KR20080012758A - 다중 마그네트론들, 특히 2 레벨 접지형 마그네트론들의집단 스캐닝 - Google Patents

Abstract

타겟(124)의 스퍼터링 면에 폐쇄된 플라즈마 루프를 각각 형성하는 하나 이상의 마그네트론들(112)을 포함하는 마그네트론 어셈블리가 제시된다. 타겟은 각각의 스트립 마그네트론들 회전하는 다중 스트립 타겟들(126)을 포함하고, 스프링 메커니즘(114)을 통해 공통의 지지판(32)에서 부분적으로 지지된다. 스트립 마그네트론은 각각의 마그네트론이 스트립 타겟의 측방향 측면들 사이에서 연장하는 접지형(folded) 플라즈마 루프를 형성하는 2-레벨 접지형 마그네트론(200)일 수 있고, 그 단부들은 타겟의 중간에서 만난다(220). 마그네트론을 형성하는 자석들은 여분의 자석 위치들이 플라즈마 트랙을 조정하도록 코너들 근처에서 이용가능한 곡선 부분에 의해 결합된 일반적으로 일정한 직선 부분들을 갖는 패턴으로 배치될 수 있다.

Description

다중 마그네트론들, 특히 2 레벨 접지형 마그네트론들의 집단 스캐닝{GANGED SCANNING OF MULTIPLE MAGNETRONS, ESPECIALLY TWO LEVEL FOLDED MAGNETRONS}

본 출원은 2006년 8월 4일자로 제출된 미국 가특허출원 제60/835,671호 및 제60/835,681호의 장점을 청구한다. 본 출원은 또한 2006년 11월 17일자로 제출된 미국 특허출원 일련번호 제11/601,576호에 관한 것이다.

본 발명은 일반적으로 반도체 집적회로들의 제조에서 스퍼터링 증착에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 플라즈마 스퍼터링 타겟의 후방에 대해 스캐닝되는 마그네트론들(magnetrons)에 관한 것이다.

플라즈마 마그네트론 스퍼터링은 오랫동안 실리콘 집적회로들의 제조에 사용되어 왔다. 보다 최근에는, 스퍼터링은 일반적으로 유리, 금속, 또는 폴리머의 개별적인 큰 사각형 패널들에 물질층들을 증착하는데 적용되어 왔다. 완성된 패널은 박막 트랜지스터들, 플라즈마 디스플레이, 필드 이미터, 액정 디스플레이(LCD) 엘리먼트들, 또는 유기 발광 다이오드들(OLED들)을 포함할 수 있고, 통상적으로 평판 디스플레이들에 적용된다. 광기전력 전지들(photovoltaic cells)이 유사하게 제조될 수 있다. 관련 기술은 유리 윈도우들을 광학 층들로 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 스퍼터링 증착된 층의 물질은 알루미늄 또는 몰리브덴과 같은 금속, 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명 전도체들일 수 있고, 실리콘, 금속 질화물들과 산화물들을 포함하는 또 다른 물질일 수 있다.

Demaray 외는 본 발명에 그 전체가 참조로 포함되는 미국특허 제5,565,071호에서 평판 스퍼터링 챔버를 기술하고 있다. 도 1의 개념적 단면도에 도시된 것처럼, 이러한 스퍼터링 챔버(10)는 진공 챔버(18)내에서 사각형 스퍼터링 타겟 어셈블리(16)에 대항하여 사각형 유리 패널(14) 또는 다른 기판을 유지시키기 위해, 통상 전기적으로 접지되는 사각형 형상의 스퍼터링 페디스털(pedestal) 전극(12)을 포함한다. 적어도 그 표면이 스퍼터링될 금속으로 이루어진 타겟 어셈블리(16)는 절연체(20)에 대해 진공 챔버(18)에 진공 밀봉된다. 통상적으로, 스퍼터링될 물질의 타겟 층은 타겟 어셈블리(16)를 냉각시키도록 냉각수 채널들이 형성된 후면판(backing plate)에 결합된다. 통상 아르곤인 스퍼터링 가스는 milliTorr 범위의 압력에서 유지되는 진공 챔버(18)로 공급된다.

바람직하게는, 후방 챔버(22) 또는 자석 챔버는 타겟 어셈블리(16)의 후방에 진공 밀봉되고 저압으로 진공 펌핑되어, 타겟 어셈블리(16) 및 그 후면판에 대해 압력 차이를 실질적으로 제거한다. 이에 따라, 타겟 어셈블리(16)가 훨씬 더 얇게 제조될 수 있다. 페디스털 전극(12), 또는 벽 차폐부들과 같은 챔버의 다른 접지 부분들에 대해 음(negative)의 DC 바이어스가 전도성 타겟 어셈블리(16)에 인가될 때, 아르곤은 플라즈마로 이온화된다. 양(positive)의 아르곤 이온들은 타겟 어셈블리(16)에 끌어 당겨지고, 타겟 층으로부터 금속 원자들을 스퍼터링한다. 금속 원자들은 패널(14)로 부분적으로 지향되고, 그 상부에 적어도 부분적으로 타겟 금속으로 이루어진 층을 증착시킨다. 금속 산화물 또는 질화물은 금속의 스퍼터링 동안 챔버(18)에 산소 또는 질소를 부가적으로 공급함으로써 소위 반응성 스퍼터링 프로세스에서 증착될 수 있다.

스퍼터링 속도를 증가시키기 위해, 종래에는 마그네트론(24)이 타겟 어셈블리(16)의 후방에 배치된다. 챔버(18)내에서 타겟 어셈블리(16)의 전면에 평행하게 자기장을 형성하기 위해 반대 극성의 외부 자극(magnetic pole)(28)에 의해 둘러싸이는 하나의 수직 자기 극성의 내부 자극(26)을 가지면, 적절한 챔버 조건들 하에서, 타겟 층에 인접한 처리 공간에 고밀도 플라즈마 루프가 형성된다. 2개의 대향하는 자극들(26, 28)은 플라즈마 루프의 트랙을 규정하는 실질적으로 일정한 갭에 의해 분리된다. 마그네트론(24)으로부터의 자기장은 전자들을 트랩(trap)하고, 이에 따라 플라즈마의 밀도를 증가시키며, 결과적으로 타겟 어셈블리(16)의 스퍼터링 속도를 증가시킨다. 선형 마그네트론(24)과 갭의 비교적 작은 폭들은 보다 높은 자속 밀도를 형성한다. 단일 폐쇄 트랙을 따라 자기장 분포의 폐쇄 형상은 플라즈마가 단부들 외부로 누출되는 것을 방지한다.

스퍼터링 증착되는 사각형 패널들의 크기는 지속적으로 증가하고 있다. 1세대는 1.87m×2.2m의 크기를 갖는 패널을 처리하고, 그 면적이 40,000cm² 보다 더 크기 때문에 40K로 지칭된다. 50K로 지칭되는 그 다음 세대는 각각의 측면에서 2m 보다 더 큰 크기를 갖는다.

이러한 매우 큰 크기들은 타겟이 대면적으로 확장되고 마그네트론이 매우 무거움에도 불구하고 타겟의 전체 면적에 대해 이에 근접하게 스캐닝되어야 하기 때문에, 마그네트론의 설계 문제들을 노출시켰다.

Tepman은 참조로 본 발명에 포함되는 미국특허출원 공개번호 2006/0049040호에서 많은 이러한 문제들을 해결한다. Tepman 설계에서, 타겟의 크기보다 다소 더 작은 크기만을 갖는 단일의 큰 사각형 마그네트론은 반대 극성의 단일 외부 자극에 의해 둘러싸이는 단일 내부 자극으로 형성된다. 이들 사이의 갭은 타겟의 스퍼터링 면에 인접한 폐쇄된 플라즈마 트랙을 규정하는 긴 포선형(convolute) 경로를 형성한다. 마그네트론은 마그네트론 또는 타겟의 영역들보다 훨씬 더 작은 영역들에 대해 연장되는 2차원 패턴으로 스캐닝된다. 구체적으로는, 스캐닝 영역은 인접한 플라즈마 트랙들간에 피치와 대략적으로 동일하므로, 단일의 연속적인 타겟의 보다 균일한 스퍼터링 침식 및 보다 균일한 스퍼터링 증착을 제공한다. Le 외는 본 발명에서 참조로 포함되는, 미국 공개 특허출원 2007/0012562호로서 공개된 2006년 7월 11일자로 제출된 미국 특허출원 11/484,333호에서 Tepman 장치 및 이를 동작시키는 방법들에 대한 개선점들을 기술한다.

그러나, 대형 평판들을 위한 이전에 이용가능한 마그네트론 스퍼터링 챔버들은 완전하지 못한 타겟 사용을 나타내었다. 특히, 마그네트론의 스캐닝 영역의 외부 둘레에 인접한 타겟의 에지 부분들은 내부 부분들보다 더 빨리 침식된다.

본 발명의 일 실시예는 반대 자기 극성의 내부 자극을 둘러싸고 폐쇄 루프를 형성하는 갭에 의해 내부 자극으로부터 분리된 외부 자극을 갖는 마그네트론을 포함한다. 마그네트론이 플라즈마 스퍼터링 챔버에서 스퍼터링 타겟의 후방에 배치될 때, 폐쇄 루프는 타겟의 스퍼터링 면에 플라즈마 트랙을 규정한다. 이러한 실시예에서, 루프는 곡선 부분들에 의해 결합된 평행한 직선 부분들을 갖고, 루프가 한번 접힌다. 루프의 2개의 단부들은 타겟의 동일 측면상에 나란히 위치될 수 있거나, 보다 바람직하게는 타겟 측면 근처의 루프 곡률(curvature)이 클 수 있도록 중간 영역에서 결합될 수 있다.

이러한 마그네트론은 상기 평행한 부분들에 수직 및 수평으로 스캐닝될 수 있다.

이러한 마그네트론들은 반복(replicated)될 수 있고 나란히 배치될 수 있다. 반복되는 마그네트론들은 각각의 스트립(strip) 타겟들에 대해 동시에 스캐닝될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 자극들을 형성하는 자석들은 루프의 코너들 근처에서 세기 또는 수가 증가될 수 있다. 여분의 자석들은 곡선들의 코너들 내부에서 외향하게 가압될 수 있다. 뾰족한 곡선들은 오목 부분들의 쌍들에 의해 직선 부분들에 결합되는 180°보다 더 큰 볼록 에지들을 갖는 내부 극들로 형성될 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예에서, 다중 마그네트론들은 집단 마그네트론 들(ganged magnetrons)이 수평으로 함께 스캐닝되도록, 1차원 또는 2차원으로 스캐닝되는 지지 구조물에서 완전히 또는 부분적으로 개별적으로 지지될 수 있다. 각각의 마그네트론은 플라즈마 챔버에서 폐쇄 플라즈마 트랙을 생성하기 위해 반대 자극들간에 하나의 폐쇄된 갭을 포함한다. 수직 지지부는 다중 마그네트론들이 수직 방향에서 독립적으로 이동할 수 있도록 탄성일 수 있고 부분적(parial)일 수 있다.

본 발명의 소스 어셈블리의 일 실시예는 타겟 및 마그네트론을 관련 스트립 타겟들 및 스트립 마그네트론들로 분리시킨다. 스트립 타겟들은 단일 타겟 랙(rack)상에 지지되고, 스트립 마그네트론들은 마그네트론들이 스캐닝 동안 집단을 이루도록(ganged) 단일 스캐닝 지지판에 지지된다.

다른 실시예는 집단 마그네트론 어셈블리 또는 다른 마그네트론 구성에 사용하기 적합한 마그네트론을 포함한다.

도 2의 정사영도에 도시된 2차원 스캐닝 메커니즘(30)은 Le 외에 의해 기술된 스캔 메커니즘을 유사하게 따른다. Le 외의 제출된 출원은 보다 세부사항들을 위해 참조되어야 한다. 그러나, 스캔 메커니즘(30)은 바람직하게는 알루미늄과 같은 비자기(non-magnetic) 물질로 이루어진 대형 지지판(32)을 지지하고, 스캔 메커니즘(30)은 임의의 2차원 패턴으로 스캐닝할 수 있다. 대조적으로, Tepman 및 Le의 장치는 전체 마그네트론 어셈블리를 견고하게 지지 및 자기적으로 결합시키는 단일 자기 요크(magnetic yoke)를 스캐닝한다. 지지판(32)은 시트(sheet) 부재일 필요는 없지만, 2개의 수직 배치된 엑추에이터들에 의해 이동가능한 견고한 지지 구조를 형성하는 다중 결합된 부재들로 형성될 수 있다. 메인 챔버 몸체(18)에 지지되는 프레임(34)은 반전(inverted) 프레임 레일들(38, 40) 사이의 갠트리(gantry)(42)를 지지하는 역 프레임 레일들(38, 40)을 회전가능하게 지지하기 위해, 프레임(34)의 대향 측면들상에 2개의 행들의 롤러들(36)을 지지한다. 갠트리(42)는 내부 버팀대들(struts)(44, 46) 및 외부 버팀대들(48, 50)에 도시되지 않은 4개의 행들의 롤러들을 포함한다. 4개의 버팀대들은 반전 갠트리 내부 레일들(52, 54) 및 외부 레일들(56, 58)을 회전가능하게 지지한다. 갠트리 레일들은 그 하부 측면에서 부분적으로 고정된 자석들을 포함하는 지지판(32)을 부분적으로 지지한다. 외부 버팀대들(48, 50) 및 외부 레일들(56, 58)은 선택사항이지만, 에지들 근처의 처짐(droop)의 양을 감소시키기 위해 무거운 지지부(34)의 측면들상에 부가적인 지지를 제공한다. 브라켓(bracket)-형상의 베이스 플레이트(60)는 갠트리(42)를 형성하는 프레임 구조물에 고정된다.

도 1의 후방 챔버(22)의 상부 벽을 형성하는 자석 챔버 루프(62)는 이들 사이에 배치된 갠트리 구조물을 갖는 프레임(34)에 지지 및 밀봉되고, 마그네트론 시스템을 수용하는 챔버의 상부 상에 진공 벽을 제공한다. 자석 챔버 루프(62)는 사각형 개구(64) 및 브라켓 리세스(66)의 저면을 포함한다. 브라켓 챔버(68)는 브라켓 리세스(66) 내에 고정되고 사각형 개구(64) 둘레에서 챔버 루프(62)에 밀봉된다. 상부 플레이트(72)는 진공 밀봉을 완성하기 위해 브라켓 챔버(68)의 상부에 밀봉된다.

브라켓 챔버(68)내에 이동가능하게 배치된 갠트리 브라켓(70)은 갠트리(42)의 베이스 플레이트(60)에 고정된다. 자석 챔버 루프(62)의 상부의 장착부들(75)에 고정된 지지 브라켓(74), 및 중간각 철(intermediate angle iron)(76)은 진공 밀봉부 외부의 자석 챔버 루프(62)의 엑추에이터 리세스(79)에서 엑추에이터 어셈블리(78)를 유지시킨다. 지지 브라켓(74)은 자석 챔버 루프(62)에 포함되는 트러스(truss) 시스템의 일부로서 추가로 작용한다. 엑추에이터 어셈블리(78)는 2개의 밀봉된 진공 포트들을 통해 브라켓 챔버(68)의 내부에 결합된다.

2개의 독립적인 엑추에이터들을 포함하는 엑추에이터 어셈블리(78)는 갠트리의 베이스 플레이트(60)에 고정된 갠트리 브라켓(70)을 통해 인가되는 힘에 의해 일 방향에서 갠트리(42)를 독립적으로 이동시키고, 지지판(32)의 지주들(stachions)(80, 82)에 부착된 도시되지 않은 2개의 롤러들 둘러에 감기고 갠트리 윈도우(84)를 통해 상향하게 돌출하는 벨트를 갖는 벨트 드라이브에 의해, 수직 방향에서 지지판(32)을 이동시킨다. 벨트의 단부들은 지지판(32)상의 페디스털들(86, 88)에 고정된다.

도 3의 단면도에 매우 개념적으로 도시된 바와 같이, 지지판(32)은 각각의 스프링 메커니즘(114)을 통해 평행하게 배치된 각각의 다중 스트립 마그네트론들(112)을 부분적으로 지지한다. 각각의 스트립 마그네트론(112)은 스트립 마그네트론(112)을 위한 후방 지지판으로도 작용하는 각각의 스트립 자기 요크(116)를 포함한다. 자기 요크(116)는 하나의 자기 극성의 내부 자극(118), 및 내부 자극(118)을 둘러싸는 반대 자기 극성의 외부 자극(120)을 지지하고 자기적으로 결합 시킨다. 2개의 자극들(118, 120) 사이의 갭은 다소 일정한 폭을 갖고 폐쇄 경로 또는 루프를 따라 형성된다. 자극들(118, 120) 및 갭(122)의 도시된 구조는 이후에 기술될 바람직한 실시예보다 더 간단하다.

또한, 각각의 스트립 마그네트론(112)은 자기 요크(116)에 고정되거나 중간 구조물을 통해 이에 부착된 볼 홀더(ball holder)에 캡쳐되는 롤러 볼(126)을 통해 각각의 스트립 타겟(124)에 부분적으로 지지된다. 롤러 볼(126)은 지지판(32)이 스트립 마그네트론들(112)과 함께 스캐닝됨에 따라, 스트립 마그네트론(112)이 스트립 타겟(124)에서 회전(roll)하도록 허용한다. 동일한 소프트 슬라이더들이 롤러 볼들(126)을 대체할 수 있다. 전형적으로, 개별적으로 다소 탄력적인 스트립 마그네트론(112)의 각도 배향을 유지하기 위해, 각각의 스트립 마그네트론(112)에 대해 1개 보다 더 많은 스프링 메커니즘(114)과 1개 보다 더 많은 롤러 볼(126)이 있다. 바람직하게는, 지지판(32)은 대부분의 마그네트론 중량을 견디지만, 스프링 메커니즘(114)의 탄성은 각각의 스트립 마그네트론(112)이 스트립 타겟(124)에서 임의의 변형을 계속(follow)하도록 허용한다. Le 외는 2006년 2월 2일자 제출된 일련번호 11/347,667에서 부분적인 지지를 기술하고, 특히 요크(116)를 보다 탄력적이게 하는 것에 관한 추가적인 세부사항들은 가특허출원 60/835,680호에서 Lavitsky 외 및 2006년 11월 17일자 제출된 특허출원 11/601,576호에서 Inagawa 외에 의해 기술되며, 이들 모두는 참조로 본 발명에 포함된다. 스트립 타겟들(124)은 스퍼터링 캐소드들로서 작용하도록 음으로 바이어싱될 수 있고, 스트립 타겟들(124)에 인접한 플라즈마를 여기시키기 위해, 스트립 타겟들(124) 보다 더 양으 로 바이어싱되거나 접지되는 애노드들(127)에 의해 둘러싸일 수 있다. RF 바이어싱 또한 가능할 수 있다.

집단 스트립 마그네트론들은 다중 스트립 타겟들에서 평행한 유사 경로들을 스캐닝할 수 있도록 단일 세트의 엑추에이터들에 의해 함께 스캐닝될 수 있다. 그러나, 스크립 마그네트론들은 직접적으로 기계적으로 함께 결합되지 않는다. 스트립 마그네트론들은 개별적으로 제조되고 지지판에 조립될 수 있기 때문에, 전체적인 매우 크고 무거운 마그네트론 어셈블리의 사용을 간략화한다. 또한, 스트립 마그네트론들은 개별적으로 예를 들어, 독립적인 스프링 지지부들로 수직으로 지지될 수 있다. 유사하게, 개별적인 수직인 기계적 엑추에이터들은 각각의 스트립 마그네트론들을 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 집단화(ganging)는 연속적인 마그네트론 스캐닝을 방해하는, 애노드와 같은 기계적 구조물에 의해 분리된 부분들로 분리된 타겟에 상부에서 다중 마그네트론들을 스캐닝하도록 간단한 스캔 메커니즘을 허용한다.

자석들(118, 120)은 일련번호 11/484,333호에 기술된 분류의 비자석 리테이너들에 의해 각각의 요크(116)와 정렬되는 원통형 자석들일 수 있다. 도 4의 정사영도는 그 자체가 레일들(52, 54, 56, 58)로부터 고정되게 지지되는 지지판(32)으로부터 탄성적으로 고정된 다중-마그네트론 어셈블리를 하부로부터 도시한다. 각각의 스트립 마그네트론(112)은 이들 사이에 경계들(129)을 가진 리테이너 섹션들(128)로 분할되며, 상기 리테이너 섹션들은 일반적으로 리테이너 섹션들(128)의 경계들(129) 하부에 놓이고 개별적으로 지지판(32)으로부터 탄성으로 지지되는, 요 크 플레이트(116)의 탄력적으로 접속된 섹션들 중 각각의 섹션들과 연동된다. 롤러 볼들(126)은 탄력적으로 접속된 리테이너 섹션들(128), 및 연동되는 스트립 타겟(124)상의 연동되는 요크 섹션들을 부분적으로 지지한다. 따라서, 탄력적인 마그네트론이 비평면 타겟을 추적 및 이에 일치시킬 수 있다.

각각의 스트립 마그네트론(112)에 대해 도 3의 간략화된 자석 분포는 도 5의 평면도에 도시된 공지된 레이스트랙(racetrack) 마그네트론(140)과 일치한다. 레이스트랙 마그네트론(140)은 이들간에 거의 일정한 갭(148)을 갖도록, 반대 자기 극성의 환형 외부 극(144)에 의해 둘러싸이는 일반적으로 직선형 내부 극(142)을 갖는다. 실제로, 자석 단부들이 자극들을 형성하도록 각각의 극 면들로 자석들을 커버하는 것은 불필요하다. 마그네트론(140)은 헤드 단부(150)로부터 테일 단부(tail end)(152)로 축을 따라 연장되어, 생성되는 플라즈마 트랙의 대부분에 대해 규정되는 갭(148)이 180°단부들에 의해 접속된 2개의 직선 부분들을 갖는다. 그러나, 레이스트랙 마그네트론(140)은 바람직하지 않게도 그 헤드 단부 및 테일 단부(150, 152) 근처의 스퍼터링 침식 패터(patter)에서 핫 스폿들을 형성한다. 타겟의 핫 스폿을 통해 침식되면 타겟이 교체되어야 하기 때문에, 타겟 사용효율은 핫 스폿들에 의해 결정된다. 핫 스폿들은 자기장 분포를 조정함으로써 감소될 수 있는 단부들(150, 152)의 작은 곡률 반경으로부터 발생한다고 판단된다. 더욱이, 레이스트랙 마그네트론(140)은 일반적으로 2m 패널들에 스퍼터링하기 위해 고려되는 스트립 타겟들과 마그네트론들의 수 및 폭에 비해 일반적으로 너무 좁다. 다중 레이스트랙 마그네트론들을 이들의 긴 측면들이 거의 인접하도록 서로 나란히 배치 하는 것이 공지되어 있지만, 이것이 핫 스폿들의 문제를 제거하지 못한다.

Tepman 및 Le에 의해 기술된 분류의 꾸불꾸불한(serpentine) 마그네트론들은 레이스트랙 마그네트론을 종래의 선형으로 배치된 레이스트랙 마그네트론의 평행 부분들을 가진 꾸불꾸불한 패턴으로 접음으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 개념적으로 도시된 2-레벨 접지형(folded) 마그네트론(160)은 Tepman 또는 Le의 것보다 훨씬 덜 접힌다. 이들 간에 갭을 갖도록 다른 극성의 외부 자극(164)에 의해 둘러싸이는 하나의 극성의 내부 자극(162)을 구비한다. 마그네트론이 더 넓어지지만, 갭 및 결과적인 플라즈마 트랙은 우측 및 좌측 에지들로부터 2개의 상이한 위치들에서 3개의 뾰족한 180°코너들(166)을 가지며, 이들 중 2개는 에지에 근접하고, 나머지는 다른 에지로부터 다소 떨어져 있다. 스트립 타겟들의 축 단부들에 근접하는 보정(compensation)은 더 큰 문제를 나타내는 것으로 보인다. 또한, 일 측면에서 더 부드러운(gentler) 180°코너(168)는 상이한 타입의 보정을 요구할 수 있다. 즉, 자기 분포는 도시된 것처럼 좌측에서 우측으로 비대칭이다.

도 7의 평면도에 개념적으로 도시된 다른 2-레벨 접지형 마그네트론(170)은 추가적인 장점들을 제공한다. 이들 사이에 갭을 가진 반대 자기 극성의 외부 극(174)에 의해 둘러싸이는 내부 극(172)을 포함한다. 그러나, 꾸불꾸불한 루프의 헤드 및 테일은 일반적으로 선형으로 배치된 좁은 스트립 마그네트론의 기하학적 단부들의 중간 근처의 접합부(joint)(176)에서 만난다. 우측 및 좌측 에지들로부터 다소 이동된 4개의 뾰족한 180°곡선들(178)을 갖는다. 임의의 경우, 자기 분포는 스트립 마그네트론들 및 스트립 타겟들의 축 단부들로부터 대칭으로 이루어질 수 있다.

도 8의 저면 평면도에서 도시된 것처럼, 2-레벨 꾸불꾸불한 마그네트론(180)의 보다 물리적인 구현예는 요크(116)에 나사고정된(screwed) 일련의 비자기 리테이너들(181)을 포함한다. 개별적인 리테이너들은 도시되지 않지만, 그 각각은 전형적으로 단지 마그네트론(180)의 축 길이의 일 부분이다. 리테이너들의 보다 세부사항들은 Tepman 및 Le의 특허 출원들에 나와 있다. 리테이너들은 이들 사이에 비자기 갭(186)을 갖는 내부 자석 위치들(182) 및 외부 자석 위치들(184) 사이에 규정되는 인접한 톱니형 에지들 또는 원통형 개구들을 갖는다. 반대 극성들의 자석들은 각각 내부 및 외부 자석 위치들(182, 184)에 삽입된다. 자석들의 각 세트들은 내부 자석 위치들(182)이 하나의 극성의 내부 자극을 규정하고 외부 자석 위치들(184)이 내부 자극을 둘러싸는 반대 극성의 외부 자극을 규정하도록, 근접한 연속적인 분포로 배치된다. 이러한 실시예에서, 대부분의 부분에 대해, 자석들은 마그네트론의 내부에서 폐쇄-팩킹된(close-packed) 이중 행들로 배치되고 마그네트론의 둘레에서 단일 행으로 배치된다. 내부 및 외부 자극들 사이의 갭(186)은 거의 일정한 폭을 갖고, 마그네트론이 타겟의 스퍼터링 면에 생성하는 플라즈마 트랙에 대략적으로 일치하는 폐쇄 형상 또는 루프로 형성된다. 그러나, 리테이너들은 자기장 분포 및 세기를 조정하기 위해, 특히 코너들 주위에서, 행들의 외부 또는 내부에 여분의 자석 위치들을 제공할 수 있다.

그러나, 이러한 1차 설계는 외부 핫 스폿들(190) 및 내부 핫 스폿(192)을 나타내는 경향이 있다. 두가지 형태의 핫 스폿들(190, 192)은 내부 및 외부 극들의 뾰족한 단부들(193, 194) 및 이들과 연관된 플라즈마 트랙의 뾰족한 코너들로부터 발생한다고 판단된다. 다양한 이유들 때문에, 플라즈마 트랙은 뾰족한 단부들(193, 194)을 향해 벗어나는 경향이 있고, 보다 높은 플라즈마 밀도와 이에 따른 보다 높은 스퍼터링 속도를 형성하는 보다 높은 전류 밀도를 갖는 경향이 있다.

플라즈마에서 전류의 측방향 이동에 대한 한가지 이유는 1차 설계가 플라즈마 트랙의 각 세그먼트에 전용되고 갭의 측면에 배치되는 반대 극성의 자석들의 단일 행을 포함하기 때문에, 높은 곡률의 코너들 둘레의 자석들의 불균형 때문이다. 즉, 자석들의 외부 라인은 단일 행에 있고, 자석들의 모든 내부 라인들은 이중 행들에 있다. 도 8의 1차 설계는 접힌 꾸불꾸불한 자석의 헤드 및 테일 사이에 이중-행 접합부(196)를 형성한다. 뾰족한 코너들에 인접하게, 곡선 갭의 오목한 측면에서 외부 곡선 에지에 배치된 반대 극성의 자석들보다 곡선 갭의 볼록한 측면에서 뾰족한 단부들(193, 194)과 연관되는 하나의 극성의 자석들이 훨씬 더 적을 수 있다. 자기 불균형(magnetic imbalance)은 뾰족한 단부들(193, 194)을 향해 플라즈마 트랙을 가압(push)하는 경향이 있다. 플라즈마 트랙의 중심선의 이러한 시프트는 트랙 중심선이 스퍼터링 타겟의 전면에서 자기장이 수평인 곳, 즉 타겟에 평행한 곳에서 발생하는 경향이 있다는 것을 이해함으로써 설명될 수 있다. 하나의 자극이 다른 자극보다 더 약하면, 자기장 분포의 평면부는 더 약한 자극을 향해 가압된다.

개선된 2-레벨 꾸불꾸불한 마그네트론(200)은 도 9의 저면 평면도에 도시된다. 그 상보적인 단부 섹션들(202, 204)은 도 10 및 도 11과 도 12의 중간 섹 션(206)에서 보다 상세히 도시된다. 직선 및 코너 리테이너들은 고유한 리테이너들의 수가 최소화되도록 하는 크기들 및 형상들로 설계될 수 있다. 이전처럼, 톱니형 에지들을 가진 직선형 내부 리테이너들(208, 210)은 이들 사이에서 내부의 자석 위치들(212)의 엇갈린(staggered) 이중 행을 규정한다. 그러나, 외부 직선형 리테이너들(214)이 하나의 측방향 측면으로부터 다른 측방향 측면으로 일체화되고 원통형 자석 홀들(216)이 단일 행에서 이들을 통해 천공되도록 하기 위해, 타겟 스트립들 사이에 가능한 강화 버팀대들(stiffening struts) 및 애노드를 포함하는 타겟 어셈블리에서 에지 틈(clearance)이 감소된다. 이러한 도면들은 자석 홀들(216)의 일 측면에서 타 측면으로 리테이너들(214)의 연속성이 보이지 않기 때문에, 외부 직선형 리테이너들(214)의 자석 홀들(216)을 정확히 나타내지 않는다. 이러한 도면들은 또한 종종 리테이너들로 침투하는 중간의 롤러 볼들을 도시하지 않는다.

침식 불균일도를 개선하는 한가지 방법은 도 8의 접합부(196)로부터 자석들의 하나의 행을 제거하는 것이다. 도 9 및 도 12에 도시된 것처럼, 단일-행 접합부(220)는 자석들의 단일 외부 행에 대해 천공된 홀들(228)을 또한 포함하는 2개의 접합부 리테이너들(224, 226)의 톱니형 에지들 사이에 형성된 자석 위치들(222)의 단일 행에 의해 형성된다.

코너 효과들은 코너들에서 자기장의 변화에 의해 적어도 부분적으로 발생한다. 직선 섹션들의 자기장 세기에 근접하게 근사하도록 코너들의 자기장 세기를 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 곡선 기하학에서 자기장들을 균등하게 하는 한 가지 방법은 개별 자석들의 세기를 가변시키는 것이다. 예를 들어, 대부분의 자석들은 예를 들어 N38로 지칭되게 나타낸, 적절한 세기를 갖는다. 그러나, 자석 위치들의 일부는 예를 들어 N48로 지칭되게 나타낸, 보다 강하고 보다 비싼 자석들에 의해 점유된다.

도 10 및 도 11에 도시된 것처럼, 일 실시예에서, 내부의 180°뾰족한 코너들에서 사용되는 눈물방울(tear-drop) 리테이너들(230)은 N48 자석들로 충진되는 내부 자석 위치들(232)을 갖는다. 정규(regular) 자석 위치들(234)은 내부 자석 위치들(232)로부터 다소 외향하게 나팔모양으로 퍼진다(flared). 외부 자석 위치들(236)은 눈물방울 리테이너(230)의 팁에서 외부로 추가적으로 나팔모양으로 퍼진다. 다른 실시예들에서, 정규 및 외부 자석 위치들(234, 236)의 일부 또는 전부는 충진되거나 비어 있게 남겨진다. 이러한 후자 자석들의 세기 또한 가변될 수 있다.

도 12에 도시된 것처럼, 자석 위치들에 의해 이들의 눈물방울 형상이 규정되는, 유사한 눈물방울 리테이너들(240)은 접합부(220)에 인접한 중간의 180°뾰족한 코너들에서 사용된다. 이들 역시 내부 자석 위치들(242), 위치들로부터 나팔모양으로 퍼지는 정규 자석 위치들(244), 및 팁에서 추가적으로 나팔모양으로 퍼지는 외부 자석 위치들(246)을 갖는다.

대안적인 방법은 180°뾰족한 코너들에 인접한 플라즈마 트랙의 반경을 증가시키는 것이다. 이것은 내부 자석 위치들(232, 242)로부터 자석들을 제거하고, 나팔모양으로 퍼진 정규 위치들(234, 244) 또는 추가적으로 나팔모양으로 퍼진 외부 위치들(236, 246)을 점유(populating)함으로써 달성될 수 있다. 눈물방울 형상의 효과는 내부 자석들의 부드러운 플레어-아웃(flare-out) 및 플레어-인(flare-in)을 제공하고, 이에 따라 뾰족한 곡률을 감소시키는 플라즈마 트랙을 제공한다. 이러한 단계적인 플레어링(flaring)은 정확한 점(tee)을 기입하는 증가된 곡률에 의해 외부 팁상에서 곡률을 감소시키는 내부 극의 종래의 T-바(bar) 단부들의 사용과 대조적이다. 플레어링은 180°보다 더 큰 코너에서 플라즈마 트랙의 볼록 부분을 형성하고, 플라즈마 트랙의 직선 부분에 결합되고 볼록도(convexity)를 보정하는 한 쌍의 오목 부분들을 형성한다. 오목 부분들은 곡선을 따라 정렬되는 적어도 3개의 자석들을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

도 10 및 도 11에 도시된 것처럼, 반경으로 외부의 내부 코너 리테이너들(250)은 정규 자석 위치들(254)의 곡선의 엇갈린 이중 행을 규정하는 반경으로 내부의 내부 코너 리테이너들(252)과 함께 형성되는 톱니형 에지들을 갖는다. 그러나, 부가적인 자석 홀들(256)은 플라즈마 트랙을 반경으로 외향하게 가압하도록 부가적인 자석들 또는 대체재(replacement)의 사용을 허용하기 위해, 반경으로 외부의 내부 코너 리테이너들(250)에 천공된다. 또한, 반경으로 내부의 내부 코너 리테이너(252)에 천공된 부가적인 자석 홀들(258)은 자기장의 조정을 허용한다.

마그네트론(200)은 곡선 코너(262)와 이에 대한 스캐닝되는 짧은 거리들을 갖는 스트립 타겟(260)에 나란히 놓일 수 있다. 곡선 코너들(262)에서 플라즈마 트랙의 외부의 스트립 타겟(260)의 부분들에서 선택적인 재증착을 방지하기 위해, 곡선 코너들(262)에서 타겟들의 곡률과 거의 동일한 곡률을 갖도록 플라즈마 트랙 을 형상화하는 것이 바람직하다. 따라서, 일체형 외부 코너 리테이너들(264)은 반경으로 내향하는 여분의 다수의 자석 홀들(268) 뿐만 아니라 정규 자석 홀들(266)의 단일 행으로 천공된다. 플라즈마 트랙은 정규 자석 홀들(266)을 점유하지 않고(depopulating) 여분의 자석 홀들(268)의 일부 또는 전부를 점유함으로써 타겟의 곡선 코너(262)와 일치하도록 반경으로 내향하게 가압될 수 있다.

도 13의 평면도에 도시된 타겟 어셈블리(270)는 6개의 스트립 타겟들(260)과 연관되고 평행하게 배치되는 6개의 스트립 마그네트론들(200)을 포함한다. 각각의 스트립 마그네트론(200)은 전술한 특징들을 가질 수 있다.

전술한 기술들은 2-레벨 접지형(folded) 마그네트론 이외의 다른 마그네트론들에 적용될 수 있다. 특히, 단일 레이스트랙 마그네트론은 플라즈마 트랙 곡률과 2개의 그 뾰족한 단부들에 인접한 자기장 세기를 조절함으로써 장점을 가질 수 있다. 또한, 다중 단일 레이스트랙 마그네트론들은 단일 지지판에 지지됨으로써 집단화될 수 있고, 탄성적으로 및 부분적으로 지지 및 회전되며, 하나 이상의 타겟들의 윤곽(contour)을 따른다. 전술한 실시예들은 타겟들의 스퍼터링 면에 수직인 축들을 갖는 원통형 자석들을 포함하지만, 본 발명의 다양한 실시예들은 대향하는 자석들이 2개의 극들을 분리시키는 갭의 중심을 향해 45°미만으로 경사지는 마그네트론들에 적용될 수 있다.

도 14의 단면도에 도시된 스퍼터링 챔버(280)는 다중 스트립 타겟들(282) 및 관련 스트립 마그네트론들(284)을 포함한다. 스트립 타겟들(282) 및 스트립 마그네트론들(284)은 전술한 진보적 특징들의 장점을 갖는다. 지지판(32)에서 마그네 트론들(284)을 부분적으로 지지하는 스프링 메커니즘들(114)은 도시되지 않는다. 각각의 스트립 타겟(282)은 플라즈마 다크(dark) 공간에 해당하는 축방향으로 연장되는 측면 톱니모양의(indented) 경계들(288)을 갖는 타겟 층(286)을 포함한다. 각각의 스트립 타겟(282)의 타겟 층(286)은 스트립 타겟 층(286)과 대략적으로 동일한 수평 길이(extent)의 접합층(292)을 통해 스트립 후방판(290)에 접합된다. 스트립 후방판(290)에는 냉각 채널들(294)이 천공된 리지들(ridges)이 형성된다. 유전체일 수 있는 경량의 충진 물질층(296)은 리지들간의 협곡들(valleys)을 충진하고, 스트립 마그네트론들(284)의 롤러 볼들(126)이 회전하는 평면을 형성하기 위해 리지들 상부에서 평탄화된다. 스트립 타겟들(282)은 스트립 후방판들(290)의 둘레들을 지지하는 개구 랙(apertured rack)(290)을 포함하는 미도시된 기계적 구조물에 의해 챔버(18)에 고정되게 지지된다. 스트립 타겟들(282)은 스퍼터링 작용 가스의 플라즈마를 여기시키기 위해 전기적으로 전력공급된다.

바람직하게는, 스트립 타겟들(282)은 축방향으로 연장되는 접지된 애노드들(300)이 2개의 인접 스트립 타겟들(282) 사이에 톱니모양의 경계들(288)에 의해 형성된 갭들 내에 유지되면서, 타겟의 스퍼터링 표면으로 돌출하도록 허용한다. 접지된 애노드들(300)은 충진 물질층(296)의 연장부로부터 형성될 수 있고 높은-진공 스퍼터링 챔버(18)와 낮은-진공 후방 챔버(22) 사이에 진공 밀봉을 제공할 수도 있는, 절연체(302)에 의해 스트립 후방판(290)으로부터 전기적으로 절연된다. 한편, 스트립 타겟들(282)은 전기적으로 전력공급되고, 절연체들(302) 및 스퍼터링 플라즈마를 생성함에 있어 캐소드들로서 작용하도록 플라즈마 다크 공간보다 더 작 은 다른 진공 갭들에 의해, 애노드들(300)로부터 절연된다. 스퍼터링 챔버(280)는 측면들상에 애노드로서 작용하는 동시에 증착으로부터 챔버 측벽들을 보호하기 위해, 전기적으로 접지된 차폐부(shield)(304)를 부가적으로 포함한다. 절연체(306)는 랙(298), 및 그것이 지지하는 스트립 후방판들(290)로부터 챔버(18)를 전기적으로 절연시킨다. 그러나, 전기적 절연은 랙(298), 및 그것이 지지하는 상이한 각각의 스트립 타겟들(282) 사이에 선택적으로 제공될 수 있다.

지지판(32)은 모든 마그네트론들(284)이 동일한 패턴으로 실질적으로 동시에 스캐닝되도록 하는 패턴으로 스캐닝된다. 마그네트론들의 경로들간에 주요한 변화는 지지판에서 지지의 탄성으로부터 발생한다. 스캐닝되는 패턴은 직교 x축 및 y축 중 하나를 따라 연장될 수 있거나, 2차원 x-y 스캔 패턴, 예를 들어 x축 및 y축을 따라 연장되는 부분들을 가진 O-형상의 패턴, 2개의 대각선을 따라 연장되는 부분들을 가진 X-형상의 패턴, 대향되는 평행 측면들과 이들 사이의 대각선을 따라 연장되는 Z-형상의 패턴, 또는 다른 복잡한 패턴들일 수 있다. 물론, 다수의 세트들의 다중 마그네트론들 및 연관되는 스캔 메커니즘들이 가능할 수 있지만, 다중 마그네트론들에 대해 단지 단일한 스캔 메커니즘이 요구된다.

본 발명의 일부 실시예들은 2-레벨 꾸불꾸불한 마그네트론 또는 개별적으로 탄성으로 지지되는 마그네트론들로 제한하는 것이 아님을 강조한다.

본 발명의 다양한 실시예들은 보다 균일한 스퍼터링 및 보다 완전한 타겟 사용효율을 제공하는데 사용될 수 있다.

도 1은 대형 패널들로 스퍼터링하기 위해 적응되는 스퍼터링 챔버의 개념적 단면도이다.

도 2는 마그네트론 시스템의 2차원 스캐닝을 위해 사용되는 스캔 메커니즘의 정사영도이다.

도 3은 관련 스트립 타겟에서 각각 부분적으로 지지되는 집단 열들의 스트립 마그네트론들의 개념적 단면도이다.

도 4는 마그네트론 시스템을 구성하는 스트립 마그네트론들의 정사영 저면도이다.

도 5는 종래의 레이스트랙 마그네트론의 평면도이다.

도 6은 2-레벨 접지형 마그네트론의 개념적 평면도이다.

도 7은 2개의 단부들에 대해 대칭인 2-레벨 접지형 마그네트론의 개념적 평면도이다.

도 8은 원통형 자석들의 일반적 분배를 포함하는 도 7의 2-레벨 접지형 마그네트론의 평면도이다.

도 9는 플라즈마 트랙의 코너들 주변의 자석들의 조정되는 분배 및 리테이너들을 나타내는 개선된 2-레벨 접지형 마그네트론의 평면도이다.

도 10 및 도 11은 도 9의 2-레벨 접지형 마그네트론의 2개의 단부들의 상세도들이다.

도 12는 도 9의 2-레벨 접지형 마그네트론의 중간 섹션의 상세도이다.

도 13은 각각 도 9의 2-레벨 접지형 마그네트론의 형태인 다중 스트립 마그네트론들의 마그네트론 시스템의 평면도이다.

도 14는 다중 스트립 타겟들 및 관련 스트립 마그네트론들을 포함하는 스퍼터링 소스의 개념적 단면도이다.

Claims (23)

1. 2-레벨의 꾸불꾸불한(serpentine) 접지형(folded) 마그네트론으로서,

   다른 극성의 내부 자극(magnetic pole)을 둘러싸고, 폐쇄 경로에서 연장되는 갭에 의해 내부 자극으로부터 분리되는 하나의 극성의 외부 자극 - 상기 폐쇄 경로는, 헤드(head)로부터 제 1의 180°코너로 연장되는 제 1 직선 부분, 상기 제 1의 180°코너로부터 제 2의 180°코너로 연장되는 제 2 직선 부분, 및 상기 제 2의 180°코너로부터 테일(tail)로 연장되는 제 3 직선 부분을 포함하는 접지형(folded) 패턴을 따라, 상기 헤드로부터 그 테일로 연장되는 2개의 일반적으로 평행한 부분들을 포함하고, 상기 제 1 직선 부분 및 제 3 직선 부분은 상기 제 2 직선 부분의 측면을 따라 평행하게 연장됨 -;

   을 포함하는 접지형 마그네트론.
2. 다른 극성의 내부 자극을 둘러싸는 하나의 극성의 외부 자극 - 상기 외부 자극은 상기 자극들 중 하나의 자극의 뾰족한(acute) 부분 둘레에 180°코너를 포함하는 폐쇄 경로에서 연장되는 갭에 의해 상기 내부 자극으로부터 분리되고, 상기 뾰족한 부분은 상기 뾰족한 부분의 팁(tip)으로부터 외향하게 나팔모양으로 퍼진(flare) 다음 상기 하나의 자극의 직선 부분으로 내향하게 나팔모양으로 퍼지는 눈물방울(tear-drop) 형상을 가짐 -

   을 포함하는 접지형 마그네트론.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 눈물방울 형상의 내부 부분들은 자석들을 점유(populate)하지 않고, 상기 눈물방울 형상의 둘레 부분들이 자석들을 점유하는 것을 특징으로 하는 접지형 마그네트론.
4. 다른 극성의 내부 자극을 둘러싸고, 폐쇄 경로에서 연장되는 갭에 의해 내부 자극으로부터 분리되는 하나의 극성의 외부 자극; 및

   하나의 극의 볼록 부분과 다른 극의 오목 부분 사이의 적어도 하나의 코너 - 상기 코너에 인접한 상기 하나의 극에서 자기적 세기(magnetic strength)의 선형 밀도는 상기 코너에 인접한 다른 극의 자기적 세기의 선형 밀도보다 더 큼 -

   를 포함하는 접지형 마그네트론.
5. 다른 극성의 내부 자극을 둘러싸고, 폐쇄 경로에서 연장되는 갭에 의해 상기 내부 자극으로부터 분리되는 하나의 극성의 외부 자극; 및

   하나의 극의 볼록 부분과 다른 극의 오목 부분 사이의 적어도 하나의 코너; 및

   상기 볼록 부분으로부터 상기 오목 부분을 향해 결과적인 플라즈마 트랙의 중심선(centerline)을 이동시키는 수단

   을 포함하는 접지형 마그네트론.
6. 다른 극성의 내부 자극을 둘러싸고, 곡선의 타겟 코너의 곡률에 일치하도록 형상화된 곡선의 마그네트론 코너를 포함하는 폐쇄 경로에서 연장되는 갭에 의해 상기 내부 자극으로부터 분리되는 하나의 극성의 외부 자극

   을 포함하는 접지형 마그네트론.
7. 다른 극성의 내부 자극을 둘러싸고, 하나의 극의 볼록 코너와 다른 극의 오목 코너 사이에 갭 코너를 포함하는 폐쇄 경로에서 연장되는 갭에 의해 상기 내부 자극으로부터 분리되는 하나의 극성의 외부 자극; 및

   직선 부분들을 규정하는 제 1 자기적 세기의 자석들, 및 상기 볼록 코너를 적어도 부분적으로 규정하는 더 강한 제 2 자기적 세기의 자석들

   을 포함하는 접지형 마그네트론.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제 1 자기적 세기의 자석들은 상기 오목 코너를 규정하는 것을 특징으로 하는 접지형 마그네트론.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 경로는 2개의 곡선 단부들에 의해 연결되는 2개의 직선 부분들로 이루어진 것을 특징으로 하는 접지형 마그네트론.
10. 청구항 제 1 항 내지 제 8 항의 마그네트론을 스퍼터링 타겟에 위치설정하는 단계를 포함하는 스퍼터링 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 스퍼터링 타겟에 인접한 스캐닝 패턴으로 상기 마그네트론을 스캐닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 스캐닝 패턴은 2차원 패턴인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 방법.
13. 제 1 자기 극성의 제 1 자석들; 및

    상기 제 1 자석들을 둘러싸며, 곡선 부분들에 의해 연결된 평행한 직선 부분들을 갖는 폐쇄 패턴으로 배치된 갭에 의해 상기 제 1 자석들로부터 분리되는, 상기 제 1 자기 극성에 반대인 제 2 자기 극성의 제 2 자석들 - 상기 제 1 및 제 2 자석들은 상기 직선 부분들에서 실질적으로 일정하게 배치되고, 상기 갭의 측면들을 따라 배치된 자석들의 하나 또는 2개의 행들을 갖는 일정한 배치와 비교하여 상기 곡선 부분들에서 일정하지 않은 배치로 배치됨 -

    을 포함하는 마그네트론.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 갭의 측면을 따라 배치된 자석들의 하나 또는 2개의 행들을 갖는 배치와 비교하여, 상기 곡선 부분들에서 보다 많은 자석들이 상기 오목 측면에서보다 상기 갭의 볼록 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 마그네트론.
15. 집단(ganged) 마그네트론으로서,

    강성(rigid) 지지 구조물;

    상기 지지 구조물에 의해 개별적으로 지지되는 다수의 자기 플레이트들(magnetic plates); 및

    상기 자기 플레이트들 중 각각의 자기 플레이트들에 의해 개별적으로 지지되고, 반대 극성들의 자극들 사이에 형성된 폐쇄 경로를 갖는 다수의 자석 장치들(magnet arrangments)

    을 포함하는 집단 마그네트론.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 자기 플레이트들은 상기 지지 구조물에 의해 탄성적으로 및 부분적으로 지지되고, 타겟 어셈블리 상에서 부분적인 이동 지지를 가능하게 하기 위해 상기 지지 구조물에 대향하는 상기 자석 장치들의 측면에 형성된 롤링(rolling) 또는 슬라이딩(sliding) 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집단 마그네트론.
17. 제 16 항에 있어서,

    각각의 상기 자기 플레이트들은 다수의 탄력성 섹션들(flexible sections)을 포함하는 것을 특징으로 하는 집단 마그네트론.
18. 제 15 항에 있어서,

    상기 자석 장치들 중 각각의 자석 장치와 연동되는 다수의 분리된 타겟 스트립들(target strips)을 포함하는 타겟을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집단 마그네트론.
19. 제 15 항에 있어서,

    2차원 패턴에서 상기 지지 구조물을 이동시키기 위한 스캔 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집단 마그네트론.
20. 제 15 항에 있어서,

    상기 지지 구조물은 비자기(non-magnetic) 플레이트인 것을 특징으로 하는 집단 마그네트론.
21. 집단 마그네트론으로서,

    강성 지지 구조물; 및

    상기 지지 구조물에 의해 개별적으로 탄성적으로 지지되는 다수의 마그네트 론들

    을 포함하는 집단 마그네트론.
22. 제 21 항에 있어서,

    각각의 비-평행 방향들을 따라 연장되는 부분들을 갖는 2차원 패턴으로 상기 지지 구조물을 이동시키기 위한 스캔 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집단 마그네트론.
23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,

    상기 지지 구조물은 비자기 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 집단 마그네트론.

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