KR20090088302A - Apparatus for treating a substrate - Google Patents

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마커스 해니카
토비아스 스톨리
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

An apparatus for treating a substrate is provided to perform uniform coating by providing a pull-down resistor having resistance value more than 2 ohm. At least two or more cathode structures are formed inside a vacuum chamber(2). At least two or more anodes are formed inside the vacuum chamber. A connecting line(63) is connected to the anodes(28~32). A resistor(34) is connected to the connecting line. The other end of the resistor is connected to a ground(33). The resistor has a resistance value of at least 2 ohm. The vacuum chamber is connected to the ground.

Description

기판 처리를 위한 장치{APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE}Device for substrate processing {APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE}

본 발명은 기판을 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for processing a substrate.

반도체, 광학 장치 또는 평판 디스플레이(FPD)와 같은 기판을 처리(예를 들어, 코딩)하기 위해 마그네트론 스퍼터링 소스(magnetron sputtering source)들이 사용된다. 이러한 마그네트론 소스들에 의해 플라즈마의 이온들은 타겟으로부터 물질을 스퍼터링하게 된다. 그 후, 이 스퍼터링된 타겟 물질은 박막을 형성하도록 상기 기판의 표면 상에 증착(deposit)된다. 또한, 이온들은 기판을 에칭(etch)할 수 있다.Magnetron sputtering sources are used to process (eg, code) substrates such as semiconductors, optical devices or flat panel displays (FPDs). These magnetron sources cause ions in the plasma to sputter material from the target. This sputtered target material is then deposited on the surface of the substrate to form a thin film. Also, the ions may etch the substrate.

하나가 다른 하나와 나란히 탑재되고(mounted) 각각의 슬릿에 의해 분리된, 적어도 두 개의 전기적으로 절연된 정지된 막대형 타겟 구조물(stationary bar-shaped target arrangements)을 갖는 스퍼터 소스(sputter source)는 이미 알려져 있다(US 6,093,293, 또한, US 6,284,106 및 US 6,454,920 참조). 각각의 타겟 구조물들은 각각의 전기 패드(electric pad)를 포함하여, 각 타겟 구조물은 다른 타겟 구조물과 전기적으로 독립적으로 동작될 수 있다. 각 타겟 구조물은 또한 각 타겟 구조물 상에 시간에 따라 변하는 마그네트론 필드(magnetron field)를 생성하 기 위한 제어된 자석 구조물을 갖는다. 스퍼터 소스는 또한 타겟 구조물들 사이에 나란히 및/또는 타겟 구조물들의 더 작은 측(smaller side)을 따라 애노드를 갖는 애노드 구조물을 갖는다.A sputter source with at least two electrically insulated stationary bar-shaped target arrangements, one mounted side by side and separated by each slit, is already present. Known (see US 6,093,293, see also US 6,284,106 and US 6,454,920). Each of the target structures includes a respective electric pad, so that each target structure can be operated electrically independently of other target structures. Each target structure also has a controlled magnet structure to create a magnetron field that changes over time on each target structure. The sputter source also has an anode structure having an anode side by side between the target structures and / or along the smaller side of the target structures.

또한, 기판을 코팅하기 위한 구조물(arrangment)이 알려져 있는데, 이는 스퍼터링 챔버로부터 전기적으로 분리되고 서로로부터 전기적으로 분리된 두 개의 전극을 포함하고, 여기서 전극들 중 하나는 타겟과 전기적으로 연결된 캐소드이고 다른 전극은 애노드이다(DE 40 42 289 A1). 커패시터 및 저항기는 직렬로 상기 애노드 및 접지(ground)에 연결된다. DE 41 36 655 A1에 따르면 커패시터는 생략될 수 있다. 두 발명(DE 40 42 289 A1 및 DE 41 36 655 A1)에서 해결되어야 하는 문제는 아크 방전(arc discharge)을 억제하는 것이다.Also known is an arrangement for coating a substrate, which comprises two electrodes that are electrically separated from the sputtering chamber and electrically separated from each other, where one of the electrodes is a cathode electrically connected to the target and the other The electrode is an anode (DE 40 42 289 A1). A capacitor and a resistor are connected in series with the anode and ground. According to DE 41 36 655 A1 the capacitor can be omitted. The problem to be solved in both inventions (DE 40 42 289 A1 and DE 41 36 655 A1) is the suppression of arc discharge.

