KR102140598B1 - 스퍼터 증착 소스, 스퍼터 증착 장치 및 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법 - Google Patents

스퍼터 증착 소스, 스퍼터 증착 장치 및 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시내용의 일 양상에 따르면, 양측 스퍼터 증착을 위해 구성된 적어도 하나의 전극 어셈블리(120)를 갖는 스퍼터 증착 소스(100)가 제공된다. 전극 어셈블리(120)는: 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 캐소드(125) ― 캐소드는 제1 증착 측(10)에 제1 플라즈마(131)를 생성하도록 그리고 제1 증착 측(10)에 대향하는 제2 증착 측(11)에 제2 플라즈마(141)를 생성하도록 구성됨 ―; 및 제1 플라즈마에 영향을 미치기 위해 제1 증착 측(10)에 배열된 적어도 하나의 제1 애노드(132) 및 제2 플라즈마에 영향을 미치기 위해 제2 증착 측(11)에 배열된 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 갖는 애노드 어셈블리(130)를 포함한다. 제2 양상에 따르면, 스퍼터 증착 소스(100)를 갖는 증착 장치가 제공된다. 또한, 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법들이 제공된다.

Description

스퍼터 증착 소스, 스퍼터 증착 장치 및 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법
[0001] 본 개시내용은 양측 스퍼터 증착(two-side sputter deposition)을 위해 구성된 스퍼터 증착 소스에 관한 것이다. 구체적으로, 스퍼터 증착 소스는 스퍼터 증착 소스의 제1 증착 측(deposition side)에 배열된 제1 기판을 코팅하도록 그리고 스퍼터 증착 소스의 제2 증착 측에 배열된 제2 기판을 코팅하도록 구성될 수 있다. 본 개시내용은 추가로, 스퍼터링에 의해 하나 또는 그 초과의 얇은 층들로 기판을 코팅하는 것뿐만 아니라 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법들에 관한 것이다. 본 개시내용은 추가로, 스퍼터 증착 소스를 포함하는 증착 장치에 관한 것이다.
[0002] 높은 균일성(즉, 연장된 표면에 걸쳐 균일한 두께 및 균일한 전기적 특성들)으로 기판 상에 층을 형성하는 것은, 많은 기술 분야들에서 관련 있는 이슈이다. 예컨대, 박막 트랜지스터(TFT; thin film transistor)들의 분야에서, 두께 균일성 및 전기적 특성들의 균일성은 디스플레이 채널 영역들을 신뢰성 있게 제조하는 것에 대한 이슈일 수 있다. 게다가, 균일한 층은 통상적으로, 제조 재현성을 가능하게 한다.
[0003] 기판 상에 층을 형성하기 위한 하나의 방법은 스퍼터링이며, 스퍼터링은 다양한 제조 분야들, 예컨대 TFT들의 제조에서 매우 유익한 방법으로서 개발되었다. 스퍼터링 동안, 플라즈마의 에너제틱 입자(energetic particle)들(예컨대, 불활성 또는 반응성 가스의 에너자이징된 이온(energized ion)들)과 스퍼터 타겟의 충돌(bombardment)에 의해 스퍼터 타겟으로부터 원자들이 방출(eject)된다. 방출된 원자들이 기판 상에 증착될 수 있어서, 스퍼터링된 재료의 층이 기판 상에 형성될 수 있다.
[0004] 스퍼터 증착 소스는 기판 상에 증착될 코팅 재료를 제공하기 위한 타겟을 포함하는 적어도 하나의 캐소드, 및 적어도 하나의 애노드 어셈블리를 포함할 수 있다. 캐소드와 애노드 어셈블리 사이에 로케이팅된 가스가 이온화되고 플라즈마가 생성되도록, 캐소드와 애노드 어셈블리 사이에 전기장이 인가될 수 있다. 코팅 재료는 플라즈마 이온들에 의한 타겟의 스퍼터링을 통해 제공된다.
[0005] 예컨대, 스퍼터링된 재료의 불규칙적인 공간 분포를 초래할 수 있는, 시간의 경과에 따라 변화하는 플라즈마 특성들로 인해, 큰 기판 표면 위의 또는 기판마다의 스퍼터링된 재료의 균일한 층들은 달성하기 어려울 수 있다. 캐소드들의 어레이를 제공함으로써, 스퍼터링 속도가 증가될 수 있다. 그러나, 2개 또는 그 초과의 플라즈마 클라우드(plasma cloud)들의 특성들을 신뢰성 있게 제어하는 것은 어려울 수 있다. 기판마다의 층 균일성은 변화할 수 있다.
[0006] 따라서, 스퍼터링된 재료의 고도로 균일한 층들을 가능하게 하기 위한 스퍼터 증착 소스들 및 스퍼터 장치들이 유리하다.
[0002] 상기 내용을 고려하여, 스퍼터 증착 소스, 증착 장치뿐만 아니라 스퍼터 증착 소스들 및 증착 장치들을 동작시키는 방법들이 제공된다.
[0003] 본 개시내용의 일 양상에 따르면, 스퍼터 증착 소스가 제공된다. 스퍼터 증착 소스는 양측 스퍼터 증착을 위해 구성된 적어도 하나의 전극 어셈블리를 포함하며, 적어도 하나의 전극 어셈블리는: 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 캐소드 ― 캐소드는 제1 증착 측에 제1 플라즈마를 생성하도록 그리고 제1 증착 측에 대향하는 제2 증착 측에 제2 플라즈마를 생성하도록 구성됨 ―; 및 제1 플라즈마에 영향을 미치기 위해 제1 증착 측에 배열된 적어도 하나의 제1 애노드 및 제2 플라즈마에 영향을 미치기 위해 제2 증착 측에 배열된 적어도 하나의 제2 애노드를 갖는 애노드 어셈블리를 포함한다.
[0004] 추가의 양상에 따르면, 증착 장치가 제공된다. 증착 장치는, 증착 챔버; 증착 챔버 내에 배열된 스퍼터 증착 소스; 코팅될 제1 기판을 홀딩하기 위한, 스퍼터 증착 소스의 제1 증착 측의 제1 기판 홀딩 구역; 및 코팅될 제2 기판을 홀딩하기 위한, 제1 증착 측에 대향하는 스퍼터 증착 소스의 제2 증착 측의 제2 기판 홀딩 구역을 포함한다. 스퍼터 증착 소스는 양측 스퍼터 증착을 위해 구성된 적어도 하나의 전극 어셈블리를 포함하며, 적어도 하나의 전극 어셈블리는: 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 캐소드 ― 캐소드는 제1 증착 측에 제1 플라즈마를 생성하도록 그리고 제2 증착 측에 제2 플라즈마를 생성하도록 구성됨 ―; 및 제1 플라즈마에 영향을 미치기 위해 제1 증착 측에 배열된 적어도 하나의 제1 애노드 및 제2 플라즈마에 영향을 미치기 위해 제2 증착 측에 배열된 적어도 하나의 제2 애노드를 갖는 애노드 어셈블리를 포함한다.
[0005] 또 다른 양상에 따르면, 스퍼터 증착 소스, 구체적으로는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법이 제공된다. 방법은: 캐소드의 제1 증착 측에 제1 플라즈마를 생성하고 그리고 제1 증착 측에 대향하는 캐소드의 제2 증착 측에 제2 플라즈마를 생성하는 단계; 제1 증착 측에 배열된 적어도 하나의 제1 애노드를 이용하여 제1 플라즈마에 영향을 미치고 그리고/또는 제2 증착 측에 배열된 적어도 하나의 제2 애노드를 이용하여 제2 플라즈마에 영향을 미치는 단계를 포함한다.
[0006] 일부 실시예들에서, 방법은, 제1 플라즈마와 대면하게 제1 증착 측에 제1 기판을 배열하는 단계, 및 제2 플라즈마와 대면하게 제2 증착 측에 제2 기판을 배열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0007] 본 개시내용의 추가의 양상들, 장점들 및 특징들이 종속 청구항들, 설명 및 첨부 도면들로부터 명백하다.
[0015] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이고, 하기에서 설명된다. 일부 실시예들이 도면들에 도시되고 후속하는 설명에서 상세히 설명된다.
[0016] 도 1은 본원에서 설명되는 일부 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스의 개략적인 단면도를 도시하고;
[0017] 도 2는 본원에서 설명되는 일부 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스의 개략적인 단면도를 도시하고;
[0018] 도 3은 본원에서 설명되는 일부 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스의 개략적인 단면도를 도시하고;
[0019] 도 4는 본원에서 설명되는 일부 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스의 개략적인 단면도를 도시하고;
[0020] 도 5는 본원에서 설명되는 일부 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스의 개략적인 단면도를 도시하고;
[0021] 도 6은 본원에서 설명되는 일부 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스의 개략적인 단면도를 도시하고;
[0022] 도 7은 본원에서 설명되는 일부 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스의 개략적인 단면도를 도시하고;
[0023] 도 8은 본원에서 설명되는 일부 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스를 갖는 증착 장치의 개략도를 도시하고; 그리고
[0024] 도 9는 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법을 예시하는 흐름도이다.
[0025] 이제 본 개시내용의 다양한 실시예들이 상세하게 참조될 것이며, 다양한 실시예들 중 하나 또는 그 초과의 예들이 도면들에서 예시된다. 각각의 예는 설명으로 제공되고, 제한으로서 의도되지 않는다. 예컨대, 일 실시예의 일부로서 예시되거나 또는 설명되는 피처(feature)들은, 또 다른 추가의 실시예를 산출하기 위해, 임의의 다른 실시예에 대해 또는 임의의 다른 실시예와 함께 사용될 수 있다. 본 개시내용은 그러한 변형들 및 변화들을 포함하도록 의도된다.
[0026] 도면들의 다음의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 또는 유사한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 달리 명시되지 않는 한, 일 실시예의 부분 또는 양상의 설명은 다른 실시예의 대응하는 부분 또는 양상에 또한 적용된다.
[0027] 본원에서 설명되는 바와 같이 재료로 기판을 코팅하는 프로세스는 통상적으로 박막 애플리케이션들을 지칭한다. "코팅"이라는 용어와 "증착"이라는 용어는 본원에서 동의어로 사용된다. 본원에서 설명되는 실시예들에서 사용되는 코팅 프로세스는 스퍼터링이다.
[0028] 본원에서 사용되는 바와 같은 "기판"이라는 용어는 특히, 비가요성 기판들, 예컨대 유리 플레이트들을 포괄할 것이다. 본 개시내용은 이들로 제한되지 않으며, "기판"이라는 용어는 또한, 가요성 기판들, 이를테면, 웹(web) 또는 포일(foil)을 포괄할 수 있다.
[0029] 스퍼터링은 디스플레이들의 생산에서 사용될 수 있다. 예컨대, 스퍼터링은 금속화, 이를테면, 전극들 또는 버스들의 생성을 위해 사용될 수 있다. 스퍼터링은 또한, 박막 트랜지스터(TFT)들의 생성뿐만 아니라 인듐 주석 옥사이드(ITO; indium tin oxide) 층들의 생성을 위해 사용될 수 있다. 스퍼터링은 또한, 박막 태양 전지들의 생산에서 사용될 수 있다. 박막 태양 전지는 배면 콘택(back contact), 흡수 층, 및 투명 및 전도성 옥사이드 층(transparent and conductive oxide layer)(TCO)을 포함한다. 배면 콘택 및 TCO 층은 스퍼터링에 의해 생산될 수 있는 반면, 흡수 층은 화학 기상 증착 프로세스로 제조될 수 있다.
[0030] 본원에서 설명되는 실시예들 중 일부 실시예들은, 예컨대, 리튬 배터리 제조 또는 일렉트로크로믹 윈도우(electrochromic window)들을 위한, 대면적 기판들의 코팅을 위해 활용될 수 있다. 예로서, 복수의 박막 배터리들이 대면적 기판 상에 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 기판은, 0.5 ㎡ 또는 그 초과의 기판 표면을 갖는 대면적 기판, 예컨대 대략 0.67 ㎡ 기판들(0.73 × 0.92 m)에 대응하는 GEN 4.5, 대략 1.4 ㎡ 기판들(1.1 m × 1.3 m)에 대응하는 GEN 5, 대략 4.29 ㎡ 기판들(1.95 m × 2.2 m)에 대응하는 GEN 7.5, 대략 5.3 ㎡ 기판들(2.16 m × 2.46 m)에 대응하는 GEN 8, 또는 심지어, 대략 9.0 ㎡ 기판들(2.88 m × 3.13 m)에 대응하는 GEN 10일 수 있다. GEN 11, GEN 12와 같은 훨씬 더 큰 세대(generation)들 및/또는 대응하는 기판 면적들이 유사하게 구현될 수 있다.
[0031] 도 1은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스(100)의 개략적인 단면도를 도시한다. 스퍼터 증착 소스(100)는 양측 스퍼터링을 위해 구성된 적어도 하나의 전극 어셈블리(120)를 포함한다. 전극 어셈블리(120)는 전극 어셈블리의 제1 증착 측(10)에 배열된, 예컨대 제1 기판 홀딩 구역(153)에 배열된 제1 기판(151)을 코팅하도록, 그리고 제1 증착 측(10)에 대향하는 전극 어셈블리의 제2 증착 측(11)에 배열된, 예컨대 제2 기판 홀딩 구역(154)에 배열된 제2 기판(152)을 코팅하도록 구성될 수 있다.
[0032] 전극 어셈블리(120)는 기판 상에 증착될 타겟 재료를 포함하는 스퍼터 타겟을 포함할 수 있는 캐소드(125)를 포함한다. 전극 어셈블리(120)는, 적어도 하나의 제1 애노드(132) 및 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 갖는 애노드 어셈블리(130)를 더 포함한다. 적어도 하나의 제1 애노드(132)는 제1 증착 측(10)에 배열될 수 있고, 적어도 하나의 제2 애노드(142)는 제2 증착 측(11)에 배열될 수 있다. 적어도 하나의 제1 애노드(132)는 제1 증착 측(10)에 생성되는 제1 플라즈마(131)에 영향을 미치도록 구성될 수 있고, 적어도 하나의 제2 애노드(142)는 제2 증착 측(11)에 생성되는 제2 플라즈마(141)에 영향을 미치도록 구성될 수 있다.
[0033] 본 개시내용에서 사용되는 바와 같은 "제1 증착 측"은 코팅될 기판을 배열하기 위한 제1 기판 홀딩 구역(153)을 포함할 수 있는, 전극 어셈블리(120)의 제1 측(예컨대, 전방-후방-방향(forward-backward-direction)(X)에서 스퍼터 증착 소스의 전방)의 제1 공간 구역으로서 이해될 수 있다. 예컨대, 제1 기판 홀딩 구역(153)에 배열된 기판은 캐소드(125)의 전방 표면으로부터 제1 증착 측(10)을 향해 방출되는 원자들 또는 분자들로 코팅될 수 있다. 제1 플라즈마(131)는 제1 기판 홀딩 구역(153) 쪽을 향하는 캐소드의 전방 표면에 인접한 제1 증착 측(10)에서 생성될 수 있다.
[0034] 유사하게, 본 개시내용에서 사용되는 바와 같은 "제2 증착 측"은 코팅될 기판을 배열하기 위한 제2 기판 홀딩 구역(154)을 포함할 수 있는, 제1 증착 측(10)에 대향하는 전극 어셈블리의 제2 측(예컨대, 전방-후방-방향(X)에서 스퍼터 증착 소스의 후방 측(rear side))의 제2 공간 구역으로서 이해될 수 있다. 예컨대, 제2 기판 홀딩 구역(154)에 배열된 기판은 캐소드의 후방 표면으로부터 제2 증착 측(11)을 향해 방출되는 원자들 또는 분자들로 코팅될 수 있다. 제2 플라즈마(141)는 제2 기판 홀딩 구역(154) 쪽을 향하는 캐소드(125)의 후방 표면에 인접한 제2 증착 측(11)에서 생성될 수 있다.
[0035] 따라서, 일부 실시예들에서, 제1 기판을 코팅하기 위한 제1 코팅 영역은, 예컨대 캐소드의 전방 표면에 인접한 제1 증착 측에서 제공될 수 있고, 제2 코팅 영역은, 예컨대 캐소드의 후방 측에 인접한 제2 증착 측(11)에서 제공될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 코팅 층들은 제1 기판 홀딩 구역(153)의 제1 증착 측(10)에 배열된 제1 기판(151) 상에 증착될 수 있고, 하나 또는 그 초과의 코팅 층들은 제2 기판 홀딩 구역(154)의 제2 증착 측(11)에 배열된 제2 기판(152) 상에 증착될 수 있다.
[0036] 일부 실시예들에서, 중심 평면(C)은 제1 증착 측(10)과 제2 증착 측(11) 사이에서 연장될 수 있다. 중심 평면(C)은 제1 증착 측(10)을 제2 증착 측(11)으로부터 분할할 수 있다. 다시 말해, 중심 평면(C) 전방의 제1 공간 구역은 제1 증착 측(10)에 대응할 수 있고, 중심 평면(C) 뒤의 제2 공간 구역은 제2 증착 측(11)에 대응할 수 있다. 일부 실시예들에서, 중심 평면(C)은 전방-후방 방향(X)에서 캐소드(125)의 중심을 통해 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전극 어셈블리(120)는 중심 평면(C)에 대해 대칭적일 수 있다. 전극 어셈블리의 대칭적인 셋업은 제1 플라즈마(131)와 제2 플라즈마(141)의 대응하는 형상을 유도할 수 있다.
[0037] 중심 평면(C)은 캐소드(125)를 통해, 예컨대 캐소드(125)의 회전 축(A)을 통해 중심으로 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 애노드 어셈블리(130)는 또한, 중심 평면(C)에 대해 대칭적으로 구성될 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 제1 애노드(132)는 중심 평면(C)의 제1 측에, 즉, 제1 증착 측(10)에 배열될 수 있고, 적어도 하나의 제2 애노드(142)는 중심 평면(C)의 제2 측, 즉, 다른 측에, 즉, 제2 증착 측(11)에 배열될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "제1 측에 배열되는"은 제1 애노드의 기하학적 중심이 중심 평면(C)의 제1 측에 로케이팅되는 것을 의미할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전체 제1 애노드는 중심 평면(C)의 제1 측에 로케이팅된다. 유사하게, 본원에서 사용되는 바와 같은 "제2 측에 배열되는"은 제2 애노드의 기하학적 중심이 중심 평면(C)의 제2 측에 로케이팅되는 것을 의미할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 애노드는 전체적으로, 중심 평면(C)의 제2 측에 로케이팅된다.
[0038] 일부 실시예들에 따르면, 제1 전기장이 캐소드(125)와 적어도 하나의 제1 애노드(132) 사이에 인가될 수 있고, 제2 전기장이 캐소드(125)와 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이에 인가될 수 있다. 제1 전기장을 조정함으로써, 제1 플라즈마(131)가 영향받을 수 있는데, 예컨대 형상화되거나, 강화되거나, 또는 약화될 수 있으며, 제2 전기장을 조정함으로써, 제2 플라즈마(141)가 영향받을 수 있는데, 예컨대 형상화되거나, 강화되거나, 또는 약화될 수 있다. 적어도 하나의 제1 애노드(132)가 부분적으로 또는 전체적으로 제1 증착 측(10)에 제공되기 때문에, 제1 플라즈마(131)는 적어도 하나의 제1 애노드(132)에 의해 선택적으로 영향받을 수 있다. 적어도 하나의 제2 애노드(142)가 부분적으로 또는 전체적으로 제2 증착 측(11)에 제공되기 때문에, 제2 플라즈마(141)는 적어도 하나의 제2 애노드(142)에 의해 선택적으로 영향받을 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따라, 제1 증착 측 및 제2 증착 측의 개선된 플라즈마 제어가 가능하다.
[0039] 일부 실시예들에서, 제1 기판(151) 및 제2 기판(152)은 스퍼터 증착 소스(100)를 이용하여 동시에 코팅될 수 있다. 다시 말해, 스퍼터 증착 소스의 전극 어셈블리(120)는 2개의 상이한 기판들 상에서의 동시적인 양측 스퍼터 증착을 위해 구성될 수 있다. 이 경우, 2개의 대향 방향들로의, 예컨대 제1 기판(151)을 향하는 전방 방향으로의 그리고 제2 기판(152)을 향하는 후방 방향으로의 증착이 가능하도록, 제1 증착 측의 제1 플라즈마(131) 및 제2 증착 측의 제2 플라즈마(141)가 동시에 생성될 수 있다.
[0040] 일부 실시예들에서, 제1 기판(151) 및 제2 기판(152)은 순차적으로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제1 기판(151) 및 제2 기판(152)은 상이한 기판들일 수 있거나 또는 동일한 기판일 수 있다. 예컨대, 제1 기판(151)의 제1 메인 표면은 캐소드(125)의 전방 표면으로부터의 스퍼터링에 의해 제1 증착 측(10)에서 코팅될 수 있고, 제1 기판(151)은 제2 증착 측(11)으로 이송될 수 있고, 그 후에, 제1 기판(151) ― 제1 기판(151)은 이어서 제2 기판(152)으로 지칭됨 ― 은 캐소드의 후방 표면으로부터의 스퍼터링에 의해 제2 증착 측(11)에서 다시(again) 코팅될 수 있다. 여기서, 기판의 제1 메인 표면이 다시 코팅될 수 있고 그리고/또는 기판의 제2 메인 표면이 제2 증착 측(11)에서 코팅될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 동일한 기판이 상이한 증착 측들에서 두 번 코팅될 수 있다.
[0041] 추가의 가능성으로서, 제1 기판(151)은 제1 증착 측에서 코팅될 수 있고, 그 후에, 제2 기판(152), 즉, 제1 기판과는 상이한 기판은 캐소드의 후방 표면으로부터의 스퍼터링에 의해 제2 증착 측에서 코팅될 수 있다.
[0042] 양측 스퍼터링을 위해 구성된 전극 어셈블리(120)를 제공함으로써, 캐소드의 양측들이 하나 또는 그 초과의 기판들의 동시적인 또는 순차적인 코팅에 사용될 수 있기 때문에, 프로세싱 속도가 증가될 수 있다.
[0043] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 플라즈마(131)와 대면하게 제1 기판(151)을 홀딩하기 위해, 제1 기판 홀더가 제1 기판 홀딩 구역(153)의 제1 증착 측(10)에 제공될 수 있고, 제2 플라즈마(141)와 대면하게 제2 기판을 홀딩하기 위해, 제2 기판 홀더가 제2 기판 홀딩 구역(154)의 제2 증착 측에 제공될 수 있다. 캐소드(125)는 제1 기판 홀더와 제2 기판 홀더 사이의 중심에 실질적으로 로케이팅될 수 있다. 기판 홀더들은 개개의 코팅 영역 내로 그리고 개개의 코팅 영역 밖으로 기판들을 이송하도록 구성된 이동가능 기판 홀더들일 수 있다.
[0044] 캐소드는 평평한 캐소드 또는 곡선형 캐소드, 이를테면, 원통형 캐소드로서 제공될 수 있다. 또한, 캐소드는 정적 캐소드 또는 회전가능 캐소드로서 구성될 수 있다.
[0045] 도 1에 도시된 실시예에서, 캐소드(125)는, 회전 축(A)을 중심으로 회전가능한 회전가능 캐소드이다. 특히, 캐소드(125)는 증착될 재료를 제공하기 위한 스퍼터 타겟을 포함할 수 있으며, 스퍼터 타겟은 회전 축(A)을 중심으로 회전가능할 수 있다. 스퍼터 타겟은 스퍼터링에 의해 스퍼터 타겟으로부터 릴리스되어 기판 상에 증착될 금속성 및/또는 비-금속성 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐소드(125)는, 본질적으로 원통형 형상을 갖는 원통형 캐소드일 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 캐소드(125)는 회전가능 캐소드, 구체적으로는 회전가능 원통형 캐소드, 더 구체적으로는 2개의 마그넷 어셈블리들이 내부에 배열된 회전가능 캐소드일 수 있다. 정적 평면형 캐소드와 비교하여, 회전가능 캐소드는, 스퍼터링 동안 스퍼터 타겟의 전체 원주 둘레에서 스퍼터 타겟 재료가 신뢰성 있게 활용되고, 그리고 스퍼터 타겟 표면 상에서 스퍼터링이 덜 발생할 수 있는, 스퍼터 타겟의 측방향의 스퍼터 타겟의 에지 부분들이 없다는 장점을 제공할 수 있다. 따라서, 회전가능 캐소드들을 활용함으로써, 재료 비용들이 감소될 수 있다. 대안적인 구현들에서, 캐소드는 양측 스퍼터링을 위해 구성된 평면형 캐소드일 수 있다. 평면형 캐소드에는, 이동가능할 수 있는 1개, 2개 또는 그 초과의 마그넷 어셈블리들이 제공될 수 있다.
[0046] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 회전가능 캐소드의 전방 표면은 제1 증착 측(10)을 향해 지향될 수 있고, 회전가능 캐소드의 후방 표면은 제2 증착 측(11)을 향해 지향될 수 있다. 캐소드가 증착 동안에 회전할 수 있기 때문에, 제1 시점에서 캐소드의 전방 표면을 구성하는 캐소드의 부분은, 제2 시점에서, 예컨대 180°의 각도만큼 캐소드의 회전 후에, 캐소드의 후방 표면을 구성할 수 있다. 양측 스퍼터링과 회전가능 캐소드의 조합은 회전가능 캐소드의 전체 원주 주위에서 스퍼터 타겟 재료의 우수한 활용을 유도할 수 있다.
[0047] 스퍼터 타겟은, 알루미늄, 실리콘, 탄탈룸, 몰리브덴, 니오븀, 티타늄, 인듐, 갈륨, 아연, 주석, 은 및 구리를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료로 제조되거나 또는 그러한 재료를 포함할 수 있다. 특히, 타겟 재료는, 인듐, 갈륨 및 아연을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 스퍼터 타겟은 위에서 언급된 재료들 중 일부 또는 위에서 언급된 재료들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예컨대, 스퍼터 타겟은 ITO 타겟일 수 있다.
[0048] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 캐소드(125)에는 적어도 하나의 마그네트론 또는 마그넷 어셈블리가 제공될 수 있다. 스퍼터링은 마그네트론 스퍼터링으로서 착수될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마그넷 어셈블리는 타겟의 스퍼터 타겟 내부에 배열되며, 캐소드의 회전 축을 중심으로 피벗팅(pivot)될 수 있다.
[0049] 마그네트론 스퍼터링은, 증착률들이 다소 높다는 점에서 특히 유리하다. 자기장 내에 자유 전자들을 트랩핑(trap)하기 위해, 스퍼터 타겟의 타겟 재료 뒤에 마그넷 어셈블리 또는 마그네트론을 배열함으로써, 그러한 전자들은 자기장 내에서 이동하도록 강제되고 이탈할 수 없다. 이는 가스 분자들을 이온화할 확률을, 통상적으로 10의 수 승 배만큼 향상시킨다. 이는 결국, 증착률을 실질적으로 증가시킨다. 예컨대, 본질적으로 원통형의 형태를 가질 수 있는 회전가능 스퍼터 타겟의 경우, 마그넷 어셈블리는 회전가능 스퍼터 타겟 내부에 포지셔닝될 수 있다.
[0050] 본원에서 사용되는 바와 같은 "마그넷 어셈블리"라는 용어는, 자기장을 생성할 수 있는 유닛을 지칭할 수 있다. 통상적으로, 마그넷 어셈블리는 영구 마그넷으로 이루어질 수 있다. 이러한 영구 마그넷은, 생성된 자기장 내에서, 예컨대, 스퍼터 타겟 위의 영역에서 하전 입자들이 트랩핑될 수 있도록, 스퍼터 타겟 내에 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마그넷 어셈블리는 마그넷 요크(magnet yoke)를 포함한다.
[0051] 기판은 코팅 동안 전극 어셈블리(120)를 지나 계속해서 이동될 수 있거나("동적 코팅"), 또는 기판은 코팅 동안 본질적으로 일정한 포지션에 놓일 수 있다("정적 코팅"). 본 개시내용에서 설명되는 스퍼터 증착 소스들은 정적 코팅 프로세스들 및 동적 코팅 프로세스들 둘 모두와 관련될 수 있다.
[0052] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 캐소드(125)에는 2개의 마그넷 어셈블리들이 제공될 수 있다. 특히, 2개의 마그넷 어셈블리들은 회전가능 캐소드 내부에 배열될 수 있다. 제1 마그넷 어셈블리(171)는 제1 증착 측(10)의 제1 플라즈마(131)에 영향을 미치도록 구성될 수 있고, 제2 마그넷 어셈블리(172)는 제2 증착 측(11)의 제2 플라즈마(141)에 영향을 미치도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 마그넷 어셈블리(171)는, 제1 플라즈마(131)가 회전 축(A)으로부터 제1 증착 측(10)을 향해 연장되는 제1 반경 방향 둘레로 한정될 수 있도록, 배향될 수 있고, 제2 마그넷 어셈블리(172)는, 제2 플라즈마(141)가 회전 축(A)으로부터 제2 증착 측(11)을 향해 연장되는 제2 반경 방향 둘레로 한정될 수 있도록, 배향될 수 있다.
[0053] 일부 구현들에서, 제1 마그넷 어셈블리(171) 및/또는 제2 마그넷 어셈블리(172)는 회전 축(A)을 중심으로 이동가능할 수 있는데, 예컨대 피벗가능할 수 있다. 제1 마그넷 어셈블리의 이동은 제1 증착 측(10)의 제1 플라즈마(131)의 대응하는 이동을 야기할 수 있고, 제2 마그넷 어셈블리의 이동은 제2 증착 측(11)의 제2 플라즈마(141)의 대응하는 이동을 야기할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 마그넷 어셈블리는 제2 마그넷 어셈블리에 대해 고정적일 수 있어서, 제1 마그넷 어셈블리는 제2 마그넷 어셈블리와 대응하게 이동가능하다. 예컨대, 제1 마그넷 어셈블리 및 제2 마그넷 어셈블리는 회전 축(A)을 중심으로 함께, 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 회전가능할 수 있다. 따라서, 제1 플라즈마(131) 및 제2 플라즈마(141)는, 제1 마그넷 어셈블리를 제2 마그넷 어셈블리와 함께 이동시킴으로써, 대응하게 시프트될 수 있다.
[0054] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 마그넷 어셈블리(171)는 제2 마그넷 어셈블리(172)와 독립적으로 이동가능할 수 있다. 이 경우, 제1 플라즈마(131)와 제2 플라즈마(141)는 개개의 증착 측에서 독립적으로 이동될 수 있다. 제1 증착 측에서의 제1 스퍼터 방향은 제2 증착 측에서의 제2 스퍼터 방향과 독립적으로 제어될 수 있다.
[0055] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제1 애노드(132)는 캐소드(125)의 회전 축(A)의 방향으로 연장되는 제1 애노드 로드(rod)로서 구성될 수 있고, 적어도 하나의 제2 애노드(142)는 캐소드(125)의 회전 축(A)의 방향으로 연장되는 제2 애노드 로드로서 구성될 수 있다. 제1 애노드 로드 및 제2 애노드 로드는 둥근 단면 형상, 타원형 단면 형상, 원형 단면 형상(도 1에 예시적으로 도시된 바와 같음), 직사각형 단면 형상(도 2에 예시적으로 도시된 바와 같음), 또는 다각형 단면 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제1 애노드 및 적어도 하나의 제2 애노드의 단면적은 캐소드(125)의 단면적보다 더 작을 수 있다. 예컨대, 캐소드(125)의 직경은 적어도 하나의 제1 애노드 및/또는 적어도 하나의 제2 애노드의 직경보다 더 클 수 있다. 예컨대, 캐소드의 직경은 3 cm 또는 그 초과 내지 20 cm 또는 그 미만, 구체적으로는 5 cm 내지 12 cm일 수 있다. 일부 구현들에서, 캐소드의 직경은 20 cm 초과일 수 있다. 제1 애노드 및/또는 제2 애노드의 직경은 0.5 cm 또는 그 초과 내지 5 cm 또는 그 미만, 구체적으로는 2 cm 내지 4 cm, 예컨대 3.5 cm일 수 있다. 원형 형상들 이외의 다른 형상들도 가능하다.
[0056] 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제1 애노드의 형상은 적어도 하나의 제2 애노드의 형상에 대응할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제1 애노드와 캐소드 사이의 거리는 적어도 하나의 제2 애노드와 캐소드 사이의 거리에 대응할 수 있다. 특히, 애노드 어셈블리의 어레인지먼트는 중심 평면(C)에 대해 대칭적일 수 있다. 적어도 하나의 제1 애노드 및 적어도 하나의 제2 애노드는 개개의 애노드 전위에 대해 설정될 전도성 외측 표면을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 개개의 애노드를 냉각시키기 위해, 냉각 채널이 적어도 하나의 제1 애노드 및/또는 적어도 하나의 제2 애노드 내부에 제공될 수 있다.
[0057] 도 2는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스(200)의 개략적인 단면도를 도시한다. 스퍼터 증착 소스(200)는 양측 스퍼터 증착을 위해 구성된 적어도 하나의 전극 어셈블리(120)를 포함한다. 스퍼터 증착 소스(200)의 피처들 대부분은, 도 1에 도시된 스퍼터 증착 소스(100)의 개개의 피처들에 대응할 수 있어서, 위의 설명들이 참조될 수 있고, 이들은 여기서 반복되지 않는다.
[0058] 스퍼터 증착 소스(200)는 증착될 타겟 재료를 제공하기 위해 회전가능 캐소드를 포함할 수 있으며, 제1 증착 측(10)에 배열된 제1 기판(151) 및 제2 증착 측(11)에 배열된 제2 기판(152)은 캐소드의 대향 측들로부터의, 구체적으로는 캐소드의 전방 표면 및 후방 표면으로부터의 스퍼터링에 의해 코팅될 수 있다.
[0059] 도 2에 도시된 실시예에서, 애노드 어셈블리(130)는 제1 증착 측(10)에 배열된 2개의 제1 애노드들(이후 좌측 제1 애노드(231) 및 우측 제1 애노드(232)로 지칭됨) 및 제2 증착 측(11)에 배열된 2개의 제2 애노드들(이후 좌측 제2 애노드(241) 및 우측 제2 애노드(242)로 지칭됨)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 좌측 제1 애노드(231)는 캐소드의 제1 측, 예컨대 좌측에 배열될 수 있고, 우측 제1 애노드(232)는 캐소드의 제2 측, 예컨대 제1 측에 대향하는 측, 구체적으로는 우측에 배열될 수 있다. 캐소드(125)는 좌측 제1 애노드(231)와 우측 제1 애노드(232) 사이의 중심에 제공될 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들에서, 좌측 제2 애노드(241)는 캐소드의 제1 측, 예컨대 좌측에 배열될 수 있고, 우측 제2 애노드(242)는 캐소드의 제2 측, 예컨대 제1 측에 대향하는 측, 구체적으로는 우측에 배열될 수 있다. 캐소드(125)는 좌측 제2 애노드(241)와 우측 제2 애노드(242) 사이의 중심에 배열될 수 있다.
[0060] 예컨대, 캐소드는 2개의 제1 애노드들 사이의 중심에 배열될 수 있다. 또한, 캐소드는 2개의 제2 애노드들 사이의 중심에 배열될 수 있다. 본원에서 지칭되는 좌측-우측 방향은 전극 어셈블리의 전방-후방 방향(X)에 수직인 방향일 수 있다. 2개의 제1 애노드들을 제1 증착 측에 제공하고 2개의 제2 애노드들을 제2 증착 측에 제공함으로써, 제1 플라즈마(131)는 2개의 제1 애노드들 사이에서, 캐소드의 전방 표면의 전방의 제1 증착 측에 생성될 수 있고, 제2 플라즈마(141)는 2개의 제2 애노드들 사이에서, 캐소드의 후방 표면에 인접한 제2 증착 측에 생성될 수 있다. 인접한 전극 어셈블리들에 의해 생성되는 플라즈마들로부터의 상기 플라즈마들의 분리가 개선될 수 있고, 개별적인 플라즈마 제어가 제공될 수 있다.
[0061] 일부 구현들에서, 2개의 제1 애노드들 및 2개의 제2 애노드들은 중심 평면(C)에 대해 대칭적으로 배열될 수 있다. 특히, 증착 소스(200)의 전극 어셈블리는, 캐소드(125)의 회전 축(A)을 통해 교차할 수 있는 중심 평면(C)에 대해 대칭적일 수 있다.
[0062] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 증착 측이 중심 평면(C)의 전방 측에서 연장되고, 제2 증착 측이 중심 평면(C)의 후방 측에서 연장되도록, 분리 벽(160)이 중심 평면(C)에 배열될 수 있다. 예컨대, 분리 벽(160)은, 제1 플라즈마(131)와 제2 플라즈마(141) 사이의 분리가 개선될 수 있도록, 구성될 수 있다. 특히, 분리 벽(160)으로 인해, 캐소드(125)와 적어도 하나의 제1 애노드(132) 사이에 인가된 제1 전기장은 캐소드(125)와 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이에 인가된 제2 전기장으로부터 더 효과적으로 분리될 수 있다. 일부 실시예들에서, 분리 벽은 접지될 수 있는 전도성 재료, 예컨대 금속으로 제조될 수 있다. 다른 실시예들에서, 분리 벽은 절연체, 예컨대 유전체 재료로 제조될 수 있다.
[0063] 분리 벽(160)은 적어도 하나의 제1 애노드(132)와 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이에 배열될 수 있다. 분리 벽(160)은 2개 또는 그 초과의 벽 세그먼트들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 캐소드(125)는 분리 벽의 제1 벽 세그먼트(161)와 제2 벽 세그먼트(162) 사이에 배열될 수 있다. 각각의 벽 세그먼트는 제1 증착 측에 제공된 제1 애노드와 제2 증착 측에 제공된 제2 애노드 사이에 배열될 수 있다. 실시예들에 따르면, 1개, 2개 또는 그 초과의 벽 세그먼트들을 갖는 분리 벽(160)은 적어도 하나의 제1 애노드(132)와 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이에 배열될 수 있다.
[0064] 예컨대, 도 2의 실시예에서, 분리 벽(160)은, 회전가능 캐소드의 좌측에서, 좌측 제1 애노드(231)와 좌측 제2 애노드(241) 사이에 제공된 제1 벽 세그먼트(161)를 포함한다. 분리 벽(160)의 제2 벽 세그먼트(162)는 회전가능 캐소드의 우측에서, 우측 제1 애노드(232)와 우측 제2 애노드(242) 사이에 제공될 수 있다.
[0065] 일부 실시예들에서, 제1 증착 측을 제2 증착 측으로부터 분리하기 위해, 2개 초과의 벽 세그먼트들이 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 분리 벽(160)과 캐소드(125) 사이의 최소 거리는 1 cm 또는 그 미만, 구체적으로는 5 mm 또는 그 미만, 더 구체적으로는 1 mm 또는 그 미만일 수 있다.
[0066] 도 2에 개략적으로 표시된 바와 같이, 제1 증착 측(10)에 생성된 제1 플라즈마(131)는, 좌측 제1 애노드(231)에 의해 주로 영향받을 수 있는 좌측 플라즈마 클라우드 및 우측 제1 애노드(232)에 의해 주로 영향받을 수 있는 우측 플라즈마 클라우드를 포함할 수 있다. 제2 증착 측(11)에 생성된 제2 플라즈마(141)는, 좌측 제2 애노드(241)에 의해 주로 영향받을 수 있는 좌측 플라즈마 클라우드 및 우측 제2 애노드(242)에 의해 주로 영향받을 수 있는 우측 플라즈마 클라우드를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 플라즈마 클라우드들의 강도(intensity)는, 개개의 플라즈마 클라우드와 연관된 애노드의 애노드 전위를 조정함으로써 개별적으로 영향받을 수 있다. 공간적으로 분해된 플라즈마 제어가 가능하다. 일부 구현들에서, 2개의 제1 애노드들은 제1 플라즈마(131)에 영향을 미치도록 구성될 수 있고, 2개의 제2 애노드들은 제2 플라즈마(141)에 영향을 미치도록 구성될 수 있다.
[0067] 도 3은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스(300)의 개략적인 단면도를 도시한다. 스퍼터 증착 소스(300)의 피처들 대부분은, 도 2의 스퍼터 증착 소스(200)의 개개의 피처들에 대응할 수 있어서, 위의 설명들이 참조될 수 있고, 이들은 여기서 반복되지 않는다.
[0068] 도 2의 실시예와 유사하게, 스퍼터 증착 소스(300)의 전극 어셈블리는, 제1 증착 측(10)에 배열된 적어도 하나의 제1 애노드(132)(예컨대, 한 쌍의 제1 애노드들) 및 제2 증착 측(11)에 배열된 적어도 하나의 제2 애노드(142)(예컨대, 한 쌍의 제2 애노드들)를 갖는 애노드 어셈블리(130) 및 캐소드(125)를 포함한다. 선택적으로, 위에서 설명된 바와 같이, 적어도 하나의 제1 애노드(132)는 좌측 제1 애노드(231) 및 우측 제1 애노드(232)로서 제공될 수 있고, 적어도 하나의 제2 애노드(142)는 좌측 제2 애노드(241) 및 우측 제2 애노드(242)를 포함할 수 있다.
[0069] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 전력 어레인지먼트(310)가 제공될 수 있다. 전력 어레인지먼트(310)는 전극 어셈블리에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 어레인지먼트(310)는 캐소드(125)를 캐소드 전위(P), 예컨대 네거티브 전위에 연결하고, 적어도 하나의 제1 애노드(132)를 제1 애노드 전위(P1), 예컨대 제1 포지티브 전위에 연결하고, 그리고 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 제2 애노드 전위(P2), 예컨대 제2 포지티브 전위에 연결하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 애노드 전위(P1)는 제2 애노드 전위(P2)에 대응할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 애노드 전위(P1)는 제2 애노드 전위(P2)와 상이할 수 있다. 특히, 제1 애노드 전위(P1) 및 제2 애노드 전위(P2) 중 적어도 하나는 조정가능할 수 있다. 제1 애노드 전위(P1) 및 제2 애노드 전위(P2) 중 적어도 하나를 조정함으로써, 제1 플라즈마(131) 및 제2 플라즈마(141) 중 적어도 하나가 영향받을 수 있는데, 예컨대 형상화되거나, 강화되거나, 또는 약화될 수 있다. 예컨대, 제1 애노드 전위(P1)를 조정함으로써, 제1 플라즈마(131)의 강도는 제2 플라즈마(141)의 강도에 대응하도록 조정될 수 있다.
[0070] 예컨대, 전력 어레인지먼트(310)는, 캐소드 전위(P)(예컨대, 캐소드 전압, 이를테면, 네거티브 전압)를 캐소드(125)에 인가하기 위해 캐소드(125)에 연결된 제1 출력 단자, 제1 애노드 전위(P1)(예컨대, 제1 애노드 전압, 이를테면, 포지티브 전압 또는 접지 전위)를 적어도 하나의 제1 애노드(132)에 인가하기 위해 적어도 하나의 제1 애노드(132)에 연결된 제2 출력 단자, 및 제2 애노드 전위(P2)(예컨대, 제2 애노드 전압, 이를테면, 포지티브 전압 또는 접지 전위)를 적어도 하나의 제2 애노드(142)에 인가하기 위해 적어도 하나의 제2 애노드(142)에 연결된 제3 출력 단자를 갖는 전력 공급부를 포함할 수 있다. 전력 공급부의 출력 단자들에 의해 제공되는 전압들은 적절하게 조정가능할 수 있다.
[0071] 따라서, 일부 실시예들에서, 제1 전기장이 캐소드와 적어도 하나의 제1 애노드 사이에 인가될 수 있고, 제2 전기장이 캐소드와 적어도 하나의 제2 애노드 사이에 인가될 수 있다. 구체적으로는 제1 애노드 전위(P1) 및 제2 애노드 전위(P2) 중 적어도 하나를 조정함으로써, 제1 전기장은 제2 전기장과 독립적으로 조정될 수 있다. 실시예들에 따르면, 제1 전기장 및 제2 전기장 중 적어도 하나는, 제1 플라즈마와 제2 플라즈마의 동일한 밝기 또는 컬러 값을 유지하도록 조정될 수 있다.
[0072] 도 3에 도시된 실시예에서, 2개의 제1 애노드들은 제1 애노드 전위(P1)에 연결되고, 2개의 제2 애노드들은 제2 애노드 전위(P2)에 연결된다. 다른 실시예들에서, 2개 또는 그 초과의 제1 애노드들은 상이한 애노드 전위들에 각각 연결될 수 있고, 그리고/또는 2개 또는 그 초과의 제2 애노드들은 상이한 애노드 전위들에 각각 연결될 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 실시예에서, 좌측 제1 애노드(231)는 좌측 제1 애노드 전위(P1/1)에 연결되고, 우측 제1 애노드(232)는 우측 제1 애노드 전위(P1/2)에 연결되고, 좌측 제2 애노드(241)는 좌측 제2 애노드 전위(P2/1)에 연결되고, 그리고/또는 우측 제2 애노드(242)는 우측 제2 애노드 전위(P2/2)에 연결된다. 이 경우, 제1 플라즈마의 좌측 플라즈마 클라우드는 제1 플라즈마의 제2 플라즈마 클라우드와 독립적으로 영향받을 수 있고, 제2 플라즈마의 좌측 플라즈마 클라우드는 제2 플라즈마의 제2 플라즈마 클라우드와 독립적으로 영향받을 수 있다. 국부적인 플라즈마 제어가 가능해진다. 증착되는 층들의 균일성은 적절하게 국부적으로 조정될 수 있다.
[0073] 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 애노드, 예컨대 적어도 하나의 제1 애노드(132) 또는 적어도 하나의 제2 애노드(142)는, 예컨대, 도면 평면들에 수직인 개개의 애노드의 연장 방향으로 나란히 배열될 수 있는 2개 또는 그 초과의 애노드 세그먼트들(도면들에서 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 애노드의 2개 또는 그 초과의 애노드 세그먼트들은 개별적으로 전력을 공급받을 수 있다. 예컨대, 각각의 애노드 세그먼트는 개개의 조정가능한 애노드 세그먼트 전위에 연결될 수 있고, 그리고/또는 각각의 애노드 세그먼트는 가변 저항기 또는 전위차계를 통해 개개의 애노드 세그먼트 전위에 연결될 수 있어서, 개개의 애노드 세그먼트로 흐르는 전류는 개별적으로 조정될 수 있다. 따라서, 도면 평면들에 수직인 방향, 예컨대 캐소드의 길이 방향, 이를테면, 회전 축(A)의 방향으로 공간적으로 분해된 플라즈마 제어가 가능해진다.
[0074] 일부 실시예들에서, (예컨대, 제1 플라즈마(131) 및 제2 플라즈마(141)를 개별적으로 제어함으로써) 전방-후방 방향으로, (예컨대, 하나 또는 그 초과의 애노드들의 애노드 세그먼트들을 개별적으로 제어함으로써) 회전 축(A)의 방향으로, 그리고/또는 (예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이 좌측 플라즈마 클라우드들 및 우측 플라즈마 클라우드들을 개별적으로 제어함으로써 그리고/또는 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이 전극 어셈블리들의 어레이의 전극 어셈블리들을 개별적으로 제어함으로써) 중심 평면(C)의 방향으로, 개별적인 플라즈마 제어가 가능할 수 있다. 우수한 층 균일성을 갖는 층들이 하나 또는 그 초과의 기판들 상에 증착될 수 있다.
[0075] 도 4는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스(400)의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 4의 스퍼터 증착 소스(400)의 피처들 대부분은, 도 3의 스퍼터 증착 소스(300)의 개개의 피처들에 대응할 수 있어서, 위의 설명들이 참조될 수 있고, 이들은 여기서 반복되지 않는다.
[0076] 일부 실시예들에서, 캐소드(125), 적어도 하나의 제1 애노드(132)뿐만 아니라 적어도 하나의 제2 애노드(142)에 전력을 공급하기 위한 전력 어레인지먼트(310)가 제공될 수 있다. 전력 어레인지먼트(310)는 캐소드(125) 및 적어도 하나의 제1 애노드(132)에 연결가능한 제1 전력 공급부(311) 및 캐소드(125) 및 적어도 하나의 제2 애노드(142)에 연결가능한 제2 전력 공급부(312)를 포함할 수 있다. 제1 전력 공급부(311)는 캐소드(125)와 적어도 하나의 제1 애노드 사이에 인가되는 제1 전기장을 조정하는 데 사용될 수 있고, 제2 전력 공급부(312)는 캐소드와 적어도 하나의 제2 애노드 사이에 인가되는 제2 전기장을 조정하는 데 사용될 수 있다.
[0077] 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제1 전력 공급부(311)의 제1 출력 단자 및 제2 전력 공급부(312)의 제1 출력 단자는 캐소드(125)에 연결가능할 수 있으며, 제1 전력 공급부(311)의 제1 출력 단자 및 제2 전력 공급부(312)의 제1 출력 단자 둘 모두는 캐소드 전위(P)를 제공하도록 구성될 수 있다.
[0078] 일부 실시예들에서, 제1 전력 공급부(311)의 제2 출력 단자는 적어도 하나의 제1 애노드에 연결될 수 있고 제1 애노드 전위(P1)를 제공하도록 구성될 수 있고, 제2 전력 공급부(312)의 제2 출력 단자는 적어도 하나의 제2 애노드에 연결될 수 있고 제2 애노드 전위(P2)를 제공하도록 구성될 수 있다. 제1 애노드 전위(P1) 및/또는 제2 애노드 전위(P2)는, 스퍼터링 동안에 제1 플라즈마(131) 및/또는 제2 플라즈마(141)에 영향을 미치기 위해 적절하게 조정될 수 있다. 예컨대, 제1 애노드 전위(P1) 및 제2 애노드 전위(P2) 중 적어도 하나는, 제1 증착 측(10)의 제1 플라즈마(131)와 제2 증착 측(11)의 제2 플라즈마(141)가 본질적으로 동일하게 유지될 수 있도록, 조정될 수 있다.
[0079] 도 5는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스(500)의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 5의 스퍼터 증착 소스(500)의 피처들 대부분은, 도 4의 스퍼터 증착 소스(400)의 개개의 피처들에 대응할 수 있어서, 위의 설명들이 참조될 수 있고, 이들은 여기서 반복되지 않는다.
[0080] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 캐소드(125), 적어도 하나의 제1 애노드(132), 및 적어도 하나의 제2 애노드(142)에 전력을 공급하기 위해, 전력 어레인지먼트(310)가 제공될 수 있다. 전력 어레인지먼트(310)는 적어도 하나의 제1 애노드(132)를 제1 애노드 전위(P1)에 연결하기 위한 제1 전기 연결부(313) 및 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 제2 애노드 전위(P2)에 연결하기 위한 제2 전기 연결부(314)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 애노드 전위(P1)는 제2 애노드 전위(P2)에 대응할 수 있다.
[0081] 일부 구현들에서, 제1 전기 연결부(313)의 제1 전기 저항 및 제2 전기 연결부(314)의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정하기 위해, 적어도 하나의 가변 저항기 또는 전위차계(315)가 제공될 수 있다.
[0082] 예컨대, 제1 전기 연결부(313)에는 제1 전기 저항을 조정하기 위한 제1 가변 저항기가 제공될 수 있고, 제2 전기 연결부(314)에는 제2 전기 저항을 조정하기 위한 제2 가변 저항기가 제공될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 제1 애노드를 향해 흐르는 제1 애노드 전류 및 적어도 하나의 제2 애노드를 향해 흐르는 제2 애노드 전류 중 적어도 하나는, 제1 전기 연결부(313) 및/또는 제2 전기 연결부(314)의 저항을 변화시킴으로써 적절하게 조정될 수 있다. 제1 플라즈마(131)는 제2 플라즈마(141)와 독립적으로 영향받을 수 있다.
[0083] 다른 실시예들에서, 예컨대, 도 5에 도시된 실시예에서, 단일 가변 저항기 또는 전위차계(315)가 적어도 하나의 제1 애노드(132)와 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이에 연결될 수 있다. 가변 저항기 또는 전위차계(315)의 제3 단자, 예컨대 제어 단자는, 제1 애노드 전위(P1) 및 제2 애노드 전위(P2)를 제공하는 전력 공급부의 출력 단자에 연결될 수 있다. 전력 공급부의 출력 단자로부터 적어도 하나의 제1 애노드(132)를 향해 흐르는 제1 애노드 전류와 전력 공급부의 출력 단자로부터 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 향해 흐르는 제2 애노드 전류 사이의 비율은, 가변 저항기 또는 전위차계(315)의 제3 단자를 통해 조정될 수 있다. 따라서, 제1 플라즈마(131)와 제2 플라즈마(141) 사이의 세기 비율(strength ratio)은 적절하게 조정될 수 있다. 예컨대, 가변 저항기 또는 전위차계(315)는 제1 플라즈마와 제2 플라즈마가 스퍼터링 동안 본질적으로 동일하게 유지되도록 제어하는 데 사용될 수 있다.
[0084] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 스퍼터 증착 소스는 증착 특성을 검출하기 위한 검출기(320), 및 검출된 증착 특성에 따라 전력 어레인지먼트(310)를 제어하기 위한 제어 디바이스(330)를 포함할 수 있다.
[0085] 예컨대, 도 5에 예시적으로 도시된 바와 같이, 검출기(320)는 적어도 하나의 제1 애노드(132)와 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이의 차동 전류(IDIFF)를 측정하도록 구성될 수 있다. 제어 디바이스(330)는 검출된 차동 전류에 따라 가변 저항기 또는 전위차계(315)를 제어하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 제1 애노드(132)와 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이의 작은 또는 소실되는(vanishing) 차동 전류(IDIFF)가 유리할 수 있다. 일부 실시예들에서, 차동 전류가 미리 결정된 전류 임계치를 초과하는 경우, 가변 저항기 또는 전위차계(315)가 조정될 수 있다. 따라서, 개선된 플라즈마 제어가 제공된다.
[0086] 대안적으로, 예컨대, 도 3 또는 도 4에 도시된 실시예에서, 적어도 하나의 제1 애노드(132)와 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이에서 측정된 차동 전류에 따라, 제1 애노드 전위(P1) 및 제2 애노드 전위(P2) 중 적어도 하나를 조정하기 위해, 제어 디바이스(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 예컨대, 제1 플라즈마(131)는 크기 및/또는 강도가 제2 플라즈마(141)에 대응하도록 제어될 수 있다.
[0087] 일부 실시예들에서, 검출기(320)는, 제1 플라즈마 및 제2 플라즈마 중 적어도 하나의 광학 특성, 예컨대 플라즈마 세기, 강도, 밝기 또는 컬러 값; 제1 플라즈마 및/또는 제2 플라즈마의 형상 또는 위치; 제1 애노드와 제2 애노드 사이의 차동 전류; 캐소드와 적어도 하나의 제1 애노드 사이의 제1 전류 흐름 및 캐소드와 적어도 하나의 제2 애노드 사이의 제2 전류 흐름 중 적어도 하나; 캐소드와 적어도 하나의 제1 애노드 사이의 제1 전기장 세기 및 캐소드와 적어도 하나의 제2 애노드 사이의 제2 전기장 세기 중 적어도 하나; 제1 증착 측에서 제1 기판 상에 코팅된 적어도 하나의 층의 특징; 제2 증착 측에서 제2 기판 상에 코팅된 적어도 하나의 층의 특징, 예컨대 층 균일성, 층 두께, 시트 저항, 또는 시트 저항 균일성 중 하나 또는 그 초과를 포함하는 증착 특성을 측정하도록 구성될 수 있다.
[0088] 도 6은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스(600)의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 6의 스퍼터 증착 소스(600)의 피처들 대부분은, 도 5의 스퍼터 증착 소스(500)의 개개의 피처들에 대응할 수 있어서, 위의 설명들이 참조될 수 있고, 이들은 여기서 반복되지 않는다.
[0089] 도 6에 예시적으로 도시된 실시예에서, 제1 전기 연결부(313)의 제1 전기 저항 및 제2 전기 연결부(314)의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정하기 위해, 가변 저항기 또는 전위차계(315)가 제공된다. 가변 저항기 또는 전위차계(315)는 제어 디바이스(330)에 의해 제어될 수 있다.
[0090] 제어 디바이스(330)는 검출기(320)에 의해 검출되는 증착 특성에 따라 가변 저항기 또는 전위차계(315)를 제어할 수 있다. 검출기(320)는 제1 플라즈마(131) 및/또는 제2 플라즈마(141)의 광학 특성을 검출하도록 구성된 광학 검출기일 수 있다. 예컨대, 검출기(320)는 제1 플라즈마(131) 및/또는 제2 플라즈마(141)의 밝기, 플라즈마 세기 또는 컬러 값을 측정하도록 구성될 수 있다. 제어 디바이스(330)는, 제1 플라즈마의 측정된 특성이 제2 플라즈마의 측정된 특성에 대응하도록, 가변 저항기 또는 전위차계(315)를 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 폐루프 제어가 제공될 수 있다. 예컨대, 제1 플라즈마의 제1 밝기가 제2 플라즈마의 제2 밝기를 초과하는 경우, 가변 저항기 또는 전위차계(315)를 통해 제2 전기 연결부(314)의 제2 전기 저항을 감소시킴으로써, 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 향하는 전류 흐름이 증가될 수 있다. 유사하게, 제1 플라즈마의 제1 밝기가 제2 플라즈마의 제2 밝기 미만인 것으로 측정되는 경우, 가변 저항기 또는 전위차계(315)를 통해 제1 전기 연결부(313)의 제1 전기 저항을 감소시킴으로써, 적어도 하나의 제1 애노드(132)를 향하는 전류 흐름이 증가될 수 있다. 양측 스퍼터 증착을 위한 개선된 플라즈마 제어가 제공된다.
[0091] 도 7은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터 증착 소스(700)의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 7의 스퍼터 증착 소스(700)의 피처들 대부분은, 도 4의 스퍼터 증착 소스(400)의 개개의 피처들에 대응할 수 있어서, 위의 설명들이 참조될 수 있고, 이들은 여기서 반복되지 않는다.
[0092] 스퍼터 증착 소스(700)는, 예컨대 전극 어셈블리들의 선형 어레이 또는 선형 어레인지먼트로, 나란히 배열된 2개 또는 그 초과의 전극 어셈블리들의 어레이를 포함한다. 2개 또는 그 초과의 전극 어셈블리들의 어레이를 포함하는 스퍼터 증착 소스(700)를 이용하여, 증착 속도가 증가될 수 있고, 대면적 기판들이 더 신속하게 코팅될 수 있다.
[0093] 스퍼터 증착 소스(700)의 전극 어셈블리들 중 적어도 하나는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 전극 어셈블리, 즉, 양측 스퍼터링을 위해 구성된 전극 어셈블리로서 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 2개 또는 그 초과의 인접한 전극 어셈블리들은 본원에서 설명되는 실시예에 따른 전극 어셈블리로서 구성될 수 있으며, 피처들의 개개의 가능한 조합들은 여기서 반복되지 않는다.
[0094] 예컨대, 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 스퍼터 증착 소스(700)는 제2 전극 어셈블리(702) 옆에 배열된 제1 전극 어셈블리(701)를 포함할 수 있다. 제1 전극 어셈블리(701) 및 제2 전극 어셈블리(702) 각각은 양측 스퍼터 증착을 위해 구성될 수 있고, 제1 증착 측(10)에 제1 플라즈마를 생성하도록 그리고 제2 증착 측(11)에 제2 플라즈마를 생성하도록 구성된 캐소드, 예컨대 회전가능 캐소드, 및 제1 증착 측에 배열된 적어도 하나의 제1 애노드 및 제2 증착 측에 배열된 적어도 하나의 제2 애노드를 갖는 애노드 어셈블리를 포함할 수 있다.
[0095] 여기서, 제1 전극 어셈블리(701) 및 제2 전극 어셈블리(702) 또는 추가의 전극 어셈블리들 각각의 애노드 어셈블리 및 캐소드는 도 1 내지 도 6 중 임의의 도면을 참조하여 위에서 설명된 피처들 중 일부 또는 전부를 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예컨대, 제1 전극 어셈블리(701)의 적어도 하나의 제1 애노드 및 제1 전극 어셈블리(701)의 적어도 하나의 제2 애노드는, 예컨대 좌측-우측 방향으로 제1 전극 어셈블리(701)의 캐소드의 대향 측들 상에 배열될 수 있는 한 쌍의 애노드들로 각각 구성될 수 있다. 유사하게, 제2 전극 어셈블리(702)의 적어도 하나의 제1 애노드 및 제2 전극 어셈블리(702)의 적어도 하나의 제2 애노드는, 예컨대 좌측-우측 방향으로 제2 전극 어셈블리(702)의 캐소드의 대향 측들 상에 배열될 수 있는 한 쌍의 애노드들로 각각 구성될 수 있다.
[0096] 따라서, 일부 실시예들에서, 각각, 2개의 애노드들은 제1 증착 측의 인접한 캐소드들 사이에 배열될 수 있고, 2개의 애노드들은 제2 증착 측의 인접한 캐소드들 사이에 배열될 수 있다. 제1 증착 측의 인접한 전극 어셈블리들에 의해 생성되는 제1 플라즈마들은 서로 더 양호하게 분리될 수 있고 그리고/또는 개별적으로 제어될 수 있고, 제2 증착 측의 인접한 전극 어셈블리들에 의해 생성되는 제2 플라즈마들은 서로 더 양호하게 분리될 수 있고 그리고/또는 개별적으로 제어될 수 있다. 이는, 2개의 애노드들이 제1 전극 어셈블리(701)의 제1 플라즈마와 제2 전극 어셈블리(702)의 제1 플라즈마 사이에 로케이팅될 수 있기 때문이며, 하나의 애노드는 제1 전극 어셈블리(701)의 제1 플라즈마에 영향을 미치도록 구성될 수 있고, 하나의 애노드는 제2 전극 어셈블리(702)의 제1 플라즈마에 영향을 미치도록 구성될 수 있다. 동일한 내용이 2개의 인접한 전극 어셈블리들에 의해 생성되는 개개의 제2 플라즈마들에도 적용될 수 있다.
[0097] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 2개 또는 그 초과의 전극 어셈블리들에 개별적으로 전력을 공급하기 위해, 전력 어레인지먼트(710)가 제공될 수 있다. 실시예들에 따르면, 전력 어레인지먼트는, 증착 특성에 따라 2개 또는 그 초과의 전극 어셈블리들(701, 702)의 적어도 하나의 제1 애노드 및 적어도 하나의 제2 애노드에 각각, 개별적으로 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 전력 어레인지먼트(710)는, 제1 전극 어셈블리의 제1 플라즈마를 제2 전극 어셈블리(702)의 제1 플라즈마와 독립적으로 제어하고 그리고 제1 전극 어셈블리(701)의 제2 플라즈마를 제2 전극 어셈블리(702)의 제2 플라즈마와 독립적으로 제어하도록 구성될 수 있다.
[0098] 특히, 일부 실시예들에서, 제1 전극 어셈블리(701)의 제1 애노드 어셈블리 및 제2 전극 어셈블리(702)의 제1 애노드 어셈블리는 개별적으로 전력을 공급받을 수 있는데, 구체적으로는 검출기에 의해 측정될 수 있는 증착 특성에 따라 전력을 각각 공급받을 수 있다. 유사하게, 제1 전극 어셈블리(701)의 제2 애노드 어셈블리 및 제2 전극 어셈블리(702)의 제2 애노드 어셈블리는 개별적으로 전력을 공급받을 수 있는데, 구체적으로는 검출기에 의해 측정될 수 있는 증착 특성에 따라 전력을 각각 공급받을 수 있다. 인접한 전극 어셈블리들에 의해 생성된 플라즈마들은 개선된 코팅 결과, 구체적으로는 기판 전체에 그리고/또는 기판마다 균일한 코팅 층을 달성하기 위해, 개별적으로 제어될 수 있다.
[0099] 도 8은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 증착 장치(800)의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 8의 증착 장치(800)의 스퍼터 증착 소스의 피처들 대부분은, 도 4의 스퍼터 증착 소스(400)의 개개의 피처들에 대응할 수 있어서, 위의 설명들이 참조될 수 있고, 이들은 여기서 반복되지 않는다.
[00100] 증착 장치(800)는 증착 챔버(801), 예컨대 진공 챔버, 및 본원에서 설명되는 실시예들 중 임의의 실시예의 스퍼터 증착 소스를 포함할 수 있으며, 스퍼터 증착 소스는 증착 챔버 내에 배열된다. 증착 챔버는, 예컨대 10 mbar 또는 그 미만, 구체적으로는 1 mbar 또는 그 미만의 압력까지 진공배기될 수 있다.
[00101] 예컨대, 제1 기판 홀더를 포함하는 제1 기판 홀딩 구역(153)은 코팅될 제1 기판(151)을 홀딩하기 위해 스퍼터 증착 소스의 제1 증착 측(10)에 제공될 수 있고, 예컨대, 제2 기판 홀더를 포함하는 제2 기판 홀딩 구역(154)은 코팅될 제2 기판(152)을 홀딩하기 위해 제1 증착 측(10)에 대향하는 제2 증착 측(11)에 제공될 수 있다. 기판들을 제1 및 제2 기판 홀딩 구역들 내로 그리고 제1 및 제2 기판 홀딩 구역들 밖으로 이동시키기 위한 이송 시스템이 제공될 수 있다. 예컨대, 기판 홀더들은 이동가능할 수 있다.
[00102] 도 8에 도시된 실시예에서, 제1 증착 측(10)에 배열되는, 애노드 어셈블리의 2개의 제1 애노드들(예컨대, 좌측 제1 애노드(231) 및 우측 제1 애노드(232))은 개별적으로 전력을 공급받을 수 있고, 제2 증착 측(11)에 배열되는, 애노드 어셈블리의 2개의 제2 애노드들(예컨대, 좌측 제2 애노드(241) 및 우측 제2 애노드(242))은 개별적으로 전력을 공급받을 수 있다.
[00103] 도 9는 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법을 예시하는 흐름도이다. 방법은, 박스(910)에서, 캐소드(125)의 제1 증착 측(10)에 제1 플라즈마를 생성하고 그리고 제1 증착 측(10)에 대향하는 캐소드의 제2 증착 측(11)에 제2 플라즈마를 생성하는 단계를 포함한다. 일부 구현들에서, 제1 플라즈마 및 제2 플라즈마는 본질적으로 동시에 점화될(ignited) 수 있고 그리고/또는 동시에 연소(burning)될 수 있다. 박스(920)에서, 제1 플라즈마는 제1 증착 측(10)에 배열된 적어도 하나의 제1 애노드(예컨대, 한 쌍의 제1 애노드들)에 의해 영향받을 수 있고 그리고/또는 제2 플라즈마는 제2 증착 측(11)에 배열된 적어도 하나의 제2 애노드(예컨대, 한 쌍의 제2 애노드들)에 의해 영향받을 수 있다. 선택적 박스(930)에서, 제1 기판(151)은 제1 플라즈마(131)와 대면하게 제1 증착 측(10)에 배열될 수 있고, 제2 기판(152)은 선택적으로, 제2 플라즈마(141)와 대면하게 제2 증착 측(11)에 배열될 수 있다. 제1 기판(151)은 캐소드(125)의 전방 표면으로부터의 스퍼터 증착에 의해 코팅될 수 있고, 제2 기판(152)(제2 기판(152)은 제1 증착 측으로부터 제2 증착 측으로 이동된 제1 기판(151)에 대응할 수 있음)은 캐소드(125)의 후방 표면으로부터의 스퍼터 증착에 의해 코팅될 수 있다.
[00104] 박스들(910 내지 930)의 시간 시퀀스는 변경될 수 있다. 예컨대, 기판은, 플라즈마를 생성하기 전에, 개개의 증착 측에 배열될 수 있다. 제1 플라즈마는 캐소드와 적어도 하나의 제1 애노드 사이에 제1 전기장을 인가함으로써 생성될 수 있고, 제2 플라즈마는 캐소드와 적어도 하나의 제2 애노드 사이에 제2 전기장을 인가함으로써 생성될 수 있다.
[00105] 일부 실시예들에서, 제1 플라즈마(131)에 영향을 미치는 것은 캐소드와 적어도 하나의 제1 애노드 사이의 제1 전기장을 조정하는 것을 포함할 수 있고, 제2 플라즈마(141)에 영향을 미치는 것은 캐소드와 적어도 하나의 제2 애노드 사이의 제2 전기장을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 제1 전기장 및/또는 제2 전기장은, 예컨대 제1 플라즈마와 제2 플라즈마의 동일한 밝기, 동일한 강도, 또는 동일한 컬러 값을 유지하도록 조정될 수 있다.
[00106] 일부 실시예들에서, 박스(920)에서 영향을 미치는 것은, 증착 특성을 검출하는 것, 및 검출된 증착 특성에 따라, 제1 애노드 전위(P1), 제2 애노드 전위(P2), 적어도 하나의 제1 애노드(132)를 제1 애노드 전위(P1)에 연결하는 제1 전기 연결부(313)의 제1 전기 저항, 및 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 제2 애노드 전위(P2)에 연결하는 제2 전기 연결부(314)의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
[00107] 본원에 개시된 바와 같은 방법 및 증착 장치는, 기판들 상에 재료를 증착하는 데 사용될 수 있다. 더 구체적으로, 본원에 개시된 방법들은 증착되는 층들의 높은 균일성을 가능하게 하며, 따라서, 디스플레이들, 이를테면, 평판 디스플레이들, 예컨대, TFT들의 생산에 사용될 수 있다. 개시된 방법들은 또한, 태양 전지들, 특히, 박막 태양 전지들의 생산에 사용될 수 있다. 개선된 균일성이 주어지면, 개선된 균일성의 추가적인 효과로서, 전체 재료 소비가 감소될 수 있으며, 이는 고가의 재료들을 사용하는 경우에 특히 유리하다. 예컨대, 제안된 방법들은, 평판 디스플레이 또는 박막 태양 전지의 생산에서 인듐 주석 옥사이드(ITO) 층의 증착에 사용될 수 있다.
[00108] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 양측 스퍼터 증착(two-side sputter deposition)을 위해 구성된 적어도 하나의 전극 어셈블리(120)를 포함하는 스퍼터 증착 소스(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)로서,
    상기 적어도 하나의 전극 어셈블리(120)는,
    증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 캐소드(125) ― 상기 캐소드는 제1 증착 측(deposition side)(10)에 제1 플라즈마(131)를 생성하도록 그리고 상기 제1 증착 측(10)에 대향하는 제2 증착 측(11)에 제2 플라즈마(141)를 생성하도록 구성되며, 상기 캐소드(125)는 회전가능 캐소드임 ―; 및
    상기 제1 플라즈마(131)에 영향을 미치기 위해 상기 제1 증착 측(10)에 배열되고 제1 애노드 전위(P1)에 연결되는 적어도 하나의 제1 애노드(132) 및 상기 제2 플라즈마(141)에 영향을 미치기 위해 상기 제2 증착 측(11)에 배열되고 제2 애노드 전위(P2)에 연결되는 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 갖는 애노드 어셈블리(130)를 포함하는,
    스퍼터 증착 소스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 애노드 어셈블리(130)는 상기 제1 플라즈마(131)에 영향을 미치기 위해 상기 제1 증착 측(10)에 배열된 2개의 제1 애노드들(231, 232) 및 상기 제2 플라즈마(141)에 영향을 미치기 위해 상기 제2 증착 측(11)에 배열된 2개의 제2 애노드들(241, 242)을 포함하는,
    스퍼터 증착 소스.
  3. 제2 항에 있어서,
    1개, 2개 또는 그 초과의 벽 세그먼트들(161, 162)을 갖는 분리 벽(160)이 상기 제1 증착 측(10)과 상기 제2 증착 측(11) 사이에 배열되는,
    스퍼터 증착 소스.
  4. 삭제
  5. 제1 항 또는 제3 항에 있어서,
    코팅될 제1 기판(151)을 상기 제1 플라즈마(131)와 대면하게 홀딩하기 위한, 상기 제1 증착 측(10)의 제1 기판 홀딩 구역; 및
    코팅될 제2 기판(152)을 상기 제2 플라즈마(141)와 대면하게 홀딩하기 위한, 상기 제2 증착 측(11)의 제2 기판 홀딩 구역을 더 포함하며,
    상기 캐소드(125)는 상기 제1 기판 홀딩 구역과 상기 제2 기판 홀딩 구역 사이의 중심에 실질적으로 로케이팅되는,
    스퍼터 증착 소스.
  6. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극 어셈블리(120)에 전력을 공급하도록 구성된 전력 어레인지먼트(310)를 더 포함하는,
    스퍼터 증착 소스.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 전력 어레인지먼트(310)는,
    상기 캐소드(125)와 상기 적어도 하나의 제1 애노드(132) 사이에 인가될 제1 전기장을 조정하기 위해 상기 캐소드 및 상기 적어도 하나의 제1 애노드에 연결된 제1 전력 공급부(311); 및
    상기 캐소드(125)와 상기 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이에 인가될 제2 전기장을 조정하기 위해 상기 캐소드 및 상기 적어도 하나의 제2 애노드에 연결된 제2 전력 공급부(312)를 포함하는,
    스퍼터 증착 소스.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 전력 어레인지먼트(310)는,
    상기 적어도 하나의 제1 애노드(132)를 상기 제1 애노드 전위(P1)에 연결하는 제1 전기 연결부(313);
    상기 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 상기 제2 애노드 전위(P2)에 연결하는 제2 전기 연결부(314); 및
    상기 제1 전기 연결부(313)의 제1 전기 저항 및 상기 제2 전기 연결부(314)의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 조정하기 위한 적어도 하나의 가변 저항기 또는 전위차계(315)를 포함하는,
    스퍼터 증착 소스.
  9. 제6 항에 있어서,
    증착 특성을 검출하기 위한 검출기(320) 및 상기 증착 특성에 따라 상기 전력 어레인지먼트(310)를 제어하기 위한 제어 디바이스(330)를 더 포함하고,
    상기 증착 특성은,
    상기 제1 플라즈마(131) 및 상기 제2 플라즈마(141) 중 적어도 하나의 광학 특성, 위치 또는 형상;
    상기 적어도 하나의 제1 애노드(132)와 상기 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이의 차동 전류(IDIFF);
    상기 캐소드(125)와 상기 적어도 하나의 제1 애노드(132) 사이의 제1 전류 흐름 및 상기 캐소드(125)와 상기 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이의 제2 전류 흐름 중 적어도 하나;
    상기 캐소드(125)와 상기 적어도 하나의 제1 애노드(132) 사이의 제1 전기장 세기 및 상기 캐소드(125)와 상기 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이의 제2 전기장 세기 중 적어도 하나; 및
    상기 제1 증착 측(10)에서 코팅되는 제1 기판(151) 및 상기 제2 증착 측(11)에서 코팅되는 제2 기판(152) 중 적어도 하나의 특징
    중 하나 또는 그 초과를 포함하는,
    스퍼터 증착 소스.
  10. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개 또는 그 초과의 전극 어셈블리들(701, 702)의 어레이를 포함하고,
    상기 2개 또는 그 초과의 전극 어셈블리들(701, 702)의 각각의 전극 어셈블리는, 상기 제1 증착 측(10)에 제1 플라즈마를 생성하도록 그리고 상기 제2 증착 측(11)에 제2 플라즈마를 생성하도록 구성된 캐소드, 및 상기 제1 증착 측(10)에 배열된 적어도 하나의 제1 애노드 및 상기 제2 증착 측(11)에 배열된 적어도 하나의 제2 애노드를 포함하는 애노드 어셈블리를 포함하는,
    스퍼터 증착 소스(700).
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 2개 또는 그 초과의 전극 어셈블리들(701, 702)에 개별적으로 전력을 공급하도록 구성된 전력 어레인지먼트(710)를 더 포함하는,
    스퍼터 증착 소스.
  12. 증착 장치(800)로서,
    증착 챔버(801);
    상기 증착 챔버(801) 내에 배열된, 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터 증착 소스;
    코팅될 제1 기판(151)을 홀딩하기 위한, 상기 스퍼터 증착 소스의 제1 증착 측(10)의 제1 기판 홀딩 구역(153); 및
    코팅될 제2 기판(152)을 홀딩하기 위한, 상기 제1 증착 측(10)에 대향하는 상기 스퍼터 증착 소스의 제2 증착 측(11)의 제2 기판 홀딩 구역(154)을 포함하는,
    증착 장치(800).
  13. 스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법으로서,
    캐소드(125)의 제1 증착 측(10)에 제1 플라즈마(131)를 생성하고 그리고 상기 제1 증착 측(10)에 대향하는 상기 캐소드(125)의 제2 증착 측(11)에 제2 플라즈마(141)를 생성하는 단계 ― 상기 캐소드(125)는 회전가능 캐소드임 ―; 및
    상기 제1 증착 측(10)에 배열되고 제1 애노드 전위(P1)에 연결된 적어도 하나의 제1 애노드(132)를 이용하여 상기 제1 플라즈마(131)에 영향을 미치는 단계 및 상기 제2 증착 측(11)에 배열되고 제2 애노드 전위(P2)에 연결된 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 이용하여 상기 제2 플라즈마(141)에 영향을 미치는 단계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단계를 포함하는,
    스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 플라즈마(131)에 영향을 미치는 단계가 상기 캐소드(125)와 상기 적어도 하나의 제1 애노드(142) 사이의 제1 전기장을 조정하는 단계를 포함하는 것, 및 상기 제2 플라즈마(141)에 영향을 미치는 단계가 상기 캐소드(125)와 상기 적어도 하나의 제2 애노드(142) 사이의 제2 전기장을 조정하는 단계를 포함하는 것으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는,
    스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법.
  15. 제13 항 또는 제14 항에 있어서,
    상기 영향을 미치는 단계는,
    증착 특성을 검출하는 단계; 및
    상기 증착 특성에 따라, 상기 제1 애노드 전위(P1), 상기 제2 애노드 전위(P2), 상기 적어도 하나의 제1 애노드(132)를 상기 제1 애노드 전위(P1)에 연결하는 제1 전기 연결부(313)의 제1 전기 저항, 및 상기 적어도 하나의 제2 애노드(142)를 상기 제2 애노드 전위(P2)에 연결하는 제2 전기 연결부(314)의 제2 전기 저항 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 더 포함하는,
    스퍼터 증착 소스를 동작시키는 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112820619A (zh) * 2021-03-06 2021-05-18 东莞市峰谷纳米科技有限公司 一种等离子表面清洁装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5215638A (en) 1991-08-08 1993-06-01 Leybold Aktiengesellschaft Rotating magnetron cathode and method for the use thereof
KR100932694B1 (ko) * 2009-03-24 2009-12-21 한국진공주식회사 다층박막 코팅 장치 및 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1391842A (en) * 1971-08-04 1975-04-23 Elektromat Veb Apparatus for coating substrates by cathode sputtering and for cleaning by ion bombardment in the same vacuum vessel
JPS51117933A (en) * 1975-04-10 1976-10-16 Tokuda Seisakusho Spattering apparatus
JPS582589B2 (ja) * 1979-10-01 1983-01-17 株式会社 徳田製作所 スパツタリング装置
US5616225A (en) * 1994-03-23 1997-04-01 The Boc Group, Inc. Use of multiple anodes in a magnetron for improving the uniformity of its plasma
CN1134032A (zh) * 1995-03-23 1996-10-23 美国Boc氧气集团有限公司 为改善磁控管内等离子体均匀度的多个阳极的使用
AU9410498A (en) * 1997-11-26 1999-06-17 Vapor Technologies, Inc. Apparatus for sputtering or arc evaporation
RU2151439C1 (ru) * 1998-03-12 2000-06-20 Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом университете Магнетронная распылительная система
TWI400996B (zh) * 2008-02-14 2013-07-01 Applied Materials Inc 基板處理裝置
KR101097329B1 (ko) * 2010-01-11 2011-12-23 삼성모바일디스플레이주식회사 스퍼터링 장치
DE102013206210B4 (de) * 2013-04-09 2017-05-04 Von Ardenne Gmbh Vakuumbeschichtungsvorrichtung und Verfahren zur Mehrfachbeschichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5215638A (en) 1991-08-08 1993-06-01 Leybold Aktiengesellschaft Rotating magnetron cathode and method for the use thereof
KR100932694B1 (ko) * 2009-03-24 2009-12-21 한국진공주식회사 다층박막 코팅 장치 및 방법

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