KR20220061214A - 물리 기상 증착 챔버와 물리 기상 증착 장비 - Google Patents

물리 기상 증착 챔버와 물리 기상 증착 장비 Download PDF

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KR20220061214A
KR20220061214A KR1020227012033A KR20227012033A KR20220061214A KR 20220061214 A KR20220061214 A KR 20220061214A KR 1020227012033 A KR1020227012033 A KR 1020227012033A KR 20227012033 A KR20227012033 A KR 20227012033A KR 20220061214 A KR20220061214 A KR 20220061214A
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홍루이 궈
빙 리
치웨이 황
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베이징 나우라 마이크로일렉트로닉스 이큅먼트 씨오., 엘티디.
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Abstract

물리 기상 증착 챔버(1)와 상기 물리 기상 증착 챔버(1)를 포함한 물리 기상 증착 장비를 제공한다. 상기 물리 기상 증착 챔버(1)는 챔버 본체(100)를 포함한다. 챔버 본체(100) 내에는 상부 전극 어셈블리(200)가 설치된다. 상부 전극 어셈블리(200)는 마그네트론(203)을 운반하기 위한 바닥판 어셈블리(201), 바닥판 어셈블리(201)와 이격 설치된 백플레인(202), 및 바닥판 어셈블리(201)를 백플레인(202)과 연결하는 연결 어셈블리(205)를 포함한다. 상기 연결 어셈블리(205)는 바닥판 어셈블리(201)와 연결된다. 연결 어셈블리(205)는 백플레인(202)과 나사산 연결되어, 연결 어셈블리(205)와 백플레인(202)을 상대적으로 이동시킴으로써, 바닥판 어셈블리(201)와 백플레인(202) 사이의 간격 크기를 조절한다. 여기에서 바닥판 어셈블리(201)와 타깃(302) 사이의 타깃 자기 갭(303)의 크기는 필요 또는 실제 상황에 따라 용이하게 조절할 수 있다.

Description

물리 기상 증착 챔버와 물리 기상 증착 장비
본 발명은 반도체 제조 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물리 기상 증착 챔버에 관한 것이다. 본 발명은 상기 물리 기상 증착 챔버를 포함하는 물리 기상 증착 장비에 더 관한 것이다.
반도체 집적 회로 제조 과정에서는 통상적으로 물리 기상 증착 장비를 사용하여 다양하게 상이한 금속층 및 관련 재료층을 제조한다. 그 중 마그네트론 스퍼터링 장비가 가장 널리 적용된다.
마그네트론 스퍼터링 장비의 챔버에는 마그네트론과 타깃이 구비된다. 마그네트론은 타깃에 가까이 설치되며, 타깃을 빠져나가는 원자에 자기력을 인가하여, 원자를 소정의 증착 위치에 도달시킬 수 있다. 또한 마그네트론과 타깃 사이에는 타깃 자기 갭이 존재하며, 상기 타깃 자기 갭의 크기가 다르고 자기력의 크기도 다르다. 따라서 필요 또는 실제 상황에 따라 적합한 타깃 자기 갭의 크기를 설정하여, 원자가 소정의 증착 위치에서 막을 잘 형성할 수 있도록 해야 한다.
그러나 종래의 마그네트론 스퍼터링 장비의 챔버 구조는 상술한 타깃 자기 갭의 크기를 조절할 수 없거나 조절하기 어려운 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 종래 기술에 존재하는 기술적 문제 중 적어도 하나를 해결하는 데에 있다. 따라서 필요 또는 실제 상황에 따라 바닥판 어셈블리와 타깃 사이의 타깃 자기 갭의 크기를 용이하게 조절할 수 있는 물리 기상 증착 챔버와 물리 기상 증착 장비를 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명 실시예의 제1 양상에 따라 물리 기상 증착 챔버를 제공한다. 여기에는 챔버 본체가 포함된다. 상기 챔버 본체 내에는 상부 전극 어셈블리가 설치된다. 상기 상부 전극 어셈블리는 마그네트론을 운반하기 위한 바닥판 어셈블리, 상기 바닥판 어셈블리와 이격 설치된 백플레인, 및 상기 바닥판 어셈블리를 상기 백플레인과 연결하는 연결 어셈블리를 포함한다.
여기에서 상기 연결 어셈블리는 상기 바닥판 어셈블리와 연결된다. 상기 연결 어셈블리는 상기 백플레인과 나사산 연결되어, 상기 연결 어셈블리와 상기 백플레인을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 바닥판 어셈블리와 상기 백플레인 사이의 간격 크기를 조절할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연결 어셈블리는 연결 볼트를 포함한다. 상기 연결 볼트는 볼트 헤드 및 볼트 로드를 포함한다. 여기에서 상기 볼트 헤드는 상기 바닥판 어셈블리와 연결된다. 상기 볼트 로드는 상기 백플레인과 나사산 연결된다.
일 실시예에 있어서, 상기 볼트 헤드와 상기 바닥판 어셈블리는 회전식으로 연결된다.
일 실시예에 있어서, 상기 볼트 헤드는 볼록 구면으로 설치된다.
상기 바닥판 어셈블리는 바닥판 본체를 포함한다. 상기 바닥판 본체에는 제1 오목 구면을 갖는 제1 오목홈이 설치된다. 상기 볼트 헤드는 상기 제1 오목홈에 설치되며, 상기 볼록 구면은 상기 제1 오목 구면과 매칭된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 오목홈의 개구단은 상기 바닥판 본체의 상기 백플레인과 대향하는 제1 표면 상에 위치한다. 상기 볼트 로드는 상기 바닥판 본체의 외측에 위치하며, 상기 백플레인과 나사산 연결된다.
또는 상기 제1 오목홈의 개구단은 상기 바닥판 본체 내부에 위치하고, 상기 바닥판 본체에는 관통공이 설치된다. 상기 관통공의 일단은 상기 제1 오목홈의 개구단과 연통되고, 타단은 상기 제1 표면 상에 위치한다. 상기 관통공의 직경은 상기 볼록 구면의 직경보다 작다. 상기 볼트 로드는 상기 관통공으로부터 연장되어 상기 백플레인과 나사산 연결된다.
일 실시예에 있어서, 상기 바닥판 어셈블리는 고정 모듈을 더 포함한다. 상기 고정 모듈은 상기 바닥판 본체와 착탈 가능하도록 연결된다. 상기 고정 모듈에는 제2 오목 구면을 갖는 제2 오목홈이 설치된다. 상기 제2 오목 구면은 상기 제1 오목 구면과 도킹되어 하나의 연속적인 오목 구면을 형성한다. 상기 볼트 헤드는 상기 제1 오목홈과 상기 제2 오목홈 사이에 고정된다. 상기 볼록 구면은 상기 제1 오목 구면 및 제2 오목 구면과 매칭된다.
일 실시예에 있어서, 상기 바닥판 본체 상에는 리세스가 형성된다. 상기 고정 모듈은 상기 리세스 내에 삽입식으로 장착된다. 상기 고정 모듈의 상기 바닥판 본체에 노출된 표면은 상기 바닥판 본체의 상기 제1 표면과 등지는 제2 표면과 가지런하다.
일 실시예에 있어서, 상기 고정 모듈 상에는 조작홀이 설치된다. 상기 조작홀의 일단은 상기 제2 오목홈과 연통되고, 타단은 상기 고정 모듈의 상기 바닥판 본체에 노출된 표면에 위치한다. 또한 상기 볼트 헤드 상에는 상기 조작홀에 대응하도록 조작홈이 설치된다.
일 실시예에 있어서, 상기 연결 어셈블리의 수량은 복수개이다. 복수의 상기 연결 어셈블리는 이격 배치된다. 각각의 상기 연결 어셈블리는 모두 상기 마그네트론과 서로 어긋난다.
본 발명 실시예의 제2 양상에 따라 물리 기상 증착 장비를 제공하며, 여기에는 상술한 물리 기상 증착 챔버가 포함된다.
종래 기술과 비교할 때 본 발명 실시예의 유익한 효과는 하기와 같다.
본 발명 실시예에서 제공하는 물리 기상 증착 챔버는 연결 어셈블리와 바닥판 어셈블리를 연결하고, 백플레인과 나사산 연결한다. 연결 어셈블리와 백플레인을 상대적으로 이동시킴으로써, 바닥판 어셈블리와 백플레인 사이의 간격 크기를 조절할 수 있다. 따라서 바닥판 어셈블리와 타깃의 상대적인 위치를 조절할 뿐만 아니라, 필요 또는 실제 상황에 따라 타깃 자기 갭의 크기를 조절할 수 있다. 또한 상술한 연결 어셈블리를 회전시키기만 하면 상술한 조절을 구현할 수 있어, 조절 방식이 더욱 편리하며 작업 효율이 향상된다.
본 발명 실시예에서 제공하는 물리 기상 증착 장비는 본 발명 실시예에서 제공하는 상술한 물리 기상 증착 챔버를 채택한다. 이는 바닥판 어셈블리와 타깃의 상대적인 위치를 조절할 뿐만 아니라, 필요 또는 실제 상황에 따라 타깃 자기 갭의 크기를 조절할 수 있다. 또한 조절 방식이 더욱 편리하여 작업 효율이 향상된다.
본원에 설명된 첨부 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 일부를 구성한다. 본 발명의 예시적 실시예 및 이의 설명은 본 발명을 해석하기 위한 것으로, 본 발명을 부당하게 한정하지 않는다. 첨부 도면은 하기와 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 기상 증착 챔버의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 전극 어셈블리의 개략도이다.
도 3은 도 2에서 a 방향의 개략도이다.
도 4는 연결 어셈블리의 구조도이다.
도 5는 도 4에서 b 방향의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 기상 증착 장비의 개략도이다.
도 7a, 7b 및 7c는 물리 기상 증착 장비의 사용 과정에서 마그네트론 장치 어셈블리를 조절하는 개략도이다.
본 발명의 목적, 기술적 해결책 및 이점을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예 및 상응하는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 해결책을 명확하고 완전하게 설명한다. 설명된 실시예는 본 발명의 전부가 아니라 일부 실시예임에 유의한다. 본 발명의 실시예를 기반으로, 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자가 창의적인 노력 없이 획득한 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 기상 증착 챔버(1)(이하 챔버(1)로 약칭함)를 도시하였다.
도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(1)는 챔버 본체(100), 챔버 본체(100) 상방에 설치된 타깃 받침판(300) 및 타깃 받침판(300) 상방에 설치된 상부 전극 어셈블리(200)를 포함한다. 구체적으로, 상부 전극 어셈블리(200)는 바닥판 어셈블리(201) 및 바닥판 어셈블리(201)와 이격 설치되며 연결된 백플레인(202)을 포함한다. 바닥판 어셈블리(201)는 마그네트론(203)을 운반하는 데 사용된다. 타깃 받침판(300)은 바닥판 어셈블리(201)의 백플레인(202)에서 먼 일측에 설치된다. 타깃(302)은 타깃 받침판(300)의 바닥판 어셈블리(201)에서 먼 일측에 장착된다.
챔버(1)는 마그네트론(203)이 회전하도록 구동하는 데 사용되는 모터(11), 및 원자가 챔버(1)의 내부 환경을 오염시키는 것을 방지하는 라이닝(12), 덮개판(13) 및 증착링(14) 등 기타 부재를 더 포함한다. 이러한 부재는 본 발명 사상과의 연관성이 비교적 떨어지므로 여기에서 상세하게 설명하지 않는다.
또한 타깃 받침판(300)과 마그네트론(203) 사이에는 타깃 자기 갭(303)이 구비된다. 상기 타깃 자기 갭(303)을 조절함으로써, 마그네트론(203)이 타깃(302)에서 빠져나가는 원자에 인가하는 자기력의 크기를 조절할 수 있다. 이를 통해 원자가 소정의 증착 위치에서 막을 잘 형성할 수 있도록 한다. 상술한 타깃 자기 갭(303)을 용이하게 조절하기 위해, 본 실시예에 있어서는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 전극 어셈블리(200)는 마그네트론(203)을 운반하는 바닥판 어셈블리(201), 바닥판 어셈블리(201)와 이격 설치되는 백플레인(202), 및 바닥판 어셈블리(201)를 백플레인(202)과 연결하는 연결 어셈블리(205)를 포함한다. 여기에서 연결 어셈블리(205)는 바닥판 어셈블리(201)와 연결하고, 연결 어셈블리(205)는 백플레인(202)과 나사산 연결한다. 연결 어셈블리(205)와 백플레인(202)의 상대적인 이동을 통해 바닥판 어셈블리(201)와 백플레인(202) 사이의 간격(204) 크기를 조절할 수 있다.
이러한 방식으로 바닥판 어셈블리(201)와 타깃(302)의 상대적 위치를 조절뿐만 아니라, 필요 또는 실제 상황에 따라 타깃 자기 갭(303)의 크기를 조절할 수 있다. 또한 상술한 연결 어셈블리(205)를 회전시키기만 하면 상술한 조절을 구현할 수 있어 조절 방식이 더욱 편리하고 작업 효율이 향상된다.
본 실시예에 있어서, 상술한 연결 어셈블리(205)는 연결 볼트(206)를 포함한다. 상기 연결 볼트(206)는 볼트 헤드(207)와 볼트 로드(208)를 포함한다. 여기에서 볼트 헤드(207)는 바닥판 어셈블리(201)와 연결된다. 볼트 로드(208)는 백플레인(202)과 나사산 연결된다.
이러한 방식으로 본 발명에 따른 챔버(1)(또는 챔버(1)를 포함한 물리 기상 증착 장비(6))를 사용하는 경우, 연결 볼트(206)의 볼트 로드(208)와 백플레인(202)의 연결 길이(즉, 나사산 연결의 길이)를 조절함으로써, 바닥판 어셈블리(201)의 백플레인(202)에 대한 위치 조절을 구현할 수 있다. 나아가 타깃 자기 갭(303)의 크기를 편리하게 조절할 수 있다. 구체적인 일 실시예에 있어서, 백플레인(202) 상에는 나사산 홀(209)이 설치된다. 연결 볼트(206)의 볼트 로드(208) 상에는 나사산 홀(209)과 매칭되는 수나사산이 설치된다. 이를 통해 연결 볼트(206)의 볼트 로드(208)를 나사산 홀(209)과 나사산 연결한다.
일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 어셈블리(205)의 수량은 복수개이다. 복수의 연결 어셈블리(205)는 이격 배치된다. 각각의 연결 어셈블리(205)는 모두 마그네트론(203)과 어긋난다. 복수의 연결 어셈블리(205)를 이격 설치함으로써, 바닥판 어셈블리(201)와 백플레인(202)을 더욱 안정적으로 함께 연결할 수 있다. 또한 연결 어셈블리(205)(예를 들어 연결 볼트(206))를 조정하지 않을 때, 타깃 자기 갭(303)을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 마그네트론(203)이 안정적인 자기장을 제공하는 데 도움이 되며, 나아가 막을 잘 형성하는 데 유리하다. 또한 각각의 연결 어셈블리(205)를 마그네트론(203)과 어긋나도록 함으로써, 마그네트론(203)의 장착과 자기장에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 구체적인 일 실시예에 있어서, 연결 볼트(206)의 수량은 6개이다. 따라서 바닥판 어셈블리(201)와 백플레인(202)은 6개의 이격 설치된 연결 볼트(206)에 의해 함께 연결된다. 타깃 자기 갭(303)을 조절할 때, 이러한 연결 어셈블리(205) 각각을 조절해야 함에 유의한다.
일 실시예에 있어서, 연결 볼트(206)의 볼트 헤드(207)는 바닥판 어셈블리(201)와 회전식으로 연결된다. 이를 통해 일정 범위 내에서 바닥판 어셈블리(201)의 백플레인(202)이 소재한 평면에 대한 경사 각도를 조절할 수 있다. 따라서 바닥판 어셈블리(201)와 백플레인(202) 사이의 간격(204)을 등거리로 조절하기가 용이하다. 특히 연결 어셈블리(205)(예를 들어 연결 볼트(206))의 수량이 복수인 경우, 바닥판 어셈블리(201)와 백플레인(202) 사이의 간격(204)이 등거리가 아닐 때, 그 중 하나의 연결 볼트(206)(예를 들어 도 3에서 위치 M1의 연결 볼트)와 백플레인(202)의 연결 길이를 조절한다. 이때 바닥판 어셈블리(201)는 상기 위치 M1에서 연결 볼트의 구동에 의해 상승 또는 하강될 수 있다. 동시에 바닥판 어셈블리(201)는 이동 과정에서 다른 연결 볼트(206)(예를 들어 도 3에서 위치 M2, M3의 연결 볼트)의 볼트 헤드(207)가 바닥판 어셈블리(201)에 대해 회전하도록 구동할 수 있다. 이를 통해 자동으로 바닥판 어셈블리(201)와 백플레인(202) 사이의 간격(204)을 등거리로 조절한다(상술한 조절 과정은 마그네트론(203)의 레벨링이라고 약칭함). 마그네트론(203)의 레벨링 과정 동안, 하나 이상의 연결 볼트(206)를 조절할 필요가 있을 수 있음에 유의한다. 또한 버니어 캘리퍼(vernier caliper)와 같은 측정 도구를 더 사용하여 바닥판 어셈블리(201)와 백플레인(202) 사이의 간격(204)을 측정함으로써 마그네트론(203)의 레벨링을 가속화할 수 있다.
상술한 연결 볼트(206)의 볼트 헤드(207)가 바닥판 어셈블리(201)에 대해 회전을 일으키는 방식은 예를 들어 전방향 회전이며, 상기 회전 방식의 상술한 볼트 헤드(207)의 구조는 다양할 수 있다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 볼트 헤드(207)는 볼록 구면(223)으로 구성된다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이 바닥판 어셈블리(201)는 바닥판 본체(211)을 포함한다. 상기 바닥판 본체(211)에는 제1 오목 구면(210)을 갖는 제1 오목홈이 설치된다. 볼트 헤드(207)는 상기 제1 오목홈에 설치되며, 볼록 구면(223)은 제1 오목 구면(210)과 매칭된다. 이처럼 연결 볼트(206)와 바닥판 어셈블리(201)의 연결은 구면 연결이다. 구면 연결은 전방향 회전을 구현할 수 있으므로, 마그네트론(203)의 레벨링을 더욱 용이하게 만든다. 볼록 구면(223)은 전체 구면 또는 부분 구면일 수 있음에 유의한다. 이에 상응하여 제1 오목홈의 제1 오목 구면(210)도 전체 구면 또는 부분 구면일 수 있다.
구체적인 일 실시예에 있어서, 상술한 제1 오목홈의 개구단(212)은 바닥판 본체(211)의 백플레인(202)에 대향하는 제1 표면(즉, 도 2에서 바닥판 본체(211)의 상표면) 상에 위치한다. 볼트 로드(208)는 바닥판 본체(211)의 외측에 위치하며, 백플레인(202)과 나사산 연결된다. 전체적으로 볼 때 연결 볼트(206)는 대체적으로 볼 스크류 형상이다. 이처럼 바닥판 어셈블리(201)와 백플레인(202)의 조립 상태에서, 연결 볼트(206)의 볼트 헤드(207)는 안정적으로 제1 오목홈 내에 접합될 수 있어 제1 오목홈 내에서 탈락되지 않는다. 따라서 바닥판 어셈블리(201)가 연결 볼트(206)에 의해 안정적으로 백플레인(202)의 하방에 장착된다.
실제 적용에서 상술한 제1 오목홈의 개구단은 상술한 제1 표면에 설치되나 이에 한정되지 않음에 유의한다. 바닥판 본체(211)의 내부, 즉 상술한 제1 표면의 내측에 위치할 수도 있다. 이 경우, 바닥판 본체(211)에는 관통공이 설치된다. 상기 관통공의 일단은 제1 오목홈의 개구단과 연통되고, 타단은 상술한 제1 표면 상에 위치한다. 관통공의 직경은 볼록 구면(223)의 직경보다 작다. 볼트 로드(208)는 상기 관통공으로부터 연장되어 백플레인(202)과 나사산 연결된다.
일 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 바닥판 어셈블리(201)는 고정 모듈(214)을 더 포함한다. 상기 고정 모듈(214)은 바닥판 본체(211)와 착탈 가능하도록 연결된다. 고정 모듈(214)에는 제2 오목 구면(213)을 구비한 제2 오목홈이 설치된다. 상기 제2 오목 구면(213)은 제1 오목 구면(210)과 도킹되어 하나의 연속적인 오목 구면을 형성한다. 볼트 헤드(207)는 제1 오목홈과 제2 오목홈 사이에 고정된다. 볼록 구면(223)은 제1 오목 구면(210) 및 제2 오목 구면(213)과 매칭된다. 즉, 고정 모듈(214)을 증설한 경우, 볼록 구면(223)과 매칭되는 오목 구면은 분리형 구조이다. 즉, 제2 오목 구면(213)과 제1 오목 구면(210)이 도킹되어 형성된다. 상기 고정 모듈(214)을 설치하지 않은 경우, 상술한 바닥판 본체(211) 중의 제1 오목홈에 구비된 제1 오목 구면(210)은 일체형 구조임을 쉽게 이해할 수 있다. 볼록 구면(223)은 상기 제1 오목 구면(210)과만 매칭된다.
이처럼 고정 모듈(214)과 바닥판 본체(211)는 볼트 헤드(207)를 이들 둘 사이에 고정시켜, 연결 볼트(206)와 바닥판 본체(211)의 연결을 더욱 안정적으로 만들 수 있다. 또한 고정 모듈(214)을 바닥판 본체(211)와 착탈 가능하도록 연결함으로써, 연결 볼트(206)를 보다 용이하게 조립할 수 있다. 예를 들어, 바닥판 본체(211)를 조립할 때, 먼저 연결 볼트(206)의 볼트 헤드(207)를 바닥판 본체(211) 상의 제1 오목홈에 거치한다. 그 후 고정 모듈(214)을 바닥판 본체(211)와 연결하여, 상기 제1 오목홈에 구비된 제1 오목 구면(210)을 고정 모듈(214) 상의 제2 오목홈에 구비된 제2 오목 구면(213)과 도킹시켜 연속적인 오목 구면을 형성한다. 제1 오목홈과 제2 오목홈은 함께 볼트 헤드(207)를 수용하며, 제2 오목 구면(213)과 제1 오목 구면(210)은 모두 볼트 헤드(207)의 볼록 구면(223)과 매칭된다. 이처럼 고정 모듈(214), 바닥판 본체(211) 및 연결 볼트(206)는 하나의 전체를 형성한다(즉, 바닥판 어셈블리(201)를 형성함). 그 후 다시 연결 볼트(206)의 볼트 로드(208)를 통해 바닥판 어셈블리(201)를 하나의 전체로 백플레인(202) 상에 장착한다. 이 과정에서 고정 모듈(214)의 연결 볼트(206)에 대한 고정 작용은 연결 볼트(206)와 바닥판 본체(211)가 탈락되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 바닥판 어셈블리(201)의 조립이 용이해진다. 바닥판 본체(211) 상에는 다른 소자, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링에 사용되는 소자가 더 구비될 수 있으나, 여기에서 상세하게 설명하지 않음에 유의한다.
구체적인 일 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 바닥판 본체(211) 상에는 리세스(215)가 형성된다. 고정 모듈(214)은 상기 리세스(215) 내에 삽입식으로 장착된다. 고정 모듈(214)의 바닥판 본체(211)에 노출된 표면(217)은 바닥판 본체(211)의 상술한 제1 표면과 등지는 제2 표면(218)과 가지런하다. 이처럼 전체적으로 볼 때, 바닥판 본체(211)의 제2 표면(218)은 고정 모듈(214)의 표면(217)과 함께 대체적으로 평면을 형성한다. 이는 바닥판 본체(211) 상에 마그네트론(203)과 같은 각종 소자를 설치하는 데 도움이 된다.
일 실시예에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 고정 모듈(214) 상에는 조작홀(221)이 설치된다. 상기 조작홀(221)의 일단은 제2 오목홈과 연통되고, 타단은 고정 모듈(214)의 바닥판 본체(211)에 노출된 표면(217)에 위치한다. 또한 볼트 헤드(207) 상에서 조작홀(221)에 대응하도록 조작홈(222)이 설치된다. 이처럼 연결 볼트(206)의 볼트 헤드(207)와 제2 오목홈의 제2 오목 구면(213)이 매칭된 경우, 작업자는 여전히 조작홀(221)을 거쳐 볼록 구면(223)을 조작할 수 있다. 따라서 마그네트론(203)의 레벨링을 수행하거나 바닥판 어셈블리(201)(예를 들어 바닥판 본체(211))과 백플레인(202) 사이의 간격(204)의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어 작업자는 스크류 드라이버를 사용하여 조작홀(221)을 관통하고 조작홈(222)과 매칭시켜 연결 볼트(206)를 비틀 수 있다. 이를 통해 마그네트론(203)의 레벨링을 구현할 수 있다.
구체적인 일 실시예에 있어서, 고정 모듈(214)과 바닥판 본체(211)를 착탈 가능하도록 연결하는 방식은 예를 들어 나사(219)를 통한 고정 연결이다. 보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 나사(219)의 수량은 복수개이며 조작홀(220)을 감싸며 원주 방향 상에서 균일하게 이격 분포한다. 구체적인 다른 일 실시예에 있어서, 나사(219)의 수량은 4개이며 조작홀(220)을 감싸며 원주 방향 상에서 균일하게 이격 분포한다. 이처럼 안정적으로 고정 모듈(214)을 바닥판 본체(211) 상에 장착할 수 있다. 도 5에서 고정 모듈(214)의 표면(217)이 대체적으로 정사각형인 것으로 도시하였으나, 실제로는 직사각형, 마름모꼴, 원형 등과 같은 다른 임의의 적절한 형상일 수 있음에 더 유의한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 기상 증착 장비(6)를 도시하였다. 상기 물리 기상 증착 장비(6)는 상술한 물리 기상 증착 챔버(1)를 포함한다. 또한 진공 펌핑 장비(610)를 더 포함한다. 물리 기상 증착 챔버(1) 내에서 웨이퍼(601)를 운반하는 베이스(602)를 설치할 수도 있다. 스퍼터링 과정에서 타깃(302) 상으로부터 빠져나가는 원자는 최종적으로 웨이퍼(601)에 증착되어 막층을 형성할 수 있다.
타깃(302)이 소모됨에 따라, 일정 시간마다 타깃(302)에서 먼 방향을 따라 바닥판 어셈블리(201)를 1회 조절할 수 있다. 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 초기 상태(도 7a)에서 바닥판 어셈블리(201) 상의 마그네트론(203)과 타깃 받침판(300) 사이의 타깃 자기 갭(303)은 D1이며, 타깃(302)의 침식면(701)과 마그네트론(203) 사이의 거리는 적절하다. 타깃(302)이 일정 시간 사용된 후에도 타깃 자기 갭(303)은 여전히 D1이며, 타깃(302)의 침식면(701)과 마그네트론(203) 사이의 거리는 짧아진다. 이는 타깃(302) 상의 원자가 끊임 없이 빠져나가기 때문이다. 이 경우, 침식면(701)에서의 자기장(710)은 자기장 세기가 커져 타깃(302)의 유효 이용률에 도움이 되지 않는다(도 7b에 도시된 바와 같음). 바닥판 어셈블리(201)를 백플레인(202) 방향으로 조절하며(즉, 타깃(302)에서 먼 방향), 타깃 자기 갭(303)은 D2로 바뀐다. D2는 D1보다 크다. 이처럼 타깃(302)의 침식면(701)과 마그네트론(203) 사이의 거리가 다시 적절해진다(도 7c에 도시된 바와 같음). 이러한 방식으로, 타깃(302)의 침식면에서의 자기장 세기를 항상 적절한 범위 내로 유지할 수 있다. 이를 통해 타깃(302)이 소모됨에 따라 그 침식면에서의 자기장 세기가 점점 커져 타깃(302)의 침식 속도가 갈수록 빨라지는 것을 방지할 수 있다. 이는 타깃(302)의 유효 이용률을 향상시키는 데 도움이 된다.
그 외 마그네트론(203)을 레벨링하여 타깃(302)의 침식면(701)에 자기장 세기가 동일하지 않은 상황이 발생하는 것을 방지하고 타깃(302)이 불균일하게 소모될 가능성을 낮출 수 있다. 이는 타깃(302)의 유효 이용률을 향상시키는 데에도 도움이 된다.
상기 내용은 본 발명의 실시예일 뿐이며 본 발명을 제한하지 않는다. 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 본 발명을 다양하게 변경 및 수정할 수 있다. 본 발명의 사상과 원리 내에서 이루어진 모든 수정, 균등한 대체, 개선 등은 본 발명의 특허청구범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 물리 기상 증착 챔버에 있어서,
    챔버 본체를 포함하고, 상기 챔버 본체 내에는 상부 전극 어셈블리가 설치되고, 상기 상부 전극 어셈블리는 마그네트론을 운반하기 위한 바닥판 어셈블리, 상기 바닥판 어셈블리와 이격 설치된 백플레인, 및 상기 바닥판 어셈블리를 상기 백플레인과 연결하는 연결 어셈블리를 포함하고,
    여기에서 상기 연결 어셈블리는 상기 바닥판 어셈블리와 연결되고, 상기 연결 어셈블리는 상기 백플레인과 나사산 연결되어, 상기 연결 어셈블리와 상기 백플레인을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 바닥판 어셈블리와 상기 백플레인 사이의 간격 크기를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 챔버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결 어셈블리는 연결 볼트를 포함하고, 상기 연결 볼트는 볼트 헤드 및 볼트 로드를 포함하고, 상기 볼트 헤드는 상기 바닥판 어셈블리와 연결되고, 상기 볼트 로드는 상기 백플레인과 나사산 연결되는 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 챔버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 볼트 헤드는 상기 바닥판 어셈블리와 회전식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 챔버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 볼트 헤드는 볼록 구면으로 구성되고,
    상기 바닥판 어셈블리는 바닥판 본체를 포함하고, 상기 바닥판 본체에는 제1 오목 구면을 갖는 제1 오목홈이 설치되고, 상기 볼트 헤드는 상기 제1 오목홈에 설치되고, 상기 볼록 구면은 상기 제1 오목 구면과 매칭되는 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 챔버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 오목홈의 개구단은 상기 바닥판 본체의 상기 백플레인과 대향하는 제1 표면 상에 위치하고, 상기 볼트 로드는 상기 바닥판 본체의 외측에 위치하며, 상기 백플레인과 나사산 연결되거나, 또는
    상기 제1 오목홈의 개구단은 상기 바닥판 본체 내부에 위치하고, 상기 바닥판 본체에는 관통공이 설치되고, 상기 관통공의 일단은 상기 제1 오목홈의 개구단과 연통되고, 타단은 상기 제1 표면 상에 위치하며, 상기 관통공의 직경은 상기 볼록 구면의 직경보다 작고, 상기 볼트 로드는 상기 관통공으로부터 연장되어 상기 백플레인과 나사산 연결되는 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 챔버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 바닥판 어셈블리는 고정 모듈을 더 포함하고, 상기 고정 모듈은 상기 바닥판 본체와 착탈 가능하도록 연결되고, 상기 고정 모듈에는 제2 오목 구면을 갖는 제2 오목홈이 설치되고, 상기 제2 오목 구면은 상기 제1 오목 구면과 도킹되어 하나의 연속적인 오목 구면을 형성하고, 상기 볼트 헤드는 상기 제1 오목홈과 상기 제2 오목홈 사이에 고정되고, 상기 볼록 구면은 상기 제1 오목 구면 및 제2 오목 구면과 매칭되는 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 챔버.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바닥판 본체 상에는 리세스가 형성되고, 상기 고정 모듈은 상기 리세스 내에 삽입식으로 장착되고, 상기 고정 모듈의 상기 바닥판 본체에 노출된 표면은 상기 바닥판 본체의 상기 제1 표면과 등지는 제2 표면과 가지런한 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 챔버.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정 모듈 상에는 조작홀이 설치되고, 상기 조작홀의 일단은 상기 제2 오목홈과 연통되고, 타단은 상기 고정 모듈의 상기 바닥판 본체에 노출된 표면에 위치하며, 상기 볼트 헤드 상에는 상기 조작홀에 대응하도록 조작홈이 설치되는 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 챔버.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 어셈블리의 수량은 복수개이며, 복수의 상기 연결 어셈블리는 이격 배치되고, 각각의 상기 연결 어셈블리는 모두 상기 마그네트론과 서로 어긋나는 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 챔버.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 물리 기상 증착 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리 기상 증착 장비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55100981A (en) * 1979-01-24 1980-08-01 Murata Mfg Co Ltd Magnetron sputtering apparatus
JPH07224380A (ja) * 1994-02-15 1995-08-22 Mitsubishi Chem Corp スパッタリング装置
JPH08165569A (ja) * 1994-12-12 1996-06-25 Chugai Ro Co Ltd 反応性マグネトロンスパッタリング成膜装置
US5656091A (en) * 1995-11-02 1997-08-12 Vacuum Plating Technology Corporation Electric arc vapor deposition apparatus and method
US20050133361A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-23 Applied Materials, Inc. Compensation of spacing between magnetron and sputter target
CN101280420B (zh) * 2008-05-28 2010-09-29 东北大学 一种具有磁场增强和调节功能的磁控溅射靶
KR20110046074A (ko) * 2009-10-28 2011-05-04 김만수 스퍼터링 증착장치의 자기장 조절 캐소드 건
CN102226269A (zh) * 2011-06-15 2011-10-26 星弧涂层科技(苏州工业园区)有限公司 阴极电弧的磁场调节装置
JP5841172B2 (ja) 2011-12-16 2016-01-13 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
CN203096163U (zh) * 2013-02-27 2013-07-31 东莞汇海光电科技实业有限公司 一种磁场均匀镀膜调节装置
US9580795B2 (en) 2013-03-05 2017-02-28 Applied Materials, Inc. Sputter source for use in a semiconductor process chamber
WO2014192209A1 (ja) 2013-05-31 2014-12-04 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
CN105154839B (zh) * 2015-09-22 2018-03-09 上海晓睿真空科技有限公司 一种平面阴极
CN108754441A (zh) * 2018-05-29 2018-11-06 大连维钛克科技股份有限公司 一种arc后部磁场调整机构
CN110885965B (zh) * 2019-11-04 2021-07-13 北京北方华创微电子装备有限公司 物理气相沉积腔室和物理气相沉积设备

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