KR20230074268A - Methods of Depositing Materials on Substrates - Google Patents

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토마스 베르너 질바우어
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Abstract

기판 상에 재료를 증착하는 방법이 설명된다. 방법은 제1 자석 어셈블리 및 제2 자석 어셈블리를 갖는 제1 회전 타겟으로부터 재료의 적어도 하나의 컴포넌트를 스퍼터링하는 단계를 포함한다. 제1 자석 어셈블리는 제2 회전 타겟을 향하는 제1 방향으로 제1 플라즈마 구속부를 제공하는데, 제1 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들은 제1 플라즈마 구속부를 향한다. 제2 자석 어셈블리는 제3 회전 타겟을 향하는 제2 방향으로 제2 플라즈마 구속부를 제공하는데, 제2 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들은 제2 플라즈마 구속부를 향한다.A method of depositing a material onto a substrate is described. The method includes sputtering at least one component of material from a first rotating target having a first magnet assembly and a second magnet assembly. The first magnet assembly provides a first plasma confinement in a first direction toward the second rotating target, wherein at least three magnetic poles of the first magnet assembly are directed toward the first plasma confinement. The second magnet assembly provides a second plasma confinement in a second direction toward the third rotating target, wherein at least three magnetic poles of the second magnet assembly are directed toward the second plasma confinement.

Description

기판 상에 재료를 증착하는 방법Methods of Depositing Materials on Substrates

[0001] 본 개시내용의 실시예들은 기판 상에서의 재료의 증착에 관한 것이다. 본 개시내용의 실시예들은 특히 대향 타겟 스퍼터링에 의한 기판 상에서의 재료의 증착에 관한 것이다.[0001] Embodiments of the present disclosure relate to the deposition of materials on a substrate. Embodiments of the present disclosure relate specifically to deposition of a material on a substrate by opposite target sputtering.

[0002] 기판 상에서의 재료의 증착은 다양한 기술 분야들에서 많은 용례들을 가지고 있다. 스퍼터링은 기판 상에서의 재료의 증착을 위한 방법이다. 스퍼터링은 에너지를 가진 입자들에 의한, 기판, 특히 기판 상에 로케이팅되는 막(film)의 충격과 연관될 수 있다. 충격은 기판 상에 로케이팅되는 재료, 특히 막의 속성들에 불리한 영향을 끼칠 수 있다. 충격을 방지하기 위해, 예를 들면, 평면의 타겟들을 사용하는 대향 타겟 스퍼터링(facing target sputtering; FTS) 시스템들이 고안되었다. FTS 시스템에서, 기판을 직접적으로 향하는 대신, 타겟들은 서로를 향한다. 그러나, 종래의 FTS 시스템들에서 스퍼터링 플라즈마의 안정성은 제한된다. 종래의 FTS 시스템들은 대량 생산에서의 사용에 적합하지 않다. 게다가, 종래의 FTS 시스템들은, 낮은 생산성 및 기판 표면 오염의 위험으로 이어지는 낮은 증착 레이트들과 연관된다.[0002] BACKGROUND OF THE INVENTION Deposition of materials on substrates has many applications in various technical fields. Sputtering is a method for the deposition of materials on a substrate. Sputtering may involve bombardment of a substrate, particularly a film located on the substrate, by energetic particles. The impact can adversely affect the properties of the material, particularly the film, located on the substrate. To prevent impact, for example, facing target sputtering (FTS) systems using planar targets have been devised. In the FTS system, instead of pointing directly at the substrate, the targets are pointing at each other. However, the stability of the sputtering plasma in conventional FTS systems is limited. Conventional FTS systems are not suitable for use in mass production. Additionally, conventional FTS systems are associated with low deposition rates leading to low productivity and risk of substrate surface contamination.

[0003] 상기의 내용의 관점에서, 기판 상에 재료를 증착하는 개선된 방법들을 제공하는 것이 유리하다.[0003] In view of the foregoing, it would be advantageous to provide improved methods of depositing material on a substrate.

[0004] 한 실시예에 따르면, 기판 상에 재료를 증착하는 방법이 제공된다. 방법은 제1 자석 어셈블리 및 제2 자석 어셈블리를 갖는 제1 회전(rotary) 타겟으로부터 재료의 적어도 하나의 컴포넌트를 스퍼터링하는 단계를 포함한다. 제1 자석 어셈블리는 제2 회전 타겟을 향하는 제1 방향으로 제1 플라즈마 구속부(plasma confinement)를 제공하는데, 제1 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극(magnetic pole)들은 제1 플라즈마 구속부를 향한다. 제2 자석 어셈블리는 제3 회전 타겟을 향하는 제2 방향으로 제2 플라즈마 구속부를 제공하는데, 제2 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들은 제2 플라즈마 구속부를 향한다.[0004] According to one embodiment, a method of depositing a material on a substrate is provided. The method includes sputtering at least one component of a material from a first rotary target having a first magnet assembly and a second magnet assembly. A first magnet assembly provides a first plasma confinement in a first direction toward a second rotating target, with at least three magnetic poles of the first magnet assembly facing the first plasma confinement. The second magnet assembly provides a second plasma confinement in a second direction toward the third rotating target, wherein at least three magnetic poles of the second magnet assembly are directed toward the second plasma confinement.

[0005] 한 실시예에 따르면, 재료를 증착하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 제1, 제2 및 제3 회전 타겟을 포함하는데, 제1 회전 타겟은 제1 자석 어셈블리 및 제2 자석 어셈블리를 포함한다. 시스템은, 재료의 증착 동안, 제1 자석 어셈블리가 제2 회전 타겟을 향하는 제1 방향으로 제1 플라즈마 구속부를 제공하도록 ― 제1 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들은 제1 플라즈마 구속부를 향함 ― 그리고 제2 자석 어셈블리가 제3 회전 타겟을 향하는 제2 방향으로 제2 플라즈마 구속부를 제공하도록 ― 제2 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들은 제2 플라즈마 구속부를 향함 ― 구성된다.[0005] According to one embodiment, a system for depositing a material is provided. The system includes first, second and third rotational targets, the first rotational target comprising a first magnet assembly and a second magnet assembly. The system provides a first plasma confinement in a first direction in which the first magnet assembly faces a second rotating target, during deposition of a material, wherein at least three magnetic poles of the first magnet assembly face the first plasma confinement; and The two magnet assemblies are configured to provide a second plasma confinement in a second direction toward the third rotating target, wherein at least three magnetic poles of the second magnet assembly are directed toward the second plasma confinement.

[0006] 본 개시내용은, 각각의 설명되는 방법 양상을 수행하기 위한 장치 부품들을 포함하여, 개시되는 방법들을 실행하기 위한 장치들 및 시스템들을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 방법 양상들은, 예를 들면, 하드웨어 컴포넌트들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍되는 컴퓨터에 의해 또는 이 둘의 임의의 조합에 의해 수행될 수 있다. 본 개시내용은 설명되는 장치들 및 시스템들을 동작시키기 위한 방법들을 포괄하는 것으로 또한 이해되어야 한다. 설명되는 장치들 및 시스템들을 동작시키기 위한 방법들은 개개의 장치 또는 시스템의 모든 기능을 실행하기 위한 방법 양상들을 포함한다.[0006] The present disclosure should be understood to encompass apparatuses and systems for practicing the disclosed methods, including apparatus components for performing each described method aspect. Method aspects may be performed, for example, by hardware components, by a computer programmed by suitable software, or by any combination of the two. It should also be understood that the present disclosure encompasses methods for operating the described devices and systems. The methods for operating the devices and systems described include method aspects for performing all functions of an individual device or system.

[0007] 상기에서 기재되는 피처들이 상세하게 이해될 수 있도록, 상기에서 간략하게 요약되는 주제에 대한 더욱 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 하기에서 제공될 수 있다. 첨부의 도면들은 실시예들에 관한 것이며 다음에서 설명된다:
도 1a 내지 도 1c는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료를 증착하기 위한 시스템들의 개략적인 단면도들이다;
도 2는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료를 증착하기 위한 시스템의 개략적인 단면도이다;
도 3은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료를 증착하기 위한 시스템의 개략적인 단면도이다;
도 4는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판 상에 재료를 증착하는 방법을 예시하는 차트이다.
[0007] In order that the features described above may be understood in detail, a more detailed description of the subject briefly summarized above may be provided below with reference to embodiments. The accompanying drawings relate to embodiments and are described in the following:
1A-1C are schematic cross-sectional views of systems for depositing material, in accordance with embodiments described herein;
2 is a schematic cross-sectional view of a system for depositing a material, in accordance with embodiments described herein;
3 is a schematic cross-sectional view of a system for depositing a material, in accordance with embodiments described herein;
4 is a chart illustrating a method of depositing a material on a substrate, in accordance with embodiments described herein.

[0008] 이제, 다양한 실시예들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것인데, 실시예들의 하나 이상의 예들은 도면들에서 예시된다. 도면들의 다음의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 가리킨다. 일반적으로, 개개의 실시예들에 대한 차이점들만이 설명된다. 각각의 예는 설명으로서 제공되며 제한으로서 의도되지는 않는다. 게다가, 하나의 실시예의 일부로서 예시되는 또는 설명되는 피처들은 더 추가적인 실시예를 산출하기 위해 다른 실시예들에 기반하여 또는 다른 예들과 연계하여 사용될 수 있다. 설명은 그러한 수정들 및 변형들을 포함한다는 것이 의도된다.[0008] Reference will now be made in detail to various embodiments, one or more examples of which are illustrated in the drawings. Within the following description of the drawings, like reference numbers indicate like components. In general, only differences for individual embodiments are described. Each example is provided by way of explanation and is not intended as limitation. Moreover, features illustrated or described as part of one embodiment may be used on or in conjunction with other embodiments to yield a still further embodiment. It is intended that the description include such modifications and variations.

[0009] 도 1a 내지 도 1c는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료를 증착하기 위한 시스템들의 개략적인 단면도들이다. 도 1a에서 도시되는 시스템(100)은 제1 자석 어셈블리(112) 및 제2 자석 어셈블리(116)를 갖는 제1 회전 타겟(110)을 포함한다. 제1 자석 어셈블리(112) 및 제2 자석 어셈블리(116) 둘 모두는 제1 회전 타겟(110) 내에 포지셔닝된다. 제1 및 제2 자석 어셈블리는 제1 회전 타겟(110)의 반대 측들을 향할 수 있으며, 특히 그 반대 측들을 향하도록 동작될 수 있다.[0009] 1A-1C are schematic cross-sectional views of systems for depositing material, in accordance with embodiments described herein. The system 100 shown in FIG. 1A includes a first rotating target 110 having a first magnet assembly 112 and a second magnet assembly 116 . Both the first magnet assembly 112 and the second magnet assembly 116 are positioned within the first rotating target 110 . The first and second magnet assemblies may face opposite sides of the first rotating target 110 and may be operated to face opposite sides.

