KR101441481B1 - 회전형 캐소드 및 이를 구비한 스퍼터 장치 - Google Patents

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Abstract

회전형 캐소드 및 이를 구비한 스퍼터 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 캐소드는, 기판을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟; 외주면에 타겟이 마련된 캐소드 백킹튜브; 캐소드 백킹튜브의 일단부에 연결되되, 캐소드 백킹튜브를 회전시키는 캐소드 회전축; 및 캐소드 회전축의 일단부가 수용되되, 캐소드 회전축을 회전가능하게 지지하는 엔드블록을 포함하며, 엔드블록은, 캐소드 회전축의 일단부가 수용되는 엔드블록 하우징; 기판에 대한 증착공간을 형성하는 공정챔버의 내벽과 엔드블록 하우징 사이에 배치되되, 엔드블록 하우징과 공정챔버를 전기적으로 절연하는 절연부; 및 절연부에 마련되되, 절연부를 냉각시키는 절연 냉각부를 포함한다.

Description

회전형 캐소드 및 이를 구비한 스퍼터 장치{ROTATABLE CATHODE AND SPUTTER HAVING THEREOF}
본 발명은, 회전형 캐소드 및 이를 구비한 스퍼터 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 엔드블록의 절연부가 열에 의해 변형되는 것을 방지함과 동시에 엔드블록에서 원하지 않는 아크 또는 기생 플라즈마가 발생하는 것을 방지할 수 있는 회전형 캐소드 및 이를 구비한 스퍼터 장치에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 평면 디스플레이나 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 증착이라 하기로 한다.
종래의 스퍼터 장치는, 스퍼터 방식의 공정이 진행되는 공정챔버와, 공정챔버 내에서 증착 위치에 놓인 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 타겟을 구비한 캐소드를 포함한다.
종래 스퍼터 장치의 캐소드는 평면 형태의 캐소드가 주를 이루었으나, 최근에 들어서는 캐소드가 회전축을 기준으로 360° 회전 가능한 회전형 캐소드가 개발되어 회전형 캐소드의 사용이 점차 증가하고 있다.
회전형 캐소드는 타겟 표면에 유도되는 플라즈마의 밀도를 높이기 위하여 마그네트론을 구비하고 있어, 평면형태의 캐소드보다 30~50% 이상의 효율이 높은 것으로 잘 알려져 있다.
한편, 회전형 캐소드는 기판을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟과, 외주면에 타겟이 마련된 캐소드 백킹튜브와, 캐소드 백킹튜브의 일단부에 연결되어 캐소드 백킹튜브를 회전시키는 캐소드 회전축과, 캐소드 회전축의 일단부가 수용되며 캐소드 회전축을 회전가능하게 지지하는 엔드블록을 포함한다.
종래의 엔드블록은 공정챔버와 전기적으로 절연하기 위하여 절연부를 구비하는데, 박막 증착 공정시에 발생하는 열로 인하여 절연부가 변형되는 경우에 타겟 및 캐소드 백킹튜브를 냉각하는 냉각수가 공정챔버 내부로 누수되어 심각한 아크 또는 기생 플라즈마가 발생하게 되는 문제점이 있다.
[문헌1] KR 10-2006-0111896 A (베카에르트 어드밴스드 코팅스) 2006.10.30.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 엔드블록의 절연부가 열에 의해 변형되는 것을 방지하는 한편, 엔드블록에서 원하지 않는 아크 또는 기생 플라즈마가 발생하는 것을 방지할 수 있는 회전형 캐소드 및 이를 구비한 스퍼터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟; 외주면에 상기 타겟이 마련된 캐소드 백킹튜브; 상기 캐소드 백킹튜브의 일단부에 연결되되, 상기 캐소드 백킹튜브를 회전시키는 캐소드 회전축; 및 상기 캐소드 회전축의 일단부가 수용되되, 상기 캐소드 회전축을 회전가능하게 지지하는 엔드블록을 포함하며, 상기 엔드블록은, 상기 캐소드 회전축의 일단부가 수용되는 엔드블록 하우징; 상기 기판에 대한 증착공간을 형성하는 공정챔버의 내벽과 상기 엔드블록 하우징 사이에 배치되되, 상기 엔드블록 하우징과 상기 공정챔버를 전기적으로 절연하는 절연부; 및 상기 절연부에 마련되되, 상기 절연부를 냉각시키는 절연 냉각부를 포함하는 회전형 캐소드가 제공될 수 있다.
상기 절연 냉각부는, 상기 절연부의 내부에 마련되되, 냉각수가 순환되는 냉각수 순환유로; 상기 냉각수 순환유로에 연통되되, 상기 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구; 및 상기 냉각수 순환유로에 연통되되, 상기 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구를 포함할 수 있다.
상기 엔드블록은, 상기 절연부와 상기 공정챔버의 내벽 사이에 마련되되, 상기 엔드블록 하우징을 상기 공정챔버의 내벽에 지지함과 동시에 상기 엔드블록 하우징을 덮는 커버부; 상기 커버부와 상기 절연부 사이에 마련된 제1 실링부재; 및 상기 절연부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 마련된 제2 실링부재를 더 포함하며, 상기 냉각수 순환유로는, 증착공정 중에 발생하는 열로 인하여 상기 제1 실링부재 및 상기 제2 실링부재가 변형되는 것을 방지하도록 상기 제1 실링부재 및 상기 제2 실링부재에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 엔드블록은, 상기 엔드블록 하우징의 외주면으로부터 이격되게 마련되되, 상기 엔드블록 하우징에서 아크 또는 기생 플라즈마의 발생을 방지하도록 상기 엔드블록 하우징을 감싸는 엔드블록 쉴드부를 더 포함할 수 있다.
상기 엔드블록은, 상기 절연부에 마련되되, 상기 엔드블록 쉴드부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 퍼지가스(purge gas)를 공급하는 퍼지가스 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 퍼지가스 공급부는, 상기 절연부의 내부에 마련되되, 상기 퍼지가스가 이동되는 퍼지가스 유로; 상기 퍼지가스 유로에 연통되되, 상기 퍼지가스 유로에 상기 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 유입구; 및 상기 퍼지가스 유로에 연통되되, 상기 절연부의 테두리를 따라 복수 개 배치되어 상기 엔드블록 쉴드부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 상기 퍼지가스를 배출하는 퍼지가스 배출구를 포함할 수 있다.
상기 퍼지가스 배출구는, 상기 절연부의 테두리를 따라 형성된 복수의 홀부이며, 상기 절연부의 테두리는, 상기 복수의 홀부가 상기 엔드블록 쉴드부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 위치하도록 상기 엔드블록 하우징의 측부에서 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 복수의 홀부는 상기 냉각수 순환유로보다 상기 절연부의 테두리 외측에 마련될 수 있다.
상기 퍼지가스는, 냉각성능을 가지며 플라즈마에 안정적인 수소가스를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟; 외주면에 상기 타겟이 마련된 캐소드 백킹튜브; 상기 캐소드 백킹튜브의 일단부에 연결되되, 상기 캐소드 백킹튜브를 회전시키는 캐소드 회전축; 및 상기 캐소드 회전축의 일단부가 수용되되, 상기 캐소드 회전축을 회전가능하게 지지하는 엔드블록을 포함하며, 상기 엔드블록은, 상기 캐소드 회전축의 일단부가 수용되는 엔드블록 하우징; 상기 엔드블록 하우징의 외주면으로부터 이격되게 마련되되, 상기 엔드블록 하우징에서 아크 또는 기생 플라즈마의 발생을 방지하도록 상기 엔드블록 하우징을 감싸는 엔드블록 쉴드부; 및 상기 엔드블록 하우징과 상기 엔드블록 쉴드부 사이에 충진되되, 상기 엔드블록 하우징과 상기 엔드블록 쉴드부를 전기적으로 절연하는 절연 하우징을 포함하는 회전형 캐소드가 제공될 수 있다.
상기 엔드블록은, 상기 기판에 대한 증착공간을 형성하는 공정챔버의 내벽과 상기 엔드블록 하우징 사이에 배치되되, 상기 엔드블록 하우징과 상기 공정챔버를 전기적으로 절연하는 절연부; 및 상기 절연부에 마련되되, 상기 절연부를 냉각시키는 절연 냉각부를 더 포함할 수 있다.
상기 절연 냉각부는, 상기 절연부의 내부에 마련되되, 냉각수가 순환되는 냉각수 순환유로; 상기 냉각수 순환유로에 연통되되, 상기 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구; 및 상기 냉각수 순환유로에 연통되되, 상기 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구를 포함할 수 있다.
상기 엔드블록은, 상기 절연부와 상기 공정챔버의 내벽 사이에 마련되되, 상기 엔드블록 하우징을 상기 공정챔버의 내벽에 지지함과 동시에 상기 엔드블록 하우징을 덮는 커버부; 상기 커버부와 상기 절연부 사이에 마련된 제1 실링부재; 및 상기 절연부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 마련된 제2 실링부재를 더 포함하며, 상기 냉각수 순환유로는, 증착공정 중에 발생하는 열로 인하여 상기 제1 실링부재 및 상기 제2 실링부재가 변형되는 것을 방지하도록 상기 제1 실링부재 및 상기 제2 실링부재에 인접하게 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판에 대한 증착공간을 형성하는 공정챔버; 및 상기 공정챔버의 내부에 회전가능하게 배치되되, 제1항 내지 제13항 중 어느 하나에 따른 회전형 캐소드를 포함하는 스퍼터 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 엔드블록의 절연부를 냉각하는 절연 냉각부와, 쉴드부와 엔드블록 하우징 사이에 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부 또는 쉴드부와 엔드블록 하우징 사이에 충진된 절연 하우징을 구비함으로써, 엔드블록의 절연부가 열에 의해 변형되는 것을 방지하는 한편, 엔드블록에서 원하지 않는 아크 또는 기생 플라즈마가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터 장치를 개략적으로 나타내는 구조도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드블록을 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 절연 냉각부 및 퍼지가스 공급부가 마련된 절연부의 상면을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 절연 냉각부 및 퍼지가스 공급부가 마련된 절연부의 배면을 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 4의 B-B 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터 장치를 개략적으로 나타내는 구조도이다.
도 8은 도 7의 C-C 단면을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드블록을 나타내는 정면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 냉각부가 마련된 절연부의 상면을 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 냉각부가 마련된 절연부의 배면을 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 10의 D-D 단면을 나타내는 단면도이다.
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, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하에서 설명될 기판이란, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 평면 디스플레이용 기판이거나 태양전지용 기판, 혹은 반도체 웨이퍼 기판일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터 장치를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터 장치를 개략적으로 나타내는 구조도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면을 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드블록을 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 절연 냉각부 및 퍼지가스 공급부가 마련된 절연부의 상면을 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 절연 냉각부 및 퍼지가스 공급부가 마련된 절연부의 배면을 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 4의 B-B 단면을 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터 장치는, 기판(10)에 대한 증착공간을 형성하는 공정챔버(100)와, 공정챔버(100)의 내부에 회전가능하게 배치되되 기판(10)을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟(205)을 구비한 회전형 캐소드(200)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 공정챔버(100)는 기판(10)에 대한 증착공간을 형성하는 부분으로서, 증착 공정 시에 그 내부는 밀폐되고 진공 상태를 유지한다.
이를 위해, 공정챔버(100)의 하부 영역에는 게이트 밸브(111)가 마련되고, 게이트 밸브(111) 영역에는 진공 펌프(112)가 마련된다.
게이트 밸브(111)가 개방된 상태에서 진공 펌프(112)로부터 진공압이 발생되면 공정챔버(100)의 내부는 고진공 상태를 유지할 수 있다.
그리고, 공정챔버(100)의 일측에는 공정챔버(100)의 내부로 기판(10)이 인입되는 기판 유입구(115)가 형성되고, 공정챔버(100)의 타측에는 공정챔버(100)로부터 기판(10)이 인출되는 기판 배출구(116)가 형성된다.
한편, 기판 유입구(115)와 기판 배출구(116)에도 별도의 게이트 밸브(미도시)가 마련될 수 있다.
본 실시예의 경우, 공정챔버(100) 내에 두 개의 회전형 캐소드(200)가 마련되어 있으나, 이에 한정되지 않고 회전형 캐소드(200)는 하나 또는 세개 이상 마련될 수도 있다.
그리고, 공정챔버(100)의 내부에는 기판 이송 지지부(130)가 더 마련된다.
기판 이송 지지부(130)는 공정챔버(100) 내의 중앙 영역에 배치되어 기판(10)을 지지함과 동시에 기판 유입구(115)로 인입된 기판(10)을 기판 배출구(116)로 이송하는 역할을 한다.
기판 이송 지지부(130)는 롤러로 적용될 수 있는데, 통상 공정챔버(100)의 내부가 고온 상태를 유지한다는 점을 감안할 때 기판 이송 지지부(130)는 내열성 및 내구성이 우수한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.
기판 이송 지지부(130)의 하부 영역에는 기판 이송 지지부(130) 상에 놓인 기판(10)의 증착면을 가열하는 히터(131)가 마련된다.
히터(131)는 타겟(205)으로부터 제공되는 증착 물질이 기판(10)에 잘 증착될 수 있도록 기판(10)을 수백도 이상으로 가열하는 역할을 한다.
이러한 히터(131)는 기판(10)의 전면을 골고루, 또한 급속으로 가열할 수 있도록 기판(10)의 사이즈와 유사하거나 그보다 큰 사이즈를 가질 수 있다.
그리고, 공정챔버(100)의 내부에는 회전형 캐소드(200)가 마련되는데, 회전형 캐소드(200)는 기판(10)에 증착물질을 제공하는 역할을 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 회전형 캐소드(200)는 공정챔버(100)의 상부 영역에 마련되며, 특히 회전형 캐소드(200)에 구비된 타겟(205)은 기판 이송 지지부(130) 상에서 증착위치에 놓인 기판(10)을 향하여 증착물질을 제공하는 스퍼터 소스(sputter source)의 역할을 한다.
회전형 캐소드(200)는, 기판(10)을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟(205)과, 외주면에 타겟(205)이 마련된 캐소드 백킹튜브(210)와, 캐소드 백킹튜브(210)의 내부에 마련되어 자기장을 발생시키는 마그네트론(220)과, 캐소드 백킹튜브(210)의 일단부에 연결되되 캐소드 백킹튜브(210)를 회전시키는 캐소드 회전축(230)과, 캐소드 회전축(230)의 일단부가 수용되되 캐소드 회전축(230)을 회전가능하게 지지하는 엔드블록(300)을 포함한다.
통상적으로 회전형 캐소드(200) 영역이 음극을 형성하고 기판(10) 영역이 양극을 형성한다.
본 실시예에서 타겟(205)은 회전형 캐소드(200)에 마련되므로 음극이 형성되며, 타겟(205)은 하부 영역의 기판(10)을 향해 증착물질을 제공한다.
타겟(205)은 높은 증착률을 갖도록 저용융점 타겟(205)(예를 들어, 인듐, 은 등)으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 타겟(205)은 후술할 원통형 캐소드 백킹튜브(210)의 외주면을 감싸도록 형성된다. 이때, 타겟(205)은 캐소드 백킹튜브(210)의 원통형 형상에 대응되도록 캐소드 백킹튜브(210)에 원통형으로 형성된다.
마그네트론(220)은 타겟(205)의 내부에 마련되어 자기장을 발생시킨다.
즉, 회전형 캐소드(200)는 타겟(205)이 외측면에 마련되는 반면 마그네트론(220)은 타겟(205)의 내부에 마련되어 기판(10)과의 사이에 증착을 위한 자기장을 발생시키는 역할을 한다.
캐소드 백킹튜브(210)는 마그네트론(220)을 둘러싸며 내부에 충분한 공간이 형성될 정도의 크기를 갖는 원통형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 캐소드 백킹튜브(210)를 회전시키는 캐소드 회전축(230)은, 캐소드 백킹튜브(210)와 결합되기 위해 캐소드 백킹튜브(210)에 대응되는 형태인 원통형으로 형성될 수 있다.
그리고, 캐소드 백킹튜브(210)와 캐소드 회전축(230) 사이에는 결합부재(240)가 더 마련되는데, 결합부재(240)는 캐소드 백킹튜브(210)와 캐소드 회전축(230)을 결합시킨다.
공정챔버(100)내의 회전형 캐소드(200)의 배치 상태를 살펴보면, 캐소드 백킹튜브(210)와 결합부재(240)에 의해 결합된 캐소드 회전축(230)의 일부 영역만 공정챔버(100) 내부에 수용되고, 공정챔버(100) 내부에 수용되지 않은 캐소드 회전축(230)의 다른 영역은 별도로 마련된 엔드블록(300) 내부에 수용된다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드블록(300)은, 캐소드 회전축(230)의 일단부가 수용되는 엔드블록 하우징(310)과, 기판(10)에 대한 증착공정을 형성하는 공정챔버(100)의 내벽과 엔드블록 하우징(310) 사이에 배치되되 엔드블록 하우징(310)과 공정챔버(100)를 전기적으로 절연하는 절연부(340)와, 절연부(340)와 공정챔버(100) 사이에 마련되되 엔드블록 하우징(310)을 공정챔버(100)의 내벽에 지지함과 동시에 엔드블록 하우징(310)을 덮는 커버부(345)와, 커버부(345)와 절연부(340) 사이에 마련된 제1 실링부재(350)와, 절연부(340)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 마련된 제2 실링부재(355)와, 절연부(340)에 마련되되 절연부(340)를 냉각시키는 절연 냉각부(360)와, 엔드블록 하우징(310)의 외주면으로부터 이격되게 마련되되 엔드블록 하우징(310)에서 아크 또는 기생 플라즈마의 발생을 방지하도록 엔드블록 하우징(310)을 감싸는 엔드블록 쉴드부(370)와, 절연부(340)에 마련되되 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 퍼지가스(purge gas)를 공급하는 퍼지가스 공급부(380)를 포함한다.
엔드블록 하우징(310)은, 캐소드 회전축(230)의 일단부를 수용하며 캐소드 회전축(230)을 지지하는 역할을 한다. 또한, 엔드블록 하우징(310)은 캐소드 백킹튜브(210) 및 타겟(205) 영역과 마찬가지로 음극을 형성한다.
엔드블록 하우징(310)의 내부에는 캐소드 회전축(230)에 파워를 공급하는 파워 공급부(315)와 캐소드 회전축(230) 사이에 마련되되 캐소드 회전축(230)과 파워 공급부(315)를 전기적으로 연결하는 전기 연결부(320)와, 캐소드 회전축(230)에 연결되되 캐소드 회전축(230)과 캐소드 백킹튜브(210)를 회전시키는 회전 동력을 제공하는 회전동력 제공부(325)와, 캐소드 회전축(230)의 일측에 마련되되 캐소드 백킹튜브(210)와 마그네트론(220) 사이에 냉각수를 순환시켜 타겟(205)을 냉각시키는 타겟 냉각부(330)가 구비된다.
그리고, 파워 공급부(315)는 타겟(205)과 캐소드 백킹튜브(210) 영역이 음극을 형성하도록 파워를 공급한다.
또한, 캐소드 회전축(230)과 파워 공급부(315) 사이에는 캐소드 회전축(230)과 파워 공급부(315)를 전기적으로 연결하는 전기 연결부(320)가 마련된다.
전기 연결부(320)는 캐소드 회전축(230)의 회전 시 파워 공급부(315)와 회전되는 캐소드 회전축(230) 사이에서 전기적 아크나 노이즈가 발생되는 것을 방지하며 파워를 전달하기 위해 파워전달용 비고체 물질을 포함한다.
특히, 파워 공급부(315)에서 공급되는 파워는 고주파수를 갖는 RF나 DC 전원 등이 사용되기 때문에 캐소드 회전축(230)의 회전에도 전기적 아크나 노이즈가 발생되는 것을 방지할 수 있는 비고체 물질이 사용되고, 파워전달용 비고체 물질은 전기 전도성이 높은 액체를 사용하는데, 본 실시예에서 파워전달용 비고체 물질은 수은을 사용할 수 있다.
그리고, 엔드블록 하우징(310)에는 캐소드 회전축(230)과 캐소드 백킹튜브(210)에 회전 동력을 제공하는 회전동력 제공부(325)가 마련된다.
그리고, 회전동력 제공부(325)는 엔드블록 하우징(310)에 수용된 캐소드 회전축(230)의 일측에 연결된다.
회전동력 제공부(325)는 공정챔버(100) 상부에 마련된 구동모터(326)와, 일단부가 캐소드 회전축(230)에 연결되고 타단부가 구동모터(326)에 연결되어 구동모터(326)의 회전에 의해 캐소드 회전축(230)을 회전시키는 벨트부(327)를 포함한다.
그리고, 캐소드 백킹튜브(210), 마그네트론(220) 및 타겟(205)이 파워 공급부(315)로부터 공급받은 파워에 의해서 음극(cathode)을 형성하면서 고주파수의 파워 공급으로 인해 고온이 되는 것을 방지하도록, 캐소드 백킹튜브(210) 및 간접적으로 타겟(205)을 냉각시키는 타겟 냉각부(330)가 엔드블록 하우징(310)에 수용된 캐소드 회전축(230)의 일측에 마련된다.
타겟 냉각부(330)는 외부로부터 유입되는 냉각수를 이용하여 간접적으로 타겟(205)을 냉각하는 역할을 한다.
타겟 냉각부(330)는 외부로부터 유입되는 냉각수가 캐소드 백킹튜브(210)의 내부로 유입될 수 있도록 캐소드 회전축(230)에서부터 캐소드 백킹튜브(210)로 연통된 냉각수 유입로(331)와, 냉각수가 캐소드 백킹튜브(210)를 냉각시켜 캐소드 백킹튜브(210)의 외주면에 마련된 타겟(205)을 간접접촉 방식으로 냉각시킨 후 다시 외부로 배출되기 위한 냉각수 배출로(333)를 포함한다.
한편, 엔드블록(300)은 공정챔버(100)와 전기적으로 절연함과 동시에 공정챔버(100)의 내벽에 지지되도록 엔드블록 하우징(310)의 상부에 절연부(340) 및 커버부(345)가 순차로 적층된 구조를 갖는다.
커버부(345)는 엔드블록 하우징(310)을 공정챔버(100)의 내벽에 부착 및 고정하기 위한 것으로서, 커버부(345)는 접지되어 있다.
그리고, 절연부(340)는 엔드블록 하우징(310)과 공정챔버(100)를 전기적으로 절연하는 역할을 하며, 절연부(340)는 엔드블록 하우징(310)의 상부와 커버부(345) 사이에 마련된다.
그리고, 엔드블록 하우징(310), 커버부(345) 등의 내부를 진공상태로 유지하도록 커버부(345)와 절연부(340) 사이에는 제1 실링부재(350)가 마련되며, 절연부(340)와 엔드블록 하우징(310) 사이에는 제2 실링부재(355)가 마련된다.
제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)는 고무, 테프론 등의 비금속물질로 제작되며 커버의 하부와 절연부(340)의 상부 사이 및 절연부(340)의 하부와 엔드블록 하우징(310)의 상부 사이에 밀착되어 엔드블록 하우징(310) 및 커버부(345)의 내부가 진공상태를 유지할 수 있도록 한다.
한편, 기판(10)에 대한 증착공정을 장시간 수행하는 경우에 플라즈마에서 발생하는 열로 인하여 엔드블록(300) 전체에 열이 축적되며 이러한 열은 엔드블록 하우징(310)의 내부 또는 공정챔버(100)의 외벽에 흐르는 냉각수에 의해 발산된다.
그러나, 엔드블록(300)의 열발산은 금속물질로 제작된 커버부(345), 엔드블록 하우징(310) 등에서는 원활하게 이뤄지지만 비금속물질로 제작된 절연부(340), 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)는 상당량의 열이 축적되어 열변형을 수반하게 된다.
열변형으로 인해 절연부(340)와 커버부(345) 및 절연부(340)와 엔드블록 하우징(310) 사이의 진공파괴 현상이 발생하는 경우에, 외부의 외기 또는 수분이 공정챔버(100) 내부로 유입될 수 있으며, 이로 인하여 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355) 부위에서 심각한 아크나 기생 플라즈마가 발생할 수 있다.
따라서, 열변형에 따른 진공파괴 현상을 방지하기 위하여, 본 실시예에서는 절연부(340)에 마련되되 절연부(340)를 냉각시키는 절연 냉각부(360)가 더 마련된다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 절연 냉각부(360)는 절연부(340)의 내부에 마련되되 냉각수가 순환되는 냉각수 순환유로(361)와, 냉각수 순환유로(361)에 연통되되 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구(363)와, 냉각수 순환유로(361)에 연통되되 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구(365)를 포함한다.
본 실시예에서 냉각수 순환유로(361)는 절연부(340)의 테두리를 따라 냉각수가 흐르도록 마련된 채널로 구성된다.
그리고, 증착공정 중에 발생하는 열로 인하여 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)가 열변형되어 진공파괴 현상이 발생하는 것을 방지하도록, 냉각수 순환유로(361)는 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)에 인접하게 배치된다.
즉, 냉각수 순환유로(361)는 절연부(340)의 내부에 위치하며, 제1 실링부재(350)와 제2 실링부재(355) 사이에 배치된다.
또한, 본 실시예에서는 냉각수 유입구(363)와 냉각수 배출구(365)를 절연부(340)의 일측에 나란히 배치하고 있으나, 냉각효율을 향상시키기 위해 냉각수 유입구(363)와 냉각수 배출구(365)를 절연부(340)에 대향되게 배치하여 냉각수의 이동경로를 단축할 수 있다.
본 실시예에서와 같이, 절연부(340)의 내부에 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)에 인접하게 냉각수 순환유로(361)를 마련함으로써, 장시간에 걸친 증착공정 중 열변형에 의한 진공파괴로 인해 절연부(340)와 커버부(345) 사이 및 절연부(340)와 엔드블록 하우징(310) 사이에서 발생될 수 있는 아크 및 기생 플라즈마를 방지할 수 있다.
또한, 엔드블록(300)에는 엔드블록 하우징(310)에서 발생할 수 있는 아크 및 기생 플라즈마의 발생을 방지하도록 엔드블록 하우징(310)을 감싸는 엔드블록 쉴드부(370)가 더 마련된다.
엔드블록 쉴드부(370)는 엔드블록 하우징(310)의 외주면으로부터 소정간격 이격되게 마련되는데, 본 실시예에서는 엔드블록 하우징(310)으로부터 약 3mm 내외로 이격되게 설치될 수 있다.
한편, 증착공정 중 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이의 틈새에 금속재질의 증착물질이 쌓여 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310)이 전기적으로 도통하는 경우에, 엔드블록 쉴드부(370)에 의한 아크 및 기생 플라즈마 발생 방지 목적을 달성할 수 없게 된다.
따라서, 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이의 틈새에 금속물질이 쌓이는 것을 방지하도록, 본 실시예에서는 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부(380)가 더 마련된다.
퍼지가스 공급부(380)는, 절연부(340)의 내부에 마련되되 퍼지가스가 이동되는 퍼지가스 유로(381)와, 퍼지가스 유로(381)에 연통되되 퍼지가스 유로(381)에 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 유입구(383)와, 퍼지가스 유로(381)에 연통되되 절연부(340)의 테두리를 따라 복수 개 배치되어 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 퍼지가스를 배출하는 퍼지가스 배출구(385)를 포함한다.
본 실시예에서 퍼지가스는 냉각성능을 가지며 플라즈마에 안정적인 수소가스를 포함한다. 이는 냉각성능을 갖는 퍼지가스를 엔드블록 하우징(310)에 접하게 분사함으로써 절연 냉각부(360)와 더불어 엔드블록 하우징(310)을 냉각하는 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 퍼지가스 유로(381)는 절연부(340)의 테두리를 따라 퍼지가스가 이동될 수 있도록 마련된 채널로 구성된다.
즉, 퍼지가스 유입구(383)를 통해 공급된 퍼지가스는 퍼지가스 유로(381)를 통하여 절연부(340)의 테두리를 따라 이동되며, 절연부(340)의 테두리부를 따라 마련된 퍼지가스 배출구(385)를 통하여 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이로 배출된다.
본 실시예에서 퍼지가스 유입구(383)는 절연부(340)의 일측, 즉 냉각수 유입구(363) 및 냉각수 배출구(365)에 대향되게 배치될 수 있으며, 퍼지가스 배출구(385)는 절연부(340)의 테두리를 따라 형성된 복수의 홀부로 구성된다.
그리고, 퍼지가스를 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 용이하게 분사할 수 있도록, 절연부(340)의 테두리부는 복수의 홀부(385)가 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 위치하도록 엔드블록 하우징(310)의 측부에서 돌출되게 형성된다.
한편, 본 실시예에서는 절연부(340)의 내부에 절연 냉각부(360)를 구성하는 냉각수 순환유로(361)와 퍼지가스 공급부(380)를 구성하는 퍼지가스 유로(381)가 동시에 마련되는데, 냉각수 순환유로(361)는 증착공정 중에 발생하는 열로 인하여 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)가 변형되어 진공파괴가 되는 것을 방지하기 위함이며, 퍼지가스 공급부(380)는 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 증착물질이 쌓이는 것을 방지하기 위함이므로, 퍼지가스 배출구(385)인 복수의 홀부가 냉각수 순환유로(361)보다 절연부(340)의 테두리 외측에 위치되게 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
기판(10)에 대한 증착공정을 장시간 수행하는 경우에 플라즈마에서 발생하는 열로 인하여 엔드블록(300) 전체에 열이 축적되며 이러한 열은 엔드블록 하우징(310)의 내부 또는 공정챔버(100)의 외벽에 흐르는 냉각수에 의해 발산된다.
그러나, 엔드블록(300)의 열발산은 금속물질로 제작된 커버부(345), 엔드블록 하우징(310) 등에서는 원활하게 이뤄지지만, 비금속물질로 제작된 절연부(340), 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)는 상당량의 열이 축적되어 열변형을 수반하게 된다.
따라서, 열변형으로 인해 절연부(340)와 커버부(345) 및 절연부(340)와 엔드블록 하우징(310) 사이의 진공파괴 현상이 발생하는 경우에, 외부의 외기 또는 수분이 공정챔버(100) 내부로 유입될 수 있으며, 이로 인하여 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355) 부위에서 심각한 아크나 기생 플라즈마가 발생할 수 있다.
따라서, 열변형에 따른 진공파괴 현상을 방지하기 위하여, 본 실시예에서는 절연부(340)를 냉각하는 절연 냉각부(360)가 마련된다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 증착공정 중에 발생하는 열로 인해 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)가 열변형되어 엔드블록(300)이 진공파괴되는 현상을 방지하도록, 절연 냉각부(360)를 구성하는 냉각수 순환유로(361)를 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)에 인접하게 절연부(340)의 내부에 마련한다.
그리고, 엔드블록 하우징(310)에서 발생할 수 있는 아크 및 기생 플라즈마의 발생을 방지하도록 엔드블록 하우징(310)을 감싸는 엔드블록 쉴드부(370)가 마련되는데, 증착공정 중 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이의 틈새에 금속재질의 증착물질이 쌓이는 경우에 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310)이 전기적으로 도통하게 되고, 엔드블록 쉴드부(370)에 의한 아크 및 기생 플라즈마 발생 방지 목적을 달성할 수 없게 된다.
따라서, 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이의 틈새에 금속물질이 쌓이는 것을 방지하도록, 본 실시예에서는 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부(380)가 더 마련된다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 절연부(340)의 테두리를 따라 마련된 퍼지가스 유로(381)를 통하여 퍼지가스를 공급하고, 절연부(340)의 테두리부를 따라 마련된 퍼지가스 배출구(385)를 통하여 퍼지가스를 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 배출한다.
전술한 바와 같이, 절연부(340)의 내부에 절연 냉각부(360)를 구비하여 증착공정 중에 발생하는 열로 인하여 제1 실링부재(350) 및 제2 실링부재(355)가 변형되어 진공파괴가 되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 절연부(340)의 내부에 퍼지가스 공급부(380)를 구비하여 엔드블록 쉴드부(370)와 엔드블록 하우징(310) 사이에 증착물질이 쌓이는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터 장치를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터 장치를 개략적으로 나타내는 구조도이고, 도 8은 도 7의 C-C 단면을 나타내는 단면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드블록을 나타내는 정면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 냉각부가 마련된 절연부의 상면을 나타내는 사시도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 냉각부가 마련된 절연부의 배면을 나타내는 사시도이고, 도 12는 도 10의 D-D 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터 장치는, 기판(10)에 대한 증착공간을 형성하는 공정챔버(100a)와, 공정챔버(100a)의 내부에 회전가능하게 배치되되 기판(10)을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟(205a)을 구비한 회전형 캐소드(200a)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 공정챔버(100a)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정챔버(100)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 회전형 캐소드(200a)는 기판(10a)을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟(205a)과, 외주면에 타겟(205a)이 마련된 캐소드 백킹튜브(210a)와, 캐소드 백킹튜브(210a)의 내부에 마련되어 자기장을 발생시키는 마그네트론(220a)과, 캐소드 백킹튜브(210a)의 일단부에 연결되되 캐소드 백킹튜브(210a)를 회전시키는 캐소드 회전축(230a)과, 캐소드 회전축(230a)의 일단부가 수용되되 캐소드 회전축(230a)을 회전가능하게 지지하는 엔드블록(300a)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 회전형 캐소드(200a)를 구성하는 타겟(205a), 캐소드 백킹튜브(210a), 마그네트론(220a) 및 캐소드 회전축(230a)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 타겟(205), 캐소드 백킹튜브(210), 마그네트론(220) 및 캐소드 회전축(230)과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드블록(300a)과 관련하여 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드블록(300)과의 차이점을 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드블록(300a)은, 캐소드 회전축(230a)의 일단부가 수용되는 엔드블록 하우징(310a)과, 기판(10a)에 대한 증착공정을 형성하는 공정챔버(100a)의 내벽과 엔드블록 하우징(310a) 사이에 배치되되 엔드블록 하우징(310a)과 공정챔버(100a)를 전기적으로 절연하는 절연부(340a)와, 절연부(340a)와 공정챔버(100a) 사이에 마련되되 엔드블록 하우징(310a)을 공정챔버(100a)의 내벽에 지지함과 동시에 엔드블록 하우징(310a)을 덮는 커버부(345a)와, 커버부(345a)와 절연부(340a) 사이에 마련된 제1 실링부재(350a)와, 절연부(340a)와 엔드블록 하우징(310a) 사이에 마련된 제2 실링부재(355a)와, 절연부(340a)에 마련되되 절연부(340a)를 냉각시키는 절연 냉각부(360a)와, 엔드블록 하우징(310a)의 외주면으로부터 이격되게 마련되되 엔드블록 하우징(310a)에서 아크 또는 기생 플라즈마의 발생을 방지하도록 엔드블록 하우징(310a)을 감싸는 엔드블록 쉴드부(370a)와, 엔드블록 하우징(310a)과 엔드블록 쉴드부(370a) 사이에 충진되되 엔드블록 하우징(310a)과 엔드블록 쉴드부(370a)를 전기적으로 절연하는 절연 하우징(390a)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드블록 하우징(310a), 절연부(340a), 커버부(345a), 제1 실링부재(350a), 제2 실링부재(355a), 절연 냉각부(360a) 및 엔드블록 쉴드부(370a)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드블록 하우징(310), 절연부(340), 커버부(345), 제1 실링부재(350), 제2 실링부재(355), 절연 냉각부(360) 및 엔드블록 쉴드부(370)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하고, 이하에서는 절연 하우징(390a)에 대해 설명하기로 한다.
엔드블록 쉴드부(370a)는 엔드블록 하우징(310a)에서 발생할 수 있는 아크 및 기생 플라즈마의 발생을 방지하도록 엔드블록 하우징(310a)을 감싸고 있으나, 증착공정 중 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a) 사이의 틈새로 증착물질이 유입되어 쌓이게 된다.
이처럼, 증착물질이 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a) 사이에 쌓여 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a)이 전기적으로 도통하게 되면, 엔드블록 쉴드부(370a)에 의한 아크 및 기생 플라즈마 발생 방지 목적을 달성할 수 없게 된다.
따라서, 본 실시예에서는 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a) 사이의 틈새에 증착물질이 쌓이는 것을 방지하도록, 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a) 사이를 절연물질로 충진한 절연 하우징(390a)이 마련된다.
절연 하우징(390a)은 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a) 사이의 틈새를 절연물질로 충진한 것으로서, 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a) 사이의 틈새를 절연물질로 충진함으로써 원천적으로 증착물질이 침투할 틈새를 만들지 않음과 동시에 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a)의 전기적 절연을 영구히 보장할 수 있다.
전술한 바와 같이, 절연부(340a)의 내부에 절연 냉각부(360a)를 구비하여 증착공정 중에 발생하는 열로 인하여 제1 실링부재(350a) 및 제2 실링부재(355a)가 변형되어 진공파괴가 되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a) 사이를 절연물질로 충진한 절연 하우징(390a)을 마련하여 엔드블록 쉴드부(370a)와 엔드블록 하우징(310a) 사이에 증착물질이 쌓이는 것을 방지할 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 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10,10a: 기판 100,100a: 공정챔버
111,111a: 게이트 밸브 112,112a: 진공 펌프
115,115a: 기판 유입구 116,116a: 기판 배출구
130,130a: 기판 이송 지지부 131,131a: 히터
200,200a: 회전형 캐소드 205,205a: 타겟
210,210a: 캐소드 백킹튜브 220,220a: 마그네트론
230,230a: 캐소드 회전축 240,240a: 결합부재
300,300a: 엔드블록 310,310a: 엔드블록 하우징
315,315a: 파워 공급부 320,320a: 전기 연결부
325,325a: 회전동력 제공부 330,330a: 타겟 냉각부
331,331a: 냉각수 유입로 333,333a: 냉각수 배출로
340,340a: 절연부 345,345a: 커버부
350,350a: 제1 실링부재 355,355a: 제2 실링부재
360,360a: 절연 냉각부 361,361a: 냉각수 순환유로
363,363a: 냉각수 유입구 365,365a: 냉각수 배출구
370,370a: 엔드블록 쉴드부 380: 퍼지가스 공급부
381: 퍼지가스 유로 383: 퍼지가스 유입구
385: 퍼지가스 배출구 390a: 절연 하우징

Claims (14)

  1. 기판을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟;
    외주면에 상기 타겟이 마련된 캐소드 백킹튜브;
    상기 캐소드 백킹튜브의 일단부에 연결되되, 상기 캐소드 백킹튜브를 회전시키는 캐소드 회전축; 및
    상기 캐소드 회전축의 일단부가 수용되되, 상기 캐소드 회전축을 회전가능하게 지지하는 엔드블록을 포함하며,
    상기 엔드블록은,
    상기 캐소드 회전축의 일단부가 수용되는 엔드블록 하우징;
    상기 기판에 대한 증착공간을 형성하는 공정챔버의 내벽과 상기 엔드블록 하우징 사이에 배치되되, 상기 엔드블록 하우징과 상기 공정챔버를 전기적으로 절연하는 절연부; 및
    상기 절연부에 마련되되, 상기 절연부를 냉각시키는 절연 냉각부를 포함하는 회전형 캐소드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연 냉각부는,
    상기 절연부의 내부에 마련되되, 냉각수가 순환되는 냉각수 순환유로;
    상기 냉각수 순환유로에 연통되되, 상기 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구; 및
    상기 냉각수 순환유로에 연통되되, 상기 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구를 포함하는 회전형 캐소드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엔드블록은,
    상기 절연부와 상기 공정챔버의 내벽 사이에 마련되되, 상기 엔드블록 하우징을 상기 공정챔버의 내벽에 지지함과 동시에 상기 엔드블록 하우징을 덮는 커버부;
    상기 커버부와 상기 절연부 사이에 마련된 제1 실링부재; 및
    상기 절연부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 마련된 제2 실링부재를 더 포함하며,
    상기 냉각수 순환유로는,
    증착공정 중에 발생하는 열로 인하여 상기 제1 실링부재 및 상기 제2 실링부재가 변형되는 것을 방지하도록 상기 제1 실링부재 및 상기 제2 실링부재에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 회전형 캐소드.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 엔드블록은,
    상기 엔드블록 하우징의 외주면으로부터 이격되게 마련되되, 상기 엔드블록 하우징에서 아크 또는 기생 플라즈마의 발생을 방지하도록 상기 엔드블록 하우징을 감싸는 엔드블록 쉴드부를 더 포함하는 회전형 캐소드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 엔드블록은,
    상기 절연부에 마련되되, 상기 엔드블록 쉴드부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 퍼지가스(purge gas)를 공급하는 퍼지가스 공급부를 더 포함하는 회전형 캐소드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 퍼지가스 공급부는,
    상기 절연부의 내부에 마련되되, 상기 퍼지가스가 이동되는 퍼지가스 유로;
    상기 퍼지가스 유로에 연통되되, 상기 퍼지가스 유로에 상기 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 유입구; 및
    상기 퍼지가스 유로에 연통되되, 상기 절연부의 테두리를 따라 복수 개 배치되어 상기 엔드블록 쉴드부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 상기 퍼지가스를 배출하는 퍼지가스 배출구를 포함하는 회전형 캐소드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 퍼지가스 배출구는, 상기 절연부의 테두리를 따라 형성된 복수의 홀부이며,
    상기 절연부의 테두리는, 상기 복수의 홀부가 상기 엔드블록 쉴드부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 위치하도록 상기 엔드블록 하우징의 측부에서 돌출되게 형성된 것을 특징으로 하는 회전형 캐소드.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 홀부는 상기 냉각수 순환유로보다 상기 절연부의 테두리 외측에 마련되는 것을 특징으로 하는 회전형 캐소드.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 퍼지가스는, 냉각성능을 가지며 플라즈마에 안정적인 수소가스를 포함하는 회전형 캐소드.
  10. 기판을 향하여 증착물질을 제공하는 타겟;
    외주면에 상기 타겟이 마련된 캐소드 백킹튜브;
    상기 캐소드 백킹튜브의 일단부에 연결되되, 상기 캐소드 백킹튜브를 회전시키는 캐소드 회전축; 및
    상기 캐소드 회전축의 일단부가 수용되되, 상기 캐소드 회전축을 회전가능하게 지지하는 엔드블록을 포함하며,
    상기 엔드블록은,
    상기 캐소드 회전축의 일단부가 수용되는 엔드블록 하우징;
    상기 엔드블록 하우징의 외주면으로부터 이격되게 마련되되, 상기 엔드블록 하우징에서 아크 또는 기생 플라즈마의 발생을 방지하도록 상기 엔드블록 하우징을 감싸는 엔드블록 쉴드부;
    상기 엔드블록 하우징과 상기 엔드블록 쉴드부 사이에 충진되되, 상기 엔드블록 하우징과 상기 엔드블록 쉴드부를 전기적으로 절연하는 절연 하우징;
    상기 기판에 대한 증착공간을 형성하는 공정챔버의 내벽과 상기 엔드블록 하우징 사이에 배치되되, 상기 엔드블록 하우징과 상기 공정챔버를 전기적으로 절연하는 절연부; 및
    상기 절연부에 마련되되, 상기 절연부를 냉각시키는 절연 냉각부를 포함하는 회전형 캐소드.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 절연 냉각부는,
    상기 절연부의 내부에 마련되되, 냉각수가 순환되는 냉각수 순환유로;
    상기 냉각수 순환유로에 연통되되, 상기 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구; 및
    상기 냉각수 순환유로에 연통되되, 상기 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구를 포함하는 회전형 캐소드.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 엔드블록은,
    상기 절연부와 상기 공정챔버의 내벽 사이에 마련되되, 상기 엔드블록 하우징을 상기 공정챔버의 내벽에 지지함과 동시에 상기 엔드블록 하우징을 덮는 커버부;
    상기 커버부와 상기 절연부 사이에 마련된 제1 실링부재; 및
    상기 절연부와 상기 엔드블록 하우징 사이에 마련된 제2 실링부재를 더 포함하며,
    상기 냉각수 순환유로는,
    증착공정 중에 발생하는 열로 인하여 상기 제1 실링부재 및 상기 제2 실링부재가 변형되는 것을 방지하도록 상기 제1 실링부재 및 상기 제2 실링부재에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 회전형 캐소드.
  14. 기판에 대한 증착공간을 형성하는 공정챔버; 및
    상기 공정챔버의 내부에 회전가능하게 배치되되, 제1항 내지 제10항 및 제12항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 회전형 캐소드를 포함하는 스퍼터 장치.
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