KR20140126513A - Apparatus for sputtering and apparatus for deposition including the same - Google Patents

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최창식
이재호
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주식회사 선익시스템
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for sputtering comprising a sputter gun opposing a substrate, a target where at least two different kinds of materials are mounted on the sputter gun, and a magnetic part arranged in the other side of a pair of targets facing with each other to form a magnetic field; and an apparatus for deposition including the same. According to the present invention, the number of processes can be reduced and the costs necessary for process equipment can be reduced when a multi-layered thin film layer is formed.

Description

스퍼터링 장치 및 이를 포함하는 증착장치{Apparatus for sputtering and apparatus for deposition including the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus and a deposition apparatus including the same,

본 발명은 스퍼터링 장치 및 이를 포함하는 증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 진공 챔버에서 다층구조의 박막층을 증착할 수 있는 스퍼터링 장치 및 이를 포함하는 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering apparatus and a deposition apparatus including the same, and more particularly, to a sputtering apparatus capable of depositing a multi-layered thin film layer in one vacuum chamber and a deposition apparatus including the same.

유기 전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.BACKGROUND ART Organic light emitting diodes (OLEDs) are self-light emitting devices that emit light by using an electroluminescent phenomenon that emits light when a current flows through a fluorescent organic compound. A backlight for applying light to a non- Therefore, a lightweight thin flat panel display device can be manufactured.

이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두 되고 있다. 특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있다.A flat panel display device using such an organic electroluminescent device has a fast response speed and a wide viewing angle, and is emerging as a next generation display device. In particular, since the manufacturing process is simple, the production cost can be saved more than the conventional liquid crystal display device.

유기 전계 발광소자는 전극층 및 유기층 등의 박막층으로 구성되고, 이 중 전극층의 음극 또는 양극 형성에는 스퍼터링(sputtering) 방법이 사용된다. 스퍼터링은 대상 물질에 이온 충격을 가하여, 그 물질을 구성하는 원자나 분자가 튀어나오도록 하여 주위의 물체면에 부착시키는 박막형성 방법이다. The organic electroluminescent device is composed of a thin film layer such as an electrode layer and an organic layer, and a sputtering method is used for forming a cathode or an anode of the electrode layer. Sputtering is a thin-film forming method in which an ion impact is applied to a target material so that atoms or molecules constituting the material protrude and are attached to the surrounding object surface.

일반적으로 스퍼터링 방법에서는 챔버 내에 기판이 마련되고, 타겟(target)이 기판을 향하도록 배치된 상태에서, 챔버 내부로 아르곤(Ar) 가스와 같은 플라즈마 분위기 생성용 기체가 공급된다. 그리고, 상기 타겟에 전원이 인가되면, 전원에 의해 가속된 아르곤 이온에 의하여 타겟에서 떨어져 나온 입자가 전원에 의해 가속되어 기판에 증착된다. Generally, in a sputtering method, a substrate is provided in a chamber, and a gas for generating a plasma atmosphere such as argon (Ar) gas is supplied into the chamber while a target is arranged to face the substrate. When power is applied to the target, the particles separated from the target by the argon ions accelerated by the power source are accelerated by the power source and deposited on the substrate.

