KR102454433B1 - 성막 장치 및 이의 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

성막 장치는 공정 챔버, 공정 챔버 내에 제공되며, 기판을 지지하는 스테이지, 상기 스테이지에 대향하는 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 제1 면에 타겟이 제공되는 백킹 플레이트, 상기 백킹 플레이트의 상기 제2 면에 제공된 자장 형성부, 및 상기 공정 챔버 내에 제공되며, 상기 기판이 제공된 영역을 제외한 영역의 적어도 일부를 커버하는 쉴드를 포함한다. 상기 스테이지, 상기 백킹 플레이트, 및 상기 쉴드 중 적어도 하나는, 모재 및 상기 모재의 표면에 제공되며 아연을 함유하는 용사막을 포함한다.

Description

성막 장치 및 이의 세정 방법{APPARATUS OF FORMING A FILM AND CLEANING METHOD THEREOF}
본 발명은 성막 장치 및 이의 세정 방법에 관한 것으로, 상세하게는 성막 장치와 상기 성막 장치의 공정 챔버 내 부품의 세정 방법에 관한 것이다.
최근 들어 반도체, LCD(Liquid Crystal Display), OLED (Organic Light Emitting Display) 등 첨단 산업분야의 실용화에 의해 대면적 증착 기술이 활발히 이용되고 있다. 대면적 균일 코팅기술로는 스퍼터링(Sputtering)법이 가장 적합한 기술로 평가받고 있다.
이러한 스퍼터링법에 따른 성막 공정에서는 타겟으로부터의 성막 재료가 성막 장치 챔버 내에 퇴적된다. 상기 퇴적된 성막 재료는 상기 성막 장치의 챔버 내에서 박리되어 이물(particle)화할 수 있으며, 상기 이물은 피처리 기판에 이물로서 혼입되어 피처리 기판의 품질에 악영향을 미칠 수 있다.
본 발명은 고품질의 박막을 형성할 수 있는 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 성막 장치의 세정 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 성막 장치는 공정 챔버, 공정 챔버 내에 제공되며, 기판을 지지하는 스테이지, 상기 스테이지에 대향하는 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 제1 면에 타겟이 제공되는 백킹 플레이트, 상기 백킹 플레이트의 상기 제2 면에 제공된 자장 형성부, 및 상기 공정 챔버 내에 제공되며, 상기 기판이 제공된 영역을 제외한 영역의 적어도 일부를 커버하는 쉴드를 포함한다. 상기 스테이지, 상기 백킹 플레이트, 및 상기 쉴드 중 적어도 하나는, 모재 및 상기 모재의 표면에 제공되며 아연을 함유하는 용사막을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모재는 알루미늄을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 용사막은 알루미늄을 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 용사막은 50중량% 내지 95중량%의 아연 및 50중량% 내지 5 중량%의 알루미늄을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 용사막은 구리를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 용사막은 15중량% 내지 85중량%의 아연 및 85중량% 내지 15중량%의 구리를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 용사막은 주석, 니켈, 철 중의 적어도 1종을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 성막 장치는, 성막 장치의 오염된 챔버 내 부품을 세정제에 침지하여 모재로부터 용사막을 제거하고, 상기 모재 상에 아연이 포함된 용사막을 형성함으로써 세정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세정제는 질산일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 모재의 손상 정도가 적고 이물의 발생이 적은 성막 장치와 이의 세정 방법을 제공한다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 성막 장치를 이용하여 성막시 고품질의 박막을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성막 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 출원에서, "포함하다" 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, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성막 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 성막 장치(SPT)는 공정 챔버(CHM), 스테이지(ST), 백킹 플레이트(BP), 자장 형성부, 및 쉴드를 포함한다.
상기 성막 장치(SPT)는 기판(SUB) 상에 금속 박막을 형성하기 위한 장치일 수 있다.
상기 기판(SUB)은 판상으로 제공되며 그 상면에 박막으로 이루어진 소자가 형성될 수 있다. 상기 소자는 메모리 소자나 표시 소자 등일 수 있으며, 그 종류가 한정되는 것은 아니다. 상기 기판(SUB)은 그 상면에 어떤 소자가 형성되느냐에 따라 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(SUB)은 그 상면에 표시 소자가 제공되는 경우 유리, 석영, 플라스틱 등의 절연성 물질로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 기판(SUB)은 그 상면에 메모리 소자가 제공되는 경우 실리콘으로 이루어진 웨이퍼일 수 있다.
상기 공정 챔버(CHM)는 상기 기판(SUB) 상에 성막 공정이 수행되는 공간이다. 상기 기판(SUB)은 상기 공정 챔버(CHM) 내에 제공된다. 상기 공정 챔버(CHM)에는 진공 펌프가 연결될 수 있으며, 상기 진공 펌프를 이용하여 상기 공정 챔버(CHM)의 내부를 진공으로 유지할 수 있다.
상기 스테이지(ST)는 상기 공정 챔버(CHM) 내에 제공된다. 상기 스테이지(ST)의 상면 상에는 상기 기판(SUB)이 놓이며, 상기 스테이지(ST)는 상기 기판(SUB)을 지지한다. 도시하지는 않았으나, 상기 스테이지(ST)에는 상기 기판(SUB)을 홀딩할 수 있는 홀더가 더 제공될 수 있다.
상기 백킹 플레이트(BP)는 상기 공정 챔버(CHM) 내에, 상기 스테이지(ST)로부터 소정 간격 이격되며, 상기 스테이지(ST)에 대향하도록 제공된다. 상기 백킹 플레이트(BP)는 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지는 평판 형태로 제공될 수 있다. 상기 제1 면은 상기 스테이지(ST)에 대향하는 면, 즉, 상기 기판에 대향하는 면이며, 상기 제2 면은 상기 제1 면의 반대면이다.
상기 백킹 플레이트(BP)는 전도성 물질, 특히 금속으로 이루어질 수 있다. 상기 전도성 물질로는 Ti, Al, Cu, 스텐레스강, 또는 이러한 재료 중 하나를 포함하는 합금 등으로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 백킹 플레이트(BP)를 이루는 재료는 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 백킹 플레이트(BP)에는 직류 고전압이 인가된다. 상기 백킹 플레이트(BP)에는, 예를 들어, 마이너스의 고전압이 인가될 수 있다.
상기 제1 면 상에는 타겟(TG)이 제공된다. 상기 타겟(TG)은 상기 기판에 성막하고자 하는 재료, 예를 들어, 금속으로 이루어질 수 있다. 상기 금속으로는 Ti, Al, Cu, Ni, Co, Ta, Au, Ag, Cr, Nb, Pt, Mo, W 등을 들 수 있다.
도시하지는 않았으나, 상기 백킹 플레이트(BP) 상에는 상기 타겟(TG)을 홀딩하기 위한 타겟 홀더가 더 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 백킹 플레이트(BP)와 타겟(TG)이 분리된 형태로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 백킹 플레이트(BP)와 상기 타겟(TG)은 일체로 제공될 수 있다. 즉, 상기 백킹 플레이트(BP)와 타겟(TG)이 동일 재료에 의해 분리되지 않은 단일체로 제공될 수 있다.
상기 자장 형성부는 상기 백킹 플레이트(BP)의 제2 면 상에 제공된다. 상기 자장 형성부는 자석(MG)과 상기 자석(MG)을 지지하는 지지부(SP)를 포함한다. 상기 자석(MG)은 상기 공정 챔버(CHM) 내의 타겟(TG) 근처에 자장을 형성하도록, 서로 다른 극성을 갖는 제1 자석부(MG1)와 제2 자석부(MG2)를 포함한다. 상기 제1 자석부(MG1)와 상기 제2 자석부(MG2)는 각각 영구 자석 또는 전자석일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 자석부가 N극, 상기 제2 자석부가 S극인 경우를 일 예로서 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 쉴드는 상기 공정 챔버(CHM) 내에 제공되며, 상기 기판(SUB)이 제공된 영역을 제외한 영역의 적어도 일부를 커버한다. 상기 쉴드는 성막 시에, 성막의 대상인 상기 기판(SUB) 이외의 구성 요소에 성막 재료가 불필요하게 퇴적되는 것을 방지하기 위한 것이다.
상기 쉴드는 상기 기판(SUB)에 인접하며, 상기 기판(SUB)의 가장 자리 중 적어도 일부를 따라 제공되는 제1 쉴드(SHD1)와, 상기 타겟(TG)에 인접하며, 상기 타겟(TG) 근처의 다른 구성 요소(예를 들어, 백킹 플레이트(BP))를 커버하는 제2 쉴드(SHD2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 쉴드(SHD1)는 상기 공정 챔버(CHM)의 내벽과 상기 기판(SUB) 사이의 공간을 차단함으로써 공정 챔버(CHM) 내벽의 오염을 방지할 수 있으며, 상기 제2 쉴드(SHD2)는 상기 백킹 플레이트(BP)의 오염을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 제1 쉴드(SHD1)와 제2 쉴드(SHD2)가 제공된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 쉴드의 형상, 제공되는 위치, 및 개수 등은 필요에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 성막 장치를 이루는 공정 챔버 내 부품들 중 적어도 하나는 모재와, 상기 모재의 표면에 제공되며 아연을 함유하는 용사막을 포함할 수 있다.
상기 공정 챔버 내 부품으로는 상기 스테이지, 상기 백킹 플레이트, 상기 쉴드를 비롯하여, 상기 기판을 운송하기 위한 캐리어, 상기 기판이나 기타 다른 구성 요소를 고정하는 클램프, 다양한 구성 요소들을 결합하기 위한 볼트와 너트와 같은 결합 부재 등을 들 수 있다. 상기 공정 챔버 내 부품은 모재 및 상기 모재의 표면에 제공되며 아연을 함유하는 용사막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 스테이지, 상기 배킹 스테이지, 및 상기 쉴드 중 적어도 하나는, 모재 및 상기 모재의 표면에 제공되며 아연을 함유하는 용사막을 포함할 수 있다.
상기 모재는 금속일 수 있으며, 예를 들어, Al, Cu, 스텐레스강, 또는 이러한 재료 중 하나를 포함하는 합금 등으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모재는 알루미늄일 수 있다.
상기 용사막은 상기 성막 장치를 이루는 공정 챔버 내 부품들을 용이하게 세정하기 위한 것으로서, 각 모재의 표면에 형성된다. 상기 용사막은 약 50 μm 내지 약 1,000 μm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 성막 장치로 성막 공정을 진행하면 성막 재료가 챔버 내 부품에 박막의 형태로 적층될 수 있다. 예를 들어, 챔버 내 부품 중 쉴드는 타겟의 재료가 상기 공정 챔버 내벽에 증착되는 것을 차단하는 역할을 수행하기 때문에, 일정 시일이 경과하면, 그 표면에 일정 두께의 박막이 형성되는 현상을 나타낸다. 상기 박막은 용사막의 박리나 크래킹을 일으키는 열 팽창 응력을 야기할 수 있으므로 이를 제거하는 것이 바람직다. 상기 용사막은 원래의 공정 챔버네 부품을 손상 없이 상기 오염물과 함께 특정 세정제에 의해 용이하게 세정하도록 하기 위해 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 세정제로 질산이 사용될 수 있다.
상기 용사막에 함유되는 아연은 다른 금속 대비 상대적으로 모재와의 접착성이 좋다. 상기 모재와의 접착성은 열 팽창 계수 차이가 작으면 작을수록 커진다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 용사 재료를 이루는 물질의 조성비는 모재와 상기 용사막의 열팽창 계수의 차이가 10 이하일 수 있다.
하기 표 1은 금속들의 열 팽창 계수를 나타낸 것이다. 표 1을 참조하면, 모재로 알루미늄이 사용되는 경우, 아연의 열 팽창 계수 차이는 7.1로서 철이나 니켈 등의 금속보다 작은 값을 나타낸다.
재료 열 팽창 계수(α) Al과의 열팽창 계수 차이
W 4.5 18.6
Mo 4.8 18.3
Cr 4.9 18.2
Zr 5.7 17.4
Ti 8.6 14.5
Pt 8.8 14.3
Fe 11.8 11.3
Pd 11.8 11.3
Co 13 10.1
Ni 13.4 9.7
Cu 16.5 6.6
Ag 18.9 4.2
Mn 21.7 1.4
Sn 22 1.1
Ca 22.3 0.8
Al 23.1 0
Mg 24.8 1.7
Pb 28.9 5.8
Zn 30.2 7.1
Cd 30.8 7.7
상기 용사막에 사용되는 아연은 아연 단일 금속으로 사용된 경우, 또는 다른 금속과의 합금으로 사용된 경우 조도 특성이 훌륭하다. 상기 용사막의 경우 입자의 크기가 커질수록 성막 공정 수행 시 성막 재료의 접착력이 감소하며, 상기 용사막으로부터 떨어진 이물(particle)이 발생할 수 있다. 표 2는 용사막 재료에 따른 용사막의 조도, 용사막으로부터 떨어진 이물의 크기, 부착력의 정도, 및 상기 이물의 개수를 나타낸 것이다. 하기 표 2에 있어서, 부착력은 공지된 부착력 시험 방법인 테이프 테스트(tape test)를 이용하여 측정된 것이다.
번호 용사막 재료 용사막
조도 특성
(Roughness, ㎛)		 이물 크기(㎛) 부착력 이물 개수 (5㎛ 이하)
1 Al 9.18 44.5 5B 443
2 Zn 7.21 22.2 5B 201
3 Zn (95%)-Al (5%) 7.10 24.0 5B 289
4 Zn (85%)-Al (15%) 7.25 21.9 5B 290
5 Zn (50%)-Al (50%) 8.10 31.7 5B 321
6 Zn (15%)-Al (85%) 9.00 45.2 5B 390
7 Zn (85%)-Cu (15%) 7.10 31.6 4B 180
8 Zn (15%)-Cu (85%) 7.25 32.1 4B 213
9 Zn (85%)-Fe (15%) 7.91 39.9 4B 399
10 Zn (15%)-Fe (85%) 8.10 51.2 4B 522
11 Zn (40%)-Sn (60%) 7.25 18.1 2B 110
표 2를 참조하면, 아연을 단일로 사용한 2번 의 경우 조도가 7.21 ㎛, 이물 크기가 33 ㎛ 이하, 부착력이 4B 이상, 이물의 개수 또한 201개로서, 좋은 물리적 특성을 나타내었으며, 3번 내지 5번, 7번 내지 8번의 경우 또한 좋은 물리적 특성을 나타내었다. 이에 비해, 1번, 6번, 9번 내지 11번의 경우, 조도가 8㎛ 이상이거나, 입자 크기가 33㎛를 초과하거나, 부착력이 2B로서 매우 낮거나, 이물 개수가 350개 초과하는 등 나쁜 물리적 특성을 나타내었다.
상기 용사막이 알루미늄으로 이루어진 경우, 알루미늄은 질산에 대해 아연보다 반응이 느리며, 이에 따라 용사막의 식각이 충분히 진행되지 않을 수 있다. 상기 용사막의 식각이 충분히 진행되지 않으면 상기 모재 상에 용사막과 오염물이 잔류하는 문제점이 발생할 수 있다. 그러나, 상기 알루미늄의 식각이 충분히 진행되도록 오랜 시간 동안 모재를 세정제에 노출하는 경우, 상기 모재에 부식이 일어나는 문제점이 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 용사막과 오염물을 함께 제거함과 동시에 상기한 모재의 부식을 방지하기 위해, 다른 금속 대비 상대적으로 질산에 대한 식각이 용이한 아연을 사용할 수 있다. 즉, 상기 아연은 질산에 의한 식각률이 다른 금속에 비해 상대적으로 높기 때문에 빠른 시간에 용사막을 충분히 식각할 수 있다.
하기 표 3은 모재 및 용사막 재료로 사용될 수 있는 금속에 대한 각 세정제의 식각률을 나타낸 것이다. 표 3에 있어서 각 수치는 몰농도로 표시되었다. 표 3을 참조하면, 알루미늄의 경우 질산과 인산이 혼합된 세정제에 대해 식각률이 약 0.5nm/s 내지 12nm/s에 해당하나, 아연의 경우 질산으로 이루어진 세정제에 대해 식각률이 400nm/s에 달하였다.
물질 실시예 번호 HNO3 HF H2SO4 H3PO4 CH3COOH FeCl3 NaOH (NH4)2S2O8 (NH4)2CO3 Temp (℃) E/R (nm/s)
Al 1 0.6 　 　 11.8 　 　 　 　 　 20 1.2
2 1.04 　 　 10.7 　 　 　 　 　 50 12
3 0.6 　 　 11.8 1.4 　 　 　 　 23 0.5
Al2O3 4 　 　 　 14.61 　 　 　 　 　 55 0.53
5 　 　 　 14.61 　 　 　 　 　 50 0.47
6 　 　 　 10 　 　 　 　 　 50 0.38
7 　 　 　 4.8 　 　 　 　 　 50 0.27
8 　 　 　 14.61 　 　 　 　 　 41 0.22
Cr 9 　 　 　 　 　 　 3 　 　 50 1
Cu 10 　 　 　 　 　 　 　 　 2.6 23 100
11 　 　 1.3　 　 　 　 　 　 　 50 100
Fe 12 　 　 　 　 　 3.2 　 　 　 30 45
13 　 　 　 　 　 3.2 　 　 　 40 67
14 　 　 　 　 　 3.2 　 　 　 50 105
Ge 15 7 6 　 　 6 　 　 　 　 20 25
16 9 2.3 　 　 　 　 　 　 　 23 117
17 3.1 10 　 　 　 　 　 　 　 23 20
Ni 20 　 　 　 　 　 0.09 　 0.8 　 50 33
Sb 21 　 　 　 　 　 　 　 0.18 　 25 5
Si 22 7 6 　 　 6 　 　 　 　 23 2.5
23 8.8 2.3 　 　 10 　 　 　 　 23 50
24 5.5 13 　 　 　 　 　 　 　 30 100
Ti 26 　 0.4 　 　 　 　 　 　 　 25 100
27 　 0.4 　 　 　 　 　 　 　 30 200
28 2.2 2.6 　 　 　 　 　 　 　 32 300
Zn 29 1.7 　 　 　 　 　 　 　 　 　23 400
ZnO 30 　 　 　 　 0.1 　 　 　 　 　23 1.5
상기 표 3을 참조하면, 상기 아연에 더해, 질산에 대해 식각률이 높은 알루미늄, 구리, 주석, 니켈, 철 등이 상기 용사막 재료로 추가될 수 있다. 상기 용사막의 재료는 모재의 부식 및 흡습을 방지하면서도 이후 세정제에 잘 세정될 수 있는 것으로 선택되는 바, 상기 아연이 포함된 용사막은 식각 특성 및 흡습 특성이 좋으면서도 모재의 손상이 적다. 여기서, 알루미늄의 경우 식각률 이외에도 흡습 및 부식 방지를 위해 사용될 수 있으며, 철의 경우 흡습 방지를 위해 사용될 수 있다. 표 4는 용사막 재료에 따른 식각 특성, 흡습 특성(Enthalpy of Hydration), 비유기막 기판에 대한 잔류 가스 분석 결과, Ti 관련 개수, 및 모재 손상 정도 결과를 나타낸 것이다. 하기 표 4에 있어서, 잔류 가스 분석 결과는 잔류 가스 분석기(residual gas analyzer)를 이용하여 챔버 내의 물의 양을 검출한 결과이며, 이물 개수는 타겟 물질을 티타늄을 사용하였을 때의 용사막에 의한 이물 개수를 의미한다.
번호 용사막 재료 식각 시간(분; 질산) 흡습특성
(Hhyd kJ/mol) 		RGA(H2O; A/cm2) 이물 개수 모재 손상 정도
1 Al 120 -4665 1.50E-10 58 강
2 Zn 3 -2046 3.00E-10 78 없음
3 Zn (95%)-Al (5%) 5 -2177 3.00E-10 70 없음
4 Zn (85%)-Al (15%) 15 -2439 3.00E-10 68 약
5 Zn (50%)-Al (50%) 30 -3356 2.00E-10 54 중
6 Zn (15%)-Al (85%) 65 -4272 1.50E-10 45 중
7 Zn (85%)-Cu (15%) 15 -2054 3.00E-10 77 약
8 Zn (15%)-Cu (85%) 52 -2092 3.00E-10 65 중
9 Zn (85%)-Fe (15%) 25 -2404 2.00E-10 76 약
10 Zn (15%)-Fe (85%) 90 -4072 1.50E-10 32 강
11 Zn (40%)-Sn (60%) 3 -1751 1.00E-09 300 없음
표 4을 참조하면, 상기 용사막에 사용되는 아연은 아연 단일 금속으로 사용된 2번, 및 또는 다른 금속과의 합금으로 사용된 3번 내지 9번의 경우 모두, 흡습 특성 및 모재 손상 정도가 약하다.
상기 표 2와 표 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용사막은 아연 단일로 사용될 수 있으며, 다른 금속 예를 들어, 알루미늄이나 구리를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 용사막은 아연과 알루미늄을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 용사막은 50중량% 내지 95중량%의 아연 및 50중량% 내지 5 중량%의 알루미늄을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 용사막은 아연과 구리를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 용사막은 15중량% 내지 85중량%의 아연 및 85중량% 내지 15중량%의 구리를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 일 실시예에 있어서, 상기 용사막은 상기 아연과 알루미늄 또는 아연과 구리에 더해, 주석, 니켈, 철 중의 적어도 1종을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 성막 장치의 공정 챔버 내 부품은 다음과 같은 방법으로 세정할 수 있다.
먼저, 상기 부품을 상기 성막 장치로부터 분리할 수 있다. 상기 부품으로는 상기 스테이지, 상기 백킹 플레이트, 상기 쉴드를 비롯하여, 상기 기판을 운송하기 위한 캐리어, 상기 기판이나 기타 다른 구성 요소를 고정하는 클램프, 다양한 구성 요소들을 결합하기 위한 볼트와 너트와 같은 결합 부재 등을 들 수 있다. 상기 부품은 상기 공정 챔버 내에서 성막 공정을 수행한 이후 상기 성막 공정에서의 부산물에 의해 오염된 상태일 수 있다. 상기 기판 상에 성막이 진행되는 경우, 상기 성막 장치를 이루는 상기 부품들에도 성막 재료가 부착된다. 즉, 상기 부품은 상기 용사막 상에 성막 공정시의 물질, 예를 들어, 성막시에 사용된 금속 재료가 추가적으로 적층된 상태일 수 있다.
상기 오염된 부품은 질산이 함유된 세정제에 침지된다. 상기 용사막 내에는 상기 질산에 대해 식각률이 높은 아연이 포함되어 있기 때문에, 상기 용사막이 상기 세정제에 의해 용이하게 식각되며, 이에 따라, 상기 부품의 모재로부터 상기 용사막이 용이하게 제거된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세정제는 질산에 더해, 불산, 황산, 인산, 아세트산, 염화철, 수산화나트륨, 황산암모늄, 탄산암모늄 중 적어도 1종을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 부품은 질산이 함유된 세정제에 침지된 이후, 다른 세정제를 이용하여 추가적으로 세척될 수 있다. 다른 세정제는 질산에 더해, 불산, 황산, 인산, 아세트산, 염화철, 수산화나트륨, 황산암모늄, 탄산암모늄 중 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 부품은 질산이 함유된 세정제에 침지된 이후, 수산화나트륨이 포함된 세정제에 추가적으로 침지될 수 있다.
다음으로, 상기 모재 상에 다시 아연을 포함하는 새로운 용사막을 형성하고, 새로운 용사막이 형성된 부품을 성막 장치에 장착한다.
상기한 방법으로 세정된 부품을 포함하는 성막 장치를 이용하여 다시 성막 공정이 수행될 수 있다. 상기 성막 공정의 진행에 따라 상기 부품의 세정 단계는 복수 회 반복될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 성막 장치는 그 챔버 내 부품이 모재의 아연을 포함하는 용사막을 포함함으로써, 세정 시 모재의 손상 정도가 적고 이물의 발생이 적다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
BP : 백킹 플레이트 CHM : 공정 챔버
MG : 자석 SHD1, SHD2; 제1 및 제2 쉴드
SUB : 기판 ST : 스테이지
TG : 타겟

Claims (15)

  1. 공정 챔버;
    공정 챔버 내에 제공되며, 기판을 지지하는 스테이지;
    상기 스테이지에 대향하는 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 제1 면에 타겟이 제공되는 백킹 플레이트;
    상기 백킹 플레이트의 상기 제2 면에 제공된 자장 형성부; 및
    상기 공정 챔버 내에 제공되며, 상기 기판이 제공된 영역을 제외한 영역의 적어도 일부를 커버하는 쉴드를 포함하며,
    상기 스테이지, 상기 백킹 플레이트, 및 상기 쉴드 중 적어도 하나는, 모재 및 상기 모재의 표면에 제공되며 아연을 함유하는 용사막을 포함하되,
    성막 공정 시 상기 타겟으로부터의 성막 재료가 상기 용사막 상에 적층되고,
    상기 성막 재료는, Ti, Al, Cu, Ni, Co, Ta, Au, Ag, Cr, Nb, Pt, Mo, 및 W 중 선택되고,
    상기 용사막은, 50중량% 내지 95중량%의 아연 및 50중량% 내지 5 중량%의 알루미늄을 포함하거나, 15중량% 내지 85중량%의 아연 및 85중량% 내지 15중량%의 구리를 포함하는 성막 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 모재는 알루미늄을 포함하는 성막 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 성막 장치를 세정하는 방법에 있어서,
    성막 장치의 오염된 챔버 내 부품을 세정제에 침지하여 모재로부터 용사막을 제거하는 단계; 및
    상기 모재 상에 아연이 포함된 용사막을 형성하는 단계를 포함하되,
    성막 공정 시 타겟으로부터의 성막 재료가 상기 용사막 상에 적층되고,
    상기 성막 재료는, Ti, Al, Cu, Ni, Co, Ta, Au, Ag, Cr, Nb, Pt, Mo, 및 W 중 선택되고,
    상기 용사막은, 50중량% 내지 95중량%의 아연 및 50중량% 내지 5 중량%의 알루미늄을 포함하거나, 15중량% 내지 85중량%의 아연 및 85중량% 내지 15중량%의 구리를 포함하는 세정 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 모재는 알루미늄인 세정 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제8 항에 있어서, 상기 세정제는 질산을 포함하는 세정 방법.
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