KR101386200B1 - 스퍼터 코팅 장치 및 진공 코팅 장치 - Google Patents

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magnetron
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토르스텐 잔데르
미하엘 헨첼
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폰 아르데네 게엠베하
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Abstract

본 발명은 고정 플랜지(fastening flange) 및 적어도 하나의 지지 프로파일(support profile)을 갖는 지지 장치, 상기 지지 장치에서 상기 지지 프로파일에 대하여 평행하게 제공된 적어도 하나의 스퍼터 마그네트론(sputter magnetron)을 구비한 스퍼터 코팅 장치에 관한 것으로서, 상기 적어도 하나의 지지 프로파일은 자유 단부 및 상기 고정 플랜지와 결합된 연결 단부를 갖고, 상기 적어도 하나의 스퍼터 마그네트론은 자유 단부 및 공급 장치와 결합된 연결 단부를 가지며, 상기 공급 장치는 상기 스퍼터 마그네트론에 마주 놓인 고정 플랜지의 측에 배치되어 있으며, 상기 지지 프로파일은 상기 고정 플랜지의 제 1 흡인 개구(suction opening)로 통하고 상기 지지 프로파일에 마주 놓인 고정 플랜지의 측에는 상기 제 1 흡인 개구에 진공 펌프가 배치되어 있다.

Description

스퍼터 코팅 장치 및 진공 코팅 장치 {SPUTTER COATING DEVICE AND VACCUM COATING DEVICE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 스퍼터 코팅 장치 및 청구항 9의 전제부에 따른 진공 코팅 장치와 관련이 있다.
공지된 스퍼터 코팅 장치들은 하나 또는 다수의 스퍼터 마그네트론(sputter magnetron)을 구비하며, 상기 스퍼터 마그네트론들은 통상적으로 코팅 재료로 이루어진 타깃(target) 및 상기 타깃 위에 자기장을 형성하기 위한 자기 장치(magnetic device)를 포함한다. 상기 자기 시스템은 제거될 타깃 표면 위에 플라즈마를 집중시켜, 상기 제거될 타깃 표면상에 이온이 충돌할 가능성을 증가시키고 그에 따라 스퍼터 비율(sputter rate)을 증가시킨다. 이때 상기 자기 장치는 통상적으로 상기 제거될 표면에 마주 놓인 타깃 측에 배치되어 있는데, 다시 말하면 상기 자기 장치에 의해 형성된 자기장은 상기 타깃을 관통한다.
완전히 타깃 재료로 이루어졌거나 지지 플레이트 상에 타깃 재료가 제공된 평면형 타깃들, 다시 말해 평평한 타깃들이 공지되어 있다. 상기 타깃의 후면에는 자기 장치가 정지 상태로 또는 움직이도록 배치되어 있고, 이때 상기 자기 장치의 이동은 제거될 타깃 표면 전체에 걸쳐 타깃 재료가 균일하게 제거되도록 기여한다.
또한, 타깃이 파이프 모양인 파이프형 마그네트론이 공지되어 있으며, 이때 상기 타깃 파이프는 완전히 타깃 재료로 이루어질 수 있거나 타깃 재료가 타깃 지지 파이프의 외부 표면에 제공되어 있다. 상기 마그네트론들의 경우, 자기 장치가 타깃 파이프 내부에 제공되어 있다. 이때 상기 자기 장치는 정지 상태로 또는 움직이도록 배치될 수 있다. 마찬가지로 타깃 파이프도 정지 상태로 또는 움직이도록, 대부분은 회전 가능하게 움직이도록 배치될 수 있으며, 이때 상기 타깃 파이프와 자기 장치 사이의 상대 운동(relative motion)은 평면형 마그네트론의 경우와 유사한 방식으로, 분리될 타깃 표면 전체에 걸쳐 타깃 재료가 균일하게 제거하기 위해서 이용된다.
상기 스퍼터 마그네트론들은 진공 코팅 장치의 공정 챔버 내부에 배치된다. 코팅될 기판들은 상기 스퍼터 마그네트론 가까이에 배치되거나 하나의 스퍼터 마그네트론을 스쳐 지나감으로써, 결과적으로 타깃으로부터 제거되는 타깃 재료는 기판 표면상에 증착될 수 있고, 그 결과 이용되는 타깃 재료 또는 타깃 재료들에 따라서 매우 다양한 층들 또는 층 시스템들이 형성될 수 있다.
