KR20160117686A - 스퍼터링 장치 - Google Patents

스퍼터링 장치

Info

Publication number
KR20160117686A
KR20160117686A KR1020150044307A KR20150044307A KR20160117686A KR 20160117686 A KR20160117686 A KR 20160117686A KR 1020150044307 A KR1020150044307 A KR 1020150044307A KR 20150044307 A KR20150044307 A KR 20150044307A KR 20160117686 A KR20160117686 A KR 20160117686A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
susceptor
mask
buffer member
disposed
Prior art date
Application number
KR1020150044307A
Other languages
English (en)
Inventor
우상록
김번중
Original Assignee
삼한박막진공 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 삼한박막진공 주식회사 filed Critical 삼한박막진공 주식회사
Priority to KR1020150044307A priority Critical patent/KR20160117686A/ko
Publication of KR20160117686A publication Critical patent/KR20160117686A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02266—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by physical ablation of a target, e.g. sputtering, reactive sputtering, physical vapour deposition or pulsed laser deposition
    • H01L21/203—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 스퍼터링 장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 스퍼터링 장치는, 챔버; 상기 챔버 내의 하부에 배치되어 박막이 형성되는 기판을 지지하는 서셉터; 상기 서셉터 상부에 위치하며 복수개의 개구 영역이 형성된 마스크; 및 상기 챔버 내의 상부에 배치되어 상기 기판 상에 형성되는 증착물질을 공급하는 타겟 캐소드를 포함하고, 상기 서셉터는 애노드와, 상기 애노드 상에 배치된 하부 자석부와, 상기 하부 자석부와 기판 사이에 배치된 완충부재가 구비된다.
본 발명의 스퍼터링 장치는, 공정 챔버 내에 배치되는 서셉터와 기판 사이에 완충부재를 배치하여 마스크와 기판이 손상 없이 서셉터로부터 용이하게 분리될 수 있도록 한 효과가 있다

Description

스퍼터링 장치 {Sputtering Apparatus}
본 발명은 박막을 형성하는 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 특히, 챔버 내의 서셉터와 기판 사이에 완충부재를 배치하여, 기판의 분리 및 공정 얼라인(Align) 조절이 용이 하도록 한 스퍼터링 장치에 관한 것이다.
본 발명은 박막을 형성하는 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 특히, 챔버 내의 서셉터와 기판 사이에 완충부재를 배치하여, 기판의 분리 및 공정 얼라인(Align) 조절이 용이 하도록 한 스퍼터링 장치에 관한 것이다.
박막 제조 방법에는 그 방법에 따라서 화학적인 방법과 물리적인 방법으로 나누어지는데, 스퍼터링 증착 방식은 박막을 저온에서 물리적인 방법으로 형성하는 방법으로서, 금속막 또는 투명 도전막, 절연막, 유기막 등의 박막을 성막하는데 사용되고 있다.
상기 스퍼터링 증착 방식은 각종 반도체나 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED) 등과 같은 평판형 표시장치의 미세 전극들과 미세 신호 배선, 절연막, 광학박막, 안경 코팅 등의 박막들 형성에 사용되고 있다.
또한, 스퍼터링 증착 방식은 증착 공정을 통해 물체의 표면에 박막을 형성하는 공정이기 때문에 공구류 표면 상에 금속막(또는 유기, 무기 박막) 형성, 전자 방해 잡음(EMI: Electro Magnetic Interference) 차단(Shield)을 위한 쉴드 박막 형성, 시계 또는 케이스 표면에 박막 형성 등 다양한 영역에 사용될 수 있다.
