KR100628929B1

KR100628929B1 - 박막증착장치

Info

Publication number: KR100628929B1
Application number: KR1020040077631A
Authority: KR
Inventors: 김호섭; 박찬; 염도준; 이병수; 송규정; 고락길; 하홍수; 정준기
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2004-09-25
Filing date: 2004-09-25
Publication date: 2006-09-27
Also published as: KR20060028606A

Abstract

본 발명은 반도체 기판상에 박막을 증착시키는 박막증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스퍼터링과 진공증발 증착법을 동시에 이용하여 다원자화합물로 구성된 박막을 기판상에 증착할 수 있도록 한 박막증착장치에 관한 것이다.

이에, 본 발명은 반응챔버의 내부에서 기판의 표면에 박막을 증착하는 박막증착장치에 있어서, 증착하고자 하는 물질로 구성된 타겟을 구비하여 불활성 가스의 스퍼터링에 의해 상기 물질을 상기 기판상에 공급하는 스퍼터와, 금속물질을 증발시켜 불활성 가스와 함께 상기 기판상으로 분사하는 증발장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 종래와는 달리 각 증착기술의 장점을 취하여 고품질의 박막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 각 원소별로 그에 적당한 증착기술을 선택하여 이용할 수 있는 효과를 가진다.

반응챔버, 스퍼터, 증발장치, 하우징, 시료투입구, 가스주입구, 가열수단, 분사구, 분리판

Description

박막증착장치{THIN FILM DEPOSITION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 보인 개략도.

도 2는 도 1의 증발장치를 보인 것으로,

도 2a는 정면도.

도 2b는 평면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예를 보인 사시도.

도 4는 도 3의 증발장치를 보인 것으로,

도 4a는 단면도.

도 4b는 측면도.

도 5는 본 발명의 제3 실시예를 보인 개략도.

도 6은 본 발명에 따른 고압에서 증발증착한 결과를 도시한 도면.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 반응챔버 11 : 배기구

20 : 히터 30a,b : 반응가스 주입구

40a,b : 스퍼터 41 : 타겟

50 : 증발장치 51A,B : 하우징

52A,B : 시료투입구 53A,B ; 가스주입구

54A,B : 분사구 55 : 가스공급관

550 : 연결관 56 : 분리판

57a,b : 제1,2구역 58a : 가열수단

58b : 재가열수단 580 : 열선

581 : 보호부재 60 : 기판

본 발명은 반도체 기판상에 박막을 증착시키는 박막증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스퍼터링과 진공증발 증착법을 동시에 이용하여 다원자화합물로 구성된 박막을 기판상에 증착시킬 수 있도록 박막증착장치에 관한 것이다.

스퍼터링(sputtreing)과 진공증발(evaporation)은 물리적 기상증착법(PVD : Physical Vapor Deposition) 즉, 화학반응이 관여되지 않는 방법으로 기판 상에 박막을 증착시키는 기술로써, 전 세계적으로 반도체 산업에서 가장 널리 이용되고 있다.

스퍼터링 증착법은 고에너지의 입자를 타겟에 조사하여 타겟을 구성하는 원자를 떨어내어 기판 위로 수송하여 박막을 형성하는 방법으로, 증착된 박막의 밀도가 높고 금속타겟을 사용할 경우 높은 증착률을 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한, 진공증발 증착법은 진공 중에서 증착원을 열적으로 증발·승화시켜 증착 입자를 만든 다음 기판 위로 입자를 수송하여 박막을 형성하는 방법으로, 고진 공에서 사용할 수 있고 대(對)면적 증착이 가능하며 시스템 제작 및 유지비용이 저렴한 장점이 있다.

기판 상에 다원자 화합물로 구성된 박막을 형성하고자 하는 경우, 구성원자 중 원자의 종류에 따라서는 특별히 선택된 다른 증착법을 이용하여 증착해야 하는 경우가 발생된다. 예를 들어, YBCO 초전도 박막을 형성할 경우 Y, Cu는 반응성 스퍼터링(reactive sputtering) 증착이 가능하지만, Ba은 산화력이 강하여 스퍼터링 타겟을 만들기 불가능하고 타겟이 존재하더라도 증착 과정에서 타겟의 표면이 쉽게 산화되어 증착률이 격감하는 문제가 있다.

