KR20150001161A - 스퍼터 장치 - Google Patents

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KR20150001161A
KR20150001161A KR20130073938A KR20130073938A KR20150001161A KR 20150001161 A KR20150001161 A KR 20150001161A KR 20130073938 A KR20130073938 A KR 20130073938A KR 20130073938 A KR20130073938 A KR 20130073938A KR 20150001161 A KR20150001161 A KR 20150001161A
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shaft
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염정훈
신호식
김재용
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주식회사 케이시엠시
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Abstract

스퍼터 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치는, 기판에 대한 증착 공간을 형성하는 챔버; 챔버의 내부에 배치되되, 기판에 증착 물질을 제공하는 회전형 캐소드를 포함하며, 회전형 캐소드는, 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 타겟부; 타겟부의 내부에 마련되되, 타겟부에서 기판에 제공되는 증착물질의 증착방향을 변경하도록 타겟부에 대해 상대 회전하는 마그넷부를 포함하는 스퍼터 장치를 포함한다.

Description

스퍼터 장치{SPUTTER APPARATUS}
본 발명은, 스퍼터 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 마그넷을 회전시켜 3차원 제품의 측면까지 박막 증착시킬 수 있는 스퍼터 장치에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 평면 디스플레이나 반도체는 박막 증착(Deposition), 식각(Etching) 등의 다양한 공정을 거쳐 제품으로 출시된다.
다양한 공정 중에서 특히 박막 증착 공정은, 증착의 중요한 원칙에 따라 크게 두 가지로 나뉜다.
하나는 화학적 기상 증착(Chemical Vapor deposition, CVD)이고, 다른 하나는 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition, PVD)이며, 이들은 현재 공정의 특성에 맞게 널리 사용되고 있다.
화학적 기상 증착은, 외부의 고주파 전원에 의해 플라즈마(Plasma)화 되어 높은 에너지를 갖는 실리콘계 화합물 이온(ion)이 전극을 통해 샤워헤드로부터 분출되어 기판 상에 증착되도록 하는 방식이다.
이에 반해, 스퍼터 장치로 대변될 수 있는 물리적 기상 증착은, 플라즈마 내의 이온에 충분한 에너지를 걸어주어 타겟에 충돌되도록 한 후에 타겟으로부터 튀어나오는, 즉 스퍼터되는 타겟 원자가 기판 상에 증착되도록 하는 방식이다.
물론, 물리적 기상 증착에는 전술한 스퍼터(Sputter) 방식 외에도 이-빔(E-Beam), 이베퍼레이션(Evaporation), 서멀 이베퍼레이션(Thermal Evaporation) 등의 방식이 있기는 하지만, 이하에서는 스퍼터링 방식의 스퍼터 장치를 물리적 기상 증착이라 하기로 한다.
종래의 스퍼터 장치는, 스퍼터 방식의 공정이 진행되는 공정챔버와, 공정챔버 내에서 증착 위치에 놓인 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 타겟을 구비한 캐소드를 포함한다.
또한, 종래 스퍼터 장치의 캐소드는 평면 형태의 캐소드가 주를 이루었으나, 최근에 들어서는 캐소드가 회전축을 기준으로 360°회전 가능한 회전형 캐소드가 개발되어 회전형 캐소드의 사용이 점차 증가하고 있다.
회전형 캐소드는 타겟 표면에 유도되는 플라즈마의 밀도를 높이기 위하여 마그넷을 구비하고 있어, 평면형태의 캐소드보다 30~50% 이상의 효율이 높은 것으로 잘 알려져 있다.
그런데, 이러한 회전형 캐소드의 경우에도 증착하고자 하는 기판의 양단부가 상방으로 단턱지게 형성된 경우에는 마그넷이 고정되어 있어, 기판의 양단부의 단턱진 부분의 증착률이 타겟과 직접적으로 마주보는 대향면 보다는 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2006-0111896호(2006.10.30.공개)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 마그넷을 회전시켜 단턱진 기판의 측면에도 균일한 박막 증착을 가능하게 하는 스퍼터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 대한 증착 공간을 형성하는 챔버; 및 상기 챔버의 내부에 배치되되, 상기 기판에 증착 물질을 제공하는 회전형 캐소드를 포함하며, 상기 회전형 캐소드는, 상기 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 타겟부; 및 상기 타겟부의 내부에 마련되되, 상기 타겟부에서 상기 기판에 제공되는 증착 물질의 증착 방향을 변경하도록 상기 타겟부에 대해 상대 회전하는 마그넷부를 포함하는 스퍼터 장치가 제공될 수 있다.
상기 마그넷부는, 상기 타겟부의 내측에 마련된 마그넷; 및 상기 마그넷에 연결되어 상기 마그넷을 상기 타겟부에 대해 상대 회전시키는 마그넷 회전 샤프트를 포함할 수 있다.
상기 타겟부는, 상기 챔버의 내부에 마련되어 상기 기판을 향해 증착물질을 제공하는 타겟; 및 상기 타겟에 일단부가 연결되되, 상기 타겟을 회전시키는 타겟 회전 샤프트를 포함하며, 상기 마그넷 회전 샤프트는, 상기 타겟 회전 샤프트의 내부에 삽입되며 상기 타겟 회전 샤프트와 별개로 회전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 마그넷부는, 상기 마그넷 회전 샤프트의 일측에 마련되어 상기 마그넷 회전 샤프트의 회전각도를 감지하는 회전각도 센서부를 더 포함할 수 있다.
상기 회전각도 센서부는, 일단부가 상기 마그넷 회전 샤프트에 연결되고 타단부가 상기 마그넷 회전 샤프트의 하방으로 길게 연장되게 형성되되, 상기 마그넷 회전 샤프트와 함께 회전하여 상기 마그넷 회전 샤프트의 회전각도를 지시하는 지시바; 및 상기 지시바의 타단부에 인접하게 배치되되, 상기 지시바의 회전에 따른 상기 마그넷 회전 샤프트의 회전각도를 감지하는 회전각도 감지센서를 포함할 수 있다.
상기 회전형 캐소드는, 상기 타겟 회전 샤프트의 타단부와 상기 마그넷 회전 샤프트의 타단부를 회전가능하게 지지하는 엔드블록; 및 상기 엔드블록의 내부 및 상기 타겟부의 내부에 연통되게 형성된 냉각유로에 냉각수를 순환시켜 상기 타겟부를 냉각하는 냉각부를 더 포함할 수 있다.
상기 냉각유로는, 상기 마그넷 회전 샤프트의 내부, 상기 타겟부의 내부 및 상기 마그넷 회전 샤프트와 상기 타겟 회전 샤프트 사이를 따라 연통되게 형성되되, 상기 회전형 캐소드는, 상기 마그넷 회전 샤프트가 관통 삽입되되, 상기 타겟 회전 샤프트의 내벽에 밀착되어 상기 마그넷 회전 샤프트와 상기 타겟 회전 샤프트 사이를 따라 흐르는 상기 냉각수를 배출하고 상기 냉각수의 누수를 방지하는 실링부를 더 포함할 수 있다.
상기 실링부는, 상기 타겟 회전 샤프트의 내벽에 밀착되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 수용되되, 관통 삽입되는 상기 마그넷 회전 샤프트의 외주면을 감싸 상기 냉각수의 누수를 방지하는 적어도 하나 이상의 실링부재; 및 상기 하우징의 일측에 마련되어 상기 냉각수를 배출하는 냉각수 배출구를 포함할 수 있다.
상기 타겟부는, 상기 타겟 회전 샤프트에 연결되어 상기 타겟 회전 샤프트에 회전력을 제공하는 타겟 구동부를 더 포함하며, 상기 타겟 구동부는, 상기 타겟 회전 샤프트에 회전력을 제공하는 타겟 구동모터; 및 상기 타겟 구동모터와 상기 타겟 회전 샤프트를 연결하여 상기 타겟 구동모터의 회전력을 전달하는 타겟 구동벨트부를 포함할 수 있다.
상기 마그넷부는, 상기 마그넷 회전 샤프트에 연결되어 상기 마그넷 회전 샤프트에 회전력을 제공하는 마그넷 구동부를 더 포함하며, 상기 마그넷 구동부는, 상기 마그넷 회전 샤프트에 회전력을 제공하는 마그넷 구동모터; 및 상기 마그넷 구동모터와 상기 마그넷 회전 샤프트를 연결하여 상기 마그넷 구동모터의 회전력을 전달하는 마그넷 구동벨트부를 포함할 수 있다.
