KR100748160B1 - 스퍼터링 마그네트론 소스 - Google Patents

스퍼터링 마그네트론 소스 Download PDF

Info

Publication number
KR100748160B1
KR100748160B1 KR1020050109669A KR20050109669A KR100748160B1 KR 100748160 B1 KR100748160 B1 KR 100748160B1 KR 1020050109669 A KR1020050109669 A KR 1020050109669A KR 20050109669 A KR20050109669 A KR 20050109669A KR 100748160 B1 KR100748160 B1 KR 100748160B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pole
magnet
target
magnetic field
rotating
Prior art date
Application number
KR1020050109669A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070052072A (ko
Inventor
김남진
Original Assignee
주식회사 에스에프에이
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 주식회사 에스에프에이 filed Critical 주식회사 에스에프에이
Priority to KR1020050109669A priority Critical patent/KR100748160B1/ko
Publication of KR20070052072A publication Critical patent/KR20070052072A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100748160B1 publication Critical patent/KR100748160B1/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

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 스퍼터링 마그네트론 소스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스퍼터링 장치에 구비되는 스퍼터링 소스의 타겟을 자기장에 의해 균일하게 침식되도록 하여 유지보수 비용 절감과 증착 균일성 확보 및 공정 수율을 상승시키는 스퍼터링 마그네트론 소스에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 스퍼터링 마그네트론 소스에 있어서, 기판에 증착될 물질인 타겟; 상기 타겟이 상부에 안착 구비되는 소스 몸체; 상기 소스 몸체내에 이격된 상태로 고정되는 정지자석과, 상기 정지자석 사이에 구비되어 회동되는 각도에 따라 자기장이 미치는 범위가 가변되는 회동자석으로 이루어진 자석 모듈;이 포함되며, 상기 자석 모듈은 적어도 하나 이상 소스 몸체에 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 마그네트론 소스에 관한 것이다.
스퍼터링 장치, 스퍼터링 마그네트론 소스, 정지자석, 회동자석, 타겟, 자기장, 기판, 증착

Description

스퍼터링 마그네트론 소스{SPUTTERING MAGNETRON SOURCE}
도 1은 종래의 스퍼터링 마그네트론 소스가 구비된 스퍼터링 장치를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터링 마그네트론 소스를 도시한 측단면도이다.
도 3a 내지 도 3i는 상기 스퍼터링 마그네트론 소스에 구비되는 정지자석과 회동자석이 타겟의 가장자리에 구비된 경우 자기장의 형성되는 과정을 대략적으로 도시한 공정도이다.
도 4a 내지 도 4i는 상기 스퍼터링 마그네트론 소스에 구비되는 정지자석과 회동자석이 타겟의 가장자리를 제외한 나머지 부분에 구비된 경우 자기장의 형성되는 과정을 대략적으로 도시한 공정도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
120 : 스퍼터링 마그네트론 소스 122 : 소스 몸체
126a : 정지자석 126b : 회동자석
130 : 타겟
본 발명은 스퍼터링 마그네트론 소스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스퍼터링 장치에 구비되는 스퍼터링 소스의 타겟을 자기장에 의해 균일하게 침식되도록 하여 유지보수 비용 절감과 증착 균일성 확보 및 공정 수율을 상승시키는 스퍼터링 마그네트론 소스에 관한 것이다.
일반적으로 스퍼터링 장치는 인가된 외부전원에 의해 발생되는 플라즈마 상에 아르곤 등의 이온에 의해 음전하의 타겟에 고속으로 충돌하여 타겟의 원자가 외부로 튀어나가서 기판 홀더 위의 기판에 막질(膜質) 증착이 이루어지는 장치이다.
이러한 종래의 스퍼터링 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(12) 일측에 구비되는 스퍼터링 소스(20)와, 상기 스퍼터링 소스(20)에 대향되도록 구비되는 기판 홀더(14)로 이루어진다.
상기 스퍼터링 소스(20)는 상기 기판(S)과 대향되도록 증착원이 될 원판형의 타겟(30)이 구비되며 아르곤 등의 이온에 의하여 기판(S)에 증착될 물질을 제공하는 구성요소이다.
상기 기판 홀더(14)는 그 전면에 기판(S)이 장착된 상태로 마련되는 기판 운송장치(도면에 미도시)에 의하여 이동되며, 상기 스퍼터링 소스(20)와 대행되는 위치에서 기판(S)을 이동시켜 이 기판(S)의 전면에 소정의 박막이 형성되도록 한다.
이러한 스퍼터링 장치(10)에서는, 이 장치 내의 진공도를 원하는 레벨까지 낮춘 상태에서 상기 장치 내로 플라즈마, 예컨대 아르곤 기체를 주입한 후, 스퍼터링 소스(20)의 소스 몸체(22)를 통해 타겟(30)에 직류(DC)[또는 교류(AC)] 전원을 가하면 아르곤 이온이 여기(excitation) 되어져, 고속으로 타겟(30)에 충돌하게 된다. 이 과정에서 아르곤 이온에 맞은 타겟(30)의 입자가 타겟으로부터 떨어져 나와 자유각도로 기판(S)에 확산되어 소정의 박막이 기판(S)에 증착되는 것이다.
상기 스퍼터링 소스(20)에는 평면 형태의 타겟(30)이 마련되며 이 타겟(30)은 기판(S)에 증착될 물질로 이루어진 것으로서 증착 과정에서 소모되어 필수적으로 교체가 필요하다. 그리고 상기 타겟(30)은 백킹 플레이트(Backing plate : 28)에 의하여 챔버(12) 일측에 고정되며 상기 백킹 플레이트(28)는 타겟(30)의 온도 제어와 상기 타겟(30)을 지지하는 역할을 한다.
그리고 상기 타겟(30)의 하측에 구비되어 이 타겟(30) 표면에 일정한 자기장을 형성하기 위하여 영구자석(26)이 가장자리와 중심부위에 이격된 상태로 마련된다. 상기 영구자석(26)은 스퍼터링을 효율적으로 수행하기 위하여 마련되는 것으로서, 저압 및 고밀도 플라즈마의 공정조건을 만족시킬 수 있으므로 타겟(30)으로부터 많은 아르곤 이온이 충돌하게 되므로 적은 타겟(30) 전압하에서도 많은 양의 타겟 원자들이 떨어져 나오게 된다.
그리고 상기 영구자석(26)은 상기 타겟(30)으로부터 일정 간격 이격된 상태로 영구자석용 백킹 플레이트(24)에 고정되어 마련되되 상기 영구자석용 백킹 플레이트(24)의 가장자리에는 상하 N극/S극을 갖도록 구비되고 중심부에는 상하 S극/N극을 갖도록 구비된다.
또한, 스퍼터링 소스(20)에는 타겟(30)의 전면에서만 침식이 일어나도록 하기 위하여 스퍼터링 소스의 나머지 부분을 가리는 다크 스페이스 쉴드(dark space shield : 34)가 마련된다. 그리고 상기 타겟(30)에 직류 전원을 공급하는 전원공급부(32)가 마련된다.
한편, 상기 스퍼터링 소스(20)의 소스 몸체(22)에 전원을 인가하면 이 스퍼터링 소스(20)와 기판(S) 사이에서 불활성 기체가 전리(ionization)되면서 플라즈마가 발생된다.
이때, 상기 영구자석(26)들이 배열된 타겟(30) 표면에는 이 영구자석(26) 들 간에 발생되는 자기장에 의해 전하를 띤 플라즈마가 상기 타겟(30)의 표면에 집중되어 플라즈마에 의한 타겟(30)의 스퍼터링 효율을 효과적으로 향상시키게 된다.
그러나 내, 외부에 구비되는 영구자석(26)에 의한 자기장 형성시 플라즈마가 자기장 형성 공간 내에서만 집중되어 타겟(30)의 표면 중 중심부에서의 침식이 되지 않음에 따라 불균일하게 침식되며 그로 인해 타겟(30)의 불균일하게 침식되어 고가인 타겟(30)의 교체 비용이 증가할 뿐만 아니라 기판(S)의 증착 또한 균일성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 타겟의 침식이 균일하게 이루어질 수 있도록 자기장이 타겟 표면에 균일하게 형성되도록 구비하여 타겟의 수명 연장 및 기판의 증착 균일성을 확보할 수 있게 한 스퍼터링 마그네트론 소스를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스퍼터링 마그네트론 소스에 있 어서, 기판에 증착될 물질인 타겟; 상기 타겟이 상부에 안착 구비되는 소스 몸체; 상기 소스 몸체내에 이격된 상태로 고정되는 정지자석과, 상기 정지자석 사이에 구비되어 회동되는 각도에 따라 자기장이 미치는 범위가 가변되는 회동자석으로 이루어진 자석 모듈;이 포함되며, 상기 자석 모듈은 적어도 하나 이상 소스 몸체에 배치됨으로써, 상기 타겟 표면에 자기장을 형성시켜 타겟 물질을 균일하게 기판에 증착시키는 과정에서 상기 타겟 면적을 분할하고 그 분할된 구역마다 대향되도록 구비되는 정지자석과 상기 정지자석의 사이에 개재되어 회동하되 회동 각도에 따라 자기장이 미치는 범위를 달리하여 상기 타겟이 균일하게 침식되므로 바람직하다.
이하, 본 발명의 스퍼터링 마그네트론 소스를 첨부도면을 참조하여 일 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 스퍼터링 마그네트론 소스는 도 2에 도시된 바와 같이 소스 몸체(122)와, 영구자석용 백킹 플레이트(124)와, 정지자석(126a) 및 회동자석(126b)으로 이루어진 자석 모듈과, 구동부(도면에 미도시)와, 백킹 플레이트(128)와, 타겟(130)과, 전원공급부(132) 및 다크 스페이스 쉴드(Dark space shield : 134)로 구성된다.
여기서, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 스퍼터링 소스(120)가 구비되는 스퍼터링 장치(도면에 미도시)에서 챔버(112)와, 상기 챔버내 상측에 구비되어 상기 기판을 고정시키는 기판 홀더와, 소스 몸체(122)와, 영구자석용 백킹 플레이트 (124)와, 백킹 플레이트(128)와, 타겟(130)과, 전원공급부(132) 및 다크 스페이스 쉴드(134)는 종래의 그것과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 정지자석(126a)과 회동자석(126b)로 이루어진 자석 모듈은 적어도 하나 이상이 소스 몸체(122)에 배치되되 소스 몸체(122)의 면적을 여러 영역으로 분할하고 그 분할된 영역마다 각각 구비되어 타겟(130)의 각 구역마다 일률적으로 자기장을 형성시키며 소스 몸체(122)내 적정 간격으로 다수개가 배열되어 기판의 증착률 조절을 제어할 수 있다.
상기 정지자석(126a)은 위치 고정되는 영구 자석이며 직립된 각 변이 길이 방향으로 연장되어 사각 틀 형상으로 조합된다.
한편, 상기 정지자석(126a)이 타겟(130)의 일측에 구비될 때 장 변, 즉 상기 회동자석(126b)과 평행한 정지자석(126a) 중 일단은 중심 방향을 향해 수직방향 N극/S극으로 구비되고 타단은 수평방향 S극/N극으로 구비된다.
그리고 상기 정지자석(126a)이 타겟(130)의 타측에 구비되면 일단은 중심 방향을 향해 수직방향 S극/N극으로 구비되고 타단은 수평방향 S극/N극으로 구비된다.
그리고 상기 정지자석(126a)이 타겟(130)의 도중에 구비되면 일단은 수평방향 N극/S극으로 구비되고 타단은 일단과 대향되는 수평방향 S극/N극으로 구비된다.
상기 회동자석(126b)은 회동이 가능한 영구 자석이며 상기 정지자석(126a)의 사이에 개재되어 적정 각도만큼 회동한다. 본 실시예에서의 회동자석(126b)은 이격된 정지자석(126a) 안쪽에 2개씩 구비되는 것으로 예시하며 회동시 서로 간섭하지 않는 적정 간격으로 각각 위치되면서 회동 각에 따라 범위가 다른 자기장을 타겟 (130)의 표면에 형성시킨다. 더욱이, 상기 정지자석(126a)이 본 발명에서는 2개인 것을 예시하였으나 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
