KR20130136858A - Sputtering apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스퍼터링 소스를 이용하여 대상체에 특정 물질의 박막을 형성하는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering apparatus, and more particularly, to a sputtering apparatus for forming a thin film of a specific material on the object using a sputtering source.
스퍼터링 장치는 인가된 외부전원에 의해 발생한 플라즈마 상의 아르곤 등의 이온에 의해 음전위하의 타겟에 고속으로 충돌하여 타겟의 원자가 외부로 튀어나가서 기판 홀더 위의 기판에 특정막을 증착하는 장치이다.A sputtering apparatus is a device that deposits a specific film on a substrate on a substrate holder by colliding with a target of a negative potential at high speed by ions such as argon on a plasma generated by an applied external power source to the outside.
일반적인 스퍼터링 장치는 챔버, 챔버의 일측에 마련되는 캐소드 및 상기 캐소드 상에 배치된 타겟과 상기 타겟에 대향되도록 배치되는 기판 홀더로 이루어진다. 상기 캐소드는 아르곤 등의 이온에 의하여 타겟의 표면에 침식 영역을 발생시킨다. 또한, 상기 기판 홀더는 기판을 고정한 상태에서 상기 기판의 전면에 소정의 박막이 형성되도록 한다. 이러한 스퍼터링 장치에서는 챔버 내의 진공도를 원하는 레벨까지 낮춘 상태에서 상기 장치 내로 플라즈마, 예컨대 아르곤 기체를 주입한다. 이후, 캐소드 상에 배치된 타겟에 전원이 인가되면 아르곤 이온이 여기되면서 고속으로 타겟에 충돌하게 된다. 이 과정에서 아르곤 이온에 맞은 타겟의 표면으로부터 타겟 입자가 타겟 표면으로부터 방출되어 기판 방향으로 이동하여 소정의 특정막이 기판에 증착된다. 이로써 상기 기판 상에 특정 막이 형성된다.A general sputtering apparatus includes a chamber, a cathode provided on one side of the chamber, and a target disposed on the cathode and a substrate holder disposed to face the target. The cathode generates an eroded region on the surface of the target by ions such as argon. In addition, the substrate holder allows a predetermined thin film to be formed on the front surface of the substrate while the substrate is fixed. In such a sputtering apparatus, plasma, such as argon gas, is injected into the apparatus while the degree of vacuum in the chamber is lowered to a desired level. Thereafter, when power is applied to the target disposed on the cathode, argon ions are excited to collide with the target at high speed. In this process, target particles are released from the surface of the target hit by argon ions and move in the direction of the substrate to deposit a predetermined specific film on the substrate. This forms a specific film on the substrate.
본 발명의 일 목적은 기판의 온도 상승과 손상을 방지할 수 있는 스퍼터링 장치를 제공하는 데 있다.One object of the present invention is to provide a sputtering apparatus that can prevent the temperature rise and damage of the substrate.
본 발명에 따른 스퍼터링 장치는 스퍼터링 공정을 위한 기판 상에 막을 형성하기 위한 공정 공간을 제공하는 챔버와, 상기 챔버의 일측에 배치되며, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부 및 상기 기판 지지부와 인접하며 서로 마주 보도록 배치되고, 원통형 타겟을 갖는 한 쌍의 스퍼터링 소스를 구비할 수 있다. The sputtering apparatus according to the present invention is provided with a chamber for providing a process space for forming a film on a substrate for a sputtering process, disposed on one side of the chamber, adjacent to the substrate support and the substrate support for supporting the substrate and facing each other. It is arranged to be visible and may have a pair of sputtering sources having a cylindrical target.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 스퍼터링 소스는 회전가능하도록 구비되며, 중공이 형성된 원통형 타겟과, 상기 원통형 타겟의 내부에 배치되는 마그네트 지지부와, 상기 마그네트 지지부 상에 배치되며 상기 원통형 타겟 주위에 자기장을 인가하는 마그네틱 부재 및 상기 회전하는 원통형 타겟과 구름식으로 접촉하는 접촉부와 상기 접촉부 주위를 전도성 유체로 충진하는 충진부로 이루어지며 상기 원통형 타겟으로 전원을 공급하는 전원 연결부를 포함할 수 있다. According to one embodiment of the invention, the sputtering source is provided to be rotatable, the hollow cylindrical target formed, the magnet support disposed inside the cylindrical target, and disposed on the magnet support and around the cylindrical target It may include a magnetic member for applying a magnetic field to the contact and the contact portion in a rolling contact with the rotating cylindrical target and the filling portion filled with a conductive fluid around the contact portion and may include a power connection for supplying power to the cylindrical target.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 스퍼터링 소스는 상기 원통형 타겟과 기계적으로 연결되어 상기 원통형 타겟을 회전시키는 회전 구동부 및 상기 마그네트 지지부와 기계적으로 연결되며, 상기 마그네트 지지부를 상기 원통형 타겟의 길이 방향으로 직선 운동시키는 왕복 구동부를 더 포함할 수 있다. According to one embodiment of the invention, the sputtering source is mechanically connected to the rotary drive and the magnet support for mechanically connected to the cylindrical target to rotate the cylindrical target, the magnet support is in the longitudinal direction of the cylindrical target It may further include a reciprocating drive unit to linearly move.
본 발명의 실시예들에 따른 스퍼터링 장치는 챔버 내부에 한 쌍의 스퍼터링 소스를 마주보도록 배치하므로, 막을 형성하기 위한 기판이 플라즈마와 직접적으로 노출되지 않는다. 따라서, 상기 플라즈마로 인한 상기 기판의 온도 상승과 손상을 방지하여 저온 상태에서 막을 형성할 수 있고, 상기 기판 상에 형성되는 막의 품질을 향상시킬 수 있다. The sputtering apparatus according to embodiments of the present invention is arranged to face a pair of sputtering sources inside the chamber, so that the substrate for forming the film is not directly exposed to the plasma. Therefore, it is possible to prevent the temperature rise and damage of the substrate due to the plasma to form a film in a low temperature state, it is possible to improve the quality of the film formed on the substrate.
또한, 상기 스퍼터링 장치는 상기 한 쌍의 스퍼터링 소스들이 각각 원통형 타겟을 가지므로, 상기 원통형 타겟들의 침식이 균일하게 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 스퍼터링 소스에서 스퍼터링이 이루어지므로, 상기 기판에 막을 형성하는 속도를 향상시킬 수 있다.In addition, in the sputtering apparatus, since the pair of sputtering sources each have a cylindrical target, erosion of the cylindrical targets can be made uniform. In addition, since sputtering is performed in the pair of sputtering sources, the speed of forming a film on the substrate can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 스퍼터링 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스퍼터링 소스를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전원 연결부를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the sputtering source illustrated in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view for describing the power connection unit illustrated in FIG. 2.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 스퍼터링 장치(1000)는 챔버(1010), 기판 지지부(1020) 및 한 쌍의 스퍼터링 소스(100)들을 포함한다.Referring to FIG. 1, a
상기 챔버(1010)는 스퍼터링 공정을 수행하여 기판(10) 상에 특정 막을 형성하기 위한 스퍼터링 공정을 위한 공정 공간을 제공한다.The
상기 기판 지지부(1020)는 상기 챔버(1010) 내에 배치된다. 일 예로, 상기 기판 지지부(1020)는 상기 챔버(1010)의 측부에 배치될 수 있다. 이와 다르게 상기 기판 지지부(1020)는 상기 챔버(1010)의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. The
상기 기판 지지부(1020)는 지그(미도시)를 이용하여 기판(10)을 고정할 수 있다. 또한, 상기 기판 지지부(1020)는 진공력을 이용한 진공 방식으로 기판(10)을 지지할 수 있다. 이와 다르게 상기 기판 지지부(1020)는 정전기력을 이용한 정전 방식으로 기판(10)을 지지할 수 있다. The
또한 기판 지지부(1020)는 별도로 구비된 구동부(미도시)의 구동력으로 상기 기판(10)을 회전시킬 수 있다. 따라서, 상기 기판(10)에 형성되는 막의 균일도를 향상시킬 수 있다. In addition, the
