KR20110039198A - 박막형성장치, 박막의 제조방법 및 전자소자의 제조방법 - Google Patents

박막형성장치, 박막의 제조방법 및 전자소자의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 비교적 대형의 직사각형 기판에 대하여 구조가 간이하고 균일성이 양호하여 막질이 양호한 박막을 형성할 수 있는 스퍼터링 장치, 박막의 제조방법 및 전자소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
배기가능한 진공용기 안에, 타겟(1a) 이면측에 평면이 직사각형 형상인 마그넷 유닛(3)을 구비하고, 타겟(1a)의 표면에서 스퍼터된 스퍼터 입자에 의해 기판보유부(5)에 놓은 기판(2) 위에 박막을 형성하는 스퍼터링 장치로서, 스퍼터 입자가 방출되는 측의 타겟(1a)과 기판(2) 사이에 기판보유대(5)의 면내방향에 대하여 수직한 차폐판(4)을 구비한 구조를 가진다.

Description

박막형성장치, 박막의 제조방법 및 전자소자의 제조방법{APPARATUS FOR FORMING THIN FILM, METHOD FOR MANUFACTURING THIN FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRONIC ELEMENT}
본 발명은 액정이나 유기EL재를 이용하는 표시장치, 태양광 발전장치 등의 전자소자를 제조하는데 있어서의 박막형성에 사용되는 박막형성장치, 박막의 제조방법 및 전자소자의 제조방법에 관한 것이다.
종래부터, 스퍼터링 장치는 박막형성수단으로서, 반도체 집적회로나 액정표시장치, 또한 박막계 태양광 발전장치 등의 전자소자의 제조에 널리 사용되고 있다. 스퍼터링 장치로는, 박막의 재료가 되는 타겟과 박막이 형성되는 기판이 마주보도록 배치되고, 또한 마그네트론 방전을 발생시키기 위한 자기회로를 형성하는 마그넷을 가지는 플래너 마그네트론 스퍼터링(planer magnetron sputtering) 장치가 공업적으로는 통상 사용되고 있다.
표시장치의 대형화나 생산효율의 향상을 위하여 박막을 형성하는 기판은 매년 커지고 있으며, 이 때문에 타겟의 크기도 한변이 1m를 넘고 있다. 플래너 마그네트론 스퍼터링 장치에서는, 스퍼터되어 타겟 표면으로부터 뛰어나가는 스퍼터 입자가, 타겟면의 법선에 대하여 COS N승 법칙과 같은 각도분포로 뛰어나간다.
그 때문에, 기판에 대해서는 바로 윗방향으로부터 뿐만 아니라, 비스듬한 방향으로부터도 많은 스퍼터 입자가 부착하고, 그 비스듬한 입사막의 비율이나 입사방향은 기판의 위치에 따라 크게 다르다. 플래너 마그네트론 스퍼터링 장치의 타겟으로서, 예를 들어, Mo, W, Ta나 그것들을 주원료로 하는 합금과 같은 고융점 금속을 이용하였을 경우, 비스듬한 입사가 많은 막은 비스듬한 입사가 적은 막에 비하여 막질(膜質)이 떨어진다.
이 막질의 균일성을 개선하는 기술로서, 일본특허공개공보 H06-322534호에는, 타겟과 기판 사이에 개구부를 설치한 실드를 설치하고, 그 개구부를 마그넷의 요동에 맞추어서 왕복운동시킴으로써, 기판에 대한 타겟 표면으로부터 방출되는 입자의 입사각을 제한하는 스퍼터링 장치가 개시되어 있다.
또한, 결정성이나 밀도가 양호한 막을 얻는 기술로서, 일본특허공개공보 H07-331431호에는, 타겟이 배치되는 전극과 기판이 배치되는 전극이 마주보도록 배치되고, 전극 사이의 전기장과 직교하는 방향으로 자기장을 발생시키는 자기장 발생원을 가지는 스퍼터링 장치에 있어서, 타겟과 기판 사이에 상기 자기장의 형상에 대응한 개구가 설치된 실드를 설치하고, 기판을 고정한 채로 혹은 타겟에 대하여 상대운동을 시킴으로써, 기판에 부착하는 스퍼터 입자의 입사각을 제한하는 스퍼터링 장치가 개시되어 있다.
하지만, 상기 종래의 구성에서는 아래와 같은 해결해야 할 과제가 남아 있었다. 일본특허공개공보 H06-322534호에 개시된 발명에서는, 마그네트론 방전영역과 거의 같은 면적의 개구부를 설치한 실드판을, 마그넷의 요동에 동기하여 기판 위에서 요동시키는 구조로 되어 있기 때문에, 기판에 대하여 약 2배의 면적을 가지는 실드판이 필요하다.
이 때문에, 실드판을 요동시키기 위한 공간이 필요하게 되어서 진공처리실의 용적이 커져 버린다. 또한, 실드판에는 스퍼터막이 부착하기 때문에 정기적으로 교환해야 하는데, 실드판이 크면 그 교환작업성이 나빠질 가능성도 들 수 있다.
더욱이, 방전중에는 기판 위에서 끊임없이 실드판을 요동시켜야 하기 때문에, 실드판의 표면이나 개구부에 부착한 막이 요동시의 진동에 의해 박리되어, 기판을 오염시킬 우려도 있었다.
또한, 일본특허공개공보 H07-331431호에 개시된 발명에서는, 자기장의 형상에 따른 개구부를 설치한 실드를 기판과 타겟 사이에 고정시키는 구조인데, 타겟의 침식(erosion) 영역에 대응하는 부분만 개구부로 하고 있기 때문에, 실드에 의해 차폐된 영역에 상대되는 기판 위에는 막형성이 거의 이루어지지 않는다. 따라서, 동일 기판 안에서 막두께가 크게 다르고, 막두께 균일성이 나빠질 가능성이 있었다.
또한, 기판을 타겟에 대하여 상대이동시켰을 경우, 기판 전면에 대하여 균일성이 좋은 막형성이 가능한데, 막형성 중에 기판을 이동시키기 위한 기구나 그 이동공간이 필요하게 된다.
더욱이, 이 구조에서는 타겟의 침식 영역을 한정할 필요가 있는데, 그 경우, 타겟의 이용효율이 높지 않고, 또한 타겟 위의 비침식 영역에서는 재부착막에 기인하여 이상방전이 발생하거나 막박리에 의해 기판오염을 일으킬 우려가 있었다.
여기서, 박막형성장치에 따른 박막의 막질이란, 일반적으로 비저항이나 막밀도, 표면평탄도, 응력 등이다. 비스듬한 입사가 많은 막인 경우, 비저항이 높고, 막밀도가 낮아, 표면평탄도가 나쁜 막이 되어서 상기 박막의 막질은 나쁘다고 할 수 있다.
정지대향형(靜止對向型) 플래너 마그네트론 스퍼터링 장치에서는, 기판의 중앙부에서 기판에 대하여 비스듬한 방향으로부터 부착하는 입자의 비율이 가장 높고, 기판의 외주부에서는 비스듬하게 입사하는 입자의 비율이 낮기 때문에, 그 결과, 기판 중앙부의 막질이 나쁘고, 면 안에서 막질이 크게 다르다는 문제가 있었다.
하지만, 본 발명자들이 평가검토한 바, 기판에 대하여 비스듬하게 입사하는 스퍼터 입자를 줄일 때, 기판면 안의 막질 균일성이 충분히 확보되는 간이한 방법이 있는 것을 발견하였다.
본 발명의 목적은, 비교적 대형의 직사각형 기판에 대하여 구조가 간이하고 균일성이 양호하여 막질이 양호한 박막을 형성할 수 있는 스퍼터링 장치, 박막의 제조방법 및 전자소자의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 스퍼터링 장치로서, 배기가능한 진공용기와, 상기 진공용기 안에 설치되고 타겟을 보유하기 위한 타겟보유부와, 상기 진공용기 안에 설치되고 기판을 보유하기 위한 기판보유대로서, 상기 타겟보유부의 상기 타겟을 보유하기 위한 면과 마주보게 설치된 기판보유대와, 상기 진공용기 안에 설치되고 상기 타겟보유부의 상기 기판보유대측과 반대쪽에 설치된 마그넷 유닛과, 상기 타겟보유부와 상기 기판보유대 사이에 설치되고 판형상인 복수개의 차폐판을 구비하고, 상기 복수개의 차폐판은 각각 상기 기판보유대로부터 상기 타겟보유부를 향하여 뻗어 있도록 설치되어 있으며, 상기 복수개의 차폐판은 각각 소정의 방향에 따라서 서로 평행하게 배치되어 있고, 상기 복수개의 차폐판 각각의 상기 기판보유대로부터 상기 타겟보유부에 따르는 길이는, 상기 기판보유대에 기판을 보유시켰을 때의 상기 기판과 상기 타겟보유부에 상기 타겟을 보유시켰을 때의 상기 타겟 사이의 제1 거리의 20~50%의 거리와 같은 길이이고, 상기 복수개의 차폐판의 인접하는 차폐판과의 사이의 상기 소정의 방향에 따른 거리는, 상기 제1 거리의 50~100%의 거리인 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 기판과 타겟 사이에 기판에 대하여 비스듬한 방향으로부터 부착하는 입자의 비율을 줄이기 위한 도체인 차폐판을 설치함으로써, 기판 중앙영역의 막질이 향상되고, 또한 기판 면내에서의 응력도 포함한 막질의 균일성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은, 막형성중에 차폐판의 요동이나 기판 이동을 하지 않고 기판 전면에 대하여 균일한 막형성이 가능하기 때문에, 그 구조가 간이하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 박막형성장치의 구성도로서, (a)는 상기 박막형성장치의 단면도이고, (b)는 상기 박막형성장치의 평면도이며, (c)는 상기 박막형성장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차폐판의 설치간격과 차폐판의 높이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 비교예 1의 제작에 사용한 박막형성장치의 단면도이다.
이하, 본 발명의 대표적인 실시예를 첨부도면에 따라 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막형성장치의 구성도로서, (a)는 상기 장치의 단면도이고, (b)는 상기 장치의 평면도이며, (c)는 상기 장치의 측면도이다.
도 1의 (a)~(c)에서, 부호 1a는 타겟, 부호 1b는 백킹 플레이트(backing plate), 부호 2는 기판(글라스 기판 등), 부호 3은 평면 직사각형 형상의 마그넷 유닛, 부호 4는 차폐판, 부호 5는 기판보유대이다.
타겟(1a)은, 백킹 플레이트(1b)에 접합되어 있고, 기판(2)과 평행하게 마주보고 있다. 따라서, 백킹 플레이트(1b)는 타겟을 보유하기 위한 부재로서도 기능하다. 백킹 플레이트(1b)는 도시하지 않은 인슐레이터를 통하여 가스도입구와 진공배기구를 구비하고, 배기가능하게 구성된 진공용기(도시하지 않음) 안에 고정되어 있다. 상기 타겟보유부로서의 백킹 플레이트(1b)는 기판보유대(5)와 마주보도록 설치되어 있다.
마그넷 유닛(3)은, 백킹 플레이트(1b)의 기판보유대(5)측과 반대쪽에 설치되어 있고, 복수개의 마그넷 기구(3a)를 소정의 방향으로 배열하여 구성되어 있다. 마그넷 기구(3a)는, 한 자성의 제1 자석과, 상기 제1 자석을 둘러싸고 접하지 않도록 배치된 다른 자성의 제2 자석을 가진다. 또한, 마그넷 유닛(3)은 슬라이드 기구(도시하지 않음)에 의해 구동되며, 타겟(1a)과 평행한 방향으로 왕복운동한다. 도 1의 (a)~(c)에서는 기판(5)이 적어도 마그넷 유닛(3)과 마주보도록 마그넷 기구(3a)가 기판(2)의 길이방향에 따라서 복수개 배치되어 있기 때문에, 마그넷 유닛(3)의 왕복운동의 범위를 크게 할 필요가 없다.
또한, 다른 실시예에서는, 마그넷 유닛(3)이 기판(2)에 대하여 적어도 마주보지 않는 구성이어도 된다. 이와 같은 형태로는 예를 들어, 마그넷 유닛(3)으로서 마그넷 기구(3a)를 1개 또는 복수개 사용하고, 상기 1개 또는 복수개의 마그넷 기구(3a)를 기판(2) 길이방향의 한쪽 끝과 다른쪽 끝 사이를 왕복운동하도록 구성하여도 된다.
타겟보유부로서의 백킹 플레이트(1b)와 기판보유대(5)의 사이에는, 도 1의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 복수개의 차폐판(4)이 기판(2)의 길이방향에 따라서 소정의 간격으로 배치되어 있다. 차폐판(4)은 판형상의 도전성 부재이며, 마주보며 배치된 기판보유대(5)로부터 백킹 플레이트(1b)를 향하여 뻗도록 설치되어 있다. 본 실시예에서는, 차폐판(4)의 면내방향이 기판보유대(5)의 면내방향(기판(2))에 대하여 수직해지도록 차폐판(4)이 설치되어 있는데, 엄밀히 수직이 아니어도 된다. 본 발명에서 중요한 것은, 차폐판(4)에 의해 타겟(1a)으로부터 비스듬하게 방사된 스퍼터 입자(8)를 차단하는 것이며, 상기 기능을 할 수 있다면, 차폐판(4)은 기판보유대(5)의 면내방향에 대하여 수직이 아니어도 된다.
본 실시예에서는, 차폐판(4)에 부착한 부착물이 벗겨지고 떨어져서 기판에 오염물로서 떨어지는 것을 줄이면서, 기판(2) 전면에서 박막의 막질을 균일하게 하는 것이 중요하고, 차폐판(4)을 움직이지 않고 기판(2)에 대하여 비스듬한 방향으로부터 입사하는 스퍼터 입자를 줄이고, 또한 기판(2) 전면에서 가능한 한 수직방향으로부터의 스퍼터 입자를 입사시키며, 비스듬한 방향으로부터 입사하는 스퍼터 입자가 존재하는 경우에도, 가능한 한 입사각도를 낮추는 것이 중요하다. 이와 같은 사항을 달성하기 위하여, 본 실시예에서는, 복수개의 차폐판(4)을 상기 차폐판(4)의 면내방향이 기판보유대(5)로부터 백킹 플레이트(1a)를 향하는 방향을 따르도록 설치하고, 또한 인접하는 차폐판 사이의 거리, 및 기판보유대(5)와 백킹 플레이트(1b) 사이에 배치된 상태의 상기 기판보유대(5)로부터 백킹 플레이트(1b)에 따른 차폐판(4)의 길이(도 1의 (a)에서는 차폐판(4)의 기판보유대(5)의 면내방향(기판(2)의 면내방향)에 수직한 방향의 길이)를 각각 후술하는 바와 같은 범위로 설정하고 있다.
한편, 본 명세서에서 '스퍼터 입자의 입사각도'란, 스퍼터 입자가 입사되는 면(기판표면 등)의 법선과, 입사하는 스퍼터 입자의 입사방향이 이루는 각도를 가리킨다. 따라서, 상기 입사각도가 낮으면 낮을수록 스퍼터 입자의 입사방향은 기판(2)의 수직방향에 가까워진다.
상기 도 1에 나타내어지는 박막형성장치로 막형성할 때는, 도시하지 않은 진공용기 안을 충분히 배기하고, 예를 들어 5×10-3Pa 이하로 한다.
그 후, Ar 등의 스퍼터 가스를 도입하고, 타겟(1a)에 부(負)전위를 인가한다. 그리고, 이온화된 스퍼터 가스가 타겟(1a)을 스퍼터함으로써 타겟(1a)으로부터 타겟 재료가 쫓겨나오고, 이 스퍼터 입자(6, 7)가 기판(2) 위에 퇴적하여 박막이 형성된다.
[실시예 1]
본 실시예에 따른 박막형성장치는, 상술한 바와 같은 플래너 마그네트론 스퍼터링 장치로서, 기판(2)이 타겟(1a)에 대하여 정지하고 있는 정지대향형 스퍼터링 장치이다.
본 실시예에서는, 기판(2)의 치수가 가로 920mm, 세로 730mm, 타겟(1a)의 치수가 가로 1210mm, 세로 920mm이고, 타겟(1a)과 기판(2) 사이의 거리는 100mm이다. 그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 타겟(1a)과 기판(2) 사이에 길이 900mm의 차폐판(4) 4개를 기판(2)의 짧은 변에 대하여 평행한 방향으로 기판보유대(5)측에 설치하였다.
차폐판(4)의 재질은 통상의 스터퍼링 장치의 내부에서 사용되는 실드나 콜리메이트(collimate) 등에 사용되는 금속재료를 사용할 수 있다.
