KR102333039B1 - 기판을 코팅하는 방법 및 기판을 코팅하기 위한 코팅 장치 - Google Patents

기판을 코팅하는 방법 및 기판을 코팅하기 위한 코팅 장치 Download PDF

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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본 개시내용의 일 양상에 따르면, 스퍼터 타겟(20)을 갖는 적어도 하나의 캐소드 어셈블리(10) 및 회전 축(A)을 중심으로 회전가능한 마그넷 어셈블리(25)를 이용하여 기판(100)을 코팅하는 방법이 제공된다. 방법은: 제1 각 섹터(12)에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 기판(100)을 코팅하는 단계; 및 제1 각 섹터(12)와 상이한 제2 각 섹터(14)에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리(25)를 이동시키면서 기판(100)을 후속 코팅하는 단계를 포함한다. 제2 양상에 따르면, 상기 방법을 수행하기 위한 코팅 장치가 제공된다.

Description

기판을 코팅하는 방법 및 기판을 코팅하기 위한 코팅 장치
[0001] 본 개시내용은, 기판을 코팅하는 방법, 및 기판을 코팅하기 위한 코팅 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은, 스퍼터링에 의해 얇은 층으로 기판을 코팅하는 방법, 및 기판들을 코팅하기 위한 스퍼터 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은, 스퍼터 타겟(sputter target)이 회전가능한 타겟일 수 있는 마그네트론(magnetron) 스퍼터링에 관련된다.
[0002] 높은 균일성(즉, 확장된 표면에 걸쳐 균일한 두께 및 균일한 전기적 특성들)으로 기판 상에 층을 형성하는 것은, 많은 기술 분야들에서 관련 있는 이슈이다. 예컨대, 박막 트랜지스터(TFT)들의 분야에서, 두께 균일성 및 전기 특성들의 균일성은, 디스플레이 채널 영역들을 신뢰가능하게 제조하는 것에 대한 이슈일 수 있다. 또한, 균일한 층은 통상적으로, 제조 재현성(reproducibility)을 가능하게 한다.
[0003] 기판 상에 층을 형성하기 위한 하나의 방법은 스퍼터링이며, 스퍼터링은, 다양한 제조 분야들에서(예컨대, TFT들의 제조에서) 가치 있는 방법으로서 개발되었다. 스퍼터링 동안, 에너제틱(energetic) 입자들(예컨대, 불활성 또는 반응성 가스의 에너자이징(energize)된 이온들)과 스퍼터 타겟 재료의 충격(bombardment)에 의해 스퍼터 타겟 재료로부터 원자들이 방출된다. 방출된 원자들이 기판 상에 증착될 수 있어서, 스퍼터링된 재료의 층이 기판 상에 형성될 수 있다.
[0004] 광범위한 기판 표면에 걸친 스퍼터링된 재료의 균일한 층들은, 예컨대, 스퍼터링된 재료의 불규칙적인 공간 분포로 인해, 달성되기 어려울 수 있다. 기판에 걸친 다수의 스퍼터 타겟들의 프로비전(provision)은 층 균일성을 개선할 수 있다. 추가로, 성장된 결정 구조, 증착된 층의 비저항 또는 다른 전기적 특성들, 및 층의 응력과 같은 특성들의 관점들에서 높은 수준의 균질성을 갖는 것이 유익할 수 있다. 예를 들면, 금속화된 층들의 제조에서, 신호 지연은 층의 두께에 의존하므로, 예컨대, 디스플레이들의 제조에서, 가변적 두께는, 약간 상이한 시간들에 에너자이징되는 픽셀들을 초래할 수 있다. 추가로, 상이한 포지션들에서 동일한 에칭 결과들을 달성하기 위해, 층을 에칭할 때 균일한 층 두께를 달성하는 것이 유익하다.
[0005] 따라서, 스퍼터링된 재료의 고도로 균일한 층을 가능하게 하기 위한 추가적인 방법들 및/또는 스퍼터 장치들이 유익하다.
[0006] 상기된 바를 고려하여, 기판을 코팅하는 방법들뿐만 아니라 기판을 코팅하기 위한 코팅 장치들이 제공된다.
[0007] 본 개시내용의 일 양상에 따르면, 스퍼터 타겟을 갖는 적어도 하나의 캐소드 어셈블리 및 회전 축을 중심으로 회전가능한 마그넷(magnet) 어셈블리를 이용하여 기판을 코팅하는 방법이 제공된다. 방법은: 제1 각 섹터(angular sector)에서 왕복운동(reciprocating) 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 기판을 코팅하는 단계; 및 제1 각 섹터와 상이한 제2 각 섹터에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 기판을 후속 코팅하는 단계를 포함한다.
[0008] 추가적인 양상에 따르면, 회전가능한 스퍼터 타겟을 갖는 적어도 하나의 캐소드 어셈블리 및 회전가능한 스퍼터 타겟 내부에 포지셔닝(position)되는 마그넷 어셈블리를 이용하여 기판을 코팅하는 방법이 제공되며, 마그넷 어셈블리는 회전 축을 중심으로 회전가능하다. 방법은: 제1 각 섹터에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 기판을 코팅하는 단계 ― 제1 각 섹터의 제1 중심 각 포지션은, 기판으로부터 회전 축으로 수직으로 확장되는 평면의 제1 측 상에 로케이팅(locate)됨 ―; 본질적으로 제로(zero) 전압으로 타겟을 유지하면서, 제1 각 섹터와 상이한 제2 각 섹터에 마그넷 어셈블리를 포지셔닝하는 단계; 및 제2 각 섹터에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 기판을 후속 코팅하는 단계를 포함하며, 제2 각 섹터의 제2 중심 각 포지션은 상기 평면의 제2 측 상에 로케이팅된다.
[0009] 또 다른 양상에 따르면, 기판을 코팅하기 위한 코팅 장치가 제공된다. 코팅 장치는: 스퍼터 타겟을 갖는 적어도 하나의 캐소드 어셈블리; 스퍼터 타겟 내부에 포지셔닝되고 그리고 회전 축을 중심으로 회전가능한 마그넷 어셈블리; 및 2개 이상의 상이한 각 섹터들에서 연속적으로, 왕복운동 방식으로, 코팅 동안 마그넷 어셈블리를 이동시키도록 구성되는 액추에이터(actuator)를 포함하며, 각 섹터들의 중심 각 포지션들 및 확장 각도(extension angle)들은 각각 조정될 수 있다.
[0010] 본 개시내용의 추가적인 양상들, 이점들, 및 특징들은 종속항들, 설명, 및 첨부된 도면들로부터 명백하다.
[0011] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있다. 첨부된 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이고, 하기에서 설명된다. 일부 실시예들이 도면들에 도시되고 후속하는 설명에서 상세히 설명된다.
[0012] 도 1a 및 도 1b는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 기판을 코팅하는 방법들을 예시하기 위한 코팅 장치의 개략적인 단면도들을 도시한다.
[0013] 도 2a 및 도 2b는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 기판을 코팅하는 방법들을 예시하기 위한 코팅 장치의 개략적인 단면도들을 도시한다.
[0014] 도 3은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 기판을 코팅하는 방법을 예시하는 코팅 장치의 개략도를 도시한다.
[0015] 도 4a 및 도 4b는, 종래의 스퍼터 프로세스에 의해 증착되는 막과 본원에 설명된 스퍼터 프로세스들에 의해 증착되는 막의 두께 균일성의 비교를 도시한다.
[0016] 도 5a 및 도 5b는, 종래의 스퍼터 프로세스들에 의해 증착되는 막과 본원에 설명된 스퍼터 프로세스에 의해 증착되는 막의 전기적 특성의 비교를 도시한다.
[0017] 도 6은 본원에 설명된 실시예들에 따른 방법을 예시하는 흐름도이다.
[0018] 이제, 본 개시내용의 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 다양한 실시예들의 하나 이상의 예들이 도면들에 예시된다. 각각의 예는 설명으로 제공되고, 제한으로서 의도되지 않는다. 예컨대, 일 실시예의 일부로서 예시되거나 또는 설명되는 특징들은, 또 다른 추가적인 실시예를 산출하기 위해, 임의의 다른 실시예에 대해 또는 임의의 다른 실시예와 함께 사용될 수 있다. 본 개시내용은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.
[0019] 도면들의 다음의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 또는 유사한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 관한 차이들만이 설명된다. 달리 명시되지 않는 한, 일 실시예의 부분 또는 양상의 설명은 다른 실시예의 대응하는 부분 또는 양상에 또한 적용된다.
[0020] 본원에 설명된 바와 같이 재료로 기판을 코팅하는 프로세스는 통상적으로 박막 애플리케이션들을 지칭한다. "코팅"이라는 용어 및 "증착"이라는 용어는 본원에서 동의어로 사용된다. 본원에 설명된 실시예들에서 사용되는 코팅 프로세스는 스퍼터링이다.
[0021] 스퍼터링은, 다이오드 스퍼터링으로서 또는 마그네트론 스퍼터링으로서 착수될 수 있다. 마그네트론 스퍼터링은, 증착률들이 다소 높다는 점에서 특히 유리하다. 타겟 표면의 바로 근처에서 생성되는 자기장 내에 자유 전자들을 트랩핑(trap)하기 위해, 스퍼터 타겟의 스퍼터 재료 뒤에 마그넷 어셈블리 또는 마그네트론을 배치함으로써, 그러한 전자들은 자기장 내에서 이동하도록 강제되고 이탈할 수 없다. 이는, 가스 분자들을 이온화할 확률을 통상적으로 10의 몇 승 배(several orders of magnitude)만큼 향상시킨다. 이는 결국, 증착률을 실질적으로 증가시킨다. 예컨대, 본질적으로 원통형 형태를 가질 수 있는 회전가능한 스퍼터 타겟의 경우에, 마그넷 어셈블리는 회전가능한 스퍼터 타겟 내부에 포지셔닝될 수 있다.
[0022] 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, 하전 입자들이 생성된 자기장 내에(예컨대, 스퍼터 타겟 위의 영역에) 트랩핑될 수 있도록, 스퍼터 타겟 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마그넷 어셈블리는 마그넷 요크(yoke)를 포함한다.
[0023] 기판은 캐소드 어셈블리를 지나 코팅 동안 계속 이동될 수 있거나("동적 코팅"), 또는 기판은 코팅 동안 본질적으로 일정한 포지션에 놓일 수 있다("정적 코팅"). 본 개시내용에서 설명되는 방법들은 특히, 정적 코팅 프로세스들에 관한 것이다.
[0024] 정적 증착 프로세스에서, 기판은 코팅 동안 정지 상태로 유지될 수 있다. 당업자에 의해 인식될 바와 같이, "동적" 증착 프로세스들과 비교하여 상이한 "정적" 증착 프로세스라는 용어가 기판의 임의의 이동을 배제하지 않는다는 것이 유의되어야 한다. 예컨대, 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 정적 스퍼터링은, 예컨대, 증착 동안의 정지 상태 기판 포지션(어떠한 기판 이동도 없음), 증착 동안의 진동(oscillating) 기판 포지션, 증착 동안 실질적으로 일정한 평균 기판 포지션, 증착 동안의 디더링(dithering) 기판 포지션, 및/또는 증착 동안의 워블링(wobbling) 기판 포지션을 포함할 수 있다. 따라서, 정적 증착 프로세스는, 기판이 정지 상태 포지션을 갖는 증착 프로세스, 기판이 실질적으로 정적인 포지션을 갖는 증착 프로세스, 또는 기판이 부분적으로 정적인 포지션을 갖는 증착 프로세스로서 이해될 수 있다.
[0025] 정적 코팅은, 동적 코팅과 비교하여, 후자의 경우에는 기판 홀더들도 또한 종종 코팅되므로, 코팅에 대해 소모한 타겟 재료의 양이 더 적다는 점에서 유리할 수 있다. 정적 코팅은 특히, 대면적 기판들의 코팅을 허용한다. 기판들은 하나 이상의 스퍼터 타겟들 전방의 코팅 영역 내에 진입하고, 코팅이 수행되고, 그리고 코팅 후에 기판들이 코팅 영역 밖으로 꺼내진다.
[0026] 본원에 설명된 예들은, 예컨대 리튬 배터리 제조 또는 전기변색 윈도우(electrochromic window)들을 위한 대면적 기판들 상의 증착을 위해 활용될 수 있다. 일 예로서, 낮은 용융 온도를 갖는 재료를 포함하는 층을 프로세싱하기 위해, 냉각 디바이스를 사용하여 복수의 박막 배터리들이 대면적 기판 상에 형성될 수 있다. 일부 예들에 따르면, 대면적 기판은, 약 0.67 m2 기판들(0.73 m × 0.92 m)에 대응하는 GEN 4.5, 약 1.4 m2 기판들(1.1 m × 1.3 m)에 대응하는 GEN 5, 약 4.29 m2 기판들(1.95 m × 2.2 m)에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.3 m2 기판들(2.16 m × 2.46 m)에 대응하는 GEN 8 또는 심지어 약 9.0 m2 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.
[0027] 본원에 사용되는 바와 같은 "기판"이라는 용어는, 특히, 비가요성(inflexible) 기판들, 예컨대 유리 플레이트들을 포괄할 것이다. 본 개시내용은 이들로 제한되지 않으며, "기판"이라는 용어는 또한, 웨브(web) 또는 포일(foil)과 같은 가요성 기판들을 포괄할 수 있다.
[0028] 스퍼터링은, 디스플레이들의 제조에서 사용될 수 있다. 더 상세하게는, 스퍼터링은, 전극들 또는 버스들의 생성과 같은 금속화에 사용될 수 있다. 스퍼터링은 또한, 박막 트랜지스터(TFT)들의 생성에 사용된다. 스퍼터링은 또한, 인듐 주석 산화물(ITO) 층의 생성에 사용될 수 있다. 스퍼터링은 또한, 박막 태양 전지(solar cell)들의 제조에서 사용될 수 있다. 박막 태양 전지는, 후면 접촉부, 흡수 층, 및 투명한 전도성 산화물 층(TCO; transparent and conductive oxide layer)을 포함한다. 후면 접촉부 및 TCO 층은 스퍼터링에 의해 제조될 수 있는 반면, 흡수 층은, 화학 기상 증착 프로세스로 만들어질 수 있다.
[0029] 본 개시내용의 일 양상에 따르면, 코팅 장치로 기판을 코팅하는 방법이 설명된다. 도 1a 및 도1b는, 본원에 설명된 방법들을 수행하도록 구성되는 장치를 개략적인 단면도로 도시한다.
[0030] 도 1a 및 도 1b에 도시된 코팅 장치는, 증착될 재료를 제공하기 위한 스퍼터 타겟(20) 및 회전 축(A)을 중심으로 이동가능한 마그넷 어셈블리(25)를 포함하는 캐소드 어셈블리(10)를 포함한다.
[0031] 스퍼터 타겟(20)은, 알루미늄, 실리콘, 탄탈룸, 몰리브덴, 니오븀, 티타늄, 인듐, 갈륨, 아연, 주석, 은 및 구리를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료로 만들어지거나 그러한 재료를 포함할 수 있다. 특히, 타겟 재료는, 인듐, 갈륨 및 아연을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
[0032] 일부 실시예들에서, 스퍼터 타겟(20)은, 회전가능한 스퍼터 타겟일 수 있다. 예컨대, 스퍼터 타겟(20)은, 본질적으로 원통형 타겟일 수 있고 그리고/또는 마그넷 어셈블리의 회전 축(A)에 대응할 수 있는 축을 중심으로 회전가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 마그넷 어셈블리(25)는 스퍼터 타겟(20) 내부에 배치되며, 마그넷 어셈블리 이동 경로를 따라 스퍼터 타겟(20)의 회전 축을 중심으로 피봇팅(pivot)될 수 있다.
[0033] 코팅될 기판(100)은, 기판이 캐소드 어셈블리(10)의 스퍼터 타겟(20)에 대면하도록 배치될 수 있다. 여기서, 기판(100)은, 코팅 장치 내로 그리고 코팅 장치 밖으로 운반될 수 있는 기판 홀더(holder) 상에 홀딩(hold)될 수 있다. 기판(100)을 코팅하기 위해, 네거티브 전위(negative potential)와 같은 전기 전위(electric potential)가 스퍼터 타겟(20)에 인가될 수 있다.
[0034] 본원에 설명된 스퍼터 방법의 제1 코팅 페이즈(I)가 도 1a에 도시되고, 제1 코팅 페이즈(I) 후에 수행될, 스퍼터 방법의 후속 코팅 페이즈(II)가 도 1b에 도시된다. 제1 코팅 페이즈(I)는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 마그넷 어셈블리(25)가 제1 각 섹터(12)에서 왕복운동 방식으로 이동되는 동안의 기판(100)의 코팅을 포함하고, 후속 코팅 페이즈(II)는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 마그넷 어셈블리(25)가 제2 각 섹터(14)에서 왕복운동 방식으로 이동되는 동안의 기판(100)의 코팅을 포함한다.
[0035] 본원에서 사용되는 바와 같은 왕복운동 방식의 이동은, 반복되는 전후 이동으로서, 그리고 특히, 각 섹터에서, 특히, 각각 2개의 각 포지션들 사이에서, 회전 축(A)을 중심으로 한 마그넷 어셈블리(25)의 반복되는 시계방향 및 반시계방향 회전으로서 이해될 수 있다. 예컨대, 제1 코팅 페이즈(I)(도 1a에 도시됨) 동안, 마그넷 어셈블리(25)는, 제1 각 섹터(12)의 제1 전향(turnaround) 각 포지션(16)과 제2 전향 각 포지션(17) 사이에서 반복적으로 왕복 이동될 수 있고, 후속 코팅 페이즈(II)(도 1b에 도시됨) 동안, 마그넷 어셈블리(25)는, 제2 각 섹터(14)의 제1 전향 각 포지션(26)과 제2 전향 각 포지션(27) 사이에서 반복적으로 왕복 이동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)의 제1 전향 각 포지션(16) 및 제2 전향 각 포지션(17)과 제2 각 섹터(14)의 제1 전향 각 포지션(26) 및 제2 전향 각 포지션(27)은 각각 상이한 각 포지션들이다.
[0036] 예컨대, 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12) 및 제2 각 섹터(14)는, 완전히는 아니지만 부분적으로, 예컨대, 30° 이하, 특히, 15° 이하의 중첩 각도만큼 중첩될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)와 제2 각 섹터(14)는 중첩되지 않는다. 예컨대, 제2 각 섹터(14)는, 제1 각 섹터(12)가 끝나는 각 포지션에서 시작된다. 다시 말해서, 도 1a 및 도 1b에 표시된 바와 같이, 제1 각 섹터(12)의 제1 전향 각 포지션(16)은 제2 각 섹터(14)의 제1 전향 각 포지션(26)에 대응할 수 있다. 더 추가적인 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)는, 제1 각 섹터(12)와 제2 각 섹터(14)가 공통 각 포지션을 공유하지 않도록, 제2 각 섹터(14)로부터 떨어져 있을 수 있다.
[0037] 왕복운동 방식의 이동은 또한, 마그넷 어셈블리의 워블(wobble) 이동으로 본원에서 지칭될 수 있다. 워블 이동 동안, 마그넷 어셈블리(25)는, 먼저 중심 각 포지션의 제1 측으로 이동하고, 그런 다음, 제1 전향 포지션에서 전향하여 중심 각 포지션의 제2 측으로 이동하고, 그런 다음, 제2 전향 포지션에서 전향하여 다시 중심 각 포지션의 제1 측으로 이동하며, 그 때, 워블 이동은 중단될 수 있거나 또는 적절하게 계속될 수 있다. 스퍼터 증착은, 마그넷 어셈블리의 워블 이동 동안 발생할 수 있다. 다시 말해서, 기판은, 마그넷 어셈블리의 워블 이동 동안 얇은 재료 층으로 코팅된다. 마그넷 어셈블리의 워블 이동에 기인하여, 단일 스퍼터 타겟이 기판의 더 큰 면적을 코팅하는 데 사용될 수 있기 때문에, 기판 상에 증착되는 층의 두께 균일성이 개선될 수 있다. 특히, 마그넷 어셈블리의 워블링은, 제1 반경 방향과 제2 반경 방향 사이에서 왕복운동 방식으로 시계방향 및 반시계방향으로 공간적으로 시프팅(shift)하는 하전 입자 클라우드(cloud)를 유도할 수 있다.
[0038] 일부 실시예들에서, 워블 이동은, 본질적으로 연속적인 이동일 수 있다. 여기서, 마그넷 어셈블리는, 본질적으로 전향 각 포지션들에서 중단됨이 없이 각 섹터에서 시계방향 및 반시계방향으로 이동할 수 있다. 예컨대, 전향 포지션들에서 마그넷 어셈블리의 중단 시간은, 0.1 초 이하, 또는 0.05 초 이하의 짧은 기간일 수 있다.
[0039] 본원에 개시된 방법들에 따르면, 마그넷 어셈블리(25)의 워블링은, 마그넷 어셈블리 이동 경로의 2개 이상의 상이한 각 섹터들에서 연속적으로 발생한다. 먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 워블 페이즈 동안, 기판의 제1 섹션이 우세하게 코팅될 수 있고, 그런 다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제2 워블 페이즈 동안, 후속하여 기판의 제2 섹션이 우세하게 코팅될 수 있다. 제1 워블 페이즈 동안, 층의 제1 부분 또는 제1 층이 기판 상에 증착될 수 있고, 제2 워블 페이즈 동안, 층의 제2 부분 또는 제2 층이 기판 상에 증착될 수 있다. 상이한 각 섹션들에서의 마그넷 어셈블리의 연속적인 워블링은, 증착되는 층의 균질성을 추가로 개선할 수 있다. 특히, 전기적 특성들과 같은 층 특성들의 균일성 변동들(예컨대, 증착되는 층의 전도도의 균일성 변동)은, 상이한 중심 각 포지션들 주위에서의 연속되는 워블링에 의해 감소될 수 있다. 특히, 큰 워블 섹터를 워블링이 연속적으로 발생하는 2개 이상의 보다 작은 각 섹터들로 분할함으로써, 전체 층 균일성이 개선될 수 있다.
[0040] 일부 실시예들에서, 제1 코팅 페이즈(I) 동안, 마그넷 어셈블리는, 제1 각 섹터(12)의 제1 전향 각 포지션(16)과 제2 전향 각 포지션(17) 사이에서 2회 이상, 특히 3회 이상, 보다 특히 4회 이상, 또는 심지어 5회 이상 전후로 이동된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 일부 실시예들에서, 후속 코팅 페이즈(II) 동안, 마그넷 어셈블리는, 제2 각 섹터(14)의 제1 전향 각 포지션(26)과 제2 전향 각 포지션(27) 사이에서 2회 이상, 특히 3회 이상, 보다 특히 4회 이상, 또는 심지어 5회 이상 전후로 이동된다. 전향 포지션들은, 개개의 각 섹터의 2개의 외측 각 포지션들을 정의할 수 있다.
[0041] 회전 축(A)을 중심으로 한 마그넷 어셈블리(25)의 이동 동안, 마그넷 어셈블리의 배향은, 마그넷 어셈블리의 각 포지션에 대응하여 변할 수 있다. 예컨대, 마그넷 어셈블리(25)가 제1 각 포지션에 배치될 때, 마그넷 어셈블리에 의해 생성되는 자기장은, 하전 입자들이 제1 각 포지션을 통해 회전 축으로부터 확장되는 제1 반경 방향 주위로 한정될 수 있도록 배향될 수 있다. 따라서, 마그넷 어셈블리(25)가 제2 각 포지션으로 이동될 때, 마그넷 어셈블리에 의해 생성되는 자기장은, 이를테면, 제2 각 포지션을 통해 회전 축으로부터 확장되는 제2 반경 방향 주위로 자유 하전 입자들을 한정하도록 이동할 수 있다.
[0042] 제1 각 섹터(12) 및 제2 각 섹터(14)는 상이한 각 섹터들이다. 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)의 각 확장(α)은 제2 각 섹터(14)의 제2 각 확장(β)과 상이할 수 있다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18)은 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션(28)과 상이할 수 있다.
[0043] 본원에서 사용되는 바와 같은, 각 섹터의 중심 각 포지션은, 각 섹터의 2개의 외측 각 포지션들(전향 각 포지션들) 사이의 각 포지션으로서, 그리고 특히, 2개의 외측 각 포지션들 사이의 중간에 있는 각 포지션으로서 이해될 수 있다. 예컨대, 각 섹터가 30°의 각 확장에 걸쳐 확장되는 경우, 중심 각 포지션은, 각 섹터의 2개의 외측 각 포지션들 사이에서 양쪽 외측 각 포지션들로부터 15°에 로케이팅될 수 있다.
[0044] 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12) 및 제2 각 섹터(14)는 본질적으로 동일한 각 확장들(α, β)을 갖는다. 따라서, 제1 각 섹터(12)의 제1 전향 각 포지션(16)과 제2 전향 각 포지션(17) 사이의 각도(α)는 본질적으로 제2 각 섹터(14)의 제1 전향 각 포지션(26)과 제2 전향 각 포지션(27) 사이의 각도(β)에 대응할 수 있다. 그러나, 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18)은 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션(28)과 상이할 수 있다. 이러한 경우에, 코팅 동안, 마그넷 어셈블리(25)에 의해 생성되는 자기장은, 2개의 상이한 중심 각 포지션들 주위에서 본질적으로 동일한 양으로 워블링할 수 있다.
[0045] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18)은 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션(28)과 상이하다. 더 상세하게는, 일부 실시예들에서, 제1 중심 각 포지션(18) 및 제2 중심 각 포지션(28)은, 30° 이상, 특히 45° 이상, 보다 특히 60°, 또는 심지어 최대 90°의 각도를 인클로징(enclose)할 수 있다. 따라서, 제1 코팅 페이즈(I) 동안, 기판의 제1 섹션이 우세하게 코팅될 수 있고, 후속 코팅 페이즈(II) 동안, 기판의 제2 섹션이 우세하게 코팅될 수 있다.
[0046] 본원에 개시된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)는, 15° 이상 60° 이하의 제1 각 확장(α)에 걸쳐 확장될 수 있고, 그리고/또는 제2 각 섹터(14)는, 15° 이상 60° 이하의 각 확장(β)에 걸쳐 확장될 수 있다. 증착되는 층들의 균일성이 개선될 수 있다.
[0047] 일부 실시예들에서, 캐소드 어셈블리는, 단일 마그넷 어셈블리만을 포함할 수 있다. 예컨대, 회전 축을 중심으로 이동가능한 단일 마그넷 어셈블리는 회전가능한 타겟 내부에 배치될 수 있고, 상이한 각 섹터들에서의 연속되는 워블링이 단일 마그넷 어셈블리로 가능하도록 구성될 수 있다. 스퍼터 타겟들이 각각 단일 마그넷 어셈블리만을 포함하는 경우, 2개 이상의 마그넷 어셈블리들 사이의 상호작용들 및 간섭이 방지될 수 있다.
[0048] 본원에 개시된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 기판(100)으로부터 회전 축(A)으로 수직으로 확장되는 평면(22)은, 회전 축(A)에 대한 마그넷 어셈블리(25)의 제로 각 포지션을 정의한다. 마그넷 어셈블리(25)의 제로 각 포지션은, 본질적으로 원형의 마그넷 어셈블리 이동 경로와 상기 평면(22)의 교차점일 수 있다. 예컨대, 마그넷 어셈블리의 제로 각 포지션은, 마그넷 어셈블리와 기판 사이의 최소 거리를 갖는, 마그넷 어셈블리의 각 포지션일 수 있다. 180°의 각도에서, 마그넷 어셈블리와 기판 사이의 거리가 최대일 수 있다. 마그넷 어셈블리(25)는 제로 각 포지션으로부터 회전 축(A)을 중심으로 시계방향으로 회전될 수 있고(포지티브(positive) 각 범위) 그리고 마그넷 어셈블리는 제로 각 포지션으로부터 회전 축(A)을 중심으로 반시계방향으로 회전될 수 있으며(네거티브 각 범위), 또는 그 반대가 또한 가능하다.
[0049] 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18)은 제로 각 포지션으로부터 오프셋(offset)될 수 있고 그리고 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션(28)은 제로 각 포지션으로부터 오프셋될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 중심 각 포지션(18)은 평면(22)의 제1 측 상에 로케이팅될 수 있고 그리고 제2 중심 각 포지션(28)은 평면(22)의 제2 측 상에 로케이팅될 수 있다. 예컨대, 제1 중심 각 포지션(18)은, 상기 평면(22)의 제1 측 상에, 제로 각 포지션으로부터 15°와 45° 사이에 로케이팅될 수 있고, 그리고 제2 중심 각 포지션(28)은, 상기 평면(22)의 제2 측 상에, 제로 각 포지션으로부터 -15°와 -45° 사이에 로케이팅될 수 있다. 특히, 제2 중심 각 포지션(28)은, 상기 평면(22)에 대해 제1 중심 각 포지션(18)의 미러(mirror) 포지션일 수 있다. 따라서, 제1 코팅 페이즈(I) 동안 증착되는, 증착된 층의 제1 부분은, 후속 코팅 페이즈(II) 동안 증착되는, 증착된 층의 제2 부분의 상기 평면(22)에 대한 미러 부분일 수 있다. 전체 층 균일성이 개선될 수 있다.
[0050] 도 1a에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제1 중심 각 포지션(18)은 제로 각 포지션에 대해 15°와 25° 사이의 각도에 로케이팅될 수 있고, 도 1b에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 중심 각 포지션(28)은 평면(22)에 의해 정의되는 제로 각 포지션에 대해 -15°와 -25° 사이의 각도에 로케이팅될 수 있다. 추가로, 제1 각 섹터(12)의 그리고 제2 각 섹터(14)의 각 확장들(α, β) 둘 모두는 30° 내지 60°일 수 있지만, 상기 평면(22)의 대향하는 측들 상에서 이루어지는데, 즉, 제로 각 포지션으로부터 시계방향 및 반시계방향에 로케이팅될 수 있다.
[0051] 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)의 제1 전향 각 포지션(16), 즉, 내측 전향 각 포지션은, 제2 각 섹터(14)의 제1 전향 각 포지션(26), 즉, 내측 전향 각 포지션에 대응할 수 있으며, 여기서, 내측 전향 각 포지션들 둘 모두는 본질적으로 상기 평면(22)에 로케이팅될 수 있다. 이는, 예컨대, 2개의 인접 스퍼터 타겟들 사이의 중간에서, 스퍼터 타겟에 가까운 기판 영역으로부터 스퍼터 타겟과 먼 기판 영역까지 코팅 층의 일정한 두께를 유도할 수 있다.
[0052] 제1 각 섹터(12)가 상기 평면(22)의 제1 측 상에 부분적으로 또는 완전히 로케이팅되고 그리고 제2 각 섹터(14)가 상기 평면(22)의 다른 측 상에 부분적으로 또는 완전히 로케이팅될 때, 스퍼터 타겟의 이온 충격이 더 일정하게 유지될 수 있다. 예컨대, 제1 각 섹터(12)의 80 % 초과 또는 95 % 초과가 상기 평면(22)의 제1 측 상에 로케이팅될 수 있고 그리고 제2 각 섹터(14)의 80 % 초과 또는 95 % 초과가 상기 평면(22)의 제2 측 상에 로케이팅될 수 있다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)는, 상기 평면(22)에 미러링된 제2 각 섹터(14)에 대응할 수 있다.
[0053] 코팅 동안 단일 각 섹터에서 마그넷 어셈블리를 워블링하는 것과 같은 스퍼터 모드들 또는 마그넷 어셈블리의 일정한 포지션들을 유지하면서 코팅하는 것과 같은 스퍼터 모드들은, 이온 충격이 타겟과 기판 간의 거리에 그리고 상이한 마그네트론 포지션들에서의 이온들의 입사각에 의존할 수 있기 때문에, 층 균일성에 대해 개선가능할 수 있다. 더 균일한 방식으로 이온 충격을 제어하기 위해, 본원에 개시되는 방법은, 상이한 각 섹터들에서 왕복운동 방식으로 연속되게 마그넷 어셈블리를 이동시키는 것을 포함한다. 본원에 설명된 실시예들에 따른 그러한 "분할 워블 증착 모드"는, 앞서 언급된 스퍼터 모드들과 비교하여 더 넓은 이온 충격 제어를 제공하며, 증착되는 층의 층 두께 대한 그리고 전기적 특성들에 대한 층 균일성을 향상시킬 수 있다.
[0054] 도 2a 및 도 2b는, 본원에 설명된 방법들에 따라 동작되도록 구성되는 스퍼터 증착을 위한 코팅 장치를 도시한다. 도 2a는 제1 코팅 페이즈(I)를 도시하며, 여기서, 제1 각 섹터(12)에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리(25)를 이동시키면서 기판(100)이 코팅된다. 도 2b는 후속 코팅 페이즈(II)를 도시하며, 여기서, 제2 각 섹터(14)에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리(25)를 이동시키면서 기판(100)이 코팅된다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 코팅 방법은, 위에 설명된 코팅 방법의 특징들의 일부 또는 전부를 포함할 수 있으며, 이는 여기서 반복되지 않는다.
[0055] 코팅 동작을 시작하기 전에, 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18) 및 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션(28)이 적절하게 셋팅될 수 있다. 예컨대, 제1 중심 각 포지션(18)은, 제1 코팅 페이즈(I) 동안, 마그넷 어셈블리가 평면(22)의 제1 측 상에서 제1 중심 각 포지션(18)에 대해 왕복운동 방식으로 피봇팅할 수 있도록 셋팅될 수 있다. 여기서, 평면(22)은, 마그넷 어셈블리(25)의 회전 축(A)을 통해 기판(100)으로부터 수직으로 확장된다. 제2 중심 각 포지션(28)은, 후속 코팅 페이즈(II) 동안, 마그넷 어셈블리가, 제1 측에 대향하는, 평면(22)의 제2 측 상에서, 제2 중심 각 포지션(28)에 대해 왕복운동 방식으로 피봇팅할 수 있도록 셋팅될 수 있다.
[0056] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)의 제1 각 확장(α) 및 제2 각 섹터(14)의 제2 각 확장(β)이 코팅 동작을 시작하기 전에 적절하게 셋팅될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 각 확장 및 제2 각 확장은 본질적으로 동일할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 각 섹터(14)는 상기 평면(22)에 대해 제1 각 섹터(12)의 미러 이미지이다. 일부 실시예들에서, 제1 각 섹터(12)와 제2 각 섹터(14)는 중첩되지 않는다. 그러나, 제1 각 섹터(12)의 내측 전향 각 포지션 및 제2 각 섹터(14)의 내측 전향 각 포지션은, 상기 평면(22)에 있는 동일한 위치에, 즉, 기판에 대한 최소 거리를 갖는 포지션에 로케이팅될 수 있다.
[0057] 일부 실시예들에서, 캐소드 어셈블리(10)의 스퍼터 타겟(20)은, 스퍼터 타겟에 전기 전위를(예컨대, 코팅 동안 네거티브 전기 전위를 그리고/또는 코팅 동작 이전 및 이후에는 본질적으로 제로 전기 전위를) 셋팅하기 위한 전력 공급부(30)에 연결된다.
[0058] 일부 실시예들에서, 포지티브 또는 접지 전위로 제공될 수 있는 하나 이상의 애노드들(도 2a 및 도 2b에 도시되지 않음)이 스퍼터 타겟(20)에 가깝게, 즉, 스퍼터 타겟 외부에 포지셔닝될 수 있다. 그러한 애노드는 바(bar)의 형상을 가질 수 있으며, 바의 축은 통상적으로 스퍼터 타겟의 회전 축과 평행하게 배치된다. 일부 실시예들에서, 별개의 바이어스 전압이 기판에 인가될 수 있다.
[0059] 본원에서 설명된 실시예들에서 사용되는 바와 같은 영구 마그넷은, 2개의 자기 N극(north magnetic pole)들 및 하나의 자기 S극(south magnetic pole)을 가질 수 있다. 극들은 각각 마그넷 어셈블리(25)의 표면을 지칭한다. 표면들은 통상적으로, 스퍼터 타겟(20)의 내부로부터 그에 대면한다.
[0060] 많은 경우들에서, 제1 극은 중간에 포지셔닝되는 반면, 2개의 반대 극들은 제1 극에 인접하게 배치된다. 도 2a에서, 그러한 상황을 예시하기 위해 마그넷 어셈블리(25)의 확대도가 도시된다. 도시된 바와 같이, S극은 중간에 포지셔닝되는 반면, N극들은 S극을 인프레임(enframe)한다. 극 표면들의 형상은, 회전가능한 만곡된 스퍼터 타겟의 곡률에 적응될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 극의 표면은 평면을 정의한다. 마그넷 극들의 평면들은 통상적으로 평행하지 않다. 그러나, 중간에 배치된 극의 표면에 의해 정의되는 평면은, 통상적으로, 외측 마그넷 극들의 극들에 의해 정의되는 평면들의 배향들의 정확히 중간에 있는 배향을 갖는다. 더 수학적인 관점들에서, 외측 극 표면들의 벡터 성분들은 내측 극 표면의 벡터 성분으로 합산(sum up)된다. 즉, "마그넷 어셈블리는 넌-제로(non-zero) 각 포지션에 포지셔닝된다"는 문구는, 마그넷 어셈블리의 모든 극 표면들의 벡터 합으로서 정의되는 평균 표면이 기판 표면의 배향과 상이한 배향을 갖는 상황을 설명한다.
[0061] 기판들의 표면은, 도시된 도면들에 수평으로 배치되는 평면을 정의한다. 기판(100)으로부터 회전 축(A)으로 수직으로 확장되는 평면(22)은 마그넷 어셈블리의 제로 각 포지션을 정의하며, "기판-타겟 상호연결 평면"으로 또한 지칭될 수 있다. 도 2a의 단면도에서, 기판-타겟 상호연결 평면은, 기판(100)의 중심을 통해 수직 방향으로 확장된다.
[0062] 도면들에 도시된 실시예들이, 수평으로 배치된 기판 위에 스퍼터 타겟(20)이 배치되는 것을 예시하고, 기판-타겟 상호연결 평면의 정의가 그러한 실시예들에 대해 예시적으로 설명되지만, 공간에서의 기판의 배향이 또한 수직일 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 특히, 대면적 코팅의 관점에서, 기판의 운반 및 핸들링(handling)은, 기판의 본질적으로 수직인 배향에 의해 단순화될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "본질적으로 수직"은, 수직 평면에 대한 15° 미만의 각도를 지칭할 수 있다.
[0063] 본 개시내용의 일 양상에 따르면, 마그넷 어셈블리는, 제1 코팅 페이즈(I) 동안(즉, 기판-타겟 상호연결 평면의 제1 측 상에) 기판-타겟 상호연결 평면에 대해 비대칭적으로 로케이팅되고, 마그넷 어셈블리는, 후속 코팅 페이즈(II) 동안(즉, 기판-타겟 상호연결 평면의 제2 측 상에) 기판-타겟 상호연결 평면에 대해 비대칭적으로 로케이팅된다.
[0064] 제1 코팅 페이즈(I)는 30 초 이상 5 분 이하의 지속기간을 가질 수 있고, 그리고 후속 코팅 페이즈(II)는, 30 초 이상 5 분 이하의 지속기간을 가질 수 있다는 것이 유의될 것이다. 예컨대, 각 섹터들 중 하나의 각 섹터의 제1 전향 각 포지션으로부터 제2 전향 각 포지션으로, 그리고 다시 제1 전향 각 포지션으로의 마그넷 어셈블리의 한 번의 이동은, 10 초 이상 30 초 이하를 소요할 수 있다.
[0065] 따라서, 일부 실시예들에서, 제1 코팅 페이즈(I)는 30 초 이상에 걸쳐 수행될 수 있고, 그리고 후속 코팅 페이즈(II)는 30 초 이상에 걸쳐 수행될 수 있다.
[0066] 일부 실시예들에서, 기판(100)은, 적어도 제1 코팅 페이즈(I) 동안 및 후속 코팅 페이즈(II) 동안 정지 상태로 유지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판(100)은 또한, 제1 코팅 페이즈(I)와 후속 코팅 페이즈(II) 사이에서 정지 상태로 유지될 수 있다. 층 균일성이 개선될 수 있다.
[0067] 본원에 개시된 실시예들 중 일부에 따르면, 시간 경과에 따라, 예컨대, 스퍼터 동작에 사용되는 넌-제로 전압과 본질적으로 제로 전압 사이에서 변하는 전압이 스퍼터 타겟(20)에 제공될 수 있다.
[0068] 예컨대, 각 섹터들 사이에서의 마그넷 어셈블리의 재배치(relocation) 동안의 제로 전압은, 스퍼터 동작 동안의 스퍼터 타겟의 넌-제로 전압 값의 10 % 미만, 보다 통상적으로 5 % 미만의 값으로 감소된다.
[0069] 마그넷 어셈블리가 왕복운동 방식으로 이동되지 않는 시간들에, 전기장, 즉, 전압이 감소되거나 스위칭 오프(switch off)되는 경우, 층 균일성이 추가로 개선될 수 있다. 예컨대, 마그넷 어셈블리가 제1 각 섹터에서 워블링되지 않고 제2 각 섹터에서도 워블링되지 않는 그 시간들에 스퍼터링이 일시정지되는 경우, 증착되는 층의 균질성이 증가될 수 있다.
[0070] 코팅 동작을 시작하기 전에, 마그넷 어셈블리는, 제1 각 섹터(12)에, 예컨대, 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18)에 포지셔닝될 수 있다. 마그넷 어셈블리의 포지셔닝 동안, 본질적으로 제로 전기 전위가 스퍼터 타겟(20)에 인가될 수 있다. 이어서, 도 2a에 예시된 바와 같이, 전기 전위, 예컨대, 네거티브 전기 전압을 스퍼터 타겟(20)에 인가함으로써 코팅 동작이 시작될 수 있다. 네거티브로 하전된 스퍼터 타겟(20)과 포지티브로 하전된 또는 접지된 애노드 표면 사이에 설정되는 전기장에 기인하여 플라즈마가 생성될 수 있다.
[0071] 도 2a에 도시된 제1 코팅 페이즈(I) 동안, 마그넷 어셈블리(25)가 제1 각 섹터(12)의 제1 전향 각 포지션(16)과 제2 전향 각 포지션(17) 사이에서 왕복운동 방식으로 이동될 수 있는 한편, 스퍼터 타겟(20)에 인가되는 전기 전위가 네거티브로, 예컨대, 일정한 네거티브 전압으로 유지될 수 있다. 예컨대, 일정한 네거티브 타겟 전압이 유지되면서, 마그넷 어셈블리(25)가 제1 전향 각 포지션(16)과 제2 전향 각 포지션(17) 사이에서 2회 이상 전후로 이동될 수 있다. 층의 제1 부분이 기판(100) 상에 증착될 수 있다.
[0072] 제1 코팅 페이즈(I) 이후, 마그넷 어셈블리(25)는, 제1 각 섹터(12)로부터 제2 각 섹터(14)로, 예컨대, 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션(28)으로 포지셔닝될 수 있다. 제2 각 섹터(14)로의 마그넷 어셈블리(25)의 포지셔닝 동안, 본질적으로 제로 전기 전위가 스퍼터 타겟에 인가될 수 있다. 따라서, 코팅 동작은, 제1 코팅 페이즈(I) 이후 그리고 제2 코팅 페이즈(II)의 시작 전에 중단될 수 있다.
[0073] 도 2b에 도시된 제2 코팅 페이즈(II) 동안, 마그넷 어셈블리(25)가 제2 각 섹터(14)의 제1 전향 각 포지션(26)과 제2 전향 각 포지션(27) 사이에서 왕복운동 방식으로 이동될 수 있는 한편, 스퍼터 타겟(20)에 인가되는 전기 전위가 네거티브로, 예컨대, 일정한 네거티브 전압으로 유지될 수 있다. 예컨대, 본질적으로 일정한 네거티브 타겟 전압이 유지되면서, 마그넷 어셈블리(25)가 제2 각 섹터(14)의 제1 전향 각 포지션(26)과 제2 전향 각 포지션(27) 사이에서 2회 이상 전후로 이동될 수 있다. 층의 제2 부분이 기판(100) 상에 증착될 수 있다.
[0074] 다시 말해서, 타겟 전압은 코팅 동안 그리고 후속 코팅 동안 넌-제로일 수 있고, 그리고 타겟 전압은, 일부 실시예들에서, 코팅 이후 그리고 후속 코팅 전에, 제1 각 섹터(12)로부터 제2 각 섹터(14)로의 마그넷 어셈블리의 포지셔닝 동안 본질적으로 제로일 수 있다.
[0075] 본원에 개시된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 코팅 방법은, 제2 코팅 페이즈(II) 이후 완료될 수 있다. 예컨대, 제2 코팅 페이즈(II) 이후, 도면들에 도시된 코팅 영역 밖으로 기판(100)이 이동될 수 있다.
[0076] 다른 실시예들에서, 제2 코팅 페이즈(II) 후에 코팅이 계속될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 각 섹터들 둘 모두와 상이한 제3 각 섹터에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 기판이 코팅되는 제3 코팅 페이즈가 후속될 수 있으며, 여기서, 특히, 제3 각 섹터의 제3 중심 각 포지션은 제1 및 제2 중심 각 포지션들과 상이하다. 일부 실시예들에서, 제2 코팅 페이즈(II) 후에, 다시 제1 각 섹터(12)로 마그넷 어셈블리를 이동시킴으로써 코팅은 계속될 수 있으며, 그 때, 제1 각 섹터에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 기판이 코팅될 수 있다. 그 후, 방법은 중단될 수 있거나 그에 따라 계속될 수 있다.
[0077] 본원에 개시된 추가적인 양상에 따르면, 회전가능한 스퍼터 타겟(20)을 갖는 적어도 하나의 캐소드 어셈블리(10) 및 회전가능한 스퍼터 타겟(20) 내부에 포지셔닝되는 마그넷 어셈블리(25)를 이용하여 기판(100)을 코팅하는 방법이 제공되며, 마그넷 어셈블리(25)는 회전 축(A)을 중심으로 회전가능하다. 도 6에 도시된 흐름도에 의해 방법이 예시된다.
[0078] 도 6의 선택적 박스(210)에서, 타겟을 본질적으로 제로 전압으로 유지하면서, 마그넷 어셈블리(25)가 제1 각 섹터(12)에 포지셔닝된다. 박스(212)에서, 제1 각 섹터(12)에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 기판(100)이 코팅되며, 여기서, 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18)은, 기판으로부터 회전 축(A)으로 수직으로 확장되는 평면(22)의 제1 측 상에 로케이팅된다. 선택적 박스(214)에서, 타겟(20)을 본질적으로 제로 전압으로 유지하면서, 마그넷 어셈블리(25)가 제2 각 섹터(14)에 포지셔닝된다. 박스(216)에서, 이어서, 제2 각 섹터(14)에서 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 기판이 코팅되며, 여기서, 제2 각 섹터의 제2 중심 각 포지션(28)은 상기 평면(22)의 제2 측 상에 로케이팅된다.
[0079] 타겟 전압은, 박스들(212 및 216)에 의해 예시된 코팅 페이즈들 동안 넌-제로일 수 있다.
[0080] 추가적인 양상에 따르면, 본원에 설명된 방법들에 따라 동작되도록 구성되는 코팅 장치가 제공된다.
[0081] 본원에 설명된 실시예들에 따라 기판을 코팅하기 위한 코팅 장치는, 스퍼터 타겟(20)을 갖는 적어도 하나의 캐소드 어셈블리(10); 스퍼터 타겟(20) 내부에 포지셔닝될 수 있고 그리고 회전 축(A)을 중심으로 회전가능한 마그넷 어셈블리(25); 및 2개 이상의 상이한 각 섹터들에서 연속적으로, 왕복운동 방식으로, 코팅 동안 마그넷 어셈블리를 이동시키도록 구성되는 액추에이터를 포함하며, 각 섹터들의 중심 각 포지션들 및 확장 각도들은 조정될 수 있다.
[0082] 코팅 장치는 제어기를 포함할 수 있으며, 제어기는, 스퍼터 타겟(20)에 가변 전압을 제공하도록 구성되고, 특히, 제1 코팅 페이즈(I) 및 제2 코팅 페이즈(II) 동안 왕복운동 방식으로 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 스퍼터 타겟(20)에 넌-제로 전압을 제공하고 그리고/또는 제1 각 섹터(12) 및/또는 제2 각 섹터(14)에 마그넷 어셈블리를 포지셔닝하면서 스퍼터 타겟(20)에 본질적으로 제로 전압을 제공하도록 구성된다.
[0083] 본 개시내용의 양상에 따르면, 스퍼터 타겟에 인가되는 전압은 시간 경과에 따라 변할 수 있다. 즉, 일정하지 않은 전압이 스퍼터 타겟에 인가될 수 있다. 스퍼터 전력은, 마그넷 어셈블리 포지션에 의존할 뿐만 아니라 스퍼터 타겟에 인가되는 전압에 의존하여 변한다. 인가되는 전압과 스퍼터 전력 간의 관계는 제1 근사(first approximation)에서 선형일 수 있다.
[0084] 본원에 개시된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 스퍼터 타겟(20)은 백킹 튜브(backing tube) 상에 배치될 수 있다. 백킹 튜브는 주로, 증착될 스퍼터 재료를 포함하는 스퍼터 타겟을 장착하기 위한 것이다. 스퍼터링 프로세스로부터 초래되는 스퍼터 타겟에 대한 높은 온도들을 감소시키기 위해, 많은 실시예들에서, 스퍼터 타겟은 냉각 재료 튜브와 정렬된다. 냉각 재료로서 물이 사용될 수 있다. 냉각은, 스퍼터링 프로세스에 투입되는 에너지의 대부분(잠재적으로는 수 킬로 와트 정도의 크기)이 스퍼터 타겟의 열로 전달되기 때문에 유익하다. 마그넷 어셈블리는 백킹 튜브 및 냉각 재료 튜브 내에 포지셔닝될 수 있어서, 마그넷 어셈블리는, 그 내부에서, 특히, 본질적으로 원형의 마그넷 어셈블리 이동 경로를 따라 상이한 각 포지션들로 이동할 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, 타겟 튜브의 전체(complete) 내측 부분은 물과 같은 냉각 재료로 채워진다.
[0085] 일부 실시예들에서, 마그넷 어셈블리는, 원통형이며 회전가능한 스퍼터 타겟의 축 상에 장착될 수 있다. 본원에 설명된 바와 같은 마그넷 어셈블리의 피봇팅 이동은, 회전력을 제공하는 전동기(electromotor)에 의해 야기될 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐소드 어셈블리는, 2개의 샤프트(shaft)들: 제1 샤프트(제1 샤프트 상에 회전가능한 스퍼터 타겟 튜브가 장착됨) 및 제2 샤프트를 구비한다. 제1 샤프트는, 캐소드 어셈블리의 동작 동안 회전될 수 있다. 이동가능한 마그넷 어셈블리는 통상적으로 제2 샤프트에 장착된다. 제2 샤프트는, 제1 샤프트와 독립적으로, 본원에 설명된 바와 같은 마그넷 어셈블리의 회전 이동 또는 피봇팅 이동을 허용하는 방식으로 이동할 수 있다. 따라서, 코팅 어셈블리의 액추에이터는, 제2 샤프트, 제2 샤프트를 드라이빙(drivie)하기 위한 모터뿐만 아니라 본원에 설명된 바와 같이 마그넷 어셈블리를 이동시키도록 구성되는 제어 시스템을 포함할 수 있다.
[0086] 일부 실시예들에서, 액추에이터는, 코팅 방법을 적절히 조정하기 위해, 적어도 2개의 각 섹터들의 중심 각 포지션들 및/또는 확장 각도들을 입력하도록 구성되는 사용자 인터페이스 및 프로세서에 연결되거나 이들을 포함할 수 있다.
[0087] 본 개시내용에서, 도면들은, 예시적으로 도시된 기판들과 함께 코팅 장치들의 개략적인 횡단면도들을 예시한다. 통상적으로, 캐소드 어셈블리들(10)은, 원통 형상을 가질 수 있는 스퍼터 타겟들(20)을 포함한다. 다시 말해서, 스퍼터 타겟의 축은, 도면들의 페이퍼 평면(paper plane)들에 대해 수직으로 확장된다. 이는, 단지 횡단면 엘리먼트들로서 개략적으로 도시된 마그넷 어셈블리들에 대해서도 마찬가지이다. 마그넷 어셈블리의 회전 축(A)은, 도면들의 페이퍼 평면들에 대해 수직으로 연장된다. 마그넷 어셈블리들은, 원통형 스퍼터 타겟들의 전체 길이를 따라 확장될 수 있다. 기술적 이유들로, 마그넷 어셈블리들은, 원통 길이의 적어도 80 %에 걸쳐, 보다 통상적으로는 원통 길이의 적어도 90 %에 걸쳐 확장되는 것이 유익하다.
[0088] 본원에 설명된 일 양상에 따르면, 다수의 캐소드 어셈블리들(10)(각각이 회전가능한 스퍼터 타겟(20)을 가짐)이 대면적 기판들을 코팅하기 위해 제공된다. 기판(100)을 코팅하도록 적응되는 영역은 "코팅 영역"으로 지칭될 것이다. 코팅 영역은, 일 시점에 하나의 기판(100)을 코팅하도록 적응될 수 있다. 코팅 영역에서 다수의 기판들(100)이 차례로(one after the other) 코팅될 수 있다.
[0089] 많은 실시예들에서, 다수의 캐소드 어셈블리들(10)이 캐소드 어셈블리들의 어레이로 배치된다. 특히, 정적 대면적 기판 증착의 경우, 선형으로 배치되거나 또는 대안적으로는 만곡된 라인을 따라(예컨대, 보우형(bow-like) 셋업으로) 배치되는, 캐소드 어셈블리들의 1-차원 어레이를 제공하는 것이 가능하다. 통상적으로, 캐소드 어셈블리들의 수는, 코팅 영역당, 2 개 내지 20 개, 보다 통상적으로는 9개 내지 16개이다.
[0090] 일부 실시예들에서, 캐소드 어셈블리들(10)은 서로 등거리로 이격된다. 추가로, 스퍼터 타겟들의 길이가 코팅될 기판의 길이보다 약간 더 긴 것이 유익하다.
[0091] 부가적으로 또는 대안적으로, 캐소드 어레이는, 폭 방향(W)으로 기판의 폭보다 약간 더 넓을 수 있다. "약간"은 통상적으로, 100 % 내지 110 %의 범위를 포함한다. 약간 더 큰 코팅 길이/폭의 프로비전(provision)은, 경계 효과(boundary effect)들을 방지하는 것을 돕는다. 일부 경우들에서, 캐소드 어셈블리들은 기판으로부터 등거리로 떨어져 로케이팅된다.
[0092] 일부 실시예들에서, 다수의 캐소드 어셈블리들은 기판에 대한 등거리 방식으로가 아닌 아크(arc)의 형상을 따라 배치된다. 아크의 형상은, 내측 캐소드 어셈블리들이 외측 캐소드 어셈블리들보다 기판에 더 가깝게 로케이팅되도록 이루어질 수 있다. 그러한 상황이 도 3에 개략적으로 도시된다. 대안적으로, 다수의 캐소드 어셈블리들의 포지션들을 정의하는 아크의 형상은, 외측 캐소드 어셈블리들이 내측 캐소드 어셈블리들보다 기판에 더 가깝게 로케이팅되도록 하는 것이 또한 가능하다. 산란 거동(scattering behaviour)은 스퍼터링될 재료에 의존한다. 그러므로, 애플리케이션에 의존하여, 즉, 스퍼터링될 재료에 의존하여, 아크 형상 상에 캐소드 어셈블리들을 제공하는 것은 균질성을 추가로 증가시킬 것이다. 아크의 배향은 애플리케이션에 의존한다.
[0093] 부가하여, 도 3은, 본원에 설명된 실시예들 중 일부에서 사용될 수 있는, 캐소드 어셈블리들 사이에 포지셔닝되는 애노드 바들(35)을 예시적으로 도시한다.
[0094] 일부 실시예들에 따르면, 스퍼터 타겟들(20)에 있는 개개의 마그넷 어셈블리들은 동기식으로 이동될 수 있다. 동기식 이동은, 층의 균질성을 추가로 증가시킬 수 있다.
[0095] 도 3의 상부 부분은 제1 코팅 페이즈(I)를 도시하고 그리고 도 3의 하부 부분은 후속 코팅 페이즈(II)를 도시한다. 제1 코팅 페이즈(I) 동안, 마그넷 어셈블리들(25)은, 개개의 스퍼터 타겟들에서의 제1 각 섹터(12)에서 왕복운동 방식으로 동기식으로 이동되고, 제2 코팅 페이즈 동안, 마그넷 어셈블리들(25)은, 개개의 스퍼터 타겟들에서의 제2 각 섹터에서 왕복운동 방식으로 동기식으로 이동되며, 여기서, 제2 각 섹터들은 제1 각 섹터들과 상이하다.
[0096] 개개의 스퍼터 타겟들(20)에서의 마그넷 어셈블리들(25)의 이동 궤적들의 세부사항들에 관해서는, 위의 실시예들에 대한 참조가 이루어지며, 세부사항들은 여기서 반복되지 않는다. 추가로, 개개의 스퍼터 타겟들(20)에 인가되는 전압에 관해서는, 도 2a 및 도 2b와 관련된 설명들에 대한 참조가 이루어진다.
[0097] 2개 이상의 중심 각 포지션들 주위에서의 스퍼터 타겟들에서의 마그넷 어셈블리들의 워블 이동에 부가하여, 대안적으로 또는 부가적으로, 기판을 워블링하는 것이 가능하다. 기판을 "워블링"한다는 용어는, 제한된 거리 내에서 기판을 전후로 이동시키는 것으로 이해될 것이다. 통상적으로, 기판은, 미리 결정된 시간 인터벌(interval) 동안 제1 포지션에 포지셔닝되고, 그리고 기판은, 미리 결정된 시간 인터벌 동안 제2 포지션에 포지셔닝된다. 추가적인 실시예들에서, 기판은 부가적으로, 제3 포지션 및 제4 포지션에 포지셔닝될 수 있다.
[0098] 본 개시내용은 특히, 대면적 기판 코팅들에 관련된다. "대면적 기판들"이라는 용어는, 적어도 1 m2, 예컨대, 2 m2 이상의 사이즈를 갖는 기판들을 포함할 수 있다.
[0099] 도 4a 및 도 4b는, 종래의 프로세스에 의해 증착되는 막과 본원에 설명된 프로세스들에 의해 증착되는 막의 두께의 비교를 도시한다. 증착은, 도 4a의 수직 라인들의 위치들에 배치되는 2개의 인접한 회전가능한 스퍼터 타겟들(60 및 70)을 사용하여 발생한다.
[00100] 도 4a는, 종래의 프로세스를 이용한 증착 및 본원에 설명된 프로세스들을 이용한 증착 이후에 측정된 2개의 막 프로파일들을 개략적으로 도시한다. y-축은 막의 두께에 대한 임의의 단위를 표현하는 반면, x-축은, 도 2a에 또한 표시된 바와 같은 기판(100)의 폭 방향(W)에 대응하는 기판의 폭 방향(W)에 대한 단위를 표현한다. 도 4a에서 볼 수 있는 바와 같이, 회전가능한 스퍼터 타겟들(60 및 70) 사이의 영역에서 본원에 설명된 프로세스들에 의해 증착되는 막의 두께는, 종래의 프로세스에 대한 경우에서보다 회전가능한 타겟들 아래의 영역에서의 두께로부터 약간 덜 벗어난다. 다시 말해서, 2개의 스퍼터 타겟들 사이를 중심으로, 기판 영역에서의 두께 균일성이 개선될 수 있다.
[00101] 본원에 설명된 프로세스는 도 1a 및 도 1b에 도시된 프로세스에 대응하는 반면, 종래의 프로세스에서, 기판은, 마그넷 어셈블리의 2개의 일정한 포지션들을 교번적으로 유지하면서 코팅된다. 다시 말해서, 종래의 프로세스에서, 마그넷 어셈블리는 코팅 동작 동안 이동되지 않는다.
[00102] 도 4b는, 종래의 프로세스에 의해 증착되는 막과 본원에 설명되는 프로세스들에 의해 증착되는 막의 두께의 편차에 대한 통계적 분석을 도시한다. 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 두께의 편차는, 우측 상에 도시된 본원에 설명된 프로세스에 대해서보다 좌측 상에 도시된 종래의 프로세스에 대해 약간 더 높다. 본원에 설명된 실시예들을 실시할 때, 층 두께의 균일성이 증가될 수 있다.
[00103] 도 5a 및 도 5b는, 2개의 종래의 프로세스들에 의해 증착되는 막과 본원에 설명된 프로세스들을 사용하여 증착되는 막의 전도도에 관련된 전기적 특성의 비교를 도시한다. 증착은, 도 5a의 수직 라인들의 위치들에 배치되는 2개의 인접한 회전가능한 스퍼터 타겟들(60 및 70)을 사용하여 발생한다.
[00104] 도 5a는, 2개의 상이한 종래의 프로세스들을 이용한 증착 및 본원에 설명된 프로세스들을 이용한 증착 이후에 측정된 3개의 막 프로파일들을 개략적으로 도시한다. y-축은 막의 전기적 특성에 대한 임의의 단위를 표현하는 반면, x-축은, 도 2a에 또한 표시된 바와 같은 기판(100)의 폭 방향(W)에 대응하는 기판의 폭 방향(W)에 대한 단위를 표현한다. 도 5a에서 볼 수 있는 바와 같이, 본원에 설명된 프로세스들에 의해 증착되는 막의 전도도에 대응하는 예시된 전기적 특성이 종래의 프로세스들에 대한 경우에서보다 더 일정(구체적으로는, 전체적으로 더 일정함)하다.
[00105] 도 5b는, 2개의 종래의 프로세스들에 의해 증착되는 막과 본원에 설명되는 프로세스들에 의해 증착되는 막의 전기적 특성의 편차에 대한 통계적 분석을 도시한다. 도 5b에서 볼 수 있는 바와 같이, 예시된 전기적 특성의 편차는, 우측 상에 도시된 본원에 설명된 프로세스에 대해서보다 좌측 상에 그리고 중간에 도시된 종래의 프로세스에 대해 더 높다. 실시예들을 실시할 때, 증착되는 층의 전기적 특성들의 균일성이 증가될 수 있다.
[00106] 본원에 설명된 프로세스는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 프로세스에 대응한다. 도 5b의 좌측 상에 도시된 종래의 프로세스 1에서, 마그넷 어셈블리의 2개의 일정한 포지션들을 교번적으로 유지하면서 기판이 코팅된다. 다시 말해서, 종래의 프로세스 1에서, 마그넷 어셈블리는 코팅 동작 동안 이동되지 않는다. 도 5b의 중간에 도시된 종래의 프로세스 2에서, 단일 각 섹터에서 기판을 이동시키면서 기판이 코팅된다. 다시 말해서, 종래의 프로세스 2에서, 마그넷 어셈블리는, 왕복운동 방식으로 2개의 상이한 각 섹터들에서 연속적으로 이동되지 않는다.
[00107] 본원에 개시된 방법 및 코팅 장치는, 기판들 상에 재료를 증착하는 데 사용될 수 있다. 더 상세하게는, 본원에 개시된 방법들은 증착되는 층의 높은 균일성을 허용하며, 따라서, 디스플레이들, 이를테면 평판(flat panel) 디스플레이들, 예컨대, TFT들의 제조에 사용될 수 있다. 개시된 방법들은 또한, 태양 전지들, 특히, 박막 태양 전지들의 제조에 사용될 수 있다. 개선된 균일성을 제공하는 경우, 이의 추가적인 효과로서, 전체 재료 소모가 감소될 수 있으며, 이는, 비싼 재료들을 사용할 때 특히 바람직하다. 예를 들면, 제안된 방법들은, 평판 디스플레이 또는 박막 태양 전지의 제조에서 인듐 주석 산화물(ITO) 층의 증착에 사용될 수 있다.
[00108] 전술한 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 하기의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 스퍼터 타겟(sputter target)(20)을 갖는 적어도 하나의 캐소드 어셈블리(cathode assembly)(10) 및 회전 축(A)을 중심으로 회전가능한 마그넷(magnet) 어셈블리(25)를 이용하여 기판(100)을 코팅하는 방법으로서,
    - 제1 각 섹터(angular sector)(12)에서 왕복운동(reciprocating) 방식으로 상기 마그넷 어셈블리(25)를 이동시키면서 상기 기판(100)을 코팅하는 단계(I); 및
    - 상기 기판(100)을 코팅하는 단계(I) 이후에, 상기 제1 각 섹터(12)와 상이한 제2 각 섹터(14)에서 왕복운동 방식으로 상기 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 상기 기판(100)을 후속 코팅하는 단계(II)를 포함하고,
    상기 코팅하는 단계(I)는, 상기 제1 각 섹터(12)의 제1 전향(turnaround) 각 포지션(16)과 상기 제1 각 섹터(12)의 제2 전향 각 포지션(17) 사이에서 2회 이상 왕복하도록 상기 마그넷 어셈블리(25)를 이동시키는 단계를 포함하고, 그리고
    상기 후속 코팅하는 단계(II)는, 상기 제2 각 섹터(14)의 제1 전향 각 포지션(26)과 상기 제2 각 섹터(14)의 제2 전향 각 포지션(27) 사이에서 2회 이상 왕복하도록 상기 마그넷 어셈블리(25)를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판(100)을 코팅하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18)은 상기 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션(28)과 상이한, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 각 섹터(12)는 15° 이상 60° 이하의 제1 각 확장(extension)(α)에 걸쳐 확장되고 그리고 상기 제2 각 섹터(14)는, 15° 이상 60° 이하의 제2 각 확장(β)에 걸쳐 확장되는, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판(100)으로부터 상기 회전 축(A)으로 수직으로 확장되는 평면(22)은, 상기 회전 축(A)에 대한 상기 마그넷 어셈블리(25)의 제로(zero) 각 포지션을 정의하고, 그리고
    상기 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18)은 상기 평면(22)의 제1 측 상에 로케이팅되고 그리고 상기 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션(28)은 상기 평면(22)의 제2 측 상에 로케이팅되는, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 각 섹터(12)는 상기 평면(22)에 미러링된(mirrored) 상기 제2 각 섹터(14)에 대응하는, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    코팅 전에, 상기 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션 및 제1 각 확장(α)을 셋팅하는 단계 및 상기 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션 및 제2 각 확장(β)을 셋팅하는 단계를 포함하는, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 스퍼터 타겟(20)은 회전가능하고, 그리고
    상기 마그넷 어셈블리(25)는 상기 스퍼터 타겟(20) 내부에 배치되는, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 코팅하는 단계(I)는 30 초 이상에 걸쳐 수행되고,
    상기 후속 코팅하는 단계(II)는 30 초 이상에 걸쳐 수행되는, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 기판은 코팅 동안 정지 상태로 유지되는, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  11. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 스퍼터 타겟(20)에 시간 경과에 따라 변하는 전압을 제공하는 단계를 더 포함하는, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전압은, 상기 코팅하는 단계 동안 그리고 상기 후속 코팅하는 단계 동안 넌-제로(non-zero)이고, 그리고
    상기 전압은, 상기 코팅하는 단계 이후 그리고 상기 후속 코팅하는 단계 이전에 상기 제1 각 섹터(12)로부터 상기 제2 각 섹터(14)로 상기 마그넷 어셈블리(25)를 포지셔닝하는 동안 본질적으로 제로인, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  13. 회전가능한 스퍼터 타겟(20)을 갖는 적어도 하나의 캐소드 어셈블리(10) 및 상기 회전가능한 스퍼터 타겟(20) 내부에 포지셔닝되는 마그넷 어셈블리(25)를 이용하여 기판(100)을 코팅하는 방법으로서,
    상기 마그넷 어셈블리(25)는 회전 축(A)을 중심으로 회전가능하고,
    상기 방법은,
    - 제1 각 섹터(12)에서 왕복운동 방식으로 상기 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 상기 기판을 코팅하는 단계(I) ― 상기 제1 각 섹터의 제1 중심 각 포지션은, 상기 기판으로부터 상기 회전 축(A)으로 수직으로 확장되는 평면(22)의 제1 측 상에 로케이팅됨 ―;
    - 상기 회전가능한 스퍼터 타겟(20)을 본질적으로 제로 전압으로 유지하면서, 상기 마그넷 어셈블리(25)를 제2 각 섹터(14)에 포지셔닝하는 단계; 및
    - 상기 제2 각 섹터(14)에서 왕복운동 방식으로 상기 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 상기 기판을 후속 코팅하는 단계(II)
    를 포함하며,
    상기 제2 각 섹터의 제2 중심 각 포지션은 상기 평면(22)의 제2 측 상에 로케이팅되는, 기판(100)을 코팅하는 방법.
  14. 기판(100)을 코팅하기 위한 코팅 장치로서,
    - 스퍼터 타겟(20)을 갖는 적어도 하나의 캐소드 어셈블리(10);
    - 상기 스퍼터 타겟(20) 내부에 포지셔닝되고 그리고 회전 축(A)을 중심으로 회전가능한 마그넷 어셈블리(25) ― 상기 기판(100)으로부터 상기 회전 축(A)으로 수직으로 확장되는 평면(22)은, 상기 회전 축(A)에 대한 상기 마그넷 어셈블리(25)의 제로(zero) 각 포지션을 정의함 ―; 및
    - 2개 이상의 상이한 각 섹터들에서 연속적으로, 왕복운동 방식으로, 코팅 동안 상기 마그넷 어셈블리를 이동시키도록 구성되는 액추에이터(actuator)를 포함하며 ― 상기 2개 이상의 상이한 각 섹터들은 제1 각 섹터(12) 및 제2 각 섹터(14)를 포함하고, 상기 제1 각 섹터(12)의 제1 중심 각 포지션(18)은 상기 평면(22)의 제1 측 상에 로케이팅되고 그리고 상기 제2 각 섹터(14)의 제2 중심 각 포지션(28)은 상기 평면(22)의 제2 측 상에 로케이팅됨 ―,
    상기 각 섹터들의 중심 각 포지션들 및 확장 각도들 중 적어도 하나는 조정될 수 있는, 기판을 코팅하기 위한 코팅 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    제어기를 더 포함하며,
    상기 제어기는, 왕복운동 방식으로 상기 마그넷 어셈블리를 이동시키면서 상기 스퍼터 타겟에 넌-제로 전압을 제공하고 그리고 제1 각 섹터로부터 제2 각 섹터로 상기 마그넷 어셈블리를 포지셔닝하면서 상기 스퍼터 타겟에 본질적으로 제로 전압을 제공하도록 구성되는, 기판을 코팅하기 위한 코팅 장치.
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