상기 스퍼터 마그네트론들을 공정 챔버 내부에 제공하기 위해서는 다양한 종류의 지지 장치들이 사용된다. 상기 지지 장치들은 가장 단순한 고정 수단일 수 있다. 다른 경우에, 특히 파이프형 마그네트론을 위해서는 소위 단부 블록(end block)들이 사용되며, 이때 파이프형 타깃은 자신의 양 단부 중 하나의 단부만으로 이러한 단부 블록 내에 고정되거나(소위 외팔보 배열(cantilever array)) 또는 자신의 양 단부 각각으로 개별 단부 블록 내에 고정된다. 상기 지지 장치들, 예를 들어 파이프형 마그네트론의 단부 블록들은 대부분 상기 스퍼터 마그네트론에 전압 및/또는 냉각제를 공급하기 위한 수단 및/또는 타깃 및/또는 자기 장치 구동용 수단을 구비한다. 상기 지지 장치들은 스퍼터 마그네트론과 함께 공정 챔버 내부에 배치될 수 있거나 공정 챔버 외부에 배치될 수 있고, 이때 상기 지지 장치는 공정 챔버 외부에 배치될 경우에 예를 들어 상기 공정 챔버의 챔버 벽에 고정될 수 있는데, 예컨대 플랜지 결합될 수 있다.
이러한 진공 코팅 장치의 경우에 특히 중요한 사실은, 스퍼터 마그네트론의 주변이 매우 작은 잔압(residual pressure)으로 배기되고 높은 코팅 품질을 보증하기 위하여 상기 작은 잔압이 코팅 공정 동안에 유지된다는 것이다.
본 발명의 과제는, 스퍼터 마그네트론 주변에서 진행되는 배기(ongoing evacuation) 과정을 효과적으로 그리고 작은 장치 기술적 복잡성으로 구현하는 스퍼터 코팅 장치를 제시하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 다음에서 스퍼터 코팅 장치 및 진공 코팅 장치의 형성예들이 제안되고 기재되며, 상기 형성예들의 경우에 지지 장치는 외팔보 배열에서 스퍼터 마그네트론을 위한 지지 기능 이외에, 동시에 상기 스퍼터 마그네트론 주변에서 진행되는 배기 과정이 효과적으로 이루어지도록 하는 기능이 있다. 상기 제안된 스퍼터 코팅 장치는 평면형 마그네트론 및 파이프형 마그네트론에 대해 동일한 방식으로 기능하며, 마찬가지로 동일한 지지 장치에 서로 평행하게 배치된 다수의 스퍼터 마그네트론에 대해서도 동일한 방식으로 기능한다.
가장 먼저, 고정 플랜지(fastening flange) 및 적어도 하나의 지지 프로파일(support profile)을 갖는 지지 장치, 상기 지지 장치에서 상기 지지 프로파일에 대하여 평행하게 제공된 적어도 하나의 스퍼터 마그네트론을 구비한 스퍼터 코팅 장치가 제안되며, 상기 적어도 하나의 지지 프로파일은 자유 단부 및 상기 고정 플랜지와 결합된 연결 단부를 갖고, 상기 적어도 하나의 스퍼터 마그네트론은 자유 단부 및 공급 장치와 결합된 연결 단부를 가지며, 상기 공급 장치는 상기 스퍼터 마그네트론에 마주 놓인 고정 플랜지의 측에 배치되어 있으며, 상기 지지 프로파일은 상기 고정 플랜지의 제 1 흡인 개구(suction opening)로 통하고, 상기 지지 프로파일에 마주 놓인 고정 플랜지의 측에서 상기 제 1 흡인 개구에는 진공 펌프가 배치되어 있다.
본 발명의 기본 개념(basic idea)은, 하나 또는 다수의 스퍼터 마그네트론을 외팔보 배열로 갖는 스퍼터 코팅 장치의 경우에 고정 플랜지 내부에서 지지 프로파일이 고정된 영역 내에 제 1 흡인 개구를 제공하는 것에 있다. 상기 제 1 흡인 개구는 고정 플랜지에 직접 진공 펌프를 제공하는 것을 가능하게 함으로써, 결과적으로 스퍼터 마그네트론 또는 스퍼터 마그네트론들의 영역은 코팅 공정 동안에 계속해서 효과적으로 배기될 수 있게 된다. 이 경우, 상기 지지 프로파일은 진공 펌프의 효과적인 기능 방식을 위한 유량 전달 부재(flow guiding element)를 형성한다.
상기 고정 플랜지는 동시에 공급 장치를 설치하기 위해서도 사용되는데, 상기 공급 장치에 의해서는 스퍼터 마그네트론에 전력 및/또는 냉각제가 공급될 수 있다. 그밖에 상기 공급 장치는 타깃 및/또는 자기 장치가 움직이도록 기여할 수 있다. 상기 목적을 위하여 상기 공급 장치는 예를 들어 파이프형 타깃의 회전 구동을 위한 전기 모터 및 기어를 구비할 수 있다. 상기 제안된 스퍼터 코팅 장치의 경우에는 평면형 마그네트론뿐만 아니라 파이프형 마그네트론도 사용될 수 있으며, 단 하나의 스퍼터 마그네트론이 제공될 수 있거나 지지 장치에는 두 개 이상의 스퍼터 마그네트론이 배치되어 있다. 이때 지지 프로파일은 상이한 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어 지지 프로파일은 U자 프로파일(U-profile)일 수 있거나, 폐쇄된 파이프로서도 구현될 수 있다.
일 형성예에서는 지지 프로파일이 적어도 하나의 벽 관통구를 갖는다.
상기 형성예는 특히 폐쇄된 중공 프로파일(hollow profile)에 대하여 제시된다. 폐쇄된 중공 프로파일들, 예를 들어 직사각형 중공 프로파일 또는 환형 단면을 구비한 파이프는 특히 우수한 중량비(weight ratio) 및 강성비(strength ratio)를 갖는다. 이러한 폐쇄된 중공 프로파일들이 사용되면, 상기 폐쇄된 중공 프로파일들은 가장 먼저, 스퍼터 마그네트론의 자유 단부 영역을 배기시키기 위해 이용될 수 있다.
지지 프로파일이 적어도 하나의 벽 관통구를 갖는 본 출원서에서 제안된 형성예에 의해서는 그밖에, 상기 벽 관통구 영역에서 상기 지지 프로파일의 주변을 배기시킬 수 있다. 이 경우, 벽 관통구로서는 임의로 형성된 상기 폐쇄된 중공 프로파일의 벽부의 개구가 간주된다. 이러한 벽 관통구들은 예를 들어 보어(bore)일 수 있다. 대안적으로는 예를 들어 밀링(milling)에 의해서 상대적으로 더 큰 벽 관통구들이 제조될 수 있다.
본 형성예의 경우 또한, 지지 프로파일이 균일하게 이격된 벽 관통구들의 적어도 하나의 선형 배열을 가질 수 있다.
상기 형성예에 의해서는 스퍼터 마그네트론의 주변이 자유 단부에서 연결 단부까지 이르는 전체 길이에서 효과적으로 배기될 수 있다. 동시에 상기 스퍼터 마그네트론 또는 스퍼터 마그네트론들의 주변에서, 다시 말하면 상기 스퍼터 마그네트론의 전체 길이에 걸쳐서 매우 균일한 공정 가스 분포 및 매우 균일한 압축비가 달성된다. 이 경우, 지지 프로파일은 재차 유량 전달 부재로서 작용한다. 개방된 지지 프로파일에 대하여, 벽 관통구의 선형 배열을 갖는 폐쇄된 지지 프로파일은 상대적으로 더 우수한 중량비 및 강성비, 예컨대 휨 강성비(flexural strength ratio)를 갖는다.
추가의 일 형성예에서는 지지 프로파일이 자신의 자유 단부에 스퍼터 마그네트론의 자유 단부와 결합된 베어링 장치(bearing device)를 갖는다.
스퍼터 코팅 장치가 하나 또는 다수의 평면형 마그네트론을 가지면, 상기 평면형 마그네트론들은 지지 장치의 지지 프로파일과 직접적으로 고정 결합될 수 있거나 콘솔 또는 그와 유사한 것에 의해 간접적으로 고정 결합될 수 있다. 그와 반대로 스퍼터 코팅 장치가 하나 또는 다수의 파이프형 마그네트론을 가지면, 파이프형 타깃의 회전 가능성을 유지하기 위해 상기 파이프형 타깃과 상기 지지 장치의 지지 프로파일 사이에서 고정 결합이 반드시 방지되어야만 한다.
그러나 특히 길이가 긴 파이프형 타깃의 경우에는, 자체 중량을 흡수하기 위해 그리고 상기 자체 중량으로 인해 야기된 변형을 방지하기 위해 상기 길이가 긴 파이프형 타깃을 지지 장치에서 지지하는 것이 바람직하다. 상기 지지 장치에 의한 지지는 지지 프로파일의 자유 단부에 스퍼터 마그네트론의 자유 단부와 결합될 수 있는 베어링 장치가 배치됨으로써 가능해진다. 이러한 베어링 장치는 예를 들어 슬라이딩 베어링(sliding bearing)으로서 또는 롤링 베어링(rolling bearing)으로서 구현될 수 있고, 이때 특히 높은 온도 조건에서 진행되는 공정의 경우에는 슬라이딩 베어링이 바람직하다.
추가의 일 형성예에서는 지지 장치에 적어도 하나의 애노드(anode)가 스퍼터 마그네트론에 대해 평행하게 배치되어 있다.
본 형성예에 있어서는 자유 단부에서 연결 단부까지 이르는 스퍼터 마그네트론의 전체 길이에 걸쳐 연장되는 로드 형태(rod-shaped)의 애노드들이 특히 적합하다. 상기 애노드들에는 전력이 고정 플랜지쪽으로부터 공급될 수 있다. 평행한 다수의 스퍼터 마그네트론이 스퍼터 코팅 장치에 배치되면, 상기 애노드들은 예를 들어 각각 두 개의 이웃한 타깃 사이에 배치될 수 있다.
추가의 일 형성예에서는 지지 장치에 적어도 두 개의 스퍼터 마그네트론이 서로 평행하게 그리고 지지 프로파일에 대해 평행하게 배치되어 있다.
그럼으로써 동일한 하나의 지지 장치에 그리고 그로 인해 단일 배열에 비해 확연하게 작아진 장치 기술적 복잡성으로, 동시에 다수의 코팅원(coating source)을 배열하는 것이 가능해지며, 그 결과 동일한 타깃 재료를 사용하는 경우 확연하게 증가된 스퍼터 비율에 도달할 수 있거나 또는 상이한 타깃 재료를 사용하는 경우 혼합층 또는 층 시스템이 형성될 수 있다.
또한 그럼으로써 평행하게 배치된 두 개의 마그네트론을, 이 두 개의 마그네트론이 교류 전압에 의해 반대 방향으로 작동되는 듀얼-마그네트론-스퍼터링-모드(dual-magnetron-sputtering-module)로 구동시키는 것이 가능해지고, 그 결과 각각의 마그네트론은 교대로 캐소드와 애노드이고 두 개의 마그네트론 중 하나의 마그네트론이 캐소드이면 다른 하나는 항상 애노드이다. 그럼으로써 특히 비전도성 층들의 반응성 증착시에는 마그네트론의 자기 정화 효과(self cleaning effect)가 달성된다.
추가의 일 형성예에서는 하나의 평면 내에 배치된 이웃한 두 개의 스퍼터 마그네트론 사이에 상기 평면에 대해 수직으로 정렬된 패널이 배치되어 있다.
특히, 상이한 타깃 재료들을 갖는 두 개 이상의 스퍼터 마그네트론이 제공된 경우에 있어서는 이웃한 두 개의 스퍼터 마그네트론 사이에 패널을 배치함으로써 상기 상이한 타깃 재료들의 혼합이 방지된다.
추가의 일 형성예에서는 패널이 적어도 하나의 애노드와 전기 전도성으로 결합되어 있다.
그럼으로써, 상기 패널 자체가 애노드로서 작용할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 과제를 해결하기 위해서, 챔버 벽들에 의해 제한되고 배기 가능하며 기판 처리 장치를 갖는 적어도 하나의 공정 챔버를 구비한 진공 코팅 장치가 제안되고, 이때 상기 기판 처리 장치는 적어도 하나의 전술된 유형의 스퍼터 코팅 장치를 포함하는데, 상기 스퍼터 코팅 장치의 고정 플랜지는 챔버 벽의 고정 개구에 고정되어 있다.
예를 들어 기재된 다수의 스퍼터 코팅 장치가 자신들의 개별 고정 플랜지로 챔버 벽에 고정될 수 있고, 그에 따라 상기 스퍼터 코팅 장치는, 공정 챔버 내부에 배치되어 있고 회전 가능하게 지지된 냉각 롤러(chill roller)의 표면에 대해 상기 스퍼터 코팅 장치의 스퍼터 마그네트론이 작은 간격을 두고 배치되도록, 즉 상기 스퍼터 코팅 장치가 냉각 롤러의 외부 표면에 걸쳐서 분포되도록 배치될 수 있다.
상기와 같은 구조는 특히 스트립 코팅 장치(strip coating device)에 대하여 제시되는데, 상기 스트립 코팅 장치의 경우에는 스트립 형태의 기판, 예를 들어 플라스틱 박막 또는 금속 스트립이 언와인더(unwinder) 상에 제공되고, 냉각 롤러와 스퍼터 코팅 장치의 스퍼터 마그네트론 사이의 간극에서 상기 냉각 롤러 둘레를 감싸면서 가이드 되는 동시에 코팅되며 후속하여 와인더(winder) 상에서 감겨진다. 이때 와인더 및 언와인더는 공정 챔버 내부에 또는 공동의 릴 챔버 혹은 분리된 두 개의 릴 챔버 내부에 배치될 수 있는데, 상기 릴 챔버들은 상기 공정 챔버와 연통되어, 기판이 상기 릴 챔버 또는 상기 두 개의 릴 챔버 중 하나의 릴 챔버에서 상기 공정 챔버 내부로 이송될 수 있고 상기 공정 챔버에서 상기 릴 챔버 또는 상기 두 개의 릴 챔버 중 하나의 릴 챔버 내부로 이송될 수 있도록 결합되어 있다. 상기 목적을 위해서는 스트립 형태의 기판을 언와인더에서 냉각 롤러로 그리고 냉각 롤러에서 와인더로 전달하도록, 공정 챔버 내부에 그리고 존재하는 경우에 한해서 릴 챔버 또는 릴 챔버들 내부에 편향 롤러가 배치될 수 있다.
이 경우, 예를 들어 지지 장치의 고정 플랜지에 의해 스퍼터 코팅 장치가 고정되어 있는 챔버 벽은 예컨대 소위 챔버 도어(chamber door)로서 구현될 수 있으며, 상기 챔버 도어는 공정 챔버로부터 분리되어 평행하게 이동될 수 있음으로써, 결과적으로 상기 스퍼터 코팅 장치는 관리 목적으로 상기 공정 챔버로부터 제거될 수 있게 된다.
전술된 유형의 스트립 코팅 장치의 경우에는 챔버 도어의 평행 이동에 의해 스퍼터 마그네트론이 냉각 롤러와 접촉하지 않고도 스퍼터 코팅 장치가 관리 목적으로 공정 챔버로부터 분리될 수 있다. 상기 냉각 롤러는 공정 챔버 내부에서 이동 가능한 챔버 도어에 마주 놓인 챔버 벽에 고정되어 있고, 상기 냉각 롤러의 회전 축이 스퍼터 코팅 장치가 고정되어 있는 상기 이동 가능한 챔버 벽에 대해 상대적으로 수직으로 그리고 그에 따라 상기 챔버 벽의 이동 방향에 대해 평행하게 정렬되도록 배치되어 있다. 스퍼터 코팅 장치를 공정 챔버로부터 분리하기 위해 상기 챔버 벽이 이동되면, 상기 냉각 롤러는 상기 공정 챔버 내부에 남겨지는데, 다시 말해 오로지 상기 스퍼터 코팅 장치만 분리됨으로써, 상기 스퍼터 코팅 장치는 관리 목적으로 접근하기가 매우 용이해진다.
일 형성예에서는 고정 개구에 마주 놓인 챔버 벽에 제 2 흡인 개구가 배치되어 있고, 상기 제 2 흡인 개구에서 공정 챔버 외부에는 진공 펌프가 배치되어 있으며, 지지 프로파일의 자유 단부는 상기 제 2 흡인 개구를 향해서 정렬되어 있다.
상기 방식으로 제 1 진공 펌프에 마주 놓이도록 배치된 제 2 진공 펌프에 의해 흡인 작용이 상승된다. 스퍼터 코팅 장치가 예를 들어 전술된 바와 같이 이동 가능한 챔버 도어에 고정되어 있으면, 지지 프로파일의 자유 단부는 공정 챔버의 폐쇄시 제 2 흡인 개구 가까이로 이동된다. 그럼으로써, 상기 제 2 진공 펌프 또한 스퍼터 마그네트론 또는 스퍼터 마그네트론들의 주변 배기에 대해 함께 작용한다. 하나 또는 다수의 스퍼터 마그네트론의 상기 제안된 스퍼터 코팅 장치가 외팔보 배열을 갖기 때문에, 지지 프로파일의 자유 단부가 제 2 흡인 개구 혹은 그쪽의 챔버 벽에 대한 물리적 접촉 없이, 단지 제 2 흡인 개구를 향해서만 정렬되기에 충분하다.
추가의 일 형성예에서는 지지 프로파일의 자유 단부가 공정 챔버 내부에서 제 2 흡인 개구와 결합될 수 있다.
본 형성예에 의해서 한편으로는 스퍼터 마그네트론 또는 스퍼터 마그네트론들의 중량이 마주 놓인 챔버 벽에서도 부분적으로 지지될 수 있고, 다른 한편으로는 제 2 진공 펌프의 흡인 작용이 개선된다.
본 발명은 다음에서 실시예 및 이에 속하는 도면들을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
도 1은 상기 제안된 유형의 스퍼터 코팅 장치의 지지 장치를 도시한 도면이고,
도 2는 완전한 스퍼터 코팅 장치에 대한 평면도이며,
도 3은 도 2의 스퍼터 코팅 장치를 다른 관점에서 도시한 도면이고,
도 4는 그 사이에 패널이 배치된 두 개의 스퍼터 마그네트론을 갖는 스퍼터 코팅 장치를 절단한 횡단면도이며,
도 5는 조정 가능한 조인트를 갖는 스퍼터 코팅 장치를 절단한 종단면도이다.
도 1에는 가장 먼저 오로지 상기 제안된 스퍼터 코팅 장치의 실시예의 지지 장치(1)만 도시되어 있다. 상기 지지 장치(1)는 지지 프로파일(12)이 배치되어 있는 고정 플랜지(11)를 구비한다. 본 실시예에서 상기 지지 프로파일(12)은 파이프로서 구현되었고, 상기 파이프는 자신의 전체 길이에 걸쳐서 벽 관통구들의 선형 배열을 갖는다. 상기 선형 배열에 마주 놓인 지지 프로파일(12)의 측에는 동일한 유형의 벽 관통구(16)들의 선형 배열이 배치되어 있다. 벽 관통구(16)들의 상기 두 개의 선형 배열에 의해서는 스퍼터 마그네트론(2)의 전체 길이에 걸쳐서 매우 균일한 공정 가스 분포 및 매우 균일한 압축비가 달성된다.
상기 지지 프로파일(12)의 상부면에는 세 개의 콘솔(13)이 배치되어 있고, 본 실시예에서 상기 콘솔들은 (본 도면에는 도시되어 있지 않은) 애노드(17)들의 고정에 사용된다. 상기 콘솔에는 고정 플랜지(11)에 대해 평행하게 패널(18)이 배치되어 있고, 상기 패널은 공정 공간을 제한하는데 사용되는데, 상기 공정 공간 내부에서는 기판 표면상에서 타깃 재료의 제거 및 생성된 타깃 재료 증기의 증착이 이루어진다.
상기 지지 프로파일(12)은 고정 플랜지(11)에서 제 1 흡인 개구(15) 내부로 통하는데, 상기 제 1 흡인 개구(15)에는 (본 도면에는 도시되어 있지 않은) 진공 펌프(4)가 제공될 수 있다. 상기 제 1 흡인 개구(15) 위에는 고정 플랜지(11) 내에 뿐만 아니라 패널(18) 내에도 각각 두 개의 추가 개구가 배치되어 있고, 상기 개구들은 (본 도면에는 도시되어 있지 않은) 두 개의 스퍼터 마그네트론(2)의 파이프형 타깃을 통과시키는 데에 사용된다.
도 2 및 도 3에는 완전한 스퍼터 코팅 장치가 두 가지 상이한 시점에서 도시되어 있다. 본 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 지지 프로파일(12)의 자유 단부에 배치된 콘솔(13) 상에는 슬라이딩 베어링 형태로 두 개의 베어링 장치(14)가 배치되어 있다. 상기 베어링 장치(14)들의 내부에는, 본 도면에서 파이프형 마그네트론으로서 구현된 두 개의 스퍼터 마그네트론(2)의 자유 단부(21)들이 배치되어 있다.
상기 두 개의 스퍼터 마그네트론(2)의 마주 놓인 연결 단부(22)들은 패널(18) 및 고정 플랜지(11)의 개구들을 관통하여 가이드된다. 상기 고정 플랜지(11)의 마주 놓인 측에는 두 개의 공급 장치(23)가 배치되어 있고, 상기 공급 장치들에 의해 상기 스퍼터 마그네트론(2)들에 한편으로는 전력 및 냉각제가 공급되어 상기 공급 장치들은 동시에 상기 스퍼터 마그네트론(2)들의 회전 구동에 이용된다.
상기 두 개의 스퍼터 마그네트론(2) 아래에 그리고 상기 두 개의 스퍼터 마그네트론에 대하여 측면으로 변위된 상태로 다수의 애노드(17)가 콘솔(13)들 상에 고정되어 있다. 필요한 경우에 상기 애노드(17)들에는 (본 도면에는 도시되어 있지 않은) 패널(19)이 상기 두 개의 스퍼터 마그네트론(2) 사이에서 연장되도록 수직으로 배치될 수 있음으로써, 결과적으로 상기 두 개의 스퍼터 마그네트론(2)에 의해 생성된 증기 구름은 상호 분리된다.
도 4에는 상기 유형의 패널(19)이 두 개의 스퍼터 마그네트론(2) 사이에 배치되어 있는 스퍼터 코팅 장치를 절단한 횡단면도가 도시되어 있다. 상기 스퍼터 마그네트론(2)들은 도 1 내지 도 3의 실시예와 유사하게 지지 장치의 지지 프로파일(12) 상에 배치되어 있다. 상기 두 개의 스퍼터 마그네트론(2) 각각의 좌측 및 우측에는 각각 하나의 로드 형태의 애노드(17)가 배치되어 있다. 그럼으로써, 상기 두 개의 스퍼터 마그네트론(2) 사이에는 두 개의 애노드(17)가 배치된다. 상기 패널(19)은 역 T자 형태(inverted T-shaped)의 횡단면을 갖고 서로 수직으로 결합된 두 개의 판금으로 형성되어 있다. 대안적으로는 판금 대신에 비전도성 플레이트 재료(plate material)도 사용될 수 있다. 본 도면에 도시된 실시예에서 상기 패널(19)의 역 T자 형태 프로파일은 상기 스퍼터 마그네트론(2)들 사이에 배치된 두 개의 애노드(17)와 전기 전도성으로 결합되어 있다.
특히 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 흡인 개구(15)에는 제 1 진공 펌프(4)가 플랜지 결합될 수 있다. 도 2에서뿐만 아니라 도 3에서도 지지 장치(1)의 자유 단부 및 두 개의 스퍼터 마그네트론(2) 맞은 편에는 펌프 플랜지(3)가 배치되어 있고, 상기 펌프 플랜지는 (본 도면에는 도시되어 있지 않은) 진공 코팅 장치의 공정 챔버의 챔버 벽에 고정되어 있다. 상기 펌프 플랜지(3)는 제 2 흡인 개구(31)를 포함하며, 상기 제 2 흡인 개구에서 공정 챔버 외부에는 제 2 진공 펌프(4)가 고정되어 있다.
지지 프로파일(12)의 자유 단부와 펌프 플랜지(3) 사이에는 물리적 결합이 존재하지 않는다. 그러나, 상기 지지 프로파일(12)의 자유 단부는 정확하게 상기 펌프 플랜지(3)의 제 2 흡인 개구를 향해 정렬됨으로써, 결과적으로 제 2 진공 펌프(4)는 제 1 진공 펌프(4)의 흡인 작용을 강화시킨다.
도 5에 따른 실시예의 경우, 지지 장치(1)의 지지 프로파일(12)은 진공 코팅 장치의 챔버 벽(5)에 고정되어 있는 고정 플랜지(11) 가까이에 조정 가능한 조인트(20)를 구비하며, 상기 조인트는 상기 지지 프로파일(12)을 마주 놓인 챔버 벽(5)의 펌프 플랜지(3) 내부의 제 2 흡인 개구(31)를 향해 정렬시키는데 사용된다. 본 실시예에서는 상기 조정 가능한 조인트(20)가 각각 하나의 구형 접촉면을 갖는 두 개의 플랜지를 구비하는데, 상기 구형 접촉면은 서로 접촉한다. 그럼으로써, 지지 프로파일(12)은 최적의 조정이 달성될 수 있는 모든 방향으로 정렬될 수 있으며, 이때 상기 지지 프로파일(12)의 자유 단부가 정확히 제 2 흡인 개구(31)를 향해 정렬된다. 상기 위치는 본 도면에는 도시되어 있지 않은 적합한 고정 수단에 의해서, 예를 들어 나사, 클램프 핀 또는 이와 유사한 고정 수단에 의해서 고정(fix)될 수 있다.
고정 플랜지(11)에 대한 지지 프로파일의 각도와 관련하여 상기 지지 프로파일을 조정시키려는 기재된 기본 개념에서 벗어나지 않고, 상기 조인트(20)의 구체적인 형상이 본 도면에 도시된 바와 다르게 이루어질 수 있다는 사실은 당업자에게 자연스럽게 이해된다.
1 지지 장치 11 고정 플랜지
12 지지 프로파일 13 콘솔
14 베어링 장치 15 제 1 흡인 개구
16 벽 관통구 17 애노드
18 패널 19 패널
20 조정 가능한 조인트 2 스퍼터 마그네트론
21 자유 단부 22 연결 단부
23 공급 장치 3 펌프 플랜지
31 제 2 흡인 개구 4 진공 펌프
5 챔버 벽

Claims (11)

  1. 고정 플랜지(fastening flange)(11) 및 적어도 하나의 지지 프로파일(support profile)(12)을 갖는 지지 장치(1), 상기 지지 장치(1)에서 상기 지지 프로파일(12)에 대하여 평행하게 제공된 적어도 하나의 스퍼터 마그네트론(sputter magnetron)(2)을 구비한 스퍼터 코팅 장치로서,
    상기 적어도 하나의 지지 프로파일은 자유 단부 및 상기 고정 플랜지(11)와 결합된 연결 단부를 갖고, 상기 적어도 하나의 스퍼터 마그네트론은 자유 단부(21) 및 연결 단부(22)를 가지며, 이때 상기 연결 단부(22)는 공급 장치(23)와 결합되어 있고, 상기 공급 장치는 상기 스퍼터 마그네트론(2)에 마주 놓인 고정 플랜지(11)의 측에 배치되어 있으며,
    상기 지지 프로파일(12)은 파이프로 구현되어 상기 고정 플랜지(11)의 제 1 흡인 개구(suction opening)(15)로 통하고, 상기 지지 프로파일(12)에 마주 놓인 고정 플랜지(11)의 측에는 상기 제 1 흡인 개구(15)에 진공 펌프(4)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    스퍼터 코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 프로파일(12)은 적어도 하나의 벽 관통구(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스퍼터 코팅 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지 프로파일(12)은 균일하게 이격된 벽 관통구(16)들의 적어도 하나의 선형 배열을 갖는 것을 특징으로 하는,
    스퍼터 코팅 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 프로파일(12)은 자신의 자유 단부에 상기 스퍼터 마그네트론(2)의 자유 단부(21)와 결합된 베어링 장치(bearing device)(14)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    스퍼터 코팅 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 장치(1)에는 적어도 하나의 애노드(anode)(17)가 상기 스퍼터 마그네트론(2)에 대해 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    스퍼터 코팅 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 장치(1)에는 적어도 두 개의 스퍼터 마그네트론(2)이 서로 평행하게 그리고 상기 지지 프로파일(12)에 대해 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    스퍼터 코팅 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    하나의 평면 내에 배치된 두 개의 이웃한 스퍼터 마그네트론(2) 사이에는 상기 평면에 대해 수직으로 정렬된 패널(19)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    스퍼터 코팅 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 패널(19)은 적어도 하나의 애노드(17)와 전기 전도성으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는,
    스퍼터 코팅 장치.
  9. 챔버 벽(5)들에 의해 제한되고 배기 가능하며 기판 처리 장치를 갖는 적어도 하나의 공정 챔버를 구비한 진공 코팅 장치로서,
    상기 기판 처리 장치는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 스퍼터 코팅 장치를 포함하며, 상기 스퍼터 코팅 장치의 고정 플랜지(11)는 챔버 벽(5)의 고정 개구에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는,
    진공 코팅 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 고정 개구에 마주 놓인 챔버 벽(5)에는 제 2 흡인 개구(31)가 배치되어 있고, 상기 제 2 흡인 개구(31)에서 공정 챔버 외부에는 진공 펌프(4)가 배치되어 있으며, 상기 지지 프로파일(12)의 자유 단부는 상기 제 2 흡인 개구(31)를 향해 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는,
    진공 코팅 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지 프로파일(12)의 자유 단부는 공정 챔버의 내부에서 상기 제 2 흡인 개구(31)와 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    진공 코팅 장치.
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