KR101293129B1 - 스퍼터링장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막(thin film)을 형성하는 스퍼터링장치(sputtering apparatus)에 관한 것으로, 특히 스퍼터링에 의한 박막 증착시, 상기 타겟으로부터 분리된 박막물질이 상기 타겟 상부에 재증착(re-deposition)된 타겟물질로 인해 발생되는 문제점을 해결하고자, 상기 재증착된 타겟물질을 상기 타겟 상부로부터 챔버를 오픈(open)하지 않은 진공상태에서 크리닝(cleaning)할 수 있는 스퍼터링장치를 제공한다.
이로 인하여, 기존의 타겟 상부에 재증착된 타겟물질로 인해 타겟을 완전히 소모시키지 못하고 자주 교체함으로써 공정비용 증가 및 생산효율이 저하되었던 문제점을 해결할 수 있다.
스퍼터, 마그넷, 타겟, 크리닝(cleaning)

Description

스퍼터링장치{Sputtering apparatus}
도 1은 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 마그넷의 자계에 의해 스퍼터링 되는 타겟의 에로젼(erosion)영역을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치를 개략적으로 도시한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
203 : 백킹 플레이트 205 : 음극판
207 : 타겟 209 : 기판이송수단
210 : 더미유리기판 211 : 제 1 가스주입구
213 : 공기배출구 231 : 제 2 가스주입구
233 : 재증착금속 300 : 챔버
400 : 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치
본 발명은 박막(thin film)을 형성하는 스퍼터링장치(sputtering apparatus)에 관한 것으로, 특히 스퍼터링장치의 크리닝(cleaning)방법에 관한 것이다.
최근 본격적인 정보화 시대에 발맞추어 각종 전기적 신호에 의한 대용량의 데이터를 시각적 화상으로 표시하는 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전하였고, 이에 부응하여 경량화, 박형화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(Flat Panel Display device : FPD)로서, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display device : ELD) 등이 소개되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이들 일반적인 평판표시장치는 나란한 두 기판 사이로 고유의 형광 또는 편광물질층을 개재한 형태로, 제조공정의 대부분은 기판을 대상으로 진행되는데, 상기 기판 표면에 소정의 박막을 형성하는 박막증착(deposition)공정, 상기 박막의 선택된 일부를 노출시키는 포토리소그라피(photo lithography)공정, 상기 박막의 노출된 부분을 제거하기 위해 패터닝(patterning) 하는 식각(etching)공정이 수차례 반복되며, 그밖에 세정, 합착, 절단 등의 수많은 공정이 수반된다.
이중에서 박막증착공정은 박막입자를 직접적으로 기판에 충돌 및 흡착시키는 물리적 증착방식의 스퍼터링(sputtering)과, 기판 상부에서 라디컬(radical)의 화학반응을 유도하여 그 반응결과물인 박막입자를 증착 및 흡착시키는 화학적 증착방식의 화학기상증착(Chemical Vapour Deposition : CVD)으로 구분될 수 있는데, 스퍼터링은 구체적인 방식에 따라 클러스터형과 인라인형으로 구분되며, 상기 클러스터형에서 처리대상물인 기판은 수평이송되고, 상기 인라인형에서는 수직에 가깝게 세워진 수직이동을 한다.
도 1은 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
마그네트론(magnetron) 스퍼터링장치는 스퍼터장치(20)의 한예로써, 방전을 이용한 스퍼터링 방법에서 박막의 형성속도를 빠르게 할 수 있고, 이온의 생성효율을 높이는데 유리한 장치이다.
도시한 바와 같이, 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치(20)의 챔버(1)내부에는 기판이송수단(9)에 의해 수직에 가깝게 세워진 기판(10)과, 상기 기판(10)과 마주보며 박막물질인 타겟(7)과, 이를 고정하는 백킹 플레이트(backing plate : 3)로 구성된다.
이때, 상기 챔버(1)벽에는 불활성기체를 챔버(1)내로 주입하기 위한 가스주입구(11)가 구비되며, 상기 챔버(1) 내부를 고 진공으로 만들기 위해 진공펌프와 연결된 공기배출구(13)가 구비된다.
또한, 상기 백킹 플레이트(3)의 배면에는 음극(cathode)판(5)이 구성되고, 상기 음극판(5)의 배면에는 전장을 생성하는 마그넷(magnet : 15)이 구성된다. 이때, 상기 기판(10)은 접지된 상태로 양극(anode) 성질을 갖게 되어, 상기 기판(10) 의 양극과 상기 음극판(5)은 서로 대면되게 된다.
따라서 앞서 언급한 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치(20)를 통한 박막증착공정을 살펴보면, 기판이송수단(9)에 의해 진공으로 조성된 챔버(1)내에 상기 기판(10)이 수직에 가깝게 세워져 이송되어 상기 타겟(7)과 일정한 거리를 두고 위치하고, 가스주입구(11)를 통해 상기 챔버(1)내로 아르곤(Ar)과 같은 불활성기체를 주입한 후 방전을 시켜 플라즈마 상태로 여기시키며 이때, 상기 음극판(5)에 직류전압을 인가하여 상기 타겟(7)에는 음(-)의 고전압이 걸리도록 하여, 상기 이온화된 아르곤기체(Ar+)가 상기 타겟(7)에 충돌하는데 이때, 아르곤기체(Ar+)의 운동에너지가 타겟(7) 표면에 존재하는 원자들에 전달되는데, 이 에너지가 타겟(7)을 구성하는 원자들의 결합에너지보다 크면 타겟원자들인 타겟물질을 타겟(7)으로부터 튀어나오게 하는 스퍼터링 현상이 일어난다.
이때, 상기 타겟(7)으로부터 분리된 타겟물질은 상기 타겟(7) 배면에 위치한 마그넷(15)의 N극과 S극의 자계의 영향으로 인해 전자들의 운동이 직선운동에서 나선운동으로 변형되고, 스퍼터링 과정에서 발생하는 2차 전자들은 상기 타겟(7) 주위에 트랩핑(trapping)되게 된다. 따라서, 타겟(7) 주위의 전자밀도가 증가됨에 따라 아르곤(Ar)가스의 이온화 확률을 높임으로써 상기 스퍼터링 현상이 빠르게 일어나게 된다.
따라서, 상기 기판(10) 상에 빠르게 증착하여 박막을 형성함으로써 박막증착공정이 완료되게 된다.
한편, 상기와 같은 스퍼터링에 의한 박막 증착시, 상기 타겟(7)에서 분리된 타겟물질들은 특정의 방향성을 갖는 것이 아니어서 상기 타겟(7)으로 재증착(re-deposition)되는 경우도 발생하게 되는데, 상기 타겟(7) 상부에 재증착된 타겟물질로 인하여 타겟(7)의 두께가 증가하게 되며, 상기 타겟과 재증착된 타겟물질 간의 응착력이 약화되어 플레이트(flake)가 발생되기도 한다. 이는 기판(10) 상에 증착되는 박막물질에 포함되어 성막불량을 유발할 수 있는 문제점이 된다.
따라서, 스퍼터링장치(20)에 있어서 이물질의 제어는 필수적이며 이의 해결을 위하여 최대한 이물 발생원을 제거시키기 위한 챔버(1)내의 크리닝(cleaning) 공정이 주기적으로 수행된다.
그러나, 상기 크리닝 공정은 진공상태의 챔버(1)내부를 대기압 상태로 조성한 다음 챔버(1) 자체를 오픈(open)한 후 작업자가 직접 물리적으로 크리닝해야 하며 또한, 상기 크리닝 공정이 끝난 후 다시 챔버(1)내를 진공상태로 조성해야 하므로 이는 공정시간이 길어지게 되며, 공정의 효율성이 저하되는 문제점을 갖는다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 진공챔버내에서 타겟 상부에 재증착되는 타겟물질을 효율적으로 크리닝하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 공정시간 단축 및 공정의 효율성 향상을 제 2 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 진공을 유지하기 위한 챔버와; 상기 챔버의 일측에 구성되며, 상기 챔버내부를 진공으로 조성하기 위한 공기배출구와; 상기 챔버의 일측에 구성되며, 상기 챔버내부로 불활성기체를 주입하는 제 1 가스주입구와; 상기 챔버내에 구비되며, 기판을 이송하는 기판이송수단과; 상기 챔버내에 구성되며, 상기 기판에 증착되는 박막물질인 타겟을 고정하는 백킹 플레이트와; 상기 백킹 플레이트의 배면에 구성되며, 직류전압이 인가되는 음극판을 포함하며, 상기 타겟을 크리닝(cleaning)하기 위한 크리닝가스를 주입하기 위한 제 2 가스주입구를 포함하는 스퍼터링장치를 제공한다.
상기 크리닝가스는 제논(Xe) 또는 크립톤(Kr) 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 음극판의 배면에 탈부착이 가능한 마그넷을 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 마그넷은 타겟 상부에 재증착된 타겟물질을 크리닝할 시, 탈착 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 챔버와, 공기배출구 및 제 1 및 제 2 가스주입구와, 타겟과, 백킹 플레이트를 포함하는 스퍼터링장치를 크리닝 하는 방법에 있어서, 진공상태의 챔버내로 기판이송수단을 통해 더미유리기판(dummy glass substrat)을 이송하는 단계와; 가스주입구를 통해 상기 챔버내로 크리닝(cleaning)가스를 주입하는 단계와; 상기 크리닝가스를 이온화하며, 음극(anode)판에 직류전압을 인가하는 단계와; 상기 이온화된 크리닝가스가 타겟을 향해 가속되어, 상기 타겟으로부터 재증착된 타겟물질이 분리되는 단계와; 상기 타겟물질을 상기 더미유리기판 상에 증착하는 단 계와; 상기 타겟물질이 증착된 상기 더미유리기판을 상기 챔버내에서 반출하는 단계를 포함하는 스퍼터링장치 크리닝방법을 제공한다.
상기 더미유리기판을 챔버내로 이송하기 전에 챔버의 배면에 부착된 마그넷을 탈착하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 크리닝가스는 제논(Xe) 또는 크립톤(Kr) 중 선택된 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 크리닝은 일반적인 스퍼터링 박막 증착공정의 공정 소요시간에 비해 1/5 정도의 공정 소요시간이 걸리는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
-제 1 실시예-
본 발명은 챔버를 오픈(open)하지 않은 진공상태에서 타겟 상부에 재증착된 타겟물질을 크리닝(cleaning)할 수 있는 스퍼터링장치를 제공하기 위한 것으로, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치(200)의 챔버(100)내부에는 박막물질인 타겟(107)과, 이를 고정하는 백킹 플레이트(103)가 구성되며, 상기 챔버(100)벽에는 불활성기체를 챔버(100)내로 주입하기 위한 제 1 가스주입구(111)가 구비되며, 상기 챔버(100) 내부를 고 진공으로 만들기 위해 진공펌프와 연결된 공기배출구가(113)가 구비된다.
또한, 상기 백킹 플레이트(103)의 배면에는 음극판(105)이 구성되고, 상기 음극판(105)의 배면에는 전장을 생성하는 마그넷(magnet : 125)이 구성된다.
앞서 전술한 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치(200)는 일반적인 스퍼터링장치와 별반 차이가 없으나, 상기 타겟(107) 상부에는 재증착된 타겟물질(133)이 부착되어 있으며, 상기 타겟물질(133)을 제거하기 위한 가스를 주입하기 위한 제 2 가스주입구(131)가 더욱 구비된다.
상기 제 2 가스주입구(131)를 통해 챔버(100)내부로 주입되는 가스로는 일반적으로 사용되는 아르곤(Ar)과 같은 불활성기체인 8족원소 중에서, 상기 아르곤(Ar) 보다 원자량이 큰 제논(Xe)을 사용하는데, 이때 제논(Xe)가스와 같은 불활성기체인 8족원소 중의 크립톤(Kr)을 사용할 수도 있으나, 상기 크립톤(Kr)은 고가(高價)이기 때문에 제논(Xe)을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
표 1은 상기 제논(Xe)가스와 아르곤(Ar)가스의 질량 및 원자반경을 비교한 표로써,
원자 Ar Xe
원자 번호 18 54
원자 질량(g) 39.95 131.30
원자 반경(㎚) 0.191 0.220
표 1
상기 제논(Xe)이 아르곤(Ar)에 비해 질량 및 원자 반경이 큰 것을 알 수 있는데 이는, 물체의 운동에너지가 질량에 비례하기 때문에 상기 타겟(107)에 상부에 재증착된 타겟물질(133)을 상기 타겟(107)으로부터 분리하기 위해서는 상기 타겟(107)과의 충돌에너지(=운동에너지)가 큰 물질을 사용하는 것이 바람직하므로, 상기 아르곤(Ar) 보다는 제논(Xe)이 상기 타겟(107)과의 충돌에너지가 크다는 것을 알 수 있다.
따라서, 상기 제논(Xe)을 사용하면 아르곤(Ar)을 사용하는 것에 비해 상기 타겟(107)에 재증착된 타겟물질(133)의 분리가 쉽게 이루어지게 된다.
Figure 112006078050910-pat00001
그래프 1
이는 그래프 1의 스퍼터링가스에 따른 스퍼터링의 양을 분석한 그래프를 보면 더욱 자세히 알 수 있는데, 상기 그래프 1의 x축은 타겟으로부터 스퍼터링율(Sputtering yield)을 나타내며, y축은 챔버내부로 주입되는 가스에 따른 원자량을 나타낸다.
따라서, 스퍼터링율(Sputtering yield)은 주입되는 가스의 원자량에 비례하는 것을 알 수 있다. 즉, 챔버(100)내로 주입되는 가스의 원자량이 클수록 타겟(107)으로부터 분리되는 스퍼터링율이 커지게 되는 것이다.
따라서, 상기 타겟(107) 상부에 재증착(re-deposition)된 타겟물질(133)을 크리닝할 시, 불활성기체 중에서 아르곤(Ar)가스에 비해 질량과 원자량이 큰 제논(Xe)가스를 이용하는 것이 더욱 효율적임을 알 수 있다.
이때, 상기 챔버(100)내부로는 기판이송수단(109)에 의해 수직에 가깝게 세워진 더미유리기판(dummy glass substrate : 110)이 이송되어, 상기 크리닝공정으로 인해 상기 타겟(107)으로부터 분리된 타겟물질(133)을 외부로 반출하게 된다.
따라서, 기판이송수단(109)에 의해 진공으로 조성된 챔버(100)내에 상기 더미유리기판(110)이 수직에 가깝게 세워져 이송되어 상기 타겟(107)과 일정한 거리를 두고 위치하고, 제 2 가스주입구(131)를 통해 상기 챔버(100)내로 제논(Xe)가스를 주입한 후 이를 방전시켜 음(-)이온과 양(+)이온이 공존하는 플라즈마상태로 여기시키고, 음극판(105)에 직류전압을 인가하여 타겟(107)에 음(-)의 고전압이 걸리도록 함으로써, 상기 이온화된 제논기체(Xe+)가 상기 타겟(107)에 충돌하는데 이때, 제논기체(Xe+)는 상기 타겟(107)을 향해 수십 KeV 이상의 운동에너지로 상기 타겟(107)을 향해 가속되어 상기 타겟(107)에 부딪히면서 상기 타겟(107)의 상부에 재증착된 타겟물질(133)이 상기 타겟(107)의 표면으로부터 분리되게 된다.
즉, 상기 이온화된 제논기체(Xe+)가 상기 타겟(107)을 향해 가속되는 운동에너지는 상기 타겟(107) 상부에 재증착된 타겟물질(133)과 타겟(107)과의 결합에너지 보다 크기 때문에 상기 타겟(107)상에 재증착된 타겟물질(133)이 상기 타겟(107)의 표면으로부터 분리될 수 있다.
이때, 상기 크리닝공정은 일반적인 기판 상에 박막을 증착하는 스퍼터링 박막 증착공정의 공정 소요시간에 비해 약 1/5 정도의 공정 소요시간으로 진행해야 한다.
이는, 일반적인 스퍼터링 박막증착 공정시 아르곤(Ar)가스를 사용하는 것에 비해 질량 및 원자량이 큰 제논(Xe)기체를 사용하므로 타겟(107)으로부터 분리되는 스퍼터링율이 더욱 커지기 때문이며 또한, 상기 타겟물질(133)과 타겟(107)과의 결합에너지는 상기 타겟(107)을 구성하는 원자들의 결합에너지보다 작으므로, 상기 타겟(107) 상부에 재증착된 타겟물질(133)만을 상기 타겟(107) 표면으로부터 분리하기 위함이다.
이와 같이 타겟(107)으로부터 분리된 타겟물질(133)은 상기 더미유리기판(110) 상에 증착하게 된다.
따라서, 상기 타겟물질(133)이 증착된 더미유리기판(110)을 상기 챔버(100)내에서 반출하게 되면, 상기 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치(200)의 크리닝공정이 완료되게 된다.
한편, 상기 크리닝가스인 제논(Xe)가스를 주입하기 위해 구비되는 제 2 가스주입구(131) 대신 상기 아르곤(Ar)가스를 주입하기 위해 구비되는 제 1 가스주입구(111)를 동시에 사용할 수도 있으나 이는, 기판 상에 박막증착 공정 후 크리닝공정을 진행하기 위해 아르곤(Ar)가스밸브와 연결된 가스주입구에서 상기 아르곤(Ar)가스밸브를 분리한 뒤, 상기 제논(Xe)가스밸브를 조립하여 크리닝공정을 진행한 뒤 다시 아르곤(Ar)가스밸브를 조립해야 하는 불편함이 있으므로, 별도의 제논(Xe)가스 주입구(=제 2 가스주입구 : 131)를 구비하는 것이 바람직하다.
- 제 2 실시예 -
그러나, 앞서 설명한 상기 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치(200)는 상기 제논(Xe)기체가 마그넷(125)의 자계의 영향으로 인하여 상기 타겟(107)의 일정부위에만 충돌하게 되는데, 이는 도 3을 참조하여 좀더 자세하게 설명하도록 하겠다.
도 3은 마그넷의 자계에 의해 스퍼터링 되는 타겟의 침식(erosion)영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 타겟(207)의 배면에 마그넷(225)이 배치하여 상기 타겟(207)의 상부에 점선과 같은 자력선(235)을 발생시킴으로써, 플라즈마의 발생요인이 되는 2차 전자를 자력선(235)으로 둘러싸이는 부분에 트랩핑(trapping)함으로써, 상기 자력선 주위의 전자밀도가 증가시키게 된다. 따라서, 상기 자력선 주위는 제논(Xe)가스의 이온화 확률을 높임으로써 상기 스퍼터링 현상이 빠르게 일어나게 되는데, 이는 상기 자력선(235)의 안측으로 집중되게 되어 상기 스퍼터링된 타겟(207) 위에 상기 자력선(235) 안측으로 국소적인 침식영역(237)이 발생하게 되는 것이다.
즉, 자력선(235)이 형성되는 마그넷(225)의 N극과 S극 사이영역(침식영역)이 다른 영역에 비해 이온화된 제논기체(Xe+)가 더욱 많이 충돌하게 되는 것이다.
따라서, 상기 침식영역(237)에 해당하는 타겟(207) 상부 영역 외의 비침식영역의 타겟(207) 상부에 재증착된 타겟물질(233)은 크리닝이 어렵게 되며, 상기 크리닝공정을 진행하게 되면 상기 침식영역(237)에만 타겟(207)의 소모가 커지게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점은 기판 상에 증착되는 박막두께의 불균일성을 초래하여 박막 특성에 지대한 영향을 끼치게 되며, 특정부위만 침식되고 그 외의 부위는 그대로 있는 상황에서도 어쩔 수 없이 고가의 타겟(207) 전체를 교체해야 하는 경제적 손실을 가져온다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에서는 상기 마그넷(225)을 탈착하고 크리닝공정을 진행하는데, 이에 대해서 도 4를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
이때, 앞서 도 2에 도시한 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치(200)와 동일한 역할을 수행하는 동일요소에 대해서는 동일 도면부호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치(400)의 챔버(300)내부에는 박막물질인 타겟(207)과, 이를 고정하는 백킹 플레이트(203)가 구성되며, 상기 챔버(300)벽에는 불활성기체를 챔버(300)내로 주입하기 위한 제 1 가스주입구(211)와, 크리닝가스를 주입하기 위한 제 2 가스주입구(231)가 구비되며, 상기 챔버(300) 내부를 고 진공으로 만들기 위해 진공펌프와 연결된 공기배출구(213)가 구비된다.
또한, 상기 백킹 플레이트(203)의 배면에는 음극판(205)이 구성된다.
이때, 상기 챔버(300)내부로는 기판이송수단(209)에 의해 수직에 가깝게 세워진 더미유리기판(dummy glass substrate : 210)이 이송되며, 상기 더미유리기판(210)은 접지된 상태로 양극(anode) 성질을 갖게 되어, 상기 더미유리기판(210) 의 양극(+)과 상기 음극판(205)은 서로 대면되게 된다.
따라서, 기판이송수단(209)에 의해 진공으로 조성된 챔버(300)내에 상기 더미유리기판(210)이 수직에 가깝게 세워져 이송되어 상기 타겟(207)과 일정한 거리를 두고 위치하고, 제 2 가스주입구(231)를 통해 상기 챔버(300)내로 제논(Xe)가스를 주입한 후 이를 방전시켜 음(-)이온과 양(+)이온이 공존하는 플라즈마상태로 여기시키고, 음극판(205)에 직류전압을 인가하여 타겟(207)에 음(-)의 고전압이 걸리도록 함으로써, 이온화된 불활성기체인 제논기체(Xe+)를 상기 타겟(207) 쪽으로 가속시킨다. 이때, 상기 타겟(207)에 부딪히면서 상기 타겟(207)상에 재증착된 타겟물질(233)이 상기 타겟(207)의 표면으로부터 분리된다.
이때, 상기 이온화된 제논기체(Xe+)는 상기 타겟(207) 상부에 고르게 충돌되어 상기 타겟(207)으로부터 타겟물질(233)을 분리해 내게 되어 상기 더미유리기판(210) 상에 증착하게 된다.
따라서, 상기 타겟물질(233)이 증착된 더미유리기판(210)을 상기 챔버(300)내에서 반출하게 되면, 상기 인라인형 마그네트론 스퍼터링장치(400)의 크리닝공정이 완료되게 된다.
이때, 상기 마그넷(도 2의 125)은 상기 챔버(300)의 외부에 탈착이 가능하도록 설계되기 때문에, 상기 마그넷(도 2의 125)의 탈부착이 손쉽게 이루어지게 된다.
또한, 상기 인라인형 마그네트론 스퍼터장비(400) 외의 다이오드(diode) 스 퍼터링, 바이어스(bias) 스퍼터링, 고주파(radio frequency) 스퍼터링, 트라이오드(triode) 스퍼터링 등을 사용할 시에는 별도의 마그넷(도 2의 125) 탈착이 없이 챔버(300)내부의 크리닝공정을 진행할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 스퍼터링에 의한 박막 증착시, 상기 타겟(207) 상부에 타겟물질(233)이 재증착 되었을 시, 상기 챔버(300)를 오픈(open)하지 않은 진공상태에서 크리닝(cleaning)함으로써, 공정의 단순화로 인한 공정의 효율성이 향상되는 효과가 있으며, 기존의 타겟(207) 상부에 재증착된 타겟물질(233)로 인해 타겟(207)을 완전시 소모시키지 못하고 자주 교체함으로써 공정비용 증가 및 생산효율이 저하되었던 문제점을 해결할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스퍼터링에 의한 박막 증착시, 상기 타겟 상부에 타겟물질이 재증착되었을 시, 상기 챔버를 오픈(open)하지 않은 진공상태에서 크리닝(cleaning)함으로써, 공정의 단순화로 인한 공정의 효율성이 향상되는 효과가 있으며, 기존의 타겟 상부에 재증착된 타겟물질로 인해 타겟을 완전시 소모시키지 못하고 자주 교체함으로써 공정비용 증가 및 생산효율이 저하되었던 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 진공을 유지하기 위한 챔버와;
    상기 챔버의 일측에 구성되며, 상기 챔버내부를 진공으로 조성하기 위한 공기배출구와;
    상기 챔버의 일측에 구성되며, 상기 챔버내부로 불활성기체를 주입하는 제 1 가스주입구와;
    상기 챔버내에 구비되며, 기판을 이송하는 기판이송수단과;
    상기 챔버내에 구성되며, 상기 기판에 증착되는 박막물질인 타겟을 고정하는 백킹 플레이트와;
    상기 백킹 플레이트의 배면에 구성되며, 직류전압이 인가되는 음극판
    을 포함하며, 상기 타겟을 크리닝(cleaning)하기 위한 크리닝가스를 주입하기 위한 제 2 가스주입구를 포함하며, 상기 크리닝가스는 제논(Xe) 또는 크립톤(Kr) 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 스퍼터링장치.
  2. 삭제
  3. 진공을 유지하기 위한 챔버와;
    상기 챔버의 일측에 구성되며, 상기 챔버 내부를 진공으로 조성하기 위한 공기배출구와;
    상기 챔버의 일측에 구성되며, 상기 챔버 내부로 불활성기체를 주입하는 제 1 가스주입구와;
    상기 챔버 내에 구비되며, 기판을 이송하는 기판이송수단과;
    상기 챔버 내에 구성되며, 상기 기판에 증착되는 박막물질인 타겟을 고정하는 백킹 플레이트와;
    상기 백킹 플레이트의 배면에 구성되며, 직류전압이 인가되는 음극판과;
    상기 음극판의 배면에 위치하며, 탈부착이 가능한 마그넷
    을 포함하며, 상기 타겟을 크리닝(cleaning)하기 위한 크리닝가스를 주입하기 위한 제 2 가스주입구를 포함하며, 상기 마그넷은 상기 타겟 상부에 재증착된 타겟물질을 크리닝할 시 탈착하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링장치.
  4. 삭제
  5. 챔버와, 공기배출구 및 상기 챔버 내부로 불활성기체를 주입하는 제 1 가스주입구와, 크리닝(cleaning)가스를 주입하는 제 2 가스주입구와, 타겟과, 백킹 플레이트를 포함하는 스퍼터링장치를 크리닝 하는 방법에 있어서,
    진공상태의 챔버내로 기판이송수단을 통해 더미유리기판(dummy glass substrat)을 이송하는 단계와;
    상기 제 2 가스주입구를 통해 상기 챔버내로 크리닝(cleaning)가스를 주입하는 단계와;
    상기 크리닝가스를 이온화하며, 음극(anode)판에 직류전압을 인가하는 단계와;
    상기 이온화된 크리닝가스가 타겟을 향해 가속되어, 상기 타겟으로부터 재증착된 타겟물질이 분리되는 단계와;
    상기 타겟물질을 상기 더미유리기판 상에 증착하는 단계와;
    상기 타겟물질이 증착된 상기 더미유리기판을 상기 챔버내에서 반출하는 단계
    를 포함하는 스퍼터링장치 크리닝방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 더미유리기판을 챔버내로 이송하기 전에 챔버의 배면에 부착된 마그넷을 탈착하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링장치 크리닝방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 크리닝가스는 제논(Xe) 또는 크립톤(Kr) 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 스퍼터링장치 크리닝방법.
  8. 삭제
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