따라서, Ba은 진공증발 증착법을 이용하여 증착해야 하는데, 상기 증착법은 각각 적합한 공정 압력이 다르기 때문에 동일한 챔버 속에서 스퍼터링과 진공증발 증착법을 동시에 사용할 수 없는 어려움이 있다.

즉, 스퍼터링 증착을 위한 플라즈마를 발생시키기 위해서는 불활성 가스압이 수 mTorr 정도이어야 하는 반면, 진공증발 증착법에서는 챔버 내부의 가스압이 높을 경우 발열체로부터 증발된 금속원자가 다른 원자와 충돌하여 기판에 도달될 확률이 줄어들기 때문에, 가스압이 낮을수록 증착률이 증가한다. 예를 들어, 발열체와 기판 사이의 거리가 50cm인 경우 10^-4 Torr 이하 이어야 한다.

이에 따라, 종래에는 반도체 제조공정에서 기판상에 다원자화합물로 이루어진 박막을 형성하고자 하는 경우, 스퍼터링과 진공증발 증착법을 동시에 이용할 수 없는 매우 곤란한 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 스퍼터링과 진공증발 증착법을 동시에 이용하여 다원자화합물로 구성된 박막을 기판상에 증착할 수 있도록 한 박막증착장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금속물질의 진공증발시 증발효율을 높임과 동시에 금속원소의 분사압력을 안정적으로 유지할 수 있도록 한 박막증착장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 금속물질의 진공증발시 가열온도를 조절하여 금속원소의 증발량 및 증발속도를 제어할 수 있도록 한 박막증착장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하우징의 내부에 투입된 금속물질을 가열하기 위해 전기를 사용하는 경우, 공급된 전기가 가스공급관을 통해 외부로 방전되는 것을 방지할 수 있도록 한 박막증착장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기판측으로 공급되는 산소가 타겟으로 역류되지 않고 바로 배기될 수 있도록 한 박막증착장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스퍼터의 타겟과 증발장치의 분사구에서 분사된 금속원소가 최단거리로 기판상에 도달할 수 있도록 한 박막증착장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명의 일 양상은 본 발명은 반응챔버의 내부에서 기판의 표면에 박막을 증착하는 박막증착장치에 있어서, 증착하고자 하는 물질로 구성된 타겟을 구비하여 불활성 가스의 스퍼터링에 의해 상기 물질을 상기 기판상에 공급하는 스퍼터와, 금속물질을 증발시켜 불활성 가스와 함께 상기 기판상으로 분사하는 증발장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 증발장치는 반응챔버의 내부에 설치되는 밀폐형 하우징과, 가스공급관과 연결되어 상기 하우징의 내부에 불활성 가스를 주입하는 가스주입구와, 상기 하우징의 내부에 금속물질을 투입하는 시료투입구와, 상기 하우징의 내부에 구비되어 투입된 금속물질을 증발시키는 가열수단과, 상기 하우징 내부의 불활성 가스 및 증발된 금속물질을 상기 기판측으로 분사하는 분사구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양상에 따른 증발장치는, 반응챔버의 내부에 설치되고, 그 내부가 분리판에 의해 제1 및 제2구역으로 분할되며, 상기 분리판에는 상기 제1구역 및 제2구역을 연결하는 통기공이 형성된 밀폐형 하우징과; 가스공급관과 연결되어 상기 제1구역으로 불활성 가스를 주입하는 가스주입구와; 상기 제1구역에 금속물질을 투입하는 시료투입구와; 상기 제1구역의 내부에 구비되어 상기 금속물질을 가열시켜 증발시키는 가열수단과; 상기 통기공을 통해 상기 제2구역으로 전달된 불활성 가스 및 증발된 금속물질을 상기 기판측으로 분사하는 분사구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2구역의 내부에는 통기공을 통해 유입된 불활성 가스 및 증발된 금 속물질을 2차로 가열하는 재가열수단이 구비되며, 상기 가열수단 및 재가열수단은 각 독립적으로 가열된다. 상기 가열수단 및 재가열수단은 각각 제1구역 및 제2구역의 내부를 관통하는 열선과, 열선의 외측 둘레를 감싸는 보호부재로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 가열수단의 온도를 제어하는 온도제어수단을 구비하여, 필요에 따라 하우징 내부의 온도를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 가스주입구와 가스공급관의 사이에 절연소재로 구성된 연결관을 구비하여, 상기 가열수단에 공급되는 전류가 가스주입구를 통해 가스공급관으로 유출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 반응챔버의 내부에 진공을 형성하기 위한 배기구를 더 포함하며, 상기 배기구는 상기 기판의 배면 방향에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 스퍼터의 타겟과 증발장치의 분사구를 기판을 향해 설치하면, 기체상태의 금속물질이 최단거리로 기판상에 도달됨으로써 증착률이 증가된다.

