KR101956722B1 - 무선 주파수(rf) - 스퍼터 증착 소스, 증착 장치, 및 그의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

스퍼터 증착을 위한 증착 소스(10)가 제공된다. 증착 소스는, 적어도 하나의 회전 가능한 캐소드(30), RF 전력 어레인지먼트(20), 및 회전 가능한 캐소드와 RF 전력 어레인지먼트를 연결하는 전력 전달 조립체(40)를 포함하고, 전력 전달 조립체는, 회전 가능한 캐소드에 상기 RF 전력 어레인지먼트로부터의 RF 에너지를 2개의 이격된 포지션들(32, 34)에서 동시에 제공하기 위한, 제 1 전력 커넥터(42) 및 제 2 전력 커넥터(44)를 포함한다.

Description

무선 주파수(RF) - 스퍼터 증착 소스, 증착 장치, 및 그의 동작 방법

[0001] 본 발명의 실시예들은 스퍼터 증착을 위한 증착 소스, 스퍼터링 장치, 및 그의 동작 방법들에 관한 것이다. 실시예들은 특히, 회전 가능한 캐소드를 활용하는, 무선 주파수(RF) 스퍼터링을 위한 스퍼터 증착 소스, 진공 챔버에서의 스퍼터 증착을 위한 RF 스퍼터링 장치, 및 RF 전력 장치로부터의 RF 전력을 회전 가능한 캐소드에 공급하는 방법에 관한 것이다.

[0002] PVD 프로세스들, 특히 스퍼터링 프로세스들이 몇몇 기술 분야들에서, 예컨대, 디스플레이 제조에서 점점 더 주목을 받고 있다. 다양한 스퍼터링 기술들에 의해, 충분한 층 특성들과 함께 양호한 증착 레이트(rate)가 획득될 수 있다. 스퍼터링, 특히 마그네트론 스퍼터링은 기판들, 예컨대, 유리 또는 플라스틱 기판들을 금속성 또는 비-금속성 층들로 코팅하기 위한 기술이다. 따라서, 코팅 재료의 스트림이, 플라즈마의 사용을 통해 타겟을 스퍼터링하는 것에 의해 생성된다. 플라즈마로부터의 고-에너지 입자들과의 충돌들의 결과로서 타겟 표면으로부터 재료가 방출되며, 압력, 전력, 가스, 자기장 등과 같은 플라즈마 파라미터들이 제어된다. 타겟으로부터 방출된 재료는 타겟으로부터, 코팅될 하나 또는 그 초과의 기판들을 향해 이동하여, 그러한 기판들에 부착된다. 금속들, 반도체들, 및 유전체 재료들을 포함하여 매우 다양한 재료들이, 원하는 규격들로 스퍼터링될 수 있다. 마그네트론 스퍼터링은, 반도체 프로세싱, 광학 코팅들, 음식 포장, 자기 기록(magnetic recording), 및 보호복(protective wear) 코팅들을 포함하는 다양한 애플리케이션들에서 인정받고 있다.

[0003] 공지된 스퍼터링 디바이스들은, 전기 에너지를 생성 및 공급하기 위한 전력 공급부를 구비한 전력 어레인지먼트, 플라즈마를 점화하고 유지하기 위해 상기 에너지를 가스에 제공하기(depositiong) 위한 전력 전달 조립체, 플라즈마 이온들의 운동을 제어하기 위한 자기 엘리먼트들, 및 플라즈마에 의한 스퍼터링을 통해 코팅 재료를 제공하기 위한 타겟을 포함하는 적어도 하나의 캐소드를 포함한다. 스퍼터링은, 상이한 전기, 자기, 및 기계 구성들을 갖는 매우 다양한 디바이스들에 의해 달성된다. 공지된 구성들은, 플라즈마를 생성하기 위해 직류(DC) 또는 교류(AC)를 제공하는 전력 어레인지먼트들을 포함하고, 정기적으로(regularly) 가스에 인가되는 AC 전자기장들은 DC 전자기장들보다 더 높은 플라즈마 레이트들을 제공한다. 무선 주파수(RF) 스퍼터링 장치에서, RF 전기장을 인가하는 것에 의해 플라즈마가 점화되고(striked) 유지된다. 따라서, 또한 비-전도성 재료들이 스퍼터링될 수 있다. DC 스퍼터링과 중간 주파수(MF) 스퍼터링 및 DC 스퍼터링을 비교하면, DC 스퍼터링이, 가장 높은 증착 레이트를 제공하는 반면 RF 스퍼터링은 가장 낮은 증착 레이트를 제공한다.

[0004] 평판 타겟들과 같은 고정식(static) 타겟들 및 회전식(rotating) 원통형 타겟들과 같은 회전식 타겟들 양자 모두를 갖는 스퍼터링 디바이스들이 사용될 수 있다. 종종, 회전식 타겟들을 갖는 스퍼터링 디바이스들은 직류 또는 저-중(low- to medium) 주파수의 교류 전류로만 동작하도록 이루어지지만, RF 방출들을 사용하여 동작하지는 않는다. 결과적으로, 그러한 디바이스들은 오직 전도성 층들의 증착에만 적합하다. 최근에, 회전 가능한 타겟들과 RF 스퍼터링의 장점들을 결합하기 위한 노력들이 이루어졌다.

[0005] 상기 내용을 고려하여, 독립 청구항들에 따르면, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스, 진공 챔버에서의 스퍼터 증착을 위한 장치, 및 증착 소스를 동작시키는 방법이 제공된다. 본 발명의 추가적인 양태들, 장점들, 및 특징들은 종속 청구항들, 상세한 설명, 및 첨부한 도면들로부터 자명하다.

[0006] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 스퍼터 증착을 위한 스퍼터 증착 소스가 제공된다. 소스는, RF 전력을 공급하기 위한 RF 전력 어레인지먼트; 스퍼터링 동안 코팅 재료를 방출하기 위한 타겟을 포함하는 적어도 하나의 회전 가능한 캐소드; 및 회전 가능한 캐소드와 RF 전력 어레인지먼트를 연결하고, 따라서, 회전 가능한 캐소드에 RF 전력 어레인지먼트로부터의 RF 에너지를 피딩하는(feeding) 전력 전달 조립체를 포함한다. 전력 전달 조립체는, 회전 가능한 캐소드에 RF 전력 어레인지먼트로부터의 RF 에너지를 제공하기 위한 제 1 전력 커넥터, 및 회전 가능한 캐소드에 RF 전력 어레인지먼트로부터의 RF 에너지를 동시에 제공하기 위한 제 2 전력 커넥터를 포함하지만, 제 1 전력 커넥터는 제 2 전력 커넥터로부터 이격되어 배열된다. 결과적으로, 회전 가능한 캐소드에 RF 에너지가, 제 1 포지션 및 제 1 포지션으로부터 이격된 제 2 포지션 중 적어도 하나에서, 특히 제 1 포지션 및 제 2 포지션 양자 모두에서 동시에 피딩될 수 있다.

[0007] 실시예들에 따르면, 진공 챔버에서의 스퍼터 증착을 위한 스퍼터 장치가 제공된다. 장치는 진공 챔버에서의 스퍼터 증착을 위한 스퍼터 증착 소스를 포함한다. 스퍼터 증착 소스는, 진공 챔버 내부에 배열된 회전 가능한 캐소드 - 캐소드는 증착될 재료를 제공하는 타겟을 포함함 -; 진공 챔버 외부에 배열된, RF 전력을 공급하기 위한 RF 전력 어레인지먼트; 및 회전 가능한 캐소드에 RF 전력 어레인지먼트로부터의 RF 에너지를 2개의 이격된 포지션들에서 제공하기 위한 제 1 전력 커넥터 및 제 2 전력 커넥터를 포함하고, 제 1 전력 커넥터 및 제 2 전력 커넥터 중 적어도 하나는 RF 전력 어레인지먼트로부터의 RF 에너지를 진공 챔버 내로 전송하기 위한 진공 피드-스루(feed-through)를 포함한다.

[0008] 추가적인 실시예에 따르면, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키는 방법이 제공된다. 방법은, 회전 가능한 캐소드에 RF 에너지를 제 1 포지션 및 제 1 포지션으로부터 이격된 제 2 포지션에서 피딩하는 단계를 포함한다. 방법은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 장치에 의해, 또는 스퍼터 증착을 위한 증착 소스에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 포지션 및 제 2 포지션 중 적어도 하나에 RF 에너지를 공급하는 전기 연결의 적어도 하나의 전기 특성이, 스퍼터링 동안에 또는 스퍼터링 이전에 조정된다.

[0010] 본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 앞서 간략히 요약된 바와 같은 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부한 도면들은 본 발명의 실시예들에 관한 것이고, 이하에서 설명된다:
[0011] 도 1은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스의 개략도를 도시하고;
[0012] 도 2는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스의 개략도를 도시하며;
[0013] 도 3은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스의 개략적인 측면도를 도시하고;
[0014] 도 4는, 도 3의 실시예의 개략적인 사시도를 도시하며;
[0015] 도 5는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스의 개략도를 도시하고;
[0016] 도 6은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터링 장치의 개략도를 도시하며;
[0017] 도 7은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키는 방법의 흐름도를 도시하고;
[0018] 도 8은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키는 방법의 흐름도를 도시한다.

[0019] 이제, 본 발명의 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 다양한 실시예들 중 하나 또는 그 초과의 예들은 도면들에 예시된다. 도면들에 대한 이하의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 발명의 설명으로써 제공되고, 본 발명의 제한으로서 의도되지 않는다. 또한, 일 실시예의 부분으로서 예시되거나 설명되는 특징들은, 더 추가적인 실시예를 생성하기 위해 다른 실시예들과 함께 사용되거나 또는 다른 실시예들에 대해 사용될 수 있다. 상세한 설명은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.

[0020] 도 1은, 회전 가능한 캐소드(30); RF 전력 어레인지먼트(20); 및 전력 전달 조립체(40)를 포함하는, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스(10)를 도시한다. 전력 전달 조립체(40)는 회전 가능한 캐소드(30)와 RF 전력 어레인지먼트(20)를 연결시키고, 회전 가능한 캐소드(30)에 RF 전력 어레인지먼트(20)로부터의 RF 에너지를 2개의 이격된 포지션들, 예컨대, 제 1 포지션(32) 및 제 2 포지션(34)에서 동시에 제공하기 위한 제 1 전력 커넥터(42) 및 제 2 전력 커넥터(44)를 포함한다.

본원에서 설명되는 실시예들에서, 캐소드는 제 1 축 단부 및 제 1 축 단부 반대쪽의(opposing) 제 2 축 단부를 포함하고, 제 1 전력 커넥터는 제 1 축 단부에 설치되며, 제 2 전력 커넥터는 제 2 축 단부에 설치된다. 실시예들에 따르면, RF 전력 어레인지먼트가 매치박스(matchbox)를 포함할 수 있는 한편, 제 1 및 제 2 전력 커넥터들 중 적어도 하나와 매치박스 사이의 전기 연결의 하나 또는 그 초과의 전기 특성들은 조정 가능하게 만들어질 수 있다.

[0021] RF 전력 어레인지먼트(20)는, 무선 주파수들에서 진동하는(oscillates) 교류를 공급하도록 이루어진다. 일반적으로 "AC 전력"이라는 용어가 교류들을 지칭하지만, 본원에서 사용되는 바와 같은 "RF 전력"이라는 용어는 특히, 1MHz 내지 300GHz, 2MHz 내지 1GHz의 주파수 범위의 진동 레이트에서 진동하는 전류들, 특히, 13.56MHz, 27.12MHz, 또는 13.56MHz의 다른 배수의 주파수를 갖는 AC 전력을 지칭한다. "MF"(중간 주파수)라는 용어는, 1kHz 내지 1MHz의 범위의 주파수를 갖는 AC 전력을 지칭할 수 있다. MF 스퍼터링 디바이스들은 비-금속성 재료들을 증착시키기 위해 정기적으로 금속 도핑을 수반하는 반면, RF 스퍼터링 디바이스들은 금속성 및 비-금속성 재료들 양자 모두를 기판 상에 증착시키는 데에 사용될 수 있다. 그러나, RF 스퍼터링의 경우, RF 전력을 생성하고 RF 전력을, 스퍼터링 동안 회전하는 캐소드에 피딩하는 것이 더욱 어렵다.

[0022] 몇몇 실시예들에 따르면, RF 전력 어레인지먼트(20)는 RF 전력을 생성하기 위한 RF 전력 생성기를 포함할 수 있다. 그러나, RF 전력이 사용될 때, 효율적으로 동작하기 위해, 전력 공급부에 대해 일정한 그리고 바람직하게는 최적의 부하(load)를 유지하는 것이 바람직하다. 임피던스 매칭 네트워크, 특히, 매치박스는, 전력 공급부에 대한 일관된 부하를 보장하기 위해, 그리고 전력 공급부의 내부 저항을 동작 캐소드의 부하 임피던스에 적응시키기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에서, RF 전력 어레인지먼트(20)는 매치박스와 결합된 RF 전력 생성기를 포함할 수 있다. 전력 생성기는, 임피던스 매칭을 보장하기 위해, 매치박스를 통해 전력 전달 조립체에 연결될 수 있다. 추가적인 실시예들에서, RF 전력 어레인지먼트(20)는 오로지, 외부 RF 전력 소스(예컨대, 외부 RF 전력 소스 그 자체는 RF 전력 어레인지먼트(20)의 부분이 아닐 수 있음)로부터 RF 전력을 수용하도록 이루어진 매치박스만을 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 매치박스는, 정해진(given) 전기 특성들을 갖는 외부 RF 전력 소스에 연결될 때, 부하 매칭을 제공한다. 최적의 임피던스 매칭을 제공하기 위해, 매치박스는 밸런싱(balancing) 목적들을 위한 조정 가능한 커패시터들을 포함할 수 있다.

[0023] 몇몇 구현예들에 따르면, 스퍼터 증착 소스(10)는, 스퍼터링에 의해 타겟으로부터 방출되어, 코팅될 기판 상에 증착될 금속성 및/또는 비-금속성 재료의 타겟을 포함하는 회전 가능한 캐소드(30)를 포함한다. 회전 가능한 캐소드(30)는 원통형 형태를 가질 수 있으며, 회전 축(31)을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 고정식 평면 타겟과 비교하여, 회전 가능한 타겟은, 타겟 재료가 스퍼터링 동안 타겟의 전체 원주에 걸쳐서 신뢰성 있게 활용되고, 타겟 표면 상에 더 적은 스퍼터링이 일어날 수 있는, 타겟의 에지 부분들이 타겟의 측방향에 없다는 장점을 제공한다. 따라서, 회전 가능한 캐소드들을 활용함으로써, 재료 비용들이 감소될 수 있고, 타겟은, 타겟 교환이 필요해지기 전에 더 긴 시간 기간 동안 사용될 수 있다. 평면 RF 캐소드들의 경우의 타겟 활용은 통상 30% 미만이다; RF 회전식 캐소드들의 경우에, 훨씬 더 나은 값들이 달성될 수 있다.

[0024] 몇몇 구현예들에서, 회전 가능한 캐소드(30)는 회전식 샤프트에 의해 캐소드 지지부에 연결되고, 캐소드 지지부는 회전 가능한 캐소드(30)를 주어진 회전 속도로 회전시키기 위한 회전 드라이브를 갖는다. 몇몇 구현예들에서, 회전 가능한 캐소드(30)는 분당 1 내지 50회전, 분당 5 내지 30회전, 또는 분당 15 내지 25회전의 범위의 속도로 회전하도록 구성될 수 있다. 전형적으로, 회전 가능한 캐소드(30)는 분당 약 20회전의 속도로 회전하도록 구성될 수 있다.

[0025] 몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터 증착 소스는 또한, 마그네트론을 포함할 수 있다. 마그네트론은, 스퍼터 증착 동안 플라즈마를 한정하기 위해 전형적으로 영구 자석들에 의해 제공되는 자석 조립체이다. 전형적으로, 이러한 자석들은 회전 가능한 캐소드 내에 배열된다.

[0026] 몇몇 구현예들에서, 회전 가능한 캐소드(30)의 타겟은 적어도 하나의 비전도성 재료를 포함한다. 예컨대, 타겟은 SiO₂, Al₂O₃, LiPO, SiC, LiCoO, ITO, IZO 또는 다른 타겟 재료들 중 적어도 하나를 포함할 수 있거나 그로 만들어질 수 있다.

[0027] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 회전 가능한 캐소드(30)의 타겟은 적어도 하나의 전도성 또는 반전도성 재료를 포함한다. 예컨대, 타겟은 ITO 또는 LiCoO를 포함할 수 있거나 그로 만들어질 수 있는 반면, 증착된 층의 층 특성들은, 캐소드를 RF/DC-모드로 동작시킴으로써 더 개선될 수 있다. 특히, RF/DC-모드에서, 회전 가능한 캐소드는 RF-전력 공급부 및 DC-전력 공급부에 연결될 수 있다. 따라서, RF 에너지 및 DC 에너지가 제공되는 증착 소스를 제공함으로써, 증착 소스의 스퍼터링 증착 레이트가 증가될 수 있다. 특히, DC 스퍼터링에 의해 획득 가능한 층 특성들은 DC 스퍼터링에 의해 획득 가능한 증착 레이트와 결합될 수 있다.

[0028] 몇몇 실시예들에서, 타겟, 특히 타겟 튜브는 Ag, Cu, 티탄 및 Au 중 적어도 하나를 포함하거나 그로 만들어진다. 특히, 회전 가능한 캐소드(30)는 상기 언급된 전도성 재료들 중 적어도 하나로 적어도 부분적으로 코팅된다. 전도체들에서의 RF 전류들의 침투(penetration) 깊이가 낮을 수 있고(표피 효과(skin-effect)), 따라서 전류가 전도체의 표면을 따라서 흐르기 때문에, 표면에서의 양호한 전도성이 코팅에 의해 달성될 수 있다. 예컨대, 회전 가능한 캐소드(30)는 Ag, Cu 또는 Au로 코팅된 스테인리스 스틸로 만들어진 지지부를 포함할 수 있다. 따라서, 비용들 및 재료 강도 같은 양태들이 또한 고려될 수 있다.

[0029] RF 전력 어레인지먼트(20)는 전력 전달 조립체(40)를 통해 회전 가능한 캐소드(30)에 연결되고, 전력 전달 조립체(40)는, 회전 가능한 캐소드를 2개의 이격된 포지션들, 예컨대, 제 1 포지션(32) 및 제 2 포지션(34)에서 RF 전류로 에너자이징하기 위해, 회전 가능한 캐소드(30)에 RF 전력을 전달하도록 이루어진다. 결과적으로, 회전 가능한 캐소드(30)와 애노드 사이에서 가스가 이온화되고 플라즈마가 유지되도록, 적합한 RF 전기장이, 회전 가능한 캐소드(30)와, 반대로 대전된 애노드 사이에 로케이팅된 가스에 인가될 수 있다. RF 전력 조립체(40)는, 회전 가능한 캐소드(30)에 RF 전류를 제 1 포지션(32)에서 피딩하기 위한 제 1 전력 커넥터(42)를 갖고, RF 전력 조립체(40)는, 회전 가능한 캐소드(30)에 RF 전류를 제 2 포지션(34)에서 피딩하기 위한 제 2 전력 커넥터(44)를 갖는다.

[0030] 회전 가능한 캐소드에 RF 에너지가 오직 단일 피딩 포지션에서만 피딩될 때, 타겟이, 회전 가능한 캐소드 상에 제공되더라도, 스퍼터링 장치들은 타겟 재료를 신뢰성 있게 그리고 균질하게 활용하지 않는다. 이는, 단일 피딩 포지션 근처의 캐소드 영역들로부터 발산되는 RF 전기장이, 피딩 포지션으로부터 멀리 로케이팅된 캐소드 영역들로부터 발산되는 RF 전기장보다 더 강할 수 있고, 이로써, 더 강한 스퍼터링이 피딩 포지션 근처에서 일어날 수 있기 때문이다. 특히, 캐소드의 근위(proximal) 단부에 배열된 하나의 캐소드 지지부를 통해 전기 전력이 제공되는 회전 가능한 캐소드들은 캐소드 지지부로부터 먼 캐소드의 원위(distal) 단부의 타겟 지역들에서, 더 약한 스퍼터링을 겪는다. 이러한 영향은, 단일 전력 커넥터를 갖는 스퍼터 증착 소스들에서의 비대칭적 타겟 활용, 층 균일성의 결여, 및 재료 비용들의 잠재적인 증가로 이어진다.

[0031] 그와 대조적으로, 본원에서 개시된 실시예들에 따르면, 회전 가능한 캐소드(30)에 RF 에너지가, 적어도 2개의 이격된 포지션들, 예컨대, 제 1 포지션(32) 및 제 2 포지션(34)에서 피딩되고, 이로써, 회전 가능한 캐소드(30)로부터 방출되는 RF 전기장은 회전 가능한 캐소드(30)의 연장부를 따라 더 균일한 형태를 취한다. 따라서, 타겟 재료 활용은 단일 피딩 포지션으로부터의 거리에 따라 감소하지 않고, 제 1 포지션(32)과 제 2 포지션(34) 사이에서 본질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 회전 가능한 캐소드에 RF 전력 어레인지먼트로부터의 RF 에너지를 2개 초과의 이격된 포지션들에서 동시에 제공하기 위해, 증착 소스는 2개 초과의 전력 커넥터들을 포함할 수 있다. 예컨대, 실시예들에서, 회전 가능한 캐소드에 RF 에너지가 3 또는 4개의 전력 커넥터들을 통해 3 또는 4개의 이격된 포지션들에서 피딩된다.

[0032] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 전력 커넥터(42) 및 제 2 전력 커넥터(44)는, 회전 가능한 캐소드(30)에 RF 에너지가 제 1 포지션(32) 및 제 2 포지션(34)에서 동시에 피딩될 수 있는 방식으로 배열되고, 제 1 포지션(32)과 제 2 포지션(34) 사이의 거리는 5cm 초과, 50cm 초과, 특히, 1m 또는 그 초과이다.

[0033] 회전 가능한 캐소드(30)와 중심에서 교차하는 단면 평면에 대해서 제 1 전력 커넥터(42) 및 제 2 전력 커넥터(44)가 본질적으로 대칭적으로 배열되는 실시예들의 경우에, 캐소드의 양호한 대칭적 피딩이 가능하다. 그러한 실시예는 도 1에 개략적으로 도시된다. 회전 가능한 캐소드(30)는 원통 형태를 갖고, 제 1 전력 커넥터(42)는 RF 전력 피딩을 위해 원통의 상부 절반의 제 1 포지션(32)에 연결된다. 또한, 회전 가능한 캐소드(30)는, RF 전력 피딩을 위해 원통의 하부 절반의 제 2 포지션(34)에 연결되는 제 2 전력 커넥터(44)를 가질 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 회전 가능한 캐소드(30)와 중심에서 교차하는 단면 평면과 제 1 전력 커넥터(42) 사이의 제 1 거리 및 상기 단면 평면과 제 2 전력 커넥터(44) 사이의 제 2 거리는 본질적으로 동일할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "본질적으로"라는 용어는 제 1 거리와 제 2 거리가 20% 미만, 특히 5% 미만만큼 차이난다는 것을 의미할 수 있다. 회전 가능한 캐소드(30)에 대한 제 1 전력 커넥터(42) 및 제 2 전력 커넥터(44)의 그러한 대칭적 어레인지먼트는, 타겟 재료의 적정하게(reasonably) 균질하고 균일한 활용을 초래하고, 타겟의 교체 사이클의 연장을 허용한다.

[0034] 몇몇 구현예들에서, 회전 가능한 캐소드는, 제 1 축방향 단부 및 제 1 축방향 단부 반대쪽의 제 2 축방향 단부를 갖는 원통 형태를 갖는다. 유리하게, 그러한 원통형 회전 가능한 캐소드(30)에 RF 에너지가, 제 1 축방향 단부에서 또는 그 근처에서뿐만 아니라 제 2 축방향 단부에서 또는 그 근처에서도 피딩될 수 있다. 예컨대, 회전 가능한 캐소드(30)의 제 1 축방향 단부와 제 1 포지션(32) 사이의 제 1 거리는 회전 가능한 캐소드(30)의 축방향으로의 전체 치수의 10분의 1 미만일 수 있고, 회전 가능한 캐소드(30)의 제 2 축방향 단부와 제 2 포지션(34) 사이의 제 2 거리는 또한, 회전 가능한 캐소드(30)의 축방향으로의 전체 치수의 10분의 1 미만일 수 있다.

[0035] 몇몇 실시예들에서, 제 1 전력 커넥터(42) 및 제 2 전력 커넥터(44) 중 적어도 하나는, RF 전력 피딩을 위해, 회전 가능한 캐소드(30)의 전도성 부분과 기계적으로 그리고 전기적으로 접촉하는 커플링 디바이스를 포함한다. 예컨대, 제 1 전력 커넥터(42) 및 제 2 전력 커넥터(44) 중 적어도 하나는, 고정식 전력 전달 조립체(40)와 회전 가능한 캐소드(30) 사이에서 RF 전류를 전도시키기 위한 적어도 하나의 브러쉬를 포함할 수 있고, 브러쉬는 회전 가능한 캐소드(30)의 전도성 부분과 슬라이딩 방식의 전기 접촉을 한다.

[0036] 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 전력 커넥터 및 제 2 전력 커넥터 중 적어도 하나는 용량 결합 또는 유도 결합에 의한, 회전 가능한 캐소드로의 RF 에너지 전달을 제공한다.

[0037] 도 2는, 본원에서 설명되는 다른 실시예들에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스(100)의 개략도를 도시한다.

[0038] 도 2에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에 따르면, RF 전력 어레인지먼트(20)는 매치박스(21)와 결합된 RF 전력 생성기(22)를 포함하고, 매치박스(21)는 최적의 임피던스 매칭을 제공한다. 즉, 매치박스는 RF 전력 생성기(22)의 출력 임피던스가, 매치박스(21)의 출력 단자(25)에 연결된 전기 어레인지먼트의 부하 임피던스와 매칭되는 것을 보장한다.

[0039] 몇몇 실시예들에서, 도 2에 도시된 증착 소스(100)는 스퍼터링 장치의 부분으로서 사용되며, 스퍼터링 장치는 진공 챔버 내에서 스퍼터링을 수행하기 위해 진공 챔버를 포함한다. 진공 챔버의 벽 부분(151)이 도 2에 도시된다. RF 전력 어레인지먼트(20)는 진공 챔버의 외부에 배열될 수 있고, 회전 가능한 캐소드(30)는 진공 챔버의 내부에 배열된다. 회전 가능한 캐소드(30)와 매치박스(21)를 연결하기 위해 전력 전달 조립체(140)가 제공되고, 전력 전달 조립체(140)는 진공 챔버의 벽 부분(151)을 통해 RF 전력을 전달하기 위한 적어도 하나의 진공 피드-스루(152)를 포함한다.

[0040] 도 1에 도시된 실시예와 유사하게, 도 2에 도시된 회전 가능한 캐소드(30)는 원통 형태를 가지며, 회전 축(31)을 중심으로 회전 가능하다. 회전 가능한 캐소드(30)는 제 1 축방향 단부(132)를 가지고, 제 1 전력 커넥터(142)는 제 1 축방향 단부(132)에 설치되며, 회전 가능한 캐소드(30)는 제 1 축방향 단부(132) 반대쪽의 제 2 축방향 단부(134)를 가지고, 제 2 전력 커넥터(144)는 제 2 축방향 단부(134)에 설치된다. 결과적으로, 회전 가능한 캐소드(30)는 RF 에너지를 제 1 전력 커넥터(142)를 통해 제 1 축방향 단부(132)로부터, 그리고 제 2 전력 커넥터(144)를 통해 제 2 축방향 단부로부터 동시에 공급받을 수 있다. 이러한 어레인지먼트는, 타겟의 외측 에지들의 영역들에서도 또한, 타겟 재료의 양호하고 적정한 대칭적 활용으로 이어진다.

[0041] 몇몇 실시예들에서, 회전 가능한 캐소드(30)는 제 1 축방향 단부(132) 및 제 2 축방향 단부(134) 중 적어도 하나 상에서 캐소드 지지부(136)에 의해 지지된다. 전형적으로, 적어도 하나의 캐소드 지지부(136)는 또한, 회전 가능한 캐소드(30)를 회전시키기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 예컨대, 회전시키기 위한 디바이스는 회전 가능한 캐소드(30)를 회전시키도록 구성된, 액츄에이터, 드라이브 벨트, 드라이브트레인(drivetrain), 또는 모터를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 전력 커넥터(142) 및 제 2 전력 커넥터(144) 중 적어도 하나는 캐소드 지지부(136)에 적어도 부분적으로 통합된다.

[0042] 몇몇 실시예들에서, 전력 전달 조립체(140)는 매치박스(21)와 제 1 전력 커넥터(142)를 전기적으로 연결하는 제 1 전기 연결부(146), 및 매치박스(21)와 제 2 전력 커넥터(144)를 전기적으로 연결하는 제 2 전기 연결부(148)를 포함한다. 몇몇 구현예들에서, 제 1 전기 연결부(146) 및 제 2 전기 연결부(148)는, 각각, 제 1 전력 커넥터(142) 및 제 2 전력 커넥터(144)의 시트(sheet)-금속 접촉부(149)와 같은 전기 접촉부와 매치박스(21)의 출력 단자(25) 사이에 제공된다. 몇몇 구현예들에서, 제 1 전기 연결부(146) 및 제 2 전기 연결부(148) 중 적어도 하나는 케이블로서, 시트 금속 전도체로서, 그리고/또는 전도성 로드(rod)로서 제공된다. 제 1 전력 커넥터(142) 및 제 2 전력 커넥터(144)를 통한 회전 가능한 캐소드(30)의 양호한 대칭적 피딩의 경우, 제 1 전기 연결부(146)의 제 1 전기 특성과 제 2 전기 연결부(148)의 제 2 전기 특성이 10% 미만, 특히 2% 미만만큼 상이하다는 점이 유익할 수 있다. 특히, 제 1 전기 연결부(146)의 제 1 전기 특성 및 제 2 전기 연결부(148)의 제 2 전기 특성은 동일하다.

[0043] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 전기 특성 및 제 2 전기 특성은, 각각, 제 1 전기 연결부(146)의 제 1 임피던스 및 제 2 전기 연결부(148)의 제 2 임피던스를 지칭한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 전기 특성 및 제 2 전기 특성은, 각각, 제 1 전기 연결부(146)의 제 1 전기 저항 및 제 2 전기 연결부(148)의 제 2 전기 저항을 지칭한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 전기 연결부(146) 및 제 2 전기 연결부(148)는 동일한 재료로 만들어지고, 동일한 길이, 단면 및 전체 형상을 가지며, 이로써, 이들 모두의 전기 특성들은 본질적으로 동일하다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "본질적으로 동일"하다는 용어는, 제 1 전기 연결부 및 제 2 전기 연결부의 각각의 전기 특성들이 2% 미만만큼 상이하다는 의미를 갖는다. 구현예들에 따르면, 제 1 전기 연결부(146) 및 제 1 전기 연결부(146)와 연결된 제 1 전력 커넥터(142)에 의해 형성된 어레인지먼트는 본질적으로, 동일한 전기 특성들로 제 2 전기 연결부(148) 및 제 2 전기 연결부(148)와 연결된 제 2 전력 커넥터(144)에 의해 형성된 어레인지먼트의 거울상(mirror image)이다.

[0044] 제 1 전기 연결부(146) 및 제 2 전기 연결부(148)의 대응하는 전기 특성들은, 스퍼터링 동안, 회전 가능한 캐소드(30)의 제 1 축방향 단부(132)로부터 제 2 축방향 단부(134)까지의 타겟 재료의 더 일정하고 균일한 제거로 이어진다. 그러므로, 적어도 몇몇 실시예들에서, 매치박스(21)는 본질적으로, 제 1 전력 커넥터(142)와 제 2 전력 커넥터(144) 사이 중간에 로케이팅되며, 제 1 전기 연결부(146)의 공간 길이와 제 2 전기 연결부(148)의 공간 길이는 동일하다.

[0045] 도 3은 본원에서 설명되는 또 다른 실시예에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스(200)의 개략적인 측면도를 도시하고; 그리고 도 4는 이러한 실시예의 개략적인 사시도를 도시한다. 이러한 실시예는 도 2와 관련하여 상기 설명된 실시예와 유사하다. 따라서, 상기 주어진 설명이 또한, 도 3 및 4의 실시예에 적용된다.

[0046] 도 3 및 4에 예시적으로 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에 따르면, 증착 소스(200)는 매치박스(21)의 출력 단자(25)와 제 1 전력 커넥터(142)를 연결하는 제 1 전기 연결부(246)의 제 1 전기 특성을 조정하기 위한 조정 디바이스(226)를 포함한다. 또한, 조정 디바이스(226)는, 출력 단자(25)와 제 2 전력 커넥터(144)을 연결하는 제 2 전기 연결부(248)의 제 2 전기 특성을 조정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 구현예들에서, 제 1 전기 특성은 제 1 전기 연결부(246)의 제 1 임피던스를 지칭하고, 제 2 전기 특성은 제 2 전기 연결부(248)의 제 2 임피던스를 지칭한다.

[0047] 몇몇 구현예들에서, 제 1 전기 특성은 제 1 전기 연결부(246)의 제 1 전기 저항을 지칭하고, 제 2 전기 특성은 제 2 전기 연결부(248)의 제 2 전기 저항을 지칭한다. 전기 저항의 조정은 임피던스의 조정과 함께 정기적으로 진행되며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

[0048] 실시예들에 따르면, 조정 디바이스는, 회전 가능한 캐소드(30)의 양쪽 축방향 단부들 모두에서 타겟의 동일한 활용을 미리 설정하기 위해, 스퍼터링 동작을 시작하기 이전에 제 1 임피던스를 제 2 임피던스와 동일하게 만드는 데에 사용될 수 있다. 몇몇 구현예들에서, 제 1 임피던스와 제 2 임피던스의 그러한 동일화(equalization)는, 제 1 전기 연결부(246)의 공간 길이를 제 2 전기 연결부(248)의 공간 길이와 동일해지도록 변화시킴으로써, 또는 제 2 전기 연결부(248)의 공간 길이를 제 1 전기 연결부(246)의 공간 길이와 동일해지도록 변화시킴으로써 준비될 수 있다. 이는, 세장형 전도체의, 전도체 양쪽 단부들 사이에서의 임피던스 및 전기 저항은, 그의 공간 길이에 따라 증가하기 때문이다.

[0049] 본원에서 개시되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 조정 디바이스(226)는, 비대칭적인 타겟 활용의 경우에, 제 1 임피던스를 조정하거나 제 2 임피던스를 조정하는 데에 사용될 수 있다. 예컨대, 몇몇 경우들에서, 제 1 전력 커넥터(142)의 전기 특성들과 제 1 전기 연결부(146)의 전기 특성들은 약간 상이할 수 있고, 이는, 제 1 전기 연결부(246)와 제 2 전기 연결부(248)의 대응하는 전기 특성들에도 불구하고, 제 1 스퍼터링 기간 이후 비대칭적인 타겟 활용으로 이어질 수 있다. 그 후에, 제 1 임피던스 또는 제 2 임피던스는, 상기 타겟을 이용하여 스퍼터링 동작을 계속하는 것에 의해 상기 비대칭적 타겟 활용 또는 층 균일성이 보상되거나 과잉 보상되는(overcompensated) 방식으로, 조정 디바이스를 사용하여 조정될 수 있다.

[0050] 도 3 및 4에 도시된 실시예에 따르면, 조정 디바이스(226)는 매치박스(21)의 출력 단자(25)가 전도성 로드(249)를 따라 이동 가능하게 설치되는 것에 의해 제공되고, 전도성 로드(249)는 제 1 전력 커넥터(142)와 제 1 전기 연결부(146)를 전기적으로 연결한다. 다시 말해서, 제 1 전기 연결부(246) 및 제 2 전기 연결부(248)는 전도성 로드(249)에 의해 제공되는 한편, 매치박스(21)의 출력 단자(25)는 슬라이딩 이동을 위해 상기 전도성 로드(249) 상에 설치된다. 따라서, 제 1 전기 연결부(246)의 길이의 증가는, 제 2 전기 연결부(248)의 길이의 감소와 함께 하고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 몇몇 실시예들에서, 매치박스(21) 전체는 전도성 로드(249)를 따른 슬라이딩 이동을 위해 설치되는 한편, 전도성 로드(249)의 길이를 따라서 원하는 포지션에서 출력 단자(25)를 매치박스(21)와 함께 고정하기 위해, 매치박스(21)에 클램프와 같은 고정 디바이스가 제공된다.

[0051] 도 4에 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 회전 가능한 캐소드(30)를 양쪽 축방향 단부들 모두에서 홀딩하고 지지하기 위해, 제 1 전력 커넥터(142) 및 제 2 전력 커넥터(144)는, 각각, 캐소드 지지부들(136 및 236)에 적어도 부분적으로 통합된다. 캐소드 지지부(236)를 회전 가능한 캐소드에 대해, 스퍼터링 동작을 위한 동작 포지션으로부터, 회전 가능한 캐소드의 분해를 위한, 그리고/또는 회전 가능한 캐소드(30)의 내부에 적어도 부분적으로 배열될 수 있는 자석 요크(magnet yoke)의 분해를 위한 설치 포지션으로 이동시키기 위한 포지셔닝 디바이스(250)가 캐소드 지지부들(136, 236)(특히, 상부 캐소드 지지부(236)는 수직 방향으로 있음) 중 적어도 하나에 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 캐소드 지지부(236)는 회전 가능한 캐소드(30)의 상부 축방향 단부를 적어도 부분적으로 커버하는 한편, 제 1 전력 커넥터(142)의 부분 및/또는 캐소드 지지부(236)의 회전식 드라이브의 부분은, 동작 포지션에서, 원통으로 성형된 회전 가능한 캐소드(30)와 축방향으로 맞물린다. 캐소드 지지부(236)를 회전 가능한 캐소드(30)로부터 멀어지게 축방향으로 이동시킨 후에, 캐소드 지지부(236)는 회전 가능한 캐소드(30)와 축방향으로 더이상 맞물리지 않으며, 이로써, 회전 가능한 캐소드(30)는 유지보수 또는 교체를 위해 제거될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이동 가능한 캐소드 지지부는 전력 커넥터들, 예컨대, 제 1 전력 커넥터(142) 및 제 2 전력 커넥터(144) 중 적어도 하나를 밀봉하는 이동 가능한 밀봉에 의해 제공된다.

[0052] 도 5는, 본원에서 설명되는 다른 실시예들에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스(300)의 개략도를 도시한다. 이러한 실시예는 도 3 및 4와 관련하여 상기 설명된 실시예와 유사하다. 따라서, 상기 주어진 설명이 또한, 도 5의 실시예에 적용된다.

[0053] 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 전력 커넥터(342)는, 제 1 포지션에서 용량 결합에 의해, 회전 가능한 캐소드로의 RF 에너지 전달을 제공하기 위하여, 회전 가능한 캐소드(30)의 제 1 축방향 단부(332)에 설치되고, 제 2 전력 커넥터(344)는, 제 2 포지션에서 용량 결합에 의해, 회전 가능한 캐소드로의 RF 에너지 전달을 제공하기 위하여, 회전 가능한 캐소드(30)의 제 2 축방향 단부(334)에 설치되며, 제 2 축방향 단부(334)는 제 1 축방향 단부(332) 반대쪽에 있다.

[0054] 이하의 설명에서, 오직 회전 가능한 캐소드(30)의 제 1 전력 커넥터(342) 및 제 1 축방향 단부(332)만이 상세하게 설명될 것이다; 그러나, 몇몇 실시예들에서, 회전 가능한 캐소드의 제 2 전력 커넥터(344) 및 제 2 축방향 단부(334)는 대응하는 레이아웃을 가질 수 있다.

[0055] 몇몇 구현예들에 따르면, 제 1 전력 커넥터(342)는 제 1 커플링 엘리먼트(382)를 포함하고, 회전 가능한 캐소드(30)의 제 1 축방향 단부(332)는, 커패시턴스를 정의하기 위해 제 1 커플링 엘리먼트(382)에 대해 거리를 두고 배열된 제 2 커플링 엘리먼트(384)를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 커패시턴스는 1 내지 5000pF의 범위, 10 내지 2000pF의 범위, 100 내지 1000pF의 범위, 400 내지 600pF의 범위, 또는 특히 약 500pF이다. 따라서, 제 1 전력 커넥터(342)는 용량 결합에 의해, 회전 가능한 캐소드(30)로의 RF 전력의 전달을 허용한다.

[0056] 제 1 커플링 엘리먼트(382) 및 제 2 커플링 엘리먼트(384)는, 제 2 커플링 엘리먼트(384)를 제 1 커플링 엘리먼트(382)에 대해서 회전 축(31)을 중심으로 회전시킬 때 상기 커패시턴스가 본질적으로 동일하게 유지되는 방식으로 배열될 수 있다. 예로서, 제 1 커플링 엘리먼트(382) 및 제 2 커플링 엘리먼트(384)는 회전 축(31)에 대해 회전 대칭일 수 있고, 이들은 특히, 주어진 거리에서 서로 대향하는 원통 엘리먼트들 및/또는 플레이트 엘리먼트들을 가질 수 있다. 몇몇 구현예들에서, 제 1 커플링 엘리먼트(382)는 제 1 중공 원통 엘리먼트이고, 제 2 커플링 엘리먼트(384)는 제 2 중공 원통 엘리먼트이며, 중공 원통 엘리먼트들 중 하나는 다른 중공 원통 엘리먼트보다 더 작은 직경을 갖고, 다른 중공 원통 엘리먼트와 동축으로 맞물린다.

[0057] 제 1 커플링 엘리먼트(382)와 제 2 커플링 엘리먼트(384) 사이의 거리는 가스 또는 공기와 같은 유전체로, 또는 진공으로 채워진다.

[0058] 실시예들에서, 제 1 전력 커넥터 및 제 2 전력 커넥터 중 적어도 하나는, 용량 결합에 의해 또는 브러쉬와 같은 접촉 디바이스를 통해, 회전 가능한 캐소드로의 RF 에너지 전달을 위해 이루어진다.

[0059] 도 6은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터링 장치(400)의 개략도를 도시한다. 스퍼터링 장치(400)는, 본원에서 설명되는 실시예들 중 임의의 실시예에 따른, 진공 챔버(410) 및 증착 소스(420)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 증착 소스(420)는 4개의 회전 가능한 캐소드들(30), 및 캐소드들과 대면하는(facing) 4개의 대응하는 애노드들(430)을 포함하며, 회전 가능한 캐소드들(30) 및 애노드들(430)은 진공 챔버(410)의 내부에 배열된다. 4개 초과의 회전 가능한 캐소드들이 제공될 수 있다.

[0061] RF 전력을 공급하기 위한 RF 전력 어레인지먼트(20)는 진공 챔버(410)의 외부에 배열되고, 각각의 전기 연결들 및 전력 커넥터들을 통해, 회전 가능한 캐소드들(30) 및 애노드들(430)에 전기적으로 연결된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 스퍼터링 장치의 실시예들에 따르면, 진공 챔버의 하우징은 RF 전력 어레인지먼트(20)에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 진공 챔버의 하우징은 회전 가능한 캐소드들에 대한 대응하는 애노드로서 사용될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 회전 가능한 캐소드들(30) 각각은, 각각의 회전 가능한 캐소드(30)에 RF 전력 어레인지먼트(20)로부터의 RF 에너지를 2개의 이격된 포지션들에서 제공하기 위한 제 1 전력 커넥터(442) 및 제 2 전력 커넥터(444)와 연관된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 회전 가능한 캐소드들(30) 각각은, 회전 가능한 캐소드에 DC 에너지를 제공하기 위한 DC 전력 공급부(125)에 연결될 수 있다. 또한, 도 6을 예시적으로 참조하여, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 스퍼터링 장치의 실시예들에 따르면, RF 전력을 각각의 회전 가능한 캐소드(30)에 공급하기 위한 각각의 전력 어레인지먼트(20)는, 각각의 캐소드들에 공급되는 RF 전력을 동기화하기 위한 아크-동기화(arc-synchronisation) 디바이스(170)에 연결될 수 있다.

[0062] 도 6에 표시된 바와 같이, 추가적인 챔버들(411)이, 진공 챔버(410)에 인접하여 제공될 수 있다. 진공 챔버(410)는, 밸브 하우징(404) 및 밸브 유닛(405)을 갖는 밸브들에 의해, 각각, 인접한 챔버들로부터 분리될 수 있다. 따라서, 코팅될 기판(407)이 있는 캐리어(406)가, 화살표(401)에 의해 표시된 바와 같이 진공 챔버(410)에 삽입된 후에, 밸브 유닛들(405)이 폐쇄될 수 있다. 따라서, 진공 챔버들(410) 내의 분위기는, 예컨대, 진공 챔버(410)에 연결된 진공 펌프들을 이용하여 기술적 진공(technical vacuum)을 생성함으로써, 그리고/또는 프로세스 가스들을 진공 챔버(410)의 증착 영역에 삽입함으로써, 개별적으로 제어될 수 있다.

[0063] 전형적인 실시예들에 따르면, 프로세스 가스들은 불활성 가스들, 예컨대, 아르곤, 및/또는 반응성 가스들, 예컨대, 산소, 질소, 수소 및 암모니아, 오존, 활성화된 가스들 등을 포함할 수 있다.

[0064] 진공 챔버(410) 내에서, 기판(407)이 있는 캐리어(406)를 진공 챔버(410) 안팎으로 운송하기 위해, 롤러들(408)이 제공된다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "기판"이라는 용어는 비가요성(inflexible) 기판들(예컨대, 유리 기판, 웨이퍼, 사파이어 같은 투명 크리스탈의 슬라이스들(slices) 등등), 및 가요성 기판들(예컨대, 웨브(web) 또는 호일(foil)) 양자 모두를 포함해야 한다.

[0065] 도 6은, 회전 가능한 캐소드들(30)에 제공되는 자석 조립체들 또는 마그네트론들(431)을 갖는 회전 가능한 캐소드(30)를 도시하고, 마그네트론들(431)은, 각각, 외측 표면 상에 타겟 재료를 갖춘 백킹 튜브들(backing tubes) 내에 제공될 수 있다.

[0066] 각각의 회전 가능한 캐소드들(30)과 연관된, 제 1 전력 커넥터(442) 및/또는 제 2 전력 커넥터(444)의 세부 사항들은, 앞서 설명된 실시예들 중 하나로부터, 또는 앞서 설명된 실시예들 중 임의의 실시예들을 결합함으로써 취해질 수 있고, 그러한 세부 사항들은 여기에서 반복되지 않는다.

[0067] 도 7은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키는 방법의 흐름도를 도시한다. 앞서 설명된 실시예들 중 임의의 실시예가, 본원에서 설명되는 동작 방법에 따라 동작될 증착 소스로서 취해질 수 있다.

[0068] 도 7에 도시된 바와 같이, 방법은, 제 1 블록(702)에 의해 본보기로 예시된 바와 같이, 회전 가능한 캐소드에 RF 에너지를 제 1 포지션 및 제 1 포지션으로부터 이격된 제 2 포지션에서 동시에 피딩하는 단계를 포함한다. 실시예들에 따르면, RF 에너지는 RF 전력 어레인지먼트로부터 취해질 수 있고, 2개의 이격된 전력 커넥터들을 포함하는 전력 전달 조립체를 통해, 회전 가능한 타겟에 공급될 수 있다. 따라서, 회전식 캐소드의 타겟 지역을 스퍼터링하기 위해, 플라즈마가 점화될 수 있다. 그 결과, 타겟 재료는 타겟 지역으로부터 방출될 수 있고, 코팅될 기판 상에 증착될 수 있다.

[0069] 도 8은, 본원에서 설명되는 다른 실시예에 따른 스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키는 방법의 흐름도를 도시한다.

[0070] 도 8에 도시된 바와 같이, 방법은, 제 2 블록(802)에 의해 본보기로 예시된 바와 같이, 제 3 포지션으로부터 제 1 포지션에 RF 에너지를 공급하는 제 1 전기 연결부의 제 1 전기 특성을 조정하고 그리고/또는 제 3 포지션으로부터 제 2 포지션에 RF 에너지를 공급하는 제 2 전기 연결부의 제 2 전기 특성을 조정하는 단계를 포함한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 전기 연결부는, 회전 가능한 캐소드에 RF 에너지를 제 1 포지션에서 피딩하는 제 1 전력 커넥터와, 제 3 포지션에 배열된 매치박스의 출력 단자를 연결한다. 유사하게, 제 2 전기 연결부는, 회전 가능한 캐소드에 RF 에너지를 제 2 포지션에서 피딩하는 제 2 전력 커넥터와, 매치박스의 출력 단자를 연결한다. 몇몇 구현예들에서, 제 1 전기 특성은 제 1 전기 연결부의 제 1 임피던스 및/또는 제 1 전기 저항이고, 제 2 전기 특성은 제 2 전기 연결부의 제 2 임피던스 및/또는 제 2 전기 저항이다.

[0071] 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 전기 특성 및/또는 제 2 전기 특성은, 제 1 전기 연결부 및/또는 제 2 전기 연결부의 공간 길이를 변화시킴으로써 조정된다. 특히, 제 1 전기 연결부의 길이와 제 2 전기 연결부의 길이의 비율이 변화될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상기 비율은 본질적으로 또는 정확히 1이 되도록 조정될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "본질적으로"는, 0.98 내지 1.02의 비율 값들을 포함한다. 1의 비율은 균형적으로 회전식 캐소드의 대칭적 피딩을 초래하고, 따라서 균일한 타겟 활용으로 이어진다. 다른 구현예들에서, 이미 사용된 타겟의 비대칭적 사용을 보상하기 위해, 그리고/또는 제 1 전력 커넥터 및/또는 제 2 전력 커넥터의 동일하지 않은 전기 특성들을 보상하기 위해, 상기 비율은 1 초과 또는 미만이 되도록 조정될 수 있다.

[0072] 도 8에서 제 2 블록(802)에 의해 본보기로 예시된 바와 같은 조정 이후에, 도 8에서 제 3 블록(804)에 의해 본보기로 예시된 바와 같이, 회전 가능한 캐소드에 RF 에너지가, 제 1 전기 연결부 및 제 2 전기 연결부를 통해, 스퍼터 동작을 위한 2개의 이격된 포지션들에서 피딩된다.

[0073] 전술한 내용은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 본 발명의 범위는 이하의 청구항들에 의해서 결정된다.

Claims (15)

1. 스퍼터 증착을 위한 증착 소스(10, 100, 200, 300, 420)로서,
   적어도 하나의 회전 가능한 캐소드(30);
   RF 전력 어레인지먼트(20); 및
   상기 회전 가능한 캐소드와 상기 RF 전력 어레인지먼트를 연결하는 전력 전달 조립체(40, 140)를 포함하고,
   상기 전력 전달 조립체는, 상기 회전 가능한 캐소드에 상기 RF 전력 어레인지먼트로부터의 RF 에너지를 2개의 이격된 포지션들(32, 34)에서 동시에 제공하기 위한, 제 1 전력 커넥터(42, 142, 342, 442) 및 제 2 전력 커넥터(44, 144, 344, 444)를 포함하며,
   상기 RF 전력 어레인지먼트는 매치박스(21)를 포함하고, 상기 전력 전달 조립체는,
   상기 매치박스와 상기 제 1 전력 커넥터를 연결하는 제 1 전기 연결부(146, 246); 및
   상기 매치박스와 상기 제 2 전력 커넥터를 연결하는 제 2 전기 연결부(148, 248)를 포함하며,
   상기 매치박스(21)는, 상기 제 1 전기 연결부(246) 및 상기 제 2 전기 연결부(248) 중 적어도 하나를 따라서 이동 가능하게 설치되는 출력 단자(25)를 포함하는,
   스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전 가능한 캐소드(30)와 중심에서 교차하는 단면 평면에 대해서 상기 제 1 전력 커넥터(42, 142, 342) 및 상기 제 2 전력 커넥터(44, 144, 344)가 본질적으로 대칭적으로 배열되는,
   스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전 가능한 캐소드(30)는, 제 1 축방향 단부(132, 332) 및 상기 제 1 축방향 단부 반대쪽의 제 2 축방향 단부(134, 334)가 있는 원통 형태를 갖고, 상기 제 1 전력 커넥터(142, 342)는 상기 제 1 축방향 단부에 설치되며, 상기 제 2 전력 커넥터(144, 344)는 상기 제 2 축방향 단부에 설치되는,
   스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 전력 커넥터(342) 및 상기 제 2 전력 커넥터(344) 중 적어도 하나는 용량 결합 또는 유도 결합에 의한, 상기 회전 가능한 캐소드(30)로의 RF 에너지 전달을 제공하는,
   스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 전기 연결부의 제 1 임피던스와 상기 제 2 전기 연결부의 제 2 임피던스는 10%미만만큼 상이하거나, 또는 상기 제 1 전기 연결부의 제 1 전기 저항과 상기 제 2 전기 연결부의 제 2 전기 저항은 10%미만만큼 상이한,
   스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
6. 제 1 항에 있어서,
   특히, 상기 제 1 전기 연결부 또는 상기 제 2 전기 연결부 중 적어도 하나의 길이를 변화시키는 것에 의해 상기 제 1 전기 연결부의 제 1 전기 특성 또는 상기 제 2 전기 연결부의 제 2 전기 특성 중 적어도 하나를 조정하기 위한 조정 디바이스(226)를 포함하는,
   스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 전력 커넥터(142)와 상기 제 2 전력 커넥터(144) 사이에 연결된 전도성 로드(249)에 의해 상기 제 1 전기 연결부 및 상기 제 2 전기 연결부가 제공되고, 상기 매치박스(21)는 상기 전도성 로드 상에서의 이동을 위해 설치되는,
   스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 전력 커넥터 및 상기 제 2 전력 커넥터 중 적어도 하나는, 상기 회전 가능한 캐소드(30)에 대해서, 스퍼터링 동작을 위한 동작 포지션으로부터, 상기 회전 가능한 캐소드의 분해를 위한 설치 포지션까지 이동 가능한 캐소드 지지부(236)를 포함하는,
   스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 캐소드 지지부(236)는 축방향으로 상기 회전 가능한 캐소드(30)로부터 멀어지게 이동 가능한,
   스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
10. 스퍼터링 장치(400)로서,
    진공 챔버(410); 및
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 증착 소스(420)를 포함하고,
    상기 회전 가능한 캐소드(30)는 상기 진공 챔버(410)의 내부에 포지셔닝되며,
    상기 제 1 전력 커넥터 및 상기 제 2 전력 커넥터 중 적어도 하나는, 상기 RF 전력 어레인지먼트로부터의 RF 에너지를 상기 진공 챔버 내로 전달하기 위한 피드-스루(152)를 포함하는,
    스퍼터링 장치.
11. 특히, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키는 방법으로서,
    상기 방법은, 회전 가능한 캐소드(30)에 RF 에너지를 제 1 포지션(32) 및 상기 제 1 포지션으로부터 이격된 제 2 포지션(34)에서 동시에 피딩하는 단계, 및
    제 3 포지션으로부터 상기 제 1 포지션에 RF 에너지를 공급하는 제 1 전기 연결부(246)의 제 1 전기 특성을 조정하거나 또는 상기 제 3 포지션으로부터 상기 제 2 포지션에 RF 에너지를 공급하는 제 2 전기 연결부(248)의 제 2 전기 특성을 조정하는 단계를 포함하는,
    스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 특성 및 상기 제 2 전기 특성은 상기 제 1 전기 연결부의 길이와 상기 제 2 전기 연결부의 길이 사이의 비율을 변화시킴으로써 조정되는,
    스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키는 방법.
13. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 임피던스와 상기 제 2 임피던스는 본질적으로 동일하거나, 또는 상기 제 1 전기 저항과 상기 제 2 전기 저항은 본질적으로 동일한,
    스퍼터 증착을 위한 증착 소스.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드-스루(152)는 진공 로터리 피드-스루인,
    스퍼터링 장치.
15. 삭제

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