KR102124786B1 - 이동 표적을 가지는 스퍼터 장치 - Google Patents

Abstract

스퍼터 장치(100)는 진공 챔버 내에서 기재 상에 층을 피착하기 위한 것이고, 그러한 층은 기재 표면의 각각의 지점에서 층 성질을 갖는다. 스퍼터 장치는 제1 방향으로 길이방향 축을 가지는 원통형 표적(160)을 각각 유지하도록 구성된 적어도 하나의 단부 블록(120)을 포함한다. 스퍼터 장치는 적어도 하나의 원통형 표적(160)의 그 길이방향 축을 중심으로 하는 회전 운동을 제공하기 위한 제1 구동 수단(190)을 더 포함한다. 스퍼터 장치는 또한, 제2 방향으로 상기 적어도 하나의 단부 블록(120)에 병진 운동을 인가하고, 그에 의해서 상기 제2 방향을 따라서 운동 궤적의 적어도 상당한 부분 동안 상기 표적 축을 평행하게 유지하기 위한 제2 구동 수단(145)을 포함한다. 제1 및 제2 구동 수단은 스퍼터링 동안, 진공 챔버 내에서 동시에 동작적이 되도록 구성된다. 제1 구동 수단의 운동은 기재(170) 상으로의 제2 방향의 수직 투사에 상응하는 기재의 표면 상에 그러한 방향으로 기재 상에 스퍼터링된 층의 균일성에 영향을 미치지 않는다.

Description

이동 표적을 가지는 스퍼터 장치{SPUTTER DEVICE WITH MOVING TARGET}

본 발명은 스퍼터 장치의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 큰 면적의 기재 또는 큰 면적의 표면을 함께 형성하는 작은 기재들의 어레이를 포함하는, 큰 면적의 표면을 코팅하기 위한 스퍼터 시스템에서 이용되는 스퍼터 장치에 관한 것이다.

예를 들어 디스플레이(예를 들어, TFT 디스플레이) 또는 전자 장치를 제조하기 위해서 2-차원적인 표면을 스퍼터링할 때, 전형적으로 복수의 층이 피착되며(deposited), 복수의 층 중 적어도 일부는 상이한 재료들을 포함한다.

이러한 것을 획득하기 위해서, 종래 기술의 해결책에서, 기재는, 제1 재료의 하나 이상의 층이 기재 상으로 피착되는 하나의 스퍼터 챔버로부터, 상이한 재료의 하나 이상의 층이 동일한 기재 상으로 스퍼터링되는 다른 스퍼터 챔버로, 물리적으로 이동된다.

하나의 스퍼터 챔버 내에서, 기재는 전형적으로 스퍼터링 중에 실질적으로 정적으로 유지되나, 이는 필수적인 것은 아니다. 실질적으로 정적인 구성은, 적은 오염 입자 또는 결함 생성 입자가 코팅 내로 도입된다는 장점을 가지나, 이는 이러한 복수의 표적 또는 큰 하나의 표적을 필요로 하고, 이러한 복수의 표적 또는 큰 하나의 표적을 유지하는 스퍼터 장치의 2차원적인 크기는 기재의 2차원적인 크기와 유사하거나 그보다 크다. 스퍼터링된 코팅 내의 오염 입자 또는 결함 생성 입자는 스퍼터링된 코팅의 구조 내에 결함을 생성하며 따라서 방지되어야 한다. 스퍼터링 중에 기재를 이동시키는 것은 기재 내의 오염 입자의 농도를 높인다는 것이 알려져 있다. 전형적으로, 오염 입자의 크기는 10 내지 30 ㎛이다.

큰 면적의 표면을 스퍼터링하기 위한 클러스터 코팅기에서 발생되는 문제점은 결과적인 코팅의 균일성이다. 전형적으로, 기재의 면적에 걸친 코팅 두께의 확산(spread)은 코팅 두께의 약 10% 또는 그 초과이다.

상기 요건을 고려하면, 큰 면적의 표면을 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 시스템에서 개선의 여지가 여전히 있다.

본 발명의 실시예의 목적은, 양호한 스퍼터 시스템, 특히 큰 면적의 표면을 스퍼터링하기 위한 양호한 스퍼터 시스템을 제공하는 것이다. 큰 면적의 표면은 하나의 큰 면적의 기재일 수 있거나, 함께 코팅되도록 제공되는 큰 면적의 표면을 함께 형성하는 작은 기재들의 어레이를 포함할 수 있다. 작은 기재들의 어레이는 예를 들어, 기재가 일단 코팅되면, 더 작은 기재로 절단되기에는 더 이상 적합하지 않는 한편, 그러한 작은 기재는 최종 제품에서 요구되는 것인 경우에, 유용할 수 있다. 큰 면적의 표면, 및 그에 따른 큰 면적의 기재는 또한 적어도 300 mm x 400 mm인 것으로, 예를 들어 1100 mm x 1300 mm, 1500 mm x 1800 mm 및 현재 2900 mm x 3200 mm까지인 것으로 규정될 수 있다.

전술한 목적은 본 발명의 실시예에 따른 방법 및 장치에 의해서 달성된다.

제1 양태에서, 본 발명은 진공 챔버 내에서 기재 상에 층을 피착하기 위한 스퍼터 장치를 제공하고, 그러한 층은 길이방향을 따른 길이 및 폭방향을 따른 폭을 가지며, 길이방향 및 축 폭방향은 평행하지 않다. 길이방향 및 폭방향은 서로 직각일 수 있다. 스퍼터 프로세스 동안 스퍼터 챔버 내에서 이동되는 기재의 경우에, 길이방향은 전형적으로 운송 방향일 수 있다. 스퍼터 프로세스 중에 스퍼터 챔버 내에서 실질적으로 이동되지 않는 정적인 기재의 경우에, 길이방향은, 실질적으로 전체 기재 표면을 표적 재료로 코팅하기 위해서 표적이 따라서 이동되는 방향이다. 최종적으로 피착된 층은 기재의 임의 지점에서, 예를 들어, 그러나 비제한적으로 두께와 같은 층 성질을 갖는다. 스퍼터 장치는:

- 제1 방향으로 길이방향 축을 가지는 원통형 표적을 각각 유지하도록 구성된 적어도 하나의 단부 블록으로서, 원통형 표적은 평균 방출 방향을 따른 공간적 입자 방출 분포를 위해서 의도된 것이고, 길이방향 축은 기재의 폭을 실질적으로 커버할 수 있는, 적어도 하나의 단부 블록,

- 적어도 하나의 원통형 표적의 그 길이방향 축을 중심으로 하는 회전 운동을 제공하기 위한 제1 구동 수단,

- 제2 방향으로 적어도 하나의 단부 블록에 병진 운동을 인가하고, 그에 의해서 제2 방향을 따라서 운동 궤적의 적어도 상당한 부분 동안 표적 축을 평행하게 유지하기 위한 제2 구동 수단으로서, 제1 및 제2 구동 수단은, 스퍼터링 동안, 진공 챔버 내에서 동시에 동작적이 되도록 구성되는, 제2 구동 수단을 포함한다.

제2 구동 수단에 의한 운동은 표적과 기재 사이의 상대적인 운동 하에서 기재 상으로의 표적의 스퍼터 위치의 투사에 의해서 규정되는, 기재 상의 곡선을 따른 기재 상의 피착된 층의 층 성질이 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않도록 구동될 수 있다. 표적이 기재의 길이방향을 따라서 제2 방향으로 이동되거나, 기재 자체가 길이방향을 따라서 이동되는 본 발명의 특별한 실시예에서, 전술한 곡선은 기재 상으로의 제2 방향의 수직 투사에 상응한다. 그러한 경우에, 그러한 투사의 길이방향으로 상당한 부분을 따른 층 성질은 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않는다. "길이방향으로 상당한 부분"은 길이방향의 적어도 80%, 예를 들어 길이방향의 적어도 90%, 예를 들어 길이방향의 적어도 95%, 또는 심지어 전체 길이방향을 의미한다. 층 성질 편차 한계는 스퍼터링된 층의 균일성 정도를 결정한다.

제2 구동 수단에 의해서, 적어도 하나의 단부 블록이, 3D의 임의 형상을 취할 수 있는 운동 궤적을 따라서 이동된다. 제2 구동 수단에 의해서 구동되는, 적어도 하나의 단부 블록의 이러한 3D 운동 능력은, 예를 들어, 표적이 기재 폭의 몇 개의 위치에 배치된 상태에서 기재 길이를 따라 몇 차례 통과되는 것에 의해서, 더 작은 크기의 표적으로 더 큰 폭의 기재를 코팅하기 위한 실용적인 해결책을 제공한다. 그러한 실시예에서, 제2 구동 수단에 의해서 구동되는 적어도 하나의 단부 블록의 운동은, 표적을 기재의 특정 폭 위치에 배치시키고, 이어서 제2 방향을 따른(예를 들어, 기재의 길이방향을 따른, 또는 기재에 대한 또는 기재 운동 방향에 대한 횡방향을 따른) 운동이 후속되는, 예를 들어 기재의 폭 방향을 따른 운동의 순서의 반복일 수 있다.

특별한 실시예에서, 운동 궤적은 우선적으로 평면 내에 놓이나, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 특별한 실시예에서, 운동 궤적이 수평 평면 내에 놓일 가능성이 가장 높지만, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 길이방향은, 제2 구동 수단에 의해서 인가되는 운동의 (운동에 의해서 규정되는 바와 같은) 부분을 포함하는 운동 평면에 평행한 교차 평면의 교차에 의해서 규정되는, 기재의 치수를 따른 방향으로서 규정될 수 있다. 특별한 실시예에서, 제2 구동 수단에 의해서 부여되는 운동 궤적은 제1 방향을 따른 성분을 가질 수 있고, 예를 들어 제1 방향으로 위치될 수 있다.

전형적인 실시예에서, 표적이 수직으로 직립 배치될 수 있고, 또한 기재가 수직으로 직립 배치될 수 있다. 이어서, 본 발명의 실시예에서, 기재의 폭방향이 수직 방향에 상응할 수 있다. 그러한 실시예에서, 제2 구동 수단이 운동을 수평 평면 내에서 적어도 하나의 단부 블록에 인가하는 경우, 기재의 길이방향은, 제2 구동 수단에 의해서 인가된, 적어도 하나의 단부 블록의 운동에 의해서 규정되는 운동 평면에 평행한, 기재와 수평 교차 평면 사이의 교차에 의해서 규정되는, 기재 상의 수평 라인이다. 대안적인 실시예에서, 기재가 여전히 수직으로 직립되는 상태에서, 표적이 수평 위치에 배치될 수 있고, 제2 구동 수단이 수직 평면 내에서 적어도 하나의 단부 블록으로 운동을 인가할 수 있다. 그러한 경우에, 기재의 폭방향이 수평 방향에 상응하고, 기재의 길이방향은 수직 방향에 상응한다.

대안적인 실시예에서, 표적이 각도를 이루어 배치되어, 수직으로 직립된 또는 수평인 위치로부터 벗어날 수 있다. 그러한 위치에서도, 운동 궤적은 예를 들어, 수평 또는 수직 평면 각각의 내에 놓일 수 있고, 길이방향이 기재 상에서 수평 또는 수직 라인 각각을 따라서 규정될 수 있다.

제2 방향이 제1 방향에 수직으로 배향될 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 제1 방향이 수직일 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다.

큰 면적 표면, 예를 들어 큰 면적의 기재 또는 작은 기재의 어레이 상에 균일한 코팅을 스퍼터링하기 위한 효과적인 방법 및 시스템이 제공된다는 것이, 본 발명의 실시예의 장점이다. 균일한 코팅은, 층 성질, 예를 들어 두께, 또는 광학적 또는 전기적 특성의 균일한 분포를 가지는 코팅을 의미한다. 그에 따라, 도포된 코팅은, 길이방향으로 상당한 부분을 따라서, 기재 상에서, 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않는 층 성질을 갖는다. 층 성질 편차 한계는 스퍼터링된 층의 균일성의 정도를 결정하고, 예를 들어 10% 미만, 5% 미만, 2% 미만, 심지어 1% 미만일 수 있다. 적절한 층 성질 편차 한계는 고려되는 층 성질의 유형에 따라 달라지고; 특정 층 성질은, 도포되는 코팅의 품질에 유해하지 않으면서, 다른 성질 보다 큰 편차를 허용한다.

예를 들어 두께, 광학적 또는 전기적 특성, 저항 또는 투과와 같은 층 성질이 균일하게 분포된 큰 면적의 표면의 스퍼터링; 및 최소량의 오염 또는 결함 생성 입자를 허용하는 시스템 및 방법이 제공된다는 것이 본 발명의 실시예의 장점이다. 본 발명의 실시예의 장점은, 완전한 기재의 하나의 치수에 걸친 그러한 층 성질의 균일한 분포가, 제2 구동 수단을 제어하는 것에 의해서 그리고 제1 구동 수단에 의해서 실질적으로 영향을 받지 않고, 제어될 수 있다는 것이다.

예를 들어 기재가 고정되는 본 발명의 특별한 실시예에서, 제2 방향을 따른 운동은, 기재를 따라서, 예를 들어, 그러나 비제한적으로, 기재와 평행하게 표적을 이동시킬 수 있게 한다. 본 발명의 실시예의 장점은, 공간적 입자 방출 분포의 방향이 유지되는 한편, 그 위치가 적어도 하나의 치수를 따라 변화될 수 있다는 것이다. 이는 표적과 기재 사이의 상대적인 운동 하에서, 기재 상으로의 표적의 스퍼터 위치의 투사에 의해서 규정된 기재 상의 곡선을 따라 표적 재료를 균일하게 스퍼터링할 수 있게 한다. 특별한 실시예에서, 이는 또한 제4 방향으로도 지칭되는, 기재 상의 제2 방향의 수직 투사에 상응하는 방향으로 기재 상으로 표적 재료를 균일하게 스퍼터링할 수 있게 한다. 기재를 따라서 제2 방향으로 표적을 이동시키는 것에 의해서, 표적 재료가 제4 방향으로 기재 평면 위에서 통합된다. 예를 들어 기재가 스퍼터 챔버 내에서 이동되는 본 발명의 대안적인 실시예에서, 제2 방향을 따른 표적의 운동은 기재 운동에 대해서 횡방향으로 표적을 이동시킬 수 있다. 특별한 실시예에서, 이는 기재와 표적 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있게 하고, 그에 따라 스퍼터 재료가 기재의 길이방향으로 기재 상에 균일하게 피착될 수 있다.

본 발명의 실시예의 장점은, 제1 구동 수단이 표적으로부터의 공간적 입자 방출 분포를; 위치나 방향 어느 것으로도 실질적으로 변화시키지 않고, 그에 따라, 예를 들어, 기재 상의 스퍼터링된 층의 길이방향, 예를 들어 제4 방향을 따른 층 성질의 분포의 균일성에 영향을 미치지 않는다는 것이다. 제1 구동 수단은 표적의 그 축을 중심으로 하는 회전 운동을 제공하나, 자기 시스템의 운동을 제공하지 않고 플라즈마의 운동도 제공하지 않는다. 그에 따라, 제1 구동 수단의 회전 운동은 플라즈마를 생성하는 전자기장에 영향을 미치지 않고, 그에 따라 제1 구동 수단의 회전 운동은 스퍼터 분포에 영향을 미치지 않는다. 본 발명의 실시예에서, 제1 구동 수단으로 표적을 회전시키는 것에 의해서, 표적의 이용을 향상시킬 수 있다. 그에 의해서, 제1 구동 수단이 기재의 길이방향, 예를 들어 제4 방향을 따라서 층 성질의 분포의 균일성에 영향을 미치지 않는 것이 장점이다. 예로서, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치로 스퍼터링할 때, 기재의 면적에 걸친 코팅의 두께의 확산은 코팅 두께의 10 % 미만, 바람직하게, 5 % 미만, 보다 바람직하게 3% 미만일 수 있다. 코팅의 두께 변동은 부작용(artefact), 예를 들어 비저항의 변동을 유발한다. 그에 따라, 균일한 두께를 가지는 코팅이 실현될 수 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서, 오염 또는 결함 발생 입자(예를 들어, 마이크로미터 범위의 입자)의 농도는, 기재가 이동되는 시스템에서 보다 더 낮다. 특정 크기의 입자가 코팅의 품질에 영향을 미치는지의 여부는 (예를 들어, TFT 후면 판을 위한) 적용예에 따라 달라진다.

본 발명의 실시예의 장점은, 기재를 이동시킬 필요가 없다는 것이다. 기재를 이동시키는 것은 기재 상의 피착된 코팅 내의 오염 또는 결함 생성 입자의 출현의 주 원인이 될 수 있다. 전체 기재에 걸친 균일한 코팅을 획득하기 위해서, 기재를 병진 운동 또는 회전시킬 필요가 없다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 기재가 이동되는 것을 배제하지는 않는다.

본 발명의 실시예의 장점은, 관형 또는 회전 가능 표적으로도 지칭되는 원통형 표적이 사용될 수 있다는 것이다. 그러한 표적이 유리한데, 이는 평면형 표적에 대비한 그들의 효율성에 기인한다. 자석 운동이 없는 전형적인 평면형 표적은 재료의 20 내지 35%를 이용한다. 이동 자석을 가지는 평면형 마그네트론이 40 내지 55%의 재료 이용을 달성할 수 있다. 그러나, 이러한 구체적인 경우에, 그러한 평면형 마그네트론 시스템 내의 자석 운동의 영향은 본 발명에 대한 제1 구동 수단의 영향에 상응할 수 있다. 평면형 마그네트론 시스템에서의 자석 운동의 경우에, 제2 방향을 따른 운동의 영향은 자석의 운동에 의해서 교란될 것이고, 제2 구동 수단 단독으로 제2 방향을 따른 층의 균일성을 제어할 수 없다. 이는 제1 구동 수단에 의한 표적의 운동이 기재의 길이방향을 따른 층을 균일성에 영향을 미치지 않는 본 발명과 상이하다.

