KR102053400B1 - 자속 블록을 갖는 스퍼터링 장치 - Google Patents

자속 블록을 갖는 스퍼터링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 마그넷들을 갖는 마그넷 어레이(magnet array) 및 상기 다수의 마그넷들에 인접한 자속 블록(magnetic flux block)을 포함하며, 상기 마그넷 어레이 및 상기 자속 블록은 스퍼터링 타겟(sputtering target)의 일면에 배치되고, 상기 스퍼터링 타겟은 기판 및 상기 마그넷 어레이 사이에 정렬되는 스퍼터링 장치를 개시한다.

Description

자속 블록을 갖는 스퍼터링 장치{Sputtering device including magnetic flux block}
본 발명은 다수의 마그넷들이 배열된 마그넷 어레이(magnet array)를 이용하는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.
기판 상에 박막을 형성하기 위하여 스퍼터링(sputtering) 기술이 이용되고 있다. 상기 기판은 액정 표시 장치(liquid crystal display) 및 유기 발광 표시 장치(organic light-emitting diode device)와 같은 표시 장치에 사용되는 유리 기판 일 수 있으며, 또한 상기 기판은 반도체 소자에 사용되는 웨이퍼와 같은 반도체 기판 일 수 있다. 상기 기판의 표면에 전면적으로 균일한 두께를 갖는 박막을 형성하는 데에는 다양한 난관에 직면하게 된다. 예를 들면, 상기 기판의 가장자리 영역에 형성된 박막의 두께는 상기 기판의 중심 부분에 형성된 박막의 두께와 커다란 차이를 보일 수 있다. 상기 박막의 두께 편차는 후속 공정을 어렵게 하며, 양산 효율을 저하시키고, 전기적 특성 및 신뢰성에 나쁜 영향을 미친다. 상기 박막의 두께 편차를 최소화할 수 있는 새로운 기술이 필요하다.
본 발명의 과제는 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있는 스퍼터링 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 과제는 마그넷 어레이(magnet array)의 자속(magnetic flux)을 국부적으로 제어할 수 있는 스퍼터링 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시 예들에 따른 스퍼터링 장치는 다수의 마그넷들을 갖는 마그넷 어레이(magnet array)를 포함한다. 상기 다수의 마그넷들에 인접한 자속 블록(magnetic flux block)이 배치된다. 상기 마그넷 어레이 및 상기 자속 블록은 스퍼터링 타겟(sputtering target)의 일면에 가깝게 배치될 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟은 기판 및 상기 마그넷 어레이 사이에 정렬될 수 있다.
상기 자속 블록은 상기 다수의 마그넷들 사이에 형성된 격벽 및 상기 마그넷 어레이의 외측에 형성된 외벽을 포함할 수 있다. 상기 격벽 및 상기 외벽은 상기 스퍼터링 타겟을 향하여 돌출될 수 있다. 상기 격벽 및 상기 외벽과 상기 스퍼터링 타겟 사이의 간격은 상기 마그넷들 및 상기 스퍼터링 타겟 사이의 간격보다 좁을 수 있다. 상기 격벽은 상기 외벽과 다른 크기를 가질 수 있다.
상기 자속 블록은 상기 마그넷들 각각의 측면 및 후면을 둘러쌀 수 있다.
상기 자속 블록은 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
본 발명의 스퍼터링 장치는 마그넷 어레이(magnet array)에 인접하여 배치되는 자속 블록(magnetic flux block)이 마그넷 어레이에서 방출되는 자속(magnetic flux)을 국부적으로 균일하게 제어하여 기판상에 균일한 두께의 박막을 형성하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 주요 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 자속(magnetic flux) 균일도를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마그넷 어레이(magnet array)에서 방출되는 자속(magnetic flux) 분포를 보여주는 그래프이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 스퍼터링 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예들에 따른 스퍼터링 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 본 명세서에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위하여 과장된 것일 수 있다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명의 기술적 사상을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 주요 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 기판(33), 마스크(41), 스퍼터링 타겟(sputtering target; 53), 마그넷 어레이(magnet array; 60), 및 자속 블록(magnetic flux block; 170)을 포함할 수 있다. 상기 마스크(41)는 플로팅 마스크(floating mask; 43), 피크(peak; 44), 및 그라운드 쉴드(ground shield; 45)를 포함할 수 있다. 상기 마그넷 어레이(60)는 서로 떨어지고 수평 배열된 다수의 마그넷들(61)을 포함할 수 있다. 상기 자속 블록(170)은 외벽(171), 격벽(173), 및 후판(175)을 포함할 수 있다.
상기 스퍼터링 타겟(53)은 상기 기판(33)과 마주볼 수 있다. 상기 마스크(41)는 상기 기판(33)의 표면을 부분적으로 노출하는 마스크 홀(41H)을 포함할 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟(53)은 상기 기판(33) 및 상기 마그넷 어레이(60) 사이에 정렬될 수 있다. 상기 마그넷 어레이(60) 및 상기 자속 블록(170)은 상기 스퍼터링 타겟(53)의 후면에 가깝게 배치될 수 있다. 상기 마그넷 어레이(60)는 상기 스퍼터링 타겟(53) 및 상기 자속 블록(170) 사이에 정렬될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 자속 블록(170)은 상기 마그넷들(61) 각각의 측면 및 후면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 상기 자속 블록(170)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 자속 블록(170)은 니켈(Ni)을 포함할 수 있다. 상기 외벽(171), 상기 격벽(173), 및 상기 후판(175)의 각각은 평판 모양, 바아 엔 스페이스(bar and space) 모양, 격자 모양, 다공성 물질 층, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 자속 블록(170)의 상기 후판(175)은 상기 마그넷 어레이(60)의 후면에 인접하게 형성될 수 있다. 상기 마그넷 어레이(60)는 상기 스퍼터링 타겟(53) 및 상기 후판(175) 사이에 정렬될 수 있다. 상기 자속 블록(170)의 상기 외벽(171)은 상기 마그넷 어레이(60)의 외측에 인접하게 형성될 수 있다. 상기 외벽(171)은 상기 후판(175)에 연속되고 상기 마그넷들(61) 보다 높은 레벨에 돌출될 수 있다. 상기 외벽(171) 및 상기 스퍼터링 타겟(53) 사이의 간격은 상기 마그넷들(61) 및 상기 스퍼터링 타겟(53) 사이의 간격보다 좁을 수 있다. 상기 자속 블록(170)의 상기 격벽(173)은 상기 마그넷들(61)의 사이에 형성될 수 있다. 상기 격벽(173)은 상기 후판(175)에 연속되고 상기 마그넷들(61) 보다 높은 레벨에 돌출될 수 있다. 상기 격벽(173) 및 상기 스퍼터링 타겟(53) 사이의 간격은 상기 마그넷들(61) 및 상기 스퍼터링 타겟(53) 사이의 간격보다 좁을 수 있다. 상기 외벽(171) 및 상기 격벽(173)은 실질적으로 동일한 높이를 보일 수 있다.
상기 자속 블록(170)은 상기 마그넷 어레이(60)에서 방출되는 자속(magnetic flux)이 상기 스퍼터링 타겟(53)에 균일하게 조사되도록 제어하는 역할을 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 자속(magnetic flux) 균일도를 보여주는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 그래프의 수평 축은 스퍼터링 타겟(53) 상의 기준점으로부터 거리를 나타내고, 수직 축은 자속(magnetic flux)을 나타낸다. 자속 블록(170)은 투자율 250의 니켈(Ni)을 사용하여 형성하였다. 마그넷 어레이(60)의 외측에 배치된 외벽(171) 및 마그넷들(61)의 사이에 배치된 격벽(173)은 실질적으로 동일한 높이를 갖도록 형성하였다. 상기 외벽(171) 및 상기 격벽(173)은 상기 스퍼터링 타겟(53)을 향하여 상기 마그넷들(61)보다 돌출되도록 형성하였다. 상기 마그넷들(61)의 간격은 균일하게 배치하였다. 본 발명자들이 확인한 바에 따르면 도시된 바와 같이, 상기 자속 블록(170)을 이용하여 상기 스퍼터링 타겟(53)의 전면에 걸쳐서 매우 균일한 자속(magnetic flux)이 조사되도록 제어할 수 있음을 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마그넷 어레이(magnet array)에서 방출되는 자속(magnetic flux) 분포를 보여주는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 본 발명자들이 확인한 바에 따르면 도시된 바와 같이, 자속 블록(170)을 이용하여 마그넷 어레이(60)의 전면에 걸쳐서 매우 균일한 자속(magnetic flux)이 방출되도록 제어할 수 있음을 알 수 있다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 스퍼터링 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 격벽(173)은 다양한 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 격벽(173) 및 외벽(171) 사이에 마그넷들(61) 중 선택된 하나가 배치될 수 있으며, 격벽(173) 과 격벽(173) 사이에 상기 마그넷들(61) 중 선택된 두 개가 배치될 수 있다. 상기 외벽(171) 및 상기 격벽(173)의 다양한 배열을 이용하여 스퍼터링 타겟(53)에 조사되는 자속(magnetic flux)을 국부적으로 제어할 수 있다.
도 5를 참조하면, 격벽(173) 및 외벽(171) 사이에 마그넷들(61) 중 선택된 하나가 배치될 수 있으며, 격벽(173) 과 격벽(173) 사이에 상기 마그넷들(61) 중 선택된 다수가 배치될 수 있다. 상기 외벽(171) 및 상기 격벽(173)의 다양한 배열을 이용하여 스퍼터링 타겟(53)에 조사되는 자속(magnetic flux)을 국부적으로 제어할 수 있다.
도 6을 참조하면, 자속 블록(170)은 외벽(171) 및 후판(175)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 격벽(173)은 생략될 수 있다.
도 7을 참조하면, 격벽(173)은 외벽(171)과 다른 크기를 보일 수 있다. 상기 격벽(173) 및 스퍼터링 타겟(53) 사이의 간격은 상기 외벽(171) 및 상기 스퍼터링 타겟(53) 사이의 간격보다 넓을 수 있다. 상기 외벽(171) 및 상기 격벽(173)의 다양한 크기 및 다양한 배열을 이용하여 상기 스퍼터링 타겟(53)에 조사되는 자속(magnetic flux)을 국부적으로 제어할 수 있다.
도 8을 참조하면, 다수의 격벽들(173)은 서로 다른 크기를 보일 수 있다. 예를 들면, 상기 격벽들(173)은 자속 블록(170)의 중심에 가까울수록 점진적으로 낮은 높이를 가질 수 있다. 외벽(171) 및 상기 격벽들(173)의 다양한 크기 및 다양한 배열을 이용하여 스퍼터링 타겟(53)에 조사되는 자속(magnetic flux)을 국부적으로 제어할 수 있다.
도 9를 참조하면, 외벽(171)은 격벽(173)과 다른 크기를 보일 수 있다. 상기 외벽(171) 및 스퍼터링 타겟(53) 사이의 간격은 상기 격벽(173) 및 상기 스퍼터링 타겟(53) 사이의 간격보다 넓을 수 있다. 상기 외벽(171) 및 상기 격벽(173)의 다양한 크기 및 다양한 배열을 이용하여 상기 스퍼터링 타겟(53)에 조사되는 자속(magnetic flux)을 국부적으로 제어할 수 있다.
도 10을 참조하면, 격벽들(173)은 자속 블록(170)의 중심에 가까울수록 점진적으로 높은 레벨에 돌출될 수 있다. 외벽(171) 및 상기 격벽들(173)의 다양한 크기 및 다양한 배열을 이용하여 스퍼터링 타겟(53)에 조사되는 자속(magnetic flux)을 국부적으로 제어할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예들에 따른 스퍼터링 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 스퍼터링 장치는 챔버(21), 가스 주입구(23), 배기구(25), 기판 지지대(31), 기판(33), 마스크(41), 타겟 지지대(51), 스퍼터링 타겟(sputtering target; 53), 마그넷 어레이(magnet array; 60), 및 자속 블록(magnetic flux block; 170)을 포함할 수 있다. 상기 마스크(41)는 플로팅 마스크(floating mask; 43), 피크(peak; 44), 및 그라운드 쉴드(ground shield; 45)를 포함할 수 있다. 상기 마그넷 어레이(magnet array; 60)는 서로 떨어지고 수평 배열된 다수의 마그넷들(61)을 포함할 수 있다. 상기 자속 블록(magnetic flux block; 170)은 외벽(171), 격벽(173), 및 후판(175)을 포함할 수 있다.
상기 가스 주입구(23)를 통하여 상기 챔버(21)의 내부에 공정 가스 또는 퍼지(purge) 가스가 공급될 수 있다. 예를 들면, 상기 가스 주입구(23)를 통하여 아르곤(Ar) 가스가 상기 챔버(21)의 내부로 공급될 수 있다. 상기 배기구(25)를 통하여 상기 챔버(21) 내부의 공정 부산물들이 배출될 수 있다. 상기 챔버(21)의 내부는 저압(low pressure) 또는 진공 상태를 보일 수 있다.
상기 기판 지지대(31), 상기 기판(33), 상기 마스크(41), 상기 타겟 지지대(51), 상기 스퍼터링 타겟(53), 상기 마그넷 어레이(60), 및 상기 자속 블록(170)은 상기 챔버(21)의 내부에 배치될 수 있다.
상기 기판(33)은 상기 기판 지지대(31) 상에 안착될 수 있다. 상기 기판(33)은 유리 기판, 반도체 기판, 또는 엔지니어링 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판(33)은 경성(rigid) 기판, 연성(flexible) 기판, 또는 경-연성(rigid-flexible) 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(33)은 액정 표시 장치(liquid crystal display) 또는 유기 발광 표시 장치(organic light-emitting diode device)와 같은 표시 장치에 사용되는 유리 기판일 수 있다. 상기 기판(33)의 표면에는 다양한 종류의 능동/수동 소자들 및 다양한 두께를 갖는 구조체들이 미리 형성될 수 있으며, 상기 기판(33)의 표면은 다양한 구조의 요철을 포함할 수 있으나 간략한 설명을 위하여 생략하기로 한다.
상기 마스크(41)는 상기 기판(33) 및 상기 스퍼터링 타겟(53) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 마스크(41)는 상기 기판(33)의 일 표면에 인접하게 형성될 수 있다. 상기 마스크(41)는 상기 기판(33)의 표면을 부분적으로 노출하는 마스크 홀(41H)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 마스크 홀(41H)의 내부에 상기 기판(33)의 표면이 노출될 수 있으며, 상기 기판(33)의 가장자리는 상기 마스크(41)에 의하여 가려질 수 있다. 상기 마스크 홀(41H)의 측벽들은 경사진 프로파일을 보일 수 있다. 상기 마스크 홀(41H)의 측벽들에 상기 플로팅 마스크(floating mask; 43) 및 상기 그라운드 쉴드(ground shield; 45)가 노출될 수 있다.
상기 피크(peak; 44)는 상기 플로팅 마스크(43) 및 상기 그라운드 쉴드(45) 사이에 개재될 수 있다. 상기 피크(44)는 스페이서(spacer)로 해석될 수 있다. 상기 피크(44)는 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 플로팅 마스크(43)는 상기 기판(33) 및 상기 그라운드 쉴드(45) 사이에 형성될 수 있다. 상기 플로팅 마스크(43)는 금속, 금속질화물, 금속산화물, 도전성 카본, 또는 이들의 조합과 같은 도전 층을 포함할 수 있다. 상기 플로팅 마스크(43)는 평판 모양, 바아 엔 스페이스(bar and space) 모양, 격자 모양, 다공성 물질 층, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 플로팅 마스크(43)는 알루미늄(Al), 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다. 상기 그라운드 쉴드(ground shield; 45)는 상기 플로팅 마스크(43) 상에 형성될 수 있다. 상기 그라운드 쉴드(45)는 상기 플로팅 마스크(43) 및 상기 스퍼터링 타겟(53) 사이에 배치될 수 있다. 상기 그라운드 쉴드(45)는 금속, 금속질화물, 금속산화물, 도전성 카본, 또는 이들의 조합과 같은 도전 층을 포함할 수 있다. 상기 그라운드 쉴드(45)는 평판 모양, 바아 엔 스페이스(bar and space) 모양, 격자 모양, 다공성 물질 층, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 그라운드 쉴드(45)는 알루미늄(Al), 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
상기 스퍼터링 타겟(53)은 상기 타겟 지지대(51) 상에 장착될 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟(53)은 상기 기판(33)의 노출된 표면과 대향할 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟(53)은 상기 기판(33)의 표면에 형성하고자 하는 박막의 구성물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 스퍼터링 타겟(53)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 구리(Cu), 실리콘(Si), 백금(Pt), 금(Au), 루테늄(Ru), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 마그넷 어레이(magnet array; 60)는 상기 스퍼터링 타겟(53)의 일면에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 마그넷 어레이(60)는 상기 타겟 지지대(51)의 후방에 배치될 수 있다. 상기 다수의 마그넷들(61)은 행 방향 및 열 방향으로 2차원 배열될 수 있다. 상기 마그넷들(61)의 각각은 영구자석, 전자석, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 마그넷들(61)의 각각은 독립적으로 위치 및 자속(magnetic flux)이 제어될 수 있다. 예를 들면, 상기 마그넷들(61) 및 상기 스퍼터링 타겟(53) 사이의 간격은 균일한 것으로 도시되었으나, 서로 다른 간격을 유지하도록 독립적으로 제어될 수도 있다. 일 실시 예에서, 상기 마그넷들(61) 사이의 간격 또한 서로 다른 간격을 유지하도록 독립적으로 제어될 수도 있다.
상기 자속 블록(magnetic flux block; 170)은 상기 마그넷 어레이(60)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 마그넷 어레이(60)는 상기 자속 블록(170) 및 상기 타겟 지지대(51) 사이에 위치할 수 있다. 상기 자속 블록(170)은 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 것과 유사한 구성을 포함할 수 있다. 상기 자속 블록(170)은 일체형으로 도시되고 설명되었으나, 독립적으로 위치가 제어되는 여러 개의 서브-블록(sub-block)이 결합된 형태일 수 있다.
상기 외벽(171) 및 상기 격벽들(173)의 다양한 크기 및 다양한 배열을 이용하여 상기 스퍼터링 타겟(53)에 조사되는 자속(magnetic flux)을 국부적으로 제어할 수 있다. 상기 외벽(171) 및 상기 격벽들(173)의 다양한 크기 및 다양한 배열을 이용하여 상기 마그넷 어레이(60)에서 방출되는 자속이 상기 스퍼터링 타겟(53)에 균일하게 조사되도록 제어할 수 있다. 상기 자속 블록(170) 및 상기 마그넷 어레이(60)를 사용하여 상기 기판(33) 상에 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
21: 챔버 23: 가스 주입구
25: 배기구 31: 기판 지지대
33: 기판
41: 마스크 43: 플로팅 마스크(floating mask)
44: 피크(peak) 45: 그라운드 쉴드(ground shield)
51: 타겟 지지대 53: 스퍼터링 타겟
60: 마그넷 어레이(magnet array) 61: 마그넷
170: 자속 블록(magnetic flux block)
171: 외벽 173: 격벽
175: 후판

Claims (7)

  1. 다수의 마그넷들을 갖는 마그넷 어레이(magnet array) 및
    상기 다수의 마그넷들에 인접한 자속 블록(magnetic flux block)을 포함하며,
    상기 자속 블록은 상기 다수의 마그넷들 사이에 형성된 격벽 및 상기 마그넷 어레이의 외측에 형성된 외벽을 포함하며,
    상기 격벽 및 상기 외벽은 스퍼터링 타겟을 향하여 상기 마그넷보다 돌출되도록 형성되며,
    상기 격벽 및 상기 외벽과 상기 스퍼터링 타겟 사이의 간격은 상기 마그넷들 및 상기 스퍼터링 타겟 사이의 간격보다 좁으며,
    상기 마그넷 어레이 및 상기 자속 블록은 스퍼터링 타겟(sputtering target)의 일면에 배치되고, 스퍼터링 타겟은 기판 및 상기 마그넷 어레이 사이에 정렬되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 외벽과 다른 크기를 갖는 스퍼터링 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 자속 블록(magnetic flux block)은 상기 마그넷들 각각의 측면 및 후면을 둘러싸는 스퍼터링 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자속 블록(magnetic flux block)은 니켈(Ni)을 포함하는 스퍼터링 장치.
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Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100944868B1 (ko) * 2009-01-07 2010-03-04 윤지훈 마그네트론 스퍼터링 장치
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KR101165432B1 (ko) * 2010-05-25 2012-07-12 (주)이루자 마그넷 구동 방법 및 이를 이용한 스퍼터링 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101164047B1 (ko) * 2004-03-11 2012-07-18 가부시키가이샤 알박 스퍼터링 장치
KR100944868B1 (ko) * 2009-01-07 2010-03-04 윤지훈 마그네트론 스퍼터링 장치

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