KR102150455B1 - Apparatus for sputtering and apparatus for deposition including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스퍼터링 장치 및 이를 포함하는 증착장치에 관한 것이다. 본 발명은 기판과 대향되게 배치되는 메인 스퍼터 건; 메인 스퍼터 건의 양측에 각각 설치되는 보조 스퍼터 건; 메인 스퍼터 건 및 보조 스퍼터 건에 각각 장착되고, 서로 마주보도록 배치되는 타겟; 및 메인 스퍼터 건 및 보조 스퍼터 건에 구비되어 자기장을 형성하는 자기부를 포함할 수 있다. 그리고, 타겟 사이의 공간에서 발생된 플라즈마에 의해 각각 스퍼터된 타겟은, 기판에 대해서 서로 엇갈리게 경사진 방향으로 진행될 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 다층 구조의 박막층을 형성함에 있어 공정수가 감소하고 공정 설비에 필요한 비용도 절감할 수 있다.The present invention relates to a sputtering apparatus and a deposition apparatus including the same. The present invention is a main sputter gun disposed to face the substrate; Auxiliary sputter guns respectively installed on both sides of the main sputter gun; Targets mounted to the main sputter gun and the auxiliary sputter gun, respectively, and disposed to face each other; And a magnetic portion provided in the main sputter gun and the auxiliary sputter gun to form a magnetic field. In addition, the targets sputtered by plasma generated in the space between the targets may proceed in a direction inclined to alternate with each other with respect to the substrate. According to the present invention as described above, in forming a multi-layered thin film layer, the number of processes can be reduced and the cost required for process equipment can be reduced.

Description

스퍼터링 장치 및 이를 포함하는 증착장치{Apparatus for sputtering and apparatus for deposition including the same}A sputtering apparatus and a deposition apparatus including the same.

본 발명은 스퍼터링 장치 및 이를 포함하는 증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 진공 챔버에서 다층구조의 박막층을 증착할 수 있는 스퍼터링 장치 및 이를 포함하는 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering apparatus and a deposition apparatus including the same, and more particularly, to a sputtering apparatus capable of depositing a multilayered thin film layer in one vacuum chamber, and a deposition apparatus including the same.

유기 전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.Organic Light Emitting Diodes (OLEDs) are self-luminous devices that emit light by themselves using an electroluminescence phenomenon that emits light when a current flows through a fluorescent organic compound, and does not require a backlight to apply light to non-light-emitting devices. Therefore, it is possible to manufacture a lightweight and thin flat panel display device.

이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두 되고 있다. 특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있다.Flat panel display devices using such organic electroluminescent devices are emerging as next-generation display devices due to their fast response speed and wide viewing angle. In particular, because the manufacturing process is simple, the production cost can be reduced more than that of a conventional liquid crystal display device.

유기 전계 발광소자는 전극층 및 유기층 등의 박막층으로 구성되고, 이 중 전극층의 음극 또는 양극 형성에는 스퍼터링(sputtering) 방법이 사용된다. 스퍼터링은 대상 물질에 이온 충격을 가하여, 그 물질을 구성하는 원자나 분자가 튀어나오도록 하여 주위의 물체면에 부착시키는 박막형성 방법이다. The organic electroluminescent device is composed of an electrode layer and a thin film layer such as an organic layer, of which a sputtering method is used to form a cathode or an anode of the electrode layer. Sputtering is a method of forming a thin film in which an ion bombardment is applied to a target material to cause atoms or molecules constituting the material to pop out and adhere to the surrounding object surface.

일반적으로 스퍼터링 방법에서는 챔버 내에 기판이 마련되고, 타겟(target)이 기판을 향하도록 배치된 상태에서, 챔버 내부로 아르곤(Ar) 가스와 같은 플라즈마 분위기 생성용 기체가 공급된다. 그리고, 상기 타겟에 전원이 인가되면, 전원에 의해 가속된 아르곤 이온에 의하여 타겟에서 떨어져 나온 입자가 전원에 의해 가속되어 기판에 증착된다. In general, in a sputtering method, a substrate is provided in a chamber and a gas for generating a plasma atmosphere such as argon (Ar) gas is supplied into the chamber while a target is disposed to face the substrate. In addition, when power is applied to the target, the particles separated from the target by the argon ions accelerated by the power are accelerated by the power and deposited on the substrate.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0095413호에는 박막 봉지용 타깃 스퍼터 시스템에 관하여 개시되어 있다. 상기 선행특허에 개시된 타깃 스퍼터 시스템에서는 일정 공간 내에서의 플라즈마의 밀도가 작기 때문에 타깃의 효율이 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 보다 고밀도로 플라즈마를 발생시킬 수 있는 구조를 가진 스퍼터링 장치에 대한 개발이 필요한 실정이다.
Korean Patent Application Publication No. 10-2008-0095413 discloses a target sputtering system for thin film encapsulation. The target sputtering system disclosed in the prior patent has a disadvantage in that the efficiency of the target is lowered because the density of plasma in a certain space is small. Accordingly, there is a need to develop a sputtering device having a structure capable of generating plasma with a higher density.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동일한 면적 내에서 플라즈마의 밀도를 최대화하여 타겟의 효율을 높이고, 플라즈마에 의해 발생한 입자에 방향성을 부여하여 증착막의 균일도를 높일 수 있는 구조를 가진 스퍼터링 장치 및 증착장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to increase the efficiency of the target by maximizing the density of plasma within the same area, and to give directionality to the particles generated by the plasma to achieve uniformity of the deposited film It is to provide a sputtering device and a deposition device having a structure capable of increasing the value.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 스퍼터링 장치는 기판과 대향되게 배치되는 메인 스퍼터 건; 상기 메인 스퍼터 건의 양측에 각각 설치되는 보조 스퍼터 건; 상기 메인 스퍼터 건 및 보조 스퍼터 건에 각각 장착되고, 서로 마주보도록 배치되는 타겟; 및 상기 메인 스퍼터 건 및 보조 스퍼터 건에 구비되어 자기장을 형성하는 자기부를 포함하고, 상기 타겟 사이의 공간에서 발생된 플라즈마는 상기 타겟을 구성하는 원료물질을 타격하여 입자화시키고, 상기 입자는 상기 기판에 대해서 서로 엇갈리게 경사진 방향으로 진행될 수 있다. According to an embodiment of the present invention for achieving the object as described above, the sputtering apparatus according to the present invention includes a main sputter gun disposed opposite to a substrate; Auxiliary sputter guns respectively installed on both sides of the main sputter gun; Targets mounted on the main sputter gun and the auxiliary sputter gun, respectively, and disposed to face each other; And a magnetic part provided in the main sputter gun and the auxiliary sputter gun to form a magnetic field, wherein the plasma generated in the space between the targets strikes the raw material constituting the target to form particles, and the particles are the substrate For each other, it can proceed in an inclined direction.

상기 메인 스퍼터 건은 진공 챔버 내에 회전가능하게 설치되고, 상기 메인 스퍼터 건에는 메인 타겟이 외면을 감싸도록 장착될 수 있다. The main sputter gun may be rotatably installed in a vacuum chamber, and a main target may be mounted on the main sputter gun to surround an outer surface.

상기 보조 스퍼터 건에는 상기 메인 타겟과 마주보도록 보조 타겟이 각각 장착될 수 있다. Each auxiliary target may be mounted on the auxiliary sputter gun to face the main target.

상기 메인 타겟과 보조 타겟 사이의 공간은 곡면으로 형성될 수 있다. The space between the main target and the auxiliary target may have a curved surface.

상기 메인 스퍼터 건은 원통 형상으로 형성될 수 있다. The main sputter gun may be formed in a cylindrical shape.

상기 메인 스퍼터 건과 마주보는 상기 보조 스퍼터 건의 일면은, 상기 메인 스퍼터 건의 외주면에 대응되도록 라운드지게 형성될 수 있다. One surface of the auxiliary sputter gun facing the main sputter gun may be rounded to correspond to an outer peripheral surface of the main sputter gun.

상기 자기부는 영구자석을 포함하며, 상기 영구자석은 복수개가 상기 타겟을 향하는 일단이 서로 다른 극성을 가지도록 배치될 수 있다. The magnetic unit may include a permanent magnet, and a plurality of the permanent magnets may be arranged such that one end of the permanent magnet facing the target has different polarities.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 증착장치는 진공 챔버; 상기 진공 챔버 내에 안착되는 기판; 및 상기 기판에 대향하여 배치되는 스퍼터링 장치를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a deposition apparatus according to the present invention includes a vacuum chamber; A substrate seated in the vacuum chamber; And a sputtering device disposed to face the substrate.

본 발명에 의하면, 스퍼터 건을 메인 스퍼터 건과, 메인 타겟의 양측에 배치된 보조 스퍼터 건으로 구성하고 메인 스퍼터 건이 회전되도록 함으로써, 플라즈마의 밀도를 높여 타겟의 효율을 증대시킬 수 있다. According to the present invention, the sputter gun is composed of the main sputter gun and the auxiliary sputter gun disposed on both sides of the main target, and the main sputter gun is rotated, thereby increasing the plasma density and increasing the efficiency of the target.

또한, 메인 스퍼터 건과 보조 스퍼터 건의 사이의 공간을 곡면으로 형성함으로써, 발생된 플라즈마에 의해 발생된 입자가 방향성을 갖고 기판에 골고루 증착되도록 하여 박막층의 균일도를 향상시킬 수 있다. In addition, by forming the space between the main sputter gun and the auxiliary sputter gun in a curved surface, the particles generated by the generated plasma are directional and evenly deposited on the substrate, thereby improving the uniformity of the thin film layer.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 포함하는 증착장치를 개략적으로 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 기판에 박막층을 증착하는 것을 보인 구성도.1 is a schematic view showing a deposition apparatus including a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing depositing a thin film layer on a substrate according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

이하에서는 본 발명에 의한 스퍼터링 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a sputtering apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 포함하는 증착장치를 개략적으로 보인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a deposition apparatus including a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 스퍼터링 장치는 기판(10)과 대향되게 배치되는 메인 스퍼터 건(20); 상기 메인 스퍼터 건(20)의 양측에 각각 설치되는 보조 스퍼터 건(22); 상기 메인 스퍼터 건(20) 및 보조 스퍼터 건(22)에 각각 장착되고, 서로 마주보도록 배치되는 타겟(24,26); 및 상기 메인 스퍼터 건(20) 및 보조 스퍼터 건(22)에 구비되어 자기장을 형성하는 자기부(28)를 포함한다. 그리고, 상기 타겟(24,26) 사이의 공간에서 발생된 플라즈마(P)는 상기 타겟(24,26)을 구성하는 원료물질을 타격하여 입자화시키고, 상기 입자는 상기 기판(10)에 대해서 서로 엇갈리게 경사진 방향으로 진행될 수 있다. As shown, the sputtering apparatus according to the present invention includes a main sputter gun 20 disposed to face the substrate 10; Auxiliary sputter guns 22 respectively installed on both sides of the main sputter gun 20; Targets 24 and 26 mounted to the main sputter gun 20 and the auxiliary sputter gun 22, respectively, and disposed to face each other; And a magnetic portion 28 provided in the main sputter gun 20 and the auxiliary sputter gun 22 to form a magnetic field. In addition, the plasma P generated in the space between the targets 24 and 26 strikes the raw material constituting the targets 24 and 26 to form particles, and the particles are separated from each other with respect to the substrate 10. It can proceed in a direction that is inclined alternately.

스퍼터링 장치는 진공 챔버(1) 내에 안착되는 기판(10)과 대향되게 설치된다. 기판(10)은 진공 챔버(1)의 천장면에 연결된 기판 지지대(12)에 지지될 수 있다. 그리고, 기판(10)의 일면에는 타겟(24,26)에서 발생된 입자에 의해 박막층(14)이 증착되어 형성될 수 있다. The sputtering device is installed to face the substrate 10 seated in the vacuum chamber 1. The substrate 10 may be supported on a substrate support 12 connected to the ceiling surface of the vacuum chamber 1. Further, a thin film layer 14 may be deposited on one surface of the substrate 10 by particles generated from the targets 24 and 26 to be formed.

본 실시예에서 스퍼터링 장치를 구성하는 스퍼터 건(20,22)은 메인 스퍼터 건(20)과 보조 스퍼터 건(22)으로 구성된다. 이러한 스퍼터 건(20,22)은 도 1에서와 같이 기판(10)에 대하여 평행한 방향으로 복수개가 설치될 수 있고, 각각의 타겟(24,26)에서 발생된 입자가 기판(10)으로 진행되어 증착될 수 있다. The sputter guns 20 and 22 constituting the sputtering apparatus in this embodiment are composed of a main sputter gun 20 and an auxiliary sputter gun 22. A plurality of these sputter guns 20 and 22 may be installed in a direction parallel to the substrate 10 as shown in FIG. 1, and particles generated from each of the targets 24 and 26 proceed to the substrate 10. Can be deposited.

메인 스퍼터 건(20)은 진공 챔버(1) 내에 회전가능하게 설치된다. 메인 스퍼터 건(20)은 대략 원통 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 원통축을 중심으로 회전가능하다. 이와 같이 메인 스퍼터 건(20)이 회전가능하게 설치됨으로써, 타겟(24,26)의 효율을 증대시킬 수 있고 동일한 면적에 대하여 고밀도의 플라즈마(P)를 발생시킬 수 있다. 즉, 메인 타겟(24)과 보조 타겟(26)이 마주보도록 배치된 상태에서 메인 스퍼터 건(20)이 회전되면서 스퍼터링이 이루어지기 때문에 타겟(24,26)의 상호 작용에 의하여 효율을 증대시킬 수 있는 것이다. The main sputter gun 20 is rotatably installed in the vacuum chamber 1. The main sputter gun 20 is preferably formed in an approximately cylindrical shape, and is rotatable around a cylindrical axis. As the main sputter gun 20 is rotatably installed in this way, the efficiency of the targets 24 and 26 can be increased, and a high-density plasma P can be generated for the same area. That is, since sputtering is performed while the main sputter gun 20 is rotated while the main target 24 and the auxiliary target 26 are arranged to face each other, the efficiency can be increased by the interaction of the targets 24 and 26. There is.

한편, 보조 스퍼터 건(22)은 메인 스퍼터 건(20)의 양측에 소정 간격으로 이격되어 배치된다. 이와 같이 배치된 보조 스퍼터 건(22)의 단부에는 메인 타겟(24)과 마주보도록 보조 타겟(26)이 장착된다.On the other hand, the auxiliary sputter gun 22 is disposed to be spaced apart at predetermined intervals on both sides of the main sputter gun 20. The auxiliary target 26 is mounted on the end of the auxiliary sputter gun 22 arranged as described above to face the main target 24.

이와 같이 배치된 스퍼터 건(20,22)의 타겟(24,26) 사이의 공간에서 발생된 플라즈마(P)는 타겟(24,26)을 구성하는 원료물질을 타격하여 입자화시키고, 상기 입자는 기판(10)에 대해서 경사진 방향으로 진행될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 플라즈마(P)는 타겟(24,26) 사이의 2개의 공간에 각각 발생되고 이와 같이 발생된 플라즈마(P)에 의해 발생된 입자는 서로 엇갈리게 진행될 수 있는 것이다. Plasma P generated in the space between the targets 24 and 26 of the sputter guns 20 and 22 arranged as described above strikes the raw material constituting the targets 24 and 26 to make particles, and the particles are It may proceed in a direction inclined with respect to the substrate 10. In more detail, the plasma P is generated in two spaces between the targets 24 and 26, respectively, and particles generated by the plasma P generated as described above may proceed alternately with each other.

중요한 것은 플라즈마(P)가 발생된 공간이 경사지게 형성되도록 하여, 입자의 진행방향을 일직선 방향이 아닌 경사진 방향으로 진행되도록 하는 것이다. 이와 같이 입자가 경사지게 진행되어 기판(10)에 증착됨으로써, 박막층의 균일도를 보다 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 일반적으로 입자는 기판(10)에 수직한 방향으로 진행하면서 증착될 수 있는데, 본 실시예에서는 플라즈마(P)에 방향성을 부여함으로써 입자가 보다 넓은 범위에서 기판(10)에 증착되도록 한 것이다. The important thing is to make the space in which the plasma P is generated to be formed in an inclined manner, so that the moving direction of the particles proceeds in an inclined direction rather than a straight line. As the particles proceed in an oblique manner and are deposited on the substrate 10, the uniformity of the thin film layer can be further improved. In other words, in general, particles may be deposited while proceeding in a direction perpendicular to the substrate 10. In this embodiment, by giving directionality to the plasma P, the particles are deposited on the substrate 10 in a wider range. will be.

도 1에서는 이와 같이 플라즈마(P)에 방향성을 부여하기 위해 메인 스퍼터 건(20)을 원통형으로 형성하고, 메인 스퍼터 건(20)과 마주보는 보조 스퍼터 건(22)의 일면이 메인 스퍼터 건(20)의 외주면에 대응되도록 라운드지게 형성하였다. 즉, 메인 타겟(24)과 보조 타겟(26) 사이의 공간이 곡면으로 형성되도록 하고, 상기 공간에 플라즈마(P)가 발생됨으로써 입자가 방향성을 띨 수 있도록 한 것이다. In FIG. 1, the main sputter gun 20 is formed in a cylindrical shape to impart directionality to the plasma P, and one surface of the auxiliary sputter gun 22 facing the main sputter gun 20 is the main sputter gun 20. ) Was formed to be rounded to correspond to the outer circumferential surface. That is, the space between the main target 24 and the auxiliary target 26 is formed in a curved surface, and the plasma P is generated in the space so that the particles can be directional.

도 1에서는 플라즈마(P)의 방향성을 부여하기 위해 메인 스퍼터 건(20)을 원통형으로 형성하고 보조 스퍼터 건(22)의 일면을 라운드지게 형성하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고 입자가 기판(10)에 대하여 경사지게 진행될 수 있다면 어떠한 구성이라도 채용될 수 있다. 예를 들어, 보조 스퍼터 건(22)의 일면이 한번 절곡된 형상으로 형성될 수도 있고, 도 1을 기준으로 하부에서 상부로 갈수록 한 쌍의 보조 스퍼터 건(22) 사이의 폭이 좁아지도록 형성될 수도 있다. In FIG. 1, the main sputter gun 20 is formed in a cylindrical shape and one surface of the auxiliary sputter gun 22 is formed to be round in order to impart the directionality of the plasma P, but the present invention is not limited thereto, Any configuration may be employed as long as it can proceed in an inclined manner. For example, one surface of the auxiliary sputter gun 22 may be formed in a shape that is once bent, and the width between the pair of auxiliary sputter guns 22 may be formed to narrow from the bottom to the top based on FIG. 1. May be.

한편, 상기 타겟(24,26)은 동일한 원료물질로 구성되며 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN) 등의 금속 산화물이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Meanwhile, the targets 24 and 26 are made of the same raw material, and metal oxides such as aluminum oxide (Al2O3) and aluminum nitride (AlN) may be used, but the present invention is not limited thereto.

또한, 스퍼터링 장치는 서로 마주보는 타겟(24,26)의 타면에 배치되어 자기장을 형성하는 자기부(28)를 포함한다. 여기에서 '타면' 이란 타겟(24,26)의 서로 마주보는 면의 반대면을 말한다. 본 실시예에서 자기부(28)는 메인 스퍼터 건(20)과 보조 스퍼터 건(22)에 각각 구비될 수 있다. In addition, the sputtering device includes a magnetic portion 28 disposed on the other surface of the targets 24 and 26 facing each other to form a magnetic field. Here, the'other side' refers to the opposite side of the targets 24 and 26 facing each other. In this embodiment, the magnetic unit 28 may be provided in the main sputter gun 20 and the auxiliary sputter gun 22, respectively.

자기부(28)는 스퍼터링 공정이 수행되는 동안 플라즈마(P)가 진공 챔버(1) 내부를 자유롭게 이동하면서 발생되는 기판(10) 및 박막층의 손상을 방지하기 위하여 플라즈마(P)를 특정 영역에 구속하는 자기장을 발생시킨다. 자기부(28)에 의해 형성된 자기장에 의하여 플라즈마(P)는 한 쌍의 타겟(24,26) 사이의 공간에 구속되고, 발생된 플라즈마(P)는 타겟(24,26)을 구성하는 원료물질을 타격하여 입자화시키며, 입자화된 타겟(24,26)의 원료물질이 가속되어 기판(10) 쪽으로 이동될 수 있게 한다. The magnetic part 28 confines the plasma P to a specific area in order to prevent damage to the substrate 10 and the thin film layer generated while the plasma P freely moves inside the vacuum chamber 1 while the sputtering process is performed. It generates a magnetic field. Plasma (P) is confined to the space between the pair of targets (24, 26) by the magnetic field formed by the magnetic portion (28), and the generated plasma (P) is a raw material constituting the targets (24, 26) By striking the particles, the raw material of the granulated targets 24 and 26 is accelerated to move toward the substrate 10.

본 실시예에서 자기부(28)는 영구자석을 포함할 수 있으며, 영구자석의 N극 또는 S극 중 어느 하나가 타겟(24,26)의 타면을 향하여 배치될 수 있다. 또한, 영구자석의 N극 또는 S극은 타겟(24,26)의 타면과 이격되거나 타겟(24,26)의 타면에 접할 수 있다. In this embodiment, the magnetic unit 28 may include a permanent magnet, and either the N or S pole of the permanent magnet may be disposed toward the other surface of the targets 24 and 26. In addition, the N-pole or S-pole of the permanent magnet may be spaced apart from the other surfaces of the targets 24 and 26 or may contact the other surfaces of the targets 24 and 26.

그리고, 자기부(28)를 구성하는 영구자석은 복수개가 타겟(24,26)과 서로 대향되는 일단이 서로 다른 극성을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서와 같이 영구자석 3개로 자기부(28)가 구성되는 경우, 어느 하나의 영구자석의 메인 타겟(24) 측 일단이 N극이면, 인접한 다른 영구자석의 메인 타겟(24) 측 일단은 S극이 되도록 배치되는 것이다. 이와 같이 대향되는 영구자석의 일단의 극성이 서로 다르도록 배치하여 자기장을 발생시킬 경우, 메인 타겟(24)과 보조 타겟(26) 사이에 포획되는 플라즈마(P)의 밀도가 높아지며 결과적으로 증착 속도를 향상시킬 수 있다. In addition, a plurality of permanent magnets constituting the magnetic unit 28 may be disposed such that one end facing each other with the targets 24 and 26 has different polarities. For example, as shown in FIG. 1, when the magnetic unit 28 is composed of three permanent magnets, if one end of the main target 24 side of any one permanent magnet is the N pole, the main target 24 of another adjacent permanent magnet The one end on the) side is arranged to be the S pole. When a magnetic field is generated by arranging the opposite ends of the permanent magnets to have different polarities, the density of the plasma P trapped between the main target 24 and the auxiliary target 26 increases, and as a result, the deposition rate is increased. Can be improved.

또한, 복수개의 영구자석은 서로 다른 극이 교차되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서와 같이 상부에 배치된 영구자석의 메인 타겟(24) 측 일단이 N극일 경우, 하부에 배치된 영구자석의 메인 타겟(24) 측 일단은 S극일 수 있다. 이와 같이 나란하게 배치된 영구자석의 동일한 방향으로의 극성이 서로 다르도록 배치하여 자기장을 발생시킬 경우, 메인 타겟(24)과 보조 타겟(26) 사이에 포획되는 플라즈마(P)의 밀도가 높아지며 결과적으로 증착 속도를 향상시킬 수 있다.
In addition, a plurality of permanent magnets may be disposed so that different poles cross each other. For example, as shown in FIG. 1, when one end of the main target 24 side of the permanent magnet disposed at the top is the N pole, the end of the main target 24 side of the permanent magnet disposed at the bottom may be the S pole. When the magnetic field is generated by arranging the permanent magnets arranged side by side so that the polarities in the same direction are different from each other, the density of the plasma P captured between the main target 24 and the auxiliary target 26 increases. The deposition rate can be improved.

이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스퍼터링 장치의 작동 과정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation process of the sputtering apparatus according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 기판에 다층 구조의 박막층이 증착되는 것을 보인 구성도이다.2 is a block diagram showing a multilayered thin film layer is deposited on a substrate according to an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바에 따르면, 작업자는 메인 타겟(20)을 소정의 속도로 회전시킨다. 이 상태에서 아르곤(Ar)과 같은 플라즈마 분위기 생성기체가 주입되고 메인 타겟(24) 및 보조 타겟(26)에 전원이 인가되면, 메인 타겟(24) 및 보조 타겟(26) 사이의 공간에 고밀도의 플라즈마(P)가 발생된다. 그리고, 발생된 플라즈마(P)는 메인 타겟(24) 및 보조 타겟(26)을 구성하는 원료물질을 타격하여 입자화시키고, 입자는 기판(10) 상으로 분사되어 박막층(14)을 증착하게 된다.As shown, the operator rotates the main target 20 at a predetermined speed. In this state, when a plasma atmosphere generating gas such as argon (Ar) is injected and power is applied to the main target 24 and the auxiliary target 26, the space between the main target 24 and the auxiliary target 26 has a high density. Plasma (P) is generated. In addition, the generated plasma P strikes the raw material constituting the main target 24 and the auxiliary target 26 to form particles, and the particles are sprayed onto the substrate 10 to deposit the thin film layer 14. .

이때, 메인 타겟(20)이 소정 속도로 회전되면서 타겟(24,26)을 구성하는 원료물질을 타격하여 입자화시키기 때문에 타겟(24,26)의 효율이 증대될 수 있으며, 동일 면적에 대하여 고밀도의 플라즈마(P)를 발생시킬 수 있다. At this time, since the main target 20 rotates at a predetermined speed and strikes the raw materials constituting the targets 24 and 26 into particles, the efficiency of the targets 24 and 26 can be increased, and high density for the same area. Plasma (P) of can be generated.

또한, 플라즈마(P)가 발생되는 공간이 라운드 형태로 형성되고 방향성을 갖기 때문에 입자가 직진방향이 아니고 기판(10)에 대하여 화살표 방향으로 경사지게 진행될 수 있기 때문에 박막층(14)의 균일도를 향상시킬 수 있다. In addition, since the space in which the plasma P is generated is formed in a round shape and has directionality, the particles may proceed in an inclined direction with respect to the substrate 10 rather than a straight direction, thereby improving the uniformity of the thin film layer 14 have.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 다양한 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

1 : 진공 챔버 10 : 기판
12 : 기판 지지대 14 : 박막층
20 : 메인 스퍼터 건 22 : 보조 스퍼터 건
24 : 메인 타겟 26 : 보조 타겟
28 : 자기부1: vacuum chamber 10: substrate
12: substrate support 14: thin film layer
20: main sputter gun 22: auxiliary sputter gun
24: main target 26: secondary target
28: magnetic part

Claims (8)

기판과 대향되게 배치되는 메인 스퍼터 건;
상기 메인 스퍼터 건의 양측에 각각 설치되는 보조 스퍼터 건;
상기 메인 스퍼터 건 및 보조 스퍼터 건에 각각 장착되고, 서로 마주보도록 배치되는 타겟; 및
상기 메인 스퍼터 건 및 보조 스퍼터 건에 구비되어 자기장을 형성하는 자기부를 포함하고,
상기 타겟 사이의 공간에서 발생된 플라즈마는 상기 타겟을 구성하는 원료물질을 타격하여 입자화시키고, 상기 입자는 상기 기판에 대해서 서로 엇갈리게 경사진 방향으로 진행되며,
상기 메인 스퍼터 건은 원통 형상으로 형성되고,
상기 메인 스퍼터 건과 마주보는 상기 보조 스퍼터 건의 일면은, 상기 메인 스퍼터 건의 외주면에 대응되도록 라운드지게 형성되며 상부로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.A main sputter gun disposed to face the substrate;
Auxiliary sputter guns respectively installed on both sides of the main sputter gun;
Targets mounted on the main sputter gun and the auxiliary sputter gun, respectively, and disposed to face each other; And
It includes a magnetic portion provided in the main sputter gun and the auxiliary sputter gun to form a magnetic field,
Plasma generated in the space between the targets strikes the raw material constituting the target to make particles, and the particles proceed in a direction inclined to alternate with each other with respect to the substrate,
The main sputter gun is formed in a cylindrical shape,
One surface of the auxiliary sputter gun facing the main sputter gun is formed to be rounded so as to correspond to the outer peripheral surface of the main sputter gun, and the width becomes narrower toward the top. 제 1 항에 있어서,
상기 메인 스퍼터 건은 진공 챔버 내에 회전가능하게 설치되고, 상기 메인 스퍼터 건에는 메인 타겟이 외면을 감싸도록 장착되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치. The method of claim 1,
The main sputter gun is rotatably installed in a vacuum chamber, and a main target is mounted to the main sputter gun to surround an outer surface. 제 2 항에 있어서,
상기 보조 스퍼터 건에는 상기 메인 타겟과 마주보도록 보조 타겟이 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치. The method of claim 2,
Sputtering apparatus, characterized in that the auxiliary target is mounted to the auxiliary sputter gun so as to face the main target. 제 3 항에 있어서,
상기 메인 타겟과 보조 타겟 사이의 공간은 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.The method of claim 3,
The sputtering device, characterized in that the space between the main target and the auxiliary target is formed in a curved surface. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 자기부는 영구자석을 포함하며, 상기 영구자석은 복수개가 상기 타겟을 향하는 일단이 서로 다른 극성을 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.The method of claim 1,
The magnetic part includes a permanent magnet, and the plurality of permanent magnets are arranged such that one end of the permanent magnet facing the target has different polarities. 진공 챔버;
상기 진공 챔버 내에 안착되는 기판; 및
상기 기판에 대향하여 배치되는 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치.Vacuum chamber;
A substrate seated in the vacuum chamber; And
A deposition apparatus comprising the sputtering device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, or 7 disposed opposite the substrate.
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