KR20110137331A - Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof - Google Patents

Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20110137331A
KR20110137331A KR1020117022889A KR20117022889A KR20110137331A KR 20110137331 A KR20110137331 A KR 20110137331A KR 1020117022889 A KR1020117022889 A KR 1020117022889A KR 20117022889 A KR20117022889 A KR 20117022889A KR 20110137331 A KR20110137331 A KR 20110137331A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
target
deposition apparatus
temperature
deposition
Prior art date
Application number
KR1020117022889A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
요아힘 뮐러
롤란드 트라쓸
지안 리우
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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
Priority claimed from EP09155752A external-priority patent/EP2230325A1/en
Priority claimed from US12/408,409 external-priority patent/US20100236920A1/en
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20110137331A publication Critical patent/KR20110137331A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3421Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target using heated targets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541Heating or cooling of the substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715Workpiece holder
    • H01J37/32724Temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405Magnetron sputtering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

기판에 재료를 스퍼터링하는 증착 장치(100) 및 방법이 제공되며, 상기 기판을 유지하기 위한 기판 홀더(110); 스퍼터링되도록 구성된 회전가능한 타겟(120); 상기 기판을 배면으로부터 가열하기 위한 배면측 가열기(130)와 상기 기판을 전면으로부터 가열하기 위한 전면측 가열기를 포함한 가열 시스템;을 포함한다. 상기 회전가능한 타겟은 상기 전면측 가열기 역할을 하며, 상기 전면측 가열기는 상기 기판을 적어도 100℃의 온도로 가열하도록 구성된다. A deposition apparatus (100) and method are provided for sputtering material onto a substrate, comprising: a substrate holder (110) for holding the substrate; A rotatable target 120 configured to be sputtered; And a heating system including a back side heater (130) for heating the substrate from the back side and a front side heater for heating the substrate from the front side. The rotatable target serves as the front side heater, wherein the front side heater is configured to heat the substrate to a temperature of at least 100 ° C.

Description

고온의 회전가능한 타겟을 가진 증착 장치와 그 작동 방법 {DEPOSITION APPARATUS WITH HIGH TEMPERATURE ROTATABLE TARGET AND METHOD OF OPERATING THEREOF}DEPOSITION APPARATUS WITH HIGH TEMPERATURE ROTATABLE TARGET AND METHOD OF OPERATING THEREOF}

본원은 일반적으로 증착 장치와 그 작동 방법에 관한 것이다. 본원은 기판과 코팅의 증착, 패터닝 및 처리에 사용되는 장비, 프로세스 및 재료를 포함한 기판 코팅 기술 솔루션에 관한 것으로, 대표적인 예는 (이에 한정되지는 않지만) 반도체 및 유전성 재료 및 디바이스, 실리콘 기반 웨이퍼, (TFT와 같은) 평판 디스플레이, 마스크 및 필터, (광전지, 연료전지 및 배터리와 같은) 에너지 변환 및 저장기, (LED 및 OLED와 같은) 반도체를 이용한 조명, 자성 및 광학 스토리지, 초소형 전자 기계 시스템(MEMS) 및 나노 전자 기계 시스템(NEMS), 마이크로-광학 및 광 전자 기계 시스템(NEMS), 마이크로-광학 및 광전자 기구, 투명 기판, 건축 및 자동차 유리, 금속 및 중합체 호일 및 포장재용 금속화 시스템, 및 마이크로 및 나노 몰딩을 포함한다. 보다 구체적으로, 본원은 회전가능한 타겟을 가진 스퍼터 장치와 그 작동 방법에 관한 것이다.
The present application generally relates to deposition apparatus and methods of operating the same. DETAILED DESCRIPTION The present disclosure relates to substrate coating technology solutions, including, but not limited to, semiconductor and dielectric materials and devices, including but not limited to equipment, processes and materials used for the deposition, patterning and processing of substrates and coatings, Flat panel displays (such as TFT), masks and filters, energy converters and storage (such as photocells, fuel cells and batteries), lighting using semiconductors (such as LEDs and OLEDs), magnetic and optical storage, and microelectromechanical systems ( MEMS) and nanoelectromechanical systems (NEMS), micro-optical and opto-electromechanical systems (NEMS), micro-optical and optoelectronic devices, transparent substrates, metallization systems for architectural and automotive glass, metal and polymer foils and packaging materials, and Micro and nano moldings. More specifically, the present invention relates to a sputter device having a rotatable target and a method of operating the same.

많은 응용분야에서, 기판 상에 박막을 증착할 필요가 있다. 본원에서 사용된 바와 같이 상기 용어 "기판"은 예를 들어 웨어퍼 또는 유리판과 같은 비가요성 기판과, 웨브(webs) 및 호일과 같은 가요성 기판을 모두 포함한다. 특히 증발(evaporating) 및 스퍼터링에서 층을 증착하는 기술이 공지되어 있다.
In many applications, there is a need to deposit thin films on substrates. As used herein, the term "substrate" includes both inflexible substrates such as, for example, wafers or glass plates, and flexible substrates such as webs and foils. In particular, techniques for depositing layers in evaporating and sputtering are known.

증발 프로세스에서, 증착될 재료는 가열되어 증발하여 기판 상에 응결된다. 스퍼터링은 기판의 표면에 다양한 재료의 박막을 증착하기 위해 사용되는 진공 코팅 프로세스이다. 예를 들어, 세라믹 또는 알루미늄 박막과 같은 금속층을 증착하기 위해 스퍼터링이 사용될 수 있다. 스퍼터링 프로세스 과정중, 고전압으로 가속된 불활성 가스의 이온을 타겟의 표면에 충돌시킴으로써, 상기 재료로 이루어진 타겟으로부터 코팅될 기판으로 코팅 재료가 전달된다. 상기 가스 이온이 타겟의 외표면에 충돌할 때, 그들의 모우멘텀이 재료의 원자에 전달됨으로써, 그들중 일부가 결합 에너지를 극복할 만큼 충분한 에너지를 얻어 타겟 표면으로부터 탈출하여 기판에 증착될 수 있다. 그 위에서, 이들은 소정 재료의 막을 형성하게 된다. 증착된 막의 두께는 특히 기판을 스퍼터링 프로세스에 노출하는 기간에 따라 좌우된다.
In the evaporation process, the material to be deposited is heated to evaporate to condense on the substrate. Sputtering is a vacuum coating process used to deposit thin films of various materials on the surface of a substrate. For example, sputtering can be used to deposit a metal layer, such as a ceramic or aluminum thin film. During the sputtering process, the coating material is transferred from the target made of the material to the substrate to be coated by bombarding the surface of the target with ions of an inert gas accelerated at high voltage. When the gas ions impinge on the outer surface of the target, their momentum is transferred to the atoms of the material so that some of them can get enough energy to overcome the binding energy and escape from the target surface and be deposited on the substrate. On it, they form a film of a certain material. The thickness of the deposited film depends in particular on the duration of exposure of the substrate to the sputtering process.

예를 들어, 스퍼터링은 박막 태양 전지의 제조에 사용된다. 일반적으로, 박막 태양 전지는 백 접점(back contact), 흡수층, 및 투명 전도성 산화층(TCO)을 포함한다. 전형적으로, 상기 백 접점과 상기 TCO층은 스퍼터링에 의해 제조되는 반면, 상기 흡수층은 일반적으로 화학기상증착 프로세스로 제조된다. 화학기상증착과 같은 증발 프로세스와 비교하면, 스퍼터링은 증발되지 않는 재료도 스퍼터링할 수 있다는 면에서 유리하다. 또한, 기판에 대해 생성된 층의 접착력이 통상적으로 증발 프로세스에서보다 스퍼터링 프로세스에서 더 강하다. 또한, 스퍼터링은 방향성 프로세스이므로, 재료의 대부분이 기판으로 전달되고, 따라서 (증발 프로세스에서와 같이) 증착 장치의 내부에 코팅되지 않는다.
For example, sputtering is used in the manufacture of thin film solar cells. Generally, thin film solar cells include a back contact, an absorber layer, and a transparent conductive oxide layer (TCO). Typically, the back contact and the TCO layer are made by sputtering, while the absorber layer is generally made by a chemical vapor deposition process. Compared to evaporation processes such as chemical vapor deposition, sputtering is advantageous in that it can sputter even materials that are not evaporated. In addition, the adhesion of the resulting layer to the substrate is typically stronger in the sputtering process than in the evaporation process. In addition, because sputtering is a directional process, most of the material is transferred to the substrate and thus is not coated inside the deposition apparatus (as in the evaporation process).

스퍼터링의 장점에도 불구하고, 스퍼터링은 결점을 또한 갖고 있다. 증발과 비교하면, 기판을 스퍼터링하는 것이 시간이 더 오래 걸린다. 스퍼터링 속도는 일반적으로 증발 속도보다 훨씬 더 느리다. 따라서, 스퍼터링 프로세스의 속도 향상이 계속 요구되어 왔다.
Despite the advantages of sputtering, sputtering also has drawbacks. Compared to evaporation, sputtering the substrate takes longer. The sputtering rate is generally much slower than the evaporation rate. Therefore, there has been a continuous demand for speeding up the sputtering process.

한편, 기판에 대한 스퍼터링된 층의 접착이 더 우수하지만, 증착된 층의 품질을 더 향상시키는 것이 계속 요구되어 왔다.
On the other hand, although the adhesion of the sputtered layer to the substrate is better, there has been a continuing need to further improve the quality of the deposited layer.

이상의 사항을 고려하여, 기판에 층을 증착하기 위한 증착 장치 및 방법이 제공된다.In view of the above, a vapor deposition apparatus and method for depositing a layer on a substrate are provided.

일 양태에 따르면, 기판에 재료를 스퍼터링하는 증착 장치가 제공되며, 기판을 유지하기 위한 기판 홀더, 스퍼터링되도록 채용된 회전가능한 타겟, 기판을 배면으로부터 가열하기 위한 배면측 가열기와 기판을 전면으로부터 가열하기 위한 전면측 가열기를 포함한 가열 시스템을 포함한다. 상기 회전가능한 타겟은 상기 전면측 가열기 역할을 하며, 기판을 적어도 100℃의 온도로 가열하도록 채용된다.
According to one aspect, a deposition apparatus for sputtering a material on a substrate is provided, the substrate holder for holding the substrate, a rotatable target adapted to be sputtered, a backside heater for heating the substrate from the back side and heating the substrate from the front side. A heating system including a front side heater. The rotatable target serves as the front side heater and is adapted to heat the substrate to a temperature of at least 100 ° C.

다른 양태에 따르면, 증착 장치에서 기판에 증착 재료의 층을 증착하는 방법이 제공되며, 기판을 유지하는 단계, 회전가능한 타겟을 회전시키는 단계, 상기 기판상에 재료를 스퍼터링하는 단계, 상기 기판을 전면측 가열기로 적어도 100℃의 온도로 가열하는 단계, 및 상기 회전가능한 타겟을 전면으로부터의 기판 가열에 이용하는 단계를 포함한다.
According to another aspect, a method of depositing a layer of deposition material on a substrate in a deposition apparatus is provided, the method comprising: holding a substrate, rotating a rotatable target, sputtering material onto the substrate, and front surface of the substrate. Heating to a side heater to a temperature of at least 100 ° C., and using the rotatable target for heating the substrate from the front surface.

상기 전면측 가열기가 기판을 100℃의 온도로 가열하기 위해 채용된 것이라는 설명은 상기 전면측 가열기가 100℃의 온도까지 기판의 온도 상승을 유발하도록 채용된 것으로 이해되어야 한다.
It should be understood that the description that the front side heater is employed to heat the substrate to a temperature of 100 ° C. is understood that the front side heater is employed to cause a temperature rise of the substrate to a temperature of 100 ° C.

또 다른 양태에 따르면, 기판에 재료를 스퍼터링하는 증착 장치가 제공되며, 기판을 유지하기 위한 기판 홀더, 스퍼터링되도록 채용된 회전가능한 타겟, 기판을 배면으로부터 가열하기 위한 배면측 가열기와 기판을 전면으로부터 가열하기 위한 전면측 가열기를 포함한 가열 시스템을 포함한다. 상기 회전가능한 타겟은 상기 전면측 가열기 역할을 하며, 기판의 온도를 적어도 100℃의 증분만큼 증가시키도록 채용된다.
According to another aspect, there is provided a deposition apparatus for sputtering a material on a substrate, the substrate holder for holding the substrate, a rotatable target adapted to be sputtered, a backside heater for heating the substrate from the back and a substrate heated from the front side. A heating system including a front side heater for The rotatable target serves as the front side heater and is employed to increase the temperature of the substrate by an increment of at least 100 ° C.

다른 양태에 따르면, 증착 장치에서 기판에 증착 재료의 층을 증착하는 방법이 제공되며, 기판을 유지하는 단계, 회전가능한 타겟을 회전시키는 단계, 상기 기판상에 재료를 스퍼터링하는 단계, 상기 기판의 온도를 전면측 가열기로 적어도 100℃의 증분만큼 증가시키는 단계, 및 상기 회전가능한 타겟을 전면으로부터의 기판 가열에 이용하는 단계를 포함한다.
According to another aspect, a method of depositing a layer of deposition material on a substrate in a deposition apparatus is provided, the method comprising: holding a substrate, rotating a rotatable target, sputtering material on the substrate, temperature of the substrate Increasing by at least 100 ° C. to the front side heater, and using the rotatable target for heating the substrate from the front side.

실시예들에 따르면, 상기 전면측 가열기는 기판을 적어도 200℃의 온도, 더 바람직하게는 적어도 300℃의 온도로 가열하도록 채용된다. 실시예들에 따르면, 상기 전면측 가열기는 기판의 온도를 적어도 200℃의 증분만큼, 더 바람직하게는 적어도 300℃의 증분만큼 증가시키도록 채용된다.
According to embodiments, the front side heater is employed to heat the substrate to a temperature of at least 200 ° C, more preferably at least 300 ° C. According to embodiments, the front side heater is employed to increase the temperature of the substrate by an increment of at least 200 ° C, more preferably by an increment of at least 300 ° C.

다른 양태, 세부 사항, 장점 및 특징이 종속항, 발명의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 명확해질 것이다.
Other aspects, details, advantages and features will become apparent from the dependent claims, the description of the invention and the accompanying drawings.

또한, 실시예들은 개시된 각 방법을 실시하기 위한 장치와, 개시된 각 방법의 단계를 수행하기 위한 장치 부분에 관한 것이다. 이 방법의 단계들은 하드웨어적 구성요소, 적절한 소프트웨어에 의한 컴퓨터 프로그램, 이 두가지의 임의의 조합 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 아울러, 실시예들은 개시된 장치의 작동 방법 또는 개시된 장치의 제조 방법에도 관련된다. 이는 장치의 기능을 실시하거나 장치의 부품을 제조하는 방법의 단계들을 포함한다.
Embodiments also relate to an apparatus for performing each disclosed method and an apparatus portion for performing the steps of each disclosed method. The steps of the method may be performed in hardware components, in a computer program with appropriate software, in any combination of the two or in any other manner. Embodiments also relate to methods of operating the disclosed devices or methods of manufacturing the disclosed devices. This includes the steps of a method of performing a function of a device or manufacturing a part of the device.

본 발명의 다른 구체적인 양태에 적시된 전술한 사항중 일부가 하기된 상세한 설명에 기술되어 있으며, 부분적으로 첨부도면을 참조하여 개시되어 있다.
도 1은 본원에 개시된 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2는 본원에 개시된 실시예에 따른 회전가능한 타겟을 개략적으로 도시한 단면도이며,
도 3은 본원에 개시된 실시예에 따른 회전가능한 타겟을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 본원에 개시된 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이며,
도 5는 증착 프로세스를 개략적으로 설명한 시간-온도 그래프이고,
도 6은 다른 증착 프로세스를 개략적으로 설명한 시간-온도 그래프이며,
도 7은 다른 증착 프로세스를 개략적으로 설명한 시간-온도 그래프이고,
도 8은 증착 온도에 대한 층 밀도의 의존성을 설명한 시간-질량 밀도 그래프이며,
도 9는 본원에 개시된 실시예에 따른 회전가능한 타겟을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 10은 본원에 개시된 실시예에 따른 회전가능한 타겟을 개략적으로 도시한 단면도이다.
Some of the foregoing matters identified in other specific aspects of the invention are set forth in the detailed description below, which is disclosed in part by reference to the accompanying drawings.
1 is a cross-sectional view schematically showing a deposition apparatus according to an embodiment disclosed herein,
2 is a schematic cross-sectional view of a rotatable target according to an embodiment disclosed herein;
3 is a cross-sectional view schematically showing a rotatable target according to an embodiment disclosed herein,
4 is a cross-sectional view schematically showing a deposition apparatus according to an embodiment disclosed herein,
5 is a time-temperature graph schematically illustrating the deposition process,
6 is a time-temperature graph schematically illustrating another deposition process,
7 is a time-temperature graph schematically illustrating another deposition process,
8 is a time-mass density graph illustrating the dependence of layer density on deposition temperature,
9 is a schematic cross-sectional view of a rotatable target according to an embodiment disclosed herein;
10 is a schematic cross-sectional view of a rotatable target according to an embodiment disclosed herein.

이하, 도면과 관련한 상세한 설명에서, 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 의미한다. 일반적으로, 개별 실시예와 관련한 차이만을 기술하였다.
In the following detailed description with reference to the drawings, like reference numerals refer to like elements. In general, only the differences with respect to the individual examples have been described.

본원에 개시된 바와 같은 재료로 기판을 코팅하는 프로세스는 통상적으로 박막 도포와 관련된다. 본 명세서에서 용어 "코팅"과 용어 "증착"은 동일한 의미로 사용된다.
The process of coating a substrate with a material as disclosed herein typically involves thin film application. As used herein, the terms "coating" and "deposition" are used interchangeably.

증착 장치는 프로세스 소오스를 포함한다. 일반적으로, 이는 스퍼터링에 적합한 회전가능한 타겟이다. 아래에 보다 구체적으로 설명한 바와 같이, 상기 회전가능한 타겟은 접합된 회전가능한 타겟이거나 접합되지 않은 회전가능한 타겟일 수 있다.
The deposition apparatus includes a process source. In general, this is a rotatable target suitable for sputtering. As described in more detail below, the rotatable target may be a joined rotatable target or an unjoined rotatable target.

일반적으로, 스퍼터링은 다이오드 스퍼터링 또는 자전관 스퍼터링으로서 이루어질 수 있다. 상기 자전관 스퍼터링은 그 증착률이 상당히 높기 때문에 특히 유리하다. 통상적으로, 상기 회전가능한 타겟 내부에 자석이 배치된다. 타겟 표면 바로 아래에 발생된 자기장 내에 자유 전자를 가두기 위하여, 타겟 뒤에, 즉 회전가능한 타겟인 경우 타겟의 내부에 자석 또는 자석들을 배열함으로써, 이 전자들은 자기장 속으로 이동하도록 강제되어 탈출할 수 없게 된다. 이는 가스 분자의 이온화 가능성을 통상적으로 몇 자리수(several order)만큼 향상시킨다. 그리고, 이는 증착률을 엄청나게 증대시킨다.
Generally, sputtering can be done as diode sputtering or magnetron sputtering. The magnetron sputtering is particularly advantageous because its deposition rate is quite high. Typically, a magnet is placed inside the rotatable target. By confining free electrons in a magnetic field generated just below the target surface, by arranging magnets or magnets behind the target, i.e., inside the target, in the case of a rotatable target, these electrons are forced to move into the magnetic field and are unable to escape. . This improves the ionization potential of gas molecules typically by several orders of magnitude. And this greatly increases the deposition rate.

기판 전면 가열을 위해 타겟을 사용하는 경우, 타겟의 온도가 타겟 재료의 용융 온도에 의해 제한되도록 제어되는 것이 일반적이다. 또한, 타겟 튜브 및 타겟 배킹(backing) 튜브의 경우에서와 같이, 2개 또는 그 이상의 부품(piece)으로 이루어진 타겟의 경우, 배킹 튜브와 타겟의 상이한 열팽창 계수를 고려하기 위해 상기 타겟의 온도는 제한되어야만 한다. 즉, 많은 부품으로 이루어진 타겟이 가열로 인해 갈라지지 않도록, 가열이 이루어져야 한다. 또한, 자석들이 소정 온도를 초과하지 않도록, 통상적으로 다른 조건들이 고려되어야 한다.
When using a target for substrate front heating, it is generally controlled so that the temperature of the target is limited by the melting temperature of the target material. In addition, in the case of a target consisting of two or more pieces, as in the case of a target tube and a target backing tube, the temperature of the target is limited to account for the different coefficients of thermal expansion of the backing tube and the target. Should be. That is, the heating must be done so that the target consisting of many parts does not crack due to heating. Also, other conditions typically have to be taken into account so that the magnets do not exceed a predetermined temperature.

몇몇 실시예에 따르면, 상기 전면의 가열은 다수의 회전가능한 타겟에 의해 이루어진다. 즉, 상기 증착 장치는 적어도 2개의 회전가능한 타겟을 포함한다. 상기 다수의 타겟은 기판 전면 가열기 역할을 한다. 또한, 몇몇 실시예에 따르면, 상기 기판의 열 프로파일(heat profile)은 수개의 단계로 제공될 수 있다. 예를 들어, 다수의 회전가능한 타겟중 하나가 다른 타겟보다 더 낮은 온도로 가열된다.
According to some embodiments, the heating of the front surface is effected by a plurality of rotatable targets. That is, the deposition apparatus includes at least two rotatable targets. The plurality of targets serve as substrate front heaters. In addition, according to some embodiments, the heat profile of the substrate may be provided in several steps. For example, one of the plurality of rotatable targets is heated to a lower temperature than the other target.

통상적으로, 상기 회전가능한 타겟의 내부에 사용된 자석은 영구 자석이다. 상기 영구 자석은, 일 양태에 따라, 고온으로 유지되는 타겟 튜브 내에 위치되기 때문에, 통상적으로 냉각이 필요하다. 작동중에, 자석들은 상당히 고온이 된다. 그 이유는 이온이 충돌하는 회전가능한 타겟에 의해 자석들이 둘러싸여 있기 때문이다. 상기 충돌의 결과로 인하여, 타겟의 온도가 상승하게 된다.
Typically, the magnet used inside the rotatable target is a permanent magnet. Since the permanent magnet is located in a target tube that is maintained at high temperature, according to one aspect, cooling is usually required. In operation, the magnets become quite hot. The reason is that the magnets are surrounded by a rotatable target where ions collide. As a result of the collision, the temperature of the target is raised.

그러한 이유로, 타겟과 자석을 냉각시키는 것이 일반적이다. 이는 자석을 적당한 작동 온도로 유지하기 위해 이루어진다. 또한, 최적의 증착 온도는 소정의 온도 이하인 것으로 일반적으로 추정되었으며, 놀랍게도, 본 발명자들은 타겟의 높은 온도가 낮은 온도에서의 동일한 응용예와 비교했을 때 증착된 기판의 품질을 향상시킨다는 것을 발견하였다. 본원에서 품질에 대해 언급할 때, 이는, 예를 들어, (응용예에 따라, 높거나 낮은 특수한 값을 가질 수 있는) 저항성, 흡수 스펙트럼과 같은 광학적 변수, 두께, 밀도, 경도, 접착성, 내스크래치성 등인 것으로 이해하여야 한다. 특수한 응용예에 따라, 코팅층의 이 특성들중 하나 또는 그 이상이 소정 값으로 설정되어야 한다. 더욱이, 이 값은 동일층은 물론 수개의 코팅된 기판들에서도 변하지 않아야 한다.
For that reason, it is common to cool the target and the magnet. This is done to keep the magnet at a suitable operating temperature. In addition, the optimum deposition temperature was generally estimated to be below a predetermined temperature, and surprisingly, the inventors found that the high temperature of the target improves the quality of the deposited substrate when compared to the same application at low temperatures. When referring to quality herein, it is, for example, resistance (which, depending on the application, may have high or low special values), optical variables such as absorption spectra, thickness, density, hardness, adhesion, resistance, It should be understood that the scratchability and the like. Depending on the particular application, one or more of these properties of the coating layer should be set to a predetermined value. Moreover, this value should not change in the same layer as well as in several coated substrates.

높은 타겟 온도의 효과를 실험할 때, 타겟으로부터의 재료를 충돌시키는 프로세스, 즉 엄격한 의미에서의 스퍼터링은 높은 온도에 의해 큰 영향을 받지 않는다는 것이 밝혀졌다. 즉, 타겟으로부터의 재료를 용해하는 스퍼터링 프로세스 단계가 온도에 의해 영향을 받는 것으로 밝혀지지 않았다. 또 다른 연구에 따르면, 개선된 층증착을 도출하는 것은 기판에 대한 고온 타겟의 영향이라는 것을 보여준다. 그러한 이유로, 본원의 양태에 따르면, 기판을 가열하기 위해 기판의 전면으로부터 가열을 제공하고, 상기 전면으로부터도 가열을 제공하는 것이 유리하다. 후자를 실행하기 위해, 상기 회전가능한 타겟이 전면 가열을 위해 사용된다.
When experimenting with the effect of high target temperatures, it has been found that the process of impinging the material from the target, ie sputtering in a strict sense, is not greatly affected by the high temperature. That is, it has not been found that the sputtering process step of dissolving material from the target is affected by temperature. Another study shows that eliciting improved layer deposition is the effect of high temperature targets on the substrate. For that reason, according to aspects herein, it is advantageous to provide heating from the front side of the substrate and to also provide heating from the front side to heat the substrate. To implement the latter, the rotatable target is used for front heating.

그러나, 특히 자전관 스퍼터링의 견지에서, 상기 자석들이 소정의 임계치 아래의 작동 온도로 유지되어야만 한다는 것을 고려하여야 한다. 자석 작동을 위한 통상의 임계치는 약 80℃이다. 타겟이 자석들의 임계치 온도보다 더 고온이 될 수 있도록 하기 위하여, 외측 타겟과 타겟의 내부 사이에 단열(heat isolation)을 제공할 수 있다. (이것이 단열인 경우), 단열재는 타겟 재료 자체가 될 수 있다. 또한, 스퍼터링되어질 외측 타겟과 상기 외측 타겟을 보지하고 있는 타겟 튜브 사이에 추가층(additional layer)을 갖는 것도 가능하다. 예를 들어, 상기 추가층은 타겟 튜브에 타겟 재료를 접합하기 위한 접합층일 수도 있다.However, it should be taken into account, in particular in view of magnetron sputtering, that the magnets must be maintained at an operating temperature below a certain threshold. Typical thresholds for magnet operation are about 80 ° C. In order to allow the target to be hotter than the threshold temperature of the magnets, heat isolation can be provided between the outer target and the interior of the target. If this is thermal insulation, the thermal insulation can be the target material itself. It is also possible to have an additional layer between the outer target to be sputtered and the target tube holding the outer target. For example, the additional layer may be a bonding layer for bonding the target material to the target tube.

상기 타겟에 의해 이루어지는 전면 가열에 부가하여, 배면으로부터 기판을 가열하는 배면 가열이 제공된다. 이 통합된 가열 시스템에 의해, 기판이 고온으로 유지되는 것이 보장될 수 있다. 본 발명의 양태에 따르면, 상기 전면 가열에 의해 기판은 적어도 100℃가 된다. 그러한 온도에서 증착된 층들의 품질이 더 낮은 온도에서 증착된 층들과 비교할 때 더 우수한 것으로 밝혀졌다. 전면 가열에 의해 온도가 적어도 200℃, 300℃, 또는 심지어 적어도 400℃로 상승하는 경우, 이 효과는 더 향상된다. 일반적으로, 타겟 온도와 기판 온도 간에 명백한 상관관계는 없다. 타겟이 최고 400℃와 같은 높은 온도로 가열되는 실시예가 있을 수 있으나, 상기 기판은 다소 주변 온도 범위이다. 그러한 이유로, 본원에 따르면, 전면 가열기 역할을 하는 타겟의 효과에 의해, 상기 기판은 적어도 100℃ 또는 그보다 더 고온인 것이 보장되어야 한다.
In addition to front heating made by the target, back heating for heating the substrate from the back is provided. By this integrated heating system, it can be ensured that the substrate is kept at a high temperature. According to an aspect of the invention, the substrate is at least 100 ° C by the front heating. It has been found that the quality of the layers deposited at such a temperature is better compared to the layers deposited at lower temperatures. This effect is further enhanced when the temperature rises to at least 200 ° C, 300 ° C, or even at least 400 ° C by front heating. In general, there is no obvious correlation between the target temperature and the substrate temperature. There may be embodiments where the target is heated to a high temperature, such as up to 400 ° C., but the substrate is somewhat in the ambient temperature range. For that reason, according to the present application, by the effect of the target serving as the front heater, it should be ensured that the substrate is at least 100 ° C. or higher.

본원은 여러가지 재료의 코팅에 관한 것이다. 특히, 이는 유리의 코팅에 관한 것이다. 유리판은 일반적으로 상당히 높은 열저장능을 갖기 때문에, 예를 들어, 증착 챔버로 유입되기 전에, 한번 가열되면, 온도 강하가 완만하다. 그럼에도 불구하고, 상기 전면 가열을 제공함으로써, 예열 공정이 줄어들 수 있기 때문에, 전체 제조 프로세스가 보다 더 비용효율적이 된다. 또한, 추가적인 전면 가열의 긍정적인 영향은 웨이퍼 코팅과 비교할 때 더 낮은 온도에서 효과적이다. 특히, 유리 코팅의 경우, 전면 가열에 의한 온도 상승이 적어도 150℃ 내지 200℃인 것이 통상적이다.
The present application relates to coating of various materials. In particular, this relates to the coating of glass. Since glass plates generally have a fairly high heat storage capacity, for example once heated before entering the deposition chamber, the temperature drop is slow. Nevertheless, by providing the front heating, the entire manufacturing process becomes more cost effective since the preheating process can be reduced. In addition, the positive impact of additional front heating is effective at lower temperatures when compared to wafer coating. In particular, in the case of glass coatings, it is customary that the temperature rise by full surface heating is at least 150 ° C to 200 ° C.

본원은 또한, 전형적으로 웨이퍼 냉각에 관한 것이다. 웨이퍼의 열 저장능은 통상적으로 낮다. 따라서, 종래 기술에서 웨이퍼가 증착 챔버로 진입 이전에 예열되면 증착 챔버 내에서의 웨이퍼 온도의 강하가 상당하다. 따라서, 본원의 적용에 의해, 특히 100 ℃ 이상의 온도로 웨이퍼를 가열할 수 있는 전면측 열을 제공함으로써, 챔버 내의 온도는 높게 유지될 수 있다.
The present application also typically relates to wafer cooling. The heat storage capacity of the wafer is typically low. Thus, in the prior art, if the wafer is preheated prior to entering the deposition chamber, the drop in wafer temperature within the deposition chamber is significant. Thus, by the application of the present application, the temperature in the chamber can be kept high, in particular by providing a front side heat capable of heating the wafer to a temperature above 100 ° C.

웨이퍼를 고온으로 가열하는 것은 통상적이다. 일반적으로, 상기 전면 가열은 웨이퍼를 적어도 250℃, 300℃, 또는 심지어 400℃의 온도로 가열한다. 웨이퍼를 코팅하는 많은 실시예에서, 350℃ 내지 500℃ 사이, 또는 심지어 550℃와 같은 고온이 특히 현저한 품질 향상의 긍정적인 효과를 유발한다. 이는, 예를 들어, 웨이퍼에 실리콘 질화물층을 코팅하는 경우에서 발생할 수 있다.It is common to heat the wafer to a high temperature. In general, the front heating heats the wafer to a temperature of at least 250 ° C, 300 ° C, or even 400 ° C. In many embodiments of coating a wafer, high temperatures, such as between 350 ° C. and 500 ° C., or even 550 ° C., cause particularly positive effects of significant quality improvement. This can occur, for example, in the case of coating a silicon nitride layer on a wafer.

통상적으로, 증착층의 두께는 1㎜ 미만이고, 더 바람직하게는 1㎛ 미만이며, 보다 더 바람직하게는 100㎚ 미만이다.
Typically, the thickness of the deposited layer is less than 1 mm, more preferably less than 1 μm, even more preferably less than 100 nm.

도 1은 본원에 개시된 바와 같은 증착 장치의 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다. 상기 증착 장치(100)는 코팅될 기판을 유지하기 위한 기판 홀더(110)를 포함한다. 또한, 상기 장치는 스퍼터링에 적합한 회전가능한 타겟(120)을 더 포함한다. 도 1에 표시된 화살표는 작동중 타겟이 연속적으로 회전됨을 강조한 것이다. 상기 회전가능한 타겟은 기판의 전면 가열기 역할을 한다. 또한, 상기 기판은 배면으로부터도 가열된다. 이를 위하여, 배면 가열기(130)가 제공된다.
1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a deposition apparatus as disclosed herein. The deposition apparatus 100 includes a substrate holder 110 for holding a substrate to be coated. The apparatus further includes a rotatable target 120 suitable for sputtering. The arrows indicated in FIG. 1 emphasize the continuous rotation of the target during operation. The rotatable target serves as a front heater of the substrate. The substrate is also heated from the back side. To this end, a back heater 130 is provided.

바람직하게, 상기 회전가능한 타겟은 타겟 튜브를 포함한다. 상기 타겟 튜브는 참조번호 121로 표시되어 있다. 또한, 본원에 개시된 실시예에 따르면, 상기 회전가능한 타겟은 자성 기구를 포함한다. 도 2에서, 상기 자성 기구는 참조번호 122로 표시되어 있다. 바람직하게, 상기 자성 기구는 타겟 내부에서 하부측에 배치된다. 기판 위에 타겟이 배치된 경우, 소위 스퍼터 다운(sputter-down)이 실시된다. 소위 스퍼터 업(sputter-up) 프로세스에서는 상기 타겟이 기판 아래에 배치된다. 이 경우, 상기 자성 기구는 타겟의 상부측에 배치된다.
Preferably the rotatable target comprises a target tube. The target tube is indicated by reference numeral 121. Also in accordance with an embodiment disclosed herein, the rotatable target includes a magnetic mechanism. In FIG. 2, the magnetic device is indicated by reference numeral 122. Preferably, the magnetic device is disposed on the lower side inside the target. When the target is placed on the substrate, so-called sputter-down is performed. In a so-called sputter-up process the target is placed under the substrate. In this case, the magnetic mechanism is disposed on the upper side of the target.

보다 일반적인 조건에서, 상기 자성 기구는 코팅될 기판에 더 가까운 기판의 측면에 배치된다. 상기 회전가능한 타겟은 바람직하게 원통형상이다. 많은 실시예들에 따르면, 상기 자성 기구의 표면중 적어도 일부는 그 단면이 원형이다. 이는 도 2 및 도 3에 예시적으로 도시되어 있으며, 자성 기구의 하부 표면이 회전가능한 튜브의 형상과 병행하도록 연장되어 있다.
In more general conditions, the magnetic device is disposed on the side of the substrate closer to the substrate to be coated. The rotatable target is preferably cylindrical in shape. According to many embodiments, at least some of the surfaces of the magnetic device are circular in cross section. This is exemplarily shown in FIGS. 2 and 3, wherein the lower surface of the magnetic device extends in parallel with the shape of the rotatable tube.

도 2에서, 상기 튜브(121)와 자성 기구(122)의 표면중 상기 병행하여 연장된 부분 간의 거리를 볼 수 있다. 전형적인 실시예에 따르면, 상기 거리는 5 ㎜미만, 더 바람직하게는 3 ㎜미만, 보다 더 바람직하게는 2 ㎜미만이다. 거리를 더 작게 함으로써, 자성 기구의 자기 효과를 완전히 활용할 수 있다. 또한, 이는 타겟 튜브와 자성 기구 사이의 얇은 공간으로 흐르는 냉매가 자성 기구 주위에서는 효과적으로 작용하고, 타겟 튜브를 냉각시키는 것은 방지한다. 그 이유는 상기 회전가능한 타겟은 높은 작동 온도를 갖는 반면(아래에서 구체적으로 설명함), 상기 자성 기구의 온도는 그 이상에서는 자석들이 더 이상 작용하지 않는 작동 임계치 온도에 의해 제한되기 때문이다.
In FIG. 2, the distance between the parallel portions of the surface of the tube 121 and the magnetic device 122 can be seen. According to a typical embodiment, the distance is less than 5 mm, more preferably less than 3 mm, even more preferably less than 2 mm. By making the distance smaller, the magnetic effect of the magnetic mechanism can be fully utilized. In addition, this prevents the refrigerant flowing into the thin space between the target tube and the magnetic mechanism from operating effectively around the magnetic mechanism and cooling the target tube. The reason is that the rotatable target has a high operating temperature (described in detail below), while the temperature of the magnetic device is limited by the operating threshold temperature at which magnets no longer act.

본원에 개시된 바와 같이, 타겟을 높은 온도까지 가열하는 것이 바람직하다. 바람직하게, 그와 동시에, 자성 기구를 작동 임계치 온도 아래로 유지하는 것이 바람직하다. 자성 기구와 타겟 사이의 공간을 줄이면, 냉매의 유동이 이루어지는 공간이 작아지기 때문에 이 타겟 튜브 영역의 냉각이 효과적이지 않게 된다. 따라서, 타겟의 냉각이 미미하게 이루어진다. 이 효과는 아래에 보다 구체적으로 설명된 단열 재료를 타겟에 제공함으로써 더 향상될 수 있다.
As disclosed herein, it is desirable to heat the target to a high temperature. Preferably, at the same time, it is desirable to keep the magnetic mechanism below the operating threshold temperature. When the space between the magnetic mechanism and the target is reduced, the space in which the refrigerant flows becomes small, so that cooling of the target tube region is not effective. Therefore, the cooling of the target is insignificant. This effect can be further enhanced by providing the target with a thermally insulative material described in more detail below.

도 3은 회전가능한 타겟의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 2에 도시된 구성요소에 부가하여, 도 3은 내부 튜브(123)를 포함한다. 바람직하게, 상기 내부 튜브는 자성 기구를 유지하기에 적합하다. 내부 튜브와 자성 기구는 모두 정적인 반면, 타겟 튜브는 전형적으로 회전하도록 채용된다. 몇몇 실시예에 따르면, 상기 내부 튜브는 인터페이스와 상호작용한다. 도 3에서, 상기 인터페이스는 참조번호 125로 표시되어 있다. 바람직하게, 상기 인터페이스는 그 상부측에서 내부 튜브에 링크되고, 그 하부측에서 자성 기구에 링크된다. 상기 내부 튜브는 많은 실시예들에서 공기로 충진된다. 내부 튜브와 타겟 튜브 사이의 나머지 체적은 자성 기구를 냉각시키기 위한 냉매로 충진된다. 이 체적은 도 3에서 참조번호 124로 표시되어 있다. 냉매의 선택은 튜브 내의 온도에 따라 좌우된다. 바람직하게, 오일 또는 물이 냉각을 위해 사용된다. 타겟 튜브 내부의 전형적인 온도는 40℃ 내지 80℃의 범위이다.
3 shows another embodiment of a rotatable target. In addition to the components shown in FIG. 2, FIG. 3 includes an inner tube 123. Preferably, the inner tube is suitable for holding a magnetic mechanism. The inner tube and the magnetic mechanism are both static while the target tube is typically employed to rotate. According to some embodiments, the inner tube interacts with an interface. In FIG. 3, the interface is indicated with reference numeral 125. Preferably, the interface is linked to the inner tube at its upper side and to the magnetic device at its lower side. The inner tube is filled with air in many embodiments. The remaining volume between the inner tube and the target tube is filled with a refrigerant to cool the magnetic device. This volume is indicated by reference numeral 124 in FIG. 3. The choice of refrigerant depends on the temperature in the tube. Preferably, oil or water is used for cooling. Typical temperatures inside the target tube range from 40 ° C to 80 ° C.

타겟 튜브를 냉매로 충진함으로써, 회전가능한 타겟 내부에 배열된 냉각 시스템이 제공된다. 상기 냉각 시스템은 타겟의 내부를 냉각하는 역할을 한다. 무엇보다도, 이는 상기 자성 기구이다. 본원에 개시된 실시예에 따른 냉각 시스템은 자성 기구 작동 임계치 온도 보다 낮은 온도로 상기 자성 기구를 유지하기에 적합하여야 한다. 한편, 이는 상기 회전가능한 타겟을 필요에 따라 최소로 냉각함으로써 상기 회전가능한 타겟이 기판의 전면 가열기 역할을 계속할 수 있도록 하여야 한다. 전형적인 실시예에 따르면, 상기 회전가능한 타겟의 냉각 요소를 제어하는 컨트롤 피드백 루프가 제공된다. 바람직하게, 상기 컨트롤 피드백 루프는 냉각 유체 공급용 계량 밸브와 같은 타겟 온도 측정기 및 제어 수단을 포함한다. 상기 타겟 온도 측정기에 부가적으로 또는 대안적으로, 기판 온도 측정기가 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판 온도는 미리결정된 최저 온도 또는 그보다 높은 온도로 일정하게 유지될 수 있다. 온도 측정의 결과에 따라, 냉각 유체 온도가 조절되며, 즉, 기판 온도가 너무 낮아지려는 경향을 보이면, 높아지고, 기판 온도가 너무 높아지려는 경향이 있으면, 낮아진다. 바람직하게, 냉각 유체로서 물이 사용된다.
By filling the target tube with refrigerant, a cooling system arranged inside the rotatable target is provided. The cooling system serves to cool the interior of the target. First of all, this is the magnetic device. The cooling system according to the embodiments disclosed herein should be suitable for maintaining the magnetic device at a temperature below the magnetic device operating threshold temperature. On the other hand, this should allow the rotatable target to cool to a minimum as necessary so that the rotatable target can continue to serve as the front heater of the substrate. According to a typical embodiment, a control feedback loop is provided for controlling the cooling elements of the rotatable target. Preferably, the control feedback loop comprises a target temperature meter and control means, such as a metered valve for cooling fluid supply. In addition or alternatively to the target temperature meter, a substrate temperature meter may be provided. For example, the substrate temperature may be kept constant at a predetermined minimum temperature or higher. According to the result of the temperature measurement, the cooling fluid temperature is adjusted, that is, if the substrate temperature tends to be too low, it is high, and if the substrate temperature tends to be too high, it is low. Preferably, water is used as the cooling fluid.

도 4는 본원에 개시된 바와 같은 증착 장치의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 도 1의 실시예와 관련하여 이미 개시한 특징들과 비교하면, 도 4의 실시예는 슬릿(410)들을 더 포함한다. 상기 슬릿들은, 기판이 증착 장치 속으로 유입되고 코팅된 후 증착 장치로부터 인출될 수 있도록 한다. 상기 실시예는 예를 들어 슬릿(410)을 통해 새로운 기판을 수용하기 위해 증착 장치의 우측으로 기판 홀더(110)를 이동시키기에 적합한 롤과 같은 이송부(420)를 더 도시하고 있다.
4 schematically illustrates an embodiment of a deposition apparatus as disclosed herein. Compared with the features already disclosed in connection with the embodiment of FIG. 1, the embodiment of FIG. 4 further includes slits 410. The slits allow the substrate to enter the deposition apparatus and be withdrawn from the deposition apparatus after being coated. The embodiment further shows a transfer 420, such as a roll, suitable for moving the substrate holder 110 to the right side of the deposition apparatus, for example, to receive a new substrate through the slit 410.

또한, 상기 증착 장치는 진공 펌프와 연결되는 배출구(430)를 포함한다. 다른 실시예에서, 참조번호 430은 증착 장치 상에 직접 배열된 적어도 하나의 진공 펌프를 의미한다. 또한, 상기 장치는 스퍼터링 가스를 위한 유입구(440)를 포함한다. 바람직하게, 상기 스퍼터링 가스는 작동시 증착 장치로 유도되는 불활성 가스이다. 전형적인 실시예에 따르면, 상기 스퍼터링 가스는 아르곤이다. 상기 스퍼터링 가스는 전자에 의해 이온화된 후, 타겟으로부터 타겟 재료를 용해하기 위해 타겟을 향하여 가속된다. 바람직하게, 증착 장치 내부의 분위기는 10-2 mbar 내지 10-4 mbar 범위이다.
In addition, the deposition apparatus includes an outlet 430 connected to the vacuum pump. In another embodiment, reference numeral 430 denotes at least one vacuum pump arranged directly on the deposition apparatus. The apparatus also includes an inlet 440 for sputtering gas. Preferably, the sputtering gas is an inert gas that is led to the deposition apparatus in operation. According to a typical embodiment, the sputtering gas is argon. The sputtering gas is ionized by electrons and then accelerated toward the target to dissolve the target material from the target. Preferably, the atmosphere inside the deposition apparatus ranges from 10 −2 mbar to 10 −4 mbar.

증착 장치로 유도된 가스는 타겟 재료에 결합하는 성분을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 타겟으로서 벌크 실리콘을 제공하고, 상기 장치에 질소 가스를 도입함으로써, 실리콘 질화물층이 생성될 수 있다. 또한, 수소 함유 실리콘 질화물층이 요구되는 경우, 질소 가스외에, 소량의 암모니아(NH3) 또는 수소(H2) 가스가 추가될 수 있다. 이는 패시베이션 특성면에서 층 품질에 유익하다.
The gas induced into the deposition apparatus may further comprise a component that binds to the target material. For example, by providing bulk silicon as a target and introducing nitrogen gas into the device, a silicon nitride layer can be produced. In addition, if a hydrogen containing silicon nitride layer is desired, in addition to nitrogen gas, a small amount of ammonia (NH 3 ) or hydrogen (H 2 ) gas may be added. This is beneficial for layer quality in terms of passivation properties.

도 5는 시간에 따른 코팅될 기판의 온도를 개략적으로 도시한 그래프이다. 도 5 내지 도 7은 본원에 개시된 실시예들의 장점을 이해하기 위해 비교되어야 한다.
5 is a graph schematically showing the temperature of a substrate to be coated over time. 5-7 should be compared to understand the advantages of the embodiments disclosed herein.