국내 공개특허 제10-2008-0095413호에는 박막 봉지용 타깃 스퍼터 시스템에 관하여 개시되어 있다. 상기 선행특허에 의하면, 하나의 진공 챔버 내에서는 하나의 타겟에 대해서만 증착이 이루어지게 된다. 하지만, 이와 같이 하나의 진공 챔버 내에서 하나의 타겟에 대해서만 이루어지다 보니 다른 타겟에 대한 증착을 위해서는 별도의 진공 챔버 내에서 증착 공정을 거쳐야 하므로 공정 수가 증가하고 공정에 필요한 설비도 증가해야 하는 문제가 있었다. Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0095413 discloses a target sputter system for thin-film encapsulation. According to the aforementioned prior art, deposition is performed only for one target in one vacuum chamber. However, since only one target is formed in one vacuum chamber, it is necessary to perform a deposition process in a separate vacuum chamber for deposition on another target, so that the number of processes increases and the equipment required for the process increases. there was.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 진공 챔버 내에서 복수개의 타겟을 장착한 스퍼터 건을 통하여 다층 구조를 형성하도록 증착이 가능한 스퍼터링 장치 및 증착장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a sputtering apparatus and a deposition apparatus capable of depositing a multi-layer structure through a sputter gun having a plurality of targets in a single vacuum chamber, .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 스퍼터링 장치는 기판과 대향되는 스퍼터 건; 적어도 두 개 이상의 다른 물질이 상기 스퍼터 건에 장착되는 타겟; 및 서로 마주보는 한 쌍의 타겟의 타면에 배치되어 자기장을 형성하는 자기부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sputtering apparatus comprising: a sputter gun facing a substrate; At least two or more different materials being mounted to the sputter gun; And a magnetic portion disposed on the other side of the pair of targets facing each other to form a magnetic field.

상기 스퍼터 건의 외면은 다각형 구조의 다각면으로 형성되고, 상기 다각면마다 상기 타겟이 장착될 수 있다.The outer surface of the sputter gun is formed as a polygonal polygonal surface, and the target may be mounted on each polygonal surface.

상기 다각면은, 제1 타겟이 장착되는 제1 다각면; 및 상기 제1 타겟과 다른 물질인 제2 타겟이 장착되는 제2 다각면을 포함할 수 있다.The polygonal surface includes a first polygonal surface on which the first target is mounted; And a second polygon on which a second target, which is a different material from the first target, is mounted.

상기 제1 타겟 및 제2 타겟은 상기 제1 다각면 및 제2 다각면에 교대로 장착될 수 있다. The first target and the second target may be alternately mounted on the first polygonal surface and the second polygonal surface.

상기 제1 타겟은 산화 알루미늄(Al2O3)이고, 상기 제2 타겟은 질화 알루미늄(AlN)일 수 있다.The first target may be aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and the second target may be aluminum nitride (AlN).

상기 스퍼터 건은 동일한 물질의 타겟이 서로 마주보도록 배치되게 회전되는 한 쌍으로 구성될 수 있다.The sputter gun may be constituted by a pair of rotations so that targets of the same material are arranged to face each other.

상기 스퍼터 건은 각각의 다각면의 중심각에 대응되게 회전될 수 있다. The sputter gun may be rotated to correspond to a central angle of each polygonal surface.

상기 자기부는 영구자석을 포함하며, 상기 영구자석은 복수개가 상기 타겟을 향하는 일단이 서로 다른 극성을 가지도록 배치될 수 있다. The magnetic portion may include a permanent magnet, and the permanent magnets may be arranged such that a plurality of ends of the permanent magnet facing the target have different polarities.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 증착장치는 진공 챔버; 상기 진공 챔버 내에 안착되는 기판; 및 상기 기판에 대향하여 배치되는 스퍼터링 장치를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a deposition apparatus according to the present invention includes a vacuum chamber; A substrate mounted within the vacuum chamber; And a sputtering device disposed opposite to the substrate.

본 발명에 의하면, 다각형 구조를 가진 스퍼터 건의 외면에 복수개의 타겟을 장착한 상태에서 스퍼터 건을 회전시키면서 복수개의 타겟을 기판에 증착시킬 수 있으므로, 하나의 진공 챔버 내에서 복수개의 타겟을 통한 다층 구조를 증착할 수 있다. 따라서, 다층 구조의 박막층을 형성함에 있어 공정수가 감소하고 공정 설비에 필요한 비용도 절감할 수 있다.According to the present invention, since a plurality of targets can be deposited on a substrate while rotating a sputter gun while a plurality of targets are mounted on the outer surface of a sputter gun having a polygonal structure, a multi-layer structure Can be deposited. Therefore, the number of steps can be reduced in forming a thin film layer having a multilayer structure, and the cost required for the process equipment can also be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 포함하는 증착장치를 개략적으로 보인 구성도.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따라 기판에 다층 구조의 박막층이 증착되는 것을 보인 구성도.1 is a schematic view showing a deposition apparatus including a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figures 2a and 2b are schematic diagrams illustrating deposition of a multi-layered thin film layer on a substrate in accordance with one embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