상기 기판은, 양단부가 상방으로 단턱지게 형성되며, 상기 기판의 단턱지게 형성된 양단부에 대향되게 상기 마그넷부를 회전시켜 상기 증착물질을 증착하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은, 증착물질의 증착방향을 변경가능하게 하는 마그넷부를 이용하여 단턱진 기판의 측면에도 균일한 박막 증착을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치의 마그넷이 회전하기 전의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치의 마그넷이 회전하고 난 후의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전각도 센서부를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전각도 센서부와 마그넷 구동부의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각부의 냉각 유로를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실링부를 나타낸 분해도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치를 나타낸 단면도이고, 도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치의 마그넷이 회전하기 전의 모습을 나타낸 개념도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치의 마그넷이 회전하고 난 후의 모습을 나타낸 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터 장치의 측면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전각도 센서부를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전각도 센서부와 마그넷 구동부의 모습을 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각부의 냉각 유로를 나타낸 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실링부를 나타낸 분해도이다.
우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터 장치(1)는 기판(2)에 대한 증착 공간을 형성하는 챔버(100)와, 챔버(100)의 내부에 배치되되 기판(2)에 증착 물질을 제공하는 회전형 캐소드(300)를 포함한다.
참고로, 본 발명에 따른 기판(2)이란, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plsma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 평면 디스플레이, 태양전지, 혹은 반도체 웨이퍼에 쓰이는 것을 포함한다.
통상적으로 스퍼터 장치(1)에서 회전형 캐소드(300) 영역이 음극을 형성하고 기판(2) 영역이 양극을 형성한다.
이하에서는 스퍼터 장치(1)의 구성을 먼저 설명한 후에, 그에 따른 장치의 동작을 설명하도록 한다.
우선, 도 2를 참조하면 회전형 캐소드(300)는, 타겟부(310)와, 타겟부(310)의 내부에 마련되어 있는 마그넷부(330)를 포함한다.
회전형 캐소드(300)의 타겟부(310)는 음극이 형성되며, 타겟(310)부의 하부에 위치한 기판(2)을 향하여 증착 물질을 제공하는 역할을 한다.
타겟부(310)는 챔버(100)의 내부에 마련되어 있는 타겟(312)과 타겟(312)에 일단부가 연결되는 타겟 회전 샤프트(314)를 포함한다.
타겟(312)은 기판(2)을 향해 증착 물질을 제공하는 역할을 하고, 타겟 회전 샤프트(314)는 타겟(312)을 회전시키는 역할을 한다.
마그넷부(330)는 타겟부(310)에 대해 상대 회전하여 타겟부(310)에서 기판(2)에 제공되는 증착 물질의 증착 방향을 변경하는 역할을 한다.
또한, 마그넷부(330)는 타겟부(310)의 내측에 마련된 마그넷(332)과, 마그넷(332)에 연결되어 있는 마그넷 회전 샤프트(334)를 포함한다.
따라서 마그넷 회전 샤프트(334)가 회전하여 마그넷 회전 샤프트(334)에 연결되어 있는 마그넷(332)가 회전하게 되므로, 증착 물질의 증착 방향이 변경되어 단턱진 형상을 지닌 기판(2)의 측면에도 증착 물질이 일정하게 증착되는 것이다.
마그넷(332)은 스퍼터 장치(1) 내부에서 자기장을 발생시키는 역할을 한다.
마그넷 회전 샤프트(334)는 마그넷(332)을 타겟부(310)에 대해 상대 회전시키는 역할을 한다.
마그넷 회전 샤프트(334)와 타겟 회전 샤프트(314)의 관계를 살펴보면, 마그넷 회전 샤프트(334)는 타겟 회전 샤프트(314)의 내부에 삽입되어 타겟 회전 샤프트(314)와 별개로 회전된다.
따라서 타겟(312)의 회전과 상관없이, 마그넷(332)이 회전하여 증착 물질의 증착 방향이 변경되므로, 단턱진 형상을 지닌 기판(2)의 측면에도 증착 물질이 일정하게 증착된다.
이는 도 3를 참조하여 개념적으로 살펴보면, 기존 장치의 경우 타겟(312)만 회전하므로 단턱진 형상을 가진 기판(2)의 경우에는 마그넷(332)과 정면 대향면이 아닌 측면의 경우에는 증착이 제대로 되지 않았다.
도 4에 나타낸 개념도를 참조하면, 본 발명에 따른 스퍼터 장치(1)는 타겟(312)의 회전과 별개로 마그넷(332)이 자체적으로 회전하게 된다.
따라서, 단턱진 형상을 가진 기판(2)의 경우에도 마그넷(332)이 회전하여 증착 물질이 단턱진 형상의 기판(2)의 측면에 일정하게 증착된다.
도 4에서는 설명의 편리를 위해 마그넷(332)이 반시계 방향으로 회전하는 경우만을 도시하였으나, 마그넷(332)은 시계방향으로도 회전 가능하다.
즉, 마그넷(332)이 회전할때, 마그넷(332)의 회전각도를 감지하기 위한 센서와 마그넷(332)의 회전을 제어하기 위한 모터가 필요한 것이다.
도 5을 참조하면, 마그넷부(330)는 마그넷 회전 샤프트(334)의 일측에 마련되는 회전각도 센서부(336)를 더 포함한다.
회전각도 센서부(336)는 마그넷 회전 샤프트(334)가 회전할 때 마그넷 회전 샤프트(334)의 회전각도를 감지하는 역할을 한다.
도 6을 참조하여 회전각도 센서부(336)를 자세히 살펴보면, 회전각도 센서부(336)는 일단부가 마그넷 회전 샤프트(334)에 연결되고 타단부가 마그넷 회전 샤프트(334)의 하방으로 길게 연장되게 형성된 지시바(336a)와, 지시바(336a)의 타단부에 인접하게 배치된 회전각도 감지센서(336b)를 포함한다.
지시바(336a)는 마그넷 회전 샤프트(334)와 함께 회전하여 마그넷 회전 샤프트(334)의 회전각도를 지시하는 역할을 한다.
회전각도 감지센서(336b)는 통상적으로 광신호를 전기신호로 변환하기 위한 반도체다이오드인 "ㄷ" 자형의 포토센서가 많이 사용된다.
회전각도 감지센서(336b)는 지시바(336a)의 회전에 따른 마그넷 회전 샤프트(334)의 회전각도를 감지하는 역할을 한다.
즉, 종래에는 서보모터(미도시)에서만 마그넷 회전 샤프트(334)의 회전각도를 제어하므로, 모터의 작동 오류시에 마그넷(332)의 회전각도가 설정각도를 벗어나는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 회전각도 감지센서(336b)는 마그넷(332)의 회전각도를 제어하여, 증착 물질이 원치 않는 곳에 증착되는 것을 방지하여 스퍼터 장치(1)의 동작의 안정성을 높이는 역할을 한다.
한편, 회전형 캐소드(300)는 엔드블록(350)과 냉각부(미도시)를 더 포함한다.
엔드블록(350)은 타겟 회전 샤프트(314)의 타단부와 마그넷 회전 샤프트(334)의 타단부를 회전가능하게 지지하는 역할을 한다.
냉각부(미도시)는 엔드블록(350)의 내부 및 타겟부(310)의 내부에 연통되게 형성된 냉각유로에 냉각수를 순환시켜 타겟부(310)를 냉각시키는 역할을 한다.
즉, 냉각부(미도시)는 외부로부터 유입되는 냉각수를 이용하여 간접적으로 타겟(312)을 냉각하는 역할을 한다.
도 7을 참조하여 회전각도 센서부(336)와 마그넷 구동부(338)의 동작을 살펴보면, 마그넷부(330)는 마그넷 회전 샤프트(334)에 연결되어 있는 마그넷 구동부(338)와 마그넷 구동모터(338a)와 마그넷 구동모터(338a)와 마그넷 회전 샤프트(334)를 연결하는 마그넷 구동벨트부(338b)를 포함한다.
마그넷 구동모터(338a)는 마그넷 회전 샤프트(334)에 회전력을 제공하는 역할을 한다.
마그넷 구동벨트부(338b)는 마그넷 구동모터(338a)의 회전력을 전달하는 역할을 한다.
도 8을 참조하면, 냉각유로는 마그넷 회전 샤프트(334)의 외부에서, 마그넷 회전 샤프트(334)의 내부와 타겟부(310)의 내부 및 마그넷 회전 샤프트(334)와 타겟 회전 샤프트(314) 사이를 따라 연통되게 형성된다.
한편, 상기 회전형 캐소드(300)는 상기 마그넷 회전 샤프트(334)가 관통 삽입된 실링부(390)를 더 포함한다.
실링부(390)는 타겟 회전 샤프트(314)의 내벽에 밀착되어 마그넷 회전 샤프트(334)와 타겟 회전 샤프트(314) 사이를 따라 흐르는 냉각수를 배출하고 냉각수의 누수를 방지하는 역할을 한다.
도 9를 참조하면, 실링부(390)는 타겟 회전 샤프트(314)의 내벽에 밀착되는 하우징(392)과, 적어도 하나 이상의 실링부재(394)와, 하우징(392)의 일측에 마련된 냉각수 배출구(396)를 포함한다.
적어도 하나 이상의 실링부재(394)는 하우징(392)의 내부에 수용되되, 관통 삽입되는 마그넷 회전 샤프트(334)의 외주면을 감싸 냉각수의 누수를 방지하는 역할을 한다.
종래의 장치는 나사선이 있는 피팅을 조립하여 마그넷(332)이 회전할 때 냉각수 입력단도 같이 회전하게 되어 냉각수가 누수되는 문제가 있었다.
그러나, 본 발명에서는 적어도 하나 이상의 실링부재(394)가 노치드실(notched seal,394a)과 워터실(water seal,394b))과 스냅링 기능을 하는 리테이닝링(retaining ring,394c)으로 구성되어 마그넷(332)이 회전할 때에도 냉각수 입력단 위치에서 회전하지 않아 냉각수가 누수되지 않는다.
즉, 하나 이상의 실링부재(394)는 톱니 모양의 실을 이루고 있는 노치드실(394a)과 냉각수 유출을 막는 워티실(394b)이 연결되며, 축 또는 구멍에 설치한 틈에 삽입하여 축 등의 부품이 빠져 나가지 않도록 스프링 작용을 갖는 리테이닝링(394c)을 포함한다.
냉각수 배출구(396)는 외부로부터 유입되는 냉각수가 간접적으로 타겟(312)을 냉각한 후에, 냉각수를 배출하는 역할을 한다.
한편, 타겟부(310)는, 타겟 회전 샤프트(314)에 연결되어 타겟 회전 샤프트(314)에 회전력을 제공하는 타겟 구동부(316)를 더 포함한다.
타겟 구동부(316)는 타겟 구동모터(316a)와, 타겟 회전 샤프트(314)를 연결하는 타겟 구동벨트부(316b)를 더 포함한다.
타겟 구동모터(316a)는 타겟 회전 샤프트(314)에 회전력을 제공하는 역할을 한다.
타겟 구동벨트부(316b)는 타겟 구동모터(316a)의 회전력을 전달하는 역할을 한다.
참고로, 벨트구동 방식은 회전 기기를 구동하거나 또는 회전 기기에 의해서 다른 것을 구동하는 데 있어 벨트 바퀴를 사용하는 방식으로 벨트는 가죽, 고무, 무명 등으로 만든다.
본 발명의 실시예에 따르면 기판(2)은, 양단부가 상방으로 단턱지게 형성되며, 기판(2)의 단턱지게 형성된 양단부에 대향되게 마그넷부(330)를 회전시켜 증착물질을 증착한다.
이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 스퍼터 장치(1)의 동작을 설명하도록 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기판(2)은 양단부가 상방으로 단턱지게 형성이 되어 있어, 기판(2)의 단턱지게 형성된 양단부에 대향되게 마그넷부(330)를 회전시켜야하므로 이를 제어할 필요가 있다.
따라서 도 7에 도시된 바와 같이, 마그넷 회전 샤프트(334)가 회전하게 되면 회전각도 감지센서(336b)와 지시바(336b)가 마그넷 회전 샤프트(334)의 회전을 감지하여 마그넷(332)의 회전을 제어한다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 냉각부(미도시)는 엔드블록(350)의 내부 및 타겟부(310)의 내부에 연통되게 형성된 냉각유로에 외부로부터 유입되는 냉각수를 순환시켜 간접적으로 타겟(312)를 냉각시키는 역할을 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 실링부재(394)는 하우징(392)의 내부에 수용되되, 관통 삽입되는 마그넷 회전 샤프트(334)의 외주면을 감싸 냉각수의 누수를 방지하는 역할을 한다.
결과적으로, 본 발명의 따른 스퍼터 장치(1)를 사용하면, 마그넷(332)이 회전하게 되어 단턱진 기판의 측면에도 균일한 박막 증착을 가능하게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 챔버 300 : 회전형 캐소드
310 : 타겟부 330 : 마그넷부
350 : 엔드블록 390 : 실링부 1 : 스퍼터 장치 2 : 기판

Claims (11)

  1. 기판에 대한 증착 공간을 형성하는 챔버; 및
    상기 챔버의 내부에 배치되되, 상기 기판에 증착 물질을 제공하는 회전형 캐소드를 포함하며,
    상기 회전형 캐소드는,
    상기 기판을 향하여 증착 물질을 제공하는 타겟부; 및
    상기 타겟부의 내부에 마련되되, 상기 타겟부에서 상기 기판에 제공되는 증착물질의 증착 방향을 변경하도록 상기 타겟부에 대해 상대 회전하는 마그넷부를 포함하는 스퍼터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷부는,
    상기 타겟부의 내측에 마련된 마그넷; 및
    상기 마그넷에 연결되어 상기 마그넷을 상기 타겟부에 대해 상대 회전시키는 마그넷 회전 샤프트를 포함하는 스퍼터 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 타겟부는,
    상기 챔버의 내부에 마련되어 상기 기판을 향해 증착 물질을 제공하는 타겟; 및
    상기 타겟에 일단부가 연결되되, 상기 타겟을 회전시키는 타겟 회전 샤프트를 포함하며,
    상기 마그넷 회전 샤프트는,
    상기 타겟 회전 샤프트의 내부에 삽입되며 상기 타겟 회전 샤프트와 별개로 회전하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마그넷부는,
    상기 마그넷 회전 샤프트의 일측에 마련되어 상기 마그넷 회전 샤프트의 회전각도를 감지하는 회전각도 센서부를 더 포함하는 스퍼터 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전각도 센서부는,
    일단부가 상기 마그넷 회전 샤프트에 연결되고 타단부가 상기 마그넷 회전 샤프트의 하방으로 길게 연장되게 형성되되, 상기 마그넷 회전 샤프트와 함께 회전하여 상기 마그넷 회전 샤프트의 회전각도를 지시하는 지시바; 및
    상기 지시바의 타단부에 인접하게 배치되되, 상기 지시바의 회전에 따른 상기 마그넷 회전 샤프트의 회전각도를 감지하는 회전각도 감지센서를 포함하는 스퍼터 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 회전형 캐소드는,
    상기 타겟 회전 샤프트의 타단부와 상기 마그넷 회전 샤프트의 타단부를 회전가능하게 지지하는 엔드블록; 및
    상기 엔드블록의 내부 및 상기 타겟부의 내부에 연통되게 형성된 냉각유로에 냉각수를 순환시켜 상기 타겟부를 냉각하는 냉각부를 더 포함하는 스퍼터 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 냉각유로는,
    상기 마그넷 회전 샤프트의 내부, 상기 타겟부의 내부 및 상기 마그넷 회전 샤프트와 상기 타겟 회전 샤프트 사이를 따라 연통되게 형성되되,
    상기 회전형 캐소드는,
    상기 마그넷 회전 샤프트가 관통 삽입되되, 상기 타겟 회전 샤프트의 내벽에 밀착되어 상기 마그넷 회전 샤프트와 상기 타겟 회전 샤프트 사이를 따라 흐르는 상기 냉각수를 배출하고 상기 냉각수의 누수를 방지하는 실링부를 더 포함하는 스퍼터 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실링부는,
    상기 타겟 회전 샤프트의 내벽에 밀착되는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 수용되되, 관통 삽입되는 상기 마그넷 회전 샤프트의 외주면을 감싸 상기 냉각수의 누수를 방지하는 적어도 하나 이상의 실링부재; 및
    상기 하우징의 일측에 마련되어 상기 냉각수를 배출하는 냉각수 배출구를 포함하는 스퍼터 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 타겟부는,
    상기 타겟 회전 샤프트에 연결되어 상기 타겟 회전 샤프트에 회전력을 제공하는 타겟 구동부를 더 포함하며,
    상기 타겟 구동부는,
    상기 타겟 회전 샤프트에 회전력을 제공하는 타겟 구동모터; 및
    상기 타겟 구동모터와 상기 타겟 회전 샤프트를 연결하여 상기 타겟 구동모터의 회전력을 전달하는 타겟 구동벨트부를 포함하는 스퍼터 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 마그넷부는,
    상기 마그넷 회전 샤프트에 연결되어 상기 마그넷 회전 샤프트에 회전력을 제공하는 마그넷 구동부를 더 포함하며,
    상기 마그넷 구동부는,
    상기 마그넷 회전 샤프트에 회전력을 제공하는 마그넷 구동모터; 및
    상기 마그넷 구동모터와 상기 마그넷 회전 샤프트를 연결하여 상기 마그넷 구동모터의 회전력을 전달하는 마그넷 구동벨트부를 포함하는 스퍼터 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기판은, 양단부가 상방으로 단턱지게 형성되며,
    상기 기판의 단턱지게 형성된 양단부에 대향되게 상기 마그넷부를 회전시켜 상기 증착물질을 증착하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017111371A3 (ko) * 2015-12-24 2017-08-10 (주) 에스엔텍 플라즈마 증착 장치
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