KR20160054694A - Sputtering device - Google Patents

Sputtering device Download PDF

Info

Publication number
KR20160054694A
KR20160054694A KR1020140153704A KR20140153704A KR20160054694A KR 20160054694 A KR20160054694 A KR 20160054694A KR 1020140153704 A KR1020140153704 A KR 1020140153704A KR 20140153704 A KR20140153704 A KR 20140153704A KR 20160054694 A KR20160054694 A KR 20160054694A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
substrate
shield
backing plate
ground shield
Prior art date
Application number
KR1020140153704A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102279641B1 (en
Inventor
손상우
신상원
정창오
Original Assignee
삼성디스플레이 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 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020140153704A priority Critical patent/KR102279641B1/en
Publication of KR20160054694A publication Critical patent/KR20160054694A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102279641B1 publication Critical patent/KR102279641B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/13439Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making

Abstract

According to the present invention, a sputtering device comprises: a chamber configured to define a reaction region in which a substrate is located; a plurality of targets installed in the chamber and separated from the substrate at a predetermined interval to correspond to a first surface wherein the targets are separated from each other at a predetermined interval; a backing plate located on a second surface of each target to fix each target; a ground shield located between adjacent targets; and a sub-shield overlapping with a portion of each target to correspond to a scribing portion of the substrate in the chamber. Therefore, the sputtering device can form a thin film having a uniform thickness.

Description

스퍼터링 장치{SPUTTERING DEVICE}[0001] SPUTTERING DEVICE [0002]

본 발명은 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 특히 균일한 박막을 형성하는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering apparatus, and more particularly to a sputtering apparatus for forming a uniform thin film.

액정표시장치는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합하며 소비전력이 적다는 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 등의 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이의 화상 구현 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하는 것으로, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자 배열 방향이 변화되는 분극 성질을 띤다.The 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 used in various fields such as a notebook computer, a monitor, and a TV. 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 molecular alignment direction is changed according to the size when it is placed in an electric field.

이러한 액정표시장치를 형성하기 위해서는 소정물질의 박막을 형성하는 박막증착(thin film deposition), 포토리소그라피(photo-lithography), 식각(etching) 등 여러가지 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.

이 중에서 박막증착은 기판 상부에서 라디컬(radical)의 화학반응을 유도하여 그 반응 결과물인 박막입자를 낙하 및 흡착시키는 증착 방식의 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 in which a chemical reaction of a radical is induced on the substrate and the resultant thin film particles are dropped and adsorbed, And sputtering of a physical vapor deposition method in which the substrate is collided with and adsorbed on the substrate.

스퍼터링의 박막 증착 원리 및 동작을 간단히 설명하면, 챔버 내부를 진공으로 조성한 후, 백킹 플레이트로 전압을 가하면서 진공 영역에 반응 가스를 주입한다. 그러면 반응 가스의 입자는 플라즈마(plasma) 상태로 이온화되고, 이온화된 입자들은 타겟에 충돌하는데, 이때 이온화된 입자들이 가진 운동 에너지가 타겟을 이루는 원자들에 전달됨으로써, 타겟을 이루는 원자들이 타겟으로부터 튀어나오게 되는 스퍼터링 현상이 일어나게 된다. 그리고, 타겟으로부터 방출된 원자들은 기판쪽으로 확산되어 기판에 증착됨으로써 기판에 박막을 형성시킨다.The principle and operation of thin film deposition of sputtering will be briefly described. After the chamber is vacuum-formed, a reactive gas is injected into the vacuum region while applying a voltage to the backing plate. Then, the particles of the reactive 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. The atoms emitted from the target are diffused toward the substrate and deposited on the substrate to form a thin film on the substrate.

한편, 복수의 타겟을 사용한 스퍼터링 장치에서는 플라즈마 형성시 포텐셜(potential) 유지를 위해 타겟과 타겟 사이에 그라운드 쉴드가 구비될 수 있다. 이러한 그라운드 쉴드는 타겟과 직접 접촉되지 않고 그 테두리와 중첩하는 형태를 이룬다.On the other hand, in a sputtering apparatus using a plurality of targets, a ground shield may be provided between the target and the target in order to maintain a potential during plasma formation. These ground shields do not come in direct contact with the target but overlap with their edges.

