KR20140090710A - Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material - Google Patents

Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material Download PDF

Info

Publication number
KR20140090710A
KR20140090710A KR1020120150338A KR20120150338A KR20140090710A KR 20140090710 A KR20140090710 A KR 20140090710A KR 1020120150338 A KR1020120150338 A KR 1020120150338A KR 20120150338 A KR20120150338 A KR 20120150338A KR 20140090710 A KR20140090710 A KR 20140090710A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
region
substrate
sputtering
ground shield
Prior art date
Application number
KR1020120150338A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102081597B1 (en
Inventor
서현식
김재성
서경한
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120150338A priority Critical patent/KR102081597B1/en
Publication of KR20140090710A publication Critical patent/KR20140090710A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102081597B1 publication Critical patent/KR102081597B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
    • C23C14/0036—Reactive sputtering
    • C23C14/0068—Reactive sputtering characterised by means for confinement of gases or sputtered material, e.g. screens, baffles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target

Abstract

The present invention provides a sputtering device which is characterized by comprising a chamber defining a reaction area where a substrate is positioned, targets which are installed inside the chamber and arranged to be separated from each other at predetermined intervals and of which one surface faces the substrate while being spaced apart from the substrate, a plurality of backing plates that is positioned on the other surface of the targets, respectively, and fixates each of the targets, and a ground shield positioned between the adjoining backing plates; and to a sputtering method for an oxide semiconductor material capable of preventing the unwanted generation of arcs. Each target includes an erosional region and a non-erosional region. The ground shield is composed of first regions positioned on the backing plates and the lateral surfaces of the targets and second regions positioned on the top of the first regions. The second regions are extended to the upper part of the adjoining target and formed to cover the non-erosional regions.

Description

스퍼터링 장치 및 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법{Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material}[0001] Sputtering apparatus and method for sputtering oxide semiconductor material [0002]

본 발명은 평판표시장치 제조에 이용되는 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 산화물 반도체 물질을 증착하는데 이용되는 스퍼터링 장치 및 원치 않는 아킹(arcing) 발생을 억제할 수 있는 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a sputtering apparatus used for depositing an oxide semiconductor material and a sputtering method of an oxide semiconductor material capable of suppressing the occurrence of unwanted arcing. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus used for manufacturing a flat panel display will be.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다. In recent years, as the society has become a full-fledged information age, a display field for processing and displaying a large amount of information has rapidly developed, and various flat panel display devices have been developed in response to this.

이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다. Specific examples of such flat panel display devices include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED) And electroluminescence display device (ELD). These flat panel display devices are excellent in performance of thinning, light weight, and low power consumption, and are rapidly replacing existing cathode ray tubes (CRTs).

이중 특히 액정표시장치는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합하며 소비전력이 적다는 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 등의 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다. In particular, a liquid crystal display device is characterized in that it has a large contrast ratio, is suitable for moving picture display, and has low power consumption, and is utilized in various fields such as a notebook computer, a monitor, and a TV. And the liquid crystal has an optical anisotropy in which the molecular structure is thin and long and has a direction in the arrangement and a polarizing property in which the direction of the molecular arrangement is changed according to the size when the liquid crystal is placed in the electric field.

이와 같은 액정표시장치를 형성하기 위해서는 소정물질의 박막을 형성하는 박막증착(thin film deposition), 포토리소그라피(photo??lithography), 식각(etching) 등 여러 가지 서로 다른 공정이 수반된다. In order to form such a liquid crystal display device, various processes such as thin film deposition, photo lithography, and etching for forming a thin film of a predetermined substance are performed.

이중에서 박막 증착은 기판 상부에서 라디컬(radical)의 화학반응을 유도하여 그 반응결과물인 박막입자를 낙하 및 흡착시키는 증착방식의 화학기상증착(chemical vapour deposition : CVD)과, 박막입자를 직접적으로 기판에 충돌 및 흡착시키는 물리적 증착방식의 스퍼터링(sputtering)으로 구분될 수 있다.Among them, the thin film deposition is a chemical vapor deposition (CVD) method of inducing a chemical reaction of radicals on the substrate and dropping and adsorbing the resultant thin film particles, And sputtering of a physical vapor deposition method in which the substrate is collided with and adsorbed on the substrate.

여기서, 스퍼터링은 스퍼터링 챔버 내에서 이루어지며, 이때, 스퍼터링 챔버 내부에는 기판 상에 증착되는 물질로 이루어진 타겟과, 상기 타겟이 안착되는 백킹 플레이트와, 그라운드 쉴드 및 마그넷(Magnet)을 포함하여 구성된다.Here, the sputtering is performed in the sputtering chamber. The sputtering chamber includes a target made of a material deposited on the substrate, a backing plate on which the target is seated, a ground shield, and a magnet.

스퍼터링의 박막 증착원리 및 동작을 간단히 설명하면, 챔버 내부를 진공으로 조성한 후, 백킹 플레이트로 전압을 가하면서 진공 영역에 아르곤(Ar) 등의 스퍼터가스를 주입한다. The principle and operation of thin film deposition of sputtering will be briefly described. After the chamber is vacuum-formed, a sputter gas such as argon (Ar) is injected into the vacuum region while applying a voltage to the backing plate.

그러면 스퍼터가스의 입자는 플라즈마(plasma) 상태로 이온화되고, 이온화된 입자들은 타겟에 충돌하는데, 이때 이온화된 입자들이 가진 운동에너지가 타겟을 이루는 원자들에 전달됨으로써, 타겟을 이루는 원자들이 타겟으로부터 튀어나오게 되는 스퍼터링 현상이 일어나게 된다. Then, the particles of the sputter gas are ionized in a plasma state, and the ionized particles collide with the target. At this time, the kinetic energy of the ionized particles is transferred to the atoms constituting the target, A sputtering phenomenon is generated.

그리고, 타겟으로부터 방출된 원자들은 기판 쪽으로 확산되어 기판에 증착됨으로써 기판에 박막을 형성시킨다. The atoms emitted from the target are diffused toward the substrate and deposited on the substrate to form a thin film on the substrate.

이때, 타겟의 배면에 위치한 마그넷의 N극과 S극의 자계의 영향으로 인하여, 이온화된 입자들의 이온화 확률을 높임으로써 스퍼터링 현상이 빠르게 일어나게 된다. At this time, the ionization probability of the ionized particles is increased due to the influence of the magnetic field of the N pole and the S pole of the magnet located on the back surface of the target, so that the sputtering phenomenon occurs rapidly.

도 1은 종래의 스퍼터링 장치의 챔버 일부에 대한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a portion of a chamber of a conventional sputtering apparatus.

도시한 바와같이, 종래의 스퍼터링 장치(1)는 타겟(30)이 안착된 백킹플레이트(10)와, 상기 백킹플레이트(10) 양측에 위치하는 그라운드 쉴드(15)와, 상기 백킹플레이트(10)의 배면에 위치하는 마그넷(20)을 포함하여 구성되고 있다.1, the conventional sputtering apparatus 1 includes a backing plate 10 on which a target 30 is mounted, a ground shield 15 located on both sides of the backing plate 10, And a magnet 20 positioned on the back surface of the magnet 20.

이때, 종래의 스퍼터링 장치(1)는 상기 백킹플레이트(10)와 상기 그라운드 쉴드(15)에 서로 다른 전압이 인가됨으로서 이들 두 구성요소(10, 15)에 발생되는 전위차에 의해 아킹(arcing)이 발생하며 이러한 아킹(arcing)에 의해 스퍼터가스가 여기(exite)되어 플라즈마(plasma)화 됨으로서 스퍼터링이 진행되는 것이다. At this time, in the conventional sputtering apparatus 1, different voltages are applied to the backing plate 10 and the ground shield 15 so that arcing is caused by a potential difference generated between the two components 10 and 15 And the sputter gas is excited by the arcing and is sputtered by being plasmaized.

상기 백킹플레이트(10)와 상기 그라운드 쉴드(15)는 소정 간격 이격하며 구성되며, 상기 그라운드 쉴드(15)의 일끝단은 상기 타겟(30)과는 중첩되지 않고 상기 백킹플레이트(10)의 테두리와 중첩하는 형태를 이룸으로서 전압차에 의한 플라즈마 방전이 용이하게 발생되도록 하고 있다.One end of the ground shield 15 is not overlapped with the target 30 and the edge of the backing plate 10 and the ground shield 15 are spaced apart from each other by a predetermined distance. So that the plasma discharge due to the voltage difference is easily generated.

한편, 최근에는 액정표시장치에 있어서 이동도 특성 향상 및 별도의 오믹콘택층 형성이 필요없는 산화물 반도체층을 구비한 어레이 기판을 포함하여 구성되고 있다. On the other hand, recently, the liquid crystal display device includes an array substrate having an oxide semiconductor layer which does not need to improve mobility characteristics and to form another ohmic contact layer.

이러한 산화물 반도체층은 스퍼터링 장치를 통해 상기 어레이 기판에 증착함으로서 이루어지고 있다.The oxide semiconductor layer is deposited on the array substrate through a sputtering apparatus.

하지만, 이러한 산화물 반도체층은 전술한 구조를 갖는 종래의 스퍼터링 장치를 통해 기판 상에 증착하는 경우 산화물 반도체 물질의 반도체적 특징에 의해 원치 않는 부분에 아킹(arcing)이 발생됨으로서 기판에 증착되는 산화물 반도체 물질층을 파괴시키거나 또는 타겟 자체에 영향을 주어 상기 타겟을 파손시키는 문제를 야기시키고 있는 실정이다.However, when the oxide semiconductor layer is deposited on a substrate through a conventional sputtering apparatus having the above-described structure, arcing is generated in an undesired portion due to the semiconductor characteristics of the oxide semiconductor material, Which causes a problem of destroying the material layer or affecting the target itself and damaging the target.

산화물 반도체 물질을 스퍼터링을 통해 기판에 증착하기 위해서 더욱 정확히는 박막트랜지스터의 반도체층으로서의 역할을 할 수 있는 산화물 반도체 물질층이 증착되도록 하기 위해서는 반응 가스로서 산소(O2)가 필요로 되고 있다. Oxygen (O 2 ) is required as a reactive gas in order to deposit an oxide semiconductor material on a substrate through sputtering, more precisely to deposit an oxide semiconductor material layer which can serve as a semiconductor layer of a thin film transistor.

따라서 산화물 반도체 물질로 이루어진 타겟을 이용하여 스터터링을 진행시에는 반응가스로서 산소(O2)를 더욱 추가적으로 공급하고 있다.Accordingly, oxygen (O 2 ) is additionally supplied as a reaction gas when stuttering is performed using a target made of an oxide semiconductor material.

도 1을 참조하면, 이러한 챔버(미도시) 내에 공급되는 산소(O2)에 의해 상기 산화물 반도체 물질은 절연 특성이 강해지며 이러한 절연특성이 강화된 산화물 반도체 물질이 타겟(30)의 가장자리의 소정폭과 그라운드 쉴드(15)의 상부에 증착됨으로서 상기 타겟(30)의 가장자리 부분과 그라운드 쉴드(15) 사이에서 원치 않는 아킹(arcing)이 발생되어 기판(40)에 증착되는 산화물 반도체 물질층(미도시)에 영향을 끼쳐 상기 산화물 반도체 물질층(미도시)이 균일하게 증착되는 것을 저해하거나, 타겟(30) 자체를 파손시키거나 또는 불필요한 아킹(arcing)에 의해 타겟(30)으로부터 나온 입자가 기판(40) 이외에 챔버(미도시) 내에 구비되는 타 구성요소에 증착시켜 챔버(미도시) 자체를 오염시키는 문제를 야기시키고 있다.
Referring to FIG. 1, the oxide semiconductor material is strengthened by the oxygen (O 2 ) supplied into the chamber (not shown), and the oxide semiconductor material having such an improved insulation characteristic is deposited on the edge of the target 30 Deposited on the substrate 40 due to unwanted arcing between the edge of the target 30 and the ground shield 15 due to the deposition of the oxide semiconductor material layer The particles from the target 30 are removed from the substrate 30 by destruction of the target 30 itself or by unnecessary arcing, thereby preventing the oxide semiconductor material layer (not shown) from being uniformly deposited, (Not shown) in addition to the substrate 40, thereby causing contamination of the chamber itself (not shown).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판 상에 산화물 반도체 물질층을 증착을 위해 산소를 공급하여 스퍼터링을 진행한다 하더라도 타겟과 그라운드 쉴드 간의 불필요한 아킹(arcing)이 발생되는 것을 억제할 수 있는 구조를 갖는 스터퍼링 장치 및 이를 이용한 산화물 반도체 물질층을 스퍼터링 방법을 제공하고자 하는 것을 그 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a plasma display panel capable of suppressing unnecessary arcing between a target and a ground shield even if sputtering is performed by supplying oxygen for deposition of an oxide semiconductor material layer on a substrate And a method of sputtering an oxide semiconductor material layer using the same.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치는, 기판이 위치하는 반응영역을 정의하는 챔버와; 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 일정간격 이격하여 일면이 대응되며 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟과; 상기 각각의 타겟의 타면에 위치하여, 상기 각각의 타겟을 고정하는 다수의 백킹플레이트와; 상기 서로 이웃하는 백킹플레이트 사이에 위치하는 그라운드 쉴드를 포함하며, 상기 각 타겟은 스퍼터링 진행에 의해 침식영역과 비 침식영역이 형성되며, 상기 그라운드 쉴드는 상기 백킹플레이트 및 타겟의 측면에 위치하는 제 1 영역과 상기 제 1 영역의 상부에 위치하는 제 2 영역으로 이루어지며, 상기 제 2 영역은 이웃한 상기 타겟 상부로 연장하며 상기 타겟의 비 침식 영역을 가리도록 형성된 것이 특징이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sputtering apparatus including: a chamber defining a reaction region where a substrate is located; A target disposed in the chamber and spaced apart from the substrate by a predetermined distance, one surface of the target being spaced apart from the substrate by a predetermined distance; A plurality of backing plates positioned on opposite sides of each of the targets to secure the respective targets; And a ground shield positioned between the neighboring backing plates, wherein each of the targets is formed with an erosion area and a non-erosion area by the progress of sputtering, and the ground shield is disposed between the backing plate and the first And a second region located above the first region, the second region extending to an upper portion of the target adjacent to the target and being formed to cover the non-erosion region of the target.

이때, 상기 그라운드 쉴드의 제 2 영역 상부에는 상기 제 2 영역과 평면적으로 완전 중첩하는 형태를 갖는 금속물질로 이루어진 블랙쉴드가 더욱 구비된 것이 특징이다.At this time, the black shield is further formed on the second region of the ground shield. The black shield is formed of a metal material that completely overlaps with the second region in plan view.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스퍼터링 장치는, 기판이 위치하는 반응영역을 정의하는 챔버와; 상기 챔버 내부에 설치되어, 상기 기판과 일정간격 이격하여 일면이 대응되며, 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟과; 상기 각각의 타겟의 타면에 위치하여, 상기 각각의 타겟을 고정하는 다수의 백킹플레이트와; 상기 서로 이웃하는 백킹플레이트 사이에 위치하는 그라운드 쉴드와; 상기 그라운드 쉴드 상부에 위치하는 블랙쉴드를 포함하며, 상기 각 타겟은 스퍼터링 진행에 의해 침식영역과 비 침식영역이 형성되며, 상기 블랙쉴드는 이웃한 상기 타겟 상부로 연장하며 상기 타겟의 비 침식영역을 가리도록 형성된 것이 특징이다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a sputtering apparatus comprising: a chamber defining a reaction region where a substrate is located; A target disposed in the chamber and spaced a predetermined distance from the substrate and corresponding to one surface of the target, the targets being spaced apart from each other by a predetermined distance; A plurality of backing plates positioned on opposite sides of each of the targets to secure the respective targets; A ground shield positioned between the neighboring backing plates; And a black shield positioned above the ground shield, wherein each target forms an erosion area and a non-erosion area by sputtering, the black shield extending to an upper portion of the neighboring target, .

이때, 상기 스퍼터링 장치는 상기 챔버 내부에 스퍼터 가스 및 반응가스를 공급하는 다수의 가스공급관이 구비되며, 상기 백킹플레이트 배면에 위치하는 마그넷이 더욱 구성된 것이 특징이다.At this time, the sputtering apparatus is provided with a plurality of gas supply pipes for supplying sputter gas and reaction gas into the chamber, and a magnet located on the back surface of the backing plate is further comprised.

그리고, 상기 스퍼터링 장치는 기판이 수직에 가깝게 세워진 상태로 이송되는 인라인방식 스퍼터링 장치 또는 기판이 수평이송되는 클러스터형 스퍼터링 장치인 것이 특징이다.The sputtering apparatus is an in-line sputtering apparatus in which the substrate is transported in a state of standing up close to a vertical position, or a cluster-type sputtering apparatus in which a substrate is horizontally transported.

본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법은, 기판이 위치하는 반응영역을 정의하는 챔버와. 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 일정간격 이격하여 일면이 대응되며 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟과, 상기 각각의 타겟의 타면에 위치하여, 상기 각각의 타겟을 고정하는 다수의 백킹플레이트와, 상기 서로 이웃하는 백킹플레이트 사이에 위치하는 그라운드 쉴드를 포함하며, 상기 타겟이 산화물 반도체 물질로 이루어진 것이 특징인 스퍼터링 장치를 이용한 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법에 있어서, 정상적인 기판을 연속적으로 상기 챔버 내부에 투입하여 반응가스인 산소(O2)와 더불어 스퍼터 가스를 공급하며 상기 반응영역에 플라즈마를 형성시켜 스퍼터링을 진행하는 (a)단계와; 상기 (a)단계를 진행 과정 중에 주기적으로 수 매의 더미 기판을 연속적으로 상기 챔버 내부에 투입하고 반응가스인 상기 산소 공급없이 상기 스퍼터 가스만을 공급하여 상기 반응영역에 플라즈마를 형성시켜 스퍼터링을 진행하는 단계를 포함한다.A method of sputtering an oxide semiconductor material according to an embodiment of the present invention includes: a chamber defining a reaction region where a substrate is located; A target disposed in the chamber and spaced apart from the substrate by a predetermined distance so as to correspond to one side of the substrate and spaced apart from each other by a predetermined distance; a plurality of backing plates And a ground shield positioned between the neighboring backing plates, wherein the target is made of an oxide semiconductor material. The sputtering method includes the steps of: (A) supplying sputter gas in addition to oxygen (O 2 ) as a reactive gas and forming a plasma in the reaction region to perform sputtering; During the process (a), several dummy substrates are continuously injected into the chamber, and only the sputter gas is supplied without supplying oxygen as a reactive gas to form a plasma in the reaction region, thereby performing sputtering .

이때, 상기 스퍼터 가스는 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)인 것이 특징이다.At this time, the sputter gas is characterized by being argon (Ar) or nitrogen (N 2 ).

그리고, 상기 각 타겟은 스퍼터링 진행에 의해 침식영역과 비 침식영역이 형성되며, 상기 그라운드 쉴드는 상기 백킹플레이트 및 타겟의 측면에 위치하는 제 1 영역과 상기 제 1 영역의 상부에 위치하는 제 2 영역으로 이루어지며, 상기 제 2 영역은 이웃한 상기 타겟 상부로 연장하며 상기 타겟의 비 침식영역을 가리도록 형성된 것이 특징이다. 이때, 상기 그라운드 쉴드의 제 2 영역 상부에는 상기 제 2 영역과 평면적으로 완전 중첩하는 형태를 갖는 금속물질로 이루어진 블랙쉴드가 더욱 구비된 것이 특징이다.Each of the targets is formed with an erosion region and a non-erosion region by the progress of sputtering. The ground shield includes a first region located on a side surface of the backing plate and the target, and a second region located on an upper portion of the first region. And the second region is formed to extend to an upper portion of the adjacent target and to cover the non-erosion region of the target. At this time, the black shield is further formed on the second region of the ground shield. The black shield is formed of a metal material that completely overlaps with the second region in plan view.

또한, 상기 그라운드 쉴드 상부에 위치하는 블랙쉴드를 더 포함하며, 상기 각 타겟은 스퍼터링 진행에 의해 침식영역과 비 침식영역이 형성되며, 상기 블랙쉴드는 이웃한 상기 타겟 상부로 연장하며 상기 타겟의 비 침식영역을 가리도록 형성된 것이 특징이다.
The black shield further includes a black shield disposed on the top of the ground shield, wherein each of the targets forms an erosion area and a non-erosion area by sputtering, the black shield extends to an upper portion of the neighboring target, And is formed to cover the erosion area.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 경우, 그라운드 쉴드의 제 2 영역(또는 제 1 및 제 2 변형예의 경우 블랙쉴드)이 상기 백킹플레이트를 포함하여 이의 상부에 위치하는 타겟의 가장자리 부분 더욱 정확히는 침식이 발생되지 않는 부분을 가리도록 형성됨으로서 최소 타겟의 침식이 발생되지 않는 영역에 대해서는 절연성이 증가된 산화물 반도체 물질이 증착되는 것을 억제하고 있다.As described above, in the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention, the second region of the ground shield (or the black shield in the case of the first and second modification) The edge portion of the target including the backing plate and the edge portion of the target located thereon are more accurately formed so as to cover the portion where the erosion does not occur, thereby suppressing the deposition of the oxide semiconductor material having increased insulating property in the region where the erosion of the minimum target does not occur .

따라서, 반응가스로서 산소가 공급되어 산화물 반도체 물질의 절연성이 증가한 상태에서 스퍼터링이 진행된다 하더라도 타겟의 침식이 발생되지 않는 가장자리 부분에 대해서는 절연성이 향상된 산화물 반도체 물질의 재증착이 원천적으로 방지됨으로서 절연층이 일정 두께 이상 됨으로서 상기 타겟과 그라운드 쉴드 사이에 발생되는 아킹을 원천적으로 방지하는 효과가 있다.Therefore, even if sputtering proceeds in a state where oxygen is supplied as a reaction gas to increase the insulating property of the oxide semiconductor material, redeposition of the oxide semiconductor material having improved insulation is fundamentally prevented at the edge portions where erosion of the target does not occur, Is greater than or equal to a predetermined thickness, it is possible to prevent arcing generated between the target and the ground shield at the source.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 방법에 의해서는 더미 기판을 주기적으로 투입하고 상기 더미 기판의 스퍼터링 시는 반응 가스로서 산소공급 없이 진행함으로서 그라운드 쉴드 상부 또는 상기 타겟의 비 침식영역(본 발명의 실시예 또는 변형예에 따른 스퍼터링 장치의 경우는 제외됨)에는 절연성이 강한 산화물 반도체 물질로 이루어진 층과 도전성 특성을 갖는 산화물 반도체 물질로 이루어진 층이 순차적으로 교대하며 형성되며, 이 경우 상기 절연성이 강한 산화물 반도체 물질로 이루어진 층은 일정 두께 이하를 유지할 수 있으므로 그라운드 쉴드와 타겟의 비 침식영역에 절연성이 강한 산화물 반도체 물질이 증착됨에 의해 발생되는 아킹을 방지하는 효과가 있다.
According to the sputtering method according to the embodiment of the present invention, the dummy substrate is periodically charged and the sputtering of the dummy substrate proceeds without supplying oxygen as a reactive gas, whereby the upper part of the ground shield or the non-erosion area of the target A layer made of an oxide semiconductor material having a high insulating property and a layer made of an oxide semiconductor material having a conductive property are alternately formed in this order. In this case, Since the layer made of the semiconductor material can maintain a thickness of less than a certain thickness, there is an effect of preventing the arcing generated by deposition of the oxide semiconductor material having high insulation property in the non-erosion region of the ground shield and the target.

도 1은 종래의 스퍼터링 장치의 챔버 일부에 대한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 A영역을 확대 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예의 제 1 변형예에 따른 스퍼터링 장치 일부에 대한 단면도로서 그라운드 쉴드 및 백킹플레이트의 주변을 확대 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예의 제 2 변형예에 따른 스퍼터링 장치 일부에 대한 단면도로서 그라운드 쉴드 및 백킹플레이트의 주변을 확대 도시한 도면.1 is a cross-sectional view of a portion of a conventional sputtering apparatus chamber;
2 is a cross-sectional view schematically showing a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is an enlarged view of the area A in Fig. 2; Fig.
4 is a cross-sectional view of a part of a sputtering apparatus according to a first modification of the embodiment of the present invention, which is an enlarged view of a periphery of a ground shield and a backing plate.
5 is a cross-sectional view of a part of a sputtering apparatus according to a second modification of the embodiment of the present invention, which is an enlarged view of a periphery of a ground shield and a backing plate.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2의 A영역을 확대 도시한 도면이다. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of a region A in FIG.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 밀폐된 반응영역을 정의하는 공정챔버(100)를 필수적인 구성요소로 하고 있다.As shown, the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention is an essential component of the process chamber 100 that defines a closed reaction zone.

조금 더 상세히 공정챔버의 내구 구조에 대해 설명한다.The durability of the process chamber will be described in more detail.

상기 공정챔버(100)는 그 내부로 기판(101) 상에 박막을 증착 및 식각하기 위한 밀폐된 반응영역을 제공하는데, 도면상에 도시하지는 않았지만, 공정챔버(100)에는 기판(101)의 출입을 위한 개구(미도시)가 형성된다. The process chamber 100 provides a closed reaction zone for depositing and etching a thin film on the substrate 101. Although not shown in the drawing, the process chamber 100 is provided with a process chamber 100, (Not shown) is formed.

그리고, 상기 공정챔버(100)에는 타겟(120)과 반응하여 상기 타겟(120)을 입자 상태로 만들기 위하여 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성기체인 스퍼터가스(S1)를 상기 챔버(100) 내부로 공급하기 위한 제 1 가스주입수단(150)이 구비되고 있으며, 상기 챔버(100) 내부를 고진공으로 만들기 위해 흡기시스템(미도시)과 연결된 배기포트(170)가 구비되고 있다. In the process chamber 100, a sputter gas S1, which is an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar), is introduced into the chamber 120 to react with the target 120, And an exhaust port 170 connected to an intake system (not shown) to make the interior of the chamber 100 highly vacuumed.

상기 제 1 가스주입수단(150)은 제 1 가스공급배관(151)이 상기 공정챔버(100)의 측벽에 구성되어, 상기 제 1 가스공급배관(151)을 통해 스퍼터가스(S1)가 상기 공정챔버(100) 내부로 공급된다. The first gas injection means 150 is configured such that the first gas supply pipe 151 is formed on the side wall of the process chamber 100 and the sputter gas S1 is supplied through the first gas supply pipe 151 to the process And is supplied into the chamber 100.

그리고 상기 배기포트(170)는 외부의 흡기시스템(미도시)을 통해서 내부 반응영역의 잔류가스를 배출하고 진공압력을 유지할 수 있도록 이루어지고 있다. The exhaust port 170 is configured to discharge the residual gas in the internal reaction region through an external intake system (not shown) and to maintain a vacuum pressure.

이러한 구성을 갖는 상기 공정챔버(100) 내부로는 처리대상물인 기판(101)이 공급되어 안착되며, 상기 기판(101)이 안착된 상기 공정챔버(100)의 반응영역 내로 소정의 스퍼터가스(S1)를 유입시킨 후 이를 활성화시켜 목적하는 산화물 반도체 물질의 박막처리공정을 진행한다.A substrate 101 as an object to be processed is supplied to the inside of the process chamber 100 having such a configuration and is seated thereon and a predetermined sputter gas S1 And then activates the thin film processing process of the desired oxide semiconductor material.

한편, 상기 스퍼터링 장치의 공정챔버(100) 내부 일측에는 타겟(target : 120), 백킹플레이트(backing plate : 130), 마그넷(magnet : 140)이 구비되고 있으며, 상기 타겟(120)과 마주보는 공정챔버(100)의 타측에는 히터(heat : 180)가 구비되고 있다. A target (120), a backing plate (130), and a magnet (140) are provided on one side of the process chamber (100) of the sputtering apparatus. The other side of the chamber 100 is provided with a heater 180.

그리고, 상기 타겟(120)과 히터 사이에서 기판(101)은 기판 이송수단(미도시)에 의해 수직에 가깝게 세워진 상태로 이송된다. Between the target 120 and the heater, the substrate 101 is transported in a state in which the substrate 101 is vertically disposed by the substrate transfer means (not shown).

이러한 구성의 이송 수단을 갖는 스퍼터링 장치는 인라인방식으로, 기판(101)이 수평 이송되는 클러스터형에 비해 공정의 효율성이 높은 장점을 갖는다. The sputtering apparatus having the transporting device having such a structure has an advantage of higher process efficiency than the clustered type in which the substrate 101 is horizontally transported in an in-line manner.

이때, 상기 기판(101)은 타겟(120)과의 일정한 간격을 갖도록 위치함으로서 상기 기판(101)과 타겟(120) 사이에는 반응영역 즉, 플라즈마 형성공간(E)이 형성되고 있다. At this time, the substrate 101 is positioned so as to be spaced apart from the target 120, so that a reaction region, that is, a plasma forming space E, is formed between the substrate 101 and the target 120.

그리고, 상기 히터(180)에서 제공된 열은 기판(101)에 전달되고, 이와 같이 전달된 열에 의해 기판(101) 상에 증착되는 막의 두께를 일정하게 유지할 수 있어, 막의 균일성을 향상시킬 수 있다. The heat provided by the heater 180 is transmitted to the substrate 101. The thickness of the film deposited on the substrate 101 by the heat transferred to the substrate 101 can be maintained constant and the uniformity of the film can be improved .

한편, 상기 공정챔부(100) 내부의 가장 자리에는 상기 기판(101)에 대한 증착 공정 수행 시, 증착 물질이 공정챔버(100)의 내벽에 증착되는 것을 방지하는 챔버쉴드(190)가 구비된다.A chamber shield 190 is provided at the edge of the process chamber 100 to prevent the deposition material from being deposited on the inner wall of the process chamber 100 during the deposition process for the substrate 101.

여기서, 상기 타겟(120)은 기판(101) 상에 증착될 증착물질과 동일한 물질로 이루어지는데, 형성하고자 하는 막에 따라, 알루미늄(Al)이나 알루미늄합금 (AlNd)과 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등으로 다양하게 구성할 수 있으며, 본 발명에 따른 스퍼터링 장치에 있어서는 전술한 금속물질 이외에 상기 타겟(120)은 산화물 반도체 물질 예를들면 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(Zinc Indium Oxide) 중 어느 하나로 이루어지고 있다. Here, the target 120 is made of the same material as the deposition material to be deposited on the substrate 101. Depending on the film to be formed, aluminum (Al), an aluminum alloy (AlNd), chromium (Cr), molybdenum In addition, in the sputtering apparatus according to the present invention, the target 120 may be an oxide semiconductor material such as IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide) , And ZIO (Zinc Indium Oxide).

이러한 물질로 이루어진 상기 타겟(120)은 일정 폭을 갖는 긴 바(bar) 형상으로 복수개가 구비되는데, 상기 각각의 타겟(120)은 서로 일정간격 이격하여 나란하게 배열된다. The target 120 made of such a material is provided in a plurality of long bar shapes having a predetermined width. The targets 120 are arranged in parallel with each other at a predetermined interval.

그리고, 상기 백킹플레이트(130)는 복수개의 타겟(120) 각각에 대응되도록 구비되어, 상기 각각의 타겟(120)을 고정시키는 역할을 한다.The backing plate 130 is provided to correspond to each of the plurality of targets 120, and serves to fix the respective targets 120.

이때, 상기 백킹플레이트(130)에는 외부의 전압원(미도시)과 연결되어 상기 외부의 전압원(미도시)으로부터 전압이 인가되며, 이러한 백킹플레이트(130)는 캐소드 전극의 역할을 하는 것이 특징이다. At this time, the backing plate 130 is connected to an external voltage source (not shown) to apply a voltage from the external voltage source (not shown), and the backing plate 130 serves as a cathode electrode.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치에 있어서 가장 특징적인 구성으로서, 서로 이웃하는 타겟(120) 사이에는 애노드(anode) 전극의 역할을 하는 다수의 그라운드 쉴드(ground shield : 210)가 구비되고 있다. In a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention, a plurality of ground shields 210 serving as anode electrodes are provided between neighboring targets 120 have.

이때, 상기 다수의 각 그라운드 쉴드(210)는 상기 백킹플레이트(130) 및 타겟(120)과 접촉되지 않도록 구성됨을 특징으로 하고 있다. At this time, the plurality of ground shields 210 are not contacted with the backing plate 130 and the target 120.

이러한 그라운드 쉴드(210)는 그 형태가 'T'자 형태를 이루는 것이 특징이다. 즉, 상기 그라운드 쉴드(210)는 상기 백킹플레이트(130) 및 타겟(120)의 측면에 대응하여 이격하며 위치하는 'I'형태의 제 1 영역(210a)과, 상기 제 1 영역(210a) 상부에서 'ㅡ'형태의 제 2 영역(210b)으로 이루어지며, 상기 제 2 영역(210b)으로 구성되는 것이 특징이다.The ground shield 210 has a T shape. That is, the ground shield 210 includes an I-shaped first region 210a spaced apart from the side surface of the backing plate 130 and the target 120, And a second region 210b of the '-' shape, and the second region 210b.

여기서 상기 그라운드 쉴드(210)의 제 2 영역(210b)은 백킹플레이트(130) 상부로 돌출되어 상기 타겟(120)과 동일 선상에 위치하지 않도록 상기 타겟(120)의 상부 위치하는 구성을 이루는 것이 특징이다.  The second region 210b of the ground shield 210 protrudes above the backing plate 130 and is positioned above the target 120 so as not to be aligned with the target 120 to be.

따라서, 이러한 구성에 의해 상기 그라운드 쉴드(210)의 제 2 영역(210b)은 상기 타겟(120) 상부로 위치하게 되므로, 백킹플레이트(130) 및 타겟(120)과 그라운드 쉴드(210)가 서로 접촉되지 않으면서 서로 절연상태를 유지하게 된다. The second region 210b of the ground shield 210 is positioned above the target 120 so that the backing plate 130 and the target 120 and the ground shield 210 are in contact with each other But remain isolated from one another.

조금 더 상세히 그라운드 쉴드(210)와 백킹플레이트(130) 및 타겟(120)의 배치에 대해 설명하면, 상기 그라운드 쉴드(210)의 제 2 영역(210b)은 상기 백킹플레이트(130)의 가장자리부분과 중첩하는 구성을 이루며, 산화물 반도체 물질을 스퍼터링 하는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치 특성 상 상기 타겟(120)의 가장자리 부분(침식이 발생되지 않는 부분)의 일정폭과 중첩하도록 형성되는 것이 특징이다.The second area 210b of the ground shield 210 is positioned between the edge part of the backing plate 130 and the second area 210b of the backing plate 130. [ And is formed so as to overlap a predetermined width of an edge portion (a portion where erosion does not occur) of the target 120 on the characteristic of the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention in which an oxide semiconductor material is sputtered .

이때, 상기 그라운드 쉴드(210)의 제 2 영역(210b)이 상기 타겟(120)의 가장자리 부분과 중첩되는 폭은 상기 타겟(120)이 스터퍼링 동작에 의해 침식이 발생되지 않는 부분의 폭에 대응되는 것이 특징이다. At this time, the width of the second region 210b of the ground shield 210 overlapping the edge portion of the target 120 corresponds to the width of the portion where the erosion does not occur due to the stuffer operation of the target 120 .

이러한 타겟(120)의 침식이 발생되는 부분과 침식이 발생되지 않는 부분이 형성되는 것은 마그넷(140)의 역할에 기인하며 추후 상세히 설명한다.The formation of the erosion and the erosion of the target 120 are caused by the role of the magnet 140 and will be described in detail later.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 전술한 구조적 특징에 의해 상기 백킹플레이트(130)는 캐소드 역할을 하는 제 1 전극을 이루고 상기 그라운드 쉴드(210)는 애노드 역할을 하는 제 2 전극을 이룸으로서, 상기 백킹플레이트(130)에 외부 전압원(미도시)으로부터 외부전압이 인가되면, 상기 제 1 전극을 이루는 상기 백킹플레이트(130)와 상기 제 2 전극을 이루는 상기 그라운드 쉴드(210) 사이에 전위차에 의한 아킹(arcing)이 발생하며, 이 아킹(arcing)에 의해 스퍼터가스(S1)가 여기(exite)되어 플라즈마화 되는 것이다. Meanwhile, in the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention, the backing plate 130 constitutes a first electrode serving as a cathode, and the ground shield 210 is a second electrode serving as an anode When an external voltage is applied from the external voltage source to the backing plate 130, a voltage difference between the backing plate 130 constituting the first electrode and the ground shield 210 constituting the second electrode Arcing occurs due to arcing, and the sputter gas S1 is excited and plasmaized by this arcing.

