KR19980020501A - 냉각수 유출 방지를 위한 타겟 고정볼트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스퍼터링 타겟 고정볼트에 관한 것으로, 캐소드부에 흐르는 냉각수가 유출되는 것을 방지하기 위해서 종래에 사용했던 테프론 테이프 대신 진공상태에서 장시간 사용될 수 있는 오-링 패킹을 타겟 고정볼트의 머리부에 형성되어 있는 패킹 삽입홈에 삽입하여 냉각수 유출로 인한 쇼트를 방지할 수 있어 스퍼터링 설비가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 또한 설비의 가동률을 증가시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 스퍼터링 장치중 스퍼터링 타겟 고정볼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스퍼터링 공정 진행중에 스퍼터링 타겟에 발생되는 고온의 열을 식히기 위해서 캐소드부에 흐르는 냉각수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 오-링(O-ring) 패킹을 타겟 고정볼트에 삽입한 냉각수 유출 방지를 위한 타겟 고정볼트에 관한 것이다.
일반적으로 스퍼터링이란 RF(Radio Frequency)전력이나 DC전력에 의해 형성된 플라즈마(plasma) 상태의 높은 에너지를 갖고 있는 불활성 가스 이온들을 고체 타겟의 표면과 충돌시켜 원자를 타겟으로부터 튀어나오게 하여 튀어나온 원자를 기판에 증착하는 공정이다. 이와 같은 스퍼터링 공정은 고전력을 사용하여 기판에 막을 증착함으로 스퍼터링 타겟에 고온의 열이 발생하게 되며, 상기와 같은 고온의 열을 식히기 위해서 스퍼터링 타겟이 부착되어 있는 캐소드부에 냉각수를 흘려 보낸다.
이러한 스퍼터링 공정은 플라즈마 전극의 크기를 크게 함으로써 면적이 큰 기판에도 균일한 두께의 막을 증착시킬 수 있고 고용융점의 물질도 쉽게 증착시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1A는 종래의 캐소드부와 스퍼터링 타겟에 타겟 고정볼트가 삽입되어 있는 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 1B는 종래의 타겟 고정볼트를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
종래의 스퍼터링 타겟 고정볼트는 스퍼터링 공정을 진행하기 위해서 전원이 인가되는 캐소드부(1)가 형성되어 있고, 캐소드부(1) 하부면에는 스퍼터링 타겟(5)이 설치되어 있으며, 캐소드부(1)와 스퍼터링 타겟(5) 일정영역에는 나사선이 형성된 나사홈(3)이 있다.
상기 캐소드부(1)에 형성되어 있는 나사홈(3)과 이에 대응하게 형성되어 있는 스퍼터링 타겟(5)의 나사홈(7)에는 캐소드부(1)와 스퍼터링 타겟(5)을 고정하기 위해 타겟 고정볼트(10)가 삽입되어 있다. 여기서, 상기 타겟 고정볼트(10)에는 타겟 고정볼트(10)가 풀리는 것을 방지하기 위해서 평와셔(washer)(11)가 삽입되어 있고, 평와셔(11)와 타겟 고정볼트(10) 머리(10a) 일부분에는 냉각수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해서 테프론 테이프(13)가 감겨져 있다.
이와 같이 구성된 종래의 스퍼터링 타겟 고정볼트의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 스퍼터링 타겟(5)이 전부 증착공정에 사용되어 새로운 스퍼터링 타겟(5)을 캐소드부(1)에 부착할 경우, 공정 진행중에 타겟 고정볼트(10)가 풀리는 것을 방지하기 위해서 도 1B에 도시된 바와 같이 타겟 고정볼트(10)에 평와셔(11)를 삽입하고, 캐소드부(1)에 흐르는 냉각수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해서 타겟 고정볼트(10) 머리 일부분과 평와셔(11)를 테프론 테이프(13)로 감는다. 여기서, 테프론 테이프(13)는 밀봉(seel) 역할을 한다.
이어서, 캐소드부(1)에 스퍼터링 타겟(5)을 부착하기 위해서 스퍼터링 타겟(5)과 캐소드부(1)에 형성된 나사홈(3),(7)을 일치시킨 후에 타겟 고정볼트(10)를 삽입하여 스퍼터링 타겟(5)과 캐소드부(1)를 결합시킨다.
그러나, 캐소드부와 스퍼터링 타겟을 결합시키기 위해서 사용되는 타겟 고정볼트의 몸체가 스퍼터링 타겟과 캐소드부에 형성되어 있는 나사홈보다 작기 때문에 캐소드부에 흐르는 냉각수가 외부로 누출되는데 이러한 냉각수 누출을 방지하기 위한 것이 테프론 테이프이다.
이와 같이 스퍼터링 타겟과 캐소드부를 고정시켜주는 타겟 고정볼트를 완전히 조이지 않거나 테프론 테이프를 잘못 감았을 경우, 냉각수가 설비 외부로 유출되어 스퍼터링 공정시 인가되는 고전력으로 인해 쇼트가 발생되게 되며, 이로 인해 스퍼터링 타겟 주변장치가 파손되고, 또한 전력을 공급하는 파워서 플라이가 손상되어 장시간동안 공정을 진행할 수 없어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 스퍼터링 장치의 고온의 열을 식히기 위한 냉각수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해서 타겟 고정볼트에 오-링 패킹을 삽입하여 냉각수로 인한 쇼트 등으로 스퍼터링 설비가 파손되는 것을 방지하기 위한 냉각수 유출 방지를 위한 타겟 고정볼트을 제공하는데 있다.
도 1A는 종래의 캐소드부와 스퍼터링 타겟에 타겟 고정볼트가 삽입되어 있는 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 1B는 종래의 타겟 고정볼트를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2A는 종래의 캐소드부와 스퍼터링 타겟에 타겟 고정볼트가 삽입되어 있는 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2B는 종래의 타겟 고정볼트를 개략적으로 나타낸 구성도.
〈도면 주요부분에 대한 부호의 설명〉
21 : 캐소드부23, 27 : 나사홈
25 : 스퍼터링 타겟30 : 타겟 고정볼트
31 : 오-링 패킹33 : 패킹 삽입홈
이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 타겟 고정볼트 머리에 패킹이 삽입될 수 있도록 패킹 삽입홈을 형성하고, 타겟 고정볼트 머리에 형성되어 있는 패킹 삽입홈에 진공상태에서 장시간 사용할 수 있는 패킹을 삽입한 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟 고정볼트를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2A는 본 발명에 의한 캐소드부와 스퍼터링 타겟에 고정볼트가 삽입되어 있는 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2B는 본 발명에 의한 타겟 고정볼트를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
본 발명에 의한 스퍼터링 타겟 고정볼트는 스퍼터링 공정을 진행하기 위해서 전원이 인가되는 캐소드부(21)가 형성되어 있고, 캐소드부(21) 하부면에는 스퍼터링 타겟(25)이 설치되어 있으며, 캐소드부(21)와 스퍼터링 타겟(25) 일정영역에는 나사선이 형성된 나사홈(23)이 있다.
상기 캐소드부(21)에 형성되어 있는 나사홈(23)과 이에 대응하도록 형성되어 있는 스퍼터링 타겟(25)의 나사홈(27)에는 캐소드부(21)와 스퍼터링 타겟(25)을 고정하기 위해 타겟 고정볼트(30)가 삽입되어 있다. 여기서, 상기 타겟 고정볼트(30)의 머리(30a)의 하부에는 패킹을 삽입하기 위해 원형의 패킹 삽입홈(33)이 형성되어 있고, 패킹 삽입홈(33)에는 캐소드부(21)에 흐르는 냉각수가 누출되는 것을 방지하기 위한 오-링 패킹(31)이 삽입되어 있다. 이때, 상기 패킹 삽입홈(33)에 오-링 패킹(31)이 삽입될 때 도 2B에 도시된 바와 같이 오-링 패킹(31)의 두께 h'가 패킹 삽입홈(33)의 깊이 ｈ보다 더 두꺼움으로 오-링 패킹(31)은 패킹 삽입홈(33)에 2/3정도만이 삽입된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟 고정볼트의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 스퍼터링 타겟(25)이 전부 증착공정에 사용되어 새로운 스퍼터링 타겟(25)을 캐소드부(21)에 부착할 경우, 공정 진행중 캐소드부(21)에 흐르는 냉각수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해서 도 2B에 도시된 바와 같이 타겟 고정볼트(30) 머리(30a)에 형성되어 있는 패킹 삽입홈(33)에 진공상태에서 장시간 사용할 수 있는 오-링 패킹(31)을 삽입한다.
이어서, 캐소드부(21)에 스퍼터링 타겟(25)을 부착하기 위해서 스퍼터링 타겟(25)과 캐소드부(21)에 형성된 나사홈(23)을 일치시킨 후에 타겟 고정볼트(30)의 몸체(30b)를 나사홈에 삽입한 후 타겟 고정볼트(30)를 조여 스퍼터링 타겟(25)과 캐소드부(21)를 결합시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 타겟 고정볼트의 머리부에 패킹 삽입홈을 형성하고, 캐소드부에 흐르는 냉각수가 유출되는 것을 방지하기 위해서 진공상태에서 장시간 사용할 수 있는 오-링 패킹을 타겟 고정볼트의 패킹 삽입홈에 삽입함으로써 냉각수가 설비 외부로 유출되는 것을 방지하여 냉각수로 인한 쇼트를 방지함과 아울러 스퍼터링 설비가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 또한 설비의 가동률을 증가시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 머리와 몸체로 구성되며, 스퍼터링 타겟을 캐소드부에 고정하는 타겟 고정볼트에 있어서,상기 타겟 고정볼트 머리의 하부에 원형의 패킹 삽입홈된 것을 특징으로 하는 냉각수 유출 방지를 위한 타겟 고정볼트.
- 제 1 항에 있어서, 상기 캐소드부로부터 냉각수가 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 패킹 삽입홈에 오-링 패킹이 삽입되는 것을 특징으로 하는 냉각수 유출 방지를 위한 타겟 고정볼트.
- 제 2 항에 있어서, 상기 패킹 삽입홈의 깊이는 상기 오-링 패킹의 두께는 보다 작은 것을 특징으로 하는 냉각수 유출 방지를 위한 타겟 고정볼트.
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