KR101209652B1

KR101209652B1 - 스퍼터 장치

Info

Publication number: KR101209652B1
Application number: KR1020100023466A
Authority: KR
Inventors: 정홍기; 유운종; 한경록; 김기찬; 김영민
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2012-12-07
Also published as: KR20110104363A

Abstract

스퍼터 장치가 개시된다. 본 발명의 스퍼터 장치는, 챔버 바디 내에서 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 타겟이 마련되는 회전형 캐소드, 회전형 캐소드로 파워를 공급하는 파워공급부, 및 회전형 캐소드와 파워공급부 사이에 마련되되 파워공급부로부터 회전형 캐소드로 파워를 전달하는 파워전달용 비고체물질을 통해 회전형 캐소드와 파워공급부를 전기적으로 연결시키는 전기연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 회전형 캐소드를 고속을 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라 회전형 캐소드로 안정적인 파워를 공급할 수 있어 증착 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

스퍼터 장치{Apparatus to Sputter}

본 발명은, 스퍼터 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게, 회전형 캐소드를 고속을 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라 회전형 캐소드로 안정적인 파워를 공급할 수 있어 증착 품질을 향상시킬 수 있는 스퍼터 장치에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 평판디스플레이나 반도체는 박막 증착(Deposition), 식각(Etching) 등의 다양한 공정을 거쳐 제품으로 출시된다.

다양한 공정 중에서 특히 박막 증착 공정은, 증착의 중요한 원칙에 따라 크게 두 가지로 나뉜다.

하나는 화학적 기상 증착(Chemical Vapor deposition, CVD)이고, 다른 하나는 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition, PVD)이며, 이들은 현재 공정의 특성에 맞게 널리 사용되고 있다.

화학적 기상 증착은, 외부의 고주파 전원에 의해 플라즈마(Plasma)화 되어 높은 에너지를 갖는 실리콘계 화합물 이온(ion)이 전극을 통해 샤워헤드로부터 분출되어 기판 상에 증착되도록 하는 방식이다.

이에 반해, 스퍼터 장치로 대변될 수 있는 물리적 기상 증착은, 플라즈마 내의 이온에 충분한 에너지를 걸어주어 타겟에 충돌되도록 한 후에 타겟으로부터 튀어나오는, 즉 스퍼터되는 타겟 원자가 기판 상에 증착되도록 하는 방식이다.

물론, 물리적 기상 증착에는 전술한 스퍼터(Sputter) 방식 외에도 이-빔(E-Beam), 이베퍼레이션(Evaporation), 서멀 이베퍼레이션(Thermal Evaporation) 등의 방식이 있기는 하지만, 이하에서는 스퍼터링 방식의 스퍼터 장치를 물리적 기상 증착라 하기로 한다.

종래의 스퍼터 장치는, 스퍼터 방식의 공정이 진행되는 챔버 바디와, 챔버 바디 내에서 증착 위치에 놓인 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 스퍼터 소스로서의 타겟을 구비한다.

타겟은 챔버 바디 내부에 마련된 캐소드에 연결되는데, 외부로부터 공급되는 파워에 의해 캐소드가 음전압이 되면 캐소드에 연결된 타겟이 스퍼터링(Sputtering)되며 기판 상에 박막 증착이 이루어진다.

종래 스퍼터 장치의 캐소드는 평면 형태의 캐소드가 주를 이루었으나, 최근에 들어서는 캐소드가 회전축을 기준으로 360ㅀ 회전 가능한 회전형 캐소드가 개발되어 회전 캐소드의 사용이 점차 증가하고 있다.

타겟을 스퍼터링(Sputtering)하기 위해 캐소드가 음전압이 되려면 파워공급부를 통해 캐소드로 파워가 공급되어야 한다. 따라서 캐소드와 파워공급부는 전기적으로 연결되어야 하며, 이때는 통상적으로 금속 접합이 이용된다.

한편, 평면형 캐소드는 고정 구조체이기 때문에 평면형 캐소드와 파워공급부를 금속접합에 의해 상호간 전기적으로 연결시키는 데에는 큰 문제가 되지 않았으나, 캐소드가 평면형 캐소드에서 회전형 캐소드로 변경되는 경우 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 회전형 캐소드와 파워공급부 간의 접합부 영역에서의 금속마찰 접촉으로 인해 회전형 캐소드를 고속으로 회전시키기 어려우며, 회전형 캐소드로 파워가 공급되는 과정에서 전기적 아킹 또는 노이즈 발생의 우려가 높아 안정적으로 파워를 공급하기 어려운 문제점이 있다.

둘째, 고효율 박막태양전지 생산을 위한 박막증착 또는 미세 회로패턴 구성을 위한 TFT 등의 고정에는 RF와 같은 고주파수의 파워 공급이 필요한데, 종래와 같은 방식으로 회전형 캐소드와 파워공급부를 연결시키는 방법으로는 파워공급의 한계로 증착속도 및 안전성 등이 떨어져 증착 품질이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 회전형 캐소드를 고속을 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라 회전형 캐소드로 안정적인 파워를 공급할 수 있어 증착 품질을 향상시킬 수 있는 스퍼터 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 챔버 바디 내에서 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 타겟이 마련되는 회전형 캐소드; 상기 회전형 캐소드로 파워를 공급하는 파워공급부; 및 상기 회전형 캐소드와 상기 파워공급부 사이에 마련되되 상기 파워공급부로부터 상기 회전형 캐소드로 파워를 전달하는 파워전달용 비고체물질을 통해 상기 회전형 캐소드와 상기 파워공급부를 전기적으로 연결시키는 전기연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치에 의해 달성된다.

상기 파워전달용 비고체물질은 전기 전도성을 갖는 액체일 수 있다.

상기 액체는 수은일 수 있다.

상기 전기연결부는, 상기 회전형 캐소드의 일측 둘레면에 결합되며, 내부에 상기 파워전달용 비고체물질이 수용되고 상기 파워공급부와 연결되는 수용하우징; 및 상기 수용하우징과 상기 회전형 캐소드의 둘레면 사이를 기밀 유지시키는 기밀유지부재를 포함할 수 있다.

상기 기밀유지부재는 비전도성 오링(O-ring)일 수 있다.

상기 회전형 캐소드는, 자기장을 발생시키는 마그네트 유닛; 상기 마그네트 유닛의 외부를 둘러싸는 캐소드 백킹 플레이트; 및 상기 캐소드 백킹 플레이트와 연결되어 상기 캐소드 백킹 플레이트를 회전시키는 캐소드 회전축을 포함할 수 있다.

상기 캐소드 백킹 플레이트와 상기 캐소드 회전축 사이에 마련되어 상기 캐소드 백킹 플레이트와 상기 캐소드 회전축을 결합시키는 백킹튜브를 더 포함할 수 있다.

상기 캐소드 회전축의 일측에 마련되어 상기 캐소드 백킹 플레이트를 냉각 시키는 냉각부를 더 포함하고, 상기 냉각부는 상기 캐소드 백킹 플레이트의 내부로 연통되어 냉각수가 유입되는 냉각수 유입로; 및 상기 냉각수 유입로 유입된 냉각수가 상기 캐소드 백킹 플레이트를 냉각시킨 후 배출되는 냉각수 배출로를 포함할 수 있다.

상기 캐소드 회전축에 연결되어 상기 캐소드 회전축과 상기 캐소드 백킹 플레이트의 회전을 위한 회전 동력을 제공하는 회전동력 제공부를 더 포함할 수 있다.

상기 회전형 캐소드는 상기 캐소드 백킹 플레이트와 상기 캐소드 회전축의 일영역은 상기 챔버 바디 내부에 배치되고, 상기 캐소드 회전축의 나머지 영역은 상기 챔버 바디의 외부에 배치될 수 있다.

상기 챔버 바디의 외부에 마련되어 상기 챔버 바디의 외부로 노출되는 상기 캐소드 회전축 영역을 보호하는 회전축 하우징을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명에 따르면, 회전형 캐소드를 고속을 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라 회전형 캐소드로 안정적인 파워를 공급할 수 있어 증착 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터 장치의 구조도이다.
도 2는 도 1의 A-A'의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 B부분을 확대 도시한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스퍼터 장치의 구조도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도면 대비 설명에 앞서, 이하에서 설명될 기판이란 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 평면디스플레이 기판이거나 아니면 태양전지용 기판, 혹은 반도체 웨이퍼 기판일 수 있는데, 이하에서는 별도의 구분 없이 기판이라는 용어로 통일하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터 장치의 구조도이고, 도 2는 도 1의 A-A'의 단면을 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 B부분을 확대 도시한 확대도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 스퍼터 장치는, 챔버 바디(110, chamber body)와, 챔버 바디(110) 내에 마련되어 기판을 이송 가능하게 지지하는 기판 이송 지지부(130)와, 챔버 바디(110)의 상부 영역에 마련되어 기판 이송 지지부(130) 상에서 증착 위치에 놓인 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 스퍼터 소스(sputter source)로서의 타겟(T)이 마련되는 회전형 캐소드(140)와, 회전형 캐소드(140)의 일측에 마련되어서 회전형 캐소드(140)로 파워를 공급하는 파워공급부(160)와, 회전형 캐소드(140)와 파워공급부(160) 사이에 마련되어 회전형 캐소드(140)와 파워공급부(160)를 전기적으로 연결시키는 전기연결부(170)를 포함한다.

챔버 바디(110)는 외관 벽체를 형성하는 부분으로서 증착 공정 시 그 내부는 밀폐되고 고진공 상태를 유지한다. 이를 위해, 챔버 바디(110)의 하부 영역에는 게이트 밸브(111)가 마련되고, 게이트 밸브(111) 영역에는 진공 펌프(112)가 마련된다. 이에, 게이트 밸브(111)가 개방된 상태에서 진공 펌프(112)로부터의 진공압이 발생되면 챔버 바디(110)의 내부는 고진공 상태를 유지할 수 있다.

챔버 바디(110)의 일측벽에는 챔버 바디(110)의 내부로 기판이 인입되는 기판입구(113a)가 형성되고 챔버 바디(110)의 타측벽에는 챔버 바디(110)로부터의 기판이 인출되는 기판출구(113b)가 형성된다. 기판입구(113a)와 기판출구(113b)에도 별도의 게이트 밸브가 마련될 수 있다.

챔버 바디(110)의 상부 영역에는 타겟(T)이 마련된 회전형 캐소드(140)과 마그네트 유닛(150) 영역을 외부에서 둘러싸는 형태로 챔버 바디(110)와 결합되는 커버(114)가 마련된다.

본 실시예의 경우, 챔버 바디(110) 내에 두 개의 회전형 캐소드(140)와 마그네트 유닛(150)이 마련되고 있으므로 커버(114)는 회전형 캐소드(140)와 마그네트 유닛(150)이 위치된 두 군데의 영역에서 챔버 바디(110)의 상부로 솟은 형태를 취한다.

이 경우, 커버(114)들은 리드(115, lid)에 의해 상호 기밀하게 연결된다. 물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없으므로 회전형 캐소드(140)와 마그네트 유닛(150)은 하나씩 마련될 수도 있다.

기판 이송 지지부(130)는 챔버 바디(110) 내의 중앙 영역에 배치되어 기판을 지지함과 동시에 기판입구(113a)로 인입된 기판을 기판출구(113b)로 이송시키는 역할을 한다.

기판 이송 지지부(130)는 롤러로 적용될 수 있는데, 통상 챔버 바디(110)의 내부가 고온 상태를 유지한다는 점을 감안할 때 기판 이송 지지부(130)는 내열성 및 내구성이 우수한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

이러한 기판 이송 지지부(130)의 하부 영역에는 기판 이송 지지부(130) 상에 놓인 기판을, 특히 기판의 증착면을 가열하는 히터(131)가 마련된다. 히터(131)는 타겟(T)으로부터 제공되는 증착 물질이 기판에 잘 증착될 수 있도록 기판을 수백도 이상으로 가열하는 역할을 한다. 이러한 히터(131)는 기판의 전면을 골고루, 또한 급속으로 가열할 수 있도록 기판의 사이즈와 유사하거나 그보다 큰 사이즈를 가질 수 있다.

회전형 캐소드(140)에 마련되는 타겟(T)은 챔버 바디(110)의 상부 영역에 마련되어 기판 이송 지지부(130) 상에서 증착 위치에 놓인 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 스퍼터 소스(sputter source)의 역할을 한다.

통상적으로 타겟(T)과 마그네트 유닛(150) 영역이 음극(cathode)을 형성하고 기판 영역이 양극(anode)을 형성한다. 따라서 본 실시예에서 타겟(T)은 챔버 바디(110) 내부에 마련된 회전형 캐소드(140)에 장착되어 마련되므로 회전형 캐소드(140)도 음극을 형성하고 회전형 캐소드(140)와 타겟(T), 그리고 마그네트 유닛(150) 영역 모두 음극(cathode)이 형성되면 타겟(T)은 하부 영역의 기판을 향해 증착 물질을 제공한다.

한편, 마그네트 유닛(150)은 타겟(T)이 마련되는 회전형 캐소드(140)의 내부에 마련된다. 다시 말해 타겟(T)이 회전형 캐소드(140)의 외측면에 마련되는 반면 마그네트 유닛(150)은 회전형 캐소드(140)의 내부에 배치되어 기판과의 사이에 증착을 위한 자기장(미도시)을 발생시키는 역할을 한다.

회전형 캐소드(140)는 전술한 바와 같이 타겟(T)과 마그네트 유닛(150) 영역이 음극(cathode)을 형성하도록 파워를 공급하는 파워공급부(160)가 일측에 마련되고, 이 때 회전형 캐소드(140)와 파워공급부(160) 사이에 회전형 캐소드(160)와 파워공급부(160)를 전기적으로 연결시킬 수 있는 전기연결부(170)가 마련된다.

회전형 캐소드(140)는 자기장을 발생시키는 마그네트 유닛(150)의 외부를 둘러싸는 캐소드 백킹 플레이트(141)와, 캐소드 백킹 플레이트(141)의 일측에서 캐소드 백킹 플레이트(141)와 연결되어 캐소드 백킹 플레이트(141)를 회전시키는 캐소드 회전축(143)을 포함한다.

캐소드 백킹 플레이트(141)는 마그네트 유닛(150)을 둘러싸며 내부에 충분한 공간이 형성될 정도의 크기를 갖는 원통형으로 형성되는데, 이와 같이 본실시예에서는 캐소드 백킹 플레이트(141)가 원통형으로 형성되나 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수 있다.

그리고 캐소드 백킹 플레이트(141)를 회전시키는 캐소드 회전축(143)은 캐소드 백킹 플레이트(141)와 결합되기 위해 캐소드 백킹 플레이트(141)와 대응되는 형태로 형성되는 것이 보통이므로 본 실시예에서 캐소드 회전축(143)도 원통형으로 형성된다.

캐소드 백킹 플레이트(141)와 캐소드 회전축(143) 사이에는 백킹튜브(145)가 더 마련되는데, 백킹튜브(145)는 캐소드 백킹 플레이트(141)와 캐소드 회전축(143)을 결합시킨다.

회전형 캐소드(140)의 챔버 바디(110)내 배치 상태를 살펴보면, 캐소드 백킹 플레이트(141)와 백킹튜브(145)에 의해 결합된 캐소드 회전축(143)의 일부 영역만 챔버 바디(110) 내부에 수용되고, 챔버 바디(110) 내부에 수용되지 않은 캐소드 회전축(143)의 다른 영역은 별도로 마련된 회전축 하우징(180) 내부에 수용되어 챔버 바디(110) 외부에 배치된다.

회전축 하우징(180)에 수용되는 캐소드 회전축(143)에는 캐소드 회전축(143)과 캐소드 회전축(143)과 결합한 캐소드 백킹 플레이트(141)가 회전을 할 수 있도록 회전 동력을 제공하는 회전동력 제공부(181)가 마련되어 회전동력 제공부(181)가 회전축 하우징(180)에 수용된 캐소드 회전축(143)의 일측에 연결된다.

한편, 마그네트 유닛(150)과 캐소드 백킹 플레이트(141), 그리고 타겟(T)이 음극(cathode)을 형성하기 위해 마련되는 파워공급부(160)는 회전형 캐소드(140)의 캐소드 회전축(143)에 마련되는데, 이와 같이 파워공급부(160)도 회전동력 제공부(181)와 마찬가지로 회전축 하우징(180)에 수용되는 캐소드 회전축(143)에 마련되는 것이다.

그리고 전술한 바와 같이, 파워공급부(160)와 캐소드 회전축(143)을 전기적으로 연결시키는 전기연결부(170)는 캐소드 회전축(143)의 회전 시 파워공급부(160)와 회전되는 캐소드 회전축(143) 사이에서 전기적 아킹이나 노이즈가 발생되는 것을 방지하며 파워를 전달하기 위해 파워전달용 비고체물질을 포함한다.

특히 파워공급부(160)에서 공급되는 파워는 고주파수를 갖는 RF나 DC 전원이 사용되기 때문에 캐소드 회전축(143)의 회전에도 전기적 아킹이나 노이즈가 발생되는 것을 방지할 수 있는 비고체 물질이 사용되고, 파워전달용 비고체물질은 전기 전도성이 높은 액체를 사용하는데, 본 실시예에서 파워전달용 비고체물질은 수은을 사용한다.

전기연결부(170)를 좀 더 자세히 살펴보면, 전기연결부(170)는 회전형 캐소드(140)의 캐소드 회전축(143) 특히 회전축 하우징(180)에 수용된 캐소드 회전축(143)의 일측 둘레면에 결합되며 그 내부에 파워전달용 비고체물질 즉, 수은이 수용되어 파워공급부(160)와 연결되는 수용하우징(171)과, 수용하우징(171)과 회전형 캐소드(140)의 캐소드 회전축(143)의 둘레면 사이를 기밀 유지시키는 기밀유지부재(173)를 포함한다.

전기연결부(170)의 수용하우징(171)은 캐소드 회전축(143)이 회전을 하기 때문에 용접 등을 이용한 고정을 하지 않고, 작업자에 의해 수용하우징(171)이 캐소드 회전축(143)으로부터 착탈 가능할 수 있게 결합되며 수용하우징(171)의 내부에 수용되는 파워전달용 비고체물질 즉, 수은이 외부로 새어나가는 것을 방지하도록 기밀유지부재(173)를 이용해 기밀을 유지한다.

기밀유지부재(173)로 캐소드 회전축(143)이 회전 시 기밀유지부재(173)와 캐소드 회전축(143) 사이에서 전기적 아킹이나 노이즈가 발생되는 것을 방지할 수 있는 비전도성 오링(O-ring)이 사용될 수 있다.

그리고 캐소드 백킹 플레이트(141)와 마그네트 유닛(150), 그리고 타겟(T)이 파워공급부(160)로부터 공급받은 파워에 의해서 음극(cathode)을 형성하면서 고주파수의 파워 공급으로 인해 고온이 되는 것을 방지할 수 있도록 캐소드 백킹 플레이트(141)를 냉각시키는 냉각부(183)가 캐소드 회전축 하우징(180)에 수용된 캐소드 회전축(143)의 일측에 마련된다.

냉각부(183)는 외부로부터 유입되는 냉각수가 캐소드 백킹 플레이트(141)의 내부로 유입될 수 있도록 캐소드 회전축(143)에서부터 캐소드 백킹 플레이트(141)로 연통된 냉각수 유입로(183a)와, 캐소드 백킹 플레이트(141)를 냉각시킨 냉각수가 다시 외부로 배출되기 위한 냉각수 배출로(183b)를 포함한다.

이러한 구성을 갖는 스퍼터 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1과 같이 장치의 조립이 세팅되고 나면, 챔버 바디(110)의 기판입구(113a)를 통해 기판이 유입되어 기판 이송 지지부(130) 상의 증착 위치로 배치되고 증착 공정이 개시된다. 즉 챔버 바디(110) 내로 예컨대 아르곤(Ar) 가스가 충진되고, 챔버 바디(110)는 그 내부가 밀폐되면서 고진공을 유지한다.

이 상태에서 파워공급부(160)로부터 회전형 캐소드(140)에 음극 전압이 가해지면, 타겟(T)으로부터 방출된 전자들이 아르곤(Ar) 가스와 충돌하여 아르곤(Ar) 가스가 이온화된다.

이 때 회전형 캐소드(140)가 회전을 하고 있어도 파워공급부(160)는 전기전도성이 높은 수은을 이용한 전기연결부(170)를 통해 캐소드 회전축(143)에 전기적으로 연결되기 때문에 전기적 아킹이나 노이즈의 발생이 일어나는 것을 방지하고 회전형 캐소드(140)가 고속회전을 할 수 있다

그리고 이온화된 아르곤(Ar) 가스는 전위차에 의해 타겟(T) 방향으로 가속되어 타겟(T)의 표면과 충돌하게 되고, 이때 타겟(T) 원자, 즉 증착 물질이 타겟(T)으로부터 발생되어 기판의 증착면에 떨어지면서 기판의 증착 공정이 진행된다.

증착 공정이 완료되면, 챔버 바디(110) 내의 진공이 해제되고 기판출구(113b)가 열리면서 기판출구(113b)를 통해 기판이 취출되고, 다시 새로운 기판이 기판입구(113a) 쪽으로 유입되어 증착 공정을 진행하게 된다.

이와 같이, 본실시예를 따르면, 스퍼터 장치의 회전형 캐소드(140)에 비고체물질을 포함한 전기연결부(170)를 이용하여 회전형 캐소드(140)와 파워공급부(160) 사이에서 전기적 아킹이나 노이즈의 발생문제를 해결할 수 있고, 전기적 아킹이나 노이즈 문제가 해결됨으로써 회전형 캐소드의 고속 회전이 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.

또한 고주파수의 파워를 안정적으로 공급함으로써 스퍼터 소스(Sputter source)로서의 다양한 타겟 물질을 스퍼터 공정에 이용할 수 있어 보다 우수한 박막 특성을 가지는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스퍼터 장치의 구조도이다.

도 4의 경우에는 회전형 캐소드(240)와 회전형 캐소드(240)에 마련되는 타겟(T)이 각각 하나씩 마련되는 스퍼터 장치에 관한 도면이다. 따라서 회전형 캐소드(240)와 타겟(T)의 구성외에 다른 구성에는 차이가 없기 때문에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 제2 실시예에 의해 발생될 수 있는 효과 또한 제1 실시예에 의해 발생되는 효과와 상이하지 않으므로 제2 실시예에 대한 효과에 대한 설명도 생략하기로 한다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

110: 챔버 바디 111: 게이트 밸브
112: 진공 펌프 130: 기판 이송 지지부
131: 히터 140: 회전형 캐소드
141: 캐소드 백킹 플레이트 143: 캐소드 회전축
145: 백킹튜브 150: 마그네트 유닛
160: 파워공급부 170: 전기연결부
171: 수용하우징 173: 기밀유지부재
180: 하우징 181: 회전동력 제공부
183: 냉각부

Claims

챔버 바디 내에서 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 타겟이 마련되는 회전형 캐소드;
상기 회전형 캐소드로 파워를 공급하는 파워공급부; 및
상기 회전형 캐소드와 상기 파워공급부 사이에 마련되되 상기 파워공급부로부터 상기 회전형 캐소드로 파워를 전달하는 파워전달용 비고체 물질을 통해 상기 회전형 캐소드와 상기 파워공급부를 전기적으로 연결시키는 전기연결부를 포함하며,
상기 전기연결부는,
상기 회전형 캐소드의 일측 둘레면에 결합되며, 내부에 상기 파워전달용 비고체물질이 수용되고 상기 파워공급부와 연결되는 수용하우징; 및
상기 수용하우징과 상기 회전형 캐소드의 둘레면 사이를 기밀 유지시키는 기밀유지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제1항에 있어서,
상기 파워전달용 비고체물질은 전기 전도성을 갖는 액체인 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제2항에 있어서,
상기 액체는 수은인 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
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제1항에 있어서,
상기 기밀유지부재는 비전도성 오링(O-ring)인 것을 특징으로 파는 스퍼터 장치.
제1항에 있어서,
상기 회전형 캐소드는,
자기장을 발생시키는 마그네트 유닛;
상기 마그네트 유닛의 외부를 둘러싸는 캐소드 백킹 플레이트; 및
상기 캐소드 백킹 플레이트와 연결되어 상기 캐소드 백킹 플레이트를 회전시키는 캐소드 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제6항에 있어서,
상기 캐소드 백킹 플레이트와 상기 캐소드 회전축 사이에 마련되어 상기 캐소드 백킹 플레이트와 상기 캐소드 회전축을 결합시키는 백킹튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제6항에 있어서,
상기 캐소드 회전축의 일측에 마련되어 상기 캐소드 백킹 플레이트를 냉각 시키는 냉각부를 더 포함하고,
상기 냉각부는 상기 캐소드 백킹 플레이트의 내부로 연통되어 냉각수가 유입되는 냉각수 유입로; 및
상기 냉각수 유입로 유입된 냉각수가 상기 캐소드 백킹 플레이트를 냉각시킨 후 배출되는 냉각수 배출로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제6항에 있어서,
상기 캐소드 회전축에 연결되어 상기 캐소드 회전축과 상기 캐소드 백킹 플레이트의 회전을 위한 회전 동력을 제공하는 회전동력 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제6항에 있어서,
상기 회전형 캐소드는 상기 캐소드 백킹 플레이트와 상기 캐소드 회전축의 일영역은 상기 챔버 바디 내부에 배치되고, 상기 캐소드 회전축의 나머지 영역은 상기 챔버 바디의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제10항에 있어서,
상기 챔버 바디의 외부에 마련되어 상기 챔버 바디의 외부로 노출되는 상기 캐소드 회전축 영역을 보호하는 회전축 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.