상기와 같이 본 발명은 증발된 금속물질을 불활성 가스와 함께 기판상으로 분사함으로써, 반응챔버의 내부압력이 통상의 진공증발시 요구되는 압력에 비해 현저하게 높음에도 불구하고, 증발장치에서 분사된 금속원소가 기판까지 안정적으로 도달할 수 있게 된다. 따라서, 스퍼터링 및 진공증발 등 각 증착법의 장점을 동시에 이용가능하게 된다.

그 이유는 금속원소와 함께 분사되는 불활성 가스의 운동량이 조력(助力)하기 때문이다. 이를 보다 자세하게 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 증발장치의 챔버 내 압력이 높으면, 발열체에서 증발되어 나온 금속원소는 챔버 내의 타원소와 충돌하여 기판으로 향하던 금속원소의 운동량이 바뀌고 발열체와 멀어질 수록 일정하지 않은(random) 방향으로 움직이게 된다. 따라서 기판이 발열체에서 멀어질 수록 또한 가스압에 높을 수록 증착 확률은 감소하게 된다. 그러나, 만약 기판과 발열체 사이의 공간에 기판을 향하는 운동량을 가진 입자들이 분포하고 있다면 입자간의 충돌에 의한 운동량 감쇄는 줄어들고 대신에 이 운동량의 도움으로 기판에 도달하기 쉬워질 것이고, 전술한 운동량을 갖는 불활성 가스가 그것이다.

상술한 본 발명의 양상은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 바람직한 실시예를 통해 당업자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 보인 개략도이고, 도 2a 및 도2b는 도 1의 증발장치를 보인 정면도 및 평면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막증착장치는, 내부에 공정 분위기를 형성하기 위한 반응챔버(10)와, 상기 반응챔버의 내측에 설치되며 증착하고자 하는 물질로 구성된 타겟(41)이 구비된 스퍼터(40a,40b)와, 증착하고자 하는 금속물질을 증발시켜 불활성 가스와 함께 분사하는 증발장치(50)로 구성된다.

상기 증발장치(50)는, 반응챔버(10)의 내부에 설치되는 밀폐형 하우징(51A)과, 상기 하우징의 내부에 금속물질을 투입하는 시료투입구(52A)와, 상기 하우징의 내부에 불활성 가스를 주입하는 가스주입구(53A)와, 상기 하우징의 내부에 구비되어 투입된 금속물질을 증발시키는 가열수단(미도시)과, 상기 하우징 내부의 불활성 가스 및 증발된 금속물질을 기판(60)측으로 분사하는 분사구(54A)로 구성된다.

상기 가스주입구(53A)에는 가스공급관(55)이 연결되어 하우징(51A)의 내부로 불활성 가스를 공급하며, 상기 하우징의 양측에는 리드선(미도시)이 연결되어 내부의 가열수단에 전류를 공급한다.

상기와 같은 박막증착장치를 이용하여 다원자 화합물로 구성된 박막을 기판상에 증착하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 반응챔버(10)의 진공도가 1×10^-5Torr 이하가 될 때까지 충분히 펌핑하여 내부의 불순물을 제거한 후, 히터(20)로 기판을 가열하여 필요한 온도까지 상승시킨다.

그 다음, 반응챔버(10) 내부의 불활성 가스의 분압이 수 mTorr 정도에 이를 때까지 가스공급관(55)을 통해 불활성 가스를 주입하고, 불활성 가스의 분압이 안정화되었을 때 스퍼터(40a,40b)에 플라즈마를 발생시킨다.

이때, 스퍼터(40a,40b)에 구비된 타겟(41)이 단원소일 경우에는 상기 스퍼터의 파워를 조절하여 조성비를 제어할 수 있고, 다원소 모자이크식일 경우에는 타겟의 전체면적에 대한 각 원소별 면적비를 조절하여 조성비를 제어할 수 있다.

상기와 같은 과정을 통해 스퍼터(40a,40b)의 타겟(41)으로부터 금속원소가 안정적으로 분리되어 스퍼터링이 이루어지면, 증발장치(50)의 가열수단에 전류를 공급하여 하우징(51A)의 내부온도를 상승시킴으로써 투입된 금속물질을 증발시키는데, 증발된 금속원소는 공급되는 불활성 가스와 함께 분사구(54A)을 통해 기판(60)을 향하여 분사된다.

이에 따라, 스퍼터(40a,40b)의 타겟(41)으로부터 분리된 금속원소와, 증발장치(50)의 분사구(54A)에서 분사되는 금속원소는 기판(60)의 표면에 도달하여 증착되기 시작한다. 한편, 필요에 따라서는 반응성가스 주입구(30a,30b)로부터 분사되는 반응성가스를 공급하여 금속원소를 반응가스와 반응시켜 금속 산화막 등이 상기 기판의 표면에 증착되도록 한다.

이때, 반응챔버(10)의 내부압력이 통상의 진공증발시 요구되는 압력에 비해 현저하게 높음에도 불구하고, 증발장치(50)에서 분사되는 금속원소가 기판(60)까지 안정적으로 도달할 수 있는 이유는, 전술한 바와 같이 상기 금속원소와 함께 분사되는 불활성 가스의 운동량이 조력(助力)하기 때문이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예를 보인 사시도이고, 도 4a 및 도4b는 도 3의 증발장치를 보인 단면도 및 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 박막증착장치는 테이프 형상의 기판(60)에 박막을 증착하기 위해 스퍼터(40a,40b) 및 증발장치(50)를 길게 형성한 것으로, 기판의 형상에 따라 다양한 형태로 변형이 가능함을 알 수 있다. 테이프 형상의 기판은 정지상태 혹은 릴 투 릴(reel to reel) 이송 시스템에 의한 이동상태에서 증착이 이루어진다. 또한 균일한 증착률 및 균일한 기판 온도에서 증착되도록 하기 위하여 스크린(61a, 61b)에 의하여 증착영역을 제한할 수 있다.

본 실시예에 따른 증발장치(50)는, 반응챔버(10)의 내부에 설치되고 그 내부가 분리판(56)에 의해 제1 및 제2구역(57a,57b)으로 분할되며, 상기 분리판에는 상기 제1구역 및 제2구역을 연결하는 통기공이 형성된 밀폐형 하우징(51B)과; 가스공 급관과 연결되어 상기 제1구역으로 불활성 가스를 주입하는 가스주입구(53B)와; 상기 제1구역에 금속물질을 투입하는 시료투입구(52B)와; 상기 제1구역의 내부에 구비되어 금속물질을 가열시켜 증발시키는 가열수단(58a)과; 상기 통기공을 통해 제2구역으로 전달된 불활성 가스 및 증발된 금속물질을 기판측으로 분사하는 분사구(54B)로 구성된다.

이때, 가스주입구(53B)와 시료투입구(52B)는 제1구역(57a)의 상측에 형성하고, 분사구(54B)는 제2구역(57b)의 상측에 형성한다.

또한, 제2구역(57b)의 내부에는 유입되는 불활성 가스 및 증발된 금속물질을 2차 가열하는 재가열수단(58b)을 구비하며, 상기 가열수단 및 재가열수단은 각각 독립적으로 가열된다. 상기 가열수단 및 재가열수단은 각각 제1구역 및 제2구역의 내부를 관통하는 열선(580)과, 열선의 외측 둘레를 감싸는 보호부재(581)로 구성하는 것이 바람직하다. 또한 바람직하게는 가열수단은 할로겐 히터이고 할로겐 히터에 의한 복사열에 의해 가열된다.

이에 따라, 하우징(51B)의 제1구역(57a)에 투입된 금속물질은 가열수단(58a)에 의해 1차로 가열되어 기체 및 액체상태로 불활성 가스와 함께 공존하게 되며, 기체상태로 증발된 금속원소와 불활성 가스는 확산에 의하여 분리판(56) 상부의 통기공을 통해 제2구역(57b)으로 넘어가게 된다.

상기와 같이, 제2구역(57b)으로 넘어간 기체상태의 금속원소는 가열수단(58b)에 의해 2차로 가열됨으로써, 더욱 가열되어 높은 에너지를 가진 입자로 변한다. 이에 따라 입자들의 빠른 운동에 의하여 기체상 공간에 균일한 압력을 가하고 분사구(54B)를 통해 기판(60)을 향하여 분사된다.

이에 따라, 상술한 제1 실시예의 증발장치와는 달리 금속물질을 증발시킨 후 2차로 가열함으로써 증발효율을 향상시킬 수 있으며, 기체상태의 금속원소만을 재가열하여 분사함으로써 금속원소의 증기압을 비교적 균일하게 유지 또는 조절할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예를 보인 개략도이다. 기판(60)이 실린더형의 홀더(62)에 감긴 형태의 경우로서, 스퍼터(40a,40b)와 증발장치(50)를 사용하여 상기 기판상에 박막을 증착함과 동시에, 상기 홀더를 회전시켜 감겨진 기판의 표면에 박막이 균일하게 증착되도록 한다.

한편, 가스주입구(53A)와 가스공급관(55)의 사이에 세라믹과 같은 절연소재로 구성된 연결관(550)을 구비하면, 하우징(51A)으로 누설된 전기가 가스주입구과 가스공급관을 통해 반응챔버(10)로 방전되는 것을 차단할 수 있다.

전술한 본 발명에 따른 증발장치(50)에 서미스터를 이용한 온도제어수단을 장착하여 가열수단의 온도를 조절하도록 구성하면, 필요에 따라 금속원소의 증기압을 조절할 수 있게 된다.

상기 분사구(54B)는 기판의 형상에 따라 적절하게 설계되며, 기판의 크기 및 형상에 따라 다양한 형태로 변형이 가능하다. 제2실시예 및 제3실시예의 분사구는 테이프 형상의 기판에 알맞게 직사각형의 슬릿 형상을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 증발장치에 구비되는 스퍼터(40a,40b)의 타겟(41)과 증발장치(50)의 분사구(54A,54B)가 기판(60)을 향하게 설치되어, 금속원소가 최단 거리로 상기 기판상에 도달하게 되어 고속증착이 가능하게 된다.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이 반응챔버(10)에 기판(60)의 배면 방향으로 배기구(11)를 형성하면, 상기 기판측으로 공급되는 산소가 타겟(41)으로 역류하지 않고 바로 배기시킬 수 있으므로 상기 타겟의 산화를 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 배기구(11)를 스퍼터(40a,40b) 및 증발장치(50) 보다는 기판(60)과 가까운 곳 혹은 기판의 배면 방향에 설치하도록 하여, 진공 펌핑에 의하여 금속원소 및 불활성가스의 운동량을 증가시켜 본 발명에 따른 증착 효율을 증가시킬 수 있게 된다. 나아가 펌핑 속도를 증가시킴에 따라 보다 효율적으로 운동량을 증가시킬 수 있을 것임은 자명하다.

도 6은 본 발명에 따른 증착장치를 이용하여 스퍼터링 영역의 불활성 가스압에서 증발(evaporation)에 의한 증착을 실험한 데이터이다. 본 발명에 따른 장치를 사용하여 진공도를 10^-5 Torr 이하로 진공 펌핑한 다음 Ba의 증착율이 9.5nm/min이 될 때까지 발열체에 전류를 인가한다. 이후 아르곤 가스의 분압을 증가시키면서 증착율을 측정하였다. 아르곤 가스의 분압은 발열체로부터 30cm 거리의 위치에서 컨벡트론 게이지(convectron gage)를 이용하여 측정하였다.

