KR102025917B1

KR102025917B1 - Deposition Sources, Vacuum Deposition Devices, and Methods of Operating The Same

Info

Publication number: KR102025917B1
Application number: KR1020187002543A
Authority: KR
Inventors: 프란크 슈나펜베르거; 토마스 데피시스
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2019-09-26
Also published as: TW201706433A; WO2017016576A1; CN208400806U; KR20180021155A

Abstract

스퍼터 증착을 위한 증착 소스(100, 200, 201, 300)가 설명된다. 증착 소스는, 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 캐소드(130, 230); 적어도, 캐소드의 제1 부분과 대면하는 제1 애노드 세그먼트(111, 211), 및 캐소드의 제2 부분과 대면하는 제2 애노드 세그먼트(112, 212)를 갖는 적어도 하나의 애노드 조립체(110, 210); 및 커넥터 조립체(120)를 포함한다. 커넥터 조립체는, 제1 레퍼런스 전위(P1)에 제1 애노드 세그먼트(111, 211)를 연결시키기 위한 제1 전기 연결(121); 제2 레퍼런스 전위(P2)에 제2 애노드 세그먼트(112, 212)를 연결시키기 위한 제2 전기 연결(122); 및 제1 전기 연결(121)의 제1 전기 저항과 제2 전기 연결(122)의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정하기 위한 조정 수단(150)을 포함한다.Deposition sources 100, 200, 201, 300 for sputter deposition are described. The deposition source may include cathodes 130 and 230 for providing a target material to be deposited; At least one anode assembly 110, 210 having a first anode segment 111, 211 facing the first portion of the cathode, and a second anode segment 112, 212 facing the second portion of the cathode. ; And connector assembly 120. The connector assembly includes a first electrical connection 121 for connecting the first anode segments 111 and 211 to the first reference potential P1; A second electrical connection 122 for connecting the second anode segment 112, 212 to a second reference potential P2; And adjusting means 150 for adjusting at least one of the first electrical resistance of the first electrical connection 121 and the second electrical resistance of the second electrical connection 122.

Description

Deposition Sources, Vacuum Deposition Devices, and Methods of Operating The Same

[0001] 본 발명의 실시예들은 스퍼터 증착(sputter deposition)을 위한 증착 소스, 진공 증착 장치, 및 그 동작 방법들에 관한 것이다. 실시예들은 구체적으로, 캐소드와 애노드 조립체 사이에 DC 전압을 인가함으로써 스퍼터링하기 위한 증착 소스, 진공 챔버에서 DC 스퍼터링하기 위한 증착 소스를 갖는 진공 증착 장치, 및 하나 또는 그 초과의 얇은 층들로 기판을 코팅하기 위한 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a deposition source for sputter deposition, a vacuum deposition apparatus, and methods of operation thereof. Embodiments specifically cover a substrate with a deposition source for sputtering by applying a DC voltage between a cathode and an anode assembly, a vacuum deposition apparatus having a deposition source for DC sputtering in a vacuum chamber, and one or more thin layers. A method of operating a sputter deposition source for

[0002] PVD 프로세스들, 특히 스퍼터링 프로세스들은 몇몇 기술 분야들, 예컨대 디스플레이 제조에서 점점 더 주목되고 있다. 다양한 스퍼터링 기법들에 의해, 충분한 층 특성들로 양호한 증착 레이트가 획득될 수 있다. 스퍼터링, 특히 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering)은 금속성 또는 비-금속성 층들로 유리 또는 플라스틱 기판들과 같은 기판들을 코팅하기 위한 기법이다. 그에 따라, 플라즈마를 사용하여 타겟(target)을 스퍼터링함으로써 코팅 재료의 스트림이 생성된다. 플라즈마로부터의 고-에너지 입자들과의 충돌들의 결과로서 타겟 표면으로부터 재료가 방출되고, 여기서, 압력, 전력, 가스, 자기장 등과 같은 플라즈마 파라미터들이 제어된다. 타겟으로부터 방출된 재료는, 타겟으로부터, 코팅될 하나 또는 그 초과의 기판들을 향하여 이동하고, 그 기판들에 부착된다. 금속들, 반도체들, 유전체 재료들을 포함하는 매우 다양한 재료들이 원하는 규격(specification)들로 스퍼터링될 수 있다. 마그네트론 스퍼터링은, 반도체 프로세싱, 광학 코팅들, 푸드 패키징(food packaging), 자기 레코딩, 및 보호복 코팅(protective wear coating)들을 포함하는 다양한 애플리케이션들에서 용인되었다.[0002] PVD processes, in particular sputtering processes, are becoming increasingly noticeable in some technical fields, such as display manufacturing. By various sputtering techniques, a good deposition rate can be obtained with sufficient layer properties. Sputtering, in particular magnetron sputtering, is a technique for coating substrates such as glass or plastic substrates with metallic or non-metallic layers. Thus, a stream of coating material is produced by sputtering a target using plasma. Material is released from the target surface as a result of collisions with high-energy particles from the plasma, where plasma parameters such as pressure, power, gas, magnetic field, and the like are controlled. The material released from the target moves from the target toward one or more substrates to be coated and adheres to the substrates. A wide variety of materials, including metals, semiconductors, dielectric materials, can be sputtered to the desired specifications. Magnetron sputtering has been tolerated in a variety of applications including semiconductor processing, optical coatings, food packaging, magnetic recording, and protective wear coatings.

[0003] 스퍼터링 디바이스들은 기판 상에 증착될 코팅 재료를 제공하기 위한 타겟을 포함하는 적어도 하나의 캐소드, 및 적어도 하나의 애노드 조립체를 포함할 수 있다. 캐소드와 애노드 조립체 사이에 위치된 가스가 이온화되고 플라즈마가 생성되도록, 캐소드와 애노드 조립체 사이에 전기장이 인가될 수 있다. 플라즈마 이온들의 운동은 자기 엘리먼트들에 의해 제어될 수 있다. 코팅 재료는 플라즈마 이온들에 의한 타겟의 스퍼터링을 통해 제공된다.Sputtering devices may include at least one cathode including a target for providing a coating material to be deposited on a substrate, and at least one anode assembly. An electric field may be applied between the cathode and the anode assembly such that the gas located between the cathode and the anode assembly is ionized and a plasma is generated. The movement of the plasma ions can be controlled by the magnetic elements. The coating material is provided through sputtering of the target with plasma ions.

[0004] 스퍼터링은 상이한 전기, 자기, 및 기계적 구성들을 갖는 매우 다양한 디바이스들을 사용하여 달성된다. 알려진 구성들은 플라즈마를 생성하기 위해 직류(DC) 또는 교류(AC)를 제공하는 전력 어레인지먼트(arrangement)들을 포함하고, 여기서, DC 스퍼터링은 특히 높은 증착 레이트들을 제공할 수 있다. 무선 주파수(RF) 스퍼터링 장치에서, 플라즈마는 RF 전기장을 인가함으로써 점화되고 유지된다. 따라서, 비-전도성 재료들이 또한 스퍼터링될 수 있다. 그러나, RF 스퍼터링은 더 낮은 증착 레이트들을 제공한다.Sputtering is accomplished using a wide variety of devices with different electrical, magnetic, and mechanical configurations. Known configurations include power arrangements that provide direct current (DC) or alternating current (AC) to generate a plasma, where DC sputtering can provide particularly high deposition rates. In a radio frequency (RF) sputtering apparatus, the plasma is ignited and maintained by applying an RF electric field. Thus, non-conductive materials can also be sputtered. However, RF sputtering provides lower deposition rates.

[0005] 정적 타겟들, 이를테면 평판 타겟들과 회전 타겟들, 이를테면 회전 원통형 타겟들 둘 모두를 갖는 스퍼터링 디바이스들이 사용될 수 있다. 애노드 조립체는, 캐소드 기하형상 및 기판 기하형상에 따라, 캐소드로부터 소정의 거리만큼 이격되어 배열될 수 있다. 스퍼터링 디바이스들은 대면적 기판들, 예컨대 대면적 이동가능한 기판들을 코팅하도록 적응될 수 있다. 그러나, 대면적 기판들 상에서 우수한 층 균일성을 획득하는 것은 어려울 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 스퍼터링된 층들의 층 균일성이 개선될 수 있다.Sputtering devices with both static targets, such as plate targets and rotating targets, such as rotating cylindrical targets, can be used. The anode assemblies may be arranged spaced apart from the cathode by a predetermined distance, depending on the cathode geometry and the substrate geometry. Sputtering devices can be adapted to coat large area substrates, such as large area movable substrates. However, obtaining good layer uniformity on large area substrates can be difficult. According to embodiments described herein, layer uniformity of sputtered layers can be improved.

[0006] 상기된 바를 고려하여, 독립 청구항들에 따르면, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스, 스퍼터 증착을 위한 진공 증착 장치, 및 증착 소스를 동작시키는 방법이 제공된다. 본 발명의 추가적인 양상들, 이점들, 및 특징들은 종속 청구항들, 상세한 설명, 및 첨부 도면들로부터 명백하게 된다.In view of the above, according to the independent claims, a deposition source for sputter deposition, a vacuum deposition apparatus for sputter deposition, and a method of operating the deposition source are provided. Further aspects, advantages, and features of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description, and the accompanying drawings.

[0007] 일 실시예에 따르면, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스가 제공된다. 증착 소스는, 기판 상에 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 캐소드; 적어도, 캐소드의 제1 부분과 대면하는 제1 애노드 세그먼트(segment), 및 캐소드의 제2 부분과 대면하는 제2 애노드 세그먼트를 갖는 적어도 하나의 애노드 조립체; 및 커넥터 조립체를 포함한다. 커넥터 조립체는, 제1 전기 전위, 예컨대 접지 전기 전위 또는 양의 전기 전위에 제1 애노드 세그먼트를 연결시키기 위한 제1 전기 연결; 제2 전기 전위, 예컨대 접지 전기 전위 또는 양의 전기 전위에 제2 애노드 세그먼트를 연결시키기 위한 제2 전기 연결; 및 제1 전기 연결의 제1 전기 저항과 제2 전기 연결의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정하기 위한 조정 수단을 포함한다.According to one embodiment, a deposition source for sputter deposition is provided. The deposition source may comprise a cathode for providing a target material to be deposited on a substrate; At least one anode assembly having at least a first anode segment facing the first portion of the cathode and a second anode segment facing the second portion of the cathode; And a connector assembly. The connector assembly includes a first electrical connection for connecting the first anode segment to a first electrical potential, such as a grounded or positive electrical potential; A second electrical connection for connecting the second anode segment to a second electrical potential, such as a grounded or positive electrical potential; And adjusting means for adjusting at least one of the first electrical resistance of the first electrical connection and the second electrical resistance of the second electrical connection.

[0008] 몇몇 실시예들에서, 조정 수단은 적어도 하나의 가변 저항기 또는 전위차계(potentiometer)를 포함한다.In some embodiments, the adjusting means comprises at least one variable resistor or potentiometer.

[0009] 다른 양상에 따르면, 스퍼터 증착을 위한 진공 증착 장치가 제공된다. 진공 증착 장치는 진공 챔버 및 증착 소스를 포함한다. 증착 소스는, 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 캐소드; 적어도, 캐소드의 제1 부분과 대면하는 제1 애노드 세그먼트, 및 캐소드의 제2 부분과 대면하는 제2 애노드 세그먼트를 갖는 적어도 하나의 애노드 조립체; 및 커넥터 조립체를 포함한다. 커넥터 조립체는, 제1 전기 전위에 제1 애노드 세그먼트를 연결시키기 위한 제1 전기 연결; 제2 전기 전위에 제2 애노드 세그먼트를 연결시키기 위한 제2 전기 연결; 및 제1 전기 연결의 제1 전기 저항과 제2 전기 연결의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정하기 위한 조정 수단을 포함한다. 실시예들에서, 캐소드 및 애노드 조립체는 진공 챔버 내부에 위치되고, 여기서, 조정 수단의 적어도 제어 엘리먼트는 진공 챔버 외부에 위치된다.According to another aspect, a vacuum deposition apparatus for sputter deposition is provided. The vacuum deposition apparatus includes a vacuum chamber and a deposition source. The deposition source may comprise a cathode for providing a target material to be deposited; At least one anode assembly having at least a first anode segment facing the first portion of the cathode and a second anode segment facing the second portion of the cathode; And a connector assembly. The connector assembly includes a first electrical connection for connecting the first anode segment to the first electrical potential; A second electrical connection for connecting the second anode segment to a second electrical potential; And adjusting means for adjusting at least one of the first electrical resistance of the first electrical connection and the second electrical resistance of the second electrical connection. In embodiments, the cathode and anode assembly are located inside the vacuum chamber, wherein at least the control element of the adjusting means is located outside the vacuum chamber.

[0010] 다른 양상에 따르면, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키는 방법이 제공된다. 방법은, 캐소드와 애노드 조립체의 제1 애노드 세그먼트 및 제2 애노드 세그먼트 사이의 전하 유동을, 제1 애노드 세그먼트에 연결된 제1 전기 연결의 제1 전기 저항과 제2 애노드 세그먼트에 연결된 제2 전기 연결의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정함으로써, 공간적으로 제어하는 단계를 포함한다. 제1 전기 연결은 제1 전기 전위, 예컨대 양의 전기 전위에 제1 애노드 세그먼트를 연결시키도록 구성될 수 있고, 제2 전기 연결은 제2 전기 전위, 예컨대 양의 전기 전위에 제2 애노드 세그먼트를 연결시키도록 구성될 수 있다.According to another aspect, a method of operating a deposition source for sputter deposition is provided. The method includes the flow of charge between a first anode segment and a second anode segment of a cathode and an anode assembly of the first electrical resistance of the first electrical connection connected to the first anode segment and the second electrical connection connected to the second anode segment. Spatially controlling by adjusting at least one of the second electrical resistances. The first electrical connection may be configured to connect the first anode segment to a first electrical potential, such as a positive electrical potential, and the second electrical connection may connect the second anode segment to a second electrical potential, such as a positive electrical potential. Can be configured to connect.

[0011] 실시예들은 또한, 개시되는 방법들을 수행하기 위한 장치들에 관한 것이고, 개별적인 방법 동작들을 수행하기 위한 장치 부분들을 포함한다. 방법은 하드웨어 컴포넌트들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터에 의해, 이들 둘의 임의의 조합에 의해, 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 게다가, 본원에서 설명되는 실시예들은 또한, 설명되는 장치를 동작시키기 위한 방법들에 관한 것이다.Embodiments also relate to apparatuses for performing the disclosed methods and include apparatus portions for performing individual method operations. The method may be performed by hardware components, by a computer programmed by appropriate software, by any combination of the two, or in any other manner. In addition, the embodiments described herein also relate to methods for operating the described apparatus.

[0012] 본원에서 설명되는 실시예들과 조합될 수 있는 추가적인 이점들, 특징들, 양상들, 및 세부사항들은 종속 청구항들, 상세한 설명, 및 도면들로부터 분명하게 된다.Additional advantages, features, aspects, and details that may be combined with the embodiments described herein become apparent from the dependent claims, the description, and the drawings.

[0013] 본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 실시예들에 관한 것이고, 아래에서 설명된다.
[0014] 도 1은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스의 개략도이다.
[0015] 도 2는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스의 개략도이다.
[0016] 도 3은 본원에서 설명되는 실시예에 따른, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스의 개략도이다.
[0017] 도 4는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 갖는 진공 증착 장치의 평면도이다.
[0018] 도 5는 도 4에서 도시된 진공 증착 장치의 투시도이다.
[0019] 도 6은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 여러 스퍼터 증착 소스들을 갖는 진공 증착 장치의 개략도이다.
[0020] 도 7은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스를 동작시키기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.In a manner in which the above-listed features of the present invention may be understood in detail, a more specific description of the invention briefly summarized above may be made with reference to the embodiments. The accompanying drawings relate to embodiments and are described below.
1 is a schematic diagram of a deposition source for sputter deposition, in accordance with embodiments described herein.
2 is a schematic diagram of a deposition source for sputter deposition, in accordance with embodiments described herein.
3 is a schematic diagram of a deposition source for sputter deposition, in accordance with an embodiment described herein.
4 is a top view of a vacuum deposition apparatus having a deposition source for sputter deposition, in accordance with embodiments described herein.
FIG. 5 is a perspective view of the vacuum deposition apparatus shown in FIG. 4.
FIG. 6 is a schematic diagram of a vacuum deposition apparatus having several sputter deposition sources, in accordance with embodiments described herein. FIG.
FIG. 7 shows a flowchart of a method for operating a deposition source for sputter deposition, in accordance with embodiments described herein.

[0021] 이제, 본원에서 설명되는 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이고, 그 다양한 실시예들의 하나 또는 그 초과의 예들이 도면들에서 예시된다. 도면들의 아래의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 설명을 통해 제공되고, 제한으로 의도되지 않는다. 추가로, 일 실시예의 부분으로서 예시 또는 설명되는 특징들은 더 추가적인 실시예를 산출하기 위해 다른 실시예와 함께 또는 다른 실시예에 대해 사용될 수 있다. 본 설명이 그러한 변형들 및 변화들을 포함하도록 의도된다.Reference will now be made in detail to various embodiments described herein, and one or more examples of the various embodiments are illustrated in the drawings. Within the following description of the drawings, like reference numerals refer to like components. In general, only differences to individual embodiments are described. Each example is provided by way of explanation and is not intended to be limiting. In addition, features illustrated or described as part of one embodiment may be used with or for another embodiment to yield a further embodiment. This description is intended to cover such modifications and variations.

[0022] 본 개시내용에서, "증착 소스"는 기판 상에 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 캐소드를 포함하는, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스로서 이해될 수 있다. 캐소드는 증착될 재료로 이루어진 타겟을 포함할 수 있다. 예컨대, 타겟은 알루미늄, 실리콘, 탄탈룸, 몰리브덴, 니오븀, 티타늄, 인듐, 갈륨, 아연, 주석, 은, 및 구리로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료로 이루어질 수 있거나 또는 그 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 특히, 타겟 재료는 인듐, 갈륨, 및 아연으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 반면에, 전형적으로, 증착될 타겟 재료가 애노드 조립체에는 제공되지 않는다.In the present disclosure, “deposition source” may be understood as a deposition source for sputter deposition, including a cathode for providing a target material to be deposited on a substrate. The cathode may comprise a target made of the material to be deposited. For example, the target may consist of or comprise at least one material selected from the group consisting of aluminum, silicon, tantalum, molybdenum, niobium, titanium, indium, gallium, zinc, tin, silver, and copper. can do. In particular, the target material may be selected from the group consisting of indium, gallium, and zinc. On the other hand, typically, the target material to be deposited is not provided in the anode assembly.

[0023] 스퍼터링은 상이한 전기, 자기, 및 기계적 구성들을 갖는 매우 다양한 디바이스들로 달성될 수 있다. 몇몇 구성들은, 상이한 전기 전위들에 캐소드 및/또는 애노드 조립체를 연결시키기 위해, 예컨대, 접지 전기 전위 또는 양의 전기 전위에 애노드 조립체를 연결시키기 위해, 그리고 음의 전기 전위에 캐소드를 연결시키기 위해, 캐소드 및/또는 애노드 조립체에 연결된 전력 공급부를 포함한다. 캐소드와, 반대로 대전된 애노드 조립체 사이에 위치된 가스에 전위 차이, 그리고 그에 따라 전기장이 인가될 수 있고, 그에 따라, 가스가 이온화되고, 캐소드와 애노드 사이의 구역에서 플라즈마가 유지된다.Sputtering can be accomplished with a wide variety of devices having different electrical, magnetic, and mechanical configurations. Some configurations may be used to connect the cathode and / or anode assembly to different electrical potentials, eg, to connect the anode assembly to a grounded or positive electrical potential, and to connect a cathode to a negative electrical potential, And a power supply coupled to the cathode and / or anode assembly. A potential difference, and thus an electric field, may be applied to the gas located between the cathode and the oppositely charged anode assembly, whereby the gas is ionized and the plasma is maintained in the region between the cathode and the anode.

[0024] 전력 공급부는 플라즈마를 생성하기 위해 직류(DC)를 제공하도록 적응될 수 있다. 예컨대, 접지 전기 전위 또는 양의 전기 전위를 갖는, 전력 공급부의 제1 출력 단자가 애노드 조립체에 연결될 수 있고, 음의 전기 전위를 갖는, 전력 공급부의 제2 출력 단자가 캐소드에 연결될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "전기 전위에 연결되는"이라는 용어는, 전기 전위, 예컨대, 접지 전위, 접지 전위를 기준으로 하는 양의 전위 또는 음의 전위를 갖는 전도체에 대한 전기 연결을 의미할 수 있다.The power supply may be adapted to provide direct current (DC) to generate a plasma. For example, a first output terminal of the power supply, having a grounded or positive electrical potential, may be connected to the anode assembly, and a second output terminal of the power supply, having a negative electrical potential, may be connected to the cathode. As used herein, the term “connected to an electrical potential” may mean an electrical connection to a conductor having an electrical potential, such as ground potential, a positive potential or a negative potential relative to the ground potential. have.

[0025] 도 1은 캐소드(130) 및 애노드 조립체(110)를 포함하는, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스(100)를 도시한다. 애노드 조립체는 2개 또는 그 초과의 애노드 세그먼트들, 예컨대 제1 애노드 세그먼트(111) 및 제2 애노드 세그먼트(112)를 포함하고, 여기서, 제1 애노드 세그먼트(111)는 캐소드의 제1 부분과 대면하고, 제2 애노드 세그먼트(112)는 캐소드의 제2 부분과 대면한다. 캐소드와 제1 애노드 세그먼트 사이에 그리고 캐소드와 제2 애노드 세그먼트 사이에 위치된 가스에 전기장이 인가되어, 타겟을 스퍼터링하기 위해 가스를 이온화할 수 있다.FIG. 1 shows a deposition source 100 for sputter deposition, including a cathode 130 and an anode assembly 110. The anode assembly includes two or more anode segments, such as the first anode segment 111 and the second anode segment 112, wherein the first anode segment 111 faces the first portion of the cathode. The second anode segment 112 faces the second portion of the cathode. An electric field may be applied to a gas located between the cathode and the first anode segment and between the cathode and the second anode segment to ionize the gas to sputter the target.

[0026] 추가로, 증착 소스(100)는 커넥터 조립체(120)를 포함하고, 커넥터 조립체(120)는 제1 전기 전위(P1), 예컨대 양의 전기 전위에 제1 애노드 세그먼트(111)를 연결시키기 위한 제1 전기 연결(121), 및 제2 전기 전위(P2), 예컨대 양의 전기 전위에 제2 애노드 세그먼트(112)를 연결시키기 위한 제2 전기 연결(122)을 갖는다. 커넥터 조립체(120)는 제1 전기 연결(121)의 제1 전기 저항과 제2 전기 연결(122)의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정하기 위한 조정 수단(150)을 더 포함한다.Further, the deposition source 100 includes a connector assembly 120, wherein the connector assembly 120 connects the first anode segment 111 to a first electrical potential P1, such as a positive electrical potential. First electrical connection 121, and second electrical connection P2 for connecting the second anode segment 112 to a positive electrical potential, such as a positive electrical potential. The connector assembly 120 further includes adjusting means 150 for adjusting at least one of the first electrical resistance of the first electrical connection 121 and the second electrical resistance of the second electrical connection 122.

[0027] 예컨대, 조정 수단(150)은 제1 전기 전위(P1)와 제1 애노드 세그먼트(111)를 연결시키는 제1 전기 연결(121)의 제1 전기 저항을 증가 또는 감소시키도록 구성될 수 있다. 제1 전기 연결(121)의 전기 저항의 감소는 제1 애노드 세그먼트를 통해 유동하는 전류가 증가되게 할 수 있다. 따라서, 캐소드(130)로부터 제1 애노드 세그먼트(111)로의 전하 유동이 증가될 수 있고, 이는 결국, 캐소드의 상부 부분에서 더 높은 스퍼터링 레이트를 발생시킬 수 있고, 기판의 상부 부분에서 더 높은 증착 레이트를 발생시킬 수 있다. 다시 말하면, 제1 전기 전위(P1)에 제1 애노드 세그먼트를 연결시키는 제1 전기 연결의 전기 저항을 변화시킴으로써, 캐소드와 제1 애노드 세그먼트 사이의 전기장이 변화될 수 있다.For example, the adjusting means 150 may be configured to increase or decrease the first electrical resistance of the first electrical connection 121 connecting the first electrical potential P1 and the first anode segment 111. have. Reducing the electrical resistance of the first electrical connection 121 can cause an increase in current flowing through the first anode segment. Thus, the charge flow from the cathode 130 to the first anode segment 111 can be increased, which in turn can result in a higher sputtering rate in the upper portion of the cathode and a higher deposition rate in the upper portion of the substrate. Can be generated. In other words, by changing the electrical resistance of the first electrical connection connecting the first anode segment to the first electrical potential P1, the electric field between the cathode and the first anode segment can be changed.

[0028] 몇몇 실시예들에서, 조정 수단(150)은 부가적으로 또는 대안적으로, 제2 전기 전위(P2)와 제2 애노드 세그먼트(112)를 연결시키는 제2 전기 연결(122)의 제2 전기 저항을 증가 또는 감소시키도록 구성될 수 있다. 제2 전기 연결(122)의 전기 저항의 증가는 제2 애노드 세그먼트를 통해 유동하는 전류가 감소되게 할 수 있다. 따라서, 캐소드(130)로부터 제2 애노드 세그먼트(112)로의 전하 유동이 감소될 수 있고, 이는 결국, 캐소드의 하부 부분에서 더 낮은 스퍼터링 레이트를 발생시킬 수 있고, 기판의 하부 부분에서 더 낮은 증착 레이트를 발생시킬 수 있다. 다시 말하면, 일정한 양의 전위일 수 있는 제2 전기 전위(P2)에 제2 애노드 세그먼트를 연결시키는 제2 전기 연결(122)의 전기 저항을 변화시킴으로써, 캐소드와 제2 애노드 세그먼트(112) 사이의 전기장이 변화될 수 있다.In some embodiments, the adjusting means 150 additionally or alternatively comprises a second electrical connection 122 connecting the second electrical potential P2 and the second anode segment 112. 2 can be configured to increase or decrease electrical resistance. Increasing the electrical resistance of the second electrical connection 122 can cause the current flowing through the second anode segment to be reduced. Thus, charge flow from the cathode 130 to the second anode segment 112 can be reduced, which in turn can result in a lower sputtering rate in the lower portion of the cathode and a lower deposition rate in the lower portion of the substrate. Can be generated. In other words, by varying the electrical resistance of the second electrical connection 122 connecting the second anode segment to a second electrical potential P2, which may be a certain amount of potential, thereby between the cathode and the second anode segment 112. The electric field can be changed.

[0029] 제1 전기 연결의 제1 전기 저항과 제2 전기 연결의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정함으로써, 기판 상에 증착될 층의 더 양호한 균일성이 달성될 수 있도록, 증착 레이트가 공간적으로 제어될 수 있다. 특히, 몇몇 애플리케이션들의 경우에, 대면적 기판들 상에 증착되는 층들의 원하는 층 균일성이 +/- 3 %일 수 있거나 또는 그보다 더 양호한 균일성일 수 있는데, 이는 기판의 전체 면적에 걸쳐 달성되기 어려울 수 있다. 그러나, 본원에서 개시되는 실시예들에 따르면, 제1 전기 저항 및/또는 제2 전기 저항을 조정함으로써, 양호한 층 균일성이 달성될 수 있다.By adjusting at least one of the first electrical resistance of the first electrical connection and the second electrical resistance of the second electrical connection, the deposition rate is spatially such that better uniformity of the layer to be deposited on the substrate can be achieved. Can be controlled. In particular, for some applications, the desired layer uniformity of the layers deposited on large area substrates may be +/- 3% or even better, which would be difficult to achieve over the entire area of the substrate. Can be. However, according to embodiments disclosed herein, by adjusting the first electrical resistance and / or the second electrical resistance, good layer uniformity can be achieved.

[0030] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 애노드 세그먼트들(111, 112)을 각각의 개별적으로 조정가능한 전력 공급부들에 연결시킬 필요가 없을 수 있는데, 그 각각의 개별적으로 조정가능한 전력 공급부들에서는, 각각의 전력 공급부들의 제어 유닛들에 의해, 애노드 세그먼트들 각각에 공급되는 전압 레벨이 조정가능하다. 이와 대조적으로, 도 1에서 도시된 실시예에 따르면, 조정가능한 전력 공급부가 전혀 필요하지 않을 수 있는데, 이는, 제1 전기 연결(111)과 제2 전기 연결(112) 중 적어도 하나의 전기 저항을 변화시킴으로써, 애노드 세그먼트들을 통하는 전하 유동이 개별적으로 조정될 수 있기 때문이다. 그러나, 몇몇 실시예들에서, 조정가능한 전력 공급부가 제공될 수 있다.According to the embodiments described herein, it may not be necessary to connect the anode segments 111, 112 to each individually adjustable power supplies, the respective individually adjustable power supplies In, by the control units of the respective power supplies, the voltage level supplied to each of the anode segments is adjustable. In contrast, according to the embodiment shown in FIG. 1, an adjustable power supply may not be needed at all, which may result in an electrical resistance of at least one of the first electrical connection 111 and the second electrical connection 112. By changing, the charge flow through the anode segments can be individually adjusted. However, in some embodiments, an adjustable power supply may be provided.

[0031] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에서, 제1 전위(P1)와 제2 전위(P2) 둘 모두는 접지 또는 제로(zero) 전위일 수 있다. 다시 말하면, 제1 애노드 세그먼트(111)와 제2 애노드 세그먼트(112) 둘 모두는 접지된 전도체, 예컨대, 접지된 진공 챔버, 또는 음의 캐소드 전위에 대한 접지 전위 상에서 제공되는, 전력 공급부의 출력 단자에 연결될 수 있다. 동시에, 접지된 전도체와 애노드 세그먼트를 연결시키는 적어도 하나의 전기 연결의 전기 저항이 조정가능할 수 있고, 그에 따라, 상기 애노드 세그먼트를 통하는 전하 유동이 전기 저항을 조정함으로써 제어될 수 있다.In some embodiments described herein, both the first potential P1 and the second potential P2 can be ground or zero potential. In other words, both the first anode segment 111 and the second anode segment 112 are provided on an output terminal of the power supply, provided on a grounded conductor, such as a grounded vacuum chamber, or a ground potential for a negative cathode potential. Can be connected to. At the same time, the electrical resistance of at least one electrical connection connecting the grounded conductor and the anode segment may be adjustable, so that the charge flow through the anode segment can be controlled by adjusting the electrical resistance.

[0032] 예컨대, 몇몇 구현들에서, 제1 전위(P1)는 제2 전위(P2)에 대응할 수 있고, 여기서, 제1 및 제2 전위들(P1, P2)은 접지 또는 제로 전위에 대하여 양이다. 예로서, 제1 애노드 세그먼트와 제2 애노드 세그먼트 둘 모두를 전력 공급부의 동일한 양의 출력 단자에 연결시킬 수 있고, 반면에, 전력 공급부의 음의 출력 단자가 캐소드에 연결될 수 있다.For example, in some implementations, the first potential P1 can correspond to the second potential P2, where the first and second potentials P1, P2 are positive relative to ground or zero potential. to be. By way of example, both the first anode segment and the second anode segment can be connected to the same positive output terminal of the power supply, while the negative output terminal of the power supply can be connected to the cathode.

[0033] 몇몇 실시예들에서, 제1 애노드 세그먼트는 (예컨대, 제1 양의 전압을 제공하는) 제1 전위(P1)를 갖는, 전력 공급부의 제1 출력 단자에 연결될 수 있고, 제2 애노드 세그먼트는 제1 전위(P1)와 상이한 (예컨대, 제2 양의 전압을 제공하는) 제2 전위(P2)를 갖는, 전력 공급부의 제2 출력 단자에 연결될 수 있다.In some embodiments, the first anode segment may be connected to a first output terminal of a power supply, having a first potential P1 (eg, providing a first positive voltage), and a second anode The segment may be connected to a second output terminal of the power supply, having a second potential P2 that is different from the first potential P1 (eg, providing a second positive voltage).

[0034] 몇몇 구현들에서, 제1 및/또는 제2 전위들(P1, P2)은, 예컨대, 조정가능한 출력 전압을 갖는 전력 공급부에 제1 애노드 세그먼트 및 제2 애노드 세그먼트를 연결시킴으로써, 조정가능할 수 있다. 다른 구현들에서, 제1 및/또는 제2 전위들(P1, P2)은 일정할 수 있고, 예컨대, 접지 전위들 또는 일정한 양의 전위들일 수 있다.In some implementations, the first and / or second potentials P1, P2 may be adjustable, eg, by connecting the first anode segment and the second anode segment to a power supply having an adjustable output voltage. Can be. In other implementations, the first and / or second potentials P1, P2 can be constant, eg, ground potentials or a constant amount of potentials.

[0035] 제1 전기 연결(121) 및 제2 전기 연결(122)은 전기 전도체들, 예컨대 와이어들, 케이블들, 리드들 등을 포함할 수 있고, 여기서, 전기 전도체의 제1 단부가 각각의 애노드 세그먼트에 연결될 수 있고, 전기 전도체의 제2 단부는 제1 또는 제2 전기 전위(P1, P2)를 제공하는 각각의 추가적인 전도체, 예컨대 전력 공급부의 출력 단자에 연결될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 전기 저항기들이 전기 전도체의 제1 단부와 전기 전도체의 제2 단부 사이에 삽입될 수 있다. 예컨대, 제1 전기 연결(121)의 제1 전기 저항은 제1 애노드 세그먼트에 연결된, 전도체의 제1 단부와 전력 공급부의 출력 단자에 연결된, 전도체의 제2 단부 사이에서 측정될 수 있고, 여기서, 하나 또는 그 초과의 전기 저항기들이 제1 및 제2 단부 사이에서 전도체 내에 삽입될 수 있다.The first electrical connection 121 and the second electrical connection 122 may comprise electrical conductors, such as wires, cables, leads, and the like, wherein each of the first ends of the electrical conductors is separated from each other. It can be connected to the anode segment, and the second end of the electrical conductor can be connected to the output terminal of each additional conductor, for example a power supply, which provides the first or second electrical potential P1, P2. One or more electrical resistors may be inserted between the first end of the electrical conductor and the second end of the electrical conductor. For example, the first electrical resistance of the first electrical connection 121 can be measured between the first end of the conductor connected to the first anode segment and the second end of the conductor connected to the output terminal of the power supply, wherein One or more electrical resistors may be inserted in the conductor between the first and second ends.

[0036] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제1 전기 연결(121)의 제1 전기 저항과 제2 전기 연결(122)의 제2 전기 저항 중 적어도 하나는 조정 수단(150)을 통해 조정가능하다. 조정 수단은 제1 전기 연결(121)의 제1 전기 저항을 조정하기 위한 적어도 하나의 제1 가변 저항기, 및/또는 제2 전기 연결(122)의 전기 저항을 조정하기 위한 적어도 하나의 제2 가변 저항기를 포함할 수 있다. 예컨대, 전위차계들이 가변 저항기들로서 사용될 수 있다. 제1 가변 저항기는, 제1 가변 저항기가 제1 전기 연결의 부분이 되도록, 제1 애노드 세그먼트(111)와 제1 전기 전위(P1) 사이에서 제1 전기 연결(121) 내에 삽입될 수 있다. 유사하게, 제2 가변 저항기는, 제2 가변 저항기가 제2 전기 연결의 부분이 되도록, 제2 애노드 세그먼트(112)와 제2 전기 전위(P2) 사이에서 제2 전기 연결(122) 내에 삽입될 수 있다.According to embodiments described herein, at least one of the first electrical resistance of the first electrical connection 121 and the second electrical resistance of the second electrical connection 122 is adjusted via the adjustment means 150. It is possible. The adjusting means may comprise at least one first variable resistor for adjusting the first electrical resistance of the first electrical connection 121, and / or at least one second variable for adjusting the electrical resistance of the second electrical connection 122. It may include a resistor. For example, potentiometers can be used as the variable resistors. The first variable resistor may be inserted in the first electrical connection 121 between the first anode segment 111 and the first electrical potential P1 such that the first variable resistor is part of the first electrical connection. Similarly, the second variable resistor may be inserted in the second electrical connection 122 between the second anode segment 112 and the second electrical potential P2 such that the second variable resistor is part of the second electrical connection. Can be.

[0037] 애노드 세그먼트들이 접지 전위에, 예컨대 접지된 진공 챔버와 직접적으로 연결되지 않을 수 있기 때문에, 애노드 세그먼트들은 또한, "플로팅 접지(floating ground)" 상에 설치된 것으로 지칭될 수 있다.Since the anode segments may not be directly connected to ground potential, such as a grounded vacuum chamber, the anode segments may also be referred to as being installed on a “floating ground”.

[0038] 도 1에서 도시된 실시예에서, 제1 애노드 세그먼트(111)는 캐소드의 상부 부분과 대면하고, 제2 애노드 세그먼트(112)는 캐소드의 하부 부분과 대면한다. 몇몇 실시예들에서, 제1 애노드 세그먼트는 캐소드의 제1 측 부분과 대면할 수 있고, 제2 애노드 세그먼트는 캐소드의 제2 측 부분과 대면할 수 있으며, 여기서, 애노드 세그먼트들은 상이한 캐소드 측들 상에 위치될 수 있다. 특히, 애노드 세그먼트들은, 캐소드에 대하여 그리고/또는 기판에 대하여, 캐소드와 개별적인 애노드 세그먼트들 사이에 생성될 플라즈마의 밀도가 기판 상의 더 균일한 층 특성을 보장하도록 제어될 수 있는 방식으로 배열될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 2개 초과의 애노드 세그먼트들, 예컨대 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개 또는 그 초과의 애노드 세그먼트들이 제공될 수 있고, 여기서, 각각의 애노드 세그먼트는 캐소드의 상이한 부분과 대면할 수 있다. 추가로, 몇몇 실시예들에서, 커넥터 조립체는 애노드 세그먼트들 중 적어도 하나에 대해, 특히 애노드 세그먼트들 중 2개 또는 그 초과에 대해, 조정가능한 전기 저항을 갖는 전기 연결을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 커넥터 조립체는 애노드 세그먼트들 각각에 대해, 조정가능한 전기 저항을 갖는 전기 연결을 포함할 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 1, the first anode segment 111 faces the upper portion of the cathode and the second anode segment 112 faces the lower portion of the cathode. In some embodiments, the first anode segment may face the first side portion of the cathode and the second anode segment may face the second side portion of the cathode, where the anode segments are on different cathode sides. Can be located. In particular, the anode segments can be arranged in such a way that, for the cathode and / or for the substrate, the density of the plasma to be generated between the cathode and the individual anode segments can be controlled to ensure more uniform layer properties on the substrate. . In some embodiments, more than two anode segments, such as three, four, five, six, seven, eight or more anode segments, may be provided, where each anode segment May face different portions of the cathode. In addition, in some embodiments, the connector assembly may include an electrical connection having an adjustable electrical resistance for at least one of the anode segments, in particular for two or more of the anode segments. More specifically, the connector assembly can include an electrical connection with an adjustable electrical resistance for each of the anode segments.

[0039] 캐소드(130)뿐만 아니라 애노드 조립체(110)의 애노드 세그먼트들은 스퍼터 증착에 적합한 임의의 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 증착 소스에 정적 캐소드들, 이를테면 평탄 플레이트 캐소드들, 예컨대 평면형 캐소드들이 제공될 수 있고, 그리고/또는 이동가능한 캐소드들이 제공될 수 있고, 그리고/또는 회전가능한 캐소드들, 예컨대 회전 원통형 캐소드들이 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 캐소드는 회전가능한 원통형 타겟을 갖는 회전가능한 캐소드일 수 있다. 유사하게, 애노드 세그먼트들은 정적 플레이트들 또는 로드(rod)들, 예컨대 평면형 또는 원통형 애노드 세그먼트들로서 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 애노드 세그먼트들은 이동가능하고, 예컨대, 캐소드를 따라, 또는 캐소드에 제공된 자석 조립체를 따라 이동가능하다.The anode segments of anode assembly 110 as well as cathode 130 may have any shape suitable for sputter deposition. For example, the deposition source may be provided with static cathodes, such as flat plate cathodes, such as planar cathodes, and / or movable cathodes, and / or with rotatable cathodes, such as rotating cylindrical cathodes. Can be. In some embodiments, the cathode can be a rotatable cathode having a rotatable cylindrical target. Similarly, anode segments may be provided as static plates or rods, such as planar or cylindrical anode segments. In some embodiments, the anode segments are movable, for example along the cathode, or along the magnet assembly provided at the cathode.

[0040] 도 2는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판을 코팅하기 위한 증착 소스(200)를 도시한다.FIG. 2 shows a deposition source 200 for coating a substrate, in accordance with embodiments described herein.

[0041] 증착 소스(200)는 회전 축(A1)을 중심으로 회전가능한 캐소드(230)를 포함할 수 있다. 본 개시내용에서, "회전가능한 캐소드"는 회전 축을 갖는 적어도 부분적으로 원통형인 캐소드로서 이해될 수 있다. 특히, "회전가능한 캐소드"는 스퍼터링 동안에 회전 축을 중심으로 회전하는 캐소드로서 이해될 수 있다. 예컨대, "회전가능한 캐소드"는 기판 상으로의 타겟 재료의 스퍼터 증착 동안에 구동부에 의해 구동될 수 있다. 본 개시내용에서, 원통형 회전가능한 캐소드는 회전가능한 캐소드의 제1 단부로부터 회전가능한 캐소드의 제2 단부까지 길이방향 축을 따라, 예컨대, 회전가능한 캐소드가 주위를 회전가능할 수 있는 길이방향 회전 축을 따라 연장될 수 있다. 증착될 타겟 재료를 포함하는, 회전가능한 캐소드의 부분은 회전가능한 캐소드의 제1 단부로부터 회전가능한 캐소드의 제2 단부까지 연장될 수 있다.The deposition source 200 may include a cathode 230 that is rotatable about an axis of rotation A1. In the present disclosure, a "rotatable cathode" can be understood as an at least partially cylindrical cathode having an axis of rotation. In particular, a “rotatable cathode” can be understood as a cathode that rotates about an axis of rotation during sputtering. For example, a “rotatable cathode” can be driven by the driver during sputter deposition of target material onto a substrate. In the present disclosure, a cylindrical rotatable cathode extends along a longitudinal axis from a first end of the rotatable cathode to a second end of the rotatable cathode, eg, along a longitudinal rotation axis through which the rotatable cathode can be rotated around. Can be. The portion of the rotatable cathode, including the target material to be deposited, can extend from the first end of the rotatable cathode to the second end of the rotatable cathode.

[0042] 평면형 캐소드와 비교하면, 회전가능한 캐소드는, 타겟 재료가 스퍼터링 동안에 타겟의 전체 둘레 주위에서 확실하게(reliably) 활용되고, 그리고 타겟 표면 상에서 스퍼터링이 덜 발생할 수 있는, 타겟의 측 방향의 타겟의 에지 부분들이 존재하지 않는 이점을 제공할 수 있다. 따라서, 회전가능한 캐소드들을 활용함으로써, 재료 비용들이 감소될 수 있고, 타겟 교환이 필요하게 되기 전에 타겟이 더 긴 시간 기간 동안 사용될 수 있다.Compared to planar cathodes, the rotatable cathode is a lateral target of the target, in which the target material is reliably utilized around the entire perimeter of the target during sputtering, and less sputtering can occur on the target surface. May provide the advantage that the edge portions of are not present. Thus, by utilizing rotatable cathodes, material costs can be reduced and the target can be used for a longer period of time before target exchange is needed.

[0043] 몇몇 구현들에서, 회전가능한 캐소드(230)는 회전 축(A1)을 중심으로 1 내지 50 번의 분당 회전, 5 내지 30 번의 분당 회전, 또는 15 내지 25 번의 분당 회전의 범위의 회전 속도로 회전하도록 구성될 수 있다. 회전은 적어도 하나 또는 그 초과의 완전한 360° 회전들을 포함할 수 있다. 전형적으로, 회전가능한 캐소드(230)는 약 20 번의 분당 회전의 속도로 회전하도록 구성될 수 있다.In some implementations, the rotatable cathode 230 has a rotational speed in the range of 1 to 50 revolutions per minute, 5 to 30 revolutions per minute, or 15 to 25 rotations per minute about the axis of rotation A1. It can be configured to rotate. The rotation can include at least one or more complete 360 ° rotations. Typically, rotatable cathode 230 may be configured to rotate at a speed of about 20 revolutions per minute.

[0044] 회전가능한 캐소드(230)는 자석 조립체 또는 "마그네트론"을 수용하기 위한 내측 공간을 제공하기 위해 적어도 부분적으로 중공 원통으로서 제공될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "마그네트론 스퍼터링"은 자석 조립체, 즉 자기장을 생성할 수 있는 유닛을 사용하는 스퍼터링을 지칭한다. 전형적으로, 자석 조립체는 하나 또는 그 초과의 영구 자석들로 구성된다. 가스에 자기장을 인가하는 것은 전자들이 나선형 경로를 따라 이동하는 것으로 인해 이온화 레이트가 증가되게 할 수 있고, 플라즈마 이온들의 운동을 한정하는 것을 추가로 도울 수 있다.The rotatable cathode 230 may be provided at least partially as a hollow cylinder to provide an interior space for receiving a magnet assembly or “magnetron”. As used herein, “magnetron sputtering” refers to sputtering using a magnet assembly, ie a unit capable of generating a magnetic field. Typically, the magnet assembly consists of one or more permanent magnets. Applying a magnetic field to the gas can cause the ionization rate to increase due to electrons moving along the helical path and can further help limit the movement of plasma ions.

[0045] 도 2에서 도시된 바와 같이, 증착 소스는, 제1 애노드 세그먼트(211) 및 제2 애노드 세그먼트(212)를 포함하는 애노드 조립체(210)를 포함할 수 있다. 제1 애노드 세그먼트(211)는 회전가능한 캐소드(230)의 상부 부분과 대면할 수 있고, 제2 애노드 세그먼트(212)는 회전가능한 캐소드(230)의 하부 부분과 대면할 수 있다. 추가로, 커넥터 조립체가 제공될 수 있고, 그 커넥터 조립체는, 제1 전기 전위(P1)에 제1 애노드 세그먼트(211)를 연결시키는 제1 전기 연결(121), 제2 전기 전위(P2)에 제2 애노드 세그먼트(212)를 연결시키는 제2 전기 연결(122), 및 제1 전기 연결(121)의 제1 전기 저항을 조정하기 위한 제1 가변 저항기 또는 전위차계(251) 및 제2 전기 연결(122)의 제2 전기 저항을 조정하기 위한 제2 가변 저항기 또는 전위차계(252)를 포함하는 조정 수단을 포함한다.As shown in FIG. 2, the deposition source may include an anode assembly 210 that includes a first anode segment 211 and a second anode segment 212. The first anode segment 211 may face the upper portion of the rotatable cathode 230 and the second anode segment 212 may face the lower portion of the rotatable cathode 230. In addition, a connector assembly may be provided, the connector assembly being connected to a first electrical connection 121, a second electrical potential P2 connecting the first anode segment 211 to a first electrical potential P1. A second electrical connection 122 connecting the second anode segment 212, and a first variable resistor or potentiometer 251 and a second electrical connection for adjusting the first electrical resistance of the first electrical connection 121 ( Adjusting means comprising a second variable resistor or potentiometer 252 for adjusting the second electrical resistance of 122.

[0046] 제1 애노드 세그먼트(211)를 제2 애노드 세그먼트(212)와 기계적으로 연결시킴으로써, 애노드 조립체(210)가 제공될 수 있지만, 제1 애노드 세그먼트(211)와 제2 애노드 세그먼트(212)는 서로 전기적으로 분리될 수 있다. 제1 애노드 세그먼트와 제2 애노드 세그먼트의 기계적인 연결은 애노드 조립체의 기계적인 안정성을 개선할 수 있다. 예컨대, 제1 애노드 세그먼트(211)와 제2 애노드 세그먼트(212)는, 애노드 세그먼트들의 전기적인 분리를 보장하는 절연 부분에 의해 결합될 수 있다.By mechanically connecting the first anode segment 211 with the second anode segment 212, the anode assembly 210 may be provided, but the first anode segment 211 and the second anode segment 212 are Can be electrically separated from one another. Mechanical connection of the first anode segment and the second anode segment may improve the mechanical stability of the anode assembly. For example, the first anode segment 211 and the second anode segment 212 may be joined by an insulating portion that ensures electrical separation of the anode segments.

[0047] 몇몇 실시예들에서, 제1 애노드 세그먼트와 제2 애노드 세그먼트는 서로 이격된 상태로 제공된다. 예컨대, 제1 애노드 세그먼트는 캐소드의 제1 측 상에 제공될 수 있고, 제2 애노드 세그먼트는 캐소드의 제2 측 상에 별개의 컴포넌트로서 제공될 수 있다. 그러나, 도 2에서 도시된 실시예에서, 제1 애노드 세그먼트(211)와 제2 애노드 세그먼트(212)는 캐소드의 동일한 측 상에 서로 바로 옆에 배열된다.In some embodiments, the first anode segment and the second anode segment are provided spaced apart from each other. For example, the first anode segment may be provided on the first side of the cathode and the second anode segment may be provided as a separate component on the second side of the cathode. However, in the embodiment shown in FIG. 2, the first anode segment 211 and the second anode segment 212 are arranged next to each other on the same side of the cathode.

[0048] 캐소드와 애노드 조립체 사이에 균질한 플라즈마 밀도를 제공하기 위해, 애노드 조립체(210)는 축 방향으로 연장될 수 있고, 여기서, 제1 애노드 세그먼트(211)는 축 방향으로 제2 애노드 세그먼트(212) 바로 옆에 배열된다. 축 방향은 캐소드(230)의 회전 축(A1)과 평행할 수 있다. 추가로, 축 방향은 코팅될 기판의 연장 방향, 예컨대 기판의 높이 또는 폭 방향에 대응할 수 있다. 제1 애노드 세그먼트(211) 및 제2 애노드 세그먼트(212)가 축 방향으로 서로 인접한 상태로 연장되는 경우에, 상기 축 방향을 따르는 증착 레이트, 그리고 그에 따라 층 균일성이 제어될 수 있다. 추가로, 특히, 제1 애노드 세그먼트(211)와 제2 애노드 세그먼트(212) 사이의 축 방향 거리가 작은 경우에, 예컨대 10 cm보다 더 작은 경우에, 구체적으로는 1 cm보다 더 작은 경우에, 캐소드와 애노드 조립체 둘 모두의 연장 방향일 수 있는 축 방향을 따라 더 균질한 전기장이 타겟에 인가될 수 있다.To provide a homogeneous plasma density between the cathode and the anode assembly, the anode assembly 210 can extend in the axial direction, where the first anode segment 211 is the second anode segment (axially) in the axial direction. 212) arranged next to each other. The axial direction may be parallel to the axis of rotation A1 of the cathode 230. In addition, the axial direction may correspond to the extending direction of the substrate to be coated, such as the height or width direction of the substrate. When the first anode segment 211 and the second anode segment 212 extend adjacent to each other in the axial direction, the deposition rate along the axial direction, and thus the layer uniformity, can be controlled. In addition, especially when the axial distance between the first anode segment 211 and the second anode segment 212 is small, for example smaller than 10 cm, specifically smaller than 1 cm, A more homogeneous electric field may be applied to the target along the axial direction, which may be the extending direction of both the cathode and anode assembly.

[0049] 본원에서 개시되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 애노드 조립체(210)는 애노드 로드로서 제공되며, 제1 애노드 세그먼트(211)는 제1 로드 세그먼트로서 제공되고, 제2 애노드 세그먼트(212)는 제1 로드 세그먼트에 인접한 제2 로드 세그먼트로서 제공된다. 제1 로드 세그먼트는, 예컨대, 로드 세그먼트들 사이에 배열된 아이솔레이터(isolator)를 통해, 제2 로드 세그먼트로부터 전기적으로 분리될 수 있다. 애노드 로드와 캐소드(230)는 서로 본질적으로 평행하게 그리고 서로 바로 옆에 위치될 수 있다. 애노드 로드의 형상은 원통형일 수 있다. 그러나, 다른 형상들이 가능하다. 전기장 집중(concentration)들 또는 아킹(arcing)을 방지하기 위해, 첨예한 에지들을 피하는 것이 유리하다. 전형적으로, 애노드 로드의 최소 곡률 반경은 2 mm 또는 그 초과, 예컨대 10 mm 또는 그 초과, 구체적으로는 약 50 mm이어야 한다.According to some embodiments, which may be combined with other embodiments disclosed herein, the anode assembly 210 is provided as an anode rod and the first anode segment 211 is provided as a first rod segment The second anode segment 212 is provided as a second rod segment adjacent to the first rod segment. The first rod segment may be electrically separated from the second rod segment, for example, via an isolator arranged between the rod segments. The anode rod and cathode 230 may be positioned essentially parallel to each other and next to each other. The shape of the anode rod may be cylindrical. However, other shapes are possible. In order to prevent field concentrations or arcing, it is advantageous to avoid sharp edges. Typically, the minimum radius of curvature of the anode rod should be 2 mm or more, such as 10 mm or more, specifically about 50 mm.

[0050] 애노드 로드의 외측 치수, 예컨대 애노드 로드의 길이방향 축에 수직인 외측 치수는 원통형 캐소드(230)의 외측 직경보다 더 작을 수 있다. 예컨대, 애노드 로드의 외측 직경은 캐소드의 외측 직경의 50 % 미만 또는 25 % 미만일 수 있다. 애노드 로드의 외측 표면과 캐소드 벽의 외측 표면 사이의 거리는 애노드 로드의 외측 치수보다 더 작을 수 있다. 냉각 목적들을 위한 열 싱크(heat sink)가 애노드 로드에 제공될 수 있다.The outer dimension of the anode rod, such as the outer dimension perpendicular to the longitudinal axis of the anode rod, may be smaller than the outer diameter of the cylindrical cathode 230. For example, the outer diameter of the anode rod can be less than 50% or less than 25% of the outer diameter of the cathode. The distance between the outer surface of the anode rod and the outer surface of the cathode wall can be smaller than the outer dimension of the anode rod. A heat sink for cooling purposes can be provided on the anode rod.

[0051] 공간적으로 균질한 증착 레이트를 제공하기 위해, 애노드 로드는 캐소드(230)의 총 축방향 길이의 80 % 초과, 구체적으로는 100 % 또는 그 초과에 걸쳐 축 방향을 따라 캐소드(230)와 평행하게 연장될 수 있다. 애노드 로드는 축 방향으로 잇따라 연장될 수 있는 2개 초과의 로드 세그먼트들, 예컨대 3개, 4개 또는 그 초과의 로드 세그먼트들을 포함할 수 있다. 전기 저항이 조정가능한 전기 연결을 통해 각각의 전기 전위에 상기 로드 세그먼트들 각각이 연결되는 경우에, 증착 레이트의 정밀한 공간적인 제어가 가능하다.In order to provide a spatially homogeneous deposition rate, the anode rod is coupled with the cathode 230 along the axial direction over more than 80%, specifically 100% or more, of the total axial length of the cathode 230. May extend in parallel. The anode rod may comprise more than two rod segments, such as three, four or more rod segments, which may extend in the axial direction one after the other. In the case where each of the rod segments is connected to a respective electrical potential through an electrical connection whose electrical resistance is adjustable, precise spatial control of the deposition rate is possible.

[0052] 제1 전기 전위(P1)는 제2 전기 전위(P2)에 대응할 수 있다. 특히, 제1 애노드 세그먼트(211)와 제2 애노드 세그먼트(212) 둘 모두는 D.C. 전력 공급부(10)의 동일한 출력 단자에 연결될 수 있고, 여기서, 출력 단자는 음의 캐소드 전압에 대한 일정한 양의 전압을 제공하도록 구성될 수 있다. 애노드 세그먼트들과 D.C. 전력 공급부의 출력 단자 사이에 각각, 가변 저항기 또는 전위차계가 삽입될 수 있다. 제1(제2) 전기 연결의 제1 전기 저항은, 제1(제2) 애노드 세그먼트에 연결된, 제1(제2) 전기 연결의 제1 단부와 제1(제2) 전기 전위에 연결된, 예컨대 D.C. 전력 공급부(10)의 출력 단자에 연결된, 제1(제2) 전기 연결의 제2 단부 사이에서 측정될 수 있다.The first electrical potential P1 may correspond to the second electrical potential P2. In particular, both the first anode segment 211 and the second anode segment 212 are D.C. It can be connected to the same output terminal of the power supply 10, where the output terminal can be configured to provide a constant positive voltage for the negative cathode voltage. Anode segments and D.C. A variable resistor or potentiometer may be inserted between the output terminals of the power supply, respectively. The first electrical resistance of the first (second) electrical connection is connected to the first end of the first (second) electrical connection and the first (second) electrical potential, connected to the first (second) anode segment. DC It can be measured between the second ends of the first (second) electrical connections, which are connected to the output terminals of the power supply 10.

[0053] 몇몇 실시예들에서, 캐소드(230)는, 음의 전압을 제공하도록 구성될 수 있는, 전력 공급부(10)의 제1 출력 단자(11)에 연결되고, 제1 전기 연결(121)과 제2 전기 연결(122) 중 적어도 하나는, 제로 전압 또는 양의 전압을 제공하도록 구성될 수 있는, 전력 공급부의 제2 출력 단자(12)에 연결된다. 특히, 몇몇 경우들에서, 전력 공급부의 제2 출력 단자(12)는 접지 전위 상에서 제공될 수 있다. 동시에, 증착 소스를 하우징하는 프로세스 챔버의 벽들은 접지 전위 상에 있을 수 있다. 그에 따라, 몇몇 구현들에서, 제2 출력 단자(12)의 전위와 프로세스 챔버 벽들의 전위 둘 모두가 접지 전위일 수 있다.In some embodiments, the cathode 230 is connected to the first output terminal 11 of the power supply 10, which may be configured to provide a negative voltage, and the first electrical connection 121. At least one of the and second electrical connections 122 is connected to the second output terminal 12 of the power supply, which can be configured to provide zero voltage or a positive voltage. In particular, in some cases, the second output terminal 12 of the power supply can be provided above ground potential. At the same time, the walls of the process chamber housing the deposition source may be at ground potential. As such, in some implementations, both the potential of the second output terminal 12 and the potential of the process chamber walls can be ground potential.

[0054] 몇몇 실시예들에서, 제1 전기 연결(121)과 제2 전기 연결(122) 둘 모두가 접지 전위에 연결될 수 있다.In some embodiments, both the first electrical connection 121 and the second electrical connection 122 can be connected to a ground potential.

[0055] 제1 전기 저항 및/또는 제2 전기 저항을 조정함으로써, 스퍼터 및 증착 레이트들이 공간적으로 제어될 수 있다. 예컨대, 기판 상에 코팅된 층의 균일성이 만족스럽지 않은 경우에, 후속하는 기판들 상에 더 균일한 코팅 층을 획득하기 위해, 제1 및/또는 제2 저항들이 필요한 만큼 조정될 수 있다. 층 균일성은 수동적으로 또느 자동적으로 체크될 수 있고, 조정 수단을 통한 각각의 제1 및/또는 제2 저항들의 조정은 코팅 프로세스 후에 또는 코팅 프로세스 동안에 수동적으로 또는 자동적으로 수행될 수 있다.By adjusting the first electrical resistance and / or the second electrical resistance, the sputter and deposition rates can be spatially controlled. For example, if the uniformity of the layer coated on the substrate is not satisfactory, the first and / or second resistances can be adjusted as needed to obtain a more uniform coating layer on subsequent substrates. Layer uniformity can be checked manually or automatically, and the adjustment of the respective first and / or second resistances via the adjustment means can be performed manually or automatically after or during the coating process.

[0056] 몇몇 실시예들에서, 제1 전기 저항 및/또는 제2 전기 저항은, 예컨대, 애노드 세그먼트들이 내부에 배열될 수 있는 진공 챔버를 플러딩(flood)할 필요 없이, 또는 코팅 프로세싱 동안에, 인-시튜(in-situ)로 조정될 수 있다. 특히, 증착 레이트의 인-시튜 공간적인 조정은 디스플레이 코팅 장치에서, 예컨대 유리 기판들을 코팅하기 위한 장치에서 가능할 수 있다. 그러한 시스템들에서, 얇은 유리 기판들과 같은 이동가능한 기판들이 프로세싱 장비를 지나 이동되면서 코팅될 수 있다.In some embodiments, the first electrical resistance and / or the second electrical resistance is, for example, without needing to flood the vacuum chamber in which the anode segments can be arranged, or during coating processing. It can be adjusted in-situ. In particular, in-situ spatial adjustment of the deposition rate may be possible in a display coating apparatus, such as in an apparatus for coating glass substrates. In such systems, movable substrates, such as thin glass substrates, may be coated as they move past processing equipment.

[0057] 몇몇 실시예들에서, 증착 레이트의 인-시튜 공간적인 조정은 소위 웹 코팅 시스템들에서 가능할 수 있다. 그러한 시스템들에서, 가요성 기판들과 같은 기판들이 프로세싱 장비를 지나 이동되면서 코팅될 수 있다. 특히, 금속, 반도체, 또는 플라스틱 막들 또는 포일들의 코팅은 패키징 업계, 반도체 업계, 및 다른 업계들에서 수요가 많다. 이러한 태스크를 수행하는 시스템들은 일반적으로, 증착 소스를 지나도록 기판을 이동시키기 위한 이동가능한 기판 지지부, 예컨대 기판을 이동시키기 위한 프로세싱 시스템에 커플링된 프로세싱 드럼을 포함한다. 기판들이 기판 지지부, 예컨대 프로세싱 드럼의 가이딩 표면 상에서 이동되면서 코팅될 수 있게 하는 소위 웹 코팅 시스템들은 높은 처리량을 제공할 수 있다.In some embodiments, in-situ spatial adjustment of the deposition rate may be possible in so-called web coating systems. In such systems, substrates such as flexible substrates may be coated as they move past processing equipment. In particular, coating of metal, semiconductor, or plastic films or foils is in demand in the packaging industry, the semiconductor industry, and other industries. Systems that perform this task generally include a movable substrate support for moving a substrate past a deposition source, such as a processing drum coupled to a processing system for moving a substrate. So-called web coating systems that allow substrates to be coated while being moved over a substrate support, such as a guiding surface of a processing drum, can provide high throughput.

[0058] 코팅될 기판은 증착 소스의 소스 하우징에 제1 측 상에서 진입할 수 있고, 코팅된 기판은 소스 하우징으로부터 제2 측 상에서 빠져나갈 수 있다. 이동하는 기판의 코팅 층의 특성, 예컨대 기판 상에 코팅된 층의 공간적인 균일성이, 예컨대 카메라와 같은 광학 기기를 통해 체크될 수 있고, 층 균일성의 잠재적인 부족이, 조정 수단을 제어하도록 구성된 제어 유닛에 시그널링될 수 있다. 그 후에, 조정 수단은, 층 균일성의 검출된 부족이 정정될 수 있도록, 제1 전기 저항과 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정하도록 제어될 수 있다.The substrate to be coated may enter the source housing of the deposition source on the first side and the coated substrate may exit on the second side from the source housing. The properties of the coating layer of the moving substrate, such as the spatial uniformity of the layer coated on the substrate, can be checked, for example via an optical instrument such as a camera, and the potential lack of layer uniformity is adapted to control the adjustment means. May be signaled to the control unit. Thereafter, the adjusting means may be controlled to adjust at least one of the first electrical resistance and the second electrical resistance so that the detected lack of layer uniformity can be corrected.

[0059] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에서, 증착 소스는 코팅된 기판의 특성을 검출하기 위한 검출기, 및 검출기 신호에 따라 조정 수단을 제어하기 위한 제어 유닛(30)을 포함할 수 있다. 예컨대, 코팅된 기판의 특성들은 공간적인 층 균일성을 특성화하는 측정치, 특히 제1 기판 구역 내의 코팅 층 두께 및 제2 기판 구역 내의 코팅 층 두께일 수 있다. 각각의 기판 구역은 애노드 세그먼트들 중 하나와 연관될 수 있다. 예컨대, 상부 애노드 세그먼트가 상부 기판 구역과 연관될 수 있고, 하부 애노드 세그먼트가 하부 기판 구역과 연관될 수 있다. 검출기는 카메라와 같은 광학 검출기일 수 있다. 검출기는 스퍼터 프로세싱을 수행하기 위한 진공 챔버 내부에 배열될 수 있다. 검출기는 진공 챔버 외부에, 예컨대 웹 코팅 시스템의 기판 출구에 배열될 수 있다.In some embodiments described herein, the deposition source can include a detector for detecting the properties of the coated substrate, and a control unit 30 for controlling the adjustment means in accordance with the detector signal. For example, the properties of the coated substrate can be measurements that characterize spatial layer uniformity, in particular the coating layer thickness in the first substrate region and the coating layer thickness in the second substrate region. Each substrate zone may be associated with one of the anode segments. For example, the upper anode segment can be associated with the upper substrate region and the lower anode segment can be associated with the lower substrate region. The detector may be an optical detector such as a camera. The detector may be arranged inside a vacuum chamber for performing sputter processing. The detector may be arranged outside the vacuum chamber, for example at the substrate outlet of the web coating system.

[0060] 도 3은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판을 코팅하기 위한 증착 소스(201)를 도시한다. 증착 소스(201)의 구성은 본질적으로, 도 2에서 도시된 증착 소스(200)의 구성에 대응할 수 있고, 그에 따라, 위의 설명들이 참조될 수 있으며, 그 설명들은 여기에서 반복되지 않는다.FIG. 3 shows a deposition source 201 for coating a substrate, in accordance with embodiments described herein. The configuration of the deposition source 201 may essentially correspond to the configuration of the deposition source 200 shown in FIG. 2, whereby reference may be made to the above descriptions, and the descriptions are not repeated herein.

[0061] 스퍼터 증착 소스(201)는 기판 상에 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 원통형 캐소드(230), 및 총 3개의 애노드 세그먼트들(제1 애노드 세그먼트(211), 제2 애노드 세그먼트(212), 및 제3 애노드 세그먼트(213))을 갖는 애노드 조립체(210)를 포함하고, 여기서, 각각의 애노드 세그먼트는 원통형 캐소드(230)의 상이한 부분과 대면한다. 3개의 애노드 세그먼트들은 애노드 조립체(210)의 축 방향을 따라 선형 어레인지먼트로 서로 바로 옆에 배열된다.The sputter deposition source 201 is a cylindrical cathode 230 for providing a target material to be deposited on a substrate, and a total of three anode segments (first anode segment 211, second anode segment 212). And an anode assembly 210 having a third anode segment 213, where each anode segment faces a different portion of the cylindrical cathode 230. The three anode segments are arranged next to each other in a linear arrangement along the axial direction of the anode assembly 210.

[0062] 제1 애노드 세그먼트(211)는 제1 전기 연결(121), 예컨대 와이어를 통해 전력 공급부(10)의 출력 단자(12)에 연결되고, 여기서, 제1 가변 저항기 또는 전위차계(251)가 제1 전기 연결(121) 내에 삽입된다. 제2 애노드 세그먼트(212)는 제2 전기 연결(122)을 통해 전력 공급부(10)의 출력 단자(12)에 연결되고, 여기서, 제2 가변 저항기 또는 전위차계(252)가 제2 전기 연결(122) 내에 삽입된다. 제3 애노드 세그먼트(213)는 제3 전기 연결(123)을 통해 전력 공급부(10)의 출력 단자(12)에 연결되고, 여기서, 제3 가변 저항기 또는 전위차계(253)가 제3 전기 연결(123) 내에 삽입된다. 그러한 어레인지먼트를 제공함으로써, 제1 전기 연결(121), 제2 전기 연결(122), 및 제3 전기 연결(123)의 저항들을 개별적으로 조정하여, 캐소드(230)와 애노드 조립체(210) 사이의 플라즈마(60)의 밀도가 기판의 높이를 따라 3개의 별개의 구역들에서 공간적으로 제어될 수 있다.[0062] The first anode segment 211 is connected to the output terminal 12 of the power supply 10 via a first electrical connection 121, such as a wire, where the first variable resistor or potentiometer 251 is It is inserted into the first electrical connection 121. The second anode segment 212 is connected to the output terminal 12 of the power supply 10 via a second electrical connection 122, where the second variable resistor or potentiometer 252 is connected to the second electrical connection 122. Is inserted into the. The third anode segment 213 is connected to the output terminal 12 of the power supply 10 via the third electrical connection 123, where the third variable resistor or potentiometer 253 is connected to the third electrical connection 123. Is inserted into the. By providing such an arrangement, the resistances of the first electrical connection 121, the second electrical connection 122, and the third electrical connection 123 are individually adjusted to provide a connection between the cathode 230 and the anode assembly 210. The density of the plasma 60 can be spatially controlled in three separate zones along the height of the substrate.

[0063] 본원에서 개시되는 몇몇 실시예들에서, 가변 저항기들은 저-저항(low-ohmic) 저항기들일 수 있다. 예컨대, 가변 저항기들의 저항은 각각, 0 옴 내지 10 옴으로 조정가능할 수 있다.In some embodiments disclosed herein, the variable resistors can be low-ohmic resistors. For example, the resistance of the variable resistors may be adjustable from 0 ohms to 10 ohms, respectively.

[0064] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 전력 공급부(10)는, 조정가능한 D.C. 전압을 제공하도록 구성될 수 있는 조정가능한 전력 공급부일 수 있다. 전력 공급부에 의해 제공되는 조정가능한 D.C. 전압은 캐소드(230)에 연결된 제1 출력 단자(11)와 하나 또는 그 초과의 애노드 세그먼트들에 연결된 제2 출력 단자(12) 사이의 조정가능한 전위 차이일 수 있다. 추가로, 전력 공급부(10)의 출력 전력을 제어하기 위한 전력 제어 유닛이 제공될 수 있다. 전력 공급부(10)의 출력 전력을 조정함으로써, 캐소드와 애노드 조립체 사이의 원하는 전체 전하 유동, 특히, 일정한 전체 전하 유동이 유지될 수 있다.According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the power supply 10 is an adjustable D.C. It may be an adjustable power supply that may be configured to provide a voltage. Adjustable D.C. Provided by Power Supply The voltage may be an adjustable potential difference between the first output terminal 11 connected to the cathode 230 and the second output terminal 12 connected to one or more anode segments. In addition, a power control unit for controlling the output power of the power supply 10 may be provided. By adjusting the output power of the power supply 10, the desired total charge flow between the cathode and the anode assembly, in particular a constant total charge flow, can be maintained.

[0065] 다시 말하면, 조정 수단이 캐소드와 각각의 애노드 세그먼트 사이의 국부화된 구역 내의 전하 유동을 개별적으로 조정하도록 구성될 수 있는 반면에, 조정가능한 전력 공급부는 애노드 조립체의 모든 애노드 세그먼트들과 캐소드 사이의 총 전하 유동을 조정하도록 구성될 수 있다.In other words, the regulating means may be configured to individually adjust the charge flow in the localized region between the cathode and each anode segment, while the adjustable power supply may comprise all anode segments and cathodes of the anode assembly. It can be configured to adjust the total charge flow between.

[0066] 예로서, 전력 공급부(10)에 의해 전달된 출력 전력(P_out), 및 가변 저항기들 또는 전위차계들(251, 252, 253)에서 소산된 전력(P_R1, P_R2, P_R3)은, 예컨대, 가변 저항기들을 통해 유동하는 전류와 가변 저항기들 양단의 전압 강하들의 곱을 계산함으로써 측정될 수 있다. 도 3에서, 각각의 전압계들(V) 및 전류 측정 디바이스들(A)이 표시된다. 그 후에, 소산된 전력이 출력 전력으로부터 감산되어, 그 결과 플라즈마에 축적된(deposited) 전력: P_PLASMA = P_out - P_R1 - P_R2 - P_R3가 된다. 전력 제어 유닛은, P_PLAMSA가 스퍼터링 동안에 본질적으로 일정하게 유지되도록, 전력 공급부(10)의 출력 전력(P_out)을 제어하도록 구성될 수 있다. 증착 레이트는 플라즈마에 축적된 전력(P_PLASMA)에 비례하는 것으로 추정될 수 있다. 가변 저항기들의 조정 동안에 증착 레이트를 변화시키지 않기 위해, 위에서 설명된 바와 같은 전력 제어 유닛에 의해, 플라즈마에 축적된 전력이 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 증착된 층의 균일성은 전체 증착 레이트와 독립적으로 조정될 수 있다.As an example, output power P _out delivered by power supply 10, and power dissipated in variable resistors or potentiometers 251, 252, 253 P _R1 , P _R2 , P _R3 Can be measured, for example, by calculating the product of the currents flowing through the variable resistors and the voltage drops across the variable resistors. In FIG. 3, respective voltmeters V and current measuring devices A are shown. Thereafter, the dissipated power is subtracted from the output power, resulting in power deposited in the plasma: P _PLASMA = P _out -P _R1 -P _R2 -P _R3 . The power control unit may be configured to control the output power P _out of the power supply 10 such that P _PLAMSA remains essentially constant during sputtering. The deposition rate can be estimated to be proportional to the power P _PLASMA accumulated in the plasma. In order not to change the deposition rate during the adjustment of the variable resistors, the power accumulated in the plasma can be kept constant by the power control unit as described above. Thus, the uniformity of the deposited layer can be adjusted independently of the overall deposition rate.

[0067] 특히, 스퍼터링 동안에, 애노드 조립체의 외측 표면들이 또한, 타겟 재료로 어느 정도 코팅될 수 있는데, 그러한 코팅의 영향은 시간에 걸쳐 캐소드와 코팅된 애노드 표면들 사이의 전기장의 전반적인 강하를 초래할 수 있다. 이러한 강하는 전력 공급부(10)의 제1 출력 단자(11)와 제2 출력 단자(12) 사이의 전위 차이를 증가시킴으로써 보상될 수 있다. 전력 공급부는, 캐소드와 애노드 조립체 사이의 일정한 전체 전하 유동 또는 전류를 유지하도록 전력 공급부의 출력 전력을 제어하기 위한 전력 제어 유닛을 포함할 수 있다.In particular, during sputtering, the outer surfaces of the anode assembly may also be coated to some extent with the target material, the effect of which coating may result in an overall drop in the electric field between the cathode and the coated anode surfaces over time. have. This drop can be compensated by increasing the potential difference between the first output terminal 11 and the second output terminal 12 of the power supply 10. The power supply may include a power control unit for controlling the output power of the power supply to maintain a constant total charge flow or current between the cathode and the anode assembly.

[0068] 도 3에서 표시된 바와 같이, 스퍼터 증착 소스의 애노드 조립체 및 캐소드를 전형적으로 하우징하는, 진공 챔버(510)의 챔버 벽들이 또한, 애노드 표면에 어느 정도 영향을 미칠 수 있다. 이는, 챔버가 전형적으로 접지되고, 그에 따라, 전형적으로 음으로 대전된 캐소드의 전기 전위보다 챔버 벽들의 전기 전위가 더 높을 수 있기 때문이다.As indicated in FIG. 3, the chamber walls of the vacuum chamber 510, which typically house the anode assembly and cathode of the sputter deposition source, may also have some effect on the anode surface. This is because the chamber is typically grounded and, accordingly, the electrical potential of the chamber walls may be higher than the electrical potential of the typically negatively charged cathode.

[0069] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따라, 진공 챔버(510)의 챔버 벽들을 향하는 플라즈마(60)의 공간적인 연장을 조정하는 것이 가능하기 위해, 진공 챔버(510)는 부가적인 전기 연결(124)을 통해 부가적인 전기 전위(P4)에 연결될 수 있다. 부가적인 전기 연결(124)의 전기 저항이 또한 조정될 수 있도록, 부가적인 가변 저항기 또는 전위차계(254)가 부가적인 전기 연결(124)에 삽입될 수 있다.According to some embodiments described herein, in order to be able to adjust the spatial extension of the plasma 60 towards the chamber walls of the vacuum chamber 510, the vacuum chamber 510 is connected to an additional electrical connection. It may be connected to an additional electrical potential P4 via 124. Additional variable resistors or potentiometers 254 can be inserted into the additional electrical connections 124 so that the electrical resistance of the additional electrical connections 124 can also be adjusted.

[0070] 몇몇 실시예들에서, 부가적인 전기 전위(P4)는 접지 전위일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 부가적인 전기 전위(P4)는 제1 전기 전위(P1)와 제2 전기 전위(P2) 중 하나 또는 그 초과에 대응할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 부가적인 전기 전위(P4)는, 접지 전위 또는 양의 전위일 수 있는, 전력 공급부(10)의 제2 출력 단자(12)의 전기 전위일 수 있다. 특히, 진공 챔버(510)는 제2 출력 단자(12)에 전기적으로 연결될 수 있고, 여기서, 부가적인 가변 저항기 또는 전위차계(254)가 부가적인 전기 연결(254)에 삽입된다. 부가적인 가변 저항기 또는 전위차계(254)는 최대 수십 kΩ, 예컨대 45 kΩ까지 변경가능할 수 있는 고-저항 전기 저항기일 수 있다. 부가적인 가변 저항기 또는 전위차계(254)의 고 저항 값들은 거의 모든 전류가 애노드 세그먼트들(211, 212, 213)을 통해 유동하게 될 효과를 가질 것이고, 진공 챔버는 제한된 또는 미미한 정도로만 애노드로서 작용할 것이다.In some embodiments, the additional electrical potential P4 may be a ground potential. In some embodiments, the additional electrical potential P4 may correspond to one or more of the first electrical potential P1 and the second electrical potential P2. In some embodiments, the additional electrical potential P4 may be the electrical potential of the second output terminal 12 of the power supply 10, which may be a ground potential or a positive potential. In particular, the vacuum chamber 510 may be electrically connected to the second output terminal 12, where an additional variable resistor or potentiometer 254 is inserted into the additional electrical connection 254. The additional variable resistor or potentiometer 254 may be a high-resistance electrical resistor that may be variable up to tens of kΩ, such as 45 kΩ. The high resistance values of the additional variable resistor or potentiometer 254 will have the effect that almost all current will flow through the anode segments 211, 212, 213 and the vacuum chamber will act as an anode to a limited or minor extent.

[0071] 부가적인 가변 저항기 또는 전위차계(254)가 또한, 전력 공급부에 의해 제공되는 출력 전력의 일부를 소산시킬 수 있기 때문에, 도 3에서 표시된, 각각의 전압계(V) 및 전류 측정 디바이스(A)에 의해, 상기 소산된 전력(P_R4)이 측정될 수 있다. 이러한 경우에, 플라즈마에 축적된 전력(P_PLASMA)은 다음의 공식: P_PLASMA = P_out - P_R1 - P_R2 - P_R3 - P_R4를 사용하여 계산될 수 있다. 전력 제어 유닛은, P_PLAMSA가 스퍼터링 동안에 본질적으로 일정하게 유지되도록, 전력 공급부(10)의 출력 전력(P_out)을 제어하도록 구성될 수 있다.Each voltmeter (V) and current measurement device (A), shown in FIG. 3, as the additional variable resistor or potentiometer 254 may also dissipate a portion of the output power provided by the power supply. By this, the dissipated power P _R4 can be measured. In this case, the power (P _PLASMA) accumulated in the plasma is of the following formula: P = P _out _PLASMA - may be calculated using the P _R4 - P _R1 - _R2 P - P _R3. The power control unit may be configured to control the output power P _out of the power supply 10 such that P _PLAMSA remains essentially constant during sputtering.

[0072] 도 4는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 스퍼터 증착을 위한 증착 소스(300)를 갖는 진공 증착 장치(500)의 평면도를 도시한다. 도 5는 도 4에서 도시된 진공 증착 장치의 투시도를 도시한다. 진공 증착 장치(500)는 진공 챔버(510) 및 스퍼터 증착을 위한 증착 소스(300)를 포함하며, 증착 소스(300)는 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 실시예의 특징들 중 일부 또는 전부를 가질 수 있고, 그에 따라, 위의 설명들이 참조될 수 있다.4 shows a top view of a vacuum deposition apparatus 500 having a deposition source 300 for sputter deposition, in accordance with embodiments described herein. FIG. 5 shows a perspective view of the vacuum deposition apparatus shown in FIG. 4. Vacuum deposition apparatus 500 includes a vacuum chamber 510 and a deposition source 300 for sputter deposition, the deposition source 300 having some or all of the features of any of the embodiments described above. And accordingly reference may be made to the above descriptions.

[0073] 스퍼터 증착 소스는 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 회전가능한 캐소드(230), 2개 또는 그 초과의 애노드 세그먼트들을 갖는 제1 애노드 조립체(310), 및 2개 또는 그 초과의 애노드 세그먼트들을 갖는 제2 애노드 조립체(315)를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 캐소드(230) 및 애노드 조립체들(310, 315)은 진공 챔버(510) 내부에 위치되고, 조정 수단(350)의 적어도 제어 엘리먼트는 진공 챔버(510) 외부에 위치된다. 조정 수단(350)은, 애노드 세그먼트들을 각각의 전기 전위들과 연결시키는 전기 연결들의 전기 저항들을 조정하도록 구성된다. 전기 연결들의 전기 저항들은, 예컨대, 스퍼터링 동안에 또는 진공 챔버를 진공배기된 상태로 유지하면서, 진공 챔버 외부로부터 조정될 수 있는데, 이는 조정 수단(350)의 제어 엘리먼트가 진공 챔버(510) 외부에 위치되기 때문이다.The sputter deposition source comprises a rotatable cathode 230 for providing a target material to be deposited, a first anode assembly 310 having two or more anode segments, and two or more anode segments. And a second anode assembly 315 having. In some embodiments, the cathode 230 and the anode assemblies 310, 315 are located inside the vacuum chamber 510 and at least a control element of the adjusting means 350 is located outside the vacuum chamber 510. The adjusting means 350 is configured to adjust the electrical resistances of the electrical connections connecting the anode segments with respective electrical potentials. The electrical resistances of the electrical connections can be adjusted from outside the vacuum chamber, for example during sputtering or while keeping the vacuum chamber evacuated, which means that the control element of the adjustment means 350 is positioned outside the vacuum chamber 510. Because.

[0074] 제1 애노드 조립체(310)는 제1 캐소드 측 상에서 캐소드(230)와 평행하게 연장되는 제1 애노드 로드의 형태를 가질 수 있고, 제2 조립체(315)는 제1 캐소드 측 반대편의 제2 캐소드 측 상에서 캐소드와 평행하게 연장되는 제2 애노드 로드(315)의 형태를 가질 수 있다. 코팅될 기판(20)은 제3 캐소드 측 상에서 캐소드를 지나도록 이동될 수 있다. 캐소드는, 기판이 위치된 제3 캐소드 측을 향하여 플라즈마를 조종하기 위한 마그네트론을 포함할 수 있다.[0074] The first anode assembly 310 may have the form of a first anode rod extending parallel to the cathode 230 on the first cathode side, and the second assembly 315 may be formed of a first opposite side of the first cathode side. It may have the form of a second anode rod 315 extending parallel to the cathode on the second cathode side. The substrate 20 to be coated may be moved past the cathode on the third cathode side. The cathode may include a magnetron for directing the plasma towards the third cathode side on which the substrate is located.

[0075] 코팅될 기판(20)은 증착 소스의 소스 하우징에 제1 측 상에서 진입할 수 있고, 코팅된 기판은 소스 하우징으로부터 제2 측 상에서 빠져나갈 수 있다. 기판의 코팅 층의 특성, 예컨대 기판 상에 코팅된 층의 공간적인 균일성이, 예컨대 카메라와 같은 광학 기기를 통해 체크될 수 있고, 층 균일성의 잠재적인 부족이, 조정 수단을 제어하도록 구성된 제어 유닛에 시그널링될 수 있다. 그 후에, 조정 수단은, 층 균일성의 검출된 부족이 정정될 수 있도록, 제1 전기 저항과 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정하도록 제어될 수 있다.The substrate 20 to be coated may enter the source housing of the deposition source on the first side and the coated substrate may exit on the second side from the source housing. The properties of the coating layer of the substrate, for example the spatial uniformity of the layer coated on the substrate, can be checked, for example via an optical instrument such as a camera, and the potential lack of layer uniformity is a control unit configured to control the adjustment means. May be signaled to. Thereafter, the adjusting means may be controlled to adjust at least one of the first electrical resistance and the second electrical resistance so that the detected lack of layer uniformity can be corrected.

[0076] 도 5에서 도시된 실시예에서, 제1 애노드 조립체(310)는 선형 어레인지먼트로 총 4개의 로드 세그먼트들(311, 312, 313, 314)을 포함하고, 여기서, 각각의 로드 세그먼트는 각각의 전기 연결(321, 322, 323, 324)을 통해 각각의 전기 전위에 연결될 수 있고, 여기서, 조정 수단(350)은 상기 전기 연결들(321, 322, 323, 324) 각각의 전기 저항을 개별적으로 조정하도록 적응될 수 있다. 따라서, 기판의 높이 방향의, 4개의 별개의 구역들 내의 플라즈마 밀도가 개별적으로 제어될 수 있다. 제1 애노드 조립체는, 기판(20)의 높이에 대응할 수 있는, 캐소드의 전체 높이에 걸쳐 증착 레이트 조정을 가능하게 하도록, 캐소드(230)의 총 축방향 길이의 50 % 초과, 구체적으로는 80 % 초과, 더 구체적으로는 100 % 또는 그 초과에 걸쳐 캐소드(230)와 평행하게 연장될 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 5, the first anode assembly 310 includes a total of four rod segments 311, 312, 313, 314 in a linear arrangement, where each rod segment is each Can be connected to respective electrical potentials via electrical connections 321, 322, 323, and 324, wherein the adjustment means 350 individually sets the electrical resistance of each of the electrical connections 321, 322, 323, and 324. Can be adapted to adjust. Thus, the plasma density in four separate zones, in the height direction of the substrate, can be controlled individually. The first anode assembly is greater than 50%, specifically 80%, of the total axial length of the cathode 230 to enable deposition rate adjustment over the entire height of the cathode, which may correspond to the height of the substrate 20. It may extend parallel to cathode 230 over more, more specifically 100% or more.

[0077] 유사하게, 캐소드(230)의 반대편 측 상에 배열된 제2 애노드 조립체(315)는 선형 어레인지먼트로 총 4개의 로드 세그먼트들(316, 317, 318, 319)을 포함할 수 있고, 여기서, 각각의 로드 세그먼트는 각각의 전기 연결(326, 327, 328, 329)을 통해 각각의 전기 전위에 연결될 수 있고, 여기서, 조정 수단(350)은 상기 전기 연결들(326, 327, 328, 329) 각각의 전기 저항을 개별적으로 조정하도록 적응될 수 있다. 따라서, 기판의 높이 방향의, 4개의 별개의 구역들 내의 제2 플라즈마 클라우드(cloud)의 플라즈마 밀도가 개별적으로 제어될 수 있다. 제2 애노드 조립체(315)는, 캐소드의 전체 높이에 걸쳐 증착 레이트 조정을 가능하게 하도록, 캐소드(230)의 총 축방향 길이의 50 % 초과, 구체적으로는 80 % 초과, 더 구체적으로는 100 % 또는 그 초과에 걸쳐 캐소드(230)와 평행하게 연장될 수 있다.Similarly, the second anode assembly 315 arranged on the opposite side of the cathode 230 may include a total of four rod segments 316, 317, 318, 319 in a linear arrangement, where , Each rod segment may be connected to a respective electrical potential via a respective electrical connection 326, 327, 328, 329, wherein the adjusting means 350 is connected to the electrical connections 326, 327, 328, 329 ) Can be adapted to adjust each electrical resistance individually. Thus, the plasma density of the second plasma cloud in four separate zones, in the height direction of the substrate, can be controlled individually. The second anode assembly 315 is greater than 50%, specifically greater than 80%, more specifically 100% of the total axial length of the cathode 230 to enable deposition rate adjustment over the entire height of the cathode. Or may extend parallel to cathode 230 over more.

[0078] 전기 연결들(321, 322, 323, 324, 326, 327, 328, 329) 각각 내에 적어도 하나의 가변 저항기 또는 전위차계가 삽입될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 모든 로드 세그먼트들(311, 312, 313, 314, 316, 317, 318, 319)이 각각의 전기 연결을 통해 전력 공급부의 동일한 출력 단자에 연결될 수 있다. 출력 단자는 일정한 또는 가변 전기 전위, 예컨대 양의 전위를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제1 애노드 조립체(310)의 로드 세그먼트들(311, 312, 313, 314)은 제1 전력 공급부의 출력 단자에 연결될 수 있고, 제2 애노드 조립체의 로드 세그먼트들(316, 317, 318, 319)은 제1 전력 공급부의 추가적인 출력 단자 또는 제2 전력 공급부의 출력 단자에 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전기 연결들 각각은 접지 전위에 연결될 수 있다.At least one variable resistor or potentiometer may be inserted in each of the electrical connections 321, 322, 323, 324, 326, 327, 328, 329. In some embodiments, all load segments 311, 312, 313, 314, 316, 317, 318, 319 may be connected to the same output terminal of the power supply through each electrical connection. The output terminal can have a constant or variable electrical potential, such as a positive potential. In some embodiments, the load segments 311, 312, 313, 314 of the first anode assembly 310 may be connected to the output terminals of the first power supply, and the load segments 316, of the second anode assembly, may be connected. 317, 318, and 319 may be connected to an additional output terminal of the first power supply or an output terminal of the second power supply. In some embodiments, each of the electrical connections can be connected to a ground potential.

[0079] 몇몇 실시예들에서, 진공 증착 장치는 부가적인 전기 전위에 진공 챔버(510)를 연결시키기 위한 부가적인 전기 연결(124)을 포함할 수 있고, 여기서, 조정 수단(350)은 부가적인 전기 연결(124)의 전기 저항을 조정하도록 구성된다. 예컨대, 부가적인 가변 저항기 또는 전위차계(254)가 부가적인 전기 연결(124)에 포함될 수 있다.In some embodiments, the vacuum deposition apparatus can include an additional electrical connection 124 for connecting the vacuum chamber 510 to an additional electrical potential, wherein the adjustment means 350 is additional And to adjust the electrical resistance of the electrical connection 124. For example, additional variable resistors or potentiometers 254 may be included in additional electrical connections 124.

[0080] 도 6은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터링 장치(400)의 개략도를 도시한다.FIG. 6 shows a schematic diagram of a sputtering apparatus 400 in accordance with embodiments described herein.

[0081] 스퍼터링 장치(400)는 본원에서 설명되는 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 증착 소스 및 진공 챔버(410)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 증착 소스는 4개의 회전가능한 캐소드들(230) 및 5개의 대응하는 애노드 조립체들(210)을 포함하며, 5개의 대응하는 애노드 조립체들(210) 각각은 캐소드들(230) 중 적어도 하나와 대면한다. 캐소드들(230) 및 애노드 조립체들(210)은 진공 챔버(410) 내부에 배열된다. 4개 초과의 회전가능한 캐소드들이 제공될 수 있다. 추가로, 5개 초과의 애노드 조립체들이 제공될 수 있다. 예컨대, 도 5에서 도시된 어레인지먼트와 유사하게, 각각의 캐소드에 대해 2개의 애노드 조립체들이 제공될 수 있다.Sputtering apparatus 400 includes a deposition source and a vacuum chamber 410 in accordance with any of the embodiments described herein. In the embodiment shown, the deposition source comprises four rotatable cathodes 230 and five corresponding anode assemblies 210, each of the five corresponding anode assemblies 210 being cathodes 230. Face at least one of them. The cathodes 230 and the anode assemblies 210 are arranged inside the vacuum chamber 410. More than four rotatable cathodes may be provided. In addition, more than five anode assemblies may be provided. For example, similar to the arrangement shown in FIG. 5, two anode assemblies may be provided for each cathode.

[0082] 여러 D.C. 전력 공급부들(10)이 진공 챔버(410) 외부에 배열될 수 있고, 각각의 전기 연결들을 통해 캐소드들(230) 및 애노드 조립체들(210)에 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 애노드 조립체(210)는 제1 애노드 세그먼트 및 제2 애노드 세그먼트를 포함할 수 있다. 도 6에서 표시된 바와 같이, 각각의 전력 공급부(10)는 캐소드들 중 적어도 하나에 연결된 제1 출력 단자를 포함할 수 있다. 추가로, 전력 공급부들(10) 각각은 제1 전기 연결(421) 및 제2 전기 연결(422)을 통해 애노드 조립체들 중 적어도 하나의 2개의 애노드 세그먼트들에 연결된 제2 출력 단자를 포함할 수 있다. 제1 전기 연결(421)의 전기 저항은 제1 전위차계를 통해 조정될 수 있고, 제2 전기 연결(422)의 전기 저항은 제2 전위차계를 통해 조정될 수 있다.[0082] several D.C. Power supplies 10 may be arranged outside the vacuum chamber 410 and may be electrically connected to the cathodes 230 and the anode assemblies 210 via respective electrical connections. Each anode assembly 210 may include a first anode segment and a second anode segment. As indicated in FIG. 6, each power supply 10 may include a first output terminal connected to at least one of the cathodes. In addition, each of the power supplies 10 may include a second output terminal connected to two anode segments of at least one of the anode assemblies via a first electrical connection 421 and a second electrical connection 422. have. The electrical resistance of the first electrical connection 421 can be adjusted through the first potentiometer, and the electrical resistance of the second electrical connection 422 can be adjusted through the second potentiometer.

[0083] 그러나, 몇몇 실시예들에서, 캐소드들과 애노드 조립체들 사이에 인가될 전위 차이를 제공하기 위한 2개 또는 그 초과의 출력 단자들을 포함하는 단일 D.C. 전력 공급부만이 제공될 수 있다.However, in some embodiments, a single D.C. element comprising two or more output terminals for providing a potential difference to be applied between the cathodes and the anode assemblies. Only the power supply can be provided.

[0084] 도 6에서 표시된 바와 같이, 추가적인 챔버들(411)이 진공 챔버(410) 근처에 제공될 수 있다. 진공 챔버(410)는, 밸브 하우징(404) 및 밸브 유닛(405)을 각각 갖는 밸브들에 의해, 인접한 챔버들로부터 분리될 수 있다. 화살표(401)에 의해 표시된 바와 같이, 코팅될 기판(20)을 갖는 캐리어(406)가 진공 챔버(410)에 삽입된 후에, 밸브 유닛들(405)이 폐쇄될 수 있다. 따라서, 진공 챔버들(410) 내의 분위기는, 예컨대 진공 챔버들(410)에 연결된 진공 펌프들을 이용하여 기술적인 진공을 생성함으로써, 그리고/또는 진공 챔버(410)의 증착 구역에 프로세스 가스들을 삽입함으로써, 개별적으로 제어될 수 있다.As indicated in FIG. 6, additional chambers 411 may be provided near the vacuum chamber 410. The vacuum chamber 410 may be separated from adjacent chambers by valves having a valve housing 404 and a valve unit 405, respectively. As indicated by arrow 401, the valve units 405 may be closed after the carrier 406 having the substrate 20 to be coated is inserted into the vacuum chamber 410. Thus, the atmosphere in the vacuum chambers 410 may be produced, for example, by using technical vacuum pumps connected to the vacuum chambers 410, and / or by inserting process gases into the deposition zone of the vacuum chamber 410. Can be controlled individually.

[0085] 전형적인 실시예들에 따르면, 프로세스 가스들은 비활성 가스들, 이를테면 아르곤 및/또는 반응성 가스들, 이를테면 산소, 질소, 수소 및 암모니아, 오존, 활성화된 가스들 등을 포함할 수 있다.According to typical embodiments, process gases may include inert gases, such as argon and / or reactive gases, such as oxygen, nitrogen, hydrogen and ammonia, ozone, activated gases, and the like.

[0086] 진공 챔버(410) 내외로 기판(20)을 갖는 캐리어(406)를 운송하기 위해 롤러들(408)이 진공 챔버(410) 내에 제공된다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "기판"이라는 용어는 비가요성 기판들(예컨대 유리 기판, 웨이퍼, 사파이어와 같은 투명 결정의 슬라이스들 등) 및 가요성 기판들(이를테면 웹 또는 포일) 둘 모두를 포함할 것이다.Rollers 408 are provided in the vacuum chamber 410 to transport the carrier 406 with the substrate 20 into and out of the vacuum chamber 410. The term "substrate" as used herein will include both inflexible substrates (eg, glass substrates, wafers, slices of transparent crystals such as sapphire, etc.) and flexible substrates (such as webs or foils). .

[0087] 도 6은 회전가능한 캐소드들(230)에 제공된 자석 조립체들 또는 마그네트론들(431)을 갖는 회전가능한 캐소드들(230)을 도시하고, 여기서, 마그네트론들(431)은, 외측 표면 상에 타겟 재료가 장착된 배킹 튜브들 내에 각각 제공될 수 있다.FIG. 6 shows rotatable cathodes 230 with magnet assemblies or magnetrons 431 provided to the rotatable cathodes 230, where the magnetrons 431 are on the outer surface. Target material may be provided in each of the backing tubes mounted thereon.

[0088] 도 7은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증착 소스를 동작시키는 방법의 흐름도를 도시한다. 제1 박스(602)에서, 방법은, 캐소드와 애노드 조립체의 제1 및 제2 애노드 세그먼트들 사이의 전하 유동을, 제1 애노드 세그먼트에 연결된 제1 전기 연결의 제1 전기 저항과 제2 애노드 세그먼트에 연결된 제2 전기 연결의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정함으로써, 공간적으로 제어하는 단계를 포함한다. 제1 전기 연결은 제1 전기 전위, 예컨대 양의 전압을 제공하기 위한, 전력 공급부의 출력 단자에 제1 애노드 세그먼트를 연결시키도록 구성될 수 있고, 제2 전기 연결은 제2 전기 전위, 예컨대 양의 전압을 제공하기 위한, 전력 공급부의 출력 단자에 제2 애노드 세그먼트를 연결시키도록 구성될 수 있다. 제1 전기 전위는 제2 전기 전위에 대응할 수 있다. 특히, 제1 애노드 세그먼트와 제2 애노드 세그먼트 둘 모두는, 조정가능한 저항들을 갖는 각각의 전기 연결들을 통해, 접지 전위 또는 전력 공급부의 동일한 출력 단자에 연결될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 애노드 세그먼트들 둘 모두는 접지 전위, 또는 양의, 음의, 또는 접지 전기 전위를 제공하기 위한 전력 공급부의 출력 단자에 연결가능하도록 구성된다.FIG. 7 shows a flowchart of a method of operating a deposition source, in accordance with embodiments described herein. In the first box 602, the method further includes the flow of charge between the first and second anode segments of the cathode and the anode assembly, the first electrical resistance and the second anode segment of the first electrical connection connected to the first anode segment. Spatially controlling by adjusting at least one of the second electrical resistances of the second electrical connection connected to the second electrical resistance. The first electrical connection may be configured to connect the first anode segment to an output terminal of the power supply for providing a first electrical potential, such as a positive voltage, the second electrical connection being a second electrical potential, such as positive And to connect the second anode segment to an output terminal of a power supply for providing a voltage of. The first electrical potential may correspond to the second electrical potential. In particular, both the first anode segment and the second anode segment can be connected to the same output terminal of the ground potential or power supply, through respective electrical connections with adjustable resistors. In particular, both the first and second anode segments are configured to be connectable to an output terminal of a power supply for providing a ground potential, or a positive, negative, or ground electrical potential.

[0089] 방법은, 코팅된 기판의 특성, 예컨대 코팅 층의 속성(property), 이를테면 층 두께, 층 균일성 등을 검출하는 단계, 및 검출된 특성에 따라 제1 전기 저항 및/또는 제2 전기 저항을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 기판의 제1 구역과 기판의 제2 구역 사이의 코팅 층 두께의 차이가 검출될 수 있다. 그 후에, 제1 전기 연결의 제1 전기 저항은, 예컨대, 제1 애노드 세그먼트를 통하는 전하 유동을 증가시키기 위해 감소될 수 있는데, 이는 기판의 제1 구역에 대한 증착 레이트가 증가되게 할 수 있다.The method includes detecting properties of a coated substrate, such as properties of a coating layer, such as layer thickness, layer uniformity, and the like, and depending on the detected properties, a first electrical resistance and / or a second electrical The method may further include adjusting the resistance. For example, the difference in coating layer thickness between the first zone of the substrate and the second zone of the substrate can be detected. Thereafter, the first electrical resistance of the first electrical connection can be reduced, for example, to increase the charge flow through the first anode segment, which can cause the deposition rate for the first region of the substrate to be increased.

[0090] 조정 동작은, 예컨대, 진공 챔버를 플러딩하지 않으면서, 진공 챔버 외부로부터, 또는 스퍼터링 동안에 인-시튜로 수행될 수 있다.The adjusting operation may be performed in-situ, for example, from outside the vacuum chamber or during sputtering, without flooding the vacuum chamber.

[0091] 추가로, 방법은, 캐소드와 애노드 조립체 사이에 일정한 전체 전하 유동을 유지하기 위해, 전력 공급부의 출력 전력을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the method may include adjusting the output power of the power supply to maintain a constant total charge flow between the cathode and the anode assembly.

[0092] 전술한 바가 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 다른 및 추가적인 실시예들이 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.While the foregoing is directed to embodiments of the invention, other and further embodiments may be devised without departing from the basic scope of the invention, the scope of the invention being determined by the following claims.

Claims

As deposition sources 100, 200, 201, 300 for sputter deposition,
A cathode (130, 230) for providing a target material to be deposited on the substrate (20), the cathode (130, 230) being rotatable about an axis of rotation (A1);
At least a first anode segment 111, 211 facing the first portion of the cathode along the axis of rotation A1, and a second portion of the cathode along the axis of rotation A1. At least one anode assembly (110, 210) having a second anode segment (112, 212); And
Connector assembly 120
Including;
The connector assembly 120,
A first electrical connection (121) for connecting the first anode segments (111, 211) to a first electrical potential (P1);
A second electrical connection (122) for connecting the second anode segment (112, 212) to a second electrical potential (P2); And
Adjusting means (150, 350) for adjusting at least one of a first electrical resistance of the first electrical connection 121 and a second electrical resistance of the second electrical connection 122
Including,
Deposition source.

The method of claim 1,
The adjusting means 150 is provided with at least one first variable resistor or potentiometer 251 for adjusting the first electrical resistance of the first electrical connection 121, and the second electrical connection 122. At least one second variable resistor or potentiometer 252 for adjusting a second electrical resistance,
Deposition source.

The method according to claim 1 or 2,
The first electrical potential P1 corresponds to the second electrical potential P2,
Deposition source.

The method according to claim 1 or 2,
A detector for detecting the properties of the coated substrate, and a control unit 30 for controlling the adjusting means in accordance with the signal of the detector,
Deposition source.

The method according to claim 1 or 2,
It further comprises a DC power supply 10, wherein the cathode 230 is connected to the first output terminal 11 of the power supply, at least one of the first anode segment and the second anode segment is the power supply Connected to the second output terminal 12 of the
Deposition source.

The method of claim 5,
A power control unit configured to control the output power of the power supply 10 to maintain a constant total charge flow between the cathode and the anode assembly,
Deposition source.

The method according to claim 1 or 2,
The cathodes 130 and 230 have a cylindrical shape,
Deposition source.

The method according to claim 1 or 2,
The anode assembly 210 extends in an axial direction, and the first anode segment 211 is arranged next to the second anode segment 212 in the axial direction.
Deposition source.

The method of claim 8,
The anode assembly 210 is provided as an anode rod, the first anode segment 211 is provided as a first rod segment, and the second anode segment 212 is adjacent to the first rod segment. Provided as two load segments,
Deposition source.

The method of claim 9,
The anode rod comprises three, four or more rod segments 311, 312, 313, 314 provided in a linear arrangement, each rod segment having a respective electrical connection 321, 322, Connectable to respective electrical potentials via 323, 324, and the adjusting means 350 is adapted to adjust the electrical resistance of each of the electrical connections 321, 322, 323, 324,
Deposition source.

The method according to claim 1 or 2,
And further comprising a second anode assembly 315 having two or more additional anode segments, wherein the connector assembly includes two or more additional electrical connections for respectively connecting the additional anode segments to electrical potential. And the adjusting means 350 is adapted to adjust the electrical resistances of the further electrical connections,
Deposition source.

The method of claim 11, wherein
The first anode assembly 310 is provided as a first anode rod extending parallel to the cathode 230 on a first cathode side, and the second assembly is on the second cathode side opposite the first cathode side. Provided as a second anode rod 315 extending in parallel with
Deposition source.

As the vacuum deposition apparatus 500,
A vacuum chamber 510; And
The deposition source (100, 200, 201, 300) of claim 1 or 2
Including;
The cathode 230 and the anode assembly 210, 310 are located inside the vacuum chamber 510,
At least a control element of the adjusting means 150, 350 is located outside the vacuum chamber 510,
Vacuum deposition apparatus.

The method of claim 13,
The connector assembly includes an additional electrical connection 124 for connecting the vacuum chamber 510 to an additional electrical potential P4, wherein the adjusting means adjusts the electrical resistance of the additional electrical connection 124. Configured to
Vacuum deposition apparatus.

A method of operating a deposition source,
The electrical charge flow between the rotatable cathodes 130 and 230 and the first and second anode segments of the anode assembly 110 about the axis of rotation A1 is connected to a first electrical connection ( Spatially controlling by adjusting at least one of a first electrical resistance of 121 and a second electrical resistance of a second electrical connection 122 connected to said second anode segment,
The first anode segment faces the first portion of the cathode and the second anode segment faces the second portion of the cathode,
A method of operating a deposition source.

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