KR100722722B1 - 스퍼터링장치 - Google Patents

Abstract

타겟에서 방출된 스퍼터 입자를 효율이 좋게 성막 대상물로 도출해냄과 동시에 방착부재의 교환 사이클을 길게 할 수 있는 스퍼터링 장치를 제공한다.

본 발명의 스퍼터링 장치 (1) 는 소정의 스퍼터링 타겟을 기판 (4) 에 대향시킨 상태에서 장전이 가능한 진공처리챔버를 갖고, 상기 스퍼터링 타겟 (6) 에 방출된 스퍼터 입자 (20) 를 이용하여 기판 (4) 의 표면에 막을 형성하는 스퍼터링 장치로서, 스퍼터링 타겟 (6) 에 기판 (4) 의 표면에 대하여 소정의 30 ∼ 60°로 경사지고, 또한 깔때기의 내면형상으로 서로 마주 향하도록 구성된 입자 방출면 (60) 이 설치되어 있다. 또한, 타겟 (6) 의 배면측에 배치된 마그넷 (7a) 의 N 극에서 방출된 자력선 (13) 이 타겟 (6) 의 주위에 설치된 마그넷 (7b) 의 S 극에 도달하도록 구성되어 있다.

Description

스퍼터링 장치{SPUTTERING DEVICE}

도 1 은 본 발명에 관계하는 스퍼터링 장치의 일실시형태의 전체 구성을 나타내는 단면도.

도 2 의 (a): 종래의 마그네트론 스퍼터링 장치의 요부 구성을 나타내는 설명도, (b): 본 발명의 마그네트론 스퍼터링 장치의 요부 구성을 나타내는 설명도.

도 3 은 본 발명의 마그네트론 스퍼터링 장치의 다른 주요부 구성을 나타내는 도.

도 4 는 타겟의 입자 방출면의 각도 변화에 따라 타겟 및 방착부재에 부착하는 스퍼터 입자의 비율 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프.

도 5 는 타겟의 입자 방출면의 각도 변화에 따라 기판에 부착하는 스퍼터 입자의 비율 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프.

도 6 은 타겟에서의 스퍼터효과를 고려한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프.

도 7 은 실시예와 비교예의 장치를 이용하여, 동일한 투입전력으로 동일한 시간 성막한 경우의 타겟 직하의 성막 속도를 나타내는 그래프.

도 8 의 (a) : 비교예의 장치의 부식을 나타내는 설명도, (b) : 실시예의 장치의 부식을 나타내는 설명도.

도 9 는 본 발명의 다른 실시형태의 요부를 나타내는 평면도.

도 10 은 동실시형태의 전체 구성을 나타내는 단면도.

도 11 은 본 발명의 또 다른 실시형태의 전체 구성을 나타내는 단면도.

도 12 는 종래의 스퍼터링 장치의 주요부 구성을 나타내는 설명도.

도 13 은 아르곤 가스 이온의 입사 각도와 스퍼터 입자의 방출 각도의 관계를 나타내는 설명도.

도 14 는 스퍼터 입자의 방출 각도의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1 : 스퍼터링 장치 2 : 진공처리챔버

4 : 기판 (성막 대상물) 6 : 타겟

7a, 7b : 마그넷 12 : 방착부채

60: 입자 방출면 (입자 방출부)

본 발명은 예를 들면 반도체장치 및 액정패널을 제조하기 위한 스퍼터링 장치에 관한 것으로 특히 소형 타겟을 사용하는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.

스퍼터링은 글로방전에 의해 생기는 예를 들면 아르곤 가스 이온을 스퍼터링 타겟 (이하, 「타겟」이라 칭한다.) 에 대하여 충돌시킴으로써 타겟에서 스퍼터 입자를 방출시키는 것이다.

종래, 이 종류의 스퍼터링 장치 (101) 로서는, 예를 들면 도 11 에 나타낸 바와 같이, 진공처리챔버 (102) 의 상부에 타겟 (106) 이 배치되고 이 타겟 (106) 에서 방출된 스퍼터 입자를 진공처리챔버 (102) 의 하부에 배치된 기판 (104) 상에 퇴적시키도록 되어 있다.