도 5는 종래 증착 프로세스에서의 시간과 온도 사이의 상관성을 개시하고 있다. 여기서, 코팅될 기판은 Tmax로 표시된 고온으로 가열된다. 바람직하게, 기판은 증착 장치로 유입되기 전에 양측면이 가열됨으로써, 증착 장치 또는 프로세싱 구역에 유입될 때 상기 온도(Tmax)를 갖게 된다. 시간(A)에서, 기판이 증착 장치로 유입되며, 증착 장치 내부에서 전면 가열이 이루어지지 않기 때문에 온도는 급격히 감소하게 된다. 그 후, 시간(A,B) 사이에, 기판이 코팅되며, 온도는 Tmax보다 훨씬 아래로 급격히 감소된다. 바람직하게, 이 (예를 들어, 시간(B)에서의)온도는 약 300℃이다. 코팅된 기판은 냉각을 위해 증착 장치로부터 인출된다. 이는 그래프에서 시간(B) 이후로 표시되어 있다. 시간(A) 직후의 급격한 온도 감소는 증착 장치 내부에 전면 가열이 없고 배면 가열만 있기 때문이다. 따라서, 증착 장치 내부의 전체 가열 능력이 기판을 고온으로 유지할 수 있을 만큼 충분히 크지 않다.
5 discloses a correlation between time and temperature in a conventional deposition process. Here, the substrate to be coated is heated to a high temperature indicated by T max . Preferably, the substrate is heated at both sides before entering the deposition apparatus, such that it has the temperature T max when entering the deposition apparatus or processing zone. At time A, the substrate enters the deposition apparatus and the temperature is drastically reduced because no front heating takes place inside the deposition apparatus. Then, between times A and B, the substrate is coated and the temperature is drastically reduced far below T max . Preferably, this temperature (eg, at time B) is about 300 ° C. The coated substrate is withdrawn from the deposition apparatus for cooling. This is shown after time B in the graph. The rapid temperature decrease immediately after time A is because there is no front heating and only back heating inside the deposition apparatus. Thus, the overall heating capacity inside the deposition apparatus is not large enough to keep the substrate at a high temperature.

도 6은 본원에 개시된 실시예에 따른 증착 프로세스의 시간과 온도 간의 관계를 도시하고 있다. 바람직하게, 온도의 추세는 기판으로서의 웨이퍼에서 측정된다. 전술한 바와 같이, 몇몇 실시예에 따르면, 기판은 증착 장치로 유입되기 전에 예열 온도(Tmax)로 가열된다. 전형적인 실시예에 따르면, 상기 온도(Tmax)는 적어도 300℃, 더 바람직하게는 적어도 400℃, 보다 더 바람직하게는 450℃ 또는 심지어 500℃의 범위이다. 그러나, 본 발명에 따르면, 증착 장치 내에서 큰 온도 감소가 예상되지 않기 때문에, 종래의 예열에 비해 예열을 감소시킬 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예에 따르면, 상기 예열 온도(Tmax)는 최대 500℃, 더 바람직하게는 최대 450℃, 보다 더 바람직하게는 최대 400℃이다. 예열 전력을 줄임으로써, 전체 전력 소모가 저감될 수 있으며, 이는 더 저렴한 코팅 형성으로 귀결된다. 다른 실시예에서, 특히, 스퍼터 재료가 TCO인 경우라면, 상기 예열 온도는 최대 400℃, 더 바람직하게는 최대 350℃, 보다 더 바람직하게는 최대 300℃이다.
6 illustrates a relationship between time and temperature of a deposition process in accordance with an embodiment disclosed herein. Preferably, the trend of temperature is measured at the wafer as the substrate. As mentioned above, according to some embodiments, the substrate is heated to a preheating temperature T max before entering the deposition apparatus. According to a typical embodiment, the temperature T max is in the range of at least 300 ° C., more preferably at least 400 ° C., even more preferably 450 ° C. or even 500 ° C. However, according to the present invention, since a large temperature decrease is not expected in the deposition apparatus, the preheating can be reduced as compared with the conventional preheating. Thus, according to some embodiments, the preheat temperature T max is at most 500 ° C., more preferably at most 450 ° C., even more preferably at most 400 ° C. By reducing the preheating power, overall power consumption can be reduced, resulting in cheaper coating formation. In another embodiment, especially if the sputter material is TCO, the preheating temperature is at most 400 ° C, more preferably at most 350 ° C, even more preferably at most 300 ° C.

그 후, 상기 기판은, 기판의 배면을 가열하기 위한 배면 가열기 및 기판의 전면을 가열하기 위한 전면 가열기를 구비한 가열 시스템을 포함한 증착 장치로 이송된다. 따라서, 기판의 온도를 높은 수준으로 유지할 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에 따르면, 상기 온도는 온도(Tmax)로 유지된다.
The substrate is then transferred to a deposition apparatus including a heating system having a back heater for heating the back side of the substrate and a front heater for heating the front side of the substrate. Therefore, the temperature of the substrate can be maintained at a high level. According to the embodiment shown in FIG. 6, the temperature is maintained at a temperature T max .

도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 기판은 시간(A,B) 동안 코팅된다. 이에 따라, 본원에 개시된 실시예들에 따르면, 다음의 효과중 적어도 하나를 활용할 수 있다. 첫째, 코팅 프로세스에서 온도 감소가 온도의 절대값에 비해 작다. 예를 들어, 감소량이 Tmax의 20%보다 작거나 심지어 10%보다 더 작을 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 이 온도로 일정하게 유지되며, 여기서 "일정하게"는 전형적으로 최대 편차가 5%임을 의미한다.
As described with reference to FIG. 5, the substrate is coated for time A and B. FIG. Accordingly, according to the embodiments disclosed herein, at least one of the following effects may be utilized. First, the temperature reduction in the coating process is small compared to the absolute value of the temperature. For example, the decrease may be less than 20% or even less than 10% of T max . According to some embodiments, this temperature is kept constant, where "constant" typically means that the maximum deviation is 5%.

둘째, 상기 기판의 절대 온도는 높은 수준이다. 일 양태에 따르면, 상기 온도는 적어도 100℃이다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 온도는 적어도 200℃, 더 바람직하게는 적어도 300℃ 또는 심지어 400℃로 유지된다. 기판의 높은 온도는 층 품질을 향상시킨다.
Second, the absolute temperature of the substrate is high. In one embodiment, the temperature is at least 100 ° C. According to another embodiment, the substrate temperature is maintained at least 200 ° C, more preferably at least 300 ° C or even 400 ° C. The high temperature of the substrate improves the layer quality.

도 7은 본원에 개시된 다른 증착 실시예를 도시하고 있다. 도 6의 실시예에서와 같이, 증착 장치 내에 배열된 가열 시스템은 기판을 고온으로 유지하도록 채용된다. 그러나, 도 6과 관련하여 설명한 예시적 실시예와 대조적으로, 이 온도는 본래의 예열 온도(Tmax)보다 더 작다. 따라서, 시간(A)에 증착 장치로 기판이 유입되면, 기판 온도는 도 7에 도시된 바와 같이 약간 감소한다. 몇몇 예에서, 감소량은 상기 온도(Tmax)의 최대 15%, 바람직하게는 최대 10% 또는 심지어 5%이다. 어떠한 경우에서든, 상기 감소량은, 종래 증착 기술에 비해 층 품질이 향상되도록, 증착 프로세스 동안 기판 온도를 적어도 100℃로 유지하는 조건을 충족시켜야 한다. 전형적인 실시예에서, 상기 기판 온도는 적어도 200℃, 300℃ 또는 심지어 400℃로 유지된다.
7 illustrates another deposition embodiment disclosed herein. As in the embodiment of Figure 6, a heating system arranged in the deposition apparatus is employed to keep the substrate at a high temperature. However, in contrast to the exemplary embodiment described in connection with FIG. 6, this temperature is less than the original preheat temperature T max . Therefore, when the substrate is introduced into the deposition apparatus at time A, the substrate temperature decreases slightly as shown in FIG. In some instances, the amount of reduction is at most 15%, preferably at most 10% or even 5% of the temperature T max . In any case, the amount of reduction must meet the conditions of maintaining the substrate temperature at least 100 ° C. during the deposition process so that the layer quality is improved over conventional deposition techniques. In a typical embodiment, the substrate temperature is maintained at least 200 ° C, 300 ° C or even 400 ° C.

도 8은 증착된 기판의 질량 밀도와 온도의 상관성에 대한 그래프이다. 이는 실리콘 질화물(SiN)층에 대해 측정되었으며, 단위는 g/cm3이다. 온도는 0℃ 내지 400℃ 사이에서 변화되었다. 개략적으로 도시된 3개의 결과 그래프는 여러 압력에서의 스퍼터링 프로세스와 관련된다. 보다 구체적으로, 라인(610)은 약 10 μbar의 높은 압력을 나타내고, 라인(620)은 약 4 μbar의 압력을 나타내며, 라인(630)은 약 2 μbar의 압력을 나타낸다.8 is a graph of the correlation between temperature and mass density of a deposited substrate. This was measured for the silicon nitride (SiN) layer and is in g / cm 3 . The temperature varied between 0 ° C. and 400 ° C. The three result graphs schematically shown are related to the sputtering process at various pressures. More specifically, line 610 represents a high pressure of about 10 μbar, line 620 represents a pressure of about 4 μbar, and line 630 represents a pressure of about 2 μbar.

