KR101275924B1

KR101275924B1 - 스퍼터링 장치, 그 구동 방법 및 이를 이용한 패널 제조방법

Info

Publication number: KR101275924B1
Application number: KR1020060045490A
Authority: KR
Inventors: 임태현; 유환규; 윤병한
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사; 엘지전자 주식회사; 주식회사 아바코
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2013-06-14
Also published as: US20070278091A1; US20120006266A1; US8052850B2; US8741116B2; KR20070112508A; TW200801217A; TWI354710B; CN101092687B; CN101092687A

Abstract

본 발명의 스퍼터링 장치는, 기판이 안착된 서셉터와 이에 대향 배치된 다수의 타겟 장치를 포함한다. 각 타겟 장치는 회전이 가능하다. 각 타겟 장치는 기판의 중심부와 이에 인접한 기판의 주변부에 대향 배치된다.

따라서 본 발명은 가능한 적은 수의 타겟 장치가 요구되므로 비용을 절감할 수 있고, 타겟 장치의 개수가 줄어듦에 따라 전체 사이즈가 줄어들게 되며, 나아가 각 타겟 장치가 회전함에 따라 보다 더 균일하게 박막을 형성할 수 있으므로 균일성에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

스퍼터링 장치, 회전, 쉬프트, 타겟, 균일성

Description

스퍼터링 장치, 그 구동 방법 및 이를 이용한 패널 제조 방법{Sputtering apparatus, driving method thereof and method of manufacturing a panel using the same}

도 1은 일반적인 스퍼터링 장치를 상면에서 본 단면도.

도 2는 타겟 입자의 진행 방향을 도시한 도면.

도 3은 기판상에 형성된 박막의 형상을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 평면도.

도 5a 및 도 5b는 도 4의 A-A'라인 및 B-B라인을 따라 절단한 단면도.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 평면도.

도 7a 및 도 7b는 도 6의 A-A'라인 및 B-B라인을 따라 절단한 단면도.

도 8은 도 6의 본 발명의 제2 실시예에 따라 각 서브 타겟 장치가 회전하는 모습을 도시한 도면.

도 9는 도 6의 본 발명의 제2 실시예에 따라 각 서브 타겟 장치가 서로 반대 방향으로 회전하는 모습을 도시한 도면.

도 10은 도 6의 본 발명의 제2 실시예에 따라 각 서브 타겟 장치가 랜덤하게 회전하는 모습을 도시한 도면.

도 11은 도 6의 본 발명의 제2 실시예에 따라 각 서브 타겟 장치가 회전과 동시에 쉬프트하는 모습을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21, 22, 23, 24, 25: 타겟 장치

26a, 26b, 26c, 26d: 축 27: 기판

본 발명은 처리 장치에 관한 것으로, 특히 대면적 기판을 용이하게 처리할 수 있는 스퍼터링 장치, 그 구동 방법 및 이를 이용한 패널 제조 방법에 관한 것이다.

반도체 소자용 웨이퍼나 LCD(liquid crystal display device) 및 PDP(plasma display panel)과 같은 디스플레이용 패널 즉, 처리될 기판은 성막공정 및 에칭공정과 같은 다수의 처리공정을 반복적으로 수행하여 제조된다. 각 처리 공정은 대응되는 처리 장치에 의해 수행된다. 이 중에서, 박막을 형성하기 위해 사용된 스퍼터링 장치는 반도체 소자나 디스플레이용 패널을 제조하기 위해서 빠뜨릴 수 없는 필수적인 장치이다.

도 1은 일반적인 스퍼터링 장치를 상면에서 본 단면도이다. 도 1에서, 일반적인 스퍼터링 장치는 서셉터(susceptor, 2)와 다수의 타겟 장치(target device, 4)가 서로 배향 배치되어 구성된다.

상기 서셉터(2) 상에는 처리될 기판(substrate, 1)이 안착된다. 또한, 상기 서셉터(2)로 소정의 양(+) 전압이 공급된다.

상기 타겟 장치(4)는 상기 서셉터(2) 또는 기판(1)에 대향되어 동일 면상에 일렬로 다수개가 배치된다. 상기 타겟 장치(4) 사이의 폭(w2)은 상기 기판(1)에 균일하게 타겟 입자가 증착되도록 하기 위해 매우 조밀하게 된다. 예컨대, 상기 타겟 장치(4)의 폭(w2)은 상기 타겟 장치(4)의 폭(w1)보다도 좁아질 수 있다. 따라서 타겟 장치(4)들은 매우 조밀한 간격(w2)을 가지고 상기 서셉터(2)에 대향되도록 배치된다.

상기 각 타겟 장치(4)는 타겟(5), 베이킹 플레이트(baking plate, 6) 및 마그네트(7)로 구성된다. 따라서 다수의 타겟 장치(4)에 의해 다수의 타겟(5), 다수의 베이킹 플레이트(6) 및 다수의 마그네트(7)가 구비된다.

상기 타겟(5)에는 음(-) 전압이 공급되며, 상기 타겟(5)이 이온의 충돌에 의해 타겟 입자가 방출된다.

상기 베이킹 플레이트(6)는 상기 타겟(5)을 지지하는 동시에 타겟(5)의 온도를 상온으로 일정하게 유지하여 준다. 따라서 상기 베이킹 플레이트(6)의 전면, 즉 상기 서셉터(2)에 대향하는 면상에 상기 타겟(5)이 고정 배치된다.

상기 베이킹 플레이트(6)의 후면에는 상기 타겟(5)과 상기 서셉터(2) 사이의 내부 공간(8)에서 플라즈마 방전을 도와주는 전자들이 포집되도록 유도하는 마그네트(7)가 배치된다.

상기 타겟(5)과 상기 서셉터(2) 사이의 내부 공간(8)에는 플라즈마 방전을 위한 불활성 가스(예컨대, Ar 가스)가 채워진다.

상기와 같이 구성된 스퍼터링 장치의 동작을 살펴보면, 상기 서셉터(2)와 상기 타겟(5)에 소정의 고전압을 인가하면, 상기 내부 공간(8)에 채워진 Ar 가스가 Ar⁺이온으로 이온화되면서 플라즈마가 발생된다. 이와 같이 발생된 플라즈마는 상기 마그네트(7)의 자기장에 의해 더 많은 전자들이 포집됨으로써, 고밀도 플라즈마가 될 수 있다. 고밀도 플라즈마 영역에는 이온화된 Ar⁺이온들이 포함된다. 고밀도 플라즈마의 경계와 음(-) 전압이 걸린 타겟(5) 사이에는 소정의 전위차가 발생하게 되고, 이러한 전위차에 의해 상기 고밀도 플라즈마에 포함된 Ar+이온들이 상기 전위차의 에너지만큼 가속되어 상기 타겟(5)에 충돌된다. 이와 같은 충돌에 의해 상기 타겟(5)으로부터 타겟 입자가 방출되어 상기 기판(1) 상에 증착된다.

최근 들어, 처리할 기판이 대형화되면서, 이러한 기판을 처리하기 위한 스퍼터링 장치 또한 대형화되고 있다.

특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(1)이 대형화되면 될수록 타겟 장치(4)의 개수 또한 증가하게 되므로, 스퍼터링 장치의 비용이 증가되는 문제점이 있었다. 또한, 이와 같이 타겟 장치(4)의 개수가 증가함에 따라 스퍼터링 장치의 사이즈 또한 증가하게 된다. 상기 기판(1)의 에지 영역에도 균일한 타겟 입자가 증착되 도록 하기 위해, 통상 기판의 폭(d1)보다 상기 다수의 타겟 장치(4)의 전체 폭(d2)이 더 크게 된다. 이러한 경우, 더더욱 스퍼터링 장치의 사이즈가 증가하게 되어, 결국, 스퍼터링 장치의 점유 면적이 증가되는 문제점이 있었다.

상기 다수의 타겟 장치(4)는 외벽이나 지지부 등에 단단히 고정되게 되어 상하좌우로 쉬프트되거나 회전되지 않게 된다. 이에 따라, 상기 각 타겟(5)으로부터 방출된 타겟 입자는 주로 대향하는 기판(1)에 증착하게 된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 타겟(5)은 그 타겟(5)의 전방에 있는 Ar+ 이온들에 의해 충돌된다. 그리고 이러한 충돌에 의해 상기 타겟(5)으로부터 방출된 타겟 입자는 약간 퍼지면서 대향된 기판(1) 상에 증착되게 된다. 이러한 경우, 인접한 타겟(5)의 경계에 대향된 기판(1)에는 인접한 타겟(5) 모두로부터 방출된 타겟 입자가 증착되게 된다. 따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 인접한 타겟(5)의 경계에 대향된 기판(1)의 제1 영역(p1)이 타겟(5) 자체에 대향된 기판(1)의 제2 영역(p2)에 비해 더 많은 타겟 입자가 증착되게 된다. 결국, 상기 기판(1) 상에 형성된 박막(9)은 균일하지 않고 울퉁불퉁 형태를 가지게 된다.

상기 스퍼터링 장치에 의해 기판(1) 상에 박막(9)을 형성하는 경우, 균일하지 않은 박막(9)이 형성되게 되고, 이로부터 제조된 반도체 소자나 디스플레이용 패널은 동작 특성이나 화질 특성이 저하될 수 있다.

따라서 본 발명은 전체 사이즈를 줄일 수 있는 스퍼터링 장치, 그 구동 방법 및 이를 이용한 패널 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 비용을 줄일 수 있는 스퍼터링 장치, 그 구동 방법 및 이를 이용한 패널 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 균일성을 확보할 수 있는 스퍼터링 장치, 그 구동 방법 및 이를 구비한 패널 제조 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 스퍼터링 장치는, 기판이 안착되는 서셉터; 및 상기 기판에 대향되어 배치되고, 회전 가능한 다수의 타겟 장치를 포함하고, 상기 다수의 타겟 장치는 상기 기판의 중심부와 이에 인접한 상기 기판의 주변부에 대향 배치된다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 기판이 안착되는 서셉터와 상기 기판의 중심부와 이에 인접한 주변부에 대향 배치된 다수의 타겟 장치를 포함하는 스퍼터링 장치의 구동 방법은, 제1 구간 동안 상기 기판에 평행한 소정의 축을 중심으로 제1 방향으로 상기 각 타겟 장치를 회전하는 단계; 및 제2 구간 동안 상기 축을 중심으로 제2 방향으로 상기 각 타겟 장치를 회전하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 기판이 안착되는 서셉터와 상기 기판의 중심부와 이에 인접한 주변부에 대향 배치된 다수의 타겟 장치를 포함하는 스퍼터링 장치를 이용한 패널 제조 방법은, 처리될 기판을 상기 서셉터 상에 안착하는 단계; 상기 각 타겟 장치를 상기 기판에 평행한 소정의 축을 중심으로 회전하는 단계; 및 상기 회전된 각 타겟 장치를 이용하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 A-A'라인 및 B-B라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 4, 도 5a 및 도 5b에서, 본 발명의 스퍼터링 장치는 서셉터(미도시)와 상기 서셉터에 대향 배치된 다수의 타겟 장치(21 내지 25)를 포함하여 구성된다. 상기 서셉터에는 기판(27)이 안착되고 양(+) 전압이 공급된다. 상기 각 타겟 장치(21 내지 25)는 타겟, 베이킹 플레이트 및 마그네트를 포함한다. 상기 타겟은 타겟 입자가 방출되고 음(-) 전압이 공급되고, 상기 베이킹 플레이트는 상기 타겟의 온도를 상온으로 일정하게 유지하여 주며, 상기 마크네트는 고밀도 플라즈마의 형성을 유도하여 준다. 상기 타겟, 상기 베이킹 플레이트 및 상기 마그네트는 이미 상세히 설명한 바 있으므로 설명의 편의를 위해 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 상기 타겟 장치는 중심부에 배치되어 고정된 제1 타겟 장치(21)와, 상기 제1 타겟 장치(21)에 인접하여 배치되어 회전 가능한 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)를 포함한다. 상기 제1 내지 제5 타겟 장치(21 내지 25)는 동일 평면상에 배치될 수 있다. 필요에 따라 상기 제1 타겟 장치(21)도 회전될 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1 타겟 장치(21)는 제1 구간 동안에는 좌우 방향으로 회전되고 제2 구간 동안에는 상하 방향으로 회전될 수 있다.

이하의 설명에서는 상기 제1 타겟 장치(21)는 회전되지 않는 것으로 한정하여 설명한다. 하지만, 상기 제1 타겟 장치(21)가 회전되는 것 또한 본 발명의 권리 범위인 것은 자명하다.

상기 제1 내지 제5 타겟 장치(21 내지 25)는 일 방향으로 길게 연장된 직사각형 형태로 배치된다. 이는 하나의 일 실시예에 불과하며, 필요에 따라, 상기 제1 내지 제5 타겟 장치(21 내지 25)는 정사각형 형태를 가질 수도 있고, 직사각형 형태를 가지되 모서리가 라운드 형상을 가질 수도 있다.

예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 가로 방향보다는 세로 방향이 더 큰 기판을 처리하기 위한 스퍼터링 장치의 경우, 장 방향으로 길게 연장된 직사각형 형태를 갖는 제1 타겟 장치(21)가 가로 방향으로 배치되고, 장 방향으로 길게 연장된 직사각형 형태를 갖는 제2 및 제3 타겟 장치(22, 23)가 상기 제1 타겟 장치(21)의 좌우측에 세로 방향으로 배치되며, 장 방향으로 길게 연장된 직사각형 형태를 갖는 제4 및 제5 타겟 장치(24, 25)가 상기 제1 타겟 장치(21)의 상하측에 가로 방향으로 배치된다. 상기 제1 타겟 장치(21)는 외부의 어떠한 고정 수단(미도시)에 고정되어 회전이 불가능하므로 축이 존재하지 않는다. 이에 반해, 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)는 회전 가능하므로, 각각 소정의 축(26a 내지 26d)을 가진다. 이러한 경우, 상기 축(26a 내지 26d)은 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)의 장 방향을 따라 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)에 구비될 수 있다. 따라서 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)는 상기 축(26a 내지 26d)을 중심으로 회전될 수 있다. 이때, 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)는 상기 축(26a 내지 26d)을 중심으로 무작정 회전되는 것이 아니라 일정 범위 이내에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 예컨대, 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)는 0°~45° 범위에서 회전될 수 있다. 따라서 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)는 시계 방향으로 0°~45° 범위로 회전되고, 반시계 방향으로 0°~45° 범위로 회전될 수 있다.

상기 축(26a 내지 26d)은 상기 기판(27)으로부터 소정 간격 이격되어 상기 기판(27)에 대해 평행하게 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25) 각각에 설치될 수 있다. 상기 간격은 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)와 상기 기판(27) 간의 거리를 의미한다.

위에서는 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)가 장 방향으로 길게 연장된 직사각형 형태를 가지므로, 장 방향으로 따라 상기 축(26a 내지 26d)이 형성될 수 있지만, 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)가 정사각형 형태를 가지는 경우에는 장 방향이 존재하지 않으므로 상기 축(26a 내지 26d)을 정의하기가 용이하지 않게 된다.

따라서 본 발명은 상기 축(26a 내지 26d)을 다음과 같이 정의하고자 한다. 즉, 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)가 직사각형 또는 정사각형을 가짐에 관계없이, 상기 제1 타겟 장치(21)의 좌우측에 배치된 제2 및 제3 타겟 장치(22, 23)는 세로 방향으로 상기 축(26a, 26b)이 설치되고, 상기 제1 타겟 장치(21)의 상하측에 배치된 제4 및 제5 타겟 장치(24, 25)는 가로 방향으로 상기 축(26c, 26d)이 설치된다. 따라서 상기 제2 및 제3 타겟 장치(22, 23)에 설치된 상기 축(26a, 26b)은 좌우 방향으로 회전되는데 반해, 상기 제4 및 제5 타겟 장치(24, 25)에 설치된 상기 축(26c, 26d)은 상하 방향으로 회전되게 된다. 상기 좌우 방향과 상기 상하 방향은 모두 시계 방향과 반시계 방향으로 귀결될 수 있다.

가로 방향으로 제1 내지 제3 타겟 장치(21 내지 23)는 제1 타겟 장치(21)의 길이(a), 상기 제2 타겟 장치(22)의 폭(b), 상기 제3 타겟 장치(23)의 폭(c), 상기 제1 타겟 장치(21)와 상기 제2 타겟 장치(22) 간의 간격(d)과 상기 제1 타겟 장치(21)와 상기 제3 타겟 장치(23) 간의 간격(e)을 가지도록 배치된다. 아울러, 가로 방향으로 제1 내지 제3 타겟 장치(21 내지 23)의 전체 폭(f)을 가지도록 배치된다.

세로 방향으로 제1, 제4 및 제5 타겟 장치(21, 24, 25)는 상기 제1 타겟 장치(21)의 폭(h), 상기 제4 타겟 장치(24)의 폭(i), 상기 제5 타겟 장치(25)의 폭(j), 상기 제1 타겟 장치(21)와 상기 제4 타겟 장치(24) 간의 간격(k)과, 상기 제1 타겟 장치(21)와 상기 제5 타겟 장치(2) 간의 간격(l)을 가지도록 배치된다. 아울러, 가로 방향으로 제1, 제4 및 제5 타겟 장치(21, 24, 25)의 전체 폭(m)을 가지도록 배치된다.

상기 기판(27)은 가로 방향으로 제1 사이즈(g)를 가지고 세로 방향으로 제2 사이즈(n)를 가진다.

이러한 경우, 가로 방향으로 기판(27)의 전체 사이즈(g)보다 상기 각 타겟 장치(21 내지 23)의 전체 폭(f)이 더 작고, 세로 방향으로 기판(27)의 전체 사이즈(n)보다 상기 각 타겟 장치(21, 24, 25)의 전체 폭(m)이 더 작아지게 된다. 또한, 가로 방향으로 제2 타겟 장치(22)의 폭(b)은 상기 제1 타겟 장치(21)와 상기 제2 타겟 장치(22) 간의 간격(d)보다 작고, 제3 타겟 장치(23)의 폭(c)은 상기 제1 타겟 장치(21)와 상기 제3 타겟 장치(23)의 간격(e)보다 작다. 세로 방향으로 제4 타겟 장치(24)의 폭(i)은 상기 제1 타겟 장치(21)와 상기 제4 타겟 장치(24) 간의 간격(k)보다 작고, 제5 타겟 장치(25)의 폭(j)은 상기 제1 타겟 장치(21)와 상기 제5 타겟 장치(25) 간의 간격(l)보다 작다.

이러한 배치는 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)가 회전됨으로써 가능하다. 즉, 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)가 회전됨으로써, 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)에 대향되지 않는 기판의 영역까지 충분하게 타겟 입자가 형성될 수 있으므로, 기판(27) 사이즈(g, n)보다 각 타겟 장치(21 내지 25)의 전체 폭(f, m)을 더 작게 할 수 있고, 각 타겟 장치(21 내지 25) 간의 간격(d, e, k, l)보다 각 타겟 장치(21 내지 25)의 폭(b, c, i, j)을 더 작게 할 수 있다.

이하의 설명에서는 상기 타겟 장치(21 내지 25)가 직사각형 형태를 가지는 것으로 한정하여 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않음은 자명하다.

상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)는 소정의 축(26a 내지 26d)을 중심으로 양 방향 즉 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전된다. 상기 축(26a 내지 26d)은 각각 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)의 장 방향을 따라 상기 기판(27)에 평행하게 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)에 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)는 제1 구간 동안 시계 방향으로 회전되고 제2 구간 동안 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이와 같은 동작은 교대로 반복적으로 수행될 수 있다. 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)가 시계 방향으로 회전됨에 따라 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)의 타겟으로부터 방출된 타겟 입자가 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)에 대향된 기판(27)의 영역의 우측 영역 상에 증착되고, 반대로 반시계 방향으로 회전됨에 따라 상기 타겟 입자가 상기 기판(27)의 영역의 좌측 영역 상에 증착될 수 있다.

이와 같이 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)가 회전됨에 따라, 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)에 대향되지 않은 기판(27)의 영역까지도 충분하게 균일한 박막이 형성될 수 있다.

따라서 기판(27)의 사이즈(g, n)보다 각 타겟 장치(21 내지 25)의 전체 폭(f, m)을 더 작게 배치하고 또한 각 타겟 장치(21 내지 25) 간의 간격(d, e, k, l)을 각 타겟 장치(21 내지 25)의 폭(b, c, i, j)보다 크게 배치할 수 있으므로, 타겟 장치의 개수가 줄어들게 되어 비용이 절감되고 타겟 장치의 전체 폭(f, m)이 줄어들게 되어 스퍼터링 장치의 전체 부피가 감소하게 되어 점유 면적을 줄일 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 4의 A-A'라인 및 B-B라인을 따라 절단한 단면도이다.

본 발명의 제2 실시예는 기본적으로 본 발명의 제1 실시예와 유사하다. 다만, 본 발명의 제2 실시예서는 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)가 각각 다수의 타겟 장치(22a 내지 22c, 23a 내지 23c, 24a 내지 24c, 25a 내지 25c)를 포함한다. 예컨대, 제2 타겟 장치(22)는 다수의 타겟 장치(22a 내지 22c)를 포함하고, 제3 타겟 장치(23)는 다수의 타겟 장치(23a 내지 23c)를 포함하고, 제4 타겟 장치(24)는 다수의 타겟 장치(24a 내지 24c)를 포함하며, 제5 타겟 장치(25)는 다수의 타겟 장치(25a 내지 25c)를 포함한다.

도 6, 도 7a 및 도 7b에서, 제1 타겟 장치(21)는 하나이지만, 필요에 따라 상기 제1 타겟 장치(21)는 다수의 타겟 장치를 포함할 수 있다. 각 타겟 장치(22 내지 25)에는 도시되지 않은 축이 설치되어, 상기 축을 중심으로 회전될 수 있다. 상기 제1 타겟 장치(21)가 회전되는 경우, 상기 제1 타겟 장치(21)에도 축이 설치될 수 있다.

상기 제1 타겟 장치(21)에 포함된 다수의 타겟 장치는 고정되어 회전이 되지 않고, 상기 제2 내지 제5 타겟 장치(22 내지 25)에 각각 포함된 다수의 타겟 장치(22a 내지 22c, 23a 내지 23c, 24a 내지 24c, 25a 내지 25c)는 회전될 수 있다.

설명의 편의를 위해 제3 타겟 장치(23)에 포함된 다수의 타겟 장치에 한정하여 본 발명의 상세한 실시예들을 설명한다. 하지만, 설명되지 않은 제2, 제4 및 제5 타겟 장치(22, 24, 25)도 상기 제3 타겟 장치(23)와 동일하게 동작됨을 주목할 필요가 있다.

상기 제3 타겟 장치(23)에 포함된 다수의 타겟 장치를 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)라 명명한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)는 동일한 방향성을 가지고 동일한 각으로 회전될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)는 제1 구간 동안 모두 시계 방향으로 제1 회전각(α) 만큼 회전되고, 제2 구간 동안 모두 반시계 방향으로 제2 회전각(β) 만큼 회전될 수 있다. 상기 제1 회전각(α)과 상기 제2 회전각(β)은 동일한 것이 바람직하다. 상기 제1 회전각(α)과 상기 제2 회전각(β)은 동일해야, 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)에 대향된 기판(27)의 영역의 좌우측 영역에 균일한 박막이 형성될 수 있기 때문이다.

상기 제1 회전각(α)과 상기 제2 회전각(β)은 0~45° 범위를 가질 수 있다. 상기 제1 회전각(α)과 상기 제2 회전각(β)이 45°를 초과할 경우, 인접된 타겟 장치에 의해 방해를 받을 수 있어, 균일한 박막 형성을 저해할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)는 서로 간에 반대 반향으로 회전될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 서브 타겟 장치(31a)는 시계 방향으로 제1 회전각(α)만큼 회전되고, 상기 제2 서브 타겟 장치(31b)는 반시계 방향으로 제2 회전각(β)만큼 회전되고, 상기 제3 서브 타겟 장치(31c)는 시계 방향으로 제1 회전각(α)만큼 회전되고, 상기 제4 서브 타겟 장치(31d)는 반시계 방향으로 제2 회전각(β)만큼 회전되며, 상기 제5 서브 타겟 장치(31e)는 시계 방향으로 제1 회전각(α)만큼 회전될 수 있다. 상기 제1 회전각(α)과 상기 제2 회전각(β)은 동일한 것이 바람직하다. 상기 제1 회전각(α)과 상기 제2 회전각(β)은 0~45° 범위를 가질 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)가 랜덤한 방향으로 랜덤한 회전각으로 회전될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 타겟 장치(31a)는 시계 방향으로 제1 회전각(α1)만큼 회전되고, 제2 서브 타겟 장치(31b)는 시계 방향으로 제2 회전각(α2)만큼 회전되고, 제3 서브 타겟 장치(31c)는 반시 계 방향으로 제3 회전각(β1)만큼 회전되고, 제4 서브 타겟 장치(31d)는 시계 방향으로 제4 회전각(α3)만큼 회전되며, 제 5 서브 타겟 장치(31e)는 반시계 방향으로 제5 회전각(β2)만큼 회전될 수 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)는 회전되는 동시에 쉬프트될 수 있다. 예를 들어, 제1 구간 동안 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)는 좌측 방향으로 쉬프트되는 동시에 회전됨으로써, 상기 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)에 대향된 기판(27)의 좌측 영역에 타겟 입자를 균일하게 증착할 수 있다. 이어서, 제2 구간 동안 상기 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)는 우측 방향으로 쉬프트되는 동시에 회전됨으로써, 상기 제1 내지 제5 서브 타겟 장치(31a 내지 31e)에 대향된 기판(27)의 우측 영역에 타겟 입자를 균일하게 증착할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 타겟 장치가 회전되도록 함으로써, 기판 사이즈 대비 전체 타겟 장치의 폭을 상대적으로 작게 하여 전체적인 사이즈를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 타겟 장치가 회전되도록 함으로써, 전체 타겟 장치의 폭이 상대적으로 작아짐에 따라 타겟 장치의 개수가 줄어들게 되어 비용이 절감될 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 기판의 중심부와 이에 인접한 기판의 주변부, 예컨 대, 좌측 영역, 우측 영역, 상측 영역 및 하측 영역에 대향되어 다수의 타겟 장치가 배치된다. 이러한 경우, 기판의 주변부에 대향 배치된 다수의 타겟 장치는 회전될 수 있다. 따라서 기판의 좌우상하측의 모든 에지 영역에 균일한 박막을 형성함으로써, 균일성을 획기적으로 향상시켜 고 신뢰성을 가질 수 있다.

아울러, 본 발명에 의하면, 각 타겟 장치로부터 방출된 타겟 입자가 기판에 균일하게 형성됨으로써, 기판의 균일성을 확보할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

기판이 안착되는 서셉터; 및

상기 기판에 대향되어 배치되고, 회전 가능한 다수의 타겟 장치를 포함하고,

상기 다수의 타겟 장치는 상기 기판의 중심부와 이에 인접한 좌측 영역, 우측 영역, 상측 영역 및 하측 영역에 대향 배치되고,

상기 좌측 영역 및 상기 우측 영역 중 적어도 하나의 영역에 배치된 타겟 장치는 제1 축을 중심으로 좌우 방향으로 제1 회전각으로 회전되고,

상기 상측 영역 및 상기 하측 영역 중 적어도 하나의 영역에 배치된 타겟 장치는 제2 축을 중심으로 상하 방향으로 제2 회전각으로 회전되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 다수의 타겟 장치는 동일 평면상에 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판의 중심부에 대향되어 제1 타겟 장치가 배치되고, 상기 중심부에 인접한 상기 기판의 주변부에 대향되어 제2 내지 제5 타겟 장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
삭제
제4항에 있어서, 상기 제1 내지 제5 타겟 장치는 각각 다수의 서브 타겟 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 회전각은 0° 내지 45° 범위인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 회전각은 0° 내지 45° 범위인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 각 타겟 장치는 시계 방향과 반시계 방향으로 교대로 회전되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 축은 상기 각 타겟 장치의 장축 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 회전각과 상기 제2 회전각은 동일한 각을 갖는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제6항에 있어서, 상기 다수의 서브 타겟 장치 각각은 서로 간에 반대 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제13항에 있어서, 상기 제1 회전각은 0° 내지 45° 범위인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제13항에 있어서, 상기 제2 회전각은 0° 내지 45° 범위인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제6항에 있어서, 상기 다수의 서브 타겟 장치 각각은 랜덤한 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제16항에 있어서, 상기 다수의 서브 타겟 장치 각각은 랜덤한 회전각을 가지고 회전되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수의 타겟 장치의 전체 폭은 상기 기판의 사이즈보다 작은 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 타겟 장치 각각의 폭은 상기 각 타겟 장치 간의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판의 중심부에 대향되어 제1 타겟 장치가 배치되고, 상기 좌측 영역에 대향되어 제2 타겟 장치가 배치되고, 상기 우측 영역에 대향되어 제3 타겟 장치가 배치되고, 상기 상측 영역에 대향되어 제4 타겟 장치가 배치되며, 상기 하측 영역에 대향되어 제5 타겟 장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제20항에 있어서, 상기 제1 타겟 장치는 고정되고

상기 제2 및 제3 타겟 장치는 제1 축을 중심으로 좌우 방향으로 제1 회전각으로 회전되고,

상기 제4 및 제5 타겟 장치는 제2 축을 중심으로 상하 방향으로 제2 회전각으로 회전되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
삭제
제1항, 제3항, 제4항, 제6항 및 제8항 내지 제21항의 어느 한 항에 의한 타겟 장치를 포함하는 스퍼터링 장치에 있어서,

제1 구간 동안 상기 기판에 평행한 상기 제1 축을 중심으로 좌우 방향으로 상기 각 타겟 장치를 회전시키는 단계; 및

제2 구간 동안 상기 제2 축을 중심으로 상하 방향으로 상기 각 타겟 장치를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치의 구동 방법.
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제23항에 있어서, 상기 각 단계는, 상기 기판에 평행하게 쉬프트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치의 구동 방법.
제1항, 제3항, 제4항, 제6항 및 제8항 내지 제21항의 어느 한 항에 의한 타겟 장치를 포함하는 스퍼터링 장치를 이용한 패널 제조 방법에 있어서,

처리될 기판을 상기 서셉터 상에 안착하는 단계;

상기 각 타겟 장치를 상기 기판에 평행한 상기 제1 축을 중심으로 좌우 방향으로 회전시키고 그리고 상기 제2 축을 중심으로 상하 방향으로 회전시키는 단계; 및

상기 회전된 각 타겟 장치를 이용하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 제조 방법.
삭제
제31항에 있어서, 상기 회전 단계는,

상기 각 타겟 장치를 상기 기판에 대해 수평 방향으로 쉬프트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 제조 방법.
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