KR20160141830A - Sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface - Google Patents
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Abstract
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체가 제공된다. 스퍼터링 배열체는, 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 -, 기판을 지지하도록 구성되고 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드에 대향하여(opposite) 배열된 적어도 하나의 기판 지지부 - 기판 지지부는 제 2 축을 따라서 연장되고, 제 2 축은 제 1 축과 함께 제 1 각도를 형성함 -, 및 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드, 특히, 제 1 단부 부분 및/또는 제 2 단부 부분에 연결 가능한 적어도 하나의 액츄에이션(actuation) 디바이스를 포함한다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스는, 특히 스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 각도를 변경하도록 구성된다.There is provided a sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface. The sputtering arrangement comprises at least one sputtering cathode-sputtering cathode having a first end portion and a second end portion extending along a first axis, arranged to support the substrate and opposite to the at least one sputtering cathode Wherein at least one substrate support-substrate support extends along a second axis and the second axis forms a first angle with the first axis, and at least one sputtering cathode, particularly a first end portion and / And at least one actuation device connectable to the two end portions. The at least one actuation device is configured to change the first angle, especially during the sputtering process.
Description
[0001] 본 개시물의 실시예들은 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체, 및 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법에 관한 것이다.[0001] Embodiments of the disclosure relate to a sputtering arrangement for sputtering material on a substrate surface, and a method for sputtering material on a substrate surface.
[0002] 플라스틱 필름들 또는 포일들(foils)과 같은 가요성 기판들의 프로세싱은, 패키징 산업, 반도체 산업들 및 다른 산업들에서 많은 수요(high demand)가 있다. 프로세싱은, 원하는 재료, 예컨대, 금속, 반도체들 및 유전체 재료들을 이용한 가요성 기판의 코팅, 에칭, 및 원하는 어플리케이션들을 위해 기판에 대해 수행되는 다른 프로세싱 단계들로 구성될 수 있다. 이러한 작업을 수행하는 시스템들은 일반적으로, 기판을 운송하기 위한, 프로세싱 시스템에 커플링된 코팅 드럼, 예컨대, 원통형 롤러를 포함하고, 그러한 코팅 드럼 상에서, 기판의 적어도 부분이 프로세싱된다. 재료를 기판 상에 증착시키기 위한 방법들은 스퍼터링 프로세스들을 포함한다. 전형적으로, 스퍼터링 프로세스는 진공 챔버 - 기판은 진공 챔버에 포지셔닝됨 - 에서 수행되며, 소스인 타겟으로부터 기판 표면 상으로 재료를 방출시키는(ejecting) 것을 수반한다.[0002] The processing of flexible substrates such as plastic films or foils has a high demand in the packaging industry, semiconductor industries and other industries. The processing may consist of coating, etching, and other processing steps performed on the substrate for the desired applications, using the desired materials, e.g., metals, semiconductors and dielectric materials. Systems that perform this task generally include a coating drum, e.g., a cylindrical roller, coupled to the processing system for transporting the substrate, on which at least a portion of the substrate is processed. Methods for depositing material on a substrate include sputtering processes. Typically, a sputtering process is performed in a vacuum chamber-the substrate is positioned in a vacuum chamber, and involves ejecting material from the target, which is the source, onto the substrate surface.
[0003] 코팅되는 층들의 두께의 균일성은, 특히, 소스와 기판 사이의 거리에 달려 있다. 상이한 재료들을 이용한, 기판들 상의 광학 어플리케이션들(예컨대, 윈도우-필름, 반사방지(antireflective) 코팅)처럼, 진공 코팅 시스템들을 사용하여 생산되는 새로운 제품들은, 코팅되는 층들의 그러한 균일성들에, 증가하는 요건들을 부과한다. 또한, 기판 폭이 증가하기 때문에(예컨대, 최대 3000mm), 주어진 균일성 요건들을 만족시키기 어렵다.[0003] The uniformity of the thickness of the layers to be coated depends, inter alia, on the distance between the source and the substrate. New products that are produced using vacuum coating systems, such as optical applications (e.g., window-film, antireflective coatings) on substrates, using different materials, . Also, because of the increased substrate width (e.g., up to 3000 mm), it is difficult to meet the given uniformity requirements.
[0004] 상기 내용을 고려하여, 당업계의 문제들 중 적어도 일부를 극복하는 새로운 스퍼터링 배열체들 및 그러한 배열체를 작동시키는 방법들이 필요하다.[0004] In view of the foregoing, there is a need for new sputtering arrangements and methods of operating such arrangements that overcome at least some of the problems in the art.
[0005] 상기 내용을 고려하여, 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체, 및 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법이 제공된다. 본 개시물의 추가적인 양태들, 장점들, 및 특징들은 청구항들, 상세한 설명, 및 첨부한 도면들로부터 자명하다.[0005] In view of the above, there is provided a sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface, and a method for sputtering material on a substrate surface. Additional aspects, advantages, and features of the disclosure are apparent from the claims, the description, and the accompanying drawings.
[0006] 일 양태에 따르면, 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체가 제공된다. 스퍼터링 배열체는, 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 -, 기판을 지지하도록 구성되고 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드에 대향하여(opposite) 배열된 적어도 하나의 기판 지지부 - 기판 지지부는 제 2 축을 따라서 연장되고, 제 2 축은 제 1 축과 함께 제 1 각도를 형성함 -, 및 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드, 특히, 제 1 단부 부분 및/또는 제 2 단부 부분에 연결 가능한 적어도 하나의 액츄에이션(actuation) 디바이스를 포함한다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스는, 특히 스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 각도를 변경하도록 구성된다.[0006] According to one aspect, a sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface is provided. The sputtering arrangement comprises at least one sputtering cathode-sputtering cathode having a first end portion and a second end portion extending along a first axis, arranged to support the substrate and opposite to the at least one sputtering cathode Wherein at least one substrate support-substrate support extends along a second axis and the second axis forms a first angle with the first axis, and at least one sputtering cathode, particularly a first end portion and / And at least one actuation device connectable to the two end portions. The at least one actuation device is configured to change the first angle, especially during the sputtering process.
[0007] 다른 양태에 따르면, 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 - 를 갖는 스퍼터링 배열체를 이용하여 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 축의 배향(orientation)을 변경하는 단계를 포함한다.[0007] According to another aspect, a method for sputtering a material on a substrate surface using a sputtering arrangement having at least one sputtering cathode-sputtering cathode having a first end portion and a second end portion extending along a first axis / RTI > The method includes changing the orientation of the first axis during the sputtering process.
[0008] 또 다른 양태에 따르면, 스퍼터링 배열체를 이용하여 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법이 제공된다. 스퍼터링 배열체는, 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 -, 기판을 지지하도록 구성되고 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드에 대향하여(opposite) 배열된 적어도 하나의 기판 지지부 - 기판 지지부는 제 2 축을 따라서 연장되고, 제 2 축은 제 1 축과 함께 제 1 각도를 형성함 -, 및 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드, 특히, 제 1 단부 부분 및/또는 제 2 단부 부분에 연결 가능한 적어도 하나의 액츄에이션(actuation) 디바이스를 포함한다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스는, 특히 스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 각도를 변경하도록 구성된다. 방법은, 스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 축의 배향을 변경하는 단계를 포함하고, 제 1 축의 배향을 변경하는 단계는 제 1 각도를 변경하는 것을 제공한다.[0008] According to yet another aspect, a method is provided for sputtering material onto a substrate surface using a sputtering array. The sputtering arrangement comprises at least one sputtering cathode-sputtering cathode having a first end portion and a second end portion extending along a first axis, arranged to support the substrate and opposite to the at least one sputtering cathode Wherein at least one substrate support-substrate support extends along a second axis and the second axis forms a first angle with the first axis, and at least one sputtering cathode, particularly a first end portion and / And at least one actuation device connectable to the two end portions. The at least one actuation device is configured to change the first angle, especially during the sputtering process. The method includes changing the orientation of the first axis during the sputtering process, and changing the orientation of the first axis provides for changing the first angle.
[0009] 실시예들은 또한, 개시된 방법들을 수행하기 위한 디바이스들에 관한 것이고, 각각의 설명된 방법 단계를 수행하기 위한 디바이스 파트들(parts)을 포함한다. 이러한 방법 단계들은, 하드웨어 컴포넌트들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된(programmed) 컴퓨터에 의해, 상기 2가지의 임의의 조합에 의해, 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 실시예들은 또한, 설명된 배열체를 작동시키는 방법들에 관한 것이다. 방법은, 배열체의 모든 기능을 수행하기 위한 방법 단계들을 포함한다.[0009] Embodiments also relate to devices for performing the disclosed methods and include device parts for performing each of the described method steps. These method steps may be performed by hardware components, by a computer programmed by appropriate software, by any combination of the two, or in any other manner. In addition, embodiments in accordance with the present invention also relate to methods of operating the described arrangement. The method includes method steps for performing all functions of the arrangement.
[0010]
본 개시물의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된, 본 개시물의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부한 도면들은 본 개시물의 실시예들에 관한 것이고, 이하에서 설명된다.
도 1은, 본원에서 설명되는 실시예들의 사용을 위한 스퍼터링 배열체의 측면 단면도를 도시하고;
도 2a는, 도 1의 스퍼터링 캐소드들 및 코팅 드럼의 정면 단면도를 도시하며;
도 2b는, 도 1의 스퍼터링 캐소드들, 수납(recipient) 플레이트, 및 코팅 드럼의 평면 단면도를 도시하고;
도 3a는, 본원에서 설명되는 실시예들의 사용을 위한 다른 스퍼터링 배열체의 측면 단면도를 도시하며;
도 3b는, 도 3a의 스퍼터링 캐소드들, 수납 플레이트, 및 코팅 드럼의 평면 단면도를 도시하고;
도 4는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터링 배열체의 측면 단면도를 도시하며;
도 5는, 본원에서 개시되는 실시예들에 따른, 제 1 각도를 정의하는, 제 1 축 및 제 2 축을 도시하고;
도 6은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 도 4의 스퍼터링 배열체의 평면 단면도를 도시하며;
도 7a는, 다른 스퍼터링 배열체의 측면 단면도를 도시하고;
도 7b는, 도 7a의 스퍼터링 배열체의 다른 측면 단면도를 도시하며;
도 8은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터링 배열체의 측면 단면도를 도시하고;
도 9는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 웨브(web) 코팅을 위한 복수의 코팅 드럼들을 포함하는 스퍼터링 배열체의 정면 단면도를 도시하며; 그리고
도 10은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.[0010] In the manner in which the recited features of the disclosure can be understood in detail, a more particular description of the disclosure, briefly summarized above, may be had by reference to embodiments. The accompanying drawings relate to embodiments of the present disclosure and are described below.
Figure 1 shows a side cross-sectional view of a sputtering arrangement for use in the embodiments described herein;
Figure 2a shows a front cross-sectional view of the sputtering cathodes and coating drum of Figure 1;
Figure 2b shows a plan cross-sectional view of the sputtering cathodes, the recipient plate, and the coating drum of Figure 1;
Figure 3a shows a side cross-sectional view of another sputtering arrangement for use in the embodiments described herein;
Figure 3b shows a plan cross-sectional view of the sputtering cathodes, the receiving plate, and the coating drum of Figure 3a;
Figure 4 shows a side cross-sectional view of a sputtering arrangement according to embodiments described herein;
Figure 5 illustrates a first axis and a second axis, defining a first angle, according to embodiments disclosed herein;
Figure 6 shows a planar cross-sectional view of the sputtering arrangement of Figure 4, in accordance with the embodiments described herein;
Figure 7a shows a side cross-sectional view of another sputtering arrangement;
Figure 7b shows another side cross-sectional view of the sputtering arrangement of Figure 7a;
Figure 8 shows a side cross-sectional view of a sputtering arrangement in accordance with embodiments described herein;
Figure 9 shows a front cross-sectional view of a sputtering arrangement comprising a plurality of coating drums for web coating, according to embodiments described herein; And
10 shows a flow diagram of a method for sputtering a material on a substrate surface, according to embodiments described herein.
[0011] 이제, 본 개시물의 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 다양한 실시예들 중 하나 또는 그 초과의 예들은 도면들에 예시된다. 도면들에 대한 이하의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 개시물의 설명으로서 제공되고, 본 개시물의 제한으로서 의미되지 않는다. 또한, 일 실시예의 부분으로서 예시되거나 설명되는 특징들은, 더 추가적인 실시예를 생성하기 위해 다른 실시예들과 함께 사용되거나 또는 다른 실시예들에 대해 사용될 수 있다. 상세한 설명은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.[0011] Reference will now be made in detail to the various embodiments of the disclosure, and examples of one or more of the various embodiments are illustrated in the drawings. In the following description of the drawings, like reference numerals refer to like components. In general, only differences for the individual embodiments are described. Each example is provided as a description of the disclosure and is not meant as a limitation of the disclosure. Further, the features illustrated or described as part of one embodiment may be used with other embodiments, or may be used for other embodiments, to create further embodiments. The detailed description is intended to cover such modifications and variations.
[0012]
도 1은, 본원에서 설명되는 실시예들의 사용을 위한 스퍼터링 배열체(10)의, 분해된(dissembled) 상태의 측면도를 도시한다. 스퍼터링 배열체(10)는 진공 챔버(11) 및 코팅 드럼(12)을 갖는다. 코팅 드럼(12)은 진공 챔버(11) 내에 배치되고, 코팅될 기판(도시되지 않음)을 지지하도록 구성된다. 몇몇 구현예들에 따르면, 스퍼터링 배열체(10)의 복수의 스퍼터링 캐소드들(16)은 홀딩 디바이스(14)에 부착되고, 홀딩 디바이스는 또한, "수납 플레이트"로서 지칭될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스퍼터링 캐소드들(16) 및 홀딩 디바이스(14)는 캔틸레버(cantilever) 배열체로서 구성될 수 있다. 스퍼터링 캐소드들(16)이 부착된 홀딩 디바이스(14)는 운송 디바이스(15) 상에 제공될 수 있다. 스퍼터링 배열체(10)를 조립하기 위해, 스퍼터링 캐소드들(16)은 진공 챔버(11)의 개구부를 통해 진공 챔버(11) 내로 이동된다. 스퍼터링 캐소드들(16)은, 도 2a의 정면 단면도 및 도 2b의 평면 단면도에 도시된 바와 같이, 코팅 드럼(12)을 둘러싸도록 진공 챔버(11) 내에 포지셔닝된다. 수납 플레이트(14)는 기밀 방식(air-tight manner)으로 진공 챔버(11)의 개구부를 밀봉할 수 있다.[0012]
Figure 1 shows a side view of a dissempled state of a sputtering
[0013]
몇몇 구현예들에서, 스퍼터링 캐소드들(16), 코팅 드럼(12), 및 선택적으로 추가적인 엘리먼트들, 예컨대, 홀딩 디바이스(14) 및/또는 가요성 기판을 운송하기 위한 운송 수단을 포함하는 조립체가, 진공 챔버(11)에 대해 이동 가능하게 제공될 수 있다. 예로서, 스퍼터링 캐소드(16) 및 코팅 드럼(12)은, 진공 챔버(11)의 안으로 이동될 수 있고 밖으로 이동될 수 있는 개체(entity)로서 제공될 수 있다.[0013]
In some implementations, an assembly comprising sputtering
[0014]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터링 배열체는, 진공 챔버(11)에 연결되고 진공 챔버(11)를 펌핑 아웃(pump out) 하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 펌프들(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 펌프들은, 진공 챔버(11)의 내부의 고 진공들(high vacuums)에 대한 매체(medium)를 생성하도록 이루어질 수 있다. 예컨대, 진공 챔버(11)의 내부의 진공은, 10-1mbar 로부터 10-7mbar 까지 중에서, 특히, 10-3mbar와 같이, 10-2mbar 로부터 10-6mbar 까지 중에서 어딘가일 수 있다.[0014] According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, a sputtering arrangement is configured to be coupled to a
[0015]
도 1, 도 2a 및 도 2b에서, 스퍼터링 캐소드들(16)과 코팅 드럼(12)이 평행하게 배열된, 즉, 스퍼터링 캐소드들(16)과 코팅 드럼(12) 사이의 거리가 일정한 이상적인 경우가 도시된다. 그러나, 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같은 실제의 시스템들에서는, 특히, 수납 플레이트(14)에 대한 스퍼터링 캐소드들(16)의 단일-측 부착에서 비롯된 레버 아암(lever arm) 및 중력 때문에, 수납 플레이트 및/또는 스퍼터링 캐소드들(16)은 휘어진다(bended). 그러한 휨은, 도 3b에 도시된 바와 같이, 스퍼터링 캐소드들(16) 및 코팅 드럼(12)의 비-평형 구성을 초래한다.[0015]
1, 2A and 2B, there is a case where the
[0016]
스퍼터링 캐소드들(16)의 휨은 (예컨대, 기계적 응력에 기인한, 분해된 상태에서 및 조립된 상태에서와 같은) 다양한(different) 상황들에서 상이할 수 있고, 예컨대, 진공 챔버(11)의 배기(venting) 및 펌핑 동안에, 특히 전극의 포지션에 따라, 변할 수 있다. 휨은, 스퍼터링 프로세스 동안에, 예컨대, 열 팽창에 기인하여, 더 변할 수 있다. 그러한 휨은 코팅되는 층들의 두께의 불-균일성으로 이어진다. 예로서, 스퍼터링 캐소드들(16)과 코팅 드럼(12) 사이의 약 4mm의 비-평행 구성은 균일성에 약 2% 영향을 줄 수 있다.[0016]
The warping of the sputtering
[0017] 본 개시물은, 특히 스퍼터링 캐소드들 및/또는 홀딩 디바이스의 휨에 대한 보상을 허용하는, 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체를 제공한다.[0017] The present disclosure provides a sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface, in particular allowing for compensation for warping of the sputtering cathodes and / or the holding device.
[0018] 일 양태에 따르면, 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체가 제공된다. 스퍼터링 배열체는, 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 -, 기판을 지지하도록 구성되고 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드에 대향하여 배열된 적어도 하나의 기판 지지부 - 기판 지지부는 제 2 축을 따라서 연장되고, 제 2 축은 제 1 축과 함께 제 1 각도를 형성함 -, 및 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드들에, 특히, 제 1 단부 부분 및/또는 제 2 단부 부분에 연결 가능한 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스를 포함한다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스는, 특히 스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 각도를 변경하도록 구성된다.[0018] According to one aspect, a sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface is provided. The sputtering arrangement comprising: at least one sputtering cathode-sputtering cathode having a first end portion and a second end portion extending along a first axis; at least one sputtering cathode configured to support the substrate and arranged opposite the at least one sputtering cathode; Wherein the substrate support-substrate support portion of the first substrate extends along a second axis and the second axis forms a first angle with the first axis, and wherein at least one of the sputtering cathodes, particularly the first end portion and / And at least one actuation device connectable to the end portion. The at least one actuation device is configured to change the first angle, especially during the sputtering process.
[0019] 따라서, 본 개시물은, 기판 표면 상에 코팅되는 재료 층의 두께의 균일성을 증가시키기 위해, 스퍼터링 캐소드들과 기판 지지부 사이의 각도의 인-시츄(in-situ)(예컨대, 진공 하에서의) 제어를 허용한다. 특히, 본 개시물은, 가능한 한 최선의 두께 균일성들을 얻기 위해, 코팅 소스들과 기판들 사이의, 인-시츄(예컨대, 진공 하에서의) 조절 및 또한 자동화된 거리 조정을 허용한다.[0019] Thus, the present disclosure provides a method and apparatus for in-situ (e.g., under vacuum) control of the angle between the sputtering cathodes and the substrate support to increase the uniformity of the thickness of the material layer being coated on the substrate surface . In particular, the present disclosure allows in-situ (e.g., under vacuum) conditioning and also automated distance adjustment between coating sources and substrates to achieve the best possible thickness uniformities.
[0020] 본 개시물은 이하의 유익한 효과들을 제공한다. 스퍼터링 배열체는 다양한 유형들의 진공 시스템들, 특히 다양한 유형들의 진공 증착 시스템들 또는 코팅기들에 대해 사용될 수 있다. 또한, 회전형(rotatable), 평면형(planar), MF, 및 DC 전극들과 같은, 다양한 유형들의 전극들(예컨대, 캐소드들)뿐만 아니라, 다양한 유형들의 코팅 재료들이 사용될 수 있다. 코팅되는 재료의 두께-균일성과 같은 품질에 관한, 스퍼터링 배열체 또는 시스템의 성능은, 예컨대, 진공 챔버의 배기 및 펌핑 동안의 전극들의 이동과 무관하다. 균일성은, 예컨대, 스퍼터링 프로세스 전에 그리고/또는 동안에, 배기 없이 인-시츄로 조절될 수 있다. 본 개시물은, 수납 플레이트와 같은 홀딩 디바이스의 휨 그리고 전극들 자체의 흼에 대한 보상을 더 제공하며, 예컨대, 타겟의 무게 변화들에 기인한, 타겟의 수명 동안의 전극들의 휨에 대한 보상을 제공한다. 또한, 균일성 요건들에 따라, 증착 프로파일을 성형하기(shaping) 위한 개구들이 필요하지 않다. 제어에 관하여는, 예컨대, 통합형(integrated) 균일성 측정 시스템을 사용하여, 자동화된 폐루프(closed loop) 제어 또는 조정이 가능하다.[0020] The present disclosure provides the following beneficial effects. Sputtering arrangements can be used for various types of vacuum systems, particularly various types of vacuum deposition systems or coaters. In addition, various types of coating materials can be used, as well as various types of electrodes (e.g., cathodes), such as rotatable, planar, MF, and DC electrodes. The performance of a sputtering arrangement or system with respect to quality, such as thickness-uniformity of the material being coated, is independent of the movement of the electrodes during, for example, evacuation and pumping of the vacuum chamber. The uniformity can be adjusted in-situ without venting, for example before and / or during the sputtering process. The present disclosure further provides compensation for deflection of the holding device such as a receiving plate and compensation for the shrinkage of the electrodes themselves, for example compensating for deflection of the electrodes during the life of the target due to weight changes of the target to provide. Also, according to the uniformity requirements, no openings are required for shaping the deposition profile. With regard to control, automated closed loop control or adjustment is possible, for example, using an integrated uniformity measurement system.
[0021]
도 4는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터링 배열체(20)의, 분해된 상태의 측면 단면도를 도시한다. 도 5는, 본원에서 개시되는 실시예들에 따른, 제 1 각도를 정의하는, 제 1 축 및 제 2 축을 도시한다.[0021]
4 shows a side cross-sectional view of the sputtering
[0022]
스퍼터링 배열체(20)는, 제 1 단부 부분(26) 및 제 2 단부 부분(27)을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)를 포함한다. 각각의 스퍼터링 캐소드(25)는 각각의 제 1 축(28)을 따라서 연장된다. 3개의 스퍼터링 캐소드들(25)이 도 4의 예에 도시되었지만, 임의의 적합한 개수, 예컨대, 1, 2, 4, 또는 6개의 스퍼터링 캐소드들(25)이 제공될 수 있다.[0022]
The
[0023]
적어도 하나의 기판 지지부(22)는 기판(도시되지 않음)을 지지하도록 구성되고, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)에 대향하여 또는 그와 마주 보고(face to face) 배열된다. 전형적으로, 기판 지지부(22)는 진공 챔버(21) 내에 배열된다. 몇몇 실시예들에서, 기판 지지부(22)는 코팅 드럼일 수 있다. 기판 지지부(22)는 제 2 축(23)을 따라서 연장된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 축(23)은 제 1 축들(28) 각각과 함께 각각의 제 1 각도(29)를 형성한다.[0023]
The at least one
[0024]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터링 배열체(20)는, 진공 챔버(21)에 연결되고 진공 챔버(21)를 펌핑 아웃 하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 펌프들(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 펌프들은, 진공 챔버(21)의 내부의 고 진공들에 대한 매체를 생성하도록 이루어질 수 있다. 예컨대, 진공 챔버(21)의 내부의 진공은, 10-1mbar 로부터 10-7mbar 까지 중에서, 특히, 10-3mbar와 같이, 10-2mbar 로부터 10-6mbar 까지 중에서 어딘가일 수 있다.[0024] According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, a sputtering
[0025] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 각도는 제 1 축과 제 2 축 사이에 형성된 임의의 각도일 수 있다. 몇몇 구현예들에서, 제 1 각도는, 제 2 축에 대한 제 1 축의 기울기(inclination)에 의해 정의된 각도일 수 있다. 예컨대, 2개의 축은 이들 사이에서 4개의 각도들을 정의하며, 이러한 4개의 각도들은, 3-차원 좌표계(coordinate system) 또는 기준계(reference system)에서, 즉, 공간에서 임의로 배향될 수 있는 하나의 평면에 존재한다. 2개의 쌍들은 4개의 각도들에 의해 형성되며, 각각의 쌍은 2개의 동일한 각도들을 포함한다. 제 1 각도는 하나의 평면, 즉, 임의로 배향된 평면 내의 각도들 중 임의의 각도일 수 있다.[0025] According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the first angle may be any angle formed between the first axis and the second axis. In some embodiments, the first angle may be an angle defined by the inclination of the first axis relative to the second axis. For example, the two axes define four angles therebetween, and these four angles are arranged in a three-dimensional coordinate system or reference system, i.e. in one plane that can be arbitrarily oriented in space exist. The two pairs are formed by four angles, each pair comprising two identical angles. The first angle can be any one of angles in one plane, i.e., an arbitrarily oriented plane.
[0026]
도 4의 예에서, 제 1 각도(29)는, 제 2 축(23)에 대한 제 1 축(28)의 기울기에 의해 수직 방향(즉, 중력에 대해 평행한 방향)으로 정의된 각도이다. 다른 예에서, 제 1 각도(29)는, 제 2 축(23)에 대한 제 1 축(28)의 배향에 의해 수평 방향(즉, 중력에 대해 수직인 방향)으로 정의된 각도일 수 있다. 그러나, 제 1 각도는 수직 및 수평 방향들에 제한되지 않고, 3-차원 공간에서 임의의 방향으로 정의될 수 있다.[0026]
4, the
[0027]
적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)에 연결 가능하다. 몇몇 실시예들에서, 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)는 제 1 단부 부분(26) 및/또는 제 2 단부 부분(27)에 연결 가능하다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)는, 특히 스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 각도(29)를 변경하도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)는 제 2 축(23)에 대한 제 1 축(28)의 배향을 변경하도록, 그리고 이로써 제 1 각도(29)를 변경하도록 구성될 수 있다. 제 1 각도를 인-시츄로(예컨대, 진공 하에서) 변경하는 것에 의해, 예컨대, 열 팽창 및/또는 기계적 응력에 기인한 스퍼터링 캐소드(25)의 휨에 의해 야기된 제 1 각도(29)의 변화들이 보상될 수 있고, 이에 의해, 기판 상에 코팅되는 재료 층의 두께의 균일성이 증가된다. 본원에서 개시되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 액츄에이션 디바이스(30)는 진공 챔버(21) 내에 제공된다.[0027]
At least one actuation device (30) is connectable to at least one sputtering cathode (25). In some embodiments, at least one
[0028]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)는 제 1 각도(29)가 실질적으로 영도(zero degrees)가 되게 변경하거나 조절하도록 구성될 수 있다. 이는 제 1 축(28)과 제 2 축(23)의 평행 구성에 대응할 수 있다. 다른 실시예들에서, 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)는 제 1 각도(29)를 제 1 값으로 변경하거나 조절하도록 구성될 수 있다. 제 1 값은 미리 결정된 값일 수 있거나, 또는, 예컨대, 스퍼터링 프로세스 동안에 실시간으로 결정되는 그리고/또는 적응되는 값일 수 있다. 제 1 값은 스퍼터링 프로세스의 적어도 하나의 프로세스 파라미터, 예컨대, 기판 표면 상에 스퍼터링되는 재료의 층 두께, 진공 파라미터들, 스퍼터링 재료 및/또는 프로세스 전력(power)에 기초하여 계산될 수 있거나 결정될 수 있다.[0028]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, at least one
[0029]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 액츄에이션 디바이스(30)는 제 2 단부 부분(27)에 연결 가능하다. 예로서, 제 1 단부 부분(26)은 제 위치(in position)에 고정될 수 있고, 제 2 단부 부분(27)은, 제 2 단부 부분(27)에 연결된 액츄에이션 디바이스(30)에 의해 이동 가능하게 또는 변위 가능하게(displaceable) 제공될 수 있다.[0029]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the
[0030]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)의 중간 부분에 연결 가능할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "중간 부분"이라는 용어는, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)의, 제 1 단부 부분(26)과 제 2 단부 부분(27) 사이의 임의의 부분을 지칭할 수 있다.[0030]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the at least one
[0031]
액츄에이본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 하나의 액츄에이션 디바이스(30)가 스퍼터링 캐소드(25)에 제공된다. 즉, 스퍼터링 캐소드(25)는, 스퍼터링 캐소드(25)에 결합된 하나의 액츄에이션 디바이스(30)를 가질 수 있다. 이는, 스퍼터링 캐소드(25)의 제 1 단부 부분(26)이 홀딩 디바이스(24), 예컨대, 수납 플레이트에 고정될 때의 경우일 수 있다. 그러면, 제 2 단부 부분(27)은 각각의 액츄에이션 디바이스(30)에 연결 가능할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하나의 액츄에이션 디바이스(30)가 스퍼터링 캐소드들(25) 각각에 제공될 수 있는데, 즉, 액츄에이션 디바이스들(30)의 개수는 스퍼터링 캐소드들(25)의 개수와 동일할 수 있다. 그러한 경우에, 각각의 제 1 각도들(29)은 서로로부터 개별적으로 그리고/또는 독립적으로 제어될 수 있거나 조절될 수 있다.[0031]
In some embodiments, which may be combined with other embodiments described in the actuary, a
[0032]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 2개의 액츄에이션 디바이스들(30)이 스퍼터링 캐소드(25)에 제공될 수 있다. 즉, 스퍼터링 캐소드(25)는, 스퍼터링 캐소드(25)에 결합된 2개의 액츄에이션 디바이스들(30)을 가질 수 있다. 이는, 하나의 액츄에이션 디바이스(30)가 제 1 단부 부분(26)에 연결 가능하고 다른 액츄에이션 디바이스(30)가 제 2 단부 부분(27)에 연결 가능할 때의 경우일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 액츄에이션 디바이스들(30)이 스퍼터링 캐소드들(25) 각각에 제공될 수 있는데, 즉, 액츄에이션 디바이스들(30)의 개수가 스퍼터링 캐소드들(25)의 개수의 두 배일 수 있다. 그러한 경우에, 각각의 제 1 각도들(29)은 서로로부터 개별적으로 그리고/또는 독립적으로 제어될 수 있거나 조절될 수 있다.[0032]
In some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, two
[0033]
상기 언급된 바와 같이, 몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터링 배열체(20)는 2개의 액츄에이션 디바이스들(30)을 포함할 수 있으며, 하나의 액츄에이션 디바이스(30)는 제 1 단부 부분(26)에 연결 가능할 수 있고 다른 액츄에이션 디바이스(30)는 제 2 단부 부분(27)에 연결 가능할 수 있다. 그러한 경우에, 제 1 단부 부분(26)은 제 위치에 고정되지 않을 수 있고, 제 1 단부 부분(26)에 연결되는 다른 액츄에이션 디바이스(30)에 의해 이동 가능할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 단부 부분(26)은 다른 액츄에이션 디바이스(30)를 통해 홀딩 디바이스(24)에 연결될 수 있다. 제 2 단부 부분(27)과 제 1 단부 부분(26)을 서로에 대해 상대적으로 이동시키는 것에 의해, 제 1 축(28)과 제 2 축(23) 사이의 제 1 각도(29)가 변경될 수 있다. 이러한 예에서, 제 1 각도(29)를 변경하기 위해, 제 2 단부 부분(27)이 이동되지 않거나 제 위치에 고정되지 않은 동안 제 1 단부 부분(26)은 이동될 수 있거나, 또는, 제 2 단부 부분(27)이 이동되거나 제 위치에 고정되는 동안 제 1 단부 부분(26)은 이동되지 않을 수 있으며, 또는 제 1 단부 부분(26)과 제 2 단부 부분(27) 양자 모두 서로에 대해 상대적으로 이동될 수 있고, 특히, 서로에 대해 동시에 상대적으로 이동될 수 있다.[0033]
As mentioned above, according to some embodiments, the sputtering
[0034] 본 개시물은 상기 설명된 구성들에 제한되지 않으며, 제 1 및/또는 제 2 단부 부분들 중 적어도 일부에 연결되도록 임의의 개수의 액츄에이션 디바이스들이 제공될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.[0034] It should be understood that this disclosure is not limited to the configurations described above and that any number of actuation devices may be provided to couple to at least a portion of the first and / or second end portions.
[0035]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 홀딩 디바이스(24)는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)를 홀딩하도록 구성될 수 있다. 예로서, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)는 홀딩 디바이스(24)에 연결될 수 있거나 고정될 수 있다. 전형적으로, 홀딩 디바이스(25)는 플레이트, 특히, 수납 플레이트일 수 있다. 전형적인 실시예들에서, 제 1 단부 부분(26)은 홀딩 디바이스(24)에 고정될 수 있거나 부착될 수 있다. 예로서, 제 1 단부 부분(26)은, 제 위치에 고정되도록 홀딩 디바이스(24)에 연결될 수 있고, 제 2 단부 부분(27)은, 이동 가능하도록 또는 변위 가능하도록, 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)에 연결 가능하게 제공될 수 있다. 제 1 단부 부분(26)이 제 위치에 고정되어 있는 동안 제 2 단부 부분(27)을 이동시키는 것에 의해, 제 1 축(28)과 제 2 축(23) 사이의 제 1 각도(29)가 변경될 수 있다.[0035]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the holding
[0036]
몇몇 구현예들에서, 스퍼터링 배열체(20)를 조립하기 위해, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)가 진공 챔버(21)의 개구부를 통해 진공 챔버(21) 내로 이동될 수 있다. 진공 챔버(21) 내에서, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)는 기판 지지부(22)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 포지셔닝될 수 있다. 진공 챔버(21) 내에서의 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)의 포지셔닝 동안 또는 그 후에, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)는 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)에, 예컨대, 수동으로 또는 자동으로 연결될 수 있다. 스퍼터링 배열체(20)가 둘 또는 그 초과의 스퍼터링 캐소드들(25)을 가질 때, 둘 또는 그 초과의 스퍼터링 캐소드들(25) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)에 연결 가능할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 모든 스퍼터링 캐소드들(25)은 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)에 연결 가능할 수 있다. 그런 후에, 진공 챔버(21)는, 진공 챔버(21) 내에 진공이 생성될 수 있도록, 기밀 밀봉될 수 있다. 예로서, 홀딩 디바이스(24)는 개구부 - 스퍼터링 캐소드(25)는 개구부를 통해서 진공 챔버(21) 내로 삽입됨 - 를 밀봉하도록 구성될 수 있다.[0036]
In some embodiments, at least one sputtering
[0037]
몇몇 구현예들에서, 스퍼터링 캐소드들(25), 기판 지지부(22), 및 선택적으로 추가적인 엘리먼트들, 예컨대, 홀딩 디바이스(24) 및/또는 가요성 기판을 운송하기 위한 운송 수단을 포함하는 조립체가, 진공 챔버(21)에 대해 이동 가능하게 제공될 수 있다. 예로서, 스퍼터링 캐소드(25) 및 기판 지지부(21)는, 진공 챔버(21)의 안으로 이동될 수 있고 밖으로 이동될 수 있는 개체로서 제공될 수 있다.[0037]
In some implementations, an assembly including sputtering
[0038]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(25)는 평면형 스퍼터링 캐소드 또는 회전형 스퍼터링 캐소드이다. 스퍼터링 캐소드(25)가 회전형 스퍼터링 캐소드인 경우, 제 1 축(28)은 회전형 스퍼터링 캐소드의 회전축일 수 있다.[0038]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the at least one sputtering
[0039]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 기판 지지부(22)는 원통형일 수 있고, 특히, 코팅 드럼일 수 있다. 예로서, 제 2 축(23)은 원통형 기판 지지부의 회전축일 수 있고, 특히, 코팅 드럼의 회전축일 수 있다.[0039]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the at least one
[0040]
전형적인 구현예들에서, 스퍼터링 배열체(20)는 하나 초과의 스퍼터링 캐소드(25)를 포함할 수 있다. 스퍼터링 캐소드들(25) 각각은, 기판 지지부(22)의 제 2 축(23)과 함께 각각의 제 1 각도(29)를 형성할 수 있다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)는, 이러한 제 1 각도들(29) 중 적어도 하나, 예컨대, 휨에 대한 가장 큰 경향을 갖는 캐소드(들)의 제 1 각도(들)를 변경하도록 구성될 수 있다.[0040]
In typical embodiments, the sputtering
[0041]
도 6은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 도 4의 스퍼터링 배열체(20)의, 조립된 상태의 평면 단면도를 도시한다.[0041]
Figure 6 shows a planar cross sectional view of the assembled state of the sputtering
[0042]
도 6의 예에서, 2개의 스퍼터링 캐소드들(25)이 도시된다. 각각의 액츄에이션 디바이스(30, 30')는 각각의 제 2 단부 부분에 연결된다. 액츄에이션 디바이스(30, 30')는 조절 유닛(31, 31')을 각각 포함할 수 있다.[0042]
In the example of FIG. 6, two sputtering
[0043]
조절 유닛(31, 31')은, 모터, 스테퍼(stepper) 모터, 리니어(linear) 모터, 기계식 조절 유닛, 공압식 조절 유닛, 및 유압식 조절 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기계식 조절 유닛은 진공 챔버(21)의 벽을 통하는 피드 스루(feed through)를 포함할 수 있다. 따라서, 기계식 조절 유닛(21)은 진공 챔버(21)의 외부로부터 제어 가능할 수 있으며, 특히, 수동으로 제어 가능할 수 있다.[0043]
The
[0044]
몇몇 실시예들에서, 제 2 단부 부분과 조절 유닛(31, 31')을 연결하기 위해 연결 디바이스(32, 32')가 제공될 수 있다. 연결 디바이스(32, 32')는, 스퍼터링 캐소드(25)가 진공 챔버(21) 내로 삽입되거나 이동될 때 제 2 단부 부분과의 연결이 확립되도록 구성될 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예들에서, 연결 디바이스가 제공되지 않을 수 있고, 조절 유닛(31, 31')은 스퍼터링 캐소드(25)의 제 2 단부 부분에 직접적으로 연결될 수 있다.[0044]
In some embodiments, a connecting
[0045]
적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30, 30')는, 특히 스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 각도를 변경하도록 구성된다. 제 1 각도를 인-시츄로(예컨대, 진공 하에서) 변경하는 것에 의해, 예컨대, 열 팽창 또는 기계적 응력에 기인한 스퍼터링 캐소드들의 휨에 의해 야기된 제 1 각도의 변화들이 보상될 수 있고, 이에 의해, 기판 상에 코팅되는 재료 층의 두께의 균일성이 증가된다. 도 8에서, 액츄에이션 디바이스들(30, 30')은 진공 챔버(21) 내에 제공된다.[0045]
The at least one actuation device (30, 30 ') is configured to change the first angle, especially during the sputtering process. By varying the first angle in-situ (e.g., under vacuum), changes in the first angle caused by bending of the sputtering cathodes due to, for example, thermal expansion or mechanical stress can be compensated, , The uniformity of the thickness of the material layer coated on the substrate is increased. In Figure 8, the
[0046]
몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터링 캐소드들(25)은 홀딩 디바이스 또는 플레이트 수납(24) 상에 장착된다. 따라서, 기판 지지부(22)와 스퍼터링 캐소드들(25) 사이의 거리들(292 및 294)은 고정될 수 있다. 스퍼터링 캐소드들(25)의 느슨한(loose) 또는 자유(free) 단부들에서의, 기판 지지부(22)와 스퍼터링 캐소드들(25) 사이의 거리들(291 및 293)은, (예컨대, 진공 챔버의 압력, 캐소드 포지션, 무게, 스퍼터링 캐소드 및/또는 수납 플레이트의 휨, 등에 따라서) 변동성 있고(flexible) 독립적인 값들일 수 있다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30, 30)를 포함하는 시스템은, 각각의 스퍼터링 캐소드(25)의 자유 또는 느슨한 단부들에서 통합될 수 있고, 스퍼터링 캐소드들(25)과 기판 지지부(22)의 평행한 구성을 얻기 위해서, 예컨대, 동일한 거리들(291 및 293)을 얻는 방식으로 스퍼터링 캐소드(25)를 이동시키거나 휘게 하도록 이루어질 수 있다.[0046]
According to some embodiments, the sputtering
[0047]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 액츄에이션 디바이스들(30, 30')은, 각각, 거리들(291 및 293)을 거리들(292 및 294)과 동일하게 되도록 변경하거나 조절하도록 구성될 수 있다. 이는, 기판 지지부(22)와 스퍼터링 캐소드들(25)의 평행 구성, 즉, 제 1 축들(28)과 제 2 축(23)의 평행 구성에 대응할 수 있다. 그러한 제어는 스퍼터링 프로세스 동안, 예컨대, 적어도 하나의 스퍼터링 프로세스 파라미터에 기초하여 인-시츄로 그리고/또는 실시간으로 수행될 수 있다. 스퍼터링 프로세스 파라미터는, 기판 표면 상에 스퍼터링되는 재료의 층 두께, 진공 파라미터, 스퍼터링 재료, 및/또는 프로세스 전력으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 이로써, 기판 상에 코팅되는 재료 층의 두께의 균일성이 증가된다.[0047]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the
[0048]
다른 실시예들에서, 액츄에이션 디바이스들(30, 30')은 거리들(291 및 293) 중 적어도 하나를 각각의 제 1 값으로 변경하거나 조절하도록 구성될 수 있다. 제 1 값은 미리 결정된 값일 수 있거나, 또는, 예컨대, 스퍼터링 프로세스 동안에 실시간으로 결정되는 그리고/또는 적응되는 값일 수 있다. 제 1 값은 스퍼터링 프로세스의 적어도 하나의 프로세스 파라미터, 예컨대, 기판 표면 상에 스퍼터링되는 재료의 층 두께, 진공 파라미터, 스퍼터링 재료 및/또는 프로세스 전력에 기초하여 계산될 수 있거나 결정될 수 있다. 거리(291)의 제 1 값은 거리(293)의 제 1 값으로부터 독립적으로 계산될 수 있거나 결정될 수 있다. 또한 하나의(즉, 동일한) 제 1 값이 거리들(291 및 293) 양자 모두에 대해서 사용될 수 있다.[0048]
In other embodiments, the
[0049] 그러한 조절은 시스템(진공 챔버)을 배기시키지 않고 인-시츄로 용이하게 이루어질 수 있다. 단일 층들이 각각의 캐소드에 의해 진행될 수 있고, 균일성은 통합형 광학 측정 시스템에 의해 직접 측정될 수 있다. 그러나, 본 개시물은 단일 층들에 제한되지 않으며, 통합형 광학 측정 시스템은 다층 시스템들에 대해 이루어질 수 있다. 그러한 시스템에 의해 획득된 데이터를 이용하여, 필요한 (양의) 이동 또는 휨이 직접적으로 계산되고 실시될 수 있다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 또한 자동 폐루프 제어가 구현될 수 있다.[0049] Such adjustment may be facilitated in situ without evacuating the system (vacuum chamber). Single layers can be driven by each cathode, and uniformity can be measured directly by an integrated optical measurement system. However, the disclosure is not limited to single layers, and an integrated optical measurement system can be made for multi-layer systems. With the data obtained by such a system, the necessary (positive) movement or deflection can be directly calculated and implemented. As described below, automatic closed loop control can also be implemented.
[0050]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터링 배열체(20)는, 제 1 각도를 조절하기 위해 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)를 제어하도록 구성된 제어기(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 예로서, 제어기(도시되지 않음)는, 액츄에이션 디바이스(30)가, 제 1 각도(29)를, 실질적으로 영도가 되게 변경하거나, 또는 상기 설명된 바와 같은 제 1 값으로 변경하는 것을 제어하도록 구성될 수 있다. 예로서, 제 1 각도는, 예컨대, 스퍼터링 프로세스 동안에 실시간으로 결정될 수 있고 그리고/또는 이루어질 수 있다.[0050]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the sputtering
[0051]
몇몇 실시예들에서, 제어기는, 하나 또는 그 초과의 스퍼터링 프로세스 파라미터들에 기초하여, 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(30)가 제 1 각도를 조절하는 것을 제어하도록 구성될 수 있다. 예로서, 스퍼터링 프로세스 파라미터는, 기판 표면 상에 스퍼터링되는 재료의 층 두께, 진공 파라미터, 스퍼터링 재료, 및 프로세스 전력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기판 표면 상에 스퍼터링되는 재료의 층 두께를 측정하기 위해, 스퍼터링 배열체 또는 스퍼터링 배열체는 통합형 균일성 측정 시스템, 특히, 인-시츄 균일성 측정 시스템을 포함할 수 있다.[0051]
In some embodiments, the controller may be configured to control the at least one
[0052] 도 7a, 7b, 및 8은 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering)을 위한 스퍼터링 배열체들을 도시한다. 스퍼터링 소스들은 보통, 대전된(charged) 플라즈마 입자들을, 예컨대, 스퍼터 타겟의 표면에 근접한 플라즈마 구름(cloud)에 한정하기 위해, 강한 전기장 및 자기장을 활용하는 마그네트론들을 채용한다.[0052] Figures 7a, 7b, and 8 show sputtering arrangements for magnetron sputtering. Sputtering sources usually employ magnetrons that utilize strong electric and magnetic fields to confine charged plasma particles to, for example, a plasma cloud close to the surface of the sputter target.
[0053]
도 7a는, 대칭 플라즈마 구름(43)이 스퍼터링 캐소드(42)와 기판 지지부(44) 사이에 형성되는 이상적인 경우의 스퍼터링 배열체(40)를 도시한다. 스퍼터링 캐소드(42)의 제 1 단부 부분(45)은 홀딩 디바이스(41)에 부착될 수 있는 반면, 스퍼터링 캐소드(42)의 제 2 단부 부분(46)은 느슨하거나 자유로울 수 있어서 캔틸레버 시스템을 형성할 수 있다. 공간적으로 변하는(불-균등한(non-homogenous)) 자기장은, 도 7b에 도시된 바와 같은 비-대칭 플라즈마 구름(43)으로 이어질 수 있다. 비-대칭 플라즈마 구름(43)은 결국, 코팅되는 층들의 균일성에 영향을 줄 수 있다. 특히, 코팅되는 층들은 열악한 균일성을 가질 수 있다.[0053]
7A shows a
[0054]
도 8은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터링 배열체(50)를 도시한다. 스퍼터링 배열체(50)는 기판(도시되지 않음)을 지지하도록 구성된 기판 지지부(44), 제 1 단부 부분(45) 및 제 2 단부 부분(46)을 갖는 스퍼터링 캐소드(42)를 포함한다. 스퍼터링 캐소드(42)의 제 1 단부 부분(45)은 홀딩 디바이스(41)에 부착될 수 있는 반면, 스퍼터링 캐소드(42)의 제 2 단부 부분(46)은 느슨하거나 자유로울 수 있어서 캔틸레버 시스템을 형성할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터링 캐소드(42)는 제 1 축(47)을 따라서 연장되고, 기판 지지부(44)는 제 2 축(48)을 따라서 연장된다. 제 1 축(47)과 제 2 축(48)은 제 1 각도를 형성한다. 즉, 제 1 축(47) 및 제 2 축(48)은, 서로에 대해서 배향되어 제 1 각도를 형성한다.[0054]
Figure 8 shows a
[0055] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 각도는 제 1 축과 제 2 축 사이에 형성된 임의의 각도일 수 있다. 특히, 제 1 각도는, 공통 종단점(endpoint)을 공유하는 2개의 축들에 의해 형성될 수 있으며, 공통 종단점은 제 1 축과 제 2 축의 교차점일 수 있다. 예로서, 2개의 축들이 점에서 교차할 때, 4개의 각도들이 형성된다. 이러한 각도들은 서로에 대한 자신들의 위치에 따라 쌍으로 이름이 정해진다. 2개의 교차하는 축들에 의해 형성되는 서로 대향하는 한 쌍의 각도들은 "정각(vertical angle)들" 또는 "대각(opposite angle)들" 또는 "대정각(vertically opposite angle)들"로서 지칭된다. 대정각들은 동일하다. 몇몇 구현예들에서, 제 1 각도는, 제 2 축에 대한 제 1 축의 기울기에 의해 정의된 각도일 수 있다.[0055] According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the first angle may be any angle formed between the first axis and the second axis. In particular, the first angle may be formed by two axes sharing a common endpoint, and the common endpoint may be the intersection of the first and second axes. By way of example, when two axes intersect at a point, four angles are formed. These angles are named in pairs according to their position relative to each other. A pair of mutually opposing angles formed by two intersecting axes are referred to as "vertical angles" or "opposite angles" or "vertically opposite angles. The angles are the same. In some embodiments, the first angle may be an angle defined by the slope of the first axis relative to the second axis.
[0056]
도 8의 예에서, 제 1 각도는, 제 2 축(48)에 대한 제 1 축(47)의 기울기에 의해 수직 방향(즉, 중력에 대해 평행한 방향)으로 정의된 각도이다. 다른 예에서, 제 1 각도는, 제 2 축(48)에 대한 제 1 축(47)의 배향에 의해 수평 방향(즉, 중력에 대해 수직인 방향)으로 정의된 각도일 수 있다. 그러나, 제 1 각도는 수직 및 수평 방향들에 제한되지 않고, 3-차원 공간에서 임의의 방향으로 정의될 수 있다.[0056]
8, the first angle is an angle defined by a tilt of the
[0057]
본 개시물의 몇몇 실시예들에 따르면, 그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 스퍼터링 배열체(50)는 스퍼터링 캐소드(42)의 제 2 단부 부분(46)에 연결 가능한 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(300)를 더 갖는다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(300)는 상기 설명된 액츄에이션 디바이스(30, 30')와 유사하게 구성될 수 있으며, 특히, 조절 유닛(310) 및 연결 디바이스(320)를 포함할 수 있다. 상기 주어진 액츄에이션 디바이스(30, 30')의 설명, 그리고 특히, 조절 유닛(31, 31') 및 연결 디바이스(32, 32')의 설명은 또한, 액츄에이션 디바이스(300), 조절 유닛(310), 및 연결 디바이스(320)에 적용되며, 따라서 반복되지 않는다.[0057]
According to some embodiments of the disclosure, and as shown in FIG. 8, the sputtering
[0058]
전형적인 구현예들에서, 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(300)는, 특히 스퍼터링 프로세스 동안에, 제 1 단부 부분(45)이 실질적으로 제 위치에 고정되어 있는 동안 제 2 단부 부분(46)을 이동시키거나 변위시킴으로써 제 1 각도를 변경하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(300)는 기판 지지부(44)의 제 2 축(48)에 대한 스퍼터링 캐소드(42)의 배향, 특히 제 1 축(47)의 배향을 변경할 수 있고, 이로써 제 1 각도(29)를 변경할 수 있다.[0058]
In exemplary embodiments, at least one
[0059]
액츄에이본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 하나의 액츄에이션 디바이스(300)가 스퍼터링 캐소드(42)에 제공된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 2개의 액츄에이션 디바이스들(300)이 스퍼터링 캐소드(42)에 제공될 수 있다. 즉, 스퍼터링 캐소드(42)는, 스퍼터링 캐소드(42)에 결합된 2개의 액츄에이션 디바이스들(300)을 가질 수 있다. 예컨대, 하나의 액츄에이션 디바이스(300)는 제 1 단부 부분(45)에 연결 가능할 수 있고, 다른 액츄에이션 디바이스(300)는 제 2 단부 부분(46)에 연결 가능할 수 있다.[0059]
In some embodiments, which may be combined with other embodiments described in the actuary, a
[0060]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(300)는 스퍼터링 캐소드(42)의 중간 부분에 연결 가능할 수 있다. "중간 부분"이라는 용어는, 스퍼터링 캐소드(42)의, 제 1 단부 부분(45)과 제 2 단부 부분(46) 사이의 임의의 부분을 지칭할 수 있다.[0060]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, at least one
[0061]
스퍼터링 배열체(50)는 스퍼터링 캐소드(42)의 배향을 조절하거나 휘게 함으로써 플라즈마 불-균일성의 보상을 제공한다. 이로써, 기판 상에 코팅되는 재료 층의 두께의 균일성이 증가된다.[0061]
The
[0062]
도 9는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 스퍼터링 배열체들을 갖는 얇은 필름 증착 시스템(1000)을 도시한다.[0062]
FIG. 9 illustrates a thin
[0063]
얇은 필름 증착 시스템(1000)은 언와인딩(unwinding) 스테이션(110), 와인딩 스테이션(110'), 제 1 스퍼터링 배열체(120), 및 제 2 스퍼터링 배열체(130)를 포함한다. 스퍼터링 배열체들(120 및 130)은 각각, 프로세싱 챔버로서 구성될 수 있는 진공 챔버를 포함한다. 로드 록 챔버(1010)는 언와인딩 스테이션(110)과 제 1 챔버(120) 사이에 제공될 수 있다. 추가적인 로드 록 챔버(1010)는 레이저 스크라이빙(laser scribing) 챔버(1020)와 와인딩 스테이션(110') 사이에 제공될 수 있다. 로드 록 챔버들(1010)은 각각, 예컨대, 가요성 기판(100)이 얇은 필름 증착 시스템(1000)을 통해 피딩되는 동안 또는 가요성 기판(100)이 없을 때 폐쇄될 수 있는 밀봉부들(1012)을 포함할 수 있다. 이로써, 와인딩 스테이션(110) 및 언와인딩 스테이션(110')은 개방될 수 있고, 나머지 시스템이 진공배기되는(evacuated) 동안에 대기압을 가질 수 있다. 또한, 로드 록 챔버들(1010)은, 예컨대, 와인딩 스테이션(110)과 제 1 스퍼터링 배열체(120)의 진공 챔버 사이의 압력차가 증가될 수 있도록, 중간 진공 스테이지를 제공하기 위해 사용될 수 있다.[0063]
The thin
[0064]
가요성 기판(100)은 또한 "웨브"로서 지칭될 수 있다. "웨브"라는 용어는 특히, 임의의 종류의 가요성 기판을 지칭할 수 있다. 예로서, 웨브는 임의의 적합한 밴드(band)-형상의 가요성 재료일 수 있다. 전형적인 예들은 포일들이다.[0064]
The
[0065]
예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 챔버들 및 스테이션들은 얇은 필름 증착 시스템(1000)을 상이한 영역들로 분리할 수 있다. 이로써, 영역들을 분리하기 위해 이루어진 분리 수단은, 상이한 영역들의 융통성 있는 사용 모듈(flexible use module)의 개념에 기초하여 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 가스 분리부(163), 가스 분리부(1163) 및/또는 가스 분리부(1164)가 제공될 수 있다. 이로써, 상이한 프로세싱 대기들, 예컨대, 상이한 프로세싱 압력들이 얇은 필름 증착 시스템(1000)의 상이한 영역들에 제공될 수 있다.[0065]
For example, as shown in FIG. 9, the chambers and stations may separate the thin
[0066]
예컨대, 시스템은, 와인딩 및 언와인딩 스테이션(110, 110')의 영역들(1110), 로드 록 챔버들(1010)의 영역들(1011), 레이저 스크라이빙 챔버들(1020)의 영역들(1024), 스퍼터링 배열체들(120 및 130)의 진공 챔버들의 가스 쿠션(cushion) 영역들(1123), 스퍼터링 배열체들(120 및 130)의 진공 챔버들의 웨브 안내 영역들(1122), 및 스퍼터링 배열체들(120 및 130)의 진공 챔버들의 프로세싱 영역들(1121 및 1120)을 보여준다. 이러한 영역들 중 하나 또는 그 초과의 영역들 각각은 상이한 대기들, 예컨대, 압력들을 가질 수 있다. 예컨대, 가스 쿠션 영역들에 기인한 가스 삽입은, 다른 영역들에 대한 영향을 감소시키기 위해, 가스 분리 수단에 의해 분리될 수 있다.[0066]
For example, the system may include
[0067]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 다양한 실시예들에 따르면, 영역들(1123)은 1mbar 내지 약 1·10-2mbar의 압력을 가질 수 있는 반면, 작동 동안 다른 영역들은 작동 동안 1·10-2mbar 내지 1·10-4mbar의 압력으로 진공배기될 수 있다.[0067] According to various embodiments that may be combined with other embodiments described herein,
[0068]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 더 추가적인 실시예들에 따르면, 각각의 스퍼터링 배열체들(120 및 130) 이후에 레이저 스크라이빙 챔버(1020)가 제공될 수 있다. 레이저 스크라이빙 챔버들(1020) 각각은 가요성 기판(100)의 정면 표면을 레이저 프로세싱하기 위한 장비를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 레이저(1022), 하나 또는 그 초과의 거울들(1025), 및/또는 적어도 하나의 렌즈(1026)가 레이저 스크라이빙 챔버들(1020)에 제공된다. 레이저 빔(1028)은 가요성 기판(100)의 정면 표면, 즉, 이전의 프로세싱 챔버(120)에서 얇은 필름이 상부에 증착된 표면 상으로 안내된다.[0068]
According to further embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, a
[0069]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터링 배열체(120)는 웨브(100)를 운송하도록 구성된 둘 또는 그 초과의 코팅 드럼들(61, 62, 63)을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(64)를 포함할 수 있다. 도 9의 예에 3개의 코팅 드럼들(61, 62, 63)이 도시되었지만, 본 개시물은 그러한 예에 제한되지 않으며, 임의의 적합한 개수의 코팅 드럼들이 제공될 수 있다. 예로서, 2 또는 4개의 코팅 드럼들이 제공될 수 있다.[0069]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the
[0070]
몇몇 실시예들에 따르면, 둘 또는 그 초과의 코팅 드럼들(61, 62, 63)은, 둘 또는 그 초과의 코팅 드럼들(61, 62, 63) 사이에 형성되는 갭을 가지고 평행하게 배치된다. 예로서, 제 1 코팅 드럼(61) 및 제 2 코팅 드럼(62)이 제공될 수 있으며, 갭은 제 1 코팅 드럼(61)과 제 2 코팅 드럼(62) 사이에 형성된다. 몇몇 구현예들에서, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(64)는 갭을 대면하는(facing) 영역에 포지셔닝될 수 있다. 이로써, 증착은 갭 영역, 즉, 웨브가 자유로우며 코팅 드럼들(61, 62, 63)에 의해 지지되지 않는 영역에서 일어난다. 이는 또한, "자유 스팬 증착(free span deposition)"으로서 지칭될 수 있다.[0070]
According to some embodiments, two or more coating drums 61, 62, 63 are disposed in parallel with a gap formed between two or more coating drums 61, 62, 63 . As an example, a
[0071]
몇몇 실시예들에 따르면, 각각의 스퍼터링 캐소드(64)는 각각의 제 1 축을 따라서 연장되고, 코팅 드럼들(61, 62, 63)은 각각의 제 2 축을 따라서 연장된다. 제 2 축은 각각의 코팅 드럼(61, 62, 63)의 회전축일 수 있다. 제 1 축들과 제 2 축들은 제 1 각도들을 형성한다. 즉, 제 1 축들 및 제 2 축들은, 서로에 대해 배향되어 제 1 각도들을 형성한다.[0071]
According to some embodiments, each sputtering
[0072]
본 개시물의 몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터링 배열체(120)는 스퍼터링 캐소드(64) 중 적어도 하나에 연결 가능한 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(도시되지 않음)를 가질 수 있다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스는, 코팅 드럼들(61, 62, 63) 중 적어도 하나에 대한, 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(64)의 배향을 변경하도록, 그리고 이로써 적어도 하나의 제 1 각도를 조절하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스는 상기 설명된 액츄에이션 디바이스들(30, 30', 및 300)과 유사하게 구성될 수 있으며, 특히, 조절 유닛 및 연결 디바이스를 포함할 수 있다. 상기 주어진 액츄에이션 디바이스(30, 30', 및 300)의 설명, 그리고 특히, 조절 유닛 및 연결 디바이스의 설명은 또한, 이러한 액츄에이션 디바이스에 적용되며, 따라서 반복되지 않는다.[0072]
According to some embodiments of the disclosure, the
[0073]
본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 스퍼터링 배열체(130)는, 도 1 내지 8과 관련하여 상세하게 설명된 스퍼터링 배열체들 중 임의의 스퍼터링 배열체와 같게 구성될 수 있다.[0073]
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the
[0074]
도 10은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법(80)의 흐름도를 도시한다.[0074]
10 shows a flow diagram of a
[0075] 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법은, 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 - 를 갖는 스퍼터링 배열체를 이용한다. 방법은, 스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 축의 배향(orientation)을 변경하는 단계(블록(81))를 포함한다. 스퍼터링 배열체는 상기 설명된 스퍼터링 배열체들 중 임의의 스퍼터링 배열체와 같게 구성될 수 있다.[0075] A method for sputtering a material on a substrate surface utilizes a sputtering arrangement having at least one sputtering cathode-sputtering cathode having a first end portion and a second end portion extending along a first axis. The method includes changing the orientation of the first axis (block 81) during the sputtering process. The sputtering arrangement can be configured like any of the sputtering arrangements described above.
[0076] 방법에서 사용되는 바와 같은 스퍼터링 배열체는, 기판을 지지하도록 구성되고 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드에 대향하여 배열되는 적어도 하나의 기판 지지부를 더 포함할 수 있으며, 기판 지지부는 제 2 축을 따라서 연장되고, 제 2 축은 제 1 축과 함께 제 1 각도를 형성한다. 방법에서, 제 1 축의 배향의 변경은 제 1 각도를 변경하는 것을 제공할 수 있다. 이로써, 기판 상에 코팅되는 재료 층의 두께의 균일성이 증가된다.[0076] The sputtering arrangement as used in the method may further comprise at least one substrate support configured to support the substrate and arranged opposite the at least one sputtering cathode, the substrate support extending along the second axis, The two axes together with the first axis form a first angle. In the method, changing the orientation of the first axis may provide for changing the first angle. This increases the uniformity of the thickness of the material layer coated on the substrate.
[0077] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 방법은, 적어도 하나의 스퍼터링 프로세스 파라미터에 기초하여, 특히, 폐-루프 제어에 의해 제 1 각도를 변경하는 단계(블록(82))를 더 포함할 수 있다. 예로서, 스퍼터링 프로세스 파라미터는, 기판 표면 상에 스퍼터링되는 재료의 층 두께, 진공 파라미터, 스퍼터링 재료, 및 프로세스 전력으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 프로세스 파라미터를 포함할 수 있다. 기판 표면 상에 스퍼터링되는 재료의 층 두께를 측정하기 위해, 스퍼터링 배열체 또는 스퍼터링 배열체는 통합형 균일성 측정 시스템을 포함할 수 있다.[0077] According to some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, the method may include the steps of varying a first angle by closed-loop control, in particular based on at least one sputtering process parameter (82)). By way of example, the sputtering process parameters may include at least one process parameter selected from the group consisting of layer thickness of material sputtered on the substrate surface, vacuum parameters, sputtering material, and process power. In order to measure the layer thickness of the material sputtered on the substrate surface, the sputtering arrangement or the sputtering arrangement may comprise an integrated uniformity measurement system.
[0078] 몇몇 실시예들에 따르면, 통합형 균일성 측정 시스템은 폐루프 제어, 특히, 자동 폐루프 제어를 구현하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 그러한 시스템에 의해 획득된 데이터를 이용하여, 예컨대, 코팅되는 층들의 균일성을 개선하거나 적합하게 맞추기 위해, 필요한 (양의) 이동 또는 휨이 결정될 수 있고 실행될 수 있다.[0078] According to some embodiments, an integrated uniformity measurement system may be used to implement closed-loop control, particularly automatic closed-loop control. By way of example, using the data obtained by such a system, the necessary (positive) movement or deflection can be determined and executed, for example, to improve or suitably match the uniformity of the layers being coated.
[0079] 본 개시물은, 기판 상에 코팅되는 재료 층의 두께의 균일성을 증가시키기 위해, 스퍼터링 캐소드들과 기판 지지부 사이의 각도의 인-시츄(예컨대, 진공 하에서의) 제어를 허용한다. 특히, 본 개시물은, 가능한 한 최선의 두께 균일성들을 얻기 위해, 코팅 소스들과 기판들 사이의, 인-시츄(예컨대, 진공 하에서의) 조절 및 또한 자동화된 거리 조정을 허용한다.[0079] The present disclosure allows in-situ (e.g., under vacuum) control of the angle between the sputtering cathodes and the substrate support to increase the uniformity of the thickness of the material layer coated on the substrate. In particular, the present disclosure allows in-situ (e.g., under vacuum) conditioning and also automated distance adjustment between coating sources and substrates to achieve the best possible thickness uniformities.
[0080] 전술한 내용은 본 개시물의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시물의 다른 그리고 추가적인 실시예들은 본 개시물의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 본 개시물의 범위는 이하의 청구항들에 의해서 결정된다.[0080] While the foregoing is directed to embodiments of the present disclosure, other and further embodiments of the disclosure can be devised without departing from the basic scope thereof, and the scope of the disclosure is determined by the claims that follow.
Claims (15)
제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드(cathode) - 상기 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 -,
기판을 지지하도록 구성되고 상기 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드에 대향하여(opposite) 배열되는 적어도 하나의 기판 지지부 - 상기 기판 지지부는 제 2 축을 따라서 연장되고, 상기 제 2 축은 상기 제 1 축과 함께 제 1 각도를 형성함 -, 및
상기 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드, 특히, 상기 제 1 단부 부분 및/또는 상기 제 2 단부 부분에 연결 가능한 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스(actuation device) - 상기 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스는, 특히, 스퍼터링 프로세스 동안, 상기 제 1 각도를 변경하도록 구성됨 - 를 포함하는,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface,
At least one sputtering cathode having a first end portion and a second end portion, the sputtering cathode extending along a first axis,
At least one substrate support configured to support a substrate and arranged opposite to the at least one sputtering cathode, the substrate support extending along a second axis, the second axis having a first angle with the first axis, Lt; RTI ID = 0.0 >
At least one actuation device connectable to said at least one sputtering cathode, in particular said first end portion and / or said second end portion, said at least one actuation device being in particular a sputtering process, And configured to change the first angle.
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
상기 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드를 홀딩하도록 구성된 홀딩 디바이스(holding device)를 더 포함하고, 특히, 상기 제 1 단부 부분이 상기 홀딩 디바이스에 연결되는,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.The method according to claim 1,
Further comprising a holding device configured to hold the at least one sputtering cathode, wherein the first end portion is connected to the holding device,
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
상기 제 2 단부 부분에 연결 가능한 하나의 액츄에이션 디바이스를 포함하거나, 2개의 액츄에이션 디바이스들을 포함하고, 상기 2개의 액츄에이션 디바이스들 중 하나의 액츄에이션 디바이스는 상기 제 1 단부 부분에 연결 가능하며, 상기 2개의 액츄에이션 디바이스들 중 다른 액츄에이션 디바이스는 상기 제 2 단부 부분에 연결 가능한,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first actuating device includes one actuating device connectable to the second end portion, or includes two actuating devices, one actuating device of the two actuating devices being connectable to the first end portion, Wherein another actuation device of the two actuation devices is connectable to the second end portion,
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
상기 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드는 평면형(planar) 스퍼터링 캐소드 또는 회전형(rotatable) 스퍼터링 캐소드이고, 특히, 상기 제 1 축은 상기 회전형 스퍼터링 캐소드의 회전축인,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the at least one sputtering cathode is a planar sputtering cathode or a rotatable sputtering cathode and in particular the first axis is a rotating axis of the rotating sputtering cathode,
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
상기 적어도 하나의 기판 지지부는 코팅 드럼이고, 특히, 상기 제 2 축은 상기 코팅 드럼의 회전축인,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the at least one substrate support is a coating drum, and in particular, the second axis is a rotation axis of the coating drum,
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
적어도 하나의 웨브(web)를 운송하기 위해, 제 1 회전형 기판 지지부와 제 2 회전형 기판 지지부 사이에 형성되는 갭(gap)을 가지고 평행하게 배치되는 제 1 회전형 기판 지지부 및 제 2 회전형 기판 지지부를 포함하는,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
A first rotatable substrate support having a gap formed between the first rotatable substrate support and the second rotatable substrate support for transporting at least one web, Comprising a substrate support,
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
상기 액츄에이션 디바이스는 상기 제 1 각도가 실질적으로 영도(zero degrees)가 되게 변경하도록 구성되는,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the actuation device is configured to change the first angle to be substantially zero degrees,
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
상기 액츄에이션 디바이스는, 모터, 스테퍼(stepper) 모터, 리니어(linear) 모터, 기계식 조절 유닛, 공압식 조절 유닛, 및 유압식 조절 유닛 중 적어도 하나를 포함하는,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the actuation device comprises at least one of a motor, a stepper motor, a linear motor, a mechanical control unit, a pneumatic control unit, and a hydraulic control unit.
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
하나 또는 그 초과의 스퍼터링 프로세스 파라미터들에 기초하여, 상기 액츄에이션 디바이스가 상기 제 1 각도를 조절하는 것을 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Further comprising a controller configured to control the actuating device to adjust the first angle based on one or more sputtering process parameters,
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
적어도 2개의 스퍼터링 캐소드들, 특히, 3개 또는 6개의 스퍼터링 캐소드들을 포함하는,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Comprising at least two sputtering cathodes, in particular three or six sputtering cathodes,
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
진공 챔버를 더 포함하고, 상기 기판 지지부 및/또는 상기 적어도 하나의 액츄에이션 디바이스는 상기 진공 챔버 내에 제공되는,
재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 스퍼터링 배열체.11. The method according to any one of claims 1 to 10,
Further comprising a vacuum chamber, wherein the substrate support and / or the at least one actuation device are provided in the vacuum chamber,
A sputtering arrangement for sputtering a material on a substrate surface.
스퍼터링 프로세스 동안, 제 1 축의 배향(orientation)을 변경하는 단계를 포함하는,
제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 상기 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 - 를 갖는 스퍼터링 배열체를 이용하여 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법.A method for sputtering material on a substrate surface using a sputtering arrangement having at least one sputtering cathode having a first end portion and a second end portion, the sputtering cathode extending along a first axis,
During the sputtering process, changing the orientation of the first axis,
A method for sputtering material on a substrate surface using a sputtering arrangement having at least one sputtering cathode having a first end portion and a second end portion, the sputtering cathode extending along a first axis.
상기 스퍼터링 배열체는,
기판을 지지하도록 구성되고 그리고 상기 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드에 대향하여 배열되는 적어도 하나의 기판 지지부 - 상기 기판 지지부는 제 2 축을 따라서 연장되고, 상기 제 2 축은 상기 제 1 축과 함께 제 1 각도를 형성함 - 를 더 포함하고,
상기 제 1 축의 배향의 변경은 상기 제 1 각도의 변경을 제공하는,
제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 상기 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 - 를 갖는 스퍼터링 배열체를 이용하여 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법.13. The method of claim 12,
The sputtering arrangement comprises:
At least one substrate support configured to support a substrate and arranged opposite the at least one sputtering cathode, the substrate support extending along a second axis, the second axis forming a first angle with the first axis Further comprising:
Wherein changing the orientation of the first axis provides a change in the first angle,
A method for sputtering material on a substrate surface using a sputtering arrangement having at least one sputtering cathode having a first end portion and a second end portion, the sputtering cathode extending along a first axis.
적어도 하나의 스퍼터링 프로세스 파라미터에 기초하여, 특히 폐-루프 제어(closed-loop control)에 의해, 상기 제 1 축의 배향을 변경하는 단계를 더 포함하는,
제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 상기 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 - 를 갖는 스퍼터링 배열체를 이용하여 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법.The method according to claim 12 or 13,
Further comprising changing the orientation of the first axis based on at least one sputtering process parameter, particularly by closed-loop control. ≪ RTI ID = 0.0 >
A method for sputtering material on a substrate surface using a sputtering arrangement having at least one sputtering cathode having a first end portion and a second end portion, the sputtering cathode extending along a first axis.
상기 스퍼터링 프로세스 파라미터는, 기판 표면 상에 스퍼터링되는 재료의 층 두께, 진공 파라미터, 스퍼터링 재료, 및 프로세스 전력으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터를 포함하는,
제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 갖는 적어도 하나의 스퍼터링 캐소드 - 상기 스퍼터링 캐소드는 제 1 축을 따라서 연장됨 - 를 갖는 스퍼터링 배열체를 이용하여 재료를 기판 표면 상에 스퍼터링하기 위한 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the sputtering process parameters comprise at least one parameter selected from the group consisting of a layer thickness of a material sputtered on a substrate surface, a vacuum parameter, a sputtering material, and a process power,
A method for sputtering material on a substrate surface using a sputtering arrangement having at least one sputtering cathode having a first end portion and a second end portion, the sputtering cathode extending along a first axis.
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