제1 구동 수단에 의한 작동으로 인해서, 회전 운동을 그 길이방향 축을 중심으로 부여하는 원통형 마그네트론이, 전형적으로, 70% 초과로 표적 재료를 이용하고 90%까지 이용한다. 회전 가능한 표적의 다른 장점은 이하와 같다:

- (홈이 형성되지 않는 것으로 인해서) 표적 수명 중에 각도적인 재료 플럭스의 변화가 없고, 그에 따라 교체에 의한 유지보수가 필요할 때까지 표적이 훨씬 더 오랫동안 사용될 수 있다;

- 보다 효율적인 냉각 및 각각의 표적 지역이 고온 플라즈마 구역 내에서 제한된 시간 동안만 위치되는 것은 더 높은 전력 레벨을 허용할 수 있고 그에 따라 더 빠른 피착을 허용함으로써; 주어진 코팅기 투자에 대한 보다 큰 처리량을 제공한다.

- 재료의 원주방향 이용성으로 인해서, 유사한 치수의 표적 폭에서 재료 보유량이 더 크다.

- 표적 상에서의 재-피착이 없기 때문에, 반응 프로세스가 더 안정적이다.

- AC 스퍼터링에서 애노드로서 더 효율적이다.

본 발명의 실시예의, 특히 예를 들어 기재가 고정되는 실시예의 장점은, 제2 방향이 기재의 길이방향으로 실질적으로 위치되는 경우에, 단부 블록이 제2 방향으로 이동될 수 있는 거리가 200 mm 내지 6000 mm, 바람직하게 500 mm 내지 3000 mm라는 것이다. 단일 마그네트론의 전형적인 폭은 약 200 mm이다. 가장 큰 유리 길이 표준은 6000 mm이다. 그에 따라, 실질적으로 기재의 길이방향을 따른 제2 방향의 운동으로서, 6000 mm를 초과하는 운동은 표적이 가장 긴 표준 유리 길이에 걸쳐서 그리고 그 길이를 넘어서서 이동할 수 있게 한다. 만약 원통형 표적이 500 mm의 거리에 걸쳐서 실질적으로 기재의 길이방향을 따라서 제2 방향으로 이동될 수 있다면, 3세대 유리 기재가 횡단될 수 있다. 만약 원통형 표적이 3,000 mm의 거리에 걸쳐서 실질적으로 기재의 길이방향을 따라서 제2 방향으로 이동될 수 있다면, 8세대 유리 기재가 횡단될 수 있다. 본 발명의 실시예의 장점은, 실질적으로 기재의 길이방향을 따른 제2 방향의 단부 블록의 운동이 반드시 선형적 운동일 필요가 없다는 것이다. 기재가 고정된 본 발명의 실시예에서, 제2 방향이 곡선형인 경우가 유리할 수 있다. 일부 실시예에서, 그러한 곡률은 곡선화된 기재의 곡률과 평행할 수 있다. 이러한 실시예에서, 표적이 제2 방향을 따라서 이동될 때, 표적과 기재 사이의 거리는 항상 동일하다. 그러나, 또한 편평한 기재에서, 적어도 하나의 단부 블록의 운동이 곡선화되거나 곡선형 부분을 포함하는 것이 종종 유리할 수 있다. 대안적으로, 제2 방향은 기재의 길이방향을 따를 필요가 없으나, 또한, 예를 들어, 기재의 폭 방향을 따를 수 있다. 특별한 실시예에서, 제2 방향의 운동이, 기재의 길이를 따른 그리고 폭 방향을 따른 운동들의 조합일 수 있다.

본 발명의 실시예의, 특히 예를 들어 이동 기재를 가지는 실시예의 장점은, 단부 블록이 제2 방향으로 이동될 수 있는 거리가 임의의 기재 형상의 깊이 변동을 극복할 수 있을 정도로 충분하고, 그에 따라 기재와 표적 사이의 거리가 일정하게 유지될 수 있어, 길이방향을 따른 균일한 층 성질을 가지면서, 더 용이하게 층이 기재 상에 피착될 수 있게 한다는 것이다. 본 발명의 실시예의 장점은, 특히 표적이 너무 작아서 전체 기재 폭을 커버하지 못하는 경우에, 단부 블록이 제2 방향으로 이동될 수 있는 거리가, 상이한 통과(pass)들에서, 기재의 전체 폭을 커버하기에 충분하다는 것이다.

본 발명의 실시예에서, 제2 구동 수단은 제2 방향을 따른 그 운동에서 원통형 표적으로 일정한 속력을 인가할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 제2 방향을 따른 원통형 표적의 속력이 일정할 필요는 없다. 제2 구동 수단에 의해서 인가되는 가변적인 속력은 길이방향을 따른 균일성에 영향을 미치는 관심의 대상이 되는 방식일 수 있다. 제2 구동 수단에 의해서 인가되는 운동의 속력은, 스퍼터링이 이루어지는 기재의 형상 및 곡률에 따라, 및/또는 기재와 표적 사이의 거리에 따라 달라질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른, 특히 기재가 고정된 실시예에 따른 스퍼터 장치에서, 제2 구동 수단은 단부 블록의 폭의 2배 초과에 걸쳐 제2 방향을 따라 적어도 하나의 단부 블록으로 운동을 인가하도록 구성될 수 있다. 제2 구동 수단은, 실질적으로 기재의 전체 길이에 걸쳐 제2 방향을 따라 적어도 하나의 단부 블록으로 운동을 인가하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, "제2 방향을 따른 운동 궤적의 상당한 부분"은 운동 궤적의 적어도 50%, 예를 들어 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 90%로서 규정될 수 있다. 기재가 고정된 실시예에서, 이는 코팅하고자 하는 표면의, 길이방향을 따른, 예를 들어 제4 방향을 따른 치수의 적어도 50%, 예를 들어 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 90%에 상응할 수 있다.

본 발명의 특별한 실시예에 따른 스퍼터 장치에서, 표적 축이 제2 방향으로 완전한 100% 운동에 걸쳐 그 원래의 위치와 평행하게 유지되도록, 제2 방향을 따라 적어도 하나의 단부 블록으로 운동을 인가하게끔 제2 구동 수단이 구성될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 단부 블록이 기재의 전방에 있을 때, 그러나 필수적인 것은 아니지만 기재 옆의 위치에 있을 때, 표적 축이 제2 방향으로 운동에 걸쳐 평행하게 유지되도록, 제2 방향을 따라 적어도 하나의 단부 블록으로 운동을 인가하게끔 제2 구동 수단이 구성될 수 있다. 그에 따라, 제2 방향을 따른 운동 궤적의 적어도 상당한 부분을 따라 평행하게 유지되는 표적 축의 방향은 표적 축의 원래의 위치에 그리고 그 단부 위치에 반드시 평행할 필요가 없으나, 평행할 수는 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치에서, 제1 구동 수단은 진공 조건에서 동작될 수 있거나, 제1 구동 수단은 제2 구동 수단에 의해서 적어도 하나의 단부 블록과 함께 이동될 수 있는 밀봉된 상자 내부에 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예의 장점은, 제1 구동 수단이 진공 조건에서 동작될 수 있고 그에 따라 진공 챔버 내에서 적어도 하나의 단부 블록과 함께 이동될 수 있는 한편, 하나 이상의 단부 블록에 장착된 원통형 표적으로 회전 운동을 제공한다는 것이다.

본 발명의 다른 실시예의 장점은, 진공에서 동작될 수 있는 고가의 구동 수단을 필요로 하지 않는다는 것이다. 이러한 장점은 밀봉된 상자 내에 제1 구동 수단을 제공하는 것에 의해서 실현된다.

본 발명의 실시예의 장점은, 스퍼터링된 코팅의 균일성과 관련하여, 제1 구동 수단에 의한 표적의 회전 운동이 제2 방향을 따른 표적의 운동과 간섭하지 않는다는 것이다. 본 발명의 실시예에서, 제1 구동 수단은 표적으로부터의 공간적 입자 방출 분포를 실질적으로 변화시키지 않도록 구성되는 한편, 제2 구동 수단은 공간적 입자 방출 분포의 방향을 유지하도록 구성된다.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치가 적어도 하나의 원통형 표적을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 원통형 표적은 단부 블록과 원통형 표적 사이의 밀봉을 위한 밀봉부를 포함하는 적어도 하나의 단부 블록 상에 장착된다. 본 발명의 실시예의 장점은, 스퍼터 챔버 내에서 진공을 유지하면서, 원통형 표적이 제1 구동 수단에 의해서 회전될 수 있다는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치는 벽을 가지는 스퍼터 챔버를 더 포함할 수 있고, 스퍼터 챔버 내에서, 실질적으로 정적으로 배치된 기재가 제공될 수 있으며, 제1 방향은 기재와 실질적으로 평행하고, 예를 들어 평행하다. 스퍼터 장치는 제2 방향을 따라 단부 블록을 이동시키기 위한 수단과 스퍼터 챔버 벽 사이의 밀봉을 위한 제2 밀봉부를 포함할 수 있고, 그에 의해서 단부 블록을 이동시키기 위한 수단이 제2 구동 수단에 의해서 구동되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예의 장점은, 제2 밀봉부가, 스퍼터 챔버 내에서 진공을 유지하면서, 단부 블록이 제2 방향으로 이동하는 것을 허용한다는 것이다. 본 발명의 대안적 실시예에 따른 스퍼터 장치는 벽을 가지는 스퍼터 챔버를 포함할 수 있고, 스퍼터 챔버 내에서, 기재가 이동될 수 있으며, 제1 방향은 기재의 폭 방향과 실질적으로 평행하고, 예를 들어 평행하다.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치가 복수의 단부 블록을 포함할 수 있고, 적어도 제1 단부 블록은 적어도 하나의 제1 원통형 표적을 유지하도록 구성되고, 제2 단부 블록은 적어도 하나의 제2 원통형 표적을 유지하도록 구성된다.

본 발명의 실시예의 장점은, 둘 이상의 상이한 재료를 포함하는 코팅이 기재 또는 기재들 상에 스퍼터링될 수 있다는 것이다. 본 발명의 실시예의 장점은, 복수의 재료가 하나의 프로세스 단계에서, 즉 진공 챔버 내의 진공을 파괴할 필요가 없이, 코팅될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 본 발명의 특별한 실시예에서, 클러스터 코팅기에서의 경우와 같이 기재 또는 기재들을 하나의 스퍼터 장치로부터 다른 스퍼터 장치로 이동시킬 것을 필요로 하지 않는다. 그러나, 본 발명의 실시예는 상이한 층들을 적층체로 도포하기 위한 클러스터 코팅기의 이용을 배제하지 않는다. 또한, 많은 적용예는, 복수의 층(2개 초과)으로 이루어진, 그러나 적층체 내에서 적어도 한차례 반복되는 특정 재료를 포함하는 코팅 적층체를 갖는다. 전형적인 반사방지 코팅 적층체는 4개 이상의 층으로 이루어지고, 2개의 재료가 상이한 두께로 적층체 내에서 반복된다.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치는 원통형 표적 내에 배치될 수 있는 길이방향 자석 구성을 구동하기 위한 제3 구동 수단을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제3 구동 수단은 제1 방향의 기재 상으로의 수직 투사에 상응하는 기재의 표면 상에서 하나의 방향으로 기재 상으로 스퍼터링되는 층의 균일성을 규정할 수 있게 한다.

길이방향 자석 구성은, 원통형 표적 내에 배치될 때, 제1 방향으로 배향된다. 길이방향 자석 구성은 자석 구성의 길이를 따라서 복수의 자석 구조물을 포함할 수 있고, 그에 의해서 자석 구조물이 제3 구동 수단에 의해서 병진적으로 이동될 수 있고 그에 따라 자석 구조물들을 표적 표면에 더 가까이 또는 그로부터 더 멀리 위치시킬 수 있다. 이러한 병진 운동은 자석 구성의 길이를 따라서 복수의 자석 구조물의 하나 이상의 자석 구조물로 인가될 수 있다. 자석 구조물의 병진 운동은 제1 방향을 따라서 하나 이상의 제한된 부분 상으로만, 또는 더 큰 부분 상으로, 또는 심지어 전체 자석 구성을 따라서 인가될 수 있다. 제1 방향을 따라서, 상이한 자석 구조물들이 개별적으로 이동될 수 있거나, 복수의 자석 구조물이 함께 이동될 수 있다. 상이한 병진 운동들이 제1 방향을 따라서 자석 구성의 개별적인 부분들 상에서 평행하게 상이한 자석 구조물들로 인가될 수 있다. 이러한 방식으로, 자기적 구성이 국부적으로 변화될 수 있고, 그에 따라 제1 방향을 따른 표적 상의 특정 구역 상의 공간적 입자 방출 분포가 변경될 수 있고, 예를 들어 크기가 변화될 수 있다. 제3 구동 수단은 지역적인 플럭스 세기를 변화시킬 수 있으나, 이는 임의의 다른 방식으로 각도 분포를 국부적으로 또한 변화시킬 수 있다. 본 발명의 실시예의 장점은, 기재 상의 제1 방향의 수직 투사의 방향을 따른 기재의 균일성이, 제3 구동 수단을 이용하여 개별적인 자석 구조물을 이동시키는 것에 의해서 수정될 수 있다는 것이다.

본 발명의 실시예의 장점은, 자석 구조물의 병진 운동 이외에, 제4 구동 수단에 의해서 부여된, 자석 구조물의 회전 운동이 또한 가능하다는 것이다. 이는 표적의 길이방향 축을 중심으로 자석 구조물이 회전될 수 있게 한다. 제4 구동 수단은 전체적으로 자기체에 변화를 제공하고, 그에 따라 공간적 입자 방출 분포의 방향이 예를 들어 제1 방향에 평행한 축을 따라서 회전적으로 변화될 수 있다. 자석 구조물의 회전은 플라즈마 배향을 변화시키고, 그에 따라 표적의 스퍼터 거동을 변화시킨다. 회전 운동은 자석 구성의 길이를 따라서 복수의 자석 구조물 중 하나 이상의 자석 구조물에 인가될 수 있다. 자석 구조물의 회전 운동은 제1 방향을 따라서 단지 하나 이상의 제한된 부분 상으로, 또는 더 큰 부분 상으로, 또는 심지어 전체 자석 구성을 따라서 인가될 수 있다. 제1 방향을 따라서, 상이한 자석 구조물들이 개별적으로 회전될 수 있거나, 복수의 자석 구조물이 함께 회전될 수 있다. 상이한 회전 운동들이 제1 방향을 따라서 자석 구성의 개별적인 부분들 상에서 평행하게 상이한 자석 구조물들로 인가될 수 있다. 또한, 병진 및 회전 운동의 조합이, 개별적으로 또는 조합되어, 자석 구조물로 인가될 수 있다.

자석 구조물의 병진 운동 및 자석 구조물의 회전 운동 모두가 동일한 자석 봉 상으로 인가될 수 있거나, 운동 중 하나 만이 인가될 수 있다.

본 발명의 실시예의 장점은 기재 상에 스퍼터링하는 동안, 플라즈마 배향 및/또는 강도가 수정될 수 있다는 것이다. 이는 스퍼터링 중에 자석 구성을 따른 자석 구조물의 위치를 수정하는 것에 의해서 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예의 장점은 제4 방향을 따른 기재 상의 스퍼터링된 코팅의 층 성질, 예를 들어 두께의 균일성이, 제2 구동 수단에 의해서 생성된 운동과 조합되고 동기화되어 이루어지기만 한다면, 제3 및/또는 제4 구동 수단을 이용하여 수정될 수 있다는 것이다. 임의 경우에, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 구동 수단에 의해서 적어도 하나의 표적에 인가되는 운동은; 길이방향으로, 층 성질, 예를 들어 두께의 균일성에 영향을 미치지 않는다.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치는 하나 이상의 단부 블록(들)을 유지하도록 구성된 캐소드 조립체를 포함할 수 있고, 단부 블록의 각각은 어레이 구성으로, 예를 들어 회전식 컨베이어(carousel) 구성으로 원통형 표적을 장착하도록 구성된다. 하나 이상의 특정 원통형 표적이 기재를 향해서 배향될 수 있고 스퍼터링 중에 전력을 공급 받도록 선택될 수 있다.

본 발명의 실시예의 장점은, 복수의 상이한 재료가 하나의 프로세스 단계에서(즉, 표적 재료를 교환할 수 있도록 스퍼터 챔버를 개방하고 진공을 해제할 필요가 없이) 기재 상에 스퍼터링될 수 있다는 것이다. 또한, 기재를 이동시킬 필요가 없이, 복합 코팅 적층체들이 비교적 큰 2D 표면 상에 매우 균일하게 피착될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치는 제어기를 포함할 수 있고, 그러한 제어기는

- 제2 방향에서의 적어도 하나의 단부 블록의 속력 및/또는,

- 적어도 하나의 원통형 표적에 인가되는 전력 및/또는,

- 적어도 하나의 원통형 표적의 회전 속력 및/또는,

- 적어도 하나의 원통형 표적 내의 자석 봉의 위치, 및/또는

- 적어도 하나의 원통형 표적 및/또는 기재에 근접한 다양한 가스 종의 가스 유동 및/또는 부분압 분포를 제어하도록 구성된다.

코팅 층의 또는 층의 적층체의 특정 성질, 예를 들어 두께의 균일성을 제어하기 위한 제어 매개변수가 중앙 집중형 제어기로부터 제어될 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 실시예의 장점은 제1 원통형 표적의 운동이 단일 제어기를 통해서 제2 원통형 표적의 운동과 동기화될 수 있다는 것이다.

본 발명의 특별한 실시예에 따른 스퍼터 장치에서, 제2 구동 수단에 의해서 인가되는 제2 방향을 따른 적어도 하나의 단부 블록의 운동은 선형 운동일 수 있다.

본 발명의 특별한 실시예에 따른 스퍼터 장치에서, 제2 방향을 따른 적어도 하나의 단부 블록의 속력은 일정할 수 있다.

제2 양태에서, 본 발명은 진공 챔버 내에서 기재를 스퍼터링하기 위한 방법을 제공한다. 기재는 길이방향을 따른 길이 및 폭방향을 따른 폭을 갖는다. 기재가 실질적으로 정적으로 배치될 수 있거나, 기재가 스퍼터링 중에 이동될 수 있다. 방법은, 원통형 표적을 제2 방향으로 이동시키면서, 원통형 표적을 제1 방향으로 배향된 그 길이방향 축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함한다. 제2 방향을 따른 운동은 표적과 기재 사이의 상대적인 운동 하에서 기재 상으로의 표적의 스퍼터 위치의 투사에 의해서 규정되는, 기재 상의 곡선을 따른 기재 상의 피착된 층의 층 성질이 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않도록 이루어진다. 제2 방향은 제1 방향에 수직일 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 제2 방향은 기재의 길이방향을 따라 위치될 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 제2 방향을 따른 운동은 스퍼터링 중에 표적과 기재 사이의 거리가 실질적으로 일정하도록 이루어질 수 있다. 제2 방향을 따른 운동은 기재의 표면 상에서 제4 방향을 따른 기재 상에 스퍼터링된 층의 균일성을 규정하며, 제1 구동 수단에 의한 운동은, 제2 구동 수단이 고정된 기재의 균일성(제4 방향)에 영향을 미치는 방향을 따른 기재 상에 스퍼터링된 층의 균일성에 영향을 미치지 않는다.

본 발명의 특별한 실시예의 장점은, 방법이 고정된 기재에, 그에 따라 스퍼터링 중에 이동되지 않는 기재에 적용되는 경우에, 기재의 이동이 없이, 큰 표면이 원통형 표적에 의해서 코팅될 수 있다는 것이다. 기재를 이동시키는 것은 스퍼터링된 코팅 내의 오염 또는 결함 생성 입자의 출현의 주 원인이 될 수 있다. 본 발명의 특별한 실시예의 장점은, 원통형 표적의 회전으로 인해서 스퍼터링된 표적 재료의 이용과 관련된 높은 효율로 표적이 스퍼터링될 수 있다는 것이다. 심지어 표적이 기재 폭 보다 작은 경우에도, 단부 블록이 3D 궤적 내에서 기재 폭을 따라 이동될 수 있기 때문에, 기재 폭을 따른 상이한 위치들에서 표적을 후속하여 위치시키는 것에 의해서, 상이한 통과들에서, 전체 기재가 코팅으로 커버될 수 있다.

본 발명의 대안적인 실시예의 장점은, 방법이 이동 기재에, 그에 따라 스퍼터링 중에 이동되는 기재에 적용되는 경우에, 균일한 층 성질을 가지는 층이 상이한 형상을 가지거나 비-선형적 운동을 따라서 운송되거나 기재 표면과 (선택적으로 고정된) 표적 표면 사이의 가변적인 간격을 가지는 기재 상으로도 스퍼터링될 수 있다는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 방법은 원통형 표적 내부의 이동 자석 구조물을 더 포함할 수 있다. 원통형 표적 내부의 자석 구조물의 운동은 병진 운동일 수 있고, 표적 표면에 더 가까워지도록 또는 그로부터 더 멀어지도록, 자석 봉을 따른 상이한 자석 구조물들이 "위로 또는 아래로" 시프트된다. 본 발명의 실시예의 장점은 이러한 방식으로 제1 치수를 따른 코팅의 성질의 균일성이 제어될 수 있다는 것이다. 병진 운동은 자석 구성의 길이를 따라서 복수의 자석 구조물의 하나 이상의 자석 구조물로 인가될 수 있다. 자석 구조물의 병진 운동은 제1 방향을 따라서 단지 하나 이상의 제한된 부분 상에, 또는 더 큰 부분 상에, 또는 심지어 전체 자석 구성을 따라서 인가될 수 있다. 제1 방향을 따라서, 상이한 자석 구조물들이 개별적으로 이동될 수 있거나, 복수의 자석 구조물이 함께 이동될 수 있다. 상이한 병진 운동들이 제1 방향을 따라서 자석 구성의 개별적인 부분들 상에서 평행하게 상이한 자석 구조물들로 인가될 수 있다.

원통형 표적 내부의 자석 구조물의 운동은 원통형 표적의 길이방향 축을 중심으로 하는 회전 운동일 수 있다. 이는 자기장의 재-배향을, 그에 따라 스퍼터 매개변수의 보정을 허용한다. 회전 운동은 자석 구성의 길이를 따라서 복수의 자석 구조물 중 하나 이상의 자석 구조물로 인가될 수 있다. 자석 구조물의 회전 운동이 제1 방향을 따라서 단지 하나 이상의 제한된 부분 상에, 또는 더 큰 부분 상에, 또는 심지어 전체 자석 구성을 따라서 인가될 수 있다. 제1 방향을 따라서, 상이한 자석 구조물들이 개별적으로 회전될 수 있거나, 복수의 자석 구조물이 함께 회전될 수 있다. 상이한 회전 운동들이 제1 방향을 따라서 자석 구성의 개별적인 부분들 상에서 평행하게 상이한 자석 구조물들로 인가될 수 있다.

원통형 표적 내부의 자석 구조물의 병진 및 회전 운동이 별개로 또는 동시에 인가될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방법에서, 제1 단계에서, 적어도 하나의 제1 원통형 표적의 세트가 스퍼터 챔버의 제2 방향으로 이동되고, 제2 단계에서, 적어도 하나의 제2 원통형 표적의 세트가 스퍼터 챔버의 제2 방향으로 이동된다. 본 발명의 특별한 실시예의 장점은, 기재를 이동시킬 필요가 없이 그리고 진공 챔버 내의 진공을 파괴할 필요가 없이, 다중 층 적층체가 기재 상에 피착될 수 있다는 것이다. 본 발명의 실시예의 장점은, 적어도 하나의 제1 원통형 표적을 포함하는 세트가, 적어도 하나의 제2 원통형 표적을 포함하는 세트와 동일한 또는 상이한 경로 및/또는 속력 조건에서 제2 방향으로 이동될 수 있다는 것이다.

제3 양태에서, 본 발명은 스퍼터 장치의 진공 챔버 내의 적어도 하나의 원통형 표적의 운동을 제어하기 위한 제어기를 제공하고, 그러한 운동은 제1 방향으로 배향된 그 길이방향 축을 중심으로 하는 회전 운동인 제1 성분, 및 제2 방향을 따른 병진 운동인 동시적인 제2 성분을 포함하고, 그에 의해서 표적 축을 제2 방향을 따른 운동 궤적의 적어도 상당한 부분 동안 평행하게 유지한다. 원통형 표적은 평균 방출 방향을 따른 공간적 입자 방출 분포를 위해서 구성된다. 회전 운동은 표적으로부터의 공간적 입자 방출 분포를 실질적으로 변화시키지 않는다. 동시에, 제2 운동은, 위치가 적어도 하나의 치수를 따라 변화되는, 공간적 입자 방출 분포의 방향을 유지한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 표적의 그러한 동시적인 회전 및 병진 운동은, 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않는, 표적과 기재 사이의 상대적인 운동 하에서 기재 상으로의 표적의 스퍼터 위치의 투사에 의해서 규정되는, 기재 상의 곡선을 따라서 층 성질을 가지는 층이 기재 상에 피착될 수 있게 한다. 제2 방향은 제1 방향에 수직일 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 제2 방향은 기재의 길이방향을 따라 위치될 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 제2 방향은 기재의 폭방향에 실질적으로 수직일 수 있다.

본 발명의 특별한 그리고 바람직한 양태가 첨부된 종속항 및 독립항에 기재되어 있다. 적절하게 그리고 청구항에서 단순히 명시적으로 기재된 것과 달리, 종속항으로부터의 특징이 독립항의 특징과 그리고 다른 종속항의 특징과 조합될 수 있다.

본 발명의 전술한 그리고 다른 양태가 이하에서 설명되는 실시예(들)의 참조로부터 명확해질 것이고 명료해질 것이다.

도 1은, 원통형 표적이 각각 장착되는 2개의 단부 블록을 포함하는, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치의 상면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 스퍼터의 개략도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 2개의 단부 블록을 포함하는 스퍼터 장치의 개략도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벨로우즈를 포함하는 스퍼터 장치의 개략도를 도시한다.
도 6은 복수의 표적이 제2 방향으로 동시에 이동될 수 있는, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치의 개략도를 도시한다.
도 7은 도 6에서와 같은, 그러나 표적이 본 발명의 실시예에 따라서 달리 배치된 도면을 도시한다.
도 8은 복수의 단부 블록이 본 발명의 실시예에 따라 장착될 수 있는 캐소드 조립체를 포함하는 개략도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치를 조향하기 위한 제어기 및 컴퓨터를 포함하는 스퍼터 장치의 개략도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스퍼터 장치의 개략도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 기재의 전방의 단부 블록 운동 궤적을 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 기재의 전방의 단부 블록 운동 궤적을 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치의 개략도를 도시한다.
도 14는 이동되는 기재와 함께 이용하기 위한 본 발명의 실시예의 개략적인 3D 도면이다.
도 15는 후속하는 상이한 위치들에서 표적이 도시된, 이동되는 기재와 함께 본 발명의 실시예를 도시한다.
도 16 및 도 17은 도 14에서와 같은 셋업에서 표적 대 기재 거리의 특정 구성에 대한 층 두께 측정의 절대값 및 상대값을 도시한다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따라서 이용될 수 있는 배치 코팅기(batch coater)의 상이한 실시예들을 도시한다.
도 19는 상이한 셋업 및 상응하는 길이방향, 폭방향, 제1, 제2 및 제4 방향을 도시한다.
도면은 단지 개략적인 것이고 비제한적인 것이다. 도면에서, 설명 목적을 위해서, 일부 요소의 크기가 과장되어 있을 수 있고 실제 축척으로 도시되지 않았을 수 있다.
청구범위 내의 임의의 인용 부호가 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
상이한 도면들에서, 동일한 참조 부호가 동일한 또는 유사한 요소를 지칭한다.

특별한 실시예와 관련하여 그리고 특정 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 것이나, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않고 청구범위에 의해서만 제한된다. 도면은 단지 개략적인 것이고 비제한적으로 설명된 것이다. 도면에서, 설명 목적을 위해서, 일부 요소의 크기가 과장되어 있을 수 있고 실제 축척으로 도시되지 않았을 수 있다. 치수 및 상대적인 치수는 본 발명의 실시를 위한 실제 구현예에 상응하지 않는다.

또한, 상세한 설명 및 청구항에서 제1, 및 제2 등의 용어는 유사한 요소들 사이를 구분하기 위해서 사용된 것이고, 시간적인, 공간적인, 순위적인 또는 임의의 다른 방식의 순서를 반드시 설명하기 위한 것은 아니다. 그렇게 사용된 용어가 적절한 상황하에서 상호 교환될 수 있다는 것 그리고 본원에서 설명된 본 발명의 실시예가 본원에서 설명된 또는 도시된 것과 다른 순서로 동작될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

또한, 상세한 설명 및 청구항에서 상단, 하단 등과 같은 용어는 설명 목적을 위해서 사용된 것이고 상대적인 위치를 반드시 설명하는 것은 아니다. 그렇게 사용된 용어가 적절한 상황하에서 상호 교환될 수 있다는 것 그리고 본원에서 설명된 본 발명의 실시예가 본원에서 설명된 또는 도시된 것과 다른 배향으로 동작될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

청구항에서 사용된 "포함하는"이라는 용어가 그 이후에 나열된 수단을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 하고; 그러한 용어는 다른 요소나 단계를 배제하지 않는다. 그에 따라, 이는 언급된 바와 같은 기술된 특징, 정수, 단계, 또는 구성요소의 존재를 구체화하는 것으로, 그러나 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계 또는 구성요소, 또는 그 그룹의 존재나 부가를 배제하지 않는 것으로 해석될 수 있을 것이다. 그에 따라, "A 및 B를 포함하는 장치"의 표면의 범위는 구성요소 A 및 B 만으로 이루어진 장치로 제한되지 않아야 한다. 이는 본 발명과 관련하여, 장치의 유일한 관련 구성요소가 A 및 B라는 것을 의미한다.

본 명세서 전반을 통한 "일 실시예" 또는 "실시예"라는 언급은, 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서 전반의 여러 장소에서의 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 문구의 출현 모두가 반드시 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니나, 동일한 실시예를 언급할 수도 있을 것이다. 또한, 본 개시 내용으로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있는 바와 같이, 하나 이상의 실시예에서, 특정 특징, 구조, 또는 특성이 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있을 것이다.

유사하게, 본 발명의 예시적인 실시예에 관한 설명에서, 개시 내용의 간소화 및 여러 가지 본 발명의 양태 중 하나 이상의 이해를 돕기 위한 목적으로, 발명의 여러 가지 특징이 종종 단일 실시예, 도면 또는 그 설명 내에서 함께 그룹화된다는 것을 이해하여야 할 것이다. 그러나, 이러한 개시 내용의 방법은, 청구된 발명이 각각의 청구항에서 명시적으로 인용된 것 보다 많은 특징부를 요구하기 위한 의도를 반영하는 것으로 해석되지 않는다. 오히려, 이하의 청구항이 반영하는 바와 같이, 하나의 전술된 실시예의 모든 특징부 보다 적은 발명의 양태가 존재한다. 그에 따라, 구체적인 설명에 후속되는 청구항은 이에 의해서 이러한 구체적인 설명 내로 명백하게 통합되고, 각각의 청구항은 본 발명의 별개의 실시예로서 자체적으로 존립한다.

또한, 본원에서 설명된 일부 실시예가 일부 특징을 포함하나 다른 실시예에 포함된 다른 특징은 포함하지 않지만, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 상이한 실시예들의 특징들의 조합이 본 발명의 범위 내에 포함되고, 상이한 실시예를 형성한다. 예를 들어, 이하의 청구항에서, 청구된 실시예들 중 임의의 실시예들이 임의의 조합으로 이용될 수 있다.

본원에서 제공된 설명에서, 수 많은 구체적인 상세 내용이 기술된다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이러한 구체적인 상세 내용이 없이도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 다른 경우에, 이러한 설명의 이해를 불명확하게 하지 않도록, 주지의 방법, 구조 및 기술을 구체적으로 설명하지 않았다.

본 발명의 특별한 실시예가 이하에서 설명될 것이고, 제2 방향은 특정 배향을 취한다. 그러나, 본 발명이 설명된 실시예로 제한되지 않는다는 것, 그리고, 예를 들어 제2 방향이 제1 방향에 평행하거나 제1 방향을 따르는 성분을 갖는, 구체적으로 설명되지 않은 실시예가 본 발명의 일부를 형성하고 첨부된 청구항에 의해서 또한 커버된다는 것을 주목하여야 할 것이다.

본 발명의 실시예는 스퍼터 시스템에서 사용하기 위한 스퍼터 장치에 관한 것이다. 스퍼터 시스템은 스퍼터 코팅기, 예를 들어 "클러스터 코팅기" 유형의 코팅기일 수 있다. 클러스터 코팅기는, 상이한 프로세스 모듈들이 중앙 프로세싱 또는 처리 챔버 상에서 임의의 희망 방식으로 배열될 수 있는 코팅 시스템이다.

본 발명의 실시예에서 "정적인 밀봉"에 대한 언급이 이루어진 경우에, 그러한 언급은 서로에 대해서 이동되지 않는 2개의 표면들 사이의 접촉부를 밀봉할 수 있게 하는 수단에 대한 것이다.

본 발명의 실시예에서 "동적인 밀봉"에 대한 언급이 이루어진 경우에, 그러한 언급은 서로에 대해서 이동되는 2개의 표면들 사이의 접촉부를 밀봉할 수 있게 하는 수단에 대해서 이루어진 것이다.

그러한 밀봉부의 2가지 유형 모두는 밀봉부의 하나의 측면 상에서 진공을 그리고 밀봉부의 다른 측면 상에서 대기압을 유지할 수 있게 한다.

본 발명의 실시예에서 "제1 방향"을 언급하는 경우에, 그러한 언급은 단부 블록에 장착된 원통형 표적의 길이방향 축의 방향에 대해서 이루어진 것이다. 본 발명의 실시예에서, 제1 방향은 기재와 평행하다. 기재의 표면 상의 상응하는 방향 즉, 기재의 표면 상의 제1 방향의 수직 투사가 "제3 방향"으로 지칭된다. 제1 방향이 수직 방향일 수 있다.

본 발명의 실시예에서 "제2 방향"을 언급하는 경우에, 그러한 언급은 표적의 병진 운동의 방향에 대해서 이루어진 것이다. 예를 들어 (스퍼터링 중에 실질적으로 이동되지 않는) 실질적으로 정적인 기재의 경우에, 그러나 또한 이동되는 기재의 경우에, 제2 방향을 따른 운동이 기재를 따른 운동일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제2 방향은, 예를 들어 기재의 길이 또는 폭을 따라서(예를 들어, 또한 기재가 제2 방향으로 곡선화될 때), 기재에 평행하다. 그러나, 본 발명은, 이하에서 설명되는 바와 같이, 그러한 것으로 제한되지 않는다. 대안적으로, 제2 방향을 따른 운동이 기재에 대해서 횡방향인 또는, 예를 들어 스퍼터링 중에 스퍼터 챔버 내에서 이동되는 기재의 경우에, 예를 들어 기재 운동 방향에 수직인 운동일 수 있다. 기재 또는 기재 운동 방향에 횡방향인 그러한 운동은, 표적과 기재 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위해서 실시될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제2 방향을 따른 운동이 기재를 따른 운동 및 기재 또는 기재 운동 방향에 횡방향인 운동의 조합일 수 있다. 본 발명의 특별한 실시예에서, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않고, 제2 방향은 제1 방향에 수직이다. 만약 제2 방향이 기재를 따른다면, 기재의 표면 상의 상응하는 방향 즉, 기재의 표면 상의 제2 방향의 수직 투사가 "제4 방향"으로 지칭된다. 제4 방향이 수평 방향일 수 있다. 제2 방향이 기재 또는 기재 운동 방향에 횡방향인 경우에, 이동되는 기재 상에서, 이러한 제2 방향을 따른 운동의 수직 투사가 또한 기재 상의 제4 방향을 따른 곡선이다. 기재 상의 곡선은, 표적과 기재 사이의 상대적인 운동 하에서, 표적의 특정 스퍼터 위치의 기재 상으로의 투사에 의해서 규정될 수 있다.

제2 구동 수단에 의해서, 적어도 하나의 단부 블록은, 실질적으로 평면 내에 놓이나, 반드시 그렇게 놓일 필요는 없는, 운동 궤적을 따라서 이동되고; 그러한 경우에, 제2 방향은 해당 평면 내에 놓일 것이다. 특별한 실시예에서, 운동 궤적이 수평 평면 내에 놓일 가능성이 가장 높지만, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 기재의 "길이방향"은, 제2 구동 수단에 의해서 인가되는 운동에 의해서 규정되는 바와 같은 운동 평면에 평행한 교차 평면의 교차에 의해서 규정되는, 기재의 치수를 따른 방향으로서 규정될 수 있다. 특별한 실시예에서, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 길이방향은, 제2 구동 수단에 의해서 인가된, 적어도 하나의 단부 블록의 운동에 의해서 규정된 운동 평면에 평행한, 기재와 수평 교차 평면 사이의 교차에 의해서 규정된, 기재 상의 수평 라인에 상응할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 "폭방향"을 언급하는 경우에, 그러한 언급은 표적의 길이방향 축에 의해서 실질적으로 커버되는 방향에 대해서 이루어진 것이다. 기재 및 표적의 상이한 셋업들이, 제1, 제2 및 제4 방향뿐만 아니라, 폭방향(W) 및 길이방향(L)을 설명하기 위해서 도 19에 도시되어 있으나; 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 제1 실시예는 수평으로 배치된 기재 및 수평으로 배치된 표적을 도시한다. 다음의 3개의 실시예는 수직으로 장착된 기재를 도시하고, 하나는 수직으로 변위된 표적을 가지고, 하나는 수직으로부터 벗어난 각도 하의 표적을 가지며, 하나는 수평으로 배치된 표적을 갖는다. 마지막 실시예는 수직으로 장착되나, 수평 방향으로 곡선화된 기재, 및 수직으로 배치된 표적을 도시한다.

본 발명의 실시예에서, 표적과 기재 사이에 상대적인 운동이 존재한다. 이는 기재를 정적으로 유지하는 것, 그리고 표적을 기재의 길이방향을 따라서 이동시키는 것에 의해서 얻어질 수 있거나, 스퍼터 챔버 내에서 기재를 이동시키는 것, 그리고 표적을 고정 위치에서 유지하는 것에 의해서 얻어질 수 있다. 표적 및 기재 모두가 스퍼터 챔버 내에서 이동되는 조합도 또한 가능하다.

본 발명의 실시예에서 "단부 블록"을 언급하는 경우에, 그러한 언급은, 표적 관의 내외로 냉각 액체를 공급하고 배출하면서, 표적 관을 회전식으로 유지하기 위한, 표적 관을 회전시키기 위한 그리고 표적 관으로 전기적으로 공급하기 위한 수단에 대한 것이다. 또한, 스퍼터 프로세스가 일반적으로 저압에서 발생됨에 따라, 단부-블록은 진공 무결성을 유지하여야 한다.

본 발명의 실시예에서 "코팅의 두께"에 대한 언급이 이루어진 경우에, 그러한 언급은, 기재 표면에 직각인 방향으로 측정된, 기재 상의 지점 내의 두께에 대한 것이다. 본 발명의 실시예에서 "제3/제4 방향을 따른 코팅 또는 층의 균일성"에 대한 언급이 이루어진 경우에, 그러한 언급은, 제3/제4 방향을 따른 코팅의 성질의 제어된 균일성을 가지는 코팅에 대한 것이다. 이는 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않는, 기재 상으로의 제2 방향의 수직 투사의, 길이방향으로 상당한 부분을 따른 기재 상의 피착된 층의 층 성질에 상응한다. "기재 상의 제2 방향의 수직 투사"는, 스퍼터 동작 중에 정적인 또는 이동되는 기재 상으로의, 제2 방향을 따른 운동이 이루어지는, 표적 상의 지점을 투사하는 것에 의해서 기재 표면 상으로 형성되는 곡선을 지칭한다.

그러한 성질은 예를 들어 두께, 광학적 또는 전기적 특성, 저항, 투과일 수 있다. 변동이 10% 이하, 예를 들어 5% 이하, 예를 들어 2% 이하일 수 있다. 본 발명의 실시예에서 "코팅의 균일성"에 대한 언급이 이루어진 경우에, 이는 "코팅의 성질의 분포의 균일성"과 균등한 것을 의미한다.

본 발명의 실시예에서 "기재"에 대한 언급이 이루어진 경우에, 이는 코팅하고자 하는 임의 유형의 표면을 의미한다. 기재가 편평하거나 곡선형일 수 있고, 곡선형인 경우에 곡률이 하나 이상의 치수일 수 있다. 본 발명은 큰 표면을 코팅하는데 있어서 특히 유용하나, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 코팅하고자 하는 표면이 하나의, 예를 들어 큰, 기재의 표면으로 이루어질 수 있거나; 어레이로 배열된 복수의 더 작은 기재들의 표면을 포함할 수 있다. 그러한 어레이가 규칙적 또는 불규칙적일 수 있다. 설명 전반을 통해서, "기재" 및 "기재의 어레이"는 "코팅하고자 하는 표면"에 대한 동의어로서 사용된다.

제1 양태의 제1 실시예에서, 본 발명은 큰 면적의 기재 또는 더 작은 기재의 어레이와 같은, 큰 면적의 표면을 스퍼터링하기 위한 스퍼터 장치(100)에 관한 것이다. 본 발명의 제1 양태의 제1 실시예는 실질적으로 정적인 기재, 그에 따라 스퍼터링 중에 실질적으로 이동되지 않는 기재와 함께 이용하기 위한 시스템과 관련된다. 스퍼터 장치(100)가 내부에서 이용될 수 있고, 그에 따라 스퍼터 시스템(101)의 일부를 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 표면의 길이 및 그에 따른 큰 면적의 기재의 또는 작은 기재의 어레이의 길이가 예를 들어 300 mm 내지 3210 mm일 수 있다. 기재의 또는 기재들의 어레이의 폭이 300 mm 내지 2400 mm일 수 있다. 유리 판, 예를 들어, TFT 디스플레이의 예와 같은 디스플레이 또는 전자 장치를 위한 유리 판을 스퍼터링하기 위해서 본 발명의 실시예가 이용될 수 있으나, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 대안적으로, 예를 들어 도포하고자 하는 코팅이, 일단 코팅되었을 때, 유리판이 너무 경질이 되게 하여 컷팅을 어렵게 하는 경우에, 미리-컷팅된 더 작은 유리 판의 어레이를 스퍼터링하기 위해서 본 발명의 실시예를 이용할 수 있으나, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 스퍼터 장치(100)는 원통형 표적(160)을 각각 유지하도록 구성된 적어도 하나의 단부 블록(120)을 포함한다. 원통형 표적(160)은 평균 방출 방향을 따른 공간적 입자 방출 분포를 위해서 구성된다. 만약 원통형 표적(160)이 단부 블록(120) 상으로 장착된다면, 그 표적의 축(161)은 제1 방향으로 배향되어, 단부 블록(120)으로부터 연장된다. 사용시에, 스퍼터 장치(100)가 표적을 구비할 때 그리고 스퍼터링을 위해서 스퍼터 시스템(101) 내에 장착될 때, 제1 방향은 바람직하게 기재(170) 또는 기재의 어레이의 표면 내의 방향에 평행할 것이다. 이러한 방향을 이하에서 제3 방향으로 지칭한다. 만약 제1 방향이 기재(170)의 표면 내의 방향에 평행하지 않다면, 상응하는 제3 방향은 기재 표면 상으로의 제1 방향의 수직 투사의 방향이 된다. 제1 방향은, 예를 들어, 수직방향일 수 있으나 반드시 그러할 필요는 없고, 수직 방향인 경우에 제3 방향은 기재(170) 또는 기재의 어레이의 폭 방향에 상응한다.

스퍼터 장치(100)는 적어도 하나의 원통형 표적(160)의 그 길이방향 축(161)을 중심으로 하는 회전 운동을 제공하기 위한 제1 구동 수단(190)을 더 포함한다. 제1 구동 수단은, 표적을 회전 구동시킬 때, 표적으로부터의 공간적 입자 방출 분포를 실질적으로 변화시키지 않는다. 스퍼터 장치(100)는 또한 제2 방향을 따른 적어도 하나의 단부 블록(120)으로 운동을 인가하기 위한 제2 구동 수단(145)을 또한 포함한다. 제2 구동 수단은 병진운동으로 단부 블록을 구동시키고, 그에 따라 적어도 하나의 치수를 따라 그 위치가 변화될 수 있는 동안 공간적 입자 방출 분포의 방향이 유지된다. 제1 및 제2 구동 수단은, 스퍼터링 동안, 진공 챔버 내에서 동시에 동작적이 되도록 구성된다. 그에 따라, 표적의 회전 운동 및 표적을 이송하는 단부 블록의 (그리고 그에 따라 표적의) 병진 운동 모두가 동시에 발생된다.

본 발명의 실시예에서, 제2 방향이 운동 평면 내에서, 예를 들어 수평 평면 내에서 규정될 수 있다. 기재의 길이방향은, 제2 구동 수단에 의해서 인가되는 운동에 의해서 규정되는 바와 같은 운동 평면에 평행한 교차 평면의 교차에 의해서 규정되는, 기재의 치수를 따른 방향으로서 규정될 수 있다. 제2 방향으로 인가되는 운동은 단부 블록(120)의 폭의 1배 초과(more than once)로 이루어질 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같은 실시예에서, 제2 방향을 따른 운동은 기재 또는 기재의 어레이의, 실질적으로 전체 길이에 걸쳐, 심지어 전체 길이에 걸쳐, 또는 전체 길이의 초과에 걸쳐 인가될 수 있다. 기재의 표면 상의 제2 방향의 수직 투사에 상응하게, 제4 방향이 기재의 표면 상에서 규정된다. 이러한 제4 방향은 전형적으로 기재(170) 또는 기재의 어레이의 길이에 상응할 수 있다.

사용시에, 스퍼터 장치(100)가 표적을 구비할 때 그리고 스퍼터링을 위해서 스퍼터 시스템(101) 내에 장착될 때, 제2 방향은 기재(170)의 길이를 따른 방향일 수 있다. 제2 방향이 기재(170)의 표면에 평행할 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 제2 방향이 제1 방향에 수직일 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 만약 기재(170)가 곡선화된다면, 제2 방향이 기재(170)의 곡률을 따를 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 대안적인 실시예에서, 제2 방향이 제1 방향을 따를 수 있거나, 제1 방향에 평행한 성분을 가질 수 있다.

제2 방향으로 단부 블록(120)을 이동시킬 때, 표적 축(161)은 제2 방향을 따른 적어도 운동 궤적의 상당한 부분 동안, 예를 들어 기재의 길이방향에 상응하는, 코팅하고자 하는 표면의 제4 방향을 따른 치수의 적어도 50%에 걸쳐, 평행으로 유지된다. 표적 축(161)은 그 원래 위치와 평행하게 유지될 수 있으나, 반드시 그렇게 유지될 필요는 없다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제2 구동 수단에 의한 단부 블록(120)의 운동은, 고정된 기재(170) 상의 스퍼터링되는 층의, 길이방향에 상응하는, 제4 방향을 따른 균일성을 규정한다. 기재(170) 또는 기재의 어레이는 평면형 기재 또는 곡선형 기재일 수 있고, 만약 곡선형 기재라면, 곡률이 하나의 또는 2개의 치수를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 구동 수단(190)에 의해서 유도된, 적어도 하나의 원통형 표적(160)의 그 회전 축(161)을 중심으로 하는 운동은 기재(170) 상에 스퍼터링되는 층의, 길이방향에 상응하는, 제4 방향을 따른 균일성에 영향을 미치지 않는다. 이는 표적의 회전 운동이 표적으로부터의 공간적 입자 방출 분포를 실질적으로 변화시키지 않기 때문이다.

본 발명의 실시예에서, 제2 방향을 따른 단부 블록(120)의 운동은 기재(170) 또는 기재의 어레이와 평행한 운동이다. 이는 편평한 기재(170) 또는 기재의 어레이는 스퍼터링되는 경우에 선형적 운동일 수 있고, 또는 기재(170) 또는 기재의 어레이는 기재의, 폭 방향 및 길이방향에 각각 상응하는, 제3 또는 제4 방향을 따라 곡선화되거나 단편적으로 선형인 경우에, 곡선화된 운동일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제2 방향을 따른 적어도 하나의 단부 블록(120)의 운동은 기재(170) 또는 기재의 어레이의 표면과 반드시 평행할 필요가 없다. 그 예가, 스퍼터 시스템의 단순화된 개략적 상면도인 도 11 및 도 12에 도시되어 있다. 적어도 하나의 단부 블록(120)의 운동 궤적(1110, 1111)이 점선으로 도시되어 있고, 기재(170)는 실선으로 도시되어 있다. 도 11에 도시된 시스템에서, 기재는 평면형 기재이고, 운동 궤적(1111)은 특히 기재(170)의 말단부의 레벨에서, 직선으로부터 벗어난다. 도 12에 도시된 시스템에서, 기재는 곡선형 기재이고, 운동 궤적(1111)은, 특히 기재(170)의 말단부의 레벨에서, 기재(170)의 곡선형 표면에 평행한 것으로부터 벗어난다. 특별한 실시예에서, 기재의 실제 곡률에 따라서, 운동 궤적(1111)이 직선이 될 수 있을 것이다. 본 발명의 실시예에서, 원통형 표적(160)은 기재 표면과 평행이며 제2 방향으로 단부 블록(120)의 이동 중에 기재 또는 기재의 어레이와 평행하게 유지되는, 제1 방향으로 배향된다. 제2 방향이 기재의 운동 방향에 대해서 횡방향인, 대안적인 실시예가 도 14에 도시되어 있다.

기재의 길이방향을 따른 스퍼터링된 코팅의 균일성은, 원통형 표적과 기재 또는 기재의 어레이 사이의 거리를 변화시키는 것에 의해서, 예를 들어 제2 방향을 따른 운동에 의해서 제어될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 이는 제1 구동 수단에 의해서 유도된 운동 즉, 제1 방향을 따른 표적 축(161)을 중심으로 하는 회전에 의해서 영향을 받지 않는다. 그에 대한 대안으로 또는 그와 조합하여, 길이방향에 상응하는 제4 방향을 따른 스퍼터링된 층의 균일성이, 적어도 하나의 단부 블록(120)의 제2 방향을 따른 병진운동의 속력을 제어하는 것에 의해서 제어될 수 있다. 제4 방향을 따른 스퍼터링된 층의 균일성을 제어하기 위한 또 다른 제어 수단은 기재(170) 또는 기재의 어레이를 횡단하는 동안 적어도 하나의 표적(160) 상의 전력 레벨의 제어일 수 있다. 이러한 기술 모두는, 길이방향에 상응하는, 제4 방향을 따른 스퍼터링된 층의 균일성을 제어하기 위해서 자체적으로 이용될 수 있거나, 그러한 기술들이 조합되어 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라 기재 상으로 스퍼터링되는 층에서, 길이방향으로 상당한 부분을 따라 기재 상의 피착된 층의 층 성질, 예를 들어 두께 또는 전기적 또는 광학적 성질이 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않는다. 미리 결정된 층 성질 편차 한계는 스퍼터링된 층의 균일성 정도를 결정한다.

본 발명의 실시예에서, 제2 방향을 따른 단부 블록의 병진운동 속력은, 기재(170) 또는 기재의 어레이의 전방에서 이동될 때, 일정할 수 있다. 표적(160)을 이송하는 단부 블록(120)이 기재(170) 또는 기재의 어레이를 넘어서서, 즉 기재(170) 또는 기재의 어레이의 길이 보다 긴 길이에 걸쳐 이동될 수 있고, 그에 따라 표적(160)이 기재(170) 또는 기재의 어레이의 전방에 있을 때, 운동 속력이 일정하고, 그에 따라 그 속력은 기재(170) 또는 기재의 어레이를 넘어서서 이동된 후에만 감소된다. 유사하게, 병진운동 속력은, 표적(160)을 이송하는 단부 블록(120)이 기재(170) 또는 기재의 어레이의 전방에 배치되기 전에 도달되는 일정한 레벨까지 증가될 수 있다.

제1 양태의 추가적인 실시예에서, 본 발명은 또한 큰 면적의 기재 또는 더 작은 기재의 어레이와 같은, 큰 면적의 표면을 스퍼터링하기 위한 스퍼터 장치에 관한 것이다. 본 발명의 제1 양태의 이러한 추가적인 실시예는 이동되는 기재와 함께 이용하기 위한 시스템과 관련될 수 있고, 그에 따라 기재는 스퍼터링 중에 스퍼터 챔버 내에서 이동된다. 스퍼터 장치가 내부에서 이용될 수 있고, 그에 따라 스퍼터 시스템의 일부를 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 표면의 길이 및 그에 따른 큰 면적의 기재의 또는 작은 기재의 어레이의 길이가 예를 들어 300 mm 내지 6,000 mm일 수 있다. 기재의 또는 기재들의 어레이의 폭은 300 mm 내지 3,210 mm일 수 있다. 유리 판, 예를 들어, TFT 디스플레이의 예와 같은 디스플레이 또는 전자 장치를 위한 유리 판을 스퍼터링하기 위해서 본 발명의 실시예가 이용될 수 있으나, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 대안적으로, 예를 들어 컷팅 동작이 코팅된 유리 판에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 경우에, 미리-컷팅된 더 작은 유리 판의 어레이를 스퍼터링하기 위해서 본 발명의 실시예를 이용할 수 있으나, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 스퍼터 장치는 원통형 표적(160)을 각각 유지하도록 구성된 적어도 하나의 단부 블록(120)을 포함한다. 만약 원통형 표적(160)이 단부 블록(120) 상으로 장착된다면, 그 표적의 축(161)은 제1 방향으로 배향되어, 단부 블록(120)으로부터 연장된다. 사용시에, 스퍼터 장치(100)가 표적을 구비할 때 그리고 스퍼터링을 위해서 스퍼터 시스템(101) 내에 장착될 때, 제1 방향은 바람직하게 기재(170) 또는 기재의 어레이의 표면 내의 방향에 평행할 것이다. 이러한 방향을 이하에서 제3 방향으로 지칭한다. 만약 제1 방향이 기재(170)의 표면 내의 방향에 평행하지 않다면, 상응하는 제3 방향은 기재 표면 상으로의 제1 방향의 수직 투사의 방향이 된다. 제1 방향은, 예를 들어, 수직방향일 수 있으나 반드시 그러할 필요는 없고, 수직 방향인 경우에 제3 방향은 기재(170) 또는 기재의 어레이의 폭 방향에 상응한다.

스퍼터 장치는 적어도 하나의 원통형 표적(160)의 그 길이방향 축(161)을 중심으로 하는 회전 운동을 제공하기 위한 제1 구동 수단(190)을 더 포함한다. 스퍼터 장치(100)는 또한 제2 방향을 따른 적어도 하나의 단부 블록(120)으로 운동을 인가하기 위한 제2 구동 수단(145)을 또한 포함한다. 제2 방향으로 인가되는 운동은, 도 14에 도시된 실시예에서와 같이, 기재에 또는 기재 운동 방향에 횡방향인 방향일 수 있다. 표적(160)과 기재(170) 사이의 거리가 실질적으로 일정하도록, 제2 방향을 따른 운동이 이루어질 수 있다.

제2 방향으로 단부 블록(120)이 이동될 때, 표적 축(161)은 제2 방향을 따른 운동 궤적의 적어도 상당한 부분 동안에, 그리고 바람직하게 완전한 운동 궤적 동안에 평행하게 유지된다. 표적 축(161)은 그 원래 위치와 평행하게 유지될 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제2 구동 수단에 의한 단부 블록(120)의 운동은, 기재 상의, 제4 방향을 따른, 이동 기재(170) 상의 스퍼터링된 층의 균일성을 규정한다. 본 발명의 실시예에 따라 기재 상으로 스퍼터링되는 층에서, 이동 기재 상의 제2 방향의 수직 투사의, 길이방향으로 상당한 부분을 따라 기재 상의 피착된 층의 층 성질, 예를 들어 두께 또는 전기적 또는 광학적 성질이 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않는다. 미리 결정된 층 성질 편차 한계는 스퍼터링된 층의 균일성 정도를 결정한다.

기재(170) 또는 기재의 어레이는 평면형 기재 또는 곡선형 기재일 수 있고, 만약 곡선형 기재라면, 곡률이 하나의 또는 2개의 치수를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 구동 수단(190)에 의해서 유도된, 적어도 하나의 원통형 표적(160)의 그 회전 축(161)을 중심으로 하는 운동은, 기재(170) 상에 스퍼터링되는 층의 제4 방향을 따른 균일성에 영향을 미치지 않는다.

본 발명의 실시예에서, 제2 방향을 따른 단부 블록(120)의 운동은 기재(170) 또는 기재의 어레이에 횡방향인, 또는 기재 운동 방향에 횡방향인 운동이고, 그에 따라 표적과 기재(170) 또는 기재의 어레이 사이의 거리가 일정하게 유지된다.

기재의 제4 방향을 따른 스퍼터링된 코팅의 균일성은, 원통형 표적과 기재 또는 기재의 어레이 사이의 거리를 변화시키는 것에 의해서 제어될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 이는 제1 구동 수단에 의해서 유도된 운동 즉, 제1 방향을 따른 표적 축(161)을 중심으로 하는 회전에 의해서 영향을 받지 않는다. 그에 대한 대안으로 또는 그와 조합하여, 제4 방향을 따른 스퍼터링된 층의 균일성이, 적어도 하나의 단부 블록(120)의 제2 방향을 따른 병진운동의 속력을 제어하는 것에 의해서 제어될 수 있다. 제4 방향을 따른 스퍼터링된 층의 균일성을 제어하기 위한 또 다른 제어 수단은 기재(170) 또는 기재의 어레이를 횡단하는 동안 적어도 하나의 표적(160) 상의 전력 레벨의 제어일 수 있다. 이러한 기술 모두는 제4 방향을 따른 스퍼터링된 층의 균일성을 제어하기 위해서 자체적으로 이용될 수 있거나, 그러한 기술들이 조합되어 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제2 방향을 따른 단부 블록의 병진 운동이 하나의 방향으로 진행될 수 있다. 대안적으로, 단부 블록의 병진 운동이 전후로 진행될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 원통형 표적(160)이 적어도 하나의 단부 블록(120) 상에 장착된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 스퍼터 장치(100)는 스퍼터 챔버(110)를 포함하는 더 큰 스퍼터 시스템(101)에서 이용될 수 있다. 스퍼터 챔버(110) 내에서, 실질적으로 정적으로 배치되는 기재(170) 또는 기재의 어레이를 장착 및 유지하기 위해서, 기재 홀더(180)가 제공될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치(100)가 기존의 스퍼터 시스템(101) 내에 맞춰 설계될 수 있다. 전체 스퍼터 장치(100)가, 예를 들어, 스퍼터 시스템(101)의 스퍼터 챔버(110)의 벽 내의 개구부 상으로 밀봉될 수 있는 벽을 또한 포함할 수 있다. 전형적으로, 종래 기술의 스퍼터 챔버는, 기재 치수 보다 큰 벽 내의 개구부를 갖는다. 종래 기술의 스퍼터 챔버는, 전형적으로, 기재 상의 균일한 코팅을 달성하기 위해서, 복수의 표적이 기재를 넘어서서 연장되게 허용할 수 있을 정도로 충분히 큰 공동을 갖는다.

스퍼터 장치(100)는 또한 냉각 액체를 공급 및 배출하기 위한 배관(113), 및 가스를 공급하기 위한 배관(115)을 포함한다(양자 모두가 도 1에서 단순화된 방식으로 제시되었다). 이러한 배관(113, 115)은 밀봉부(112, 114)를 통해서 스퍼터 챔버(110)로 진입하고, 냉각수 및 전력이 적어도 하나의 단부 블록(120)으로 그리고 이러한 방식으로 표적(160)으로 공급될 수 있게 한다.

본 발명의 실시예에서, 원통형 표적(160)으로 회전 운동을 제공하기 위한 제1 구동 수단(190)이 임의의 적합한 구동 수단, 예를 들어 전기 모터 또는 냉각수의 유동을 이용하는 유압 시스템일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제1 구동 수단(190)이 진공 조건 내에서 동작될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 구동 수단(190)은 그렇게 하도록 특별하게 고려되고 구성되어야 한다. 적합한 진공 모터가 시장에서 입수될 수 있다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 단부 블록(120)을 구동하기 위해서 제1 구동 수단(190) 및 제2 구동 수단(145) 모두가 스퍼터 챔버(110)의 진공 분위기 내에서 동시에 작동되기 때문에, 제1 구동 수단의 축 주위에서 밀봉이 필요하지 않다.

대안적인 실시예에서, 제1 구동 수단(190)은, 압력 조건 하에서의, 예를 들어 대기압 조건 하에서의 동작을 위해서 고려된 구동 수단이다. 이러한 경우에, 제1 구동 수단(190)이 진공 챔버(110) 내로 단순히 투입될 수 없는데, 이는 스퍼터링 활동을 위해서 이용될 수 있는 낮은 압력이 제1 구동 수단(190)의 적절한 동작에 치명적일 수 있기 때문이다. 이러한 실시예에서, 제1 구동 수단(190)은, 제1 구동 수단이 정확하게 기능하게 하기 위한 적절한 환경적 조건을 제공하기 위해서, 적합한 압력 조건 하에서, 예를 들어 대기압 하에서 유지되는 밀봉된 상자(195)에 의해서 둘러싸일 수 있다. 밀봉된 상자(195) 내의 가스 압력이 스퍼터 챔버(110) 내의 진공과 상이할 수 있다. 명백하게, 이어서, 올바른 압력 값을 유지하기 위해서, 상자(195)가 진공 챔버(110)로부터 밀봉되어야 한다. 밀봉된 상자(195)와 적어도 하나의 단부 블록(120) 사이의 제1 밀봉부(130)는 밀봉된 상자(195) 내의 가스 압력을 스퍼터 챔버(110) 내의 진공으로부터 밀봉한다. 밀봉된 상자(195) 및/또는 제1 구동 수단(190)의 냉각이 제공될 수 있다(도 1에는 도시되지 않음). 예를 들어 제1 구동 수단의 회전 운동을 지지하는 베어링 수단의 적절한 윤활을 형성하기 위해서, 몇몇 밀봉부가 존재할 수 있다. 전류를 회전 표적 상으로 전달하기 위해 전기 브러시와 정류기 사이의 양호한 전기 전달을 지원하기 위한 다른 밀봉부가 필요할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 밀봉된 상자(195)는 변형 되지 않고, 보다 특히 챔버 내의 압력과 챔버 외부의(그러나 진공 챔버 내부의) 진공 사이의 압력차 하에서 변형되지 않는다. 본 발명의 실시예에서, 밀봉된 상자(195)는, 그러한 밀봉된 상자(195)의 내측을 희망 압력에서, 예를 들어 대기압에서 유지하기 위해서 밀봉부를 포함한다. 그러한 밀봉부는 케이블링(예를 들어, 스퍼터 전력 케이블, 제1 구동 수단을 위한 전력 케이블) 및 배관(예를 들어, 물 냉각, 예를 들어 후속 밀봉부들 사이의 부분적인 압력을 측정하기 위한 또는 예를 들어 동적 냉각 밀봉부 상의 물 누출을 측정하기 위한 검출 라인)의 통과를 허용하도록 구성된다.

본 발명의 실시예에서, 제2 방향을 따라서, 예를 들어 기재의 길이 방향을 따라서, 또는 기재 또는 기재 운동 방향에 횡방향으로, 또는 그 조합으로 단부 블록(120)을 이동시키기 위해서, 기계적 수단(150)(예를 들어, 그러나 비제한적으로, 막대, 기어, 타이밍 벨트, 피스톤, 케이블, 체인, 워엄(worm), ...)이 존재할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 이러한 수단(150)이 제2 구동 수단(145)에 의해서 스퍼터 챔버(110)의 외부로부터 구동될 수 있다. 단부 블록을 이동시키기 위한 수단(150)과 스퍼터 챔버(110)의 벽 사이의 제2 밀봉부(140)는 스퍼터 챔버의 내부 측부를 스퍼터 챔버의 외부 측부로부터 밀봉시키며, 그에 따라 진공이 스퍼터 챔버 내에 존재할 수 있다. 제2 밀봉부(140)가 동적 밀봉부(도 3), 또는 보다 일반적으로 가요성 슬리브 또는 벨로우즈(도 5)가 이용되는 경우에 정적 밀봉부일 수 있다. 전력 케이블 및 냉각수를 위한 배관의 통과를 위한 부가적인 밀봉부가 또한 스퍼터 챔버(110)의 벽 내에 존재할 수 있거나 제2 밀봉부(140)와 조합될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 수단(150)(예를 들어, 막대, 기어, 타이밍 벨트, 피스톤, 케이블, 체인, 워엄, ...)이 제2 구동 수단(145)에 의해서 스퍼터 챔버(110)의 내부로부터 구동될 수 있다. 이러한 실시예에서, 제1 구동 수단(190)에 대한 것과 유사하게, 제2 구동 수단(145)이 진공 조건에서 동작될 수 있거나 제2 구동 수단(145)이 외장(enclosure)에 의해서 캡슐화되며, 그러한 외장 내에서 진공과 상이한 압력 레벨, 예를 들어 대기압이 유지될 수 있다. 마지막의 경우에, 외장의 내부와 외부 사이의 밀봉부는 외장 내부에서 제2 구동 수단에 의해서 단부 블록을 이동시키는 동안, 외장 내에서 압력을 유지할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 스퍼터 장치(100)를 포함하는 스퍼터 시스템(101)의 예시적인 실시예의 정면도를 개략적으로 도시한다. 도 2는 동일한 실시예의 상면도를 도시한다. 도시된 이러한 실시예는 실질적으로 고정된 기재, 및 코팅하고자 하는 기재의 길이방향을 따른 제2 방향을 가지는 시스템과 관련된다. 제2 방향이 기재에 또는 기재 운동 방향에 횡방향인 시스템을 구축하기 위해서 이러한 구현예를 어떻게 수정하는지를 당업자는 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

2개의 밀봉된 상자(195)가 제1 밀봉부(130)를 이용하여 단부 블록(120)에 대해서 각각 밀봉된다. 이러한 밀봉된 상자(195)의 각각에서, 제1 구동 수단(190)이 장착되고, 이를 통해서 단부 블록(120) 상에 장착된 원통형 표적(160)을 회전시킬 수 있다. 제3 밀봉부(125)는, 스퍼터 챔버(110) 내에서 진공을 유지하면서, 이러한 회전을 허용한다. 밀봉부(112)에 의해서 스퍼터 챔버(110)로 진입하는 냉각 관(113)을 통해서 그리고 밀봉부(114)에 의해서 스퍼터 챔버로 진입하는 전력 케이블(115)을 통해서, 적어도 하나의 단부 블록(120)이 냉각 유체 및 전력을 이용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, AC 전력이 표적에 인가된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 적어도 하나의 단부 블록(120)을 제2 방향으로 이동시키기 위한 수단(150)이 체인이고, 그러한 체인은, 스퍼터 챔버(110)의 내부에 또는 외부에 위치될 수 있는 제2 구동 수단(145)에 의해서 이동될 수 있다. 만약 제2 구동 수단(145)이 스퍼터 챔버(110)의 외부에 위치된다면, 회전 축이 제2 밀봉부(140)를 통해서 스퍼터 챔버로 진입될 수 있다. 도 1 및 도 2는 또한, 제1 방향으로 배향된, 표적(160)의 축(161)이 기재(170)에 평행하다는 것을 도시한다. 기재(170) 또는 기재의 어레이가 기재 홀더(180) 상에 장착된다. 도 1에 대비하면, 도 2에서, 단부 블록(120) 및 그에 따라 단부 블록에 장착된 표적(160)은, 제2 방향으로 기재(170) 또는 기재의 어레이의 길이를 따라서, 스퍼터 챔버(110)의 다른 측부로 이동되었다.

도 3은, 실질적으로 고정된 기재에 스퍼터링을 하기 위한 스퍼터 시스템(101) 내에서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스퍼터 장치(100)의 개략적인 표상을 도시한다. 이는 제1 방향을 따른 길이방향 축(161)을 가지는 원통형 표적(160)을 유지하도록 구성된 단부 블록(120)(단일 단부 블록)을 도시한다. 도 3은 또한, 원통형 표적(160)의 그 길이방향 축(161)을 중심으로 하는 회전 운동을 제공하기 위한 제1 구동 수단(190)을 도시한다. 스퍼터 장치(100)는 또한, 제1 방향에 수직일 수 있으나 반드시 수직일 필요는 없는 제2 방향을 따라 단부 블록(120)으로 운동을 인가하기 위한 제2 구동 수단(145)을 포함하고, 그에 의해서 표적 축(161)을 제2 방향을 따른 운동 궤적의 적어도 상당한 부분을 따라서 평행하게 유지하며, 그에 따라 제2 방향을 따른 단부 블록(120)의 운동은 기재의 길이방향을 따른 기재(170) 또는 기재의 어레이 상에 스퍼터링된 층의 균일성을 규정한다. 도시된 실시예에서, 제2 방향은 기재(170)의 길이방향을 따른다. 제1 구동 수단(190)의 운동은 기재(170) 상에 스퍼터링되는 층의 길이방향을 따른 균일성에 영향을 미치지 않는다.

본 발명의 실시예에서, 스퍼터 장치는 도 3에 또한 도시된 스퍼터 챔버(110)를 더 포함한다. 이러한 스퍼터 챔버(110)는 단부 블록(120) 상에 장착된 원통형 표적(160)을 포함한다. 그에 의해서, 단부 블록(120)의 축(161)은 제1 방향으로 배향된다. 단부 블록(120)은, 원통형 표적(160)을 그 축(161)을 중심으로 회전시키기 위해서 제1 구동 수단(190)에 동작적으로 결합된다. 도면은 또한, 단부 블록(120)이 제2 방향으로 이동될 수 있다는 것을 도시하며, 이러한 도시된 경우에, 제2 방향은 제1 방향에 수직이고 기재의 길이방향을 따르나, 본 발명은 이러한 것으로 제한되지 않는다. 기재에 대해서 또는 기재 운동 방향에 대해서 횡방향인 운동을 단부 블록(120)에 제공하기 위해서, 제2 구동 수단을 어떻게 스퍼터 챔버(110) 내에 어떻게 위치시킬 것인지를 당업자는 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 그에 따라, 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 수단(150)이 제공된다. 본 발명의 실시예에서, 단부 블록을 이동시키기 위한 이러한 수단(150)은 스퍼터 챔버(110)의 벽을 통해서 이동되는 막대(150)이고, 스퍼터 챔버(110)의 벽과 막대(150) 사이의 간격은 제2 밀봉부(140)에 의해서 밀봉된다. 도 3에서, 제2 밀봉부(140)가 동적 밀봉부이다. 재료가 막대 상으로 스퍼터링되는 것을 방지하기 위해서, 막대(150)가 또한 차폐될 수 있다. 이러한 밀봉부에 의해서, 스퍼터 챔버(110) 내의 진공 및 스퍼터 챔버 외부의 대기압을 유지할 수 있다. 도 3에서 제2 방향 즉, 스퍼터 챔버(110) 내의 구동되는 단부 블록(120)의 운동 방향은 좌측으로부터 우측이거나 그 반대이다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 제2 방향은 도 3에 도시된 방향에 실질적으로 수직일 수 있다. 도 3에 도시된 본 발명에 따른 예시적인 실시예는 표적(160)이 이의 길이방향에서 기재(170)의 전방에서 제2 방향으로 이동될 수 있게 하는 한편, 원통형 표적(160)이 회전될 수 있게 한다. 기재(170)가 기재 홀더(180) 내에 장착된다. 본 발명의 실시예에서, 제2 방향이 기재(170)와 평행할 수 있으나, 반드시 평행할 필요는 없다. 본 발명의 실시예에서, 제1 밀봉부(130)는 단부 블록(120)과 제1 구동 수단(190) 사이의 또는 단부 블록(120)과 밀봉된 상자(195) 사이의 밀봉을 위해서 존재한다. 본 발명의 실시예에서, 이러한 밀봉부는 정적 밀봉부이다. 본 발명의 실시예에서, 스퍼터 챔버(110) 내의 진공을 유지하면서, 냉각 유체가 원통형 표적(160)을 향해서 통과될 수 있게 하고 원통형 표적(160)이 회전될 수 있게 하는 부가적인 밀봉부가 존재한다.

본 발명의 실시예에서, 원통형 표적(160)의 길이는 500 내지 3000 mm, 바람직하게 750 내지 2200 mm일 수 있다. 원통형 표적(160)의 길이는 (제1 방향으로 측정된) 기재(170)의 폭과 실질적으로 동일하거나 그보다 길 수 있다. 그에 따라, 원통형 표적(160)은 기재(170)의 완전한 전체 폭에 걸쳐 스퍼터링한다. 원통형 표적(160)을 제2 방향으로 이동시키는 것에 의해서, 기재(170)의 전체 길이가 또한 커버될 수 있다. 이제까지, 원통형 표적(160)이 정적 기재의 전방에서 길이방향으로 이동될 수 있거나, 원통형 표적(160)이 이동 기재에 대해서 횡방향으로 또는 이동 기재의 운동 방향에 대해서 횡방향으로 이동될 수 있거나, 원통형 표적(160)으로 인가된 제2 운동이 길이방향을 따른 운동과 기재 또는 기재 운동 방향에 대해서 횡방향인 운동의 조합일 수 있다. 코팅의 두께가 원통형 표적(160) 상으로 인가되는 전력을 통해서 및/또는 제2 방향을 따른 단부 블록(120), 및 그에 따른 표적(160)의 속력을 제어하는 것에 의해서 제어될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 원통형 표적에 인가되는 전력은 1 kW 내지 100 kW, 바람직하게 5kW 내지 60 kW 범위이다. 본 발명의 실시예에서, 주어진 표적 길이를 위한 전력 레벨은 4 kW/m 내지 30 kW/m에서 변경될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제2 방향을 따른 표적의 속력은 2 mm/s 내지 400 mm/s일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 관형 표적은 회전 연결부에 의해서 전력을 제공 받는다. 정적인 평면형 표적을 가지는 스퍼터링 시스템에 대비하면, 본 발명은 회전되는 원통형 표적을 이용한다. 그에 따라, 표적과의 정적인 전기 연결 대신에, 전력을 표적으로 전달하기 위해서 회전 연결부가 요구된다. 이는 예를 들어, 브러시를 이용하는 것에 의해서 실현될 수 있다.

본 발명의 특별한 실시예에서, 스퍼터 장치는 복수의 단부 블록, 예를 들어 제1 단부 블록(120) 및 제2 단부 블록(220)을 포함한다. 제1 원통형 표적(160)은 제1 단부 블록(120) 상에 장착될 수 있고, 제2 원통형 표적(260)은 제2 단부 블록(220) 상에 장착될 수 있다. 그 예가 도 1 및 도 2를 참조하여 이미 도시되고 설명되었으며, 복수의 예를 들어 2개의 단부 블록(120)은 도시된 예에서 기재의 길이방향을 따라서 제2 방향으로 동시적인 운동을 위해서 구동되나, 본 발명은 그러한 방향으로 제한되지 않는다. 그 다른 예가 도 4에 도시되어 있으며, 여기에서 복수의, 예를 들어 2개의 단부 블록(120)이 제2 방향을 따른 순차적인 운동을 위해서 구동된다. 다시, 도 4에 도시된 예에서, 제2 방향은 기재의 길이를 따르나, 본 발명은 이러한 것으로 제한되지 않으며, 제2 방향은 또한 기재에 또는 기재 운동 방향에 횡방향일 수 있다. 복수의 단부 블록(120)이 제2 방향을 따른 순차적인 운동을 위해서 구성되는 이러한 경우에, 제1 원통형 표적(160)의 재료는 제2 원통형 표적(260)의 재료와 상이할 수 있다. 제1 및 제2 원통형 표적 각각으로 교호적으로 스퍼터링하는 것에 의해서, 상이한 재료들을 포함하는 코팅이 기재(170) 상에 스퍼터링될 수 있다. 도 4의 예에서, 기재(170)가 기재 홀더(180) 상에 장착된다. 해당 도면에 도시되지 않은 제1 밀봉부가 제1 구동 수단을 단부 블록에 대해서 밀봉한다. 제2 밀봉부(140, 240)는 스퍼터 챔버(110) 내에서 진공을 유지하면서, 제1 단부 블록(120) 및 제2 단부 블록(220)이 제2 방향으로 이동될 수 있게 한다. 제3 밀봉부(125, 225)는 스퍼터 챔버(110) 내의 진공을 유지하면서, 제1 구동 수단(190)으로 원통형 표적(160, 260)을 회전시키는 것을 허용한다. 제1 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 수단(예를 들어, 막대)(150) 및 제2 단부 블록(220)을 이동시키기 위한 수단(250)이 또한 도 4에 도시되어 있다.

도 5에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에서, 진공 챔버(110) 내부에서 적어도 하나의 단부 블록(120)의 이동을 위한 수단(150)의 존재를 필요로 하지 않으면서, 적어도 하나의 단부 블록(120)이 이동될 수 있게 하기 위해서, 스퍼터 장치(100)는 스퍼터 챔버(110)의 벽에 대해서 밀봉되는 벨로우즈(141)를 포함한다. 이제, 적어도 하나의 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 수단(150)이 진공 챔버(110) 외부에 배치될 수 있고, 이는 재료가 그 수단 상으로 스퍼터링되지 않는다는 장점을 제공한다. 벨로우즈(141) 내의 압력은 대기압이다. 제1 구동 수단(190)이 벨로우즈 내부에 제공될 수 있고 그에 따라, 예를 들어 도 1에 도시된 실시예에서와 같이, 밀봉된 상자(195) 내에서 캡슐화될 필요가 없다. 제2 방향으로 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 수단(150)이 또한 벨로우즈(141) 내부에 제공될 수 있다. 벨로우즈(141)는 단부 블록(120)이 좌측으로부터 우측으로 그리고 그 반대로 이동되게 할 수 있다. 도 5에 도시된 단부 블록을 이동시키기 위한 예시적인 수단(150)은 막대이나, 본 발명은 이러한 것으로 제한되지 않으며, 이는 스퍼터 챔버(110) 외부의 제2 구동 수단(145)에 의해서 구동된다. 본 발명의 실시예에서, 냉각 관(113) 및 전력 케이블(115)이 도 5에 도시된 바와 같이 막대 내에 삽입될 수 있거나, 벨로우즈(141) 내부에서 막대(150)에 인접하여 제공될 수 있다. 단부 블록(120) 상의 제3 밀봉부(125)는 스퍼터 챔버(110) 내에서 진공을 유지하면서, 표적(160)이 회전될 수 있게 한다. 도 5에 도시된 실시예는 실질적으로 정적인 기재의 길이를 따라서 제2 방향으로 단부 블록을 이동시키기 위한 것이나, 본 발명의 실시예에 따르면, 실질적으로 이동 기재에 횡방향으로 또는 이동되는 기재의 운동 방향에 횡방향으로 제2 방향을 따라 단부 블록을 이동시키기 위해서 유사한 수단을 취할 수 있다.

본 발명의 이러한 실시예에서 복수의 단부 블록(120), 도시된 실시예에서 4개의 단부 블록(120)이 제2 방향을 따라 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 수단(150) 상에 장착되는 것을 제외하면, 도 6은 도 3에서와 유사한 셋업을 도시한다. 이러한 실시예에서, 제2 방향은 기재의 길이방향을 따른다. 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 수단(150)이 상응하게 구동될 때, 단부 블록(120)은 제2 방향으로 동시에 이동된다. 복수의 단부 블록(120)이 또한 도 4에 도시된 것과 유사한 셋업으로 제공될 수 있고, 다시 말해서 단부 블록(120, 220)을 제2 방향으로 이동시키기 위해서 복수의 수단(150, 250)이 제공된다. 그러한 실시예에서, 적어도 하나의 단부 블록의 제2 세트의 제2 방향을 따른 운동과 독립적으로, 적어도 하나의 단부 블록의 제1 세트가 제2 방향으로 이동되도록 구동될 수 있다. 특별한 실시예에서, 단부 블록의 제1 세트가 구동되는 제2 방향, 및 단부 블록의 제2 세트가 구동되는 제2 방향이 동일한 방향일 필요도 없다. 예를 들어, 단부 블록의 제1 세트가 구동되는 제2 방향이 기재의 길이방향을 따를 수 있는 한편, 단부 블록의 제2 세트가 구동되는 제2 방향이 기재에 또는 기재 운동 방향에 횡방향일 수 있다. 제1 세트 내의 단부 블록의 수와 제2 세트 내의 단부 블록의 수가 동일할 필요는 없다.

도 7은 도 6과 동일하나, 단부 블록(120)이 좌측을 향해서 제2 방향으로 이동된, 실시예를 도시한다. 본 발명의 실시예에서, 단부 블록(120)은 좌측으로 상당히 더, 예를 들어 모든 단부 블록이 기재(170) 또는 기재의 어레이의 좌측 연부를 넘어서서 이동되는 지점까지 이동될 수 있다. 우측으로의 유사한 운동이 또한 가능하다. 대안적인 실시예에서, 제1 표적에 의해서 스퍼터링되는 기재 또는 기재의 어레이 상의 제1 구역과 제2의 이웃하는 표적에 의해서 스퍼터링되는 기재 또는 기재의 어레이 상의 제2의 이웃하는 구역 사이에 중첩이 실질적으로 발생되지 않도록, 도시된 실시예에서 좌측 및 우측 모두로의, 제2 방향을 따른 운동이 제한된다. 그러한 운동은, 기재 또는 기재의 어레이 자체의 이동이 없이, 완전한 기재(170) 또는 기재의 어레이를 커버할 수 있게 한다. 복수의 표적을 이용하는 것에 의해서, 제2 방향을 따른 표적의 운동이 감소될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 실질적으로 고정된 기재와 함께 이용하기 위한 실시예 및 이동되는 기재와 함께 이용하기 위한 실시예 모두에서, 단부 블록은 원통형 표적(160)의 중심 내에 실질적으로 위치되도록 자석 봉(bar)을 제1 방향으로 배향되게 유지한다. 본 발명의 실시예에서, 자석 봉은 원통형 표적(160)의 길이(제1 방향)를 따라서 상이한 단편들로 분할되고, 각각의 단편은 분리된 자석 구조물을 포함하고, 그리고 이러한 단편의 각각이 병진적 및/또는 회전적으로 개별적으로 배향될 수 있다.

상이한 자석 봉 단편들 내의 자석 구조물들의 위치의 병진적 변화는 표적 표면에 더 근접하여 또는 더 멀리 자석 구조물을 배치하는 것을 포함한다. 이는 조작자가, 자석 봉의 단편을 개별적으로 배향하는 것에 의해서, 제3 방향(기재의 폭 방향)을 따라서 코팅의 성질, 예를 들어 코팅의 두께 또는 전기적 또는 광학적 성질을 제어할 수 있게 한다.

원통형 표적(160)의 중심 축 주위의 자석 봉의 배향의 회전적 변화는 특정 방향을 따른 플라즈마의 배향을 유도한다. 그에 따라, 조작자는 스퍼터 장치(100)를 동작시킬 수 있는 부가적인 자유를 가지고, 제3 방향에 수직한 기재 상의 방향을 따른, 스퍼터링된 층의 균일성, 예를 들어 코팅의 두께에 영향을 미친다. 이는 제4 방향일 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 이와 관련하여, 제4 구동 수단이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제3 및 제4 구동 수단은, 병진 및/또는 회전 운동 각각을 위해서, 자석 봉의 운동을 구동하기 위해서 제공된다. 제3 및/또는 제4 구동 수단을 이용하여, 길이방향 자석 봉의 복수의 자석 구조물의 적어도 하나의 자석 구조물을 배치할 수 있다. 길이방향 자석 봉은 원통형 표적의 중심에 배치될 수 있다. 자석 구조물이 길이방향 자석 봉의 길이방향(제1 방향)을 따라서 위치될 수 있다. 이에 의해, 자석 봉의 개별적인 자석 구조물의 위치를 개별적으로 제어하는 것에 의해서, 기재의 제4 방향을 따른 코팅의 균일성에 영향을 미칠 수 있다. 제3 구동 수단은 예를 들어 자석 구조물 중 하나 이상을 기재로부터 더 멀리 또는 기재에 더 근접하게 이동시킬 수 있다. 제4 구동 수단은 자석 구조물의 하나 이상, 예를 들어 전부를 제1 방향과 평행한 축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 이러한 회전은 또한 제4 방향을 따른 코팅의 균일성, 예를 들어 두께에 영향을 미친다.

제3 및/또는 제4 구동 수단은, 개별적으로 및/또는 집합적으로, 자석 구조물의 각각을 위한 배치 시스템을 포함할 수 있다. 자석 봉 및/또는 자석 구조물의 위치가 스퍼터링 중에 제어될 수 있도록, 제3 및/또는 제4 구동 수단이 스퍼터 챔버(110) 외부로부터 제어될 수 있다. 이는 제4 방향을 따른 스퍼터링된 코팅의 균일성, 예를 들어 두께를 제어할 수 있게 한다. 만약 제3 및 제4 구동 수단이 제2 방향을 따른 단부 블록의 위치와 동기화된다면, 제4 방향을 따른 코팅의 균일성, 예를 들어 두께가 또한 영향을 받을 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제1 구동 수단(190)은 단부 블록(120) 상에 장착된, 원통형 표적(160)이 그 길이방향 축(161)을 중심으로 회전될 수 있게 한다. 이는 표적 이용을 증대시킬 수 있다는 장점을 갖는다. 제2 구동 수단(145)은 적어도 하나의 단부 블록(120)이 제2 방향을 따라 이동될 수 있게 하며, 이는 본 발명의 실시예에서, 제4 방향을 따른 기재(170) 또는 기재의 어레이 상으로 제공되는 코팅의 성질, 예를 들어 두께의 균일성을 증가시킬 수 있게 한다. 제1 방향으로 자석 구성을 따른 표적 표면에 대한 자석 구조물의 위치(거리)를 조정하는 것과 같이 자석 구조물을 이동시키는 것에 의해서, 제3 방향을 따른 코팅의 성질, 예를 들어 두께의 균일성이 제3 구동 수단에 의해서 제어될 수 있다. 제4 구동 수단에 의해서 유도되는 원통형 표적(160)의 축(161) 주위의 자석 봉의 회전 운동을 제2 구동 수단(145)에 의해서 유도되는 단부 블록(120)의 병진 운동과 동기화시키는 것에 의해서, 제4 구동 수단이 또한 제4 방향을 따른 코팅의 균일성, 예를 들어 두께를 제어하기 위해서 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이, 캐소드 조립체(330)가 복수의 단부 블록(120)을 유지할 수 있다. 각각의 단부 블록(120)은 적어도 하나의 표적(160)을 유지할 수 있다. 각각의 단부 블록(120)이 캐소드 조립체(330) 상에 장착될 수 있고, 각각의 단부 블록 상에서, 원통형 표적(160)이 장착될 수 있고, 그에 따라 서로 평행한 원통형 표적들의 회전식 컨베이어를 실현할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 이러한 원통형 표적의 각각이 기재(170) 또는 기재의 어레이와 평행하다. 이러한 원통형 표적의 각각이 제1 구동 수단(190)에 의해서 그 축 주위로 회전될 수 있다. 캐소드 조립체(330)가, 하나 이상의 표적(바람직하게, 예를 들어 2개의 표적)을 포함하는 표적의 하나의 세트를 기재(170)를 향해서 배향하도록 회전될 수 있다. 캐소드 조립체(330)는 단부 블록(120) 또는 이러한 실시예에서 캐소드 조립체(330)를 이동시키기 위한 수단(150)에 의해 제2 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 수단은 제2 구동 수단(145)에 의해 구동된다. 제2 방향이 제1 방향에 수직일 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 도 8에 도시된 실시예에서, 제2 방향은 기재의 길이방향을 따른다. 도면에 도시되지 않은, 도 8에 도시된 실시예에 대한 대안에서, 캐소드 조립체가 또한 회전되어 표적의 하나의 세트를 기재를 향해서 배향시킬 수 있고, 캐소드 조립체는, 예를 들어 기재 또는 기재 운동 방향에 대해서 횡방향인 제2 방향으로 이동될 수 있다.

도 8은 원통형 표적(160)의 회전식 컨베이어를 포함하는 본 발명의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다. 도면의 상단 부분은 스퍼터 동작 중에 실질적으로 정적인, 기재(170)를 도시한다(그러나, 동일한 구성이, 더 큰 기재와 유사한, 코팅하고자 하는 더 큰 표면을 형성하기 위해서 함께 합쳐지는 더 작은 기재들의 어레이를 위해서도 이용될 수 있다). 이러한 기재가 3개의 상이한 위치들에 배치되어 도 8에 도시되어 있다.

- 위치 I: 스퍼터 챔버(110) 진입 전

- 위치 II: 2개의 밸브들(320) 사이의 스퍼터 챔버(110) 내

- 위치 III: 스퍼터 챔버(110)를 떠난 후.

도면에 도시되지 않은 대안적인 구성에서, 스퍼터 챔버(110)로 진입되기 전의 구역(I) 및 스퍼터 챔버(110)를 떠난 후의 구역(III)은 물리적으로 동일한 위치일 수 있다.

도면에 도시되지 않은 또 다른 대안적인 구성에서, 기재는 스퍼터 챔버 내에서 연속적으로 이동될 수 있고, 제2 방향이 기재 표면 또는 기재 운동 방향에 대해서 횡방향일 수 있다.

도 8에서 복수의 단부 블록(120)을 포함하는 캐소드 조립체(330)를 이동시키기 위한 수단(150)은 스퍼터 챔버(110) 외부의 구동 수단(145)에 의해서 구동된다. 도 8에 도시된 본 발명의 실시예에서, 제2 방향으로 캐소드 조립체(330)를 이동시키기 위한 수단(150)은 나사산형 막대이고, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않으며, 임의의 적합한 구동 수단이 본 발명의 실시예를 형성한다. 나사산형 막대(150)와 스퍼터 챔버(110)의 벽 사이의 제2 밀봉부(140), 이러한 경우에 동적 밀봉부는, 스퍼터 챔버(110) 내에서 진공을 유지하면서 나사산형 막대(150)의 회전을 허용한다. 바람직한 표적 또는 표적들을 기재(170)의 전방에 배치하기 위해서, 캐소드 조립체(330)가 그 축을 중심으로 회전될 수 있다. 기재(170)의 전방에 배치된 적어도 하나의 원통형 표적(160)은 제1 구동 수단(190)에 의해서 그 축(161)(도 8에 도시되지 않음)을 중심으로 회전될 수 있다. 밸브(320)를 통해서, 기재(170)가 스퍼터 챔버(110)로 진입하거나 진출할 수 있다. 밸브(320)는 스퍼터 챔버(110) 내에서 진공을 생성할 수 있게 한다. 동작 중에, 캐소드 조립체(330), 및 그에 따른 기재(170)를 향해서 배향된 적어도 하나의 원통형 표적(160)은 제2 구동 수단(145)에 의해서 구동되어, 스퍼터 챔버(110) 내에서 제2 방향으로 전후로 이동된다. 이러한 전후 운동은 예를 들어 실질적으로 정적인 기재의 길이방향을 따를 수 있고, 또는 이동 기재 또는 그 운동 방향에 대해서 횡방향일 수 있다. 그에 의해서, 기재(170)의 전방에 배치된 적어도 하나의 원통형 표적(160)은 제1 구동 수단(190)에 의해서 그 축을 중심으로 회전된다. 기재 상에서 스퍼터되는 재료의 희망 성질, 예를 들어 희망 두께에 도달되었을 때, 캐소드 조립체(330)는 다른 재료를 스퍼터링하기 시작하도록 회전될 수 있다. 이와 관련하여, 캐소드 조립체(330)는 실질적으로 정적인 기재의 전방에서 제2 방향을 따라서 반대 방향으로 구동될 수 있다. 이러한 스퍼터링 방식은, 피착 프로세스 중에 이러한 기재 또는 기재의 어레이를 이동 또는 운송할 필요가 없이, 큰 2D 표면, 예를 들어 큰 2D 기재 또는 더 작은 2D 기재의 어레이에 걸쳐 균일하게 상이한 재료들의 복합 적층체로 이루어진 코팅을 스퍼터링할 수 있게 한다. 대안적인 실시예에서, 이동 기재가 이전의 통과에서와 반대되는 방향으로 이동될 수 있다.

도 10에 도시된, 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 제2 구동 수단(145)은 단부 블록(120)에 고정된 전기 모터이다. 제2 구동 수단은 밀봉된 상자(195)에 의해서 캡슐화된다. 제2 구동 수단(145)의 샤프트와 밀봉된 상자(195) 사이에 밀봉부인 밀봉부(140)가 제공된다. 이러한 밀봉부(140)는 제2 구동 수단(145)의 샤프트가 회전하는 동안, 밀봉된 상자(195) 내부에 진공과 상이한 압력, 예를 들어 대기압, 그리고 스퍼터 챔버(110) 내에 진공을 가질 수 있게 한다. 이러한 샤프트는 제2 방향으로 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 수단(150)에 걸쳐 연장될 수 있는 스플라인형 샤프트이고, 그러한 수단(150)은 치형 봉(toothed bar)의 형태이고, 그 치형부 및 홈은 스플라인형 샤프트 내의 홈 및 키(key)와 교합적으로 끼워진다. 치형 봉은 제2 방향으로 배향된다. 제1 구동 수단(190)으로서 모터를 이용하는 대신에, 원통형 표적의 회전을 구동하는 축(191)이, 본 발명의 이러한 실시예에서, 또한 스플라인형이고 또한 제2 치형 봉(192)에 걸쳐 연장된다. 단부 블록(120) 및 밀봉된 상자(195)가 서로에 대해서 고정된다. 제2 구동 수단(145)에 의해서, 제2 방향을 따른 운동을 위해서 단부 블록(120)을 구동시키는 것에 의해서, 원통형 표적(160)이 그에 의해서 또한 회전되도록 강제된다. 도 10에 도시된 실시예에서, 제2 방향은 기재의 길이방향을 따르나, 도면에 도시되지 않은 대안적인 실시예에서, 제2 방향이 기재 또는 그 운동 방향에 대해서 횡방향인 유사한 수단이 제공될 수 있다.

유사하나 대안적인 실시예가 도 13에 도시되어 있다. 다시, 이러한 실시예는, 도 13에 도시된 실시예에서와 같이, 실질적으로 정적인 기재와 함께 이용될 수 있다. 대안적으로, 이러한 실시예는 이동 기재와 함께 이용되도록 구성될 수 있고, 제2 방향은 기재 또는 기재 운동 방향에 대해서 실질적으로 횡방향이다. 이러한 실시예에서, 밀봉된 상자(195)는 밀봉부(130)에 의해서 단부 블록(120)에 대해서 밀봉된다. 제1 구동 수단(190)은 밀봉된 상자(195) 내부의 전기 모터이다. 단부 블록(120)과 제1 구동 수단(190) 사이의 밀봉부(125)는, 스퍼터 챔버(110) 내에서 진공을 유지하면서 그리고 밀봉된 상자(195) 내에서 다른 압력, 예를 들어 대기압을 유지하면서, 원통형 표적(160)을 회전시킬 수 있다. 제2 구동 수단(145)은, 치형 봉(150)(제2 방향으로 단부 블록(120)을 이동시키기 위한 수단)에 걸쳐 연장되는 제1 구동 수단(190)의 스플라인형 샤프트를 가지는 것에 의해서 가능해진다(enabled). 표적(160)의 그 축을 중심으로 하는 회전은 제2 방향을 따른 단부 블록의 운동을 자동적으로 유도한다.

기재의 길이방향으로 실질적으로 이동되는 기재와 함께 이용하기 위한, 본 발명의 특별한 실시예가 도 14 및 도 15를 참조하여 설명된다.

도 14는, 스퍼터 챔버(미도시) 내에서 이동되는 일련의 기재(170)를 도시한다. 스퍼터 챔버 내에서, 원통형의 회전 가능한 표적(160)을 유지하는 단부 블록(120)이 제공된다. 표적(160)은 제1 방향을 따른 길이방향 축(161)을 갖는다. 폭 방향(W)은 기재 상에서 규정되고, 이는 기재 상으로의 제1 방향의 수직 투사에 상응한다. 기재의 폭 방향은 제1 방향에 평행하거나 평행하지 않을 수 있다. 도시된 실시예에서, 표적(160)은 수직으로 직립되고, 폭 방향이 수직 방향이다. 대안적인 실시예(미도시)에서, 표적이 수직 방향에 대해서 각도를 이루어 배치될 수 있고, 그러한 경우에 또한 기재 상의 폭 방향은 수직 방향과 상이하게 규정될 수 있다. 도시된 기재(170)는 우측을 향하는 큰 화살표에 의해서 표시된 바와 같이, 좌측으로부터 우측으로 스퍼터 챔버 내에서 이동된다. 도시된 실시예에서, 기재(170)의 각각은 수직 방향의 축을 중심으로 약간 곡선화된다. 스퍼터링 중에, 표적(160)의 그 길이방향 축(161)을 중심으로 하는 회전 운동을 제공하는 제1 구동 수단(190)에 의해서 표적(160)이 구동된다. 동시에, 제2 구동 수단(145)은 제2 방향으로 단부 블록(120)에 운동을 인가한다. 도시된 실시예에서, 제2 방향은 기재 표면에 대해 또는 기재 운동 방향에 대해 횡방향이다. 표적(160)과 그 전방을 통과하는 기재(170) 사이의 거리가 실질적으로 일정하도록, 제2 방향을 따른 운동이 이루어질 수 있다. 제2 방향은 운동 평면 내에 예를 들어 수평 평면 내에 규정된다. 제2 방향은 제1 방향에 수직하거나 수직하지 않을 수 있다. 기재의 길이방향은 제2 구동 수단에 의해서 인가되는 운동에 의해서 규정되는 바와 같이 운동 평면에 평행한 교차 평면의 교차에 의해서 규정되는, 기재의 치수를 따른 방향으로서 규정될 수 있다.

표적(160)과 기재(170) 사이의 거리를 일정하게 유지하는 것에 의해서, 길이방향으로 상당한 부분을 따라 기재 상의 피착된 층의 층 성질, 예를 들어 두께 또는 전기적 또는 광학적 성질이 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않을 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 구현예의 상면도를 도시하고, 여기에서 복수의 기재(170)가 스퍼터 챔버 내에서 순차적으로 이동된다. 도시된 실시예에서, 복수의 기재(170)가 스퍼터 챔버 내에서 우측으로부터 좌측으로 이동되나, 본 발명은 이러한 것으로 제한되지 않는다. 기재(170)의 전방에, 원통형 표적(160)을 유지하기 위한 단부 블록(미도시)이 제공된다. 원통형 표적(160)은 상면도로 도시된 실시예에서 도면의 평면으로부터 빠져 나오는 방향인, 제1 방향을 따른 길이방향 축을 갖는다. 제1 구동 수단(도 15에 미도시)은 원통형 표적(160)의 그 길이방향 축을 중심으로 하는 회전 운동을 제공하기 위해서 제공된다. 제2 방향으로 단부 블록(120)에 대한 운동을 인가하고, 그에 의해서 제2 방향을 따라서 운동 궤적의 적어도 상당한 부분 동안 표적 축을 평행하게 유지하기 위해서, 제2 구동 수단(도 15에 미도시)이 제공된다. 기재(170)와 표적(160) 사이의 거리가 일정하게 유지되도록, 도 15에 도시된 바와 같은, 제2 방향을 따른 운동이 이루어진다.

도 15에 도시된 기재(170)의 특정 형상으로 인해서, 기재와 표적 사이의 거리를 일정하게 유지하는 것만으로는 충분치 않다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 기재 또는 기재 운동 방향에 횡방향인 제2 방향을 따른 표적(160)의 운동의 상단에서, 표적 표면에 위치되는 생성된 레이스 트랙(race track)이 항상 기재(170)에 대해서 제어된 각도 아래에 있도록, 표적(160) 내의 자기 시스템이 제1 방향으로 축을 따라서 회전되어야 한다. 자기 시스템의 이러한 운동은 제4 구동 수단, 단부 블록 시스템에 대한 자기 시스템의 요동 운동(swinging movement) 인가 또는 진공 시스템에 대한 단부 블록의 회전 운동 인가에 의해서 실현될 수 있다.

전술한 바와 같이 단부 블록 및/또는 자기 시스템을 적절하게 구동시키는 것에 의해서, 기재의 길이방향으로 상당한 부분을 따른 기재 상의 피착된 층의 층 성질이 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않을 수 있고, 그에 따라 적어도 하나의 균일한 층 성질, 예를 들어 두께 및/또는 전기적 성질 및/또는 광학적 성질을 가지는 스퍼터링된 층을 제공한다.

도면에 도시되지 않은 본 발명의 특별한 실시예에서, 표적은 그 길이방향 축을 따라서 회전되도록 구동될 수 있고, 단부 블록 주위의 피봇 운동으로 동시에 구동될 수 있고, 그에 따라 단부 블록으로부터 이격된 표적의 극단부가 기재 표면을 향해서 또는 그로부터 멀리 이동된다. 이는 기재가 이동되는 경우에 추가적으로 정적으로 배치된 표적(및 그에 따른 단부 블록)과, 또는 기재가 정적으로 배치되는 경우에 기재의 길이방향을 따른 표적의 병진 운동과, 또는 기재가 이동되는 경우에 기재에 또는 기재 운동 방향에 횡방향적으로 표적의 병진 운동과 조합될 수 있다. 또한, 자석들이 표적 표면에 더 근접하게 또는 더 멀리 이동되는 자석 구성의 제3 운동 및/또는 제1 방향에 평행한 축을 중심으로 하는 자기 구조물의 제4 운동이 그러한 실시예에서 구현될 수 있다.

만약 기재가 폭 방향으로 불규칙적인 형상을 갖는다면, 기재의 폭 방향에 걸친 표적 대 기재 거리에서 차이가 존재한다. 만약 표적과 기재 사이의 거리가 더 커지기 시작한다면, 표적의 극단부의 레벨에서 스퍼터링된 층의 균일성의 더 큰 편차가 존재한다는 것이 확인될 수 있다. 이러한 것이 도 16 및 도 17에 도시되어 있다. 이러한 도표의 기저부에 위치된 구성은 다음과 같다: 도 14에서와 같은 수직 표적 구성이 존재한다. 기재 폭은 1000 mm(도 16 및 도 17에서 -500 mm 내지 +500 mm에 상응한다)이다. 표적 길이는 1560 mm(도 16 및 도 17에서 -780 mm 내지 +780 mm)이고 수평 축에 의해서 표시된다.

도 16 및 도 17은, 수직 축에 도시된 상이한 기재 - 표적 거리(거리는 각각 80 mm, 140 mm 및 200 mm임)에 대한, 피착된 층의 층 성질의 균일성에 대한 절대적 결과 및 상대적 결과를 각각 도시한다.

도 16의 절대적 결과는 재료 출발 플럭스 밀도(material departure flux density)(= 표적으로부터의 스퍼터 비율(sputter rate))에 대한 재료 도착 플럭스 밀도(= 기재 상에서의 피착 비율)의 %단위의 비율을 도시한다. 도 16은, 표적 대 기재 거리를 증가시키는 것은 더 많은 재료 플럭스 "누출"을 허용하고 기재 이외에 피착되는 것을 허용한다는 것을 보여주며, 이는 표적의 극단부의 레벨에서 스퍼터링되는 층의 균일성을 낮춘다.

도 17의 상대적인 결과는 표적 축을 따른 기재 상의 상대적인 피착 프로파일을 제공한다. 80 mm의 표적 대 기재 거리의 경우에, 기재의 하단 및 상단 연부에서의 층 두께는 중심 내에서 보다 약 1.5% 더 얇은 반면, 140 mm의 표적 대 기재 거리의 경우에 이는 4%이고, 200 mm 거리의 경우에 이는 약 7%라는 것이 확인될 수 있다.

도 16의 절대적 결과로부터, 80 mm로부터 200 mm로 표적 대 기재 간격을 증가시키는 것이 기재의 중심에서의 피착율의 약 2.6%의 감소(99.5%로부터 96.9%로)를 초래한다는 것이 확인될 수 있다. 표적 대 기재 간격에 따른 스퍼터 전력의 제어 알고리즘을 제공하는 것은, 곡선형 기재에 대한 이러한 중앙 두께 변동을 보상하게 할 수 있다. 기재 운동과 동기화되고 기재 크기 및 운송 속력과 함께 주기적인, 전력 신호의 교정 이후에, 도 17에 도시된 상대적인 결과와 같은 결과가 달성될 수 있다. 이러한 경우는, 변화되는 표적 대 기재 간격으로부터 기원하는, 표적 길이를 따른 방향에서의 기재 상의 균일성 분포의 변동이라는 문제점을 여전히 갖는다. 곡선형 기재(가장 큰 표적 대 기재 간격의 경우에 가장 나쁜 균일성)의 표면에 걸친 층 두께의 후자의 일정한 변동은 표적 길이 증가에 의해서만 감소될 수 있을 것이다. 그러나, 이는 과다하게 긴 표적의 이용을 요구할 수 있고, 이는 가변적 비용(표적 재료)의 상당한 증가, 투자 비용(더 큰 진공 챔버)의 상당한 증가, 및 에너지 소비의 상당한 증가(더 긴 표적을 위한 더 많은 전력 및 진공 펌핑 및 가스 분포를 위한 더 많은 전력)를 초래한다.

이러한 문제 전부에 대한 완전한 해결책은, 적어도 제2 구동 수단, 그리고 선택적으로 또한 제3 및/또는 제4 구동 수단을 포함하는, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 장치를 구현하는 것에 의해서 제공될 수 있다.

도 9에 개략적으로 도시된 본 발명의 예시적인 실시예는 제어기(410)를 포함한다. 제어기는 도 9에만 도시되어 있으나, 본 발명의 임의의 실시예에 적용될 수 있다. 점선은 이러한 실시예에서 제어될 수 있는 특징부를 나타낸다:

(a) 제1 구동 수단을 제어하는 것에 의한 원통형 표적(160)의 회전 속력,

(b) 전원을 제어하는 것에 의한 원통형 표적(160)으로 인가되는 전력,

(c) 제2 구동 수단을 제어하는 것에 의한 제2 방향에서의 적어도 하나의 단부 블록(120)의 속력,

(d) 제1 방향을 따른 자석 구조물의 병진 운동을 위한 제3 구동 수단 및/또는 표적 축을 중심으로 하는 자석 봉의 회전 운동을 위한 제4 구동 수단을 제어하는 것에 의한 자석 봉 및/또는 자석 구조물의 위치 의존 튜닝(location dependent tuning).

제2 방향을 따른 적어도 하나의 단부 블록(120)의 속력은, 단부 블록(120)을 이동시키기 위해서 막대(150)를 구동시키는 제2 구동 수단(145)을 제어하는 것에 의해서 제어될 수 있다. 그에 따라, 제어기(410)는 기재 홀더(180) 내에 장착된 기재(170) 또는 기재의 어레이의 전방의 원통형 표적(160)의 제2 방향을 따른 속력을 제어할 수 있다. 원통형 표적(160)의 회전 속력은 단부 블록(120)에 결합된 제1 구동 수단(190)을 제어하는 것에 의해서 제어될 수 있다. 제1 방향을 따른 자석 구조물의 위치 및/또는 표적 축을 중심으로 하는 자석 봉의 회전은 제3 및/또는 제4 구동 수단에 의해서 제어될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제어기(410)는 컴퓨터(420) 상에서 작동되는 소프트웨어를 통해서 동작될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제어기(410)는 또한 진공 챔버(110) 내의 압력, 위치 의존 가스 분포 및 유동과 같은 다른 매개변수를 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 부가적인 구동 수단(도면에 미도시)은 표적과 기재 또는 기재의 어레이 사이의 거리를 증가 또는 감소시킬 수 있게 한다.

본 발명의 실시예에서, 제어기(410)는 컴퓨터(420)를 통해서 조향될 수 있다. 컴퓨터(420) 상의 사용자 인터페이스는 조작자로 하여금 컴퓨터(420) 및 제어기(410)를 통해서 스퍼터링 프로세스를 제어하게 할 수 있다. 컴퓨터(420) 및/또는 제어기(410) 상의 자동화 소프트웨어가 스퍼터링 프로세스를 자동화할 수 있다. 예를 들어, 조작자에 의해서 특정되는 코팅 성질의, 예를 들어 두께의 균일성을 획득하기 위해서, 제2 방향을 따른 단부 블록(120)의 속력 및 원통형 표적(160) 상의 전력이 소프트웨어에 의해서 자동적으로 제어될 수 있을 것이다. 예로서, 본 발명의 실시예에서, 컴퓨터(420) 상의 소프트웨어는 조작자로 하여금 각각의 층에 대한 바람직한 성질 분포, 예를 들어 바람직한 두께를 가지는 층의 적층체를 구체화하게 할 수 있다. 이러한 설명을 기초로, 컴퓨터 상의 소프트웨어는 스퍼터 장치(100)를 제어하기 위한 최적의 매개변수(예를 들어, 제1, 제2, 제3, 및 제4 구동 수단을 제어하기 위한 매개변수, 표적 상에서의 전력을 제어하기 위한 매개변수)를 결정한다.

본 발명의 실시예에서, 스퍼터링된 코팅을 제어하기 위한 제어 루프가 제공되는 코팅의 성질 또는 복수의 성질을 측정하는 것에 의해서 폐쇄될 수 있다. 이러한 성질은 제어 루프를 폐쇄하기 위해서 역결합될(coupled back) 수 있다. 측정될 수 있는 가능한 성질은 코팅의 두께이고, 다른 성질은 코팅의 저항일 수 있으며, 광학적 성질이 또한 고려될 수 있다. 이러한 성질은 기재 또는 기재의 어레이 상의 몇 개의 위치에서 측정될 수 있고, 그 성질은 제1 방향뿐만 아니라 제2 방향으로 측정될 수 있다. 측정 결과, 및 희망 값으로부터의 결정된 편차를 기초로, 예를 들어 제1, 제2, 제3 및 제4 구동 수단의 구동 매개변수, 표적 상에서 제공되는 전력, 가스 유동, ...과 같은, 스퍼터 프로세스의 매개변수를 적응(adapting)시키기 위해서, 제어 신호가 생성될 수 있다.

종래 기술의 배치 코팅기는, 도 18의 (a)에 도시된 바와 같이, 코팅하고자 하는 샘플로 커버된 원형 드럼을 가지는 반면, 본 발명의 실시예는 다른 횡단면 형상, 예를 들어, 그러나 비제한적으로, 도 18의 (b) 및 도 18의 (c)에 도시된 바와 같은 삼각형 형상을 가질 수 있는 드럼을 이용할 수 있게 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 단부 블록(120)에 의해서 유지되는, 적어도 하나의 표적(160)은 도 18의 (b)에 도시된 바와 같이, 코팅기 드럼 상의 기재 또는 기재들에 대해서 횡방향인 제2 방향으로 구동될 수 있다. 그러나, 드럼의 삼각형 형상의 관점에서, 드럼의 회전 중에, 표적 대 기재 거리는 드럼의 상이한 각 위치들에서 상이할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 드럼의 회전 중에, 표적을 유지하는 단부 블록이 기재에 대해서 횡방향으로 제2 방향을 따라 이동될 수 있고, 동시에 단부 블록 및/또는 표적 내의 자기 구성이 제4 구동 수단에 의해서 회전될 수 있고, 그에 따라 레이스 트랙은 기재에 대한 제어된 각도 하에 있다.

제2 양태에서, 본 발명의 실시예는 진공 챔버 내에서, 길이방향을 따른 길이 및 폭 방향을 따른 폭을 가지는 큰 면적의 표면, 예를 들어 큰 면적의 기재 또는 큰 면적의 표면을 함께 형성하는 더 작은 기재들의 어레이를 스퍼터링하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 원통형 표적을, 제1 방향으로 배향된 그 길이방향 축을 중심으로, 회전시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 제1 방향은 기재와 평행하다. 동시에, 원통형 표적이 제2 방향으로 이동되고, 그에 의해서 제2 방향을 따라 운동 궤적의 적어도 상당한 부분 동안 표적 축을 평행하게 유지한다. 제2 방향을 따른 운동은 표적과 기재 사이의 상대적인 운동 하에서 기재 상으로의 표적의 스퍼터 위치의 투사에 의해서 규정되는, 기재 상의 곡선을 따른 기재 상의 피착된 층의 층 성질이 미리 결정된 층 성질 편차 한계를 벗어나지 않도록 이루어진다. 본 발명의 실시예에서, 제2 방향은 기재의 길이방향을 따를 수 있다. 제2 방향은 제1 방향을 따른 성분을 가질 수 있다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 또는 그와 조합되어, 제2 방향은 기재 표면에 또는 기재 운동 방향에 대해서 횡방향인 성분을 가질 수 있다. 제2 방향은 제1 방향에 수직일 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 제2 방향은 운동 평면 내에서, 예를 들어, 그러나 비제한적으로, 수평 평면 내에서 규정될 수 있다. 기재의 길이방향은 제2 구동 수단에 의해서 인가되는 운동에 의해서 규정되는 바와 같은 운동 평면에 평행한 교차 평면의 교차에 의해서 규정되는, 기재의 치수를 따른 방향으로서 규정될 수 있다. 제2 방향을 따른 운동 궤적의 적어도 상당한 부분을 따라서, 표적의 길이방향 축이 방향을 변경하지 않도록, 즉 제2 방향을 따른 상이한 위치들에서 그 자체에 평행하게 유지되도록, 제2 방향을 따른 원통형 표적의 병진 운동이 이루어진다.

본 발명의 실시예에서, 방법은 개별적인 자석 구조물의 병진 운동 및/또는 표적 축 주위의 자석 봉의 회전 운동, 또는 진공 챔버에 대한 단부 블록의 회전 운동을 더 포함한다. 개별적인 자석 구조물이 제1 방향으로 배향된 길이방향 자석 구성을 따라서 배치된다.

본 발명의 실시예에서, 방법은, 제2 방향을 따른 표적의 병진 운동을 표적 축을 중심으로 하는 자석 구성의 병진 또는 회전 운동과 동기화시키는 단계를 더 포함한다. 이러한 운동의 동기화는 기재의 형상을 고려할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 방법이 복수의 표적에 적용된다. 도 4에 도시된 본 발명의 실시예는, 예를 들어, 기재(170)의 길이를 따라서 제2 방향으로 제1 원통형 표적(160)을 먼저 이동시키는 것에 의해서 동작될 수 있다. 이는 한차례 또는 반복된 복수 횟수로 실시될 수 있다. 다음에, 제2 원통형 표적(260)은 큰 기재(170) 또는 작은 기재의 어레이로 이루어진, 동일한 2D 표면의 길이를 따라서 제2 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 이러한 것이 한차례 또는 반복된 복수 횟수로 실시될 수 있다. 2D 표면, 예를 들어 기재(170) 상의 코팅이 희망 매개변수 분포, 예를 들어 희망 두께 및 조성에 도달할 때까지, 상이한 표적들(160, 260)을 이용하는 교번적인 스퍼터링의 프로세스가 계속될 수 있다. 이러한 방법을 이용하여, 하나의 프로세스 단계로, 즉 진공 파괴가 없이, 다중 층 적층체가 얻어질 수 있다. 특정 원통형 표적을 교체할 필요가 없고, 2D 표면, 예를 들어 기재(170)를 하나의 스퍼터 장치로부터 다른 스퍼터 장치로 이동시킬 필요가 없다. 원통형 표적 중 하나를 제2 방향으로 이동시키는 동안, 원통형 표적이 또한 그 축을 중심으로 회전된다.

Claims (23)

1. 진공 챔버 내에서 기재 상에 층을 피착하기 위한 스퍼터 장치이며:
   - 제1 방향으로 길이방향 축을 가지는 원통형 표적 및 플라즈마를 생성하도록 구성되는 복수의 자석 구조물을 각각 유지하도록 구성된 적어도 하나의 단부 블록,
   - 상기 적어도 하나의 원통형 표적의 그 길이방향 축을 중심으로 하는 회전 운동을 제공하기 위한 제1 구동 수단, 및
   - 제2 방향으로 상기 적어도 하나의 단부 블록에 병진 운동을 인가하고, 그에 의해서 상기 제2 방향을 따라서 운동 궤적의 적어도 상당한 부분 동안 상기 표적 축을 평행하게 유지하기 위한 제2 구동 수단을 포함하고,
   상기 제1 및 제2 구동 수단은, 스퍼터링 동안, 상기 진공 챔버 내에서 동시에 동작적이 되도록 구성되고, 상기 제2 구동 수단은 선형적 병진 운동을 허용하도록 구성되고,
   상기 원통형 표적은 원통형 스퍼터링 표적이고,
   상기 스퍼터 장치는:
   - 상기 원통형 표적 내에 배치될 수 있는 길이방향 자석 구성의 길이를 따라, 상기 복수의 자석 구조물 중 하나 이상의 자석 구조물에 병진 운동을 인가하기 위한 제3 구동 수단, 및/또는
   - 상기 제1 방향에 평행한 축을 따라, 상기 원통형 표적 내에 배치될 수 있는 길이방향 자석 구성을 회전시키기 위한 제4 구동 수단을 더 포함하고,
   상기 제3 구동 수단은, 상기 제1 방향의 상기 기재 상으로의 수직 투사에 상응하는 방향으로 상기 기재 상에 스퍼터링된 층의 균일성을 규정하도록 구성되고,
   상기 제4 구동 수단은, 상기 제2 구동 수단에 의한 운동 및 상기 기재의 형상을 고려하는, 스퍼터 장치.
2. 제1항에 있어서,
   길이방향 길이 및 폭방향 폭을 가지는 기재 상에 층을 피착하기 위해, 상기 제1 방향은 상기 기재의 폭방향을 따라 배치되고, 상기 제2 방향은 상기 기재의 길이방향을 따르는, 스퍼터 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 구동 수단은, 상기 단부 블록의 길이의 2배 초과에 걸쳐 상기 제2 방향으로 적어도 하나의 단부 블록에 운동을 인가하도록 구성되는, 스퍼터 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 구동 수단은 상기 기재의 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 상기 제2 방향으로 적어도 하나의 단부 블록에 운동을 인가하도록 구성되는, 스퍼터 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 방향은 상기 기재 표면에 대해 또는 상기 기재의 운동 방향에 대해 횡방향인 성분을 가지는, 스퍼터 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 방향은 상기 제1 방향을 따른 성분을 가지는, 스퍼터 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직으로 배향되는, 스퍼터 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 구동 수단은 상기 표적 축이 상기 제2 방향에서 전체 운동에 걸쳐 평행하게 유지되도록, 상기 제2 방향으로 적어도 하나의 단부 블록에 운동을 인가하도록 구성되는, 스퍼터 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 구동 수단이 진공 조건에서 동작될 수 있거나, 상기 제1 구동 수단이 상기 제2 구동 수단에 의해서 적어도 하나의 단부 블록과 함께 이동될 수 있는 밀봉된 상자 내부에 제공되는, 스퍼터 장치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스퍼터 장치는 복수의 단부 블록을 포함하고, 적어도 제1 단부 블록은 적어도 하나의 제1 원통형 표적을 유지하도록 구성되고, 제2 단부 블록은 적어도 하나의 제2 원통형 표적을 유지하도록 구성되는, 스퍼터 장치.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제4 구동 수단은 상기 층이 피착되는 상기 기재의 표면 상으로의 스퍼터 플럭스의 제어된 각도를 지속하도록 구성되는, 스퍼터 장치.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    어레이 구성으로 원통형 표적을 장착하도록 각각 구성된, 하나 이상의 단부 블록(들)을 유지하도록 구성된 캐소드 조립체를 포함하고, 상기 하나 이상의 특정 원통형 표적이 기재를 향해서 배향될 수 있고 스퍼터링 중에 전력이 공급되도록 선택될 수 있는, 스퍼터 장치.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스퍼터 장치는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는
    - 상기 제2 방향에서의 상기 적어도 하나의 단부 블록의 속력 및/또는,
    - 상기 적어도 하나의 원통형 표적에 인가되는 전력 및/또는,
    - 상기 적어도 하나의 원통형 표적의 회전 속력 및/또는,
    - 상기 적어도 하나의 원통형 표적 내의 자석 봉의 위치 및/또는,
    - 상기 적어도 하나의 원통형 표적을 따른 가스 분포를 제어하도록 구성되는, 스퍼터 장치.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따른 적어도 하나의 단부 블록의 속력은 일정한, 스퍼터 장치.
15. 진공 챔버 내에서 기재를 스퍼터링하기 위한 방법이며, 원통형 표적을 제2 방향으로 이동시키면서, 상기 원통형 표적을 제1 방향으로 배향된 그 길이방향 축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함하고, 그에 의해서 상기 제2 방향을 따른 운동 궤적의 적어도 상당한 부분 동안 상기 표적 축을 평행하게 유지하고, 상기 원통형 표적을 상기 제2 방향으로 이동시키는 것은 선형적 병진 운동을 상기 원통형 표적에 인가하는 것을 포함하고,
    상기 원통형 표적은 플라즈마를 생성하도록 구성되는 복수의 자석 구조물을 구비하고,
    상기 방법은:
    상기 제1 방향에 평행한 축을 따라, 상기 제2 방향으로의 상기 선형적 병진 운동 및 상기 기재의 형상을 고려하여, 상기 원통형 표적 내에 배치된 자석 구성의 길이를 따르는 상기 복수의 자석 구조물 중 하나 이상의 자석 구조물을 회전시키는 것, 및/또는
    상기 원통형 표적 내의 자석 구성의 길이를 따라 상기 복수의 자석 구조물 중 하나 이상의 자석 구조물에 병진 제공하는 것을 포함하는, 방법.
16. 제15항에 있어서,
    제1 단계에서, 적어도 하나의 제1 원통형 표적의 세트가 상기 진공 챔버의 제2 방향으로 이동되고, 제2 단계에서, 적어도 하나의 제2 원통형 표적의 세트가 상기 진공 챔버의 제2 방향으로 이동되는, 방법.
17. 스퍼터 장치의 진공 챔버 내에서 적어도 하나의 원통형 표적의 운동을 제어하기 위한 제어기이며, 상기 원통형 표적의 상기 운동은 제1 방향으로 배향된 그 길이방향 축을 중심으로 하는 회전 운동인 제1 성분, 및 제2 방향에서의 선형적 병진 운동인 제2 성분을 동시에 포함하고, 그에 의해서 상기 표적 축을 상기 제2 방향을 따른 운동 궤적의 적어도 상당한 부분 동안 평행하게 유지하고,
    상기 제어기는 플라즈마를 형성하기 위한 복수의 자석 구조물의 운동을 제어하도록 더 구성되고,
    상기 복수의 자석 구조물의 상기 운동은:
    상기 제1 방향에 평행한 축을 따르며, 상기 제2 성분 및 기재의 형상을 고려한, 상기 원통형 표적 내에 배치된 자석 구성의 상기 복수의 자석 구조물 중 하나 이상의 자석 구조물의 회전 운동; 및/또는 상기 원통형 표적 내의 자석 구성의 길이를 따르는, 상기 복수의 자석 구조물 중 하나 이상의 자석 구조물의 병진 운동인 추가 성분을 포함하는, 제어기.
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