KR102481390B1 - 박막의 원자층 제어를 위한 rf 스퍼터링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 RF 스퍼터링 장치로 금속박막을 제조함에 있어서, 파워케이블 및 전원선을 단결정 구리 와이어로 구성하여 전기적인 잡음을 제거하고, RF 스퍼터링 본체 및 로터리 펌프를 진동차단부로 지지하여 물리적인 진동을 차단함으로써, 타겟으로부터 떨어져 나오는 입자를 원자층 단위로 제어하여 금속박막을 에피택시(Epitaxy)하게 성장시킬 수 있는 RF 스퍼터링 장치에 관한 것이다.

Description

박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치{A RF Sputtering Device For Atomic Layer Control Of Thin Film}
본 발명은 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 RF 스퍼터링 장치로 금속박막을 제조함에 있어서, 파워케이블 및 전원선을 단결정 구리 와이어로 구성하여 전기적인 잡음을 제거하고, RF 스퍼터링 본체 및 로터리 펌프를 진동차단부로 지지하여 물리적인 진동을 차단함으로써, 타겟으로부터 떨어져 나오는 입자를 원자층 단위로 제어하여 금속박막을 에피택시(Epitaxy)하게 성장시킬 수 있는 RF 스퍼터링 장치에 관한 것이다.
기판에 박막을 형성하는 방법에는, 기체 원료로부터 화학 반응을 거쳐 박막의 고체재료를 합성하는 화학적 방법과, 증착하고자 하는 입자를 물리적인 방법에 의해 기판에 증착시키는 물리적 방법으로 분류할 수 있다. 화학적 방법에는 화학적 기상증착(Chemical Vapor Deposition)과 도금 등이 있고, 물리적 방법에는 스퍼터링(sputtering), 스핀 코팅(spin coating) 등이 있다.
그 중 스퍼터링 증착은, 진공상태에서 증착물질인 타겟 물질에 고주파(RF, Radio Frequency) 파워를 가하여 타겟 물질을 입자로 떨어뜨리고, 그 입자를 반대편에 위치한 기판 표면에 증착시켜 금속박막을 제조한다.
이와 같은 RF 스퍼터링 증착 방식은, 다른 박막 증착 기술에 비해 경제적인 바, 다양한 응용 분야에 널리 이용되나, 전체 표면에서 타겟 입자가 고르게 떨어져 나오지 아니하고, 타겟으로부터 기판으로 입자가 증착되는 과정에서 전기적인 잡음 또는 물리적인 진동이 가해져 고품질의 박막을 제조하는데 한계를 가지고 있다.
RF 스퍼터링 장치로, 일정한 방향성의 단결정으로 에피택시하게 성장된 고품질의 금속박막을 제조하거나, 표면의 거칠기가 nm 수준에서 제어되는 금속박막을 제조하기 위해서는, 기판에 입자가 고르게 증착되도록 전기적인 잡음 내지 물리적인 진동을 제거할 필요가 있다.
