KR20110097781A - Ｒｆ 스퍼터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스퍼터링 장치는 적어도 하나의 측벽, 저부 및 커버에 의해 한정되는 진공 챔버와, 진공 챔버 내에 배치된 표면을 갖는 적어도 하나의 제1 전극과, 진공 챔버 내에 배치된 표면을 갖는 상대 전극과, RF 발생기를 포함한다. RF 발생기는 적어도 하나의 제1 전극과 상대 전극에 걸쳐서 RF 전계를 가하여 제1 전극과 상대 전극 간에 플라즈마를 점화시키도록 구성된다. 상대 전극은 진공 챔버의 측벽 및/또는 저부의 적어도 일부분과 추가의 전도성 부재를 포함한다. 추가의 전도성 부재는 일반적으로 서로 평행하게 배치되고 소정 거리만큼 이격된 적어도 두 개의 표면을 포함한다.

Description

ＲＦ 스퍼터링 장치{RF SPUTTERING ARRANGEMENT}

본 발명은 RF 등의 고 주파수(HF)로 스퍼터링하기 위한 장치에 관한 것이다.

RF 스퍼터링 장치는 보통은 진공 챔버 또는 플라즈마 반응기라고 일컬어지는 것으로서, 적어도 두 개의 전극을 포함하여 이 전극들 사이에 플라즈마가 형성될 수 있는 배기 가능한 챔버를 포함할 수 있다. 전극들 중 적어도 하나는 스퍼터링될 재료를 제공하고 적어도 하나의 다른 전극은 상대 전극을 제공한다. RF 스퍼터링 시, 그 극성이 연속으로 교번하는 고주파 전압이 두 개의 전극 간에 가해진다.

보다 작은 전극 표면을 갖는 전극일수록 양호한 스퍼터링 효과를 보여주는 것이 관찰되었다. 따라서, 통상적으로, 작은 전극이 스퍼터링될 재료를 포함하는 전극으로 사용되고 큰 전극이 접지에 접속되는 상대 전극으로 사용된다.

그러나, 스퍼터링 차단 효과는 작은 전극 영역에만 완전히 국한되지는 않는다. 큰 전극이 스퍼터링에 의해 영향을 받는 정도는 플라즈마 전위와 큰 전극의 전위 간의 차이에 좌우된다. 만일 이 차이가 스퍼터링 문턱값을 넘는다면, 큰 전극도 스퍼터링될 것이다. 이는, 만일 큰 전극이 자신으로부터 스퍼터링되어 기판에 증착되는 것이 바람직하지 않은 하나 이상의 원소들을 포함할 경우, 바람직하지 않다.

큰 전극으로부터의 이런 스퍼터링 효과를 회피하기 위해서는 RF 스퍼터 장치의 인클로저(즉, 진공 챔버)가 큰 상대 전극으로서 사용될 수 있다. 작은 전극 면적과 큰 상대 전극 면적 간의 비는 1:10 이상일 수 있는데, 이런 비율은 큰 전극으로부터의 스퍼터링을 감소시키는 것으로 관찰된다.

그러나 이런 1:10의 설계 규칙은 한계를 갖는다. 몇몇 용례들, 예컨대 30㎝ 반지름을 갖는 웨이퍼들을 처리하려면 보통은 40㎝의 스퍼터 타겟이 요구된다. 그러면 1:10 규칙은 상대 전극 면적이 1 ㎡를 넘게 되는데, 이는 진공 스퍼터 챔버 내에 배치하기가 어렵다.

GB 2,191,787호는 상대 전극의 효과를 향상시키고 또한 상대 전극의 스퍼터링을 감소시키기 위해 자계가 상대 전극에 가해지는 배열을 개시한다. 타겟 전극 면적에 대한 상대 전극 영역의 비는 자계를 사용하여 감소될 수 있다. 이는 작은 면적을 갖는 상대 전극이 사용될 수 있도록 하면서도 상대 전극으로부터의 바람직하지 않은 스퍼터링도 막을 수 있도록 한다.

그러나, 이런 방식은 추가의 자석을 필요로 하고, 이는 스퍼터링 장치의 설계 및 제조를 복잡하게 한다. 따라서, 상대 전극의 스퍼터링 가능성도 저감시키는 RF 스퍼터링을 위한 다른 배열 구조가 바람직하다.

스퍼터링 장치는 적어도 하나의 측벽, 저부 및 커버에 의해 한정되는 진공 챔버와, 진공 챔버 내에 배치된 표면을 갖는 적어도 하나의 제1 전극과, 진공 챔버 내에 배치된 표면을 갖는 상대 전극과, RF 발생기를 포함한다. RF 발생기는 적어도 하나의 제1 전극과 상대 전극에 걸쳐서 RF 전계를 가하여 제1 전극과 상대 전극 간에 플라즈마를 점화시키도록 구성된다. 상대 전극은 진공 챔버의 측벽 및/또는 저부의 적어도 일부분과 추가의 전도성 부재를 포함한다. 추가의 전도성 부재는 일반적으로 서로 평행하게 배치되고 또한 소정 거리를 두고 이격된 적어도 두 개의 표면을 포함한다.

추가의 전도성 부재 및, 특히 일반적으로 서로 평행하게 배치된 두 개의 표면은 이런 두 개의 표면이 없는 상대 전극과 비교해 상대 전극에게 증가된 표면적을 제공한다. 이런 표면 및 추가의 전도성 부재는 두 개의 표면이 서로 평행하게 배치됨에 따라 조밀한 배치로 제공될 수 있다. 따라서, 추가의 전도성 부재는, 표면이 서로 평행하게 배치되지 않았을 경우에 차지하는 부피보다 진공 챔버 내에서 작은 부피를 차지한다. 상대 전극의 증가된 표면적은 상대 전극의 재료의 스퍼터링을 감소시키고 또한 증착된 층들의 오염을 막는 데 활용될 수 있다.

일 실시예에서, 전도성 부재의 표면은 소정 거리만큼 서로 이격되어 있어서 플라즈마가 인접한 표면 사이에 형성될 수 있도록 한다. 이는 균일하고 동질의 플라즈마가 진공 챔버 내에 형성될 수 있도록 하고 그에 따라 기판 또는 재료 상에 증착될 재료가 기판으로부터 균일하게 스퍼터링되도록 한다.

만일 장치가 재료를 기판 상에 증착시키는 데 사용될 것이라면, 제1 전극에 증착될 재료의 타겟이 마련된다. 여러 개의 타겟이 제공됨으로써, 장치는 대응하는 수의 제1 전극을 포함하게 된다.

추가의 전도성 부재가 측벽 및/또는 저부에 전기 접속될 수 있어서, 추가의 전도성 부재, 측벽 및/또는 저부가 함께 상대 전극을 제공하게 된다.

추가의 전도성 부재는 그 위치를 고정하기 위해서 측벽 및/또는 저부에 기계적으로 접속될 수 있다. 기계적 접속은 또한 전기적 접속을 측벽 및/또는 저부에 제공할 수 있다.

플라즈마가 하나 이상의 표면과 제1 전극 간에서 점화되고 또한 유지되도록 추가의 전도성 부재의 표면이 배치될 수 있다. 추가의 전도성 부재의 표면은 측벽에 일반적으로 수직하게 및/또는 저부에 일반적으로 평행하게 연장할 수 있다.

전도성 부재는 진공 챔버의 주변 영역에 배치될 수 있고, 일 실시예에서, 스퍼터링될 기판을 가리지 않고 또한 제1 전극으로부터 기판의 영역 상으로의 재료 증착 또는 기판의 영역으로부터의 재료 제거를 막거나 감소시키지 않도록 기판에 대한 제1 전극의 시야선(line of sight) 바깥에 배열된다.

추가의 전도성 부재는 다른 형태로 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 추가 전도성 부재의 표면은 진공 챔버의 측벽과 통합되고 또한 측벽으로부터 수직하게 연장된다. 표면에는 진공 챔버를 한정하는 측벽으로부터 돌출부가 마련될 수 있으며, 이들 돌출부는 진공 챔버 내에 위치된다.

표면은 또한 다른 형태를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 전도성 부재의 표면에는 두 개 이상의 링이 마련된다. 링은 원형, 정사각형, 직사각형 형상일 수 있으며 진공 챔버의 측방향 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 링들은 진공 챔버의 측벽에 인접하면서 그로부터 이격되어 진공 챔버 내에 배치될 수 있다. 링들은 별개의 부재로서 제공된다. 이는 링들이 챔버로부터 제거될 수 있도록 하고, 또한 필요한 경우, 동일한 또는 다른 치수의 링으로 대체될 수 있도록 한다. 따라서, 상대 전극과 제1 전극의 표면적 비는 가변적일 수 있다.

링들은 각각 금속 또는 합금을 포함하는 플레이트 또는 박편을 포함한다.

링에 의해 제공되는 표면은 일반적으로 서로 평행하게 배열되고 또한 하나가 다른 하나의 위에 위치되어 표면의 적층체를 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 링들은 하나 이상의 부싱에 의해 서로 이격된다.

추가 실시예에서, 링들은 링 주위에 소정 거리를 두고 서로 이격된 복수의 관통공을 포함한다. 로드가 두 개 이상의 수직 정렬된 링들의 관통공들 내에 위치되어 링의 적층체를 제공한다. 또한, 부싱들이 로드 상에 제공될 수 있다. 링 둘레에는 원주 방향으로 소정 간격을 두고 배열된 복수의 로드가 제공될 수 있다. 로드의 수는 링의 적층체가 적합한 기계적 안정성을 갖도록 선택될 수 있다.

로드 또는 로드들은 챔버 내에 적층체를 위치시키기 위해 진공 챔버의 저부에 부착될 수 있다. 로드는 링들 및 표면과 저부 및 측벽 등의 상대 전극의 추가 구성요소들 간의 전기 접속을 제공할 수 있다.

링들은 폭을 갖는다. 일 실시예에서, 추가의 전도성 부재의 링들은 동일 폭을 갖는다. 링들의 내측 반지름은 제1 전극 및 증착될 기판이 링들에 의해 덮이지 않도록 선택될 수 있다. 링들은 제1 전극 및 기판에 인접하여 위치된다.

추가 실시예에서, 전도성 부재의 링들은 다른 폭들을 갖는다. 이 배열은 진공 챔버 내에서의 가용 공간을 더욱 충분히 활용하는 데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 링들의 폭은 진공 챔버의 저부를 향해 증가한다. 이런 배열은 증착될 기판이 저부에 위치되고 또한 증착될 재료를 포함하는 제1 전극이 진공 챔버의 상부 쪽으로 기판 상부에 배열되는 경우 사용될 수 있다. 타겟은 일반적으로 기판 상에 균일한 두께의 증착층을 얻기 위해서 기판보다 더 큰 표면적을 갖기 때문에, 보다 많은 공간이 타겟에 인접한 곳보다 기판에 인접한 곳에서 이용 가능하다. 이 공간은 링들의 폭이 진공 챔버의 저부 쪽으로 증가할 경우 보다 유용하게 활용될 수 있다.

상대 전극은 진공 챔버 내에서 전체 표면적 Ac를 가지고 제1 전극은 진공 챔버 내에서 표면적 At를 갖는데, 여기서 Ac≥10 At이다. 진공 챔버 내에서 상대 전극의 표면적은, 상대 전극으로부터의 재료의 스퍼터링을 막거나 수용할만한 또는 바람직한 수준으로 줄이기 위해서, 진공 챔버 내의 제1 전극의 표면적보다 적어도 10배 크다.

추가 실시예에서, 두 개의 측벽이 제공된다. 측벽들은 서로에 대해 적어도 부분적으로 평행하게 연장되고 또한 서로에 대해 소정 거리를 두고 이격된다. 진공 챔버를 배기시키고/시키거나 가스를 진공 챔버 내로 공급하기 위한 채널이 측벽 사이에서 연장된다. 채널은 RF 에너지가 채널로 방산되는 것을 저감시키고 스퍼터링 속도를 저감시키기 위해서 1 ㎜ 정도의 폭을 가질 수 있다.

도 1은 비교예(좌측) 및 본 발명의 제1 실시예(우측)에 따른 상대 전극 배열을 갖는 RF 스퍼터 장치를 도시한다.
도 2는 제2 실시예에 따른 상대 전극을 갖는 RF 스퍼터 장치를 도시한다.
도 3은 제3 실시예에 따른 상대 전극을 갖는 RF 스퍼터 장치를 도시한다.
도 4는 진공 챔버의 펌핑 채널의 세부 사항을 도시한다.

도 1은 원형 스퍼터 장치가 측벽 요소(4, 5), 저부(19) 및 도시되지 않은 커버에 의해 한정된 진공 챔버(20)에 통합된 구조의 단면도로서 RF 스퍼터 장치(1)을 도시하였다. 그러나, 이하 설명되는 본 발명은 원형 형상으로 제한되지 않는다.

스퍼터 장치는 스퍼터링될 타겟(2) 및 예컨대 반도체 웨이퍼를 위한 기판 지지부(3)를 포함한다. 측벽은 제1 측벽 요소(4) 및 제1 측벽 요소(4)의 외측에 동심적으로 배열된 제2 측벽 요소(5)를 포함하여 제1 측벽 요소(4) 및 제2 측벽 요소(5) 사이에 도관(8)을 형성함으로써 펌프(도시 안됨)를 통해 배출할 수 있도록 한다. 작업 가스가 타겟(2)에 근접한 진공 챔버 내로 공급되고 또한 채널(8)을 통해서 제거될 수 있다. 측벽은 반드시 두 부분으로 구현될 필요는 없고 하나의 부분으로 되거나 또는 세 개 이상의 부분으로 될 수 있다. 전기 접속부는 명료성을 위해 생략되었다.

타겟(2)은 제1 전극(18)을 포함한다. 제1 및 제2 측벽(4, 5)은 접지되고 함께 상대 전극(17)으로서 기능하는데, 상대 전극(17)을 가로질러 RF 전계가 인가되어 제1 전극(18)과 상대 전극(17) 간에서 플라즈마를 점화시킨다. RF 스퍼터 장치(1)는 제1 전극(18)과 상대 전극(17) 간에서 RF 플라즈마를 발생시키기 위한 RF 발생기(21) 및 선택적으로는 타겟(2)의 표면에 인접하게 자계를 생성하기 위한 도시되지 않은 자계 생성 수단을 더 포함한다.

차폐부(6)는 타겟(2)으로부터 재료층이 증착될 기판(15)을 RF 스퍼터 장치의 동작 동안 기판 지지부(3)에 고정한다. 차폐부(6)는 기판(15)과 동일한 전위를 가지거나 부동 전위를 가질 수 있다.

도 1의 좌측에 도시된 RF 스퍼터 장치와 비교해서, 측벽 요소들(4, 5) 및 저부(19)의 상대 전극(17)의 활성 영역을 증가시키기 위해 추가의 전도성 요소(7)가 도입된다. 전도성 요소(7)는 금속, 예컨대 환형 금속 링과 같은 개구형 금속편으로 구현될 수 있는데, 이는 측벽, 예컨대 제1 측벽 요소(4)와 전기 도전되게 접속된다. 이는 가용 상대 전극(17) 면적의 대부분이 타겟(2)에 가까이 위치되고 따라서 양호한 플라즈마 조건이 전도성 요소(7) 및 타겟(2) 사이의 공간에서 성취될 수 있다는 이점을 갖는다.

그러나, 전도성 요소(7)는 플라즈마로부터 제2 측벽 요소(5)를 차폐할 수 있어서, 제2 측벽 요소(5) 및 상대 전극(17)의 효율성이 상당히 감소된다. 더욱이, 전도성 요소(7)는 타겟(2)의 테두리와 기판(15)의 테두리 간의 시야선(9)을 차단할 수 있는데, 이는 기판(15)의 에지부들을 코팅하는 능력의 저감을 가져올 수 있다. 또한, 전도성 요소(7)는 가스 흐름에도 방해가 될 수 있다.

만일 전도성 요소(7)의 치수가 시야선(9)을 차단하는 것을 회피하도록 선택된다면, 상대 전극(17) 면적이 저감된다. 그러나, 상대 전극(17)의 바람직하지 않은 스퍼터링이 이것 때문에 및 앞서 설명한 다른 효과들로 인해 발생할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 서로 이격되고 전기 접속된 적어도 두 개의 전도성 표면(10, 11, 12)의 적층체를 포함하는 추가의 전도성 부재(16)가 제공된다. 도 1의 우측에 도시된 제1 실시예에서, 전도성 표면(10, 11, 12)은 실질적으로 평행한 평면이 되도록 배열되고 또한 이격자(14, 15)에 의해 서로 이격된다. 전도성 부재(16)는 저부(19) 및 측벽 요소들(4, 5)과 전기 접속되고 또한 상대 전극(17)의 부분을 형성한다.

도 1의 우측에는 전도성 부재(16)가, 평행한 평면으로 적층되고 또한 세 개의 전기 접속된 표면을 제공하는 전도성 링(10, 11, 12)의 세트를 포함하는 것이 도시되었다. 이격자(13, 14)는 링 표면에 대해 수직으로 배열되고 또한 링(10 및 11) 및 링(11, 12) 간의 거리를 각각 제어한다. 하부 링(13)은 직접적으로 진공 챔버(20)의 저부(19) 상에 위치된다. 링들(10, 11, 12)은 예컨대 상기 이격자들(14, 15)을 통해서 전기적 접속을 제공함으로써 서로 전기 접속된다.

링(10, 11, 12) 간의 거리 및 그에 따른 이격자(14, 15)의 길이는, RF 스퍼터 장치의 동작 동안 최저로 의도된 압력에서 플라즈마가 링들(10, 11, 12) 간의 공간에서 점화할 수 있도록 선택된다.

본 시스템은 프로세스 압력들에 관하여 높은 유연성을 갖도록 구축될 수 있다. 인접한 링들 간의 거리가 5에서 15㎜ 사이가 되도록 선택된다면, 프로세스 압력은 플라즈마를 점화시키는 데 1 ㎩ 및 0.1 ㎩ 사이에서 변경될 수 있어서, 이 구간 내에서의 관계가 선형이 된다. 플라즈마 영역에서의 압력은 '프로세스 압력'으로 식별된다. RF 스퍼터 장치가 15㎜ 이격자를 구비하면, RF 스퍼터 장치는 1 ㎩ 에서 0.1 ㎩ 의 전체 압력 범위에 걸쳐서 동작할 수 있다.

도 2 및 도 3에는 상대 전극(17)의 추가 전도성 부재(16)의 대안 배열들이 도시된다.

제2 실시예의 추가 전도성 부재(16')는 서로에 대해 일반적으로 평행하게 놓여 있고 또한 이격자(14', 15')에 의해 소정 거리를 두고 이격된 세 개의 링(10', 11', 12')을 포함한다. 도 1의 실시예와는 대조적으로 링(10', 11', 12')은 이격자(14, 15)에 대해서 경사져 있다.

제2 실시예에서, 링(10', 11', 12')은 진공 챔버(20)의 저부(19)를 향해서 아래쪽으로 기울어져 있고 진공 챔버(20)의 중앙 쪽을 가리킨다. 이 배열은 각각의 링(10', 11', 12')의 표면적이 실효 폭을 증가시키지 않고, 즉 진공 챔버(20) 내에서의 링(10', 11', 12')이 점유하는 측방향 공간을 증가시키지 않고, 증가될 수 있도록 한다. 하부 링(12')은 직접적으로 저부(19) 상에 위치되지는 않으나 로드(13) 형상의 추가 이격자에 의해 저부(19) 위에 소정 거리를 두고 이격된다. 세 개의 링(10', 11', 12')은 링을 중심으로 일정 간격으로 이격된 복수의 관통공을 포함한다. 이런 관통공은 수직 정렬되어 로드(13)가 관통공 내에 위치되어 링의 적층체를 형성하도록 한다. 개개의 링들(10', 11', 12')은 부싱에 의해 로드의 높이 방향을 따라 일정 간격으로 서로 이격된다.

제 1 실시예의 거리-압력 관계가 링들(10', 11', 12') 간의 거리에 여전히 적용되나, 제 2 실시예의 경사면의 경우에 이격자의 길이에 대해서는 유효하지 않다.

타겟(2)의 테두리와 기판(15)의 테두리 간의 시야선은 라인(9)에 의해 도 2 에 도시되었다. 도 2는 추가의 전도성 부재(16')가 시야선과 교차하지 않고 따라서 기판(15)의 주변부를 차폐하지 않아서 보다 균일한 코팅이 증착될 수 있음을 도시한다.

도 3은 제3 실시예에 따른 전도성 부재(16")를 도시한다. 제 3 실시예에서, 전도성 부재는 두 개의 이격자(14", 15")에 의해 서로 이격된 세 개의 링(10", 11", 12")을 또한 포함한다. 제3 실시예에서, 세 개의 링은 서로 다른 폭을 갖는다. 상부 링(10")의 폭은 중앙 링(11")의 폭보다 작고, 중앙 링(11")의 폭은 하부 링(12")의 폭보다 작다. 링의 폭은 적층체의 상부에서 적층체의 하부로 증가한다.

본 실시예에서, 세 개의 링(10", 11", 12")의 각각의 외측 면은 수직으로 정렬되고, 세 개의 링(10", 11", 12")의 내측면은 증가하는 폭으로 인해 진공 챔버(20)의 중심 쪽으로 점점 가까이 위치된다. 세 개의 링(10", 11", 12")은 일반적으로 서로 평행하게 위치되어 각각이 측벽(5)에 일반적으로 수직으로 또한 저부(19)에 일반적으로 평행하게 연장하도록 된다. 그러나, 링은 제2 실시예에서와 같이 경사질 수도 있다. 제2 실시예에서와 같이, 하부 링(12")은 로드(13)에 의해 저부(19) 위로 소정 거리만큼 이격된다.

폭이 증가하는 배열은 추가의 전도성 부재(16")가 진공 챔버(20)의 측벽(5) 및 저부(19)와 시야선(9) 간의 빈 공간을 가능한 한 최대로 점유하도록 하기 위해 선택될 수 있다. 이런 배열은 링 표면을 증가시킴으로써 상대 전극(17) 면적을 증가시키기 위해 시야선(9)과 측벽들(5) 간의 실효 가용 공간을 사용한다.

세 개의 모든 실시예에서, 링의 두께는 기계적 및 열적 안정성을 얻도록 선택될 수 있다. 링은 금속 또는 합금으로 이루어질 수 있고 또한 원하는 재료로 된 시트의 플레이트로 형성될 수 있다.

추가의 전도성 부재(16, 16', 16")는 도시된 실시예들에서 상대 전극(17)의 추가 요소와 측벽(4,5)에 전기 접속된다. 추가의 전도성 부재(16, 16', 16")는 하나 이상의 지점에서 진공 챔버(20)의 측벽(4,5) 및/또는 저부(19)에 기계적으로 및 전기적으로 접속될 수 있다.

추가의 전도성 부재(16, 16', 16")는 진공 챔버(20)의 측벽(4,5)의 저부에 합체될 수 있다. 예컨대, 두 개 이상의 링 형상의 돌출부가 측벽에 제공되어 하나가 다른 것의 위에 이격 배치된 두 개의 링이 제공될 수 있도록 한다. 이 경우에, 측벽의 영역은 이격자를 제공하기 때문에 추가의 이격자가 요구되지 않는다.

그러나, 적층체는 링이 측벽에서 돌출하도록 측벽 자체의 일부를 형성할 수 있다. 각 실시예의 링은 동일한 형상 및/또는 재료를 가짐으로써 예비 부품의 유지 및 제공을 단순화시킬 수 있다. 그러나, 링들의 폭은 다를 수 있다.

이격자(14, 15)는 부싱으로서 구현될 수 있고, 전체 적층체는 로드(13) 또는 상기 부싱을 통해 링(10, 11, 12)을 결합시키는 스크류에 의해 조립될 수 있다. 또한, 이격자(14, 15)는 원주형 폐쇄 링, 개별, 단일, 열(column)과 같은 요소로서 구현될 수도 있다.

일반적으로 서로 평행하게 배열된 표면을 제공하는 링의 수는 세 개로만 국한되지 않는다. 이용 가능한 공간에 따라, 세 개보다 적거나 많은 수의 링이 제공될 수 있다. 링은 금속 시트로부터 쉽게 절단되거나 또는 스탬핑될 수 있다. 그러나, 다른 구조적 수단도 이들이 앞서 개시된 관계들을 준수하는 이상 가능하다.

적층 배열을 갖는 상대 전극(17)의 영역을 제공하기 위해 일반적으로 서로 평행하게 배열된 적어도 두 개의 표면을 포함하는 추가의 요소(16)를 배열하는 것은 가스 흐름에 대한 방해를 감소시키고 또한 상대 전극(17)의 표면적을 증가시키려는 목적도 손상시키지 않는다. 링들 간의 거리를 적절히 선택함으로써, 플라즈마와 상대 전극(17) 간의 전기적 접촉이 최적화된다.

이상 설명된 실시예들 중의 하나에 따른 RF 스퍼터 장치는 압전 용례를 위해 PZT(lead-zirconium-titanate) 타겟을 스퍼터링하는 데 채택될 수 있다. 30 ㎜의 폭과 5 ㎜의 두께를 갖고 알루미늄으로 제조된 세 개의 링의 세트가 2 내지 10 mTorr 사이의 압력 범위에서 동작이 가능하다. 각각의 이격자는 15 ㎜의 길이를 갖는다. RF 주파수는 13.56 ㎒이다.

추가 실시예에서, 진공 챔버가 배기되는 채널(8)은 도 4에 도시된 형상을 갖는다. 대부분의 경우에, 진공 챔버 내에서 펌프 라인으로의 방해 없는 접근을 허용하는 것이 바람직하다. 즉, 수축부와 좁은 프로파일들이 회피된다. 그러나, RF 에너지는 어두운 공간 거리를 넘어서 개구 내로 확산되는 경향이 있다. 따라서, RF 에너지를 차단하기 위해서 도전성 그리드 또는 메시가 제공될 수 있다. 그러나 이런 그리드는 유지 및 (재)설치 동안에 추가의 노력을 요한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 채널(8)은 제2 측벽 요소(5)의 헤드부를 증가시킴으로써 실질적인 RF 에너지 손실을 안전하게 회피하도록 하는 정도까지 좁아진다. 따라서, 낮은 프로파일 또는 단면의 원주형 펌프 채널이 형성된다. 펌프 단면의 손실을 보상하기 위해 제2 측벽 요소(5)의 하부에서 구멍이 제공된다. 1 ㎩ 내지 0.1 ㎩의 전체 압력 구간 상에서 안전하게 진공 챔버들을 동작시킬 수 있도록 하는 본 발명의 실시예는 두 개의 측벽 요소 (4,5) 사이에 2 ㎜ 간극을 이용한다.

Claims (22)

1. 적어도 하나의 측벽, 저부 및 커버에 의해 한정되는 진공 챔버와,
   상기 진공 챔버 내에 배치된 표면을 갖는 적어도 하나의 제1 전극과,
   상기 진공 챔버 내에 배치된 표면을 갖는 상대 전극과,
   RF 발생기를 포함하며,
   상기 RF 발생기는 상기 적어도 하나의 제1 전극과 상기 상대 전극을 가로질러 RF 전계를 가하여 상기 제1 전극과 상기 상대 전극 간에 플라즈마를 점화시키도록 구성되며,
   상기 상대 전극은 상기 진공 챔버의 측벽 및/또는 저부의 적어도 일부분과 추가의 전도성 부재를 포함하고, 상기 추가의 전도성 부재는 일반적으로 서로 평행하게 배치되고 서로 이격된 적어도 두 개의 표면을 포함하는 스퍼터링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전도성 부재의 표면은 플라즈마가 인접한 표면 사이에 형성될 수 있도록 소정 거리를 두고 이격되는 스퍼터링 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 추가의 전도성 부재가 상기 측벽 및/또는 저부에 전기 접속되는 스퍼터링 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가의 전도성 부재가 상기 측벽 및/또는 저부에 기계적으로 접속되는 스퍼터링 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가의 전도성 부재의 표면이 상기 측벽에 일반적으로 수직하게 연장되는 스퍼터링 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가의 전도성 부재의 표면은 상기 저부에 일반적으로 평행하게 연장되는 스퍼터링 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 부재는 상기 진공 챔버의 주변 영역에 배치되는 스퍼터링 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 부재는 스퍼터링될 기판에 대한 상기 제1 전극의 시야선 바깥에 배열되는 스퍼터링 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 부재의 표면은 상기 진공 챔버의 측벽과 통합되고 상기 측벽으로부터 수직 연장되는 스퍼터링 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 부재의 표면에는 두 개 이상의 링들이 마련되는 스퍼터링 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 링들은 상기 진공 챔버의 측벽에 인접하면서 그로부터 이격되어 상기 진공 챔버 내에 배치되는 스퍼터링 장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 링들은 금속 또는 합금을 포함하는 플레이트 또는 박편을 포함하는 스퍼터링 장치.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링들은 하나 이상의 부싱에 의해 서로 이격되는 스퍼터링 장치.
14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링들은 소정 거리를 두고 서로 이격된 복수의 관통공을 포함하고, 로드가 두 개 이상의 수직 정렬된 링의 관통공들 내에 삽입되어 링들의 적층체를 제공하는 스퍼터링 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 로드는 상기 진공 챔버의 저부에 부착되는 스퍼터링 장치.
16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링들은 폭을 갖되, 상기 추가의 전도성 부재의 링들은 동일 폭을 갖는 스퍼터링 장치.
17. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링들은 폭을 갖되, 상기 전도성 부재의 링들은 서로 다른 폭들을 갖는 스퍼터링 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 링들의 폭은 상기 진공 챔버의 저부 쪽을 향해 증가하는 스퍼터링 장치.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상대 전극은 상기 진공 챔버 내에서 전체 표면적 Ac를 가지고 상기 제1 전극은 상기 진공 챔버 내에서 표면적 At를 갖되 Ac≥At인 스퍼터링 장치.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극은 스퍼터링될 재료의 타겟을 포함하는 스퍼터링 장치.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 두 개의 측벽이 제공되고, 상기 측벽들은 서로에 대해 적어도 부분적으로 평행하게 연장되고 서로에 소정 거리를 두고 이격된 스퍼터링 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 진공 챔버를 배기시키고 및/또는 가스를 상기 진공 챔버내로 공급하기 위한 채널이 상기 측벽 사이에서 연장되는 스퍼터링 장치.

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