KR19980017586A - 기판 증착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판소자기판의 개선된 증착방법을 개시한다.

타겟의 확산의 불균일에 따라 대면적기판은 증착층의 두께분포가 불균일해지는 바, 기판을 왕복운동시켜도 그 교차 방법으로는 두께가 불균일해지게 된다.

이에 따라 본 발명에서는 왕복운동의 양단 스트로크에서 기판의 홀더를 소정 회전각도씩 회전시켜 기판의 방향성을 제거함으로써 균일한 증착이 이루어지도록 하였다.

Description

기판 증착방법

제1도는 왕복증착방법을 설명하는 증착장치의 개략단면도,

제2도는 왕복증착방법에 의한 증착패턴의 두께 분포를 보이는 사시도,

제3도는 본 발명 방법을 설명하는 증착장치의 개략 평면도이다.

*도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명*

Z : 증착실(sputtering chamber)

T : 타겟(target)

P : 기판(substrate)

H : 홀더(holder)

본 발명은 평판소자의 제조에 관한 것으로, 특히 그 기판을 증착(蒸着)시키는 방법에 관한 것이다.

평판소자의 기판 표면에 성층(成層)하는 방법으로는 인쇄나 회전도포(spin coating)방법도 사용되고 있으나, 하부층의 굴곡여부에 무관하게 균일한 두께를 형성하는 방법으로는 증착방법이 주로 사용된다.

증착방법은 진공증착과 분위기 증착방법으로 대별되는데, 일반적으로는 진공증착을 증착으로 호칭하며 분위기 증착방법은 주로 이온 스퍼터링(ion sputtering)이나 플라즈마(plasma) 스퍼터링으로 호칭되고 있다.

제1도에는 이러한 증착방법을 수행하는 증착장치를 도시하고 있는바, 증착실(Z)의 일측에는 성층될 재질의 타겟(target;T)이 위치하고 이에 대향하는 홀더(holder;H)상에 기판(P)이 설치된다.

타겟(T)은 진공증착의 경우 가열에 의해 금속증기가 되고, 분위기 증착의 경우 마그네트론 등에 의해 분위기 가스가 형성하는 플라즈마에 의해 금속이온이 되어 기판(P)상에 충돌함으로써 소정의 층을 형성하게 된다.

여기서 타겟(T)은 고순도의 재질로 형성되어야 하므로 그 제조가능한 크기에 제한이 있다. 이에 따라 기판(P)의 크기가 어느 이상으로 대면적이 되면 부득이 타겟(T)을 복수로 구비할 수 밖에 없게 된다.

그런데 타겟(T)으로부터의 금속증기 또는 이온은 기판(P)을 향해 확산하게 되므로 기판(P)에 대한 증착량, 즉 증착두께는 대략 역포물선 형태의 정규분포를 가지게 되고, 이에 따라 기판(P)이 타겟(T)에 비해 커지면 이러한 증착두께의 분포가 중앙부는 두껍고 주변부는 얇은 형태로 나타나게 된다.

이에 따라 기판(P)의 홀더(H)를 증착시 회전시키는 방법이 제안된 바 있는데, 이 방법은 회전에 따라 원주방향의 두께 분포는 균일해지지만 중앙부로부터 주변부까지의 원주방향의 두께분포는 여전히 나타나게 된다.

그래서 도시된 바와 같이 기판(P)의 증착시 홀더(H)를 타겟(T)에 대해 왕복이동시키는 방법이 현재 주로 사용되고 있는바, 이 방법은 제2도에 도시된 바와 같이 왕복이동방향(주로 기판(P)의 장변측)으로의 증착두께는 균일해지지만, 이에 교차하는 단변측 방향으로는 여전히 증착두께가 정규분포에 가까운 형태를 보여 기판(P)의 단변 길이가 어느 이상 커지면 역시 균일한 증착층을 얻기 어렵게 된다.

뿐만아니라 복수의 타겟(T)을 사용하는 경우 각 타겟(T)으로부터의 금속증기 또는 이온의 밀도가 중첩되므로 기판(P)의 왕복이동시 그 이동속도나 왕복횟수 등이 적절하지 못하면 역시 이동방향으로도 균일한 두께분포를 얻기 어렵게 되는 것이다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명에 의한 증착방법은 기판의 홀더를 타겟에 대해 왕복이동시키는 증착방법에 있어서,

왕복이동 스트로크(stroke)의 양단에서 홀더를 소정의 회전각도 만큼씩 회전시키는 것을 특징으로 한다.

그러면 기판이 홀더의 왕복이동에 의한 방향성을 가지지 않게 되므로 증착층의 두께가 균일해지게 된다.

이와 같은 본 발명의 구체적인 특징고 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제3도에서, 증착실(Z)의 상부에는 복수의 타겟(T)이 설치되고, 기판(P)이 장착된 홀더(H)는 이 타겟(T)에 대해 소정 스트로크의 왕복운동을 함으로써 기판(P)을 타겟(T)에 대해 상대이동시키게 된다.

본 발명 특징에 따라 홀더(H)는 왕복운동 스트로크의 양단에서 소정의 회전각도로 회전하게 된다. 즉 홀더(H)가 스트로크의 일단, 예를들어 도면의 상단에 도달하면 소정의 회전각도만큼 회전한 뒤 도면의 하단으로 복귀하고 하단에 도달하면 다시 소정의 회전각도만큼 회전한 뒤 상단으로 복귀하게 되는 것이다.

여기서 홀더(H)의 회전각도는 180° 및 360°를 제외한 모든 각도가 가능하지만, 양단에서의 회전각도는 동일방향인 것이 바람직하고, 증착이 완료될 때까지의 왕복운동에 따라 전체적으로 180° 또는 360°의 회전을 완료하는 것이 바람직하다.

즉 홀더(H)가 180° 또는 360°회전하게 되면 기판(P)은 결국 왕복운동방향과 일치되게 정렬되는 셈이므로 회전각도는 180°또는 360°가 되어서는 안된다. 또한 홀더(H)의 왕복에 따라 180°또는 360°의 회전을 완료한다는 것은 기판(P)상의 증착두께가 국부적으로 불균일해지는 것을 방지하기 위해서이다.

여기서 180°와 360°는 결국 왕복운동에 대해 방향성이 동일한 것이므로 n회의 왕복운동중에 180°의 회전을 완료하는 것이 바람직한 바, 홀더(H)는 그 스트로크의 양단을 2n+1회 지나가게 되고 2n회 회전하게 된다. 예를들어 기판(P)의 증착시 홀더(H)가 3회 왕복운동하게 된다면 홀더(H)는 스트로크의 양단 사이를 7회 지나가게 되고 양단에 도달할 때마다 180°/2n인 30°씩 회전하여 왕복운동을 완료하면 180°의 회전을 완료하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 정규분포에 가까운 불균일한 분포를 가지는 타겟(T)의 확산에 의한 증착층 두께의 불균일을 해결하여 기판(P)상에 증착층을 균일한 두께로 형성할 수 있게 되어, 본 발명은 특히 대면적 기판(P)의 증착에 큰 효과를 발휘하게 된다.

Claims (2)

1. 타겟이 설치된 증착실내에서의 증착과정동안 기판의 홀더를 상기 타겟에 대해 왕복이동시키는 증착방법에 있어서,

   상기 왕복이동의 스트로크 양단에의 상기 홀더를 소정의 회전각도만큼씩 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판 증착방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 왕복이동이 한 증착과정에서 n회 이루어질때 상기 회전각도가 180°/2n인 것을 특징으로 하는 기판 증착방법.