DE 41 36 655 A1에 도시된 바와 같이 애노드들이 캐소드 앞에 배치되면, 점화의 조건들이 향상된다. 그러나, 애노드들이 플라즈마 입자들의 흐름에 대한 장애물(hindrance)이고, 이로써 애노드들 또한 코팅되었다는 것에 의해 불리한 점이 발생한다. 이어서, 이 코팅은, 애노드의 입자들이 기판 상에 떨어져 층(layer)의 질을 악화시키는 결과를 가져온다. 한편, 반응성 스퍼터링에 의해, 캐소드의 표면에 대향한 애노드의 표면은 유전체로 코팅될 수 있다. 따라서, 점화 조건들이 더 악화된다. 이 효과는 “사라지는 애노드(disappearing anode)”라고 알려져 있다.If the anodes are placed before the cathode as shown in DE 41 36 655 A1, the conditions of ignition are improved. However, disadvantages arise from the fact that the anodes are a hindrance to the flow of plasma particles, whereby the anodes are also coated. This coating then results in particles of the anode falling on the substrate and worsening the quality of the layer. On the other hand, by reactive sputtering, the surface of the anode opposite the surface of the cathode can be coated with a dielectric. Thus, the ignition conditions are worse. This effect is known as the "disappearing anode."

또한, 피드 가스(feed gas)를 가두기 위한 챔버를 포함하는 플라즈마 소스가 알려져 있다(WO 2005/052979 A2). 상기 챔버 내에 애노드가 위치하고, 복수의 마그네트론 캐소드 세그먼트를 포함하는 분할된 마그네트론 캐소드가 애노드와 근접 하게 챔버 내에 위치한다.Also known is a plasma source comprising a chamber for confining a feed gas (WO 2005/052979 A2). An anode is located in the chamber and a segmented magnetron cathode comprising a plurality of magnetron cathode segments is located in the chamber in proximity to the anode.

마지막으로, 챔버에 배치된 복수의, 즉, 3개 이상의 캐소드들이 US 4,417,968, JP 2003-183829 및 EP 1 594 153 A1로부터 알려져 있다.Finally, a plurality, ie three or more cathodes, arranged in the chamber are known from US 4,417,968, JP 2003-183829 and EP 1 594 153 A1.

본 발명의 목적은 기판, 예를 들어, 유리를 코팅하기 위한 구조물을 제공하는 것이며, 이로써 코팅 공정은 장기간의 안정성을 가져, 서로 다른 기판들에 증착된 층들이 실질적으로 서로 다르지 않게 된다.It is an object of the present invention to provide a structure for coating a substrate, for example glass, whereby the coating process has a long term stability so that the layers deposited on different substrates are not substantially different from each other.

이 문제는 청구항 제1항의 특징들에 따라 기판을 코팅하기 위한 장치를 제공함으로써 해결된다.This problem is solved by providing an apparatus for coating a substrate according to the features of claim 1.

따라서, 본 발명은 진공 챔버 내에서 기판을 처리(예를 들어, 코팅)하기 위한 장치에 관한 것이다. 이 진공 챔버에는 n개의 캐소드 및 n+1개의 애노드가 배치되며, 상기 애노드들 각각은 캐소드에 인접한다. n개의 캐소드 각각 및 n개의 배정된 애노드(assigned anode)는 전력 공급원에 연결된다. 캐소드에 배정되지 않은 애노드들 중 하나는 각각의 애노드들을 연결하는 전선에 연결된다. 풀다운 저항기(pull-down resistor)가 자신의 한 단에서 상기 전선과 연결되고 다른 단에서 접지와 연결된다.Accordingly, the present invention relates to an apparatus for treating (eg, coating) a substrate in a vacuum chamber. In this vacuum chamber n cathodes and n + 1 anodes are arranged, each of which is adjacent to the cathode. Each of the n cathodes and the n assigned anodes are connected to a power supply. One of the anodes not assigned to the cathode is connected to the wire connecting the respective anodes. A pull-down resistor is connected to the wire at one end thereof and to ground at the other end thereof.

스퍼터링 공정에서 이런 구조물을 사용함으로써, 코팅된 기판들의 층들은 장기간에 걸쳐 좋은 안정성을 갖는다. 또한, 층들의 특성, 예를 들어, 시트 저항 및 시트 균일성(sheet uniformity)이 향상된다.By using such a structure in the sputtering process, the layers of coated substrates have good stability over a long period of time. In addition, the properties of the layers, for example sheet resistance and sheet uniformity, are improved.

10Ω 이상의 저항값에서 매우 좋은 속성(property)들을 얻을 수 있다. 예를 들어, 풀다운 저항기가 440-470Ω의 저항값을 갖는 경우 기판의 코팅을 위한 좋은 특성들이 획득되고, 기판은 3개 이상, 예를 들어, 9개의 마그네트론 스퍼터 소스들을 갖는 장치에 의해 코팅된다.Very good properties can be obtained at resistance values above 10Ω. For example, when the pull-down resistor has a resistance value of 440-470Ω, good properties for the coating of the substrate are obtained, and the substrate is coated by an apparatus having three or more, for example nine magnetron sputter sources.

도 1은 기판을 코팅하기 위한 장치의 단면도를 도시한다. 본 장치(1)는 둘러싸는 벽들(3, 4, 5, 6) 및 복수의 캐소드 구조물들(7 내지 10)을 갖는 진공 챔버(2)를 포함한다. 캐소드 구조물들(7 내지 10) 각각은 전력 공급원들(11 내지 14) 중 하나에 연결되어 캐소드를 형성한다. 애노드(28 내지 32)들은 캐소드 구조물들(7 내지 10) 근처에 배치되고, 선들을 통해 전력 공급원들에 연결된다. 이 선들은 절연체(23 내지 27)들을 통해 벽(5)을 관통한다. 애노드(29 내지 32)들은 전력 공급원들(11 내지 14) 중 하나에 연결되어, 각 전력 공급원은 애노드(29 내지 32)들 중 하나 및 캐소드 구조물들(7 내지 10) 중 하나와 연결된다. 이 전력 공급원들(11 내지 14)은 모두 보호 접지(protective earth)로서의 역할을 하는 접지(33)에 전기적으로 연결된다.1 shows a cross-sectional view of an apparatus for coating a substrate. The apparatus 1 comprises a vacuum chamber 2 with surrounding walls 3, 4, 5, 6 and a plurality of cathode structures 7 to 10. Each of the cathode structures 7-10 is connected to one of the power sources 11-14 to form a cathode. The anodes 28 to 32 are arranged near the cathode structures 7 to 10 and are connected to the power sources via lines. These lines pass through the wall 5 through the insulators 23 to 27. Anodes 29-32 are connected to one of the power sources 11-14, and each power source is connected with one of the anodes 29-32 and one of the cathode structures 7-10. These power sources 11-14 are all electrically connected to ground 33 which serves as a protective earth.

애노드(28 내지 32)들과 공급선(supplying line) 사이의 저항은 약100-200mΩ이다. 저항기(34)의 저항이 2Ω보다 낮은 경우, 덮개(shroud)(53, 54)들의 경계 저항(transition resistance)이 낮기 때문에, 덮개(53, 54)에 더 큰 전류가 흐를 것이다. 저항기(34)가 단락(short circuit)(R=0)에 의해 바이패스(bypass)되면, 스퍼터 챔버(2)의 모든 표면들은 애노드의 기능을 갖는다. 이렇게 큰 애노드는 플라즈마의 점화가 향상되는 이점을 갖는다. 그러나, 복수의 캐소드(7 내지 10)를 포함하는 구조물에 의해, 층의 요철(unevenness)을 결정하는 접지된 금속 부분(earthed metallic part)들에 의해 한정되는 전계가 형성될 수 있다.The resistance between the anodes 28-32 and the supplying line is about 100-200 mΩ. If the resistance of the resistor 34 is lower than 2 ohms, a larger current will flow through the lids 53 and 54 because the transition resistance of the shrouds 53 and 54 is lower. If the resistor 34 is bypassed by a short circuit R = 0, all surfaces of the sputter chamber 2 have the function of an anode. Such a large anode has the advantage that the ignition of the plasma is improved. However, with a structure comprising a plurality of cathodes 7-10, an electric field can be formed which is defined by grounded metallic parts that determine the unevenness of the layer.

본 발명의 저항기(34)는 복수의 캐소드를 포함하는 구성에 대한 챔버(2)의 접지된 부분들의 영향을 제거하는 데 사용된다.The resistor 34 of the present invention is used to eliminate the effect of the grounded portions of the chamber 2 on a configuration comprising a plurality of cathodes.

