KR20160035534A

KR20160035534A - 스퍼터링을 이용한 전자파 차단 차폐막 형성 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20160035534A
Application number: KR1020150015798A
Authority: KR
Inventors: 홍상진; 남창우; 유충곤
Original assignee: 명지대학교 산학협력단
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2016-03-31
Also published as: KR101686318B1

Abstract

스퍼터링을 이용한 전자파 차단 차폐막 형성 방법 및 그 장치가 개시된다. 스퍼터링을 이용한 전자파를 차단하기 위한 차폐막 형성 장치는, 챔버 바디; 및 상기 챔버 바디 내에 위치되고, 타겟 및 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 마그넷 유닛을 포함하는 타겟 모듈을 포함하되, 상기 타겟 모듈을 스퍼터링함에 따라 피증착물의 상면과 측면들 중 적어도 하나에 차폐막이 형성될 수 있다.

Description

스퍼터링을 이용한 전자파 차단 차폐막 형성 방법 및 그 장치{Method and apparatus for forming an EMI-shielding layer using a sputtering process}

본 발명은 스퍼터링을 이용한 전자파 차단 차폐막 형성 방법 및 그 장치가 개시된다.

스퍼터링 장치는 증착 공정을 위해 타겟을 스퍼터하는 장치를 의미한다. 한국공개특허공보 제2012-39856호 등과 같이 많은 스퍼터링 장치가 존재하나, 타겟의 수명이 짧고 피증착물의 증착 두께 편차가 심한 경우가 대다수이다.

또한, 일반적으로 스퍼터링 장치를 이용하여 증착 공정을 수행하는 경우, 타겟의 위치가 고정되어 있어 칩이나 기판의 상면에만 차폐막이 형성되게 된다. 이로 인해 칩의 측면을 통해 칩 내부로 유입되는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 본 발명은 스퍼터링을 이용하여 전자파 차단을 위한 차폐막을 형성할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 칩의 상면뿐만 아니라 측면에도 고르게 차폐막을 형성할 수 있는 스퍼터링을 이용한 전자파 차단 차폐막 형성 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 스퍼터링을 이용한 전자파 차단 차폐막 형성 장치 및 방법이 제공된다.

제1 실시예에 따르면, 챔버 바디; 및 상기 챔버 바디 내에 위치되고, 타겟 및 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 마그넷 유닛을 포함하는 타겟 모듈을 포함하되, 상기 타겟 모듈을 스퍼터링함에 따라 피증착물의 상면과 측면들 중 적어도 하나에 차폐막이 형성되는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치가 제공될 수 있다. 제1항에 있어서,

상기 타겟 모듈은 상기 챔버 바디 내에서 스퍼터링 공정 동안 기설정된 범위내에서 위치가 가변될 수 있다.

상기 타겟 모듈의 위치 가변에 따라 상기 마그넷 유닛은 지정된 범위내에서 회전하거나 스윙될 수 있다.

상기 타겟 모듈은 제 1 증착 공정 동안 제1 위치를 기준으로 하여 시계 방향으로 움직이고 제 2 증착 공정 동안 상기 제1 위치를 기준으로 하여 반시계 방향으로 움직일 수 있다.

상기 마그넷 유닛의 적어도 하나는 뾰족한 형상일 수 있다.

제2 실시예에 따르면, 챔버 바디; 및 상기 챔버 바디 내에 위치되고, 타겟 및 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 마그넷 유닛을 포함하는 타겟 모듈을 포함하되, 상기 타겟 모듈은 증착 공정 동안 상기 챔버 바디 내에서 기설정된 범위 내에서 움직이는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치가 제공될 수 있다.

제3 실시예에 따르면, 챔버 바디; 및 상기 챔버 바디 내에 위치되고, 타겟 및 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 마그넷 유닛을 포함하는 타겟 모듈을 포함하되, 상기 타겟으로부터 분리된 타겟 물질에 의해 피증착물 상에 복수의 증착막들로 이루어진 차폐막이 형성되되, 상기 증착막들 중 제1 증착막은 제1 위치에서 상기 타겟 물질이 상기 피증착물 상에 증착되어 형성되며, 상기 증착막들 중 제2 증착막은 제2 위치에서 상기 타겟 물질이 상기 피증착물의 상기 제1 증착막 위에 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치가 제공될 수 있다.

제4 실시예에 따르면, 타겟; 및 상기 타겟의 내측에 형성되며 자기장을 발생시키는 마그넷 유닛들을 포함하되, 상기 마그넷 유닛들 중 일부는 뾰족한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 타겟 모듈이 제공될 수 있다.

제5 실시예에 따르면, 피증착물; 및 상기 피증착물의 상면과 측면들 중 적어도 하나에 형성되는 차폐막을 포함하는 차폐막 구조체가 제공될 수 있다.

상기 피증착물은 반도체 칩이고, 상기 차폐막은 상기 피증착물의 측면들에 형성되되, 상기 차폐막은 스퍼터링 공정에 의해 상기 피증착물 상에 형성될 수 있다.

제6 실시예에 따르면, 제 1 위치의 타겟 모듈로부터 분리된 타겟 물질로 피증착물의 상면 및 적어도 하나의 측면 위에 제 1 증착막을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동한 타겟 모듈로부터 분리된 타겟 물질로 상기 피증착물의 상기 제 1 증착막 위에 제 2 증착막을 형성하여 차폐막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 방법이 제공될 수 있다.

상기 제2 증착막을 형성하는 것 이후에, 상기 제2 위치에서 제1 위치로 이동한 타겟 모듈로부터 분리된 타겟 물질로 상기 피증착물의 상기 제2 증착막 위에 제3 증착막을 형성하는 단계; 및 상기 제1 위치로부터 제3 위치로 이동한 타겟 모듈로부터 분리된 타겟 물질로 상기 피증착물의 상기 제3 증착막 위에 제4 증착막을 형성하여 차폐막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링을 이용한 전자파 차단 차폐막 형성 방법 및 그 장치를 제공함으로써, 칩의 상면뿐만 아니라 측면에도 고르게 차폐막을 형성할 수 있으며, 이를 통해 칩의 측면을 통해 유입되는 전자파를 차단할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차단을 위한 차폐막 형성 구조를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐막 형성 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐막 형성을 위한 타겟 모듈의 위치 가변에 따른 증착 공정을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그넷 유닛의 형상을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐막 형성 장치를 이용하여 피증착물을 증착시키는 공정을 나타낸 순서도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.

본 발명은 스퍼터링(Sputtering) 공정을 이용하여 전자파 방해(Electromagnetic interference, EMI)를 차폐하는 차폐막(예를 들어, 금속막임)을 형성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차폐막은 칩의 상면에만 형성된다. 이 경우, 전자파가 칩의 측면을 통하여 칩의 내부로 유입되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 칩의 측면을 통한 전자파를 차단하기 위하여 칩의 측면에도 차폐막을 형성시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 차폐막은 칩의 상면 및 측면들에 모두 형성될 수 있다. 특히, 본 발명은 칩의 상면과 측면의 두께 편차 및 평탄도 등을 고려하여 차폐막을 형성할 수 있다.

제1 실시예에 따르면, 본 발명은 차폐막을 한번에 증착시키지 않고, 순차적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 칩의 상면에 형성되는 차폐막의 두께가 4㎛인 경우, 상기 차폐막 형성 장치, 예를 들어 스터퍼링 장치는 1㎛씩 순차적으로 4번에 걸쳐서 차폐막을 형성할 수 있다. 특히, 상기 차폐막 형성 장치는 타겟 모듈의 위치를 변경하면서 1㎛씩 순차적으로 4번에 걸쳐서 차폐막을 형성할 수 있다. 또한, 상기 차폐막 형성 장치는 칩의 우측 측면 및 좌측 측면의 차폐막 또한 1㎛씩 순차적으로 2번에 걸쳐서 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차단을 위한 차폐막 형성 구조를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차폐막 구조체(100)는 피증착물(105)과 해당 피증착물 상에 형성되는 차폐막(102)을 포함한다. 여기서, 피증착물(105)은 반도체 칩일 수 있다. 물론. 피증착물(105)은 반도체 칩 이외에도, 디스플레이 패널의 기판, 반도체 기판, 통신 장비 등 다양하게 변형될 수 있다. 즉, 피증착물(105)는 반도체 소자를 포함하는 한 제한 없이 적용될 수 있다.

일반적으로 차폐막은 피증착물(105)의 상면에만 형성된다. 이로 인해, 전자파가 칩의 측면을 통해 칩의 내부로 유입되는 문제가 발생한다.

따라서, 제1 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 피증착물(105)의 상면과 측면들 중 적어도 하나에 차폐막(102)를 형성할 수 있다. 바람직하게는 피증착물(100)의 상면 및 측면들 모두에 차폐막(102)이 형성될 수 있다.

차폐막(102)은 단일 차폐막으로 피증착물(105)의 외주면에 형성될 수도 있으며, 복수의 차폐막이 피증착물(105)의 외주면을 따라 순차적으로 형성될 수도 있다.

이하 도 2를 참조하여 도 1에 도시된 바와 같은 차폐막 구조체를 형성하기 위한 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 제1 실시예에 따른 차폐막 형성 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 제1 실시예에 따른 차폐막 형성을 위한 타겟 모듈의 위치 가변에 따른 증착 공정을 설명하기 위해 도시한 도면, 도 4는 제2 실시예에 따른 마그넷 유닛의 형상을 도시한 도면이다.

피증착물(105)에 형성되는 차폐막은 스퍼터링을 이용하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 하기에서 설명되는 차폐막 형성 장치(200)는 스퍼터링 장치일 수 있다.

도 2를 참조하면, 차폐막 형성 장치(200)는 챔버 바디(210), 이송트레이(215), 홀더(220), 마스크(225), 타겟 모듈(230) 및 전원부(235)를 포함하여 구성된다. 물론, 챔버 바디(210)에는 가스 투입구, 기판 투입구, 가스 배출구 등을 더 포함하나 이는 공지된 구성이므로 이에 대해서는 생략하기로 한다.

피증착물(105)은 이송트레이(215)를 통해 챔버 바디(210)로 이동된다.

이송트레이(215)는 피증착물(105)을 이송시키기 위한 수단이다. 이송트레이(215)는 정해진 범위 내에서 피증착물을 이송시킬 수 있다. 이송트레이(215)는 단방향뿐만 아니라 양방향으로 피증착물(105)을 이송시킬 수 있다.

즉, 이송트레이(215)는 피증착물(105)에 증착 공정이 수행되는 동안 제1 방향으로 피증착물(105)을 이송시킨 후 제2 방향으로 피증착물(105)을 이송시킬 수 도 있다. 여기서, 제2 방향은 제1 방향의 역방향일 수 있다.

예를 들어, 이송트레이(215)는 제1 증착막이 형성된 피증착물(105)을 제1 방향으로 이송시키며, 이러한 이송 과정에서 상기 제1 증착막 상에 제2 증착막이 형성될 수 있다. 이어서, 이송트레이(215)가 정지된 상태에서 상기 제2 증착막 상에 제3 증착막이 형성되고, 그런 후 이송트레이(215)는 상기 제3 증착막이 형성된 피증착물(105)을 제2 방향(예를 들어, 제1 방향의 역방향)으로 이송시킬 수 있으며, 상기 이송 과정에서 상기 제3 증착막 상에 제4 증착막이 형성될 수 있다. 피증착물(105)에 증착막을 증착하여 차폐막을 형성하는 방법에 대해서는 하기에서 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

이와 같이, 이송트레이(215)는 피증착물(105)의 증착 공정 동안 피증착물(105)을 정해진 범위내에서 이송시킴으로써 피증착물(105)의 상면과 측면들 중 적어도 하나에 정해진 두께에 따라 차폐막을 형성하도록 할 수 있다.

홀더(220)는 챔버 바디(210) 내측의 하단에 위치되어 피증착물(105)이 놓여진 이송트레이(215)를 지지하는 역할을 한다.

도 2에서는 이송트레이(215)와 홀더(220)가 별도의 구성인 것으로 도시되어 있으나, 이송트레이(215)와 홀더(220)는 단일 구성으로 포함될 수도 있다.

위에서는, 홀더(220) 위에 피증착물(105)이 놓인 이송트레이(215)가 배열되고 이송트레이(215)가 증착 공정 동안 움직이는 것으로 설명하였으나, 이송트레이(215) 없이 피증착물(105)이 홀더(220) 상에 배열된 후 홀더(220)가 움직일 수도 있다. 즉, 피증착물(105)이 증착 공정 동안 움직이는 한 피증착물(105)을 움직이는 구조는 다양하게 변형될 수 있고, 이러한 변형이 본 발명의 권리범위에 속한다는 것은 당업자에게 있어 자명한 사실일 것이다.

이하, 피증착물(105)을 움직이는 부재를 이송부재로 통칭하겠다.

마스크(225)는 챔버 내부에서 피증착물(105)과 타겟 모듈(230) 사이에 배열된다.

마스크(225)는 증착 공정이 수행되는 동안 피증착물(105)의 면들 중 원하는 면에 차폐막(102) 또는 증착막이 형성되도록 하는 역할을 수행한다. 이는 도 3의 설명에서 보다 명확하게 이해될 것이다. 이는 도 3의 설명에서 보다 명확하게 이해될 것이다.

타겟 모듈(230)은 증착 물질인 타겟(231)을 포함하며, 캐소드로 기능할 수 있다. 타겟(231)은 피증착물(105)에 증착될 물질(즉, 타겟 물질)을 포함하며, 원형 형상 등을 가진다.

이러한 타겟 모듈(230)은 챔버 내부에서 정해진 범위 내에서 움직일 수 있다. 즉, 타겟 모듈(230)은 도 3에 도시된 바와 같이, 피증착물(105)의 증착 공정 동안 제1 위치에서 제2 위치로 움직이고, 제2 위치에서 제1 위치로 복귀한 후 다시 제1 위치에서 제3 위치로 움직일 수 있다.

도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하면, 제1 위치에서의 타겟 모듈(230)을 스퍼터링함에 따라 피증착물(105)의 상면 및 적어도 하나의 측면에 제1 증착막을 형성할 수 있다.

이어서, 타겟 모듈(230)을 제1 위치에서 제2 위치로 움직이고, 제2 위치에서 타겟 모듈(230)을 스퍼터링함에 따라 제1 증착막 위에 제2 증착막을 형성할 수 있다.

제1 증착막과 제2 증착막이 형성되는 증착 공정 동안 피증착물(105)은 이송 부재에 의해 제1 방향으로 정해진 구간만큼 움직일 수 있다.

이때, 피증착물(105은 이송 부재에 의해 순차적으로 제1 방향으로 이동될 수도 있으며, 정해진 구간 단위로 각 증착 공정이 완료된 후 움직일 수도 있다.

이와 같이, 제1 증착 공정과 제2 증착 공정이 완료되면, 타겟 모듈(230)은 다시 제2 위치에서 제1 위치로 복귀하고, 제1 위치에서의 타겟 모듈(230)을 스퍼터링함에 따라 제2 증착막 위에 제3 증착막이 형성될 수 있다.

제3 증착막이 형성된 후 타겟 모듈(230)은 제1 위치에서 제3 위치로 움직이고, 제3 위치에서의 타겟 모듈(230)을 스퍼터링함에 따라 제3 증착막 위에 제4 증착막이 형성될 수 있다.

이와 같이, 타겟 모듈(230)의 위치 가변에 따라 피증착물(105)의 상면과 측면들 중 적어도 하나에 차폐막이 형성될 수 있다.

또한, 도 2에는 상세히 도시되어 있지 않으나, 타겟 모듈(230)에 포함된 타겟(231)은 스퍼터링 공정 동안 정해진 범위 내에서 회전할 수 있다. 타겟 모듈(230)의 회전 범위는 예를 들어, 0도 내지 360도 일 수 있다.

스퍼터링 공정 동안 타겟(231)을 정해진 범위 내에서 회전시킴으로써, 타겟(231)이 고르게 스퍼터되도록 할 수 있으며, 결과적으로 타겟(231)의 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.

타겟 모듈(230)은 도 2에 도시된 바와 같이, 백킹 플레이트(Backing plate)와 마그넷부(233)를 포함할 수 있다.

백킹 플레이트(232)는 타겟(231)을 지지하는 역할을 수행하며, 금속으로 이루어져 있다. 백킹 플레이트(232)는 원형, 타원형 형상을 가질 수 있다. 백킹 플레이트(232)에는 전원부(235)로부터 전원이 직접 또는 간접적으로 인가되며, 그 결과 백킹 플레이트(232)는 캐소드로 기능할 수 있다.

타겟(231)은 백킹 플레이트(232)의 외주면에 형성될 수 있다.

이에 따라, 타겟(231)은 자체적으로 회전 또는/및 위치가 가변될 수도 있으나, 백킹 플레이트(232)의 회전 또는/및 위치 가변에 따라 타겟(231) 또한 회전하거나 위치가 가변될 수도 있다.

마그넷부(233)는 적어도 하나의 마그넷 유닛(233-1)을 포함한다. 마그넷부(233)는 백킹 플레이트(232)를 기준으로 타겟(231)의 반대측에 위치된다.

마그넷 유닛(233-1)은 NSN 극성을 가질 수 있다. 즉, 마그넷 유닛(233-1)은 자기장을 발생시키는 소자로, 영구 자석이나 전자석일 수 있다. 또한, 마그넷 유닛(233-1)은 피증착물(105)을 마주보도록 배열될 수 있다.

마그넷 유닛(233-1)이 자기장을 발생시키므로, 글로우 방전에 따른 이온들이 자기장 영역으로 집중되어 타겟(231)으로부터 분류된 타겟 물질이 퍼지는 증착 범위를 결정할 수 있다.

도 2에는 마그넷부(233)가 하나의 마그넷 유닛(233-1)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 마그넷부(233)는 복수의 마그넷 유닛을 구비할 수 있음은 당연하다.

또한, 마그넷부(233)는 자체적으로 회전할 수도 있으며, 일정 범위 내에서 스윙(swing)할 수도 있다.

제1 실시예에 따르면, 피증착물(105)의 상면과 측면들 중 적어도 하나에 증착막이 형성되므로, 마그넷부(233)는 도 3에 도시된 바와 같이 측면 증착이 용이하도록 360도 회전할 수도 있다.

다른 예를 들어, 마그넷부(233)의 일부 구성은 피증착물(105) 방향으로 뾰족한 형상을 가질 수 있다(도 4 참조). 일반적으로 마그넷부(233)에 포함된 마그넷 유닛은 사각 형상을 가진다. 그러나, 마그넷 유닛(233-1)이 사각 형상으로 구성되는 경우, 자기장 범위 또는 증착 범위를 명확하게 설정하기 어렵다. 이로 인해, 결과적으로 피증착물의 측면 차폐막의 두께를 조절하기가 용이치 않게 된다.

이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 마그넷 유닛(433-1)의 일부를 피증착물(105) 방향으로 뾰족한 형상으로 형성하여 자기장 범위 또는 증착 범위를 명확하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 결과적으로 피증착물(105)의 측면에 증착되는 차폐막의 두께를 용이하게 조절할 수 있는 이점이 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 마그넷 유닛(433-1)의 최외곽 부분을 뾰족하게 형성할 수 있다.

이를 통해 차폐막 형성 장치(200)는 피증착물(105)의 측면들에 증착되는 증착막(즉, 차폐막)의 두께를 원하는 두께로 형성할 수 있다. 한편, 마그넷 유닛(433-1)은 삼각형 형상을 가질 수도 있고, 종단이 뾰족하지는 않지만 하단 폭보다 작아지는 구조, 예를 들어 사다리꼴 형상을 가질 수도 있다.

일 실시에에 따르면, 마그넷부(233)는 타겟 모듈(230)의 위치 가변에 따라 위치가 가변될 수 있다.

또한, 마그넷부(233)는 타겟 모듈(230)의 위치 가변에 따라 위치가 가변될 수 있다.

전원부(235)는 차폐막 형성 장치(200)의 내부 구성을 동작시키기 위한 전원을 제공하는 기능을 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐막 형성 장치를 이용하여 피증착물을 증착시키는 공정을 나타낸 순서도이다. 이하, 도 5에서는 피증착물(105)의 상면에 4㎛의 증착막을 형성하고, 각 측면에는 각각 2㎛의 증착막을 형성하여 차폐막을 형성하는 것을 가정하여 설명하기로 한다. 또한, 하기에서 설명되는 각 증착 공정시 상면 및 측면들 중 적어도 하나에 각각 1㎛의 증착막이 형성되는 것을 가정하여 설명하기로 한다.

단계 510에서 차폐막 형성 장치(200)의 내부 챔버가 진공 상태로 변화되고 챔버 내부로 스퍼터링 가스가 주입된다. 여기서, 스퍼터링 가스는 예를 들어, 불활성 가스인 아르곤(Ar) 가스일 수 있다.

스퍼터링 가스는 캐소드와 애노드의 전위차에 의한 글로우(glow) 방전으로 인해 이온화된다. 즉, 스퍼터링 가스는 플라즈마 상태로 변화된다.

단계 515에서 차폐막 형성 장치(200)는 자기장을 발생시켜 이온들을 집중시키고, 이온들이 타겟을 스퍼터한다.

차폐막 형성 장치(200)는 타겟이 고르게 스퍼터되도록 타겟을 회전시킨다. 즉, 이온화에 따라 생성된 이온들이 타겟의 표면과 충돌하게 되며, 그로 인해 타겟으로부터 분리된 타겟 물질(즉, 증착물)이 피증착물로 증착되게 된다. 이때, 마그넷 유닛에 의한 자기장으로 인하여 이온들이 대부분 증착 범위에 집중된 상태로 타겟과 충돌하게 되여 해당 부분이 스퍼터(sputter)된다.

이에 따라, 차폐막 형성 장치(200)가 타겟을 회전시키면, 타겟이 고르게 스퍼터될 수 있으며, 결과적으로 타겟 전체가 증착 공정 동안 고르게 스퍼터되어 타겟의 수명이 길어지는 이점이 있다.

또한, 타겟의 수명이 길어지게 되는 경우 결과적으로는 차폐막 형성 장치의 원가도 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

타겟이 회전하는 동안 마그넷부도 회전 또는 스윙(swing)한다.

타겟(231)의 회전과 함께 마그넷부(233)를 회전 또는 스윙시키는 이유는 타겟(231)이 회전하는 동안 마그넷부(233)를 회전 또는 스윙하지 않는 것에 비해 플라즈마 영역이 넓어지기 때문이다.

즉, 타겟(231)의 회전과 함께 마그넷부(233)를 회전 또는 스윙시킴으로써 결과적으로 타겟 물질(증착 물질)의 입사 각도를 넓게 할 수 있는 이점이 있다. 또한, 타겟(231)과 함께 마그넷부(233)를 회전 또는 스윙시켜 타겟 물질의 입사 각도를 고정하지 않음으로써 피증착물의 상부 및 측면들에 증착되는 차폐막의 증착 두께 편차를 감소시킬 수 있는 이점도 있다.

단계 520에서 차폐막 형성 장치(200)는 타겟 모듈(230)을 제1 위치에 위치시킨 후 타겟 모듈(230)을 스퍼터링함에 따라 타겟(231)으로부터 분리된 타겟 물질로 피증착물(105)의 상면과 적어도 하나의 측면 위에 제1 증착막을 형성한다(제1 증착 공정).

타겟 모듈(230)이 제1 위치에서 스퍼터링됨과 동시에 피증착물(105)이 제1 방향으로 이동될 수 있다.

다른 예로, 차폐막 형성 장치(200)는 제1 위치에서의 타겟 모듈(230)의 스퍼터링 공정에 따른 피증착물(105)의 증착 공정이 완료되면, 피증착물(105)이 놓여진 이송 부재를 제1 방향으로 지정된 범위만큼 이동시킬 수도 있다.

상기의 제1 증착 공정에 따라 피증착물(105)의 상면 및 우측면에 각각 1㎛의 증착막이 형성될 수 있다.

이와 같은 증착 공정 동안 타겟(231)은 계속해서 회전할 수 있으며, 타겟(231)이 회전하는 동안 마그넷부(233)도 지정된 각도로 스윙할 수 있다.

단계 525에서 차폐막 형성 장치(200)는 제1 증착 공정이 완료된 후 타겟 모듈(230)을 제1 위치에서 제2 위치로 움직이고, 제2 위치에서 타겟 모듈(230)을 스퍼터링함에 따라 제1 증착막 위에 제2 증착막을 형성한다(제2 증착 공정).

제1 증착 공정에 따라 제1 증착막이 형성되면, 제1 증착막 위에 제2 증착막을 형성하기 위해 타겟 모듈(230)을 제1 위치에서 제2 위치로 움직인다. 여기서, 제2 위치는 제1 위치에서 45도 우하향된 지정된 위치일 수 있다.

타겟 모듈(230)이 제1 위치에서 제2 위치로 움직임에 따라 마그넷부(233)는 타겟 물질의 증착 범위를 조정하기 위해 회전할 수 있다.

제2 증착 공정 결과 피증착물(105)의 상면에는 2㎛의 증착막이 형성되고, 좌측면 및 우측면에는 1㎛의 증착막이 형성될 수 있다.

제2 증착 공정 동안 피증착물(105)이 놓여진 이송트레이(215)는 제1 방향으로 지정된 구간만큼 이동될 수 있다.

물론, 제1 증착 공정과 마찬가지로 제2 증착 공정이 완료되면, 피증착물(105)이 놓여진 이송 부재는 제1 방향으로 지정된 구간만큼 이동될 수 있다.

제2 증착 공정이 완료된 이후, 단계 530에서 차폐막 형성 장치(200)는 타겟 모듈(230)을 제2 위치에서 제1 위치로 원상 복귀시키고, 제1 위치에서 타겟 모듈(230)을 스퍼터링함에 따라 제2 증착막 위에 제3 증착막을 형성한다(제3 증착 공정).

제3 증착 공정시에, 피증착물(105)이 놓여진 이송 부재는 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 피증착물(105)을 지정된 구간만큼 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제3 증착 공정이 완료된 이후에 피증착물(105)이 놓여진 이송 부재는 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 피증착물(105)을 지정된 구간만큼 이동시킬 수도 있다.

또한, 제2 위치에서 제1 위치로 타겟 모듈(230)이 움직임에 따라 피증착물(105)의 증착 범위를 조정하기 위해 마그넷부(233) 또한 지정된 구간만큼 회전될 수 있다.

제3 증착 공정에 따라 피증착물(105)의 상면 및 우측 측면에 각각 1㎛의 증착막이 더 형성될 수 있다. 결과적으로 피증착물의 상면에는 3㎛의 증착막이 형성되고, 좌측면에는 1㎛의 증착막이 형성되며, 우측면에는 2㎛의 증착막이 각각 형성될 수 있다.

마지막으로 단계 535에서 차폐막 형성 장치(200)는 제3 증착 공정이 완료되면 타겟 모듈(230)을 제1 위치에서 제3 위치로 움직이고, 제3 위치에서의 타겟 모듈(230)을 스퍼터링함에 따라 제3 증착막 위에 제4 증착막을 형성하여 차폐막을 형성한다.

타겟 모듈이 제1 위치에서 제3 위치로 움직임에 따라 피증착물(105)의 상면 및 측면들 중 적어도 하나에 타겟 물질이 증착되는 증착 범위를 조정하기 위해 타겟 모듈(230) 내부에 위치하는 마그넷부(233) 또한 지정된 구간만큼 회전한다.

마그넷부(233)의 회전에 따라 증착 범위를 조정한 후 제3 위치에서 타겟 모듈(230)을 스퍼터링함에 따라 결과적으로, 피증착물(105)의 상면 및 좌측면에 각각 1㎛의 증착물이 더 형성될 수 있다.

결과적으로 피증착물의 상면에는 4㎛의 증착막이 형성되고, 좌측면 및 우측면에는 2㎛의 증착막이 각각 형성될 수 있다.

이와 같이, 타겟 모듈의 위치를 가변하고, 마그넷부를 회전시키며 피증착물을 스캔 형태로 이동시키는 방법을 이용하여 피증착물의 측면에 형성되는 차폐막의 두께를 원하는 두께로 조절할 수 있다.

또한, 이미 전술한 바와 같이, 마그넷부(233)의 일부를 뾰족한 형상으로 구현함으로써 피증착막의 측면에 형성되는 차폐막의 두께를 정밀하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링을 이용한 전자파 차단 차폐막 형성 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

200: 차폐막 형성 장치
210: 챔버 바디
215: 이송트레이
220: 홀더
225: 마스크
230: 타겟 모듈
231: 타겟
232: 백킹 플레이트
233: 마그넷부
233-1: 마그넷 유닛
235: 전원부

Claims

챔버 바디; 및
상기 챔버 바디 내에 위치되고, 타겟 및 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 마그넷 유닛을 포함하는 타겟 모듈을 포함하되,
상기 타겟 모듈을 스퍼터링함에 따라 피증착물의 상면과 측면들 중 적어도 하나에 차폐막이 형성되는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 타겟 모듈은 상기 챔버 바디 내에서 스퍼터링 공정 동안 기설정된 범위내에서 위치가 가변되는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치.
제2 항에 있어서,
상기 타겟 모듈의 위치 가변에 따라 상기 마그넷 유닛은 지정된 범위내에서 회전하거나 스윙되는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치.
제2 항에 있어서,
상기 타겟 모듈은 제 1 증착 공정 동안 제1 위치를 기준으로 하여 시계 방향으로 움직이고 제 2 증착 공정 동안 상기 제1 위치를 기준으로 하여 반시계 방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치.
제1 항에 있어서,
상기 마그넷 유닛의 적어도 하나는 뾰족한 형상인 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치.
챔버 바디; 및
상기 챔버 바디 내에 위치되고, 타겟 및 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 마그넷 유닛을 포함하는 타겟 모듈을 포함하되,
상기 타겟 모듈은 증착 공정 동안 상기 챔버 바디 내에서 기설정된 범위 내에서 움직이는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치.
제6 항에 있어서,
상기 타겟 모듈은 제 1 증착 공정 동안 제1 위치를 기준으로 하여 시계 방향으로 움직이고 제 2 증착 공정 동안 상기 제1 위치를 기준으로 하여 반시계 방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치.
챔버 바디; 및
상기 챔버 바디 내에 위치되고, 타겟 및 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 마그넷 유닛을 포함하는 타겟 모듈을 포함하되,
상기 타겟으로부터 분리된 타겟 물질에 의해 피증착물 상에 복수의 증착막들로 이루어진 차폐막이 형성되되,
상기 증착막들 중 제1 증착막은 제1 위치에서 상기 타겟 물질이 상기 피증착물 상에 증착되어 형성되며, 상기 증착막들 중 제2 증착막은 제2 위치에서 상기 타겟 물질이 상기 피증착물의 상기 제1 증착막 위에 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치.
제8 항에 있어서,
상기 마그넷 유닛의 적어도 하나는 뾰족한 형상인 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 장치.
타겟; 및
상기 타겟의 내측에 형성되며 자기장을 발생시키는 마그넷 유닛들을 포함하되,
상기 마그넷 유닛들 중 일부는 뾰족한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 타겟 모듈.
피증착물; 및
상기 피증착물의 상면과 측면들 중 적어도 하나에 형성되는 차폐막을 포함하는 차폐막 구조체.
제11 항에 있어서,
상기 피증착물은 반도체 칩이고, 상기 차폐막은 상기 피증착물의 측면들에 형성되되,
상기 차폐막은 스퍼터링 공정에 의해 상기 피증착물 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 차폐막 구조체
제 1 위치의 타겟 모듈로부터 분리된 타겟 물질로 피증착물의 상면 및 적어도 하나의 측면 위에 제 1 증착막을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동한 타겟 모듈로부터 분리된 타겟 물질로 상기 피증착물의 상기 제 1 증착막 위에 제 2 증착막을 형성하여 차폐막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐막 형성 방법.
제13 항에 있어서,
상기 제2 증착막을 형성하는 것 이후에,
상기 제2 위치에서 제1 위치로 이동한 타겟 모듈로부터 분리된 타겟 물질로 상기 피증착물의 상기 제2 증착막 위에 제3 증착막을 형성하는 단계; 및
상기 제1 위치로부터 제3 위치로 이동한 타겟 모듈로부터 분리된 타겟 물질로 상기 피증착물의 상기 제3 증착막 위에 제4 증착막을 형성하여 차폐막을 형성하는 단계를 더 포함하는 차폐막 형성 방법.