상기 스퍼터링 소스(100)들은 상기 챔버(1010)의 내부에 서로 마주 보도록 배치된다. 일 예로, 상기 기판 지지부(1020)가 상기 챔버(1010)의 측부에 구비되면, 상기 스퍼터링 소스(100)들은 상기 챔버(1010)의 내부 상부와 하부에 각각 배치되어 서로 마주볼 수 있다. 다른 예로, 상기 기판 지지부(1020)가 상기 챔버(1010)의 상부 또는 하부에 구비되면, 상기 스퍼터링 소스(100)들은 상기 챔버(1010)의 내부에서 서로 마주보는 양 측부에 각각 배치되어 서로 마주볼 수 있다. The sputtering
상기 기판 지지부(1020)가 상기 스퍼터링 소스(100)들의 측면에 위치하므로, 상기 기판(10)이 플라즈마에 직접적으로 노출되지 않는다. 따라서, 상기 플라즈마로 인해 상기 기판(10)의 온도가 상승하거나, 상기 기판(10)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 상기 기판(10)이 저온인 상태에서 상기 기판(10)에 막을 형성할 수 있고, 상기 기판(10) 상에 형성되는 막의 품질을 향상시킬 수 있다. Since the
도 2는 도 1에 도시된 스퍼터링 소스를 설명하기 위한 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the sputtering source illustrated in FIG. 1.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스퍼터링 소스(100)들 각각은 원통형 타겟(110), 마그네트 지지부(120), 마그네틱 부재(130), 회전 구동부(140), 왕복 구동부(150) 및 전원 연결부(160)를 포함한다. As shown in FIG. 2, each of the
상기 원통형 타겟(110)은 길이 방향인 제1 방향으로 연장되며 그 내부에 중공이 형성된다. 따라서, 상기 원통형 타겟(110)은 전체적으로 원통형 형상을 가진다. 상기 원통형 타겟(110)은 후술하는 회전 구동부(140)에 의하여 회전하면서 플라즈마에 노출된다. 따라서 상기 원통형 타겟(110)의 전체 표면이 플라즈마에 노출될 수 있으므로, 원통형 타겟(110)의 소모 효율이 개선될 수 있다. 한편, 도시되지 않았지만, 상기 원통형 타겟(110)은 그 길이가 조절될 수 있다.The
상기 원통형 타겟(110)은 그 양단부가 개방된다. 상기 원통형 타겟(110)을 홀딩하는 실링 부재(112) 및 쉴드 부재(114)가 추가적으로 배치된다.Both ends of the
상기 실링 부재(112)는 상기 원통형 타겟(110)의 양 단부에 각각 구비되며, 상기 원통형 타겟(110)의 상기 개방된 양 단부를 홀딩한다. 도시되지 않았지만, 상기 실링 부재(112) 및 상기 원통형 타겟(110)을 상호 체결하기 위하여 체결 부재가 구비될 수 있다. 상기 체결 부재는 상기 실링 부재(112) 및 상기 원통형 타겟(110)이 접촉하는 접촉면을 관통하도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 실링 부재(112)가 회전할 경우 상기 실링 부재(112)에 체결된 상기 원통형 타겟(110)도 함께 회전할 수 있다.The sealing
상기 쉴드 부재(114)는 상기 실링 부재(112)의 양 측부를 각각 감싸도록 구비된다. 따라서, 상기 쉴드 부재(114)는 상기 실링 부재(112) 및 상기 원통형 타겟(110)의 양단부를 감싼다. 상기 쉴드 부재(114)는 상기 실링 부재(112)에 장착되어 쉴드 역할을 한다. 상기 쉴드 부재(114)도 상기 원통형 타겟(110)과 함께 회전할 수 있다. The
상기 쉴드 부재(114)는 중앙부에 관통홀이 형성된다. 상기 관통홀에는 상기 마그네트 지지부(120)가 삽입될 수 있다 The
상기 마그네트 지지부(120)는 상기 원통형 타겟(110)의 중공 내부에 배치된다. 예를 들면, 상기 마그네트 지지부(120)는 상기 원통형 타겟(110)과 동심축으로 배치될 수 있다. 상기 마그네트 지지부(120)는 상기 마그네틱 부재(130)를 지지한다. 예를 들면, 상기 마그네트 지지부(120)는 상기 마그네틱 부재(130)를 안착시킬 수 있도록 상면에 형성된 안착홈을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 안착홈에 장착된 마그네틱 부재(130)는 상기 마그네트 지지부(120) 상에 고정될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네트 지지부(120)는 그 내부에 유로(122)가 형성될 수 있다. 상기 유로(122)는 냉각수 공급부(미도시)와 연결되며, 상기 유로(122)를 통하여 냉각수가 공급됨으로써 상기 스퍼터링 소스(100)의 온도를 저하시킬 수 있다. In one embodiment of the present invention, the
또한, 상기 마그네트 지지부(120)는 상기 냉각수를 배출하기 위한 관통홀(124)을 포함할 수 있다. 상기 관통홀(124)을 통해 마그네트 지지부(120)의 유로(122)와 원통형 타겟(110)의 내부 공간이 연통될 수 있다. 따라서, 상기 관통홀(124)을 통해 상기 유로(122)의 냉각수가 상기 원통형 타겟(110)의 내부 공간으로 공급될 수 있다. In addition, the
상기 관통홀(124)을 통하여 원통형 타겟(110)의 내부 공간으로 공급된 냉각수는 상기 원통형 타겟(110)의 회전에 따라 전체적으로 상기 원통형 타겟(110)의 온도를 저하시킬 수 있다. 또한, 상기 원통형 타겟(110)에 형성된 중공 내부에 상기 냉각수의 수위는 조절될 수 있다. 따라서, 상기 냉각수가 상기 원통형 타겟(110)의 아래의 수위로 조절됨에 따라 상기 냉각수가 상기 원통형 타겟(110)과 직접 접촉함에 따른 상기 원통형 타겟(110)의 손상이 억제될 수 있다.The coolant supplied to the inner space of the
한편, 상기 냉각수는 후술하는 연결 부재(116)에 형성된 유로를 통해 외부로 배출될 수 있다. 상기 냉각수는 다른 유로를 통해 외부로 배출될 수도 있다. 외부로 배출된 냉각수는 일정한 온도로 냉각되어 다시 상기 마그네트 지지부(120)의 유로(122)로 공급될 수 있다. 상기와 같이 상기 냉각수가 일정한 온도로 상기 이온 소스(100)의 내부를 순환할 수 있으므로, 상기 이온 소스(100)의 온도 상승을 효과적으로 방지할 수 있다. On the other hand, the cooling water may be discharged to the outside through a flow path formed in the
상기 마그네틱 부재(130)는 상기 마그네트 지지부(120) 상에 배치된다. 상기 마그네틱 부재(130)는 그 상부에 위치한 원통형 타겟(110)의 주위에 자기장을 인가한다. The
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마그네틱 부재(130)는 서로 다른 극성이 교대로 배치된 영구 자석들을 포함한다. 상기 영구 자석들의 배열에 따라 상기 영구 자석에서 발생한 자기장의 세기 및 분포가 달라질 수 있다. 상기 원통형 타겟 주위에 형성되는 플라즈마의 분포 및 밀도가 달라질 수 있다. 따라서 상기 마그네틱 부재(130)는 상기 영구 자석들의 배열이 변경 가능하도록 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
상기 회전 구동부(140)는 상기 원통형 타겟(110)과 기계적으로 연결된다. 예를 들면, 상기 회전 구동부(140)는 쉴드 부재(114)와 연결될 수 있다. 상기 회전 구동부(140)는 상기 원통형 타겟(110)을 회전할 수 있도록 회전 구동력을 제공한다. 따라서 상기 회전 구동부(140)가 상기 원통형 타겟(110)을 회전시킴에 따라 상기 원통형 타겟(110)이 스퍼터링 공정에서 전체적으로 균일하게 침식될 수 있다. The
상기 왕복 구동부(150)는 상기 마그네트 지지부(120)와 기계적으로 연결된다. 상기 왕복 구동부(150)는 상기 마그네트 지지부(120)를 상기 제1 방향으로 직선 운동시킬 수 있다. 따라서, 상기 왕복 구동부(150)는 상기 마그네트 지지부(120) 상에 안착된 상기 마그네틱 부재(130)를 상기 제1 방향으로 이동시킨다. 따라서 상기 마그네틱 부재(130)가 제1 방향으로 이동함에 따라 상기 자기장의 세기가 변경됨에 따라 상기 원통형 타겟(110)의 침식량이 조절될 수 있다. 결과적으로 상기 원통형 타겟(110)이 전체적으로 균일하게 침식됨으로써 침식 효율이 개선될 수 있다. The
도시되지는 않았지만, 상기 왕복 구동부(150)는 상기 마그네트 지지부(120)와 연결되는 로드 및 상기 로드를 상기 제1 방향으로 이동시키는 실린더를 포함할 수 있다.Although not shown, the
상기 연결 부재(116)는 상기 쉴드 부재(114)와 체결된다. 상기 연결 부재(116)는 상기 원통형 타겟(110)과 동일축 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 연결 부재(116)는 상기 원통형 타겟(110)의 중공 내부 및 상기 마그네트 지지부(120)의 유로(122)와 연결되는 내부 공간을 갖는다. 상기 연결 부재(116)의 내부 공간을 통해 상기 냉각수를 외부로 배출할 수 있다. The
도 3은 도 2에 도시된 전원 연결부를 설명하기 위한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view for describing the power connection unit illustrated in FIG. 2.
도 2 및 3을 참조하면, 상기 전원 연결부(160)는 상기 원통형 타겟(110)과 전원 공급부(미도시)를 연결한다. 상기 전원 연결부(160)는 접촉부(162) 및 충전부(164)를 포함한다.2 and 3, the
상기 접촉부(162)는 상기 회전 구동부(140)에 의해 회전하는 원통형 타겟(110)과 구름식으로 접촉한다. 예를 들면, 상기 접촉부(162)는 원통형 타겟(110)과 연결되는 연결 부재(116)와 접촉한다. 따라서, 상기 원통형 타겟(110)이 회전하더라도 상기 접촉부(162)는 상기 원통형 타겟(110)과 안정적으로 접촉할 수 있으므로, 상기 원통형 타겟(110)으로 고전압 고주파의 전원을 안정적으로 전달할 수 있다. The
상기 접촉부(162)는 은 또는 구리 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 상기 은과 구리는 전기 전도성이 높으므로, 상기 접촉부(162)의 전기 전달 효율을 향상시킬 수 있다. The
상기 충전부(164)는 상기 접촉부(162)의 주위를 전도성 유체로 충전한다. 상기 전도성 유체의 예로는 전도성 수은, 전도성 그리스 등을 들 수 있다. 상기 충전부(164)는 상기 원통형 타겟(110)과 상기 전원 공급부를 보다 안정적으로 연결하므로, 상기 원통형 타겟(110)으로 상기 전원을 더욱 안정적으로 제공할 수 있다. The charging
상기 전원 연결부(160)는 상기 접촉부(162) 및 상기 충전부(164)로 이루어지므로, 상기 전원 연결부(160)의 구조가 단순하다. 따라서, 상기 전원 연결부(160)의 부품 비용을 줄일 수 있으며, 상기 전원 연결부(160)의 조립도 용이하다. Since the
상기 스퍼터링 소스(100)들이 각각 회전하는 원통형 타겟(110)을 가지므로, 상기 원통형 타겟(100)들의 침식이 균일하게 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 스퍼터링 소스(100)들을 이용하여 스퍼터링이 이루어지므로, 상기 기판(10)에 막을 형성하는 속도를 향상시킬 수 있다.Since the
다시 도 1을 참조하면, 상기 스퍼터링 장치(1000)는 상기 챔버(1010) 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(1030) 및 전원 공급부(1040)를 더 포함한다. Referring back to FIG. 1, the
상기 가스 공급부(1030)는 아르곤, 헬륨, 네온, 질소 등과 같은 불활성 가스를 공급한다. 상기 불활성 가스를 이용하여 상기 챔버(1010) 내부에 플라즈마를 형성한다. The
상기 전원 공급부(1040)는 상기 원통형 타겟(110)에 전원을 공급한다. 예를 들면 상기 전원 공급부(1040)는 상기 전원 연결부(160)를 통하여 전원을 상기 원통형 타겟(110)에 공급할 수 있다. The
본 실시예에 따른 상기 스퍼터링 장치(1000)는 상기 챔버(1010) 내부에 한 쌍의 스퍼터링 소스(100)들이 서로 마주보며 상기 기판(10)이 상기 스퍼터링 소스(100)들의 측면에 배치되므로, 상기 플라즈마로 인한 상기 기판(10)의 온도 상승과 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 기판(10)이 저온인 상태에서 상기 기판(10) 상에 막을 신속하게 형성할 수 있다. In the
또한, 상기 스퍼터링 장치(1000)는 상기 챔버(1010) 내부에 공정 가스를 공급하고 상기 원통형 타겟(110)에 전원을 인가하고 상기 원통형 타겟(110)을 회전시키면서 나아가 상기 마그네틱 부재(130)를 제1 방향으로 왕복 운동시킴으로써 전체적으로 균일하게 원통형 타겟(110)을 침식시킬 수 있다. 따라서 원통형 타겟(110)의 침식율이 균일해짐에 따라 침식 효율이 개선될 수 있다. In addition, the
그리고, 상기 스퍼터링 장치(1000)는 상기 원통형 타겟(110)이 회전하더라도 구름 접촉식의 전원 연결부(160)를 이용하여 상기 원통형 타겟(110)으로 고주파 고전압의 전원을 안정적으로 공급할 수 있다. In addition, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스퍼터링 장치는 원통형 타겟을 갖는 한 쌍의 스퍼터링 소스를 이용하여 저온 상태에서 높은 타겟 효율을 가지면서 빠른 속도로 기판 상에 막을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 스퍼터링 장치를 이용한 막 형성 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다. As described above, the sputtering apparatus according to the present invention can use a pair of sputtering sources having a cylindrical target to form a film on a substrate at a high speed while having high target efficiency at low temperature. Therefore, productivity of the film formation process using the said sputtering apparatus can be improved.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
100 : 스퍼터링 소스 110 : 원통형 타겟
120 : 마그네트 지지부 130 : 마그네틱 부재
140 : 회전 구동부 150 : 왕복 구동부
160 : 전원 연결부 1000 : 스퍼터링 장치
1010 : 챔버 1020 : 기판 지지부
1030 : 가스 공급부 1040 : 전원 공급부100: sputtering source 110: cylindrical target
120: magnet support 130: magnetic member
140: rotation drive unit 150: reciprocating drive unit
160: power connection 1000: sputtering device
1010: chamber 1020: substrate support
1030: gas supply unit 1040: power supply unit
Claims (3)
상기 챔버의 일측에 배치되며, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부; 및
상기 기판 지지부와 인접하며 서로 마주 보도록 배치되고, 원통형 타겟을 갖는 한 쌍의 스퍼터링 소스를 구비하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치. A chamber providing a process space for forming a film on a substrate for a sputtering process;
A substrate supporter disposed on one side of the chamber and supporting the substrate; And
And a pair of sputtering sources having a cylindrical target arranged adjacent to said substrate support and facing each other.
회전가능하도록 구비되며, 중공이 형성된 원통형 타겟;
상기 원통형 타겟의 내부에 배치되는 마그네트 지지부;
상기 마그네트 지지부 상에 배치되며 상기 원통형 타겟 주위에 자기장을 인가하는 마그네틱 부재; 및
상기 회전하는 원통형 타겟과 구름식으로 접촉하는 접촉부와 상기 접촉부 주위를 전도성 유체로 충진하는 충진부로 이루어지며 상기 원통형 타겟으로 전원을 공급하는 전원 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치. The method of claim 1, wherein the sputtering source,
A cylindrical target provided to be rotatable and having a hollow formed therein;
A magnet support disposed inside the cylindrical target;
A magnetic member disposed on the magnet support and configured to apply a magnetic field around the cylindrical target; And
A sputtering device comprising a contact portion in rolling contact with the rotating cylindrical target and a filling portion filled with a conductive fluid around the contact portion, the power connecting portion supplying power to the cylindrical target.
상기 원통형 타겟과 기계적으로 연결되어 상기 원통형 타겟을 회전시키는 회전 구동부; 및
상기 마그네트 지지부와 기계적으로 연결되며, 상기 마그네트 지지부를 상기 상기 원통형 타겟의 길이 방향으로 직선 운동시키는 왕복 구동부를 더 포함하는 스퍼터링 소스. The method of claim 2, wherein the sputtering source,
A rotation drive unit mechanically connected to the cylindrical target to rotate the cylindrical target; And
And a reciprocating drive part mechanically connected to the magnet support and linearly moving the magnet support in the longitudinal direction of the cylindrical target.
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