[0010] 시스템은 제2 회전 타겟(130) 및 제3 회전 타겟(150)을 더 포함한다. 제1 회전 타겟(110)은, 제1 회전 타겟(110)의 제1 자석 어셈블리(112)가 제2 회전 타겟(130)을 향하도록 동작될 수 있다. 제1 회전 타겟은, 제1 회전 타겟(110)의 제2 자석 어셈블리(116)가 제3 회전 타겟(150)을 향하도록 동작될 수 있다.[0010] The system further includes a second rotational target 130 and a third rotational target 150 . The first rotating target 110 may be operated so that the first magnet assembly 112 of the first rotating target 110 faces the second rotating target 130 . The first rotating target may be operated such that the second magnet assembly 116 of the first rotating target 110 faces the third rotating target 150 .

[0011] 묘사된 예에서 도시되는 바와 같이, 제1 회전 타겟의 제1 자석 어셈블리(112)는, 특히 재료의 증착 동안, 제2 회전 타겟(130)을 향하는 제1 방향으로 제1 플라즈마 구속부(120)를 제공할 수 있다. 제1 회전 타겟(110)의 제2 자석 어셈블리(116)는, 특히 재료의 증착 동안, 제3 회전 타겟을 향하는 제2 방향으로 제2 플라즈마 구속부(122)를 제공할 수 있다.[0011] As shown in the depicted example, the first magnet assembly 112 of the first rotating target is coupled to the first plasma confinement 120 in a first direction towards the second rotating target 130, particularly during deposition of material. can provide. The second magnet assembly 116 of the first rotating target 110 may provide a second plasma confinement 122 in a second direction towards the third rotating target, particularly during material deposition.

[0012] 실시예들에서, 예를 들면 도 1a에서 묘사되는 바와 같이, 제2 회전 타겟(130) 및 제3 회전 타겟(150)은 제1 회전 타겟(110)과 적어도 실질적으로 동일한 구조물을 가질 수 있다. 제2 회전 타겟(130)의 자석 어셈블리는 제1 회전 타겟(110)을 향하는 방향으로 제3 플라즈마 구속부(140)를 제공할 수 있다.[0012] In embodiments, for example as depicted in FIG. 1A , the second rotational target 130 and the third rotational target 150 may have at least substantially the same structure as the first rotational target 110 . The magnet assembly of the second rotational target 130 may provide the third plasma confinement unit 140 in a direction toward the first rotational target 110 .

[0013] 스퍼터 증착과 연관되는 플라즈마는 제1 회전 타겟과 제2 회전 타겟 사이에서 포획될 수 있다. 제1 플라즈마 구속부(120) 및 제3 플라즈마 구속부(140)는 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다. 특히, 제1 회전 타겟 및 제2 회전 타겟은 이웃하는 타겟들이다. 특히, 제1 회전 타겟과 제2 회전 타겟 사이의 영역에는 어떠한 추가적인 타겟들도 포지셔닝되지 않는다.[0013] Plasma associated with sputter deposition can be trapped between the first and second rotating targets. The first plasma confinement unit 120 and the third plasma confinement unit 140 may at least partially overlap. In particular, the first rotation target and the second rotation target are neighboring targets. In particular, no additional targets are positioned in the area between the first and second rotational targets.

[0014] 유사하게, 제3 회전 타겟(150)의 자석 어셈블리는 제1 회전 타겟(110)을 향하는 방향으로 제4 플라즈마 구속부(160)를 제공할 수 있다. 제3 회전 타겟(150)과 제1 회전 타겟(110) 사이의 구조적 관계는 상기에서 설명되는 제2 회전 타겟(130)과 제1 회전 타겟(110) 사이의 관계와 유사할 수 있다.[0014] Similarly, the magnet assembly of the third rotational target 150 may provide the fourth plasma confinement unit 160 in a direction toward the first rotational target 110 . A structural relationship between the third rotation target 150 and the first rotation target 110 may be similar to the relationship between the second rotation target 130 and the first rotation target 110 described above.

[0015] 본 개시내용의 맥락에서, 플라즈마 구속부는 특히 플라즈마 구속 영역으로서 이해되어야 한다. 플라즈마 구속 영역은, 특히 회전 타겟의 자석 어셈블리와 연관되는 자기장의 효과에 기인하여, 플라즈마의 양이 환경에 비해 증가되는 영역으로서 이해될 수 있다. 본 개시내용의 맥락에서, 한 방향으로 플라즈마 구속부를 제공하는 것은, 특히, 플라즈마 구속부의 주요 방향이 그 방향으로 연장되도록 플라즈마 구속부를 제공하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 자석 어셈블리가 영구 자석을 포함하는 실시예들에서, 회전 타겟을 향하는 방향으로 플라즈마 구속부를 제공하는 것은, 자석 어셈블리가 회전 타겟, 예를 들면, 이웃하는 회전 타겟을 향하도록, 즉, 자석 어셈블리의 대칭 축이 그 방향으로 향하도록, 한 포지션에서 자석 어셈블리를 제공하는 것으로 이해될 수 있다. 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 플라즈마 구속부가 플라즈마 레이스트랙(plasma racetrack), 특히 폐쇄된 플라즈마 레이스트랙에서 제공된다. 하나의 마그네트론 또는 자석 어셈블리와 연관되는 플라즈마 구속부는 폐루프를 제공한다. 폐루프는, 예를 들면, 하나의 타겟, 즉, 자석 어셈블리가 제공되는 타겟에서 제공될 수 있다.[0015] In the context of the present disclosure, a plasma confinement is to be understood in particular as a plasma confinement region. A plasma confinement region can be understood as a region in which the amount of plasma is increased relative to the environment, due in particular to the effect of the magnetic field associated with the magnet assembly of the rotating target. In the context of the present disclosure, providing the plasma confinement in one direction should be understood as providing, in particular, the plasma confinement such that the main direction of the plasma confinement extends in that direction. In particular, in embodiments where the magnet assembly includes a permanent magnet, providing the plasma confinement in a direction toward the rotating target causes the magnet assembly to face the rotating target, e.g., a neighboring rotating target, i.e., the magnet assembly. It can be understood as providing the magnet assembly in one position, such that the axis of symmetry of is directed in that direction. According to some embodiments of the present disclosure, a plasma confinement is provided in a plasma racetrack, particularly a closed plasma racetrack. Plasma confinement associated with one magnetron or magnet assembly provides a closed loop. The closed loop can be provided, for example, in one target, the target where the magnet assembly is provided.

[0016] 일반적으로, 회전 타겟 내에 포지셔닝되는 자석 어셈블리는 마그네트론 스퍼터링을 가능하게 할 수 있다. 본원에서 사용될 때, "마그네트론 스퍼터링"은 마그네트론, 즉 자석 어셈블리를 사용하여 수행되는 스퍼터링을 지칭한다. 자석 어셈블리는, 특히, 자기장을 생성할 수 있는 유닛으로서 이해되어야 한다. 자석 어셈블리는 하나 이상의 영구 자석들을 포함할 수 있다. 영구 자석들은, 생성된 자기장, 예를 들면, 폐루프 또는 레이스트랙 내에서 자유 전자들이 포획되도록 회전 타겟 내에 배열될 수 있다. 자석 어셈블리는 회전 타겟의 백킹 튜브(backing tube) 내에서 또는 타겟 재료 튜브 내에 제공될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 회전 타겟 각각은 캐소드일 수 있거나 또는 캐소드의 일부일 수 있다. 시스템은 DC 스퍼터링을 위해 구성될 수 있다. 실시예들에서, 시스템은 펄스식 DC 스퍼터링(pulsed DC sputtering)을 위해 구성될 수 있다.[0016] Generally, a magnet assembly positioned within a rotating target may enable magnetron sputtering. As used herein, “magnetron sputtering” refers to sputtering performed using a magnetron, ie, a magnet assembly. A magnet assembly is to be understood in particular as a unit capable of generating a magnetic field. A magnet assembly may include one or more permanent magnets. Permanent magnets may be arranged within the rotating target such that free electrons are trapped within the generated magnetic field, eg a closed loop or racetrack. The magnet assembly may be provided within the backing tube of the rotating target or within the target material tube. Each of the first, second and third rotational targets may be a cathode or may be part of a cathode. The system can be configured for DC sputtering. In embodiments, the system may be configured for pulsed DC sputtering.

[0017] 회전 타겟은, 특히, 회전 가능한 스퍼터링 타겟, 예컨대 원통형 스퍼터링 타겟으로 이해되어야 한다. 특히, 회전 타겟은 증착될 재료를 포함하는 회전 가능한 캐소드일 수 있다. 회전 타겟은 시스템의 적어도 하나의 동작 상태에서 회전하도록 구성되는 샤프트에 연결될 수 있다. 회전 타겟은 샤프트에 직접적으로 또는 연결 엘리먼트를 통해 간접적으로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 증착 챔버 내의 회전 타겟들은 교환 가능할 수 있다. 스퍼터링될 재료가 소모된 이후 회전 타겟들의 교체가 가능하게 될 수 있다.[0017] A rotating target is to be understood in particular as a rotatable sputtering target, for example a cylindrical sputtering target. In particular, the rotating target may be a rotatable cathode containing the material to be deposited. The rotating target may be coupled to a shaft configured to rotate in at least one operating state of the system. The rotating target can be connected directly to the shaft or indirectly through a connecting element. According to some embodiments, rotational targets within the deposition chamber may be interchangeable. Replacement of the rotating targets may become possible after the material to be sputtered is consumed.

[0018] 실시예들에서, 시스템은 투명한 전도성 산화물 막의 스퍼터링을 위해 구성될 수 있다. 시스템은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide; IZO), 인듐 갈륨 아연 산화물(indium gallium zinc oxide; IGZO) 또는 MoN과 같은 재료들의 증착을 위해 구성될 수 있다. 실시예들에서, 시스템은, 은, 마그네슘 은(예컨대, MgAg) 알루미늄, 인듐, 인듐 주석(InSn), 인듐 아연(InZn), 갈륨, 갈륨 아연(GaZn), 니오븀, (Li 또는 Na와 같은) 알칼리 금속들, (Mg 또는 Ca와 같은) 알칼리 토류 금속들, 이트륨, 란타늄, (Ce, Nd, 또는 Dy와 같은) 란탄족 원소들 및 그들 재료들의 합금들과 같은 금속 재료의 증착을 위해 구성될 수 있다. 시스템은 디스플레이들, 특히 OLED 디스플레이들, 액정 디스플레이들, 및 터치스크린들에서 전극들, 특히 투명 전극들의 증착을 위해 구성될 수 있다. 더 구체적으로, 시스템은 최상부 발광 OLED들을 위한 최상부 콘택들의 증착을 위해 구성될 수 있다. 실시예들에서, 시스템은 전극들, 특히 박막 태양 전지들, 포토다이오드들, 및 스마트 또는 스위치 가능 유리의 투명 전극들의 증착을 위해 구성될 수 있다. 시스템은 충전기 생성 층들로서 사용되는 투명 유전체들을 스퍼터링하도록 구성될 수 있다. 시스템은 몰리브덴 산화물(MoO), 또는 바나듐 산화물(VO) 또는 텅스텐 산화물(WOx), 지르코늄 산화물(ZrO) 또는 란탄 산화물(LaO)과 같은 전이 금속 산화물들 같은 재료들의 증착을 위해 구성될 수 있다. 시스템은 실리콘 산화물(SiO), 니오븀 산화물(NbO), 티타늄 산화물(TiO), 또는 탄탈룸 산화물(TaO)과 같은 광학적 향상 층들을 위해 사용되는 투명 유전체들을 스퍼터링하도록 구성될 수 있다.[0018] In embodiments, the system may be configured for sputtering of a transparent conductive oxide film. The system may be configured for deposition of materials such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium gallium zinc oxide (IGZO) or MoN. In embodiments, the system may contain silver, magnesium silver (eg, MgAg) aluminum, indium, indium tin (InSn), indium zinc (InZn), gallium, gallium zinc (GaZn), niobium, (such as Li or Na) It may be adapted for deposition of metallic materials such as alkali metals, alkaline earth metals (such as Mg or Ca), yttrium, lanthanum, lanthanide elements (such as Ce, Nd, or Dy) and alloys of these materials. can The system can be configured for the deposition of electrodes, in particular transparent electrodes, in displays, in particular OLED displays, liquid crystal displays, and touchscreens. More specifically, the system can be configured for deposition of top contacts for top emitting OLEDs. In embodiments, the system may be configured for deposition of electrodes, particularly thin film solar cells, photodiodes, and transparent electrodes of smart or switchable glass. The system can be configured to sputter transparent dielectrics used as charger creation layers. The system may be configured for deposition of materials such as molybdenum oxide (MoO), or transition metal oxides such as vanadium oxide (VO) or tungsten oxide (WOx), zirconium oxide (ZrO) or lanthanum oxide (LaO). The system may be configured to sputter transparent dielectrics used for optical enhancement layers such as silicon oxide (SiO), niobium oxide (NbO), titanium oxide (TiO), or tantalum oxide (TaO).

[0019] 실시예들에서, 회전 타겟의 타겟 재료는 은, 알루미늄, 실리콘, 탄탈룸, 몰리브덴, 니오븀, 티타늄 및 구리로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 특히, 타겟 재료는 IZO, ITO, 은, IGZO, 알루미늄, 실리콘, NbO, 티타늄, 지르코늄, 및 텅스텐으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 시스템은 반응성 스퍼터 프로세스를 통해 재료를 증착하도록 구성될 수 있다. 반응성 스퍼터 프로세스들에서, 전형적으로 타겟 재료들의 산화물들이 증착된다. 그러나, 질화물들 또는 산질화물들이 역시 증착될 수 있다.[0019] In embodiments, the target material of the rotating target may be selected from the group consisting of silver, aluminum, silicon, tantalum, molybdenum, niobium, titanium and copper. In particular, the target material may be selected from the group consisting of IZO, ITO, silver, IGZO, aluminum, silicon, NbO, titanium, zirconium, and tungsten. The system may be configured to deposit material via a reactive sputter process. In reactive sputter processes, oxides of target materials are typically deposited. However, nitrides or oxynitrides may also be deposited.

[0020] 제1 회전 타겟의 플라즈마 구속부가 제2 회전 타겟 또는 제3 회전 타겟을 향하는 피처는 소프트 증착(soft deposition)이 달성된다는 이점을 가질 수 있다. 예를 들면, 고에너지 입자들에 의한 기판의 충격이 감소될 수 있다. 기판의, 특히 기판 상의 코팅의 손상이 완화될 수 있다. 이것은 민감한 기판들 또는 층들 상에서의 증착, 특히 민감한 코팅을 갖는 기판들 상에서의 증착에 관하여 특히 유리하다.[0020] A feature in which the plasma confinement of the first rotating target faces the second rotating target or the third rotating target may have the advantage that soft deposition is achieved. For example, impact of the substrate by high-energy particles may be reduced. Damage of the substrate, in particular of the coating on the substrate, can be mitigated. This is particularly advantageous with respect to deposition on sensitive substrates or layers, especially on substrates with sensitive coatings.

[0021] 예를 들면, OLED의 전극들을 증착할 때, 재료는 고도로 민감한 층 상에 증착되어야 할 수 있다. 일부 재료들, 특히 투명한 전도성 산화물들의 경우, 종래의 기술을 사용한 소프트 증발(evaporation)이 불가능할 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 이를 해결하기 위해 대향 타겟 설계를 활용한다. 회전 타겟들을 사용하는 것에 의해, 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 타겟 표면 오염이 완화될 수 있고 시스템 가동 시간들이 증가될 수 있다. 게다가, 본원에서 설명되는 바와 같은 소프트 증착을 통해, 기판에 충돌하는, 스퍼터 입자들, 음이온들, 및 전자들과 같은 고에너지 입자들의 수가 감소될 수 있다. 기판 표면 상에서의 또는 그 근처에서의 온도의 변화가 감소될 수 있다. 특히, 기판 표면 상에서 또는 그 근처에서 더 낮은 온도가 달성될 수 있다.[0021] For example, when depositing the electrodes of an OLED, material may have to be deposited on a highly sensitive layer. For some materials, particularly transparent conductive oxides, soft evaporation using conventional techniques may not be possible. Embodiments of the present disclosure utilize an opposing target design to address this. By using rotating targets, according to embodiments of the present disclosure, target surface contamination can be mitigated and system uptimes can be increased. Additionally, through soft deposition as described herein, the number of high-energy particles such as sputter particles, negative ions, and electrons impinging on the substrate may be reduced. Changes in temperature on or near the substrate surface can be reduced. In particular, lower temperatures can be achieved on or near the substrate surface.

[0022] 종래의 기술에서, 평면의 타겟들을 사용하는 대향 타겟 스퍼터링(FTS) 셋업들이 공지되어 있다. 이웃하는 타겟 표면 상에서 많은 양의 재료가 증착된다. 타겟 표면들 상에서의 재료의 증착은, 예를 들면, 결절(nodule) 성장, 입자들에 의한 후속하는 아크 방전(arcing), 또는 타겟으로부터의 증착된 재료의, 특히 증착된 재료의 층들의 플레이킹(flaking)으로 이어질 수 있다. 장기간의 안정성이 손상될 수 있고, 그 결과, 특히, 대량 생산에서의 적용이 실현 가능하지 않다. 평면의 타겟들을 갖는 공지된 FTS 셋업들은 하루 미만의 예상된 안정성을 가질 수 있다. 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 제2 또는 제3 회전 타겟을 향하는 제1 회전 타겟의 플라즈마 구속부는, 회전 타겟들 중 임의의 것의 표면 상에 증착되는 재료가, 특히 임의의 결절 성장이 발생할 수 있기 이전에, 다시 스퍼터링될 수 있다는 이점을 갖는다. 평면의 캐소드들을 갖는 공지된 FTS 셋업들에서, 평면의 캐소드의 레이스 트랙(race track) 상에 증착되는 적은 양의 재료만이 다시 스퍼터링될 수 있다. 평면의 타겟들에 대한 안정적인 FTS 프로세스는 달성하기 어렵거나 또는 불가능하다.[0022] In the prior art, faced target sputtering (FTS) setups using planar targets are known. A large amount of material is deposited on the neighboring target surface. Deposition of material on target surfaces may be caused by, for example, nodule growth, subsequent arcing by particles, or flaking of deposited material from the target, in particular layers of deposited material. can lead to flaking. Long-term stability may be compromised, and as a result, applications, in particular in mass production, are not feasible. Known FTS setups with planar targets can have an expected stability of less than a day. According to embodiments of the present disclosure, the plasma confinement of the first rotating target facing the second or third rotating target is such that material deposited on the surface of any of the rotating targets will, in particular, cause any nodule growth. It has the advantage that it can be sputtered again before it can be sputtered. In known FTS setups with planar cathodes, only a small amount of material deposited on the race track of the planar cathode can be sputtered back. A stable FTS process for planar targets is difficult or impossible to achieve.

[0023] 회전 타겟들에서, 마그네트론 스퍼터링 동안 타겟으로부터의 재료의 제거는, 평면의 타겟들로부터의 마그네트론 스퍼터링하는 것과 비교할 때, 개선된 균일성을 갖는다. 회전 타겟들의 경우에서의 균일성은, 특히, 타겟들의 회전에 기인하는 자기장에 대한 타겟 표면의 움직임에 의해 야기된다. 타겟 표면 상에서 수집되는 재료의 양은 감소될 수 있거나 또는 심지어 제거될 수 있다. 아크 방전은 감소될 수 있거나 또는 심지어 제거될 수 있다. 재료 플레이킹이 감소될 수 있거나 또는 제거될 수 있다. 안정성, 특히 증착 프로세스의 장기간 안정성이 증가될 수 있다. 대량 생산을 위한 FTS 개념의 사용이 가능하게 될 수 있다. 특히 타겟 상에 증착되는 재료의 증가된 양이 다시 스퍼터링되는 효과에 기인하여, 수집 효율성이 증가될 수 있다. 수집 효율성은, 특히, 스퍼터링 타겟에 의해 방출되는 재료의 총량에 대한 기판에 의해 캡쳐되는 스퍼터링된 재료의 양으로서 이해되어야 한다. 재료 활용도가 증가될 수 있다. 재료 낭비 및 비용들이 감소될 수 있다.[0023] In rotating targets, removal of material from the target during magnetron sputtering has improved uniformity when compared to magnetron sputtering from planar targets. The uniformity in the case of rotating targets is caused in particular by the movement of the target surface relative to the magnetic field resulting from the rotation of the targets. The amount of material collected on the target surface can be reduced or even eliminated. Arc discharges can be reduced or even eliminated. Material flaking can be reduced or eliminated. Stability, especially long-term stability of the deposition process, can be increased. The use of the FTS concept for mass production may become possible. The collection efficiency can be increased, in particular due to the effect that the increased amount of material deposited on the target is sputtered back. Collection efficiency is to be understood in particular as the amount of sputtered material captured by the substrate relative to the total amount of material released by the sputtering target. Material utilization can be increased. Material waste and costs can be reduced.

[0024] 제1 회전 타겟이 제1 및 제2 자석 어셈블리를 포함하고, 제1 자석 어셈블리가 제2 회전 타겟을 향하는 제1 방향으로 제1 플라즈마 구속부를 제공하고 제2 자석 어셈블리가 제3 회전 타겟을 향하는 제2 방향으로 제2 플라즈마 구속부를 제공하는 피처는 증가된 증착 레이트와 연관될 수 있다. 특히, 단지 하나의 자석 어셈블리를 갖는 회전 타겟들을 갖는 시스템과 비교하여, 증착 레이트가 훨씬 더 높을 수 있는데, 예를 들면, 대략 두 배 더 높을 수 있다. 증가는, 특히, 두 개의 레이스트랙들, 특히 타겟의 반대 측들 상에 로케이팅되는 두 개의 레이스트랙들의 생성으로부터 비롯된다.[0024] The first rotating target includes first and second magnet assemblies, wherein the first magnet assembly provides a first plasma confinement in a first direction toward the second rotating target and the second magnet assembly directs toward the third rotating target. A feature providing a second plasma confinement in two directions may be associated with an increased deposition rate. In particular, compared to a system with rotating targets with only one magnet assembly, the deposition rate can be much higher, eg approximately twice as high. The increase comes, in particular, from the creation of two racetracks, in particular two racetracks located on opposite sides of a target.

[0025] 실시예들에서, 제1 자석 어셈블리는 제1 플라즈마 구속부를 향하는 적어도 세 개의 자극들을 포함한다. 제2 자석 어셈블리는 제2 플라즈마 구속부를 향하는 적어도 세 개의 자극들을 포함할 수 있다. 도 1a에서 도시되는 실시예에서, 제1 자석 어셈블리(112)는 제1 플라즈마 구속부(120)를 향하는 세 개의 자극들(114)을 포함하고, 제2 자석 어셈블리(116)는 제2 플라즈마 구속부(122)를 향하는 세 개의 자극들을 포함한다.[0025] In embodiments, the first magnet assembly includes at least three magnetic poles facing the first plasma confinement. The second magnet assembly may include at least three magnetic poles facing the second plasma confinement. In the embodiment shown in FIG. 1A , the first magnet assembly 112 includes three magnetic poles 114 facing the first plasma confinement 120 and the second magnet assembly 116 includes the second plasma confinement. It includes three magnetic poles directed towards section 122.

[0026] 위에서 설명되는 바와 같이, 회전 타겟에 두 개의 자석 어셈블리들의 존재에 기인하는 증착 레이트에서의 증가는, 자석 어셈블리가 플라즈마 구속부를 향하는 적어도 세 개의 자극들을 포함한다는 피처에 의해 상승적으로(synergistically) 가능하게 될 수 있거나 또는 향상될 수 있다. 플라즈마 구속부를 향하는 세 개의, 특히 정확하게 세 개의 자극들을 포함하는 자석 어셈블리를 통해, 회전 타겟 상에서 폐쇄된 레이스트랙이 생성될 수 있다.[0026] As described above, the increase in deposition rate due to the presence of two magnet assemblies in the rotating target will be synergistically enabled by the feature that the magnet assembly includes at least three magnetic poles facing the plasma confinement. may or may be improved. A closed racetrack can be created on a rotating target by means of a magnet assembly comprising three, in particular precisely three, magnetic poles facing the plasma confinement.

[0027] 실시예들에서, 시스템(100)은 기판(102) 상에 재료를 증착하도록 구성될 수 있다. 시스템은, 제1 방향 및 제2 방향이 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터 40° 미만의 각도만큼 벗어나도록 추가로 구성될 수 있다. 본 개시내용의 맥락에서, "기판 평면"은, 특히, 재료가 증착되는 기판(102)의 평면을 지칭한다. 특히, 제1 및 제2 방향은, 예를 들면, 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터 30°, 20° 또는 10° 미만의 각도만큼 벗어날 수 있다. 적어도 충족스러운 양의 재료가 기판 상에 증착되는 동안, 에너지를 가진 입자들에 의한 기판의 충돌이 최소화되는 유리한 구성이 달성될 수 있다. 제1 및 제2 방향 중 임의의 방향이 기판을 향하는 방향으로 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터 크게 벗어나는 경우, 에너지를 가진 입자들에 의한 기판의 불리한 충격이 결과적으로 일어날 수 있다. 제1 방향 및 제2 방향 중 임의의 방향이 기판으로부터 멀어지는 방향으로 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터 크게 벗어나는 경우, 기판 상에서 만족스럽지 않게 낮은 증착 레이트가 결과적으로 일어날 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 타겟 재료의 낭비가 발생할 수 있다.[0027] In embodiments, system 100 may be configured to deposit a material onto substrate 102 . The system may further be configured such that the first and second directions deviate from parallel to the substrate plane by an angle of less than 40°. In the context of this disclosure, “substrate plane” refers in particular to the plane of the substrate 102 on which material is deposited. In particular, the first and second directions may deviate from parallel to the substrate plane by an angle of less than 30°, 20° or 10°, for example. An advantageous arrangement can be achieved in which collision of the substrate by energetic particles is minimized while at least a satisfactory amount of material is deposited on the substrate. If any of the first and second directions deviate significantly from being parallel to the substrate plane in a direction toward the substrate, adverse impact of the substrate by energetic particles may result. If any of the first and second directions deviate significantly from being parallel to the substrate plane in a direction away from the substrate, an unsatisfactorily low deposition rate on the substrate may result. Additionally or alternatively, waste of target material may occur.

[0028] 제1 방향은 제1 각도, 특히, 극좌표 시스템의 제1 극각(polar angle)에 대응할 수 있다. 극좌표 시스템의 기준 포인트, 특히 극(pole)은 회전 타겟의 회전 축 상에 포지셔닝될 수 있다. 극좌표 시스템의 기준 방향은 회전 타겟의 회전 축에 수직일 수 있다. 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터의 제1 방향의 편차는 제1 회전 타겟의 극좌표 시스템을 참조할 수 있다. 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터의 제2 방향의 편차는 제2 회전 타겟의 극좌표 시스템을 참조할 수 있다.[0028] The first direction may correspond to a first angle, in particular, a first polar angle of the polar coordinate system. A reference point, in particular a pole, of the polar coordinate system can be positioned on the axis of rotation of the rotating target. The reference direction of the polar coordinate system may be perpendicular to the rotation axis of the rotation target. The deviation of the first direction from being parallel to the substrate plane may refer to the polar coordinate system of the first rotating target. The deviation of the second direction from being parallel to the substrate plane may refer to the polar coordinate system of the second rotating target.

[0029] 실시예들에서, 시스템은, 제1 방향 및 제2 방향이 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터, 기판을 향해 40°, 30° 또는 20° 미만의 각도만큼 그리고 기판으로부터 멀어지게 10° 미만의 각도만큼 벗어나도록 구성될 수 있다.[0029] In embodiments, the system provides the first and second directions from being parallel to the substrate plane by an angle of less than 40°, 30° or 20° towards the substrate and an angle of less than 10° away from the substrate. It can be configured to deviate as much as .

[0030] 실시예들에서, 시스템의 자석 어셈블리들 각각에 포함되는 자석들은 서로에 대해 평행한 것으로부터 벗어날 수 있다. 다시 말하면, 시스템의 자석 어셈블리들의 각각의 자석 어셈블리들의 자석들은 개방 각도를 둘러쌀 수 있다. 특히, 자석들 중 적어도 하나는, 자석 어셈블리의 중심 축 또는 대칭 축에 대해 평행한 것으로부터, 예를 들면 3, 6 또는 10°보다 더 큰 각도만큼 벗어날 수 있다. 적어도 하나의 자석은, 중심 축 또는 대칭 축에 대해 평행한 것으로부터, 예를 들면 30, 25, 또는 15° 미만의 각도만큼 벗어날 수 있다.[0030] In embodiments, the magnets included in each of the magnet assemblies of the system may deviate from being parallel to each other. In other words, the magnets of each of the magnet assemblies of the system may surround the open angle. In particular, at least one of the magnets may deviate from parallel to the central axis or axis of symmetry of the magnet assembly by an angle greater than 3, 6 or 10°, for example. The at least one magnet may deviate from being parallel to the central axis or axis of symmetry by less than, for example, 30, 25, or 15 degrees.

[0031] 실시예들에서, 예를 들면 도 1a 내지 도 1c에서 도시되는 바와 같이, 제2 회전 타겟(130)은 제1 자석 어셈블리(112)를 향하는 제3 자석 어셈블리(132)를 포함한다. 제3 회전 타겟(150)은 제2 자석 어셈블리(116)를 향하는 제4 자석 어셈블리(152)를 포함할 수 있다.[0031] In embodiments, as shown for example in FIGS. 1A-1C , the second rotational target 130 includes a third magnet assembly 132 facing the first magnet assembly 112 . The third rotational target 150 may include a fourth magnet assembly 152 facing the second magnet assembly 116 .

[0032] 일반적으로 제1 자석 어셈블리(112)를 향하는 제3 자석 어셈블리의 자극들 각각은 제1 자석 어셈블리(112)의 각각 가장 가까운 자극과 동일한 극성을 가질 수 있다. 제2 자석 어셈블리(116)를 향하는 제4 자석 어셈블리의 자극들 각각은 제2 자석 어셈블리(116)의 각각 가장 가까운 자극과 동일한 극성을 가질 수 있다. 다시 말하면, 대향하는 자석 어셈블리들은 동일한 자기 극성들을 가질 수 있다.[0032] Each of the magnetic poles of the third magnet assembly generally facing the first magnet assembly 112 may have the same polarity as the respective nearest pole of the first magnet assembly 112 . Each of the magnetic poles of the fourth magnet assembly facing the second magnet assembly 116 may have the same polarity as the respective closest pole of the second magnet assembly 116 . In other words, opposing magnet assemblies may have the same magnetic polarities.

[0033] 특히 도 1b 및 도 1c에서 묘사되는 실시예들에서, 제1 자석 어셈블리(112)를 향하는 제3 자석 어셈블리의 자극들 각각은 제1 자석 어셈블리(112)의 각각 가장 가까운 자극에 대해 반대 극성을 가질 수 있다. 제2 자석 어셈블리(116)를 향하는 제4 자석 어셈블리의 자극들 각각은 제2 자석 어셈블리(116)의 각각 가장 가까운 자극에 대해 반대 극성을 가질 수 있다. 다시 말하면, 대향하는 자석 어셈블리들은 서로에 대해 반대의 자기 극성들을 가질 수 있다.[0033] In particular, in the embodiments depicted in FIGS. 1B and 1C , each of the magnetic poles of the third magnet assembly facing the first magnet assembly 112 will have an opposite polarity to the respective closest pole of the first magnet assembly 112 . can Each of the magnetic poles of the fourth magnet assembly facing the second magnet assembly 116 may have an opposite polarity to the respective closest pole of the second magnet assembly 116 . In other words, opposing magnet assemblies may have opposite magnetic polarities with respect to each other.

[0034] 도 1b에서는, 회전 타겟들 사이에서 가능한 결과적으로 나타나는 자기장 라인들이 나타내어져 있다. 회전 타겟들 사이의 결과적으로 나타나는 높은 플라즈마 밀도의 영역들이 도 1c에서 나타내어져 있다. 서로에 대해 반대의 자기 극성들을 갖는 대향하는 자석 어셈블리들을 갖는 것은, 자기 렌즈의 자기장이 제공될 수 있는 이점과 연관된다. 자기장에서, 하전된 입자들은 편향될 수 있다. 하전된 입자들의 운동량의 기판 표면에 대한 수직 컴포넌트가 감소될 수 있다. 운동량의 수직 컴포넌트는, 기판 또는 기판 상에 포지셔닝되는 층에 대해 하전된 입자들에 의해 야기되는 가능한 손상, 특히 손상의 가능한 깊이에 대한 원인이 된다.[0034] In Fig. 1b, possible resulting magnetic field lines between rotating targets are shown. The resulting regions of high plasma density between rotating targets are shown in FIG. 1C. Having opposing magnet assemblies with magnetic polarities opposite to each other is associated with the advantage that the magnetic field of a magnetic lens can be provided. In a magnetic field, charged particles can be deflected. The perpendicular component of the momentum of the charged particles to the substrate surface can be reduced. The vertical component of the momentum is responsible for the possible damage caused by the charged particles to the substrate or to a layer positioned on the substrate, in particular to the possible depth of the damage.

[0035] 운동 에너지(q·U)를 갖는 입자의 회전 반경은 다음과 같다:[0035] The radius of gyration of a particle with kinetic energy (q U) is:

Figure pct00001
Figure pct00001

[0036] 250 eV와 300 eV 사이의 최대 에너지들을 갖는 산소 이온들에 대해 90°의 완전한 편향을 위해서는, 기판을 향하는 방향에서, 예를 들면 10 cm 깊이를 갖는 기판과 레이스트랙 사이에서 로케이팅되는 자기장이 유리할 것이다. 게다가, 자기장은, 높은 강도, 예를 들면 0.1 T의 강도를 가질 필요가 있을 것이다. 그러나, 이온들, 특히 산소 이온들의 운동량의 수직 컴포넌트의 단순한 감소를 위해서는, 자기장에 대한 요건들이 훨씬 더 낮을 수 있다.[0036] For a full deflection of 90° for oxygen ions with maximum energies between 250 eV and 300 eV, a magnetic field located in the direction towards the substrate, eg between the substrate and the racetrack with a depth of 10 cm would be advantageous. will be. In addition, the magnetic field will need to have a high intensity, for example 0.1 T. However, for a simple reduction of the vertical component of the momentum of ions, in particular oxygen ions, the requirements for the magnetic field can be much lower.

[0037] 종래에, 서로에 대해 반대의 자기 극성들을 갖는 대향하는 자석 어셈블리들을 제공하는 것은 기술 분야의 숙련된 사람에게 불리한 것으로 보일 수 있다. 그 이유는, 그 구성이 레이스트랙 위의 접선 자기장을 적어도 약간 감소시키기 때문이다. 플라즈마 구속부는 감소될 수 있다. 플라즈마 전위는, 특히 10, 30, 또는 50 eV 미만의 양만큼 증가될 수 있다. 반대의 자기 극성들을 갖는 구성과 연관되는 잠재적인 부정적인 영향들이 예상되는 것보다 덜 해로울 수 있다는 인식이 본 개시내용의 일부이다. 특히, 최대 이온 에너지는 예를 들면, 250 내지 300 eV의 플라즈마 전위에 항상 대응한다. 따라서, 최대 이온 에너지는, 특히 증발 동안 관찰되는 바와 같이, 1 eV 미만의 소망되는 입자 에너지와 비교하여, 이례적으로 크게 유지될 수 있다.[0037] Conventionally, providing opposing magnet assemblies having opposite magnetic polarities relative to each other may appear to be disadvantageous to one skilled in the art. The reason is that the configuration at least slightly reduces the tangential magnetic field over the racetrack. Plasma confinement can be reduced. The plasma potential may be increased, particularly by an amount of less than 10, 30, or 50 eV. It is part of this disclosure to recognize that the potential negative effects associated with a configuration with opposite magnetic polarities may be less detrimental than expected. In particular, the maximum ion energy always corresponds to a plasma potential of, for example, 250 to 300 eV. Thus, the maximum ion energy can be kept exceptionally large compared to desired particle energies of less than 1 eV, particularly as observed during evaporation.

[0038] 도 2는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료를 증착하기 위한 시스템(200)을 도시한다. 제1 회전 타겟(110), 제2 회전 타겟(130), 및 제3 회전 타겟(150)은 증착 챔버(202) 내에 포지셔닝된다. 증착 챔버(도시되지 않음)에 인접하여 제1 추가적인 챔버 및 제2 추가적인 챔버가 제공될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 위에 재료를 증착하는 것은 동적 증착 프로세스를 사용하여 제공될 수 있다. 예를 들면, 기판은 재료가 증착되는 동안 제1 회전 타겟 및 제2 회전 타겟을 지나 이동할 수 있다. 진공 프로세싱 시스템의 증착 챔버 또는 영역들은 밸브에 의해 추가적인 챔버들 또는 다른 영역들로부터 분리될 수 있다.[0038] 2 shows a system 200 for depositing a material, in accordance with embodiments described herein. A first rotational target 110 , a second rotational target 130 , and a third rotational target 150 are positioned within the deposition chamber 202 . A first additional chamber and a second additional chamber may be provided adjacent to the deposition chamber (not shown). According to some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, depositing material onto a substrate may be provided using a dynamic deposition process. For example, the substrate may move past a first rotational target and a second rotational target while material is being deposited. Deposition chambers or regions of the vacuum processing system may be separated from additional chambers or other regions by valves.

[0039] 일부 실시예들에 따르면, 프로세스 가스들은 아르곤, 크립톤 또는 제논과 같은 희가스들, 및 산소, 질소, 수소 및 암모니아(NH3), 오존(O3), 활성화된 가스들 등과 같은 반응성 가스들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.[0039] According to some embodiments, the process gases are any of noble gases such as argon, krypton or xenon and reactive gases such as oxygen, nitrogen, hydrogen and ammonia (NH3), ozone (O3), activated gases, etc. can include

[0040] 기판(102)은 기판 캐리어(도시되지 않음) 상에 제공될 수 있다. 기판(102)의 예시적인 이동 방향은 화살표(204)에 의해 나타내어진다. 용어 "기판"은, 본원에서 사용될 때, 유리 기판, 웨이퍼, 사파이어 등과 같은 투명 크리스탈의 조각들, 또는 유리 판과 같은 플렉시블하지 않은 기판들, 및 웹 또는 포일과 같은 플렉시블 기판들 둘 모두를 포괄해야 한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 더 추가적인 실시예들에 따르면, 기판 및/또는 기판 캐리어 각각의 운송은 자기 부상 시스템에 의해 제공될 수 있다. 캐리어는 자기력들에 의해 부상될 수 있거나 또는 자기력들에 의해 기계적 접촉 없이 또는 감소된 기계적 접촉을 가지고 유지될 수 있으며 자기력들에 의해 이동될 수 있다.[0040] Substrate 102 may be provided on a substrate carrier (not shown). An exemplary direction of movement of substrate 102 is indicated by arrow 204 . The term "substrate" as used herein should encompass both glass substrates, wafers, pieces of transparent crystal such as sapphire, or inflexible substrates such as glass plates, and flexible substrates such as webs or foils. do. According to still further embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, transport of each of the substrate and/or substrate carrier may be provided by a magnetic levitation system. The carrier can be levitated by magnetic forces or held without or with reduced mechanical contact by magnetic forces and can be moved by magnetic forces.

[0041] 제1 회전 타겟(110), 제2 회전 타겟(130), 및 제3 회전 타겟(150) 각각은 캐소드일 수 있다. 제1, 제2 및 제3 회전 타겟은 DC 전력 공급부에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 진공 챔버 내의 챔버 하우징 또는 하나 이상의 차폐물들이 질량 포텐셜(mass potential)에 대해 제공될 수 있다. 이들 컴포넌트들은 애노드로서 기능할 수 있다. 선택적으로, 시스템은 애노드들을 더 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에서, 회전 타겟들 중 적어도 하나 이상은 개개의 개별적인 전력 공급부에 전기적으로 연결될 수 있다. 특히, 회전 타겟들 각각은 개개의 개별적인 전력 공급부에 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 회전 타겟은 제1 DC 전력 공급부에 연결될 수 있고, 제2 회전 타겟은 제2 DC 전력 공급부에 연결될 수 있으며, 그리고 제3 회전 타겟은 제3 DC 전력 공급부에 연결될 수 있다.[0041] Each of the first rotation target 110 , the second rotation target 130 , and the third rotation target 150 may be a cathode. The first, second and third rotational targets may be electrically connected to a DC power supply. For example, a chamber housing within a vacuum chamber or one or more shields may be provided for mass potential. These components can function as an anode. Optionally, the system may further include anodes. In embodiments that may be combined with other embodiments described herein, at least one or more of the rotating targets may be electrically connected to a respective respective power supply. In particular, each of the rotating targets can be connected to a respective individual power supply. For example, a first rotational target can be connected to a first DC power supply, a second rotational target can be connected to a second DC power supply, and a third rotational target can be connected to a third DC power supply.

[0042] 실시예들에서, 예를 들면 도 2에서 도시되는 바와 같이, 본 개시내용에 따른 시스템은 제1 회전 타겟(110)과 증착 영역 사이에 포지셔닝되는 제1 차폐물(210)을 더 포함할 수 있다. 증착 영역은 증착 동안 기판(102)이 로케이팅되어야 하는 영역으로서 특히 이해되어야 한다. 시스템(200)은 예를 들면 제2 회전 타겟(130)과 증착 영역 사이에 또는 제3 회전 타겟(150)과 증착 영역 사이에 포지셔닝되는 제2 차폐물을 더 포함할 수 있다.[0042] In embodiments, as shown in FIG. 2 for example, a system according to the present disclosure may further include a first shield 210 positioned between the first rotational target 110 and the deposition area. The deposition region should be understood specifically as the region in which the substrate 102 should be located during deposition. The system 200 may further include a second shield positioned between the second rotating target 130 and the deposition region or between the third rotating target 150 and the deposition region, for example.

[0043] 묘사된 실시예에서, 제1 차폐물(210)은 제1 차폐물 자석 어셈블리(212)를 포함한다. 제2 차폐물(230)은 제1 차폐물 자석 어셈블리(212)를 향하는 제2 차폐물 자석 어셈블리(232)를 포함할 수 있다.[0043] In the depicted embodiment, the first shield 210 includes a first shield magnet assembly 212 . The second shield 230 may include a second shield magnet assembly 232 facing the first shield magnet assembly 212 .

[0044] 제2 차폐물 자석 어셈블리(232)를 향하는 제1 차폐물 자석 어셈블리의 자극들 각각은 제2 차폐물 자석 어셈블리(232)의 각각 가장 가까운 자극에 대해 반대 극성을 가질 수 있다. 도 2에서, 제1 차폐물 자석 어셈블리(212)와 제2 차폐물 자석 어셈블리(232) 사이에서 결과적으로 나타나는 자기장 라인들이 나타내어져 있다. 제1 차폐물(210)과 제2 차폐물(230) 사이의 어퍼쳐에서의 자기장은 자기 렌즈의 필드일 수 있다. 특히 도 1b의 설명에서 회전 타겟의 자석 어셈블리들과 관련하여 설명되는 바와 같은, 하전된 입자들의 편향에 관한 이점들이 달성될 수 있다.[0044] Each of the magnetic poles of the first shield magnet assembly facing the second shield magnet assembly 232 may have an opposite polarity to the respective closest pole of the second shield magnet assembly 232 . In FIG. 2 , the resulting magnetic field lines between the first shield magnet assembly 212 and the second shield magnet assembly 232 are shown. The magnetic field at the aperture between the first shield 210 and the second shield 230 may be a field of a magnetic lens. Advantages regarding the deflection of charged particles may be achieved, particularly as described in relation to the magnet assemblies of the rotating target in the description of FIG. 1B.

[0045] 도 3은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료를 증착하기 위한 시스템을 도시한다. 기판(102)은 제1 측으로부터 제1 회전 타겟(110)을 향하고 있다. 도 2에서 묘사되는 시스템과 비교하여, 시스템은 제1 측과는 반대인 제2 측으로부터 제1 회전 타겟(110)을 향하는 추가적인 기판(302) 상에서의 재료의 증착을 위해 추가로 구성된다.[0045] 3 shows a system for depositing a material, in accordance with embodiments described herein. The substrate 102 faces the first rotational target 110 from the first side. Compared to the system depicted in FIG. 2 , the system is further configured for deposition of material on an additional substrate 302 directed toward the first rotating target 110 from a second side opposite the first side.

[0046] 묘사된 시스템은 제1 회전 타겟(110)과 추가적인 증착 영역 사이에 포지셔닝되는 제3 차폐물(330)을 더 포함한다. 추가적인 증착 영역은 증착 동안 추가적인 기판(302)이 로케이팅되어야 하는 영역으로서 특히 이해되어야 한다. 시스템(300)은 제2 회전 타겟(130)과 추가적인 증착 영역 사이에 포지셔닝되는 제4 차폐물(340)을 더 포함한다. 제3 차폐물(330) 및 제4 차폐물(340) 각각은 적어도 하나의 차폐물 자석 어셈블리를 포함할 수 있다. 시스템(300)의 나머지 구조는 도 2와 관련하여 상기에서 설명되는 시스템의 피처들에 대응할 수 있다.[0046] The depicted system further includes a third shield 330 positioned between the first rotating target 110 and the additional deposition area. An additional deposition area should be specifically understood as an area in which an additional substrate 302 is to be located during deposition. The system 300 further includes a fourth shield 340 positioned between the second rotational target 130 and the additional deposition area. Each of the third shield 330 and the fourth shield 340 may include at least one shield magnet assembly. The remaining structure of system 300 may correspond to features of the system described above with respect to FIG. 2 .

[0047] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 특히 대면적 증착을 위한 애플리케이션들을 위해, 캐소드들 또는 캐소드 쌍들의 어레이가 제공될 수 있다. 어레이는 두 개 이상의 캐소드들 또는 캐소드 쌍들, 예를 들면, 세 개, 네 개, 다섯 개, 여섯 개 또는 심지어 더 많은 캐소드들 또는 캐소드 쌍들을 포함할 수 있다. 어레이는 하나의 증착 챔버에서 제공될 수 있다. 어레이의 가장 바깥쪽 캐소드들은, 특히 두 개의 자석 어셈블리들 대신, 단지 하나의 자석 어셈블리만을 포함할 수 있다. 자석 어셈블리는, 특히 바깥쪽을 향하는 가장 바깥쪽 캐소드의 추가적인 자석 어셈블리 없이, 어레이의 내부 캐소드들 중 하나를 향하도록 동작될 수 있다.[0047] According to some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, an array of cathodes or cathode pairs may be provided, particularly for applications for large area deposition. An array may include two or more cathodes or cathode pairs, for example three, four, five, six or even more cathodes or cathode pairs. The array may be provided in one deposition chamber. The outermost cathodes of the array may contain only one magnet assembly, in particular instead of two magnet assemblies. The magnet assembly can be operated to face one of the inner cathodes of the array, especially without the additional magnet assembly of the outermost cathode facing outward.

[0048] 본 개시내용은 재료를 증착하기 위한 시스템에 연결 가능하도록 구성되는 컨트롤러에 추가로 관련된다. 컨트롤러는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 방법이 수행되도록 시스템을 제어하도록 추가로 구성된다.[0048] The present disclosure further relates to a controller configured to be connectable to a system for depositing material. The controller is further configured to control the system such that a method according to embodiments described herein is performed.

[0049] 컨트롤러는 중앙 프로세싱 유닛(central processing unit; CPU), 메모리 및, 예를 들면, 지원 회로들을 포함할 수 있다. 시스템 제어를 용이하게 하기 위해, CPU는 다양한 컴포넌트들 및 하위 프로세서들을 제어하기 위해 산업 환경에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나일 수 있다. 메모리는 CPU에 커플링된다. 메모리, 또는 컴퓨터 판독 가능 매체는, 랜덤 액세스 메모리, 리드 온리 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크, 또는 로컬에 있는 또는 원격에 있는 임의의 다른 형태의 디지털 스토리지와 같은 하나 이상의 용이하게 이용 가능한 메모리 디바이스들일 수 있다. 지원 회로들은 종래의 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 CPU에 커플링될 수 있다. 이들 회로들은 캐시, 전력 공급부들, 클록 회로들, 입력/출력 회로부 및 관련 서브시스템들, 등을 포함한다.[0049] A controller may include a central processing unit (CPU), memory and, for example, support circuits. To facilitate system control, the CPU may be any type of general purpose computer processor that may be used in an industrial environment to control the various components and sub-processors. The memory is coupled to the CPU. The memory, or computer readable medium, may be one or more readily available memory devices such as random access memory, read only memory, floppy disk, hard disk, or any other form of digital storage, either local or remote. there is. Support circuits may be coupled to the CPU to support the processor in a conventional manner. These circuits include cache, power supplies, clock circuits, input/output circuitry and related subsystems, and the like.

[0050] 제어 명령들을 일반적으로 소프트웨어 루틴 또는 프로그램으로서 메모리에 저장된다. 소프트웨어 루틴 또는 프로그램은 CPU에 의해 제어되는 하드웨어로부터 원격에 로케이팅되는 제2 CPU에 의해 또한 저장될 수 있고 및/또는 실행될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들 중 임의의 것에 따르면, 소프트웨어 루틴 또는 프로그램은, CPU에 의해 실행될 때, 범용 컴퓨터를, 재료를 증착하기 위한 시스템을 제어하는 특수 목적 컴퓨터(컨트롤러)로 변환한다.[0050] Control instructions are typically stored in memory as software routines or programs. Software routines or programs may also be stored and/or executed by a second CPU located remotely from the hardware controlled by the CPU. According to any of the embodiments of the present disclosure, the software routine or program, when executed by the CPU, transforms a general purpose computer into a special purpose computer (controller) that controls a system for depositing material.

[0051] 본 개시내용의 방법들은 소프트웨어 루틴 또는 프로그램으로서 구현될 수 있다. 본원에서 개시되는 방법 동작들 중 적어도 일부는 하드웨어를 통해서 수행될 뿐만 아니라, 소프트웨어 컨트롤러에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 실시예들은 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 바와 같은 소프트웨어로, 주문형 집적 회로 또는 다른 타입의 하드웨어 구현예로서 하드웨어로, 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 컨트롤러는, 본 개시내용의 실시예들에 따른, 기판 상에 재료를 증착하는 방법을 실행할 수 있거나 또는 수행할 수 있다. 본원에서 설명되는 방법들은 컴퓨터 프로그램들, 소프트웨어, 컴퓨터 소프트웨어 제품들 및 상호 관련된 컨트롤러들을 사용하여 행해질 수 있는데, 상호 관련된 컨트롤러들은 CPU, 메모리, 유저 인터페이스, 재료를 증착하기 위한 시스템의 대응하는 컴포넌트들과 통신하고 있는 입력 및 출력 디바이스들을 가질 수 있다.[0051] Methods of the present disclosure may be implemented as software routines or programs. At least some of the method operations disclosed herein may be performed via hardware as well as performed by a software controller. Accordingly, embodiments may be implemented in software as running on a computer system, in hardware as an application specific integrated circuit or other type of hardware implementation, or in a combination of software and hardware. A controller may execute or perform a method of depositing a material on a substrate according to embodiments of the present disclosure. The methods described herein may be performed using computer programs, software, computer software products, and interrelated controllers, such as a CPU, memory, user interface, and corresponding components of a system for depositing material. You can have input and output devices that are in communication.

[0052] 본 개시내용은 기판 상에 재료를 증착하는 방법에 추가로 관련된다. 재료는 예를 들면 인듐 주석 산화물 및 인듐 아연 산화물 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 방법은 제1 자석 어셈블리 및 제2 자석 어셈블리를 갖는 제1 회전 타겟으로부터 재료의 적어도 하나의 컴포넌트를 스퍼터링하는 단계를 포함한다. 제1 자석 어셈블리는 제2 회전 타겟을 향하는 제1 방향으로 제1 플라즈마 구속부를 제공한다. 제1 자석 어셈블리의 적어도 세 개, 특히 정확하게 세 개의 자극들은 제1 플라즈마 구속부를 향한다. 제2 자석 어셈블리는 제3 회전 타겟을 향하는 제2 방향으로 제2 플라즈마 구속부를 제공한다. 제2 자석 어셈블리의 적어도 세 개, 특히 정확하게 세 개의 자극들은 제2 플라즈마 구속부를 향한다.[0052] The present disclosure further relates to a method of depositing a material on a substrate. The material may include any of indium tin oxide and indium zinc oxide, for example. The method includes sputtering at least one component of material from a first rotating target having a first magnet assembly and a second magnet assembly. The first magnet assembly provides a first plasma confinement in a first direction toward the second rotating target. At least three, in particular exactly three magnetic poles, of the first magnet assembly are directed towards the first plasma confinement. The second magnet assembly provides a second plasma confinement in a second direction toward the third rotating target. At least three, in particular exactly three magnetic poles, of the second magnet assembly are directed towards the second plasma confinement.

[0053] 특히, 비반응성 스퍼터링이 수행되는 실시예들에서, 기판 상에 증착될 재료는 제1, 제2, 및 제3 회전 타겟 중 임의의 것으로부터 스퍼터링될 수 있다. 이것은, 제1 또는 제2 회전 타겟의 표면으로부터 분출되는 입자들이 증착된 재료를 형성하도록 특히 이해되어야 한다. 특히 반응성 스퍼터링이 수행되는 실시예들에서, 제1 재료의 입자들은 제1, 제2, 또는 제3 회전 타겟의 표면으로부터 분출될 수 있다. 제1 재료의 입자들은 제2 재료와 결합하여 기판 상에 증착될 재료를 형성할 수 있다. 제1 재료는 증착된 재료의 컴포넌트인 것으로 이해될 수 있다. 제1 회전 타겟 및 제2 회전 타겟을 둘러싸는 가스는 제2 재료를 포함할 수 있다.[0053] In particular, in embodiments in which non-reactive sputtering is performed, the material to be deposited on the substrate may be sputtered from any of the first, second, and third rotating targets. This should be particularly understood so that the particles ejected from the surface of the first or second rotating target form a deposited material. Particularly in embodiments where reactive sputtering is performed, particles of the first material may be ejected from the surface of the first, second, or third rotating target. Particles of the first material may combine with the second material to form a material to be deposited on the substrate. The first material can be understood to be a component of the deposited material. The gas surrounding the first rotational target and the second rotational target may include a second material.

[0054] 실시예들에서, 제1 방향 및 제2 방향은 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터 40° 미만의 각도만큼 벗어난다. 특히, 제1 및 제2 방향은 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터 30°, 20° 또는 10° 미만의 각도만큼 벗어날 수 있다. 실시예들에서, 제1 방향 및 제2 방향은 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터, 기판을 향해 40°, 30° 또는 20° 미만의 각도만큼 그리고 기판으로부터 멀어지게 10° 미만의 각도만큼 벗어난다.[0054] In embodiments, the first direction and the second direction deviate from parallel to the substrate plane by an angle of less than 40°. In particular, the first and second directions may deviate from parallel to the substrate plane by an angle of less than 30°, 20° or 10°. In embodiments, the first direction and the second direction deviate from being parallel to the substrate plane by less than 40°, 30° or 20° towards the substrate and less than 10° away from the substrate.

[0055] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 스퍼터링과 연관되는 플라즈마 및 기판은 기판 상에서의 재료의 증착을 위해 서로에 대해 이동된다.[0055] According to embodiments described herein, which may be combined with other embodiments described herein, a plasma associated with sputtering and a substrate are moved relative to each other for deposition of material on the substrate.

[0056] 일반적으로, 자석 어셈블리들은 기판 상에서의 재료의 증착 동안 정지 상태로 유지될 수 있다. 실시예들에서, 자석 어셈블리들은, 예를 들면, 진동 또는 전후 방식으로, 증착 동안 서로에 대해 그리고/또는 기판에 대해 이동될 수 있다. 증착된 층의 균일성은 증가될 수 있거나 또는 증가하는 막 두께와 함께 상이한 증착 특성들이 제공될 수 있다.[0056] Generally, magnet assemblies can be held stationary during deposition of material on a substrate. In embodiments, the magnet assemblies may be moved relative to each other and/or relative to the substrate during deposition, for example in an oscillating or back-and-forth manner. The uniformity of the deposited layer can be increased or different deposition characteristics can be provided with increasing film thickness.

[0057] 도 4는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판 상에 재료를 증착하는 방법을 예시하는 차트이다. 방법(400)은, 블록(402)에서, 제1 자석 어셈블리가 제2 회전 타겟을 향하는 제1 방향으로 제1 플라즈마 구속부를 제공하도록 제1 회전 타겟의 제1 자석 어셈블리를 구성하는 단계를 포함한다. 제1 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들은 제1 플라즈마 구속부를 향한다. 이 방법은, 블록(404)에서, 제2 자석 어셈블리가 제3 회전 타겟을 향하는 제2 방향으로 제2 플라즈마 구속부를 제공하도록 제1 회전 타겟의 제2 자석 어셈블리를 구성하는 단계를 더 포함한다. 제2 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들은 제2 플라즈마 구속부를 향한다.[0057] 4 is a chart illustrating a method of depositing a material on a substrate, in accordance with embodiments described herein. The method 400 includes, at block 402, configuring a first magnet assembly of a first rotating target such that the first magnet assembly provides a first plasma confinement in a first direction toward a second rotating target. . At least three magnetic poles of the first magnet assembly face the first plasma confinement. The method further includes, at block 404 , configuring a second magnet assembly of the first rotating target to provide a second plasma confinement in a second direction such that the second magnet assembly faces the third rotating target. At least three magnetic poles of the second magnet assembly face the second plasma confinement.

[0058] 특히 자석 어셈블리가 영구 자석을 포함하는 실시예들에서, 자석 어셈블리를 적응시키는 것은, 자석 어셈블리를 회전 타겟 내의 특정한 포지션에, 특히 특정한 방위를 가지고, 제공하는 것으로 이해될 수 있다. 방법은, 블록(406)에서, 제1 회전 타겟으로부터 재료의 적어도 하나의 컴포넌트를 스퍼터링하는 것에 의해 기판 상에 재료를 증착하는 단계를 더 포함한다.[0058] Adapting the magnet assembly, particularly in embodiments where the magnet assembly comprises a permanent magnet, can be understood as providing the magnet assembly at a specific position within the rotating target, in particular with a specific orientation. The method further includes, at block 406 , depositing a material on the substrate by sputtering at least one component of the material from the first rotating target.

[0059] 본원에서 설명되는 실시예들은 디스플레이 PVD, 즉 디스플레이 시장을 위한 대면적 기판들 상에서의 스퍼터 증착을 위해 활용될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 대면적 기판들 또는 개개의 캐리어들 ― 여기서 캐리어들은 복수의 기판들을 가짐 ― 은 적어도 0.67 m2의 사이즈를 가질 수 있다. 전형적으로, 사이즈는 약 0.67 m2(0.73×0.92 m - Gen 4.5) 내지 약 8 m2, 더 전형적으로는, 약 2 m2 내지 약 9 m2 또는 심지어 12 m2까지일 수 있다. 전형적으로, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 구조물들, 장치들, 예컨대 캐소드 어셈블리들, 및 방법들이 제공되는 기판들 또는 캐리어들은 본원에서 설명되는 바와 같은 대면적 기판들이다. 예를 들면, 대면적 기판 또는 캐리어는, 약 0.67 m2 기판들(0.73×0.92 m)에 대응하는 GEN 4.5, 약 1.4 m2 기판들(1.1 m×1.3 m)에 대응하는 GEN 5, 약 4.29 m2 기판들(1.95 m×2.2 m)에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.7 m2 기판들(2.2 m×2.5 m)에 대응하는 GEN 8.5, 또는 심지어 약 8.7 m2 기판들(2.85 m×3.05 m)에 대응하는 GEN 10일 수 있다. GEN 11 및 GEN 12와 같은 더 큰 세대들 및 대응하는 기판 면적들이 유사하게 구현될 수 있다.[0059] Embodiments described herein may be utilized for display PVD, ie sputter deposition on large area substrates for the display market. According to some embodiments, the large area substrates or individual carriers, wherein the carriers have a plurality of substrates, may have a size of at least 0.67 m 2 . Typically, the size may be from about 0.67 m 2 (0.73×0.92 m - Gen 4.5) to about 8 m 2 , more typically from about 2 m 2 to about 9 m 2 or even up to 12 m 2 . Typically, the substrates or carriers on which structures, devices, such as cathode assemblies, and methods according to embodiments described herein are provided are large area substrates as described herein. For example, a large area substrate or carrier may have GEN 4.5, corresponding to about 0.67 m 2 substrates (0.73×0.92 m), or GEN 5, about 4.29, corresponding to about 1.4 m 2 substrates (1.1 m×1.3 m). GEN 7.5 corresponding to m 2 substrates (1.95 m×2.2 m), GEN 8.5 corresponding to about 5.7 m 2 substrates (2.2 m×2.5 m), or even about 8.7 m 2 substrates (2.85 m×3.05 m) ) may be GEN 10 corresponding to Larger generations such as GEN 11 and GEN 12 and corresponding substrate areas can similarly be implemented.

[0060] 특히 연구 및 개발 목적들을 위해, 본원에서 설명되는 실시예들은, 예를 들면, 300 mm×300 mm 또는 250 mm×250 mm보다 더 작은 사이즈를 갖는 기판들 상에서의 스퍼터 증착을 위해 또한 사용될 수 있다. 특히, 기판은 200 mm×200 mm의 사이즈를 가질 수 있다. 실시예들에서, 예를 들면 200 mm×200 mm의 사이즈를 갖는 캐리어가 사용될 수 있다. 캐리어는 다수의 테스트 쿠폰들을 사용하여 충전될 수 있다. 더 추가적인 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 증착의 방법은 웨이퍼 프로세싱을 위해 또한 활용될 수 있다.[0060] Especially for research and development purposes, the embodiments described herein may also be used for sputter deposition on substrates having a size smaller than, for example, 300 mm x 300 mm or 250 mm x 250 mm. In particular, the substrate may have a size of 200 mm×200 mm. In embodiments, a carrier having a size of eg 200 mm x 200 mm may be used. A carrier can be recharged using multiple test coupons. According to still further embodiments, the method of deposition as described herein may also be utilized for wafer processing.

[0061] 전술한 내용은 일부 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 기본 범위로부터 벗어나지 않으면서 다른 및 추가적인 실시예들이 고안될 수 있다. 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.[0061] Although the foregoing relates to some embodiments, other and additional embodiments may be devised without departing from the basic scope of the present disclosure. The scope is determined by the following claims.

Claims (15)

기판 상에 재료를 증착하는 방법으로서,
제1 자석 어셈블리 및 제2 자석 어셈블리를 갖는 제1 회전(rotary) 타겟으로부터 상기 재료의 적어도 하나의 컴포넌트를 스퍼터링하는 단계를 포함하고,
상기 제1 자석 어셈블리는 제2 회전 타겟을 향하는 제1 방향으로 제1 플라즈마 구속부(plasma confinement)를 제공하고, 상기 제1 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극(magnetic pole)들은 상기 제1 플라즈마 구속부를 향하고, 그리고
상기 제2 자석 어셈블리는 제3 회전 타겟을 향하는 제2 방향으로 제2 플라즈마 구속부를 제공하고, 상기 제2 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들은 상기 제2 플라즈마 구속부를 향하는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.
A method of depositing a material on a substrate, comprising:
sputtering at least one component of the material from a first rotary target having a first magnet assembly and a second magnet assembly;
The first magnet assembly provides a first plasma confinement in a first direction toward a second rotating target, and at least three magnetic poles of the first magnet assembly provide a first plasma confinement. heading, and
wherein the second magnet assembly provides a second plasma confinement in a second direction toward a third rotating target, and wherein at least three magnetic poles of the second magnet assembly are directed toward the second plasma confinement. method.
제1항에 있어서,
상기 제2 회전 타겟은 상기 제1 자석 어셈블리를 향하는 제3 자석 어셈블리를 포함하고, 상기 제1 자석 어셈블리를 향하는 상기 제3 자석 어셈블리의 자극들 각각은 상기 제1 자석 어셈블리의 각각 가장 가까운 자극에 대해 반대 극성을 가지거나 또는
상기 제3 회전 타겟은 상기 제2 자석 어셈블리를 향하는 제4 자석 어셈블리를 포함하고, 상기 제2 자석 어셈블리를 향하는 상기 제4 자석 어셈블리의 자극들 각각은 상기 제2 자석 어셈블리의 각각 가장 가까운 자극에 대해 반대 극성을 갖는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.
According to claim 1,
The second rotating target includes a third magnet assembly facing the first magnet assembly, each of the magnetic poles of the third magnet assembly facing the first magnet assembly relative to a respective nearest magnetic pole of the first magnet assembly. have opposite polarity or
The third rotating target includes a fourth magnet assembly facing the second magnet assembly, each of the magnetic poles of the fourth magnet assembly facing the second magnet assembly relative to a respective nearest magnetic pole of the second magnet assembly. A method of depositing a material on a substrate having an opposite polarity.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 상기 기판의 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터 40° 미만의 각도만큼 벗어나는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.
According to claim 1 or 2,
wherein the first direction and the second direction deviate from parallel to the substrate plane of the substrate by an angle of less than 40°.
제3항에 있어서,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 상기 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터, 상기 기판을 향해 40°미만의 각도 및 상기 기판으로부터 멀어지게 10°미만의 각도만큼 벗어나는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.
According to claim 3,
wherein the first direction and the second direction deviate from being parallel to the substrate plane by an angle of less than 40° toward the substrate and an angle of less than 10° away from the substrate. method.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 상에 증착되는 상기 재료는 투명한 전도성 산화물 막을 형성하는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.
According to any one of claims 1 to 4,
wherein the material deposited on the substrate forms a transparent conductive oxide film.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재료는, IZO, ITO, IGZO 또는 Ag 중 임의의 것을 포함하는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.
According to any one of claims 1 to 5,
wherein the material comprises any of IZO, ITO, IGZO or Ag.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판은 제1 측으로부터 상기 제1 회전 타겟을 향하고, 상기 방법은, 상기 제1 측과는 반대인 제2 측으로부터 상기 제1 회전 타겟을 향하는 추가적인 기판 상에 재료를 증착하는 단계를 더 포함하는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.
According to any one of claims 1 to 6,
the substrate facing the first rotating target from a first side, the method further comprising depositing a material on an additional substrate facing the first rotating target from a second side opposite the first side; A method of depositing a material on a substrate.
재료를 증착하기 위한 시스템에 연결 가능하도록 구성되고 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법이 수행되도록 상기 시스템을 제어하도록 추가로 구성되는, 컨트롤러.A controller configured to be connectable to a system for depositing material and further configured to control the system so that a method according to any one of claims 1 to 7 is performed. 재료를 증착하기 위한 시스템으로서,
상기 시스템은 제1 회전 타겟, 제2 회전 타겟, 및 제3 회전 타겟을 포함하고, 상기 제1 회전 타겟은 제1 자석 어셈블리 및 제2 자석 어셈블리를 포함하고, 상기 시스템은 상기 재료의 증착 동안,
상기 제1 자석 어셈블리가 상기 제2 회전 타겟을 향하는 제1 방향으로 제1 플라즈마 구속부를 제공하고, 상기 제1 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들이 상기 제1 플라즈마 구속부를 향하도록; 그리고
상기 제2 자석 어셈블리가 상기 제3 회전 타겟을 향하는 제2 방향으로 제2 플라즈마 구속부를 제공하고, 상기 제2 자석 어셈블리의 적어도 세 개의 자극들이 상기 제2 플라즈마 구속부를 향하도록
구성되는, 재료를 증착하기 위한 시스템.
A system for depositing a material comprising:
The system includes a first rotational target, a second rotational target, and a third rotational target, the first rotational target comprising a first magnet assembly and a second magnet assembly, the system comprising: during deposition of the material;
providing a first plasma confinement in a first direction in which the first magnet assembly faces the second rotating target, and so that at least three magnetic poles of the first magnet assembly face the first plasma confinement; and
The second magnet assembly provides a second plasma confinement portion in a second direction toward the third rotation target, and at least three magnetic poles of the second magnet assembly face the second plasma confinement portion.
A system for depositing a material, configured.
제9항에 있어서,
상기 시스템은 기판 상에 상기 재료를 증착하도록 구성되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 상기 기판의 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터 40° 미만의 각도만큼 벗어나는, 재료를 증착하기 위한 시스템.
According to claim 9,
wherein the system is configured to deposit the material onto a substrate, wherein the first direction and the second direction deviate from parallel to a substrate plane of the substrate by an angle of less than 40°.
제10항에 있어서,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 상기 기판 평면에 대해 평행한 것으로부터, 상기 기판을 향해 40°미만의 각도 및 상기 기판으로부터 멀어지게 10°미만의 각도만큼 벗어나는, 재료를 증착하기 위한 시스템.
According to claim 10,
wherein the first direction and the second direction deviate from being parallel to the substrate plane by an angle of less than 40° toward the substrate and an angle of less than 10° away from the substrate.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증착된 재료는 투명한 전도성 산화물 막을 형성하는, 재료를 증착하기 위한 시스템.
According to any one of claims 9 to 11,
wherein the deposited material forms a transparent conductive oxide film.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재료는 ITO 또는 IZO를 포함하는, 재료를 증착하기 위한 시스템.
According to any one of claims 9 to 12,
wherein the material comprises ITO or IZO.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스템은,
상기 제1 회전 타겟과 증착 영역 사이에 포지셔닝되는 제1 차폐물, 및
상기 제2 또는 상기 제3 회전 타겟과 상기 증착 영역 사이에 포지셔닝되는 제2 차폐물을 더 포함하고,
상기 제1 차폐물은 제1 차폐물 자석 어셈블리를 포함하고, 그리고
상기 제2 차폐물은 상기 제1 차폐물 자석 어셈블리를 향하는 제2 차폐물 자석 어셈블리를 포함하는, 재료를 증착하기 위한 시스템.
According to any one of claims 9 to 13,
The system,
a first shield positioned between the first rotational target and a deposition region; and
a second shield positioned between the second or third rotational target and the deposition region;
the first shield includes a first shield magnet assembly; and
wherein the second shield includes a second shield magnet assembly facing the first shield magnet assembly.
제14항에 있어서,
상기 제2 차폐물 자석 어셈블리를 향하는 상기 제1 차폐물 자석 어셈블리의 자극들 각각은 상기 제2 차폐물 자석 어셈블리의 각각 가장 가까운 자극에 대해 반대 극성을 갖는, 재료를 증착하기 위한 시스템.
According to claim 14,
wherein each of the magnetic poles of the first shield magnet assembly facing the second shield magnet assembly has an opposite polarity with respect to a respective nearest pole of the second shield magnet assembly.
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