KR20220064930A - 스퍼터링 장치 - Google Patents
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Abstract
[과제]
피처리 기판의 외주연부에서의 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있도록 구성한 스퍼터링 장치를 제공한다.
[해결수단]
타겟(2)과 피처리 기판(Sw)이 대향 배치되는 진공 챔버(1)와, 진공 챔버 내에서 타겟과 피처리 기판 사이의 성막 공간(1a)을 둘러싸는 차폐판(5)을 포함하는 본 발명에 따른 스퍼터링 장치(SM)는, 차폐판을 냉각하는 냉각 유닛이 설치되며, 차폐판은, 피처리 기판이 성막 공간을 향하도록 이 피처리 기판과 동등한 윤곽의 제 1 개구(51)를 가지며 피처리 기판의 주위에 배치되는 제 1 차폐판부(5a)를 가지고, 냉각 유닛은, 제 1 차폐판부에 설치되며 제 1 개구의 주위에 위치한 제 1 차폐판부의 부분까지 연장되는 통로 부분(55a)을 갖는 제 1 냉매 통로(55)를 포함한다.
피처리 기판의 외주연부에서의 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있도록 구성한 스퍼터링 장치를 제공한다.
[해결수단]
타겟(2)과 피처리 기판(Sw)이 대향 배치되는 진공 챔버(1)와, 진공 챔버 내에서 타겟과 피처리 기판 사이의 성막 공간(1a)을 둘러싸는 차폐판(5)을 포함하는 본 발명에 따른 스퍼터링 장치(SM)는, 차폐판을 냉각하는 냉각 유닛이 설치되며, 차폐판은, 피처리 기판이 성막 공간을 향하도록 이 피처리 기판과 동등한 윤곽의 제 1 개구(51)를 가지며 피처리 기판의 주위에 배치되는 제 1 차폐판부(5a)를 가지고, 냉각 유닛은, 제 1 차폐판부에 설치되며 제 1 개구의 주위에 위치한 제 1 차폐판부의 부분까지 연장되는 통로 부분(55a)을 갖는 제 1 냉매 통로(55)를 포함한다.
Description
본 발명은 타겟과 피처리 기판이 대향 배치되는 진공 챔버와, 진공 챔버 내에서 타겟과 피처리 기판 사이의 성막 공간을 둘러싸는 차폐판을 포함하는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.
이러한 종류의 스퍼터링 장치는 예를 들면, 특허문헌 1에 알려져 있다. 여기에서 차폐판은, 피처리 기판이 성막 공간을 향하도록 이 피처리 기판과 동등한 윤곽의 제 1 개구를 가지며 피처리 기판의 주위에 배치되는 제 1 차폐판부(하부 부분)와, 타겟이 성막 공간을 향하도록 이 타겟과 동등한 윤곽의 제 2 개구를 가지며 타겟의 주위에 배치되는 제 2 차폐판부(상부 부분), 제 1 차폐판부와 제 2 차폐판부를 연결하는 중간 차폐판부(원통 본체)로 구성된다. 그리고 중간 차폐판부 내에는, 냉각 유닛의 구성요소인 냉매 통로(전열 채널)가 형성되어, 냉매 통로 내부로 냉각수 등의 냉매를 흘림으로써, 타겟이 스퍼터링으로 성막될 때 차폐판이 냉각되도록 했다. 참고로 냉매의 온도는 통상 실온(스퍼터링 장치가 설치된 클린룸 내부의 온도)에 따라, 결로가 생기는 것을 방지할 수 있는 소정의 온도(이를테면 20 ~ 25 ℃의 온도)로 설정된다.