저항기(34)의 저항이 증가하면, 플라즈마의 점화 후에 접지된 부분들의 영향이 더욱더 제거되는데, 이는 점화 후에 플라즈마 전류가 특히 애노드(28 내지 32)들과 캐소드(7 내지 10)들 사이에 흐르기 때문이다. 점화 순간에는 적은 전류가 흘러 저항기(34)의 전압이 낮아진다. 그러나, 일정하게 연소하는 플라즈마(constant burning plasma)에 의해 큰 전류가 흘러, 저항기(34)의 전압은 증가한다. 따라서, 챔버(1)의 접지된 부분들은 스퍼터 전류 회로로부터 실질적으로 분리된다. R=∞인 경우 전류는 애노드들과 캐소드들 사이에만 흐른다.When the resistance of the resistor 34 increases, the influence of the grounded parts after ignition of the plasma is even more eliminated, because after ignition the plasma current flows in particular between the anodes 28 to 32 and the cathodes 7 to 10. to be. At the moment of ignition, little current flows and the voltage of the resistor 34 is lowered. However, a large current flows due to the constant burning plasma, so that the voltage of the resistor 34 increases. Thus, the grounded portions of the chamber 1 are substantially separated from the sputter current circuit. If R = ∞, current flows only between the anodes and the cathodes.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 5개의 애노드(28 내지 32)들이 챔버(2) 내에 배치되어 있지만, 캐소드, 또는 각각 캐소드를 포함하고 있는 타겟 구조물들(7 내지 10)은 4개만이 있는데, 즉, 일반적으로 말해, n+1개의 애노드 및 n개의 캐소드가 있다. 그러나, 캐소드의 수는 애노드의 수와 동일할 수도 있다.As can be seen in FIG. 1, five anodes 28 to 32 are arranged in the chamber 2, but there are only four target structures 7 to 10, each comprising a cathode, or a cathode. That is, generally speaking, there are n + 1 anodes and n cathodes. However, the number of cathodes may be equal to the number of anodes.

n+1개의 애노드 및 n개의 캐소드를 포함하는 이러한 구성을 가짐으로써, 챔버를 통과해 이동되는 기판과 관련하여 기하학적 및 전기적 미러면 대칭(mirror symmetry)이 구축된다.By having this configuration, including n + 1 anodes and n cathodes, geometric and electrical mirror symmetry is established with respect to the substrate moving through the chamber.

애노드(28 내지 32)들은 선(63)을 통해 서로 전기적으로 연결되고, 또한 저항기(34)를 통해 접지(33)에 연결되어, 모든 애노드(28 내지 32)들은 공통 전 위(common electrical potential)에 연결된다.The anodes 28 to 32 are electrically connected to each other via a line 63 and to the ground 33 via a resistor 34 so that all the anodes 28 to 32 have a common electrical potential. Is connected to.

저항기(34)는 한정된(defined) 저항을 갖는 풀다운 저항기로, 저항값은 2Ω을 넘어 수 kΩ까지의 값이며, 바람직하게는 1MΩ까지의 값이다. 이 한정된 저항값에 의해, 전력 공급원, 애노드 및 캐소드를 포함하는 한정된 전위를 설정하는 것이 가능하여 챔버(2) 내에 플라즈마의 균일한 분포를 구축할 수 있다. 그 결과, 기판의 균일한 코팅이 얻어진다.Resistor 34 is a pull-down resistor having a defined resistance. The resistance value is beyond 2 Ω up to several kΩ, preferably up to 1 MΩ. By this limited resistance value, it is possible to set a limited potential including a power supply source, an anode and a cathode, thereby establishing a uniform distribution of plasma in the chamber 2. As a result, a uniform coating of the substrate is obtained.

저항기(34)의 저항값이 2Ω보다 작은 경우 전류는 애노드(28 내지 32)들을 통해 완전히 흐르지 못한다. 이를 피하기 위해, 저항기(34)는 2Ω을 넘는 저항값, 바람직하게는 10Ω을 넘는 저항값을 가져, 전류가 애노드(28 내지 32)들을 통해 흐르도록 한다. 2Ω이상의 저항값에서 코팅된 시트 저항값은 전류 및 전압과 독립적이다.If the resistance value of the resistor 34 is less than 2 Ω, current does not flow completely through the anodes 28 to 32. To avoid this, the resistor 34 has a resistance value of more than 2 ohms, preferably more than 10 ohms, so that current flows through the anodes 28-32. At resistance values above 2Ω, the coated sheet resistance is independent of current and voltage.

풀다운 저항기(34)가 없다면 앞서 언급된 전위값들은 대지(earth) 또는 접지(ground)와 관련하여 한정된 값들을 갖지 않는다. 따라서 전위는 한 시점에서 R=0에 대응되고 다른 시점에서 R≠0에 대응될 수 있다. 플라즈마의 균일한 분포에 대한 보장이 없으며, 즉, 코팅의 분포는 한 순간에는 좋고 다른 순간에는 나쁠 수 있다. 또한, 장기간의 안정성이 제어될 수 없다.Without the pull-down resistor 34, the potential values mentioned above do not have limited values with respect to earth or ground. Therefore, the potential may correspond to R = 0 at one time point and R ≠ 0 at another time point. There is no guarantee of a uniform distribution of the plasma, ie the distribution of the coating can be good at one moment and bad at another. In addition, long term stability cannot be controlled.

다시 도 1을 참조하면, 진공 챔버(2)의 내부(36)를 통해 이동하는, 예를 들어, 유리판인, 평면 기판(plane substrate)(35)이 도시되며, 상기 기판(35)은 캐소드 구조물들(7 내지 10)을 지날 때 코팅된다.Referring again to FIG. 1, a plane substrate 35 is shown, which is, for example, a glass plate, moving through the interior 36 of the vacuum chamber 2, the substrate 35 being a cathode structure. Coated as they pass through the fields 7 to 10.

도 1로부터 이해되는 바와 같이, 기판(35)은 개구(38)를 통해 챔버(2)를 떠 나는 화살표(37)의 방향으로 이동한다. 기판(35)이 챔버(2)를 떠나면 개구(38)의 반대측에 배치된 개구(40)를 통해 코팅될 또 다른 기판(39)이 챔버(2) 내로 들어온다. 도 1에 도시되지는 않았지만, 진공 챔버(2)의 양측에 로크 챔버(lock chamber)가 배치되어, 개구(40) 옆에 배치된 로크 챔버로부터 나오는 기판(35)이 개구(38) 옆에 배치된 다른 로크 챔버에 들어가기 위해 챔버(2)를 통과해 이동하도록 할 수 있다.As understood from FIG. 1, the substrate 35 moves in the direction of the arrow 37 leaving the chamber 2 through the opening 38. When the substrate 35 leaves the chamber 2, another substrate 39 to be coated enters the chamber 2 through the opening 40 disposed on the opposite side of the opening 38. Although not shown in FIG. 1, lock chambers are disposed on both sides of the vacuum chamber 2 so that the substrate 35 emerging from the lock chamber disposed next to the opening 40 is arranged next to the opening 38. It may be allowed to move through chamber 2 to enter another locked chamber.

코팅 공정 전체 동안 챔버(2) 내에 일정한 진공이 제공된다. 이는 도 1에 도시된 진공 펌프들(41, 42)에 의해 이루어진다.A constant vacuum is provided in the chamber 2 throughout the coating process. This is done by the vacuum pumps 41, 42 shown in FIG. 1.

가스 저장소(43, 44)들은 챔버(2)에 가스 또는 가스 혼합물을 공급한다. 가스 또는 가스 혼합물은 파이프(47)를 통해 흐르고, 상기 가스는 파이프(47)의 개구(45, 46)들을 통해 챔버(2) 내로 들어간다.The gas reservoirs 43, 44 supply gas or gas mixture to the chamber 2. A gas or gas mixture flows through the pipe 47, which enters the chamber 2 through the openings 45, 46 of the pipe 47.

그 후, 가스 또는 가스 혼합물은 펌프들(41, 42)을 통해 제거될 수 있고, 상기 가스 또는 가스 혼합물은 개구(48, 49)를 통해 챔버(2)를 떠난다. 각 가스 저장소(43, 44)는 서로 다른 가스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응성 스퍼터링 공정이 수행되는 경우, 저장소들(43, 44) 중 하나, 예를 들어, 저장소(44)는 N2, O2와 같은 반응성 가스를 포함하고, 한편, 다른 저장소(43)는 Ar과 같은 불활성 가스를 포함한다.Thereafter, the gas or gas mixture can be removed via the pumps 41, 42, which leave the chamber 2 through the openings 48, 49. Each gas reservoir 43, 44 may include different gases. For example, if a reactive sputtering process is performed, one of the reservoirs 43, 44, for example reservoir 44, contains a reactive gas, such as N 2 , O 2 , while the other reservoir 43 ) Includes an inert gas such as Ar.

가스 흐름은 도 1에 도시되지 않은 컴퓨터에 의해 제어되는 밸브(50, 51, 52)들을 통해 조절될 수 있다.Gas flow may be regulated through valves 50, 51, 52 controlled by a computer, not shown in FIG. 1.

도 1에는 4개의 마그네트론 스퍼터링 소스(7 내지 10)가 도시되지만, 당업자들에게는, 4개 뿐 아니라 그 이상의 마그네트론 스퍼터링 소스들이 배치될 수 있지만 2개보다 적게는 배치될 수 없음이 명백할 것이다.Although four magnetron sputtering sources 7 to 10 are shown in FIG. 1, it will be apparent to those skilled in the art that not only four but more magnetron sputtering sources may be disposed but not less than two.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 애노드들(29 내지 32)은 다시 각각의 전력 공급원(11 내지 14) 및 다른 애노드(28)에 연결된다. 이 모든 애노드들(28 내지 32)은 서로 연결되고, 풀다운 저항기(34)는 이 애노드들(28 내지 32)과 접지(33)사이에 배치된다.As can be seen in FIG. 3, the anodes 29-32 are in turn connected to respective power supplies 11-14 and other anodes 28. All these anodes 28 to 32 are connected to each other, and a pull-down resistor 34 is disposed between these anodes 28 to 32 and ground 33.

도 2는 도 1에 따른 장치(1)의 컷-아웃을 도시하며, 캐소드 구조물(8) 및 캐소드 구조물(7)의 잘라낸 부분(section)을 도시한다.FIG. 2 shows a cut-out of the device 1 according to FIG. 1, showing a cathode structure 8 and a cut section of the cathode structure 7.

캐소드 구조물(8) 및 대응하는 애노드(30)는 전력 공급원(12)에 연결된다. 또한, 애노드(30)는 와이어(wire) 또는 선(line)(63)에 전기적으로 연결된다. DC 전력 공급원인 이 전력 공급원(12)은 접지(33)와 연결된다. 캐소드 구조물(8)은 부분적으로 챔버(2) 내에 배치되는 캐소드 바디(cathode body)(55)를 포함한다. 진공 챔버(2) 내에서 안정된 진공을 유지하기 위해 실링(sealing)(62)이 제공된다.The cathode structure 8 and the corresponding anode 30 are connected to the power supply 12. The anode 30 is also electrically connected to a wire or line 63. This power supply 12, which is a DC power supply, is connected to ground 33. The cathode structure 8 comprises a cathode body 55 which is partly disposed in the chamber 2. Sealing 62 is provided to maintain a stable vacuum in the vacuum chamber 2.

캐소드 구조물(8)은 요크(yoke)(59)에 배치되는 자석들(56, 57, 58)을 더 포함하고, 요크(59)는 자석들(56, 57, 58)과 바디(55) 사이에 배치된다.The cathode structure 8 further comprises magnets 56, 57, 58 disposed in the yoke 59, the yoke 59 between the magnets 56, 57, 58 and the body 55. Is placed on.

또한, 바람직하게 구리판인 판(60)이 자석들(56 내지 58)과 타겟(61) 사이에 배치되고, 타겟 물질은 예를 들어 Mo, Ti, Cu, Si, Al, Zn, Zr, Ni, Cr, NiCr 또는 이 물질들의 산화물이다. ITO 또한 타겟 물질로서 사용될 수 있다.Further, a plate 60, which is preferably a copper plate, is disposed between the magnets 56 to 58 and the target 61, and the target material is for example Mo, Ti, Cu, Si, Al, Zn, Zr, Ni, Cr, NiCr or an oxide of these materials. ITO can also be used as the target material.

도시되지는 않았지만, 진공 챔버(2) 내의 캐소드 구조물(8)뿐 아니라 다른 캐소드 구조물들은 코팅 공정 중에 캐소드 구조물을 냉각하기(cooling) 위한 냉각 장치를 포함한다.Although not shown, the cathode structures 8 in the vacuum chamber 2 as well as other cathode structures include a cooling device for cooling the cathode structures during the coating process.

도 3은 도 1에 도시된 것과 유사한 장치를 도시한다. 그러나, 평면 캐소드들 대신 원통형 캐소드들이 제공된다. 원통형 캐리어들(15 내지 18)은 선(64 내지 67)들을 통해 각각의 전압원(11 내지 14)의 음 전위에 연결된 원통형 타겟들(19 내지 22)에 의해 둘러싸인다. 이러한 원통형 캐소드들에 대한 세부 사항들은 EP 1 722 005 B1에 의해 개시된다. 또한, 선형 및 원통형 캐소드들 외에, DE 197 01 575 A1의 도 2에 도시된 바와 같은 평면 "MoveMag" 캐소드들이 사용될 수 있다.3 shows an apparatus similar to that shown in FIG. 1. However, cylindrical cathodes are provided instead of planar cathodes. Cylindrical carriers 15 to 18 are surrounded by cylindrical targets 19 to 22 connected to the negative potential of each voltage source 11 to 14 via lines 64 to 67. Details on these cylindrical cathodes are disclosed by EP 1 722 005 B1. In addition, besides linear and cylindrical cathodes, planar “MoveMag” cathodes as shown in FIG. 2 of DE 197 01 575 A1 can be used.

도 4는 시트 저항(Rs), 즉, 공정을 위한 풀다운 저항기(34)의 서로 다른 저항값들에 따른 기판 상의 코팅의 저항 및 코팅의 균일성을 나타내는 그래프를 도시하며, 여기서 챔버(2)의 한 단에 배치된 캐소드들 중 하나(10)의 전력은 P=30kW이고 다른 캐소드들(7 내지 9)의 전력은 P=27kW이고, 압력 p=0.15Pa이고 층 두께는 약 d=10-7m이다. 균일성은4 shows a graph showing the sheet resistance Rs, i.e. the resistance of the coating on the substrate and the uniformity of the coating according to the different resistance values of the pull-down resistor 34 for the process, where the The power of one of the cathodes 10 arranged in one stage is P = 30 kW and the power of the other cathodes 7-9 is P = 27 kW, the pressure p = 0.15 Pa and the layer thickness is about d = 10 −7. m. Uniformity

Figure 112008090735691-PAT00001
Figure 112008090735691-PAT00001

에 의해 결정되고, 여기서 Min은 층 두께 d의 최소값이고 Max는 최대값이다., Where Min is the minimum value of the layer thickness d and Max is the maximum value.

담당자가 부유 전위에 의해 다치는 것을 피하고 정전기(electrostatic charging)를 피하기 위해, 챔버(2)의 둘러싸는 벽들(3 내지 6)은 접지(grounded)되거나 어스(earthed)될 수 있다. 같은 이유로, 전력 공급원(11 내지 14)들의 하우 징들이 접지된다. 하우징의 접지는 애노드들(28 내지 32)에 연결되지 않는다.In order to avoid being injured by floating potentials and to avoid electrostatic charging, the surrounding walls 3 to 6 of the chamber 2 can be grounded or earthed. For the same reason, the housings of the power supplies 11-14 are grounded. The ground of the housing is not connected to the anodes 28 to 32.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 풀다운 저항기(34)의 저항값들이 2Ω보다 낮은 경우 균일성이 결여된다. 저항값들이 2Ω보다 커지면 두가지 특성, 즉, 시트 저항 및 균일성에 대한 영향이 감소하며, 따라서 2Ω보다 큰 저항값들을 갖는 풀다운 저항기(34)를 제공함으로써 더 균일한 코팅이 이루어질 수 있다.As can be seen in FIG. 4, there is a lack of uniformity when the resistance values of pull-down resistor 34 are lower than 2 Ω. If the resistance values are greater than 2 Ω, the effect on two properties, namely sheet resistance and uniformity, is reduced, and thus a more uniform coating can be achieved by providing a pull-down resistor 34 having resistance values greater than 2 Ω.

다른 전력들은 챔버(2) 내의 캐소드들(7 내지 10)의 위치로부터 유도(derive)된다. 캐소드들에 다른 전력들이 인가되도록 하는 대신, 캐소드들에 한 전력만을 인가하는 것도 가능하다.Other powers are derived from the position of the cathodes 7 to 10 in the chamber 2. Instead of allowing other powers to be applied to the cathodes, it is also possible to apply only one power to the cathodes.

R=2Ω에서의 도 3의 곡선의 변형은(break of the curve) 실질적으로 측정이 3개의 점만을 포함한다는 사실에 기인한 것이다. 실제로, 곡선은 e-함수(e-function)의 형태를 가질 수 있다. 저항기(34)가 2kΩ의 저항값을 가지면, 본 발명의 효과 또한 달성된다. 그러나, 더 낮은 풀다운 저항값들과 비교하여 캐소드들의 점화는 더 나쁘다.The break of the curve at R = 2Ω is due to the fact that the measurement contains only three points. In practice, the curve may take the form of an e-function. If the resistor 34 has a resistance value of 2 k ?, the effect of the present invention is also achieved. However, the ignition of the cathodes is worse compared to the lower pulldown resistance values.

첨부된 도면과 함께 다음의 설명을 이해함으로써 본 발명은 더 잘 이해될 것이고 본 발명의 다양한 목적 및 이점들이 더 잘 이해될 것이다.By understanding the following description in conjunction with the accompanying drawings, the invention will be better understood and the various objects and advantages of the invention will be better understood.

도 1은 기판을 코팅하기 위한 장치의 단면도이며, 상기 장치는 선형 캐소드를 포함한다.1 is a cross sectional view of an apparatus for coating a substrate, the apparatus comprising a linear cathode.

도 2는 도 1에 따른 장치에 대한 컷-아웃 도면(cut-out view)이다.FIG. 2 is a cut-out view of the device according to FIG. 1.

도 3은 기판을 코팅하기 위한 장치의 단면도이며, 상기 장치는 원통형 캐소드(tubular cathode)를 포함한다.3 is a cross-sectional view of an apparatus for coating a substrate, the apparatus comprising a tubular cathode.

도 4는 서로 다른 저항값에 따른 코팅의 시트 저항을 도시하는 그래프이다.4 is a graph showing sheet resistance of coatings with different resistance values.

Claims (12)

기판을 처리하기 위한 장치로서,An apparatus for processing a substrate, 1.1 진공 챔버(2);1.1 vacuum chamber 2; 1.2 상기 진공 챔버(2) 내의 적어도 두 개의 캐소드 구조물(cathode arrangement)(7-10) - n≥2이고, n은 캐소드들의 수임 -;1.2 at least two cathode arrangements 7-10 in the vacuum chamber 2, where n ≧ 2, and n is the number of cathodes; 1.3 상기 진공 챔버(2) 내의 적어도 두 개의 애노드(28-32);1.3 at least two anodes 28-32 in the vacuum chamber 2; 1.4 각각의 상기 애노드(28-32)들이 전기적으로 연결된 연결선(connecting line)(63);1.4 a connecting line 63 to which each of said anodes 28-32 is electrically connected; 1.5 자신의 한 단에서 상기 연결선(63)과 연결되고 다른 단에서 접지(ground)(33)와 연결되는 저항기(34) - 상기 저항기(34)는 적어도 2Ω의 저항을 가짐 -;1.5 resistor 34 connected to the connecting line 63 at one end thereof and to ground 33 at the other end, the resistor 34 having a resistance of at least 2Ω; 를 포함하는 기판을 처리하기 위한 장치.Apparatus for processing a substrate comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, n 개의 캐소드 구조물(7-10) 및 n+1 개의 애노드들이 제공되는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.and n cathode structures (7-10) and n + 1 anodes are provided. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진공 챔버(2)는 상기 접지(33)와 전기적으로 연결되는 기판을 처리하기 위한 장치.The vacuum chamber (2) is an apparatus for processing a substrate electrically connected with the ground (33). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 각각의 상기 애노드들(29-32) 및 이들의 배정된(assigned) 캐소드들(7-10)은 공통 전기적 전력원(11-14)에 연결되어, 각각의 상기 캐소드들(7-10) 및 배정된 애노드들(29-32)은 다른 캐소드들 및 배정된 애노드들과 전기적으로 독립적으로 동작할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.Each of the anodes 29-32 and their assigned cathodes 7-10 is connected to a common electrical power source 11-14, so that each of the cathodes 7-10 and Assigned anodes (29-32) are operable to operate electrically independently from other cathodes and assigned anodes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 각각의 상기 캐소드들(7-10)은 평면 타겟(planar target)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.Each of the cathodes (7-10) comprises a planar target. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 각각의 상기 캐소드들(7-10)은 원통 타겟(cylindrical target)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.Each of the cathodes (7-10) comprises a cylindrical target (cylindrical target). 제6항에 있어서,The method of claim 6, 저항기(34)는 40Ω 내지 10kΩ의 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.The resistor (34) has a resistance of 40Ω to 10kΩ. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 덮개(shroud)(53, 54)가 상기 챔버(2) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.And a shroud (53, 54) is arranged in the chamber (2). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저항기(34)는 풀다운(pull-down) 저항기인 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.And the resistor (34) is a pull-down resistor. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 저항기(34)의 저항은 400Ω 내지 500Ω 사이인 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.And the resistance of the resistor (34) is between 400 and 500 ohms. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐소드들은 평면 캐소드들인 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.And said cathodes are planar cathodes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐소드들은 원통형 캐소드들인 것을 특징으로 하는 기판을 처리하기 위한 장치.And said cathodes are cylindrical cathodes.
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