KR20010024668A

KR20010024668A - 마그네트론 스퍼터링 소스

Info

Publication number: KR20010024668A
Application number: KR1020007005767A
Authority: KR
Inventors: 발테르 하아게; 페이우스 게루우엔엔프엘데르; 우르스 슈하벤덴에르; 마르쿠스 슈레겔; 지그프리이드 크라스니트제르
Original assignee: 어낵시스 트레이딩 아크티엔게젤샤프트
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2001-03-26
Also published as: KR20040053356A; US6454920B1; CN1239737C; JP2004091927A; DE19881914D2; JP2002508447A; US6284106B1; US20020036133A1; WO1999031290A1; HK1033344A1; KR100915497B1; CN1282384A; KR20090009987A; EP2119810A3; CN1896301A; KR100512523B1; US6093293A; CN1776006A; EP1042526A1; CN100529168C

Abstract

본 발명은 전기적으로 서로 절연되어 있고, 길이 방향으로 서로 옆으로 놓이도록 배치되어 있는 최소한 2개의 긴 타겟(3a, 3b, 3c)이 설치된 마그네트론 스퍼터링 소스에 관한 것이다. 측면 간격은 타겟( 3a, 3b, 3c)의 해당 확장부보다 더 작다. 각각의 타겟에는 자체의 전기적 연결부( 5a, 5b, 5c)가 설치되어 있다. 애노드(7a, 7b)는 주로 타겟(3a, 3b, 3c) 사이에 놓인다.

Description

마그네트론 스퍼터링 소스{magnetron sputtering source}

본 발명은 막 두께가 균일하고, 특히 반응성이 있는 크기가 최소한 900cm²인 코팅 면적을 가진 대면적, 특히 사각형 기판의 필요에 대한 것이다. 상기 종류의 기판은 특히 평면 화면의 제조에 필요한 것으로서, 일반적으로 1mm 이하의 얇은 유리 기판을 기본으로 하여 특히 TFT 패널 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)에 사용된다.

대면적의 마그네트론 스퍼터링 코팅에는 대면적의 스퍼터링 면이 사용되고, 이를 위해서는 스퍼터링 소스와 기판을 마주보고 움직이는 타겟이 필요하다. 여기에서는 다음과 같은 문제가 생긴다.

(a) 반응성 스퍼터링 막에서 완전히 나타나는 대면적 타겟에서의 공정 조건 동일성

(b) 침식(erosion) 프로필

(c) 냉각

(d) 대형 타겟의 압력과 냉매 압력에 의한 부하

기계적 부하 문제(d)를 해소하기 위해서는 자장 통과를 감소시키고, 이에 따라서 주어진 입력 전기에서의 전자 강하를 일으키게되는 두께가 상대적으로 두꺼운 타겟 플레이트를 사용하여야 한다. 상기 문제가 심각해지면 냉각 문제도 생기게 된다(c). 상기의 문제가 발생하는 것은 무엇보다도 대면적 타겟은 대면적이 냉매와 잘 접촉할 수 있어야하기 때문이고, 또한 타겟에 마그네트용 반대면 부품이 방해가 되기 때문에 생긴다. 또한 잘 알려진 것은, 반응성 또는 비반응성 마그네트론 스퍼트링에서 스퍼터링 재료로부터 스퍼터링 면적이 규정된 타겟 플레이트에서 생기는 타겟 배치이고, 소위 "레이스 트랙(race track)" 을 따라서 스퍼터링 침식되는 지지 플레이트에 대한 것이다. 스퍼터링 면에서는 회전 영역에 높은 플라즈마 밀도를 생기게 하는 자장이 타겟에서 터널 형태를 따라서 주어진 경로로 생기게 되며, 하나 또는 다수의 회전 침식 골을 생기게 한다. 상기의 문제는 터널 형태의 회전 마그네트론 마그네트 필드의 범위에서 높은 전자 밀도에 의하여 생긴다. 상기의 현상은 마그네트론 스퍼터링 소스가 설치되는 상대적으로 적은 면에 이미 "레이스 트랙 "이 생기게 되어, 코팅 기판에는 불균일한 막 두께 분포가 발생하게 된다. 타겟 재료를 잘못 사용하면, 스퍼트 침식은 "레이스 트랙 "을 따라서 상기 트랙의 외부인 타겟 범위는 스퍼트링이 적게 되어서, 파형 및 골 모양의 침식 프로필이 생기게 된다. "레이스 트랙 "에 의하여 실제 스퍼터링 면적과 대면적 타겟이 더 적게 된다. 코팅에 상기의 "레이스 트랙 "이 작용하는 것을 막기 위하여 상기와 같이 상대적으로 마주보고 움직이는 스퍼터링 소스와 스퍼트링된 기판은 시간당 코팅 속도가 감소하게 된다. 또한 상대 운동하는 시스템에서 국부적으로 높은 스퍼터링 힘으로 운전할 때는 냉각의 문제가 생기게 된다.

원칙적으로 추구하는 목적을 위해서는 독립된 문제 해결이 각각의 문제에 영향을 미치는 4가지의 문제 범위인 (a), (b) 및 (c), (d)가 생기게 된다.

본 발명의 목적은 마그네트론 스퍼터링 소스를 제공하고, 이를 사용하여 상기의 문제점을 해소하고 실제적으로 임의의 크기로 만들 수 있게 되어서, 최소한 하나의 소스에 있는 정지된 대면적의 기판에 균일한 코팅 두께 분포를 가지도록 경제적으로 안전하게 제조하는 것에 대한 것이다. 또한 소스는 공정 조건이 아주 동일할 때, 높은 분리 속도와 코팅 속도에서 민감한 반응성 공정이 허용될 수 있도록 하여야 한다. 불균일한 "레이스 트랙" 작용은 반응성 공정에서 높은 플라즈마 밀도 구배（Gradient) 때문에 잘 알려진 문제점들을 일으키게 된다.

본 발명은 청구항 제1항 내지 제31항에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스에 관한 것으로서, 청구항 제20항에 따른 상기 소스가 설치된 진공 챔버, 청구항 제22항에 따른 상기 챔버가 설치된 진공 조절 장치, 청구항 제27항에 따른 상기 장치용 운전 방법 및 상기 장치를 사용하는 방법을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스에 관한 것이다.

도 1은 전기를 변화시켜 구동하는 본 발명에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스의 개략도,

도 2는 도 1에 따른 본 발명의 스퍼터링 소스의 또 다른 전기 회로도,

도 3은 도 1과 동일하게 도시한 본 발명에 따른 스퍼터링 소스의 또 다른 전기 회로도,

도 4는 본 발명에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스의 단면을 도시한 횡단면도,

도 5는 도 4에 따른 소스에 설치한 것과 같은 선형의 총검식 유닛(bayonet unit)의 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 마그네트론 소스의 단면에 대한 평면 개략도,

도 7은 본 발명에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스의 실시예에서 영구 자석 롤러에 대한 평면도,

도 8은 본 발명에 따른 스퍼터링 코팅 장치의 개략도,

도 9는 본 발명에 따른 소스의 타겟 배치에서의 침식 프로필을 도시한 도면,

도 10은 5개의 타겟이 설치된 본 발명에 따른 소스에서, 소스로부터 스퍼트링된 재료의 분포를 도시한 도면,

도 11은 본 발명에 따른 소스를 사용하여 코팅한 530 x 630 mm²크기의 유리 기판에서의 막 두께를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스에서는, 최소한 2개, 주로 2개 이상의 전기적으로 서로 절연된 긴 타겟(long target)을 길이방향 측면에 나란히 설치하고, 타겟의 폭 보다 더 적은 간격으로 배치하고, 타겟 배치의 각각은 자체의 전기 연결부를 설치하고, 여기에 다시 애노드 장치를 설치하게 된다. 타겟 배치의 타겟은 주로 "레이스 트랙" 경로를 따르는 모서리를 둥글게 만든다.

본 발명에 따른 상기의 마그네트론 스퍼터링 소스에서는, 각각의 타겟 배치의 전기 공급을 각각 독립적으로 따로 조절하여서 그 위에 놓인 기판에 설치된 막 두께의 분포를 아주 향상시킬 수 있다. 여기에서 본 발명에 따른 소스는 임의의 크기로 모듈식으로 코팅 기판에 맞출 수 있다.

도 2 또는 도 3에 따른 운전과 비교하여 타겟 배치를 시간적으로 형성시킬 수 없는 경우에 애노드 배치는 전체 배치의 외부에 설치할 수 있고, 애노드는 타겟 배치 사이의 길이 측과 타겟 배치의 전면, 주로 특히 길이 측에 배치한다.

그리고 소스에는 정지형 마그네트 배치를 설치하고, 이것은 타겟 배치를 공동으로 회전하는 마그네트 프레임, 또는 특히 타겟 배치를 공동으로 회전하는 각각의 마그네트 프레임에 형성시킨다. 마그네트가 프레임 및 정지형 마그네트 배치에 최소한 조절 가능한 전자석으로 마그네트를 실현할 수 있는 것이 가능하고 가치가 있음에도 불구하고, 장치와 프레임의 마그네트는 주로 영구 자석으로 실현한다.

상기의 정지형 마그네트 배치, 특히 영구 자석 프레임의 각각 설비를 통하여 타겟 배치에 바로 인접한 장소에 자장(magnetic field)을 발생시키며, 추가로 "레이스 트랙"의 목표로 하는 형성을 통하여 기판에서 상기의 막 두께 분포를 가능하게 하고 상기의 긴 타겟의 이용률을 향상시킬 수 있게 된다.

각각의 최소한 2개의 타겟 배치의 하부에는 마그네트 배치를 설치한다. 이것은 국부적인 정지형 및 시간적으로 고정되도록 형성시켜서, 각각의 타겟 배치에 터널 형태의 자장을 형성시킨다. 또한 타겟 배치에서 자장 견본을 시간적으로 변화시킬 수 있도록 형성시킨다. 본 발명에 따라서 각각의 타겟 배치에서 자장 견본을 형성하고 발생시키는 것은 유럽특허 EP-A-0 603 587 및 미국 특허 US-A 5 399 253에 알려져 있으며, 본 명세서의 설치 부분에 대하여 설명되어 있다.

유럽특허EP-A-0 603 587의 도 2에 따라서 자장 견본과 이에 다른 높은 플라즈마 밀도의 영역은 전체가 변할 수 있으나, 이것은 변하지 않거나 아주 조금만 변할 수 있으며, 도 2와 도 3에 따라서 플라즈마 밀도가 가장 높은 정점의 위치는 변하게 된다.

어떠한 경우에도 영역과 정점의 위치 변화에 대해서는, 타겟 배치의 각 하부에 있는 마그네트 배치에 국부적으로 정지하거나 움직이는 선택적 제어 전자석이 설치되며, 또한 상기 마그네트 배치는 구동되어 움직이는 영구 자석에 의하여 이루어지게 된다.

움직이는 마그네트 배치는 마그네트 배치 하부에서 길이 방향으로 확장되고 구동되며 회전 베어링 설치된 최소한 2개의 마그네트 롤러에 의하여 이루어지며, 각각의 단일 타겟에 있는 영구 자석은 유럽특허EP-A0 603 587의 도 3과 도 4에 도시되어 있다.

여기에서 마그네트 롤러는 진자 구동으로 구동되며, 진자 진폭은 주로 π/4이다. 상기 기술과 상기 기술의 효과는 전체적으로 언급한 유럽특허EP 0 603 587과 미국특허US-A-5 399 253에 알려져 있으며, 본 발명의 종합적인 구성 부분에 대해서 설명되어 있다.

이를 위해서는 타겟 배치 길이 확장부를 따라서 펼쳐지고, 구동되며 회전 베어링 설치된 영구 자석 롤러가 설치된다.

상기에 있어서는,

- 전기적 타겟 배치 공급

- 언급한 정지형 마그네트 배치의 영역, 특히 언급한 프레임의 영역,

- 타겟 배치의 하부에 자장이 시간에 따라서 변하는 마그네트 배치, 주로 마그네트 롤러를 설치하는 종류와 방법에서, 코팅된 막의 밀도 분포를 넓게 최적화, 특히 이것의 균일화를 가능하게 하는 영향의 크기에 대한 정도가 준비된다. 추가로 타겟 재료의 높은 이용률이 얻어진다. 최상의 장점으로는 타겟 배치에 자장의 정점을 사용하여 플라즈마 영역이 변할 뿐만 아니라 영역 내부에서 플라즈마 밀도 분포가 빗나가면 변한다는 것이다.

또한 가능한 한 높은 스퍼터링 성능을 얻을 수 있도록 타겟 배치를 될 수 있으며 잘 냉각시키며, 상기 타겟 배치는 지지 소켓에 설치하며, 여기에서 소켓 측의 면은 주요한 부품에 덮이게 되며, 상기의 면에 대하여 호일을 사용하여 폐쇄된 냉매 채널을 설치하게 된다. 상기의 방법을 통하여 대면적의 열방출이 가능해지고, 냉매 압력 조건에서 상기 호일은 압력에 의하여 부풀어지고, 냉각된 타겟 배치에 놓이고 적합하게 된다.

본 발명에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스에는 주로 최소한 부분적으로 전기절연성 재료인 플라스틱으로 이루어진 지지 소켓이 설치되며, 상기에 있어서 상기 타겟 배치, 애노드 및 영구자석 프레임으로 구성된 정지형 마그네트 배치, 이동성 영구자석 배치로 구성된 타겟 배치의 마그네트 배치, 특히 상기 롤러 및 냉매 채널이 수용된다. 상기에서 지지 소켓은 진공 분위기와 외부 분위기를 분리시키도록 형성된다. 상기의 방법으로 타겟 배치가 압력 하의 기계적 부하에서 유연하게 놓이도록 한다.

상기의 대면적 막 두께 분포에 대한 최적화 크기와 조정 크기를 통하여 타겟 배치 길이 측을 따라서 가스 분배 시스템과 관련된 가스 배출구가 설치된다 상기의 방법으로 목표치로 조절된 분포를 가진 반응 가스와 작동 가스를 본 발명에 따라 진공 처리 챔버와 장치의 처리 공간에 들어가도록 할 수 있다.

직사각 타겟 배치는 주로 최고 15%, 특히 최고 10%, 그 폭 확장의 최고 7%가 서로 떨어져 있게 된다.

본 발명에 따른 실시예에서, 각각 타겟 배치 사이의 측면 간격(d)은

1mm ≤ d ≤ 230mm,

여기에서는 주로

7mm ≤ d ≤ 20mm이다.

각각 타겟 배치의 폭(B)은

60mm ≤ B ≤ 350mm,

여기에서는 주로

80mm ≤ B ≤ 200mm이고

그 길이(L)는 주로

400mm ≤ L ≤ 2000mm이다.

상기에서 각각의 타겟 배치의 길이 확장부는 그 폭 확장부를 기준으로 최소한 동일하고, 특히 아주 길게 배치된다. 각가의 긴 타겟 배치의 스퍼터링 표면이 평면 또는 이미 사전 프로필이 주로 면을 따라서 설치되어 있음에도 불구하고, 특히 측면의 스퍼터링 표면은 코팅된 기판에서 가깝게 중간에 설치되며, 필요에 따라서 경사지며, 막 두께 분포에 대한 가장자리 효과가 추가로 보상된다.

마그네트론 플라즈마의 전자는 자장과 전기장을 통하여 타겟 표면 부위에 고정된 방향에서 "레이스 트랙"을 따라서 선회한다. 전자 궤도의 가이드와 그 영향 및 이로 인하여 타겟 표면에 생긴 침식 골의 영향은 이를 통하여 목적하는 최적화가 이루어지고, 타겟 배치 길이 확장을 따른 자장은 시간에 따라서 변할 뿐 만 아니라 국부적으로 서로 다르게 형성되는 것을 알 수 있다. 설치된 마그네트 프레임, 주로 각각 하나의 영구 자석 프레임에서 프레임에 설치된 마그네트의 위치 설정과 힘의 선택을 통하여 프레임이 정해지고, 타겟 배치의 하부에 마그네트를 설치할 때 주로 상기 영구자석 롤러는 마그네트 배치에 있는 마그네트의 변화된 힘과 상대적 힘을 통하여 정해진다. 전자는 자장의 극성에 따라서 주어진 선회 방향으로 움직이기 때문에, 특히 타겟 배치의 좁은 측 부위에서의 전자의 편향력과 그 운동 방향으로 인하여 대각선 범위에서 서로 반대로 놓인 모서리 부분은 외부로 밀리게 된다. 그러므로 특히 설치된 마그네트 프레임에서 프레임 마그네트로부터 생긴 자장 강도는 타겟-"직사각"-대각선 쪽에 대하여 거울 대칭적으로 국부적인 차이를 생기도록 한다.

본 발명에 따른 소스의 실시예에서, 타겟 배치는 선형의 총검식 유닛(bayonet unit)을 사용하여 고정시키고, 상기 유닛은 특히 상기 종류의 압력 작동 호일을 사용하여 그 냉각부와 결합시키게 된다. 냉각을 위한 타겟 배치 후면의 주요 부분이 필요없고, 타겟 배치를 위한 고정 장치가 필요없는 장치를 냉매 채널의 압력 제거 후에 가장 간단하게 설치할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 소스에는 2개 이상, 주로 5개 및 그 이상의 타겟 배치가 설치된다.

스퍼터링 코팅 챔버에 있는 본 발명에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스와 평판 기판이 설치된 최소한 하나의 스퍼터링 코팅용 기판 지지대를 통하여, 스퍼트링된 소스 면(F_Q)과 코팅된 기판 표면(F_S) 사이의 최적으로 적은 비율(V_QS)이 가능해지며, 여기에 대해서는 다음과 같은 관계가 성립된다.

V_QS≤ 3이고, 주로

V_QS≤ 2이며, 여기에서 특히

1.5 ≤ V_QS≤ 2인 관계가 있다.

상기에 의하여 소스의 이용률은 높아지게 된다. 상기와 같은 것은 상기의 소스가 설치된 본 발명에 따른 스퍼터링 소스 챔버에서, 마그네트론 스퍼터링 소스의 새로운 면과 기판 사이의 간격(D)이 긴 타겟 배치의 폭과 거의 동일하고, 그 간격은

60mm ≤ D ≤ 250mm, 주로

80mm ≤ D ≤ 160mm으로 이루어지게 된다.

상기의 스퍼터링 코팅 챔버가 설치된 본 발명에 따른 진공 코팅 장치의 마그네트론 스퍼터링 소스에서, 타겟 배치는 발전기가 서로 독립적으로 제어될 수 있는 전기적 발전기 및 전원과 각각 연결된다.

또 다른 실시예에서, 또는 필요한 경우에, 설치된 다수의 타겟 배치가 상기 발전기 배치와 연결될 때, 최소한 2개의 설치된 타겟 배치는 공동의 교류 발전기(AC generator)의 출력부와 연결된다.

타겟 배치의 전기 공급을 각각 독립적으로 실시하기 위한 발전기로는 직류 발전기, 교류 발전기, 직류 겸용 교류 신호 또는 펄스 직류 신호 발생용 발전기가 될 수 있으며, 상기에서 특히 발전기와 각 타겟 배치 사이의 직류 발전기에 쵸퍼 장치가 설치될 수 있으며, 타겟 배치를 사용하여 발전기 출력을 맞추고 저항이 적게 하며, 발전기의 기준 전위에 놓이도록 한다. 상기 기술에 관해서는 동일 발명자의 특허 EP-A-0 564 789 및 미국특허 08/887 091을 참고할 수 있다.

또한 타겟 배치의 길이 측에 설치된 가스 배출구는 반응성 가스 탱크와 아르곤 등의 작동 가스 탱크(53)와 연결되며, 상기와 같은 다양한 타겟 배치 길이 축을 따른 가스 배출부는 가스 유량과 서로 무관하게 제어된다.

상기 타겟 배치의 "조사"는 플라즈마 영역의 위치, 특히 터널 자장의 정점 위치가 빗나가는 것과 관계가 있으며, 이로 인하여 플라즈마 밀도 분포는 특히 상기 마그네트 롤러를 사용하여 진자 구동에서 1Hz에서 4Hz 사이, 주로 약 2Hz의 주파수로 이루어진다. 상기에서 롤러의 진자 진폭은 주로 φ ≤ π/4에 해당한다. 상기의 위치 변위를 위한 경로/시간 프로필의 목표 설치를 통하여 기판에서의 코팅 두께 분포는 더 적합하게 된다.

이를 위하여 타겟 배치에 연결된 발전기는 시간을 비롯하여 변조된 출력부 신호의 상반된 의존성의 전송에 따라서 제어될 수 있다.

또한 타겟 배치와 분포된 가스 입력의 전기적 공급 및 자장 분포는 원하는 코팅 두께가 원하는 분포로 균일하게 이루어지도록 제어되거나 시간에 따라서 변조된다.

마그네트 스퍼터링 소스는

1 W/cm²≤ p ≤ 30 W/cm²의

성능 밀도(p)로 구동되고, 여기에서 특히 금속제 타겟으로 이루어진 막의 반응성 코팅, 특히 인듐-아연 산화물(ITO) 막인 경우에 성능 밀도(p)는

1 W/cm²≤ p ≤ 5 W/cm²이고,

금속막의 스퍼터링 코팅인 경우에 성능 밀도(p)는

15 W/cm²≤ p ≤ 30 W/cm²으로

구동된다.

본 발명에 따른 상기의 마그네트론 소스에서 알 수 있는 것과 같이, 타겟 플레이트 배치에서 폭 보다 길이가 길고, 자장의 강도는 타겟 배치의 길이 방향, 특히 측면 부위에서 국부적으로 서로 다르게 형성되는 장점이 있다.

상기와 같은 사실은 긴 마그네트론 소스(long magnetron source)에 원칙적으로 사용할 수 있다.

그러므로 시간에 따라서 변하고, 영구 장치와 같은 움직이는 마그네트 장치가 설치된 본 발명에 따른 긴 마그네트론 소스를 위해서는, 타겟 배치에는 마그네트 프레임, 주로 영구 자석 프레임이 설치되고, 타겟 배치 길이 측을 따른 프레임 마그네트의 자장 강도가 국부적으로 서로 다르게 형성되는 주어진 공간 방향에서 측정한다. 선회하는 전자에 작용하는 편향력을 보상하기 위하여 여기에서는 상기의 자장 강도가 타겟 대각선에 대하여 거의 거울 대칭적으로 국부적 차이를 나타내도록 한다.

상기 발명은 모든 측면에서, 특히 기판의 스퍼터링 막에 적합하며, 상기 기판은 대면적이고, 인듐-아연 산화물(ITO) 막을 사용하는 금속 타겟에 의하여 반응성 공정으로 이루어지는 평판형 기판이다. 본 발명에 따른 장치는 기판의 코팅, 특히 평판형 디스플레이, TFT 패널 또는 PDP 패널의 제조에 필요한 유리 기판에 적합하며, 여기에서는 원칙적으로 가장 경제적이고 폐기량이 가장 적고, 반응성 또는 비반응성 스퍼터링 막, 특히 반응성이 있는 반도체 기판과 같은 대형 기판에 사용할 수 있다.

반응성 스퍼터링 막 공정, 특히 인듐-아연 산화물(ITO) 막을 위해서는 낮은 방전 전위(discharge potential)가 중요하다. 본 발명에 따른 소스는 상기의 특징을 제공하게 된다.

상기의 특징은 아크 방전을 줄임으로서도 달성된다.

본 발명의 내용을 도면을 사용하여서 더욱 자세하게 설명하였다.

도 1에는 본 발명에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스(1)의 기본 구성을 도시하였다. 상기 부품은 최소한 2개, 도면의 실시예에서는 3개의 긴 타겟 배치(3a, 3b, 3c)를 포함한다. 마그네트론 스퍼터링 소스에 설치되는 마그네트 필드 소스, 냉각 장치 등과 같은 잘 알려진 장치는 도 1에 도시하지 않았다. 소스(1)는 각각의 타겟 배치(3)에 자체의 전기 연결부(5)가 설치된다. 길이 측에서 서로 간격을 두고 있는 타겟 배치 사이에는 바(bar) 형태의 애노드(7a, 7b)가 설치된다.

상기와 같이 타겟 배치(3)는 서로 전기적으로 절연되어 있고, 각각 전기적 연결부(5)가 설치되며, 도 2와 도 3에서와 같이 상기 전기적 연결부(5)는 독립적인 전기 회로를 구성할 수 있다.

도 1에 따라서, 발전기를 독립적으로 서로 제어할 수 있고 강제적으로 동일한 종류에 속하지 않아도 되는 발전기(9)에 각각의 타겟 배치(3)가 연결된다. 도면에 도시된 것과 같이, 모든 발전기는 직류 발전기, 교류 발전기, 교류 및 직류 발전기, 펄스 직류 신호의 전송용 발전기 또는 발전기 출력부와 각 타겟 배치 사이에 쵸퍼 장치가 설치된 발전기가 될 수 있으며, 상기 발전기의 구조와 작동에 관한 것은 상기의 특허 EP-A-0 564 789 및 미국 특허 08/887 091에 잘 알려져 있다.

또한 애노드(7)는 자유롭게 선택하여 전기적으로 구동될 수 있다. 직류 전압, 교류 전원 또는 직류 교류 겸용 또는 펄스 직류 전원 또는 상기 쵸퍼 장치로 발전기(12)를 구동하거나, 도선(12a)에서와 같이 기준 전위로 두게 된다. 전기적 캐소드 구동, 즉 타겟 배치 구동을 변화시키고, 추가로 전기적 애노드 구동을 통하고 타겟 배치를 통하여 형성된 소스 면을 거쳐서 스퍼트링된 재료의 분포와 소스에 의하여 설치된(도시하지 않음) 기판에서의 분포를 조절할 수 있다.

여기에서 변조 입력부(MOD)로 도시된 것과 같이 반대측 의존성에서 발전기(9)는 시간에 따라서 변조될 수 있으며, 그래서 순회 물결과 같은 전기적 구동비는 타겟 배치를 거쳐서 시간적으로 변조할 수 있다.

도 2와 도 3에는 이미 기술한 소스 부분에 대한 위치 표시의 유지하고, 본 발명에 따른 소스(1)의 또 다른 전기 회로가 도시되어 있으며, 애노드 배치에서는 이것들(도시하지 않음)은 무시할 수 있게 된다.

도 2와 도 3에 따라서, 타겟 배치(3)는 각각 쌍으로 교류 발전기(15a, 15b 및 17a, 17b)의 입력부와 결합되고, 여기에서 발전기(15, 17)는 교류 중첩 직류 신호 또는 펄스 직류 신호를 전송할 수 있다. 필요한 경우에 교류 발전기가 실제적으로 지지 신호로서 진폭 변조하는 것과 같이 발전기(15, 17)는 변조된다.

도 2에 있어서, 타겟 배치(3b)의 각각 하나는 발전기(15a, 15b)의 각 입력부와 연결되어 있는 반면에, 도 3에 따른 타겟 배치(3)는 쌍으로 발전기(17)와 연결되어 있으며, 여기에서는 (19)에서 점선으로 도시한 것과 같이 "공통 모드" 신호 및 도 3에서와 같은 도 2에에 따른 실시에에서 각각의 타겟 배치 그룹은 공동으로 다양한 전위에 놓일 수 있다. 도 2와 도 3에 따른 회로 기술을 선택하면, 실시예로서 12-15 kHz의 주파수를 가지는 발전기가 구동하게 된다. 도 2의 실시예에 나타낸 접지 전위에서와 같이 "공통 모드" 전위를 기준으로 여기에서는 각각이 쌍으로 발전기 연결된 타겟 배치에서 양과 음의 전위를 바꾸어가며 놓이게 된다.

도 1 내지 도 3의 도시에서 알 수 잇는 것은, 본 발명에 따른 마그네트론 소스는 각각의 타겟 배치(3)를 전기적으로 구동할 수 있는 아주 높은 유연성이 가능하도록 하고, 이로 인하여 처리 공간(10)에 있는 스퍼터링 재료의 분포와 기판에 놓인 재료는 목적하는 데로 설치될 수 있다.

도 4에는 본 발명에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스를 실시예로 단면으로 도시한 것의 횡단면도를 도시한 것이다. 도 4에 있어서, 타겟 배치에는 백 플레이트(3_a2, 3_b2)에 결합된 스퍼터링 재료로 구성되어진 각각의 타겟 플레이트(3_a1, 3_b1)가 설치되어 있다. 선형의 총검식 유닛(bayonet unit, 20)을 사용하여서, 타겟 배치(3)는 측면 둘레에 있고 그 중앙부는 금속 냉각 플레이트(23)에 고정된다.

선형의 총검식 유닛(bayonet unit, 20)의 형태는 도 5에 도시되어 있다. 그 후에 타겟 배치(3) 또는 냉각 플레이트(23)에는 속이 빈 레일(25)이 설치되고, 횡단면 U 형태는 안으로 굽은 U 다리(27)와 함께 한 몸체(29)로 만든다. 다른 2개의 부품, 주로 타겟 배치(3)에서, T형 횡단면 형태로 선형 레일(31)이 설치되고, 여기에서 가름보(33)의 말단부는 외형(34)에 설치된다. 내형(29)에 외형(34)을 넣고 방향(S)으로 선형 변위시켜서 2부분을 서로 맞물리게 한다. 물론 반대로 빈 레일에 외형을 설치하여서 레일(31)에 내형이 물리도록 한다.

냉각판(23)에서의 타겟 배치(3)의 고정 간격은 냉각판(23)에 있는 냉각 채널(35)에서 냉매를 가압하여 실시한다. 상기 채널(35)은 냉각판(23)이 놓인 타겟 배치 면의 주된 평면을 따라서 펼쳐진다. 상기와 같이 가압하고 액체 냉매를 움직이는 것과 같이 냉각 채널(35)은 특허 CH-A-687 427에 알려진 것과 같이 타겟 배치(3)에 대하여 호일 형태의 멤브레인(37)으로 기밀하게 밀폐시킨다. 호일(37)은 냉매 압력 하에서 백 플레이트(3a2, 3b2)의 하부 측에서 부풀어진다. 여기에서는 먼저 냉매가 가압될 때 타겟 배치는 총검식 유닛(bayonet unit)에서 움직일 수 없도록 고정된다. 타겟 배치(3)를 떼어 내기 위하여 냉각 시스템 전체 또는 각각의 냉각 시스템의 압력을 제거함으로서, 타겟 배치는 움직여서 밀어내고 제거하거나 교체할 수 있게 된다.

타겟 배치(3)의 길이 측에는 애노드 바(anode bar, 39)가 설치된다. 애노드 바와 냉각판(23)은 최소한 부분적으로 절연성 재료, 주로 플라스틱으로 제작하는 지지 소켓(41)에 설치된다. 소켓(41)은 처리 공간(10)의 진공 분위기와 공간(11) 내의 대기압을 분리하는 역할을 한다.

지지 소켓(41)에서 대기압 측에는, 타겟 배치의 길이 확장을 거쳐서 2개의 펼쳐진 영구 자석 롤러(43)를 회전할 수 있도록 설치하고 구동 모터(도시하지 않음)를 사용하여 진자 운동을 하도록 구동한다. 진자 구동에서 이것은 주로 180도 회전각 진자 운동(43)을 하게 된다. 영구 자석 롤러(43)에는 길이 화장을 따라서 주로 정반대의 영구 자석(45)이 놓인다.

지지 소켓(41)에는 대기압 측에 각각의 타겟 배치(3)에 대하여 각각 하나의 영구 자석 프레임(47)이 놓이고, 도 6에서와 같이 각 타겟 배치(3)의 가장자리 영역을 따르거나 그 하부로 진행된다.

특히 타겟 배치 길이 측을 따라서는 도 6에 따른 가스 유입관(49)이 물리고 도 4에 점선으로 도시된 각각의 가스 유량은 순서대로 서로 독립적으로 제어될 수 있게 된다. 상기에 대해서는 도 4에서 조절 밸브(51)를 사용하여 도시하였으며, 상기 조절 밸브(51)는 아르곤과 같은 작동 가스와 반응 가스로 이루어진 가스 탱크 설비(53)와 관(49) 사이에 연결된다.

영구 자석을 작동하고 설치하는 것은 특허 EP-0 603 587과 US-A-5 399 253에 잘 알려져 있다.

도 6에는 본 발명에 따른 마그네트론 소스의 단면에 대한 평면 개략도를 도 4에 따라서 도시한 것이다. 도 4에서 이미 도시한 것과 같이 각각의 타겟 배치(3) 아래에는 영구 자석 프레임(47)이 설치되어 있다. 마그네트 프레임(47)은 도 4의 Hz에 따른 공간 방향에서 영구 자석 프레임에 의하여 발생한 자장을 도 6에서와 같이 x로 도시하였으며, 타겟 배치(3)의 길이 측을 따라서 국부적으로 변한다. 실시예에서 프레임(47)의 길이 다리(47₁₁, 47₁₂)에 설치된 마그네트는 도 6에 도시된 것과 같이 다수, 예를 들면 4개의 영역으로 나누어지게 된다. 도 6의 도면에서는 각각의 영역 Z₁내지 Z₄에 설치된 영구 자석의 자장 강도를 좌표 x로 도시하였으며, 자장 강도 분포는 방향 x에서 구하였다. 또한 각각의 영역(Z)에는 영구 자석 쌍극 방향을 나타낸다.

다리(47₁₁, 47₁₂)에는 동일한 영구 자석 영역이 설치되고, 긴 타겟 배치(3)의 대각선이 대칭을 이루게 된다.

타겟 배치(3)에서 영구 자석 프레임(47)을 통하여 발생하는 국부적인 자장 분포에 대한 목표 설정을 통하여 선회하는 전자의 궤도를 최적화하고 상기로 인하여 각각의 타겟 배치에서의 침식 골의 위치와 형성을 최적화할 수 잇게 된다. 상기에서는 편향력에 의하여 작용하는 궤도 변형을 특히 고려하여야 한다. 타겟 프레임(47)의 폭에는 영역(Z₂)에 해당하는 영구 자석 영역(Z_B)이 설치된다. 이미 상기에서 언급한 바와 같이 도 4, 도 6 및 도 7에 따른 단일 타겟 소스도 본 발명에 따른다.

각각의 타겟 배치(3)에서 x 방향에서 국부적으로 변하는 자장(H)은 또한 자석-롤러-진자 운동에 의하여 시간에 따라서도 변하며, 영역(Z₁, Z₂, Z₄)에서와 같이 설치된 영구 자석의 자장 강도를 비롯하여 영역(Z₃)과 위치(타겟 배치로부터의 간격)와 같은 공간적 쌍극자(dipole) 배위의 선택을 통하여 설치할 수 있다. 상기와 같이 본 발명에 따른 스퍼터링 소스의 각각에 설치된 타겟 배치(3)에는 최소한 2개의 영구 자석 롤러(43)가 설치된다. 상기와 같은 것은 도 7에 도시되어 있다.

롤러(43)에도 다양한 영구 자석 영역(Z'₂,내지 Z'₄)이 설치된다. 도 7에는 설치된 롤러를 따라서 국부적으로 변하는 영구 자석 자장(H_R(x))의 진행에 대한 정성적이고 설치 방법에 대하여 도시되어 있다.

본 발명에 따른 소스에 있어서, 스퍼터링 속도의 국부적이고 시간에 따른 분포는 각 타겟 배치의 전기 공급의 국부적 및 시간에 따른 분포에 의하여 최적화되고, 각 타겟 배치에서 마그네트론 자장의 국부적이고 시간에 따른 변화와 유입구 구멍(49)에서 가스 제한 비율의 국부적이고 시간에 다른 변화와 설정을 통하여 최적화된다. 도 4 내지 도 7에서 설명된 상기 실시예에 있어서, 스퍼터링 코팅된 기판에서의 코팅 두께 분포, 특히 평탄하고, 목적으로하는 분포, 특히 균일한 형성을 위하여 상기의 모든 크기를 서로 공동으로 사용하여야 한다.

도 8에는 본 발명에 따른 스퍼터링 코팅 챔버(60)가 설치된 본 발명에 따른 스퍼터링 코팅 장치(50)가 도시되어 있으며, 상기에서 본 발명에 따른 스퍼터링 소스(10)도 도시되어 있다. 도시된 소스(10)에는 상기 실시예에서 이루어진 것과 같이 6개의 타겟 배치가 설치되고, 또한 도 4 내지 도 7에 도 도시되어 있다. 타겟 배치가 설치된 본 발명에 따른 소스는 블록 62에 도시된 것과 같이 전기적 공급(필요한 경우에 변조 가능)에 의하여 작동된다. 또한 조절 밸브 블록 64에 도시된 것과 같이 타겟 배치의 길이 확장에 따르는 가스 억제 비율은 선택적으로 조정되며, 이를 통하여 작동 가스와 반응성 가스를 가스 탱크(53)로부터 처리 공간에 공급할 수 있게 된다.

구동 블록(65)을 사용하여서 본 발명에 따른 소스에 설치된 영구 자석을 도시하였으며, 여기에서는 원하는 롤러 진자 운동을 선택적으로 조정할 수 있게 된다. 본 발명에 따른 챔버(60)에는 기판 지지대(66)가 설치되며, 특히 코팅된 기판의 평면을 수용할 수 있다. 본 발명에 따른 소스는 소스(10)로부터 스퍼트링된 재료의 시간에 따른 분포와 국부적 분포는 최적으로 조정할 수 있으며, 특히 시간에 대하여 평균한 동일 형태의 분포, 특히 소스 가장자리 범위에서는 코팅된 기판 표면(F_S)에 대한 스퍼터링 면(Fs)의 비율(V_QS)은 놀랍게도 적으며,

V_QS≤ 3이고, 주로

V_QS≤ 2이며, 여기에서 특히

1.5 ≤ V_QS≤ 2인 관계가 있다.

상기와 같은 관계에 의하여 소스로부터 스퍼트링된 재료는 높은 이용률을 얻게 되며, 또한 아주 소량의 스퍼트링된 재료는 코팅된 기판에 나타나지 않게 된다. 스퍼터링 코팅용 기판 표면과 마그네트론 소스(10)의 새로운 면과 기판 사이의 간격(D)은 적게 선택할 수 있으며, 타겟 배치(3)의 스퍼터링 표면의 폭(B, (도 4 참고))은 동일하게 되고, 상기의 수치는

60mm ≤ D ≤ 250mm, 주로

80mm ≤ D ≤ 160mm으로 이루어지게 된다.

상기의 좁은 간격(D)의 실현성에 의하여 높은 스퍼터링 이용률에서 높은 코팅 속도는 최고의 경제적 코팅을 가능하게 된다,

도 8에 도시된 장치에는 발전기(62)와 함께 측면의 최외곽 타겟 배치는 최고의 스퍼터링 성능으로 구동하고, 내부에 설치된 타겟 배치에서보다도 5-35%, 주로 10-20%의 스퍼터링 성능으로 작동한다. 또한 도 4에 따라서 소스(10)에 설치된 영구 자석 롤러는 진자 구동에서 1 - 4 Hz, 주로 약 2 Hz의 주파수로 구동된다.

본 발명에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스, 스퍼터링 챔버 및 구동 장치는 대면적의 평판 기판의 마그네트론 스퍼터링 코팅을 위하여, 고품질의 막, 원하는 코팅 두께의 분포, 특히 균일한 두게 분포로 경제적으로 제조하는 적합하다. 본 발명에 따른 소스에서는 대면적의 균일한 분포를 가진 막을 생산하는 것에 중점을 두고 있다. 본 발명은 대면적의 반도체 기판의 코팅, 특히 평판 디스플레이 패널을 비롯한 TFT 패널 및 PDP 패널의 기판 코팅에 사용할 수 있다. 여기에서 본 발명은 특히 인듐-아연 산화물(ITO) 막과 같은 상기 기판의 반응성 코팅 또는 비반응성 스퍼터링 코팅을 통하여 상기 기판의 금속 코팅을 위하여 사용된다. 본 발명에 따른 실시예에 사용한 스퍼터링 소스, 챔버 및 장치에 대한 설명을 다음과 같이 정리하였다.

1. 기하학적 형태

1.1 소스(source)

도 4에 따른 측면 간격(d): 최고 15%, 주로 최고 10%, 타겟 배치의 폭 확장(B)의 최고 7%이고,

1mm ≤ d ≤ 230mm, 이고 주로

7mm ≤ d ≤ 20mm임.

면을 따른 타겟 배치의 새로운 면;

타겟 배치의 폭(B):

60mm ≤ B ≤ 350mm이고, 주로

80mm ≤ B ≤ 200mm임.

타겟 배치의 길이(L): 최소 B, 주로 아주 길고,

400mm ≤ L ≤ 2000mm임.

타겟의 말단부: 예, 반원 형태.

1.2 소스/기판:

코팅 기판 표면(F_S)의 확장에 대한 스퍼트링된 면(F_Q)의 확장의 비율(V_QS)은

V_QS≤ 3, 주로

V_QS≤ 2이고, 주로

1.5 ≤ V_QS≤ 2임.

소스의 새로운 면과 코팅 면(D)의 최소 간격:

60mm ≤ D ≤ 250mm, 주로

80mm ≤ D ≤ 160mm임.

기판 크기: 920 x 900 mm²의 스퍼터링 면을 가진 소스로 코팅한 크기는 750 x 630 mm²또는,

기판 크기: 1300 x 1200 mm²의 스퍼터링 면을 가진 소스로 코팅한 크기는 1100 x 900 mm²임.

냉각: 냉각 면(V_SK)에 대한 스퍼터링 면의 비율:

1.2 ≤ V_SK≤ 1.5임.

2. 작동 크기

타겟 온도(T):

40℃ ≤ T ≤ 150℃, 주로

60℃ ≤ T ≤ 130℃임.

스퍼터링 면 당 스퍼터링 성능:

10에서 30 W/cm², 주로

15에서 20 W/cm²임.

측면 최외곽 타겟 배치는 각각 5%에서 35% 더 높은 스퍼터링 성능, 주로 10%에서 20% 더 높은 면적당 스퍼터링 성능.

마그네트 롤러의 진자 주파수: 1Hz에서 4Hz, 주로 약 2Hz임.

결과: 다음과 같은 코팅 속도가 얻어짐:

ITO: 20Å/초

Al: 130 - 160Å/초

Cr: 140Å/초

Ti: 100Å/초

Ta: 106Å/초.

도 9에서는 본 발명에 다른 소스에서의 타겟 배치의 15cm 폭의 스퍼터링 면에 대한 침식 프로필을 도시하였다. 최외곽의 동일 형태의 차이는 "레이스 트랙" 및 침식 골에서 더 이상 나타나지 않는다.

도 10에는 폭(B)이 150mm인 각각의 스퍼터링 면으로 이루어진 5개의 타겟 배치가 설치된 본 발명에 따른 소스에서 인듐-아연 산화물(ITO) 스퍼터링 코팅의 코팅 속도 분포의 결과를 도시하였다. 상기 분포에서 120mm의 소스 면으로부터의 간격(D)에 설치된 기판에서는 막 두께 편차가 ±3.8%로 나타났다.

도 11에는 대면적 유리 기판에서 얻어진 막 두께 분포를 도시한 것으로, 다음과 같은 조건에서 실시한 것이다:

- 총 스퍼터링 성능(P_tot): 2kW

- 스퍼터링 시간: 100초.

- 스퍼터링 속도(R): 26Å/초, 상대적: 13Å/초. kW.

- 6개의 타겟 배치로 구성된 소스에서는 최외곽 배치는 10-15% 더 높은 스퍼터링 성능으로 작동시켰다(P1, P6):

- 기판 크기: 650 x 550 mm².

도 11에는 고성능으로 작동시킨 타겟 배치로 이루어진 기판의 가장자리를 도시한 것이다. 인듐-아연 산화물(ITO) 코팅에서 평균 267nm 두께의 막은 ±6.3%의 막 두께 편차를 나타내었다.

본 발명은 특히 다음과 같은 스퍼터링 소스, 특히 대면적의 코팅에서 나타나는 단점을 방지할 수 있는 특징을 제공한다.

본 발명에서는 대형의 마그네트론 스퍼터링 면을 이용한 공정에서 균일한 분포, 높은 코팅 속도 및 높은 스퍼터링 속도 이용이 이루어지므로, 대면적 기판의 코팅 및 다수의 단일 기판의 동시 실시에 있어서 경제성이 높다는 장점을 제공한다.

본 발명에 따른 소스에서는 대면적을 동시에 스퍼트링하기 때문에, 기판에서의 막 두께 분포가 우수하고 아크 현상을 방지할 수 있다는 장점을 제공한다.

반응성 가스 분포와 타겟 침식 분포의 문제가 해결되기 때문에, 코팅 기판을 소스 근처에 위치시킬 수 있고 소스 면에 대하여 비교적 큰 면적을 코팅할 수 있으며, 스퍼터링 코팅 장치의 경제성을 높일 수 있다는 장점을 제공한다.

타겟 중앙에 애노드가 업게 되어 나타나는 타겟 중앙과 타겟 둘레 사이의 플라즈마 밀도 차이가 대면적 타겟에서 생기는 것을 방지할 수 있는 장점을 제공한다.

소스는 각각의 크기에 따라서 모듈식 타겟 배치로 유연하게 맞출 수 있다는 장점을 제공한다.

타겟 중앙에 반응 가스의 희박 현상이 대면적 타겟에서 생기는 문제를 해결할 수 있는데, 이는 가스 입력부(49)를 소스 표면에 분포되게 설치할 수 있기 때문이다.

공정 진공과 대기압 사이에 지지 소켓(41)이 위치하기 때문에(도 4 참고), 길 필요도 없고 또한 이들의 부하를 수용하거나 두꺼운 냉각판(23)을 설치할 필요도 없으며, 이로 인하여 소스가 적게 필요하고, 특히 타겟 배치(3) 하부에 설치된 마그네트 배치(47, 43)의 자장 통과가 잘 이루어지게 된다.

선택적 제어를 통하여 다음과 같은 장점을 제공한다.

타겟 배치의 시간적 및 국부적인 전기적 작동

타겟 배치의 시간적 및 국부적인 자기적 작동

시간적 및 국부적인 가스 유입이 가능해지며, 대면적 기판에서 얻어지는 막 두께 분포를 최적으로 조정하고, 특히 균일하게 조정할 수 잇게 된다.

냉매 압력으로 타겟 배치의 고정 간격과 함께 작용하는 총검식 유닛(bayonet unit)을 설치함으로서, 최외곽의 타겟을 간단하고 신속하게 교체하고 최외곽 타겟을 효과적이고 대면적을 냉각시킬 수 있다는 장점을 제공한다.

스퍼터링 면 하부에 설치된 총검식 고정 유닛(bayonet unit)으로 인하여, 특히 스퍼터링 재료 이외의 이물질 또는 처리 공간으로 오염물이 들어오지 않는 다는 장점을 제공한다.

Claims

마그네트론 스퍼터링 소스에 있어서, 타겟(3)의 폭(B) 보다 더 적은 간격(d)에 최소한 2개의 전기적으로 서로 절연된 긴 타겟(3)을 길이방향 측면에 나란히 설치하고, 각각의 타겟 배치(3)에 자체의 전기 연결부(5)를 설치하고, 애노드 장치(7)를 추가로 설치하는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항에 있어서, 애노드는 타겟 배치 사이의 길이 측과 타겟 배치의 전면, 주로 특히 길이 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항에 있어서, 하나의 정지형 마그네트 배치(47)가 설치되고, 주로 타겟을 회전하는 프레임에는 전자석 혹은 영구 자석이 설치되고, 특히 각각의 타겟이 전자석 혹은 영구 자석과 함께 회전하는 프레임을 감싸며, 상기 프레임의 자석이 영구 자석인 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제3항에 있어서, 각각의 타겟 배치 하부에는 마그네트 배치가 설치되고, 배치의 스퍼터링 면을 거쳐서 각각 자장 견본의 정점의 위치가 변하고, 선택적으로 제어되고 움직이는 전자석과 움직이는 영구 자석으로 마그네트 배치가 이루어지고, 주로 영구 자석으로 이루어지고, 여기서 특히 각각의 최소한 2개에 의하여 타겟 배치 길이 확장을 따라서 길어지고, 구동되고 회전 베어링이 설치된 마그네트 롤러(43)에는 영구 자석 또는 전자석, 주로 영구 자석이 설치되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제4항에 있어서, 타겟 배치(3)가 지지 소켓(41)에 설치되고 여기서 타겟 배치(3)는 그 소켓 측의 면이 나머지 부분에 덮이고, 호일(37)을 사용하여 상기 면이 폐쇄된 냉매 채널(35)이 설치되고, 주로 타겟 배치에 사용되는 소켓 측에는 진공, 소켓의 다른 측에는 동시에 대기압이 놓일 수 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제5항에 있어서, 타겟 배치(3)와 애노드 배치(7), 또한 필요한 경우에는 정지형 마그네트 배치, 주로 마그네트 프레임(47) 및 마그네트 배치는 타겟 배치의 하부, 주로 마그네트 롤러, 그리고 냉매 채널은 지지 소켓(41)의 전기 절연성 재료, 주로 플라스틱으로 구성된 부품에 수용되고, 소켓은 주로 타겟 측에는 진공, 외부 측에는 대기압이 놓이도록 하는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제6항에 있어서, 냉매 채널은 그 베이스에서 각각 금속판에 의하여 제한되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제7항에 있어서, 타겟 배치는 길이 측을 따라서 가스 분배 시스템(64)과 관련된 가스 배출구(49)가 설치된 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제8항에 있어서, 타겟 배치(3)는 길이 측에 최고 15%, 주로 최고 10%, 그 폭 확장(B)의 최고 7%가 떨어져 있는(d) 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제9항에 있어서, 타겟 배치(3)는 길이 확장(L)이 최소한 그 폭 확장과 동일하고, 주로 아주 길게 배치하고, 이것은

400mm ≤ L ≤ 2000mm인

것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제10항에 있어서, 타겟 배치에서 길이 측의 간격(d)이

1mm ≤ d ≤ 230mm이고, 주로 7mm ≤ d ≤ 20mm인

것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제11항에 있어서, 타겟 배치의 폭(B)이

60mm ≤ B ≤ 350mm이고, 주로 80mm ≤ B ≤ 200mm인

것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제11항에 있어서, 타겟 배치(3)의 새로운 면적이 평면을 따라서 설치되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제13항에 있어서, 주어진 공간 방향(Z)에서 타겟 배치는 길이 확장을 따라서 자장(H)의 강도를 측정하고, 그 길이 가장자리 범위에서 국부적으로 차이가 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제14항에 있어서, 타겟 배치(3)는 공통으로 하나, 주로 각각 하나의 마그네트 프레임(47), 주로 하나 또는 각각 하나의 영구 자석 프레임이 설치되고, 마그네트 또는 프레임(47)의 위치와 강도는 타겟 배치 길이 측의 최소한 하나의 부품을 따라서 국부적으로 차이가 나는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제15항에 있어서, 타겟 배치(3)의 하부에는 최소한 2개의 길이 확장되고 구동 회전되는 마그네트 롤러(43)가 설치되고, 마그네트의 강도와 위치는 롤러(43)의 최소한 한 부품을 따라서 국부적으로 차이가 나고, 여기서 롤러의 마그네트는 주로 영구 자석을 사용하는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제16항에 있어서, 타겟 배치(3)는 공통 또는 주로 각각 마그네트 프레임(47)으로 둘러싸고, 프레임의 마그네트의 강도와 위치는 타겟 배치 길이 측의 최소한 하나의 부품을 따라서 국부적으로 차이가 나며, 하나의 각각의 타겟 배치에 설치되고, 주로 거울 대칭적으로 긴 타겟 대각선(Di)에 설치되고, 여기서 마그네트 또는 프레임은 주로 영구 자석을 사용하는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제17항에 있어서, 타겟 배치는 선형의 총검식 유닛(25, 32)을 사용하여 고정하는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제18항에 있어서, 2개 이상, 주로 5개 및 그 이상의 타겟 배치가 설치되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 소스.
제1항 내지 제19항에 따른 마그네트론 스퍼터링 소스(10)가 설치된 스퍼터링 코팅 챔버와 최소한 하나의 스퍼터링 코팅 기판을 위하여 마그네트론 스퍼터링 소스 반대편에 설치된 기판 지지대(66)에 있어서, 코팅 기판 표면(F_S)에 대한 스퍼트링된 소스 면적(F_Q)의 비율(V_QS)은

V_QS≤ 3, 주로 V_QS≤ 2이고,주로 1.5 ≤ V_QS≤ 2인

것을 특징으로 하는 스퍼터링 코팅 챔버.
제20항에 있어서, 마그네트론 스퍼터링 소스(10)의 새로운면과 기판 사이의 간격(D)은 긴 타겟 배치(3)의 폭과 거의 동일하고, 그 간격은

60mm ≤ D ≤ 250mm, 주로 80mm ≤ D ≤ 160mm인

것을 특징으로 하는 챔버.
제20항 또는 제21항에 따라 타겟 배치(3)에 서로 독립적으로 제어가 가능한 전기 발전기(62)가 연결된 것을 특징으로 하는 챔버가 설치된 진공 코팅 장치.
제22항에 있어서, 2개 이상의 타겟 배치(3)가 설치되고 최소한 2개의 설치된 타겟 배치(3)가 공동의 교류(AC) 발전기(15, 17)의 출력부와 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
제22항에 있어서, 설치된 발전기(9, 62)의 최소한 하나는 직류 발전기, 혹은 교류 발전기이거나 직류 겸용 교류 또는 펄스 직류 전송 발전기이고, 발전기의 최소한 하나는 직류 발전기이고, 쵸퍼 장치를 이용하여 타겟 배치(3)와 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제22항 내지 제24항에 있어서, 타겟 배치의 부품 사이에 있는 길이측에는 가스 배출구(49)가 설치되고, 반응성 가스 탱크와 작동 가스 탱크(53)와 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제25항에 있어서, 타겟 배치(3)를 따른 최소한 하나의 부품은 설치된 가스 배출부(49)에 분배되고 가스 유량(51, 64)에 무관하게 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제22항 내지 제26항에 따라 최소한 3개의 긴 타겟 배치(3)에서 측면으로 외부에 놓인 타겟 배치는 많은 스퍼터링 성능, 주로 5%에서 35% 이상의 스퍼터링 성능으로 구동되고, 내부에 놓인 타겟 배치의 주로 10%에서 20%로 구동되는 것을 특징으로 하는 장치의 운전 방법.
제22항 내지 제26항에 있어서, 타겟 배치의 각 하부에 국부적으로 이동하고 시간적으로 제어되는 마그네트 배치가 주로 각각 최소한 2개의 회전 구동되도록 설치된 영구자석 롤러(43)로 이루어지도록 설치되고, 타겟 배치에서 발생된 자장이 1Hz에서 4Hz의 행정으로 변하고, 2개의 롤러(43)는 진자 구동으로 구동되며, 진자 주파수는 1Hz에서 4Hz, 주로 약 2Hz이고, 회전각도 진폭은 φ ≤ π/4인 것을 특징으로 하는 장치의 운전 방법.
제27항 또는 제28항에 있어서, 전기적 공급의 제어를 통하여 각 타겟 배치, 가스 입력 분포 및 자장 분포마다 기판 면적에 대한 막 두께의 분포가 제어되고, 주로 거의 균일하게 제어되는 것을 특징으로 하는 장치의 운전 방법.
제27항 내지 제29항에 있어서, 마그네트 스퍼터링 소스는

1 W/cm²≤ p ≤ 30 W/cm²의

성능 밀도(p)로 구동되고, 금속제 타겟으로 이루어진 반응성 스퍼터링 막에 있어서, 특히 인듐-아연 산화물(ITO) 스퍼터링 막인 경우에 성능 밀도(p)는

1 W/cm²≤ p ≤ 5 W/cm²,

금속 스퍼터링 막인 경우에 성능 밀도(p)는

15 W/cm²≤ p ≤ 30 W/cm²

과 같이 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
직사각형 형태의 타겟 배치를 가지는 긴 마그네트 소스는 시간적으로 변하고, 움직이는 마그네트 시스템이며, 타겟 배치에는 마그네트 프레임(47), 주로 영구 자석 프레임이 설치되고, 여기에서 주어진 공간 방향(Z)에서 측정된 마그네트 프레임의 자장 강도는 타겟 배치 길이측(x)을 따라서 국부적으로 서로 다른 것을 특징으로 하는 긴 마그네트론 소스.
제31항에 있어서, 2개의 타겟 배치 길이측, 주로 배치의 대각선에 대하여 거울 대칭적인 방향에서의 자장 강도가 국부적으로 서로 다른 것을 특징으로 하는 긴 마그네트론 소스.
제31항 또는 제32항에 있어서, 타겟 배치 하부에 있는 마그네트 시스템에는 타겟 길이 방향으로 확장되고, 구동되고, 회전 설치된 최소한 2개의 마그네트 롤러(43)가 설치된 것을 특징으로 하는 긴 마그네트론 소스.
제1항 내지 제19항에 따른 마그네트 스퍼터링 소스 또는 제20항과 제 21항에 따른 챔버 또는 제 22항 내지 제26항에 따른 장치 또는 제31항 내지 제33항에 따른 소스를 반응성 스퍼터링 막, 주로 금속 타겟, 특히 인듐 아연 산화물(ITO)로 이루어진 상기 종류의 막을 위하여 사용하는 것을 특징으로 하는 사용방법.
제1항 내지 제19항에 따른 마그네트 스퍼터링 소스 또는 제20항과 제 21항에 따른 챔버 또는 제 22항 내지 제26항에 따른 장치 또는 제31항 내지 제33항에 따른 소스를 플랜지 패널 디스플레이 기판의 막, 특히 글라스와 같은 TFT 또는 PDP 패널 기판, 특히 반응성 막, 특히 인듐-아연 산화물(ITO) 막을 위하여 사용하는 것을 특징으로 하는 사용방법.
제35항에 있어서, 코팅된 면적(F_s)이 F_s≥ 900cm²인 기판을 위한 것을 특징으로 하는 사용방법.