원형의 데이터는 아르곤 가스를 발열체 외부인 챔버 벽멱에서 분사한 경우이며, 사각형의 데이터는 아르곤 가스를 본 발명의 증착장치의 것과 같이 증발장치로 주입한 결과이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 아르곤 가스를 발열체를 통하여 분사하면 증착률의 감소가 완만한 반면, 외부에서 분사한 경우에는 증착률의 감소가 급 격하게 일어남을 알 수 있다. 일반적인 스퍼터링 증착시의 아르곤 분압인 3∼5 mTorr에서 아르곤을 발열체로 분사시킨 경우가 다른 경우에 비하여 4배 이상임을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 스퍼터링과 진공증발 증착법을 동시에 이용하여 다원자화합물로 구성된 박막을 기판상에 증착시킬 수 있으므로, 각 증착기술의 장점을 취하여 고품질의 박막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 각 원소별로 그에 적당한 증착기술을 선택하여 이용할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 금속물질의 증발시 기체상태의 금속원소만을 재가열하여 분사함으로써, 증발효율이 향상됨은 물론 금속원소의 분사압력을 안정적으로 유지할 수 있으므로, 넓은 면적의 기판상에 고품질의 박막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 증착효율도 현저하게 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 금속물질의 진공증발시 가열수단의 온도를 조절하여 금속원소의 증발량 및 증발속도를 제어함으로써, 필요에 따라 금속원소의 증기압을 손쉽게 조절할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 가스주입구와 가스공급관 사이에 절연체로 구성된 연결관을 구비하여, 가열을 위해 공급된 전기가 상기 가스공급관을 통해 외부로 방전되는 것을 방지함으로써, 전력소모 및 누전으로 인한 장비의 고장과 안전사고를 방지할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 기판의 배면 방향으로 배기구를 형성하여, 상기 기판측으로 공급되는 산소가 타겟으로 역류되는 것을 방지함으로써, 상기 타겟의 산화를 방지하여 증착효율을 향상시킴은 물론 타겟의 수명을 연장할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 스퍼터의 타겟과 증발장치의 분사구가 기판을 향해 설치되어, 금속원소가 최단거리로 기판상에 도달함으로써, 고속증착이 가능한 효과를 가진다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

삭제
반응챔버(10)의 내부에서 기판(60)의 표면에 박막을 증착하고자 하는 물질로 구성된 타겟(41)을 구비하여, 불활성 가스의 스퍼터링에 의해 상기 물질을 상기 기판상에 공급하는 스퍼터(40a,40b)와; 금속물질을 증발시켜 불활성 가스와 함께 상기 기판상으로 분사하는 증발장치(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치에 있어서,

상기 증발장치(50)는, 반응챔버(10)의 내부에 설치되는 밀폐형 하우징(51A)과, 가스공급관(55)과 연결되어 상기 하우징의 내부에 불활성 가스를 주입하는 가스주입구(53A)와, 상기 하우징의 내부에 금속물질을 투입하는 시료투입구(52A)와, 상기 하우징의 내부에 구비되어 투입된 금속물질을 증발시키는 가열수단과, 상기 하우징 내부의 불활성 가스 및 증발된 금속물질을 상기 기판측으로 분사하는 분사구(54A)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
반응챔버(10)의 내부에서 기판(60)의 표면에 박막을 증착하고자 하는 물질로 구성된 타겟(41)을 구비하여, 불활성 가스의 스퍼터링에 의해 상기 물질을 상기 기판상에 공급하는 스퍼터(40a,40b)와; 금속물질을 증발시켜 불활성 가스와 함께 상기 기판상으로 분사하는 증발장치(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치에 있어서,

상기 증발장치(50)는, 반응챔버(10)의 내부에 설치되고, 그 내부가 분리판(56)에 의해 제1구역(57a) 및 제2구역(57b)으로 분할되며, 상기 분리판에는 상기 제1구역 및 제2구역을 연결하는 통기공이 형성된 밀폐형 하우징(51B)과; 가스공급관과 연결되어 상기 제1구역으로 불활성 가스를 주입하는 가스주입구(53B)와; 상기 제1구역에 금속물질을 투입하는 시료투입구(52B)와; 상기 제1구역의 내부에 구비되어 상기 금속물질을 가열시켜 증발시키는 가열수단(58a)과; 상기 통기공을 통해 상기 제2구역으로 전달된 불활성 가스 및 증발된 금속물질을 상기 기판측으로 분사하는 분사구(54B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
제3항에 있어서,

상기 제2구역(57b)의 내부에 구비되어 상기 통기공을 통해 유입된 불활성 가스 및 증발된 금속물질을 2차로 가열하는 재가열수단(58b)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
제4항에 있어서,

상기 가열수단(58a) 및 재가열수단(58b)의 온도를 각각 제어하는 온도제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가스주입구(53A,53B)와 가스공급관(55)의 사이에는 절연소재로 구성된 연결관(550)이 구비된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가스주입구(53A,53B)와 시료투입구(52A,52B)는 상기 제1구역의 상측에 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 분사구(54A,54B)는 상기 제2구역(57b)의 상측에 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 분사구(54A,54B)는 테이프형의 기판으로 금속물질을 분사시키기 위한 직사각형의 슬릿인 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 가열수단 및 재가열수단은 각각 상기 제1구역 및 제2구역의 내부를 관통하는 열선과, 상기 열선의 외측 둘레를 감싸는 보호부재로 구성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
삭제
삭제