상기 목적을 위한 스퍼터 장비는 일반적으로 증착물을 고정시킨 캐소드와 증착하고자 하는 필름이나 기판을 일정 거리로 대면시킨 애노드를 장착하고 있다. 증착은 주로 아르곤(Ar)을 수 밀리 토르[mTorr] 레벨로 챔버 내에 채우고, 저진공 챔버 내에서는 캐소드에서 방출된 고속전자(e)에 의해 이온화된 아르곤(Ar+)이 캐소드 방향으로 가속되어 타겟과 충돌하면, 그 충격으로 타겟으로부터 그 구성 성분이 튀어나와 반대편에 있는 기판이나 필름 위에 붙음으로써 이루어진다.
일반적으로 기판이나 필름 위에 특정 패턴을 만들기 위해서는 이러한 전면 증착을 한 후에 사진식각 공정을 통하여 식각 저지 마스크를 만들고 이를 이용하여 건식 혹은 습식 식각을 하여 만든다. 혹은 기판 위에 감광제로 패턴을 형성한 연후에 증착을 하고서 적절한 박리제 등을 사용하여 남은 감광제를 제거하면서 불필요한 부위의 증착물을 제거하는 리프트 오프 등의 방법을 쓰기도 한다
이러한 방법들은 화공 약품 등을 사용하게 되어 환경적으로도 문제가 되는 바, 본 발명은 이러한 단점을 극복하기 위하여 반복적으로 사용이 가능하며, 화공 약품을 쓰지 않고도 미세 패턴의 증착이 가능한 셰도우 마스크와 그 조립에 대한 것이다.
일반적으로 셰도우 마스크를 이용하여 기판 상에 박막 패턴들을 증착 형성하기 위해서는 기판의 증착면 위에 개구부 패턴이 있는 마스크를 놓고 개구 영역을 통해 박막이 부분 증착되는 방법을 쓰고 있다.
마스크에 형성되는 개구 영역의 형태에 따라 다양한 크기와 모양을 갖는 박막 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 마스크로는 얇은 시트 형태의 실크스크린이나, 스테인레스 스틸, 인바르 같은 재료를 사용하며, 개구부 구성을 위하여 감광성 유제를 사용하던지, 재료 자체를 식각, 레이저 가공 절단 등의 방법으로 형성한다.
이러한 마스크를 사용함에 있어서는 증착 시에 마스크와 기판을 전체적으로 밀착(압착)시키는 것이 중요하다.
마스크들은 보통 정밀 패턴 용의 경우에는 정밀 패턴의 가공을 용이하게 하기 위하여 그 두께가 0.1mm 이하의 얇은 시트를 쓰는데, 프레임 고정 등의 방법으로 일정 장력을 유지하여 편평도를 유지하면서 장착 시에 기판과의 밀착성을 유지하는 방법을 쓰지만, 프레임에서 멀어질수록 기능적인 한계롤 밀착 유지가 불가능하다.
또한 마스크와 기판 사이에 수 um 정도의 파티클이 있어도 틈새가 만들어지면서 그 사이로 증착이 되는 현상이 발생되어 증착 패턴의 왜곡이 쉽게 일어난다.
이와 같이, 부분 박막 패턴 형성을 위한 마스크는 전 영역에서 기판과 마스크를 밀착시키기 어려운 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 스퍼터링 장치의 서셉터(Susceptor)에 영구 자석으로 구성된 자석부를 배치하여 마스크를 기판과 밀착시키는 방식이 제안되었으나, 기판과 마스크가 서셉터 상에 배치되는 도중에 얼라인이 어렵고 불량이 발생되면 상기 서셉터에 배치된 자석부의 자기력으로 인하여 기판과 마스크의 공정 얼라인 조절이 어려운 문제가 있다.
또한, 박막이 증착될 기판의 두께가 얇아질 경우, 서셉터에 부착된 기판을 이동시키거나 회전시키기 어렵고, 기판 상에 박막이 증착된 후에도 기판을 서셉터로부터 분리하기 어려운 문제가 있다.
특히, 기판이 얇아지면 이와 대응되게 마스크의 두께도 얇아지는데, 서셉터 상에 자기력으로 부착된 기판을 회전하거나 이동시키면 기판과 마스크가 휘거나 말림 현상으로 손상되는 문제가 발생된다.
본 발명은, 공정 챔버 내에 배치된 서셉터와 기판 사이에 완충부재를 배치하여 마스크와 기판이 손상 없이 서셉터로부터 용이하게 분리될 수 있도록 한 스퍼터링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 공정 챔버 내의 서셉터에 완충부재를 배치하여 공정 챔버 내로 기판이 로딩될 때, 기판과 마스크의 공정 얼라인을 용이하게 조절할 수 있는 스퍼터링 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 스퍼터링 장치는, 챔버; 상기 챔버 내의 하부에 배치되어 박막이 형성되는 기판을 지지하는 서셉터; 상기 서셉터 상부에 위치하며 복수개의 개구 영역이 형성된 마스크; 및 상기 챔버 내의 상부에 배치되어 상기 기판 상에 형성되는 증착물질을 공급하는 타겟 캐소드를 포함하고, 상기 서셉터는 애노드와, 상기 애노드 상에 배치된 하부 자석부와, 상기 하부 자석부와 기판 사이에 배치된 완충부재가 구비된다.
여기서, 상기 타겟 캐소드는 상기 기판 상에 증착되는 물질로된 타겟과, 상기 서셉터의 양극판과 대응되는 음극판과, 상기 챔버 내의 플라즈마 공간에 존재하는 전자의 이탈을 방지하는 상부 자석부를 구비하고, 상기 하부 자석부와 접촉하는 상기 완충부재의 하면에는 복수의 요철패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 완충부재의 요철패턴은 상기 완충부재의 모서리 영역 또는 중앙 영역에 형성되고, 상기 완충부재에 형성되는 요철패턴은 위치에 따라 서로 다른 간격으로 형성되며, 상기 완충부재는 강화 유리로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스퍼터링 장치는, 공정 챔버 내에 배치되는 서셉터와 기판 사이에 완충부재를 배치하여 마스크와 기판이 손상 없이 서셉터로부터 용이하게 분리될 수 있도록 한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 스퍼터링 장치는, 공정 챔버 내의 서셉터에 완충부재를 배치하여 공정 챔버 내로 기판이 로딩될 때, 기판과 마스크의 공정 얼라인을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명에서 사용되는 부분 증착을 위한 마스크의 구조를 도시한 도면이다.
도 2b는 본 발명의 스퍼터링 장치의 서셉터 상에 안착된 기판과 마스크의 구조를 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에서 사용되는 완충부재의 구조를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충부재의 구조를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 스퍼터링 장치의 챔버 내에서 완충부재의 조절로 마스크 및 기판의 공정 얼라인을 조절하는 모습을 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 스퍼터링 장치(100)는, 챔버(300), 상기 챔버(300) 내의 상부에 배치된 타겟 캐소드(135), 상기 타겟 캐소드(135)와 대향하도록 상기 챔버(300) 내의 하부에 배치된 서셉터(173), 상기 타겟 캐소드(135)에 직류(DC) 전원 또는 고주파 전원을 공급하는 전원부(150) 및 아르곤(Ar)과 같은 비활성 가스를 챔버(300) 내로 공급하는 가스 공급부(190)를 포함한다.
상기 타겟 캐소드(135)는 상기 전원부(150)와 연결된 캐소드, 상기 캐소드를 지지하는 지지부, 상기 지지부 상에는 기판(162) 상에 증착될 물질을 공급하는 타겟, 상기 캐소드 상부에는 플라즈마 공간 내의 전자가 공정 이외의 영역으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 배치된 상부 자석부 및 상기 타겟, 지지부, 캐소드, 상부 자석부를 감싸는 하우징을 포함할 수 있다.
상기 서셉터(173)는 상기 타겟 캐소드(135)에 대응되는 애노드(170), 상기 애노드(170) 상에 배치된 하부 자석부(171) 및 상기 하부 자석부(171) 상에 배치된 완충부재(172)를 포함한다.
상기 완충부재(172)는 상기 서셉터(173)와 분리가 용이하여, 기판(162)이 안착된 상태에서 상기 서셉터(173) 상에 배치되거나, 상기 챔버(300) 외부로 이동될 수 있다.
상기 하부 자석부(171)는 고무 자석을 사용할 수 있다.
또한, 상기 서셉터(173)의 완충부재(172) 상에 놓인 기판(162)이 상기 하부 자석부(171) 상에 안착되면, 상기 기판(162) 상에 배치된 마스크(121)가 상기 서셉터(173)의 하부 자석부(171)의 자기력에 의해 상기 마스크(121)가 상기 기판(162)과 밀착된다.
본 발명의 부분 증착이 가능한 마스크(121)는 시트(sheet) 형태로 형성되거나 얇은 플레이트 구조를 갖는다. 또한, 상기 마스크(121)에는 복수의 개구 영역들이 형성되어 있는데, 상기 개구 영역을 제외한 영역을 슬릿 패턴들이라고 지칭할 수 있다.
따라서, 상기 서셉터(173)의 하부 자석부(171)에서 작용하는 자기력은 상기 마스크(121)의 개구 영역들을 제외한 상기 마스크(121) 전면에 작용하여 상기 마스크(121)와 기판(162)이 서로 밀착된다.
상기 마스크(121)는 챔버(300) 내에 배치되어, 상기 서셉터(173) 상에 로딩되면 상기 기판(162) 상에 얼라인 되면서 밀착되거나 상기 챔버(300) 외부에서 기판(162) 상에 부착된 상태로 상기 챔버(300) 내의 서셉터(173) 상에 안착될 수 있다.
아울러, 상기 마스크(121)는 니켈(Ni), 스테인레스 금속(stainless steel), 인바르(INVAR)와 같은 물질 중 어느 하나로 형성할 수 있다.
또한, 상기 완충부재(172) 역시, 상기 서셉터(173)의 구성으로 챔버(300) 내에 배치되거나 챔버(300) 외부에서 마스크(121)와 함께 기판(162)의 하부에 부착된 후, 상기 챔버(300)의 서셉터(173) 상에 안착될 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 스퍼터링 장치는, 상기 전원부(150)와 연결된 타겟 캐소드(135)에 전압(DC)이 인가되면, 상기 서셉터(173)에 배치된 애노드(170)와의 사이에서 전계가 형성되어, 상기 챔버(300) 내의 공간은 전자와 아르곤(Ar+)이 분리된 플라즈마(400) 상태가 된다.
상기 플라즈마(400) 상태에서 아르곤(Ar+)이 타겟 캐소드(135) 방향으로 이동하면서 상기 타겟 캐소드(135)에 배치된 타겟(미도시)과 충돌하고, 상기 타겟에서는 기판(162) 상에 증착될 물질이 원자 상태로 이탈되는 스퍼터링 현상이 발생한다.
상기와 같이, 타겟에서 이탈한 물질은 기판(162) 상에 증착되는데, 부분 증착을 위한 마스크(121)는 복수의 개구 영역들(OP)이 형성되어 있어, 상기 슬릿 패턴들 사이의 개구 영역(OP)을 통해 기판(162) 상에 박막이 증착된다.
상기 타겟 캐소드(135)에는 상부 자석부가 배치되어 있어, 상기 플라즈마(400)에서 발생하는 전자들이 챔버(300) 내의 다른 영역으로 이탈하는 것으로 방지한다.
도 2a는 본 발명에서 사용되는 부분 증착을 위한 마스크의 구조를 도시한 도면이고, 도 2b는 본 발명의 스퍼터링 장치의 서셉터 상에 안착된 기판과 마스크의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 스퍼터링 장치의 서셉터(173)는 애노드(170)와 상기 애노드(170) 상에 배치된 하부 자석부(171) 및 상기 하부 자석부(171) 상에 배치된 완충부재(172)로 구성된다.
하지만, 이것은 고정된 것이 아니여서 상기 하부 자석부(171)는 상기 애노드(170) 내측에 배치되거나, 상기 애노드(170)를 감싸는 형태로 배치될 수 있다.
상기 서셉터(173) 상에는 완충부재(172)와, 상기 완충부재(172) 상에 배치된 기판(162)과, 상기 기판(162) 상에 마스크(121)가 밀착 배치되어 있다.
상기 마스크(121)는 복수의 슬릿 패턴에 의해 복수의 개구 영역(OP)이 형성되고, 상기 기판(162)은 상기 마스크(121)의 개구 영역(OP)과 대응되는 영역을 통해 금속막이 부분 증착된다.
또한, 상기 기판(162)을 지지하는 완충부재(172)는 플렉시블(flexible)한 기판(162)을 지지하면서 휘거나 구부러지지 않을 강도를 갖는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 완충부재(172)의 두께는 상기 기판(162)의 두께보다 두꺼운 0.25~1(T)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 완충부재(172)는 상기 서셉터(173)에 배치된 하부 자석부(171)의 자기장에 의해 영향을 받지 않는 물질인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 완충부재(172)는 강자성체 물질이 아닌 것이 바람직하다.
또한, 공정 챔버 내의 온도에 따라 플라스틱, 유리 등을 사용할 수 있으나, 고온 공정일 경우에는 강화 유리(Glass)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 완충부재(172)의 상면은 공정 중 기판(162)의 전 영역이 동일한 높이를 가질 수 있도록 수평면을 갖는 것이 바람직하고, 하면은 증착 공정을 진행할 때 상기 기판(162)의 공정 얼라인을 조절하거나, 공정이 완료되면 상기 서셉터(173)로부터 상기 기판(162)을 용이하게 분리할 수 있도록 복수의 요철패턴들(C)이 형성된다.
하지만, 상기 완충부재(172)의 하면에는 요철패턴 형성 없이 플레이트 형태의 수평면으로 형성될 수 있다. 상기 완충부재(172)의 하면이 수평면일 경우에는 상기 완충부재(172)의 하면과 상기 하부 자석부(171)는 면접촉 된다.
상기 완충부재(172) 배면에 형성되는 요철패턴들(C)은 상기 서셉터(173)의 하부 자석부(171)와 면접촉 면적을 줄여 상기 완충부재(172)가 하부 자석부(171) 상에서 용이하게 이동하거나 회전 및 분리될 수 있도록 하는 기능을 갖는다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 완충부재(172)의 요철패턴들(C)이 프리즘 패턴 구조로 형성될 경우, 프리즘 패턴의 산(T1)과 골 중 프리즘 산(꼭지부: T1) 부분만, 상기 서셉터(173)의 하부 자석부(171)와 접촉된다.
따라서, 상기 완충부재(172)는 상기 기판(162)과 마스크(121)가 안착된 상태에서도 휘거나 말림 불량이 발생되지 않아 상기 기판(162)을 챔버로부터 반입 또는 반출하더라도 상기 기판(162)이 구부러지거나 상기 기판(162) 상에 형성된 박막이 손상되지 않는다.
또한, 상기 완충부재(172)의 배면에는 복수의 요철패턴들(C)이 형성되어 있어, 상기 완충부재(172) 상에 안착되는 기판(162) 또는 마스크(121)의 두께가 얇아지더라도 기판(162) 또는 마스크 손상 없이 공정 얼라인을 조절하거나 기판(162)을 서셉터(173)에서 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에서 사용되는 완충부재의 구조를 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 완충부재는 공정을 진행하는 얇은 기판과 마스크를 수평한 상태로 유지시키면서 챔버로부터 반입/반출할 수 있도록 상면은 평탄면을 갖는다. 또한, 상기 완충부재의 하면(배면)은 챔버 내의 서셉터와의 용이한 분리, 회전 및 이동을 위해 복수의 요철패턴들이 형성된다.
즉, 상기 완충부재의 하면에 형성되는 요철패턴들은 서셉터와의 면접촉 면적을 최소화하여, 공정 전 상기 완충부재 상에 배치된 기판과 마스크의 공정 얼라인을 조절하거나 공정 완료 후, 기판과 마스크를 서셉터로부터 용이하게 분리할 수 있도록 한다.
이와 같이, 상기 완충부재의 하면에 형성된 요철패턴들은 서셉터와의 면접촉 면적을 줄이는 역할을 하기 때문에 도 3a와 같이 직사각형 단면의 요철 패턴들을 바(bar) 타입으로 형성하거나 사각형 형태의 단면을 갖는 요철패턴들을 격자 형태로 형성할 수 있다.
상기 완충부재의 상면과 평행한 요철패턴의 돌출면(T2)과만 서셉터와 접촉되기 때문에 상기 완충부재가 서셉터 상에서 용이하게 회전 및 이동할 수 있다.
또한, 도 3b에 도시한 바와 같이, 완충부재의 하면에는 엠보싱 형태의 요철패턴들을 바(bar) 타입으로 형성하거나, 반구 형태의 요철 패턴들을 격자 형태로 형성할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 완충부재의 하면에 형성되는 요철패턴들의 구조를 원뿔 또는 삼각뿔의 격자 구조로 형성할 수 있다.
도 3a 및 도 3b의 완충부재에 형성된 요철패턴들로 인하여 상기 완충부재는 상기 서셉터와 요철패턴으로 돌출면(T2) 또는 반구 형태의 요철 패턴의 경우 반구의 하부 곡면(T3)과만 접촉된다.
따라서, 상기 기판 상에 안착된 마스크는 상기 서셉터에 배치된 하부 자석부에 의해 마스크 전면이 기판과 압착되지만, 상기 완충부재는 하면에 형성된 요철 패턴들에 의해 일부 영역만 상기 서셉터와 접촉되어 상기 완충부재를 용이하게(적은 힘에 의해) 회전 또는 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충부재의 구조를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충부재는 요철패턴들을 상기 완충부재 하면의 일부 영역에만(A, B, C, D, E 영역) 형성할 수 있다.
왜냐하면, 플레이트(plate) 구조를 갖는 완충부재가 서셉터와 면접촉 형태로 부착되기 때문에 상기 완충부재의 가장자리 일부 영역을 서셉터로부터 분리하면 전체적으로 완충부재를 용이하게 분리할 수 있기 때문이다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 완충부재의 가장자리 모서리 영역(A, B, C, D 영역)과 중앙(E 영역)에는 도 4b에 도시된 바와 같이, 프리즘 패턴(a), 직사각형 패턴(b) 및 엠보싱 패턴들(c)을 바(bar) 타입으로 형성할 수 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 원뿔, 삼각뿔 형태의 격자 형태로 요철패턴들을 형성할 수 있다.
또한, 도면에는 명확하게 도시하지 않았지만, 요철패턴의 전체 형태는 사각형, 타원, 원형 형태로 형성될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 완충부재의 배면(하면)에 형성되는 요철패턴들은 위치에 따라 서로 다른 간격으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 완충부재 배면의 중앙에는 요철패턴들의 간격이 좁고, 외곽 방향으로 갈수록 순차적으로 요철패턴들의 간격을 넓게 형성할 수 있다.
또한, 상기 완충부재의 중앙에서는 요철패턴들의 간격이 넓고, 외곽 방향으로 갈수록 순차적으로 요철패턴들의 간격을 좁게 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 박막을 부분 증착할 수 있는 마스크가 기판에 밀착된 상태이지만, 기판 하부의 완충부재를 서셉터로부터 분리하거나 이동시키기 때문에 기판에 휨이 발생되거나 말림 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 기판과 접촉 없이 완충부재를 이동시키기 때문에 기판 상에 형성된 박막의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 5a 및 도 5b는 스퍼터링 장치의 챔버 내에서 완충부재의 조절로 마스크 및 기판의 공정 얼라인을 조절하는 모습을 도시한 도면이다.
도 1과 함께 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 스퍼터링 장치의 서셉터(173) 상에는 박막이 증착될 기판(162)과 상기 기판(162) 상에 마스크(121)가 위치한다.
상기 마스크(121)는 기판(162) 상에 박막을 부분 증착하기 위해 다수의 개구 영역(OP)이 형성되어 있다. 상기 개구 영역(OP)은 격자 형태의 슬릿 패턴들 사이에 형성된다.
상기 마스크(121)가 놓인 기판(162)이 상기 서셉터(173) 상에 위치하면, 상기 서셉터(173)의 하부 자석부(171)에 의해 상기 마스크(121)는 전체적으로 기판(162)과 밀착된다.
상기 기판(162)이 플렉시블(flexible)한 시트(sheet), 얇은 시트(Thin Sheet) 또는 필름일 경우, 상기 기판(162) 상에 밀착되는 마스크(121)의 두께도 매우 얇은 두께를 갖는다.
따라서, 상기 기판(162) 상에 마스크(121)가 부착되고, 이를 챔버(300) 내의 서셉터(173)에 안착시키면, 상기 서셉터(173)의 하부 자석부(171)에 의해 상기 기판(162)과 마스크(121)가 자기력에 의해 상기 서셉터(173)에 압착된다.
즉, 상기 서셉터(173)의 하부 자석부(171)에 의해 상기 마스크(121)와 기판(162)이 밀착되면서, 상기 기판(162)은 서셉터(173)와도 밀착된다.
하지만, 도 5a에서와 같이, 상기 서셉터(173)에 배치되는 하부 자석부(171)는 고정된 상태에서 일정한 자기력을 지속적으로 발생하고 있기 때문에 상기 마스크(121)가 놓인 기판(162)은 전체가 상기 서셉터(173) 상에 부착되어, 얇은 두께를 갖는 기판(162)을 이동시키거나 회전시키기 어려워진다.
특히, 상기 서셉터(173) 상에서 기판(162)과 마스크(121)를 조절하여 공정 얼라인을 맞출 경우, 얇은 기판(162)과 마스크(121)가 휘어지거나 말려지는 문제가 발생한다.
이러한, 문제는 상기 기판(162) 상에 박막을 부분 증착한 후, 상기 기판(162)을 서셉터(173)로부터 분리하는 과정에서도 발생된다.
하지만, 본 발명에서는 기판(162)과 서셉터(173)의 하부 자석부(171) 사이에 완충부재(172)를 배치하여, 상기 기판(162)과 마스크(121)가 상기 서셉터(173)에 배치될 때, 상기 기판(162)의 공정 얼라인을 조절할 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명에서는 상기 기판(162)과 마스크(121)의 밀착 특성을 유지하면서 상기 기판(162) 하부에 배치된 완충부재(172)를 회전 또는 이동시켜 상기 기판(162) 손상 없이 공정 얼라인을 조절할 수 있다.
따라서, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(162)과 마스크(121)가 상기 서셉터(173) 상에 로딩될 때, 상기 기판(162)과 마스크(121)에 공정 얼라인 불량이 발생하면, 상기 완충부재(172)를 회전시키거나 이동시켜 기판(162)과 마스크(121)의 공정 얼라인을 조절한다.
또한, 본 발명에서는 기판(162) 상에 박막이 증착 공정이 완료된 후, 상기 기판(162)을 챔버(300)로부터 반출할 때, 상기 완충부재(172)를 상기 서셉터(173)로부터 용이하게 분리시킴으로써 기판(162) 또는 박막 손상 없이 기판(162)을 챔버(300)로부터 반출할 수 있는 효과가 있다.
100: 스퍼터링 장치
121: 마스크
130: 타겟
150: 전원부
190: 가스 공급부
135: 타겟 캐소드
173: 서셉터
300: 챔버

Claims (6)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내의 하부에 배치되어 박막이 형성되는 기판을 지지하는 서셉터;
    상기 서셉터 상부에 위치하며 복수개의 개구 영역이 형성된 마스크; 및
    상기 챔버 내의 상부에 배치되어 상기 기판 상에 형성되는 증착물질을 공급하는 타겟 캐소드를 포함하고,
    상기 서셉터는 애노드와,
    상기 애노드 상에 배치된 하부 자석부와,
    상기 하부 자석부와 기판 사이에 배치된 완충부재가 구비된 스퍼터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 캐소드는 상기 기판 상에 증착되는 물질로된 타겟과,
    상기 서셉터의 애노드와 대응되는 캐소드와,
    상기 챔버 내의 플라즈마 공간에 존재하는 전자의 이탈을 방지하는 상부 자석부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 자석부와 접촉하는 상기 완충부재의 하면에는 복수의 요철패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 완충부재의 요철패턴은 상기 완충부재의 모서리 영역 또는 중앙 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 완충부재의 요철패턴은 위치에 따라 서로 다른 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 완충부재는 강화 유리로 형성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
KR1020150044307A 2015-03-30 2015-03-30 스퍼터링 장치 KR20160117686A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150044307A KR20160117686A (ko) 2015-03-30 2015-03-30 스퍼터링 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150044307A KR20160117686A (ko) 2015-03-30 2015-03-30 스퍼터링 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160117686A true KR20160117686A (ko) 2016-10-11

Family

ID=57161721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150044307A KR20160117686A (ko) 2015-03-30 2015-03-30 스퍼터링 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160117686A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105555991B (zh) 成膜掩模以及触摸面板基板
JP6936205B2 (ja) 成膜装置及びこれを用いる有機ｅｌ表示装置の製造方法
TWI721170B (zh) 蔽蔭遮罩沉積系統及其方法
JP7289421B2 (ja) 基板支持装置および成膜装置
JP2007207632A (ja) マスク成膜方法およびマスク成膜装置
US9695522B2 (en) Deposition mask, method of manufacturing deposition mask, and method of manufacturing display apparatus
CN101090994A (zh) 掩模保持机构以及成膜装置
KR101963982B1 (ko) 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법
US10533246B2 (en) Deposition mask, method for manufacturing the same, and touch panel
US20170036230A1 (en) Deposition mask, method for producing deposition mask and touch panel
KR20180109662A (ko) 기판 캐리어 및 기판을 프로세싱하는 방법
US20160240357A1 (en) Physical vapor deposition system and physical vapor depositing method using the same
JP6703079B2 (ja) 成膜装置、成膜方法及びそれを用いられる有機ｅｌ表示装置の製造方法
JP2012052155A (ja) 真空成膜用マスクユニット及びこれを備えた真空成膜装置
US10790447B2 (en) Mask for thin film deposition, method of manufacturing the same, and method of manufacturing a display apparatus using the same
TWI684210B (zh) 處理一基板之方法、用於支承一基板之基板載體及對應之沈積設備
JP4828959B2 (ja) 基板ホルダ及び基板ホルダの取扱方法
KR20160117686A (ko) 스퍼터링 장치
KR20120130520A (ko) 스퍼터링용 분할 타겟 장치 및 그것을 이용한 스퍼터링 방법
US9930787B2 (en) Film thickness regulator and manufacturing method thereof, film thickness regulating method and evaporation apparatus
CN112662993A (zh) 一种掩模版、蒸镀装置及蒸镀方法
KR100910673B1 (ko) 다중 마그네트론들, 특히 2 레벨 접지형 마그네트론들의집단 스캐닝
US20230119614A1 (en) Mask assembly and deposition apparatus of the same
US11967516B2 (en) Substrate support for chucking of mask for deposition processes
KR20160090457A (ko) 증착 장치 및 이를 이용한 증착 방법