그라운드 쉴드가 타겟과 타겟 사이에 위치함에 따라, 그라운드 쉴드에 의해 가려지는 타겟의 측면부에서 플라즈마 불균일이 발생하여 그라운드 쉴드에 대응되는 부분에서 만족할 만한 박막 균일도를 기대할 수 없다. 또한, 그라운드 쉴드와 대응되는 기판 상에 증착된 박막의 두께는 그라운드 쉴드로 가려지지 않는 부분과 대응되는 기판 상에 증착된 박막에 비해 두꺼워서 얼룩으로 인식되어 제품의 불량을 초래할 수 있다.As the ground shield is positioned between the target and the target, plasma non-uniformity occurs at the side surface of the target shielded by the ground shield, so that satisfactory thin film uniformity at the portion corresponding to the ground shield can not be expected. In addition, the thickness of the thin film deposited on the substrate corresponding to the ground shield is thicker than the thin film deposited on the substrate corresponding to the portion not covered with the ground shield, which may be recognized as a stain, resulting in defective products.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 기판의 절단부와 대응되는 부분에만 보조 쉴드를 설치함으로써 보조 쉴드가 타겟부를 직접 가리는 면적을 최소화하여 기판 상에 균일한 박막을 증착할 수 있는 스퍼터링 장치를 제공하고자 한다.It is an object of the present invention, which is devised to solve the problems described above, to provide a plasma display panel in which an auxiliary shield is provided only in a portion corresponding to a cut portion of a substrate, thereby minimizing an area in which the auxiliary shield directly covers the target portion, Device.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예의 특징에 따르면, 본 발명은 기판이 위치하는 반응 영역을 정의하는 챔버와, 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 일정 간격 이격하여 제1 면이 대응되며 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟과, 상기 각각의 타겟의 제2 면에 위치하여 상기 각각의 타겟을 고정하는 백킹 플레이트와, 상기 서로 이웃하는 타겟 사이에 위치하는 그라운드 쉴드 및 상기 챔버 내부에서 상기 기판의 스크라이빙 부분에 대응되도록 상기 타겟의 일정 부분과 중첩되는 보조 쉴드를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus including a chamber defining a reaction region in which a substrate is placed, a first surface provided in the chamber and spaced apart from the substrate by a predetermined distance, A backing plate positioned on a second side of each of the targets to secure the respective targets; a ground shield positioned between the adjacent targets; And an auxiliary shield which overlaps with a certain portion of the target to correspond to the scribed portion of the substrate inside.

또한, 상기 보조 쉴드는 탈부착이 가능한 것을 특징으로 한다. Further, the auxiliary shield is detachable.

또한, 상기 그라운드 쉴드는 상기 타겟과 직접 접촉되지 않는 것을 특징으로 한다. Further, the ground shield is not in direct contact with the target.

또한, 상기 그라운드 쉴드는 상기 백킹 플레이트 배면에 위치하는 수평바와, 상기 수평바로부터 돌출 형성되는 수직바로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Also, the ground shield may be a horizontal bar positioned on the back surface of the backing plate, and a vertical bar protruding from the horizontal bar.

또한, 상기 수직바의 높이는 15mm이고, 그 폭은 7mm인 것을 특징으로 한다. The height of the vertical bar is 15 mm, and the width of the vertical bar is 7 mm.

또한, 상기 백킹 플레이트의 배면에는 마그넷이 위치하는 것을 특징으로 한다.Further, a magnet is disposed on the back surface of the backing plate.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 스퍼터링 장치는 일정 간격 이격된 타겟들 사이에 그라운드 쉴드를 구비하고, 기판의 스크라이빙 영역과 대응되는 타겟 상부에 보조 쉴드를 구비함으로써 공정 챔버 내에서 균일한 플라즈마 세기를 유지할 수 있다. As described above, the sputtering apparatus according to the present invention includes a ground shield between targets spaced apart from each other by a predetermined distance, and includes an auxiliary shield on a target corresponding to a scribing region of the substrate, Lt; / RTI >

또한, 본 발명에 따른 스퍼터링 장치는 기판 상에 균일한 두께를 갖는 박막을 형성할 수 있다.In addition, the sputtering apparatus according to the present invention can form a thin film having a uniform thickness on a substrate.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 스퍼터링 장치를 기판의 상부에서 봤을 때 기판/타겟/그라운 드 쉴드/보조 쉴드의 배치 관계를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 스퍼터링 장치의 일부 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4a는 도 3의 Ⅰ ~ Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 4b는 도 3의 Ⅱ ~ Ⅱ'을 따라 절단한 단면도이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the arrangement relationship of the substrate / target / ground shield / auxiliary shield when the sputtering apparatus of FIG. 1 is viewed from above the substrate.
Fig. 3 is a plan view showing a part of the structure of the sputtering apparatus of Fig. 1. Fig.
4A is a cross-sectional view taken along the line I-I 'in FIG.
And FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

또한, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the same reference numbers are used throughout the drawings to refer to the same or like parts. FIG.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. The thickness of some layers and regions is exaggerated for convenience of explanation in the drawings. Whenever a portion such as a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" or "on" another portion, it includes not only the case where it is "directly on" another portion but also the case where there is another portion in between.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 밀폐된 반응 영역을 정의하는 공정 챔버(100)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention includes a process chamber 100 defining a closed reaction zone.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 공정 챔버(100)는 내부로 기판(S) 상에 박막을 증착 및 식각하기 위한 밀폐된 반응영역을 제공하는데, 도면 상에 도시하지는 않았지만, 공정 챔버(100)에는 기판(S)의 출입을 위한 개구가 형성된다.More specifically, the process chamber 100 provides a closed reaction zone for depositing and etching a thin film on a substrate S, which is not shown in the drawing, S is formed.

그리고, 공정 챔버(100)에는 타겟(150)과 반응하여 타겟(150)을 원자상태로 만들기 위하여 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 기체인 스퍼터 가스를 공정 챔버(100) 내부로 공급하기 위한 가스 주입 수단(170)이 구비되며, 공정 챔버(100) 내부를 고진공으로 만들기 위해 흡기시스템(미도시)과 연결된 배기포트(190)가 구비된다.The process chamber 100 is supplied with a sputter gas such as nitrogen (N 2) or argon (Ar), which is an inert gas, into the process chamber 100 to react with the target 150 to atomize the target 150. And an exhaust port 190 connected to an intake system (not shown) is provided to make the interior of the process chamber 100 highly vacuum.

이러한 공정 챔버(100) 내부로 처리 대상물인 기판(S)이 실장되며, 기판(S)이 실장된 공정 챔버(100)의 반응 영역 내로 소정의 스퍼터 가스를 유입시킨 후 이를 활성화시켜 목적하는 박막 처리 공정을 진행한다.The substrate S to be processed is mounted in the process chamber 100 and the predetermined sputter gas is introduced into the reaction region of the process chamber 100 on which the substrate S is mounted and activated, Proceed with the process.

스퍼터링 장치의 공정 챔버(100) 내부 일측에는 타겟(target, 150), 백킹 플레이트(backing plate, 140), 마그넷(magnet, 120)이 구비되고, 타겟(150)과 마주보는 공정 챔버(100)의 타측에는 히터(heater, 180)가 구비되며, 이들 사이에서 기판(S)은 기판이송수단(미도시)에 의해 수직에 가깝게 세워진 상태로 이송된다.A target 150, a backing plate 140 and a magnet 120 are provided on one side of the process chamber 100 of the sputtering apparatus and a process chamber 100 facing the target 150 And a heater 180 is provided on the other side. Between them, the substrate S is transported in a state standing upright by the substrate transfer means (not shown).

이러한 스퍼터링 장치는 인라인 방식으로, 기판(S)이 수평이송되는 클러스터형에 비해 공정의 효율성이 높은 장점을 갖는다.Such a sputtering apparatus has an advantage that the process efficiency is higher than that of the cluster type in which the substrate S is horizontally transported in an in-line manner.

이때, 기판(S)은 타겟(150)과 일정한 간격을 갖도록 위치하여, 기판(S)과 타겟(150) 사이에는 반응 영역 즉, 플라즈마 형성공간(E)이 형성된다.At this time, the substrate S is positioned with a certain distance from the target 150, and a reaction region, that is, a plasma forming space E, is formed between the substrate S and the target 150.

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

한편, 공정 챔버(100) 내부의 가장자리에는 기판(S)에 대한 증착 공정 수행 시, 증착 물질이 공정 챔버(100)의 내벽에 증착되는 것을 방지하는 챔버 쉴드(200)가 구비될 수 있다. The chamber shield 200 may be 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.

타겟(150)은 기판(S) 상에 증착될 증착물질과 동일한 물질로 이루어지는 데, 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 금속 물질 이외에 타겟(150)은 산화물 반도체 물질 예를 들면 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(Zinc Indium Oxide) 중 선택된 어느 하나로도 이루어질 수 있다.The target 150 is made of the same material as the deposition material to be deposited on the substrate S. The target 150 may be formed of a material such as aluminum (Al), an aluminum alloy (AlNd), chromium (Cr), molybdenum In addition, in the sputtering apparatus according to the present invention, in addition to the above-described metal material, the target 150 may be an oxide semiconductor material such as IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), ZIO Indium Oxide).

이러한 물질로 이루어진 타겟(150)은 일정 폭을 갖는 긴 바(bar) 형상으로 복수개가 구비될 수 있으며, 각각의 타겟(150)은 서로 일정 간격 이격하여 나란하게 배열된다.The target 150 made of such a material may be provided in a plurality of long bars having a predetermined width, and the targets 150 are arranged in parallel with each other at a predetermined interval.

백킹 플레이트(140)는 복수개의 타겟(150)의 배면에 각각 대응하여 구비되며, 각각의 타겟(150)을 고정시키는 역할을 한다. 이때, 백킹 플레이트(140)는 외부의 전압원(미도시)과 연결되어 있어 외부의 전압원으로부터 전압이 인가되며, 캐소드 전극의 역할을 할 수 있다.The backing plate 140 is provided corresponding to the back surfaces of the plurality of targets 150, respectively, and serves to fix the respective targets 150. At this time, the backing plate 140 is connected to an external voltage source (not shown) so that a voltage is applied from an external voltage source, and can serve as a cathode electrode.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치에 있어서 가장 특징적인 구성으로서, 서로 이웃하는 타겟(150) 사이에는 애노드 전극의 역할을 하는 다수의 그라운드 쉴드(110)가 구비될 수 있다.As a most characteristic feature of the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention, a plurality of ground shields 110 serving as an anode electrode may be provided between adjacent targets 150.

이때, 다수의 그라운드 쉴드(110)는 백킹 플레이트(140) 및 타겟(150)과 접촉되지 않도록 구성된다. 이러한 그라운드 쉴드(110)는 그 형태가 'ㅗ'자 형태를 이루는 것이 특징이다.At this time, the plurality of ground shields 110 are configured not to contact the backing plate 140 and the target 150. The ground shield 110 has a shape of 'ㅗ' shape.

그라운드 쉴드(110)는 백킹 플레이트(140)의 배면과 대응하여 수평방향으로 연장된 'ㅡ'형태의 제1 쉴드(110a)와, 백킹 플레이트(140) 및 타겟(150)의 측면에 대응하여 제1 쉴드(110a)로부터 수직방향으로 연장된 'ㅣ'형태의 제2 쉴드(110b)를 포함한다.The ground shield 110 includes a first shield 110a in the form of a '-` extending in the horizontal direction corresponding to the back surface of the backing plate 140 and a second shield 110b in the form of a second shield 110a corresponding to the sides of the backing plate 140 and the target 150 And a second shield 110b extending in the vertical direction from the first shield 110a.

이때, 제2 쉴드(110b)의 높이는 15mm이고, 그 폭은 7mm가 될 수 있고, 제2 쉴드(110b)의 일측은 타겟(150)의 상면 및 배면 사이에 위치하며 그 타측은 제1 쉴드(110a)와 접촉된다.The height of the second shield 110b may be 15 mm and the width of the second shield 110b may be 7 mm and one side of the second shield 110b may be positioned between the upper surface and the rear surface of the target 150, 110a.

그라운드 쉴드(110)의 제2 쉴드(110b)는 타겟(150) 측면과 직접 접촉되지 않으며 타겟(150)의 상부와도 중첩되지 않는다. 즉, 그라운드 쉴드(110)는 타겟(150)과 직접적으로 중첩되지 않도록 설계될 수 있다. The second shield 110b of the ground shield 110 does not directly contact the side of the target 150 and does not overlap with the top of the target 150. [ That is, the ground shield 110 can be designed so as not to directly overlap with the target 150.

백킹 플레이트(140)는 제1 전극의 역할을 하고, 그라운드 쉴드(110)는 제2 전극 역할을 함으로써, 외부로부터 백킹 플레이트(140)에 전압이 인가되면, 백킹 플레이트(140)와 그라운드 쉴드(110) 사이의 전위차에 의한 방전이 발생하며 이 방전에 의해 스퍼터 가스가 여기되어 플라즈마화된다.The backing plate 140 serves as a first electrode and the ground shield 110 acts as a second electrode so that when a voltage is applied to the backing plate 140 from the outside, the backing plate 140 and the ground shield 110 ), And the sputter gas is excited by the discharge to be converted into a plasma.