즉, 상기 회동자석(126b)은 원기둥 형태의 틀 내부에 구비되어 최초 직립된 상태로 위치되되 이 중심부의 양단에 축이 연장되고 이 축이 정지자석(126a)의 사이에 위치 고정된다. 그리고 이 한 쌍의 회동자석(126b)이 타겟(130)의 일측에 구비될 경우 타겟(130)의 중심 방향으로 갈수록 일단의 이것이 수직방향 N극/S극으로 형성되고 타단의 이것이 수직방향 S극/N극으로 형성된다.
그리고 상기 한 쌍의 회동자석(126b)이 타겟(130)의 타측에 구비될 경우 타겟(130)의 중심 방향으로 갈수록 일단의 이것이 수직방향 S극/N극으로 형성되고, 타단의 이것이 수직방향 N극/S극으로 형성된다.
그리고 상기 한 쌍의 회동자석(126b)이 타겟(130)의 도중에 구비될 경우 일단의 이것이 수직방향 N극/S극으로 형성되고 타단의 이것이 수직방향 S극/N극으로 형성되며 이 배열이 연속되어 진다.
상기 구동부는 상기 회동자석(126b)을 직립된 상태에서 ±90°만큼인 180°만큼 회동시킬 수 있도록 상기 회동자석(126b)에 구동력을 제공하며 45°씩 회동되도록 동시에 일률적으로 제어한다.
그러므로 본 발명의 스퍼터링 마그네트론 소스의 작동 과정은 도 3a 내지 도 3i 및 도 4a 내지 도 4i에 도시된 바와 같이 상기 타겟(130)의 하측에서 기판을 향해 침전 물질인 타겟(130)을 침전시킨다.
이때, 상기 타겟(130)의 가장자리에 구비되는 한 쌍의 정지자석(126a)과 한 쌍의 회동자석(126b)의 자기장 형성은 우선 이웃한 회동자석(126b)은 최초 N극과 S극이 수평선상에 위치되어 가장 큰 면적의 자기장이 척력에 의해 형성되되 자기장이 타겟(130)의 중심부 표면에 영향을 끼치고 바깥쪽 및 안쪽의 정지자석(126a)들과 이웃한 회동자석(126b)들은 인력에 의해 자기장이 형성되지 않는다. (도 3a 참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 수직 상태에서 서로 반대 방향으로 45°의 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 회동되면 수직한 상태에서의 회동자석(126b)보다는 적은 범위의 자기장이 형성되고 한 쌍의 정지자석(126a)과 이웃한 회동자석(126b)과의 사이에는 극이 서로 반대이므로 척력에 의해 자기장은 형성되지 않는다. (도 3b참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 45°에서 90°의 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 회동되면 회동자석(126b)이 서로 수평 상태로 회동되어 이웃한 회동자석(126b)의 자기장은 직선 형태를 이루며 한 쌍의 정지자석(126a)과 이웃한 회동자석(126b)과의 사이인 양측에 자기장이 각각 형성되어 타겟(130)의 양단 표면에 영향을 끼친다. (도 3c참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 90°에서 45°의 반시계 방향 및 시계 방향으로 각각 회동되면 도 3b에 도시된 바와 같이 동일한 면적을 갖는 자기장이 형성된다. (도 3d참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 45°에서 0°의 반 시계 방향 및 시계 방향으로 각각 회동되면 도 3a에 도시된 바와 같이 동일한 면적을 갖는 자기장이 형성된다. (도 3e참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 0°인 수직 상태에서 서로 반대 방향으로 45°의 반시계 방향 및 시계 방향으로 각각 회동되면 수직한 상태에서의 회동자석(126b)보다는 자기장 형성 면적은 작지만 넓은 폭의 자기장이 형성되고 한 쌍의 정지자석(126a)과 이웃한 회동자석(126b)과의 사이에는 극이 서로 반대이므로 자기장은 형성되지 않는다. (도 3f참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 45°에서 90°의 반시계 방향 및 시계 방향으로 각각 회동되면 회동자석(126b)이 서로 수평 상태로 회동되어 이웃한 회동자석(126b)의 자기장은 직선 형태를 이루며 한 쌍의 정지자석(126a)과 이웃한 회동자석(126b)과의 사이인 양측에는 척력에 의해 자기장이 형성되지 않는다. (도 3g참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 각각 90°에서 45°의 시계 방향 및 반시계 방향으로 회동되면 도 3f에 도시된 바와 같이 동일한 면적을 갖는 자기장이 형성된다. (도 3h참조)
끝으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 각각 45°에서 0°의 시계 방향 및 반시계 방향으로 회동되면 도 3a에 도시된 바와 같이 동일한 면적을 갖는 자기장이 형성된다. (도 3i참조)
이처럼 이격되는 정지자석(126a) 사이에 개재된 회동자석(126b)들이 시계 방향 및 반시계 방향 또는 반시계 방향 및 시계 방향으로 회동하여 상기 정지자석 (126a)들과 회동자석(126b)들과의 사이에서 형성되는 자기장이 상기 타겟(130)의 표면에 중복되게 형성되되 이 타겟(130)에 집중되지 않고 균일한 자기장을 형성시킴으로써 전위를 띤 플라즈마가 자기장 영역에 집중되어 스퍼터링 효율을 효과적으로 향상시켜 상기 타겟(130)이 균일하게 침식된다.
더욱이, 상기 회동자석(126b)들은 이 회동 방향이 대향되도록 서로 반대이면 되므로 이 회동자석(126b)들이 시계 방향 및 반시계 방향 또는 반시계 방향 및 시계 방향으로 회동하는 것은 그다지 중요하지 않고 어느 한 방향으로 회동시키고 다른 한 방향으로 회동시키면 된다.
또한, 상기 타겟(130)의 가장자리를 제외한 구역에 구비되는 정지자석(126a)과 회동자석(126b)의 극 배열은 가장자리에 구비된 배열과 상이하며 이 작동 과정을 통한 자기장의 형성 과정은 다음과 같다.
우선, 상기 정지자석(126a)의 극 배열은 수평방향 N극/S극과 수평방향 S극/N극이 대칭되며 상기 회동자석(126b)의 극 배열은 수직방향 N극/S극과 수직방향 S극/N극으로 최초 이웃한 회동자석(126b)의 N극과 S극이 수평선상에 각각 위치하여 이웃한 회동자석(126b)과, 수직방향의 N극/S극인 회동자석(126b)과 근접한 수평방향의 N극/S극인 정지자석(126a)에 가장 큰 면적의 자기장이 형성되며 이 형성 자기장이 타겟(130)의 일단부와 중심부 표면에 영향을 끼치고 수직방향 S극/N극인 회동자석(126b)과 수평방향 S극/N극인 정지자석(126a)에는 인력에 의해 자기장이 형성되지 않는다. (도 4a 참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 0°인 수직 상태에서 서로 반대 방향으로 45°의 반시계 방향 및 시계 방향으로 각각 회동되면 이웃한 회동자석(126b)과, 수직방향 N극/S극인 회동자석(126b)과 근접된 수평방향 N극/S극인 정지자석(126a)에 자기장이 형성되되 이 자기장은 수직한 상태에서의 회동자석(126b)보다는 자기장 형성 면적은 작지만 넓은 폭의 자기장이 형성되고 수직방향 S극/N극인 회동자석(126b)과 수평방향 S극/N극인 정지자석(126a)에는 인력에 의해 자기장이 형성되지 않는다. (도 4b 참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 45°에서 90°의 반시계 방향 및 시계 방향으로 각각 회동되면 이웃한 회동자석(126b)이 서로 수평 상태로 회동하여 이웃한 회동자석(126b)의 자기장이 직선 형태를 이루며 수평방향 N극/S극인 회동자석(126b)과 근접한 수평방향 N극/S극인 정지자석(126a)에 자기장이 형성되고 수평방향 N극/S극인 회동자석(126b)과 수평 S극/N극인 정지자석(126a)에는 인력에 의해 자기장이 형성되지 않는다. (도 4c 참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 90°에서 45°의 반시계 방향 및 시계 방향으로 각각 회동되면 이웃한 회동자석(126b)과 상기 정지자석(126a)에 도 4b에 도시된 바와 같이 동일한 면적을 갖는 자기장이 형성된다. (도 4d 참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 45°에서 0°의 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 회동되면 이웃한 회동자석(126b)과 상기 정지자석(126a)에 도 4a에 도시된 바와 같이 동일한 면적을 갖는 자기장이 형성된다. (도 4e 참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 수직 상태에서 서로 반대 방향으로 45°의 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 회동되면 수직한 상태에서의 회동자석(126b)보다는 약간 적은 범위의 자기장이 형성되되 이웃한 회동자석(126b)과, 수직방향 N극/S극인 회동자석(126b)과 근접한 수평방향 N극/S극인 정지자석(126a)에 자기장이 형성되며 수직방향 S극/N극인 회동자석(126b)과 수평방향 S극/N극인 정지자석(126a)은 인력에 의해 자기장이 형성되지 않는다. (도 4f 참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 45°에서 90°의 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 회동되면 이웃한 회동자석(126b)이 서로 수평 상태로 회동되어 이웃한 회동자석(126b)의 자기장이 직선 형태를 이루며 회동된 수평방향 S극/N극인 회동자석(126b)과 근접한 수평방향 N극/S극인 정지자석(126a)이 인력에 의해 자기장이 형성되지 않고 회동된 수평방향 S극/N극인 회동자석(126b)과 수평방향 S극/N극인 정지자석(126a)에는 척력에 의해 도 4c에 대향되는 자기장이 형성된다. (도 4g 참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 90°에서 45°의 반시계 방향 및 시계 방향으로 각각 회동되면 이웃한 회동자석(126b)과 상기 정지자석(126a)에 도 4f에 도시된 바와 같이 동일한 면적을 갖는 자기장이 형성된다. (도 4h 참조)
다음으로, 상기 이웃한 회동자석(126b)이 구동부에 의해 45°에서 0°의 반시계 방향 및 시계 방향으로 각각 회동되면 이웃한 회동자석(126b)과 상기 정지자 석(126a)에 도 4a에 도시된 바와 같이 동일한 면적을 갖는 자기장이 형성된다. (도 4i 참조)
이처럼 이격되는 정지자석(126a) 사이에 개재된 회동자석(126b)들이 시계 방향 및 반시계 방향 또는 반시계 방향 및 시계 방향으로 회동되어 상기 정지자석(126a)들과 회동자석(126b)들과의 사이에서 형성되는 자기장이 상기 타겟(130)의 표면에 중복되게 형성되되 이 타겟(130)에 집중되지 않고 균일한 자기장을 형성시킴으로써 전위를 띤 플라즈마가 자기장 영역에 집중되어 스퍼터링 효율을 효과적으로 향상시켜 상기 타겟(130)이 균일하게 침식된다.
더욱이, 상기 회동자석(126b)들은 이 회동 방향이 대향되도록 서로 반대이면 되므로 이 회동자석(126b)들이 시계 방향 및 반시계 방향 또는 반시계 방향 및 시계 방향으로 회동하는 것은 그다지 중요하지 않고 어느 한 방향으로 회동시키고 다른 한 방향으로 회동시키면 된다.
이와 같은 본 발명의 스퍼터링 마그네트론 소스는 타겟을 여러 구역으로 분할하고 그 분할된 구역마다 한 쌍의 정지자석과 상기 정지자석의 사이에 개재된 한 쌍의 회동자석을 적정 각도 내에서 구동부에 의해 회동시켜 타겟의 표면에 균일한 자기장이 형성되도록 하여 균일하게 침전되는 타겟의 수명을 연장할 수 있고 기판의 증착 균일성을 확보하여 공정 수율이 상승되는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 스퍼터링 마그네트론 소스에 있어서,
    기판에 증착될 물질인 타겟;
    상기 타겟이 상부에 안착 구비되는 소스 몸체;
    상기 소스 몸체내에 이격된 상태로 고정되는 정지자석과, 상기 정지자석 사이에 구비되어 회동되는 각도에 따라 타겟에 자기장이 미치는 범위가 가변되되 그 양단에서 돌출되는 축으로 이격된 정지자석 사이에 위치 고정되고 적어도 하나 이상 구비되며 수직한 상태에서 시계 또는 반시계 방향으로 180°만큼 회동되는 회동자석으로 이루어진 자석 모듈; 및
    상기 회동자석이 일정한 각도만큼 회동될 수 있도록 이 회동자석의 축에 구동력을 제공하는 구동부;가 포함되며,
    상기 자석 모듈은 적어도 하나 이상이 소스 몸체에 배치되되 상기 소스 몸체의 가장자리인 외곽에 구비되는 정지자석 및 회동자석은, 수직방향의 N극/S극과 수평방향의 S극/N극 및 수평방향의 N극/S극과 수평방향의 S극/N극으로 배열되며 상기 소스 몸체의 가장자리를 제외한 도중에 구비되는 정지자석 및 회동자석은, 서로 대향되는 수평방향의 N극/S극 및 수평방향의 N극/S극과 수평방향의 S극/N극으로 배열되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 마그네트론 소스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020050109669A 2005-11-16 2005-11-16 스퍼터링 마그네트론 소스 KR100748160B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050109669A KR100748160B1 (ko) 2005-11-16 2005-11-16 스퍼터링 마그네트론 소스

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050109669A KR100748160B1 (ko) 2005-11-16 2005-11-16 스퍼터링 마그네트론 소스

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070052072A KR20070052072A (ko) 2007-05-21
KR100748160B1 true KR100748160B1 (ko) 2007-08-09

Family

ID=38274920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050109669A KR100748160B1 (ko) 2005-11-16 2005-11-16 스퍼터링 마그네트론 소스

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100748160B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5399253A (en) * 1992-12-23 1995-03-21 Balzers Aktiengesellschaft Plasma generating device
JPH07166349A (ja) * 1993-12-13 1995-06-27 Anelva Corp 平板マグネトロンスパッタリング装置
JPH11241162A (ja) * 1997-12-01 1999-09-07 Natl Res Council Of Canada 光学的にモニタできるスパッタリング方法及びそのための装置
JP2004052034A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Nachi Fujikoshi Corp ターゲットホルダ
JP2004091927A (ja) * 1997-12-17 2004-03-25 Unaxis Trading Ag マグネトロンスパッタ供給源

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5399253A (en) * 1992-12-23 1995-03-21 Balzers Aktiengesellschaft Plasma generating device
JPH07166349A (ja) * 1993-12-13 1995-06-27 Anelva Corp 平板マグネトロンスパッタリング装置
JPH11241162A (ja) * 1997-12-01 1999-09-07 Natl Res Council Of Canada 光学的にモニタできるスパッタリング方法及びそのための装置
JP2004091927A (ja) * 1997-12-17 2004-03-25 Unaxis Trading Ag マグネトロンスパッタ供給源
JP2004052034A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Nachi Fujikoshi Corp ターゲットホルダ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070052072A (ko) 2007-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5130005A (en) Magnetron sputter coating method and apparatus with rotating magnet cathode
US5409590A (en) Target cooling and support for magnetron sputter coating apparatus
US20020046945A1 (en) High performance magnetron for DC sputtering systems
KR100212087B1 (ko) 스퍼터링 장치
US20090277779A1 (en) Magnetic field generating apparatus, magnetic field generating method, sputtering apparatus, and method of manufacturing device
JP2010537041A (ja) 低インピーダンスプラズマ
EP1120811B1 (en) Planar-type magnetron sputtering apparatus
JP4213777B2 (ja) スパッタリング装置及び方法
KR20000057071A (ko) 스퍼터링 방법과 장치
US20110186425A1 (en) Magnetron sputtering method, and magnetron sputtering apparatus
KR0178555B1 (ko) 회전 마그네트 캐소드를 갖는 마그네트론 스퍼터 코팅 장치 및 그 방법
KR100748160B1 (ko) 스퍼터링 마그네트론 소스
JPH11158625A (ja) マグネトロンスパッタ成膜装置
JP3834111B2 (ja) マグネトロンスパッタ方法、マグネトロンスパッタ装置及びそれに使用するマグネットユニット
KR101250950B1 (ko) 마그네트론 스퍼터링장치
KR100963413B1 (ko) 마그네트론 스퍼터링 장치
KR20140080154A (ko) 마그네트론 및 이를 포함하는 마그네트론 스퍼터링 장치
JP2001348663A (ja) スパッタリング装置
US20030127322A1 (en) Sputtering apparatus and magnetron unit
KR20170031435A (ko) 스퍼터링 장치
KR20080054056A (ko) 대향 타겟식 스퍼터링 장치
US20090000943A1 (en) Magnetron sputtering apparatus and manufacturing method for structure of thin film
JP2013199668A (ja) スパッタリング装置
KR101002052B1 (ko) 마그네트론 스퍼터링 장치
JPS63277756A (ja) 対向タ−ゲット式スパッタ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
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: 20120717

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130723

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150715

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160719

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee