KR101139421B1 - 스퍼터링 시스템 - Google Patents

스퍼터링 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101139421B1
KR101139421B1 KR1020090067008A KR20090067008A KR101139421B1 KR 101139421 B1 KR101139421 B1 KR 101139421B1 KR 1020090067008 A KR1020090067008 A KR 1020090067008A KR 20090067008 A KR20090067008 A KR 20090067008A KR 101139421 B1 KR101139421 B1 KR 101139421B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
load lock
substrate
lock chamber
sputtering
Prior art date
Application number
KR1020090067008A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110009554A (ko
Inventor
신원호
Original Assignee
주식회사 티엔텍
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 티엔텍 filed Critical 주식회사 티엔텍
Priority to KR1020090067008A priority Critical patent/KR101139421B1/ko
Publication of KR20110009554A publication Critical patent/KR20110009554A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101139421B1 publication Critical patent/KR101139421B1/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
    • 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
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • C23C14/566Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases using a load-lock chamber
    • 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
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568Transferring the substrates through a series of coating stations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612Formation types
    • H01L21/02617Deposition types
    • H01L21/02631Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

대면적 기판에 적합하도록 슬림화된 스퍼터링 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 스퍼터링 시스템은 기판의 로딩을 위하여 대기압과 진공간의 전환을 실행할 수 있는 제1 로드락 챔버, 기판의 언로딩을 위하여 대기압과 진공간의 전환을 실행할 수 있는 제2 로드락 챔버, 제1 로드락 챔버 및 제2 로드락 챔버 사이에 배치되며, 기판에 박막을 증착하기 위한 스퍼터링 소스가 마련되는 n개의 공정 챔버, n개의 공정 챔버와 제1 로드락 챔버 사이, 또는 n개의 공정 챔버와 제2 로드락 챔버 사이에 배치되며, 기판을 가열시키거나 냉각시킬 수 있는 버퍼 챔버 및 제1 로드락 챔버, 제2 로드락 챔버, 버퍼 챔버 및 n개의 공정 챔버에 각각 구비되며 기판을 제1 로드락 챔버로부터 제2 로드락 챔버까지 이동시키는 2열로 배치되는 롤러를 구비하는 롤러 구동부를 포함하되, 버퍼 챔버에 구비되는 롤러 구동부의 2열로 배치되는 롤러 사이에 배치되며, 2열의 롤러의 직경보다 작은 값의 두께를 가지는 판형 가열부 또는 판형 냉각부를 포함한다(단, n은 양의 정수이다).
스퍼터링 시스템, 챔버 모듈, 판형 가열부, 대면적 기판

Description

스퍼터링 시스템{Sputtering system}
본 발명은 스퍼터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대면적용 기판에 대응하여 쓰루풋을 향상시킬 수 있도록 각 챔버가 모듈화되고 슬림화된 스퍼터링 시스템에 관한 것이다.
플라즈마(plasma)를 이용하는 스퍼터링 기술은 반도체, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 솔라셀(Solar Cell) 등의 제조 분야에서 박막의 증착에 보편적으로 이용되고 있다.
특히, LCD, PDP, 솔라셀 등의 제조에 적합한 대면적의 기판에 박막을 증착하기 위한 스퍼터링 시스템은 기판의 로딩을 위하여 대기압과 진공 상태를 전환시키는 진입측 로드락 챔버(Load-lock Chamber), 기판을 가열시키는 히팅용 버퍼 챔버(Buffer Chamber), 기판의 표면에 박막을 증착시키는 공정 챔버(Process Chamber), 기판을 냉각시키는 쿨링용 버퍼 챔버(Buffer Chamber), 기판의 언로딩을 위하여 대기압과 진공 상태를 전환시키는 배출측 로드락 챔버가 일렬로 배열되는 구조를 취한다.
이러한 스퍼터링 시스템을 사용하는 경우, 생산량을 증가시키기 위해서는 추 가적인 스퍼터링 시스템을 장착할 수 밖에 없으며, 이는 많은 비용, 설치 시간 및 공간을 필요로 한다. 특히, 로드락 챔버와 버퍼 챔버의 경우, 대면적의 기판을 수용할 수 있는 면적을 가지므로 스퍼터링 시스템에 의한 풋프린트(foot-print)가 대폭 증가하는 문제점이 있다.
또한 스퍼터링 시스템의 쓰루풋을 증가시키기 위해서는 스퍼터링 시스템 내부의 면적이 증가하기 때문에, 이를 위한 진공 장치의 구현에 어려움이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 생산량의 증가에 대응하여 쓰루풋을 향상시키며 풋프린트의 증가를 최소화할 수 있도록 슬림화된 스퍼터링 시스템을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 스퍼터링 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 스퍼터링 시스템은 기판의 로딩을 위하여 대기압과 진공간의 전환을 실행할 수 있는 제1 로드락 챔버, 상기 기판의 언로딩을 위하여 대기압과 진공간의 전환을 실행할 수 있는 제2 로드락 챔버, 상기 제1 로드락 챔버 및 상기 제2 로드락 챔버 사이에 배치되며, 상기 기판에 박막을 증착하기 위한 스퍼터링 소스가 마련되는 n개의 공정 챔버, 상기 n개의 공정 챔버와 상기 제1 로드락 챔버 사이, 또는 상기 n개의 공정 챔버와 상기 제2 로드락 챔버 사이에 배치되며, 상기 기판을 가열시키거나 냉각시킬 수 있는 버퍼 챔버 및 상기 제1 로드락 챔버, 상기 제2 로드락 챔버, 상기 버퍼 챔버 및 상기 n개의 공정 챔버에 각각 구비되며 상기 기판을 상기 제1 로드락 챔버로부터 상기 제2 로드락 챔버까지 이동시키는 2열로 배치되는 롤러를 구비하는 롤러 구동부를 포함하되, 상기 버퍼 챔버에 구비되는 롤러 구동부의 2열로 배치되는 상기 롤러 사이에 배치되며, 상기 2열의 롤러의 직경보다 작은 값의 두께를 가지는 판형 가열부 또는 판형 냉각부를 포함한다(단, n은 양의 정수이다).
상기 롤러 구동부를 제어하여 상기 기판의 이동 속도를 조절하는 속도 제어부를 더 포함하며, 상기 롤러 구동부는 박막이 증착되는 동안 상기 기판이 상기 n개의 공정 챔버 내를 상기 제1 로드락 챔버로부터 상기 제2 로드락 챔버 방향으로 이동하도록 하며, 상기 속도 제어부는 상기 n개의 공정 챔버에 포함된 상기 스퍼터링 소스의 총 개수에 따라 상기 기판의 이동 속도를 조절하여, 상기 기판에 증착되는 박막의 두께를 일정하도록 할 수 있다.
상기 속도 제어부는 상기 기판의 이동 속도가 상기 n개의 공정 챔버에 구비된 상기 스퍼터링 소스의 총 개수에 비례하도록 제어할 수 있다.
상기 n개의 공정 챔버 및 상기 버퍼 챔버는 탈부착하도록 모듈화될 수 있다.
상기 n개의 공정 챔버에는 포함된 상기 스퍼터링 소스의 총 개수는 복수개이며, 복수개의 상기 스퍼터링 소스는 모두 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 공정 챔버는 복수개이며, 상기 복수 개의 공정 챔버 사이에 장착되며, 탈부착하도록 모듈화되고, 기판을 가열시키고 기판을 이동시킬 수 있는 롤러 구동부가 포함된 보조 버퍼 챔버를 더 포함할 수 있다.
상기 판형 가열부 또는 판형 냉각부는 FIR(Far Infrared Ray) 장치일 수 있다.
상기 기판에 박막을 증착하는 동안 상기 n개의 공정 챔버와 상기 버퍼 챔버는 서로 연통될 수 있다.
서로 연통되어 있는 상기 n개의 공정 챔버와 상기 버퍼 챔버에서 하나의 상기 기판에 박막이 증착되는 동안, 상기 제1 로드락 챔버에서 다른 기판이 로딩되어 대기압으로부터 진공으로의 전환이 완료되도록 제어하는 진공 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스퍼터링 시스템은 공정 챔버를 모듈화하여 탈부착이 가능하도록 하여 풋프린트의 증가를 최소화할 수 있으며, 판형 히터를 채택하여 스퍼터링 시스템을 구성하는 각 챔버 모듈을 슬림화하여 필요한 진공 상태로의 전환을 빠르게 할 수 있으며, 진공도의 유지가 용이해질 수 있다.
또한 스퍼터링 시스템의 쓰루풋을 필요에 따라 조절하여, 생산량 증가에 빠르게 대응할 수 있다. 그리고 하나의 기판에 박막을 증착하는 동안에 다른 기판을 로딩/언로딩할 수 있어 스퍼터링 시스템 자체의 쓰루풋 또한 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 따른 스퍼터링 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 즉, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본문에 설명된 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "부착되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 부착되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해될 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 부착되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석될 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상 적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제1 양상을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 스퍼터링 시스템(1)은 열을 지어 배치되는 제1 로드락 챔버(110), 제1 버퍼 챔버(210), 공정 챔버부(300), 제2 버퍼 챔버(220) 및 제2 로드락 챔버(120)를 포함할 수 있다. 스퍼터링 시스템(1)에 의하여 박막이 증착되기 위한 기판은 제1 로드락 챔버(110)로부터 제2 로드락 챔버(120)까지의 사이를 순차적으로 이동할 수 있다. 제1 로드락 챔버(110)와 제2 로드락 챔버(120)는 각각 기판의 로딩과 언로딩을 위하여 대기압과 진공간의 전환을 실행할 수 있다. 제1 버퍼 챔버(210)와 제2 버퍼 챔버(220)는 기판을 가열시키거나 냉각시킬 수 있는 히팅 버퍼 챔버 또는 냉각 버퍼 챔버일 수 있다. 또는 제1 버퍼 챔버(210)와 제2 버퍼 챔버(220)는 기판을 가열/냉각을 모두 시킬 수 있는 가열/냉각 버퍼 챔버일 수 있다. 이 경우, 제1 버퍼 챔버(210)와 제2 버퍼 챔버(220)는 모듈화된 동일한 가열/냉각 버퍼 챔버일 수 있다.
공정 챔버부(300)는 제1 공정 챔버(310) 및 제2 공정 챔버(320)를 포함할 수 있다. 제1 공정 챔버(310)와 제2 공정 챔버(320)는 각각 기판에 박막을 증착하기 위한 스퍼터링 소스가 마련되는 공정 챔버일 수 있다. 이때 제1 공정 챔버(310)와 제2 공정 챔버(320)는 동일한 물질로 이루어지는 스퍼터링 소스가 마련되는 모듈화된 동일한 공정 챔버일 수 있다. 또한 제1 공정 챔버(310)과 제2 공정 챔버(320)에 마련되는 상기 스퍼터링 소스는 동일한 크기를 가지는 동일 규격일 수 있다. 여기 에서 공정 챔버부(300)라 함은, 하나 이상의 모듈화된 개별 공정 챔버, 예를 들면 제1 공정 챔버(310) 또는 제2 공정 챔버(320)들이 결합하여 이루어지는 것을 의미한다.
이때, 제1 로드락 챔버(110), 제1 버퍼 챔버(210), 제1 공정 챔버(310), 제2 공정 챔버(320), 제2 버퍼 챔버(220) 및 제2 로드락 챔버(120)는 모두 모듈화되어 탈부착이 가능할 수 있다. 예를 들어, 스퍼터링 시스템(1)은 제1 로드락 챔버(110), 제1 공정 챔버(310), 제2 공정 챔버(320) 및 제2 로드락 챔버(120)을 포함하고, 제1 버퍼 챔버(210), 제2 버퍼 챔버(220), 제2 공정 챔버(320)는 제외될 수 있다. 이 경우, 제1 로드락 챔버(110)와 제2 로드락 챔버(120)는 각각 기판을 가열시키거나 냉각시킬 수 있는 히팅부와 냉각부를 포함할 수 있다.
이하에서 "챔버 모듈"라고 호칭하는 경우에는, 모듈화된 제1 로드락 챔버(110)와 제2 로드락 챔버(120)와 같은 로드락 챔버, 제1 버퍼 챔버(210)와 제2 버퍼 챔버(220)와 같은 버퍼 챔버, 제1 공정 챔버(310)와 제2 공정 챔버(320)와 같은 공정 챔버부(300)를 구성하는 모듈화된 개별 공정 챔버 중 어느 하나를 지칭할 수 있다.
제1 로드락 챔버(110)와 제2 로드락 챔버(120)의 공정 챔버부(300)를 향하는 방향으로의 일측에는 진공을 차단하기 위한 게이트 밸브(710)가 부착될 수 있다. 게이트 밸브(710)는 제1 로드락 챔버(110) 또는 제2 로드락 챔버(120)와 인접하는 제1 버퍼 챔버(210) 또는 제2 버퍼 챔버(220)와의 사이에서 진공을 차단할 수 있다. 또는 게이트 밸브(710)는 제1 로드락 챔버(110) 또는 제2 로드락 챔버(120)와 인접하는 제1 공정 챔버(310) 또는 제2 공정 챔버(320)와의 사이에서 진공을 차단할 수 있다.
또한 제1 로드락 챔버(110)와 제2 로드락 챔버(120)는 공정 챔버부(300)를 향하는 반대 방향으로의 일측에 진공을 차단하기 위한 챔버 도어(112, 122)를 각각 포함할 수 있다. 챔버 도어(112, 122)는 제1 로드락 챔버(110)에 기판이 로딩된 후 또는 제2 로드락 챔버(120)에서 기판이 언로딩되기 전에 제1 로드락 챔버(110) 또는 제2 로드락 챔버(120) 내의 진공을 유지시켜주기 위하여 사용될 수 있다.
또한 상기 챔버 모듈은 각각 진공 펌프(720)가 부착될 수 있다. 이와 같이 상기 챔버 모듈에 각각 진공 펌프(720)가 부착되어, 상기 각 챔버 모듈의 내부의 기압을 조절하여 스퍼터링 시스템(1) 내부를 진공 또는 대기압으로 전환할 수 있다. 여기에서 상기 챔버 모듈에 각각 부착된 진공 펌프(720)는 동일한 펌프 성능을 가질 수도 있으나, 각 챔버 모듈의 챔버 내부 공간에 따라 상이한 펌프 성능을 가질 수도 있다. 이를 통하여, 스퍼터링 시스템(1)에 모듈화된 상기 챔버 모듈의 개수와 상관없이 스퍼터링 시스템(1) 내부의 진공을 용이하게 유지할 수 있다.
또한 스퍼터링 시스템(1)에는 스퍼터링 시스템(1)의 전체 운용을 관리하고 제어하는 제어부(900)가 연결될 수 있다. 제어부(900)에는 후술할 속도 제어부(910) 및 진공 제어부(920)를 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제1 양상에 공정 챔버를 추가하는 모습을 나타내는 개략도이다.
도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제1 양상에 부착하기 위한 제3 공정 챔버를 준비한 모습을 나타내는 개략도이다.
도 2를 참조하면, 스퍼터링 시스템(1)의 쓰루풋(throughput)을 향상하기 위하여, 별도의 모듈화된 개별 공정 챔버인 제3 공정 챔버(330)를 준비한다. 제3 공정 챔버(330)는 제1 및 제2 공정 챔버(310, 320)에 마련된 스퍼터링 소스와 동일한 물질의 스퍼터링 소스가 마련되는 모듈화된 동일한 개별 공정 챔버일 수 있다. 또한 제3 공정 챔버(330)에 마련되는 스퍼터링 소스는 제1 및 제2 공정 챔버(310, 320)에 마련된 스퍼터링 소스와 동일한 크기를 가지는 동일 규격일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제1 양상에 제3 공정 챔버를 부착하여 확장하는 모습을 나타내는 개략도이다.
도 3을 참조하면, 스퍼터링 시스템(1)의 챔버 모듈인 제1 공정 챔버(310)와 제2 공정 챔버(320) 사이를 분리하여 제3 공정 챔버(330)가 들어갈 공간을 확보할 수 있다. 이후, 상기 확보된 공간에 제3 공정 챔버(330)를 삽입할 수 있다. 이때, 제1 버퍼 챔버(210)와 제1 공정 챔버(310)의 사이를 분리하거나, 제2 공정 챔버(320)와 제2 버퍼 챔버(220) 사이를 분리하여 제3 공정 챔버(330)가 들어갈 공간을 확보할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 만일 제1 및 제2 버퍼 챔버(210, 220)가 장착되지 않은 경우에는 제1 로드락 챔버(110)와 제1 공정 챔버(310)의 사이 또는 제2 공정 챔버(320)와 제2 로드락 챔버(120) 사이를 분리하여 제3 공정 챔버(330)가 들어갈 공간을 확보할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제2 양상을 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 스퍼터링 시스템(2)은 공정 챔버부(300)로 제1 공정 챔버(310), 제2 공정 챔버(320) 및 제3 공정 챔버(330)를 포함한다. 스퍼터링 시스템(2)은 도 1에서 보인 스퍼터링 시스템(1)에 제3 공정 챔버(330)를 추가로 장착한 형태이다. 이와 같이 스퍼터링 시스템(1, 2)은 공정 챔버부(300)를 하나 또는 그 이상을 장착할 수 있다. 예를 들면, 스퍼터링 시스템(1, 2)은 n개의 개별 공정 챔버를 가지는 공정 챔버부(300)를 포함할 수 있다(n은 양의 정수). 이하에서는 설명의 편의성을 위하여, 초기에 상태의 스퍼터링 시스템(1)을 기본 스퍼터링 시스템이라 하고, 모듈화된 개별 공정 챔버를 추가한 스퍼터링 시스템(2)을 확장 스퍼터링 시스템이라 호칭할 수 있다. 즉, 상기 기본 스퍼터링 시스템과 상기 확장 스퍼터링 시스템은, 공정 챔버(300)를 구성하는 개별 공정 챔버, 예를 들면 제1 공정 챔버(310), 제2 공정 챔버(320), 제3 공정 챔버(330) 등의 개수에 따른 호칭이 아니라, 상기 개별 공정 챔버가 추가로 장착되기 전과 장착된 후를 개념적으로 부르는 호칭이다.
이를 통하여, 확장 스퍼터링 시스템(2)는 3개의 개별 공정 챔버를 포함하는 공정 챔버부(300)를 가지게 된다. 따라서 기본 스퍼터링 시스템(1)과 비교하여, 1개의 개별 공정 챔버, 즉 제3 공정 챔버(330)를 더 가지게 된다. 따라서 각 공정 챔버부(300)가 동일한 공정 조건에 의하여 박막의 증착을 수행하는 동일한 개별 공정 챔버이고, 박막이 증착되는 동안 기판이 동일한 속도로 이동하는 경우, 기본 스퍼터링 시스템(1)보다 확장 스퍼터링 시스템(2)에서 기판 상에 박막이 약 3/2배, 즉 1.5배 더 두껍게 증착될 수 있다. 반대로, 기판이 공정 챔버부(300)를 지나가는 속도를 다르게 하는 경우, 즉, 기본 스퍼터링 시스템(1)에서 2개의 공정 챔버(310, 320)를 지나가는 기판의 속도보다 확장 스퍼터링 시스템(2)에서 3개의 공정 챔버(310, 320, 330)를 지나가는 기판의 속도를 1.5배 빠르게 하는 경우, 기판 상에 거의 동일한 두께의 박막을 증착할 수 있다.
이와 같이 공정 챔버부(300)에 포함되는 개별 공정 챔버의 개수와 무관하게 박막의 두께를 일정하게 조절하기 위하여, 스퍼터링 시스템(1, 2)은 제어부(900)내에 속도 제어부(910)를 더 포함할 수 있다. 속도 제어부(910)는 스퍼터링 시스템(1, 2)의 공정 챔버부(300) 내에 장착된 개별 공정 챔버의 수에 따라 박막이 증착되기 위한 기판의 이동 속도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 속도 제어부(910)는 박막이 증착되기 위한 기판의 이동 속도를, v=a×n이 되도록 제어할 수 있다. 여기서 v는 박막이 공정 챔버부(300)를 지나가는 속도이고, a는 양의 실수 값을 가지는 비례 속도, n은 공정 챔버부(300)에 포함된 개별 공정 챔버의 개수이다. 이를 통하여, 속도 제어부(910)는 공정 챔버부(300) 내에 장착된 개별 공정 챔버의 수와 무관하게 기판에 증착되는 박막의 두께가 일정하도록, 기판의 이동 속도를 제어할 수 있다. 단, 이 경우 개별 공정 챔버 각각의 공정 조건은 공정 챔버부(300)에 포함된 개별 공정 챔버의 개수와 무관하게 일정하고, 각 개별 공정 챔버에는 1개의 스퍼터링 소스를 포함하는 경우를 가정하였다.
진공 제어부(920)는 각 챔버 모듈에 장착된 진공 펌프(720)를 제어하여, 각 챔버 모듈 내부에서 진공과 대기압 상태의 전환 및 그 전환 시간을 제어할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 공정 챔버부(300) 내에서 하나의 기판(이하에서는 제1 기판이라 칭함) 상에 박막 증착이 되는 동안, 다른 기판(이하에서는 제2 기판)이 제1 로드락 챔버(110)에 로딩될 수 있다. 이때 진공 제어부(920)는 상기 제1 기판 상에 박막 증착이 완료되기 전까지 상기 로드락 챔버(110)를 대기압 상태에서 진공 상태로 전환할 수 있다. 또는, 상기 제1 기판 상에 박막 증착이 완료된 후 제2 로드락 챔버(120)로 상기 제1 기판이 이동하고, 제2 로드락 챔버(120)에 부착된 게이트 밸브(710)가 닫힐 때까지 상기 로드락 챔버(110)를 대기압 상태에서 진공 상태로 전환할 수 있다. 제2 로드락 챔버(120)에 부착된 게이트 밸브(710)가 닫힌 직 후에 제1 로드락 챔버(110)에 부착된 게이트 밸브(710)를 열어서, 상기 제2 기판을 이동시키면서 상기 제2 기판 상에 박막을 증착할 수 있다. 또한, 진공 제어부(920)는 상기 제2 기판 상에 박막 증착이 완료되기 전까지 제2 로드락 챔버(120)를 대기압 상태로 전환하여 상기 제1 기판의 언로딩을 완료시킬 수 있다.
이러한 과정을 반복하여, 스퍼터링 시스템(1, 2)에서 박막을 증착하는 경우에, 진공과 대기압 상태의 전환에 필요한 시간을 별도로 필요치않게 할 수 있다. 따라서 여러 개의 기판이 연속적으로 증착될 수 있어, 쓰루풋을 대폭 향상시킬 수 있다.
이상에서는 공정 챔버부(300)에 포함된 개별 공정 챔버의 개수를 조절하는 경우를 예시하였다. 그러나, 필요할 경우, 제1 및 제2 버퍼 챔버(210, 220)와 동일 또는 유사한 보조 버퍼 챔버를 각 챔버 모듈 사이에 필요에 따라서 추가하거나 제거하는 것도 가능하다. 예를 들어, 공정 챔버부(300)의 개수가 많아져서 기판에 대 한 추가적인 가열이 필요한 경우, 공정 챔버부(300) 사이에 상기 보조 버퍼 챔버를 추가로 장착하는 것도 가능하다. 따라서 스퍼터링 시스템(1, 2)에는 제1 및 제2 버퍼 챔버(210, 220) 및 상기 보조 버퍼 챔버를 포함하여 총 m개(m은 0 이상의 정수)의 버퍼 챔버가 장착될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 개별 공정 챔버의 양상을 나타내는 사시도이다.
도 5은 본 발명의 실시 예에 따른 개별 공정 챔버을 나타내는 사시도이다.
도 5을 참조하면 개별 공정 챔버(310, 320 또는 330)는 스퍼터링부(302), 기판 입출입부(304)와 진공 펌프(720)를 구비할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 개별 공정 챔버(310, 320 또는 330) 대신에 제1 공정 챔버(310)를 예를 들어 설명하도록 한다. 스퍼터링부(302) 내부에는 스퍼터링 공정이 진행될 수 있도록 애노드, 마그네트론 등이 형성되어 있을 수 있다. 또한 스퍼터링부(302) 내부에는 스퍼터링 소스가 마련되어 있을 수 있다. 기판 입출입부(304)에는 플랜지(306)가 함께 형성되어 각 챔버 모듈 사이에서 진공의 유지를 도와줄 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예의 변형에 따른 개별 공정 챔버을 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면 개별 공정 챔버(320a)는 2개의 스퍼터링부(302), 기판 입출입부(304)와 진공 펌프(720)를 구비할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 개별 공정 챔버(320a) 대신에 제5 공정 챔버(320a)라 지칭하도록 한다. 스퍼터링부(302) 내부에는 스퍼터링 공정이 진행될 수 있도록 애노드, 마그네트론 등이 형성되어 있을 수 있다. 또한 스퍼터링부(302) 내부에는 스퍼터링 소스가 마련되어 있을 수 있다. 기판 입출입부(304)에는 플랜지(306)가 함께 형성되어 각 챔버 모듈 사이의 진공의 유지를 도와줄 수 있다. 즉, 도 6의 개시된 제5 공정 챔버(320a)는 도 5에 개시된 개별 공정 챔버(310)와는 달리 스퍼터링 소스가 마련되는 스퍼터링부(320)가 2곳이 형성되어 있다. 따라서 도 5에 개시된 개별 공정 챔버(310)가 1개의 스퍼터링 소스가 포함되나, 도 6에 개시된 개별 공정 챔버(320a)는 2개의 스퍼터링 소스가 포함된다. 이와 같이, 도 1 내지 도 5에서는 1개의 스퍼터링 소스가 포함된 개별 공정 챔버(310)가 공정 챔버부(300)를 구성하는 것으로 설명하였으나, 도 6에 개시된 것과 같이 복수의 스퍼터링 소스가 포함되는 제5 공정 챔버(320a)가 공정 챔버부(300)를 구성하는 것도 가능하다. 이와 같이 복수의 스퍼터링 소스를 사용하는 실시 예에 대해서는 이하에서 설명하도록 한다. 이 경우, 복수의 스퍼터링 소스는 동일한 물질로 이루어지고 동일한 크기를 가지는 동일 규격일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제3 양상을 나타내는 개략도이다.
도 7을 참조하면, 스퍼터링 시스템(3)은 열을 지어 배치되는 제1 로드락 챔버(110), 제1 버퍼 챔버(210), 제4 공정 챔버(310a), 제2 버퍼 챔버(220) 및 제2 로드락 챔버(120)를 포함할 수 있다. 스퍼터링 시스템(3)에 의하여 박막이 증착되기 위한 기판은 제1 로드락 챔버(110)로부터 제2 로드락 챔버(120)까지의 사이를 순차적으로 이동할 수 있다. 제1 로드락 챔버(110)와 제2 로드락 챔버(120)는 각각 기판의 로딩과 언로딩을 위하여 대기압과 진공간의 전환을 실행할 수 있다. 제1 버 퍼 챔버(210)와 제2 버퍼 챔버(220)는 기판을 가열시키거나 냉각시킬 수 있는 히팅 버퍼 챔버 또는 냉각 버퍼 챔버일 수 있다. 또는 제1 버퍼 챔버(210)와 제2 버퍼 챔버(220)는 기판을 가열/냉각을 모두 시킬 수 있는 가열/냉각 버퍼 챔버일 수 있다. 이 경우, 제1 버퍼 챔버(210)와 제2 버퍼 챔버(220)는 모듈화된 동일한 가열/냉각 버퍼 챔버일 수 있다.
확장 공정 챔버(320a)는 도 6에서 설명한 것과 유사하게, 복수의 스퍼터링 소스, 예를 들면 3개의 스퍼터링 소스가 마련될 수 있다. 이때 확장 공정 챔버(320a)는 동일한 물질로 이루어지는 복수의 스퍼터링 소스가 마련되는 모듈화된 공정 챔버일 수 있다.
이때, 제1 로드락 챔버(110), 제1 버퍼 챔버(210), 확장 공정 챔버(320a), 제2 버퍼 챔버(220) 및 제2 로드락 챔버(120)는 모두 모듈화되어 탈부착이 가능할 수 있다. 예를 들어, 스퍼터링 시스템(3)은 제1 로드락 챔버(110), 확장 공정 챔버(320a) 및 제2 로드락 챔버(120)을 포함하고, 제1 버퍼 챔버(210), 제2 버퍼 챔버(220)는 제외될 수 있다. 이 경우, 제1 로드락 챔버(110)와 제2 로드락 챔버(120)는 각각 기판을 가열시키거나 냉각시킬 수 있는 히팅부와 냉각부를 포함할 수 있다.
제1 로드락 챔버(110)와 제2 로드락 챔버(120)의 확장 공정 챔버(320a)를 향하는 방향으로의 일측에는 진공을 차단하기 위한 게이트 밸브(710)가 부착될 수 있다. 게이트 밸브(710)는 제1 로드락 챔버(110) 또는 제2 로드락 챔버(120)와 인접하는 제1 버퍼 챔버(210) 또는 제2 버퍼 챔버(220)와의 사이에서 진공을 차단할 수 있다. 또는 게이트 밸브(710)는 제1 로드락 챔버(110) 또는 제2 로드락 챔버(120)와 인접하는 확장 공정 챔버(320a)와의 사이에서 진공을 차단할 수 있다.
또한 제1 로드락 챔버(110)와 제2 로드락 챔버(120)는 확장 공정 챔버(320a)를 향하는 반대 방향으로의 일측에 진공을 차단하기 위한 챔버 도어(112, 122)를 각각 포함할 수 있다. 챔버 도어(112, 122)는 제1 로드락 챔버(110)에 기판이 로딩된 후 또는 제2 로드락 챔버(120)에서 기판이 언로딩되기 전에 제1 로드락 챔버(110) 또는 제2 로드락 챔버(120) 내의 진공을 유지시켜주기 위하여 사용될 수 있다.
또한 제1 로드락 챔버(110), 제1 버퍼 챔버(210), 확장 공정 챔버(320a), 제2 버퍼 챔버(220) 및 제2 로드락 챔버(120)와 같은 챔버 모듈들은 각각 진공 펌프(720)가 부착될 수 있다. 이와 같이 상기 챔버 모듈에 각각 진공 펌프(720)가 부착되어, 상기 각 챔버 모듈의 내부의 기압을 조절하여 스퍼터링 시스템(3) 내부를 진공 또는 대기압으로 전환할 수 있다. 여기에서 상기 챔버 모듈에 각각 부착된 진공 펌프(720)는 동일한 펌프 성능을 가질 수도 있으나, 각 챔버 모듈의 챔버 내부 공간에 따라 상이한 펌프 성능을 가질 수도 있다. 이를 통하여, 스퍼터링 시스템(3)에 모듈화된 상기 챔버 모듈의 개수와 상관없이 스퍼터링 시스템(3) 내부의 진공을 용이하게 유지할 수 있다.
또한 스퍼터링 시스템(3)에는 스퍼터링 시스템(3)의 전체 운용을 관리하고 제어하는 제어부(900)가 연결될 수 있다. 제어부(900)에는 속도 제어부(910) 및 진공 제어부(920)를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제3 양상에 추가 공정 챔버를 부착하여 확장하는 모습을 나타내는 개략도이다.
도 8을 참조하면, 스퍼터링 시스템(3)의 챔버 모듈인 제4 공정 챔버(310a)의 일측면에 공간을 확보하여 제5 공정 챔버(320a)가 들어갈 공간을 확보할 수 있다. 이후, 상기 확보된 공간에 제5 공정 챔버(320a)를 삽입할 수 있다. 이때, 제1 버퍼 챔버(210)와 제4 공정 챔버(310a)의 사이를 분리하거나, 제4 공정 챔버(310a)와 제2 버퍼 챔버(220) 사이를 분리하여 제5 공정 챔버(320a)가 들어갈 공간을 확보할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 만일 제1 및 제2 버퍼 챔버(210, 220)가 장착되지 않은 경우에는 제1 로드락 챔버(110)와 제4 공정 챔버(310a)의 사이 또는 제4 공정 챔버(310a)와 제2 로드락 챔버(120) 사이를 분리하여 제5 공정 챔버(320a)가 들어갈 공간을 확보할 수 있다.
이를 통하여, 스퍼터링 시스템(3)는 2개의 스퍼터링 소스를 가지는 제4 공정 챔버(310a)와 3개의 스퍼터링 소스를 가지는 제5 공정 챔버(320a)를 가지게 된다. 스퍼터링 시스템(3)은 제4 공정 챔버(310a)만을 가질 때는 3개의 스퍼터링 소스만을 가지나, 제5 공정 챔버(320a)를 더 포함할 경우에는 5개의 스퍼터링 소스를 가지게 된다. 따라서 각 제4 공정 챔버(310a)와 제5 공정 챔버(320a)에 포함된 각 스퍼터링 소스로부터 동일한 공정 조건에 의하여 기판 상에 박막의 증착을 수행하고, 박막이 증착되는 동안 기판이 동일한 속도로 이동하는 경우, 제4 공정 챔버(310a)만을 가질 때보다 제5 공정 챔버(320a)를 더 가질 때, 기판 상에 박막이 약 5/3배, 즉 1.67배 더 두껍게 증착될 수 있다. 반대로, 기판이 이동하는 속도를 다르게 하 는 경우, 즉, 제4 공정 챔버(310a)만을 가질 때에 기판의 속도보다 제5 공정 챔버(320a)를 더 가질 경우에 기판의 속도를 1.67배 빠르게 하는 경우, 기판 상에 거의 동일한 두께의 박막을 증착할 수 있다.
이와 같이 스퍼터링 시스템(3)에 포함되는 전체 스퍼터링 소스의 개수와 무관하게 박막의 두께를 일정하게 조절하기 위하여, 스퍼터링 시스템(3)은 제어부(900)내에 속도 제어부(910)를 포함할 수 있다. 속도 제어부(910)는 스퍼터링 시스템(3) 내에 장착된 스퍼터링 소스의 전체 개수에 따라 박막이 증착되기 위한 기판의 이동 속도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 속도 제어부(910)는 박막이 증착되기 위한 기판의 이동 속도를, v=b×k이 되도록 제어할 수 있다. 여기서 v는 박막이 증착되는 동안에 이동하는 속도이고, b는 양의 실수 값을 가지는 비례 속도, k는 스퍼터링 시스템(3)에 포함된 스퍼터링 소스의 전체 개수이다. 이를 통하여, 속도 제어부(910)는 스퍼터링 시스템(3)에 장착된 스퍼터링 소스의 전체 개수와 무관하게 기판에 증착되는 박막의 두께가 일정하도록, 기판의 이동 속도를 제어할 수 있다.
도 1 내지 4, 도 7 내지 8에서 볼 수 있듯이, 스퍼터링 소스의 개수가 증가한 경우에도 스퍼터링 시스템(1, 2, 3) 전체의 기판의 이동 경로는 상대적으로 크게 증가하지 않음을 알 수 있다. 따라서, 스퍼터링 소스의 개수를 증가시키는 경우, 기판 상에 박막을 증착시키는 시간을 단축시킬 수 있다.
이를 통하여, 스퍼터링 시스템 전체를 새로 구비할 필요없이, 개별 공정 챔버만을 추가하여 풋프린트의 증가를 최소화하면서 적은 비용으로 쓰루풋을 향상시 킬 수 있다.
진공 제어부(920)는 각 챔버 모듈에 장착된 진공 펌프(720)를 제어하여, 각 챔버 모듈 내부에서 진공과 대기압 상태의 전환 및 그 전환 시간을 제어할 수 있으며 상술된 내용과 동일하므로 여기에서는 생략하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 챔버를 나타내는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 버퍼 챔버(200)는 도 1 내지 도 4에서 보인 제1 및 제2 버퍼 챔버(210, 220)와 동일한 형태를 취하고 있다. 다만, 제1 및 제2 버퍼 챔버(210, 220)는 가열 또는 냉각 기능의 차이가 있을 수 있으나, 버퍼 챔버(200)는 이를 포괄하여 나타낸다. 즉 버펌 챔버(200)는 가열 기능 또는 냉각 기능을 가질 수 있으며, 가열 기능과 냉각 기능을 모두 가지고 있을 수 있다.
버퍼 챔버(200)는 대면적 기판에 대응할 수 있도록 버퍼 챔버(200) 자체의 휨을 방지하기 위한 프레임부(202)를 상면, 하면, 또는 상하면 모두에 포함할 수 있다. 또한 다른 챔버 모듈과 접하는 버퍼 챔버(200)의 양측에는 각각 기판 입출입부(204)가 포함되어 있으며, 기판 입출입부(204)에는 플랜지(206, flange)가 형성될 수 있다. 또한 버퍼 챔버(200)에는 전술한 바와 같이 진공 펌프(720)가 부착되어, 버퍼 챔버(200) 내부를 대기압 또는 진공으로 전환시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 챔버의 내부를 단면 방향에서 보여주는 투시도이다.
도 10을 참조하면, 버퍼 챔버(200) 내에는 롤러 구동부(500)가 포함된다. 롤러 구동부(500)는 2열의 배치되는 롤러들을 포함할 수 있다. 그러나 제1 또는 제2 로드락 챔버(110, 120) 및 제1 내지 제5 공정 챔버(310, 320, 330, 310a, 320a)인 개별 공정 챔버에도 동일한 롤러 구동부(500)가 장착되어 있을 수 있으며, 동일한 설명이 적용될 수 있다. 롤러 구동부(500)는 전술한 속도 제어부(910)에 의하여 제어되어, 기판이 개별 공정 챔버 내를 제1 로드락 챔버(110)로부터 제2 로드락 챔버 방향(120)으로 이동하도록 할 수 있다.
롤러 구동부(500)의 사이에는 히터부(600)가 포함될 수 있다. 히터부(600)는 판형 가열 장치 또는 판형 냉각 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 판형 가열 장치 또는 판형 냉각 장치는 FIR(Far Infrared Ray) 장치일 수 있다. 히터부(600)는열/냉각판(610)을 감싸는 커버(620)를 포함할 수 있다. 커버(620)는 열/냉각판(610) 상에 박막이 증착되는 것을 방지할 수 있다. 히터부(600)의 두께(L2)는 롤러 구동부(500)의 롤러(L1)의 직경보다 작은 값을 가질 수 있다. 따라서 히터부(600)의 장착에 의하여 버퍼 챔버(200)의 내부 부피에는 거의 영향을 미치지 않을 수 있다. 참고로 열/냉각판(610)은 커버(620)에 의하여 감싸져 있기 때문에 열/냉각판(610)의 두께(L3)는 히터부(600)의 두께(L2)보다 작은 값을 가지게 된다. 또한 열/냉각판(610)에 의한 기판의 변형을 방지하기 위하여, 열/냉각판(610)이 상기 롤러의 중심보다 하부에 위치하도록 히터부(600)를 장착할 수 있다.
이를 통하여, 버퍼 챔버(200) 내부의 제1 높이(H1) 및 기판이 이동하는 공간의 높이인 제2 높이(H2)가 낮아질 수 있고, 이를 통하여 버퍼 챔버(200) 내부의 부 피가 감소할 수 있다. 따라서 버퍼 챔버(200)를 슬림화할 수 있으며, 버퍼 챔버(200) 내부를 진공과 대기압 상태로 전환하는 것이 더욱 용이해질 수 있다. 뿐만 아니라 버퍼 챔버(200) 내부를 진공/대기압으로 전환하는 전환 시간 또한 단축될 수 있으며, 진공 상태를 유지하는 것 또한 용이해진다.
이상에서는 버퍼 챔버(200)를 기준으로 설명하였으나, 상술한 바와 같이 제1 로드락 챔버(110) 또는 제2 로드락 챔버(120)가 각각 기판을 가열시키거나 냉각시킬 수 있는 히팅부와 냉각부를 포함하여 버퍼 챔버(200)를 생략한 스퍼터링 시스템을 구성할 경우, 제1 로드락 챔버(110) 또는 제2 로드락 챔버(120)에도 동일한 히터부(600)가 장착될 수 있으며, 제1 로드락 챔버(110) 또는 제2 로드락 챔버(120)도 슬림화할 수 있다.
도 11는 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 챔버 내부에 장착된 히터부 및 롤러 구동부의 사시도이다.
도 11를 참조하면 도 9에 보인 버퍼 챔버(200)의 내부에는 롤러 구동부(500) 및 히터부(600)가 장착된다. 그러나 제1 또는 제2 로드락 챔버(110, 120) 및 제1 내지 제5 공정 챔버(310, 320, 330, 310a, 320a)인 개별 공정 챔버에도 동일한 롤러 구동부(500)가 장착되어 있을 수 있으며, 동일한 설명이 적용될 수 있다. 롤러 구동부(500)는 2열로 배치되는 롤러들을 구비할 수 있다. 롤러 구동부(500)는 전술한 속도 제어부(910)에 의하여 제어되어, 기판이 개별 공정 챔버 내를 제1 로드락 챔버(110)로부터 제2 로드락 챔버 방향(120)으로 이동하도록 할 수 있다.
히터부(600)는 2열로 배치되는 상기 롤러 사이에 배치되며, 상기 롤러의 직 경보다 작은 값의 두께의 판형 구조를 가진다. 또한 히터부(600)는 도시하지는 않았으나, 롤러 구동부(500)의 동작에 필요한 각종 홀들을 포함할 수 있다. 따라서 롤러 구동부(500) 내부에 히터부(600)의 장착은 용이해지고, 별도의 공간을 필요로 하지 않는다.
이와 같이 히터부(600)를 판형으로 사용함으로, 버퍼 챔버(200) 또는 제1 및 제2 로드락 챔버(110, 120) 내부의 공간을 줄일 수 있고, 이를 통하여 각 챔버 모듈 내부를 대기압과 진공간의 전환하는 것이 용이할 수 있다. 따라서 각 챔버 모듈을 분리/장착하거나 추가하는 경우에도 스퍼터링 시스템(1, 2, 3) 내부를 진공 상태로 전환하거나 진공 상태를 유지하는 것이 용이할 수 있다.
즉, 판형 구조를 가지는 히터부(600)를 사용하여, 진공 상태로 전환하는 것이 용이하기 때문에, 전술한 바와 같이 여러 개의 기판을 연속적으로 증착하고자 할 경우에 필요한 진공 상태로의 전환 시간을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제1 양상을 나타내는 사시도이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제1 양상에 공정 챔버를 추가하는 모습을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제2 양상을 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 개별 공정 챔버의 양상을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제3 양상을 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 시스템의 제3 양상에 추가 공정 챔버를 부착하여 확장하는 모습을 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 챔버를 나타내는 사시도이다.
도 10는 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 챔버의 내부를 단면 방향에서 보여주는 투시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 챔버 내부에 장착된 히터부 및 롤러 구동부의 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
1, 2, 3 : 스퍼터링 시스템, 110 : 제1 로드락 챔버, 120 : 제2 로드락 챔 버, 200 : 버퍼 챔버, 210, 220 : 제1, 제2 버퍼 챔버, 300 : 공정 챔버부, 310, 320, 330, 310a, 320a : 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 공정 챔버, 500 : 롤러 구동부, 600 : 히터부, 900 : 제어부, 910 : 속도 제어부, 920 : 진공 제어부

Claims (9)

  1. 기판의 로딩을 위하여 대기압과 진공간의 전환을 실행할 수 있는 제1 로드락 챔버;
    상기 기판의 언로딩을 위하여 대기압과 진공간의 전환을 실행할 수 있는 제2 로드락 챔버;
    상기 제1 로드락 챔버 및 상기 제2 로드락 챔버 사이에 배치되며, 상기 기판에 박막을 증착하기 위한 스퍼터링 소스가 마련되는 n개의 공정 챔버;
    상기 n개의 공정 챔버와 상기 제1 로드락 챔버 사이, 또는 상기 n개의 공정 챔버와 상기 제2 로드락 챔버 사이에 배치되며, 상기 기판을 가열시키거나 냉각시킬 수 있는 버퍼 챔버; 및
    상기 제1 로드락 챔버, 상기 제2 로드락 챔버, 상기 버퍼 챔버 및 상기 n개의 공정 챔버에 각각 구비되며 상기 기판을 상기 제1 로드락 챔버로부터 상기 제2 로드락 챔버까지 이동시키는 2열로 배치되는 롤러를 구비하는 롤러 구동부; 및
    상기 롤러 구동부를 제어하여 상기 기판의 이동 속도를 조정하는 속도 제어부; 를 포함하되,
    상기 버퍼 챔버에 구비되는 롤러 구동부의 2열로 배치되는 상기 롤러 사이에 배치되며, 상기 2열의 롤러의 직경보다 작은 값의 두께를 가지는 판형 가열부 또는 판형 냉각부를 포함하는 스퍼터링 시스템(단, n은 양의 정수이다).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 롤러 구동부는 박막이 증착되는 동안 상기 기판이 상기 n개의 공정 챔버 내를 상기 제1 로드락 챔버로부터 상기 제2 로드락 챔버 방향으로 이동하도록 하며,
    상기 속도 제어부는 상기 n개의 공정 챔버에 포함된 상기 스퍼터링 소스의 총 개수에 따라 상기 기판의 이동 속도를 조절하여, 상기 기판에 증착되는 박막의 두께를 일정하도록 하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 속도 제어부는 상기 기판의 이동 속도가 상기 n개의 공정 챔버에 구비된 상기 스퍼터링 소스의 총 개수에 비례하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 n개의 공정 챔버 및 상기 버퍼 챔버는 탈부착하도록 모듈화된 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 n개의 공정 챔버에는 포함된 상기 스퍼터링 소스의 총 개수는 복수개이 며,
    복수개의 상기 스퍼터링 소스는 모두 동일한 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 공정 챔버는 복수개이며,
    상기 복수 개의 공정 챔버 사이에 장착되며, 탈부착하도록 모듈화되고, 기판을 가열시키고 기판을 이동시킬 수 있는 롤러 구동부가 포함된 보조 버퍼 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 판형 가열부 또는 판형 냉각부는 FIR(Far Infrared Ray) 장치인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 기판에 박막을 증착하는 동안 상기 n개의 공정 챔버와 상기 버퍼 챔버는 서로 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    서로 연통되어 있는 상기 n개의 공정 챔버와 상기 버퍼 챔버에서 하나의 상 기 기판에 박막이 증착되는 동안, 상기 제1 로드락 챔버에서 다른 기판이 로딩되어 대기압으로부터 진공으로의 전환이 완료되도록 제어하는 진공 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템.
KR1020090067008A 2009-07-22 2009-07-22 스퍼터링 시스템 KR101139421B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090067008A KR101139421B1 (ko) 2009-07-22 2009-07-22 스퍼터링 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090067008A KR101139421B1 (ko) 2009-07-22 2009-07-22 스퍼터링 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110009554A KR20110009554A (ko) 2011-01-28
KR101139421B1 true KR101139421B1 (ko) 2012-04-27

Family

ID=43615231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090067008A KR101139421B1 (ko) 2009-07-22 2009-07-22 스퍼터링 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101139421B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101430653B1 (ko) * 2012-01-31 2014-08-18 주식회사 에스에프에이 박막 증착용 인라인 스퍼터 장치
KR101416588B1 (ko) * 2012-07-23 2014-07-08 주식회사 선익시스템 고진공 챔버 내에서의 기판 가열장치, 이를 포함한 기판 얼라인 장치 및 원적외선을 이용한 가열장치
KR101898871B1 (ko) 2018-02-08 2018-09-14 주식회사 엔바이오니아 흡음 패널의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 흡음 패널

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030016546A (ko) * 2001-08-21 2003-03-03 삼성코닝 주식회사 인라인 스퍼터링 시스템
KR20070117312A (ko) * 2006-06-08 2007-12-12 주성엔지니어링(주) 발열수단을 가지는 트레이 및 이를 이용하는 기판처리장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030016546A (ko) * 2001-08-21 2003-03-03 삼성코닝 주식회사 인라인 스퍼터링 시스템
KR20070117312A (ko) * 2006-06-08 2007-12-12 주성엔지니어링(주) 발열수단을 가지는 트레이 및 이를 이용하는 기판처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110009554A (ko) 2011-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8758513B2 (en) Processing apparatus
KR100692170B1 (ko) 인라인식 유기 일렉트로루미네선스 제조장치
US8137519B2 (en) Sputtering cathode, sputtering apparatus provided with sputtering cathode, film-forming method, and method for manufacturing electronic device
CN102230155B (zh) 可分离式腔体
EP2784176B1 (en) Deposition platform for flexible substrates
KR101139421B1 (ko) 스퍼터링 시스템
CN103972142A (zh) 基板的剥离装置和剥离方法以及电子器件的制造方法
CN102803549A (zh) 薄膜形成装置系统及薄膜形成方法
JP2014007309A (ja) 成膜装置
KR101208020B1 (ko) 스퍼터링 시스템
KR101116707B1 (ko) 연속공정이 가능한 박막형성장치 및 이를 이용한 박막형성방법
KR100667886B1 (ko) 인라인 스퍼터링 시스템
KR101321331B1 (ko) 태양전지용 박막 증착 시스템
JP2008202146A (ja) 縦型化学気相成長装置及び該装置を用いた成膜方法
KR101106153B1 (ko) 박막 태양전지 제조용 플라즈마 처리장치
US20110217467A1 (en) Vacuum processing apparatus and vacuum processing method
KR20130027810A (ko) 오븐 챔버 및 이를 구비하는 제조 장치
CN107978544A (zh) 用于处理晶片的装置和方法
KR101095509B1 (ko) 박막 태양전지 제조용 화학 기상 증착 장치
KR101210533B1 (ko) 박막 태양 전지 제조 장치
JP5602157B2 (ja) バッチ式基板処理装置
JP2004027272A (ja) 薄膜製造装置
KR20120055355A (ko) 인라인 스퍼터링 시스템
KR101336594B1 (ko) 태양전지용 박막 증착장치
KR101022313B1 (ko) 화학 기상 증착 장치의 로드락 챔버 조립체

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: 20150303

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160303

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 8