KR101801794B1 - Sputtering apparatus - Google Patents

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    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3441Dark space shields

Abstract

본 발명은 반도체소자 또는 평판표시장치용 제조장치에 관한 것으로, 구체적으로는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 반응가스를 공급하는 가스공급라인이 그라운드 쉴드를 고정하는 티베이스를 통해 가이드되도록 함으로써, 반응가스가 직접 기판 상에 균일하게 분사되도록 하는 것이다.
이를 통해, 플라즈마 형성공간에서 반응가스가 균등하게 존재하도록 함으로써, 반응가스가 일부로 치우쳐저 공정챔버 내부로 공급되어 기판 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 기판의 처리를 전면적으로 균일하게 진행할 수 있어, 기판 표면 상에 증착 및 식각되는 박막의 두께 또는 물성이 전체적으로 균일하지 않게 되는 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 반응가스를 영역 별로 나뉘어 공급되도록 함으로써, 각 영역 별로 분사되는 반응가스의 성분비 및 공급량을 조절할 수 있으므로, 반응가스가 일부로 치우쳐저 공급되어 기판 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a semiconductor device or a manufacturing apparatus for a flat panel display, and more particularly to a sputtering apparatus.
A feature of the present invention is that the gas supply line for supplying the reactive gas is guided through the tee base fixing the ground shield so that the reactive gas is uniformly sprayed directly onto the substrate.
This makes it possible to prevent the problem that the reaction gas is partially shifted and supplied to the inside of the low process chamber to cause a difference in reactivity on the substrate by making the reaction gas uniformly exist in the plasma forming space.
Therefore, the substrate can be uniformly processed in a wholly uniform manner, and the thickness or physical properties of the thin film to be deposited and etched on the surface of the substrate can be prevented from becoming uneven.
In addition, since the reaction gas is divided and supplied to the respective regions, the composition ratio and the supply amount of the reactive gas injected for each region can be adjusted, thereby preventing the problem that the reactive gas is partially biased and supplied at low rates, .

Description

스퍼터링 장치{Sputtering apparatus}Sputtering apparatus

본 발명은 반도체소자 또는 평판표시장치용 제조장치에 관한 것으로, 구체적으로는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a semiconductor device or a manufacturing apparatus for a flat panel display, and more particularly to a sputtering apparatus.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다. In recent years, as the society has become a full-fledged information age, a display field for processing and displaying a large amount of information has rapidly developed, and various flat panel display devices have been developed in response to this.

이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다. Specific examples of such flat panel display devices include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED) And electroluminescence display device (ELD). These flat panel display devices are excellent in performance of thinning, light weight, and low power consumption, and are rapidly replacing existing cathode ray tubes (CRTs).

이중 특히 액정표시장치는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합하며 소비전력이 적다는 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 등의 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다. In particular, a liquid crystal display device is characterized in that it has a large contrast ratio, is suitable for moving picture display, and has low power consumption, and is utilized in various fields such as a notebook computer, a monitor, and a TV. And the liquid crystal has an optical anisotropy in which the molecular structure is thin and long and has a direction in the arrangement and a polarizing property in which the direction of the molecular arrangement is changed according to the size when the liquid crystal is placed in the electric field.

이와 같은 액정표시장치를 형성하기 위해서는 소정물질의 박막을 형성하는 박막증착(thin film deposition), 포토리소그라피(photo-lithography), 식각(etching) 등 여러 가지 서로 다른 공정이 수반된다. In order to form such a liquid crystal display device, various processes such as thin film deposition, photo-lithography, and etching for forming a thin film of a predetermined substance are performed.

이중에서 박막증착은 기판 상부에서 라디컬(radical)의 화학반응을 유도하여 그 반응결과물인 박막입자를 낙하 및 흡착시키는 증착방식의 화학기상증착(chemical vapour deposition : CVD)과, 박막입자를 직접적으로 기판에 충돌 및 흡착시키는 물리적 증착방식의 스퍼터링(sputtering)으로 구분될 수 있다.Among them, the thin film deposition is a chemical vapor deposition (CVD) method of inducing a chemical reaction of radicals on the substrate and dropping and adsorbing the resultant thin film particles, And sputtering of a physical vapor deposition method in which the substrate is collided with and adsorbed on the substrate.

여기서, 스퍼터링은 스퍼터링 챔버 내에서 이루어지며, 이때, 스퍼터링 챔버 내부에는 박막물질로 형성되는 타겟, 타겟이 결합되는 백킹플레이트 그리고 마그넷(Magnet)을 포함한다.Here, the sputtering is performed in the sputtering chamber. Inside the sputtering chamber, a target formed of a thin film material, a backing plate to which the target is coupled, and a magnet are included.

스퍼터링의 박막증착원리 및 동작을 간단히 설명하면, 챔버 내부를 진공으로 조성한 후, 백킹플레이트로 전압을 가하면서 진공 영역에 아르곤(Ar) 등의 스퍼터가스를 주입한다. The principle and operation of thin film deposition of sputtering will be briefly described. After the chamber is vacuum-formed, a sputter gas such as argon (Ar) is injected into the vacuum region while applying a voltage to the backing plate.

그러면 스퍼터가스의 입자는 플라즈마(plasma) 상태로 이온화되고, 이온화된 입자들은 타켓에 충돌하는데, 이때 이온화된 입자들이 가진 운동에너지가 타겟을 이루는 원자들에 전달됨으로써, 타겟을 이루는 원자들이 타겟으로부터 튀어나오게 되는 스퍼터링 현상이 일어나게 된다. Then, the particles of the sputter gas are ionized in a plasma state, and the ionized particles collide with the target. At this time, the kinetic energy of the ionized particles is transferred to the atoms constituting the target, A sputtering phenomenon is generated.

그리고, 타켓으로부터 방출된 원자들은 기판 쪽으로 확산되어 기판에 증착됨으로써 기판에 박막을 형성시킨다. 이때, 타겟의 배면에 위치한 마그넷의 N극과 S극의 자계의 영향으로 인하여, 이온화된 입자들의 이온화 확률을 높임으로써 스퍼터링 현상이 빠르게 일어나게 된다. The atoms emitted from the target are diffused toward the substrate and deposited on the substrate to form a thin film on the substrate. At this time, the ionization probability of the ionized particles is increased due to the influence of the magnetic field of the N pole and the S pole of the magnet located on the back surface of the target, so that the sputtering phenomenon occurs rapidly.

한편, 이러한 스퍼터링은 스퍼터가스와 함께 HBr, Cl2 와 같은 반응가스를 도입하여 반응성 스퍼터링 현상을 통해 기판 상에 박막을 형성할 수 있는데, 반응성 스퍼터링은 반응가스를 챔버 내부에 도입하고 타겟으로부터 방출된 원자들과 반응시켜서, 기판 상에 직접 스퍼터링되거나 또는 자유 타겟 재료와 재차 반응시켜서 기판 상에 스퍼터링되는 막을 생산하게 된다.In this sputtering, a reactive gas such as HBr or Cl 2 is introduced together with a sputter gas to form a thin film on a substrate through reactive sputtering. In reactive sputtering, a reactive gas is introduced into a chamber and atoms To produce a film that is sputtered directly on the substrate or reacted again with the free target material to be sputtered onto the substrate.

이때, 반응가스는 직접 타겟으로부터 방출된 원자들과 반응하여 화합물 상태로 기판 상에 증착되기 때문에 기판 상에 균일하게 분사되어야 하나, 반응가스를 공급하는 가스공급구조가 마그넷의 배면에 위치함으로써, 플라즈마 형성공간까지 반응가스가 유입되는 경로가 길어지게 됨으로써, 반응가스를 기판 상에 균일하게 공급하지 못하는 문제가 있다. At this time, since the reactive gas directly reacts with the atoms emitted from the target and is deposited on the substrate in a compound state, it must be uniformly sprayed on the substrate. However, since the gas supply structure for supplying the reactive gas is located on the back surface of the magnet, There is a problem in that the path through which the reaction gas flows into the formation space becomes long, and the reaction gas can not be uniformly supplied onto the substrate.

이를 통해, 기판 상에서 반응성에 차이가 생겨서 기판 상에 박막이 불균일하게 형성되게 되는 문제점을 야기하게 된다.
As a result, a difference in reactivity occurs on the substrate, resulting in a problem that the thin film is formed on the substrate in a non-uniform manner.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판 상에 반응가스가 균일하게 분사될 수 있는 스터퍼링 장치를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to provide a stirrup apparatus capable of uniformly injecting a reaction gas onto a substrate.

이를 통해, 기판 상에 박막을 균일하게 형성하고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
A second object of the present invention is to uniformly form a thin film on a substrate.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판이 위치하는 반응영역을 정의하는 챔버와; 상기 챔버 내부에 설치되어, 상기 기판과 일정간격 이격하여 일면이 대응되며, 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟과; 상기 각각의 타겟의 타면에 위치하여, 상기 각각의 타겟을 고정하는 다수의 백킹플레이트와; 상기 백킹플레이트의 배면에 위치하는 가스공급배관과; 상기 서로 이웃하는 타겟 사이에 위치하는 그라운드 쉴드와; 상기 그라운드 쉴드를 고정하며, 요홈이 형성된 티베이스와; 상기 가스공급배관으로부터 연장되어 상기 티베이스의 요홈에 의해 가이드되며, 길이방향을 따라 다수개의 분사구가 형성된 가스공급라인을 포함하며, 상기 그라운드 쉴드에는 상기 분사구에 대응하는 분사홀이 형성되는 스퍼터링 장치를 제공한다. In order to accomplish the above-mentioned object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a chamber defining a reaction region where a substrate is located; A target disposed in the chamber and spaced a predetermined distance from the substrate and corresponding to one surface of the target, the targets being spaced apart from each other by a predetermined distance; A plurality of backing plates positioned on opposite sides of each of the targets to secure the respective targets; A gas supply pipe located on the back surface of the backing plate; A ground shield positioned between said adjacent targets; A tee base fixing the ground shield and having a groove formed therein; And a gas supply line extending from the gas supply pipe and guided by the grooves of the tee base and having a plurality of ejection openings formed along the longitudinal direction, wherein the ground shield has a spray hole corresponding to the ejection opening, to provide.

이때, 상기 티베이스는 상기 백킹플레이트의 배면에 위치하는 수평바와, 상기 수평바로부터 돌출 형성되는 수직바로 이루어지며, 상기 수직바의 일단에 상기 요홈이 형성되며, 상기 그라운드 쉴드는 상기 수직바의 일단이 끼움 삽입되는 끼움홈이 형성된다. At this time, the tee base is formed of a horizontal bar located on the back surface of the backing plate and a vertical bar protruding from the horizontal bar, and the groove is formed at one end of the vertical bar, And a fitting groove into which the fitting is inserted is formed.

그리고, 상기 가스공급라인은 다수개로 나뉘어 분할되어, 독립적으로 가스를 공급하며, 상기 분할된 가스공급라인은 각각 가스공급배관과 연결된다. The gas supply line is divided into a plurality of parts and independently supplies gas, and each of the divided gas supply lines is connected to a gas supply line.

또한, 상기 가스공급라인 또는 상기 가스공급배관에는 MFC(mass flow controller)가 장착되며, 상기 가스공급라인을 통해 반응가스를 공급하며, 상기 챔버의 일측에는 스퍼터가스를 공급하는 가스공급수단이 구비된다. In addition, a mass flow controller (MFC) is mounted on the gas supply line or the gas supply line, and gas supply means for supplying a reactive gas through the gas supply line and supplying a sputter gas to one side of the chamber .

그리고, 상기 백킹플레이트의 배면에는 마그넷이 위치한다.
A magnet is disposed on the back surface of the backing plate.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명의 스퍼터링 장치는 반응가스를 공급하는 가스공급라인이 그라운드 쉴드를 고정하는 티베이스를 통해 가이드되도록 함으로써, 반응가스가 직접 기판 상에 균일하게 분사되도록 하는 효과가 있다. As described above, in the sputtering apparatus of the present invention, the gas supply line for supplying the reaction gas is guided through the titanium base fixing the ground shield, so that the reaction gas is uniformly sprayed directly on the substrate.

이를 통해, 플라즈마 형성공간에서 반응가스가 균등하게 존재하도록 함으로써, 반응가스가 일부로 치우쳐저 공정챔버 내부로 공급되어 기판 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. This makes it possible to prevent the reaction gas from being partially biased and supplied into the low-process chamber to cause a difference in reactivity on the substrate, by making the reaction gas uniformly exist in the plasma forming space.

이를 통해, 기판의 처리를 전면적으로 균일하게 진행할 수 있어, 기판 표면 상에 증착 및 식각되는 박막의 두께 또는 물성이 전체적으로 균일하지 않게 되는 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다.This makes it possible to uniformly process the substrate uniformly over the entire surface, thereby preventing the problem that the thickness or physical properties of the thin film to be deposited and etched on the surface of the substrate are not uniform as a whole.

또한, 반응가스를 영역 별로 나뉘어 공급되도록 함으로써, 각 영역 별로 분사되는 반응가스의 성분비 및 공급량을 조절할 수 있으므로, 반응가스가 일부로 치우쳐저 공급되어 기판 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, since the reaction gas is divided and supplied to the respective regions, the composition ratio and the supply amount of the reactive gas injected for each region can be adjusted, thereby preventing the problem that the reactive gas is partially biased and supplied at low rates, There is an effect that can be.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2a는 도 1의 제 2 가스공급수단의 구성을 확대 도시한 사시도.
도 2b는 도 2a의 A를 확대 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 가스공급수단을 개략적으로 도시한 평면도.
1 is a cross-sectional view schematically showing a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is an enlarged perspective view of the configuration of the second gas supply means of FIG. 1; FIG.
FIG. 2B is an enlarged perspective view of FIG. 2A. FIG.
3 is a cross-sectional view schematically showing a part of Fig.
4 is a plan view schematically showing a second gas supply means according to an embodiment of the present invention;

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 스퍼터링 장치는 밀폐된 반응영역을 정의하는 공정챔버(100)를 필수적인 구성요소로 한다. As shown, the sputtering apparatus has a process chamber 100 that defines a closed reaction zone as an essential component.

이를 보다 세부적으로 살펴보면, 먼저 공정챔버(100)는 내부로 기판(101) 상에 박막을 증착 및 식각하기 위한 밀폐된 반응영역을 제공하는데, 도면상에 도시하지는 않았지만, 공정챔버(100)에는 기판(101)의 출입을 위한 개구(開口)가 형성된다. In more detail, the process chamber 100 first provides a closed reaction zone for depositing and etching a thin film on the substrate 101. Although not shown in the drawing, in the process chamber 100, (Openings) for the entrance and exit of the base 101 are formed.

그리고, 공정챔버(100)에는 타겟(120)과 반응하여 타겟(120)을 원자상태로 만들기 위하여 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성기체인 스퍼터가스(S1)를 챔버(100) 내부로 공급하기 위한 제 1 가스주입수단(150)이 구비되며, 챔버(100) 내부를 고진공으로 만들기 위해 흡기시스템(미도시)과 연결된 배기포트(170)가 구비된다. In the process chamber 100, a sputter gas S1, which is an inert gas such as nitrogen (N 2) or argon (Ar), is introduced into the chamber 100 in order to react with the target 120 to atomize the target 120. And an exhaust port 170 connected to an intake system (not shown) to make the interior of the chamber 100 highly vacuumed.

여기서, 제 1 가스주입수단(150)은 제 1 가스공급배관(151)이 공정챔버(100)의 측벽에 구성되어, 제 1 가스공급배관(151)을 통해 스퍼터가스(S1)가 공정챔버(100) 내부로 공급된다. 그리고 배기포트(170)는 외부의 흡기시스템(미도시)을 통해서 내부 반응영역의 잔류가스를 배출하고 진공압력을 유지할 수 있도록 이루어진다.Here, the first gas injection means 150 is configured such that the first gas supply pipe 151 is formed on the side wall of the process chamber 100 so that the sputter gas S1 is supplied through the first gas supply pipe 151 to the process chamber 100). The exhaust port 170 is configured to discharge the residual gas in the internal reaction region through an external intake system (not shown) and to maintain the vacuum pressure.

이러한 공정챔버(100) 내부로는 처리대상물인 기판(101)이 실장되며, 기판(101)이 실장된 공정챔버(100)의 반응영역 내로 소정의 스퍼터가스(S1)를 유입시킨 후 이를 활성화시켜 목적하는 박막처리공정을 진행한다.A predetermined sputter gas S1 is introduced into the reaction chamber of the process chamber 100 in which the substrate 101 is mounted, and then the activated sputter gas S1 is activated The desired thin film processing step is carried out.

여기서, 스퍼터링 장치의 공정챔버(100) 내부 일측에는 타겟(target : 120), 백킹플레이트(backing plate : 130), 마그넷(magnet : 140)이 구비되고, 타겟(120)과 마주보는 공정챔버(100)의 타측에는 히터(heat : 180)가 구비되며, 이들 사이에서 기판(101)은 기판이송수단(미도시)에 의해 수직에 가깝게 세워진 상태로 이송된다. Here, a target (target) 120, a backing plate 130, and a magnet 140 are provided on one side of the process chamber 100 of the sputtering apparatus, and a process chamber 100 And the substrate 101 is transported in a standing state close to the vertical direction by the substrate transfer means (not shown).

이러한 스퍼터링 장치는 인라인방식으로, 기판(101)이 수평이송되는 클러스터형에 비해 공정의 효율성이 높은 장점을 갖는다. Such a sputtering apparatus has an advantage that the process efficiency is higher than that of the cluster type in which the substrate 101 is horizontally transported in an in-line manner.

이때, 기판(101)은 타겟(120)과 일정한 간격을 갖도록 위치하여, 기판(101)과 타겟(120) 사이에는 반응영역 즉, 플라즈마 형성공간(E)이 형성된다. At this time, the substrate 101 is positioned with a certain distance from the target 120, and a reaction region, that is, a plasma forming space E, is formed between the substrate 101 and the target 120.

그리고, 히터(180)에서 제공된 열은 기판(101)에 전달되고, 이와 같이 전달된 열에 의해 기판(101) 상에 증착되는 막의 두께를 일정하게 유지할 수 있어, 막의 균일성을 향상시킬 수 있다. The heat provided by the heater 180 is transmitted to the substrate 101, and the thickness of the film deposited on the substrate 101 by the heat thus transferred can be kept constant, thereby improving the uniformity of the film.

그리고, 공정챔부(100) 내부의 가장 자리에는 기판(101)에 대한 증착 공정 수행 시, 증착 물질이 공정챔버(100)의 내벽에 증착되는 것을 방지하는 챔버쉴드(190)가 구비된다.A chamber shield 190 is provided at the edge of the process chamber 100 to prevent the deposition material from being deposited on the inner wall of the process chamber 100 during the deposition process for the substrate 101.

여기서, 타겟(120)은 기판(101) 상에 증착될 증착물질과 동일한 물질로 이루어지는데, 형성하고자 하는 막에 따라, 알루미늄(Al)이나 알루미늄합금 (AlNd)과 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등으로 다양하게 구성할 수 있다.Here, the target 120 is made of the same material as the deposition material to be deposited on the substrate 101. Depending on the film to be formed, aluminum (Al), an aluminum alloy (AlNd), chromium (Cr), molybdenum ), And the like.

이러한 타겟(120)은 일정 폭을 갖는 긴 바(bar) 형상으로 다수개가 구비되는데, 각각의 타겟(120)은 서로 일정간격 이격하여 나란하게 배열된다. Each of the targets 120 has a long bar shape having a predetermined width, and the targets 120 are arranged in parallel with each other at a predetermined interval.

그리고, 백킹플레이트(130)는 다수개의 타겟(120) 각각에 대응되도록 구비되어, 각각의 타겟(120)을 고정하며 각각의 타겟(120)에 전압을 인가하게 된다. The backing plate 130 is provided to correspond to each of the plurality of targets 120 to fix the respective targets 120 and apply a voltage to the respective targets 120.

백킹플레이트(130)에는 외부의 전압원(미도시)으로부터 전압이 인가된다. A voltage is applied to the backing plate 130 from an external voltage source (not shown).

그리고, 서로 이웃하는 타겟(120) 사이에는 타겟(120)과 대향되는 애노드(anode)역활을 하는 다수의 그라운드 쉴드(ground shield : 210)가 구비되는데, 다수의 그라운드 쉴드(210)는 백킹플레이트(130) 및 타겟(120)과 접촉되지 않도록 백킹플레이트(130) 배면에 위치하는 티베이스(T-base : 220)를 통해 그 위치가 각각 고정된다.A plurality of ground shields 210 serving as anodes opposed to the target 120 are provided between adjacent targets 120. The plurality of ground shields 210 are connected to the backing plate Base 220 located on the back surface of the backing plate 130 so as not to be in contact with the target 120 and the target 120, respectively.

이때, 티베이스(220)는 절연물질로 이루어진다. At this time, the tee base 220 is made of an insulating material.

따라서, 백킹플레이트(130)는 제1전극의 역할을 하고 그라운드 쉴드(210)는 제2전극 역할을 함으로써, 백킹플레이트(130)에 외부로부터 전압이 인가되면, 제1전극(즉, 백킹플레이트(130))과 제2전극(즉, 그라운드 쉴드(210)) 사이에 전위차에 의한 방전이 발생하며, 이 방전에 의해 스퍼터가스(S1)가 여기되어 플라즈마화된다Accordingly, when the backing plate 130 functions as a first electrode and the ground shield 210 serves as a second electrode, when a voltage is externally applied to the backing plate 130, the first electrode (i.e., the backing plate 130) and the second electrode (that is, the ground shield 210), and the sputter gas S1 is excited by the discharge to become plasma

그리고, 각각의 백킹플레이트(130)의 배면에는 일정간격 이격하여 티베이스(220)와 접촉하지 않도록 자계를 생성하는 다수의 마그넷(140)이 배치된다. A plurality of magnets 140 are disposed on the back surface of each backing plate 130 to generate a magnetic field so as not to contact the titanium base 220 at a predetermined interval.

다수의 마그넷(140)은 각각의 타겟(120)에 대응되어, N극과 S극이 좌우로 번갈아 배치되어, 마그넷(140)의 N극과 S극 사이에는 자계가 형성되도록 함으로써, 마그넷(140)의 N극과 S극 사이의 자계에 의해 플라즈마 형성공간(E)에 형성된 플라즈마를 기판(101) 가까이로 포집하여, 타겟(120)에서 이탈되어 스퍼터가스(S1)와 충돌하여 타겟(120)에서 이탈된 이온화된 입자들의 산란을 막아, 입자를 기판(101) 표면의 근처에 구속하여 입자들의 이온의 생성효율을 높이도록 한다. The plurality of magnets 140 correspond to the respective targets 120 so that the N poles and the S poles are arranged alternately to the left and the right to form a magnetic field between the N pole and the S pole of the magnet 140, The plasma generated in the plasma generating space E is trapped near the substrate 101 by the magnetic field between the N and S poles of the target 120. The target 120 is separated from the target 120 and collides with the sputter gas S1, Thereby restricting the particles to the vicinity of the surface of the substrate 101 to increase the efficiency of ion generation of the particles.

이와 같이, 마그넷(140)을 각각의 타겟(120)에 대응하여 위치함으로써, 각각의 타겟(120)에 걸친 자계를 제어하고 조정할 수 있다. By thus positioning the magnet 140 corresponding to each target 120, the magnetic field across each target 120 can be controlled and adjusted.

이러한 다수의 마그넷(140)은 이동유닛(141)에 결합되어 타겟(120)의 배열방향을 따라 평행하게 왕복 운동하게 되는데, 이를 통해 타겟(120)에 대한 사용 효율을 향상시키게 된다. The plurality of magnets 140 are coupled to the moving unit 141 and are reciprocated in parallel along the arrangement direction of the target 120, thereby improving the use efficiency of the target 120.

특히, 본 발명의 스퍼터링 장치는 반응성 스퍼터링을 위한 반응가스(S2)를 공정챔버(100) 내부로 공급하기 위한 제 2 가스주입수단(160)이 구비되는데, 제 2 가스주입수단(160)은 마그넷(140)의 배면에 위치하는 제 2 가스공급배관(161)을 포함한다. In particular, the sputtering apparatus of the present invention is provided with a second gas injection means 160 for supplying a reaction gas S2 for reactive sputtering into the process chamber 100, And a second gas supply pipe 161 located on the back surface of the second gas supply pipe 140.

즉, 스퍼터링 장치는 스퍼터가스(S1)와 함께 HBr, Cl2 와 같은 반응가스(S2)를 도입하여 반응성 스퍼터링 현상을 통해 기판(101) 상에 박막을 형성할 수 있는데, 반응성 스퍼터링은 반응가스(S2)를 공정챔버(100) 내부에 공급하여, 반응가스(S2)가 타겟(120)으로부터 방출된 원자들과 반응되도록 함으로써, 기판(101) 상에 직접 스퍼터링되거나 또는 자유 타겟 재료와 재차 반응시켜서 기판(101) 상에 스퍼터링되는 막을 생산하게 된다.That is, the sputtering apparatus can form a thin film on the substrate 101 through reactive sputtering by introducing a reactive gas S2 such as HBr or Cl2 together with the sputter gas S1. The reactive sputtering is performed by the reactive gas S2 May be supplied into the process chamber 100 to cause the reactive gas S2 to react with the atoms emitted from the target 120 so as to be sputtered directly on the substrate 101 or reacted again with the free target material, Thereby producing a film sputtered on the substrate 101.

이때, 반응가스(S2)는 직접 타겟(120)으로부터 방출된 원자들과 반응하여 화합물 상태로 기판(101) 상에 증착되기 때문에 기판(101) 상에 균일하게 분사되어야 한다. At this time, the reaction gas S2 must be uniformly sprayed on the substrate 101 because it reacts with atoms emitted from the target 120 directly and is deposited on the substrate 101 in a compound state.

이를 위해, 본 발명의 스퍼터링 장치는 제 2 가스주입수단(160)이 제 2 가스공급배관(161)으로부터 분기되어 연장되는 다수의 가스공급라인(163, 도 2a 참조)을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다. To this end, the sputtering apparatus of the present invention is characterized in that the second gas injection means 160 further comprises a plurality of gas supply lines 163 (see FIG. 2A) which branch and extend from the second gas supply line 161 do.

제 2 가스공급배관(161)으로부터 분기되어 연장되는 다수의 가스공급라인(163, 도 2a 참조)은 각각 그라운드 쉴드(210)의 중심부를 가로질러 배열되며, 가스공급라인(163, 도 2a 참조)의 길이방향을 따라 다수개의 분사구(165, 도 2a 참조)가 형성된다. A plurality of gas supply lines 163 (see FIG. 2A) branched from the second gas supply line 161 are arranged across the center of the ground shield 210, and the gas supply line 163 (see FIG. A plurality of ejection openings 165 (see FIG. 2A) are formed along the longitudinal direction.

따라서, 본 발명의 스퍼터링 장치는 반응가스(S2)가 직접 플라즈마 형성공간(E)으로 균일하게 분사되도록 할 수 있다. Therefore, in the sputtering apparatus of the present invention, the reactive gas S2 can be uniformly injected directly into the plasma forming space E.

즉, 본 발명의 스퍼터링 장치는 기판(101)과 타겟(120) 사이의 플라즈마 형성공간(E)으로 바로 반응가스(S2)가 공급되도록 함으로써, 이를 통해, 플라즈마 형성공간(E)에서 반응가스(S2)가 균등하게 존재하도록 함으로써, 반응가스(S2)가 일부로 치우쳐저 공정챔버(100) 내부로 공급되어 기판(101) 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다. That is, in the sputtering apparatus of the present invention, the reactive gas S2 is directly supplied to the plasma forming space E between the substrate 101 and the target 120, It is possible to prevent the problem that the reactivity of the reaction gas S2 is partially shifted and supplied to the interior of the low-process chamber 100 to cause a difference in reactivity on the substrate 101. [

따라서, 기판(101) 내에서 비저항값 등의 막질이 불균일하게 형성되는 것을 방지할 수 있다. Therefore, it is possible to prevent the film quality such as the resistivity value from being unevenly formed in the substrate 101.

도 2a는 도 1의 제 2 가스공급수단의 구성을 확대 도시한 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 A를 확대 도시한 사시도이다. FIG. 2A is a perspective view showing an enlarged configuration of the second gas supply means of FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged perspective view of FIG. 2A.

그리고, 도 3은 도 2의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view schematically showing a part of FIG. 2. FIG.

도시한 바와 같이, 일정폭을 갖는 다수의 타겟(120)은 서로 일정간격 이격하여 나란하게 배열되며, 각각의 타겟(120)은 서로 대응하는 각각의 백킹플레이트(130)에 고정된다. 이때, 다수의 타겟(120)의 이격된 사이영역에는 그라운드 쉴드(210)가 티베이스(220)에 의해 그 위치가 고정되어 위치한다. As shown in the figure, a plurality of targets 120 having a predetermined width are arranged at regular intervals from each other, and each target 120 is fixed to each backing plate 130 corresponding to each other. At this time, the ground shield 210 is fixedly positioned by the tee base 220 in a space between the plurality of targets 120.

그리고, 백킹플레이트(130)의 배면으로는 마그넷(140)이 위치하며, 마그넷(140)의 배면에는 제 2 가스공급수단(도 1의 160)의 제 2 가스공급배관(161)이 구비된다. A magnet 140 is disposed on the back surface of the backing plate 130 and a second gas supply pipe 161 of the second gas supply means 160 is provided on the back surface of the magnet 140.

이때, 티베이스(220)는 백킹플레이트(130)의 배면에 위치하며, 백킹플레이트(130)의 길이방향을 따라 긴 바 형상으로 이루어지는 수평바(221)와 수평바(221)의 길이방향을 따라 수평바(221)의 중심부로부터 수직하게 돌출 형성되는 수직바(223)로 이루어져, 전체적인 형상이 "T"형상을 이루게 된다. At this time, the tee base 220 is positioned on the back surface of the backing plate 130 and extends along the longitudinal direction of the horizontal bar 221 and the horizontal bar 221 having a long bar shape along the longitudinal direction of the backing plate 130 And a vertical bar 223 vertically protruding from the central portion of the horizontal bar 221 so that the overall shape is a "T" shape.

따라서, 티베이스(220)의 수직바(223)가 백킹플레이트(130)와 타겟(120) 사이의 이격된 영역으로 돌출 형성되어, 서로 이웃하는 타겟(120)의 사이에 그라운드 쉴드(210)가 위치하도록 한다. A vertical bar 223 of the tee base 220 is protruded from the backing plate 130 and the target 120 so that the ground shield 210 is interposed between adjacent targets 120 .

이때, 그라운드 쉴드(210)는 티베이스(220)를 향하는 일면에 수직바(223)의 가장자리가 끼움 삽입되는 끼움홈(213)이 형성되어, 그라운드 쉴드(210)는 티베이스(220)에 의해 그 위치가 고정된다. At this time, the ground shield 210 has a fitting groove 213 for inserting the edge of the vertical bar 223 into the one surface of the tee base 220. The ground shield 210 is connected to the tee base 220 Its position is fixed.

여기서, 티베이스(220)의 수평바(221)로부터 돌출 형성되는 수직바(223)의 가장자리는 백킹플레이트(130) 상부로 돌출되어, 티베이스(220)에 의해 고정되는 그라운드 쉴드(210)는 타겟(120)과 동일 선상에 위치하지 않도록 형성된다. The edge of the vertical bar 223 protruded from the horizontal bar 221 of the tee base 220 is protruded above the backing plate 130 so that the ground shield 210 fixed by the tee base 220 And is not positioned on the same line as the target 120.

따라서, 그라운드 쉴드(210)가 타겟(120) 상부로 위치하게 되므로, 백킹플레이트(130) 및 타겟(120)과 그라운드 쉴드(210)가 서로 접촉되지 않으면서 서로 절연상태를 유지하게 된다. Therefore, since the ground shield 210 is positioned above the target 120, the backing plate 130, the target 120, and the ground shield 210 are kept in an insulated state without contacting each other.

특히, 본 발명의 티베이스(220)는 수직바(223)의 가장자리에 수직바(223)의 길이방향을 따라 가장자리 일부가 요입된 요홈(225)이 형성되는데, 요홈(225)에는 제 2 가스공급배관(161)으로부터 분기된 가스공급라인(163)이 가이드된다. Particularly, in the tee base 220 of the present invention, a groove 225 is formed in the edge of the vertical bar 223 along the longitudinal direction of the vertical bar 223, The gas supply line 163 branched from the supply line 161 is guided.

이때, 가스공급라인(163)은 길이방향을 따라 다수의 분사구(165)가 형성되며, 티베이스(220)의 수직바(223) 상에 안착되는 그라운드 쉴드(210)에는 가스공급라인(163)에 형성된 다수의 분사구(165)에 대응하여 다수의 분사홀(215)이 형성된다. The gas supply line 163 is provided with a plurality of jetting ports 165 along the longitudinal direction and a gas supply line 163 is connected to the ground shield 210 mounted on the vertical bar 223 of the tee base 220. [ A plurality of ejection holes 215 are formed corresponding to the plurality of ejection openings 165 formed in the substrate.

이를 통해, 가스공급라인(163)을 통해 공급되는 반응가스(S2)는 티베이스(220)의 길이방향을 따라 플라즈마 형성공간(E)으로 분사하게 된다.The reaction gas S2 supplied through the gas supply line 163 is injected into the plasma forming space E along the longitudinal direction of the tee base 220. [

따라서, 반응가스(S2)는 다공성 샤워헤드와 같이 플라즈마 형성공간(E)으로 균일하게 분사된다. Therefore, the reaction gas S2 is uniformly injected into the plasma forming space E like the porous showerhead.

즉, 본 발명의 스퍼터링 장치는 반응가스(S2)를 공급하는 제 2 가스공급수단(도 1의 160)이 기판(도 1의 101)의 전면으로 반응가스(S2)를 균일하게 직접 분사하게 된다. That is, in the sputtering apparatus of the present invention, the second gas supply means (160 in FIG. 1) for supplying the reactive gas (S2) injects the reactive gas (S2) uniformly and directly onto the front surface of the substrate .

전술한 바와 같이, 본 발명의 스퍼터링 장치에서 반응가스(S2)가 기판(도 1의 101) 상에 균일하게 분사되므로, 플라즈마 형성공간(E)에서 반응가스(S2)가 균등하게 존재한다. 따라서, 반응가스(S2)가 일부로 치우쳐저 공정챔버(도 1의 100) 내부로 공급되어 기판(도 1의 101) 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다. As described above, in the sputtering apparatus of the present invention, since the reaction gas S2 is uniformly injected onto the substrate 101 (shown in Fig. 1), the reaction gas S2 is uniformly present in the plasma forming space E. Therefore, it is possible to prevent the problem that the reaction gas S2 is partially shifted and supplied into the low-process chamber (100 in FIG. 1) to cause a difference in reactivity on the substrate (101 in FIG. 1).

이를 통해, 기판(도 1의 101)의 처리를 전면적으로 균일하게 진행할 수 있어, 기판(도 1의 101) 표면 상에 증착 및 식각되는 박막의 두께 또는 물성이 전체적으로 균일하게 된다. As a result, the processing of the substrate (101 in FIG. 1) can proceed uniformly over the entire surface, and the thickness or physical properties of the thin film deposited and etched on the surface of the substrate (101 in FIG.

또한, 타겟(120) 사이의 공간에 그라운드 쉴드(210)를 구비함으로써, 타겟(120) 사이의 공간에 아킹(arcing)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 그라운드로 전하들이 잘 빠져나가지 못해 플라즈마 형성공간(E) 내에서 어느 영역에 전하가 쌓이면서 아킹 문제가 발생하게 되는데, 본 발명의 스퍼터링 장치는 타겟(120) 사이에 그라운드 쉴드(210)가 위치함으로써, 이러한 아킹이 발생하는 것을 방지할 수 있다. Arcing can be prevented from occurring in the space between the targets 120 by providing the ground shield 210 in the space between the targets 120. That is, since the charges do not easily escape to the ground, an arcing problem occurs due to accumulation of charge in a certain region in the plasma forming space E. In the sputtering apparatus of the present invention, the ground shield 210 is positioned between the targets 120 , It is possible to prevent occurrence of such arcing.

또한, 그라운드 쉴드(210)가 타겟(120)과 인접하게 위치함으로써 그라운드 쉴드(210)로 인하여 기판(101)의 쉐도우(shadow)가 발생하는 것을 방지할 수도 있다. In addition, since the ground shield 210 is positioned adjacent to the target 120, it is possible to prevent the shadow of the substrate 101 from being generated due to the ground shield 210.

또한, 본 발명의 스퍼터링 장치는 반응가스(S2)가 다수의 영역으로 분할하여 공급되도록 함으로써, 분할된 각 영역으로 반응가스(S2)의 성분비 및 공급량 등을 자유롭게 조절하여 공급할 수 있다. Further, in the sputtering apparatus of the present invention, the reaction gas (S2) is divided and supplied into a plurality of regions, so that the component ratio and supply amount of the reaction gas (S2) can be freely adjusted and supplied to each divided region.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 가스공급수단을 개략적으로 도시한 평면도이다. 4 is a plan view schematically showing a second gas supply unit according to an embodiment of the present invention.

여기서, 설명의 편의를 위하여, 가스공급라인(163a, 163b, 163c)의 상부에 위치하는 그라운드 쉴드(도 3의 210)는 도시하지 않도록 하겠다. Here, for convenience of explanation, the ground shield (210 in FIG. 3) located above the gas supply lines 163a, 163b, and 163c is not shown.

도시한 바와 같이, 백킹플레이트(130)의 배면에 위치하는 제 2 가스공급배관(160a, 160b, 160c)으로부터 연장된 가스공급라인(163a, 163b, 163c)은 그라운드 쉴드(도 3의 210)를 고정하는 티베이스(220)에 의해 가이드되어 서로 이웃하는 타겟(120)의 사이에 위치한다.The gas supply lines 163a, 163b and 163c extending from the second gas supply pipes 160a, 160b and 160c located on the back surface of the backing plate 130 are connected to the ground shield 210 And is positioned between adjacent targets 120 that are guided by the fixing base 220.

여기서, 가스공급라인(163a, 163b, 163c)은 타겟(120)의 길이방향을 따라 형성되는데, 이때 가스공급라인(163a, 163b, 163c)은 타겟(120)의 길이방향을 따라 다수개로 나뉘어 구성될 수 있다. Here, the gas supply lines 163a, 163b, and 163c are formed along the longitudinal direction of the target 120, and the gas supply lines 163a, 163b, and 163c are divided into a plurality of .

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 가스공급라인(163a, 163b, 163c)은 타겟(120)의 길이방향을 따라 제 1 내지 제 3 가스공급라인(163a, 163b, 163c)으로 나뉘어 형성될 수 있으며, 백킹플레이트(130)의 배면으로는 제 2 가스공급배관(160a, 160b, 160c)이 다수개가 구비되어, 각각 제 1 내지 제 3 가스공급라인(163a, 163b, 163c)과 연결되어 구성된다. The gas supply lines 163a, 163b and 163c may be divided into first to third gas supply lines 163a, 163b and 163c along the longitudinal direction of the target 120, A plurality of second gas supply pipes 160a, 160b and 160c are provided on the back surface of the first gas supply line 130 and are connected to the first to third gas supply lines 163a, 163b and 163c, respectively.

즉, 설명의 편의를 위하여 도면상으로 하부에 위치하는 제 2 가스공급배관(160a, 160b, 160c)부터 순차적으로 제 2-1. 제 2-2, 제 2-3 가스공급배관이라 정의하며, 타겟(120)의 길이방향을 따라 가이드되는 가스공급라인(163a, 163b, 163c) 중 도면상으로 하부에서부터 순차적으로 제 1, 제 2, 제 3 가스공급라인이라 정의하면, 제 2-1 가스공급배관(160a)은 제 1 가스공급라인(163a)과 연결되며, 제 2-2 가스공급배관(160b)은 제 2 가스공급라인(163b)과 연결된다. That is, for convenience of description, the second gas supply pipes 160a, 160b, 2-2 and 2-3 gas supply pipes, and the gas supply lines 163a, 163b, and 163c, which are guided along the longitudinal direction of the target 120, The second gas supply line 160a is connected to the first gas supply line 163a and the second gas supply line 160b is connected to the second gas supply line 163a, 163b.

그리고, 제 2-3 가스공급배관(160c)은 제 3 가스공급라인(163c)과 연결된다. The second gas supply pipe 160c is connected to the third gas supply line 163c.

이때, 제 1 내지 제 3 가스공급라인(163a, 163b, 163c)과 백킹플레이트(130)의 배면에 위치하는 제 2-1 내지 제 2-3 가스공급배관(160a, 160b, 160c)과의 연결을 위하여, 제 1 내지 제 3 가스공급라인(163a, 163b, 163c)을 가이드하는 티베이스(220) 또한 분할하여 구성된다. At this time, the connection between the first to third gas supply lines 163a, 163b, 163c and the second to second to third gas supply pipes 160a, 160b, 160c located on the back surfaces of the backing plate 130 The tie base 220 for guiding the first to third gas supply lines 163a, 163b, and 163c is also divided.

여기서, 제 2-1 내지 제 2-3 가스공급배관(160a, 160b, 160c) 또는 제 1 내지 제 3 가스공급라인(163a, 163b, 163c)에는 각각 MFC(mass flow controller : 미도시)가 장착되어, 반응가스(도 3의 S2)의 양을 제어한다. Here, a mass flow controller (not shown) is mounted on each of the first to third gas supply pipes 160a, 160b and 160c or the first to third gas supply lines 163a, 163b and 163c , Thereby controlling the amount of the reaction gas (S2 in Fig. 3).

MFC(미도시)는 질량 유량조절장치로써, 반응가스(도 3의 S2)의 질량을 기준으로 유량을 조절할 수 있어, 이를 통해 제 2-1 내지 제 2-3 가스공급배관(160a, 160b, 160c) 또는 제 1 내지 제 3 가스공급라인(163a, 163b, 163c)으로 공급되는 반응가스(도 3의 S2)의 양을 제어할 수 있다. The MFC (not shown) is a mass flow rate adjusting device, and the flow rate can be adjusted based on the mass of the reaction gas (S2 in FIG. 3). Through this, the second to the second gas supply pipes 160a, 160b, (S2 in FIG. 3) supplied to the first to third gas supply lines 163a, 163b, and 163c.

이때, MFC(미도시)가 제 1 내지 제 3 가스공급라인(163a, 163b, 163c)에 장착될 경우, 가스공급배관(160a, 160b, 160c)은 하나만이 위치할 수도 있다. At this time, when the MFC (not shown) is mounted on the first to third gas supply lines 163a, 163b, 163c, only one gas supply pipe 160a, 160b, 160c may be located.

따라서, 반응가스(도 3의 S2)를 제 1 내지 제 3 영역(B1, B2, B3)으로 분할하여 가스의 성분비 및 공급량을 조절할 수 있다. Therefore, the reaction gas (S2 in FIG. 3) can be divided into the first to third regions B1, B2, and B3 to adjust the gas composition ratio and the supply amount.

즉, 제 2-1 가스공급배관(160a)으로 공급되는 반응가스(도 3의 S2)는 제 1 가스공급라인(163a)을 통해 가스의 성분비 및 공급량이 조절되어 플라즈마 형성공간(도 3의 E)으로 공급되며, 제 2-2 가스공급배관(160b)으로 공급되는 반응가스(도 3의 S2)는 제 2 가스공급라인(163b)을 통해 가스의 성분비 및 공급량이 조절되어 공급되며, 제 2-3 가스공급배관(160c)으로 공급되는 반응가스(도 3의 S2)는 제 3 가스공급라인(163c)을 통해 가스의 성분비 및 공급량이 조절되어 플라즈마 형성공간(도 3의 E)으로 공급된다. In other words, the reaction gas (S2 in FIG. 3) supplied to the second-1 gas supply pipe 160a is regulated in proportion to the composition of the gas and the supply amount thereof through the first gas supply line 163a, 3) of the reaction gas (S2 in FIG. 3) supplied to the second-second gas supply pipe 160b is regulated and supplied through the second gas supply line 163b, 3) of the reaction gas (S2 in FIG. 3) supplied to the gas supply pipe 160c is supplied to the plasma forming space (E in FIG. 3) through the third gas supply line 163c and the gas component ratio and the supply amount thereof are adjusted .

따라서, 제 1 내지 제 3 가스공급라인(163a, 163b, 163c)으로 공급하는 반응가스(도 3의 S2)의 성분비 및 공급량 등을 자유롭게 조절하여 제 1 내지 제 3 영역(B1, B2, B3)으로 분할하여 공급할 수 있다. Therefore, the first to third regions B1, B2, and B3 can be freely controlled by adjusting the composition ratio and supply amount of the reaction gas (S2 in FIG. 3) supplied to the first to third gas supply lines 163a, 163b, As shown in FIG.

이를 통해, 기판(도 1의 101)의 중앙부와 가장자리부 또는 기판(도 1의 101)의 상,중,하 영역에 대해 독립하여 반응가스(도 3의 S2)를 공급할 수 있다. 따라서, 기판(도 1의 101) 처리의 공정환경에 따라 실제 기판(도 1의 101)으로 분사되는 반응가스(도 3의 S2)의 성분비, 공급량 등이 달라지는 것을 방지할 수 있다. 3). As a result, the reaction gas (S2 in FIG. 3) can be independently supplied to the central portion and the edge portion of the substrate (101 in FIG. 1) or to the upper, middle, and lower regions of the substrate (101 in FIG. Therefore, it is possible to prevent the composition ratio, the supply amount, and the like of the reaction gas (S2 in Fig. 3) injected onto the actual substrate (101 in Fig. 1) from varying according to the process environment of the processing of the substrate (101 in Fig.

일 예로, 가스공급라인(163a, 163b, 163c)이 일단이 제 2 가스공급배관(160a, 160b, 160c)과 연결되어, 이의 일단을 통해 제 2 가스공급배관(160a, 160b, 160c)으로부터 반응가스(도 3의 S2)를 공급받을 경우, 제 2 가스공급배관(160a, 160b, 160c)과 근접한 가스공급라인(163a, 163b, 163c)의 일단 측의 분사구(도 2b의 165)로부터 많은 양의 반응가스(도 3의 S2)가 분사되며, 제 2 가스공급배관(160a, 160b, 160c)으로부터 멀어질수록 비교적 적은 양의 반응가스(도 3의 S2)가 분사되게 된다.One end of the gas supply lines 163a, 163b and 163c is connected to the second gas supply pipes 160a, 160b and 160c, and the gas supply lines 163a, 163b and 163c are connected to the second gas supply pipes 160a, 160b and 160c through one end thereof, 2b) at the one end side of the gas supply lines 163a, 163b, 163c close to the second gas supply pipes 160a, 160b, 160c when a gas (S2 in Fig. 3) (S2 in FIG. 3) is injected, and a relatively small amount of the reaction gas (S2 in FIG. 3) is injected as the gas is further away from the second gas supply pipes 160a, 160b and 160c.

따라서, 반응가스(도 3의 S2)가 일부로 치우쳐저 공정챔버(도 1의 100) 내부로 공급되어 기판(도 1의 101) 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하게 되며, 이를 통해 기판(도 1의 101) 내에서 비저항값 등의 막질이 불균일하게 형성될 수 있다. Therefore, the reaction gas (S2 in FIG. 3) is partially biased and supplied into the low-process chamber (100 in FIG. 1) to cause a difference in reactivity on the substrate (101 in FIG. 1) 1 < / RTI > < RTI ID = 0.0 > 101), < / RTI >

이때, 본 발명은 가스공급라인(163a, 163b, 163c)을 다수개로 분할하여, 각각의 가스공급라인(163a, 163b, 163c)을 통해 분사되는 반응가스(도 3의 S2)의 성분비 및 공급량을 조절할 수 있으므로, 반응가스(도 3의 S2)가 일부로 치우쳐저 공급되어 기판(도 1의 101) 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다. At this time, the present invention divides the gas supply lines 163a, 163b, 163c into a plurality of gas supply lines 163a, 163b, 163c, It is possible to prevent the problem that a difference in reactivity occurs on the substrate (101 in FIG. 1) due to the bias of the reaction gas (S2 in FIG. 3)

이를 통해, 기판(도 1의 101)의 처리를 전면적으로 균일하게 진행할 수 있어, 기판(도 1의 101) 표면 상에 증착 및 식각되는 박막의 두께 또는 물성이 전체적으로 균일하게 할 수 있다. Thus, the processing of the substrate (101 in FIG. 1) can be uniformly performed over the entire surface, and the thickness or physical properties of the thin film deposited and etched on the surface of the substrate (101 in FIG. 1) can be uniformed as a whole.

전술한 바와 같이, 본 발명의 스퍼터링 장치는 반응가스(도 3의 S2)를 공급하는 가스공급라인(163a, 163b, 163c)이 그라운드 쉴드(도 3의 210)를 고정하는 티베이스(220)를 통해 가이드되도록 함으로써, 반응가스(도 3의 S2)가 기판(도 1의 101) 상에 균일하게 분사되도록 하는 것이다. As described above, in the sputtering apparatus of the present invention, the gas supply lines 163a, 163b, and 163c for supplying the reactive gas (S2 in FIG. 3) are connected to the titanium base 220 to which the ground shield So that the reaction gas (S2 in Fig. 3) is uniformly sprayed onto the substrate (101 in Fig. 1).

이를 통해, 플라즈마 형성공간(도 3의 E)에서 반응가스(도 3의 S2)가 균등하게 존재하도록 함으로써, 반응가스(도 3의 S2)가 일부로 치우쳐저 공정챔버(도 1의 100) 내부로 공급되어 기판(도 1의 101) 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 3) of the reaction gas (S2 in FIG. 3) is uniformly present in the plasma forming space (E in FIG. 3) It is possible to prevent a problem that a difference in reactivity on the substrate (101 in FIG. 1) is generated.

이를 통해, 기판(도 1의 101)의 처리를 전면적으로 균일하게 진행할 수 있어, 기판(도 1의 101) 표면 상에 증착 및 식각되는 박막의 두께 또는 물성이 전체적으로 균일하게 할 수 있다. Thus, the processing of the substrate (101 in FIG. 1) can be uniformly performed over the entire surface, and the thickness or physical properties of the thin film deposited and etched on the surface of the substrate (101 in FIG. 1) can be uniformed as a whole.

또한, 반응가스(도 3의 S2)를 영역 별로 나뉘어 공급되도록 함으로써, 각 영역 별로 분사되는 반응가스(도 3의 S2)의 성분비 및 공급량을 조절할 수 있으므로, 반응가스(도 3의 S2)가 일부로 치우쳐저 공급되어 기판(도 1의 101) 상에서 반응성에 차이가 생기는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 3) can be adjusted by controlling the supply of the reaction gas (S2 in Fig. 3) by the region, so that the reaction gas (S2 in Fig. 3) It is possible to prevent a problem that a difference in reactivity occurs on the substrate (101 in FIG.

한편, 지금까지 티베이스(220)에 의해 가이드되는 가스공급라인(163a, 163b, 163c)이 반응성 스퍼터링을 위한 반응가스(도 3의 S2)를 공급하는 구성에 대해서만 설명하였으나, 티베이스(220)에 의해 가이드되는 가스공급라인(163a, 163b, 163c)이 스퍼터가스(도 1의 S1)를 공급할 수도 있다. 이때, 공정챔버(도 1의 100)의 제 1 가스공급수단(도 1의 150)은 삭제될 수 있다. Although the gas supply lines 163a, 163b, and 163c guided by the tip base 220 have been described only for supplying the reactive gas (S2 in FIG. 3) for reactive sputtering, The gas supply lines 163a, 163b, and 163c guided by the gas supply lines 163a, 163b, and 163c may supply the sputter gas (S1 in Fig. 1). At this time, the first gas supply means (150 in Fig. 1) of the process chamber (100 in Fig. 1) can be eliminated.

그리고, 지금까지의 설명에서는 기판(도 1의 101)이 수직에 가깝게 세워진 상태로 이송되는 인라인방식 스퍼터링 장치를 일예로 설명하였으나, 본 발명은 기판(도 1의 101)이 수평이송되는 클러스터형 스퍼터링 장치 또한 적용가능하다. In the foregoing description, an inline type sputtering apparatus in which a substrate (101 in FIG. 1) is transported in a state of standing vertically close to the substrate is described as an example. However, the present invention is applicable to a cluster type sputtering apparatus It is also applicable.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

120 : 타겟, 130 : 백킹플레이트, 163 : 가스공급라인, 210 : 그라운드 쉴드
220 : 티베이스(221 : 수평바, 223 : 수직바, 225 : 요홈)
S2 : 반응가스
E : 플라즈마 형성공간
120: target, 130: backing plate, 163: gas supply line, 210: ground shield
220: Tee base (221: Horizontal bar, 223: Vertical bar, 225: Groove)
S2: Reaction gas
E: Plasma forming space

Claims (8)

기판이 위치하는 반응영역을 정의하는 챔버와;
상기 챔버 내부에 설치되어, 상기 기판과 일정간격 이격하여 일면이 대응되며, 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟과;
상기 각각의 타겟의 타면에 위치하여, 상기 각각의 타겟을 고정하는 다수의 백킹플레이트와;
상기 백킹플레이트의 배면에 위치하는 가스공급배관과;
상기 서로 이웃하는 타겟 사이에 위치하는 그라운드 쉴드와;
상기 그라운드 쉴드를 고정하며, 요홈이 형성된 티베이스와;
상기 가스공급배관으로부터 연장되어 상기 티베이스의 요홈에 의해 가이드되며, 길이방향을 따라 다수개의 분사구가 형성된 가스공급라인
을 포함하며, 상기 그라운드 쉴드에는 상기 분사구에 대응하는 분사홀이 형성되는 스퍼터링 장치.
A chamber defining a reaction zone in which the substrate is located;
A target disposed in the chamber and spaced a predetermined distance from the substrate and corresponding to one surface of the target, the targets being spaced apart from each other by a predetermined distance;
A plurality of backing plates positioned on opposite sides of each of the targets to secure the respective targets;
A gas supply pipe located on the back surface of the backing plate;
A ground shield positioned between said adjacent targets;
A tee base fixing the ground shield and having a groove formed therein;
A gas supply line extending from the gas supply pipe and guided by the grooves of the tee base,
And an ejection hole corresponding to the ejection port is formed in the ground shield.
제 1 항에 있어서,
상기 티베이스는 상기 백킹플레이트의 배면에 위치하는 수평바와, 상기 수평바로부터 돌출 형성되는 수직바로 이루어지며, 상기 수직바의 일단에 상기 요홈이 형성되는 스퍼터링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the tibe base is formed of a horizontal bar located on the back surface of the backing plate and a vertical bar protruding from the horizontal bar, and the groove is formed at one end of the vertical bar.
제 2 항에 있어서,
상기 그라운드 쉴드는 상기 수직바의 일단이 끼움 삽입되는 끼움홈이 형성된 스퍼터링 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the ground shield has a fitting groove into which one end of the vertical bar is inserted.
제 1 항에 있어서,
상기 가스공급라인은 다수개로 나뉘어 분할되어, 독립적으로 가스를 공급하는 스퍼터링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the gas supply line is divided into a plurality of divided portions, and the gas is independently supplied.
제 4 항에 있어서,
상기 분할된 가스공급라인은 각각 가스공급배관과 연결되는 스퍼터링 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the divided gas supply lines are each connected to a gas supply line.
제 4 항에 있어서,
상기 가스공급라인 또는 상기 가스공급배관에는 MFC(mass flow controller)가 장착되는 스퍼터링 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein a mass flow controller (MFC) is mounted on the gas supply line or the gas supply line.
제 1 항에 있어서,
상기 가스공급라인을 통해 반응가스를 공급하며, 상기 챔버의 일측에는 스퍼터가스를 공급하는 가스공급수단이 구비되는 스퍼터링 장치.
The method according to claim 1,
And a gas supply means for supplying a reactive gas through the gas supply line and supplying a sputter gas to one side of the chamber.
제 1 항에 있어서,
상기 백킹플레이트의 배면에는 마그넷이 위치하는 스퍼터링 장치.
The method according to claim 1,
And a magnet is disposed on a back surface of the backing plate.
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