스퍼터링에서는 도 12 에 나타낸 바와 같이 아르곤 가스 이온 (100) 이 타겟 (106) 에 대하여 수직으로 입사한 경우에 타겟 (106) 의 표면에서 소정의 각도 분포로서 스퍼터 입자 (120) 가 방출하는 것으로 여기고 있다.

여기에서, 예를 들면 타겟이 동(銅) 인 경우에는 도 13 에 나타낸 바와 같이, 스퍼터 입자 (120) 는 타겟 (106) 의 표면에 대하여 약 150°부근의 각도를 피크로 여러 방향으로 방출된다.

이로 인하여 종래 스퍼터링 장치 (101) 에 있어서는 타겟 (106) 에서 방출된 스퍼터 입자의 일부밖에 기판에 도달하지 않고 성막(成膜) 효율이 좋지 않다는 문제가 있었다.

도 11 에 나타낸 바와 같이, 종래의 스퍼터링 장치 (101) 에서는 진공처리챔버 (102) 내부로의 스퍼터 입자 (120) 의 부착을 방지하기 위한 방착부재 (112) 가 설치되어 있지만, 상술한 바와 같이 스퍼터 입자 (120) 가 많이 방출되는 방향은 방착부재 (112) 를 향한 방향이기 때문에 타겟 (106) 에서 방출되는 스퍼터 입자 (12) 의 대부분은 방착부재 (112) 에 부착하게 되고, 그 결과 방착부재 (112) 의 교환 사이클도 짧다는 문제도 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 기술 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로 타겟에서 방출된 스퍼터 입자를 효율이 좋게 성막 대상물로 도출해냄과 동시에 방착부재의 교환 사이클을 길게 할 수 있는 스퍼터링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 청구항 1 기재의 발명은 소정의 스퍼터링 타겟을 성막 대상물에 대향시킨 상태로 장전이 가능한 진공처리챔버를 갖고,

상기 스퍼터링 타겟에서 방출된 스퍼터 입자를 이용하여 성막 대상물의 표면에 막을 형성하는 스퍼터링 장치로서 상기 스퍼터링 타겟에 상기 성막 대상물의 표면에 대하여 소정의 각도로 경사지고 또한 서로 마주 향하도록 구성된 입자 방출부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 1 기재 발명의 경우, 타겟의 입자 방출부가 성막 대상물의 표면에 대하여 소정의 각도 (θ) 로서 배치되어 있고, 이로 인하여 타겟에서 방출된 스퍼터 입자중 많은 입자를 성막 대상물을 향하여 비상시킴과 동시에 입자가 방착부재에 도달하기 어렵게 할 수 있다.

본 발명에서는 입자 방출면이 서로 마주 향하도록 구성되어 있기 때문에 타겟에서 방출된 스퍼터 입자의 일부 입자가 다시 타겟의 입자 방출부에 부착하기 때문에 타겟의 패어짐량을 감소시켜서 타겟의 수명을 연장할 수 있다.

이 경우 청구항 2 기재의 발명과 같이 청구항 1 기재의 발명에서 타겟의 배면측의 부위에 제 1 마그넷을 배열 설치함과 동시에 타겟의 주위에 제 2 마그넷을 배열 설치하는 것도 효과적이다.

청구항 2 기재의 발명에 의하면 타겟에서 방출된 스퍼터 입자중 보다 많은 입자를 성막 대상물을 향하여 비상시킴과 동시에 입자가 방착부재에 도달하기 어렵게 할 수 있다.

특히, 청구항 3 기재의 발명과 같이 청구항 1 또는 2 의 어느 1 항 기재의 발명에서 상기 타겟의 입자방출부 기판의 법선에 대한 경사 각도 (θ) 를 3°∼ 60°가 되도록 구성하면 본 발명의 목적을 보다 효과적으로 달성할 수 있다.

한편, 청구항 4 기재의 발명은 청구항 1 내지 3 의 어느 한 항 기재의 발명에서 복수의 타겟이 인접 배치되고, 해당 타겟이 상기 기판에 대하여 상대적으로 회전할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 4 기재의 발명에 의하면, 소형의 타겟을 복수 갖는 멀티 캐소드방식의 스퍼터링 장치에서 각 타겟의 수명을 큰 폭으로 연장할 수 있다.

청구항 5 기재의 발명은 청구항 1 내지 4 의 어느 한 항 기재의 발명에서 상기 타겟과 기판의 사이에 해당 타겟에 대응하는 개구부를 갖는 실드판이 배열 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 5 기재의 발명에 의하면, 성막 대상물에 대하여 입사각이 작은 스퍼터 입자만이 입사시킬 수 있기 때문에 고(高)애스펙트의 미세공 및 미세홈 내에 박막을 형성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 실드판에 부착된 스퍼터 입자는 아래쪽으로 낙하하는 일이 없기 때문에 진공처리챔버 내에 부착된 스퍼터 입자에 기인하는 입자의 발생을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 관계되는 스퍼터링 장치의 실시형태를 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 실시형태의 스퍼터링 장치의 전체 구성을 나타내는 단면도이다.

본 실시형태의 스퍼터링 장치 1 은 하나의 캐소드 전극 (10) 을 갖춘 마그네트론 스퍼터링 장치 1 로 도 1 에 나타낸 바와 같이, 도시하지 않은 진공배기계에 접속된 진공처리챔버 (2) 를 갖는다. 또한, 이 진공처리챔버 (2) 내의 하부에는 서셉터 (3) 가 설치되고, 이 서셉터 (3) 상에 성막 대상물인 실리콘 기판 등의 기판 (4) 을 탑재하도록 구성되어 있다.

한편, 진공처리챔버 (2) 내부의 상부에는 타겟 홀더 (5) 가 배열 설치되고, 이 타겟 홀더 (5) 에 예를 들면 동 (Cu) 등의 금속으로 이루어진 후술하는 형상의 타겟 (6) 이 지지되도록 되어 있다.

본 실시형태의 경우, 캐소드 전극 (10) 은 서셉트 (3) 상에 탑재된 기판 (4) 중심 부분의 위쪽에 하나 배열 설치되어 있고, 이 캐소드 전극 (10) 에는 250V ∼ 500V 의 고전압이 인가되도록 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서는 타겟 (6) 의 배면측 및 주위에 자계 발생용의 제 1 및 제 2 마그넷 (7a, 7b) 이 배열 설치되어 있다. 여기에서, 타겟 (6) 주위의 마그넷 (7b) 은 타겟 홀더 (5) 에 내장되도록 되어 있다.

타겟 홀더 (5) 의 하부에는 그라운드에 접지된 애노드 전극 (8) 이 부착되어 있다.

타겟 (6) 의 상부에는 냉각수 순환로 (9) 가 설치되고 이 냉각수 순환로 (9) 내로 물을 순환시킴으로써 타겟 (6) 을 냉각하도록 되어 있다.

기판 (4) 과 타겟 (6) 의 사이에는 진공처리챔버 (2) 내부로의 스퍼터 입자의 부착을 방지하기 위한 방착부재 (12) 가 설치되어 있다.

도 2 (a), (b) 는 본 발명의 원리를 나타내기 위한 설명도로서 도 2 (a) 는 종래의 마그네트론 스퍼터링 장치의 주요부 구성을 나타내는 것이고, 도 2 (b) 는 본 발명의 마그네트론 스퍼터링 장치의 주요부 구성을 나타내는 것이다.

도 2 (a) 에 나타낸 바와 같이, 종래의 마그네트론 스퍼터링 장치 (101) 는 타겟 (106) 의 배면측에 배치된 마그넷 (107a) 의 N 극에서 방출되는 자력선 (113) 이 일단 타겟 (106) 을 관통한 후, 타겟 (106) 의 배면측으로 되돌아가고 마그넷 (107a) 의 근방에 배치된 마그넷 (107b) 의 S 극으로 도달하도록 구성되어 있다.

이로 인하여, 종래의 마그네트론 스퍼터링 장치 (101) 에 있어서는 아르곤 가스의 충돌에 의해 타겟 (106) 의 표면에서 방출된 스퍼터 입자 (120) 는 상기 도 13 에 나타내는 각도 분포로서 방출된다고 가정하면 그 많은 입자 (120b) 가 방착부재 (112) 를 향하여 비상하고 기판 (4) 을 향하는 입자 (120a) 는 일부분에 지나지 않는다.

본 발명의 경우는 타겟 (6) 의 기판 (4) (서셉트 3) 에 대향하는 입자 방출면 (60) 이 깔때기의 내면형상으로 서로 마주 향하도록 형성되어 있음과 동시에 타겟 (6) 의 배면측에 배치된 마그넷 (7a) 의 N 극에서 방출된 자력선 (13) 이 타겟 (6) 의 주위에 설치된 마그넷 (7b) 의 S 극에 도달하도록 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 경우에는 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 이 기판 (4) 의 법선 N 에 대하여 소정의 각도 (θ) 로서 배치되고, 이로 인하여, 후술하는 바와 같이, 타겟 (6) 에서 방출된 스퍼터 입자 (20) 의 일부 입자 (20a) 를 기판 (4) 을 향하여 비상시킴과 동시에 입자 (20) 가 방착부재 (12) 에 도달하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 입자 방출면 (60) 이 서로 마주 향하도록 형성되어 있기 때문에 타겟 (6) 에서 방출된 스퍼터 입자 (20) 의 일부 입자 (20c) 가 다시 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 에 부착되고, 후술하는 바와 같이 타겟 (6) 의 수명을 연장할 수 있다.

도 3 은 본 발명의 마그네트론 스퍼터링 장치의 다른 예의 주요구성을 도시하고 있다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 이 예에서는, 타겟 (6) 의 주위에 배치된 마그네트론 (7b) 의 N 극으로부터 방출된 자력선 (13) 이 타겟 (6) 의 배면측에 설치된 마그네트론 (7a) 의 S 극에 도달하는 것으로 구성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 본 예에서는, 상술한 바와 같이, 타겟 (6) 으로부터 방출된 스퍼터 입자 (20) 의 일부의 입자 (20a) 를 기판 (4) 을 향하여 비상시킴과 동시에 입자 (20) 가 방착후재 (120 도달하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 타겟 (6) 으로부터 방출된 스퍼터 입자 (20) 의 일부의 입자 (20c) 가 다시 타겟 (6) 의 입자방출면 (60) 에 부착시켜 타겟 (6) 의 수명을 연장할 수 있다.

도 4 는 타겟의 입자 방출면의 각도 변화에 따라 타겟 및 방착부재에 부착하는 스퍼터 입자의 비율 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이고, 도 5 는 타겟의 입자 방출면의 각도 변화에 따라 기판에 부착되는 스퍼터 입자의 비율 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.

여기에서는, 타겟 (6) 에서 방출하는 스퍼터 입자 (20) 의 수를 일정하게 유지하고, 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 의 각도를 0°, 30°, 45°, 60°로 바꾸어 시뮬레이션을 행하였다.

도 4 에 나타낸 바와 같이, 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 의 경사 각도 (θ) 가 증가함에 따라 방착부재 (12) 에 부착하는 스퍼터 입자 (20b) 가 감소하는 한편, 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 에 부착하는 스퍼터 입자 (20c) 가 증가하는 것을 알 수 있다. 이것은 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 의 경사 각도 (θ) 가 증가함에 따라 방착부재 (12) 에 부착하는 스퍼터 입자가 타겟 (6) 에 부착하게 되는 것을 의미한다.

한편, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 기판 (4) 에 부착되는 스퍼터 입자 (20a) 의 비율은 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 의 경사 각도 (θ) 를 45°로 한 경우가 최대가 된다. 이것은 기판 (4) 상에서의 성막 속도를 최대로 하기 위해서는 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 의 경사 각도 (θ) 를 45°로 하는 것이 바람직한 것을 의미한다.

도 4 에 나타내는 바와 같이 방착부재 (12) 에 부착하는 스퍼터 입자를 가장 적게하기 위해서는 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 의 경사 각도 (θ) 를 크게 하면 된다. 예를 들면, 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 의 경사 각도 (θ) 가 0°의 경우와 45°의 경우를 비교하면, 해당 경사 각도 (θ) 가 45°인 경우, 방착부재 (12) 에 부착되는 스퍼터 입자 (20b) 는 0°의 경우에 비하여 약 1/2 이 되고, 이것은 방착부재 (12) 의 수명을 약 2 배로 연장하는 것을 의미한다.

도 6 은 상술한 시뮬레이션에 타겟 (6) 에서의 리스퍼터효과 (타겟 (6) 에 스퍼터 입자 (20c) 가 다시 부착되는 효과) 를 고려한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.

상술한 바와 같이 본 실시형태에서는 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 에서 방출된 스퍼터 입자 (20c) 가 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 에 부착되기 때문에 이 부착된 스퍼터 입자 (20c) 를 다시 타겟 (6) 으로 이용할 수 있고, 이렇게 함으로써 타겟 (6) 의 수명을 연장할 수 있다.

즉, 도 6 에 나타낸 바와 같이 종래의 평판형인 타겟 (6) (θ= 0°) 의 경우는 타겟 (6) 질량의 6% 정도 밖에 기판 (4) 에 부착되어 있지 않은 것에 대하여, 본 실시형태의 타겟 (6) (θ= 45°) 의 경우는 타겟 (6) 질량의 12% 이상이 기판 (4) 에 부착된다. 이것은 타겟 (6) 의 수명이 종래의 것보다 2 배 정도 연장한 것을 의미한다.

이상의 결과를 고려하면 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 의 경사 각도 (θ) 는 30°∼ 60°인 것이 바람직하고 타겟 (6) 에서의 스퍼터 입자 (20a) 를 기판 (4) 상에 가장 유효하게 성막하는 입자 방출면 (60) 의 경사 각도 (θ) 는 45°이다.

(실시예)

이하, 본 발명에 관계하는 스퍼터링 장치의 실시예를 비교예와 함께 상세하게 설명한다.

도 1 에 나타내는 마그네크론 스퍼터링 장치 (1) 를 이용하여 스퍼터링을 행하였다. 이 경우, 타겟으로서는 티탄 (Ti) 으로 이루어지고, 경사 각도 (θ) 가 45°의 깔때기 형상의 입자 방출면을 설치한 것을 사용하였다.

또한, 타겟 부식에 관해서는 타겟과 동심적(同心的)으로 직경 35mm 의 원이 형성되도록 타겟의 주위 및 배면에 마그넷을 배열 설치하였다.

한편, 비교예로서 직경 70mm 의 평판형의 타겟을 사용하고 타겟과 동심적으로 직경 35mm 의 원이 형성되도록 타겟의 배면에 마그넷을 배열 설치한 마그네트론 스퍼터링 장치를 사용하였다.

이러한 실시예와 비교예의 장치를 이용하여 동일한 투입전력으로 동일시간 성막한 경우의 타겟 직하의 성막 속도를 도 7 에 나타낸다.

도 7 에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 장치는 비교예의 장치에 비하여 성막 속도가 약 1.3 배 크다. 이것은 타겟에서 방출되는 스퍼터 입자가 효율이 좋게 기판에 부착하기 때문으로 생각된다.

실시예과 비교예의 장치를 이용하여, 동일한 투입전력으로 동일한 장시간 성막한 경우의 타겟 부식을 도 8 (a), (b) 에 나타낸다. 여기에서 도 8 (a) 는 비교예의 장치이고, 도 8 (b) 는 실시예의 장치를 나타내는 것이다.

도 8 (a), (b) 에 나타낸 바와 같이, 비교예 장치의 경우는 타겟 (106) 이 a-5mm 깎여진 것에 대하여, 실시예 장치의 경우는 A-2.5mm 밖에 깎여져 있지 않고, 타겟 (6) 의 패어짐량이 약 1/2 로 되었다. 이것은 상술한 시뮬레이션에서 추측되는 바와 같이 타겟 (6) 의 입자 방출면 (60) 에서 방출된 스퍼터 입자 (20) 를 다시 타겟에 부착시킴으로써 타겟 (6) 의 수명이 연장하였기 때문으로 생각된다.

도 9 ∼ 도 11 은 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 것으로 이른바 멀티캐소드 방식의 스퍼터링 장치에 적용한 것이다. 이하, 상술한 실시형태와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부가하여 그 상세한 설명을 생략한다.

도 9 및 도 10 에 나타내는 마그네트론 스퍼터링 장치 (1A) 에서는 진공처리챔버 (2) 내에 상술한 구성을 갖는 복수 (본 실시형태의 경우는 7개) 의 타겟 (6) 이 서로 이웃하도록 배치되어 있다.

도 9 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 경우는 한개의 타겟 (6a) 을 중심으로 그 주위에 6 개의 타겟 (6b) 이 등간격으로 배치되어 있다.

여기에서, 각 타겟 (6) (6a, 6b) 의 주위 및 배면의 부위에는 각각 상술한 마그넷 (7a, 7b) 가 배열 설치되어 있다. 이 경우, 마그넷 (7a, 7b) 는, 도 2(b) 에 도시된 타입이나, 도 3에 도시된 타입중 어느 것이든 사용될 수 있다. 또한, 도 2(b) 에 도시된 타입과 도 3 에 도시된 타입의 양쪽이 혼합된 구성을 채용할 수 있다. 또한, 이들의 타겟 (6) (6a, 6b) 은 기판 (4) 에 대하여 상대적으로 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

본 실시형태에서는 막 두께의 균일화를 도모하기 위하여 도 9 에 나타낸 바와 같이, 기판 (4) 의 중심에 대하여 타겟 (6) 의 회전 중심을 편심시키도록 구성 되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 실시형태에 의하면 소형의 타겟 (6) 을 갖는 멀티 캐소드 방식의 스퍼터링 장치 (1A) 에서 각 타겟 (6) 의 수명을 큰 폭으로 연장할 수 있다. 그 외의 구성 및 작용효과에 관해서는 상기 실시형태와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

도 11 은 본 발명의 또 다른 실시형태의 마그네트론 스퍼터링 장치를 나타낸 것으로 이 마그네트론 스퍼터링 장치 (1B) 에서는 진공처리챔버 (2) 내에 복수 (본 실시형태의 경우는 3개) 의 실드판 (30, 31, 32) 이 배열 설치되어 있다.

각 실드판 (30 ∼ 32) 은 타겟 (6) 과 기판 (4) 사이에서 기판 (4) 와 평행으로 배치되고 각 타겟 (6) 의 직하 부위에 예를 들면 각 타겟 (6) 의 직경과 동등한 직경을 갖는 원형의 개구부 (30a, 31a, 32a) 가 설치되어 있다.

이러한 구성을 갖는 본 실시형태에 의하면 타겟 (6) 에서 방출된 스퍼터 입자 (20) 중 수직 또는 그것에 가까운 각도로 튀어나온 것만이 개구부 (30a ∼ 32a) 를 통과하여 기판 (4) 표면에 도달할 수 있다. 그 한편에서 비스듬히 튀어나온 스퍼터 입자 (20) 는 실드판 (30 ∼ 32) 에 의해 차단되고, 그 표면에 부착되기 때문에 기판 (4) 에 도달할 수 없다. 그 결과, 기판 (4) 에는 입사각이 작은 스퍼터 입자 (20) 만이 입사되기 때문에 고 애스펙트비의 미세공 및 미세홈 내에 박막을 형성할 수 있다.

본 실시형태에 의하면 실드판 (30 ∼ 32) 에 부착된 스퍼터 입자 (20) 는 아래쪽으로 낙하하는 일이 없기 때문에 진공처리챔버 (2) 내에 부착된 스퍼터 입자 (20) 에 기인하는 입자의 발생을 방지할 수 있다. 그 외의 구성 및 작용효과에 관해서는 상기 실시형태와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략한다.

이상에서 상술한 바와 같이 본발명에 의하면 타겟에서 방출된 스퍼터 입자를 효율이 좋게 성막 대상물로 도출하여 타겟의 수명을 연장할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 방착부재에 부착되는 스퍼터 입자를 감소시켜서 방착부재의 교환 사이클을 길게 할 수 있다.

Claims (25)

1. 삭제
2. 마크네트론 방전을 이용한 스퍼터링에 의해 기판 표면에 막을 형성하는 마그네트론 스퍼터링 장치로서,

   소정의 스퍼터가스를 도입할 수 있는 진공처리챔버;

   상기 진공처리챔버 내에서 방전을 발생시키기 위한 음극 및 양극;

   상기 진공처리챔버 내에 상기 기판에 대향시킨 상태로 배치되고, 상기 기판의 표면에 대하여 소정의 각도로 경사지고 또한 서로 대향하도록 구성된 입자 방출부가 설치된 스퍼터링 타겟;

   상기 스퍼터링 타겟의 배면측의 부위에 배열 설치된 제 1 마그넷;

   상기 스퍼터링 타겟의 주위에 배열 설치된 제 2 마그넷; 및

   상기 스퍼터링 타겟과 상기 기판 사이에 배열 설치되고, 상기 스퍼터링 타겟에 대응하는 개구부를 갖는 실드판

   을 구비하는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스퍼터링 타겟의 입자 방출부의 기판의 법선에 대한 경사 각도 (θ) 가 30°∼ 60°인, 마그네트론 스퍼터링 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 마그넷의 N 극에서 방출된 자력선이 상기 제 2 마그넷의 S 극에 도달하도록 구성되어 있는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 마그넷의 N 극에서 방출된 자력선이 상기 제 1 마그넷의 S 극에 도달하도록 구성되어 있는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
6. 삭제
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 마그넷은, 상기 스퍼터링 타겟의 배면에 대하여 제 1 극을 향하여 배열 설치되고, 상기 제 2 마그넷은, 상기 스퍼터링 타겟의 측면에 대하여 상기 제 1 극과 상이한 제 2 극을 향하여 배치되어 있는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
8. 제 2 항에 있어서,

   상기 스퍼터링 타겟은, 복수로 형성되고, 싱기 실드판은 상기 스퍼터링 타겟에 대응하는 복수의 상기 개구부를 갖는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 마그네트론 방전을 이용한 스퍼터링에 의해 기판 표면에 막을 형성하는 마그네트론 스퍼터링 장치로서,

    소정의 스퍼터가스를 도입할 수 있는 진공처리챔버;

    상기 진공처리챔버 내에서 방전을 발생시키기 위한 음극 및 양극;

    상기 진공처리챔버 내에서 인접 배치되고 기판에 대하여 상대적으로 회전할 수 있도록 구성된 복수의 스퍼터링 타겟으로서, 각각 상기 진공처리챔버 내에서 상기 기판에 대향시킨 상태로 배치되고 상기 기판의 표면에 대하여 소정의 각도로 경사지고 또한 서로 대향하도록 구성된 입자 방출부가 설치된 상기 스퍼터링 타겟;

    상기 각 스퍼터링 타겟의 배면측 부위에 배열 설치된 제 1 마그넷;

    상기 각 스퍼터링 타겟의 주위에 배열 설치된 제 2 마그넷; 및

    상기 스퍼터링 타겟과 상기 기판 사이에 배열 설치되고, 상기 스퍼터링 타겟에 대응하는 개구부를 갖는 실드판을 구비하는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 스퍼터링 타겟의 입자 방출부 기판의 법선에 대한 경사 각도 (θ) 가 30°∼ 60°인, 마그네트론 스퍼터링 장치.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 1 마그넷의 N 극에서 방출된 자력선이 상기 제 2 마그넷의 S 극에 도달하도록 구성되어 있는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
17. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 2 마그넷의 N 극에서 방출된 자력선이 상기 제 1 마그넷의 S 극에 도달하도록 구성되어 있는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
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19. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 1 마그넷은, 상기 스퍼터링 타겟의 배면에 대하여 제 1 극을 향하여 배치되고, 상기 제 2 마그넷은, 상기 스퍼터링 타겟의 측면에 대하여 상기 제 1 극과 상이한 제 2 극을 향하여 배치되어 있는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
20. 제 14 항에 있어서,

    상기 스퍼터링 타겟은, 복수로 형성되고, 상기 실드판은 상기 스퍼터링 타겟에 대응하는 복수의 상기 개구부를 갖는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
21. 제 14 항에 있어서,

    상기 복수의 스퍼터링 타겟은, 상기 복수의 스퍼터링 타겟을 일체로 회전시키는 수단을 갖는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
22. 제 14 항에 있어서,

    상기 복수의 스퍼터링 타겟은, 상기 기판의 중심에 대하여 상기 복수의 스퍼터링 타겟의 회전 중심을 편심시켜 일체로 회전시키는 수단을 갖는, 마그네트론 스퍼터링 장치.
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