예를 들어, 타겟을 알루미늄제로 하고, 상기 기존 예의 스퍼터링 장치를 사용하여 피처리 기판 표면에 알루미늄막을 성막했더니, 피처리 기판면 내에서 알루미늄막의 막질이 불균일하다는 것이 판명되었다. 그래서 본원의 발명자들은 예의 연구를 거듭하여 다음의 내용을 지견하기에 이르렀다. 즉, 상기 기존 예처럼 성막 중에 중간 차폐판부의 냉매 통로로 상기 온도의 냉매를 흘려 전열을 통해 차폐판 전체를 냉각하고자 해도, 제 1 차폐판부에서는 성막 시 성막 공간에 발생시킨 플라즈마로부터의 열이 우세해져 비교적 높은 온도까지 승온하는데, 특히, 중간 차폐판부로부터 가장 멀어진 제 1 개구의 주연부의 온도가 높아진다. 그러면 제 1 차폐판부의 표면에서 거기에 흡착된 물 분자나 산소 분자와 같은 가스가 방출되고, 이 방출된 가스가 제 1 개구의 근방에 위치한 피처리 기판의 외주연부로 들어오기 쉬워지며, 나아가 제 1 개구의 근방에 위치한 피처리 기판의 외주연부가 국소적으로 가열됨으로써, 피처리 기판의 외주연부에서 그레인(grain)의 크기가 국소적으로 증대되어, 이로 인해 알루미늄막의 막질이 불균일해진다는 것을 발견했다.
본 발명은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 피처리 기판의 외주연부에서 일어나는 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있도록 구성한 스퍼터링 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 타겟과 피처리 기판이 대향 배치되는 진공 챔버와, 진공 챔버 내에서 타겟과 피처리 기판 사이의 성막 공간을 둘러싸는 차폐판을 포함하는 본 발명에 따른 스퍼터링 장치는, 차폐판을 냉각하는 냉각 유닛이 설치되며, 차폐판은, 피처리 기판이 성막 공간을 향하도록 이 피처리 기판과 동등한 윤곽의 제 1 개구를 가지며 피처리 기판의 주위에 배치되는 제 1 차폐판부를 갖고, 냉각 유닛은, 제 1 차폐판부에 설치되며 제 1 개구의 주위에 위치한 제 1 차폐판부의 부분까지 연장되는 통로 부분을 갖는 제 1 냉매 통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 타겟을 스퍼터링하여 성막할 때 제 1 개구의 주위에 위치한 통로 부분까지 냉매를 흘림으로써, 플라즈마로부터 열을 받더라도 제 1 차폐판부가 승온되는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 제 1 차폐판부의 표면에서 거기에 흡착된 물 분자나 산소 분자와 같은 가스가 방출되는 것이 억제될 뿐만 아니라, 제 1 개구의 근방에 위치한 피처리 기판의 외주연부가 국소적으로 가열되는 것도 억제된다. 그 결과, 예를 들면, 알루미늄제 타겟으로 피처리 기판 표면에 알루미늄막을 성막하는 경우 막질이 균일한 알루미늄막을 성막할 수 있다.
그런데 차폐판이, 상기 타겟이 성막 공간으로 향하도록 이 타겟과 동등한 윤곽의 제 2 개구를 가지며 타겟의 주위에 배치되는 제 2 차폐판부를 갖는 경우, 성막 공간에서 생성되는 플라즈마로부터의 열에 의해 제 2 차폐판부가 가열되어, 제 2 개구가 일그러지도록 열변형되면 플라즈마 방전이 불안정해질 우려가 있다. 따라서 상기 냉각 유닛이, 제 2 차폐판부에 제공됨과 동시에 제 2 개구의 주위에 위치하는 제 2 차폐판부의 부분까지 연장된 통로 부분을 갖는 제 2 냉매 통로를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 이를 통해 타겟의 스퍼터링 성막 중에 제 2 개구의 주위에 위치하는 통로 부분까지 냉매를 흘림으로써, 플라즈마로부터의 열을 받더라도 제 2 차폐판부가 승온되는 것을 확실하게 억제할 수 있으며, 제 2 개구의 열변형으로 인해 플라즈마 방전이 불안정해지는 것을 가급적으로 억제할 수 있다.
본 발명에서 상기 제 1 냉매 통로 및 제 2 냉매 통로는, 타겟 또는 피처리 기판의 중심을 통과하는 방사 방향으로, 타겟 또는 피처리 기판에 대해 근접하거나 멀어지는 방향으로 구불구불 흐르는 단일 통로로 각각 형성할 수도 있다. 이렇게 하면, 제 1 개구 및 제 2 개구의 주위에 각각 위치하는 제 1 차폐판부 및 제 2 차폐판부의 부분이 승온되는 것을 확실하게 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 피처리 기판의 외주연부가 국소적으로 가열되는 것을 억제하는 구성을 실현할 수 있어 유리하다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 스퍼터링 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 2는 제 1 차폐판부를 설명하는 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 효과를 확인하는 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 제 1 차폐판부를 설명하는 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 효과를 확인하는 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
아래에서는 도면을 참조하여, 피처리 기판을 대략 원형의 윤곽을 갖는 실리콘 웨이퍼(이하, ‘기판(Sw)’)로 하여, 기판(Sw)의 표면에 알루미늄막을 성막하는 경우를 예로 들어, 본 발명의 스퍼터링 장치에 따른 실시형태를 설명한다. 이하에서, 위, 아래와 같이 방향을 나타내는 용어는, 도 1에 나타낸 스퍼터링 장치의 설치 자세를 기준으로 한다.
도 1을 참조하면, SM은 스퍼터링 장치이고 스퍼터링 장치(SM)는 진공 챔버(1)를 포함한다. 진공 챔버(1)에는, 터보 분자 펌프나 로터리 펌프 등으로 구성되는 진공 펌프 유닛(Pu)으로 통하는 배기관(11)이 연결되어, 진공 챔버(1) 내부를 소정의 압력(예를 들면, 1 × 10-5 Pa)으로 진공 배기할 수 있다. 진공 챔버(1)의 측벽(10)에는 질량 유량 제어기(12)가 설치된 가스관(13)이 연결되어, 유량 제어된 희가스(예를 들면, 아르곤 가스)를 진공 챔버(1) 내로 도입할 수 있다. 진공 챔버(1)의 상부에는, 스퍼터면(2a)의 윤곽을 기판(Sw)의 윤곽에 대응시켜 제작한 알루미늄 타겟(2)이 설치된다. 이 경우 타겟(2)의 윗면에는 백킹 플레이트(21)가 접합되며, 백킹 플레이트(21)의 외주연부에 절연체(Io1)를 통해 스퍼터면(2a)이 아래쪽을 향하는 자세로 진공 챔버(1)의 측벽(10)에 착탈 가능하도록 장착된다. 타겟(2)에는 DC 전원(Ps)으로부터의 출력이 연결되어 음의 전위를 갖는 직류 전력을 타겟(2)에 투입할 수 있으며, 또 타겟(2)의 위쪽에는, 타겟 중심을 통과하는 중심선(Cl)을 중심으로 회전 가능한 자석 유닛(3)이 설치된다. 또한, DC 전원(Ps)이나 자석 유닛(3)으로는 알려진 것을 사용할 수 있으므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.
진공 챔버(1)의 하부에는, 타겟(2)과 대향하도록 스테이지(4)가 설치되며, 그 성막면을 위를 한 자세로 기판(Sw)을 유지할 수 있다. 스테이지(4)는, 절연체(Io2)를 통해 진공 챔버(1)의 하벽에 설치된 금속(예를 들면, SUS)으로 만들어진 베이스(41)와, 베이스(41) 상에 설치되어 정전 척용 전극을 내장한 척 플레이트(42)를 포함하며, 도면 밖의 척용 전원에 의해 전극에 전류를 통하게 함으로써 기판(Sw)을 흡착 유지할 수 있다. 덧붙여 척 플레이트(42)에 히터를 붙여 기판(Sw)을 소정 온도로 가열하는 핫 플레이트의 기능을 갖게 할 수도 있다. 그리고, 진공 챔버(1) 내부에는 타겟(2)과 기판(Sw) 사이의 성막 공간(1a)을 둘러싸도록 차폐판(5)이 배치된다.
차폐판(5)은, 예를 들면, SUS로 제조되고, 서로 분리 가능한 제 1 차폐판부(5a), 제 2 차폐판부(5b), 제 1 차폐판부(5a)와 제 2 차폐판부(5b) 사이에 배치되는 중간 차폐판부(5c)로 구성된다. 제 1 차폐판부(5a)에는, 기판 (Sw)과 동등한 윤곽을 가지며 기판(Sw)의 외형보다 약간 더 큰 직경의 제 1 개구(51)가 설치된다. 그리고 제 1 개구(51)의 내주연부가 소정의 간극을 두고 기판(Sw)의 주위에 위치하도록 기판(Sw)과 거의 평행하도록 착탈 가능하게 배치되고, 기판(Sw)이 성막 공간(1a)을 향하도록 한다. 이를 통해 기판(Sw)의 아랫면보다 아래쪽에 위치하는 진공 챔버(1) 내의 벽면 부분이나 거기 존재하는 부품(도시하지 않음)에 스퍼터 입자가 부착되는 것을 되도록 방지할 수 있다. 덧붙여 본 실시형태에서는, 기판(Sw)의 윗면의 연장선 상에 제 1 개구(51)가 위치하도록 제 1 차폐판부(5a)를 배치했으나 이로 한정하지 않으며, 스퍼터 입자의 휘감김이나 플라즈마 방전의 안정성 등을 고려하여 위쪽 또는 아래쪽으로 오프셋(off-set)할 수도 있다.
또 제 1 차폐판부(5a)는, 예를 들면, 소정의 판 두께를 갖는 동일 형태의 두 장의 판재(50a, 50b)를 접합하여 구성된다. 판재(50a(50b))의 한쪽 면에는, 도 2에 나타낸 것처럼 방사 방향으로 반복하여 올록볼록한 꽃잎 모양의 홈부(52a(52b))가 설치되며, 홈부(52a(52b))의 양쪽 자유단이 각각 판재(52a (52b))의 외측에 닿아, 냉매의 유입구(53a(53b))와 유출구(54a(54b))를 구성한다. 이를 통해, 각 홈부(52a, 52b)를 상하 방향으로 맞춘 자세로 판재(50a, 50b)를 접합하면, 제 1 차폐판부(5a) 내에, 제 1 개구(51)의 주위에 위치하는 제 1 차폐판부(5a)의 부분까지 연장되는 통로 부분(55a)를 가지며, 기판(Sw)에 대해 근접하거나 멀어지는 방향으로 구불구불 흐르는 단일 냉매 통로(제 1 냉매 통로)(55)가 형성된다. 덧붙여, 냉매 통로(55)의 유로 폭이나, 근접하거나 멀어지는 방향으로 구부리는 횟수 등은, 성막 시 제 1 차폐판부(5a)가 소정 온도 이하로 유지되도록 냉매 온도나 유로 저항 등을 고려하여 적절히 설정할 수 있다. 또한 양 판재(50a, 50b)의 한쪽 면에 홈부(52a, 52b)를 각각 형성한 것을 예로 들어 설명했으나, 제 1 차폐판부(5a) 내에 통로 부분(55a)을 갖는 냉매 통로(55)를 형성할 수 있다면 이로 한정되지 않는다. 예를 들면, 적어도 하나의 판재(50a(50b))에만 홈부(52a(52b))를 형성할 수도 있고, 아니면 양 판재(50a, 50b)를 접합할 때 그 접합면에 복수의 스페이서를 개재시켜 스페이서로 구획된 양 판재(50a, 50b) 사이의 간극을 냉매 통로로 할 수도 있다. 또한 한 장의 판재의 성막 공간(1a)과 배향하는 면에 배관을 부설하여 냉매 통로로 할 수도 있다. 제 1 차폐판부(5a)의 진공 챔버(1) 내에 장착하는 방법으로는, 걸림 수단을 이용하는 등 알려진 것을 이용할 수 있으므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
제 2 차폐판부(5b)에는 타겟(2)과 동등한 윤곽을 가지며 타겟(2)의 외형보다 약간 더 큰 직경의 제 2 개구(56)가 설치된다. 그리고 제 2 개구(56)의 내주연부가 소정의 간극을 두고 타겟(2)의 주위에 위치하도록 타겟(2)과 거의 평행하도록 착탈 가능하게 배치되고, 타겟(2)을 성막 공간(1a)을 향하도록 한다. 이를 통해 백킹 플레이트(21)와 같은 부품에 스퍼터 입자가 부착되는 것을 되도록 방지할 수 있다. 따로 도시하여 설명하지는 않으나, 제 2 차폐판부(5b)는 제 1 차폐판부(5a)와 마찬가지로, 예를 들면, 소정의 판 두께를 갖는 동일 형태의 두 장의 판재(50c, 50d)를 접합하여 구성된다. 판재(50c(50d))의 한쪽 면에는, 방사 방향으로 반복하여 올록볼록한 꽃잎 모양의 홈부(57a(57b))가 설치되며, 홈부(57a(57b))의 양쪽 자유단이 각각 판재(50c(50d))의 외측에 닿아, 냉매의 유입구(58a)와 유출구(도시하지 않음)를 구성한다. 이를 통해, 각 홈부(57a, 57b)를 맞춘 자세로 판재(50c, 50d)를 접합하면, 제 2 차폐판부(5b) 내에, 제 2 개구(56)의 주위에 위치하는 제 2 차폐판부(5a)의 부분까지 연장되는 통로 부분(59a)을 가지며, 타겟(2)에 근접하거나 멀어지는 방향으로 구불구불 흐르는 단일 냉매 통로(제 2 냉매 통로)(59)가 형성된다. 제 2 냉매 통로(59)도, 상기와 마찬가지로 다른 수법으로 형성할 수 있으며, 제 2 차폐판부(5b)의 진공 챔버(1) 내에 장착하는 방법으로는 걸림 수단을 이용하는 등 알려진 것을 이용할 수 있다.
제 1 냉매 통로(55)의 유입구(53a) 및 유출구(54a)와, 제 2 냉매 통로(59)의 유입구(58a) 및 유출구(도시하지 않음)에는 냉각기(chiller)(6)로부터의 배관(61a, 61b)이 각각 연결되고, 제 1 냉매 통로 및 제 2 냉매 통로(55, 59)에 냉각수와 같은 냉매를 순환시킬 수 있다. 이 때, 제 1 차폐판부 및 제 2 차폐판부(5a, 5b)에 결로가 생기지 않도록 예를 들면, 20 ~ 25 ℃의 범위로 냉매 온도를 설정한다. 본 실시형태에서는 제 1 냉매 통로 및 제 2 냉매 통로(55, 59)와 냉각기(6)가 특허 청구 범위의 냉각 유닛을 구성한다. 중간 차폐판부(5c)는, 판재를 원통 모양으로 성형하여 구성되며 제 1 차폐판부(5a)의 윗면에 지지되듯이 배치된다. 이를 통해, 진공 챔버(1) 내의 측벽(10) 내면이나 거기 존재하는 부품(도시하지 않음)에 스퍼터 입자가 부착되는 것을 되도록 방지할 수 있다. 본 실시형태에서는 중간 차폐판부(5c)에 냉매 통로를 설치하지 않았으나, 제 1 차폐판부 및 제 2 차폐판부(5a, 5b)처럼 그 내부에 냉매 통로를 설치하여 성막 시 냉각할 수 있도록 구성할 수도 있다.
스퍼터링 장치(SM)를 통해 기판(Sw) 표면에 알루미늄막을 성막할 때에는, 진공 챔버(1) 내의 스테이지(4) 위에 기판(Sw)을 설치하고, 진공 챔버(1)가 소정의 압력까지 진공 배기되면, 진공 챔버(1) 내에 아르곤 가스를 소정의 유량으로 도입하고, DC 전원(Ps)으로부터 타겟(2)에 음의 전위를 갖는 소정의 직류 전력을 투입한다. 이로 인해 진공 챔버(1) 내에 플라즈마가 발생하고, 플라즈마에서 전리된 아르곤 이온에 의해 타겟(2)의 스퍼터면(2a)이 스퍼터링되며, 스퍼터면(2a)으로부터 코사인 법칙에 따라 비산된 스퍼터 입자가 기판(Sw)의 표면에 부착 및 퇴적되어 알루미늄 막이 성막된다. 이 때 차폐판(5)을 비교적 열전도율이 낮은 SUS으로 해도 제 1 개구(51)의 주위에 위치하는 통로 부분(55a)까지 냉매를 흘림으로써, 플라즈마로부터 오는 열을 받더라도 제 1 차폐판부(5a)가 승온되는 것을 억제할 수 있으며, 제 1 차폐판부(5a)의 표면에서 물 분자나 산소 분자와 같은 불순물 가스가 방출되는 것을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 개구(51)의 근방에 위치하는 기판(Sw)의 외주연부가 국소적으로 가열되는 것도 억제할 수 있다. 그 결과, 기판(Sw) 표면에 균일한 막질의 알루미늄막을 성막할 수 있다. 게다가 제 2 개구(56)의 주위에 위치하는 통로 부분(59a)까지 냉매를 흘림으로써, 플라즈마로부터 열을 받더라도 제 2 차폐판부(5b)가 승온되는 것을 억제할 수 있어, 제 2 개구(56)의 열변형이 억제되어 플라즈마 방전을 안정시킬 수 있다.
