KR102631073B1 - 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시키는 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 장치는 중공형의 외측 회전 샤프트; 상기 외측 회전 샤프트의 중공 내에 배치되어, 상기 외측 회전 샤프트와 독립적으로 회전 가능한 내측 회전 샤프트; 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트 중 어느 하나의 회전 샤프트에 연결되며, 상기 어느 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 상기 어느 하나의 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 제1 암; 상기 제1 암의 일측에 제공되며, 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트 중 다른 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 상기 제1 암의 일측을 중심으로 회전 가능한 제2 암; 및 상기 제2 암의 일측에 연결되는 제1 자석 조립체;를 포함할 수 있다.

Description

스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법{Sputtering apparatus and sputtering method using the same}
본 발명은 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시키는 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법에 관한 것이다.
물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition; PVD)으로 불리는 스퍼터링(sputtering)은 반도체 집적 회로의 제조에서 금속층들 및 관련 물질들을 증착하는 가장 널리 알려진 방법이다. 상업적으로 가장 중요한 형태의 스퍼터링은 플라즈마(plasma)의 밀도를 증가시키고 스퍼터링 속도를 증가시키기 위해 타겟의 뒤에서 마그네트론(magnetron)을 사용하는 플라즈마 스퍼터링이다.
최근에는 소형 마그네트론을 이용한 플라즈마 스퍼터링이 널리 사용되고 있으며, 소형 마그네트론이 타겟의 원주에 인접하여 회전되고 소형 마그네트론의 중심이 타겟의 스퍼터링 면에 인접하여 강한 자기장을 투사함으로써 고밀도 플라즈마를 생성하는데, 고밀도 플라즈마는 스퍼터링 속도를 증가시킬 뿐만 아니라 대량의 이온화된 스퍼터(sputter) 입자를 발생시킨다. 마그네트론이 타겟 중심으로부터 멀리 위치되더라도, 이온은 중심을 향하여 확산되고 전체 기판(또는 웨이퍼)에 걸쳐서 증착물(deposit)을 스퍼터링하는 경향이 있다. 실제로, 다른 방법이 강구되지 않는 한, 스퍼터 증착(sputter deposition)은 기판 가장자리(edge)에 영향을 주는 타겟의 스퍼터링 영역(또는 면적)이 기판 중심보다 줄어들게 되어 기판 가장자리가 기판 중심보다 얇게 증착되는 경향이 있다.
그러나 원주에 위치된 소형 마그네트론은 스퍼터링되지 않는 타겟의 영역 상에 상당한 양의 스퍼터링된 입자 또는 불순물이 (재)증착되는 문제점을 갖는다. 타겟 중심에 증착된 물질은 추가로 스퍼터링되기 쉽지 않으며, 기초 타겟에 잘 부착되지 않는 두꺼운 막(thickening films)을 형성한다. 어떤 면에서, 이렇게 (재)증착된 막은 타겟으로부터 벗겨져서 챔버 내에 과도하게 많은 입자를 발생시킨다. 이러한 입자들은 처리되는 기판 상에 떨어지는 경향이 있으며, 결과적인 수율의 손실 또는 장치 신뢰도의 저하로 인해 최종 집적 회로에 결함을 일으킨다. 그 결과, 타겟을 때때로 세척하는 것이 일반적인 관행이 되었다. 세척 모드에서는 일반적으로 스퍼터링 챔버에 없는 생산 기판(production wafers)으로 인해 스퍼터링 조건이 변경되어 타겟의 중심은 타겟의 중심에 (재)증착된 스퍼터 물질을 제거하도록 스퍼터링된다.
한국등록특허공보 제10-0786713호
본 발명은 자석 조립체의 회전 궤도를 정밀하게 제어하여 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시키는 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 장치는 중공형의 외측 회전 샤프트; 상기 외측 회전 샤프트의 중공 내에 배치되어, 상기 외측 회전 샤프트와 독립적으로 회전 가능한 내측 회전 샤프트; 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트 중 어느 하나의 회전 샤프트에 연결되며, 상기 어느 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 상기 어느 하나의 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 제1 암; 상기 제1 암의 일측에 제공되며, 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트 중 다른 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 상기 제1 암의 일측을 중심으로 회전 가능한 제2 암; 및 상기 제2 암의 일측에 연결되는 제1 자석 조립체;를 포함할 수 있다.
상기 다른 하나의 회전 샤프트에 연결되어, 상기 다른 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 회전하는 제1 회전체; 및 상기 제2 암에 연결되며, 상기 제1 회전체로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하여 상기 제2 암을 회전시키는 제2 회전체;를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 암의 타측에 연결되는 제1 자석 평형추; 및 상기 제1 암의 타측에 연결되는 평형 무게추;를 더 포함할 수 있다.
상기 평형 무게추는 상기 제1 자석 평형추보다 큰 무게를 가질 수 있다.
상기 제1 암의 타측에 제공되는 제3 암; 상기 제3 암의 일측에 연결되는 제2 자석 조립체; 상기 제2 암의 타측에 연결되는 제1 자석 평형추; 및 상기 제3 암의 타측에 연결되는 제2 자석 평형추;를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 암은 상기 제1 암의 타측에 고정될 수 있다.
상기 제3 암에 연결되며, 상기 제1 회전체로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 제3 회전체;를 더 포함하고, 상기 제3 암은 상기 제3 회전체의 회전에 의해 상기 제1 암의 타측을 중심으로 회전할 수 있다.
상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트의 회전을 각각 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 공정을 시간적으로 이분화하여 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트 간의 회전 속도 차이를 상이하게 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 공정의 전반부에 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트의 회전 속도를 동일하게 제어하고, 상기 공정의 후반부에 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트의 회전 속도를 상이하게 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트의 회전 속도를 제어하여 상기 제1 자석 조립체의 회전 궤도를 변경할 수 있다.
상기 제어부는 증착 대상체에 따라 상기 제1 자석 조립체의 회전 경로를 결정할 수 있다.
상기 제1 암 및 상기 제2 암의 기준 위치를 검출하는 기준위치 검출부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 공정 시작 전에 상기 제1 암 및 상기 제2 암을 상기 기준 위치에 위치시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터링 방법은 각각 독립적으로 회전 가능한 외측 회전 샤프트와 내측 회전 샤프트 중 어느 하나의 회전 샤프트에 연결되어 상기 어느 하나의 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 제1 암과, 그 일측에 제1 자석 조립체가 연결되어 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트 중 다른 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 상기 제1 암의 일측을 중심으로 회전하는 제2 암을 동일한 속도로 회전시키면서 제1 스퍼터링하는 과정; 및 상기 제1 암과 상기 제2 암을 상이한 속도로 회전시키면서 제2 스퍼터링하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 제2 스퍼터링하는 과정은 상기 제2 암의 회전 속도를 상기 제1 암의 회전 속도보다 느리게 하여 수행될 수 있다.
상기 제1 암의 타측에는 일측에 제2 자석 조립체가 연결되는 제3 암이 제공될 수 있다.
상기 제1 스퍼터링하는 과정은 상기 제3 암이 상기 제1 암에 고정된 상태에서 상기 제1 암 및 상기 제2 암을 회전시키면서 수행될 수 있다.
상기 제1 스퍼터링하는 과정 또는 상기 제2 스퍼터링하는 과정은 상기 제1 자석 조립체와 상기 제2 자석 조립체의 회전 시작 위치를 상이하게 하여 수행될 수 있다.
상기 제1 암 및 상기 제2 암을 기준 위치에 위치시키는 과정;을 더 포함할 수 있다.
증착 대상체에 따라 상기 제1 자석 조립체의 회전 경로를 결정하는 과정;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 스퍼터링(sputtering) 장치는 외측 회전 샤프트와 내측 회전 샤프트의 회전을 각각 독립적으로 제어함으로써, 자석 조립체(또는 제1 자석 조립체)의 회전 궤도를 정밀하게 제어할 수 있으며, 이에 따라 증착 대상체(또는 기판)에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 작은 자석 조립체(magnetron)로도 스퍼터링 타겟(sputtering target)의 전 영역을 커버할 수 있으며, 타겟 물질의 종류에 관계없이 증착 균일도를 확보할 수 있다.
그리고 외측 회전 샤프트와 내측 회전 샤프트에 회전 속도 차이를 주어 자석 조립체의 회전 궤도를 조정함으로써, 자석 조립체의 회전 경로를 설정할 수 있으며, 증착 대상체(또는 스퍼터링 목적)에 따라 자석 조립체의 회전 경로를 결정할 수 있고, 증착 대상체에 알맞은 스퍼터링이 이루어질 수 있다.
또한, 스퍼터링 공정을 시간적으로 이분화하여 외측 회전 샤프트와 내측 회전 샤프트 간의 회전 속도 차이를 상이하게 제어함으로써, 공정의 전반부와 후반부에 증착 대상체의 가장자리(edge)와 중심으로 주요 영역을 구분하여 스퍼터링 공정을 진행할 수 있고, 이에 따라 증착 대상체에 대한 증착 균일도가 더욱 향상될 수 있다.
그리고 기준위치 검출부를 통해 제1 암과 제2 암의 기준 위치를 검출할 수 있으며, 이를 통해 자석 조립체의 회전 시작 위치와 회전 종료 위치를 확인할 수 있고, 매 공정마다 자석 조립체가 회전 시작 위치에 위치하였을 때에 공정을 시작하여 회전 종료 위치에서 공정이 마무리되도록 할 수 있다. 이에 따라 각 공정 간의 스퍼터링 균일도도 높아질 수 있다.
한편, 제1 자석 조립체와 대칭되는 제2 자석 조립체를 추가하여 2개의 자석 조립체를 사용할 수 있으며, 종래에 상대적으로 얇게 증착되었던 증착 대상체의 가장자리의 증착률을 보상할 수 있고, 이에 따라 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 증착 대상체의 가장자리를 주로 증착하는 공정 시간을 줄일 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 장치를 나타낸 개략사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 장치를 나타낸 개략단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자석 조립체의 회전을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 2개의 자석 조립체를 포함하는 스퍼터링 장치를 나타낸 그림.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 증착 프로파일을 나타낸 그림.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자석 조립체의 회전 경로를 설명하기 위한 그림.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기준위치 검출부를 나타낸 그림.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 암과 제2 암의 기준 위치를 설명하기 위한 개념도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터링 방법을 나타내는 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 장치를 나타낸 개략사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 장치를 나타낸 개략단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 장치(100)는 중공형의 외측 회전 샤프트(111); 상기 외측 회전 샤프트(112)의 중공 내에 배치되어, 상기 외측 회전 샤프트(111)와 독립적으로 회전 가능한 내측 회전 샤프트(112); 상기 외측 회전 샤프트(111)와 상기 내측 회전 샤프트(112) 중 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)에 연결되며, 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)의 회전에 의해 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)를 중심으로 회전하는 제1 암(121); 상기 제1 암(121)의 일측에 제공되며, 상기 외측 회전 샤프트(111)와 상기 내측 회전 샤프트(112) 중 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 상기 제1 암(121)의 일측을 중심으로 회전 가능한 제2 암(122); 및 상기 제2 암(122)의 일측에 연결되는 제1 자석 조립체(131);를 포함할 수 있다.
외측 회전 샤프트(111)는 중공형(tubular)으로서 중심에 중공을 가질 수 있고, 중심의 회전축(11)을 중심으로 회전할 수 있다.
내측 회전 샤프트(112)는 외측 회전 샤프트(112)의 중공 내에 배치될 수 있고, 외측 회전 샤프트(111)와 독립적으로 회전할 수 있다. 이때, 내측 회전 샤프트(112)도 회전축(11)을 중심으로 회전할 수 있다.
여기서, 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)에는 제1 및 제2 구동부(171,172)가 각각 제공될 수 있으며, 외측 회전 샤프트(111)는 제1 구동부(171)에 의해 회전축(11)을 중심으로 회전할 수 있고, 내측 회전 샤프트(112)는 제2 구동부(172)에 의해 회전축(11)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동부(171)는 제1 모터(171a), 제1 풀리(171b) 및 제1 벨트(171c)를 포함할 수 있고, 제2 구동부(172)는 제2 모터(172a), 제2 풀리(172b) 및 제2 벨트(172c)를 포함할 수 있다. 이때, 외측 회전 샤프트(111)는 제1 연결부(111b)가 제1 벨트(171c)에 의해 제1 풀리(171b)와 연결될 수 있고, 제1 모터(171a)에 의해 제1 풀리(171b)가 회전되면, 제1 벨트(171c)에 의해 제1 풀리(171b)의 회전력이 전달되어 외측 회전 샤프트(111)가 회전할 수 있다. 그리고 내측 회전 샤프트(112)는 제2 연결부(112a)가 제2 벨트(172c)에 의해 제2 풀리(172b)와 연결될 수 있고, 제2 모터(172a)에 의해 제2 풀리(172b)가 회전되면, 제2 벨트(172c)에 의해 제2 풀리(172b)의 회전력이 전달되어 내측 회전 샤프트(112)가 회전할 수 있다. 한편, 제1 및 제2 구동부(171,172)는 기어(gear) 방식으로 구성될 수도 있으며, 이 경우에는 제1 연결부(111b)와 제2 연결부(112a)가 톱니 형태로 구성될 수 있다.
제1 암(121)은 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 중 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)에 연결될 수 있으며, 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)의 회전에 의해 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)를 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 외측 회전 샤프트(111)가 제1 암(121)의 중심에 연결될 수 있으며, 외측 회전 샤프트(111)의 회전에 따라 제1 암(121)이 외측 회전 샤프트(111)를 중심으로(또는 축으로) 회전될 수 있다.
제2 암(122)은 제1 암(121)의 일측에 제공될 수 있고, 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 중 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 제1 암(121)의 일측을 중심으로 회전 가능하도록 제공될 수 있다. 여기서, 제2 암(122)은 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)에 제1 암(121)의 일측을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 암(122)의 중심이 제1 암(121)의 일측에 대응되어 위치할 수 있고, 제1 암(121)의 일측에 대응되는 제2 암(122)의 중심을 축으로(또는 중심으로) 제2 암(122)이 회전할 수 있다. 이때, 제2 암(122)은 후술할 제2 회전체(142)의 회전에 의해 회전할 수 있고, 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 제2 회전체(142)에 연결되어 함께 회전할 수 있으며, 제2 암(122)의 회전에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
제1 자석 조립체(131)는 제2 암(122)의 일측에 연결될 수 있으며, 제1 암(121)의 회전에 의해서 제2 암(122)과 함께 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)를 중심으로 회전할 수 있고, 제2 암(122)의 회전에 의해서 제1 암(121)의 일측을 중심으로(예를 들어, 상기 제2 암의 중심을 축으로) 회전할 수 있다. 즉, 제1 자석 조립체(131)는 제1 암(121)의 일측으로부터 변위되고 회전하며, 제1 암(121)의 일측이 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)를 중심으로 궤도를 돌거나 회전함으로써, 제2 암(122)의 일측에서 복합 궤적을 형성할 수 있다.
여기서, 제1 자석 조립체(131)는 제1 극성을 갖는 내부 자석부(131a) 및 내부 자석부(131a)를 둘러싸고 상기 제1 극성과 반대되는 제2 극성을 갖는 외부 자석부(131b)를 포함할 수 있다. 내부 자석부(131a)는 제1 극성을 가지며, 제1 자석 조립체(131)의 중앙부에 배치될 수 있다. 이때, 내부 자석부(131a)는 하나의 큰 자석이 배치될 수도 있고, 복수의 자석으로 이루어질 수도 있다.
외부 자석부(131b)는 내부 자석부(131a)를 둘러쌀 수 있고, 상기 제1 극성과 반대되는 제2 극성을 가질 수 있으며, 제1 자석 조립체(131)의 가장자리부에 배치될 수 있다. 이때, 외부 자석부(131b)는 복수의 자석이 내부 자석부(131a)이 둘레를 따라 배치될 수도 있고, 고리형의 자석으로 이루어질 수도 있다.
한편, 제1 자석 조립체(131)는 내부 자석부(131a)와 외부 자석부(131b)의 자속비가 동일한 균형 마그네트론일 수도 있고, 외부 자석부(131b)의 자속이 내부 자석부(131a)의 자속보다 큰 불균형 마그네트론일 수도 있다. 이때, 불균형 마그네트론에서 내부 자석부(131a)와 외부 자석부(131b)의 자속비는 1.5 내지 2일 수 있으며, 깊은 홀 충전을 위해서는 3 내지 5 또는 그 이상일 수도 있다. 여기서, 제1 자석 조립체(131)는 내부 자석부(131a)와 외부 자석부(131b)을 지지하는 자기 요크(131c, magnetic yoke), 자기 요크(131c)와 대향하여 내부 자석부(131a)의 개방 단부를 커버(cover)하는 제1 자기 극 피스(131d) 및 자기 요크(131c)와 대향하여 외부 자석부(131b)의 개방 단부를 커버하는 제2 자기 극 피스(131e)를 더 포함할 수 있다. 자기 요크(131c)는 자기적 연성 스테인레스 강 등으로 이루어질 수 있고, 내부 자석부(131a)와 외부 자석부(131b)의 상단부가 부착되어 지지될 수 있다.
제1 자기 극 피스(131d)는 자기 요크(131c)와 대향하여 제공될 수 있으며, 개방되는 내부 자석부(131a)의 하단부를 커버할 수 있다. 이때, 제1 자기 극 피스(131d)는 원형으로 제공될 수 있다.
제2 자기 극 피스(131e)는 자기 요크(131c)와 대향하여 제공될 수 있으며, 개방되는 외부 자석부(131b)의 하단부를 커버할 수 있다. 이때, 제2 자기 극 피스(131e)는 환형 또는 고리(ring)형으로 제공될 수 있다.
제1 자석 조립체(131)는 하부에 놓이는 스퍼터링 타겟(30, sputtering target)의 면에 평행한 자기장 성분을 생성할 수 있으며, 이에 따라 스퍼터링 타겟(30)의 인접 부분에서 높은 스퍼터링(sputtering) 속도와 높은 금속 이온화 부분을 형성하는 고밀도 플라즈마의 작은 영역을 생성할 수 있다. 그리고 제1 자석 조립체(131)가 불균형 마그네트론인 경우에는 스퍼터링 타겟(30)에서 기판(또는 웨이퍼) 등의 증착 대상체를 향해 돌출되고 금속 이온들을 상기 증착 대상체로 유도하는 자기장 성분들을 생성할 수 있으며, 균형 마그네트론인 경우에는 평행하고 돌출된 자기장 성분들에 의해 균형적인(또는 대칭성) 자기장 분포를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 스퍼터링 장치(100)는 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)에 연결되어, 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 회전하는 제1 회전체(141); 및 상기 제2 암(122)에 연결되며, 상기 제1 회전체(141)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하여 상기 제2 암(122)을 회전시키는 제2 회전체(142);를 더 포함할 수 있다.
제1 회전체(141)는 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)에 연결될 수 있고, 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 회전할 수 있다. 즉, 제1 회전체(141)는 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)에 연결되어, 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)와 함께 회전축(11)을 중심으로 회전할 수 있다. 한편, 제1 회전체(141)는 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)와 일체로 형성될 수도 있다.
제2 회전체(142)는 제2 암(122)에 연결될 수 있고, 제1 회전체(141)에서 회전력이 전달될 수 있으며, 제1 회전체(141)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전할 수 있고, 이를 통해 제1 암(121)의 일측을 중심으로 제2 암(122)을 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 회전체(142)는 제1 암(121)의 일측에 제공되어, 제1 암(121)에 지지될 수 있고, 제2 암(122)의 중심에 연결될 수 있으며, 제1 회전체(141)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하여 제1 암(121)의 일측을 중심으로 제2 암(122)을 회전시킬 수 있다. 여기서, 제2 회전체(142)는 중심축(142a)에 제공되는 샤프트에 의해 제2 암(122)에 연결될 수 있고, 상기 중심축(142a)에 제공되는 샤프트가 제1 암(121)의 일측에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이때, 제2 회전체(142)는 제1 회전체(141)와 직접 접촉하여 회전력이 전달될 수도 있고, 동력전달부재(미도시)를 통해 연결되어 제1 회전체(141)에서 회전력이 전달될 수도 있다.
여기서, 제1 회전체(141)와 제2 회전체(142)는 톱니 바퀴 또는 회전 바퀴일 수 있다. 제1 회전체(141)와 제2 회전체(142)가 톱니 바퀴(gear)인 경우에는 제1 기어와 제2 기어로 구성되어 서로 맞물림으로써, 제1 회전체(141)에서 제2 회전체(142)로 회전력이 전달될 수도 있고, 제1 회전체(141)와 제2 회전체(142)의 사이에 동력전달부재(미도시)로서 보조 회전체(또는 보조 기어)가 개재되어 제1 회전체(141)에 맞물려 회전하는 상기 보조 회전체에 제2 회전체(142)가 맞물림으로써, 상기 보조 회전체를 통해 제1 회전체(141)에서 제2 회전체(142)로 회전력이 전달될 수도 있다. 한편, 동력전달부재(미도시)로서 체인(chain)이 사용될 수도 있으며, 제1 회전체(141)와 제2 회전체(142)가 상기 체인에 의해 서로 연결될 수 있고, 상기 체인이 제1 회전체(141) 및 제2 회전체(142)에 맞물려 제1 회전체(141)의 회전에 의해 회전되면서 제2 회전체(142)를 회전시킬 수 있다.
그리고 제1 회전체(141)와 제2 회전체(142)가 회전 바퀴인 경우에는 제1 회전체(141)와 제2 회전체(142)가 풀리(pulley)로 구성되어 동력전달부재(미도시)로서 벨트(belt)에 의해 서로 연결됨으로써, 제1 회전체(141)에서 제2 회전체(142)로 회전력이 전달될 수도 있고, 제1 회전체(141)의 표면과 제2 회전체(142)의 표면이 직접 접촉함으로써, 제1 회전체(141)에서 제2 회전체(142)로 회전력이 전달될 수도 있다.
한편, 제1 회전체(141)와 제2 회전체(142)는 제1 암(121)과 기어 커버(125)가 형성하는 수용 공간 내에 수용되어 제공될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자석 조립체의 회전을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 제1 자석 조립체(131)는 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)의 회전에 의해 스퍼터링 타겟(30)의 중심과 일치하는 회전축(11)을 중심으로 회전할 수 있으며, 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)의 회전에 의해 회전축(11)을 중심으로 회전하는 제1 암(121)을 따라 제2 암(122)과 함께 회전할 수 있다. 또한, 제1 자석 조립체(131)는 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 제1 암(121)의 일측(즉, 상기 제2 회전체의 중심축)을 중심으로 회전할 수 있으며, 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 회전되는 제1 회전체(141)으로부터 회전력이 전달되어 제2 회전체(142)가 회전함으로써, 제1 암(121)의 일측에 위치하는 제2 회전체(142)의 중심축(142a)을 중심으로 회전하는 제2 암(122)을 따라 함께 회전할 수 있다.
다시 말하면, 제1 암(121)의 일측에 위치하는 제2 회전체(142)는 회전축(11)을 중심으로 행성(planet) 궤도 회전을 할 수 있고, 제2 암(122)의 일측에 연결되는 제1 자석 조립체(131)는 상기 행성 궤도 회전을 하는 제2 회전체(142)의 중심축(142a)을 중심으로 위성(satellite) 궤도 회전을 할 수 있다. 여기서, 상기 행성 궤도 회전은 행성이 태양을 중심으로 회전하는 궤도와 같이 회전하는 것을 의미하며, 상기 위성 궤도 회전은 위성(예를 들어, 달)이 행성(예를 들어, 지구)을 중심으로 회전하는 궤도와 같이 회전하는 것을 의미한다. 이에 따라 제1 자석 조립체(131)는 상기 행성 궤도 회전을 통한 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부(또는 둘레 부분)뿐만 아니라 상기 위성 궤도 회전을 통해 스퍼터링 타겟(30)의 중심부(또는 중심 근처)에도 회전 경로가 형성될 수 있으며, 스퍼터링 타겟(30)보다 작은 크기로도 스퍼터링 타겟(30)의 전(全) 영역(또는 전체 영역)을 커버하여 스퍼터링을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 스퍼터링 장치(100)는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전을 각각 독립적으로 제어할 수 있으며, 이에 따라 제1 자석 조립체(131)의 회전 궤도를 정밀하게 제어할 수 있고, 작은 크기의 제1 자석 조립체(131)로도 스퍼터링 타겟(30)의 전 영역을 커버할 수 있다. 이에, 외측 회전 샤프트(111)의 회전과 내측 회전 샤프트(112)의 회전을 각각 제어하여 제1 자석 조립체(131)의 회전 궤도를 조정함으로써, 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있으며, 타겟 물질의 종류에 관계없이 증착 균일도를 확보할 수도 있다.
본 발명에 따른 스퍼터링 장치(100)는 제2 암(122)의 타측에 연결되는 제1 자석 평형추(151); 및 제1 암(121)의 타측에 연결되는 평형 무게추(155);를 더 포함할 수도 있다.
제1 자석 평형추(151)는 제2 암(122)의 타측에 연결될 수 있고, 제1 자석 조립체(131)와 대칭되어 제공될 수 있으며, 제2 암(122)의 중심에서(또는 상기 제2 회전체의 중심축을 중심으로) 제1 자석 조립체(131)와 (무게) 평형을 이룰 수 있다. 예를 들어, 제1 자석 평형추(151)는 제1 자석 조립체(131)와 동일한 질량(또는 무게)을 가질 수 있고, 제2 암(122)에서 제1 자석 조립체(131)와 평형을 이룰 수 있으며, 제1 자석 조립체(131)의 질량에서 ± 10 %의 질량 차이가 있을 수도 있다.
평형 무게추(155)는 제1 암(121)의 타측에 연결될 수 있고, 제2 암(122)과 대칭되어 제공될 수 있으며, 제1 암(121)의 중심에서(또는 상기 회전축을 중심으로) 제1 자석 조립체(131)와 제1 자석 평형추(151)가 연결된 제2 암(122)과 (무게) 평형을 이룰 수 있다. 예를 들어, 평형 무게추(155)는 제1 자석 조립체(131)와 제1 자석 평형추(151)가 연결된 제2 암(122)의 전체 무게와 동일한 질량을 가질 수 있고, 제1 암(121)에서 제1 자석 조립체(131)와 제1 자석 평형추(151)가 연결된 제2 암(122)과 평형을 이룰 수 있으며, 제1 자석 조립체(131)와 제1 자석 평형추(151)가 연결된 제2 암(122)의 전체 무게에서 ± 10 %의 질량 차이가 있을 수도 있다. 한편, 평형 무게추(155)의 질량은 제1 자석 조립체(131)와 제1 자석 평형추(151)가 연결된 제2 암(122)의 전체 무게뿐만 아니라 제1 암(121)의 중심에서 일측으로 제공되는 제1 회전체(141) 및/또는 제2 회전체(142)의 무게 등도 고려하여 결정될 수 있다.
여기서, 제1 자석 평형추(151)와 평형 무게추(155)는 원형 대칭 형상의 일체형 몸체들로서 구현될 수 있으며, 이러한 제1 자석 평형추(151)와 평형 무게추(155)의 이중 평형추 구성은 제1 암(121) 및/또는 제2 암(122)에 대향하는 기계적인 지지체가 없음에도 불구하고 제1 자석 조립체(131)의 복합 궤적으로 인한 제1 자석 조립체(131) 및 그와 연결된 제1 암(121)과 제2 암(122)의 진동을 억제 또는 방지할 수 있다. 즉, 제1 자석 조립체(131)만을 가지고 제1 암(121)과 제2 암(122)을 외팔보식으로 형성하더라도 제1 자석 평형추(151)와 평형 무게추(155)에 의해 과도한 진동 없이 편심 및 외팔보식 운동을 가능하게 할 수 있다. 이에 따라 제1 자석 조립체(131)의 진동에 의한 증착 균일도의 저하를 억제 또는 방지할 수 있다.
그리고 평형 무게추(155)는 제1 자석 평형추(151)보다 큰 무게를 가질 수 있다. 평형 무게추(155)는 1차적으로 제1 암(121)이 회전되는 회전축(11)에 대해 제1 암(121)의 평형을 맞춰줄 수 있고, 제1 자석 평형추(151)는 2차적으로 제2 암(122)이 회전되는 제2 회전체(142)의 중심축(142a)에 대해 제2 암(122)의 평형을 맞춰줄 수 있다. 제2 암(122)의 일측에는 제1 자석 조립체(131)만이 제공되므로, 제1 자석 평형추(151)는 제1 자석 조립체(131)의 질량과 동일한 무게만을 가지면 되지만, 제1 암(121)의 일측에는 제1 자석 조립체(131)와 제1 자석 평형추(151)가 연결된 제2 암(122)이 제공될 뿐만 아니라 제2 회전체(142) 등도 지지되므로, 평형 무게추(155)는 제1 자석 조립체(131)의 질량뿐만 아니라 제1 자석 평형추(151), 제2 암(122) 및 제2 회전체(142)의 질량도 합한 무게를 가져야 한다. 이에 따라 평형 무게추(155)는 제1 자석 평형추(151)보다 큰 무게를 가질 수 있으며, 이를 통해 제2 회전체(142)의 중심축(142a)에 대해 제2 암(122)의 평형이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 회전축(11)에 대해 제1 암(121)의 평형도 이루어질 수 있다. 따라서, 제1 자석 조립체(131)의 복합 궤적으로 인한 제1 자석 조립체(131)의 진동을 억제 또는 방지할 수 있으며, 제1 자석 조립체(131)의 진동에 의한 증착 균일도의 저하도 억제 또는 방지할 수 있다.
한편, 제1 암(121), 제2 암(122), 제1 자석 조립체(131), 제1 자석 평형추(151) 및 평형 무게추(155)는 스퍼터링 타겟(30)과 커버부(105)가 형성하는 내부 공간에 수용되어 제공될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 2개의 자석 조립체를 포함하는 스퍼터링 장치를 나타낸 그림으로, 도 4(a)는 스퍼터링 장치의 단면도이고, 도 4(b)는 스퍼터링 장치의 하면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 스퍼터링 장치(100)는 제1 암(121)의 타측에 제공되는 제3 암(123); 제3 암(123)의 일측에 연결되는 제2 자석 조립체(132); 제2 암(122)의 타측에 연결되는 제1 자석 평형추(151); 및 제3 암(123)의 타측에 연결되는 제2 자석 평형추(152);를 더 포함할 수 있다.
제3 암(123)은 제1 암(121)의 타측에 제공될 수 있으며, 제2 암(122)과 대칭되어 제공될 수 있다. 예를 들어, 제3 암(123)의 중심이 제1 암(121)의 타측에 대응되어 위치할 수 있다.
제2 자석 조립체(132)는 제3 암(123)의 일측에 연결될 수 있으며, 제1 암(121)의 회전에 의해서 제3 암(123)과 함께 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)를 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 제3 암(123)이 회전 가능한 경우에는 제3 암(123)의 회전에 의해서 제1 암(121)의 타측을 중심으로(예를 들어, 상기 제3 암의 중심을 축으로) 회전할 수 있다. 이를 통해 제2 자석 조립체(132)는 제1 암(121)의 타측으로부터 변위되고 회전하며, 제1 암(121)의 타측이 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)를 중심으로 궤도를 돌거나 회전함으로써, 제3 암(123)의 일측에서 복합 궤적을 형성할 수 있다.
여기서, 제2 자석 조립체(132)는 제1 자석 조립체(131)에 대응되어, 제1 자석 조립체(131)와 동일하게 구성될 수 있으며, 내부 자석부(132a)와 외부 자석부(132b)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 자석 조립체(132)는 제1 자석 조립체(131)와 같이 자기 요크(132c) 및 제1 자기 극 피스(132d)와 제2 자기 극 피스(132e)를 더 포함할 수도 있다.
제1 자석 평형추(151)는 제2 암(122)의 타측에 연결될 수 있으며, 제1 자석 조립체(131)와 대칭되어 제공될 수 있으며, 제2 암(122)의 중심에서 제1 자석 조립체(131)와 무게 평형을 이룰 수 있다. 예를 들어, 제1 자석 평형추(151)는 제1 자석 조립체(131)와 동일한 질량을 가질 수 있고, 제2 암(122)에서 제1 자석 조립체(131)와 평형을 이룰 수 있다.
제2 자석 평형추(152)는 제3 암(123)의 타측에 연결될 수 있으며, 제2 자석 조립체(132)와 대칭되어 제공될 수 있으며, 제3 암(123)의 중심에서 제2 자석 조립체(132)와 (무게) 평형을 이룰 수 있다. 예를 들어, 제2 자석 평형추(152)는 제2 자석 조립체(132)와 동일한 질량을 가질 수 있고, 제3 암(123)에서 제2 자석 조립체(132)와 평형을 이룰 수 있으며, 제2 자석 조립체(132)의 질량에서 ± 10 %의 질량 차이가 있을 수도 있다. 이때, 제2 자석 평형추(152)는 제1 자석 평형추(151)와 동일하게 구성될 수 있으며, 자석 조립체(132)와 질량이 동일할 수 있다.
이를 통해 간단하게 제1 암(121)이 회전되는 회전축(11)에 대해 제1 암(121)의 평형이 맞춰질 수 있다. 즉, 제1 자석 조립체(131)와 제1 자석 평형추(151)가 연결된 제2 암(122) 및 제2 자석 조립체(132)와 제2 자석 평형추(152)가 연결된 제3 암(123)이 서로 대칭을 이루어 자연적으로 회전축(11)에 대해 제1 암(121)의 평형이 맞춰질 수 있다. 이에 따라 평형 무게추(155)의 질량을 제1 자석 조립체(131)와 제1 자석 평형추(151)가 연결된 제2 암(122)의 전체 무게로 맞춰주기 위해 제1 자석 조립체(131)와 제1 자석 평형추(151)가 연결된 제2 암(122)의 전체 무게를 재거나 계산하는 과정을 생략할 수 있다.
제1 자석 조립체(131)에 더하여 제2 자석 조립체(132)를 더 포함하는 경우에는 제2 자석 조립체(132)가 상기 증착 대상체의 가장자리(edge) 증착을 담당할 수 있어 종래에 상대적으로 얇게 증착되던 상기 증착 대상체의 가장자리의 증착률을 보상할 수 있으며, 추가적인 스퍼터링 공정 없이도 상기 증착 대상체의 가장자리(부)에서 상기 증착 대상체의 중심(부)보다 얇게 증착되는 문제를 해결하여 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 제3 암(123)은 제1 암(121)의 타측에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제3 암(123)은 제1 암(121)의 연장방향으로 배치된 상태에서 회전하지 않을 수 있고, 제2 자석 조립체(132)는 회전축(11)으로부터 멀리 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응되어 위치할 수 있다.
제2 암(122)과 제3 암(123)이 회전하다가 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 모두 회전축(11)에 가까이 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응되어 위치하는 경우에는 같은 극성의 제1 자석 조립체(131)의 외부 자석부(131b)와 제2 자석 조립체(132)의 외부 자석부(132b) 사이에 척력(또는 반발력)이 발생하게 되며, 이러한 척력에 의해 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 이상 구동이 발생할 수 있고, 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)가 설정된 회전 경로에서 이탈할 수도 있다.
하지만, 제3 암(123)이 제1 암(121)의 타측에 고정되어 제2 자석 조립체(132)가 회전축(11)으로부터 멀리 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응되어서만 위치해 있게 되면, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 모두 회전축(11)에 가까이 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응되어 위치하는 경우가 발생하지 않게 되고, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이의 반발력(또는 척력)에 의한 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이상 구동을 방지할 수 있으며, 설정된 회전 경로로부터의 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이탈을 방지할 수도 있다.
또한, 제2 자석 조립체(132)가 회전축(11)으로부터 멀리 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응되어 위치하는 경우에는 제2 자석 조립체(132)가 상기 증착 대상체의 가장자리 증착을 담당할 수 있어 종래에 상대적으로 얇게 증착되던 상기 증착 대상체의 가장자리의 증착률을 보상할 수 있으며, 추가적인 스퍼터링 공정 없이도 상기 증착 대상체의 가장자리에서 상기 증착 대상체의 중심보다 얇게 증착되는 문제를 해결하여 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 증착 대상체의 가장자리와 상기 증착 대상체의 중심을 분할하여 증착하는 경우에는 상기 증착 대상체의 가장자리를 (주로) 증착하는 (공정) 시간을 줄일 수도 있다.
본 발명에 따른 스퍼터링 장치(100)는 제3 암(123)에 연결되며, 제1 회전체(141)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 제3 회전체(143);를 더 포함할 수 있다.
제3 회전체(143)는 제3 암(123)에 연결될 수 있고, 제1 회전체(141)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전될 수 있다. 예를 들어, 제3 회전체(143)는 제1 암(121)의 타측에 제공되어, 제1 암(121)에 지지될 수 있고, 제3 암(123)의 중심에 연결될 수 있으며, 제1 회전체(141)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하여 제1 암(121)의 타측을 중심으로 제3 암(123)을 회전시킬 수 있다. 여기서, 제3 회전체(143)는 중심축(143a)에 제공되는 샤프트에 의해 제3 암(122)에 연결될 수 있고, 상기 중심축(143a)에 제공되는 샤프트가 제1 암(121)의 타측에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이때, 제3 회전체(143)는 제1 회전체(141)와 직접 접촉하여 회전력이 전달될 수도 있고, 동력전달부재(미도시)를 통해 연결되어 제1 회전체(141)에서 회전력이 전달될 수도 있다.
그리고 제3 암(123)은 제3 회전체(143)의 회전에 의해 제1 암(121)의 타측을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 회전체(141)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전되는 제3 회전체(143)가 제1 암(121)의 타측에 제공되어 제3 암(123)과 연결됨으로써, 제3 회전체(143)의 회전에 의해 제3 암(123)이 제1 암(121)의 타측을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제3 암(123)의 중심이 제1 암(121)의 타측에 대응되어 위치할 수 있고, 제1 암(121)의 타측에 대응되는 제3 암(123)의 중심을 축으로(또는 중심으로) 제3 암(123)이 회전할 수 있다.
여기서, 제2 자석 조립체(132)는 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)의 회전에 의해 스퍼터링 타겟(30)의 중심과 일치하는 회전축(11)을 중심으로 회전할 수 있으며, 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)의 회전에 의해 회전축(11)을 중심으로 회전하는 제1 암(121)을 따라 제3 암(123)과 함께 회전할 수 있다. 또한, 제2 자석 조립체(132)는 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 제1 암(121)의 타측(즉, 상기 제3 회전체의 중심축)을 중심으로 회전할 수 있으며, 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 회전되는 제1 회전체(141)으로부터 회전력이 전달되어 제3 회전체(143)가 회전함으로써, 제1 암(121)의 타측에 위치하는 제3 회전체(143)의 중심축(143a)을 중심으로 회전하는 제3 암(123)을 따라 함께 회전할 수 있다.
다시 말하면, 제1 암(121)의 타측에 위치하는 제3 회전체(143)는 회전축(11)을 중심으로 행성 궤도 회전을 할 수 있고, 제3 암(123)의 일측에 연결되는 제2 자석 조립체(132)는 상기 행성 궤도 회전을 하는 제3 회전체(143)의 중심축(143a)을 중심으로 위성 궤도 회전을 할 수 있다. 이에 따라 제2 자석 조립체(132)는 상기 행성 궤도 회전을 통한 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부뿐만 아니라 상기 위성 궤도 회전을 통해 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에도 회전 경로가 형성될 수 있으며, 스퍼터링 타겟(30)보다 작은 크기로도 스퍼터링 타겟(30)의 전 영역(또는 전체 영역)을 커버하여 스퍼터링을 수행할 수 있다.
이때, 제1 자석 조립체(131)의 회전 시작 위치와 제2 자석 조립체(132)의 회전 시작 위치는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 자석 조립체(131)의 회전 시작 위치는 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응될 수 있고, 제2 자석 조립체(132)의 회전 시작 위치는 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응될 수 있으며, 제2 회전체(142)의 회전 속도와 제3 회전체(143)의 회전 속도가 동일할 수 있고, 제2 암(122)의 회전 속도와 제3 암(123)의 회전 속도가 동일할 수 있다. 이러한 경우, 제1 자석 조립체(131)가 회전축(11)에 가까이 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응되어 위치하게 되면, 제2 자석 조립체(132)는 회전축(11)에서 멀리 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응되어 위치하게 되어, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이의 반발력에 의한 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이상 구동을 방지할 수 있고, 상기 설정된 회전 경로로부터의 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이탈을 방지할 수도 있다.
한편, 제2 회전체(142)와 제3 회전체(143)는 상이한 크기를 가질 수 있다. 즉, 제2 회전체(142)의 회전 속도와 제3 회전체(143)의 회전 속도가 상이할 수 있고, 이에 따라 제2 암(122)의 회전 속도와 제3 암(123)의 회전 속도가 상이할 수 있다. 제2 회전체(142)의 회전 속도와 제3 회전체(143)의 회전 속도가 동일한 경우에는 제2 회전체(142)와 제3 회전체(143)가 한 바퀴 돌 때마다 한 번씩 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에서 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 만나게 되고, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이에 반발력이 발생하는 횟수가 많아지게 된다. 하지만, 제2 회전체(142)의 회전 속도와 제3 회전체(143)의 회전 속도가 상이하게 되면, 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에서 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 만나게 되는 횟수가 줄어들 수 있고, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이에 반발력이 발생하는 횟수가 줄어들 수 있으며, 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이상 구동과 상기 설정된 회전 경로로부터의 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이탈을 억제할 수 있다. 또한, 제2 암(122)의 회전 속도와 제3 암(123)의 회전 속도가 상이하여 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 인접하는 시간이 상대적으로 줄어들 수도 있고, 상대적으로 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이의 반발력이 감소할 수도 있다.
본 발명에 따른 스퍼터링 장치(100)는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전을 각각 제어하는 제어부(미도시);를 더 포함할 수 있다.
제어부(미도시)는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전을 각각 제어할 수 있으며, 외측 회전 샤프트(111)의 회전 속도와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 각각 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(미도시)는 제1 및 제2 구동부(171,172)와 연결될 수 있으며, 제1 및 제2 구동부(171,172)를 제어하여 외측 회전 샤프트(111)의 회전 속도와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 각각 제어할 수 있다. 제어부(미도시)를 통해 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전을 각각 독립적으로 제어할 수 있으며, 이에 따라 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 궤도를 정밀하게 제어하여 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)에 회전 속도 차이를 주어 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 경로를 설정할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 증착 프로파일을 나타낸 그림으로, 도 5(a)는 제1 암과 제2 암의 회전 속도가 동일한 증착 프로파일을 나타내며, 도 5(b)는 제1 암의 회전 속도가 제2 암의 회전 속도보다 빠른 증착 프로파일을 나타내고, 도 5(c)는 전반부에 제1 암과 제2 암의 회전 속도를 동일하게 한 후, 후반부에 제1 암의 회전 속도를 제2 암의 회전 속도보다 빠르게 한 증착 프로파일을 나타낸다. 그리고 도 5(a)와 도 5(b)의 회전 궤도에서 점선은 제1 암 일측(또는 제2 암 중심)의 회전 궤도를 나타내고, 실선은 제1 자석 조립체의 회전 궤도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 제어부(미도시)는 공정을 시간적으로 이분화하여 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 간의 회전 속도 차이를 상이하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 하나의 상기 증착 대상체에 대한 스퍼터링 공정을 시간적으로 전반부와 후반부(또는 제1 스퍼터링 공정과 제2 스퍼터링 공정)로 이분화할 수 있으며, 전반부와 후반부 중 어느 한 부분(또는 구간)에서는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 동일하게 하여 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 간에 회전 속도 차이가 없게 할 수 있고, 전반부와 후반부 중 다른 한 부분에서는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 상이하게 하여 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 간에 회전 속도 차이가 나도록 할 수 있다. 즉, 상기 어느 한 부분에서는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 동일하게 하여 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도를 동일하게 할 수 있고, 상기 다른 한 부분에서는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 상이하게 하여 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도를 상이하게 할 수 있다.
외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도가 동일하여 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도가 동일한 경우에는 도 5(a)와 같이 상기 증착 대상체의 가장자리에 중심보다 더 두껍게 증착될 수 있다. 그리고 외측 회전 샤프트(111)의 회전 속도가 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도보다 빨라 제1 암(121)의 회전 속도가 제2 암(122)의 회전 속도보다 빠른 경우에는 도 5(b)와 같이 상기 증착 대상체의 중심에 가장자리보다 더 두껍게 증착될 수 있다.
이에, 제어부(미도시)는 상기 공정의 전반부에 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 동일하게 제어할 수 있고, 상기 공정의 후반부에 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 상이하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 공정의 전반부에서는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 동일하게 하여 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도를 동일하게 할 수 있고, 상기 공정의 후반부에서는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 상이하게 하여 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도를 상이하게 할 수 있다.
일반적인 스퍼터링에서는 상기 증착 대상체의 가장자리에 영향을 주는(또는 증착될 스퍼터 입자를 제공하는) 스퍼터링 타겟(30)의 스퍼터링 영역(또는 면적)이 기판 중심보다 줄어들게 되어 상기 증착 대상체의 가장자리에서 상기 증착 대상체의 중심보다 얇게 증착된다. 이에 따라 상기 공정의 전반부에 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도를 동일하게 하여 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부를 커버할 수 있으며, 이에 따라 상기 증착 대상체의 가장자리에 중심보다 더 두껍게 증착할 수 있고, 종래에 상대적으로 얇게 증착되던 상기 증착 대상체의 가장자리의 증착률을 보상해 줄 수 있다. 그리고 상기 공정의 후반부에 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도를 상이하게 하여 스퍼터링 타겟(30)의 전 영역을 커버할 수 있으며, 증착될 스퍼터 입자를 제공하는(또는 영향을 받을 수 있는) 스퍼터링 타겟(30)의 스퍼터링 영역이 상기 증착 대상체의 가장자리보다 상대적으로 넓어 상기 증착 대상체의 중심에 가장자리보다 더 두껍게 증착될 수 있고, 하나의 상기 증착 대상체에 대한 스퍼터링 공정(전반부+후반부)에서 도 5(c)와 같이 하나의 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 스퍼터링 장치(100)는 제어부(미도시)를 통해 스퍼터링 공정을 시간적으로 이분화하여 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 간의 회전 속도 차이를 상이하게 제어함으로써, 상기 공정의 전반부와 후반부에 상기 증착 대상체의 가장자리와 중심으로 주요 영역을 구분하여 스퍼터링 공정을 진행할 수 있고, 이에 따라 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도가 더욱 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 공정의 전반부에는 상기 증착 대상체의 가장자리를 주로 증착하고, 상기 공정의 후반부에는 상기 증착 대상체의 중심을 주로 증착함으로써, 하나의 상기 증착 대상체에 대한 전체적인 상기 공정에서 상기 증착 대상체의 영역별 증착 균일도가 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자석 조립체의 회전 경로를 설명하기 위한 그림으로, 도 6(a)는 제2 암의 회전 속도가 제1 암의 회전 속도보다 빠른 회전 궤도 및 회전 경로를 나타내고, 도 6(b)는 제1 암의 회전 속도가 제2 암의 회전 속도보다 빠른 회전 궤도 및 회전 경로를 나타낸다. 여기서, 파란선은 제1 암 일측(또는 제2 암 중심)의 회전 궤도를 나타내고, 녹색선은 제1 자석 조립체의 회전 궤도 및 회전 경로를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 제어부(미도시)는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 제어하여 제1 자석 조립체(131)의 회전 궤도를 변경(또는 조정)할 수 있다. 제어부(미도시)는 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)의 회전 속도를 제어하여 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도를 조절할 수 있으며, 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도에 따라 제1 자석 조립체(131)의 회전 궤도가 변경될 수 있다. 이때, 제1 자석 조립체(131)의 회전 궤도를 조정하여 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로가 설정될 수 있다. 여기서, 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로는 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 궤도에 의해 형성되는 전체적인 제1 자석 조립체(131)의 경로를 의미한다.
예를 들어, 제1 암(121)의 회전 속도가 제2 암(122)의 회전 속도보다 빠른 회전 궤도는 도 6(b)와 같이 나선형(spiral)의 회전 궤도일 수 있고, 제2 암(122)의 회전 속도가 제1 암(121)의 회전 속도보다 빠른 회전 궤도는 도 6(a)와 같이 방사형(radial shape)의 회전 경로를 형성할 수 있다. 그리고 제1 암(121)의 회전 속도가 제2 암(122)의 회전 속도보다 매우 빠른 경우에는 화(花)형(corolla types)의 회전 경로를 형성할 수도 있다. 예를 들어, 화형의 회전 경로는 방사상칭형(actinomorphic), 바퀴(輻) 모양의 폭형(rotate), 혀(舌) 모양의 설상(ligulate) 등의 회전 경로일 수 있다.
여기서, 제어부(미도시)는 상기 증착 대상체에 따라 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로를 결정할 수 있다. 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로는 상기 증착 대상체에 따라 결정될 수 있으며, 상기 증착 대상체는 스퍼터링 목적에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로는 스퍼터링 목적에 따라 결정될 수 있고, 제어부(미도시)는 상기 증착 대상체(또는 상기 스퍼터링 목적)에 따라 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로를 결정할 수 있다.
예를 들어, 기판에 대한 증착 공정을 수행하기 위해 상기 증착 대상체로 증착 기판을 사용하는 경우에는 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로를 방사형의 회전 경로로 결정할 수 있으며, 스퍼터링 타겟(30)의 전 영역에 균일한(또는 균일도가 높은) 스퍼터링이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 스퍼터링 타겟(30)의 표면으로부터 오염 물질 등을 제거하기 위해 스퍼터링 타겟(30)의 세척을 진행할 수도 있다. 예를 들어, 스퍼터링 타겟(30)보다 작은 소형의 제1 자석 조립체(131)는 스퍼터링 타겟(30) 중심(부)의 스퍼터링되지 않는 영역 상에 상당한 양의 스퍼터링된 입자 또는 불순물이 증착될 수 있으며, 이렇게 스퍼터링 타겟(30)의 중심(부)에 증착된 물질은 추가로 스퍼터링되기 쉽지 않으며, 기초 타겟에 잘 부착되지 않는 두꺼운 막을 형성하여 스퍼터링 타겟(30)으로부터 벗겨짐으로써, 챔버(미도시) 내에 과도하게 많은 입자를 발생시키거나, 상기 증착 기판 상에 떨어져 파티클(또는 오염물)로 작용할 수 있다. 이로 인해 스퍼터링 타겟(30)의 세척을 진행할 수 있으며, 상기 증착 대상체로 더미(dummy) 기판을 제공하여 스퍼터링 타겟(30)의 중심(부)에 증착된 스퍼터링된 입자 또는 불순물 등을 제거하도록 스퍼터링할 수 있다.
스퍼터링 타겟(30)의 세척을 위해 상기 증착 대상체로 더미 기판을 사용하는 경우에는 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 궤도를 나선형의 회전 궤도로 설정하는 도 6(b)와 같은 회전 경로(또는 나선형의 회전 경로)로 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로를 결정할 수 있으며, 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 증착된 스퍼터 물질(또는 스퍼터링된 입자) 또는 불순물을 효과적으로 스퍼터링시켜 제거할 수 있다. 이때, 스퍼터링 타겟(30)의 중심부로부터 스퍼터링되어 제거된 스퍼터 물질은 상기 더미 기판에 증착될 수 있다.
그리고 제어부(미도시)는 제1 자석 조립체(131)와 유사한(또는 동일한) 방식으로 제2 자석 조립체(132)의 회전 궤도를 조정하고, 제2 자석 조립체(132)의 회전 경로를 결정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 스퍼터링 장치(100)는 제어부(미도시)를 통해 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)에 회전 속도 차이를 주어 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 궤도를 조정(또는 변경)함으로써, 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 경로를 설정할 수 있으며, 상기 증착 대상체에 따라 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 경로를 결정할 수 있고, 상기 증착 대상체에 알맞은 스퍼터링이 이루어지도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기준위치 검출부를 나타낸 그림으로, 도 7(a)는 제1 검출부와 제2 검출부를 나타낸 상면도이고, 도 7(b)는 제2 검출부를 나타낸 측면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 스퍼터링 장치(100)는 제1 암(121) 및 제2 암(122)의 기준 위치를 검출하는 기준위치 검출부(160);를 더 포함할 수 있다.
기준위치 검출부(160)는 제1 암(121) 및 제2 암(122)의 기준 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 기준위치 검출부(160)는 제1 암(121)의 기준 위치를 검출하는 제1 검출부(161) 및 제2 암(122)의 기준 위치를 검출하는 제2 검출부(162)를 포함할 수 있다. 제1 검출부(161)는 제1 암(121)의 기준 위치를 검출할 수 있으며, 제1 암(121)의 회전에 따라 위치가 변하는 제1 이동체(161b) 및 제1 이동체(161b)를 감지하는 제1 센서부(161a)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 이동체(161b)는 외측 회전 샤프트(111)의 상단부(111a)에 제공될 수 있고, 외측 회전 샤프트(111)에 의해 회전축(11)을 중심으로 회전 이동할 수 있으며, 제1 암(121)도 외측 회전 샤프트(111)에 의해 회전함에 따라 제1 이동체(161b)의 위치가 제1 암(121)의 회전에 따라 변할 수 있다.
제1 센서부(161a)는 제1 이동체(161b)를 감지할 수 있으며, 제1 이동체(161b)의 이동을 감지하여 제1 이동체(161b)의 위치에 따라 제1 암(121)의 일측의 위치를 검출할 수 있다.
제2 검출부(162)는 제2 암(122)의 기준 위치를 검출할 수 있으며, 제2 암(122)의 회전에 따라 위치가 변하는 제2 이동체(162b) 및 제2 이동체(162b)를 감지하는 제2 센서부(162a)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 이동체(162b)는 내측 회전 샤프트(112)와 함께 회전하는 제2 풀리(172b)의 상부에 제공될 수 있고, 제2 풀리(172b)의 중심축을 중심으로 회전 이동할 수 있으며, 내측 회전 샤프트(112)의 회전에 비례(또는 반비례)하여 회전 이동할 수 있다. 여기서, 제2 암(122)도 내측 회전 샤프트(112)에 의해 회전함에 따라 제2 이동체(162b)의 위치가 제2 암(122)의 회전에 따라 변할 수 있고, 제2 이동체(162b)의 위치에 따라 제2 암(122)의 일측의 위치를 알 수 있다.
제2 센서부(162a)는 제2 이동체(162b)를 감지할 수 있으며, 제2 이동체(162b)의 이동을 감지하여 제2 이동체(162b)의 위치에 따라 제2 암(122)의 일측의 위치를 검출할 수 있다.
한편, 외측 회전 샤프트(111)가 제2 암(122)을 회전시키고, 내측 회전 샤프트(112)가 제1 암(121)을 회전시키는 경우에는 제1 검출부(161)와 제2 검출부(162)의 설치 위치가 서로 바뀔 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 암과 제2 암의 기준 위치를 설명하기 위한 개념도로, 도 8(a)는 제1 자석조립체가 스퍼터링 타겟의 가장자리부에 대응하여 위치하는 제1 위치를 나타내며, 도 8(b)는 제1 자석조립체가 스퍼터링 타겟의 가장자리부에 대응하는 위치에서 시계방향으로 90°회전한 제2 위치를 나타내고, 도 8(c)는 제1 자석조립체가 스퍼터링 타겟의 중심부에 대응하여 위치하는 제3 위치를 나타내며, 도 8(d)는 제1 자석조립체가 스퍼터링 타겟의 중심부에 대응하는 위치에서 시계방향으로 90°회전한 제4 위치를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 제어부(미도시)는 공정 시작 전에 제1 암(121) 및 제2 암(122)을 상기 기준 위치에 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 자석조립체(131)가 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응하여 위치하도록 하는 제1 암(121) 및 제2 암(122)의 제1 위치(도 8(a)), 제1 자석조립체(131)가 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응하는 위치에서 시계방향으로 90°회전하여 위치하도록 하는 제1 암(121) 및 제2 암(122)의 제2 위치(도 8(b)), 제1 자석조립체(131)가 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응하여 위치하도록 하는 제1 암(121) 및 제2 암(122)의 제3 위치(도 8(c)) 및 제1 자석조립체(131)가 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응하는 위치에서 시계방향으로 90°회전하여 위치하도록 하는 제1 암(121) 및 제2 암(122)의 제4 위치(도 8(d)) 중 어느 하나를 상기 기준 위치로 설정할 수 있으며, 스퍼터링 공정을 시작하기 전에 제1 암(121) 및 제2 암(122)을 상기 기준 위치에 위치시킬 수 있다. 이때, 제1 센서부(161a)와 제1 이동체(161b)를 정렬시키고, 제2 센서부(162a)와 제2 이동체(162b)를 정렬시키는 것만으로 제1 암(121) 및 제2 암(122)이 상기 기준 위치에 위치되도록 할 수도 있다.
한편, 제1 위치 내지 제4 위치의 각 사이(45 °)마다 제5 위치 내지 제8 위치를 추가하여 상기 기준 위치의 설정 범위를 넓게 할 수도 있다. 이때, 상기 기준 위치의 선택은 타겟 물질의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 타겟 물질의 종류에 따라 상기 기준 위치가 상이할 수 있다.
본 발명의 스퍼터링 장치(100)는 기준위치 검출부(160)를 통해 제1 암(121)과 제2 암(122)의 기준 위치를 검출할 수 있으며, 이를 통해 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 시작 위치와 회전 종료 위치를 확인할 수 있고, 매 스퍼터링 공정(또는 각 상기 증착 대상체)마다 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)가 회전 시작 위치에 위치하였을 때에 공정을 시작하여 회전 종료 위치에서 공정이 마무리되도록 할 수 있다. 그리고 타겟 물질의 종류에 따라 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 시작 위치와 회전 종료 위치를 결정할 수 있다. 이에 따라 각 스퍼터링 공정(또는 각 상기 증착 대상체) 간의 스퍼터링 균일도도 높아질 수 있으며, 타겟 물질의 종류에 관계없이 증착 균일도를 확보할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터링 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터링 방법을 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 장치와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터링 방법은 각각 독립적으로 회전 가능한 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 중 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)에 연결되어 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)를 중심으로 회전하는 제1 암(121)과, 그 일측에 제1 자석 조립체(131)가 연결되어 상기 외측 회전 샤프트(111)와 상기 내측 회전 샤프트(112) 중 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 상기 제1 암(121)의 일측을 중심으로 회전하는 제2 암(122)을 동일한 속도로 회전시키면서 제1 스퍼터링하는 과정(S100); 및 상기 제1 암(121)과 상기 제2 암(122)을 상이한 속도로 회전시키면서 제2 스퍼터링하는 과정(S200);을 포함할 수 있다.
각각 독립적으로 회전 가능한 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 중 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)에 연결되어 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)를 중심으로 회전하는 제1 암(121)과, 그 일측에 제1 자석 조립체(131)가 연결되어 상기 외측 회전 샤프트(111)와 상기 내측 회전 샤프트(112) 중 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 상기 제1 암(121)의 일측을 중심으로 회전하는 제2 암(122)을 동일한 속도로 회전시키면서 제1 스퍼터링한다(S100). 제1 암(121)과 제2 암(122)을 동일한 속도로 회전시키면서 제1 스퍼터링할 수 있으며, 제1 암(121)은 각각 독립적으로 회전 가능한 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 중 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)에 연결되어 상기 어느 하나의 회전 샤프트(111 or 112)를 중심으로 회전할 수 있고, 제2 암(122)은 일측에 제1 자석 조립체(131)가 연결되어 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112) 중 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 상기 제1 암(121)의 일측을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 제2 암(122)은 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)로부터 회전력이 전달되는 제2 회전체(142)의 회전에 의해 제1 암(121)의 일측을 중심으로 회전할 수 있으며, 제2 회전체(142)에 연결되어 상기 다른 하나의 회전 샤프트(112 or 111)의 회전에 의해 제2 회전체(142)와 함께 회전할 수 있다.
상기 제1 스퍼터링에서는 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도를 동일하게 하여 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부를 커버할 수 있으며, 이에 따라 증착 대상체의 가장자리에 중심보다 더 두껍게 증착할 수 있고, 종래에 상대적으로 얇게 증착되던 상기 증착 대상체의 가장자리의 증착률을 보상해 줄 수 있다.
그리고 상기 제1 암(121)과 상기 제2 암(122)을 상이한 속도로 회전시키면서 제2 스퍼터링한다(S200). 상기 제2 스퍼터링에서는 제1 암(121)과 제2 암(122)의 회전 속도를 상이하게 하여 스퍼터링 타겟(30)의 전 영역을 커버할 수 있으며, 증착될 스퍼터 입자를 제공하는 스퍼터링 타겟(30)의 스퍼터링 영역이 상기 증착 대상체의 가장자리보다 상대적으로 넓어 상기 증착 대상체의 중심에 가장자리보다 더 두껍게 증착될 수 있다.
여기서, 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)과 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)은 순서적으로 한정되지 않으며, 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)을 수행한 후에 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)을 수행할 수도 있고, 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)을 수행한 후에 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)을 수행할 수도 있다. 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)과 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)을 포함하는 스퍼터링 방법이면 족하다.
상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)에서는 종래에 상대적으로 얇게 증착되던 상기 증착 대상체의 가장자리의 증착률을 보상해주고, 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)에서는 스퍼터링 타겟(30)의 전 영역을 커버할 수 있으며, 하나의 증착 대상체에 대해 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)과 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)을 수행함으로써, 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)에서 상기 증착 대상체의 가장자리가 중심보다 상대적으로 두껍게 증착되고 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)에서 상기 증착 대상체의 중심이 가장자리보다 상대적으로 두껍게 증착되어, 전체적으로는 하나의 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)을 수행한 후에 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)을 수행하는 것이 상기 증착 대상체에 증착되는 증착 두께를 소정 두께로 맞추는 데에 용이할 수 있다.
여기서, 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)은 제2 암(122)의 회전 속도를 제1 암(121)의 회전 속도보다 느리게 하여 수행될 수 있다. 즉, 제2 암(122)의 회전 속도를 제1 암(121)의 회전 속도보다 느리게 하여 제1 자석 조립체(131)의 회전 궤도를 나선형의 회전 궤도가 되도록 조정할 수 있으며, 이러한 나선형의 회전 궤도에 의해 설정된 회전 경로(또는 나선형의 회전 경로)로 상기 증착 대상체 중심의 증착률을 높일 수 있다. 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)에서는 상기 증착 대상체 가장자리의 증착률이 높으므로, 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)에서는 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)와는 상반되게 나선형의 회전 궤도를 통해 상기 증착 대상체 중심의 증착률을 높여줄 수 있다. 이에 따라 전체적으로 하나의 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.
제1 암(121)의 타측에는 일측에 제2 자석 조립체(132)가 연결되는 제3 암(123)이 제공될 수 있다. 제1 자석 조립체(131)에 더하여 제2 자석 조립체(132)를 더 포함하는 경우에는 제2 자석 조립체(132)가 상기 증착 대상체의 가장자리(edge) 증착을 담당할 수 있어 종래에 상대적으로 얇게 증착되던 상기 증착 대상체의 가장자리의 증착률을 보상할 수 있으며, 추가적인 스퍼터링 공정 없이도 상기 증착 대상체의 가장자리에서 상기 증착 대상체의 중심보다 얇게 증착되는 문제를 해결하여 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.
상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100)은 제3 암(123)이 제1 암(121)에 고정된 상태에서 제1 암(121) 및 제2 암(122)을 회전시키면서 수행될 수 있다. 예를 들어, 제3 암(123)은 제1 암(121)의 연장방향으로 배치된 상태에서 회전하지 않을 수 있고, 제2 자석 조립체(132)는 회전축(11)으로부터 멀리 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응되어 위치할 수 있다.
제2 암(122)과 제3 암(123)이 회전하다가 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 모두 회전축(11)에 가까이 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응되어 위치하는 경우에는 같은 극성의 제1 자석 조립체(131)의 외부 자석부(131b)와 제2 자석 조립체(132)의 외부 자석부(132b) 사이에 척력(또는 반발력)이 발생하게 되며, 이러한 척력에 의해 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 이상 구동이 발생할 수 있고, 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)가 설정된 회전 경로에서 이탈할 수도 있다.
하지만, 제3 암(123)이 제1 암(121)의 타측에 고정되어 제2 자석 조립체(132)가 회전축(11)으로부터 멀리 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응되어서만 위치해 있게 되면, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 모두 회전축(11)에 가까이 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응되어 위치하는 경우가 발생하지 않게 되고, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이의 반발력(또는 척력)에 의한 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이상 구동을 방지할 수 있으며, 설정된 회전 경로로부터의 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이탈을 방지할 수도 있다.
또한, 제2 자석 조립체(132)가 회전축(11)으로부터 멀리 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응되어 위치하는 경우에는 제2 자석 조립체(132)가 상기 증착 대상체의 가장자리 증착을 담당할 수 있어 종래에 상대적으로 얇게 증착되던 상기 증착 대상체의 가장자리의 증착률을 보상할 수 있으며, 추가적인 스퍼터링 공정 없이도 상기 증착 대상체의 가장자리에서 상기 증착 대상체의 중심보다 얇게 증착되는 문제를 해결하여 상기 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 증착 대상체의 가장자리와 상기 증착 대상체의 중심을 분할하여 증착하는 경우에는 상기 증착 대상체의 가장자리를 (주로) 증착하는 (공정) 시간을 줄일 수도 있다.
상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100) 또는 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)은 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)의 회전 시작 위치를 상이하게 하여 수행될 수 있다. 즉, 제1 자석 조립체(131)의 회전 시작 위치와 제2 자석 조립체(132)의 회전 시작 위치는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 자석 조립체(131)의 회전 시작 위치는 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응될 수 있고, 제2 자석 조립체(132)의 회전 시작 위치는 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응될 수 있으며, 제2 암(122)의 회전 속도와 제3 암(123)의 회전 속도가 동일할 수 있다. 이러한 경우, 제1 자석 조립체(131)가 회전축(11)에 가까이 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 대응되어 위치하게 되면, 제2 자석 조립체(132)는 회전축(11)에서 멀리 스퍼터링 타겟(30)의 가장자리부에 대응되어 위치하게 되어, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이의 반발력에 의한 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이상 구동을 방지할 수 있고, 상기 설정된 회전 경로로부터의 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이탈을 방지할 수도 있다.
한편, 상기 제1 스퍼터링하는 과정(S100) 또는 상기 제2 스퍼터링하는 과정(S200)은 제2 암(122)과 제3 암(123)을 상이한 속도로 회전시키면서 수행될 수 있다. 제2 회전체(142)의 회전 속도와 제3 회전체(143)의 회전 속도가 동일한 경우에는 제2 회전체(142)와 제3 회전체(143)가 한 바퀴 돌 때마다 한 번씩 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에서 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 만나게 되고, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이에 반발력이 발생하는 횟수가 많아지게 된다. 하지만, 제2 회전체(142)의 회전 속도와 제3 회전체(143)의 회전 속도가 상이하게 되면, 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에서 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 만나게 되는 횟수가 줄어들 수 있고, 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이에 반발력이 발생하는 횟수가 줄어들 수 있으며, 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이상 구동과 상기 설정된 회전 경로로부터의 제1 자석 조립체(131) 및 제2 자석 조립체(132)의 이탈을 억제할 수 있다. 또한, 제2 암(122)의 회전 속도와 제3 암(123)의 회전 속도가 상이하여 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132)가 인접하는 시간이 상대적으로 줄어들 수도 있고, 상대적으로 제1 자석 조립체(131)와 제2 자석 조립체(132) 사이의 반발력이 감소할 수도 있다.
본 발명에 따른 스퍼터링 방법은 제1 암(121) 및 제2 암(122)을 기준 위치에 위치시키는 과정(S50);을 더 포함할 수 있다.
제1 암(121) 및 제2 암(122)을 기준 위치에 위치시킬 수 있다(S50). 스퍼터링 공정 전에 제1 암(121)과 제2 암(122)을 기준 위치에 위치시킴으로써, 매 스퍼터링 공정(또는 각 상기 증착 대상체)마다 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)가 동일한 회전 시작 위치(즉, 상기 기준 위치)에서 스퍼터링 공정을 시작할 수 있고, 이에 따라 각 스퍼터링 공정(또는 각 상기 증착 대상체) 간의 스퍼터링 균일도도 높아질 수 있다. 예를 들어, 기준위치 검출부(160)를 통해 제1 암(121)과 제2 암(122)의 기준 위치를 검출할 수 있으며, 이를 통해 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 시작 위치와 회전 종료 위치를 확인할 수 있고, 매 스퍼터링 공정마다 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)가 회전 시작 위치에 위치하였을 때에 공정을 시작하여 회전 종료 위치에서 공정이 마무리되도록 할 수 있다. 그리고 타겟 물질의 종류에 따라 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 시작 위치와 회전 종료 위치를 결정할 수 있다. 이에 따라 각 스퍼터링 공정 간의 스퍼터링 균일도도 높아질 수 있으며, 타겟 물질의 종류에 관계없이 증착 균일도를 확보할 수도 있다.
본 발명에 따른 스퍼터링 방법은 증착 대상체에 따라 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로를 결정하는 과정(S40);을 더 포함할 수 있다.
증착 대상체에 따라 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로를 결정할 수 있다(S40). 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로는 상기 증착 대상체에 따라 결정될 수 있으며, 상기 증착 대상체는 스퍼터링 목적에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로는 스퍼터링 목적에 따라 결정될 수 있고, 제어부(미도시)는 상기 증착 대상체(또는 상기 스퍼터링 목적)에 따라 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로를 결정할 수 있다.
예를 들어, 기판에 대한 증착 공정을 수행하기 위해 상기 증착 대상체로 증착 기판을 사용하는 경우에는 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로를 방사형의 회전 경로로 결정할 수 있으며, 스퍼터링 타겟(30)의 전 영역에 균일한(또는 균일도가 높은) 스퍼터링이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 스퍼터링 타겟(30)의 표면으로부터 오염 물질 등을 제거하기 위해 스퍼터링 타겟(30)의 세척을 진행할 수도 있다. 예를 들어, 스퍼터링 타겟(30)보다 작은 소형의 제1 자석 조립체(131)는 스퍼터링 타겟(30) 중심(부)의 스퍼터링되지 않는 영역 상에 상당한 양의 스퍼터링된 입자 또는 불순물이 증착될 수 있으며, 이렇게 스퍼터링 타겟(30)의 중심(부)에 증착된 물질은 추가로 스퍼터링되기 쉽지 않으며, 기초 타겟에 잘 부착되지 않는 두꺼운 막을 형성하여 스퍼터링 타겟(30)으로부터 벗겨짐으로써, 챔버(미도시) 내에 과도하게 많은 입자를 발생시키거나, 상기 증착 기판 상에 떨어져 파티클(또는 오염물)로 작용할 수 있다. 이로 인해 스퍼터링 타겟(30)의 세척을 진행할 수 있으며, 상기 증착 대상체로 더미(dummy) 기판을 제공하여 스퍼터링 타겟(30)의 중심(부)에 증착된 스퍼터링된 입자 또는 불순물 등을 제거하도록 스퍼터링할 수 있다.
스퍼터링 타겟(30)의 세척을 위해 상기 증착 대상체로 더미 기판을 사용하는 경우에는 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 궤도를 나선형의 회전 궤도로 설정하는 회전 경로(또는 나선형의 회전 경로)로 상기 제1 자석 조립체(131)의 회전 경로를 결정할 수 있으며, 스퍼터링 타겟(30)의 중심부에 증착된 스퍼터 물질(또는 스퍼터링된 입자) 또는 불순물을 효과적으로 스퍼터링시켜 제거할 수 있다. 이때, 스퍼터링 타겟(30)의 중심부로부터 스퍼터링되어 제거된 스퍼터 물질은 상기 더미 기판에 증착될 수 있다.
따라서, 본 발명의 스퍼터링 장치(100)는 제어부(미도시)를 통해 외측 회전 샤프트(111)와 내측 회전 샤프트(112)에 회전 속도 차이를 주어 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 궤도를 조정(또는 변경)함으로써, 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 경로를 설정할 수 있으며, 상기 증착 대상체에 따라 제1 자석 조립체(131) 및/또는 제2 자석 조립체(132)의 회전 경로를 결정할 수 있고, 상기 증착 대상체에 알맞은 스퍼터링이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 스퍼터링 방법은 상기 증착 대상체에 따라 제2 자석 조립체(132)의 회전 경로를 결정하는 과정(S45);을 더 포함할 수도 있다. 상기 증착 대상체에 따라 제1 자석 조립체(131)와 유사한(또는 동일한) 방식으로 제2 자석 조립체(132)의 회전 궤도를 조정하고, 제2 자석 조립체(132)의 회전 경로를 결정할 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 외측 회전 샤프트와 내측 회전 샤프트의 회전을 각각 독립적으로 제어함으로써, 자석 조립체의 회전 궤도를 정밀하게 제어할 수 있으며, 이에 따라 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 작은 자석 조립체로도 스퍼터링 타겟의 전 영역을 커버할 수 있으며, 타겟 물질의 종류에 관계없이 증착 균일도를 확보할 수 있다. 그리고 외측 회전 샤프트와 내측 회전 샤프트에 회전 속도 차이를 주어 자석 조립체의 회전 궤도를 조정함으로써, 자석 조립체의 회전 경로를 설정할 수 있으며, 증착 대상체에 따라 자석 조립체의 회전 경로를 결정할 수 있고, 증착 대상체에 알맞은 스퍼터링이 이루어질 수 있다. 또한, 스퍼터링 공정을 시간적으로 이분화하여 외측 회전 샤프트와 내측 회전 샤프트 간의 회전 속도 차이를 상이하게 제어함으로써, 공정의 전반부와 후반부에 증착 대상체의 가장자리와 중심으로 주요 영역을 구분하여 스퍼터링 공정을 진행할 수 있고, 이에 따라 증착 대상체에 대한 증착 균일도가 더욱 향상될 수 있다. 그리고 기준위치 검출부를 통해 제1 암과 제2 암의 기준 위치를 검출할 수 있으며, 이를 통해 자석 조립체의 회전 시작 위치와 회전 종료 위치를 확인할 수 있고, 매 공정마다 자석 조립체가 회전 시작 위치에 위치하였을 때에 공정을 시작하여 회전 종료 위치에서 공정이 마무리되도록 할 수 있다. 이에 따라 각 공정 간의 스퍼터링 균일도도 높아질 수 있다. 한편, 제1 자석 조립체와 대칭되는 제2 자석 조립체를 추가하여 2개의 자석 조립체를 사용할 수 있으며, 종래에 상대적으로 얇게 증착되었던 상기 증착 대상체의 가장자리의 증착률을 보상할 수 있고, 이에 따라 증착 대상체에 대한 증착 균일도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 증착 대상체의 가장자리를 주로 증착하는 공정 시간을 줄일 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
11 : 회전축 30 : 스퍼터링 타겟
100 : 스퍼터링 장치 105 : 커버부
111 : 외측 회전 샤프트 111a: 외측 회전 샤프트의 상단부
111b: 제1 연결부 112 : 내측 회전 샤프트
112a: 제2 연결부 121 : 제1 암
122 : 제2 암 123 : 제3 암
125 : 기어 커버 131 : 제1 자석 조립체
132 : 제2 자석 조립체 131a,132a: 내부 자석부
131b,132b: 외부 자석부 131c,132c: 자기 요크
131d,132d: 제1 자기 극 피스 131e,132e: 제2 자기 극 피스
141 : 제1 회전체 142 : 제2 회전체
142a: 제2 회전체의 중심축 143 : 제3 회전체
143a: 제3 회전체의 중심축 151 : 제1 자석 평형추
152 : 제2 자석 평형추 155 : 평형 무게추
160 : 기준위치 검출부 161 : 제1 검출부
161a: 제1 센서부 161b: 제1 이동체
162 : 제2 검출부 162a: 제2 센서부
162b: 제2 이동체 171 : 제1 구동부
171a: 제1 모터 171b: 제1 풀리
171c: 제1 벨트 172 : 제2 구동부
172a: 제2 모터 172b: 제2 풀리
172c: 제2 벨트

Claims (21)

  1. 중공형의 외측 회전 샤프트;
    상기 외측 회전 샤프트의 중공 내에 배치되어, 상기 외측 회전 샤프트와 독립적으로 회전 가능한 내측 회전 샤프트;
    상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트 중 어느 하나의 회전 샤프트에 연결되며, 상기 어느 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 상기 어느 하나의 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 제1 암;
    상기 제1 암의 일측에 제공되며, 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트 중 다른 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 상기 제1 암의 일측을 중심으로 회전 가능한 제2 암; 및
    상기 제2 암의 일측에 연결되는 제1 자석 조립체;를 포함하고,
    상기 다른 하나의 회전 샤프트에 연결되어, 상기 다른 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 회전하는 제1 회전체;
    상기 제2 암에 연결되며, 상기 제1 회전체로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하여 상기 제2 암을 회전시키는 제2 회전체; 및
    상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트의 회전을 각각 독립적으로 제어하여 상기 제1 암과 상기 제2 암의 회전 속도를 각각 조절하는 제어부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는 공정을 시간적으로 전반부와 후반부로 이분화하여, 상기 공정의 전반부와 후반부 중 어느 한 부분에서 상기 제1 암과 상기 제2 암의 회전 속도를 동일하게 제어하고, 상기 공정의 전반부와 후반부 중 다른 한 부분에서 상기 제1 암과 상기 제2 암의 회전 속도를 상이하게 제어하는 스퍼터링 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 암의 타측에 연결되는 제1 자석 평형추; 및
    상기 제1 암의 타측에 연결되는 평형 무게추;를 더 포함하는 스퍼터링 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 평형 무게추는 상기 제1 자석 평형추보다 큰 무게를 갖는 스퍼터링 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 암의 타측에 제공되는 제3 암;
    상기 제3 암의 일측에 연결되는 제2 자석 조립체;
    상기 제2 암의 타측에 연결되는 제1 자석 평형추; 및
    상기 제3 암의 타측에 연결되는 제2 자석 평형추;를 더 포함하는 스퍼터링 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 암은 상기 제1 암의 타측에 고정되는 스퍼터링 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 암에 연결되며, 상기 제1 회전체로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 제3 회전체;를 더 포함하고,
    상기 제3 암은 상기 제3 회전체의 회전에 의해 상기 제1 암의 타측을 중심으로 회전하는 스퍼터링 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트의 회전 속도를 제어하여 상기 제1 자석 조립체의 회전 궤도를 변경하는 스퍼터링 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는 증착 대상체에 따라 상기 제1 자석 조립체의 회전 경로를 결정하는 스퍼터링 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 암 및 상기 제2 암의 기준 위치를 검출하는 기준위치 검출부;를 더 포함하는 스퍼터링 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어부는 공정 시작 전에 상기 제1 암 및 상기 제2 암을 상기 기준 위치에 위치시키는 스퍼터링 장치.
  15. 각각 독립적으로 회전 가능한 외측 회전 샤프트와 내측 회전 샤프트 중 어느 하나의 회전 샤프트에 연결되어 상기 어느 하나의 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 제1 암과, 그 일측에 제1 자석 조립체가 연결되어 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트 중 다른 하나의 회전 샤프트의 회전에 의해 상기 제1 암의 일측을 중심으로 회전하는 제2 암을 동일한 속도로 회전시키면서 제1 스퍼터링하는 과정; 및
    상기 제1 암과 상기 제2 암을 상이한 속도로 회전시키면서 제2 스퍼터링하는 과정;을 포함하고,
    상기 다른 하나의 회전 샤프트는 제1 회전체에 연결되어 상기 제1 회전체를 회전시키며,
    상기 제2 암은 상기 제1 회전체로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 제2 회전체에 연결되어 회전하고,
    상기 제1 스퍼터링하는 과정과 상기 제2 스퍼터링하는 과정에서는 상기 외측 회전 샤프트와 상기 내측 회전 샤프트의 회전을 각각 독립적으로 제어하여 상기 제1 암과 상기 제2 암의 회전 속도를 각각 조절하는 스퍼터링 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2 스퍼터링하는 과정은 상기 제2 암의 회전 속도를 상기 제1 암의 회전 속도보다 느리게 하여 수행되는 스퍼터링 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 암의 타측에는 일측에 제2 자석 조립체가 연결되는 제3 암이 제공되는 스퍼터링 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 스퍼터링하는 과정은 상기 제3 암이 상기 제1 암에 고정된 상태에서 상기 제1 암 및 상기 제2 암을 회전시키면서 수행되는 스퍼터링 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 스퍼터링하는 과정 또는 상기 제2 스퍼터링하는 과정은 상기 제1 자석 조립체와 상기 제2 자석 조립체의 회전 시작 위치를 상이하게 하여 수행되는 스퍼터링 방법.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 암 및 상기 제2 암을 기준 위치에 위치시키는 과정;을 더 포함하는 스퍼터링 방법.
  21. 청구항 15에 있어서,
    증착 대상체에 따라 상기 제1 자석 조립체의 회전 경로를 결정하는 과정;을 더 포함하는 스퍼터링 방법.
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