(선행문헌 1) 대한민국 등록특허공보 제10-0273326호 (선행문헌 2) 대한민국 등록특허공보 제10-1871900호
본 발명의 목적은, 파워케이블과 네트워크를 단결정 구리 와이어로 형성하여, 타겟 물질에 RF 파워를 인가함에 전기적인 잡음이 제거함으로써, 고품질의 금속 박막을 제조할 수 있는 RF 스퍼터링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 타겟 금속을 단결정 금속으로 사용하여, 스퍼터링으로 타겟에서 균질한 입자를 분리시킴으로써, 고품질의 금속 박막을 제조할 수 있는 RF 스퍼터링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 스퍼터링 본체와 러핑펌프를 분리하고, 양자를 진동차단부로 지지하여 스퍼터링이 이루어지는 챔버에 물리적인 진동을 제거함으로써, 고품질의 금속 박막을 제조할 수 있는 RF 스퍼터링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
상기 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 스퍼터링 과정에서 전기적인 잡음과 물리적인 진동이 제거되어 고품질의 금속 박막을 제조할 수 있는, 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치를 제공한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 기판과, 상기 기판과 대면하는 타겟과, 상기 타겟이 상기 기판상에 증착되도록 스퍼터링 공정이 일어나는 챔버를 포함하는 스퍼터링 본체; 상기 스퍼터링 본체의 타겟에 네트워크로 연결되어 RF 파워를 인가하는 전원공급부; 상기 스퍼터링 본체의 챔버 내부에 진공을 형성하는 러핑펌프부; 및 상기 챔버 내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부;를 포함하며, 상기 전원공급부로 전원을 공급하는 파워케이블은 단결정 구리 와이어로 형성되는, 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 스퍼터링 본체의 타겟은 초크랄스키법 또는 브릿지만법으로 육성한 원통 형상의 단결정 금속을 절단하여 단결정 타겟으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전원공급부의 RF 파워를 상기 스퍼터링 본체로 전달하는 네트워크는 단결정 구리 와이어로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전원공급부에 접지되는 옥외 접지부는 초크랄스키법 또는 브릿지만법으로 육성한 원통 형상의 단결정 구리를 절단한 단결정 구리 벌크로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스퍼터링 본체는, 바닥으로부터 진동이 전달되지 않도록, 진동차단부에 의해 밑면의 각 모서리가 지지되되, 상기 진동차단부는, 상기 스퍼터링 본체의 밑면에 부착되어 상기 스퍼터링 본체를 지지하되, 상기 바닥으로 갈수록 날카로운 뿔형태인 스파이크; 및 상기 바닥 위에 안착되고, 상기 스파이크의 첨두가 수용되는 삽입홈이 상면에 형성되어, 상기 스파이크의 평면적 위치만을 고정하는 슈즈;을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 러핑펌프부는 상기 스퍼터링 본체와 물리적으로 분리되어, 상기 챔버와 고무재질의 연결 호스로 연결되고, 상기 연결 호스는 바닥과 연결되는 벽면에 중심이 고정될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 러핑펌프부는, 바닥으로부터 진동이 전달되지 않도록, 진동차단부에 의해 밑면의 각 모서리가 지지되되, 상기 진동차단부는, 상기 러핑펌프부의 밑면에 부착되어 상기 러핑펌프부를 지지하되, 상기 바닥으로 갈수록 날카로운 뿔형태인 스파이크; 및 상기 바닥 위에 안착되고, 상기 스파이크의 첨두가 수용되는 삽입홈이 상면에 형성되어, 상기 스파이크의 평면적 위치만을 고정하는 슈즈;을 포함할 수 있다.
본 발명의 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치에 의하면, 파워케이블과 네트워크를 단결정 구리 와이어로 형성하여, 스퍼터링 장치에 공급되는 전원의 안정성을 높여 전원의 노이즈를 제거하고, 플라즈마의 균질성을 높임으로써, 타겟 물질에 RF 파워를 인가함에 전기적인 잡음이 제거된다.
본 발명의 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치에 의하면, 타겟 물질로 단결정 금속을 사용함으로써, 기판에 증착되는 타겟의 분리된 입자가 전체 표면에서 균질해진다.
본 발명의 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치에 의하면, 스퍼터링 본체와 러핑펌프부를 분리하고, 양자를 진동차단부로 지지함으로써, 스퍼터링이 이루어지는 본체의 챔버에 물리적인 진동을 제거할 수 있다.
상술한 바와 같이, 타겟 입자를 균질하게 분리하고, 전기적인 잡음과 물리적인 진동을 제거함으로써, 기판에 증착되는 금속박막을 원자층 단위로 결정구조를 제어하여, 일정한 방향성의 단결정으로 에피택시하게 성장한 고품질의 금속박막을 제조할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 상세한 설명 및 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치의 각 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치로 제조된 박막과 종래의 스퍼터링 방법으로 제조한 박막의 품질을 비교하여 설명한 결과도이다.
도 3은 본 발명에 따른 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치에 있어서, 각 구성을 점진적으로 추가하는 경우에 대한 박막 품질 변화를 나타낸 도표이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 그러나, 기술되는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 도면에 도시된 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 그리고, 본 발명의 명칭은 명세서 전반에서 'RF 스퍼터링 장치' 또는 '스퍼터링 장치'로 약칭될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치의 각 구성을 도시한 개략도이다. 본 발명은 금속박막의 결정구조를 원자층 단위로 제어하여 고품질의 금속박막을 제조할 수 있는 RF 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 도 1의 도시와 같이, 스퍼터링 본체(10), 전원공급부(20), 러핑펌프부(30) 및 가스공급부(40)를 포함한다.
스퍼터링 본체(10)는, 기판(11) 상에 금속박막을 증착하는 스퍼터링 공정이 이루어지는 공간으로, 기판(11), 타겟(12), 챔버(13)를 포함한다. 기판(11)은 스퍼터링 공정의 애노드 부분으로, 통상적으로 사파이어 디스크 형태로 구성될 수 있다. 기판(11)에 대면하는 캐소드 부분에는 타겟(12)이 위치하며, 타겟(12)은 기판(11) 상에 증착하고자 하는 박막의 금속물질로 형성된다. 이와 같은 기판(11)과, 타겟(12)은 챔버(13) 내부에 위치하여, 차후 스퍼터링 공정으로 타겟(12)으로부터 떨어져 나온 입자가 분리되어 기판(11) 상에 증착함으로써 금속박막이 제조된다.
전원공급부(20)는 스퍼터링 공정을 위해, 스퍼터링 본체(10)의 타겟(12)에 고주파 파워인 RF 파워를 인가하는 구성으로, 타겟(12)과 네트워크(22)로 연결된다.
한편, 스퍼터링 공정을 위해, 챔버(13)는 진공상태를 형성해야 하는 바, 러핑펌프부(roughing pump, 30)는 스퍼터링 본체(10)의 챔버(13) 내부에 진공을 형성하도록 챔버(13) 내부의 유체를 흡입하는 구성으로, 일반적으로 사용하는 로터리 펌프일 수 있다. 그리고, 진공상태의 챔버(13) 내부에 스퍼터링 공정을 위해 반응가스를 공급하는 가스공급부(40)가 스퍼터링 본체(10)의 챔버(13)와 연결되며, 가스공급부(40)가 공급하는 반응가스는 아르곤(Ar) 가스일 수 있으며, 아르곤 가스의 순도가 높을수록 타겟(12)의 전체 표면에서 균질하게 증착 입자가 타겟(12)으로부터 분리된다.
상기와 같은 구성으로, 진공상태에서 반응가스가 공급된 챔버(13) 내의 타겟(12)에 전원공급부(20)를 통해 RF 파워를 인가하면, 글로우 방전(glow discharge)에 의해 반응가스가 이온화되어 기판(11)과 타겟(12) 사이에 플라즈마 방전(plasma discharge)이 발생되고, 방전 영역에 존재하는 양이온이 전기적인 파워에 의해 타겟(12)의 표면을 가격하여, 타겟(12) 표면에서 떨어져나온 증착입자가 마주보는 기판(11) 상에 증착됨으로써 금속박막이 제조된다.
한편, 본 발명에 있어 전원공급부(20)로 전원을 공급하는 파워케이블(21)은 단결정 구리 와이어로 형성되는데, 이를 통해 파워케이블(21)로 전달되는 신호에 노이즈 및 신호왜곡이 섞이지 않고, 타겟(12)에 인가되는 RF 파워의 안정성이 높아져, 타겟(12) 전체 표면으로부터 증착입자가 균질하게 떨어져 나올 수 있는 바, 기판(11)에 증착되는 금속박막의 품질을 향상시킬 수 있다. 특히, 파워케이블(21)을 구성하는 단결정 구리 와이어와 단결정 단자는 오직 물리적으로만 연결될 수 있고, 이 경우 납땜 등으로 두 부분을 접합할 때에 비해 납으로부터 발생하는 신호의 왜곡이 제거되는 바, 타겟(12)에 인가되는 RF 파워에 전기적인 잡음이 제거되어 타겟(12)의 전체적인 표면으로부터 증착입자를 균질하게 떨어뜨릴 수 있다. 한편, 본 발명의 파워케이블(21)을 이루는 단결정 구리 와이어는 초크랄스키법 또는 브릿지만법으로 육성한 단결정 구리를 와이어 컷 또는 패턴을 가진 금형을 이용하여 프레스 가공으로 선재로 가공할 수 있고, 또는 단결정 구리를 인발 가공하여 선재로 형성할 수 있다.
그리고, 타겟(12)으로부터 떨어지는 증착입자의 균질성은, 증착입자가 타겟(12)으로부터 분리되는 것이라는 점에서, 타겟(12)의 결정성과 연결된다. 따라서, 본 발명에 있어서, 스퍼터링 본체(10)에 포함되는 타겟(12)은 단결정 금속으로 형성될 수 있으며, 특히 단결정 금속의 제조방법 중 초크랄스키법 또는 브릿지만법으로 육성한 원통 형성의 단결정 금속을 절단하여 형성될 수 있으며, 절단한 단결정 금속은 원판형 또는 사각형으로 형성할 수 있다. 이와 같이, 타겟(12)을 단결정 금속으로 형성하는 경우, 타겟(12) 전체 표면에 금속입자가 일정한 방향성을 가지고 고르게 형성된 바, 이로부터 분리되는 증착입자도 균질하여 증착되는 금속박막을 고품질로 제조할 수 있다. 타겟(12)을 형성하는 단결정 금속의 종류는 기판(11)에 증착하고자 하는 금속박막의 종류에 따라 결정되며, 구리, 은 또는 단일원소의 금속일 수 있다.
또한, 전원공급부(20)의 RF 파워를 스퍼터링 본체(10)의 타겟(12)으로 전달하는 네트워크(22)도 단결정 구리 와이어로 형성될 수 있다. RF 파워를 전달하는 네트워크(22)도 단결정 구리 와이어로 형성됨에 따라, 타겟(12)에 인가되는 RF 파워에 전기적인 잡음을 제거하고 파워의 안정성을 높일 수 있는 바, 기판(11)과 타겟(12) 사이에 형성되는 플라즈마 방전의 균질성을 높일 수 있어, 타겟(12) 전체적인 표면으로부터 증착입자를 균질하게 떨어뜨릴 수 있다.
추가적으로, 전원공급부(20)의 접지를 위해 형성되는 옥외접지부(23)는, 초크랄스키법 또는 브릿지만법으로 육성한 원통 형상의 단결정 구리를 절단한 단결정 구리 벌크로 형성될 수 있으며, 일예로 단결정 구리 벌크는 원판형일 수 있다. 옥외접지부(23)를 구성하는 단결정 구리는, 타겟(12)의 금속 종류가 구리인 경우, 타겟(12)과 같이 제조될 수 있다. 이와 같이, 옥외접지부(23)를 단결정 구리 벌크로 형성하는 경우, RF 파워의 안정성을 높일 수 있어, 증착입자를 균질하게 떨어뜨릴 수 있음은 앞서 서술한 바와 같다.
상술한 바와 같이, 타겟(12)의 균질 또는 전기적인 잡음의 제거를 통해, 증착입자를 균질하게 떨어뜨려, 금속박막의 품질을 향상시키는 것 이외에, 본 발명은 타겟(12)으로부터 떨어진 증착입자가 기판(11)에 증착되는 과정에서 물리적인 진동이 가해지는 것을 방지하여 금속박막이 일정한 방향성을 가지도록 에피택시하게 성장시킬 수 있으며, 이하에서는 이에 대해 서술한다.
상술한 본 발명의 스퍼터링 본체(10)는, 바닥으로부터의 진동이 전달되지 않도록 진동차단부(50)에 의해 밑면의 각 모서리가 지지될 수 있다. 진동차단부(50)는, 바닥의 진동은 스퍼터링 본체(10)로 전달하지 않고, 반대로 스퍼터링 본체(10)에서 발생하는 진동은 외부(바닥)로 배출하여 상쇄시키는 역학적인 비가역 구조를 가진다. 구체적으로 진동차단부(50)는 스파이크(51)와 슈즈(52)를 포함하여 구성된다. 스파이크(51)는 스퍼터링 본체(10)의 밑면에 부착되어 스퍼터링 본체(10)를 지지하는 구성으로, 바닥으로 갈수록 날카로운 뿔형상을 가진다. 슈즈(52)는 바닥 위에 안착되어, 스파이크(51)를 상면에 수용하는 구성으로, 슈즈(52)의 상면에는 스파이크(51)의 첨두가 수용되는 삽입홈(52a)이 형성되고, 슈즈(52)의 삽입홈(52a)에 스파이크(51)가 수용됨으로서 스파이크(51)의 평면적인 위치를 고정된다. 이와 같은, 스파이크(51)와 슈즈(52)를 포함하는 진동차단부(50)에 의해, 바닥에서 발생하는 진동은 슈즈(52)만 흔들 뿐, 스파이크(51)에 힘을 가할 수 없어, 스파이크(51)가 지지하는 스퍼터링 본체(10)에 전달되지 않는다. 그 결과, 스퍼터링 본체(10)는 바닥의 진동에 영향 받지 않는 바, 타겟(12)으로부터 분리된 증착입자가 기판(11)에 증착되는 과정에서 어떠한 물리적인 외부 힘이 전달되지 않는 바, 기판(11) 상에 균질하게 증착되어 금속박막이 품질을 향상시킬 수 있다. 한편, 스파이크(51)는 뿔형상이면 충분한 바, 원뿔, 삼각뿔, 사각뿔 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
그리고 스퍼터링 본체(10)에 물리적인 진동을 더욱 차단하기 위해, 본 발명은 스퍼터링 본체(10)와 러핑펌프부(30)를 물리적으로 분리할 수 있다. 러핑펌프부(30)의 일예시인 로터리 펌프는, 스퍼터링 본체(10)의 챔버(13)를 진공으로 만들도록 유체를 흡입하는 과정에서, 펌프의 동작으로 많은 진동이 발생하는 바, 스퍼터링 본체(10)와 러핑펌프부(30)가 물리적으로 같이 구성된 경우, 러핑펌프부(30)의 동작과정에서 발생하는 진동이 스퍼터링 본체(10)에 그대로 전해져, 기판(11)에 증착되는 증착입자가 고르게 형성되지 않는다. 따라서, 본 발명은 러핑펌프부(30)를 스퍼터링 본체(10)와 물리적으로 분리시키고, 챔버(13)와의 연결은 고무재질의 연결 호스(31)로 연결하며, 연결 호스(31)의 진동까지도 스퍼터링 본체(10)에 전해지는 것을 차단시키기 위해, 연결 호스(31)는 바닥과 연결되는 벽면에 그 중심이 고정될 수 있다.
한편, 러핑펌프부(30)가 스퍼터링 본체(10)와 물리적으로 분리되는 경우, 이와 같은 러핑펌프부(30) 자체도 진동으로부터 차단될 필요가 있는 바, 스퍼터링 본체(10)와 같이 바닥으로부터의 진동이 전달되지 않도록, 진동차단부(50)에 의해 밑면의 각 모서리가 지지될 수 있고, 진동차단부(50)의 구체적인 구성은 상술한 바와 같다.
도 2는 본 발명에 따른 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치로 제조된 박막과 종래의 스퍼터링 방법으로 제조한 박막의 품질을 비교하여 설명한 결과도이다. 도 3은 본 발명에 따른 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치에 있어서, 각 구성을 점진적으로 추가하는 경우에 대한 박막 품질 변화를 나타낸 도표이다. 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명을 통해 제조되는 박막의 품질을 설명함으로써, 본 발명의 우수성을 설명한다.
도 2를 보면, 일반적인 RF 스퍼터링 방법으로 박막을 제조하는 경우(Ⅰ)에는 결정이 여러 방향으로 성장하여 그 품질이 고르지 못하나, 본 발명을 통해 전기적인 잡음과 물리적인 진동을 제거하는 경우(Ⅱ), 결정과 결정 사이의 그레인 바운더리(grain boundary)가 거의 없으며, 한 방향으로만 성장하여 원자 수준까지 표면이 평평한 것을 알 수 있다.
도 3을 참조하여, 구성의 점진적 추가에 따른 박막의 품질 향상을 추가로 설명한다. 먼저 종래 RF 스퍼터링 장치로 박막을 제조하는 경우(1), 표면거칠기에 대한 RMS(Root mean square)값이 ~45nm 수준이나, 타겟을 단결정 금속으로 교체하는 경우(2), RMS 거칠기는 ~10nm 수준으로 줄어듦을 알 수 있다. 추가적으로 옥외접지부를 단결정 구리 벌크로 교체하고, 파워케이블과 네트워크를 단결정 구리 와이어로 형성하는 경우(3), RMS 거칠기는 85% 확률로 0.2 ~ 0.5nm 수준으로 개선된다. 그리고, 스퍼터링 본체를 진동차단부로 지지하면(4) 90% 확률로 0.2 ~ 0.4nm 수준으로 RMS 거칠기를 구현할 수 있으며, 러핑펌프부를 스퍼터링 본체와 물리적으로 분리하고, 러핑펌프부로 진동차단부로 지지하면 98% 확률로 0.3nm 이하의 RMS 거칠기를 구현할 수 있다.
이상 설명으로부터, 본 발명에 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
10: 스퍼터링 본체
11: 기판
12: 타겟
13: 챔버
20: 전원공급부
21: 파워케이블
22: 네트워크
23: 옥외접지부
30: 러핑펌프부
31: 연결 호스
40: 가스공급부
50: 진동차단부
51: 스파이크
52: 슈즈
52a: 삽입홈

Claims (7)

  1. 기판과, 상기 기판과 대면하는 타겟과, 상기 타겟이 상기 기판상에 증착되도록 스퍼터링 공정이 일어나는 챔버를 포함하는 스퍼터링 본체;
    상기 스퍼터링 본체의 타겟에 네트워크로 연결되어 RF 파워를 인가하는 전원공급부;
    상기 스퍼터링 본체의 챔버 내부에 진공을 형성하는 러핑펌프부; 및
    상기 챔버 내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부;를 포함하며,
    상기 스퍼터링 본체와 러핑펌프부는, 바닥으로부터 진동이 전달되지 않도록, 진동차단부에 의해 밑면의 각 모서리가 지지되되,
    상기 진동차단부는,
    상기 스퍼터링 본체와 러핑펌프부의 밑면 각 모서리에 부착되어 상기 스퍼터링 본체 및 러핑펌프부를 지지하되, 상기 바닥으로 갈수록 날카로운 뿔형태인 스파이크; 및
    상기 바닥 위에 안착되고, 상기 스파이크의 첨두가 수용되는 삽입홈이 상면에 형성되어, 상기 스파이크의 평면적 위치만을 고정하는 슈즈;를 포함하며,
    상기 러핑펌프부는, 상기 스퍼터링 본체와 물리적으로 분리되어, 상기 챔버와 고무재질의 연결 호스로 연결되고,
    상기 연결 호스는, 바닥과 연결되는 벽면에 중심이 고정되어 상기 스퍼터링 본체에 진동이 전달되는 것을 방지하며,
    상기 스퍼터링 본체는, 바닥의 진동에 영향 받지 않아, 타겟으로부터 분리된 증착입자가 기판에 증착되는 과정에서 어떠한 물리적인 외부 힘이 전달되지 않고 기판 상에 균질하게 증착될 수 있도록 하고,
    상기 전원공급부로 전원을 공급하는 파워케이블은 단결정 구리 와이어로 형성되어, 플라즈마를 안정적으로 유지하여 상기 증착입자가 상기 기판에 균일하게 증착될 수 있고,
    상기 파워케이블은 접지로 이용되는 원통모양의 단결정 벌크와 연결되어, 노이즈의 발생을 최소화할 수 있는 것을 특징으로 하는 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치.
  2. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 스퍼터링 본체의 타겟은 초크랄스키법 또는 브릿지만법으로 육성한 원통 형상의 단결정 금속을 절단하여 단결정 타겟으로 형성되는, 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치.
  3. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부의 RF 파워를 상기 스퍼터링 본체로 전달하는 네트워크는 단결정 구리 와이어로 형성되는, 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치.
  4. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부에 접지되는 옥외접지부는 초크랄스키법 또는 브릿지만법으로 육성한 원통 형상의 단결정 구리을 절단한 단결정 구리 벌크로 형성되는, 박막의 원자층 제어를 위한 RF 스퍼터링 장치.
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