KR19980053008A

KR19980053008A - 스퍼터 장치

Info

Publication number: KR19980053008A
Application number: KR1019960072044A
Authority: KR
Inventors: 박병훈
Original assignee: 서두칠; 대우전자부품 주식회사
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-09-25

Abstract

본 발명은 반도체 프로세스 기술중 표면처리기술에서의 막코팅을 행하는 마그네트론 스퍼터 장치에 관한 것으로, 진공조(10)와 이 진공조(10)안에 형성된 타게트(16), 이 타게트(16)와 평행한 자계(22), 자계(22)를 발생시키는 영구자석(18), 상기 타게트(16)와 대향 배치된 기판장착대, 자계(22)와 직교하는 전계(24), 전계(24)를 발생시키는 전원, 플라즈마를 발생시키기 위한 도입가스, 영구자석(18)의 자기회로를 구성하는 요우크(20)로 구성된 스퍼터 장치에 있어서, 상기 기판장착대가, 회전통(12)과 이 회전통(12) 상부 중심부에서 소정거리 이격된 위치에 구비된 기판흡입판(14)으로 이루어진 것을 특징으로 하여, 종래의 타게트 하부에 고정된 기판흡착대가 회전통과 이 회전통 중심축에서 소정거리만큼 치우치게 구비된 기판흡착판으로 이루어지므로써, 기판이 밀도가 높은 플라즈마 영역 하부로 지나게 하여 균일하게 퇴적되게 할 수 있으면서도, 보다 효율적으로 퇴적시킬 수 있게 된 것이다.

Description

스퍼터 장치

본 발명은 반도체 프로세스 기술에 관한 것으로, 특히 표면처리기술에서의 막코팅을 행하는 마그네트론 스퍼터 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스프터 코팅은 타게트(target)에서 물질을 떼어내어 그 물질을 기판상에 스퍼터하여 침착시키므로써 기판을 코팅하는 방법이다. 스퍼터링은 적당한 조성과 압력의 스퍼터링 기체를 유지하기 위해 진공 펌프와 기체 도입구들이 마련되어 있는 체임버에 타게트와 기판을 배치하여 수행된다.

종래의 스터터 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 진공조(30)와 이 진공조(30)안에 형성된 타게트(32), 타게트(32)와 평행한 자계(34), 자계(34)를 발생시키는 영구자석(36), 상기 타게트(32)와 대향 배치된 기판장착대(38), 자계(34)와 직교하는 전계(40), 전계(40)를 발생시키는 전원(42), 플라즈마를 발생시키기 위한 도입가스(44), 영구자석(36)의 자기회로를 구성하는 요우크(46)로 구성된다.

이 장치의 동작은 타게트(32) 표면근처에 타게트면과 평행인 자계(34)를 영구자석(36)에 의해 얻고, 타게트(32)와 기판장착대(38) 사이의 전원(42)에 의해서 자계(34)와 직교하는 전계(40)를 얻게되며, 이 직교하는 자계(34)와 전계(40)에 의해서 방전 영역에 있는 전자를 포착하여 도입가스(44)로부터 마그네트론 방전을 시키면 도입가스(44)가 이온화되어 플라즈마가 발생된다. 이 플라즈마는 영구자석(36)에 의해 타게트(32) 근처에 밀집되며, 이것이 타게트(32)의 원자를 스퍼터링하여 기판상에 퇴적되게 한다.

그러나, 상기 플라즈마의 밀도가 원형판상의 타게트(32)하부에서 중심부와 주변부는 낮고 중심부와 주변부 사이는 높아, 플라즈마영역 하부 중앙에 놓인 기판에 증착되는 타게트(32)물질의 두께가 기판중앙에서 모서리로 갈수록 커지게 되어 이 기판으로 제조되는 제품의 품질에 좋지않은 영향을 끼치는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 기판상에 퇴적되는 타게트 물질이 고르게 퇴적될 수 있도록 된 스퍼터 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 스퍼터 장치는, 진공조와 이 진공조안에 형성된 타게트, 타게트와 평행한 자계, 자계를 발생시키는 영구자석, 상기 타게트와 대향 배치된 기판장착대, 자계와 직교하는 전계, 전계를 발생시키는 전원, 플라즈마를 발생시키기 위한 도입가스, 영구자석의 자기회로를 구성하는 요우크로 구성된 스퍼터 장치에 있어서, 상기 기판장착대가, 회전통과 회전통 상부 중심부에서 소정거리 이격된 위치에 구비된 기판흡입판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 구성의 기판장착대는 회전통이 회전함에 따라 기판흡입판에 고정된 기판이 기판중심을 기준으로 회전하는 것이 아니라 회전통의 중심을 기준으로 회전하게 됨에 따라 타게트 하부의 도너츠형으로 밀집된 플라즈마영역아래로 기판이 움직이면서 타게트 물질이 퇴적되게 되어 균일하면서도 효율적으로 기판상에 코팅될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 스퍼터 장치의 개략적인 단면도,

도 2는 본 발명의 회전통 회전에 따른 기판의 동작 상태도,

도 3은 종래의 스퍼트 장치의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 진공조 12 : 회전통

14 : 기판흡착판 16 : 타게트

18 : 영구자석 20 : 요우크

22 : 자계 24 : 전계

26 : 기판

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 스프터 장치가 도시된 단면도로서, 진공조(10)내에 회전통(12)이 하부중앙에 위치하고, 회전통(12) 중심축에서 소정거리만큼 치우치게 기판흡착판(14)이 위치하며, 상부에 타게트(16)와 영구자석(18) 및 요우크(20)가 위치하고 있음을 나타내고 있다.

그리고, 상기 타게트(16) 표면 근처에 타게트면과 평행인 자계(22)가 영구자석(18)에 의해 얻어지고, 자계(22)와 직교하는 전계(24)가 타게트(16)와 기판흡착판(14)사이의 전원에 의해 얻어진다.

상기 기판흡착판(14)에 기판(26)을 고정시키고 상기 회전통(12)을 회전시키게 되면 도 2에 도시된 바와 같이, 회전통(12)의 중심축을 기준으로 기판(26)이 둥글게 회전하게 된다. 이는 상기한 구조의 스퍼터 장치에 전원을 인가하면, 타게트(16) 하부에 도너츠형상으로 플라즈마 영역이 형성되게 되므로, 이 플라즈마 영역에 따라 기판(26)이 움직일 수 있도록 하기 위해서이다. 따라서 기판흡착판(14)이 설치되는 위치는 이 플라즈마 영역의 형성구조에 따라 결정하면 된다.

이와 같은 구조의 스퍼터 장치는 기판(26)을 기판흡착판(14)에 고정하고, 전원을 인가하면, 기판(26)이 플라즈마 밀도가 높은 영역으로만 지날 수 있게 되어, 타게트(16)물질을 기판(26)상에 고르게 퇴적될 수 있게 하고 퇴적속도도 높일 수 있게 되는 것이다.

그리고 부가적으로 더욱 균일하게 기판(26)상에 퇴적시키고자 한다면 상기 기판흡착판(14)하부에 별도의 회전축을 두어 회전통(12)이 회전함에 따라 기판(26)이 움직이는 것과는 별도로 기판(26) 자체가 기판흡착판(14)의 회전축의 회전에 따라 회전하게 됨으로 인해 타게트(16) 물질이 보다 균일하게 기판(26)상에 퇴적될 수 있게 된다.

본 발명의 효과는 종래의 타게트 하부에 고정된 기판흡착대가 회전통과 이 회전통 중심축에서 소정거리만큼 치우치게 구비된 기판흡착판으로 이루어지므로써, 기판이 밀도가 높은 플라즈마 영역 하부로 지나게 하여 균일하게 퇴적되게 할 수 있으면서도, 보다 효율적으로 퇴적시킬 수 있게 하는 것이다.

Claims

진공조(10)와 이 진공조(10)안에 형성된 타게트(16), 이 타게트(16)와 평행한 자계(22), 자계(22)를 발생시키는 영구자석(18), 상기 타게트(16)와 대향 배치된 기판장착대, 자계(22)와 직교하는 전계(24), 전계(24)를 발생시키는 전원, 플라즈마를 발생시키기 위한 도입가스, 영구자석(18)의 자기회로를 구성하는 요우크(20)로 구성된 스퍼터 장치에 있어서,

상기 기판장착대가, 회전통(12)과 이 회전통(12) 상부 중심부에서 소정거리 이격된 위치에 구비된 기판흡입판(14)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.