각각의 백킹 플레이트(140)의 배면에는 일정 간격 이격된 마그넷(120)이 배치된다. 마그넷(120)은 각각의 타겟(150)에 대응되어, N극과 S극이 좌우로 번갈아 배치된다. 마그넷(120)의 N극과 S극 사이에는 자계가 형성되도록 함으로써, 마그넷(120)의 N극과 S극 사이의 자계에 의해 플라즈마 형성공간(E)에 형성된 플라즈마를 기판(S) 가까이에 포집하여, 타겟(150)에서 이탈되어 스퍼터 가스와 충돌하여 타겟(150)에서 이탈된 이온화된 입자들의 산란을 막아, 입자를 기판(S) 표면의 근처에 구속하여 입자들의 이온의 생성효율을 높이도록 한다.Magnets 120 spaced apart from each other are disposed on the back surface of each backing plate 140. The magnet 120 corresponds to each of the targets 150, and the N pole and the S pole are arranged alternately to the left and the right. A magnetic field is formed between the N pole and the S pole of the magnet 120 so that the plasma formed in the plasma forming space E is trapped near the substrate S by the magnetic field between the N pole and the S pole of the magnet 120 So as to prevent the scattering of the ionized particles separated from the target 150 by colliding with the sputter gas separated from the target 150 to restrain the particles in the vicinity of the surface of the substrate S to increase the efficiency of generating ions of the particles do.

이와 같이, 마그넷(120)을 각각의 타겟(150)에 대응하여 위치함으로써, 각각의 타겟(150)에 걸친 자계를 제어하고 조절할 수 있다. Thus, by positioning the magnet 120 corresponding to each target 150, the magnetic field across each target 150 can be controlled and adjusted.

이러한 다수의 마그넷(120)은 이동 유닛(130)에 결합되어 타겟(150)의 배열 방향을 따라 평행하게 왕복 운동하게 되는데, 이를 통해 타겟(150)에 대한 사용 효율을 향상시키게 된다. The plurality of magnets 120 are coupled to the mobile unit 130 and reciprocate in parallel along the arrangement direction of the target 150, thereby improving the use efficiency of the target 150.

특히, 본 발명의 스퍼터링 장치는 타겟(150) 상부에서 각각의 타겟(150)의 일정 부분과 중첩되는 다수의 보조 쉴드(160)를 더 포함한다. In particular, the sputtering apparatus of the present invention further includes a plurality of auxiliary shields 160 overlapping a certain portion of each target 150 on the target 150.

다수의 보조 쉴드(160)는 그라운드 쉴드(110)와 마찬가지로 그라운드로 접지되어 있어서 방전 시 타겟(150) 또는 백킹 플레이트(140)와의 전위차를 유지하여 양극의 역할을 할 수 있다.Like the ground shield 110, the plurality of auxiliary shields 160 are grounded to the ground so that the auxiliary shield 160 maintains a potential difference with respect to the target 150 or the backing plate 140 during discharging, thereby serving as an anode.

이러한 다수의 보조 쉴드(160)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 스크라이브 영역(Scribe Portion: S/P)에 대응되도록 타겟(150) 상부에 위치하며 타겟(150)의 일정 부분과 중첩된다. 이때, 기판(S)은 스크라이브 영역(S/P)에 의해 최종적으로 제1 내지 제4 기판(S1 ~ S4)으로 분리될 수 있다.2, the plurality of auxiliary shields 160 are disposed on the target 150 so as to correspond to the scribe area S / P of the substrate S, . At this time, the substrate S can be finally separated into the first to fourth substrates S1 to S4 by the scribe area S / P.

이러한 다수의 보조 쉴드(160)는 그라운드 쉴드(110)의 기능을 보조하여 공정 챔버(100) 내에서 타겟(150)과의 전위차를 충분히 유지하여 플라즈마 형성 공간(E)에서 플라즈마 세기를 균일하게 한다.The plurality of auxiliary shields 160 assist the function of the ground shield 110 to sufficiently maintain the potential difference with the target 150 in the process chamber 100 to uniform the plasma intensity in the plasma forming space E .

공정 챔버(100) 내에 그라운드 쉴드(110)만 구비되는 경우, 그라운드 쉴드(110)가 차지하는 면적이 작아 기판(S)의 안쪽으로 갈수록 포텐셜(potential) 저하가 발생하여 플라즈마 유지가 어려워질 수 있다. 따라서, 다수의 보조 쉴드(160)를 구비하여 그라운드 쉴드(110)의 역할을 보조함으로써 공정 챔버(100) 내에서 플라즈마 세기를 균일하게 하여 최종적으로 기판(S) 상에 균일한 두께의 박막이 형성되도록 한다.In the case where only the ground shield 110 is provided in the process chamber 100, the area occupied by the ground shield 110 is small, so that the potential is lowered toward the inside of the substrate S, which may make plasma maintenance difficult. Accordingly, a plurality of auxiliary shields 160 are provided to assist the ground shield 110, thereby uniformizing the plasma intensity in the process chamber 100 and finally forming a thin film having a uniform thickness on the substrate S .

또한, 공정 챔버(100) 내에서 그라운드 쉴드(110)가 타겟(150)의 양측면을 모두 감싸는 경우, 그라운드 쉴드(110)에 의해 타겟(150)이 가려지는 부분이 증가하기 때문에 그라운드 쉴드(110)에 의해 타겟(150)이 가려지는 부분과 그렇지 않은 부분에서 기판(S)에 형성된 박막의 두께 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 그라운드 쉴드(110)가 타겟(150)과 직접 중첩되지 않게 하고 다수의 보조 쉴드(160)를 기판(S)의 스크라이브 영역(S/P)에만 대응되게 구비함으로써 공정 챔버(100) 내에서 플라즈마 세기를 균일하게 하면서 기판(S)의 얼룩을 최소화할 수 있다.When the ground shield 110 covers both sides of the target 150 in the process chamber 100, the portion of the ground shield 110 where the target 150 is covered by the ground shield 110 increases, A difference in the thickness of the thin film formed on the substrate S may occur between the portion where the target 150 is covered and the portion where the target 150 is not covered. Accordingly, it is possible to prevent the ground shield 110 from directly overlapping the target 150 and to provide a plurality of sub-shields 160 corresponding to only the scribe area S / P of the substrate S in the process chamber 100 It is possible to minimize the unevenness of the substrate S while making the plasma intensity uniform.

한편, 다수의 보조 쉴드(160)가 공정 챔버(100) 내에서 타겟(150) 상부에 위치함에 따라 타겟(150)의 일정 부분을 가려 기판(S)에 얼룩이 발생할 수도 있다. 그러나, 다수의 보조 쉴드(160)는 기판(S)의 스크라이브 영역(S/P)과 대응되도록 타겟(150) 상부에 위치하기 때문에 최종 제품에서는 존재하지 않는다.On the other hand, as the plurality of sub-shields 160 are positioned above the target 150 in the process chamber 100, a certain portion of the target 150 may be covered to cause staining on the substrate S. However, since the plurality of sub-shields 160 are located on the target 150 so as to correspond to the scribe area S / P of the substrate S, they do not exist in the final product.

또한, 다수의 보조 쉴드(160)는 공정 챔버(100) 내에서 탈부착이 가능하므로 적용하고자 하는 제품의 사이즈에 따라 유연하게 위치를 변경할 수 있다.In addition, since the plurality of auxiliary shields 160 can be detached and attached in the process chamber 100, the position can be flexibly changed according to the size of the product to be applied.

도 3은 도 1의 스퍼터링 장치의 일부 구성을 나타내는 평면도이다.Fig. 3 is a plan view showing a part of the structure of the sputtering apparatus of Fig. 1. Fig.

도 1 및 도 3을 참고하면, 스퍼터링 장치는 일정 간격 이격된 다수의 타겟(150)과, 타겟(150)들 사이에 위치한 다수의 그라운드 쉴드(110) 및 각각의 타겟(150)의 일부와 중첩되는 다수의 보조 쉴드(160)를 포함한다.1 and 3, a sputtering apparatus includes a plurality of target 150 spaced apart from each other, a plurality of ground shields 110 positioned between the targets 150, and a portion of each target 150 And a plurality of sub-shields 160 that are formed on the substrate.

다수의 그라운드 쉴드(110) 및 보조 쉴드(160)는 그라운드로 접지되어 있다. A plurality of ground shields 110 and auxiliary shields 160 are grounded to ground.

이때, 다수의 보조 쉴드(160)는 하나의 기판(S)이 제1 내지 제4 기판(S1 ~ S4)으로 구분되는 스크라이브 영역(S/P)에 대응되도록 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(S3)의 스크라이브 영역(S/P) 하부에 위치하는 타겟(150)의 그 상부를 둘러싸는 형태로 구비된다.4A, the plurality of sub-shields 160 may be formed on the substrate S so that one substrate S corresponds to a scribe region S / P divided into first to fourth substrates S1 to S4. And surrounds the upper portion of the target 150 located under the scribe area S / P of the target substrate S3.

다수의 보조 쉴드(160)는 그라운드 쉴드(110)와 더불어 공정 챔버(100) 내에서 타겟(150)과의 전위차를 충분히 유지하여 플라즈마 형성 공간(E)에서 플라즈마 세기를 균일하게 한다.A plurality of auxiliary shields 160 together with the ground shield 110 sufficiently maintain the potential difference with the target 150 in the process chamber 100 to uniform the plasma intensity in the plasma forming space E.

다수의 보조 쉴드(160)는 기판(도 1의 S)의 스크라이브 영역(S/P)에 대응되도록 공정 챔버(100) 내에서 작업자에 의해 탈부착이 가능하다. 따라서, 박막 증착을 하고자 하는 제품의 사이즈에 따라 다수의 보조 쉴드(160)의 위치가 변경될 수 있다. A plurality of sub-shields 160 are removable by the operator in the process chamber 100 to correspond to the scribe area S / P of the substrate (S in FIG. 1). Accordingly, the positions of the plurality of auxiliary shields 160 can be changed according to the size of the product to be deposited.

한편, 다수의 보조 쉴드(160)는 기판(S)의 스크라이브 영역(S/P)에만 형성되므로 도 4b에 도시된 바와 같이 기판(S3)의 스크라이브 영역(S/P)을 제외한 영역과 대응되는 타겟(150) 상부에는 구비되지 않는다.Since the plurality of sub-shields 160 are formed only on the scribe area S / P of the substrate S, as shown in FIG. 4B, But not on the top of the target 150.

본 발명의 실시예에 따르면, 타겟(150)과 타겟(150) 사이에 다수의 그라운드 쉴드(110)를 구비하고, 기판(S)의 스크라이브 영역(S/P)과 대응되는 타겟(150) 상부에 다수의 보조 쉴드(160)를 구비함으로써 공정 챔버(100) 내에서 플라즈마 세기가 균일하게 유지되게 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a plurality of ground shields 110 are provided between the target 150 and the target 150, and a plurality of ground shields 110 are formed between the target 150 and the target 150, A plurality of auxiliary shields 160 may be provided in the process chamber 100 to maintain the plasma intensity uniformly within the process chamber 100.

이로 인해, 공정 챔버(100) 내에서 균일한 두께를 갖는 박막이 기판(S) 상에 형성될 수 있다.As a result, a thin film having a uniform thickness in the process chamber 100 can be formed on the substrate S.

본 발명이 속하는 기술분야의 상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 특히 청구범위의 의미 및 범위 그리고 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents. .

100: 공정 챔버 110: 그라운드 쉴드
120: 마그넷 130: 이동 유닛
140: 백킹 플레이트 150: 타겟
160: 보조 쉴드 170: 가스 주입 수단
180: 히터 190: 배기포트
200: 챔버 쉴드
100: Process chamber 110: Ground shield
120: Magnet 130: Mobile unit
140: backing plate 150: target
160: auxiliary shield 170: gas injection means
180: heater 190: exhaust port
200: chamber shield

Claims (7)

기판이 위치하는 반응 영역을 정의하는 챔버;
상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 일정 간격 이격하여 제1면이 대응되며 다수개가 서로 일정 간격 이격하여 배열되는 타겟;
상기 각각의 타겟의 제2면에 위치하여 상기 각각의 타겟을 고정하는 백킹 플레이트;
상기 서로 이웃하는 타겟 사이에 위치하는 그라운드 쉴드; 및
상기 챔버 내부에서 상기 기판의 스크라이빙 부분과 대응되도록 상기 타겟의 일정 부분과 중첩되는 보조 쉴드;를 포함하는 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 so as to correspond to a first surface,
A backing plate positioned on a second side of each of the targets to secure the respective targets;
A ground shield positioned between said adjacent targets; And
And an auxiliary shield overlapping with a certain portion of the target to correspond to a scribing portion of the substrate within the chamber.
제1 항에 있어서,
상기 보조 쉴드는 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the auxiliary shield is attachable / detachable.
제1 항에 있어서,
상기 그라운드 쉴드는 상기 타겟과 직접 접촉되지 않는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the ground shield is not in direct contact with the target.
제1 항에 있어서,
상기 그라운드 쉴드는 상기 백킹 플레이트 배면에 위치하는 수평바와, 상기 수평바로부터 돌출 형성되는 수직바로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the ground shield is formed of a horizontal bar located on a back surface of the backing plate and a vertical bar protruding from the horizontal bar.
제4 항에 있어서,
상기 수직바의 높이는 15mm이고, 그 폭은 7mm인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the vertical bar has a height of 15 mm and a width of 7 mm.
제4 항에 있어서,
상기 수직바는 상기 타겟의 제1 및 제2 면 사이에 위치하는 일측 및 상기 수평바와 접촉하는 타측으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the vertical bar comprises one side positioned between the first and second surfaces of the target and the other side contacting the horizontal bar.
제1 항에 있어서,
상기 백킹 플레이트의 배면에는 마그넷이 위치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
The method according to claim 1,
And a magnet is disposed on the back surface of the backing plate.
KR1020140153704A 2014-11-06 2014-11-06 Sputtering device KR102279641B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140153704A KR102279641B1 (en) 2014-11-06 2014-11-06 Sputtering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140153704A KR102279641B1 (en) 2014-11-06 2014-11-06 Sputtering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160054694A true KR20160054694A (en) 2016-05-17
KR102279641B1 KR102279641B1 (en) 2021-07-21

Family

ID=56109347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140153704A KR102279641B1 (en) 2014-11-06 2014-11-06 Sputtering device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102279641B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6197165B1 (en) * 1998-05-06 2001-03-06 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for ionized physical vapor deposition
KR20010107142A (en) * 2000-05-25 2001-12-07 윤종용 Sputtering apparatus using unifrom plasma
KR20130090927A (en) * 2010-12-27 2013-08-14 샤프 가부시키가이샤 Deposition method, deposition film, and method for producing organic electroluminescence display device
US20130213798A1 (en) * 2010-10-22 2013-08-22 Sharp Kabushiki Kaisha Magnetron sputtering device, method for controlling magnetron sputtering device, and film forming method
KR20140090710A (en) * 2012-12-21 2014-07-18 엘지디스플레이 주식회사 Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material
KR20140099340A (en) * 2013-01-30 2014-08-12 엘지디스플레이 주식회사 Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6197165B1 (en) * 1998-05-06 2001-03-06 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for ionized physical vapor deposition
KR20010107142A (en) * 2000-05-25 2001-12-07 윤종용 Sputtering apparatus using unifrom plasma
US20130213798A1 (en) * 2010-10-22 2013-08-22 Sharp Kabushiki Kaisha Magnetron sputtering device, method for controlling magnetron sputtering device, and film forming method
KR20130090927A (en) * 2010-12-27 2013-08-14 샤프 가부시키가이샤 Deposition method, deposition film, and method for producing organic electroluminescence display device
KR20140090710A (en) * 2012-12-21 2014-07-18 엘지디스플레이 주식회사 Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material
KR20140099340A (en) * 2013-01-30 2014-08-12 엘지디스플레이 주식회사 Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material

Also Published As

Publication number Publication date
KR102279641B1 (en) 2021-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1905865A1 (en) Sputtering apparatus and method for manufacturing transparent conducting film
JP2001192805A (en) Inclined sputtering target with shield for blocking contaminant
KR101747291B1 (en) Sputtering method
EP2695969B1 (en) Thin film deposition apparatus and method of depositing thin film using the same
KR101050121B1 (en) Sputtering Device and Sputtering Method
CN102719798A (en) Magnetron sputtering system
WO2012077298A1 (en) Thin-film forming apparatus and thin-film forming method
KR102163937B1 (en) Film formation method
KR102123455B1 (en) Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material
KR101288133B1 (en) Glass deposition apparatus
KR20160054694A (en) Sputtering device
TW201217564A (en) Sputter apparatus
KR102081597B1 (en) Sputtering apparatus and method for sputtering of oxide semiconductor material
KR20110122456A (en) Apparatus and method for manufacturing liquid crystal display device
US20180358212A1 (en) System configured for sputter deposition on a substrate, shielding device for a sputter deposition chamber, and method for providing an electrical shielding in a sputter deposition chamber
KR101226478B1 (en) Sputtering mask and sputtering apparatus using the same
KR101988336B1 (en) Inline sputtering apparatus
KR20150083066A (en) Linear Depositing System for Substrate Cooling
KR20130128916A (en) Target for sputtering and apparatus comprising thereof
KR102376098B1 (en) film formation method
KR101801794B1 (en) Sputtering apparatus
KR20170061764A (en) Sputtering Apparatus
KR20240019019A (en) Deposition apparatus and deposition method
KR20120127686A (en) In-line Sputtering System
KR20140115646A (en) Linear Depositing System for Substrate Cooling

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant