KR20120111193A

KR20120111193A - 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법

Info

Publication number: KR20120111193A
Application number: KR1020110029552A
Authority: KR
Inventors: 김대훈
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-10-10

Abstract

본 발명은 기판에 형성된 유기 박막 상에 박막을 형성하는 스퍼터링 공정시 플라즈마 방전에 의한 타겟 입자들의 물리적 충격과 플라즈마 방전에서 발생되는 자외선(UV)에 의한 광학적 충격으로부터 유기 박막이 손상되는 것을 방지할 수 있는 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법에 관한 것으로, 스퍼터링 장치는 반응 공간을 제공하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 서셉터; 상기 기판 상에 증착될 박막 물질로 이루어져 상기 서셉터에 대향되도록 상기 공정 챔버 내부에 설치된 타겟; 및 상기 타겟과 상기 서셉터 사이에 배치된 경로 변화 수단을 포함하여 구성되며, 상기 경로 변화 수단은 상기 반응 공간에서 발생되는 플라즈마 방전에 의해 상기 타겟으로부터 떨어져 나온 상기 타겟 입자의 진행 경로를 적어도 2회 변경하여 상기 기판 상에 증착될 타겟 입자의 운동 에너지를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

Description

스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법{SPUTTERING APPARATUS AND METHOD FOR FORMING THIN FILM USING THE SAME}

본 발명은 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법에 관한 것으로, 기판에 형성된 유기 박막 상에 박막을 형성하는 스퍼터링 공정시 플라즈마 방전에 의한 타겟 입자들의 물리적 충격과 플라즈마 방전에서 발생되는 자외선(UV)에 의한 광학적 충격으로부터 유기 박막이 손상되는 것을 방지할 수 있는 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법에 관한 것이다.

스퍼터링(Sputtering) 방법은 대표적인 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition) 방법으로서, 반도체 및 디스플레이 소자 등을 제조하는데 필요한 박막의 금속층 또는 금속 산화물층을 증착하는데 주로 이용된다.

이와 같은 스퍼터링 방법은 공정 챔버 내에 증착하고자 하는 박막 재료로 이루어진 타겟(Target)을 위치시키고, 타겟에 대향하도록 기판을 위치시킨 후, 플라즈마 방전을 통해 이온화된 아르곤(Ar) 입자를 타겟에 충돌시킴으로써, 그 충돌에너지에 의해 박막 재료가 타겟으로부터 떨어져 나와 기판 상에 증착되어 기판 상에 박막층이 형성되는 방법이다.

이하, 도면을 참조로 스퍼터링 방법에 의해 박막층을 증착시키는 종래의 스퍼터링 장치에 대해서 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 스퍼터링 장치는 공정 챔버(1), 서셉터(2), 백킹 플레이트(Backing Plate)(3), 및 타겟(4)을 구비한다.

서셉터(2)는 공정 챔버(1)의 내부 바닥면에 설치되어 외부로부터 공정 챔버(1)로 반입되는 기판(S)을 지지한다.

백킹 플레이트(3)는 서셉터(2)에 대향되도록 공정 챔버(1)의 상측에 위치하여 타겟(4)을 지지한다.

타겟(4)은 서셉터(2)에 대향되도록 백킹 플레이트(3)에 지지된다.

이와 같은 종래의 스퍼터링 장치의 동작에 대해서 설명하면, 진공 챔버(10) 내에 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스를 투입한 후 전압을 인가하면 플라즈마 방전에 의해 불활성 가스가 이온화되고, 이온화된 가스가 음(-)으로 대전된 타겟(4)으로 가속되어 타겟(4)에 충돌한다. 그리하면, 상기 충돌에 의해 타겟(4)에서 원자들이 떨어져 나와 기판(S) 상에 증착되어 박막층을 형성하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 스퍼터링 장치는 다음과 같은 단점이 있다.

종래의 스퍼터링 장치는 타겟(4)과 기판(S)이 서로 대향하도록 위치되어 있기 때문에, 박막 증착 공정에 해(害)를 줄 수 있는 필요 이상의 높은 에너지를 갖는 입자들, 예로서, 타겟 물질로 이루어진 스퍼터링된 중성의 원자(neutral)들, 또는 플라즈마 방전에서 생성된 전자들과 타겟 물질이 스퍼터링될 때 생성되는 이차 전자들로 구성된 플라즈마 내의 전자들이 기판(S)으로 바로 입사되어 기판(S) 위에 형성되어 있는 소자층을 손상시킬 수 있는 문제점이 있다.

예를 들어, 이와 같은 스퍼터링 방법을 이용하여 유기 발광소자의 전극층을 형성할 경우에, 기판(S) 위에 형성되어 있는 유기 박막이 손상될 수 있고, 그에 따라 유기 발광소자의 특성 저하를 초래하는 문제점이 있다. 즉, 유기 발광소자는 양극 및 음극 사이에 유기 박막이 형성된 구조를 갖기 때문에, 유기 박막 상에 양극 또는 음극으로 기능하는 전극층을 형성해야 한다.

이때, 상기 유기 박막 상에 스퍼터링 방법을 적용하여 박막의 전극층을 형성하게 되면, 상술한 바와 같이 박막 증착 공정에 해(害)를 줄 수 있는 필요 이상의 높은 에너지를 갖는 중성의 원자(Neutral)들 또는 플라즈마 내의 전자들이 기판(S) 상의 유기 박막에 바로 입사되어 상기 유기 박막이 손상될 수 있고, 결국 유기 발광소자의 특성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

또한, 종래의 경우에는, 상기 기판(S)과 타겟(4) 사이에서 플라즈마 방전이 이루어지기 때문에, 플라즈마 방전시 발생되는 자외선(UV)에 상기 기판(S)이 그대로 노출될 수밖에 없고, 따라서, 상기 기판(S) 상에 형성되어 있는 소자층에 자외선(UV)이 조사되어 상기 소자층이 손상될 수 있는 문제점이 있다.

예를 들어, 이와 같은 스퍼터링 방법을 이용하여 유기 발광소자의 전극층을 형성할 경우에, 유기 박막에 자외선(UV)이 조사될 경우 유기 박막이 손상되어, 유기 발광소자의 특성 저하를 초래할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판에 형성된 유기 박막 상에 박막을 형성하는 스퍼터링 공정시 플라즈마 방전에 의한 타겟 입자들의 물리적 충격과 플라즈마 방전에서 발생되는 자외선(UV)에 의한 광학적 충격으로부터 유기 박막이 손상되는 것을 방지할 수 있는 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스퍼터링 장치는 반응 공간을 제공하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 서셉터; 상기 기판 상에 증착될 박막 물질로 이루어져 상기 서셉터에 대향되도록 상기 공정 챔버 내부에 설치된 타겟; 및 상기 타겟과 상기 서셉터 사이에 배치된 경로 변화 수단을 포함하여 구성되며, 상기 경로 변화 수단은 상기 반응 공간에서 발생되는 플라즈마 방전에 의해 상기 타겟으로부터 떨어져 나온 상기 타겟 입자의 진행 경로를 적어도 2회 변경하여 상기 기판 상에 증착될 타겟 입자의 운동 에너지를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 변화 수단은 상기 플라즈마 방전시 발생되는 자외선(UV)이 상기 기판으로 조사되는 것을 차단하는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 변화 수단은 상기 타겟 입자가 통과하는 적어도 2개의 패스를 포함하는 복수의 패스 홀을 통해 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 변화 수단은 상기 타겟 입자가 통과하는 곡선 형태의 패스를 포함하는 복수의 패스 홀을 통해 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 것을 특징으로 한다.

상기 타겟 입자는 상기 기판에 형성된 유기 박막 상에 증착되는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 변화 수단은 프레임; 및 상기 타겟 입자가 통과하는 적어도 2개의 패스를 포함하도록 상기 프레임에 일정한 간격으로 형성되어 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 복수의 패스 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 패스 홀 각각은 상기 타겟에 대향되는 상기 프레임의 상면에 형성된 입구 홀; 상기 기판에 대향되는 상기 프레임의 하면에 형성된 출구 홀; 상기 입구 홀로부터 소정의 기울기를 가지도록 형성되어 제 1 패스를 형성하는 상부 경사 홀; 및 상기 상부 경사 홀에 연통되도록 상기 출구 홀로부터 소정의 기울기로 형성되어 제 2 패스를 형성하는 하부 경사 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제 2 패스는 상기 제 1 패스보다 길게 형성될 수도 있다.

상기 상부 경사 홀과 상기 하부 경사 홀은 서로 대칭될 수 있으며, 상기 상부 경사 홀의 기울기 및 폭은 상기 하부 경사 홀에 연통되는 상기 상부 경사 홀의 하부가 상기 입구 홀에 중첩되지 않도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 변화 수단은 프레임; 상기 프레임의 상면에 소정의 기울기를 가지도록 일정한 간격으로 삽입된 복수의 상부 플레이트; 상기 프레임의 하면에 소정의 기울기를 가지도록 일정한 간격으로 삽입되어 상기 복수의 상부 플레이트 각각에 접속된 복수의 하부 플레이트; 및 서로 접속된 상기 복수의 상부 플레이트와 상기 복수의 하부 플레이트 사이마다 마련되어 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 복수의 패스 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 상부 플레이트 각각의 기울기 및 간격은 상기 상부 플레이트의 상부가 인접한 상부 플레이트의 하부 또는 인접한 상부 플레이트의 경사면에 중첩되도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 변화 수단은 가장자리 부분에 제외한 나머지 부분이 개구된 프레임; 상기 프레임에 일정한 간격을 가지도록 나란하게 설치된 복수의 홀 형성 부재; 상기 홀 형성 부재와 동일한 형태를 가지도록 상기 프레임의 일측면에 형성되어 상기 복수의 홀 형성 부재 각각의 일측을 지지하는 복수의 제 1 삽입부; 상기 홀 형성 부재와 동일한 형태를 가지도록 상기 프레임의 타측면에 형성되어 상기 복수의 홀 형성 부재 각각의 타측을 지지하는 복수의 제 2 삽입부; 및 상기 복수의 홀 형성 부재 사이마다 마련되어 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 복수의 패스 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 홀 형성 부재 각각은 "〈"자 또는 "〉"자 형태의 단면을 가지도록 형성된 상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 홀 형성 부재 각각은 하부 플레이트로부터 수직하게 형성된 수직 플레이트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 패스 홀 각각은 인접한 상부 플레이트 사이에 마련되어 상기 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 입자의 진행 경로를 변경하는 제 1 패스; 인접한 하부 플레이트 사이에 마련되어 상기 제 1 패스를 통과한 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변경하는 제 2 패스; 및 인접한 수직 플레이트 사이에 마련되어 상기 제 2 패스를 통과한 상기 타겟 입자의 진행 경로를 상기 기판 쪽으로 변경하는 제 3 패스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 패스 홀 각각은 인접한 상부 플레이트 사이에 마련되어 상기 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 입자의 진행 경로를 변경하는 제 1 패스; 및 인접한 하부 플레이트 사이에 마련되어 상기 제 1 패스를 통과한 상기 타겟 입자의 진행 경로를 상기 기판 쪽으로 변경하는 제 2 패스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스퍼터링 장치는 상기 경로 변화 수단을 수평 방향으로 이송시키기 위한 이송 수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스퍼터링 장치는 상기 경로 변화 수단을 승강시키거나 수평 방향으로 이송시키기 위한 이송 수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스퍼터링 장치는 상기 서셉터를 승강, 회전, 또는 수평 방향으로 이송시키기 위한 서셉터 이송 수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법은 플라즈마 방전에 의해 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 입자를 기판 상에 증착시켜 박막을 형성하는 박막 형성 방법에 있어서, 공정 챔버 내부에 설치된 서셉터에 기판을 로딩시키는 공정; 상기 타겟과 상기 서셉터 사이에 경로 변화 수단을 배치하는 공정; 및 상기 공정 챔버 내부에 상기 플라즈마 방전을 발생시켜 상기 플라즈마 방전에 의해 상기 타겟으로부터 떨어져 나오는 타겟 입자를 상기 경로 변화 수단에 통과시켜 상기 기판 상에 증착하는 공정을 포함하여 이루어지며, 상기 경로 변화 수단은 상기 기판 상에 증착될 타겟 입자의 진행 경로를 적어도 2회 변경하여 상기 타겟 입자의 운동 에너지를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법은 플라즈마 방전에 의해 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 입자를 기판 상에 증착시켜 박막을 형성하는 박막 형성 방법에 있어서, 공정 챔버 내부에 설치된 서셉터에 기판을 로딩시키는 공정; 상기 타겟과 상기 서셉터 사이에 경로 변화 수단을 배치하는 공정; 상기 공정 챔버 내부에 상기 플라즈마 방전을 발생시켜 상기 플라즈마 방전에 의해 상기 타겟으로부터 떨어져 나오는 타겟 입자를 상기 경로 변화 수단에 통과시켜 상기 기판 상에 증착하여 제 1 박막층을 형성하는 공정; 상기 타겟과 상기 서셉터 사이에 배치된 상기 경로 변화 수단을 제거하는 단계; 및 상기 공정 챔버 내부에 상기 플라즈마 방전을 발생시켜 상기 플라즈마 방전에 의해 상기 타겟으로부터 떨어져 나오는 상기 타겟 입자를 상기 제 1 박막층 상에 직접 증착시켜 제 2 박막층을 형성하여 상기 기판 상에 상기 제 1 및 제 2 박막층으로 이루어진 상기 박막을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 변화 수단을 통과하는 상기 타겟 입자는 상기 기판에 형성된 유기 박막 상에 증착되는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 변화 수단은 상기 기판 상에 증착될 타겟 입자의 진행 경로를 적어도 2회 변경하여 상기 타겟 입자의 운동 에너지를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 타겟 입자를 상기 경로 변화 수단에 통과시켜 상기 기판 상에 증착하는 공정시 상기 경로 변화 수단은 수평 방향으로 이송되는 것을 특징으로 한다.

상기 타겟 입자를 상기 경로 변화 수단에 통과시켜 상기 기판 상에 증착하는 공정시 상기 서셉터는 소정 각도로 회전되거나 수평 방향으로 이송되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 타겟과 기판 사이의 경로 변화 수단을 이용해 플라즈마 방전에 의해 발생되는 자외선이 기판에 조사되는 것을 차단함과 아울러 플라즈마 방전에 의해 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 기판 상에 증착시킴으로써 기판에 미치는 자외선 및 타겟 입자들에 의한 광학적 충격 및 물리적 충격을 방지할 수 있다.

둘째, 이송 수단을 통해 타겟과 기판 사이의 경로 변화 수단을 수평 왕복 이송시킴으로써 경로 변화 수단으로 인하여 기판 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.

셋째, 이송 수단을 이용해 경로 변화 수단과 타겟 간의 거리 및/또는 경로 변화 수단과 기판 간의 거리를 조절하여 기판 상에 증착되는 박막층의 균일도를 조절할 수 있으며, 이송 수단에 의한 경로 변화 수단의 수평 왕복 이송을 통해 경로 변화 수단으로 인하여 기판 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.

넷째, 서셉터 이송 수단을 이용해 경로 변화 수단과 기판 간의 거리를 조절하여 기판 상에 증착되는 박막층의 균일도를 조절할 수 있으며, 서셉터 이송 수단에 의한 서셉터의 수평 왕복 이송 및/또는 왕복 회전을 통해 경로 변화 수단으로 인하여 기판 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.

다섯째, 타겟과 기판 사이의 경로 변화 수단을 통해 플라즈마 방전에 의한 자외선을 차단함과 아울러 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 유기 박막 상에 제 1 박막층을 증착한 후, 경로 변화 수단을 제거한 다음 제 1 박막층 상에 제 2 박막층을 증착하여 제 1 및 제 2 박막층으로 이루어진 박막을 형성함으로써 박막 형성의 공정 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 종래의 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 경로 변화 수단의 일 실시 예를 개략적으로 나타내는 단면 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2 및 도 3에 도시된 복수의 패스 홀의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 복수의 패스 홀의 다른 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 경로 변화 수단의 다른 실시 예를 개략적으로 나타내는 단면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 경로 변화 수단을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 경로 변화 수단을 나타내는 분해 사시도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 8 및 도 9에 도시된 복수의 패스 홀의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 경로 변화 수단을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 경로 변화 수단을 나타내는 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 경로 변화 수단을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 경로 변화 수단을 나타내는 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18a 및 도 18b는 도 17에 도시된 이송 수단에 의한 경로 변화 수단의 수평 왕복 이송을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제 1 내지 제 7 실시 예에 따른 스퍼터링 장치의 변형 실시 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 22a 및 도 22b는 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10)는 공정 챔버(110), 서셉터(120), 백킹 플레이트(130), 타겟(140), 및 경로 변화 수단(150)을 포함하여 구성된다.

공정 챔버(110)는 반응(또는 공정) 공간을 형성하는 것으로서, 챔버(110)는 소정의 진공 펌프(미도시)와 연결되어 그 내부를 진공으로 유지할 수 있다. 이러한, 공정 챔버(110)는 기판(S)이 서셉터(120)로 로딩되거나 서셉터(120)에서 외부로 언로딩되는 게이트 밸브(미도시) 및 반응 공간의 공정 가스 및 부산물을 배기시키기 위한 배기구(미도시)를 더 포함하여 구성된다.

상기의 공정 챔버(110)에는 불활성(예를 들어, 아르곤(Ar)) 가스를 공급하기 위한 가스 공급관(미도시)이 연결될 수 있다. 가스 공급관은 플라즈마 방전이 일어나는 영역, 즉 타겟(140)과 기판(S) 사이의 영역으로 불활성 가스가 공급되도록 공정 챔버(110)에 연결되는 것이 바람직하다.

서셉터(120)는 공정 챔버(110)의 내부에 위치하여 유기 박막(미도시)이 형성된 기판(S)을 지지한다. 이러한, 서셉터(120)는 안착되는 기판(S)을 가열하기 위해 내장된 발열 코일 등의 발열 부재를 포함하여 구성될 수도 있다.

백킹 플레이트(130)는 타겟(140)을 지지함과 아울러 타겟(140)에 전압이 인가되도록 한다. 이를 위해, 백킹 플레이트(130)는 외부 전원(미도시), 예를 들어, DC 전원, AC 전원, 또는 RF 전원에 전기적으로 접속되어 외부 전원으로부터 공급되는 전압을 타겟(140)에 인가한다.

한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10)는 백킹 플레이트(130)의 배면에 설치된 마그네트(Magnet)(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

마그네트는 타겟(140)의 배면, 즉 백킹 플레이트(130)의 배면에 배치되어 타겟(140)의 근방에서 고밀도의 플라즈마가 형성되도록 한다. 즉, 마그네트는 고밀도의 플라즈마가 형성되도록 하여 타겟(140)에서 보다 많은 타겟 입자들이 떨어져 나오도록 함으로써, 기판(S) 상에 증착되는 박막의 증착 속도를 향상시키게 된다. 이러한, 마그네트는 당업계에 공지된 다양한 영구자석으로 이루어질 수 있다. 상술한 마그네트는 백킹 플레이트(130)의 배면에 이동 가능하게 배치될 수도 있다.

타겟(140)은 서셉터(120)와 대향되도록 백킹 플레이트(130)에 의해 지지된다. 이러한 타겟(140)은 기판(S) 상에 증착될 증착 물질로 이루어진다.

경로 변화 수단(150)은 타겟(140)과 기판(S)이 안착되는 서셉터(120) 사이에 배치된다. 이러한, 경로 변화 수단(150)은 플라즈마 방전에 의해 발생되는 자외선(UV)이 기판(S)에 조사되는 것을 차단함과 아울러 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나와 기판(S) 상에 증착될 타겟 입자들의 진행 경로를 방해한다. 이를 위해, 일 실시 예에 따른 경로 변화 수단(150)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(152), 및 복수의 패스 홀(154)을 포함하여 구성된다.

프레임(152)은 사각 형태를 가지도록 금속, 플라스틱, 또는 폴리머 재질로 이루어질 수 있다.

한편, 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들은 프레임(152)에 증착되어 박막을 형성하게 되고, 이러한 박막으로 인하여 프레임(152)에 대한 주기적인 예방 유지 보수(Preventive Maintenance; PM)를 수행해야만 한다. 프레임(152)의 PM 주기가 짧을 경우 여러 가지 문제점이 발생하기 때문에 프레임(152)의 PM 주기를 최대한 길게 연장시켜야만 한다. 이에 따라, 프레임(152)의 재질은 타겟 입자들의 증착을 최대한 방지할 수 있어야 하기 때문에 타겟(140)과 동일한 재질이 코팅층된 금속 재질, 금속과 밀착성이 낮은 폴리머가 코팅층된 금속 재질, 플라스틱, 폴리머, 또는 타겟(140)과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 발명의 스퍼터링 장치(10)가 기판(S) 상에 유기 발광 소자의 캐소드 전극층(미도시)을 알루미늄(Al) 재질로 형성할 경우, 상술한 경로 변화 수단(150)은 200nm 이상의 파장 영역에서 대략 10% 정도의 광 흡수(UV 포함) 효과가 있는 알루미늄(Al) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 알루미늄 재질의 타겟 입자들이 경로 변화 수단(150)에 증착되더라도 경로 변화 수단(150)의 광 흡수 기능에는 전혀 문제가 없다.

복수의 패스 홀(154) 각각은 입구 홀(154a), 출구 홀(154b), 상부 경사 홀(154c), 및 하부 경사 홀(154d)을 포함하여 구성된다.

입구 홀(154a)은 사각 형태를 가지도록 프레임(152)의 상면에 형성된다. 이러한, 입구 홀(154a)은 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들이 들어오는 입구 역할을 한다.

출구 홀(154b)은 사각 형태를 가지도록 프레임(152)의 하면에 형성된다. 이러한, 출구 홀(154b)은 입구 홀(154a)과 상부 경사 홀(154c)을 통과하는 타겟 입자들이 기판(S) 쪽으로 나가는 출구 역할을 한다. 여기서, 출구 홀(154b)은 입구 홀(154a)과 중첩되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상부 경사 홀(154c)은 입구 홀(154a)로부터 소정의 기울기를 가지도록 소정 깊이로 형성된다. 이러한, 상부 경사 홀(154c)은 입구 홀(154a)을 통과한 타겟 입자들이 진행하는 제 1 패스를 형성한다.

하부 경사 홀(154d)은 출구 홀(154b)로부터 소정의 기울기를 가지도록 소정 깊이로 형성되어 상부 경사 홀(154c)과 연통된다. 이때, 상부 경사 홀(154c)과 하부 경사 홀(154d)이 연통되는 연통 부분에는 상부 경사 홀(154c)과 하부 경사 홀(154d) 각각의 기울기에 의한 둔각의 절곡부(BP)가 마련된다. 이러한, 하부 경사 홀(154d)은 입구 홀(154a)과 상부 경사 홀(154c)을 통과한 타겟 입자들이 진행하는 제 2 패스를 형성한다. 이때, 제 2 패스는 제 1 패스와 대칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 제 1 패스보다 길게 형성될 수 있다. 이 경우, 하부 경사 홀(154d)과 상부 경사 홀(154c)은 서로 다른 기울기를 가지도록 형성된다.

상술한 복수의 패스 홀(154) 각각은 입구 홀(154a), 출구 홀(154b), 상부 경사 홀(154c), 및 하부 경사 홀(154d)에 의해 "〈" 또는 "〉"자 형태의 단면을 가지도록 프레임(152)에 소정 간격으로 나란하게 형성된다.

이와 같은, 복수의 패스 홀(154) 각각은 상부 경사 홀(154c)과 하부 경사 홀(154d)에 의해 형성되는 제 1 및 제 2 패스를 이용해 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나와 기판(S) 쪽으로 진행하는 타겟 입자들의 진행을 방해하여 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시킴으로써 타겟 입자들의 증착시 기판(S) 상에 형성된 유기 박막의 물리적 손상을 최소화할 수 있다.

또한, 상술한 복수의 패스 홀(154) 각각은 플라즈마 방전에 의해 발생되는 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단, 즉 자외선이 통과되지 않도록 함으로써 타겟 입자들의 증착시 기판(S) 상에 형성된 유기 박막의 광학적 손상을 방지할 수 있다. 이를 위해, 상술한 복수의 패스 홀(154) 각각에서 상부 경사 홀(154c)의 기울기 및/또는 폭은 자외선을 차단하도록 설정된다.

일 실시 예에 있어서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상부 경사 홀(154c)의 기울기(θ1) 및/또는 폭(W1)은 하부 경사 홀(154d)에 연통되는 상부 경사 홀(154c)의 하부 일측이 입구 홀(154a)의 일측인 수직 기준선(VRL)과 동일 선상에 위치하도록 설정됨으로써 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단할 수 있다.

다른 실시 예에 있어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상부 경사 홀(154c)의 기울기(θ2) 및/또는 폭(W2)은 하부 경사 홀(154d)에 연통되는 상부 경사 홀(154c)의 하부 타측이 입구 홀(154a)의 일측인 수직 기준선(VRL)의 밖에 위치하여 입구 홀(154a)과 중첩되지 않도록 설정됨으로써 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단할 수 있다.

또 다른 실시 예에 있어서, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상부 경사 홀(154c)의 기울기(θ) 및/또는 폭(W)은 하부 경사 홀(154d)에 연통되는 상부 경사 홀(154c)의 하부 타측이 입구 홀(154a)의 일측인 수직 기준선(VRL)의 안쪽에 위치하여 입구 홀(154a)과 중첩되도록 설정될 수 있다. 그러나 이 경우, 수직 기준선(VRL)과 상부 경사 홀(154c)의 하부 타측 사이의 공간을 통해 자외선이 기판(S)에 조사될 수 있다.

결과적으로, 상부 경사 홀(154c)의 기울기 및/또는 폭은 상부 경사 홀(154c)의 하부 타측이 입구 홀(154a)의 일측과 동일 선상에 위치하거나 입구 홀(154a)에 중첩되지 않도록 설정되는 것이 바람직하다.

한편, 다른 실시 예에 따른 경로 변화 수단(150)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상술한 프레임(152)에 곡선 형태의 단면을 가지도록 일정한 간격으로 형성된 복수의 패스 홀(154)을 포함하여 구성된다. 구체적으로, 복수의 패스 홀(154) 각각은 "(" 또는 ")"자 형태의 단면을 가지도록 프레임(152)에 소정 간격으로 나란하게 형성된다. 이때, 복수의 패스 홀(154) 각각의 곡률 및 간격은 자외선을 차단하도록 설정된다. 이와 같은, 복수의 패스 홀(154) 각각은 곡선 형태의 패스를 이용해 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나와 기판(S) 쪽으로 진행하는 타겟 입자들의 진행 경로를 곡선 형태로 변경하여 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시킴으로써 타겟 입자들의 증착시 기판(S) 상에 형성된 유기 박막의 물리적 손상을 최소화할 수 있다.

상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유기 박막(미도시)이 형성된 기판(S)을 공정 챔버(110) 내부의 서셉터(120) 상에 안착시킨 후, 공정 챔버(110)의 내부를 진공 상태로 유지한다.

그 후, 공정 챔버(110) 내부로 불활성 가스, 예로서 아르곤 가스를 투입한 후, 백킹 플레이트(130)에 공정에 필요한 전압을 인가한다. 이에 따라, 플라즈마 방전에 의해서 아르곤 가스가 양(+) 이온과 전자로 이온화되고, 양(+) 이온은 타겟(140)으로 가속되어 타겟(140)에 충돌함으로써 충돌에 의해서 타겟(140)으로부터 스퍼터링 원자, 즉 타겟 입자들이 떨어져 나오게 된다. 여기서, 마그네트를 이용해 고밀도의 플라즈마를 형성함으로써 다량의 양이온이 타겟(140)으로 가속됨으로써 타겟(140)으로부터 떨어져 나오는 타겟 입자들의 밀도를 증가시킬 수 있다.

그 후, 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들은 경로 변화 수단(150)의 패스 홀(154)을 통과하여 기판(S) 상의 유기 박막 상에 증착되어 최종적으로 유기 박막 상에 박막층을 형성한다. 이때, 유기 박막 상에 증착되는 타겟 입자들은 패스 홀(154)을 통과하면서 운동 에너지가 감소되거나 조절됨으로써 유기 박막을 손상시키지 않으면서 유기 박막 상에 박막층을 형성한다.

한편, 플라즈마 방전시 발생되는 자외선은 경로 변화 수단(150)의 패스 홀(154)에 의해 차단, 즉 패스 홀(154)의 기울기 및 폭에 의해 차단되어 기판(S) 상으로 조사되지 않는다. 여기서, 기판(S) 상에 알루미늄 재질의 박막층을 형성할 경우, 경로 변화 수단(150)을 알루미늄 재질로 형성하게 되면, 경로 변화 수단(150)이 플라즈마 방전시 발생되는 자외선을 흡수하게 되므로 자외선의 차단 효과가 더욱 높게 된다.

이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10)는 타겟(140)과 기판(S) 사이에 배치된 경로 변화 수단(150)을 이용해 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단함과 아울러 경로 변화 수단(150)의 패스 홀(154)에 형성된 패스를 이용해 타겟 입자들의 진행 경로를 2회 변경 또는 곡선 형태로 변경하여 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 기판(S)에 증착시킴으로써 기판(S)에 미치는 자외선 및 타겟 입자들에 의한 광학적 충격 및 물리적 충격을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(20)는 공정 챔버(110), 서셉터(120), 백킹 플레이트(130), 타겟(140), 및 경로 변화 수단(250)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예의 스퍼터링 장치에서 경로 변화 수단(250)을 제외한 나머지 구성들은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 스퍼터링 장치(10)와 동일하게 구성되기 때문에 동일한 구성들에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 하고, 이하 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.

본 발명의 제 2 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(20)의 경로 변화 수단(250)은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 프레임(252), 복수의 상부 삽입 홈(252a) 및 복수의 하부 삽입 홈(252b), 복수의 상부 플레이트(254), 복수의 하부 플레이트(256), 및 복수의 패스 홀(258)을 포함하여 구성된다.

프레임(252)은 사각 띠 형태를 가지도록 금속, 플라스틱, 또는 폴리머 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 프레임(252)의 재질은 상술한 타겟 입자들의 증착을 최대한 방지할 수 있어야 하기 때문에 타겟(140)과 동일한 재질이 코팅층된 금속 재질, 금속과 밀착성이 낮은 폴리머가 코팅층된 금속 재질, 플라스틱, 폴리머, 또는 타겟(140)과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

복수의 상부 삽입 홈(252a) 각각은 일정한 간격으로 이격되며, 프레임(252)의 일측 상면과 이에 나란한 타측 상면으로부터 소정 기울기를 가지도록 소정 깊이로 형성된다.

복수의 하부 삽입 홈(252b) 각각은 일정한 간격으로 이격되며, 프레임(252)의 일측 하면과 이에 나란한 타측 하면으로부터 소정 기울기를 가지도록 소정 깊이로 형성된다. 이러한, 복수의 하부 삽입 홈(252b) 각각은 복수의 상부 삽입 홈(252a) 각각에 연통된다. 이때, 서로 연통되는 상부 삽입 홈(252a)과 하부 삽입 홈(252b)은 동일한 기울기를 가지도록 형성되어 서로 대칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

복수의 상부 플레이트(254) 각각은 수평한 상면과 하면 사이에 소정의 기울기로 기울어진 경사면을 가지도록 형성된다. 이때, 복수의 상부 플레이트(254) 각각은 프레임(252)과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한, 복수의 상부 플레이트(254) 각각은 복수의 상부 삽입 홈(252a) 각각에 삽입되어 소정의 기울기를 가지도록 프레임(252)에 일정한 간격으로 설치된다.

한편, 복수의 상부 플레이트(254) 각각이 삽입 설치된 프레임(252)의 상면 가장자리 부분에는 상부 커버 플레이트(미도시)가 설치될 수 있다. 상부 커버 플레이트는 상부 삽입 홈(252a)에 삽입된 상부 플레이트(254)가 상부 삽입 홈(252a)에서 외부로 이탈하는 것을 방지한다.

복수의 하부 플레이트(256) 각각은 수평한 상면과 하면 사이에 소정의 기울기로 기울어진 경사면을 가지도록 형성된다. 이때, 복수의 하부 플레이트(256) 각각은 프레임(252)과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한, 복수의 하부 플레이트(256) 각각은 복수의 하부 삽입 홈(252b) 각각에 삽입되어 소정의 기울기를 가지도록 프레임(252)에 일정한 간격으로 설치된다. 이에 따라, 각 하부 플레이트(256)의 상면은 상부 플레이트(254) 각각의 하면에 접촉된다.

한편, 복수의 하부 플레이트(256) 각각이 삽입 설치된 프레임(252)의 하면 가장자리 부분에는 하부 커버 플레이트(미도시)가 설치될 수 있다. 하부 커버 플레이트는 하부 삽입 홈(252b)에 삽입된 하부 플레이트(256)가 하부 삽입 홈(252b)에서 외부로 이탈하는 것을 방지한다.

이와 같은, 복수의 상부 플레이트(254)와 복수의 하부 플레이트(256) 각각은 프레임(252)의 상면 및 하면에 설치되어 플라즈마 방전에 의해 발생되는 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단한다. 이를 위해, 복수의 상부 플레이트(254)와 복수의 하부 플레이트(256) 각각의 기울기 및/또는 간격은 자외선을 차단하도록 설정된다.

일 실시 예에 있어서, 도 10a에 도시된 바와 같이, 복수의 상부 플레이트(254)의 기울기(θ) 및/또는 간격(d)은 각 상부 플레이트(254)의 상면 일측이 인접한 상부 플레이트(254)의 하면 타측과 동일 선상(CL)에 위치하도록 설정된다. 이와 마찬가지로, 복수의 하부 플레이트(256)의 기울기(θ) 및/또는 간격(d)은 각 하부 플레이트(256)의 상면 일측이 인접한 하부 플레이트(256)의 하면 타측과 동일 선상(CL)에 위치하도록 설정된다. 즉, 복수의 상부 플레이트(254)의 기울기(θ) 및/또는 간격(d)은 상부 플레이트(254)와 하부 플레이트(354b)가 서로 연결된 꼭지점이 인접한 상부 플레이트(254)의 상면 일측과 동일 선상(CL)에 위치하도록 설정된다.

다른 실시 예에 있어서, 도 10b에 도시된 바와 같이, 각 상부 플레이트(254)의 상면 일측을 수직 기준선(VRL)이라 가정할 때, 복수의 상부 플레이트(254)의 기울기(θ) 및/또는 간격(d)은 상부 플레이트(254)의 상면 일측이 인접한 상부 플레이트(254)의 경사면에 중첩되도록 설정된다. 이와 마찬가지로, 복수의 하부 플레이트(256)의 기울기(θ) 및/또는 간격(d)은 각 하부 플레이트(256)의 상면 일측이 인접한 하부 플레이트(256)의 경사면에 중첩되도록 설정된다. 즉, 복수의 상부 플레이트(254)의 기울기(θ) 및/또는 간격(d)은 상부 플레이트(254)와 하부 플레이트(354b)가 서로 연결된 꼭지점이 인접한 상부 플레이트(254)의 상면에 중첩되도록 설정된다.

한편, 복수의 상부 플레이트(254)의 상면 일측이 인접한 상부 플레이트(254)의 하면 타측에 중첩되지 않거나 인접한 상부 플레이트(254)의 경사면에 중첩되지 않을 경우, 자외선이 상기 수직 기준선(VRL)과 상기 꼭지점 사이의 공간을 통과하여 기판(S)에 조사될 수 있다.

다시 도 7 내지 도 9에서, 복수의 패스 홀(258) 각각은 프레임(252)에 일정한 간격으로 설치된 복수의 상부 플레이트(254)와 복수의 하부 플레이트(256) 사이마다 마련된다. 즉, 복수의 패스 홀(258) 각각은 인접한 상부 플레이트(254) 사이에 마련되는 소정 기울기의 제 1 패스와 인접한 하부 플레이트(256) 사이에 마련되어 제 1 패스와 연통되는 소정 기울기의 제 2 패스를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 복수의 패스 홀(258) 각각은 상부 플레이트(254)와 하부 플레이트(256)의 기울기에 의해 "〈"자 또는 "〉"자 형태의 단면을 가지도록 마련될 수 있다.

한편, 복수의 패스 홀(258) 각각의 제 2 패스는 제 1 패스와 대칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 제 1 패스보다 길게 형성될 수 있다. 이 경우, 하부 플레이트(256)의 길이는 상부 플레이트(254)보다 긴 길이를 갖는다.

이와 같은, 복수의 패스 홀(258) 각각은 제 1 및 제 2 패스를 통해 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 기판(S)에 증착시킴으로써 기판(S)에 미치는 자외선 및 타겟 입자들에 의한 광학적 충격 및 물리적 충격을 방지한다.

상술한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 스퍼터링 장치의 동작(20)은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10)와 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.

이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(20)는 타겟(140)과 기판(S) 사이의 경로 변화 수단(250)을 이용해 플라즈마 방전에 의해 발생되는 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단함과 아울러 경로 변화 수단(250)의 패스 홀(254)에 형성된 제 1 및 제 2 패스를 이용해 타겟 입자들의 진행 경로를 2회 변경하여 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 기판(S)에 증착시킴으로써 기판(S)에 미치는 자외선 및 타겟 입자들에 의한 광학적 충격 및 물리적 충격을 방지할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(30)는 공정 챔버(110), 서셉터(120), 백킹 플레이트(130), 타겟(140), 및 경로 변화 수단(350)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 3 실시 예의 스퍼터링 장치(30)에서 경로 변화 수단(350)을 제외한 나머지 구성들은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 스퍼터링 장치(10)와 동일하게 구성되기 때문에 동일한 구성들에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 하고, 이하 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.

본 발명의 제 3 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(30)의 경로 변화 수단(350)은, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 프레임(352), 복수의 제 1 및 제 2 삽입부(354a, 354b), 복수의 홀 형성 부재(356), 및 복수의 패스 홀(358)을 포함하여 구성된다.

프레임(352)은 가장자리 부분에 제외한 나머지 부분이 개구되도록 사각띠 형태로 형성된다. 이러한, 프레임(352)은 금속, 플라스틱, 또는 폴리머 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 프레임(352)의 재질은 상술한 타겟 입자들의 증착을 최대한 방지할 수 있어야 하기 때문에 타겟(140)과 동일한 재질이 코팅층된 금속 재질, 금속과 밀착성이 낮은 폴리머가 코팅층된 금속 재질, 플라스틱, 폴리머, 또는 타겟(140)과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

복수의 제 1 삽입부(354a) 각각은 복수의 홀 형성 부재(356) 각각이 삽입될 수 있도록 프레임(352)의 일측면(352a)에 일정한 간격으로 형성된다. 이러한 복수의 제 1 삽입부(354a) 각각은 복수의 홀 형성 부재(356) 각각과 동일한 형태를 가지도록 형성된다.

복수의 제 2 삽입부(354b) 각각은 복수의 제 1 삽입부(354a) 각각에 대향되도록 프레임(352)의 타측면(352b)에 일정한 간격으로 형성된다. 이때, 복수의 제 2 삽입부(354b) 각각은 프레임(352)의 타측면(352b)에 소정 깊이로 형성되거나 프레임(352)의 타측면(352b)을 관통하도록 형성된다. 이러한, 복수의 제 2 삽입부(354b) 각각은 복수의 제 1 삽입부(354a) 각각을 삽입되어 통과되는 복수의 홀 형성 부재(356) 각각의 일측을 지지한다.

복수의 홀 형성 부재(356) 각각은 복수의 제 1 삽입부(354a) 각각을 통과하여 복수의 제 2 삽입부(354b)에 삽입됨으로써 프레임(352)의 일측면(352a)과 타측면(352b) 사이에 걸쳐진다. 이러한 복수의 홀 형성 부재(356) 각각은 플라즈마 방전에 의해 발생되는 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단한다. 이를 위해, 복수의 홀 형성 부재(356) 각각은 "〈"자 또는 "〉"자 형태의 단면을 가지도록 형성된 상부 플레이트(356a) 및 하부 플레이트(356b)를 포함하여 구성된다. 이때, 상부 플레이트(356a) 및 하부 플레이트(356b) 각각의 기울기 및/또는 간격은, 도 10a 또는 도 10b에 도시된 바와 같이, 자외선을 차단하도록 설정된다. 이에 따라, 복수의 홀 형성 부재(356) 각각의 사이사이에는 "〈"자 또는 "〉"자 형태의 단면을 가지는 패스 홀(358)이 마련된다.

상기의 복수의 홀 형성 부재(356) 각각이 삽입 설치된 프레임(352)의 일측면(352a)에는 일측면 커버 플레이트(359)가 설치될 수 있다. 측면 커버 플레이트(359)는 제 1 삽입부(354a)에 삽입된 홀 형성 부재(356)가 제 1 삽입부(354a)에서 외부로 이탈하는 것을 방지한다. 여기서, 홀 형성 부재(356)의 일측을 지지하는 제 2 삽입부(354b)가 홀 형태로 형성될 경우, 프레임(352)의 타측면(352b)에는 타측면 커버 플레이트(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.

복수의 패스 홀(358) 각각은 프레임(352)에 일정한 간격으로 설치된 복수의 홀 형성 부재(356) 사이마다 마련된다. 즉, 복수의 패스 홀(358) 각각은 인접한 상부 플레이트(356a) 사이에 마련되는 소정 기울기의 제 1 패스와 인접한 하부 플레이트(356b) 사이에 마련되어 제 1 패스와 연통되는 소정 기울기의 제 2 패스를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 복수의 패스 홀(358) 각각은 홀 형성 부재(356)의 상부 플레이트(356a)와 하부 플레이트(356b)의 기울기에 의해 "〈"자 또는 "〉"자 형태의 단면을 가지도록 마련될 수 있다.

한편, 복수의 패스 홀(358) 각각의 제 2 패스는 제 1 패스와 대칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 제 1 패스보다 길게 형성될 수 있다. 이 경우, 하부 플레이트(356b)의 길이는 상부 플레이트(356a)보다 긴 길이를 갖는다.

이와 같은, 복수의 패스 홀(358) 각각은 제 1 및 제 2 패스를 통해 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 기판(S)에 증착시킴으로써 기판(S)에 미치는 자외선 및 타겟 입자들에 의한 광학적 충격 및 물리적 충격을 방지한다.

한편, 상술한 경로 변화 수단(350)에서 복수의 홀 형성 부재(356) 각각은 "("자 또는 ")"자 형태의 단면을 가지도록 형성될 수도 있다. 이때, 복수의 홀 형성 부재(356) 각각의 곡률 및 간격은 자외선을 차단하도록 설정된다. 이에 따라, 복수의 홀 형성 부재(356) 각각의 사이사이에는 "("자 또는 ")"자 형태의 단면을 가지는 패스 홀(358)이 마련된다.

상술한 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(30)의 동작은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10)와 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.

이와 같은, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(30)는 타겟(140)과 기판(S) 사이의 경로 변화 수단(350)을 이용해 플라즈마 방전에 의해 발생되는 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단함과 아울러 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 기판(S)에 증착시킴으로써 기판(S)에 미치는 자외선 및 타겟 입자들에 의한 광학적 충격 및 물리적 충격을 방지할 수 있다.

도 14는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(40)는 공정 챔버(110), 서셉터(120), 백킹 플레이트(130), 타겟(140), 및 경로 변화 수단(450)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 4 실시 예의 스퍼터링 장치(40)에서 경로 변화 수단(450)을 제외한 나머지 구성들은 상술한 본 발명의 제 3 실시 예의 스퍼터링 장치(30)와 동일하게 구성되기 때문에 동일한 구성들에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 하고, 이하 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.

본 발명의 제 4 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(40)의 경로 변화 수단(450)은, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 프레임(452), 복수의 제 1 및 제 2 삽입부(454a, 454b), 복수의 홀 형성 부재(456), 및 복수의 패스 홀(458)을 포함하여 구성된다.

프레임(452)은 가장자리 부분에 제외한 나머지 부분이 개구되도록 사각띠 형태로 형성된다. 이러한, 프레임(452)은 금속, 플라스틱, 또는 폴리머 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 프레임(452)의 재질은 상술한 타겟 입자들의 증착을 최대한 방지할 수 있어야 하기 때문에 타겟(140)과 동일한 재질이 코팅층된 금속 재질, 금속과 밀착성이 낮은 폴리머가 코팅층된 금속 재질, 플라스틱, 폴리머, 또는 타겟(140)과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

복수의 제 1 삽입부(454a) 각각은 복수의 홀 형성 부재(456) 각각이 삽입될 수 있도록 프레임(452)의 일측면(452a)에 일정한 간격으로 형성된다. 이러한 복수의 제 1 삽입부(454a) 각각은 복수의 홀 형성 부재(456) 각각과 동일한 형태를 가지도록 형성된다.

복수의 제 2 삽입부(454b) 각각은 복수의 제 1 삽입부(454a) 각각에 대향되도록 프레임(452)의 타측면(452b)에 일정한 간격으로 형성된다. 이때, 복수의 제 2 삽입부(454b) 각각은 프레임(452)의 타측면(452b)에 소정 깊이로 형성되거나 프레임(452)의 타측면(452b)을 관통하도록 형성된다. 이러한, 복수의 제 2 삽입부(454b) 각각은 복수의 제 1 삽입부(454a) 각각을 삽입되어 통과되는 복수의 홀 형성 부재(456) 각각의 일측을 지지한다.

복수의 홀 형성 부재(456) 각각은 복수의 제 1 삽입부(454a) 각각을 통과하여 복수의 제 2 삽입부(454b)에 삽입됨으로써 프레임(452)의 일측면(452a)과 타측면(452b) 사이에 걸쳐진다. 이러한 복수의 홀 형성 부재(456) 각각은 플라즈마 방전에 의해 발생되는 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단한다. 이를 위해, 복수의 홀 형성 부재(456) 각각은 "〈"자 또는 "〉"자 형태의 단면을 가지도록 형성된 상부 플레이트(456a)와 하부 플레이트(456b), 및 소정 높이를 가지도록 하부 플레이트(456b)에 수직한 수직 플레이트(456c)를 포함하여 구성된다. 이때, 상부 플레이트(456a) 및 하부 플레이트(456b) 각각의 기울기 및/또는 간격은, 도 10a 또는 도 10b에 도시된 바와 같이, 자외선을 차단하도록 설정된다. 이에 따라, 복수의 홀 형성 부재(456) 각각의 사이사이에는 패스 홀(458)이 마련된다.

한편, 복수의 홀 형성 부재(456) 각각이 삽입 설치된 프레임(452)의 일측면(452a)에는 일측면 커버 플레이트(459)가 설치될 수 있다. 측면 커버 플레이트(459)는 제 1 삽입부(454a)에 삽입된 홀 형성 부재(456)가 제 1 삽입부(454a)에서 외부로 이탈하는 것을 방지한다. 여기서, 홀 형성 부재(456)의 일측을 지지하는 제 2 삽입부(454b)가 홀 형태로 형성될 경우, 프레임(452)의 타측면(452b)에는 타측면 커버 플레이트(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.

복수의 패스 홀(458) 각각은 프레임(452)에 일정한 간격으로 설치된 복수의 홀 형성 부재(456) 사이마다 마련된다. 즉, 복수의 패스 홀(458) 각각은 인접한 상부 플레이트(456a) 사이에 마련되는 소정 기울기의 제 1 패스, 인접한 하부 플레이트(456b) 사이에 마련되는 소정 기울기의 제 2 패스, 및 인접한 수직 플레이트(456c) 사이에 마련되는 수직한 제 3 패스를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 복수의 패스 홀(458) 각각은 홀 형성 부재(456)의 상부 플레이트(456a)와 하부 플레이트(456b)의 기울기에 의해 "〈"자 또는 "〉"자 형태의 단면을 가지도록 마련됨과 아울러 홀 형성 부재(456)의 수직 플레이트(456c)에 의해 "｜"자 형태의 단면을 가지도록 마련된다.

한편, 복수의 패스 홀(458) 각각의 제 2 패스는 제 1 패스와 대칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 제 1 패스보다 길게 형성될 수 있다. 이 경우, 하부 플레이트(456b)의 길이는 상부 플레이트(456a)보다 긴 길이를 갖는다.

이와 같은, 복수의 패스 홀(458) 각각은 제 1 내지 제 3 패스를 통해 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 기판(S)에 증착시킴으로써 기판(S)에 미치는 자외선 및 타겟 입자들에 의한 광학적 충격 및 물리적 충격을 방지한다. 또한, 복수의 패스 홀(458) 각각은 제 3 패스를 통해 타겟 입자들이 기판(S)에 균일하게 증착되도록 한다.

상술한 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(40)의 동작은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10)와 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.

이와 같은, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(40)는 타겟(140)과 기판(S) 사이의 경로 변화 수단(450)을 이용해 플라즈마 방전에 의해 발생되는 자외선이 기판(S)에 조사되는 것을 차단함과 아울러 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 기판(S)에 증착시킴으로써 기판(S)에 미치는 자외선 및 타겟 입자들에 의한 광학적 충격 및 물리적 충격을 방지할 수 있으며, 타겟 입자들을 기판(S)에 균일하게 증착시킬 수 있다.

도 17은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(50)는 공정 챔버(110), 서셉터(120), 백킹 플레이트(130), 타겟(140), 경로 변화 수단(150/250/350/450), 및 이송 수단(500)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 5 실시 예의 스퍼터링 장치(50)는 이송 수단(500)을 더 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예 중 어느 한 실시 예의 스퍼터링 장치(10/20/30/40)와 동일하므로 이송 수단(500)을 제외한 나머지 구성들에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 하고, 이하 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.

이송 수단(500)은 공정 챔버(110)의 내벽에 설치되어 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 지지함과 아울러 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 수평 방향(예를 들어, X축 방향)으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킨다. 이를 위해, 이송 수단(500)은 구동부(510), 및 지지축(520)을 포함하여 구성된다.

구동부(510)는 공정 챔버(110)의 양측 내벽에 설치되어 지지축(520)을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킨다. 이를 위해, 구동부(510)는 리니어 모터, 실린더, 액츄에이터 등이 될 수 있다.

한편, 도 17에서 구동부(510)는 진공용으로써 공정 챔버(110)의 양측 내벽에 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 상압용으로써 공정 챔버(110)의 외벽에 설치되어 지지축(520)에 접속될 수도 있다. 이렇게, 구동부(510)가 공정 챔버(110)의 외벽에 설치될 경우, 공정 챔버(110)의 유지 보수, 내부 오염, 파티클 발생, 배기 측면 등에서 유리하게 된다.

지지축(520)은 경로 변화 수단(150/250/350/450)의 측면, 즉 프레임의 측면에 결합되어 경로 변화 수단(150/250/350/450)의 프레임을 지지한다. 이러한, 지지축(520)은 구동부(510)의 구동에 따라 경로 변화 수단(150/250/350/450)의 프레임을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킨다.

상술한 이송 수단(500)은, 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 플라즈마를 이용한 스퍼터링 공정시 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킴으로써 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지하게 된다.

상술한 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(50)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

그 후, 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들은 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 통과하여 기판(S) 상의 유기 박막 상에 증착되어 최종적으로 유기 박막 상에 박막층을 형성한다. 이때, 유기 박막 상에 증착되는 타겟 입자들은 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 통과하면서 운동 에너지가 감소되거나 조절됨으로써 유기 박막을 손상시키지 않으면서 유기 박막 상에 박막층을 형성한다. 이와 동시에, 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 이송 수단(500)의 구동부(510)를 구동하여 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킴으로써 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지한다. 이때, 경로 변화 수단(150/250/350/450)의 왕복 이송 주기는 공정 조건과 공정 시간 등에 따라 설정되거나, 공정 중에 가변될 수 있다.

한편, 플라즈마 방전시 발생되는 자외선은 경로 변화 수단(150/250/350/450)에 의해 차단되어 기판(S) 상으로 조사되지 않는다. 또한, 경로 변화 수단(150/250/350/450)의 재질에 따라 자외선은 경로 변화 수단(150/250/350/450)에 일부 흡수될 수도 있다.

이와 같은, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(50)는 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예 중 어느 한 실시 예와 동일한 효과를 제공할 뿐만 아니라, 이송 수단(500)을 통해 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킴으로써 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.

도 19는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 19를 참조하면, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(60)는 공정 챔버(110), 서셉터(120), 백킹 플레이트(130), 타겟(140), 경로 변화 수단(150/250/350/450), 및 이송 수단(600)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 6 실시 예의 스퍼터링 장치(60)는 이송 수단(600)을 더 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예 중 어느 한 실시 예의 스퍼터링 장치(10/20/30/40)와 동일하므로 이송 수단(600)을 제외한 나머지 구성들에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 하고, 이하 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.

이송 수단(600)은 공정 챔버(110)의 내벽에 설치되어 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 승강 가능하도록 지지함과 아울러 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 수평 방향(예를 들어, X축 방향)으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킨다. 이를 위해, 이송 수단(600)은 승강부(610), 구동부(620), 및 지지축(630)을 포함하여 구성된다.

승강부(610)는 공정 챔버(110)의 양측 내벽에 설치되어 구동부(620)를 승강시킴으로써 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 타겟(140) 간의 거리 및/또는 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 기판(S) 간의 거리를 조절한다. 이를 위해, 승강부(610)는 리니어 모터, 실린더, 액츄에이터, LM 가이드, 또는 볼 스크류 등을 포함하여 구성될 수 있다.

구동부(620)는 승강부(610)에 승강 가능하도록 설치되어 승강부(610)의 구동에 따라 승강된다. 또한, 구동부(620)는 지지축(630)에 결합되어 지지축(630)을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킨다. 이를 위해, 구동부(620)는 리니어 모터, 실린더, 액츄에이터 등이 될 수 있다.

한편, 도 19에서 승강부(610)와 구동부(620)는 진공용으로써 공정 챔버(110)의 양측 내벽에 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 상압용으로써 공정 챔버(110)의 외벽에 설치되어 지지축(630)에 접속될 수도 있다. 이렇게, 승강부(610)와 구동부(620)가 공정 챔버(110)의 외벽에 설치될 경우, 공정 챔버(110)의 유지 보수, 내부 오염, 파티클 발생, 배기 측면 등에서 유리하게 되고, 작업자의 수작업에 의해서도 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 타겟(140) 간의 거리 및 위치를 조절할 수 있다.

지지축(630)은 경로 변화 수단(150/250/350/450)의 측면, 즉 프레임의 측면에 결합되어 경로 변화 수단(150/250/350/450)의 프레임을 지지한다. 이러한, 지지축(630)은 구동부(620)의 구동에 따라 경로 변화 수단(150/250/350/450)의 프레임을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킨다.

상술한 이송 수단(600)은 승강부(610)의 구동을 통해 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 타겟(140) 간의 거리 및/또는 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 기판(S) 간의 거리를 조절함으로써 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 균일도를 조절할 수 있다. 그리고, 이송 수단(600)은 플라즈마를 이용한 스퍼터링 공정시 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킴으로써 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지하게 된다.

상술한 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(60)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유기 박막(미도시)이 형성된 기판(S)을 공정 챔버(110) 내부의 서셉터(120) 상에 안착시킨 후, 공정 챔버(110)의 내부를 진공 상태로 유지한다. 그런 다음, 이송 수단(600)의 승강부(610)를 구동하여 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 타겟(140) 간의 거리 및/또는 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 기판(S) 간의 거리를 조절한다. 이때, 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 타겟(140) 간의 거리 및/또는 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 기판(S) 간의 거리 각각은 공정 이전 또는 공정 중에 고정되거나, 공정 중에 가변될 수 있다.

그 후, 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들은 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 통과하여 기판(S) 상의 유기 박막 상에 증착되어 최종적으로 유기 박막 상에 박막층을 형성한다. 이때, 유기 박막 상에 증착되는 타겟 입자들은 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 통과하면서 운동 에너지가 감소되거나 조절됨으로써 유기 박막을 손상시키지 않으면서 유기 박막 상에 박막층을 형성한다. 이와 동시에, 이송 수단(600)의 구동부(620)를 구동하여 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시킴으로써 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지한다. 이때, 경로 변화 수단(150/250/350/450)의 왕복 이송 주기는 공정 조건과 공정 시간 등에 따라 설정되거나, 공정 중에 가변될 수 있다.

이와 같은, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(60)는 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예 중 어느 한 실시 예와 동일한 효과를 제공할 뿐만 아니라, 이송 수단(600)을 이용해 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 타겟(140) 간의 거리 및/또는 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 기판(S) 간의 거리를 조절하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 균일도를 조절할 수 있으며, 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 X축 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송시켜 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.

도 20은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 20을 참조하면, 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(70)는 공정 챔버(110), 서셉터(120), 서셉터 이송 수단(700), 백킹 플레이트(130), 타겟(140), 및 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 7 실시 예의 스퍼터링 장치(70)는 서셉터 이송 수단(700)을 더 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예 중 어느 한 실시 예의 스퍼터링 장치(10/20/30/40)와 동일하므로 서셉터 이송 수단(700)을 제외한 나머지 구성들에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 하고, 이하 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.

서셉터 이송 수단(700)은 구동 모듈(710), 회전축(720), 하부 스테이지(730), 및 상부 스테이지(740)를 포함하여 구성된다.

구동 모듈(710)은 회전축(720)에 접속되도록 공정 챔버(110)의 외부에 설치되어 회전축(720)을 승강시키거나 회전시킨다. 한편, 구동 모듈(710)은 공정 챔버(110)의 내부에 설치될 수도 있으나, 공정 챔버(110)의 유지 보수, 내부 오염, 파티클 발생, 배기 측면 등을 고려하면, 구동 모듈(710)은 공정 챔버(110)의 외부에 설치되는 것이 바람직하다.

회전축(720)은 구동 모듈(710)에 결합되어 하부 스테이지(730)를 지지한다. 이러한, 회전축(720)은 구동 모듈(710)의 회전에 따라 하부 스테이지(730)를 회전시키거나, 구동 모듈(710)의 구동에 따라 하부 스테이지(730)를 승강시킨다.

하부 스테이지(730)는 회전축(720)에 결합되어 상부 스테이지(740)를 이송 가능하게 지지한다. 이러한 하부 스테이지(730)는 상부 스테이지(740)를 제 1 수평 방향(예를 들어, X축 방향)으로 이송시킨다. 이를 위해, 하부 스테이지(730)와 상부 스테이지(740)는 LM 가이드로 이루어지는 결합 구조를 가질 수 있다.

상부 스테이지(740)는 하부 스테이지(730)에 이송 가능하게 결합되어 서셉터(120)를 이송 가능하게 지지한다. 이러한 상부 스테이지(740)는 서셉터(120)를 제 2 수평 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 이송시킨다. 이를 위해, 상부 스테이지(740)와 서셉터(120)는 LM 가이드로 이루어지는 결합 구조를 가질 수 있다.

이와 같은, 서셉터 이송 수단(700)은 구동 모듈(710)의 구동에 따른 회전축(720)의 승강을 통해 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 기판(S) 간의 거리를 조절함으로써 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 균일도를 조절할 수 있으며, 기판(S)에 증착되는 타겟 입자들의 물리적 충격에 의한 손상을 줄일 수 있다.

또한, 서셉터 이송 수단(700)은 하부 스테이지(730) 및 상부 스테이지(740) 각각의 이송을 통해 서셉터(120)를 제 1 및/또는 제 2 방향으로 소정 거리만큼 왕복 이송 및/또는 회전축(720)의 회전을 통해 서셉터(120)를 회전시킴으로써 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상술한 서셉터 이송 수단(700)은 증착 공정(진공 상태에서)시 서셉터(120)를 승강시킬 수도 있으나, 증착 공정 이전에 서셉터(120)를 승강시켜 위치를 고정할 수도 있다. 이 경우, 서셉터(120)는 구동 모듈(710)에 의해 승강되거나, 작업자의 수작업에 의해 승강될 수 있다.

상술한 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(70)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유기 박막(미도시)이 형성된 기판(S)을 공정 챔버(110) 내부의 서셉터(120) 상에 안착시킨 후, 공정 챔버(110)의 내부를 진공 상태로 유지한다. 그런 다음, 서셉터 이송 수단(700)의 회전축(720)을 승강시켜 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 기판(S) 간의 거리를 조절한다.

그 후, 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들은 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 통과하여 기판(S) 상의 유기 박막 상에 증착되어 최종적으로 유기 박막 상에 박막층을 형성한다. 이때, 유기 박막 상에 증착되는 타겟 입자들은 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 통과하면서 운동 에너지가 감소되거나 조절됨으로써 유기 박막을 손상시키지 않으면서 유기 박막 상에 박막층을 형성한다. 이와 동시에, 서셉터 이송 수단(700)의 구동을 통해 서셉터(120)를 수평 왕복 이송 및/또는 왕복 회전시킴으로써 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지한다. 또한, 서셉터(120)의 수평 이송 및/또는 회전 대신에, 증착 공정 중 서셉터 이송 수단(700)의 구동을 통해 서셉터(120)를 승강시켜 타겟(140)과 기판(S) 간의 거리를 가깝게 하여 증착율을 높일 수도 있다.

이와 같은, 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(70)는 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예 중 어느 한 실시 예와 동일한 효과를 제공할 뿐만 아니라, 서셉터 이송 수단(700)을 이용해 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 기판(S) 간의 거리를 조절하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 균일도를 조절할 수 있으며, 서셉터(120)를 수평 왕복 이송 및/또는 왕복 회전시켜 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 7 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10/20/30/40/50/60/70)에서, 서셉터(120)는 공정 챔버(110)의 하부에 위치하고, 타겟(140)은 서셉터(120)에 대향되도록 공정 챔버(110)의 상부에 위치하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 스퍼터링 공정에서는 기판(S) 상에 증착될 박막층의 재질, 공정 조건 등에 따라 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 증착율 및 증착 균일도 등이 달라질 수도 있다. 따라서, 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 7 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10/20/30/40/50/60/70) 각각은, 도 21에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(110)의 상부에 위치하는 서셉터(120), 및 서셉터(120)에 대향되도록 공정 챔버(110)의 하부에 위치하는 타겟(140)을 포함하여 구성될 수도 있다. 또는, 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 7 실시 예에 따른 스퍼터링 장치(10/20/30/40/50/60/70) 각각의 서셉터(120)와 타겟(140)은 공정 챔버(110)의 내부 양 측면에 서로 대향되도록 수직하게 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기의 스퍼터링 장치는 기판(S)이 수직하거나 소정 기울기를 가지도록 기울어진 상태에서 스퍼터링 증착 공정을 수행하게 된다.

도 22a 및 도 22b는 본 발명의 제 1 내지 제 7 실시 예 중 어느 하나의 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법의 다른 실시 예를 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 22a 및 도 22b를 참조하여 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 7 실시 예 중 어느 하나의 스퍼터링 장치(10/20/30/40/50/60/70)를 이용한 박막 형성 방법의 다른 실시 예를 단계적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 22a에 도시된 바와 같이, 유기 박막(미도시)이 형성된 기판(S)을 공정 챔버(110) 내부의 서셉터(120) 상에 안착시킨 후, 공정 챔버(110)의 내부를 진공 상태로 유지한다. 그런 다음, 이송 수단(600)을 이용해 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 승강시키거나 서셉터 이송 수단(700)을 이용해 서셉터(120)를 승강시켜 경로 변화 수단(150/250/350/450)과 기판(S) 간의 거리를 조절할 수도 있다.

그 후, 공정 챔버(110) 내부로 불활성 가스, 예로서 아르곤 가스를 투입한 후, 백킹 플레이트(130)에 공정에 필요한 전압을 1차 공정 시간만큼 인가한다. 여기서, 1차 공정 시간은 유기 박막(미도시)이 형성된 기판(S) 상에 제 1 두께의 제 1 박막층(TF1)을 형성하는 공정으로써, 박막층(TF1)의 제 1 두께는 플라즈마 방전에 의한 자외선 및 타겟 입자들에 의한 충격이 기판(S)에 영향을 미치지 않는 범위로 설정된다. 이에 따라, 플라즈마 방전에 의해서 아르곤 가스가 양(+) 이온과 전자로 이온화되고, 양(+) 이온은 타겟(140)으로 가속되어 타겟(140)에 충돌함으로써 충돌에 의해서 타겟(140)으로부터 스퍼터링 원자, 즉 타겟 입자들이 떨어져 나오게 된다. 여기서, 마그네트를 이용해 고밀도의 플라즈마를 형성함으로써 다량의 양이온이 타겟(140)으로 가속됨으로써 타겟(140)으로부터 떨어져 나오는 타겟 입자들의 밀도를 증가시킬 수 있다.

그 후, 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들이 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 통과하여 기판(S) 상의 유기 박막 상에 증착되어 최종적으로 유기 박막 상에 제 1 두께의 제 1 박막층(TF1)을 형성한다. 이때, 유기 박막 상에 증착되는 타겟 입자들은 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 통과하면서 운동 에너지가 감소되거나 조절됨으로써 유기 박막을 손상시키지 않으면서 유기 박막 상에 제 1 두께의 제 1 박막층(TF1)을 형성한다. 이와 동시에, 이송 수단(500, 600)을 통해 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 수평 왕복 이송시키거나 서셉터 이송 수단(700)을 통해 서셉터(120)를 수평 왕복 이송 및/또는 왕복 회전시킴으로써 경로 변화 수단(150/250/350/450)으로 인하여 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 두께가 불균일해지는 것을 방지한다.

한편, 플라즈마 방전시 발생되는 자외선은 경로 변화 수단(150/250/350/450)에 의해 차단되어 기판(S) 상으로 조사되지 않는다.

그런 다음, 도 21b에 도시된 바와 같이, 타겟(140)과 기판(S) 사이에 배치된 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 제거한 후, 서셉터 이송 수단(700)을 이용해 서셉터(120)를 승강시켜 타겟(140)과 기판(S) 간의 거리를 조절한다. 즉, 기판(S) 상에 증착되는 박막층의 증착율은 타겟(140)과 기판(S) 간의 거리가 가까워질수록 단위 시간당 타겟(140)에 도달하는 입자가 많아져 증가하게 되고, 타겟(140)과 기판(S) 간의 거리가 멀어질수록 단위 시간당 타겟(140)에 도달하는 입자가 적어져 낮아지게 된다. 이에 따라, 타겟(140)과 기판(S) 사이에 배치된 경로 변화 수단(150/250/350/450)이 제거되면, 기판(S) 상에 제 1 박막층(TF1) 상에 증착될 제 2 박막층의 증착율을 높이기 위하여, 기판(S)이 타겟(140)에 근접하도록 서셉터(120)를 소정 높이로 상승시킨다.

그 후, 공정 챔버(110) 내부로 불활성 가스, 예로서 아르곤 가스를 투입한 후, 백킹 플레이트(130)에 공정에 필요한 전압을 2차 공정 시간만큼 인가한다. 여기서, 2차 공정 시간은 제 1 두께의 제 1 박막층(TF1) 상에 원하는 제 2 두께의 박막층(TF2)을 더 형성하는 공정으로써, 박막층(TF2)의 제 2 두께는 원하는 박막층의 전체 두께에서 제 1 두께를 뺀 나머지 두께로 설정된다.

이에 따라, 플라즈마 방전에 의해서 아르곤 가스가 양(+) 이온과 전자로 이온화되고, 양(+) 이온은 타겟(140)으로 가속되어 타겟(140)에 충돌함으로써 충돌에 의해서 타겟(140)으로부터 스퍼터링 원자, 즉 타겟 입자들이 떨어져 나오게 된다. 여기서, 마그네트를 이용해 고밀도의 플라즈마를 형성함으로써 다량의 양이온이 타겟(140)으로 가속됨으로써 타겟(140)으로부터 떨어져 나오는 타겟 입자들의 밀도를 증가시킬 수 있다.

그 후, 플라즈마 방전에 의해 타겟(140)으로부터 떨어져 나온 타겟 입자들이 제 1 두께의 제 1 박막층(TF1) 상에 증착되어 최종적으로 제 2 두께의 제 2 박막층(TF2)을 형성한다. 이때, 서셉터 이송 수단(700)을 통해 서셉터(120)를 수평 왕복 이송 및/또는 왕복 회전시킴으로써 제 1 박막층(TF1) 상에 증착되는 제 2 박막층(TF2)의 제 2 두께가 불균일해지는 것을 방지한다.

한편, 기판(S) 상의 유기 박막은 제 1 박막층(TF1)의 제 1 두께에 의해서 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의한 광학적 충격 및 타겟(140)으로부터 떨어져 나오는 타겟 입자들의 물리적 충격으로부터 보호받게 된다.

이와 같은, 본 발명의 제 1 내지 제 7 실시 예 중 어느 하나의 스퍼터링 장치(10/20/30/40/50/60/70)를 이용한 박막 형성 방법의 다른 실시 예는 타겟(140)과 기판(S) 사이에 배치된 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 통해 플라즈마 방전에 의한 자외선을 차단함과 아울러 타겟 입자들의 운동 에너지를 감소시켜 유기 박막 상에 제 1 박막층(TF1)을 증착한 후, 경로 변화 수단(150/250/350/450)을 제거한 다음 제 1 박막층(TF1)과 동일한 제 2 박막층(TF2)을 제 1 박막층(TF1) 상에 증착하여 제 1 및 제 2 박막층(TF1, TF2)으로 이루어진 박막(TF)을 형성함으로써 박막 형성의 공정 시간을 단축할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 공정 챔버 120: 서셉터
130: 백킹 플레이트 140: 타겟
150, 250, 350, 450: 경로 변화 수단 500, 600: 이송 수단
700: 서셉터 이송 수단

Claims

반응 공간을 제공하는 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 서셉터;
상기 기판 상에 증착될 박막 물질로 이루어져 상기 서셉터에 대향되도록 상기 공정 챔버 내부에 설치된 타겟; 및
상기 타겟과 상기 서셉터 사이에 배치된 경로 변화 수단을 포함하여 구성되며,
상기 경로 변화 수단은 상기 반응 공간에서 발생되는 플라즈마 방전에 의해 상기 타겟으로부터 떨어져 나온 상기 타겟 입자의 진행 경로를 적어도 2회 변경하여 상기 기판 상에 증착될 타겟 입자의 운동 에너지를 감소시키는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은 상기 플라즈마 방전시 발생되는 자외선(UV)이 상기 기판으로 조사되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은 상기 타겟 입자가 통과하는 적어도 2개의 패스를 포함하는 복수의 패스 홀을 통해 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은 상기 타겟 입자가 통과하는 곡선 형태의 패스를 포함하는 복수의 패스 홀을 통해 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 타겟 입자는 상기 기판에 형성된 유기 박막 상에 증착되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은,
프레임; 및
상기 타겟 입자가 통과하는 적어도 2개의 패스를 포함하도록 상기 프레임에 일정한 간격으로 형성되어 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 복수의 패스 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 패스 홀 각각은,
상기 타겟에 대향되는 상기 프레임의 상면에 형성된 입구 홀;
상기 기판에 대향되는 상기 프레임의 하면에 형성된 출구 홀;
상기 입구 홀로부터 소정의 기울기를 가지도록 형성되어 제 1 패스를 형성하는 상부 경사 홀; 및
상기 상부 경사 홀에 연통되도록 상기 출구 홀로부터 소정의 기울기로 형성되어 제 2 패스를 형성하는 하부 경사 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 상부 경사 홀과 상기 하부 경사 홀은 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 상부 경사 홀의 기울기 및 폭은 상기 하부 경사 홀에 연통되는 상기 상부 경사 홀의 하부가 상기 입구 홀에 중첩되지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 패스는 상기 제 1 패스보다 긴 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은,
프레임;
상기 프레임의 상면에 소정의 기울기를 가지도록 일정한 간격으로 삽입된 복수의 상부 플레이트;
상기 프레임의 하면에 소정의 기울기를 가지도록 일정한 간격으로 삽입되어 상기 복수의 상부 플레이트 각각에 접속된 복수의 하부 플레이트; 및
서로 접속된 상기 복수의 상부 플레이트와 상기 복수의 하부 플레이트 사이마다 마련되어 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 복수의 패스 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은,
상기 각 상부 플레이트가 삽입되도록 상기 프레임의 상면으로부터 형성된 복수의 상부 삽입 홈; 및
상기 각 하부 플레이트가 삽입되도록 상기 프레임의 하면으로부터 형성되어 상기 각 상부 삽입 홈에 연통된 복수의 하부 삽입 홈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 프레임에 삽입된 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트는 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 복수의 상부 플레이트 각각의 기울기 및 간격은 상기 상부 플레이트의 상부가 인접한 상부 플레이트의 하부 또는 인접한 상부 플레이트의 경사면에 중첩되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은,
가장자리 부분에 제외한 나머지 부분이 개구된 프레임;
상기 프레임에 일정한 간격을 가지도록 나란하게 설치된 복수의 홀 형성 부재;
상기 홀 형성 부재와 동일한 형태를 가지도록 상기 프레임의 일측면에 형성되어 상기 복수의 홀 형성 부재 각각의 일측을 지지하는 복수의 제 1 삽입부;
상기 홀 형성 부재와 동일한 형태를 가지도록 상기 프레임의 타측면에 형성되어 상기 복수의 홀 형성 부재 각각의 타측을 지지하는 복수의 제 2 삽입부; 및
상기 복수의 홀 형성 부재 사이마다 마련되어 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 복수의 패스 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 복수의 홀 형성 부재 각각은 "〈"자 또는 "〉"자 형태의 단면을 가지도록 형성된 상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 복수의 홀 형성 부재 각각은 하부 플레이트로부터 수직하게 형성된 수직 플레이트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 복수의 패스 홀 각각은,
인접한 상부 플레이트 사이에 마련되어 상기 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 입자의 진행 경로를 변경하는 제 1 패스;
인접한 하부 플레이트 사이에 마련되어 상기 제 1 패스를 통과한 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변경하는 제 2 패스; 및
인접한 수직 플레이트 사이에 마련되어 상기 제 2 패스를 통과한 상기 타겟 입자의 진행 경로를 상기 기판 쪽으로 변경하는 제 3 패스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 11 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 복수의 패스 홀 각각은,
인접한 상부 플레이트 사이에 마련되어 상기 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 입자의 진행 경로를 변경하는 제 1 패스; 및
인접한 하부 플레이트 사이에 마련되어 상기 제 1 패스를 통과한 상기 타겟 입자의 진행 경로를 상기 기판 쪽으로 변경하는 제 2 패스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 제 2 패스는 상기 제 1 패스보다 긴 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단을 수평 방향으로 이송시키기 위한 이송 수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단을 승강시키거나 수평 방향으로 이송시키기 위한 이송 수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 서셉터를 승강, 회전, 또는 수평 방향으로 이송시키기 위한 서셉터 이송 수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
플라즈마 방전에 의해 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 입자를 기판 상에 증착시켜 박막을 형성하는 박막 형성 방법에 있어서,
공정 챔버 내부에 설치된 서셉터에 기판을 로딩시키는 공정;
상기 타겟과 상기 서셉터 사이에 경로 변화 수단을 배치하는 공정; 및
상기 공정 챔버 내부에 상기 플라즈마 방전을 발생시켜 상기 플라즈마 방전에 의해 상기 타겟으로부터 떨어져 나오는 타겟 입자를 상기 경로 변화 수단에 통과시켜 상기 기판 상에 증착하는 공정을 포함하여 이루어지며,
상기 경로 변화 수단은 상기 기판 상에 증착될 타겟 입자의 진행 경로를 적어도 2회 변경하여 상기 타겟 입자의 운동 에너지를 감소시키는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법.
플라즈마 방전에 의해 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 입자를 기판 상에 증착시켜 박막을 형성하는 박막 형성 방법에 있어서,
공정 챔버 내부에 설치된 서셉터에 기판을 로딩시키는 공정;
상기 타겟과 상기 서셉터 사이에 경로 변화 수단을 배치하는 공정;
상기 공정 챔버 내부에 상기 플라즈마 방전을 발생시켜 상기 플라즈마 방전에 의해 상기 타겟으로부터 떨어져 나오는 타겟 입자를 상기 경로 변화 수단에 통과시켜 상기 기판 상에 증착하여 제 1 박막층을 형성하는 공정;
상기 타겟과 상기 서셉터 사이에 배치된 상기 경로 변화 수단을 제거하는 단계; 및
상기 공정 챔버 내부에 상기 플라즈마 방전을 발생시켜 상기 플라즈마 방전에 의해 상기 타겟으로부터 떨어져 나오는 상기 타겟 입자를 상기 제 1 박막층 상에 직접 증착시켜 제 2 박막층을 형성하여 상기 기판 상에 상기 제 1 및 제 2 박막층으로 이루어진 상기 박막을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법.
제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단을 통과하는 상기 타겟 입자는 상기 기판에 형성된 유기 박막 상에 증착되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법.
제 25 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은 상기 기판 상에 증착될 타겟 입자의 진행 경로를 적어도 2회 변경하여 상기 타겟 입자의 운동 에너지를 감소시키는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법.
제 24 항 또는 제 27 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은 상기 플라즈마 방전시 발생되는 자외선(UV)이 상기 기판으로 조사되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 경로 변화 수단은 상기 타겟 입자가 통과하는 적어도 2개의 패스를 포함하는 복수의 패스 홀을 통해 상기 자외선의 통과를 차단함과 아울러 상기 타겟 입자의 진행 경로를 변화시키는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법.
제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 타겟 입자를 상기 경로 변화 수단에 통과시켜 상기 기판 상에 증착하는 공정시 상기 경로 변화 수단은 수평 방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법.
제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 타겟 입자를 상기 경로 변화 수단에 통과시켜 상기 기판 상에 증착하는 공정시 상기 서셉터는 소정 각도로 회전되거나 수평 방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 이용한 박막 형성 방법.