KR20170012719A - Driving apparatus for driving sputtering tarket and sputtering apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

An embodiment of the present invention relates to a driving apparatus for a sputtering target, and a sputtering apparatus having the same. The driving apparatus for the sputtering target comprises: a cylindrical tube where a target is mounted; a magnet support unit disposed inside the cylindrical tube; a magnet member fixated on the magnet support unit, and applying a magnetic field to a periphery of the cylindrical tube; a rotary unit connected to the cylindrical tube to rotate the cylindrical tube; and a reciprocating unit mechanically connected to the magnet support unit enabling the magnet support unit to reciprocate in an axial direction of the cylindrical tube.

Description

스퍼터링 타켓 구동장치 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치{DRIVING APPARATUS FOR DRIVING SPUTTERING TARKET AND SPUTTERING APPARATUS THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering target driving apparatus and a sputtering apparatus including the sputtering target driving apparatus.

본 실시예는 스퍼터링 공정에서 스퍼터링 타켓을 지지하고 구동하는 스퍼터링 타켓 구동장치 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치에 관한 것이다. This embodiment relates to a sputtering target drive apparatus for supporting and driving a sputtering target in a sputtering process and a sputtering apparatus including the same.

스퍼터링 장치는 인가된 외부전원에 의해 발생한 플라즈마 상의 이온에 의해 음전위의 타겟에 고속으로 충돌하여 타겟의 원자가 외부로 튀어나가서 기판 홀더 위의 기판에 특정막을 증착하는 장치이다.The sputtering apparatus is a device for depositing a specific film on a substrate on a substrate holder by colliding with a target of a negative potential at a high speed by ions of a plasma generated by an applied external power source so that the atoms of the target protrude to the outside.

챔버 내의 스퍼터링 타켓 구동장치 상에 배치된 타겟에 전원이 인가되면 챔버 내에 주입된 기체가 여기되어 플라즈마가 형성되고 플라즈마 내부 이온이 고속으로 타겟에 충돌하게 된다. 이 과정에서 이온에 맞은 타겟의 표면으로부터 타겟 입자가 타겟 표면으로부터 식각되어 기판 방향으로 이동하여 소정의 특정막이 기판에 증착된다. When power is applied to the target placed on the sputtering target driving device in the chamber, the gas injected into the chamber is excited to form a plasma, and the plasma inner ions collide with the target at high speed. In this process, the target particles are etched away from the target surface from the surface of the target hit by the ions, and move toward the substrate to deposit a predetermined specific film on the substrate.

스퍼터링 장치에서 사용되는 타켓의 특정 부위만이 최대 식각되어 타켓을 교체해야 하므로 타켓 교체 주기가 짧아져 타켓의 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.There is a problem in that the target replacement period is shortened and the productivity of the target is deteriorated because only a specific portion of the target used in the sputtering apparatus is etched to be changed to the target.

본 실시예의 목적은, 타켓의 식각 속도를 감소시켜 타켓 효율을 상승시키는 스퍼터링 타켓 구동 장치 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a sputtering target drive apparatus for raising the target efficiency by reducing an etching speed of a target and a sputtering apparatus including the sputtering target drive apparatus.

본 실시예의 다른 목적은 타겟 효율 상승에 따른 타겟 교체 주기 연장을 통해 타켓의 생산성을 향상시키는 스퍼터링 타켓 구동 장치 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a sputtering target drive apparatus for improving the productivity of a target through extension of a target replacement cycle in accordance with an increase in target efficiency, and a sputtering apparatus including the sputtering target drive apparatus.

일 실시예는, 타켓이 장착되는 원통형 튜브, 원통형 튜브의 내부에 배치되는 마그네트 지지부, 마그네트 지지부 상에 고정되고 원통형 튜브 주위에 자기장을 인가하는 마그네트 부재 및 원통형 튜브와 연결되어 원통형 튜브를 회전 운동시키는 회전 구동부 및 마그네트 지지부와 기계적으로 연결되며 마그네트 지지부를 원통형 튜브의 축 방향으로 왕복 운동시키는 왕복 구동부를 포함하는 스퍼터링 타켓 구동장치를 제공할 수 있다. One embodiment includes a cylindrical tube mounted with a target, a magnet support disposed within the cylindrical tube, a magnet member fixed on the magnet support and applying a magnetic field around the cylindrical tube, and a cylindrical member connected to the cylindrical tube to rotate the cylindrical tube And a reciprocating driving unit mechanically connected to the rotation driving unit and the magnet supporting unit and reciprocating the magnet supporting unit in the axial direction of the cylindrical tube.

다른 실시예는, 챔버, 챔버 내에 위치하며 기판이 위치하는 기판 홀더 및 전술한 스퍼터링 타켓 구동장치를 포함하는 스퍼터링 장치를 제공할 수 있다.Another embodiment provides a sputtering apparatus comprising a chamber, a substrate holder in the chamber in which the substrate is located, and a sputtering target drive apparatus as described above.

이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예에 의하면, 타켓의 식각 속도를 감소시켜 타켓 효율을 상승시키는 스퍼터링 타켓 구동 장치 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치를 제공할 수 있다. As described above, the present embodiment can provide a sputtering target driving apparatus for increasing the target efficiency by reducing the etching rate of a target and a sputtering apparatus including the sputtering target driving apparatus.

또한 본 실시예에 의하면, 타겟 효율 상승에 따른 타겟 교체 주기 연장을 통해 타켓의 생산성을 향상시키는 스퍼터링 타켓 구동 장치 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치를 제공할 수 있다. Also, according to the present embodiment, it is possible to provide a sputtering target drive apparatus and a sputtering apparatus including the sputtering target drive apparatus, which improve the productivity of a target through extension of a target replacement cycle in accordance with an increase in target efficiency.

도 1a은 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 단면도이다.
도 1b는 다른 실시예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치의 사시도이다.
도 2는 도 1b의 AA'선 단면도이다.
도 3은 도 1b의 원통형 캐소드와 회전 구동부의 체결 전 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1b의 원통형 캐소드와 회전 구동부의 체결 후 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 왕복 구동부의 사시도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 왕복 구동부의 사시도이다.
도 7은 도 6의 왕복 구동부을 포함하는 스퍼터링 타켓 구동장치의 사시도이다.
도 8은 비교예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치의 사시도이다.
도 9는 도 8의 비교예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치를 사용할 경우 타켓의 위치에 따른 식각 정도를 나타낸다.
도 10은 도 6의 스퍼터링 타켓 구동장치와 도 9의 스퍼터링 타켓 구동장치를 사용할 경우 타켓의 위치에 따른 식각 정보를 대비하여 나타낸다.FIG. 1A is a cross-sectional view of a sputtering apparatus according to one embodiment.
1B is a perspective view of a sputtering target driving apparatus according to another embodiment.
2 is a sectional view taken along the line AA 'in Fig. 1B.
3 is a cross-sectional view of the cylindrical cathode of FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the cylindrical cathode and the rotation driving unit shown in FIG.
5 is a perspective view of a reciprocating drive unit according to another embodiment.
6 is a perspective view of a reciprocating driver according to another embodiment.
FIG. 7 is a perspective view of a sputtering target drive apparatus including the reciprocating drive unit of FIG. 6;
8 is a perspective view of a sputtering target drive apparatus according to a comparative example.
FIG. 9 shows the degree of etching according to the position of the target when the sputtering target driving apparatus according to the comparative example of FIG. 8 is used.
FIG. 10 shows etching information according to the position of a target when the sputtering target driving apparatus of FIG. 6 and the sputtering target driving apparatus of FIG. 9 are used.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the components from other components, and the terms do not limit the nature, order, order, or number of the components. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; intervening "or that each component may be" connected, "" coupled, "or " connected" through other components.

도 1a은 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 단면도이다.FIG. 1A is a cross-sectional view of a sputtering apparatus according to one embodiment.

도 1a를 참조하면, 스퍼터링 장치(1)는 챔버(3), 챔버(3) 내에 위치하며 기판(7)이 위치하는 기판 홀더(5) 및 스퍼터링 타켓 구동장치(10)를 포함한다. 스퍼터링 타켓 구동장치(10)는 스퍼터링 공정을 수행하는 챔버(3) 내부에 장착되어 기판 홀더(5) 상에 위치하는 기판(7)에 특정 물질을 포함하는 막을 형성하기 위하여 스퍼터링 장치(1)에 적용될 수 있다.1A, a sputtering apparatus 1 includes a chamber 3, a substrate holder 5 in which a substrate 7 is located, and a sputtering target drive apparatus 10. The sputtering target drive apparatus 10 is mounted in the chamber 3 performing the sputtering process and is mounted on the sputtering apparatus 1 to form a film containing a specific substance on the substrate 7 placed on the substrate holder 5 Can be applied.

도 1b는 다른 실시예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 AA'선 단면도이다. 1B is a perspective view of a sputtering target driving apparatus according to another embodiment. 2 is a sectional view taken along line AA 'in Fig.

도 1b을 참조하면, 스퍼터링 타켓 구동장치(10)는 타켓(20), 타켓(20)이 장착되는 원통형 캐소드(30), 타켓을 회전 운동을 시키는 회전 구동부(40), 마그네트 어셈블리를 왕복 운동시키는 왕복 구동부(50)를 포함한다. Referring to FIG. 1B, the sputtering target driving apparatus 10 includes a target 20, a cylindrical cathode 30 on which the target 20 is mounted, a rotation driving unit 40 for rotating the target, And a reciprocating driver 50.

도 1a에 도시한 바와 같이 원통형 캐소드(30)과 회전 구동부(40)는 스퍼터링 장치(1)의 챔버(2) 내부에 위치하고 왕복 구동부(50)는 챔버 외부에 위치할 수 있으나, 회전 구동부(40)도 챔버 외부에 위치하거나 반대로 왕복 구동부(50)도 챔버 내부에 위치할 수도 있다. 원통형 캐소드(30)를 중심으로 일측에 회전 구동부(40)가 위치하고 반대편에 왕복 구동부(50)가 위치하나, 회전 구동부(40)와 왕복 구동부(50)가 동일한 방향에 위치하면서 양자가 복합되어 있거나 병렬로 위치할 수도 있다.1A, the cylindrical cathode 30 and the rotation driving unit 40 are located inside the chamber 2 of the sputtering apparatus 1 and the reciprocating driving unit 50 can be located outside the chamber. However, the rotation driving unit 40 May also be located outside the chamber or vice versa, the reciprocating driver 50 may also be located within the chamber. The rotary drive unit 40 is located on one side of the cylindrical cathode 30 and the reciprocating drive unit 50 is located on the opposite side of the cylindrical cathode 30, but the rotary drive unit 40 and the reciprocating drive unit 50 are located in the same direction They may be located in parallel.

타겟(20)은 스퍼터링 장치를 이용하여 증착하고자 하는 물질/재료이다. The target 20 is a material / material to be deposited using a sputtering apparatus.

도 3은 도 1의 원통형 캐소드와 회전 구동부의 체결 전 상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 원통형 캐소드와 회전 구동부의 체결 후 상태를 도시한 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the cylindrical cathode and the rotation driving unit of FIG. 1 before fastening, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the cylindrical cathode and the rotation driving unit of FIG. 1 after fastening.

도 3 및 도 4를 참조하면, 원통형 캐소드(30)는 원통형 튜브(110)와 타켓(20) 주위에 자기장을 인가하는 마그네트 어셈블리(115)를 포함한다. 원통형 캐소드(30)는 내부에 마그네트 어셈블리(115)가 존재하고 마그네트 어셈블리(115) 외곽을 원통형 튜브(110)와 원통형 튜브(110)에 장착된 타겟(20)이 감싸고 있는 원통형 구조이다. 3 and 4, a cylindrical cathode 30 includes a cylindrical tube 110 and a magnet assembly 115 for applying a magnetic field around the target 20. The cylindrical cathode 30 has a cylindrical structure in which a magnet assembly 115 is present inside and a periphery of the magnet assembly 115 is surrounded by a cylindrical tube 110 and a target 20 mounted on the cylindrical tube 110.

원통형 튜브(110)는 제1 방향으로 연장되며 그 내부에 중공이 형성된다. 원통형 튜브(110)은 후술하는 회전 구동부(40)에 의하여 회전하면서 플라즈마에 노출된다. 원통형 튜브(110)에는 원통형 타켓(20)이 장착된다. 원통형 타켓(20)의 전체 표면이 플라즈마에 노출된다. The cylindrical tube 110 extends in a first direction and a hollow is formed therein. The cylindrical tube 110 is exposed to plasma while being rotated by a rotation drive unit 40 described later. A cylindrical target 20 is mounted on the cylindrical tube 110. The entire surface of the cylindrical target 20 is exposed to the plasma.

원통형 캐소드(30)는 실링 부재(112)와 캐소드 홀더(114)를 추가로 포함한다. The cylindrical cathode 30 further includes a sealing member 112 and a cathode holder 114.

실링 부재(112)는 원통형 튜브(110)의 양 단부에 각각 구비되며, 원통형 튜브(110)의 개방된 양 단부를 홀딩한다. 실링 부재(112)가 회전할 경우 실링 부재(112)에 체결된 원통형 튜브(110)도 함께 회전할 수 있다.The sealing member 112 is provided at both ends of the cylindrical tube 110 and holds both open ends of the cylindrical tube 110. When the sealing member 112 rotates, the cylindrical tube 110 fastened to the sealing member 112 can rotate together.

캐소드 홀더(114)는 실링 부재(112)의 양 측부를 각각 감싸도록 구비된다. 따라서, 캐소드 홀더(114)는 실링 부재(112) 및 원통형 튜브(110)의 양단부를 감싼다. 캐소드 홀더(114)는 실링 부재(112)에 장착되어 쉴드 역할을 한다. 캐소드 홀더(114)도 원통형 튜브(110)과 함께 회전할 수 있다. The cathode holder 114 is provided to surround both sides of the sealing member 112, respectively. Thus, the cathode holder 114 envelops both ends of the sealing member 112 and the cylindrical tube 110. The cathode holder 114 is attached to the sealing member 112 to serve as a shield. The cathode holder 114 may also rotate with the cylindrical tube 110.

캐소드 홀더(114)는 중앙부에 관통홀(116)이 형성된다. 관통홀(116)에는 마그네트 지지부(120)가 삽입될 수 있다 The cathode holder 114 has a through hole 116 formed at the center thereof. The magnet support portion 120 may be inserted into the through hole 116

마그네트 어셈블리(115)는 자기장 형성에 의한 전자 구속효과를 활용하여 스퍼터링 장치의 증착 속도를 높이기 위해 장착된 구성품이다. 마그네트 어셈블리(115)는 마그네트 지지부(120)와 마그네트 부재(130)를 포함한다. The magnet assembly 115 is a component mounted to increase the deposition rate of the sputtering apparatus by utilizing the electron restraining effect by the magnetic field formation. The magnet assembly 115 includes a magnet support 120 and a magnet member 130.

마그네트 지지부(120)는 원통형 튜브(110)의 중공 내부에 배치된다. 예를 들면, 마그네트 지지부(120)는 원통형 튜브(110)과 동심축으로 배치될 수 있다. 마그네트 지지부(120)는 마그네트 부재(130)를 지지한다. 마그네트 부재(130)는 마그네트 지지부(120) 상에 배치된다. 마그네트 부재(130)는 그 상부에 위치한 원통형 튜브(110)의 주위에 자기장을 인가한다. The magnet support 120 is disposed in the hollow interior of the cylindrical tube 110. For example, the magnet support 120 may be disposed concentrically with the cylindrical tube 110. The magnet supporting portion 120 supports the magnet member 130. The magnet member 130 is disposed on the magnet support portion 120. The magnet member 130 applies a magnetic field around the cylindrical tube 110 located thereon.

마그네트 부재(130)는 서로 다른 극성이 교대로 배치된 영구 자석들(N, S)을 포함한다. 영구 자석들(N, S)의 배열에 따라 영구 자석들(N, S)에서 발생한 자기장의 세기 및 분포가 달라질 수 있다. 원통형 튜브(110) 주위에 형성되는 플라즈마의 분포 및 밀도가 달라질 수 있다. The magnet member 130 includes permanent magnets N and S alternately arranged in different polarities. The intensity and distribution of the magnetic field generated in the permanent magnets N and S can be changed according to the arrangement of the permanent magnets N and S. [ The distribution and density of the plasma formed around the cylindrical tube 110 may vary.

회전 구동부(40)는 원통형 튜브(110)과 연결되어 원통형 튜브(110)에 장착된 타겟(20)이 회전 운동 가능하도록 구성된 구동부이다. 마그네트 어셈블리(115)에 포함되는 마그네트 부재(130)는 고정되어 있으며 회전 구동부(40)에 의해 원통형 튜브(110)과 타겟(20)이 마그네트 지지부(120)의 축 방향을 기준으로 회전한다.The rotation driving unit 40 is a driving unit connected to the cylindrical tube 110 so that the target 20 mounted on the cylindrical tube 110 can rotate. The magnet member 130 included in the magnet assembly 115 is fixed and the cylindrical tube 110 and the target 20 are rotated with respect to the axial direction of the magnet supporting portion 120 by the rotation driving portion 40.

회전 구동부(40)는 원통형 튜브(110)과 기계적으로 연결된다. 예를 들면, 회전 구동부(40)는 캐소드 홀더(114)와 연결될 수 있다. 회전 구동부(40)는 원통형 튜브(110)을 회전할 수 있도록 회전 구동력을 제공한다. 따라서 회전 구동부(40)가 원통형 튜브(110)를 회전시킴에 따라 원통형 튜브(110)이 스퍼터링 공정에서 전체적으로 균일하게 침식될 수 있다.The rotary drive 40 is mechanically connected to the cylindrical tube 110. For example, the rotation driving unit 40 may be connected to the cathode holder 114. The rotation driving unit 40 provides a rotational driving force for rotating the cylindrical tube 110. Accordingly, as the rotation driving unit 40 rotates the cylindrical tube 110, the cylindrical tube 110 can be uniformly eroded as a whole in the sputtering process.

왕복 구동부(50)는 타겟(20) 회전 시 마그네트 부재(120)의 축 방향으로 왕복으로 이동하여 최대 식각 영역을 분산시킨다. 마그네트 지지부(120)는 왕복 구동부(50)와 기계적으로 연결되어 구동하고, 마그네트 부재(130)를 둘러싼 원통형 튜브(110)와 원통형 튜브(110)에 장착된 타겟(20)은 회전 구동부(40)에 의해 회전 한다.The reciprocating driver 50 reciprocates in the axial direction of the magnet member 120 when rotating the target 20 to disperse the maximum etching area. The magnet supporting portion 120 is mechanically connected to the reciprocating driving portion 50 and the cylindrical tube 110 surrounding the magnet member 130 and the target 20 mounted on the cylindrical tube 110 are rotated by the rotation driving portion 40, .

왕복 구동부(50)는 마그네트 지지부(120)와 기계적으로 연결된다. 왕복 구동부(50)는 마그네트 지지부(120)를 마그네트 지지부(120)의 축방향으로 직선 운동시킬 수 있다. 따라서, 왕복 구동부(50)는 마그네트 지지부(120) 상에 안착된 마그네트 부재(130)를 마그네트 지지부(120)의 축방향으로 직선 운동시킨다. The reciprocating drive 50 is mechanically connected to the magnet support 120. The reciprocating drive unit 50 can linearly move the magnet supporting unit 120 in the axial direction of the magnet supporting unit 120. [ Therefore, the reciprocating drive unit 50 linearly moves the magnet member 130 placed on the magnet supporting portion 120 in the axial direction of the magnet supporting portion 120.

도 5는 다른 실시예에 따른 왕복 구동부(200)의 사시도이다.5 is a perspective view of the reciprocating driver 200 according to another embodiment.

도 5를 참조하면 다른 실시예에 따른 왕복 구동부(200)는 회전부(210) 및 리니어 기어부(220), 고정축(260)을 포함한다.Referring to FIG. 5, the reciprocating driver 200 according to another embodiment includes a rotation unit 210, a linear gear unit 220, and a fixed shaft 260.

회전부(210)은 회전축(212)와 모터(214)를 포함한다. 모터(214)와 회전축(212)은 축연결되어 모터(210)의 회전에 따라 회전축(212)도 회전한다. 회전축(212)의 외측에는 톱니모양의 원형 나사선(212a)이 존재한다. The rotation unit 210 includes a rotation shaft 212 and a motor 214. The motor 214 and the rotary shaft 212 are connected to each other so that the rotary shaft 212 rotates in accordance with the rotation of the motor 210. On the outer side of the rotating shaft 212, there is a serrated circular thread 212a.

리니어 기어부(220)은 고정축(260)와 기계적으로 연결되어 있거나, 고정축(260)과 일체형일 수 있다. 리니어 기어부(220)은 직선형 나사선(220a)이 존재한다. 회전부(210)의 원형 나사선(212a)과 리니어 기어부(220)의 직선형 나서선(220a)는 기어연결되어 있다. The linear gear unit 220 may be mechanically connected to the fixed shaft 260 or integrated with the fixed shaft 260. The linear gear portion 220 has a straight thread 220a. The circular thread 212a of the rotary part 210 and the straight line 220a of the linear gear 220 are connected to each other.

고정축(260)은 마그네트 지지부(120)와 기계적으로 연결되어 있다.The fixed shaft 260 is mechanically connected to the magnet support 120.

일방향, 예를 들어 시계방향으로 회전부(210)의 회전축(212)의 회전에 의해 리니어 기어부(220)은 마그네트지부(120)의 축방향의 일방향으로 직선운동을 한다. 다른 방향, 예를 들어 반시계방향으로 회전부(210)의 회전축(212)의 회전에 의해 리니어 기어부(220)은 마그네트 지지부(120)의 축방향의 다른 방향으로 직선운동을 한다. 회전부(210)의 회전축(212)의 회전방향을 주기적으로 바꾸어 회전하면 리니어 기어부(220)는 마그네트 지지부(120)의 축방향으로 왕복운동을 하고, 리니어 기어부(220)의 고정축(260)과 연결된 마그네트 지지부(120)를 왕복운동시킨다.The linear gear portion 220 linearly moves in one direction in the axial direction of the magnet portion 120 by rotation of the rotary shaft 212 of the rotary portion 210 in one direction, for example, clockwise. The linear gear portion 220 linearly moves in the other direction in the axial direction of the magnet supporter 120 by the rotation of the rotation axis 212 of the rotation portion 210 in the other direction, The linear gear unit 220 reciprocates in the axial direction of the magnet supporter 120 and the fixed shaft 260 of the linear gear unit 220 rotates To reciprocate the magnet supporting portion 120 connected to the magnet supporting portion 120.

회전부(210)의 회전축(212)의 회전방향을 바꾸는 주기를 제어하여 마그네트 지지부(120) 및 마그네트 부재(130)의 왕복운동의 변위를 조절할 수 있다. 마그네트 지지부(120) 및 마그네트 부재(130)의 왕복운동의 변위는 원점 기준 ±40mm 이내일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The displacement of the reciprocating motion of the magnet supporter 120 and the magnet member 130 can be controlled by controlling the period for changing the rotation direction of the rotary shaft 212 of the rotary unit 210. [ The displacement of the reciprocating motion of the magnet supporter 120 and the magnet member 130 may be within ± 40 mm on the origin, but is not limited thereto.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 왕복 구동부의 사시도이다. 도 7은 도 6의 왕복 구동부을 포함하는 스퍼터링 타켓 구동장치의 사시도이다.6 is a perspective view of a reciprocating driver according to another embodiment. FIG. 7 is a perspective view of a sputtering target drive apparatus including the reciprocating drive unit of FIG. 6;

도 6 및 도 7을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 왕복 구동부(300)는 두개의 회전부들의 회전축들을 연결하고, 두개의 회전축들 중 하나의 중심 기준으로 외곽쪽으로 오프셋된 축과 마그네트 지지부와 기계적으로 연결된 축을 연결하여, 두개의 회전축들의 회전운동을 마그네트 지지부의 직선운동으로 변환할 수 있다. Referring to FIGS. 6 and 7, the reciprocating driver 300 according to another embodiment of the present invention connects the rotation shafts of the two rotation shafts, and includes a shaft, a magnet support portion, So that the rotary motion of the two rotary shafts can be converted into the linear motion of the magnet supporting portion.

다른 실시예에 따른 왕복 구동부(300)는 제1회전부(310), 제2회전부(320), 벨트(330), 구동블럭(340), 피드스루 하우징(350), 고정축(360)을 포함한다. The reciprocating driving unit 300 according to another embodiment includes a first rotating unit 310, a second rotating unit 320, a belt 330, a driving block 340, a feedthrough housing 350, and a stationary shaft 360 do.

제1회전부(310)는 제1회전축(312)과 모터(314)를 포함한다. 제1회전축(312)과 모터(314)는 축연결되어 모터(310)의 회전에 따라 제1회전축(312)도 회전한다.The first rotation part 310 includes a first rotation shaft 312 and a motor 314. The first rotary shaft 312 and the motor 314 are connected to each other to rotate the first rotary shaft 312 in accordance with the rotation of the motor 310.

제2회전부(320)는 제2회전축(322)과 구동축(324)를 포함한다. 제1회전축(312)과 제2회전축(322)은 벨트(330)로 연결되어 있다. 제1회전부(310)의 제1회전축(312)과 제2회전부(320)의 제2회전축(322)은 벨트(330)를 통해 연동 구동한다. 제1회전부(312)의 제1회전축(312) 및 제2회전부(320)의 제2회전축(322)은 기어형식으로 연결되어 구동할 수도 있다.The second rotation unit 320 includes a second rotation shaft 322 and a drive shaft 324. [ The first rotation shaft 312 and the second rotation shaft 322 are connected to each other by a belt 330. The first rotary shaft 312 of the first rotary part 310 and the second rotary shaft 322 of the second rotary part 320 are interlockingly driven through the belt 330. The first rotary shaft 312 of the first rotary part 312 and the second rotary shaft 322 of the second rotary part 320 may be connected and driven in a gear form.

제1회전부(310)의 제1회전축(312)의 회전에 의해 제2회전부(320)의 제2회전축(322)이 회전한다. 제2회전부(320)의 제2회전축(322)의 회전에 의해 구동 블록(340)이 병진 운동을 한다. 구동 블록(340)에 연결된 고정축(360)에 의해 마그네트 지지부(120)를 왕복 운동시킨다.The second rotary shaft 322 of the second rotary unit 320 is rotated by the rotation of the first rotary shaft 312 of the first rotary unit 310. And the driving block 340 translationally moves by the rotation of the second rotation shaft 322 of the second rotation part 320. The magnet support portion 120 is reciprocated by the fixed shaft 360 connected to the driving block 340. [

고정축(360)은 마그네트 지지부(120)와 기계적으로 체결되어 있다. 고정축(360)은 피드 스루 하우징(350)을 관통하여 구동 블록(340)에 고정되어 있다. 피드 스루 하우징(350)은 고정축(360)을 지지하는 역할을 한다.The fixed shaft 360 is mechanically fastened to the magnet supporting portion 120. The fixed shaft 360 is fixed to the driving block 340 through the feed-through housing 350. The feed-through housing 350 serves to support the fixed shaft 360.

제2회전부(320)의 구동축(324)은 제2회전축(322)의 중심 기준으로 외곽 쪽으로 오프셋(Offset)되어 있으며, 제1회전부(310)의 제1회전축(312)의 회전에 따라 제2회전부(320)의 제2회전축(322)이 회전하고, 제2회전축(322)의 중심 기준으로 외곽 쪽으로 오프셋(Offset)된 구동축(324)에 연결된 구동 블록(340)은 마그네트 지지부(120)의 축 방향으로 왕복 운동을 시킨다.The driving shaft 324 of the second rotating part 320 is offset toward the outer periphery with respect to the center of the second rotating shaft 322 and the second rotating shaft 322 is offset from the center of the second rotating shaft 322 by the rotation of the first rotating shaft 312 of the first rotating part 310, The driving block 340 connected to the driving shaft 324 offset from the center of the second rotating shaft 322 by the rotation of the second rotating shaft 322 of the rotating portion 320 rotates about the axis of the magnet supporting portion 120 Thereby reciprocating in the axial direction.

구동 블록(340)은 고정축(360)에 의해 마그네트 지지부(120) 및 마그네트 지지부(120)에 고정된 마그네트 부재(130)와 연결되어 구동 블록(340)의 운동에 따라 마그네트 지지부(120) 및 마그네트 부재(130)는 동일한 변위 값만큼 운동하게 된다. The driving block 340 is connected to the magnet member 130 fixed to the magnet supporter 120 and the magnet supporter 120 by the fixed shaft 360 so that the magnet support supporter 120 and / The magnet member 130 moves by the same displacement value.

제2회전부(320)의 구동축(324)과 구동 블록(340)이 일체형으로 제2회전부(320)의 제2회전축(322)의 회전에 따라 구동 블록(340)이 구동한다. 마그네트 지지부(120) 및 마그네트 부재(130)의 왕복운동의 변위는 구동축(324)가 제2회전축(322)의 중심 기준으로 외곽 쪽으로 오프셋(Offset)된 정도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 마그네트 지지부(120) 및 마그네트 부재(130)의 왕복운동의 변위는 원점 기준(고정된 경우) ±40mm 이내일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The drive block 340 is driven in accordance with the rotation of the second rotation axis 322 of the second rotation portion 320. The drive block 340 is driven by the rotation of the second rotation portion 322 of the second rotation portion 320. The displacement of the reciprocating motion of the magnet supporter 120 and the magnet member 130 may be determined according to the extent to which the drive shaft 324 is offset toward the outer periphery with respect to the center of the second rotation shaft 322. [ For example, the displacement of the reciprocating motion of the magnet supporter 120 and the magnet member 130 may be within ± 40 mm on the basis of the origin (fixed), but is not limited thereto.

도 8은 비교예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치의 사시도이다. 도 9는 도 8의 비교예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치를 사용할 경우 타켓의 위치에 따른 식각 정도를 나타낸다. 도 10은 도 6의 스퍼터링 타켓 구동장치와 도 9의 스퍼터링 타켓 구동장치를 사용할 경우 타켓의 위치에 따른 식각 정보를 대비하여 나타낸다.8 is a perspective view of a sputtering target drive apparatus according to a comparative example. FIG. 9 shows the degree of etching according to the position of the target when the sputtering target driving apparatus according to the comparative example of FIG. 8 is used. FIG. 10 shows etching information according to the position of a target when the sputtering target driving apparatus of FIG. 6 and the sputtering target driving apparatus of FIG. 9 are used.

도 8을 참조하면, 비교예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치(400)는 타켓(20), 원통형 캐소드(30) 및 회전 구동부(40)를 포함하는 점에서 도 1을 참조하여 설명한 일실시예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치(10)와 동일할 수 있다. 다만, 비교예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치(400)는 왕복 구동부(50)를 포함하지 않는다. 8, a sputtering target driving apparatus 400 according to a comparative example includes a target 20, a cylindrical cathode 30, and a rotation driving unit 40. In this embodiment, And may be the same as the sputtering target driving apparatus 10. [ However, the sputtering target drive apparatus 400 according to the comparative example does not include the reciprocating drive unit 50.

비교예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치(400)에서 원통형 캐소드(30)는 마그네트 부재(130)가 고정된 형태로 타겟(20)이 마그네트 지지부(120)의 축 방향에 대해 회전 운동을 한다. In the sputtering target drive apparatus 400 according to the comparative example, the cylindrical cathode 30 rotates the target 20 in the axial direction of the magnet supporting portion 120 in a state where the magnet member 130 is fixed.

이때 도 9에 도시한 바와 같이 비교예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치(400)에서 캐소드(30) 내부에 존재하는 마그네트 부재(130)의 자기장에 의해 타원형의 타겟 식각 영역이 형성된다. 타겟(20)의 중앙은 타겟(20)의 회전 방향에 대해 식각 영역이 수직한 반면, 타겟(20)의 끝단부는 회전 방향과 평행하므로, 타겟(20) 중앙에 비해 타겟(20) 끝단부는 식각 영역을 통과하는 시간이 상대적으로 길어지게 되어 타겟(20) 중앙에 비해 타겟(20) 끝단부의 식각 속도가 높다. 이로 인해 타켓(20) 끝단부에 최대 식각이 발생하게 되고, 타겟의 이용 효율은 타겟(20) 끝단부의 식각 속도에 의해 결정된다.9, an elliptical target etching region is formed by the magnetic field of the magnet member 130 existing in the cathode 30 in the sputtering target driving apparatus 400 according to the comparative example. The center of the target 20 is perpendicular to the rotational direction of the target 20 while the end of the target 20 is parallel to the direction of rotation so that the tip 20 of the target 20 is etched The etch rate of the end portion of the target 20 is higher than the center of the target 20 because the time for passage through the region becomes relatively long. This results in the maximum etching at the end of the target 20, and the utilization efficiency of the target is determined by the etching rate of the end portion of the target 20.

즉, 타겟(20) 끝단부는 전량 소모되었음에도 중앙부는 타겟(20) 잔량이 발생하여 타겟 효율 저하의 원인으로 작용한다.That is, although the entire amount of the end portion of the target 20 is consumed, a residual amount of the target 20 is generated at the center portion, thereby causing a decrease in the target efficiency.

전술한 실시예들에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치(10)는 마그네트 부재(130)의 왕복 운동을 통해 비교예에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치(400)의 원통형 캐소드(30)의 타겟(20) 끝단부 식각 영역 통과 시간을 분산시킴으로써, 최대 식각 영역의 식각 속도를 낮출 수 있다. The sputtering target driving apparatus 10 according to the above-described embodiments is configured such that the tip 20 of the cylindrical cathode 30 of the sputtering target driving apparatus 400 according to the comparative example is reciprocated through the magnet member 130, By dispersing the region passing time, the etch rate of the maximum etch region can be lowered.

전술한 실시예들에 따른 스퍼터링 타켓 구동장치(10)는 마그네트 부재(130)를 마그네트 지지부(120)의 축 방향으로 왕복 운동시켜서 자기장의 세기가 변경됨에 따라 타겟(20)의 끝단부의 식각 영역의 통과 시간을 단축시키므로, 원통형 캐소드(30)의 타겟(20) 끝단부 식각 영역을 분산시킬 수 있다.The sputtering target driving apparatus 10 according to the above-described embodiments reciprocates the magnet member 130 in the axial direction of the magnet supporter 120 to change the intensity of the magnetic field, It is possible to disperse the end etching region of the target 20 of the cylindrical cathode 30. [

전술한 실시예들에 따르면, 타켓(20)의 식각 영역 분산의 의한 타겟(20) 끝단부 식각 속도 감소로 타겟 효율이 상승하고, 타겟 효율 상승에 따른 타겟 교체 주기 연장을 통해 타켓의 생산성을 향상시킬 수 있다.  According to the above-described embodiments, the target efficiency is raised by the reduction of the etching rate of the end portion of the target 20 due to the dispersion of the etching region of the target 20, and the productivity of the target is improved by extending the target replacement cycle .

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. , Separation, substitution, and alteration of the invention will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

1: 스퍼터링 장치 3: 챔버
5: 기판 홀더 7: 기판
10: 스퍼터링 타켓 구동장치 20: 타켓
30: 원통형 캐소드 40: 회전 구동부
50, 200, 300, 400: 왕복 구동부
110: 원통형 튜브 120: 마그네트 지지부
130: 마그네트 부재1: sputtering apparatus 3: chamber
5: substrate holder 7: substrate
10: sputtering target drive device 20: target
30: Cylindrical cathode 40:
50, 200, 300, 400:
110: Cylindrical tube 120: Magnet support
130: Magnet member

Claims (9)

타켓이 장착되는 원통형 튜브;
상기 원통형 튜브의 내부에 배치되는 마그네트 지지부;
상기 마그네트 지지부 상에 고정되고, 상기 원통형 튜브 주위에 자기장을 인가하는 마그네트 부재; 및
상기 원통형 튜브와 연결되어 상기 원통형 튜브를 회전 운동시키는 회전 구동부; 및
상기 마그네트 지지부와 기계적으로 연결되며, 상기 마그네트 지지부를 원통형 튜브의 축 방향으로 왕복 운동시키는 왕복 구동부를 포함하는 스퍼터링 타켓 구동장치. A cylindrical tube on which the target is mounted;
A magnet support disposed inside the cylindrical tube;
A magnet member fixed on the magnet support and applying a magnetic field around the cylindrical tube; And
A rotation driving unit connected to the cylindrical tube to rotate the cylindrical tube; And
And a reciprocating driving part mechanically connected to the magnet supporting part and reciprocating the magnet supporting part in the axial direction of the cylindrical tube. 제1항에 있어서,
상기 왕복 구동부는,
모터와,
상기 모터와 축연결되며, 외측에 원형 나사선이 존재하는 회전축과,
상기 원형 나사선과 기어연결되어 있는 직선형 나서선이 존재하는 리니어 기어부와,
상기 마그네트 지지부와 기계적으로 연결된 고정축을 포함하고,
상기 모터의 회전 방향을 조절하여 상기 마그네트 지지부를 원통형 튜브의 축방향으로 왕복 운동시키는 스퍼터링 타켓 구동장치.The method according to claim 1,
The reciprocating drive unit includes:
A motor,
A rotary shaft connected to the motor and having a circular thread on the outer side thereof,
A linear gear portion having a straight line extending in a gear connection with the circular thread,
And a stationary shaft mechanically connected to the magnet support,
And the magnet supporting portion is reciprocated in the axial direction of the cylindrical tube by adjusting the rotation direction of the motor. 제1항에 있어서,
상기 왕복 구동부는,
두개의 회전부들의 회전축들을 연결하고, 상기 두개의 회전축들 중 하나의 중심 기준으로 외곽쪽으로 오프셋된 축과 상기 마그네트 지지부와 기계적으로 연결된 축을 연결하여, 두개의 회전축들의 회전운동을 마그네트 지지부의 직선운동으로 변환하는 스퍼터링 타켓 구동장치. The method according to claim 1,
The reciprocating drive unit includes:
Connecting the axes of the two rotary parts and axially offset to the outer periphery with respect to the center of one of the two rotary axes and a shaft mechanically connected to the magnet support part so that the rotary motion of the two rotary shafts Converting target sputtering target drive. 제2항에 있어서,
상기 왕복 구동부는,
모터와, 상기 모터와 축연결된 제1회전축을 포함하는 제1회전부;
상기 제1회전축과 축연결되어 있는 제2회전축과, 상기 제1회전축의 중심 기준으로 외곽쪽으로 오프셋된 구동축을 포함하는 제2회전부;
상기 구동축과 연결된 구동 블록;
상기 마그네트 지지부와 기계적으로 연결된 고정축을 포함하는 스퍼터링 타켓 구동장치. 3. The method of claim 2,
The reciprocating drive unit includes:
A first rotating part including a motor and a first rotating shaft connected to the motor;
A second rotary shaft connected to the first rotary shaft and connected to the second rotary shaft, and a drive shaft offset outwardly from a center of the first rotary shaft;
A drive block connected to the drive shaft;
And a stationary shaft mechanically connected to the magnet support. 제4항에 있어서,
상기 왕복 구동부는, 상기 구동 블록과 상기 마그네트 지지부 사이에 위치하며 상기 마그네트 지지부가 관통하는 피드 스루 하우징을 추가로 포함하는 스퍼터링 타켓 구동장치.5. The method of claim 4,
Wherein the reciprocating drive further comprises a feedthrough housing located between the drive block and the magnet support and through which the magnet support is passed. 제4항에 있어서,
상기 제1회전축과 상기 제2회전축은 벨트 연결되어 있거나, 기어 연결되어 있는 스퍼터링 타켓 구동장치.5. The method of claim 4,
Wherein the first rotation axis and the second rotation axis are belt-connected or gear-connected. 제1항에 있어서,
상기 마그네트 지지부의 왕복운동의 변위는 원점 기준 ±40mm 이내인 스퍼터링 타켓 구동장치. The method according to claim 1,
Wherein the displacement of the reciprocating motion of the magnet supporting portion is within +/- 40 mm on the origin. 챔버;
상기 챔버 내에 위치하며 기판이 위치하는 기판 홀더; 및
제1항 내지 제7항 중 어느 한항의 스퍼터링 타켓 구동장치를 포함하는 스퍼터링 장치. chamber;
A substrate holder located in the chamber and on which the substrate is located; And
A sputtering apparatus comprising the sputtering target drive apparatus according to any one of claims 1 to 7. 제8항에 있어서,
상기 원통형 캐소드과 상기 회전 구동부는 챔버 내부에 위치하고 왕복 구동부는 챔버 외부에 위치하는 스퍼터링 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the cylindrical cathode and the rotary drive are located inside the chamber and the reciprocating drive is located outside the chamber.
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