KR100713223B1 - 대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조 - Google Patents

대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR100713223B1
KR100713223B1 KR1020060007124A KR20060007124A KR100713223B1 KR 100713223 B1 KR100713223 B1 KR 100713223B1 KR 1020060007124 A KR1020060007124 A KR 1020060007124A KR 20060007124 A KR20060007124 A KR 20060007124A KR 100713223 B1 KR100713223 B1 KR 100713223B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
magnetic field
generating means
field generating
magnetic
Prior art date
Application number
KR1020060007124A
Other languages
English (en)
Inventor
이성호
김경득
김경환
박희철
금민종
이도경
서승한
Original Assignee
이성호
김경환
김경득
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이성호, 김경환, 김경득 filed Critical 이성호
Priority to KR1020060007124A priority Critical patent/KR100713223B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100713223B1 publication Critical patent/KR100713223B1/ko

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
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C23C14/352Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 서로 마주보는 한 쌍의 타겟이 구비된 대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조에 관한 것이다. 상기 대향 타겟식 스퍼터링 장치는, 챔버와, 상기 챔버 내에서 소정거리를 두고 평행하게 대향하는 한 쌍의 타겟과, 상기 타겟 각각의 배면에 배치되어 타겟면과 수직한 방향의 자기장을 발생시키는 제 1 자계 발생 수단과, 상기 타겟 및 제 1 자계 발생 수단의 주변에 설치되는 실드 링과, 상기 제 1 자계 발생 수단에 의해 형성되는 자기장 영역 밖에서 타겟 중심으로부터 소정거리 떨어져 설치되어 기판을 지지하기 위한 기판 홀더를 포함하는 대향식 타켓 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 타겟과 제 1 자계 발생 수단 사이에 위치하는 자성체 또는 제 2 자계 발생 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
스퍼터링 장치, 대향 타겟, 자성체

Description

대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조{FACED TARGET SPUTTERING APPARATUS AND THE CATHODE GUN THEREOF}
도 1a는, 종래기술에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 개략도,
도 1b는, 종래기술에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 타겟 배치도,
도 1c는, 종래기술에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치에 사용된 타겟의 소모 형태를 나타낸 모식도,
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 개략도,
도 3은, 도 2의 실시예에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치에서 균등 자계의 형성을 나타낸 모식도,
도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 개략도,
도 5는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 개략도이다.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
10: 기판 200: 대향 타겟식 스퍼터링 장치
210: 챔버 220, 220′: 타겟
230, 230′: 제 1 자계 발생 수단(영구자석)
240: 실드 링 250: 기판 홀더
260, 260′: 자성체
270, 270′: 전자석을 이용한 제 2 자계 발생 수단
280, 280′: 영구자석을 이용한 제 2 자계 발생 수단
본 발명은 마그네트론 스퍼터링 장치의 음극 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 서로 마주보는 한 쌍의 타겟이 구비된 대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조에 관한 것이다.
스퍼터링 장치는 도전성막, 유전체막 또는 반도체막 등의 각종의 박막 형성을 위해 이용되고 있으며, 특히 마그네트론 스퍼터링 장치는 고밀도의 플라즈마를 타겟 부근에 구속함으로써 높은 성막속도를 확보할 수 있고 고진공하에서 불순물의 혼입을 적게 한 상태에서 안정적인 플라즈마를 형성할 수 있어 박막 성형 분야에서 널리 이용되고 있다.
한편, 종래의 일반적인 마그네트론 스퍼터링 장치는 기판과 타겟이 마주보는 상태로 놓여 있기 때문에 전기장에 의해 가속된 플라즈마 이온이 기판에 대해 충격을 가하여 원치 않는 손상을 줄 위험이 있었으며, 이러한 문제를 해결하는 한편 플라즈마의 생성밀도를 높여 증착속도를 더욱 향상시킬 목적으로 개발된 대향 타겟식 스퍼터링 장치가 본 발명자 중 일부가 선행하여 출원한 대한민국 특허공개공보 제2001-0098215호에 개시되어 있다.
도 1a는 상기 대한민국 특허공개공보 제2001-0098215호가 개시하고 있는 종래의 대향 타겟식 스퍼터링 장치의 개략도이고, 도 1b는 이러한 대향 타겟식 스퍼터링 장치의 타겟 배치도이다.
도 1a의 대향 타겟식 스퍼터링 장치(100)는, 챔버(110)와, 상기 챔버(110) 내에서 소정거리(DT-T)를 두고 평행하게 대향하는 한 쌍의 타겟(120, 120′)과, 상기 타겟(120, 120′) 각각의 배면에 배치되어 타겟면과 수직한 방향의 자기장을 발생시키는 영구자석(130, 130′)과, 상기 타겟 및 영구자석의 주변에 설치되는 실드 링(140)과, 상기 영구자석(130, 130)에 의해 형성되는 자기장 영역 밖에서 타겟(120, 120′) 중심으로부터 소정거리(DT-S) 떨어져 설치되어 기판(10)을 지지하기 위한 기판 홀더(150)를 포함하여 구성된다.
도 1b의 이러한 대향 타겟식 스퍼터링 장치의 타겟 배치도를 참조하면, 상기 대향 타겟식 스퍼터링 장치(100)에서는, 펌프(도면 미도시)를 이용해 진공배기하여 1 mTorr 이하의 고진공하에 놓여 있는 챔버(110) 내부로 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스가 가스 유입구(112)를 통해 주입된 후, 타겟(120, 120′)에 대해 (-) 직류 전압이 인가되면 접지전압으로 유지된 실드 링(140)과의 사이에서 국부 방전이 발생된다. 이러한 초기 국부 방전이 일어나면 챔버(110) 내부에 주입된 Ar 가스의 이온화가 타겟 사이에서 촉진되어 두 개의 타겟(120, 120′) 사이에는 γ-전자(타겟의 표면으로부터 방출된 2차 전자), 음이온 및 양이온이 혼합되어 있는 플라즈마가 생성된다. 이 경우, γ-전자가 타겟(110, 110′) 사이를 왕복하면서 가스에 대한 Ar+ 이온의 생성을 가속시킴으로써 높은 증착속도를 갖는다. 한편, 플라즈마 이온들을 상기 영구자석(130, 130′)에 의해 형성된 자기장 내부로 구속함으로써 이러한 자기장으로부터 소정거리(DT-S)만큼 떨어져 있는 기판이 가속된 플라즈마 이온에 의해 손상되는 문제를 상당부분 해소하게 되었다.
그러나 상기 대한민국 특허공개공보 제2001-0098215호가 개시하고 있는 대향 타겟식 스퍼터링 장치(100)에서는, 타겟(120, 120′)의 배면에 위치하는 영구자석(130, 130′)의 배치가 타겟(120, 120′)의 전면적에 걸쳐 연속적이지 못하기 때문에, 도 1c에 도시되어 있는 바와 같이 타겟(120, 120′) 가장자리 영역(AE)에서는 고밀도의 자기장이 형성되는 반면에 그 중심 영역에서는 상대적으로 저밀도의 자기장이 형성된다. 이에 따라, 스퍼터링 증착시 저밀도의 자기장 영역(AC)보다 고밀도의 자기장 영역(AE)에서 타겟(120, 120′)의 집중적인 소모로 인하여 타겟의 효율이 저하되고, 스퍼터링 되는 타겟 원자의 양적 감소로 인하여 증착시간이 상대적으로 길어지는 문제가 있었다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 플라즈마 구속공간 내에서의 자기장 분포가 균일하게 유지되는 대향식 타겟 스 퍼터링 장치 및 그 음극 구조를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 종래 대향식 타겟 스퍼터링 장치에서 자기장 발생을 위한 영구자석의 기구적 배치가 타겟의 전면적에 걸쳐 연속하지 않아 자계 밀도가 상대적으로 높은 타겟의 에지부가 다른 부분보다 먼저 소모되는 문제가 있는 것으로 생각되어, 타겟면 사이에서 자계 밀도를 균등하게 하기 위한 수단을 강구하던 중 타겟과 자계 발생 수단 사이에 소정의 두께를 갖는 자성체 또는 또 다른 자계 발생 수단을 구비시킴으로써 상기한 문제가 해결될 수 있음을 발견하였다. 즉, 본 발명의 구성상의 요지는 아래와 같다.
(1) 챔버와, 상기 챔버 내에서 소정거리를 두고 평행하게 대향하는 한 쌍의 타겟과, 상기 타겟 각각의 배면에 배치되어 타겟면과 수직한 방향의 자기장을 발생시키는 제 1 자계 발생 수단과, 상기 타겟 및 제 1 자계 발생 수단의 주변에 설치되는 실드 링과, 상기 제 1 자계 발생 수단에 의해 형성되는 자기장 영역 밖에서 타겟 중심으로부터 소정거리 떨어져 설치되어 기판을 지지하기 위한 기판 홀더를 포함하는 대향식 타켓 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 타겟과 제 1 자계 발생 수단 사이에 위치하여 제 1 자계 발생 수단에 부착되는 자성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
(2) 상기 자성체는 타겟의 전면적을 커버할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
(3) 상기 자성체의 두께는 2mm ~ 10mm인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 기재 의 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
(4) 상기 자성체 재료는 스트론튬 또는 네오디뮴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
(5) 상기 타겟의 중앙부에 자장을 형성하기 위한 제 2 자계 발생 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
(6) 상기 제 2 자계 발생 수단은 자성체의 중앙부 배면에 설치되는 영구자석인 것을 특징으로 하는 상기 (5) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
(7) 상기 제 2 자계 발생 수단은 자성체의 외곽에 설치되는 유도코일인 것을 특징으로 하는 상기 (5) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
(8) 챔버 내에서 소정거리를 두고 평행하게 대향하는 한 쌍의 타겟과, 상기 타겟 각각의 배면에 배치되어 타겟면과 수직한 방향의 자기장을 발생시키는 영구자석과, 상기 타겟 및 영구자석의 주변에 설치되는 실드 링을 포함하는 대향식 타켓 스퍼터링 장치의 음극 구조에 있어서, 상기 타겟과 제 1 자계 발생 수단 사이에 위치하여 제 1 자계 발생 수단에 부착되는 자성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
(9) 상기 자성체는 타겟의 전면적을 커버할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 (8) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
(10) 상기 자성체의 두께는 2mm ~ 10mm인 것을 특징으로 하는 상기 (8) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
(11) 상기 자성체 재료는 스트론튬 또는 네오디뮴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 (8) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
(12) 상기 타겟의 중앙부에 자장을 형성하기 위한 제 2 자계 발생 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (8) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
(13) 상기 제 2 자계 발생 수단은 자성체의 중앙부 배면에 설치되는 영구자석인 것을 특징으로 하는 상기 (12) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
(14) 상기 제 2 자계 발생 수단은 자성체의 외곽에 설치되는 유도코일인 것을 특징으로 하는 상기 (12) 기재의 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면에서 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하였다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치(200)의 개략도이다. 도 2의 대향 타겟식 스퍼터링 장치(200)의 챔버(210) 내에는 한 쌍의 타겟(220, 220′)이 소정의 거리(DT-T)를 두고 평행하게 대향하여 위치하고, 각각의 타겟(220, 220′) 배면 에지부에는 타겟 면과 수직한 방향의 자기장을 형성하는 제 1 자계 발생 수단으로서 영구자석(230, 230′)이 장착된다. 이러한 구성에 의하여, 불활성 가스 플라즈마는 상기 타겟(220, 220′) 사이의 영역에 구속된다.
이 경우, 상기 두 개의 영구자석(230, 230′)은 타겟(220, 220′)의 표면에 수직한 방향의 자계를 형성할 수 있도록 자극이 서로 반대로 되어 있다. 즉, 하나의 타겟(220)에서 인가되는 영구자석(230)의 자극이 N극이라면 다른 타겟(220′)에 장착된 영구자석(230′)으로부터는 S극이 인가됨으로써, 자성체 또는 비자성체에 준하지 않고 모든 타겟 물질을 이용하여 스퍼터링이 가능하게 된다.
한 쌍의 타겟 사이의 거리(DT-T)는 챔버(210)내에 별도로 구비되는 승강 장치(도면 미도시)를 이용하여 상기 타겟(220, 220′) 및 영구자석(230, 230′)을 동시에 상하로 이동시켜 조절됨으로써, 타겟(220, 220′) 사이에서 자계의 세기가 조절된다. 또한, 챔버(210) 내부에는 기판(10)을 수용하기 기판 홀더(250)가 별도의 이송 수단(도면 미도시)에 의해 상기 타겟(220, 220′) 쪽으로 전후이동이 가능한 상태로 제공된다.
타겟(220, 220′)과 영구자석(230, 230′)의 외곽에는 접지전압이 인가되는 실드 링(240)이 제공되고, 실드 링(240)의 상단은 타겟(220, 220′) 위로 소정 거리만큼 연장되어 있다.
특히, 본 실시예에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조에서는 종래 영구자석(230, 230′)의 기구적 배치가 타겟의 전면적에 걸쳐 연속하지 않고 타겟(220, 220′)의 에지부 근방에만 제한되어 위치하는 것으로 인해 타겟(220, 220′)의 소모가 에지부 근방에서만 집중적으로 일어나는 현상을 보정하기 위해, 상기 타 겟(220, 220′)과 영구자석(230, 230′) 사이에 소정의 두께를 갖는 자성체(260, 260′)가 장착되는 것이 특징이다. 이 경우, 상기 자성체(260, 260′)는 영구자석(230, 230′)의 자력에 의해 영구자석(230, 230′)에 부착되어 일체로 장착된다.
상기 자성체(260, 260′)는 영구자석(230, 230′)에 면접촉되어 영구자석(230, 230′)에 의해 발생되는 자력선을 영구자석이 없는 환상의 중앙 부위에 자력선을 분포시켜 플라즈마 전 공간에서 균일한 자장의 밀도를 형성시키는 작용을 수행함으로써, 상기 영구자석(230, 230′)에 의해 형성되는 자장이 상기 타겟(220, 220′) 사이의 전체 영역에서 균일하게 분포하도록 보정한다. 이를 위해, 상기 자성체(260, 260′)는 판형의 형상으로 바람직하게는 상기 타겟(220, 220′)의 에지부를 대체로 커버하기에 충분한 면적을 갖는 것이 좋다.
불균일한 자장에 대한 보정 작용을 원활하게 수행하기 위해서 상기 자성체(260, 260′) 재료로는 분위기 온도 약 400℃에서의 보자력, 열적 안정성과 타겟 표면에서 400Gauss 이상의 착자량이 요구되며, 이러한 성질을 만족하는 자성체 재료로서 스트론튬(Sr), 네오디뮴(Nd) 등이 유리하게 사용될 수 있다.
또한, 이 경우 자성체(260, 260′)의 두께는 규정치 이상으로 되면 표면 착자량이 떨어지므로 그 상한을 10mm로 제한되며, 너무 지나치게 얇으면 영구자석에서 발생되는 자력선을 영구자석이 없는 환상의 중심 부위에 균일한 자력선을 분포시킬 수 없으므로 그 하한은 2mm로 제한하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 도 2의 실시예에 따른 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 동작을 설명한다.
상기 실시예에 따른 대향 타겟식 스퍼터링 장치(200)에서는, 먼저 펌프(도면 미도시)를 이용해 챔버(210)를 1 mTorr 이하의 압력상태로 진공배기한 후, 챔버(210)의 가스 유입구(212)를 통해 Ar 가스로 주입한다. 계속하여, 타겟(220, 220′)에 대하여 (-) 직류 전압이 인가되면 접지전압으로 유지된 실드 링(240)과의 사이에서 국부방전이 발생되고, 챔버(210) 내부로 주입된 Ar 가스의 이온화가 타겟 사이에서 촉진되어 두 개의 타겟(220, 220′) 사이에는 γ-전자, 음이온 및 양이온이 혼합되어 있는 플라즈마가 생성된다. Ar+ 이온은 단숨에 가속되어 (-) 직류 전압이 인가된 타겟(220, 220′)의 표면에 충돌하고, 그 에너지를 받아들인 타겟(220, 220′) 원자가 공간상으로 도약하여 이동하여 기판(10)에 증착하게 된다.
플라즈마 내에 존재하는 모든 이온, 원자들은 운동 에너지만을 가지고 운동을 하게 되므로 타겟(220, 220′)에 대해 수직으로 입사하게 되는 Ar+ 이온은 에너지가 약해 타겟(220, 220′)과 직각으로 배치된 기판(10)상에 증착될 수 없고, 기판(10)측을 향해 일정한 각 이상을 가지고 타겟(220, 220′)에 입사하는 Ar+ 이온만이 타겟(220, 220′) 원자를 여기시키고 이 여기된 타겟 원자는 Ar+ 이온의 입사각과 동일한 반사각으로 기판(10)을 향해 운동을 하게 되고, 이 운동 에너지로 기판상(10)에 증착된다. 이 경우 플라즈마 이온들은 상기 영구자석(230, 230′)에 의해 형성된 자기장 내부에로 구속함으로써 이러한 자기장으로부터 소정거리(DT-S)만큼 떨어져 있는 기판이 가속된 플라즈마 이온에 의해 손상되는 것이 방지된다.
한편, 상기 γ-전자는 타겟(220, 220′) 사이를 왕복하면서 가스에 대한 Ar+ 이온의 생성을 가속시켜 도약되는 타겟 원자의 수를 증가시킴으로써 높은 증착속도를 갖게 되는데, 이 경우 상기 자성체(260, 260′)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 영구자석(230, 230′)에 의해 발생되는 자기장을 타겟(220, 220′) 전체 면적에 대하여 균일하게 분포시키게 된다. 이에 따라 타겟(220, 220′)의 소모가 전체 면적에 대하여 균일하게 되어 타겟(220, 220′)에 대한 소모 효율 및 기판(10)에 대한 성막 균일도가 향상되는 한편, 성막 원자가 도약할 수 있는 타겟(220, 220′) 면적이 증가하게 되어 성막 속도도 전체적으로 증가하게 된다.
도 4와 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대향 타겟식 스퍼터링 장치의 개략도이다. 본 다른 실시예에서는 타겟(220, 220′) 사이에 균등하게 자장을 형성시키기 위한 수단으로서 상기 도 2의 실시예에 따른 자성체(260, 260′)와 함께, 또는 이와 선택적으로 유도코일(270, 270′)을 이용한 일시자석(전자석) 또는 영구자석(280, 280’)을 이용한 제 2 자계 발생 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
궁극적으로 본 발명은 타겟(220, 220′) 사이에서의 균일한 자장 형성이 그 목적인바, 도 4의 실시예와 같이 유도코일(270, 270′)을 자성체(260, 260′) 외곽에 추가적으로 구비시켜 전류를 흐르게 하면 중심부에 자력이 형성되어 상기 도 2 및 도 3의 실시예를 보완할 수 있다.
이와 선택적으로, 도 5는 타겟(220, 220′)의 대면적화 등이 요구될 때 상기 도 2 및 도 3의 실시예에 따라 자성체(260, 260′)를 삽입시키는 구성만으로 플라즈마 형성 전체영역에 걸쳐, 특히 환상의 영구 자석(230, 230′)으로부터 소정거리 이상 떨어진 중앙부위에서의 균일 자계 분포에 대한 효과를 충분히 달성하기 어렵기 때문에, 자성체(260, 260′)의 중심부에 영구자석(280, 280′)을 위치시켜 상기 도 4의 실시예에서와 동일한 작용을 통해 도 2 및 도 3의 실시예를 보완할 수 있다.
이상으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 본질 및 필수적인 특징적인 구성을 일탈함이 없이 다양한 변형예가 가능함은 물론이다. 따라서 본 명세서에서 상기한 실시예는 예시적인 것일 뿐 제한적인 의미를 갖지는 않으며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 기재된 사항 및 이로부터 파악될 수 있는 모든 변형예를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 대향 타겟식 스퍼터링 장치는, 대향된 타겟 사이에서 균등 자장을 형성시킴으로써 타겟의 소모효율, 막의 증착속도 및 균일도를 현저히 향상시킬 수 있어, 소면적 다층박막의 제작공정은 물론, 특히 대면적 다층 박막형성공정에 유리하게 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 챔버와, 상기 챔버 내에서 소정거리를 두고 평행하게 대향하는 한 쌍의 타겟과, 상기 타겟 각각의 배면에 배치되어 타겟면과 수직한 방향의 자기장을 발생시키는 제 1 자계 발생 수단과, 상기 타겟 및 제 1 자계 발생 수단의 주변에 설치되는 실드 링과, 상기 제 1 자계 발생 수단에 의해 형성되는 자기장 영역 밖에서 타겟 중심으로부터 소정거리 떨어져 설치되어 기판을 지지하기 위한 기판 홀더를 포함하는 대향식 타켓 스퍼터링 장치에 있어서,
    상기 타겟과 제 1 자계 발생 수단 사이에 위치하여 제 1 자계 발생 수단에 부착되는 자성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자성체는 타겟의 전면적을 커버할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자성체의 두께는 2mm ~ 10mm인 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 자성체 재료는 스트론튬 또는 네오디뮴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 타겟의 중앙부에 자장을 형성하기 위한 제 2 자계 발생 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 2 자계 발생 수단은 자성체의 중앙부 배면에 설치되는 영구자석인 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 2 자계 발생 수단은 자성체의 외곽에 설치되는 유도코일인 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치.
  8. 챔버 내에서 소정거리를 두고 평행하게 대향하는 한 쌍의 타겟과, 상기 타겟 각각의 배면에 배치되어 타겟면과 수직한 방향의 자기장을 발생시키는 영구자석과, 상기 타겟 및 영구자석의 주변에 설치되는 실드 링을 포함하는 대향식 타켓 스퍼터링 장치의 음극 구조에 있어서,
    상기 타겟과 제 1 자계 발생 수단 사이에 위치하여 제 1 자계 발생 수단에 부착되는 자성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 자성체는 타겟의 전면적을 커버할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 자성체의 두께는 2mm ~ 10mm인 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 자성체 재료는 스트론튬 또는 네오디뮴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 타겟의 중앙부에 자장을 형성하기 위한 제 2 자계 발생 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 2 자계 발생 수단은 자성체의 중앙부 배면에 설치되는 영구자석인 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 2 자계 발생 수단은 자성체의 외곽에 설치되는 유도코일인 것을 특징으로 하는 대향식 타겟 스퍼터링 장치의 음극 구조.
KR1020060007124A 2006-01-24 2006-01-24 대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조 KR100713223B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060007124A KR100713223B1 (ko) 2006-01-24 2006-01-24 대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060007124A KR100713223B1 (ko) 2006-01-24 2006-01-24 대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100713223B1 true KR100713223B1 (ko) 2007-05-02

Family

ID=38269362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060007124A KR100713223B1 (ko) 2006-01-24 2006-01-24 대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100713223B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200031212A (ko) * 2018-09-14 2020-03-24 가천대학교 산학협력단 대향 타겟식 스퍼터링 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020086026A (ko) * 2001-05-10 2002-11-18 김경환 자성 다층 박막 제작용 대향 타겟식 스퍼터링 장치.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020086026A (ko) * 2001-05-10 2002-11-18 김경환 자성 다층 박막 제작용 대향 타겟식 스퍼터링 장치.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200031212A (ko) * 2018-09-14 2020-03-24 가천대학교 산학협력단 대향 타겟식 스퍼터링 장치
KR102184777B1 (ko) * 2018-09-14 2020-11-30 가천대학교 산학협력단 대향 타겟식 스퍼터링 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4355036B2 (ja) イオン化スパッタリング装置
KR101001743B1 (ko) 헬리컬 자기-공진 코일을 이용한 이온화 물리적 기상 증착장치
KR100659828B1 (ko) 이온화 물리적 증착 방법 및 장치
US6875321B2 (en) Auxiliary magnet array in conjunction with magnetron sputtering
US6352629B1 (en) Coaxial electromagnet in a magnetron sputtering reactor
JP5610543B2 (ja) イオンソース
US4842707A (en) Dry process apparatus
US8911602B2 (en) Dual hexagonal shaped plasma source
KR20110010780A (ko) 마이크로파를 이용한 회전식 pvd
US20100072061A1 (en) Sputtering apparatus for forming thin film
US20110048927A1 (en) Sputtering apparatus and sputtering method
JP2008028360A (ja) プラズマを用いたイオン注入装置
US8470145B2 (en) Cathode unit and sputtering apparatus provided with the same
KR20210089740A (ko) Pvd 스퍼터링 증착 챔버의 경사형 마그네트론
JP4473852B2 (ja) スパッタ装置及びスパッタ方法
KR101429069B1 (ko) 성막 장치 및 성막 방법
US6471831B2 (en) Apparatus and method for improving film uniformity in a physical vapor deposition system
KR100713223B1 (ko) 대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조
JP2010248576A (ja) マグネトロンスパッタリング装置
TW201941240A (zh) 用於離子束蝕刻之電漿橋引式中和器
CN110965036B (zh) 稀土永磁体表面真空镀膜设备
JPH11106914A (ja) 対向マグネトロン複合スパッタ装置
JP2000156374A (ja) スパッタ処理応用のプラズマ処理装置
WO2009048294A2 (en) Magnetized inductively coupled plasma processing apparatus and generating method
JPH04276069A (ja) スパッタリング方法およびその装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20101025

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee