KR940008015B1 - 스퍼터링 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스퍼터링 장치

제 1 도는 종래의 스퍼터 장치의 개략도.

제 2 도는 본 발명의 스퍼터 장치의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캐소오드 2 : 타게트

3 : 시일드 4 : 시료

5 : 기판 6 : 셔터

7 : 셔터의 개구부 8 : 차폐장치

본 발명은 박막을 제조하는 스퍼터링(sputtering) 장치에 관한 것으로 특히 뱃치(batch)형 챔버(chamber)내의 다수개 타게트(target)에 각각의 차폐장치를 설치하여 아웃 타게트로 인한 박막의 오염을 방지하여 주는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.

제 1 도는 종래의 스퍼터링 장치의 개략도이다. 일반적으로 박막을 제조하기 위하여 사용되는 스퍼터링 장치는 챔버(chamber)내에 전극의 역할을 하는 캐소오드(1)와, 형성시키고자 하는 박막의 재료로 구성된 타게트(2)와, 상기 타게트를 둘러싸는 시일드(3)와, 박막이 성장되어 지는 시료(4)와, 시료를 지지하는 기판(5)와, 타게트(2)와 시료를 차단하는 셔터(6)를 구비하여 이루어지게 된다.

종래의 스퍼터링 기술은 성장시키고자 하는 박막의 재료로 구성된 다수개의 타게트(2)가 부착되어 있는 챔버내의 공기를 진공펌프에 의하여 뽑아내어 챔버내의 압력을 충분히 낮춘다. 챔버내의 입구를 통하여 불활성 가스인 아르곤(Ar)가스를 일정량으로 주입하면서 그중 일부 Ar 가스는 기판과 캐소오드 사이를 거쳐 출구로 배출되어지게 된다. 셔터(6)를 회전시켜 원하는 박막물질로 구성된 타게트를 제외한 다른 물질로 구성된 타게트를 셔터(6)로 차단한다. 원하는 타게트의 캐소오드(1)에 전원을 공급하면 아르곤 가스는 기판과 캐소오드 사이에서 플라즈마 방전되어 양(+)이온 상태로 변하게 된다. 상기 Ar⁺는 전기를 띤 캐소오드(1)쪽으로 끌려가게 됨에 따라 가속되어 원하는 타게트(2)와 충돌하게 된다. Ar⁺이 원하는 타게트(2)와 충돌하게 되면 박막의 재료가 되는 물질의 입자가 떨어져나가 셔터의 개구부(7)를 통하여 시료(4)에 부착됨으로써 박막이 성장되어진다. 캐소오드(1)에 전원 공급을 중단하고 아르곤 가스의 공급도 중단하면 플라즈마 방전은 중단되고 시료에 더이상의 박막의 성장은 이루어지지 않는다.

종래기술은 챔버내에 한개 또는 다수개의 타게트가 있으므로 시료에 원하는 물질의 박막을 성장시킬 수 있으나 동일 시료에 서로 다른 물질의 다층 박막을 시킬 겨우에 서로 다른 재료로 구성된 타게트를 연속적으로 사용해야 한다. 이때 셔터의 틈을 통하여 원하지 않는 재료의 혼입이 불가피하게 시료상에서 이루어지게 되어 각 타게트의 구동직전에 타게트의 전처리가 필요하게 되는 문제가 있게 된다.

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 뱃치(batch)형 스퍼터링 챔버내의 각 타게트에 개별 차폐장치(8)를 설치하여 스퍼터링 진행중인 타게트를 제외한 나머지 타게트를 스퍼터링 분위기로부터 차단시킴으로써 아웃 타게트간의 물질이동에 의한 교차 오염을 방지하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스퍼터링 챔버내에 전극의 역활을 하는 캐소오드(1)와, 형성시키고자 하는 박막의 재료로 구성되는 타게트(2)와, 상기 타게트를 둘러싸는 시일드(3)와, 박막이 성장되어지는 시료(4)와, 시료를 지지하는 기판(5)와, 타게트(2)와 시료를 차단하는 셔터(6)를 구비하는 종래의 스퍼터링 장치에 각 타게트를 개별적으로 차단하는 차폐장치(8)를 구비하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명은 첨부도면을 첨부하여 일실시예를 들어 상세히 설명한다.

제 2 도는 본 발명에 따른 스퍼터 장치의 개략도이다.

본 발명은 챔버내의 공기를 진공펌프에 의하여 뽑아내어 챔버내의 압력을 충분히 낮춘다. 챔버내의 입구를 통하여 불활성 가스인 아르곤(Ar)가스를 일정량으로 주입하면서 그중 일부 Ar 가스는 기판과 캐소오드 사이를 출구로 배출되어 지게 한다. 셔터(6)를 회전시켜 원하는 박막 물질로 구성된 타게트를 제외한 다른 물질로 구성된 타게트를 셔트(6)로 차단하게 한다. 각 타게트에 설치된 차폐장치(8)중에서 원하는 타게트에 설치된 차폐장치만 개방시킨다. 이때 원하는 타게트의 캐소오드(1)에 전원을 공급하면 아르곤 가스는 기판과 캐소오드사이를 거치는 동안 플라즈마 방전되어 양(+)이온 상태로 변하고 이 Ar⁺는 전기를 띤 캐소오드(1)쪽으로 끌려가게 됨에 따라 가속되어 원하는 타게트(2)와 충돌하게 된다. Ar⁺이 원하는 타게트(2)와 충돌하게 되면 박막의 재료가 되는 물질의 입자가 떨어져 나가 개구부(7)를 통하여 시료(3)에 부착됨으로써 박막이 성장되어진다. 상기 박막이 원하는 두께만큼 성장한 후 상기 타게트에 설치된 차폐장치(8)로 상기 타게트를 차단하고 셔터의 개구부(7)를 원하는 또다른 타게트와 일치시킨 후 상기 타게트에 설치된 차폐장치(8)를 개방시킨다. 이때 원하는 타게트의 케소오드(1)에 전원을 공급하면 아르곤 가스는 기판과 캐소오드사이를 거치는 동안 플라즈마 방전되어 양(+)이온 상태로 변하고 이 Ar⁺는 전기를 띤 캐소오드(1)쪽으로 끌려가게 됨에 따라 가속되어 원하는 타게트(2)와 충돌하게 된다. Ar⁺이 원하는 타게트(2)와 충돌하게 되면 박막의 재료가 되는 물질의 입자가 떨어져 나가 개구부(7)를 통하여 시료(3)에 부착됨으로써 박막이 성장되어진다. 상기 박막이 원하는 두께만큼 성장한 후 상기 타게트에 설치된 차폐장치(8)로 상기 타게트를 차단하고 셔터의 개구부(7)를 원하는 또다른 타게트와 일치시킨 후 상기 타게트에 설치된 차폐장치(8)를 개방시킨다. 원하는 타게트의 캐소오드(1)에 전원을 공급하면 아르곤 가스는 기판과 캐소오드사이를 거치는 동안 플라즈마 방전되어 양(+)이온 상태로 변하고 이 Ar⁺는 전기를 띤 캐소오드(1)쪽으로 끌려가게 됨에 따라 가속되어 원하는 타게트(2)와 충돌하게 된다. Ar⁺이 타게트(2)와 충돌하게 되면 박막의 재료가 되는 물질의 입자가 떨어져 나가 개구부(7)를 통하여 시료(3)에 부착됨으로써 상이한 물질의 다층 박막이 성장되어진다. 상기 다층 박막이 원하는 두께만큼 성장한 후 상기 타게트에 설치된 차폐장치(8)로 상기 타게트를 차단한다. 상기의 과정을 반복하여 원하는 여러층의 박막을 형성시킨다. 원하는 박막층이 모두 성장되어지면 캐소오드(1)에 전원공급을 중단하고 아르곤 가스의 공급도 중단한다.

따라서 본 발명은 각 타게트에 차폐장치를 설치함으로써 이웃 타게트에 의한 오염을 방지할 수 있어 이웃 타게트로부터 연속적으로 박막을 성장시킬때 상기 타게트의 전처리 공정이 필요없게 되어 공정을 단순화시킬 수 있는 이점이 있게 된다.

Claims (2)

1. 박막을 제조하는 스퍼터링 장치에 있어서, 스퍼터링 챔버내에 전극의 역활을 하는 캐소오드(1)와, 형성시키고자 하는 박막의 재료로 구성되는 다수개의 타게트(2)와, 상기 타게트를 둘러싸는 시일드(3)와 박막이 성장되어지는 시료(4)를 지지하는 기판(5)과, 타게트(2)와 시료를 차단하는 셔터(6)를 구비하는 종래의 스퍼터링 장치에 각 타게트를 개별적으로 차단하는 차폐장치(8)를 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 원하는 타게트의 차폐장치(8)는 열려지고 원하지 않는 타게트의 차폐장치(8)는 닫혀진 상태에서 스퍼터링 되어짐을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.

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