본 실시예에서는, 각 차폐판(4)의 설치간격이 100mm, 각 차폐판(4)의 높이와 폭이 각각 30mm와 10mm이다.
표 1에 나타내어진 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치로, 타겟(1a)에 Mo 합금을 사용하여 기판 위에 Mo 합금막을 형성하였다. 한편, 막형성 조건으로는, 인가전력을 5.4W/cm2, 스퍼터 가스 압력을 0.2Pa, 기판의 가열온도를 약 150℃로 하였다.
이 차폐판(4)에 의해, 기판(2)에 대하여 낮은 각도로 입사하는 스퍼터 입자(7)가 대폭 감소하는 것이 확인되었다.
한편, 본 발명은 이상의 실시예로 한정되지 않고, 더욱이 여러가지로 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 상기 실시예에서는 차폐판(4)을 일방향에만 설치하였는데, 기판(2)의 크기에 따라서는 그것과 교차하는 차폐판(4)을 설치하여 격자형상으로 하여도 된다. 또한, 차폐판(4)의 설치간격이 등간격일 필요는 없고, 또한 설치위치에 따라서 그 높이를 변경하여도 된다.
본 실시예에서는, 상술한 본 발명의 본질 사항을 달성하기 위하여, 인접하는 차폐판(4) 사이의 거리, 및 차폐판(4)의 어느 방향에 따른 길이(차폐판(4)이 기판보유대(5)와 백킹 플레이트(1b) 사이에 배치된 상태에서의 상기 기판보유대(5)로부터 백킹 플레이트(1b)에 따른 차폐판(4)의 길이)를 소정의 범위내로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 인접하는 차폐판(4) 사이의 거리가 타겟(1a)과 기판(2) 사이의 제1 거리의 50~100%의 거리이고, 또한 차폐판(4)이 기판보유대(5)와 백킹 플레이트(1b) 사이에 배치된 상태에서의 상기 기판보유대(5)로부터 백킹 플레이트(1b)에 따른 차폐판(4)의 길이를 상기 제1 거리의 20~50%의 거리와 같은 길이(높이)로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 인접하는 차폐판(4) 사이의 거리 및 상기 차폐판(4)의 길이를 설정함으로써, 타겟으로부터 비스듬한 방향으로 방출된 스퍼터 입자(8)를 효과적으로 차폐판(4)으로 차폐할 수 있으며, 더욱이 기판(2) 전면에 대하여 낮은 입사각도로 입사하는 스퍼터 입자의 양도 줄일 수 있다. 따라서, 기판(2)에 대하여 높은 입사각도로 입사하는 스퍼터 입자의 양, 및 낮은 입사각도로 입사하는 스퍼터 입자의 양을 모두 줄일 수 있다.
또한, 기판(2)의 차폐판(4)과 마주보는 부분은, 상기 차폐판(4)의 존재에 의해 타겟(1a)에 임해있지 않은데, 차폐판(4)은 판형상 부재이고, 그 면적이 큰 면내방향이 기판(2)에 대하여 수직방향을 따라 있다. 따라서, 상기 기판(2)의 차폐판(4)과 마주보는 부분의 실질적인 면적을 줄일 수 있으며, 차폐판(4)에 의해 기판(2)을 덮고 있는 영역도 작기 때문에, 타겟(1a)으로부터 뛰어나온 스퍼터 입자를 상기 기판(2)의 차폐판(4)과 마주보는 부분에 입사시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 범위에서 차폐판(4)을 설치함으로써 적어도 높은 입사각도로 입사하는 스퍼터 입자를 차단하기 때문에, 상기 높은 입사각도로 입사하는 스퍼터 입자가 상기 기판(2)의 차폐판(4)과 마주보는 부분에 입사하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 박막의 막질을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 본 실시예에서는, 마그넷 유닛(3)을 이동시키고 있기 때문에, 타겟(1a)에 형성되는 침식도 마그넷 유닛(3)의 이동에 따라 이동하게 되어, 타겟(1a)의 상기 기판(2)의 차폐판(4)과 마주보는 부분과 마주보는 영역에 침식을 가까이할 수 있다. 따라서, 상기 기판(2)의 차폐판(4)과 마주보는 부분에 대하여 보다 낮은 입사각도로 스퍼터 입자를 입사시킬 수 있다.
더욱이, 상기 범위로 차폐판(4)을 설치함으로써, 차폐판(4)을 고정하여도 기판(2) 전면에 대하여 높은 입사각도는 물론 낮은 입사각도로 입사하는 스퍼터 입자의 양도 줄이면서, 수직방향으로부터 입사하는 스터퍼 입자(6)를 기판(2)에 대하여 입사시킬 수 있다. 따라서, 차폐판(4)에 부착하여 버린 부착물이 벗겨져서 떨어지는 것이 줄어들기 때문에, 차폐판(4)으로부터의 막박리에 의한 기판 오염을 줄이면서 기판(2) 전면에 대하여 양호한 막질로 막형성할 수 있다.
본 실시예에서는, 타겟(1a)과 기판(2) 사이의 거리에 대한 인접하는 차폐판(4)의 간격의 비율(%)을 x(도 2의 가로축)로 하고, 타겟(1a)과 기판(2) 사이의 거리에 대한 차폐판(4)의 기판보유대(5)로부터 백킹 플레이트(1b)를 향하는 길이의 비율(%)을 y(도 2의 세로축)으로 하면, 1/5x+10≤y≤2/5x+10(50≤x≤100)의 관계(도 2에서의 선택범위 20)를 만족하도록 상기 x, y를 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
도 2에 차폐판(4)의 설치에 관한 상기 더욱 바람직한 선택범위(20)를 나타낸다.
도 2에서는 가로축에 차폐판(4)의 설치간격, 세로축에 차폐판(4)의 높이(도 1의 (a)에서의 차폐판(4)의 기판보유대(5)로부터 백킹 플레이트(1b)에 대한 방향에 따른 길이)를 나타내고, 모두 타겟과 기판의 거리를 100%라고 하였을 때의 상대비로 나타내었다. 선택범위(20)의 영역은, 차폐판(4) 사이가 타겟(1a)과 기판(2)의 거리에 대하여 50~100%의 거리를 두고 각각 배치되어 있을 때, 차폐판(4)의 타겟(1a)에 대한 수직방향의 길이(차폐판의 높이)를, 타겟(1a)과 기판(2)의 간격에 대하여 20~50%로 하면 양호한 막질을 얻을 수 있는 것을 나타낸다.
상술한 바와 같은 선택범위(20)를 발견함으로써, 높은 입사각도의 스퍼터 입자와 함께 낮은 입사각도의 스퍼터 입자(7)를 대폭 줄여서, 박막에서의 스퍼터 입자(6)의 비율을 높일 수 있었다.
한편, 차폐판(4)은 애노드 전위로 한다. 전위로는 접지전위(0V)이어도 되고, 정(正)전위(0V보다 크고 50V 미만)이어도 된다.
본 발명의 박막형성장치의 비교예(이하, 비교예 1이라고 함)로서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 타겟(1a)과 기판(2) 사이에 차폐판(4)을 설치하지 않은 것 이외에는 실시예 1의 본 발명의 박막형성장치와 마찬가지의 것을 사용하였다. 이 박막형성장치를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 타겟에 Mo 합금을 이용하여 동일한 막형성 조건으로 기판 위에 Mo 합금막을 형성하였다.
[실시예 2]
본 실시예에서는, 실시예 1 및 비교예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 기판(2) 중앙부의 비저항을 평가한 결과, 실시예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 비저항은 비교예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 비저항에 대하여 약 20% 줄었다.
또한, 기판(2) 면내에서 최대치를 나타내었던 기판(2) 중앙부의 비저항이 떨어짐으로써, 비저항의 면내균일성도 약 20% 개선되는 것이 확인되었다.
[실시예 3]
마찬가지로, 본 실시예에서는, 실시예 1 및 비교예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 기판(2) 중앙부의 막밀도를 평가한 결과, 비교예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 막밀도가 약 9.7g/cm3인데 대하여, 실시예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 막밀도는 10.4g/cm3가 되어, 막밀도가 향상된 것이 확인되었다.
[실시예 4]
마찬가지로, 본 실시예에서는, 실시예 1 및 비교예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 기판(2) 중앙부의 표면 평탄도(평균 면조도(面粗度))를 평가한 결과, 비교예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 평균 면조도가 약 4.1nm인데 대하여, 실시예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 평균 막조도는 약 3.1nm가 되어, 평탄성이 향상된 것이 확인되었다.
[실시예 5]
더욱이 마찬가지로, 본 실시예에서는, 실시예 1 및 비교예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 응력을 측정한 결과, 비교예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 응력이 기판(2)의 중앙부와 외주부에서 약 1800MPa의 차가 있었는데, 실시예 1에서 막형성한 Mo 합금막의 면내에서의 응력차는 약 800MPa인 것이 확인되었다.
[실시예 6]
이어서, 전자소자의 일례로서, 본 발명의 박막형성장치를 이용한 표시장치의 제조방법에 대하여 설명한다.
예를 들어, 표시장치 중 전자소자로서의 a-Si형인 TFT(Thin Film Transistor)의 경우, 본 발명의 실시예에 따른 박막형성장치가 사용되는 것은 어레이 제조공정과 BM(블랙 매트릭스) 제조공정이다. 어레이 제조공정에서는, 기판 위에 트랜지스터나 배선을 형성한다. 상기 어레이 제조공정에서 막형성에 관하여 주로 스퍼터링이 사용되는 공정은 다음의 구성 a, d, e의 형성공정이고, 아래의 a→b→c→d→e→f까지 순차 적층된다. 한편, 구성 a는 게이트 전극(Mo Al 등)이고, 구성 b는 게이트 절연막(SiNx 등)이고, 구성 c는 반도체층(a-Si a-Si(n+)P 등)이고, 구성 d는 소스·드레인 전극(Mo Al 등)이고, 구성 e는 투명전극(ITO 등)이며, 구성 f는 보호막(SiNx 등)이다.
상기와 같은 TFT의 단면구조에 있어서, 상기 구성 a, d 및 e의 각 형성공정에서 박막재료원인 Mo 합금 등의 타겟종류에 맞추어서 스퍼터링 가스, 진공도, 기판 온도, 방전 전력, 방전 시간 등의 각 파라메터를 조정함으로써, 표시장치에 적합한 박막이 형성되었다.
1a: 타겟 1b: 백킹 플레이트
2: 기판 3: 마그넷 유닛
4: 차폐판 5: 기판보유대
6: 스퍼터 입자(타겟으로부터 수직방향으로 방사되어 기판에 부착하는 입자)
7: 스퍼터 입자(타겟으로부터 비스듬한 방향으로 방사되어 기판에 부착하는 입자)
8: 스퍼터 입자(타겟으로부터 비스듬한 방향으로 방사되어 차폐판에 부착하는 입자)
20: 선택범위

Claims (3)

  1. 배기가능한 진공용기와,
    상기 진공용기 안에 설치되고 타겟을 보유하기 위한 타겟보유부와,
    상기 진공용기 안에 설치되고 기판을 보유하기 위한 기판보유대로서, 상기 타겟보유부의 상기 타겟을 보유하기 위한 면과 마주보게 설치된 기판보유대와,
    상기 진공용기 안에 설치되고 상기 타겟보유부의 상기 기판보유대측과 반대쪽에 설치된 마그넷 유닛과,
    상기 타겟보유부와 상기 기판보유대 사이에 설치되고 판형상인 복수개의 차폐판을 구비하고,
    상기 복수개의 차폐판은 각각 상기 기판보유대로부터 상기 타겟보유부를 향하여 뻗어 있도록 설치되어 있으며,
    상기 복수개의 차폐판은 각각 소정의 방향에 따라서 서로 평행하게 배치되어 있고,
    상기 복수개의 차폐판 각각의 상기 기판보유대로부터 상기 타겟보유부에 따르는 길이는, 상기 기판보유대에 기판을 보유시켰을 때의 상기 기판과 상기 타겟보유부에 상기 타겟을 보유시켰을 때의 상기 타겟 사이의 제1 거리의 20~50%의 거리와 같은 길이이고,
    상기 복수개의 차폐판의 인접하는 차폐판과의 사이의 상기 소정의 방향에 따른 거리는, 상기 제1 거리의 50~100%의 거리인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
  2. 제 1 항에 기재된 스퍼터링 장치를 이용한 박막의 제조방법.
  3. 제 2 항에 기재된 박막의 제조방법을 이용한 전자소자의 제조방법.
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