끼가이샤 한도다이 에네르기 겐뀨쇼
슌페이 야마자끼
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Priority claimed from JP63117792A external-priority patent/JP2799414B2/ja
Priority claimed from JP21289088A external-priority patent/JP2676085B2/ja
Priority claimed from JP63255489A external-priority patent/JPH02101744A/ja
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Abstract

내용 없음.

Description

플라즈마 처리 방법 및 장치
제1도는 본 발명에 따른 플라즈마 화학 중기 반응 장치를 도시한 개략도.
제2a도, 제2b도 및 제2c도는 제1도에 도시된 장치의 기판 홀더의 변형을 도시하는 개략도.
제3a도 내지 제3c도는 본 발명에 따른 탄소 패턴의 제조방법을 도시하는 횡단면도.
제4도는 본 발명에 따른 또 다른 플라즈마 처리 장치의 예를 도시하는 개략도.
제5a도 및 제5b도는 제4도에 설명된 장치의 기판 홀더의 변형을 도시하는 평면도.
제6a도 내지 제6d도는 OPC 프린팅 드럼상의 탄소막의 침착을 도시하는 횡단면도.
제7도는 제4도에 설명된 장치의 변형을 도시하는 개략도.
제8a도는 실리콘 질화물막과 불소함유 탄소막의 침착을 도시한 단면도.
제8b도는 곡면상의 침착을 도시한 횡단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 홀더 7 : 반응실
7' : 로딩 및 언로딩실 10 : 기체 공급 시스템
15 : 고주파 전력원 20 : 진공 시스템
본 발명은 플라즈마 처리 방법과 장치에 관한 것이다.
최근, 화학 중기 반응을 이용하여, 매우 높은 경도를 갖는 탄소의 형성 공정이 개발되었다. 일예는 1981년 9월 17일 출원된 일본 특허원 소화 56-146936호에 설명되어 있다. 이러한 형태의 탄소막은 매끈한 부식 방지면을 제공하는 높은 경도 때문에 매우 유용하다.
그러나, 종래 기술의 장치와 방법을 이용하기 때문에 넓은 면적과 다수의 기판이 한번에 처리될 수 없다. 특히, 고르지 않은 면이 코팅되거나 처리될 때 함몰면 부분에서 소량의 침착만이 발생한다.
본 발명의 목적은 큰 처리 영역에 걸쳐서 플라즈마 처리를 수행할 수 있는 플라즈마 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전기 장치의 대량 생산을 가능하게 하는 플라즈마 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다 .
상기 목적과 그외 목적 및 장점을 달성하기 위하여, 반응 기체의 플라즈마는 고주파 전력이 공급되는 한쌍의 전극 사이에서 발생되고, 다수의 기판은 플라즈마 표면 사이에 배치되어 교류 전원을 공급받는다. 전극쌍 사이에 고주파 전력을 인가함으로써 글로우 방전이 발생한다. 기판에 공급되는 교류 전력 때문에, 스퍼터링 작용이 거기에서 실행된다. 스퍼터링 작용은 침착 기간 동안 비결정막을 침착할 수 있게 하고, 에칭 기간 동안 에칭 속도를 증가시키게 하는 작용을 한다. 본 발명에 따라 침착된 탄소막은 예를 들면 형성 상태에 따라서 비커스 경도가 6500kg t/㎟ 또는 그 이상인 소위 다이아몬드형 탄소막이다. 에너지 갭은 1.0eV 이하는 아니며, 되도록이면 1.5 내지 5.5eV가 좋다. 자주 문질러지는 열 헤드용으로 이용될 때, 탄소막의 매끄럽게 단단한 면이 좋다. 다른 한편, 반도체 소자의 직접 회로용으로 이용될 때, 탄소막의 열전도 계수가 낮을 경우 집적 회로에서 발생된 열과, 고온에서 사용되는 회로에서 발생된 열을 소모할 수 있게 된다. 침착 상태를 조정함으로써 다이아몬드 입자를 포함하는 탄소막을 제조할 수도 있다.
인이나 디보레인은 침착된 막이 도전성으로 되게 하기 위하여 탄소 함유 반응 기체와 함께 도입된다. 침착을 완료한 후, 반응실은 본 발명에 따른 플라즈마 공정에 의해 아르곤으로 플라즈마 에칭을 행함으로서 세척된다.
플라즈마 CVD를 도시하는 제1도에서, 탄소막 침착은 본 발명에 따라 설명된다. 상기 CVD 장치는 로딩 및 언로딩실(7')과, 게이트 밸브(9)를 통하여 로딩 및 언로딩실(7')에 접속된 반응실(7)과, 반응실(7)을 비우기 위하여 제공되고 압력 제어 밸브(21), 터보 분자 펌프(22), 회전 펌프(23)로 구성된 배출 시스템과, 노즐(25)을 통하여 반응실(7) 내로 처리 기체를 주입하기 위한 기체 공급 시스템 (10)과, 전극의로서의 기능도 하는 기판 홀더(1')와, 한쌍의 메쉬 전극(3),(3')과, 기판 홀더(1)와 메쉬 전극(3),(3')과 접속되고 고주파 전력원(15), 매칭 변압기 (16), AC 전원(17), 바이어스 인가 장치(29)로 구성된 고주파 전기 에너지원(40)을 포함한다. 도면에서 설명되지는 않았지만 반응 기체의 온도를 예를 들면 450℃와 -100℃ 사이에서 유지하기 위하여 온도 제어 수단이 반응실(7)에 제공된다. 고주파 전력원(15)의 출력 주파수는 1 내지 50MHz, 예를 들면 13.56MHz이다. 전극(3),(3')의 쌍은 각각 변압기(16)의 2차 코일의 단부(4),(4')에 접속된다. 기판 홀더(2)는 AC 전력원(17)과 바이어스 공급 장치(29)를 통하여 2차 코일의 중간점에 접속된다. AC 전원의 주파수는 1 내지 50KHz, 예를 들면 50KHz이다. 전극(3),(3') 사이의 플라즈마 발생 공간은 상하 개구가 한쌍의 덮개(8),(8')에 의해 폐쇄되는 실린더형 봉입부(2)로 규정된다. 기판은 높이가 20㎝ 내지 1m이고 폭이 30㎝ 내지 3m인 4면 실린더이다. 선택적으로, 마이크로파 여기 장치(26)는 기체 공급 시스템(10)과 조합하여 제공된다. 예를 들면 장치(25)는 2.45GHz의 마이크로파에 의해 200W 내지 2KW에서 기체 공급 시스템(10)으로부터 공급된 반응 기체를 활성화시킨다. 이 장치(25)를 사용함으로서, 침착 속도와 에칭 속도는 각각 약 5배와 약 4배 증가된다.
탄소막 침착 방법은 아래에서 설명될 것이다. 피복될 기판은 로딩 및 언로딩실(7')에 배치된다. 로딩 및 언로딩실(7')과 반응실(7)을 비운 후, 기판(1)은 기체 밸브(9)를 통하여 반응실(4)로 이동된다. 설명에서, 기판(1)은 접시이다. 알루미늄막은 진공 증기에 의해 접시의 배면에 피복된다. 기판 홀더는 알루미늄막을 통해 전기 접속 상태에 있는 접시를 지지하는데 사용된다.
반응 기체는 기체 공급 시스템(10)을 통하여 반응실(7)로 들어간다. 반응 기체는 CH4,C2H4,C2H2,CH3OH 또는 C2H5OH와 같은 탄소 화합물 기체를 포함한다. 예를 들면, H2와 CH4는 각각 라인(11)과 라인(12)을 통하여 동일 비율로 입력된다. 후속적으로 침착될 탄소막에 함유된 수소의 비율은 반응 기체에서 수소의 비율을 조정함으로써 제어될 수 있다. 되도록이면 수소는 25몰% 이하에서 막에 함유되는 것이 좋다. 반응 기체뿐만 아니라, 도펀트 기체도 주입된다. 불순물의 예로는 N(5원자% 이하), 보론 또는 인(0.1 내지 5원자%), 할로겐(25원자% 이하)이 있다. 주입은 각각 NH3,B2H6,PH3와 C2F6또는 C3F8의 형태로 이루어진다.
13.56MHz의 고주파 전력은 0.5 내지 5KW이 고주파 전력원(15)에서 반응 기체로 공급된다. 출력 전력은 0.03 내지 3W/㎠의 플라즈마 에너지와 등가이다. 예를 들면, 출력 전압은 1KW(0.6W/㎠)이다. 다른 한편, 50KHz의 교류 전력(전압)은 AC 전력원(17)에 의해 기판 홀더(기판(1))에 공급된다. 기판(1)에 공급된 전력은 바이어스 장치(39)에 의해 -200W 내지 +600V로 바이어스된다. 기판(1)에서의 실제 바이어스 전위는 자체 바이어스 전압이 외부 바이어스를 인가하지 않고서도 자연적으로 거기에 인가됨으로 -400 내지 +400V이다. 되도록이면, 바이어스가 인가되어 기판이 캐소드 작용하는 것이 좋다. 그 결과, 플라즈마 기체는 반응실(7)에서 발생되고, 기판(1) 상에 탄소 침착이 일어난다. 침착 속도는 고밀도 플라즈마에서 100 내지 1000Å/분에 이른다. 마이크로파 전력없이 침착이 이루어지고 100 내지 300V 바이어스 전압이 전력에 부가될 때 침착 속도는 100 내지 200Å/분이다. 마이크로파 전력으로 침착이 이루어지고 100 내지 300V 바이어스 전압이 전력에 부가될 때 침착 속도는 500 내지 1000Å/분이다. 반응 기체의 압력은 반응실(4)에서 1 내지 0.01토르 예를 들면, 0.1토르에서 유지된다. 기판 온도는 특별한 가열없이 50 내지 150℃이다. 그 결과, 기판(1) 상에 50Å 내지 1㎛의 두께의 비결정 탄소가 침착된다. 탄소막은 참착조건에 따라서 5Å 내지 2㎛의 직경의 미세결정을 포함하는 비결정 탄소로 구성된다. 탄소막의 비커스 경도는 200kg/㎟ 이상이고, 열 전도도는 2.5W/㎠ 이상이고, 되도록이면 4.0 내지 6.0W/㎠가 좋다. 탄소막은 SP의 C-C 결합으로 특정지워진다. 배출된 기체는 진공 시스템(21) 내지 (23)을 통해 제거된다.
1GHz 또는 더 높은 주파수, 예를 들면 2.45GHz에서의 전력은 C-H 결합을 끊을 수 있으며, 반면에 C-C, C=C 결합은 50MHz, 예를 들면 13.56Hz에서 끊을 수 있다. 탄소막에 함유된 수소의양은 25%몰 이하이다. 선택적으로 탄소 n형 또는 p형 반도체를 형성하기 위하여 인, 질소 또는 보론과 같은 불순물을 첨가하는 것이 유익하다.
기판 홀더는 본 발명에 따라서 변형될 수 있다. 제2a도와 제2b도는 실시예를 도시하는 개략도이다. 제2a도에서, 판형의 다수의 기판 홀더(1')가 봉입부(2)에 합체되어 형성된다. 한쌍의 기판(1)은 각각의 홀더(1')의 반대측에 설치된다. 각각의 인접 홀더 사이의 거리는 6 내지 10㎝로 선택된다. 홀더의 크기는 60㎝×30㎝이다. 기판은 측단부에서 10㎝, 상단과 하단에서 각각 5㎝의 여유 부분을 남기고서 홀더 상에 설치된다. 그때 탄소막의 두께는 1㎛±5%로 된다. 핀셋(1-1)을 매달기 위하여 금속 메쉬(2')는 제2b도에 도시된 바와 같이 봉입부(2)에 제공된다. 또한 용기(1-2)는 메쉬(2＂) 위에 배치된다.
피복될 기판의 배면이 양호하게 도전성으로 만들어지더라도, 도전성 피복을 제공할 필요는 없다. 일실시예가 제2c도와 연관하여 설명된다. 이 실시예는 다수의 술컵을 처리하도록 고안된다. 봉입부(2)에서, 다수의 지지 부재(2'-1) 내지 (2'-n)는 알루미늄과 같은 도전성 재질로 만들어진다. 상기 부재에는 컵의 형태로 스테인레스 스틸로 만들어지고 지지될 컵의 내면과 접촉하도록 만들어진 컵 수용기가 제공된다. 경험에 따라서, 유리의 내면과 수용기 사이의 틈이 2㎜ 정도로 좁을 때, 탄소 침착은 잔의 내면에 직접 피복된 알루미늄막과 동일한 방식으로 실행될 수 있다. 그런, 유리와 수용기 사이의 간격이 약 10㎜에 이를 때, 도전성 수용기의 영향은 확인될 수 없다. 이와 달리, 알루미늄 박은 수용기와 유리 사이에 배치되거나 수용기를 교체할 수도 있다.
본 발명은 에칭 공정에 적용될 수 있다. 기판상에 탄소막을 형성한 후, 마스크는 막 위에 형성되고, 실내로 배치된 후, 반응실(7)에 부식 기체가 주입된다. 부식 기체는 예를 들면 O2, 공기, NO2, NO, N2O, 산소와 수소 혼합물 또는 다른 적절한 산소 화합물이다. 플라즈마 기체는 탄소막의 에칭을 수행하기 위한 침착 공정에서와 동일한 방식으로 발생된다. 되도록이면 기판 온도는 에칭 기간 동안 100 내지 -100℃에서 유지되는 것이 좋다. 반응 기체의 압력은 0.01 내지 1토르이다. 실험은 다음에 실행된다.
탄소막 패턴을 이용하는 반도체 소자가 제조되었다. 공정은 제3a도 내지 제3c도와 함께 설명된다. 반도체 소자는 실리콘 반도체 기판(31) 내에서 그 위에 형성되었다. 기판, 실리콘 산화물막(37) 및 도전성 세라믹막(32)이 각각 형성되어 패턴화된 후, 아래의 세라믹막(32)이 에칭 작용에 노출되는 것을 방지하는 0.5㎛의 차단막(33)을 피복했다. 차단막(33)은 SiO?로 만들어졌다. 그 다음, 탄소막(34)은 0.1 내지 2㎛, 예를 들면 0.5㎛의 두께로 기판 위에 침착되었다. 포토레지스트 패턴은 개구(36)를 갖는 탄소막(34) 위에 형성되었다. 개구(36)는 IC 칩과의 접촉을 위한 결합 패드이다. 포토레지스트 패턴의 두께는 다음 에칭에 의해 감소된다 할지라도 아래 표면을 노출시키지 않도록 선택된다.
다음, 산소 기체가 반응실로 주입되었고, 고주파 전력이 300W에서 입력되어, 탄소막(34)의 에칭을 수행하였다. 에칭을 완료한 후, 개구에 있는 포토레지스트 (35)와 차단막(34)의 일부는 NF3또는 SF6를 이용하여 에칭함으로써 제거되었다.
이와 달리, 도전성막(32)은 Al,Ag 또는 Si로 형성된다. 차단막(33)은 포스포실리케이트 유리로 형성된다. 차단막의 두께는 일반적으로 0.1 내지 2㎛이다. 두꺼운 포토레지스트 패턴 대신, 실리콘 산화물 패턴은 실리콘 산화물 막을 피복하고 포토레지스터와 함께 이것을 에칭함으로써 형성된다. 실리콘 산화물은 산소로부터 에칭 작용을 당하지 않는다.
본 발명에 따라 사용하기 위한 초전도 세라믹은 스토이치오메트릭식 (A1-XBx )yCuzOW와 일치하게 준비되는데, 여기서, A는 예를 들면 회토류 원소와 같은 주기율표의 Ⅲa 집단 하나 이상의 원소이고, B는 예를 들면 알칼린 토류 원소와 같은 주기율표의 Ⅱa 집단의 하나 이상의 원소이며, X=0,1-1, Y=2.0-4.0 양호하게는 2.5-3.5, Z=1.0-4.0 양호하게는 1.5-3.5, W=4.0-10.0 양호하게는 6.0-8.0이다. 본 발명에 따라 사용하기 위한 초전도 세라믹은 스토이치오메트릭식(A1-XBx)yCuzOW와 일치하게 준비되는데, 여기서 A는 Bi,Sb,As와 같은 주기율표이 Vb 집단의 하나 이상의 원소이고, B는 예를 들면 알칼린 토류 원소와 같은 주기율표 Ⅱa 집단의 하나 이상의 원소이며, X=0.3-1, Y=2.0-4.0 양호하게는 2.5-3.5, Z은 1.0-4.0 양호하게는 1.5-3.5, W=4.0-10.0 양호하게는 6.0-8.0이다. 후자의 일반식의 예는 Bi4SryCa3Cu4Ox, Bi4SryCa3Cu4Ox, Bi4SryCa3Cu4Ox, Bi4SryCa3Cu4Ox, Bi4SryCa3Cu4Ox, Bi4SryCa3Cu4Ox(y는 약 1.5)가 있다.
제4도에서, 또 다른 실시예가 설명된다. 제1도에 설명된 것과 같은 유사한 소자는 동일 번호를 부여하며, 소자에 대한 중복 설명은 반복되지 않는다.
특히 전력원(41)은 본 실시예의 특성을 나타낸다. 전력원(41)은 이상기(46)에 의해 결합된 한쌍의 고주파 전력원(45-1),(45-2)을 포함한다. 고주파 전력원 (45-1),(45-2)의 출력 사이의 차위상을 이상기(46)에 의해 제어된다. 주판 전력된 (45-1),(45-2)의 출력은 변압기의 2차 코일의 각각의 한 단자에서 차례로 직렬 접속되는 한쌍의 매칭 변압기(46-1),(46-2)와 결합된다. 변압기(46-1),(46-2)의 다른 단자는 제1실시예와 동일한 방식으로 메쉬 전극쌍에 접속된다. AC 전력원(47)과 바이어스 방치(29)는 제1실시예와 동일한 방식으로 메쉬 전극(3),(3')의 쌍 사이에 접속된다.
전극(3),(3')에 인가된 전력의 각각의 위상은 이상기(46)에 의해 제어된다. 즉, 전극(3),(3')쌍에서의 전위는 정확히 동상 또는 반대 위상으로 유지된다. 위상차는 주변의 전극 상태에 따라 0°또는 180°와는 다른 적절한 조정될 수 있다.
다음, CVD 장치를 이용한 침착 방법의 일례가 설명된다. 정전 복사기용의 다수이 프린팅 드럼(1)은 봉입부(42)에 합체되어 형성된 기판 홀더상에 설치된다. 프린팅 드럼의 표면은 사전에 유기 광도전성 막으로 피복된다. 폭 75㎝×깊이 75㎝×높이 50㎝의 직사각형 봉입부내의 드럼의 설치 조건은 제5a도에 도시된다. 도면에서, 16드럼이 설치되는데, 드럼(1-0)은 플라즈마 발생 공간(60)에서 유도된 전계를 균일화하기 위하여 봉입부의 내면을 따라 제공된다. 제5b도는 팔각형 봉입부에 설치된 드럼을 도시한 것이다.
NF3와 C2H2는 반응 기체로서 반응실에 주입된다. NF3/C2H2의 비율은 1/4 내지 4/1, 예를 들면 1/1이다. 전력원(42)으로부터의 고주파 전력에 의해 플라즈마가 유도되고 탄소막이 드럼상에 침착된다. 탄소막은, AC 전력은(47)으로부터의 전력에 의해 주로 유도되는 스퍼터링 작용에 의해 형성된다. 그 결과, 탄소막은 질소 0.3 내지 10원자%, 불소 0.3 내지 3원자%를 함유하는 다이아몬드류 탄소로 된다. 다이아몬드류 탄소의 투명도와 고유 저항은 질소와 불소의 함량의 비를 변환시킴으로써 제어된다. 프린팅 드럼에 적용하는 관점에서, 적절한 고유 저항은 1×107내지 1×1014Ω㎝, 양호하게는 1×109내지 1×1011Ω㎝의 범위에서 발견된다.
제6a도는 프린팅 드럼을 도시하는 횡단면도이다. 드럼은 그 한 단부가 폐쇄되어 있고, 복사기에서 드럼의 회전 지지를 가능하게 하기 위한 돌출부를 구비하는 알루미늄 실린더(51)를 포함한다. 드럼의 다른 단부의 내면(53)에서 처리된다. 유기 광도전 필름과 캐리어 전송 필름으로 구성된 광감지 이중 필름(57)은 알루미늄 실린더(51) 상에 피복된다. 탄소막(54)은 형성되어 이중 필름(57)을 커버한다. 탄소막의 두께 0.1 내지 3.0㎛이다. 제6b도는 제6a도의 연장된 부분 단면도이다. 드럼은 반복하여 마찰 작동이 이루어지므로 탄소막의 단부(11)가 닳아 없어지는 경우가 발생할 수도 있다. 단부를 강하게 하기 위하여, 제6c도에 설명된 바와 같이 단부를 두껍게 하는 것이 바람직하다. 두꺼운 부분(55)은 메쉬 전극(3),(3') 근방에 배면 부분을 배치하고 0.08 내지 0.1토르의 범위에서 플라즈마 압력을 조정함으로써 형성될 수 있다. 제6b도의 구성은 플라즈마 압력이 0.05토르일 때 실현된다. 그렇지 않을 경우, 탄소막의 단부는 제6d도에 도시된 바와 같이 소모될 것이다. 이것은 0.01 내지 0.04토르의 범위에서 플라즈마 압력을 조정하거나 또는 적절한 커버로 단부를 감추어둠으로써 실현될 수 있다.
침착을 완료한 후, 드럼은 실내에서 제거되고, 불필요한 탄소가 침착된 실의 내부는 산소의 용매를 주입하고 플라즈마 에칭시킴으로써 청정된다. 후속적으로, 반응실의 내부상에 부착된 산소 오염물을 제거하기 위하여, H2플라즈마 에칭이 실행된다. 다른 침착 및 에칭 조건은 제1실시예의 플라즈마 공정과 동일하다.
제4도에 도시된 장치의 변형의 제7도에서 설명된다. 제4도와 유사한 소자에 대해서는 제7도에서 유사한 번호가 부여된다. (56-1),(56-2)는 전극(3),(3')과 고주파 전력원(45-1),(45-2) 사이의 임피던스 매칭이 일어나게 하는 LCR의 매칭 박스이다. 전력원은 라인(55-1),(55-2)을 구비한다. 한 전원의 주파수는 다른 것의 주파수와 동일하거나 또는 배수이다. 중간 전압원은 기판 홀더(2)에 접속되고, AC 전압원(57-1), DC 전압원(57-2), 3행정 스위치(51)로 구성된다. DC 전압원(57-2)은 AC 전압원(57-1)으로부터의 AC 전압상에 DC 바이어스 전압을 중복시키는 기능을 한다. AC전압원의 주파수는 10Hz내지 100Hz이다. 스위치(51)로, 3상태의 바이어스 인가가 선택될 수 있다. 기판(1)은 (51-1)에서 전기적으로 유동하게 되고, (51-1)에서 전압원(57-2)의 DC 전압에 의해 바이어스된 AC 전압원(57-1)로부터 AC 전압을 공급받으며, (51-3)에서 접지된다. 이 경우, 입력 에너지는 0.5 내지 50KW(0.005 내지 5W/㎠), 예를 들면 1KW(0.1W/㎠)이다.
전극(3),(3')에서의 전압간의 위상차는 전체 침착 공간에 걸쳐서 플라즈마 기체를 확산시키도록 조정된다. 침착 시스템이 전극(3),(3')에 대하여 정확히 대칭일 때, 위상차는 0° 또는 180°이다. 그러나, 비대칭에 따라서, 최적값 0° 또는 180°에서 옮겨진다. 경험에 따라서, 최적값은 ±30° 또는 180°±30°의 범위에 있었다. 플라즈마 기체는 위상차가 90° 또는 270°(±30°) 근방이었을 때, 한 전극 근방에서만 주로 제어되었다.
탄소막은 변형에 따라서 유기 광도전 필름으로 피복된 프린팅 드럼(1)상에 침착되었다. C2F6/C2H4(=1/4 내지 4/1)로 구성된 반응 기체는 노즐(65)로부터 실내로 하향 주입되었다. 드럼은 부분 가열되지는 않았고, 실온에서 150℃의 범위에서 유지되었다. 음의 바이어스 전압 -50 내지 -600V이 중간 전압원에서 AC 바이어스 전압을 인가함으로써 설정되었다. 다른 침착 상태는 제1실시예와 동일하다. 그 다음, 0.1 내지 8㎛ 두께의 불소함유 다이아몬드류 탄소가 100Å/분의 침착 속도로 드럼상에 형성되었다.
형성은 2단계로 실행되었다. 첫째, 에틸렌과 수소는 드럼의 유기 표면에 고점착성을 갖는 0.01 내지 0.1㎛의 탄소박막을 침착하기 위하여 사용된다. 막의 고유 저항은 1×106내지 5×1013Ω㎝였다. 다음, 0.2 내지 2㎛의 두꺼운 탄소막이 C2F6와 NH3로 구성된 반응 기체를 이용하여 아래의 탄소박막 위에 첨착되었다. 막의 고유 저항은 1×107내지 5×1012Ω㎝였다.
제8a도에서, 실리콘 질화물막과 불화물 함유 탄소막의 침착이 설명된다. 유리 기판(61),(61')은 기판 홀더(2)상에 지지된다. 기판은 예를 들면 자동차, 모터 사이클 및 비행기의 정면, 측면 및 배면 창유리와 측면 거울, 또는 건물의 창이다. 이 실시예에서, 실리콘 질화물막(65-1)은 유리가 불화물과 반응하는 경향이 있으므로 탄소막(65-2)에 앞서 기판상에 형성된다. 탄소막의 고유 저항은 정전력으로 인해 먼지를 모으게 되는 것을 방지하기 위하여 불화물의 주입을 제어함으로써 1×106내지 5×1013Ω㎝로 되도록 조정된다. 제8b도는 곡면상의 침착을 도시한 것이다.
여러 가지 실시예가 설명되었으나, 본 발명은 설명된 특정예에 한정된 것이 아니며, 첨부된 특허청구의 범위에서 규정되는 바와 같이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서도 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 실시예는 다음과 같다.
본 발명에 따라 형성된 탄소막의 열전도 계수가 매우 높기 때문에, IC 칩의 열확산은 먼저 탄소막으로 배면을 피복함으로써 촉진된다.
본 발명에 따라 피복된 기판은 예를 들면, PET(폴리에틸렌에텔레프테이트), PES, PMMA, 테폰, 에폭시, 폴리이미드 또는 다른 에폭시 수지와 같은 어떤 재질로 만들어질 수 있다. 기판의 모양은 예를 들면 불규칙면과 같이 여러 형태로 포함할 수도 있다.
본 발명에 따라 기판에 피복될 재질은 탄소 이외에, 실리콘 질화물, 실리콘 질화물 또는 다른 재질을 포함한다.
우수한 스피커는 내면과 외면이 본 발명에 따라서 매우 강한 탄소막으로 피복되는 진동 콘을 이용함으로써 실현될 수 있다.

Claims (15)

  1. 플라즈마 처리 방법에 있어서, 반응 공간에서 하나 이상의 기판을 배치하는 단계와, 고주파 전력을 상기 반응기체에 인가함으로써 상기 반응실에 플라즈마를 포함하는 단계와, 상기 기판의 표면상에서 플라즈마 상태 반응을 수행하는 단계를 포함하며, 교류 전력의 주파수가 상기 고주파 전력원의 주파수보다 낮은 교류 전력이 상기 기판상에서의 스퍼터링 작용을 촉진시키기 위해 플라즈마 상태 반응 기간 동안 상기 기판에 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고주파 전력은 1 내지 5MHz의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 교류 전력은 1 내지 500MHz의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반응 공간은 상기 고주파 전력이 인가되는 전극쌍 사이로 한정된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전극은 메쉬 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고주파 전력은 변압기의 2차 코일의 단부에서 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 교류 전력은 기판 측면에서 음으로 바이어스되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 교류 전력은 상기 2차 코일의 중간점과 상기 기판 사이에 접속된 교류 전력원에서 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 플라즈마 상태 반응은 상기 기판상의 침착인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 플라즈마 상태 반응은 탄소막의 침착인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
    [청구
  11. 제4항에 있어서, 2차 코일의 단부의 입력 전력 사이의 차위상은 실제로 180°또는 0°인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  12. 플라즈마 처리 장치에 있어서, 반응실과, 상기 반응실에 반응 기체를 주입하기 위한 기체 공급 시스템과, 상기 반응실을 비우고 상기 반응실에서 적절한 기체 압력을 유지하기 위한 진공 펌프와, 플라즈마 발생 공간이 전극 사이로 한정되는 한쌍의 전극과, 상기 플라즈마 발생 공간에서 하나 이상의 기판을 지지하기 위한 기판 홀더와, 고주파 전력을 한쌍의 전극에 공급하기 위한 고주파 전력원과, 교류 전압을 상기 기판 홀더에 인가하기 위한 교류 전력원을 구비하되, 교류 전압의 주파수는 상기 기판 홀더에 의해 지지된 주파수가 플라즈마 발생 공간에서 발생된 플라즈마의 스퍼터링 작용을 받도록 선택되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 공간은 상기 기판 홀더와 합체되어 형성되는 봉입부에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 고주파수 전력원은 상기 전극의 입력 전력 사이의 차위상이 조정되게 하는 이상기를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 기판 홀더는 상기 홀더에 의해 지지될 기판과 접촉하도록 적용된 도전성면을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
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