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, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하에서는 본 발명에 의한 스퍼터링 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a sputtering apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 포함하는 증착장치를 개략적으로 보인 구성도이다.1 is a schematic view illustrating a deposition apparatus including a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 스퍼터링 장치(20)는 기판(10)과 대향되는 스퍼터 건(22); 적어도 두 개 이상의 다른 물질이 상기 스퍼터 건(22)에 장착되는 타겟(24,26); 및 서로 마주보는 한 쌍의 타겟(24,26)의 타면에 배치되어 자기장을 형성하는 자기부(28)를 포함한다. The sputtering apparatus 20 according to the present invention includes a sputter gun 22 facing the substrate 10; A target (24,26) on which at least two or more different materials are mounted to the sputter gun (22); And a magnetic portion 28 disposed on the other side of the pair of targets 24 and 26 facing each other to form a magnetic field.

스퍼터링 장치(20)는 진공 챔버(1) 내에 안착되는 기판(10)과 대향되게 설치된다. 기판(10)은 진공 챔버(1)의 천장면에 연결된 기판 지지대(12)에 지지될 수 있다. 그리고, 아래에서 상세하게 설명하겠지만, 기판(10)의 일면에는 제1 박막층(14) 및 제2 박막층(16)이 교대로 증착되어 형성될 수 있다. 물론, 도 1에서는 제1 박막층(14) 및 제2 박막층(16)만 기판(10)에 형성되는 것으로 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니고 3개 이상의 박막층이 차례로 증착되어 형성될 수도 있다. The sputtering apparatus 20 is installed so as to face the substrate 10 which is placed in the vacuum chamber 1. The substrate 10 can be supported on the substrate support 12 connected to the ceiling surface of the vacuum chamber 1. As will be described below in detail, the first thin film layer 14 and the second thin film layer 16 may be alternately deposited on one surface of the substrate 10. Of course, in FIG. 1, only the first thin film layer 14 and the second thin film layer 16 are illustrated as being formed on the substrate 10. However, the present invention is not limited thereto, and three or more thin film layers may be sequentially deposited.

스퍼터링 장치(20)를 구성하는 스퍼터 건(22)은 외면이 다각형 구조의 다각면을 형성할 수 있다. 도 1에서는 다각면이 육각면을 형성하는 것으로 도시하였으나, 육각면 뿐만 아니라 사각면, 오각면 등 다양한 형상의 다각형 구조를 가질 수 있다. 또한, 스퍼터 건(22)은 다각형 구조가 아닌, 원통 형상 등 다양한 형상의 구조에도 적용될 수 있다.The sputter gun 22 constituting the sputtering apparatus 20 can form a polygonal surface having a polygonal outer surface. In FIG. 1, the polygonal surface forms a hexagonal surface. However, the polygonal surface may have various shapes such as a hexagonal surface, a square surface, and a pentagonal surface. Further, the sputter gun 22 may be applied not only to a polygonal structure but also to various shapes such as a cylindrical shape.

이와 같이 스퍼터 건(22)의 외면이 다각면을 형성하도록 한 것은 다각면 각각에 서로 다른 물질의 타겟(24,26)을 장착하도록 하기 위함이다. 스퍼터 건(22)이 상기와 같이 구성되면, 하나의 진공 챔버(1) 내에서 복수개의 타겟(24,26)을 이용하여 하나의 박막층이 아닌 복수개의 박막층을 증착할 수 있는 장점이 있다. The outer surface of the sputter gun 22 is formed so as to form a polygonal surface in order to mount different targets 24 and 26 on the respective polygonal surfaces. When the sputter gun 22 is constructed as described above, there is an advantage that a plurality of thin film layers other than one thin film layer can be deposited by using a plurality of targets 24 and 26 in one vacuum chamber 1.

복수개의 타겟(24,26)을 이용한 증착을 위해 스퍼터 건(22)은 진공 챔버(1) 내에 회전가능하게 설치된다. 보다 구체적으로 설명하면, 스퍼터 건(22)은 한 쌍으로 구성되어 작동하게 되는데, 도 1을 기준으로 서로 인접한 스퍼터 건(22)에 부착된 타겟(24,26)이 마주볼 수 있도록 회전될 수 있다. The sputter gun 22 is rotatably installed in the vacuum chamber 1 for deposition using a plurality of targets 24, 26. More specifically, the sputter guns 22 are constructed and operable in pairs so that targets 24, 26 attached to adjacent sputter guns 22 on the basis of FIG. 1 can be rotated have.

예를 들어, 제1 타겟(24)이 서로 마주보도록 도 1에서와 같이 스퍼터 건(22)이 회전될 수 있다. 이 상태에서 진공 챔버(1)에 아르곤(Ar)과 같은 플라즈마 분위기 생성기체가 주입된 후, 제1 타겟(24)에 전원이 인가되면 제1 타겟(24) 사이의 공간에 고밀도의 플라즈마(P)가 발생하게 된다. 발생된 플라즈마(P)는 제1 타겟(24)을 구성하는 원료물질을 타격하여 입자화시키고 스퍼터된 입자는 기판(10) 상으로 분사되어 제1 박막층(14)을 증착하게 된다. For example, the sputter gun 22 may be rotated as in FIG. 1 such that the first target 24 faces each other. In this state, when a power source is applied to the first target 24 after a plasma atmosphere generating gas such as argon (Ar) is injected into the vacuum chamber 1, a high density plasma P ). The generated plasma P strikes the raw material constituting the first target 24 and particles the sputtered particles. The sputtered particles are sprayed onto the substrate 10 to deposit the first thin film layer 14.

이상에서 살펴본 바와 같이, 제1 타겟(24)에 의해 제1 박막층(14)이 형성된 상태에서 진공 챔버(1)가 일정 각도만큼 회전되면 제1 타겟(24) 다음에 위치한 제2 타겟(26)이 서로 마주보도록 위치된다. 이 상태에서 상술한 바와 같이 플라즈마(P)가 발생되면 기판(10) 상에 제2 박막층(16)이 추가로 증착될 수 있는 것이다. 또한, 상술한 과정이 반복되면, 도 1에서와 같이 각각 2개의 제1 박막층(14) 및 제2 박막층(16)이 기판(10) 상에 교대로 증착될 수 있다. 따라서, 하나의 진공 챔버(1) 내에서 별도의 타겟 교환없이 스퍼터 건(22)에 복수개의 타겟만 장착시키면 다층 구조의 박막층 증착이 쉽게 가능한 것이다. As described above, when the vacuum chamber 1 is rotated by a certain angle in the state that the first thin film layer 14 is formed by the first target 24, the second target 26 positioned next to the first target 24 Are positioned to face each other. In this state, as described above, when the plasma P is generated, the second thin film layer 16 can be further deposited on the substrate 10. In addition, when the above-described process is repeated, two first thin film layers 14 and second thin film layers 16 may be alternately deposited on the substrate 10 as shown in FIG. Therefore, it is easily possible to deposit a thin film layer of a multilayer structure by mounting only a plurality of targets to the sputter gun 22 without changing the target in one vacuum chamber 1.

한편, 스퍼터 건(22)은 본 실시예에서 스퍼터 건(22)의 각각의 다각면의 중심각에 대응되게 회전되도록 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 1과 같이 육각형 구조를 가진 스퍼터 건(22)의 경우, 60°에 대응되게 회전될 수 있다. 이는 스퍼터 건(22)의 각각의 다각면마다 타겟(24,26)이 장착되어 있고, 스퍼터 건(22)이 다각면의 중심각에 대응되게 회전되어야 각각의 타겟(24,26)에 의해 박막층을 증착하는 것이 가능하기 때문이다. On the other hand, it is preferable that the sputter gun 22 is set to rotate in correspondence with the central angle of each polygonal face of the sputter gun 22 in the present embodiment. For example, in the case of the sputter gun 22 having a hexagonal structure as shown in Fig. 1, it can be rotated corresponding to 60 degrees. This is because the targets 24 and 26 are mounted on each of the polygonal faces of the sputter gun 22 and the sputter gun 22 must be rotated corresponding to the central angle of the polygonal face so that the thin film layer Because it is possible to deposit.

물론, 스퍼터 건(22)이 반드시 다각면의 중심각에 대응되게 회전되어야 하는 것은 아니고, 상기 회전 범위는 스퍼터 건(22)이 회전하는 최소 단위를 제시한 것에 불과하다. 보다 구체적으로 설명하면, 스퍼터 건(22)으로 박막층을 증착 시에 다음에 위치한 타겟이 아닌 그 다음에 위치한 타겟에 대하여 먼저 박막층을 증착하는 경우도 발생할 수 있기 때문이다. 이런 경우에는 스퍼터 건(22)이 각각의 다각면의 중심각의 2배에 대응되는 각도만큼 회전되어야 할 것이다. Of course, the sputter gun 22 does not necessarily have to be rotated corresponding to the central angle of the polygon, but the rotational range is merely a minimum unit by which the sputter gun 22 rotates. More specifically, when a thin film layer is deposited by the sputter gun 22, a thin film layer may be deposited first on a target located next to the target located next. In this case, the sputter gun 22 should be rotated by an angle corresponding to twice the center angle of each polygonal surface.

또한, 한 쌍의 스퍼터 건(22)은 서로 반대 방향으로 회전되도록 설정될 수도 있고, 같은 방향으로 회전되도록 설정될 수도 있다. Further, the pair of sputter guns 22 may be set to rotate in opposite directions to each other, or may be set to rotate in the same direction.

한편, 본 실시예에서는 제1 타겟(24) 및 제2 타겟(26)만 스퍼터 건(22)에 장착되는 것으로 도시하였으며, 제1 타겟(24)은 예를 들어 산화 알루미늄(Al2O3), 제2 타겟은 질화 알루미늄(AlN)이 사용될 수 있다. 이는 일 예로 든 것에 불과하고, 타겟(24,26)은 각종 금속 산화물 등이 사용될 수 있다. 또한, 제1 타겟(24) 및 제2 타겟(26)은 도 1에서와 같이 스퍼터 건(22)의 다각면에 교대로 장착될 수 있다. 물론, 이에 제한되는 것은 아니고, 박막층 구조에 따라 다양한 조합으로 타겟(24,26)이 스퍼터 건(22)의 다각면에 장착될 수 있다. 이와 같이 본 실시예에서는 유사한 특성을 갖는 물질을 배열하여 사용함으로써, 봉지 박막의 특성을 향상시킬 수 있다. In the present embodiment, only the first target 24 and the second target 26 are shown mounted on the sputter gun 22, and the first target 24 is made of, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3) The target may be aluminum nitride (AlN). This is merely an example, and various metal oxides and the like may be used for the targets 24 and 26. Also, the first target 24 and the second target 26 may alternatively be mounted on the polygonal side of the sputter gun 22 as in Fig. Of course, the present invention is not limited thereto, and the target 24, 26 may be mounted on the polygonal side of the sputter gun 22 in various combinations depending on the thin film layer structure. As described above, in this embodiment, the characteristics of the sealing thin film can be improved by arranging materials having similar characteristics.

또한, 스퍼터링 장치(20)는 서로 마주보는 타겟(24,26)의 타면에 배치되어 자기장을 형성하는 자기부(28)를 포함한다. 여기에서 '타면'이란 타겟(24,26)의 서로 마주보는 면의 반대면을 말한다. 자기부(28)는 본 실시예에서 실질적으로 마주보게 배치되어 플라즈마(P)를 발생시키는 타겟의 타면에 배치된다. 다시 말해, 도 1에서 자기부(28)는 서로 마주보게 배치된 제1 타겟(24)의 타면에 배치되는 것이다. 그리고, 스퍼터 건(22)이 다각면의 중심각에 대응되게 회전되면, 제2 타겟(26)의 타면에 배치될 수 있다. The sputtering apparatus 20 further includes a magnetic portion 28 disposed on the other side of the targets 24 and 26 facing each other to form a magnetic field. Refers to the opposite side of the opposing faces of the targets 24, 26. The magnetic portion 28 is disposed on the other side of the target which is disposed substantially opposite to the target in this embodiment to generate the plasma P. In other words, in FIG. 1, the magnetic portion 28 is disposed on the other side of the first target 24 disposed opposite to each other. When the sputter gun 22 is rotated corresponding to the center angle of the polygon, it can be disposed on the other surface of the second target 26. [

자기부(28)는 스퍼터링 공정이 수행되는 동안 플라즈마(P)가 진공 챔버(1) 내부를 자유롭게 이동하면서 발생되는 기판(10) 및 박막층의 손상을 방지하기 위하여 플라즈마(P)를 특정 영역에 구속하는 자기장을 발생시킨다. 자기부(28)에 의해 형성된 자기장에 의하여 플라즈마(P)는 한 쌍의 타겟(24,26) 사이의 공간에 구속되고, 발생된 플라즈마(P)는 타겟(24,26)을 구성하는 원료물질을 타격하여 입자화시키며, 입자화된 타겟(24,26)의 원료물질이 가속되어 기판(10) 쪽으로 이동될 수 있게 한다. The magnetic portion 28 is provided to restrict the plasma P to a specific region in order to prevent the damage of the substrate 10 and the thin film layer generated while the plasma P moves freely in the vacuum chamber 1 while the sputtering process is being performed. To generate a magnetic field. The plasma P is confined in the space between the pair of targets 24 and 26 by the magnetic field formed by the magnetic portion 28 and the generated plasma P is generated in the space between the pair of targets 24 and 26, So that the raw material of the granulated target 24, 26 can be accelerated and moved toward the substrate 10. [0064]

본 실시예에서 자기부(28)는 영구자석을 포함할 수 있으며, 영구자석의 N극 또는 S극 중 어느 하나가 타겟(24,26)의 타면을 향하여 배치될 수 있다. 또한, 영구자석의 N극 또는 S극은 타겟(24,26)의 타면과 이격되거나 타겟(24,26)의 타면에 접할 수 있다. In this embodiment, the magnetic portion 28 may include a permanent magnet, and either the N pole or the S pole of the permanent magnet may be disposed toward the other side of the target 24, 26. Further, the N pole or S pole of the permanent magnet may be separated from the other surface of the targets 24 and 26, or may be in contact with the other surfaces of the targets 24 and 26.

그리고, 자기부(28)를 구성하는 영구자석은 복수개가 타겟(24,26)과 서로 대향되는 일단이 서로 다른 극성을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서와 같이 영구자석 2개로 자기부(28)가 구성되는 경우, 어느 하나의 영구자석의 제1 타겟(24) 측 일단이 N극이면, 다른 영구자석의 제1 타겟(24) 측 일단은 S극이 되도록 배치되는 것이다. 이와 같이 대향되는 영구자석의 일단의 극성이 서로 다르도록 배치하여 자기장을 발생시킬 경우, 한 쌍의 제1 타겟(24) 사이에 포획되는 플라즈마(P)의 밀도가 높아지며 결과적으로 증착 속도를 향상시킬 수 있다. The plurality of permanent magnets constituting the magnetic portion 28 may be disposed so that one end of the plurality of permanent magnets opposed to the targets 24 and 26 have different polarities. For example, in the case where the magnetic portion 28 is constituted by two permanent magnets as shown in FIG. 1, if one end of one permanent magnet on the first target 24 side is N-pole, 24) side is arranged to be the S-pole. When the magnetic fields are generated by arranging the polarities of the opposite ends of the permanent magnets opposite to each other, the density of the plasma P trapped between the pair of first targets 24 is increased, and as a result, .

또한, 복수개의 영구자석은 서로 다른 극이 교차되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서와 같이 상부에 배치된 영구자석의 제1 타겟(24) 측 일단이 N극일 경우, 하부에 배치된 영구자석의 제1 타겟(24) 측 일단은 S극일 수 있다. 이와 같이 나란하게 배치된 영구자석의 동일한 방향으로의 극성이 서로 다르도록 배치하여 자기장을 발생시킬 경우, 한 쌍의 제1 타겟(24) 사이에 포획되는 플라즈마(P)의 밀도가 높아지며 결과적으로 증착 속도를 향상시킬 수 있다.
Further, the plurality of permanent magnets may be arranged so that different poles cross each other. For example, as shown in FIG. 1, when one end of the permanent magnet disposed on the upper side of the first target 24 side is an N pole, one end of the permanent magnet disposed on the lower side of the first target 24 side may be an S pole. When the magnetic fields are generated by arranging the permanent magnets so that the polarities of the permanent magnets arranged in the same direction are different from each other, the density of the plasma P trapped between the pair of first targets 24 becomes high, Speed can be improved.

이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스퍼터링 장치의 작동 과정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the sputtering apparatus according to the present invention will be described in detail.

도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따라 기판에 다층 구조의 박막층이 증착되는 것을 보인 구성도이다.2A and 2B are schematic diagrams illustrating deposition of a multi-layered thin film layer on a substrate according to one embodiment of the present invention.

이에 도시된 바에 따르면, 예를 들어 산화 알루미늄으로 구성된 한 쌍의 제1 타겟(24)이 서로 마주보도록 도 2a에 같이 스퍼터 건(22)을 회전시킨다. 이 상태에서 아르곤과 같은 플라즈마 분위기 생성기체가 주입되고 제1 타겟(24)에 전원이 인가되면, 제1 타겟(24) 사이의 공간에 고밀도의 플라즈마(P)가 발생된다. 그리고, 발생된 플라즈마(P)는 제1 타겟(24)을 구성하는 산화 알루미늄을 타격하여 입자화시키고, 입자는 기판(10) 상으로 분사되어 제1 박막층(14)을 증착하게 된다.As shown, the sputter gun 22 is rotated as shown in FIG. 2A such that a pair of first targets 24 made of, for example, aluminum oxide are opposed to each other. In this state, when a plasma atmosphere generating gas such as argon is injected and power is applied to the first target 24, a high density plasma P is generated in the space between the first targets 24. Then, the generated plasma P strikes the aluminum oxide constituting the first target 24 to be granulated, and the particles are injected onto the substrate 10 to deposit the first thin film layer 14.

다음으로, 제1 박막층(14)에 다른 물질의 제2 박막층(16)을 형성하기 위해서 작업자는 한 쌍의 스퍼터 건(22)을 도 2b의 화살표와 같이 회전시킨다. 이때, 스퍼터 건(22)은 스퍼터 건(22)의 다각면의 중심각인 60°만큼 회전될 수 있다. 이와 같이 스퍼터 건(22)이 회전되면 제1 타겟(24)의 다음에 위치한 제2 타겟(26)이 서로 마주보게 배치된다. 이 상태에서 상술한 바와 같이, 플라즈마 분위기 생성기체가 주입되고 제2 타겟(26)에 전원이 인가되면, 제2 타겟(26) 사이의 공간에 고밀도의 플라즈마(P)가 발생되고 질화 알루미늄을 타격하여 입자화된 입자는 기판(10) 상으로 분사되어 제2 박막층(16)을 증착하게 된다. Next, in order to form the second thin film layer 16 of different material in the first thin film layer 14, the operator rotates the pair of sputter guns 22 as shown by the arrows in FIG. 2B. At this time, the sputter gun 22 can be rotated by 60 degrees which is the center angle of the polygonal surface of the sputter gun 22. [ Thus, when the sputter gun 22 is rotated, the second target 26 positioned next to the first target 24 is disposed facing each other. In this state, as described above, when a plasma atmosphere generating gas is injected and power is applied to the second target 26, a high density plasma P is generated in the space between the second targets 26, So that the particles are sprayed onto the substrate 10 to deposit the second thin film layer 16.

한편, 이 상태에서 추가적으로 제1 박막층(14) 및 제2 박막층(16)을 증착하기 위해서는 한 쌍의 스퍼터 건(22)을 회전시켜 각각의 타겟(24,26)이 마주보도록 배치하면 된다. 이와 같이 본 실시예에서는 하나의 진공 챔버(1) 내에서 복수개의 타겟(24,26)을 이용하여 원하는 박막층을 다층 구조로 증착할 수 있다. Meanwhile, in order to deposit the first thin film layer 14 and the second thin film layer 16 additionally in this state, the pair of sputter guns 22 may be rotated so that the targets 24 and 26 face each other. As described above, in this embodiment, a desired thin film layer can be deposited in a multilayer structure by using a plurality of targets 24 and 26 in one vacuum chamber 1.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 다양한 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It belongs to the scope of right.

1 : 진공 챔버 10 : 기판
12 : 기판 지지대 14 : 제1 박막층
16 : 제2 박막층 20 : 스퍼터링 장치
22 : 스퍼터 건 24 : 제1 타겟
26 : 제2 타겟 28 : 자기부1: vacuum chamber 10: substrate
12: substrate support 14: first thin film layer
16: second thin film layer 20: sputtering device
22: sputter gun 24: first target
26: second target 28: magnetic part

Claims (9)

기판과 대향되는 스퍼터 건;
적어도 두 개 이상의 다른 물질이 상기 스퍼터 건에 장착되는 타겟; 및
서로 마주보는 한 쌍의 타겟의 타면에 배치되어 자기장을 형성하는 자기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.A sputter gun facing the substrate;
A target on which at least two or more different materials are mounted to the sputter gun; And
And a magnetic portion disposed on the other surface of the pair of targets facing each other to form a magnetic field. 제 1 항에 있어서,
상기 스퍼터 건의 외면은 다각형 구조의 다각면으로 형성되고, 상기 다각면마다 상기 타겟이 장착되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.The method according to claim 1,
Wherein the outer surface of the sputter gun is formed as a polygonal polygonal surface, and the target is mounted on each of the polygonal surfaces. 제 2 항에 있어서, 상기 다각면은,
제1 타겟이 장착되는 제1 다각면; 및
상기 제1 타겟과 다른 물질인 제2 타겟이 장착되는 제2 다각면을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.3. The method according to claim 2,
A first polygonal face on which the first target is mounted; And
And a second polygonal surface to which a second target, which is a material different from the first target, is mounted. 제 3 항에 있어서,
상기 제1 타겟 및 제2 타겟은 상기 제1 다각면 및 제2 다각면에 교대로 장착되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.The method of claim 3,
Wherein the first target and the second target are alternately mounted on the first polygonal surface and the second polygonal surface. 제 4 항에 있어서,
상기 제1 타겟은 산화 알루미늄(Al2O3)이고, 상기 제2 타겟은 질화 알루미늄(AlN)인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the first target is aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and the second target is aluminum nitride (AlN). 제 1 항에 있어서,
상기 스퍼터 건은 동일한 물질의 타겟이 서로 마주보도록 배치되게 회전되는 한 쌍으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.The method according to claim 1,
Wherein the sputter gun is constituted by a pair of rotations so that targets of the same material are arranged to face each other. 제 2 항에 있어서,
상기 스퍼터 건은 각각의 다각면의 중심각에 대응되게 회전되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the sputter gun is rotated corresponding to a central angle of each polygonal surface. 제 1 항에 있어서,
상기 자기부는 영구자석을 포함하며, 상기 영구자석은 복수개가 상기 타겟을 향하는 일단이 서로 다른 극성을 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.The method according to claim 1,
Wherein the magnetic portion includes a permanent magnet, and the plurality of permanent magnets are arranged so that one end of the permanent magnet facing the target has a different polarity. 진공 챔버;
상기 진공 챔버 내에 안착되는 기판; 및
상기 기판에 대향하여 배치되는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치.A vacuum chamber;
A substrate mounted within the vacuum chamber; And
A deposition apparatus comprising the sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 8 arranged opposite to the substrate.
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