그리고, 각각의 백킹플레이트(130)의 배면에는 일정간격 이격하여 상기 그라운드 쉴드(210)의 제 1 영역(210a)과 접촉하지 않도록 자계를 생성하는 다수의 마그넷(140)이 구비되고 있다. The rear surface of each backing plate 130 is provided with a plurality of magnets 140 spaced apart from each other by a predetermined distance to generate a magnetic field so as not to contact the first area 210a of the ground shield 210. [

이러한 다수의 각 마그넷(140)은 상기 타겟(120)에 대응되어, N극과 S극이 좌우로 번갈아 배치되어, 상기 마그넷(140)의 N극과 S극 사이에 자계가 형성되도록 하고 있다.Each of the plurality of magnets 140 corresponds to the target 120 so that the N pole and the S pole are arranged alternately to the left and the right to form a magnetic field between the N pole and the S pole of the magnet 140.

따라서, 상기 마그넷(140)의 N극과 S극 사이의 자계에 의해 플라즈마 형성공간(E)에 형성된 플라즈마를 기판(101) 가까이로 포집함으로서 상기 스퍼터가스(S1)가 이온화된 물질이 상기 타겟(120)에 충돌하여 상기 타겟(120)에서 이탈된 타겟 입자들의 산란을 막아, 상기 타겟 입자를 상기 기판(101) 표면의 근처에 구속하여 기판(101)에의 증착 효율을 높이고 있다. Therefore, the plasma formed in the plasma forming space E is trapped near the substrate 101 by the magnetic field between the N pole and the S pole of the magnet 140, so that the ionized material of the sputter gas S1 is attracted to the target 120 to prevent scattering of the target particles separated from the target 120, thereby restricting the target particles to the vicinity of the surface of the substrate 101, thereby enhancing the deposition efficiency on the substrate 101.

이러한 역할을 하는 상기 마그넷(140)은 각각의 타겟(120)에 대응하도록 구성함으로서 각각의 타겟(120)에 걸친 자계를 제어하고 조정할 수 있는 것이 특징이다. The magnet 140 having such a role is configured to correspond to each target 120 so that the magnetic field across each target 120 can be controlled and adjusted.

이때, 이러한 마그넷(140)은 상기 타겟(120)의 전면에 대응하는 것이 아니라 상기 타겟(120)의 가장자리부분의 소정폭에 대해서는 대응하지 않고 상기 각 타겟(120)의 중앙부에 대응하도록 배치되는 것이 또 다른 특징이다. At this time, the magnet 140 does not correspond to the front surface of the target 120 but corresponds to the central portion of the target 120 without corresponding to the predetermined width of the edge portion of the target 120 It is another feature.

이렇게 상기 마그넷(140)이 타겟(120) 전면에 대응하여 배치되지 않고 가장자리 일부에 대해서는 대응되지 않은 것은 증착의 균일성을 유지하기 위함이다. In this way, the magnet 140 is not disposed on the entire surface of the target 120 but is not corresponding to a part of the edge, in order to maintain the uniformity of deposition.

이때, 이러한 다수의 마그넷(140)은 이동유닛(141)에 결합되어 타겟(120)의 배열방향을 따라 평행하게 왕복 운동을 하도록 구성될 수도 있으며, 이는 이러한 마그넷(140)의 왕복운동에 의해 타겟(120)에 대한 사용 효율을 향상시키게 된다. The plurality of magnets 140 may be configured to be coupled to the moving unit 141 and reciprocate in parallel along the arrangement direction of the target 120, Thereby improving the use efficiency of the battery 120.

한편, 상기 마그넷(140)이 왕복 운동을 하도록 구성되는 경우도 상기 마그넷(140)은 상기 타겟(120)과 중첩하는 한도 내에서 움직이게 된다. 이는 상기 마그넷(140)의 주변에는 상기 그라운드 쉴드(210)의 제 1 영역(210a)이 위치하고 있으며, 이와 접촉하지 않는 범위에서 왕복 운동을 실시하기 때문이다. Also, when the magnet 140 is configured to reciprocate, the magnet 140 moves within the limit of overlapping the target 120. This is because the first region 210a of the ground shield 210 is positioned around the magnet 140 and reciprocating movement is performed within a range where the first region 210a does not contact the first region 210a.

그리고, 상기 마그넷(140)이 왕복 운동을 하도록 구성되거나, 또는 왕복운동 없이 일정 위치에 배치되는 구성을 이루거나에 관계없이 상기 각 타겟(120)은 그 표면에서 침식이 발생되며, 이러한 침식 영역은 타겟(120)의 중앙부에서 가장 깊고 측면으로 갈수록 그 깊이가 점진적으로 줄어드는 형태를 이루게 되며, 측단을 기준으로 그 일정폭에 대해서는 전혀 침식이 발생되지 않는 부분이 발생된다.In addition, regardless of whether the magnet 140 is configured to reciprocate or is disposed at a predetermined position without reciprocation, the target 120 is eroded at its surface, The depth of the target 120 gradually decreases from the center of the target 120 to the side of the target 120, and a portion of the target 120 at which the erosion does not occur is generated with respect to the predetermined width.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 이러한 타겟(120)의 침식이 발생되지 않는 측면 소정폭의 영역에 대응하여 그라운드 쉴드(210)의 제 2 영역(210b)이 평면상으로 중첩하도록 형성되는 것이 특징이다.The sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention is formed such that the second region 210b of the ground shield 210 is superimposed on a plane in correspondence with a region of a predetermined width on the side where the erosion of the target 120 does not occur Feature.

한편, 본 발명의 스퍼터링 장치는 반응성 스퍼터링을 위한 반응가스(S2)를 공정챔버(100) 내부로 공급하기 위한 제 2 가스주입수단(160)이 더욱 구비된다. Meanwhile, the sputtering apparatus of the present invention further includes a second gas injection means 160 for supplying a reaction gas S2 for reactive sputtering into the process chamber 100.

그리고, 이러한 제 2 가스주입수단(160)은 상기 제 1 가스주입수단(150)과 마주하도록 배치되거나, 또는 상기 제 1 가스주입수단(150)과 인접하여 이와 이격하여 배치될 수 있다. 이때, 상기 제 2 가스주입수단(160)은 제 2 가스공급배관(161)을 포함한다.The second gas injection means 160 may be arranged to face the first gas injection means 150 or may be disposed adjacent to and spaced apart from the first gas injection means 150. At this time, the second gas injection means 160 includes a second gas supply pipe 161.

이러한 구성에 의해 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 스퍼터가스(S1)와 함께 HBr, Cl2, 산소(O2)와 같은 반응가스(S2)를 도입하여 반응성 스퍼터링 현상을 통해 기판(101) 상에 박막을 형성할 수 있다.With this configuration, the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention introduces reaction gas S2 such as HBr, Cl 2 , and oxygen (O 2 ) together with the sputter gas S 1 to perform reactive sputtering, A thin film can be formed on the substrate.

상기 반응성 스퍼터링은 반응가스(S2)를 공정챔버(100) 내부에 공급하여, 반응가스(S2)가 타겟(120)으로부터 방출된 원자들과 반응되도록 함으로써, 기판(101) 상에 직접 스퍼터링되거나 또는 자유 타겟 재료와 재차 반응시켜서 기판(101) 상에 스퍼터링되는 막을 생산하게 된다.The reactive sputtering may be performed by sputtering directly onto the substrate 101 by supplying a reactive gas S2 into the process chamber 100 and allowing the reactive gas S2 to react with the atoms emitted from the target 120 And reacts with the free target material again to produce a film sputtered on the substrate 101.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 진행 시 상기 반응 가스는 산소(O2)가 되는 것이 특징이다. At this time, in the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention, the reaction gas becomes oxygen (O 2 ) when the oxide semiconductor material is sputtered.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 전술한 바와같은 구성을 갖는 그라운드 쉴드(210)가 구비됨으로서 타겟(120)의 침식이 발생되지 않는 부분과 상기 그라운드 쉴드(210) 사이의 공간에서 방전(arcing)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. The sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention is provided with the ground shield 210 having the above-described structure, so that the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention can prevent the erosion of the target 120 and the ground shield 210, arcing can be prevented from occurring.

종래의 스퍼터링 장치를 통해 산화물 반도체 물질로 이루어진 타겟을 이용하여 기판 상에 산화물 반도체 물질을 증착하는 경우, 도 1을 참조하면, 상기 산화물 반도체 물질 특성상 반응가스로 산소(O2)가 공급되며, 이러한 산소(O2) 공급에 의해 상기 산화물 반도체 물질은 절연성이 증가한다.In the case of depositing an oxide semiconductor material on a substrate using a target made of an oxide semiconductor material through a conventional sputtering apparatus, oxygen (O 2 ) is supplied to the reaction gas due to the characteristics of the oxide semiconductor material, The supply of oxygen (O 2 ) increases the insulating property of the oxide semiconductor material.

그리고 이렇게 절연성이 증가된 산화물 반도체 물질이 플라즈마 형성에 의해 스퍼터링이 발생되면, 대부분은 상기 타겟(30)으로부터 튀어 나온 입자는 기판(40) 상에 증착되지만 일부는 상기 그라운드 쉴드(15) 상부 및 타겟(30)의 표면에도 증착이 된다.When the oxide semiconductor material having increased insulation is sputtered by plasma formation, most of the protruding particles from the target 30 are deposited on the substrate 40, but some of them are deposited on the ground shield 15 and the target (30).

이 경우 상기 타겟(30)의 중앙부는 지속적으로 스퍼터가스의 이온화된 입자가 충돌함으로서 상기 타겟의 표면에 재증착된 산화물 반도체 입자는 다시 스퍼터링 됨으로 문제되지 않지만, 침식이 발생되지 않는 영역(NEA)의 타겟(30) 표면에는 지속적으로 증착됨으로서 점진적으로 그 두께가 증가되며, 나아가 그라운드 쉴드(15)의 상부에도 절연성이 상승된 산화물 반도체 물질이 증착되어 절연층(33)을 이루게 된다.In this case, since the center portion of the target 30 continuously impacts the ionized particles of the sputter gas, the oxide semiconductor particles re-deposited on the surface of the target are not spoiled by sputtering again. However, in the region NEA where no erosion occurs An oxide semiconductor material having an increased insulating property is deposited on the top surface of the ground shield 15 to form an insulating layer 33. In this case,

이렇게 타겟(30)의 비 침식영역과 상기 그라운드 쉴드(15) 상부에 절연특성이 향상된 산화물 반도체 물질이 증착되어 그 두께가 증가하여 절연층(33)을 이룬 상태에서 상기 절연층(33)이 일정 두께 이상이 되면 상기 타겟(30)과 이와 이격하여 위치하는 상기 그라운드 쉴드(10) 간에 아킹(arcing)이 발생됨으로서 이러한 아킹(arcing)에 의해 상기 아킹(arcing)이 발생된 부분과 인접한 기판(101) 상의 부분으로 상기 그라운드 쉴드(210) 상부 또는 상기 타겟(30)의 침식이 발생되지 않는 부분(NEA)에 증착된 산화물 반도체 물질이 튀어 타 영역 대비 더 두꺼운 두께를 갖는 산화물 반도체 물질층을 이루거나, 그라운드 쉴드(15) 주변을 오염시키거나, 혹은 상기 타겟의 일부를 파손시킴으로서 기판(40) 상에 증착되는 산화물 반도체 물질층의 균일성을 저하시키는 문제를 야기한다.The oxide semiconductor material having improved insulation characteristics is deposited on the non-erosion area of the target 30 and the ground shield 15 and the thickness of the oxide semiconductor material is increased to form the insulating layer 33, Arcing occurs between the target 30 and the ground shield 10 spaced apart from the target 30 when the thickness of the substrate 30 is greater than the thickness of the substrate 30 and the arcing is caused by the arcing, The oxide semiconductor material deposited on the ground shield 210 or in the portion NEA where the erosion of the target 30 does not occur forms a layer of an oxide semiconductor material having a greater thickness than that of the protruding region , Causing contamination of the periphery of the ground shield 15 or damaging a part of the target, thereby lowering the uniformity of the oxide semiconductor material layer deposited on the substrate 40 The.

하지만, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 경우, 그라운드 쉴드(210)의 제 2 영역(210b)이 상기 백킹플레이트(130)를 포함하여 이의 상부에 위치하는 타겟(120)의 가장자리 부분 더욱 정확히는 침식이 발생되지 않는 부분을 가리도록 형성됨으로서 최소 타겟(120)의 침식이 발생되지 않는 영역(NEA)에 대해서는 산화물 반도체 물질의 증착되는 것을 억제하고 있다.However, in the case of the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention, the second region 210b of the ground shield 210 includes the backing plate 130 and the edge portion of the target 120 located on the backing plate 130, Deposition of the oxide semiconductor material is suppressed in the region NEA where the erosion of the minimum target 120 does not occur.

따라서, 반응가스로서 산소(O2)가 공급되어 산화물 반도체 물질의 절연성이 증가한 상태에서 스퍼터링이 진행된다 하더라도 타겟(120)의 침식이 발생되지 않는 가장자리 부분에 대해서는 절연성이 향상된 산화물 반도체 물질의 재증착이 원천적으로 방지됨으로서 절연층이 일정 두께 이상 됨으로서 상기 타겟(120)과 그라운드 쉴드(210) 사이에 발생되는 아킹(arcing)을 원천적으로 방지하는 효과가 있다.
Therefore, even if sputtering proceeds in a state where oxygen (O 2 ) is supplied as a reaction gas to increase the insulating property of the oxide semiconductor material, re-deposition of an oxide semiconductor material having improved insulation is performed for the edge portion where erosion of the target 120 does not occur So that arcing generated between the target 120 and the ground shield 210 is fundamentally prevented by the insulation layer being a certain thickness or more.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 그라운드 쉴드(210)가 제 1 영역(210a)과 제 2 영역(210b)으로 나뉘어 상기 제 2 영역(210b)이 타겟(120)의 침식이 발생되지 않는 영역과 중첩하는 구성을 이루지만, 그 제 1 변형예로서 도 4(본 발명의 실시예의 제 1 변형예에 따른 스퍼터링 장치 일부에 대한 단면도로서 그라운드 쉴드 및 백킹플레이트의 주변을 확대 도시한 도면)에 도시한 바와같이, 상기 그라운드 쉴드(210)는 'ㅣ' 형태를 이루거나 또는 종래의 스퍼터링 장치와 같이, 상기 백킹플레이트(130)의 가장자리 부분과 중첩하는 구성을 이루고, 상기 백킹플레이트(130) 상부에 도전성 특성이 우수한 금속물질로 이루어진 블랙쉴드(135)가 더욱 구비된 구성을 이루 수 있다. 이때, 상기 그라운드 쉴드(210)와 블랙쉴드(135) 이외의 구성은 앞서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치와 동일한 구성을 이룬다. Meanwhile, in the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention, the ground shield 210 is divided into the first region 210a and the second region 210b so that the second region 210b does not cause the erosion of the target 120 (A diagram showing, as a cross-sectional view, a portion around the ground shield and the backing plate of a part of the sputtering apparatus according to the first modification of the embodiment of the present invention, as a first modification thereof) The ground shield 210 is formed in a lattice shape or overlapped with an edge portion of the backing plate 130 like a conventional sputtering apparatus, And a black shield 135 made of a metal material having an excellent conductive property is further provided on the upper portion. The structure other than the ground shield 210 and the black shield 135 is the same as the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention described above.

이 경우, 상기 블랙쉴드(135)는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 그라운드 쉴드(210)의 제 2 영역(210b)과 같이, 상기 백킹플레이스 상부에 안착된 타겟(120)의 침식이 이루어지지 않는 부분(NEA)과 중첩된 구성을 이루는 것이 특징이다.In this case, the black shield 135 erodes the target 120 placed on the backing place like the second area 210b of the ground shield 210 of the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention (NEA) which are not overlapped with each other.

여기서, 상기 블랙쉴드(135)는 상기 그라운드 쉴드(210)와 접촉함으로서 상기 블랙쉴드(135) 자체는 그라운드 쉴드(210)와 마찬가지로 애노드 역할을 하는 제 2 전극이 된다.The black shield 135 is in contact with the ground shield 210 so that the black shield 135 itself is a second electrode serving as an anode as the ground shield 210.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 스퍼터링 장치 또한 상기 타겟(120)의 비 침식영역(NEA)과 중첩하는 블랙쉴드의 구성에 의해 상기 타겟(120)의 비 침식영역(NEA)에 절연성이 향상된 산화물 반도체 물질이 증착되는 것이 방지됨으로서 원치 않는 아킹 발생을 원천적으로 방지할 수 있다.A sputtering apparatus according to a modification of the embodiment of the present invention having such a constitution also has a structure in which a black shield overlaps a non-erosion area NEA of the target 120, Deposition of the oxide semiconductor material having improved insulating properties is prevented, so that it is possible to prevent undesired arcing from occurring.

한편, 본 발명의 실시예의 제 2 변형예에 따른 스퍼터링 장치로서 도 5(본 발명의 실시예의 제 2 변형예에 따른 스퍼터링 장치 일부에 대한 단면도로서 그라운드 쉴드 및 백킹플레이트의 주변을 확대 도시한 도면)를 참조하면, 타 구성요소는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치와 동일하고, 상기 블랙쉴드(135)는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 "T"형태의 그라운드 쉴드(210)의 제 2 영역(210b) 상에 상기 제 2 영역(210b)과 동일한 평면 형태를 가지며 구비될 수도 있다. 5 is a cross-sectional view of a portion of a sputtering apparatus according to a second modification of the embodiment of the present invention, which is an enlarged view of the periphery of the ground shield and the backing plate) The other components are the same as those of the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention. The black shield 135 is formed of the same material as that of the " T "type ground shield 210 of the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention. 2 region 210b and has the same planar shape as the second region 210b.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치에 있어 제 2 영역(210b)이 타겟(120)의 비 침식영영역(NEA)과 중첩하는 그라운드 쉴드(210)의 상기 제 2 영역(210b)에 대응하여 동일한 평면 구성을 갖는 블랙쉴드(135)가 더욱 구비된 구성을 갖도록 할 수도 있다.
That is, in the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention, the second region 210b corresponds to the second region 210b of the ground shield 210 overlapping the non-erosion free region NEA of the target 120 So that the black shield 135 having the same planar configuration is further provided.

한편, 지금까지의 설명에서는 기판(도 1의 101)이 수직에 가깝게 세워진 상태로 이송되는 인라인방식 스퍼터링 장치를 일예로 설명하였으나, 본 발명은 기판(도 1의 101)이 수평 이송되는 클러스터형 스퍼터링 장치 또한 적용 가능함은 자명하다 할 것이다.
In the above description, an in-line sputtering apparatus in which a substrate (101 in FIG. 1) is transported in a state of standing vertically is described as an example. However, the present invention is applicable to a cluster type sputtering apparatus It is also obvious that it is applicable.

이후에는 전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예 또는 변형예에 따른 스퍼터링 장치 또는 일반적인 스퍼터링 장치를 이용하여 타겟의 비 침식영역과 이와 인접하는 그라운드 쉴드 사이에서 아킹 발생을 억제할 수 있는 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, by using the sputtering apparatus or the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention or the modified sputtering apparatus having the above-described configuration, an oxide semiconductor material capable of suppressing arcing between the unexposed area of the target and the ground shield adjacent thereto The sputtering method will be described.

앞서 설명한 바와같이, 산화물 반도체 물질로 이루어진 타겟의 스퍼터링 진행시는 스퍼터가스 이외에 반응 가스로서 산소가 공정챔버 내부로 더 공급되고 이에 의해 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 진행 시 절연성이 증가되며 이렇게 절연성이 증가된 산화물 반도체 물질이 타겟의 비 침식영역과 그라운드 쉴드 표면에 증착된 후, 일정한 두께 이상이 되면 그라운드 쉴드와 타겟의 비 침식영역 사이에서 아킹이 발생된다.As described above, at the time of sputtering the target made of the oxide semiconductor material, oxygen is further supplied as a reactive gas into the process chamber in addition to the sputter gas, thereby increasing the insulating property when the oxide semiconductor material is sputtered, Arsenic is generated between the ground shield and the non-erosion area of the target when the semiconductor material is deposited on the non-erosion area of the target and the surface of the ground shield.

따라서, 이러한 원치 않는 아킹(acing) 발생을 억제하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 방법은 다음과 같다.Therefore, a sputtering method according to an embodiment of the present invention for suppressing such undesired acing is as follows.

즉, 본 발명의 실시예 또는 변형예에 따른 스퍼터링 장치 혹은 일반적인 스퍼터링 장치를 이용하여 기판 상에 산화물 반도체 물질 증착을 위한 스퍼터링 진행 시, 주기적으로 수 매의 더미 기판을 투입하고, 반응가스인 산소 공급없이 스퍼터 가스만을 공급하여 산화물 반도체 물질의 증착을 실시하는 것이다.That is, when sputtering for depositing an oxide semiconductor material is performed on a substrate using a sputtering apparatus or a general sputtering apparatus according to an embodiment or a modification of the present invention, several dummy substrates are periodically inserted, The deposition of the oxide semiconductor material is performed by supplying only the sputter gas.

이러한 더미 기판은 실질적으로 액정표시장치용 어레이 기판으로 사용되는 것이 아니며 아무런 물질이 증착되지 않는 배어 기판이 되며, 이러한 스퍼터링 진행 후 증착된 산화물 반도체 물질층을 식각하여 제거하여 더미 기판으로 재사용 되는 것이 특징이다.Such a dummy substrate is not substantially used as an array substrate for a liquid crystal display device, and is a bare substrate on which no material is deposited. After the sputtering process, the deposited oxide semiconductor material layer is etched and removed to be reused as a dummy substrate to be.

이러한 더미 기판을 이용하여 산소 공급없이 수 회의 스퍼터링 공정을 진행하게 되면, 상기 타겟의 비 침식영역(본 발명의 실시예 또는 변형예에 따른 스퍼터링 장치의 경우는 제외됨)과 그라운드 쉴드의 상부 표면에는 절연성이 강한 산화물 반도체 물질이 증착되다가 산소 공급이 중단됨으로서 도전성 특성을 갖는 산화물 반도체 물질이 증착된다.When a plurality of sputtering processes are performed without supplying oxygen by using such a dummy substrate, the non-erosion region of the target (except for the sputtering apparatus according to the embodiment or the modification of the present invention) and the upper surface of the ground shield The strong oxide semiconductor material is deposited, and the oxygen supply is stopped so that the oxide semiconductor material having the conductive characteristics is deposited.

따라서, 그라운드 쉴드 상부 또는 상기 타겟의 비 침식영역(본 발명의 실시예 또는 변형예에 따른 스퍼터링 장치의 경우는 제외됨)에는 절연성이 강한 산화물 반도체 물질로 이루어진 층과 도전성 특성을 갖는 산화물 반도체 물질로 이루어진 층이 순차적으로 교대하며 형성되며, 이 경우 상기 절연성이 강한 산화물 반도체 물질로 이루어진 층은 일정 두께 이하를 유지할 수 있으므로 그라운드 쉴드와 타겟의 비 침식영역에 절연성이 강한 산화물 반도체 물질이 증착됨에 의해 발생되는 아킹을 방지할 수 있다.Therefore, the upper part of the ground shield or the non-erosion area of the target (except for the case of the sputtering apparatus according to the embodiment or the modification of the present invention) is composed of a layer made of an oxide semiconductor material having high insulation property and an oxide semiconductor material having conductivity property In this case, since the layer made of the oxide semiconductor material having a high insulation property can maintain a thickness of less than a certain thickness, the oxide semiconductor material having a high insulation property is deposited on the ground shield and the non- Arcing can be prevented.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법은 일반적인 스퍼터링 장치를 이용하는 경우 아킹 발생을 억제할 수 있으며, 본 발명의 실시예 또는 변형예에 따른 스퍼터링 장치를 이용하는 경우도 더욱 안정적으로 아킹의 발생을 방지하는 효과를 갖는다.
The method of sputtering an oxide semiconductor material according to an embodiment of the present invention can suppress occurrence of arcing when a general sputtering apparatus is used. Even in the case of using the sputtering apparatus according to an embodiment or a modification of the present invention, It has an effect of preventing occurrence.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

120 : 타겟,
130 : 백킹플레이트,
140 : 마그넷
210 : 그라운드 쉴드
210a, 210b : (그라운드 쉴드의)제 1 영역 및 제 2 영역
NEA : (타겟의)비 침식영역120: target,
130: backing plate,
140: Magnet
210: Ground shield
210a, 210b: a first region (of the ground shield) and a second region
NEA: Non-erosion area (of target)

Claims (10)

기판이 위치하는 반응영역을 정의하는 챔버와;
상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 일정간격 이격하여 일면이 대응되며 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟과;
상기 각각의 타겟의 타면에 위치하여, 상기 각각의 타겟을 고정하는 다수의 백킹플레이트와;
상기 서로 이웃하는 백킹플레이트 사이에 위치하는 그라운드 쉴드
를 포함하며, 상기 각 타겟은 스퍼터링 진행에 의해 침식영역과 비 침식영역이 형성되며, 상기 그라운드 쉴드는 상기 백킹플레이트 및 타겟의 측면에 위치하는 제 1 영역과 상기 제 1 영역의 상부에 위치하는 제 2 영역으로 이루어지며, 상기 제 2 영역은 이웃한 상기 타겟 상부로 연장하며 상기 타겟의 비 침식 영역을 가리도록 형성된 것이 특징인 스퍼터링 장치.
A chamber defining a reaction zone in which the substrate is located;
A target disposed in the chamber and spaced apart from the substrate by a predetermined distance, one surface of the target being spaced apart from the substrate by a predetermined distance;
A plurality of backing plates positioned on opposite sides of each of the targets to secure the respective targets;
And a ground shield disposed between the neighboring backing plates
Wherein each of the targets is formed with an erosion region and a non-erosion region by sputtering progression, the ground shield includes a first region located on a side surface of the backing plate and the target, and a second region located on an upper portion of the first region, Wherein the second region extends to an upper portion of the neighboring target and is configured to cover the non-eroded region of the target.
제 1 항에 있어서,
상기 그라운드 쉴드의 제 2 영역 상부에는 상기 제 2 영역과 평면적으로 완전 중첩하는 형태를 갖는 금속물질로 이루어진 블랙쉴드가 더욱 구비된 것이 특징인 스퍼터링 장치.
The method according to claim 1,
And a black shield made of a metal material having a shape that completely overlaps with the second region in a planar manner is further provided on the second region of the ground shield.
기판이 위치하는 반응영역을 정의하는 챔버와;
상기 챔버 내부에 설치되어, 상기 기판과 일정간격 이격하여 일면이 대응되며, 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟과;
상기 각각의 타겟의 타면에 위치하여, 상기 각각의 타겟을 고정하는 다수의 백킹플레이트와;
상기 서로 이웃하는 백킹플레이트 사이에 위치하는 그라운드 쉴드와;
상기 그라운드 쉴드 상부에 위치하는 블랙쉴드
를 포함하며, 상기 각 타겟은 스퍼터링 진행에 의해 침식영역과 비 침식영역이 형성되며, 상기 블랙쉴드는 이웃한 상기 타겟 상부로 연장하며 상기 타겟의 비 침식영역을 가리도록 형성된 것이 특징인 스퍼터링 장치.
A chamber defining a reaction zone in which the substrate is located;
A target disposed in the chamber and spaced a predetermined distance from the substrate and corresponding to one surface of the target, the targets being spaced apart from each other by a predetermined distance;
A plurality of backing plates positioned on opposite sides of each of the targets to secure the respective targets;
A ground shield positioned between the neighboring backing plates;
The black shield
Wherein each of the targets is formed with an erosion area and a non-erosion area by sputtering, and the black shield is formed to cover the non-erosion area of the target, extending to an upper portion of the neighboring target.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 스퍼터링 장치는 상기 챔버 내부에 스퍼터 가스 및 반응가스를 공급하는 다수의 가스공급관이 구비되며,
상기 백킹플레이트 배면에 위치하는 마그넷이 더욱 구성된 것이 특징인 스퍼터링 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The sputtering apparatus includes a plurality of gas supply pipes for supplying a sputter gas and a reactive gas into the chamber,
And a magnet disposed on the back surface of the backing plate.
제 4 항에 있어서,
상기 스퍼터링 장치는 기판이 수직에 가깝게 세워진 상태로 이송되는 인라인방식 스퍼터링 장치 또는 기판이 수평이송되는 클러스터형 스퍼터링 장치인 것이 특징인 스퍼터링 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the sputtering apparatus is an in-line sputtering apparatus in which the substrate is transported in a state of standing up close to vertical or a cluster-type sputtering apparatus in which the substrate is horizontally transported.
기판이 위치하는 반응영역을 정의하는 챔버와. 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 일정간격 이격하여 일면이 대응되며 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟과, 상기 각각의 타겟의 타면에 위치하여, 상기 각각의 타겟을 고정하는 다수의 백킹플레이트와, 상기 서로 이웃하는 백킹플레이트 사이에 위치하는 그라운드 쉴드를 포함하며, 상기 타겟이 산화물 반도체 물질로 이루어진 것이 특징인 스퍼터링 장치를 이용한 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법에 있어서,
정상적인 기판을 연속적으로 상기 챔버 내부에 투입하여 반응가스인 산소(O2)와 더불어 스퍼터 가스를 공급하며 상기 반응영역에 플라즈마를 형성시켜 스퍼터링을 진행하는 (a)단계와;
상기 (a)단계를 진행 과정 중에 주기적으로 수 매의 더미 기판을 연속적으로 상기 챔버 내부에 투입하고 반응가스인 상기 산소 공급없이 상기 스퍼터 가스만을 공급하여 상기 반응영역에 플라즈마를 형성시켜 스퍼터링을 진행하는 단계
를 포함하는 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법.
A chamber defining a reaction zone in which the substrate is located; A target disposed in the chamber and spaced apart from the substrate by a predetermined distance so as to correspond to one side of the substrate and spaced apart from each other by a predetermined distance; a plurality of backing plates And a ground shield positioned between the adjacent backing plates, wherein the target is made of an oxide semiconductor material. The sputtering apparatus according to claim 1,
(A) continuously injecting a normal substrate into the chamber to supply sputter gas together with oxygen (O 2 ) as a reactive gas, and forming a plasma in the reaction region to perform sputtering;
During the process (a), several dummy substrates are continuously injected into the chamber, and only the sputter gas is supplied without supplying oxygen as a reactive gas to form a plasma in the reaction region, thereby performing sputtering step
/ RTI > of claim < RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
제 6 항에 있어서,
상기 스퍼터 가스는 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)인 것이 특징인 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법.
The method according to claim 6,
A sputtering method of an oxide semiconductor material, wherein the sputter gas is argon (Ar) or nitrogen (N 2) features.
제 6 항에 있어서,
상기 각 타겟은 스퍼터링 진행에 의해 침식영역과 비 침식영역이 형성되며, 상기 그라운드 쉴드는 상기 백킹플레이트 및 타겟의 측면에 위치하는 제 1 영역과 상기 제 1 영역의 상부에 위치하는 제 2 영역으로 이루어지며, 상기 제 2 영역은 이웃한 상기 타겟 상부로 연장하며 상기 타겟의 비 침식영역을 가리도록 형성된 것이 특징인 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법.
The method according to claim 6,
Wherein each of the targets is formed with an erosion area and a non-erosion area by sputtering progression, and the ground shield comprises a first area located on a side surface of the backing plate and the target and a second area located on an upper portion of the first area Wherein the second region is formed to extend to an adjacent top portion of the target and to cover a non-eroded region of the target.
제 8 항에 있어서,
상기 그라운드 쉴드의 제 2 영역 상부에는 상기 제 2 영역과 평면적으로 완전 중첩하는 형태를 갖는 금속물질로 이루어진 블랙쉴드가 더욱 구비된 것이 특징인 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법.
9. The method of claim 8,
And a black shield formed of a metal material having a shape that completely overlaps with the second region in a planar manner is further provided on the second region of the ground shield.
제 6 항에 있어서,
상기 그라운드 쉴드 상부에 위치하는 블랙쉴드를 더 포함하며, 상기 각 타겟은 스퍼터링 진행에 의해 침식영역과 비 침식영역이 형성되며, 상기 블랙쉴드는 이웃한 상기 타겟 상부로 연장하며 상기 타겟의 비 침식영역을 가리도록 형성된 것이 특징인 산화물 반도체 물질의 스퍼터링 방법.The method according to claim 6,
And a black shield disposed on the top of the ground shield, wherein each target forms an erosion area and a non-erosion area by the sputtering process, the black shield extends to an upper portion of the neighboring target, Of the oxide semiconductor material.
KR1020120150338A 2012-12-21 2012-12-21 Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material KR102081597B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120150338A KR102081597B1 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120150338A KR102081597B1 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140090710A true KR20140090710A (en) 2014-07-18
KR102081597B1 KR102081597B1 (en) 2020-04-16

Family

ID=51738171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120150338A KR102081597B1 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102081597B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160054694A (en) * 2014-11-06 2016-05-17 삼성디스플레이 주식회사 Sputtering device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001214262A (en) * 2000-01-28 2001-08-07 Toshiba Corp Sputtering system and method for fabricating semiconductor device
JP2008001988A (en) * 2006-06-23 2008-01-10 Applied Materials Inc Improved pvd target
JP2009263744A (en) * 2008-04-28 2009-11-12 Canon Anelva Corp Sputtering film forming method, method for manufacturing electronic device, and sputtering apparatus
WO2011108489A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 株式会社アルバック Sputtering device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001214262A (en) * 2000-01-28 2001-08-07 Toshiba Corp Sputtering system and method for fabricating semiconductor device
JP2008001988A (en) * 2006-06-23 2008-01-10 Applied Materials Inc Improved pvd target
JP2009263744A (en) * 2008-04-28 2009-11-12 Canon Anelva Corp Sputtering film forming method, method for manufacturing electronic device, and sputtering apparatus
WO2011108489A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 株式会社アルバック Sputtering device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160054694A (en) * 2014-11-06 2016-05-17 삼성디스플레이 주식회사 Sputtering device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102081597B1 (en) 2020-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1905865B1 (en) Sputtering apparatus and method for manufacturing transparent conducting film
JP4336739B2 (en) Deposition equipment
KR101097329B1 (en) Sputtering apparatus
JP2001192805A (en) Inclined sputtering target with shield for blocking contaminant
JP2004532934A (en) High performance magnetron for DC sputtering system
KR20070008399A (en) Low voltage sputtering for large area substrates
KR20130129859A (en) Sputtering method
JP2007031817A (en) Sputtering apparatus and sputtering method
JP2015007263A (en) Organic device manufacturing device and organic device manufacturing method
US8679306B2 (en) Sputtering apparatus
JP2009293089A (en) Sputtering system
TW201215249A (en) Film forming device
KR102123455B1 (en) Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material
WO2017182081A1 (en) Method for coating a substrate and coater
WO2018068833A1 (en) Magnet arrangement for a sputter deposition source and magnetron sputter deposition source
KR102081597B1 (en) Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material
CN109072400B (en) Method for vacuum treatment of a substrate and apparatus for vacuum treatment of a substrate
KR20110122456A (en) Apparatus and method for manufacturing liquid crystal display device
KR102279641B1 (en) Sputtering device
KR101293129B1 (en) Sputtering apparatus
KR101250311B1 (en) Sputtering apparatus and methods of manufacturing substrate for electronic device and organic light emitting diode using the same
JPH1192927A (en) Magnetron sputtering device
JPH07310181A (en) Dc magnetron sputtering method and device therefor
KR101801794B1 (en) Sputtering apparatus
JP2010037594A (en) Sputtering apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant