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KR101251073B1 - Plasma doping apparatus having shadow mask and method of plasm doping using the same - Google Patents

Plasma doping apparatus having shadow mask and method of plasm doping using the same Download PDF

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KR101251073B1
KR101251073B1 KR1020110069133A KR20110069133A KR101251073B1 KR 101251073 B1 KR101251073 B1 KR 101251073B1 KR 1020110069133 A KR1020110069133 A KR 1020110069133A KR 20110069133 A KR20110069133 A KR 20110069133A KR 101251073 B1 KR101251073 B1 KR 101251073B1
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doping
plasma
shadow mask
plasma doping
reaction space
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김남헌
서상일
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에이피티씨 주식회사
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Abstract

본 발명의 새도우마스크(shadow mask)를 갖는 플라즈마 도핑장치는, 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 한정하는 챔버외벽과, 챔버외벽의 바닥에서 도핑대상물을 지지하는 지지대와, 지지대에 연결되어 도핑대상물에 바이어스를 인가하는 전원과, 그리고 반응공간 내의 도핑대상물 상부에서 도핑대상물의 일부와 중첩되도록 배치되되, 반응공간 내의 플라즈마 시스(plasma sheath) 영역 내부 또는 외부에 배치되도록 도핑대상물의 표면에 수직인 방향으로 이동가능하도록 장착되는 새도우마스크를 포함한다.The plasma doping apparatus having a shadow mask of the present invention includes a chamber outer wall defining a reaction space in which a plasma is formed therein, a support for supporting a doping object at the bottom of the chamber outer wall, and a doping object connected to the support. A direction perpendicular to the surface of the doped object so as to be disposed within or outside the plasma sheath region within the reaction space, the power supply applying a bias to the power source and overlapping a portion of the doped object on the doped object in the reaction space. It includes a shadow mask mounted to be movable to.

Description

새도우마스크를 갖는 플라즈마 도핑장치 및 이를 이용한 플라즈마 도핑방법{Plasma doping apparatus having shadow mask and method of plasm doping using the same}Plasma doping apparatus having a shadow mask and a plasma doping method using the same {Plasma doping apparatus having shadow mask and method of plasm doping using the same}

본 발명은 반도체소자, 액정표시장치, 유기전계발광소자, 솔라셀(solar cell) 등의 제조시 도핑을 위한 도핑장치 및 도핑방법에 관한 것으로서, 특히 새도우마스크를 갖는 플라즈마 도핑장치 및 이를 이용한 플라즈마 도핑방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a doping apparatus and a doping method for doping in the manufacture of a semiconductor device, a liquid crystal display, an organic light emitting display device, a solar cell, and the like. In particular, a plasma doping apparatus having a shadow mask and plasma doping using the same It is about a method.

일반적으로 반도체소자, 액정표시장치, 유기전계발광소자, 솔라셀(solar cell) 제조를 위한 불순물 이온 도핑을 수행하기 전에, 도핑 대상물의 일부 표면을 마스킹하는 포토리소그라피 공정을 진행한다. 즉 도핑이 이루어질 도핑 대상물 표면을 노출시키는 레지스트막패턴을 도핑 대상물 위에 형성함으로써, 도핑이 이루어지면 안 되는 도핑 대상물 영역이 보호되도록 하는 것이다. 이와 같은 포토리소그라피 공정은 레지스트막 코팅공정, 노광공정, 현상공정, 세정공정 등과 같은 일련의 공정을 통해 수행할 수 있다.In general, before performing impurity ion doping for manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display, an organic light emitting display device, and a solar cell, a photolithography process of masking a part of a surface of a doping object is performed. That is, by forming a resist film pattern on the doping object that exposes the surface of the doping object on which the doping object is to be doped, the doping object area that should not be doped is protected. The photolithography process may be performed through a series of processes such as a resist film coating process, an exposure process, a developing process, and a cleaning process.

그러나 이와 같은 포토리소그라피 공정은 그 제조단가를 증가시키는 주요 원인으로 작용하고 있으며, 또한 도핑을 완료하고 레지스트막패턴을 제거한 후에도 남아 있는 레지스트막패턴 잔류물은 불량의 주요 원인으로 작용하고 있다. 이를 방지하기 위해서는 레지스트막패턴이 완전히 제거되도록 세정공정을 심도 있게 수행하여야 하지만, 세정공정에서 사용되는 세정액에 의해 소자의 특성이 변화되는 등 부작용이 발생할 수 있다는 문제가 있다.However, the photolithography process acts as a major cause of increasing the manufacturing cost, and the resist layer pattern residues remaining even after the doping is completed and the resist layer pattern is removed serve as a major cause of the defect. In order to prevent this, the cleaning process must be performed in depth to completely remove the resist film pattern, but there is a problem that side effects may occur such that the characteristics of the device are changed by the cleaning liquid used in the cleaning process.

따라서 최근에는 새도우마스크를 사용하여 도핑 공정을 수행하고자 하는 시도가 급증하고 있다. 새도우마스크를 사용함으로써, 도핑대상막 표면 위에 레지스트막패턴의 형성을 생략할 수 있으며, 이에 따라 포토리소그라피 공정 자체를 생략할 수 있다. 그러나 새도우마스크를 사용하는 경우, 도핑 프로파일 제어에 어려움이 있으며, 또한 도핑장치 내에서 새도우마스크를 장착하고 이동시키는데 있어서 많은 시간이 소요되고 있어서 생산성이 열악하다는 한계가 있다.Therefore, in recent years, attempts to perform the doping process using a shadow mask have increased rapidly. By using the shadow mask, the formation of the resist film pattern on the surface of the doping target film can be omitted, and thus the photolithography process itself can be omitted. However, when the shadow mask is used, there is a difficulty in controlling the doping profile, and there is a limit that productivity is poor because it takes a lot of time to mount and move the shadow mask in the doping apparatus.

본 발명이 해결하려는 과제는, 도핑장치 내에서 새도우마스크를 장착하고 이동시키는데 소요되는 시간을 제거하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 플라즈마 도핑장치 및 이를 이용한 플라즈마 도핑방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a plasma doping apparatus and a plasma doping method using the same, which can improve productivity by eliminating the time required to mount and move the shadow mask in the doping apparatus.

본 발명의 일 예에 따른 플라즈마 도핑장치는, 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 한정하는 챔버외벽과, 챔버외벽의 바닥에서 도핑대상물을 지지하는 지지대와, 지지대에 연결되어 도핑대상물에 바이어스를 인가하는 전원과, 그리고 반응공간 내의 도핑대상물 상부에서 도핑대상물의 일부와 중첩되도록 배치되되, 반응공간 내의 플라즈마 시스(plasma sheath) 영역 내부 또는 외부에 배치되도록 도핑대상물의 표면에 수직인 방향으로 이동가능하도록 장착되는 새도우마스크를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a plasma doping apparatus includes a chamber outer wall defining a reaction space in which a plasma is formed, a support for supporting a doping object at the bottom of the chamber outer wall, and a bias connected to the support to apply a bias to the doping object. And a power source and an upper portion of the doped object in the reaction space so as to be movable in a direction perpendicular to the surface of the doped object so as to be disposed inside or outside the plasma sheath region in the reaction space. It includes a shadow mask to be mounted.

일 예에서, 상기 새도우마스크는, 도핑대상물의 일부 표면을 노출시키는 복수개의 개구부들을 갖는다.In one example, the shadow mask has a plurality of openings that expose some surfaces of the doped object.

일 예에서, 상기 플라즈마 시스 영역은, 도핑대상물 표면으로부터

Figure 112011053538673-pat00001
D는 전자 Debye 길이, Vo는 시스 포텐셜, Te는 전자 온도)의 식에 의해 결정된다.In one example, the plasma sheath region is formed from a doped object surface.
Figure 112011053538673-pat00001
D is the electron Debye length, Vo is the cis potential, and Te is the electron temperature).

본 발명의 다른 예에 따른 플라즈마 도핑장치는, 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 한정하는 챔버외벽와, 챔버외벽의 바닥에서 도핑대상물을 지지하는 지지대와, 지지대에 연결되어 도핑대상물에 바이어스를 인가하는 전원과, 그리고 반응공간 내의 도핑대상물 상부에서 도핑대상물의 일부와 중첩되도록 배치되되, 반응공간 내의 플라즈마 시스(plasma sheath) 영역 내부에 배치되어 도핑대상물의 중첩된 영역에 대해 플라즈마 도핑이 이루어지지 않도록 하는 새도우마스크를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a plasma doping apparatus includes a chamber outer wall defining a reaction space in which a plasma is formed, a support for supporting a doping object at the bottom of the chamber outer wall, and a support connected to the support to apply a bias to the doping object. Disposed to overlap the power source and a portion of the doped object in the reaction space, and disposed inside the plasma sheath area in the reaction space to prevent plasma doping of the overlapped area of the doped object. Contains shadow masks.

본 발명의 또 다른 예에 따른 플라즈마 도핑장치는, 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 한정하는 챔버외벽와, 챔버외벽의 바닥에서 도핑대상물을 지지하는 지지대와, 지지대에 연결되어 도핑대상물에 바이어스를 인가하는 전원과, 그리고 반응공간 내의 도핑대상물 상부에서 도핑대상물의 일부와 중첩되도록 배치되되, 반응공간 내의 플라즈마 시스(plasma sheath) 영역 위에 배치되어 도핑대상물의 중첩된 영역에 대해 플라즈마 도핑이 일부 이루어지도록 하는 새도우마스크를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a plasma doping apparatus includes a chamber outer wall defining a reaction space in which a plasma is formed, a support for supporting a doping object at the bottom of the chamber outer wall, and a bias connected to the support to apply a bias to the doping object. And a portion of the doped object in the reaction space and overlapping with a portion of the doped object in the reaction space, wherein the plasma sheath is disposed in the reaction space so that some plasma doping is performed on the overlapped region of the doped object. Contains shadow masks.

본 발명의 일 예에 따른 플라즈마 도핑방법은, 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 갖고 바닥에는 도핑대상물이 지지되는 지지대가 배치되며, 반응공간 내에 새도우마스크가 배치되는 플라즈마 도핑장치를 이용한 플라즈마 도핑방법에 있어서, 새도우마스크와 중첩되는 도핑대상물에 대해 플라즈마 도핑이 이루어지지 않도록 할 경우 새도우마스크를 플라즈마 시스 영역 내에 배치시킨 상태에서 플라즈마 도핑을 수행하는 단계와, 그리고 새도우마스크와 중첩되는 도핑대상물에 대해 플라즈마 도핑이 일부 이루어지도록 할 경우 새도우마스크를 플라즈마 시스 영역 위에 배치시킨 상태에서 플라즈마 도핑을 수행하는 단계를 포함한다.In the plasma doping method according to an embodiment of the present invention, a plasma doping method using a plasma doping apparatus having a reaction space in which a plasma is formed therein and a support on which a doping object is supported is disposed, and a shadow mask is disposed in the reaction space. A plasma doping is performed in a state in which the shadow mask is placed in the plasma sheath area when plasma doping is not performed on the doped object overlapping the shadow mask, and the plasma is applied to the doped object overlapping the shadow mask. In the case where the doping is partially performed, plasma doping is performed while the shadow mask is disposed on the plasma sheath area.

일 예에서, 상기 새도우마스크는, 도핑대상물의 일부 표면을 노출시키는 복수개의 개구부들을 갖는다.In one example, the shadow mask has a plurality of openings that expose some surfaces of the doped object.

일 예에서, 상기 플라즈마 시스 영역은, 도핑대상물 표면으로부터

Figure 112011053538673-pat00002
D는 전자 Debye 길이, Vo는 시스 포텐셜, Te는 전자 온도)의 식에 의해 결정된다.In one example, the plasma sheath region is formed from a doped object surface.
Figure 112011053538673-pat00002
D is the electron Debye length, Vo is the cis potential, and Te is the electron temperature).

일 예에서, 상기 새도우마스크를 플라즈마 시스 영역 위에 배치시킨 상태에서 플라즈마 도핑을 수행하는 경우 플라즈마 도핑 과정과 이온 회복 과정을 반복적으로 수행한다.In one example, when the plasma doping is performed while the shadow mask is disposed on the plasma sheath region, the plasma doping process and the ion recovery process are repeatedly performed.

본 발명의 다른 예에 따른 플라즈마 도핑방법은, 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 갖고 바닥에는 도핑대상물이 지지되는 지지대가 배치되며, 반응공간 내에 새도우마스크가 배치되는 플라즈마 도핑장치를 이용한 플라즈마 도핑방법에 있어서, 새도우마스크를 플라즈마 시스 영역 내에 배치시킨 상태에서 플라즈마 도핑을 수행하여 새도우마스크와 중첩되는 도핑대상물에 대해서는 플라즈마 도핑이 이루어지지 않도록 하는 단계를 포함한다.In the plasma doping method according to another embodiment of the present invention, a plasma doping method using a plasma doping apparatus having a reaction space in which a plasma is formed therein and a support on which a doping object is supported is disposed, and a shadow mask is disposed in the reaction space. The method may further include performing plasma doping in a state where the shadow mask is disposed in the plasma sheath region to prevent plasma doping of the doped object overlapping the shadow mask.

본 발명의 또 다른 예에 따른 플라즈마 도핑방법은, 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 갖고 바닥에는 도핑대상물이 지지되는 지지대가 배치되며, 반응공간 내에 새도우마스크가 배치되는 플라즈마 도핑장치를 이용한 플라즈마 도핑방법에 있어서, 새도우마스크를 플라즈마 시스 영역 위에 배치시킨 상태에서 플라즈마 도핑을 수행하여 새도우마스크와 중첩되는 도핑대상물에 대해서도 플라즈마 도핑이 일부 이루어지도록 하는 단계를 포함한다.In the plasma doping method according to another embodiment of the present invention, a plasma doping apparatus using a plasma doping apparatus having a reaction space in which a plasma is formed therein and a support on which a doping object is supported is disposed, and a shadow mask is disposed in the reaction space. The method includes performing plasma doping with a shadow mask disposed on a plasma sheath region to cause partial plasma doping of a doped object that overlaps the shadow mask.

일 예에 있어서, 플라즈마 도핑 과정과 이온 회복 과정을 반복적으로 수행한다.In one example, the plasma doping process and the ion recovery process are repeatedly performed.

본 발명에 따르면, 플라즈마 도핑장치 내에 새도우마스크를 고정시킴으로써, 플라즈마 도핑장치 내에서 새도우마스크를 장착하고 이동시키는데 소요되는 시간이 불필요하며, 특히 새도우마스크를 수직방향으로 이동가능하게 함으로써 국부적인 플라즈마 도핑을 수행할 수 있도록 하는 이점이 제공된다.According to the present invention, by fixing the shadow mask in the plasma doping apparatus, the time required for mounting and moving the shadow mask in the plasma doping apparatus is unnecessary, and in particular, local plasma doping can be performed by making the shadow mask move vertically. The benefits of doing so are provided.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 새도우마스크를 갖는 플라즈마 도핑장치를 개략적으로 나타내 보인 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 플라즈마 도핑장치를 이용한 플라즈마 도핑방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면들이다.
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 새도우마스크를 갖는 플라즈마 도핑장치를 개략적으로 나타내 보인 도면이다.
도 5는 도 4의 플라즈마 도핑장치를 사용하여 플라즈마 도핑을 수행한 경우의 위치별 저항값 분포를 나타내 보인 그래프이다.
1 is a view schematically showing a plasma doping apparatus having a shadow mask according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views illustrating a plasma doping method using the plasma doping apparatus of FIG. 1.
4 is a view schematically showing a plasma doping apparatus having a shadow mask according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph illustrating a distribution of resistance values according to positions when plasma doping is performed using the plasma doping apparatus of FIG. 4.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 새도우마스크를 갖는 플라즈마 도핑장치를 개략적으로 나타내 보인 도면이다. 그리고 도 2 및 도 3은 도 1의 플라즈마 도핑장치를 이용한 플라즈마 도핑방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면들이다. 먼저 도 1을 참조하면, 본 예에 따른 플라즈마 도핑장치(100)는, 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 한정하는 챔버외벽(110)과, 챔버외벽(110)의 바닥에서 도핑대상물(200)을 지지하는 지지대(120)와, 지지대(120)에 연결되어 도핑대상물(200)에 바이어스를 인가하는 전원(130)과, 그리고 반응공간 내의 도핑대상물(200) 상부에서 도핑대상물(200)의 일부와 중첩되도록 배치되는 새도우마스크(140)를 포함한다. 새도우마스크(140)는, 도면에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 도핑대상물(200)의 표면에 수직인 방향으로 이동가능하도록 장착된다.1 is a view schematically showing a plasma doping apparatus having a shadow mask according to an embodiment of the present invention. 2 and 3 are diagrams for explaining a plasma doping method using the plasma doping apparatus of FIG. First, referring to FIG. 1, the plasma doping apparatus 100 according to the present example includes a chamber outer wall 110 defining a reaction space in which plasma is formed and a doping object 200 at the bottom of the chamber outer wall 110. A support 120 for supporting the power source, a power supply 130 connected to the support 120 to apply a bias to the doping object 200, and a portion of the doping object 200 above the doping object 200 in the reaction space. It includes a shadow mask 140 disposed to overlap with. The shadow mask 140 is mounted to be movable in a direction perpendicular to the surface of the doping object 200, as indicated by arrows in the figure.

새도우마스크(140)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 시스(plasma sheath) 영역(S) 외부에 위치할 수 있거나, 또는 도 3에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 시스 영역(S) 내부에 위치할 수도 있다. 플라즈마 시스 영역(S)은, 외부 바이어스가 인가되지 않은 정상 상태에서 플라즈마 상태의 이온이나 전자 등이 확산되지 않는 영역을 의미한다. 이와 같은 플라즈마 시스 영역(S)의 두께는 Child law에 따른 아래의 수학식 1에 의해 계산된다.The shadow mask 140 may be located outside the plasma sheath region S, as shown in FIG. 2, or may be located inside the plasma sheath region S, as shown in FIG. 3. have. The plasma sheath region S refers to a region where ions, electrons, etc. in the plasma state do not diffuse in a steady state to which no external bias is applied. The thickness of the plasma sheath region S is calculated by Equation 1 below according to Child Law.

Figure 112011053538673-pat00003
Figure 112011053538673-pat00003

위 수학식 1에서 λD는 전자 Debye 길이, Vo는 시스 포텐셜, Te는 전자 온도를 각각 나타낸다.In Equation 1, λ D represents an electron Debye length, Vo is a cis potential, and Te is an electron temperature.

도 2에 나타낸 바와 같이, 새도우마스크(140)가 플라즈마 시스 영역(S) 외부에 위치하는 경우, 도핑대상물(200)의 제1 영역(A) 및 제2 영역(B)에 대한 플라즈마 도핑이 이루어진다. 여기서 도핑대상물(200)의 제1 영역(A)은 새도우마스크(140)와 중첩되지 않는 영역이고, 제2 영역(B)은 새도우마스크(140)와 중첩되는 영역이다. 따라서 도핑대상물(200)의 제1 영역(A)은 정상적으로 플라즈마 도핑이 이루어지고, 도핑대상물(200)의 제2 영역(B)은 부분적인 플라즈마 도핑이 이루어진다. 구체적으로, 새도우마스크(140)가 플라즈마 시스 영역(S) 외부에 위치하므로, 새도우마스크(140)의 하부면에 일부 플라즈마 이온이 존재하게 된다. 따라서 이 플라즈마 이온은 전원(130)에 의해 인가되는 네가티브 바이어스에 의해 도핑대상물(200)의 제2 영역(B)으로 도핑된다. 이 과정에 의해 새도우마스크(140)의 하부면에 플라즈마 이온이 모두 사라지게 되면, 이온 회복 과정(ion recovery process)을 통해 새도우마스크(140)의 하부면에 다시 플라즈마 이온들이 배치되도록 한 후에 플라즈마 도핑을 수행한다.As shown in FIG. 2, when the shadow mask 140 is located outside the plasma sheath region S, plasma doping of the first region A and the second region B of the doped object 200 is performed. . Here, the first region A of the doping object 200 is a region that does not overlap the shadow mask 140, and the second region B is an region that overlaps the shadow mask 140. Therefore, the first region A of the doped object 200 is normally plasma doped, and the second region B of the doped object 200 is partially doped with plasma. Specifically, since the shadow mask 140 is located outside the plasma sheath area S, some plasma ions are present on the lower surface of the shadow mask 140. Therefore, the plasma ions are doped into the second region B of the doped object 200 by the negative bias applied by the power supply 130. When all plasma ions disappear from the lower surface of the shadow mask 140 by this process, plasma doping is performed after the plasma ions are placed again on the lower surface of the shadow mask 140 through an ion recovery process. To perform.

도 3에 나타낸 바와 같이, 새도우마스크(140)가 플라즈마 시스 영역(S) 내부에 위치하는 경우, 도핑대상물(200)의 제1 영역(A)에는 플라즈마 도핑이 이루어지지만, 도핑대상물(200)의 제2 영역(B)에는 플라즈마 도핑이 이루어지지 않는다. 즉 새도우마스크(140)가 플라즈마 시스 영역(S) 내에 있으므로 새도우마스크(140)의 하부면에는 플라즈마 이온이 존재하지 않게 되고, 따라서 전원(130)을 통해 네가티브 바이어스를 인가하더라도 새도우마스크(140)와 중첩되는 제2 영역(B)에는 플라즈마 도핑이 이루어지지 않게 된다.As shown in FIG. 3, when the shadow mask 140 is positioned inside the plasma sheath region S, plasma doping is performed in the first region A of the doped object 200, but the Plasma doping is not performed in the second region (B). That is, since the shadow mask 140 is in the plasma sheath region S, plasma ions do not exist on the lower surface of the shadow mask 140, and therefore, even if a negative bias is applied through the power supply 130, the shadow mask 140 and the shadow mask 140 are not present. Plasma doping is not performed in the overlapping second region B. FIG.

도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 새도우마스크를 갖는 플라즈마 도핑장치를 개략적으로 나타내 보인 도면이다. 도 4에서 도 1과 동일한 참조부호는 동일한 요소를 나타내며, 따라서 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 4를 참조하면, 본 예에 따른 플라즈마 도핑장치(100)에서 새도우마스크(240)는, 도핑대상물(200)의 일부 표면을 노출시키는 복수개의 개구부들(242)을 갖는다. 따라서 새도우마스크(240)가 플라즈마 시스 영역(S) 내부에 있는 경우와 플라즈마 시스 영역(S) 외부에 있는 경우 모두 이 개구부들(242)을 통해 플라즈마 도핑이 이루어진다.4 is a view schematically showing a plasma doping apparatus having a shadow mask according to another embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same reference numerals as used in FIG. 1 denote the same elements, and thus redundant descriptions thereof will be omitted. Referring to FIG. 4, in the plasma doping apparatus 100 according to the present example, the shadow mask 240 has a plurality of openings 242 exposing some surfaces of the doping object 200. Therefore, plasma doping is performed through the openings 242 both in the case where the shadow mask 240 is in the plasma sheath area S and outside the plasma sheath area S. FIG.

도 5는 도 4의 플라즈마 도핑장치를 사용하여 플라즈마 도핑을 수행한 경우의 위치별 저항값 분포를 나타내 보인 그래프이다. 도 5를 참조하면, 새도우마스크(240)와 중첩되지 않은 도핑대상물(200)의 제1 영역(A)에는, 새도우마스크(240)의 위치와 관계없이, 높은 도즈(dose)의 플라즈마 도핑이 이루어지므로 저항(Rs)은 낮은 값을 나타낸다. 반면에 새도우마스크(240)와 중첩되는 도핑대상물(200)의 제2 영역(B)에는, 새도우마스크(240)가 플라즈마 시스 영역(S) 외부에 위치하는 경우(도면에서 "520"으로 나타낸 선 참조), 부분적인 플라즈마 도핑이 이루어지며, 따라서 이 영역에서의 저항(Rs)은 제1 영역(A)보다는 높게 나타난다. 그리고 새도우마스크(240)가 플라즈마 시스 영역(S) 내부에 위치하는 경우(도면에서 "530"으로 나타낸 선 참조), 도핑대상물(200)의 제2 영역(B)에는 플라즈마 도핑이 이루어지지 않게 되며, 따라서 이 영역에서의 저항(Rs)은 가장 높게 나타낸다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 도핑대상물(200)의 도핑하고자 하는 프로파일에 따라서 새도우마스크(240)를 플라즈마 도핑 챔버(100) 내의 적절한 위치에 고정하여 장착시킴으로써 플라즈마 도핑 공정을 빠르게 진행할 수 있다.FIG. 5 is a graph illustrating a distribution of resistance values according to positions when plasma doping is performed using the plasma doping apparatus of FIG. 4. Referring to FIG. 5, a high dose of plasma doping is performed in the first region A of the doped object 200 that does not overlap with the shadow mask 240, regardless of the position of the shadow mask 240. As a result, the resistance Rs is low. On the other hand, in the second region B of the doping object 200 overlapping the shadow mask 240, the shadow mask 240 is located outside the plasma sheath region S (a line indicated by “520” in the drawing). Partial plasma doping, so the resistance Rs in this region is higher than in the first region A. FIG. When the shadow mask 240 is positioned inside the plasma sheath region S (see the line indicated by “530” in the drawing), plasma doping is not performed in the second region B of the doped object 200. Therefore, the resistance Rs in this region is the highest. As such, according to the present invention, the plasma doping process may be rapidly performed by fixing the shadow mask 240 at an appropriate position in the plasma doping chamber 100 according to the profile to be doped of the doping object 200.

100...플라즈마 도핑장치 110...챔버외벽
120...지지대 130...전원
140...새도우마스크 200...도핑대상물
100.Plasma doping device 110.Chamber outer wall
120 Support 130 Power
140.Shadowmask 200 ... Doping Objects

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 갖고 바닥에는 도핑대상물이 지지되는 지지대가 배치되며, 상기 반응공간 내에 새도우마스크가 배치되는 플라즈마 도핑장치를 이용한 플라즈마 도핑방법에 있어서,
상기 새도우마스크와 중첩되는 상기 도핑대상물에 대해 플라즈마 도핑이 이루어지지 않도록 할 경우 상기 새도우마스크를 플라즈마 시스 영역 내에 배치시킨 상태에서 플라즈마 도핑을 수행하는 단계; 및
상기 새도우마스크와 중첩되는 상기 도핑대상물에 대해 플라즈마 도핑이 일부 이루어지도록 할 경우 상기 새도우마스크를 플라즈마 시스 영역 위에 배치시킨 상태에서 플라즈마 도핑을 수행하되, 플라즈마 도핑 과정과 이온 회복 과정을 반복적으로 수행하는 단계를 포함하는 플라즈마 도핑방법.
In the plasma doping method using a plasma doping apparatus having a reaction space in which a plasma is formed therein and a support for supporting a doping object is disposed at the bottom, and a shadow mask is disposed in the reaction space.
Performing plasma doping in a state where the shadow mask is placed in a plasma sheath area when plasma doping is not performed on the doping object overlapping with the shadow mask; And
Plasma doping is performed in a state where the shadow mask is disposed on the plasma sheath area when the plasma doping is partially performed on the doping object overlapping the shadow mask, but the plasma doping process and the ion recovery process are repeatedly performed. Plasma doping method comprising a.
제6항에 있어서,
상기 새도우마스크는, 상기 도핑대상물의 일부 표면을 노출시키는 복수개의 개구부들을 갖는 플라즈마 도핑방법.
The method according to claim 6,
The shadow mask has a plurality of openings for exposing a portion of the surface of the doping object plasma doping method.
제6항에 있어서,
상기 플라즈마 시스 영역은, 상기 도핑대상물 표면으로부터
Figure 112011053538673-pat00005
D는 전자 Debye 길이, Vo는 시스 포텐셜, Te는 전자 온도)의 식에 의해 결정되는 플라즈마 도핑방법.
The method according to claim 6,
The plasma sheath region is formed from the surface of the doping object.
Figure 112011053538673-pat00005
D is electron Debye length, Vo is cis potential, Te is electron temperature).
삭제delete 삭제delete 내부에 플라즈마가 형성되는 반응공간을 갖고 바닥에는 도핑대상물이 지지되는 지지대가 배치되며, 상기 반응공간 내에 새도우마스크가 배치되는 플라즈마 도핑장치를 이용한 플라즈마 도핑방법에 있어서,
상기 새도우마스크를 플라즈마 시스 영역 위에 배치시킨 상태에서 플라즈마 도핑을 수행하여 상기 새도우마스크와 중첩되는 상기 도핑대상물에 대해서도 플라즈마 도핑이 일부 이루어지도록 하되, 플라즈마 도핑 과정과 이온 회복 과정을 반복적으로 수행하는 단계를 포함하는 플라즈마 도핑방법.
In the plasma doping method using a plasma doping apparatus having a reaction space in which a plasma is formed therein and a support for supporting a doping object is disposed at the bottom, and a shadow mask is disposed in the reaction space.
Plasma doping is performed on the doping object overlapping with the shadow mask by performing plasma doping in a state where the shadow mask is disposed on the plasma sheath region, and repeatedly performing plasma doping and ion recovery. Plasma doping method comprising.
삭제delete
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Material Science and Engineering, R24, pp.1-80 (1998) *
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