이 연구 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 질량 밀도(ρ)는 높은 기판 온도에서 증가한다. 기판 질량 밀도(ρ)와 함께, 전체 층 품질도 향상된다.
As can be seen from this study, the mass density ρ increases at high substrate temperatures. Along with the substrate mass density ρ, the overall layer quality is also improved.

도 9는 실시예들에 따른 회전가능한 타겟을 개략적으로 도시한 단면도이다. 이는 원통형 타겟 튜브(121)를 도시하고 있다.
9 is a schematic cross-sectional view of a rotatable target according to embodiments. This shows the cylindrical target tube 121.

일반적으로 , 충분한 전도성을 가진 모든 금속과 세라믹이 스퍼터링될 수 있다. 반응 가스에 따라, 유전층이 형성될 수도 있다. 증착된 층들은 바람직하게 비결정성이거나 단결정이다. 바람직하게, 세라믹 타겟으로부터의 유전층 또는 금속성 프로세스에 있어서, 스퍼터링을 위해 직류 전력이 사용된다. 반응 프로세스의 경우, MF 전력이 일반적으로 사용된다.
In general, all metals and ceramics with sufficient conductivity can be sputtered. Depending on the reaction gas, a dielectric layer may be formed. The deposited layers are preferably amorphous or monocrystalline. Preferably, in a dielectric layer or metallic process from a ceramic target, direct current power is used for sputtering. For the reaction process, MF power is commonly used.

일반적으로, 상기 타겟 튜브는 바람직하게 금속으로 제조된다. 스퍼터링을 위해 사용되는 전형적인 재료는 실리콘(Si), 인듐(In), 인듐 주석(InSn)과 같은 인듐 합금, 주석(Sn), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 실리콘 질화물(SiN), 구리(Cu), 알루미늄 산화물(Al2O3), 아연 산화물(ZnO), CuInGa(CIG) 또는 ZnO:Al2O3와 같은 이들의 조합이다. 바람직하게, 실리콘층과 같이 증착된 층은 결정층이다. 일반적으로, 전도성이 충분한 모든 금속과 세라믹이 스퍼터링될 수 있다. 반응 가스에 따라, 예를 들어, 수소 함유 실리콘 질화물(SiN:H)과 같은 유전층이 형성될 수 있다. 이 층들은 바람직하게 비결정성이거나 단결정이다.
In general, the target tube is preferably made of metal. Typical materials used for sputtering are indium alloys such as silicon (Si), indium (In), indium tin (InSn), tin (Sn), zinc (Zn), aluminum (Al), silicon nitride (SiN), copper (Cu), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), CuInGa (CIG), or a combination thereof such as ZnO: Al 2 O 3 . Preferably, the deposited layer, such as a silicon layer, is a crystalline layer. In general, all metals and ceramics with sufficient conductivity can be sputtered. Depending on the reactant gas, a dielectric layer may be formed, for example hydrogen containing silicon nitride (SiN: H). These layers are preferably amorphous or monocrystalline.

몇몇 실시예에 따르면, 상기 타겟 튜브는 도 9의 실시예에서 참조번호 910으로 표시된 타겟 배킹 튜브에 접합된다. 접합층은 도 9에 참조번호 920으로 표시되어 있다. 바람직하게, 접합재료는 인듐계이다.
According to some embodiments, the target tube is bonded to a target backing tube indicated at 910 in the embodiment of FIG. 9. The bonding layer is indicated by reference numeral 920 in FIG. 9. Preferably, the bonding material is indium-based.

몇몇 실시예들에 따르면, 접합 재료로서 열전도성이 작은 재료가 선택된다. 따라서, 상기 접합 재료는, 바람직하게 0.3 W/mK 미만, 더 바람직하게는 0.2 W/mK 미만 또는 심지어 0.1 W/mK 미만의 열전도율을 가진 단열재가 될 수 있다.
According to some embodiments, a material with low thermal conductivity is selected as the bonding material. Thus, the bonding material may be a heat insulator having a thermal conductivity of preferably less than 0.3 W / mK, more preferably less than 0.2 W / mK or even less than 0.1 W / mK.

다른 실시예들에 따르면, 스퍼터링을 위해 접합되지 않은 회전가능한 타겟이 사용된다. 이 경우, 예를 들어, 타겟 튜브가 기계적 압력에 의해 타겟 배킹 튜브에 비접합식으로 연결되거나, 상기 회전가능한 타겟이 코팅될 재료만으로 구성된 단일 부품 튜브이다.
According to other embodiments, an unbonded rotatable target is used for sputtering. In this case, for example, the target tube is non-bonded to the target backing tube by mechanical pressure, or the rotatable target is a single part tube consisting only of the material to be coated.

도 10을 참조하여 예시적으로 설명한 실시예에 따르면, 타겟 튜브(121)와 타겟 배킹 튜브(910) 사이에 추가층이 배치된다. 이 층은 도 10에 참조번호 1010으로 표시되어 있다. 예를 들어, 이 층은 단열 재료로 제조될 수 있다. 바람직하게, 상기 추가층의 열전도율은 0.3 W/mK 미만, 더 바람직하게는 0.2 W/mK 미만 또는 심지어 0.1 W/mK 미만이다.
According to the exemplary embodiment described with reference to FIG. 10, an additional layer is disposed between the target tube 121 and the target backing tube 910. This layer is labeled 1010 in FIG. 10. For example, this layer can be made of a heat insulating material. Preferably, the thermal conductivity of the additional layer is less than 0.3 W / mK, more preferably less than 0.2 W / mK or even less than 0.1 W / mK.

또한, 상기 층이 타겟 배킹 튜브와 타겟 튜브 사이의 영역을 완벽하게 충진하지 않는 것도 가능하다. 예를 들어, 상기 타겟 튜브와 타겟 배킹 튜브 사이에, 3개 또는 4개와 같이 적어도 몇개의 위치에 스페이서가 배열되도록 설계될 수 있다. 상기 타겟 튜브가 증착 장치 진공 내에 위치되고, 그에 따라 타겟 배킹 튜브와 타겟 튜브 사이에도 진공이 존재하기 때문에, 이 실시예도 우수한 단열을 제공하게 된다.
It is also possible that the layer does not completely fill the area between the target backing tube and the target tube. For example, the spacer may be designed to be arranged in at least some positions, such as three or four, between the target tube and the target backing tube. This embodiment also provides good thermal insulation because the target tube is located in the deposition apparatus vacuum and there is also a vacuum between the target backing tube and the target tube.

상기 회전가능한 타겟이 고온으로 유지되기 때문에, 증착 장치와 그 주변은 본원에 개시된 양태에 따라 매우 고온이 된다. 따라서, 몇몇 실시예에 따르면, 상기 증착 장치에 외부 냉각 시스템이 제공된다. 몇몇 실시예에 따르면, 상기 외부 냉각 시스템(미도시)은, 예를 들어, 타겟의 위치 위에서 증착장치에 부착된다. 상기 외부 냉각 시스템은 증착 장치가 과열되는 것을 방지한다.
Since the rotatable target is kept at a high temperature, the deposition apparatus and its surroundings become very hot according to the embodiments disclosed herein. Thus, according to some embodiments, an external cooling system is provided for the deposition apparatus. According to some embodiments, the external cooling system (not shown) is attached to the deposition apparatus, for example, above the location of the target. The external cooling system prevents the deposition apparatus from overheating.

본 발명은 코팅중에 기판 온도를 높은 수준으로 유지할 수 있도록 한다. 이는 실리콘 웨이퍼와 같은 박막을 코팅하는데 특히 유용하다. 또한, 이는 예열 전력을 감소시킬 수 있도록 하기 때문에, 보다 비용 효율적이다. 특히, 이는 비열용량이 높은 유리 등을 코팅하는 코팅 응용예에서 특히 유용하다.
The present invention makes it possible to maintain the substrate temperature at a high level during coating. This is particularly useful for coating thin films such as silicon wafers. It is also more cost effective because it allows to reduce the preheating power. In particular, it is particularly useful in coating applications for coating glass and the like with high specific heat capacity.

본 발명의 실시예들과 관련하여 설명하였으나, 본 발명의 다른 추가의 실시예들이 본 발명의 기본적 범주를 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 그 범주는 하기된 특허청구범위에 의해 결정된다.
While described in connection with the embodiments of the present invention, other additional embodiments of the present invention can be devised without departing from the basic scope thereof, and the scope thereof is determined by the claims that follow.

본원은 최적의 실시형태를 포함한 발명을 개시하고, 본 발명을 당업자들이 제조하고 사용할 수 있도록 하기 위해 실시예들을 이용하였다. 본 발명이 다양한 구체적인 실시예와 관련하여 설명되었으나, 당업자라면 본 발명이 특허청구범위의 사상과 범주에 속하는 변형과 함께 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 특히, 상술한 실시예들의 상호 비배타적 특징들은 서로 결합될 수 있다. 본 발명의 특허가능한 범주는 특허청구범위에 의해 규정되며, 당업자가 발견하는 다른 예를 포함할 수 있다. 그러한 다른 예들은, 만약 이들이 특허청구범위의 축어적 언어와 다르지 않은 구성 요소를 갖거나, 이들이 특허청구범위의 축어적 언어와 미미한 차이를 가진 등가의 구성 요소를 포함한다면, 특허청구범위의 범주에 속하는 것으로 한다.
The present disclosure discloses the invention, including the best mode, and uses examples to enable those skilled in the art to make and use the invention. While the invention has been described in connection with various specific embodiments, those skilled in the art will recognize that the invention may be practiced with modifications that fall within the spirit and scope of the claims. In particular, mutually non-exclusive features of the above-described embodiments may be combined with each other. The patentable scope of the invention is defined by the claims, and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such other examples are intended to fall within the scope of the claims if they have components that are not different from the verbal language of the claims, or if they include equivalent components with minor differences from the verbal language of the claims. It belongs.

Claims (15)

기판에 재료를 스퍼터링하는 증착 장치(100)로서,
상기 기판을 유지하기 위한 기판 홀더(110);
스퍼터링되도록 구성된 회전가능한 타겟(120);
상기 기판을 배면으로부터 가열하기 위한 배면측 가열기(130)와 상기 기판을 전면으로부터 가열하기 위한 전면측 가열기를 포함한 가열 시스템;을 포함하고,
상기 회전가능한 타겟은 상기 전면측 가열기 역할을 하며,
상기 전면측 가열기는 상기 기판을 100℃ 이상의 온도로 가열하도록 구성된,
증착 장치.
As a deposition apparatus 100 for sputtering a material on a substrate,
A substrate holder (110) for holding the substrate;
A rotatable target 120 configured to be sputtered;
A heating system including a back side heater (130) for heating the substrate from the back side and a front side heater for heating the substrate from the front side;
The rotatable target serves as the front side heater,
The front side heater is configured to heat the substrate to a temperature of at least 100 ° C,
Deposition apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 회전가능한 타겟은 타겟 튜브(121)와 자성 기구(122)를 포함하는,
증착 장치.
The method of claim 1,
The rotatable target includes a target tube 121 and a magnetic mechanism 122,
Deposition apparatus.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 증착 장치는 상기 타겟의 내부를 냉각시키기 위해 상기 회전가능한 타겟 내부에 배열된 냉각 시스템(124)을 더 포함하는,
증착 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The deposition apparatus further includes a cooling system 124 arranged inside the rotatable target to cool the interior of the target,
Deposition apparatus.
제 3 항에 있어서,
상기 냉각 시스템(124)은 상기 자성 기구를 80℃ 미만의 온도로 유지하도록 구성된,
증착 장치.
The method of claim 3, wherein
The cooling system 124 is configured to maintain the magnetic device at a temperature of less than 80 ° C,
Deposition apparatus.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 회전가능한 타겟의 상기 냉각 시스템(124)을 제어하기 위한 컨트롤 피드백 루프를 더 포함하는,
증착 장치.
The method according to claim 4 or 5,
Further comprising a control feedback loop for controlling the cooling system 124 of the rotatable target,
Deposition apparatus.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 시스템은 증착 장치의 전면에 배열된 외부 가열 시스템을 더 포함하는,
증착 장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The heating system further comprises an external heating system arranged in front of the deposition apparatus,
Deposition apparatus.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증착 장치는 증착 장치에 부착되어 배열된 냉각 시스템을 더 포함하는,
증착 장치.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The deposition apparatus further comprises a cooling system attached to and arranged on the deposition apparatus,
Deposition apparatus.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증착 장치는 웨이퍼 상에 층을 증착하도록 구성된,
증착 장치.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The deposition apparatus is configured to deposit a layer on a wafer,
Deposition apparatus.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 추가의 회전가능한 타겟을 더 포함하고, 상기 회전가능한 타겟과 상기 하나 이상의 추가의 회전가능한 타겟이 전면측 가열기 역할을 하는,
증착 장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
Further comprising one or more additional rotatable targets, wherein the rotatable target and the one or more additional rotatable targets serve as front side heaters,
Deposition apparatus.
증착 장치에서 기판에 증착 재료의 층을 증착하는 방법으로서,
기판을 유지하는 단계;
회전가능한 타겟을 회전시키는 단계;
상기 기판상에 재료를 스퍼터링하는 단계;
상기 기판을 전면측으로부터 가열함으로써 상기 기판을 100℃ 이상의 온도로 가열하는 단계; 및
상기 회전가능한 타겟을 전면으로부터의 기판 가열에 이용하는 단계;를 포함하는,
증착 방법.
A method of depositing a layer of deposition material on a substrate in a deposition apparatus, the method comprising:
Holding a substrate;
Rotating the rotatable target;
Sputtering material onto the substrate;
Heating the substrate to a temperature of at least 100 ° C. by heating the substrate from the front side; And
Using the rotatable target for heating the substrate from the front side;
Deposition method.
제 10 항에 있어서,
상기 타겟의 내부를 냉각하는 단계를 더 포함하는,
증착 방법.
The method of claim 10,
Further comprising the step of cooling the inside of the target,
Deposition method.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 회전가능한 타겟의 내부에 배치된 자성 기구를 작동시키는 단계; 및
상기 자성 기구를 80℃ 미만의 온도로 유지하는 단계를 더 포함하는,
증착 방법.
The method of claim 10 or 11,
Operating a magnetic mechanism disposed within the rotatable target; And
Further comprising maintaining the magnetic device at a temperature below 80 ° C.,
Deposition method.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증착 장치로 기판을 이송하기 전에 상기 기판을 가열하는 단계를 더 포함하는,
증착 방법.
The method according to any one of claims 10 to 12,
Further comprising heating the substrate before transferring the substrate to the deposition apparatus,
Deposition method.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증착 장치를 냉각시키는 단계를 더 포함하는,
증착 방법.
The method according to any one of claims 10 to 13,
Further comprising the step of cooling the deposition apparatus:
Deposition method.
제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지된 기판이 웨이퍼인,
증착 방법.
15. The method according to any one of claims 10 to 14,
The held substrate is a wafer,
Deposition method.
KR1020117022889A 2009-03-20 2010-03-19 Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof KR20110137331A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09155752A EP2230325A1 (en) 2009-03-20 2009-03-20 Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof
US12/408,409 US20100236920A1 (en) 2009-03-20 2009-03-20 Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof
US12/408,409 2009-03-20
EP09155752.0 2009-03-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110137331A true KR20110137331A (en) 2011-12-22

Family

ID=42740059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117022889A KR20110137331A (en) 2009-03-20 2010-03-19 Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR20110137331A (en)
CN (1) CN102356450A (en)
TW (1) TW201043715A (en)
WO (1) WO2010106432A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101780466B1 (en) * 2012-03-12 2017-09-21 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Mini rotatable sputter devices for sputter deposition
CN108097530B (en) * 2018-01-19 2023-12-29 广西晶联光电材料有限责任公司 Plane target back metallization equipment and method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5441623A (en) * 1994-01-03 1995-08-15 Industrial Technology Research Institute Sputtering apparatus for making high temperature superconducting oxide films
ZA956811B (en) * 1994-09-06 1996-05-14 Boc Group Inc Dual cylindrical target magnetron with multiple anodes
JP4630443B2 (en) * 2000-10-23 2011-02-09 キヤノン株式会社 Film formation method by sputtering
US20060065524A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Richard Newcomb Non-bonded rotatable targets for sputtering
KR101456718B1 (en) * 2005-10-03 2014-10-31 플란제 에스이 Very long cylindrical sputtering target and method for manufacturing
JP4768699B2 (en) * 2006-11-30 2011-09-07 キヤノンアネルバ株式会社 Power introduction apparatus and film forming method

Also Published As

Publication number Publication date
CN102356450A (en) 2012-02-15
WO2010106432A3 (en) 2011-02-24
WO2010106432A2 (en) 2010-09-23
TW201043715A (en) 2010-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6639580B2 (en) Evaporator, deposition arrangement, deposition device and method of operating these
USRE46136E1 (en) Heating apparatus with enhanced thermal uniformity and method for making thereof
Betz et al. Thin films engineering of indium tin oxide: Large area flat panel displays application
Mattox Physical vapor deposition (PVD) processes
US20110005923A1 (en) Sputtering system, rotatable cylindrical target assembly, backing tube, target element and cooling shield
CN104313538B (en) Evaporated device and evaporation coating method
KR100736664B1 (en) Substrate with ITO transparent conductive film and method for producing same
TWI433954B (en) High rate sputtering apparatus and method
CN101591764B (en) Material filming method and organic electroluminescence component prepared by same
Behera et al. Magnetron sputtering for development of nanostructured materials
EP2742539B1 (en) Sputtering systems for liquid target materials
US20100236920A1 (en) Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof
KR20110137331A (en) Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof
KR101087685B1 (en) Vacuum evaporation device
US20110005925A1 (en) Target backing tube, cylindrical target assembly and sputtering system
KR20120130468A (en) Deposition method of anti-finger layer
JPH03183778A (en) Method and device for forming deposited film
CN101736324A (en) Microwave plasma preparation method of superhard titanium nitride thin film
EP2230325A1 (en) Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof
US20110195184A1 (en) Substrate protection device and method
Szyszka Magnetron sputtering of ZnO films
KR20140026100A (en) Apparatus to sputter
KR100958975B1 (en) Method for forming Aluminium and Chromium alloy layer on metals
KR101103369B1 (en) Vacuum evaporation method
KR20100023568A (en) Manufacturing method of copper thick films of substrate

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid