KR101344220B1

KR101344220B1 - 스퍼터 장치

Info

Publication number: KR101344220B1
Application number: KR1020130073936A
Authority: KR
Inventors: 염정훈; 신호식; 김재용
Original assignee: 주식회사 케이시엠시
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2013-12-23

Abstract

스퍼터 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치는, 지면으로부터 이격되어 배치되는 베이스모듈과, 베이스모듈 상에 탑재되며 진공압력이 제공되는 진공챔버모듈을 구비하는 공정챔버유닛; 스퍼터 공정이 진행되는 대상물이 배치되며 스퍼터 공정이 진행 가능토록 바이어스 파워와 열이 제공되는 지그홀더모듈을 구비하며, 지그홀더모듈이 베이스모듈 상에 승강 및 회전 가능하게 마련되는 기판홀더유닛; 지그홀더모듈에 상대회전 가능토록 기판홀더유닛의 내부에 탑재되어 대상물을 가열하는 히터모듈과, 히터모듈에 파워를 제공하는 히터파워모듈을 구비하는 히팅유닛; 지그홀더모듈에 바이어스 파워를 인가하도록 베이스모듈에 승강 가능하게 탑재되는 바이어스 파워유닛; 및 지그홀더모듈을 승강 및 회전시키도록 베이스모듈의 하부에 마련되는 승강 및 회전 구동유닛을 포함한다.

Description

스퍼터 장치{SPUTTER APPARATUS}

본 발명은, 스퍼터 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버 내로 로딩된 기판에 대해 스퍼터 방식으로 타겟의 소스물질을 증착할 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 있다.

종래의 스퍼터 장치는, 히터에 의해 가열되는 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 스퍼터 소스(sputter source)로서의 타겟이 일측에 마련되는 캐소드를 구비한다. 이때의 캐소드는 고정된 타입의 평면형 캐소드이며, 챔버의 상부벽 또는 하부벽에 고정된다.

최근에는 그 일면에만 타겟이 결합되는 위치 고정된 타입의 평면형 캐소드 대신에 회전이 가능한 회전형 캐소드를 적용함으로써 증착 공정에 있어서의 사용 효율 및 생산성을 높일 수 있도록 하는 기술이 개발되어 있다.

이러한 기술은 이전처럼 타겟을 빈번하게 교체하는데 따른 제반적인 로스(loss)를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 원가를 감소시킬 수 있고, 무엇보다도 증착 공정에 있어서의 사용 효율 및 생산성을 높일 수 있다.

이러한 회전형 캐소드를 적용할 경우, 다양한 장점이 있음에도 불구하고 현재까지 개발된 스퍼터 장치는, 기존의 평면형 캐소드를 회전형 캐소드로 대체하는 정도에 지나지 않아 충분한 박막 퀄리티 및 생산성을 제공하기에는 역부족이었다.

대한민국특허청 공개특허 제2011-0014567호

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기존의 스퍼터 장치보다 스퍼터에 필요한 각종 기능이 컴팩트화된 구조로 제공되어 충분한 박막 퀄리티 및 생산성을 제공할 수 있는 스퍼터 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 지면으로부터 이격되어 배치되는 베이스모듈과, 상기 베이스모듈 상에 탑재되며 진공압력이 제공되는 진공챔버모듈을 구비하는 공정챔버유닛; 스퍼터 공정이 진행되는 대상물이 배치되며 상기 스퍼터 공정이 진행 가능토록 바이어스 파워와 열이 제공되는 지그홀더모듈을 구비하며, 상기 지그홀더모듈이 상기 베이스모듈 상에 승강 및 회전 가능하게 마련되는 기판홀더유닛; 상기 지그홀더모듈에 상대회전 가능토록 상기 기판홀더유닛의 내부에 탑재되어 상기 대상물을 가열하는 히터모듈과, 상기 히터모듈에 파워를 제공하는 히터파워모듈을 구비하는 히팅유닛; 상기 지그홀더모듈에 바이어스 파워(bias power)를 인가하도록 상기 베이스모듈에 승강 가능하게 탑재되는 바이어스 파워유닛; 및 상기 지그홀더모듈을 승강 및 회전시키도록 상기 베이스모듈의 하부에 마련되는 승강 및 회전 구동유닛을 포함하는 스퍼터 장치가 제공될 수 있다.

상기 기판홀더유닛은, 상기 베이스모듈에 승강가능하게 결합되되, 상기 지그홀더모듈에 상대 회전가능하게 결합되며, 상기 히터파워모듈이 상기 베이스모듈을 통과하여 상기 히터모듈에 연결되도록 배치되는 중공 형상의 원통승강모듈; 및 상기 지그홀더모듈을 감싸도록 배치되되, 상기 지그홀더모듈에 상대 회전가능하게 결합되며, 상기 바이어스 파워유닛을 감싸서 상기 바이어스 파워의 외부 유출을 차단하는 파워쉴드모듈(power shield module)을 포함할 수 있다.

상기 기판홀더유닛은, 상기 승강 및 회전 구동유닛의 회전력을 전달받아 상기 지그홀더모듈을 구동시키도록 상기 원통승강모듈과 상기 파워쉴드모듈 사이에 배치되는 지그구동모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 지그구동모듈은, 상기 파워쉴드모듈의 내부에서 상기 바이어스 파워유닛의 상부에 결합되되, 상기 지그홀더모듈과 상기 파워쉴드모듈을 상대 회전가능하게 결합시키는 외부 베어링; 상기 원통승강모듈의 상부에 결합되되, 상기 지그홀더모듈과 상기 원통승강모듈을 상대 회전가능하게 결합시키는 내부 베어링; 및 상기 승강 및 회전 구동유닛의 회전력을 전달받도록 상기 외부 베어링과 상기 내부 베어링 사이에 배치되어 상기 지그홀더모듈을 회전시키는 지그구동기어를 포함할 수 있다.

상기 지그구동모듈은, 상기 바이어스 파워유닛으로부터 상기 내부 베어링 측을 통한 상기 바이어스 파워의 누전을 차단하도록 상기 외부 베어링과 상기 내부 베어링 사이에 배치되며, 상기 지그구동기어의 회전력을 상기 지그홀더모듈 측으로 전달하도록 상기 지그구동기어에 결합되는 환형 형상의 바이어스 인슐레이터를 더 포함할 수 있다.

상기 내부 베어링은, 상기 원통승강모듈의 상부에 상호 이격되어 한 쌍으로 배치되되, 상기 한 쌍의 내부 베어링 중 하부에 배치되는 내부 베어링이 상기 지그구동기어에 결합되며, 상부에 배치되는 내부 베어링이 상기 바이어스 인슐레이터에 결합되며, 상기 외부 베어링의 내주부는 상기 바이어스 인슐레이터의 상부와 상기 지그홀더모듈의 하부에 결합되며, 상기 외부 베어링의 외주부는 상기 바이어스 파워유닛의 상부에 결합될 수 있다.

상기 한 쌍의 내부 베어링 사이에는, 상기 원통승강모듈을 감싸도록 배치되어 상기 한 쌍의 베어링 사이의 상호 이격거리를 유지하는 환형 형상의 이격부재가 배치될 수 있다.

상기 지그홀더모듈은, 상기 대상물이 배치되는 지그 플레이트; 상기 파워쉴드모듈의 내부에서 상기 히팅유닛을 감싸도록 배치되되, 상기 지그 플레이트를 지지하도록 상기 지그 플레이트에 결합되는 지지원통; 및 상기 지지원통의 하부에 결합되되, 상기 외부 베어링에 결합되는 하부홀더블록을 포함할 수 있다.

상기 히팅유닛은, 상기 지지원통의 내부에서 상기 히터모듈을 감싸도록 상기 원통승강모듈의 상부에 결합되며, 방열기능을 갖는 방열모듈; 및 상기 방열모듈의 내부에서 상기 히터모듈의 하부에 결합되되, 냉각수가 공급되는 냉각수 모듈을 포함할 수 있다.

상기 히터파워모듈은, 상기 원통승강모듈의 내부에 상하 방향으로 배치되는 복수의 제1 히터파워부재; 상기 복수의 제1 히터파워부재의 각 상단부에 결합되되, 상기 방열모듈 상에 배치되는 복수의 제2 히터파워부재; 및 상기 복수의 제2 히터파워부재의 각 단부에 결합되되, 상기 냉각수 모듈을 통과하여 상기 히터모듈에 결합되는 제3 히터파워부재를 포함할 수 있다.

상기 히터파워모듈은, 상기 원통승강모듈의 상단부에 배치되되, 상기 제1 히터파워부재의 상부를 감싸서 절연하는 제1 절연부재; 및 상기 방열모듈과 상기 제2 히터파워부재 사이에 배치되어 절연하는 제2 절연부재를 더 포함할 수 있다.

상기 방열모듈은, 상기 원통승강모듈의 상단부에 결합되는 방열 베이스; 및 상기 방열 베이스에 결합되되, 상기 냉각수 모듈을 감싸도록 배치되는 원통 형상의 방열부재를 포함할 수 있다.

상기 냉각수 모듈은, 상기 히터모듈의 하부에 배치되며, 상기 냉각수가 공급되어 순환되는 냉각블록; 상기 냉각블록을 지지하도록 상기 방열모듈 상에 결합되되, 상기 냉각블록에 상기 냉각수를 공급하도록 마련되는 냉각관 블록; 및 상기 원통승강모듈에 상하 방향으로 배치되되, 상기 냉각관 블록으로 연결되는 복수의 냉각수 출입라인을 포함할 수 있다.

상기 히팅유닛은, 상기 원통승강모듈에 상하 방향으로 배치되되, 상기 냉각블록에 연결되어 상기 냉각블록 내부의 온도를 측정할 수 있도록 마련되는 열전모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 승강 및 회전 구동유닛은, 상기 베이스모듈로부터 이격되어 상기 원통승강모듈의 하부에 결합되는 승강블록; 상기 승강블록으로부터 하방으로 이격되도록 상기 베이스모듈에 결합되는 승강베이스; 상기 베이스모듈과 상기 승강베이스를 결합시키며, 상기 베이스모듈에 대한 상기 승강블록의 승강운동을 안내하는 승강가이드; 상기 승강블록을 승강시키도록 상기 승강블록에 결합되되, 상단부가 상기 베이스모듈에 회전 가능하게 결합되는 스크류모듈; 및 상기 승강베이스에 배치되되, 상기 스크류모듈을 작동시키도록 상기 스크류모듈에 연결되는 승강구동모터를 포함할 수 있다.

상기 회전 및 승강 구동유닛은, 상기 지그구동기어에 기어 결합되도록 상기 베이스모듈 상에서 상기 파워쉴드모듈의 내부로 배치되는 회전구동기어; 상기 회전구동기어를 회전시키도록 상기 승강블록에 회전 가능하게 결합되는 회전 구동축; 및 상기 회전 구동축에 연결되도록 상기 승강블록에 결합되는 회전구동모터를 더 포함할 수 있다.

상기 바이어어스 파워유닛은, 상기 승강블록으로부터 상기 베이스모듈을 관통하여 상기 파워쉴드모듈의 하부로 배치되되, 상기 외부 베어링에 결합되는 바이어스 파워모듈; 및 상기 베이스모듈을 관통하여 승강 가능하게 배치되되, 상기 바이어스 파워모듈이 내부에 배치되며, 상단부가 상기 파워쉴드모듈의 하단부에 결합되며, 하단부가 상기 승강블록에 결합되는 바이어스 승강모듈을 포함할 수 있다.

상기 바이어스 파워모듈은, 상기 외부 베어링의 외주부에 결합되는 환형의 상부 바이어스부재; 및 상기 바이어스 승강모듈에 상하 방향으로 배치되되, 상기 상부 바이어스부재에 결합되며, 외부전원이 연결되는 하부 바이어스부재를 포함할 수 있다.

상기 베이스모듈과 상기 승강블록 사이에서 배치되되, 상기 원통승강모듈, 상기 회전 구동축, 및 상기 바이어스 승강모듈을 감싸도록 각각 배치되며, 상기 베이스모듈 상에 배치되는 공정챔버유닛의 진공을 유지시킬 수 있도록 상기 승강블록의 승강운동에 따라 신축 가능한 복수의 벨로우즈부재를 더 포함할 수 있다.

상기 진공챔버모듈는, 소정의 프레임유닛에 결합되어 상기 베이스모듈 상에 탑재되되, 상기 공정챔버유닛은, 상기 베이스모듈에 결합되어 상기 베이스모듈을 지면에 지지시키며, 상기 베이스모듈의 높이가 조절되어 상기 진공챔버모듈이 분리될 수 있도록 실린더를 갖는 복수의 높이조절모듈; 및 상기 복수의 높이조절모듈에 대응하여 상기 베이스모듈의 균형을 유지시킬 수 있는 지지다리모듈을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 대상물의 로딩 또는 언로딩을 위한 지그홀더모듈의 승강운동 및 스퍼터 공정이 진행되는 동안 회전운동이 가능하도록, 지그홀더모듈, 히팅유닛, 바이어스 파워유닛, 승강 및 회전 구동유닛이 컴팩트하게 배치된 구조를 제공하며, 대상물을 가열할 수 있는 히팅유닛과 대상물에 바이어스 파워(bias power)를 제공하는 바이어스 파워유닛이 승강 및 회전운동에 간섭을 일으키지 않으면서 컴팩트하게 배치된 구조를 제공함으로써 스퍼터 공정에 필요한 각종 기능이 컴팩트화되어 충분한 박막 퀄리티 및 생산성을 제공할 수 있는 스퍼터 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의Ι-Ι단면도이다.
도 3은 도 2의 지그홀더유닛의 확대도이다.
도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ단면도이다.
도 5는 도 4의 히팅유닛의 확대도이다.
도 6은 도 1의 지그홀더유닛과 히팅유닛의 분해도이다.
도 7은 도 6의 지그구동모듈의 확대도이다.
도 8은 도 6의 냉각수 모듈과 히터파워모듈의 확대도이다.
도 9는 도 1에서 지그홀더유닛과 히터유닛이 일부 분리된 사시도이다.
도 10은 도 1의 승강 및 회전 구동유닛의 분해도이다.

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

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

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치의 사시도이며, 도 2는 도 1의Ι-Ι단면도이며, 도 3은 도 2의 지그홀더유닛의 확대도이며, 도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ단면도이며, 도 5는 도 4의 히팅유닛의 확대도이며, 도 6은 도 1의 지그홀더유닛과 히팅유닛의 분해도이며, 도 7은 도 6의 지그구동모듈의 확대도이며, 도 8은 도 6의 냉각수 모듈과 히터파워모듈의 확대도이며, 도 9는 도 1에서 지그홀더유닛과 히터유닛이 일부 분리된 사시도이며, 도 10은 도 1의 승강 및 회전 구동유닛의 분해도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치는, 지면으로부터 이격되어 배치되는 베이스모듈(110)과 베이스모듈(110) 상에 탑재되며 진공압력이 제공되는 진공챔버모듈(115)을 구비하는 공정챔버유닛(100)과, 스퍼터 공정이 진행되는 대상물이 배치되며 스퍼터 공정이 진행 가능토록 바이어스 파워와 열이 제공되는 지그홀더모듈(135)을 구비하며 지그홀더모듈(135)이 베이스모듈(110) 상에 승강 및 회전 가능하게 마련되는 기판홀더유닛(130)과, 지그홀더모듈(135)에 상대회전 가능토록 기판홀더유닛(130)의 내부에 탑재되어 대상물을 가열하는 히터모듈(161)과 히터모듈(161)에 파워를 제공하는 히터파워모듈(163)을 구비하는 히팅유닛(160)과, 지그홀더모듈(135)에 바이어스 파워(bias power)를 인가하도록 베이스모듈(110)에 승강 가능하게 탑재되는 바이어스 파워유닛(180)과, 지그홀더모듈(135)을 승강 및 회전시키도록 베이스모듈(110)의 하부에 마련되는 승강 및 회전 구동유닛(190)을 포함한다.

이러한 본 실시 예에 따른 스퍼터 장치는, 상세하게 도시되진 않았지만 진공챔버모듈(115)의 내부로 설치되며, 대상물에 대해 소스물질을 제공할 수 있는 타겟을 갖는 캐소드 유닛(105)을 포함할 수 있다. 이러한 캐소드 유닛(105)에 대응되는 대상물은 기판홀더유닛(130)의 지그홀더모듈(135) 상에 배치되어 타겟의 소스물질을 제공받아 증착 박막이 형성되는 웨이퍼, 글라스 등의 기판이다.

이때 기판홀더유닛(130)의 내부에 배치되는 지그홀더모듈(135)은, 승강 및 회전 구동유닛(190)에 의해서 상하로 승강될 수 있다. 지그홀더모듈(135)이 상승될 때 진공챔버모듈(115)에 연결되어 있는 카세트유닛(미도시)으로부터 진공챔버모듈(115)의 내부로 대상물이 반입되어 지그홀더모듈(135) 상으로 로딩될 수 있으며, 이와 반대로 언로딩될 수 있다. 또한 스퍼터 공정 중에 대상물에 대해 소스물질이 균일하게 증착되도록 지그홀더모듈(135)이 회전 구동될 수 있다.

또한 스퍼터 공정이 진행되는 동안 지그홀더모듈(135) 상의 대상물은 히팅유닛(160)의 히터모듈(161)에 의해 공정에 적합한 온도까지 가열될 수 있으며, 바이어스 파워유닛(180)으로부터 바이어스 파워를 제공받는 동안 타겟으로부터 이온화된 소스물질이 증착될 수 있다.

이러한 본 실시 예에 따른 스퍼터 장치는, 전술한 대상물의 로딩 또는 언로딩을 위한 지그홀더모듈(135)의 승강운동 및 스퍼터 공정이 진행되는 동안 회전운동이 가능하도록, 지그홀더모듈(135), 히팅유닛(160), 바이어스 파워유닛(180), 승강 및 회전 구동유닛(190)이 컴팩트하게 배치된 작동구조를 제공하며, 대상물을 가열할 수 있는 히팅유닛(160)과 대상물에 바이어스 파워를 제공하는 바이어스 파워유닛(180)이 승강 및 회전운동 시에 간섭을 일으키지 않도록 컴팩트한 배치구조를 제공할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 실시 예에 따른 스퍼터 장치의 전반적인 구성요소에 대해서 상세하게 설명한다.

먼저, 본 실시 예에 따른 베이스모듈(110) 상에 탑재되며 진공챔버모듈(115)의 내부에 배치되는 기판홀더유닛(130)은, 증착이 이루어지는 기판의 로딩 및 언로딩이 가능하고, 기판을 회전시킬 수 있는 구조를 갖는다.

이러한 본 실시 예에 따른 기판홀더유닛(130)은, 전술한 기판이 배치되는 지그홀더모듈(135) 뿐만 아니라, 베이스모듈(110)에 승강가능하게 결합되되 지그홀더모듈(135)에 상대 회전가능하게 결합되며 히터파워모듈(163)이 베이스모듈(110)을 통과하여 히터모듈(161)에 연결되도록 배치되는 중공 형상의 원통승강모듈(140)과, 지그홀더모듈(135)을 감싸도록 배치되되 지그홀더모듈(135)에 상대 회전가능하게 결합되며 바이어스 파워유닛(180)을 감싸서 바이어스 파워의 외부 유출을 차단하는 파워쉴드모듈(141)을 포함할 수 있다.

이들 중 원통승강모듈(140)은, 내부가 중공되어 있는 파이프 형상으로서, 베이스모듈(110)을 관통하여 승강 가능하게 배치되며, 상부에 지그홀더모듈(135)이 회전 가능하게 결합되며, 하부에 후술되는 승강 및 회전 구동유닛(190)의 승강블록(191)이 결합된다.

또한 파워쉴드모듈(141)은, 지그홀더모듈(135)의 외부에서 지그홀더모듈(135)에 제공되는 바이어스 파워(bias power)의 누출을 방지하는 원형의 차단벽을 제공하며, 지그홀더모듈(135)에 회전 가능하게 결합되며 원통승강모듈(140)에 결합되어 있어 지그홀더모듈(135)의 회전에 영향을 받지 않고 원통승강모듈(140)과 함께 승강될 수 있다.

또한 본 실시 예에 따른 기판홀더유닛(130)은, 승강 및 회전 구동유닛(190)의 회전력을 전달받아 지그홀더모듈(135)을 구동시키도록 원통승강모듈(140)과 파워쉴드모듈(141) 사이에 배치되는 지그구동모듈(145)을 더 포함할 수 있다.

이러한 지그구동모듈(145)은, 후술되는 승강 및 회전 구동유닛(190)의 회전구동모터(199)에 연결되는 회전구동기어(197)로부터 구동력을 전달받아 지그구동모듈(145)을 회전시킬 수 있다.

이를 위한 본 실시 예에 따른 지그구동모듈(145)은, 파워쉴드모듈(141)의 내부에서 바이어스 파워유닛(180)의 상부에 결합되되 지그홀더모듈(135)과 파워쉴드모듈(141)을 상대 회전가능하게 결합시키는 외부 베어링(146)과, 원통승강모듈(140)의 상부에 결합되되 지그홀더모듈(135)과 원통승강모듈(140)을 상대 회전가능하게 결합시키는 내부 베어링(147a, 147b)과, 승강 및 회전 구동유닛(190)의 회전력을 전달받도록 외부 베어링(146)과 내부 베어링(147a, 147b) 사이에 배치되어 지그홀더모듈(135)을 회전시키는 지그구동기어(149)를 포함할 수 있다.

이때 외부 베어링(146)은 바이어스 파워유닛(180)과 지그홀더모듈(135) 사이에 배치되어 지그홀더모듈(135)의 회전을 허용할 수 있으며, 내부 베어링(147a, 147b)은 지그구동기어(149) 뿐만 아니라 지그구동기어(149) 상에 결합되어 있는 후술되는 환형의 바이어스 인슐레이터(150)에 결합되어 지그구동기어(149)와 바이어스 인슐레이터(150)의 회전을 허용할 수 있다.

이때, 지그구동기어(149)는 바이어스 인슐레이터(150)와 함께 회전되며, 바이어스 인슐레이터(150)는 외부 베어링(146)을 매개로 지그홀더모듈(135)을 회전시킬 수 있다.

이처럼 본 실시 예에 따른 지그구동모듈(145)은, 바이어스 파워유닛(180)으로부터 내부 베어링(147a, 147b) 측을 통한 바이어스 파워의 누전을 차단하도록 외부 베어링(146)과 내부 베어링(147a, 147b) 사이에 배치되며, 지그구동기어(149)의 회전력을 지그홀더모듈(135) 측으로 전달하도록 지그구동기어(149)에 결합되는 환형 형상의 바이어스 인슐레이터(150)를 더 포함할 수 있다.

또한 전술한 내부 베어링(147a, 147b)은, 원통승강모듈(140)의 상부에 상호 이격되어 한 쌍으로 배치되되 한 쌍의 내부 베어링(147a, 147b) 중 하부에 배치되는 내부 베어링(147b)이 지그구동기어(149)에 결합되며, 상부에 배치되는 내부 베어링(147a)이 바이어스 인슐레이터(150)에 결합된다. 이러한 한 쌍의 내부 베어링(147a, 147b) 사이에는, 원통승강모듈(140)을 감싸도록 배치되어 한 쌍의 내부 베어링(147a, 147b) 사이의 상호 이격거리를 유지하는 환형 형상의 이격부재(148)가 배치될 수 있다.

이때 외부 베어링(146)의 내주부는 바이어스 인슐레이터(150)의 상부와 지그홀더모듈(135)의 하부에 각각 결합되어 지그구동기어(149)의 회전력을 지그홀더모듈(135) 측으로 전달하며, 외부 베어링(146)의 외주부는 바이어스 파워유닛(180)의 상부에 결합되어 바이어스 파워를 지그홀더모듈(135) 측으로 전달할 수 있다.

전술한 바와 같이 원통승강모듈(140)에 회전 가능한 구조로 결합되는 지그홀더모듈(135)은, 대상물이 배치되는 지그 플레이트(139)와, 파워쉴드모듈(141)의 내부에서 히팅유닛(160)을 감싸도록 배치되되 지그 플레이트(139)를 지지하도록 지그 플레이트(139)에 결합되는 지지원통(136)과, 지지원통(136)의 하부에 결합되되 외부 베어링(146)에 결합되는 하부홀더블록(137)을 포함할 수 있다.

이러한 지그 플레이트(139)에는, 도시되진 않았지만 대상물로서 웨이퍼가 배치될 수 있도록 원형의 형상을 가지며, 웨이퍼가 배치될 수 있으면서 히팅유닛(160)의 열을 원만하게 제공받을 수 있는 별도의 받침패널(미도시)이 탑재될 수 있다.

또한 지지원통(136)은, 원형 형상을 갖는 지그 플레이트(139)를 지지할 수 있는 원통 형상을 갖고 하부홀더블록(137) 상에 결합된다. 하부홀더블록(137)은, 원통승강모듈(140)의 최상부에서 외부 베어링(146)의 내주부에 결합된다. 이러한 하부홀더블록(137)은 원통승강모듈(140) 상에 결합되어 히팅유닛(160)으로 히팅파워(heationg power) 및 냉각수가 공급될 수 있도록 중앙부가 관통되어 있다.

또한 하부홀더블록(137)의 중앙부에는, 원통승강모듈(140)의 최상부에 결합되며 한 쌍의 내부 베어링(147a, 147b)이 결합되는 원형부싱부재(152) 상에 결합되되, 냉각수 및 히팅파워을 전달시킬 수 있도록 후술되는 히터파워모듈(163) 및 냉각수 라인이 통과하며 중앙탑재블록(153)이 배치된다.

이러한 원통승강모듈(140)의 최상부에 결합되는 중앙탑재블록(153) 상에, 전술한 히팅유닛(160)이 탑재된다.

도 3 내지 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 히팅유닛(160)은, 전술한 히터모듈(161)과 히터파워모듈(163) 뿐만 아니라, 지지원통(136)의 내부에서 히터모듈(161)을 감싸도록 원통승강모듈(140)의 상부에 결합되며 히터파워모듈(163)이 배치되며 방열기능을 갖는 방열모듈(169)과, 방열모듈(169)의 내부에서 히터모듈(161)의 하부에 결합되되 냉각수가 공급되는 냉각수 모듈(175)을 포함할 수 있다.

먼저 본 실시 예에 따른 히터모듈(161)은, 히터부재가 지그재그로 절곡되게 배치되어 있는 원형의 형상으로서, 이러한 배치구조에 의해 스퍼터 공정의 적합한 온도까지 기판 및 웨이퍼 등을 균일하게 가열할 수 있다.

이러한 히터모듈(161)에 전원을 공급할 수 있는 히터파워모듈(163)은, 원통승강모듈(140)의 내부에 상하 방향으로 배치되는 한 쌍의 제1 히터파워부재(164)와, 한 쌍의 제1 히터파워부재(164)의 각 상단부에 결합되되 방열모듈(169) 상에 배치되는 한 쌍의 제2 히터파워부재(165)와, 한 쌍의 제2 히터파워부재(165)의 각 단부에 결합되되 냉각수 모듈(175)을 통과하여 히터모듈(161)에 결합되는 한 쌍의 제3 히터파워부재(166)를 포함할 수 있다.

이때 제1 내지 3 히터파워부재(164, 165, 166)는, 도전체이면서 고압의 전원에 견딜 수 있는 재질로 마련될 수 있으며, 히터모듈(161)에 공급되는 전원은 제1 히터파워부재(164)에 연결되어 제2 히터파워부재(165)와 제3 히터파워부재(166)를 거쳐 히터모듈(161)의 양단에 공급된다.

또한 이러한 히터파워모듈(163)은, 원통승강모듈(140)의 상단부에 배치되되 제1 히터파워부재(164)의 상부를 감싸서 절연하는 제1 절연부재(167)와, 방열모듈(169)과 제2 히터파워부재(165) 사이에 배치되어 절연하는 제2 절연부재(168)를 더 포함할 수 있다.

제1, 2 절연부재(167, 168)는 세라믹과 같은 절연재로 형성될 수 있으며, 제1, 2 히터파워부재(164, 165)에 접촉되는 요소에 대한 누전 및 쇼트를 차단하도록 제1, 2 히터파워부재(164, 165)에 들어맞는 적합한 형상으로 마련될 수 있다. 즉 제1 내지 3 히터파워부재(164, 165, 166)는 원통승강모듈(140)로부터 히터모듈(161)까지 제1, 2 절연부재(167, 168)를 제외한 다른 물체에 접촉되지 않고 히터모듈(161)에 연결된다.

전술한 본 실시 예에 따른 방열모듈(169)은, 원통승강모듈(140)의 상단부에 결합되는 방열 베이스(170)와, 방열 베이스(170)에 결합되되 냉각수 모듈(175)을 감싸도록 배치되는 원통 형상의 방열부재(171)를 포함할 수 있다.

이때 방열 베이스(170)는 제1 히터파워부재(164) 및 냉각수 라인이 통과하도록 중앙이 관통된 전술한 원형블록 형상으로서 중앙탑재블록(153) 상에 결합된다. 이때 제1 절연부재(167)의 상단부와 하단부는 각각 방열 베이스(170)와 중앙탑재블록(153)에 삽입되어 결합될 수 있다. 또한 방열 베이스(170)에는 제2 절연부재(168)가 안치되어 고정될 수 있도록 안치홈 등이 마련될 수 있다. 또한 방열부재(171)는, 방열 베이스(170) 상에 결합되어 방사상으로 내부로부터 흡열되는 열을 방출할 수 있도록 원통형으로 마련된다.

이러한 본 실시 예에 따른 방열 베이스(170) 상에는, 히터모듈(161)을 적절한 온도로 유지시킬 수 있는 냉각수 모듈(175)이 탑재된다.

도 2 내지 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 냉각수 모듈(175)은, 히터모듈(161)의 하부에 배치되며 냉각수가 공급되어 순환되는 냉각블록(176)과, 냉각블록(176)을 지지하도록 방열모듈(169) 상에 결합되되 냉각블록(176)에 냉각수를 공급하도록 마련되는 냉각관 블록(177)과, 원통승강모듈(140)에 상하 방향으로 배치되되 냉각관 블록(177)으로 연결되는 복수의 냉각수 출입라인(178)을 포함할 수 있다.

냉각수는, 원통승강모듈(140)에 배치되는 하나의 냉각수 출입라인(178)을 따라 냉각관 블록(177)을 거쳐 냉각블록(176)으로 공급되며, 냉각블록(176)의 내부에 형성되어 있는 냉각유로(172)를 순환한 후, 다른 하나의 냉각수 출입라인(178)을 거쳐 도시되지 않은 냉각수 공급부로 유동된다. 이러한 냉각수는 과열될 수 있는 히터모듈(161)을 스퍼터 공정에 필요한 적절한 온도로 유지시킬 수 있다.

또한, 냉각수는 히터모듈(161)에 의한 스퍼터 공정의 진행온도에 따라 순환이 공급되거나 정지될 수 있다. 즉, 히터모듈(161)에 의한 스퍼터 공정의 진행온도가 미리 정해진 기준 온도 이상으로 감지되는 경우에 냉각수가 냉각블록(176)으로 순환되며, 기준 온도 이하로 감지되는 경우 냉각수의 순환은 정지된다.

이러한 스퍼터 공정의 공정온도는, 히팅유닛(160)에 포함되는 열전모듈(179)에 의해 감지될 수 있다. 즉 본 실시 예에 따른 히팅유닛(160)은, 원통승강모듈(140)에 상하 방향으로 배치되되, 냉각블록(176)에 연결되어 냉각블록(176) 내부의 온도를 측정할 수 있도록 마련되는 열전모듈(179)을 더 포함할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 4 및 도 9와 도 10을 참조하여 본 실시 예에 따른 지그홀더모듈(135)을 회전시킬 수 있도록 마련되는 승강 및 회전 구동유닛(190)과, 베이스모듈(110)에 승강가능하게 배치되어 있는 바이어스 파워유닛(180)에 대해서 상세하게 설명한다.

먼저, 본 실시 예에 따른 승강 및 회전 구동유닛(190)은, 베이스모듈(110)로부터 이격되어 원통승강모듈(140)의 하부에 결합되는 승강블록(191)과, 승강블록(191)으로부터 하방으로 이격되도록 베이스모듈(110)에 결합되는 승강베이스(192)와, 베이스모듈(110)과 승강베이스(192)를 결합시키며 베이스모듈(110)에 대한 승강블록(191)의 승강운동을 안내하는 승강가이드(193)와, 승강블록(191)을 승강시키도록 승강블록(191)에 결합되되 상단부가 베이스모듈(110)에 회전 가능하게 결합되는 스크류모듈(194)과, 승강베이스(192)에 배치되되 스크류모듈(194)을 작동시키도록 스크류모듈(194)에 연결되는 승강구동모터(195)를 포함할 수 있다.

본 실시 예에 따른 승강 및 회전 구동유닛(190)의 승강블록(191)에 의한 승강구동은, 승강구동모터(195)가 구동하여 스크류모듈(194)이 작동되며, 스크류모듈(194)에 의해 승강블록(191)이 승강되는 작동구조이다. 승강블록(191)의 승강운동에 따라 승강블록(191) 상에 결합되어 있는 기판홀더유닛(130) 및 히팅유닛(160)이 함께 승강될 수 있다.

본 실시 예에 따르면 승강 작동 시에 베이스모듈(110) 상에 탑재되는 진공챔버모듈(115)의 진공이 유지되어야 한다. 이를 위해서 베이스모듈(110)과 승강블록(191) 사이에는, 원통승강모듈(140), 회전 구동축(198), 및 바이어스 승강모듈(185)을 감싸도록 각각 배치되며, 베이스모듈(110) 상에 배치되는 공정챔버유닛(100)의 진공을 유지시킬 수 있도록 승강블록(191)의 승강운동에 따라 신축 가능한 복수의 벨로우즈부재(189)가 결합된다.

이러한 회전 및 승강 구동유닛(190)은, 지그홀더모듈(135)의 회전운동을 위해서, 지그구동기어(149)에 기어 결합되도록 베이스모듈(110) 상에서 파워쉴드모듈(141)의 내부로 배치되는 회전구동기어(197)와, 회전구동기어(197)를 회전시키도록 승강블록(191)에 회전 가능하게 결합되는 회전 구동축(198)과, 회전 구동축(198)에 연결되도록 승강블록(191)에 결합되는 회전구동모터(199)를 더 포함할 수 있다.

본 실시 예에 따른 회전 및 승강 구동유닛(190)의 지그홀더모듈(135)에 대한 회전력의 전달은, 회전구동모터(199)가 회전됨에 따라 회전 구동축(198)이 회전되며, 회전 구동축(198)에 결합되어 있는 회전구동기어(197)가 회전되는 작동구조로 이루어진다. 회전구동기어(197)의 작동에 따라 회전구동기어(197)에 기어 결합되어 있는 지그구동기어(149)가 회전되며, 지그구동기어(149)의 회전에 의해 지그홀더모듈(135)이 회전될 수 있다.

한편, 본 실시 예에 따른 회전 및 승강 구동유닛(190)의 승강블록(191)에 결합되어 있는 바이어스 파워유닛(180)은, 승강블록(191)으로부터 베이스모듈(110)을 관통하여 파워쉴드모듈(141)의 하부로 배치되되 외부 베어링(146)에 결합되는 바이어스 파워모듈(181)과, 베이스모듈(110)을 관통하여 승강 가능하게 배치되되 바이어스 파워모듈(181)이 내부에 배치되며 상단부가 파워쉴드모듈(141)의 하단부에 결합되며 하단부가 승강블록(191)에 결합되는 바이어스 승강모듈(185)을 포함할 수 있다.

이들 중 바이어스 파워모듈(181)은, 외부 베어링(146)의 외주부에 결합되는 환형의 상부 바이어스부재(182)와, 바이어스 승강모듈(185)에 상하 방향으로 배치되되 상부 바이어스부재(182)에 결합되며 외부전원이 연결되는 하부 바이어스부재(183)를 포함할 수 있다.

외부 전원이 하부 바이어스부재(183)에 연결되므로, 전원은 하부 바이어스부재(183)를 통해 상부 바이어스부재(182)로 공급된다. 환형의 상부 바이어스부재(182)는 외부 베어링(146)을 통해서 지그홀더모듈(135) 측으로 전원을 전달할 수 있으며, 지그홀더모듈(135)의 기판에는 이온화된 소스물질을 증착시킬 수 있는 극성이 부여될 수 있다.

이러한 바이어스 파워모듈(181)의 전원 공급에 의해 스퍼터 공정이 진공챔버모듈(115)에서 진행될 수 있다.

이때 진공챔버모듈(115)은, 도시되진 않았지만 전체공정설비에 속한 프레임유닛에 결합되어 베이스모듈(110) 상에 탑재된다. 진공챔버모듈(115)이, 프레임유닛에 고정되어 있는 상태에서 장비유지운영을 위해 진공챔버모듈(115)과 베이스모듈(110)을 분리하는 작업이 진행될 수 있다.

이러한 장비유지운영 작업 시에 베이스모듈(110)로부터 진공챔버모듈(115)의 분리작업에 대한 편의성을 위해, 공정챔버유닛(100)은 베이스모듈(110)에 결합되어 베이스모듈(110)을 지면에 지지시키며 베이스모듈(110)의 높이가 조절되어 진공챔버모듈(115)이 분리될 수 있도록 실린더를 갖는 복수의 높이조절모듈(120)과, 복수의 높이조절모듈(120)에 대응하여 베이스모듈(110)의 균형을 유지시킬 수 있으며 베이스모듈(110)이 승강 가능하게 결합되는 지지다리모듈(122)을 포함할 수 있다.

즉 베이스모듈(110)은, 한 쌍의 높이조절모듈(120)과 이에 교차하게 배치되어 있는 한 쌍의 지지다리모듈(122)에 의해 작업위치의 영역 상에 배치된다. 이때 진공챔버모듈(115)은 프레임유닛에 결합되어 있으므로, 베이스모듈(110)과 진공챔버모듈(115)의 결합을 분리한 후, 높이조절모듈(120)에 의해 베이스모듈(110)의 높이를 낮춤으로써 진공챔버모듈(115)로부터 베이스모듈(110)을 쉽게 분리할 수 있으며, 장비유지운영을 위한 작업을 바로 실시할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 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.

100: 공정챔버유닛 105: 캐소드유닛 110: 베이스모듈
115: 진공챔버모듈 120: 높이조절모듈
122: 지지다리모듈 130: 기판홀더유닛
135: 지그홀더모듈 136: 지지원통
137: 하부홀더블록 139: 지그 플레이트
140: 원통승강모듈 141: 파워쉴드모듈
142: 파워쉴드 베이스 145: 지그구동모듈
146: 외부 베어링 147a, 147b: 내부 베어링
148: 이격부재 149: 지그구동기어
150: 바이어스 인슐레이터 152: 원형부싱부재
153: 중앙탑재블록 160: 히팅유닛
161: 히터모듈 163: 히터파워모듈
164: 제1 히터파워부재 165: 제2 히터파워부재
166: 제3 히터파워부재 167: 제1 절연부재
168: 제2 절연부재 169: 방열모듈
170: 방열 베이스 171: 방열부재
175: 냉각수 모듈 176: 냉각블록
177: 냉각관 블록 178: 냉각수 출입라인
179: 열전모듈 180: 바이어스 파워유닛
181: 바이어스 파워모듈 182: 상부 바이어스부재
183: 하부 바이어스부재 185: 바이어스 승강모듈
189: 벨로우즈부재 190: 회전 및 승강 구동유닛
191: 승강블록 192: 승강베이스
193: 승강가이드 194: 스크류모듈
195: 승강구동모터 197: 회전구동기어
198: 회전 구동축 199: 회전구동모터

Claims

지면으로부터 이격되어 배치되는 베이스모듈과, 상기 베이스모듈 상에 탑재되며 진공압력이 제공되는 진공챔버모듈을 구비하는 공정챔버유닛;
스퍼터 공정이 진행되는 대상물이 배치되며 상기 스퍼터 공정이 진행 가능토록 바이어스 파워와 열이 제공되는 지그홀더모듈을 구비하며, 상기 지그홀더모듈이 상기 베이스모듈 상에 승강 및 회전 가능하게 마련되는 기판홀더유닛;
상기 지그홀더모듈에 상대회전 가능토록 상기 기판홀더유닛의 내부에 탑재되어 상기 대상물을 가열하는 히터모듈과, 상기 히터모듈에 파워를 제공하는 히터파워모듈을 구비하는 히팅유닛;
상기 지그홀더모듈에 바이어스 파워를 인가하도록 상기 베이스모듈에 승강 가능하게 탑재되는 바이어스 파워유닛; 및
상기 지그홀더모듈을 승강 및 회전시키도록 상기 베이스모듈의 하부에 마련되는 승강 및 회전 구동유닛을 포함하며,
상기 기판홀더유닛은,
상기 베이스모듈에 승강가능하게 결합되되, 상기 지그홀더모듈에 상대 회전가능하게 결합되며, 상기 히터파워모듈이 상기 베이스모듈을 통과하여 상기 히터모듈에 연결되도록 배치되는 중공 형상의 원통승강모듈; 및
상기 지그홀더모듈을 감싸도록 배치되되, 상기 지그홀더모듈에 상대 회전가능하게 결합되며, 상기 바이어스 파워유닛을 감싸서 상기 바이어스 파워의 외부 유출을 차단하는 파워쉴드모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 기판홀더유닛은,
상기 승강 및 회전 구동유닛의 회전력을 전달받아 상기 지그홀더모듈을 구동시키도록 상기 원통승강모듈과 상기 파워쉴드모듈 사이에 배치되는 지그구동모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제3항에 있어서,
상기 지그구동모듈은,
상기 파워쉴드모듈의 내부에서 상기 바이어스 파워유닛의 상부에 결합되되, 상기 지그홀더모듈과 상기 파워쉴드모듈을 상대 회전가능하게 결합시키는 외부 베어링;
상기 원통승강모듈의 상부에 결합되되, 상기 지그홀더모듈과 상기 원통승강모듈을 상대 회전가능하게 결합시키는 내부 베어링; 및
상기 승강 및 회전 구동유닛의 회전력을 전달받도록 상기 외부 베어링과 상기 내부 베어링 사이에 배치되어 상기 지그홀더모듈을 회전시키는 지그구동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제4항에 있어서,
상기 지그구동모듈은, 상기 바이어스 파워유닛으로부터 상기 내부 베어링 측을 통한 상기 바이어스 파워의 누전을 차단하도록 상기 외부 베어링과 상기 내부 베어링 사이에 배치되며, 상기 지그구동기어의 회전력을 상기 지그홀더모듈 측으로 전달하도록 상기 지그구동기어에 결합되는 환형 형상의 바이어스 인슐레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제5항에 있어서,
상기 내부 베어링은, 상기 원통승강모듈의 상부에 상호 이격되어 한 쌍으로 배치되되, 상기 한 쌍의 내부 베어링 중 하부에 배치되는 내부 베어링이 상기 지그구동기어에 결합되며, 상부에 배치되는 내부 베어링이 상기 바이어스 인슐레이터에 결합되며,
상기 외부 베어링의 내주부는 상기 바이어스 인슐레이터의 상부와 상기 지그홀더모듈의 하부에 결합되며, 상기 외부 베어링의 외주부는 상기 바이어스 파워유닛의 상부에 결합되는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제6항에 있어서,
상기 한 쌍의 내부 베어링 사이에는, 상기 원통승강모듈을 감싸도록 배치되어 상기 한 쌍의 베어링 사이의 상호 이격거리를 유지하는 환형 형상의 이격부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제4항에 있어서,
상기 지그홀더모듈은,
상기 대상물이 배치되는 지그 플레이트;
상기 파워쉴드모듈의 내부에서 상기 히팅유닛을 감싸도록 배치되되, 상기 지그 플레이트를 지지하도록 상기 지그 플레이트에 결합되는 지지원통; 및
상기 지지원통의 하부에 결합되되, 상기 외부 베어링에 결합되는 하부홀더블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제8항에 있어서,
상기 히팅유닛은,
상기 지지원통의 내부에서 상기 히터모듈을 감싸도록 상기 원통승강모듈의 상부에 결합되며, 방열기능을 갖는 방열모듈; 및
상기 방열모듈의 내부에서 상기 히터모듈의 하부에 결합되되, 냉각수가 공급되는 냉각수 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제9항에 있어서,
상기 히터파워모듈은,
상기 원통승강모듈의 내부에 상하 방향으로 배치되는 복수의 제1 히터파워부재;
상기 복수의 제1 히터파워부재의 각 상단부에 결합되되, 상기 방열모듈 상에 배치되는 복수의 제2 히터파워부재; 및
상기 복수의 제2 히터파워부재의 각 단부에 결합되되, 상기 냉각수 모듈을 통과하여 상기 히터모듈에 결합되는 제3 히터파워부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제10항에 있어서,
상기 히터파워모듈은,
상기 원통승강모듈의 상단부에 배치되되, 상기 제1 히터파워부재의 상부를 감싸서 절연하는 제1 절연부재; 및
상기 방열모듈과 상기 제2 히터파워부재 사이에 배치되어 절연하는 제2 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제9항에 있어서,
상기 방열모듈은,
상기 원통승강모듈의 상단부에 결합되는 방열 베이스; 및
상기 방열 베이스에 결합되되, 상기 냉각수 모듈을 감싸도록 배치되는 원통 형상의 방열부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제12항에 있어서,
상기 냉각수 모듈은,
상기 히터모듈의 하부에 배치되며, 상기 냉각수가 공급되어 순환되는 냉각블록;
상기 냉각블록을 지지하도록 상기 방열모듈 상에 결합되되, 상기 냉각블록에 상기 냉각수를 공급하도록 마련되는 냉각관 블록; 및
상기 원통승강모듈에 상하 방향으로 배치되되, 상기 냉각관 블록으로 연결되는 복수의 냉각수 출입라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제13항에 있어서,
상기 히팅유닛은, 상기 원통승강모듈에 상하 방향으로 배치되되, 상기 냉각블록에 연결되어 상기 냉각블록 내부의 온도를 측정할 수 있도록 마련되는 열전모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제8항에 있어서,
상기 승강 및 회전 구동유닛은,
상기 베이스모듈로부터 이격되어 상기 원통승강모듈의 하부에 결합되는 승강블록;
상기 승강블록으로부터 하방으로 이격되도록 상기 베이스모듈에 결합되는 승강베이스;
상기 베이스모듈과 상기 승강베이스를 결합시키며, 상기 베이스모듈에 대한 상기 승강블록의 승강운동을 안내하는 승강가이드;
상기 승강블록을 승강시키도록 상기 승강블록에 결합되되, 상단부가 상기 베이스모듈에 회전 가능하게 결합되는 스크류모듈; 및
상기 승강베이스에 배치되되, 상기 스크류모듈을 작동시키도록 상기 스크류모듈에 연결되는 승강구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제15항에 있어서,
상기 회전 및 승강 구동유닛은,
상기 지그구동기어에 기어 결합되도록 상기 베이스모듈 상에서 상기 파워쉴드모듈의 내부로 배치되는 회전구동기어; 및
상기 회전구동기어를 회전시키도록 상기 승강블록에 회전 가능하게 결합되는 회전 구동축; 및
상기 회전 구동축에 연결되도록 상기 승강블록에 결합되는 회전구동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제15항에 있어서,
상기 바이어어스 파워유닛은,
상기 승강블록으로부터 상기 베이스모듈을 관통하여 상기 파워쉴드모듈의 하부로 배치되되, 상기 외부 베어링에 결합되는 바이어스 파워모듈; 및
상기 베이스모듈을 관통하여 승강 가능하게 배치되되, 상기 바이어스 파워모듈이 내부에 배치되며, 상단부가 상기 파워쉴드모듈의 하단부에 결합되며, 하단부가 상기 승강블록에 결합되는 바이어스 승강모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제17항에 있어서,
상기 바이어스 파워모듈은,
상기 외부 베어링의 외주부에 결합되는 환형의 상부 바이어스부재; 및
상기 바이어스 승강모듈에 상하 방향으로 배치되되, 상기 상부 바이어스부재에 결합되며, 외부전원이 연결되는 하부 바이어스부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제17항에 있어서,
상기 베이스모듈과 상기 승강블록 사이에서 배치되되,
상기 원통승강모듈, 상기 회전 구동축, 및 상기 바이어스 승강모듈을 감싸도록 각각 배치되며, 상기 베이스모듈 상에 배치되는 공정챔버유닛의 진공을 유지시킬 수 있도록 상기 승강블록의 승강운동에 따라 신축 가능한 복수의 벨로우즈부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
제1항에 있어서,
상기 진공챔버모듈은, 소정의 프레임유닛에 결합되어 상기 베이스모듈 상에 탑재되되,
상기 공정챔버유닛은,
상기 베이스모듈에 결합되어 상기 베이스모듈을 지면에 지지시키며, 상기 베이스모듈의 높이가 조절되어 상기 진공챔버모듈이 분리될 수 있도록 실린더를 갖는 복수의 높이조절모듈; 및
상기 복수의 높이조절모듈에 대응하여 상기 베이스모듈의 균형을 유지시킬 수 있는 지지다리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.