다음으로 상기 효과를 확인하기 위해, 상기 스퍼터링 장치(SM)를 이용하여 다음의 실험을 행하였다. 발명 실험 1에서는, 타겟 2를 Φ 440 mm의 알루미늄제, 차폐판(5)을 SUS제, 기판(Sw)를 Φ 300 mm의 실리콘 웨이퍼로 구성했다(TS 거리는 60 mm). 그리고 제 1 냉매 통로(55)의 통로 부분(55a)과 제 1 개구(51) 사이의 거리(d)는 3 mm로 설정했다. 진공 챔버(1) 내를 소정의 진공도까지 진공 배기한 후, 진공 챔버(1) 내에 아르곤 가스를 50 sccm의 유량으로 도입하고(진공 챔버(1) 내의 전압(total pressure)은 0.6 Pa), DC 전원(Ps)으로부터 타겟(2)으로 20 kW의 직류 전력을 투입하여, 소정 시간(120 sec) 동안 타겟(2)을 스퍼터링하여 기판(Sw) 표면에 알루미늄막을 성막했다. 그리고 한 장의 기판(Sw)에 대한 성막이 완료된 후, 기판(Sw)을 교체하고 다음 기판(Sw)에 대해 상기 조건으로 알루미늄막을 성막했으며 이를 복수회 반복했다.
기판(Sw)의 교체를 포함하는 성막 중, 냉각기(6)로 20 ℃의 냉각수를 제 1 및 제 2의 각 냉매 통로(55, 59)로 3.5 L/min의 유량으로 각각 순환시키면서, 열전대로 제 1 차폐판부(5a)의 제 1 개구(51)의 주위 부분의 온도를 측정했다. 덧붙여 비교 실험으로서 상기 발명 실험 1과 동일한 조건으로 알루미늄막을 성막할 때, 제 1 및 제 2의 각 냉매 통로(55, 59)로 냉매를 순환시키지 않는 실험을 행하였다. 이에 따르면, 비교 실험에서는 시간이 길어짐에 따라 제 1 개구(51)의 주위의 부분이 승온하여 최대 250 ℃까지 도달했으나, 발명 실험 1에서는 제 1 개구(51)의 주위의 부분이 40 ℃ 이하로 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 성막 중, 질량 분석계로 불순물(수소 분자, 물 분자, 질소 분자, 산소 분자)의 분압을 측정했더니, 도 3에 나타낸 것처럼, 발명 실험 1에서는 비교 실험과 비교하여 불순물 분압을 저감시킬 수 있었는데, 특히 수소 분자의 분압을 1/11로, 물 분자의 분압을 1/2.5로 저감시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 발명 실험 1에서는, 기판(Sw) 표면에 막질이 균일한 알루미늄막을 성막할 수 있음을 확인할 수 있었다. 덧붙여 발명 실험 2로서 제 1 냉매 통로(55)에만 냉각수를 순환시키고, 또한 발명 실험 3으로서 제 2 냉매 통로(59)에만 냉각수를 순환시켜, 상기 발명 실험 1과 동일한 조건으로 알루미늄막을 성막했더니, 비교 실험과 비교하여 불순물 분압을 저감시킬 수 있음을 확인할 수 있었다(도 3 참조). 계속해서 다른 발명 실험으로서, 타겟(2)에 투입 전력을 30 kW로 증가시켰더니, 제 1 개구(51)의 주위의 부분이 45 ℃ 이하로 유지됨을 확인할 수 있었다.
위와 같이 본 발명의 실시형태를 설명했으나, 본 발명의 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 여러 가지로 변형할 수 있다. 상기 실시형태에서는, 알루미늄막을 성막하는 경우를 예로 들어 설명했으나 이에 한정되지 않으며, 예를 들면, 티탄막과 같은 다른 금속막이나 질화티탄막과 같은 금속 화합물막을 성막하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 상기 실시형태에서는 제 1 및 제 2 냉매 통로(55, 59)를 단일 통로로 각각 구성하는 경우를 예로 들어 설명했으나, 제 1 및 제 2 차폐판부(5a, 5b)의 제 1 제 2 개구(51, 56)의 주위의 부분을 냉각할 수 있다면, 통로의 개수는 한정되지 않으며 예를 들면, 각 냉매 통로(55, 59)를 각각 복수 개(예를 들면, 두 개)의 통로로 구성할 수도 있다. 또한 상기 실시형태에서 차폐판(5)은, 제 1 차폐판부(5a)와 제 2 차폐판부(5b), 중간 차폐판부(5c)로 분할된 것을 예로 들어 설명했으나 일체로 형성할 수도 있으며, 또 방착판으로서의 기능을 손상시키지 않는 한 제 1 차폐판부(5a)와 제 2 차폐판부(5b)의 형상은 상기한 것으로 한정되지 않는다.
SM… 스퍼터링 장치
Sw… 기판(피처리 기판)
1… 진공 챔버
1a… 성막 공간
2… 타겟
5… 차폐판
5a… 제 1 차폐판부
5b… 제 2 차폐판부
51… 제 1 개구
55… 제 1 냉매통로(냉각 유닛의 구성 요소)
55a… 제 1 개구의 주위에 위치하는 통로 부분
56… 제 2 개구
59… 제 2 냉매통로(냉각 유닛의 구성 요소)
59a… 제 2 개구의 주위에 위치하는 통로 부분
6… 냉각기(냉각 유닛의 구성 요소)
Sw… 기판(피처리 기판)
1… 진공 챔버
1a… 성막 공간
2… 타겟
5… 차폐판
5a… 제 1 차폐판부
5b… 제 2 차폐판부
51… 제 1 개구
55… 제 1 냉매통로(냉각 유닛의 구성 요소)
55a… 제 1 개구의 주위에 위치하는 통로 부분
56… 제 2 개구
59… 제 2 냉매통로(냉각 유닛의 구성 요소)
59a… 제 2 개구의 주위에 위치하는 통로 부분
6… 냉각기(냉각 유닛의 구성 요소)
Claims (3)
- 타겟과 피처리 기판이 대향 배치되는 진공 챔버와, 진공 챔버 내에서 타겟과 피처리 기판 사이의 성막 공간을 둘러싸는 차폐판을 포함하는 스퍼터링 장치에 있어서, 차폐판을 냉각하는 냉각 유닛이 설치된 것에서,
차폐판은, 피처리 기판이 성막 공간을 향하도록 이 피처리 기판과 동등한 윤곽의 제 1 개구를 가지며 피처리 기판의 주위에 배치되는 제 1 차폐판부를 가지고,
냉각 유닛은, 제 1 차폐판부에 설치되며 제 1 개구의 주위에 위치한 제 1 차폐판부의 부분까지 연장되는 통로 부분을 갖는 제 1 냉매 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치. - 청구항 1항에 있어서,
상기 차폐판은, 상기 타겟이 성막 공간으로 향하도록 이 타겟과 동등한 윤곽의 제 2 개구를 가지며 타겟의 주위에 배치되는 제 2 차폐판부를 가지고, 상기 냉각 유닛은, 제 2 차폐판부에 설치됨과 동시에 제 2 개구의 주위에 위치하는 제 2 차폐판부의 부분까지 연장된 통로 부분을 갖는 제 2 냉매 통로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치. - 청구항 1항 또는 2항에 있어서,
상기 제 1 냉매 통로 및 제 2 냉매 통로는, 타겟 또는 피처리 기판의 중심을 통과하는 방사 방향으로, 타겟 또는 피처리 기판에 대해 근접하거나 멀어지는 방향으로 구불구불 흐르는 단일 통로로 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |