WO2011068263A1 - 원통형 스퍼터링 캐소드 - Google Patents

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WO2011068263A1
WO2011068263A1 PCT/KR2009/007204 KR2009007204W WO2011068263A1 WO 2011068263 A1 WO2011068263 A1 WO 2011068263A1 KR 2009007204 W KR2009007204 W KR 2009007204W WO 2011068263 A1 WO2011068263 A1 WO 2011068263A1
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WO
WIPO (PCT)
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magnet
yoke plate
backing plate
plate
sputtering cathode
Prior art date
Application number
PCT/KR2009/007204
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
안경준
정성훈
박강일
염정훈
Original Assignee
(주)에스엔텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에스엔텍 filed Critical (주)에스엔텍
Priority to PCT/KR2009/007204 priority Critical patent/WO2011068263A1/ko
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405—Magnetron sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3476—Testing and control
    • H01J37/3482—Detecting or avoiding eroding through

Definitions

  • the present invention relates to a cylindrical sputtering cathode, and more particularly to a cylindrical sputtering cathode that can adjust the distance between the magnet or the distance between the target and the magnet.
  • Sputtering is one of the thin film deposition methods widely used in high-tech industries such as semiconductors, displays, MEMS, and the like.
  • planar sputtering cathodes and cylindrical sputtering cathodes are used as sputtering cathodes used in such a sputtering method.
  • the thin film deposition method using the planar sputtering cathode is a very inefficient process with a target utilization efficiency of about 30%, but it is widely used in the high-tech industries described above with various vacuum deposition methods due to the excellent film quality, that is, the adhesion and density of the thin film. .
  • the efficiency of use of the target of the general sputtering method does not matter significantly.
  • the solar cell and LED industry which has recently been attracting attention due to energy and environmental issues, is a device industry in which not only product quality but also production cost are very important. Therefore, reduction of manufacturing cost through maximization of production efficiency and mass production is a challenge. .
  • transparent conductive films applied to the solar cell or LED industry are generally deposited by sputtering, and targets (ITO, ZnO: Al, etc.) used here are tens of millions of won, and a large portion of the material cost of solar cells or LED products is saved. It is occupied.
  • the target is sputtered over the entire area by rotating the target, unlike the planar type in which only a predetermined area is sputtered, and thus the efficiency of the target is very high. There is also no redeposition on the surface of the target, which makes particle matters easier.
  • a cooling water for cooling the backing plate flows inside the backing plate.
  • the backing plate is provided with a permanent magnet and a magnet yoke, there is a problem that the permanent magnet and the magnet yoke is damaged by the cooling water.
  • the permanent magnet and the magnet yoke are molded and a film is formed.
  • the molding or the film has a disadvantage in that it is impossible to change the permanent magnet.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art and the need for technology development, the object of the present invention is to improve the uniformity of the magnetic field and plasma to induce uniform erosion of the target to enable uniform deposition of the thin film
  • the purpose is to provide a cylindrical sputtering cathode that can improve the life of the target.
  • an object of the present invention is to provide a cylindrical sputtering cathode which can lower the production cost while maintaining the properties of the thin film by adjusting the strength of the surface magnetic field.
  • the present invention has a target formed on the outer surface, the cylindrical backing plate is supplied with power; And a magnet part provided inside the backing plate and having a yoke plate and a plurality of magnets provided on the yoke plate, wherein the distance between the target and the magnet is controlled.
  • a sputtering cathode Provide a sputtering cathode.
  • the target is formed over the outer surface in the direction of the center axis of the backing plate
  • the yoke plate is formed long in the direction of the center axis of the backing plate
  • each of the plurality of magnets on the yoke plate It is formed long in the direction of the central axis of the backing plate, it characterized in that the distance between the target and each of the magnets are the same.
  • the magnet may further include a guide rail for guiding the yoke plate to move in a direction away from or close to the target.
  • the yoke plate further comprises a first pin moving path formed in a direction perpendicular to the direction moving along the guide rail, the yoke plate is guided while moving along the first pin moving path A first pin for applying a force to move along the rail; characterized in that it further comprises.
  • the first pin is connected, the first rotary tube to rotate by a first external power device; may further include.
  • the first pin moving path is formed at both ends of the yoke plate, respectively, the first pin and the first rotary tube may also be provided.
  • the support shaft is formed in the direction of the central axis inside the backing plate; further comprising, both ends of the backing plate is sealed by the end cap, the support shaft is penetrated, the yoke
  • the plate is formed with a hole having a diameter larger than the diameter of the support shaft is characterized in that the support shaft passes.
  • the guide rail may be connected to the support shaft, the support shaft is rotated by a second external power unit, the guide rail and the magnet part is rotated by the rotation of the support shaft.
  • an end block is coupled to end cap shafts extending from the end caps provided at both ends of the backing plate; And an end block of one of the end blocks, provided at an end of the end cap shaft extending from the end cap, and receiving power from a third external power unit to rotate the end cap and the backing plate.
  • Poly may further include.
  • the inner tube is provided inside the backing plate, both ends are sealed by a sealing cap, the backing plate is both ends are sealed by the inner cap and the end cap, respectively, the support
  • the shaft penetrates in the direction of the central axis of the backing plate and the inner tube, and the backing plate and the inner tube are spaced apart at regular intervals to form a water cooling space through which cooling water flows, and the magnet part is provided inside the inner tube.
  • a cooling water supply pipe connected to the inner cap supply path provided in the inner caps and a plurality of supply holes, wherein the cooling water cooling the target provided on the backing plate and the surface of the backing plate is the end block.
  • the present invention also has a target formed on the outer surface, the cylindrical backing plate is powered; And a magnet part provided inside the backing plate and having a yoke plate and a plurality of magnets provided on the yoke plate, wherein the distance between the magnets is adjusted. Provide a cathode.
  • the target is formed over the outer surface in the direction of the center axis of the backing plate
  • the yoke plate is formed long in the direction of the center axis of the backing plate
  • each of the plurality of magnets on the yoke plate It is formed long in the direction of the central axis of the backing plate, it characterized in that the distance between the target and each of the magnets are the same.
  • the plurality of magnets are composed of a first magnet, a second magnet and a third magnet sequentially provided on the yoke plate, the second magnet is fixed to the yoke plate, The first magnet and the third magnet may be provided to be movable in the circumferential direction of the backing plate.
  • the yoke plate and the restoring elastic body for connecting the first magnet and the third magnet; And a transfer member provided to be movable between the first magnet and the second magnet, and between the third magnet and the second magnet, respectively, wherein the first transfer member moves. The distance between the magnet and the second magnet, and between the third magnet and the second magnet is adjusted.
  • the plurality of magnets are composed of a first magnet, a second magnet and a third magnet is provided on the first yoke plate, the second yoke plate and the third yoke plate, respectively, the second yoke plate Is fixedly provided, and the first yoke plate and the third yoke plate are connected to the second yoke plate to be movable in the circumferential direction of the backing plate.
  • the transfer member further comprises a second pin moving path formed in a direction perpendicular to the moving direction, a second for applying a force to move the transfer member while moving along the second pin moving path It may further include a pin.
  • the second pin connecting the second pin, and rotates by a third external power unit may further include.
  • the support shaft which is formed in the direction of the central axis inside the backing plate; further comprising, both ends of the backing plate is sealed by the end cap, the support shaft is the backing plate and the yoke plate Penetrating
  • the guide rail may be connected to the support shaft, the support shaft is rotated by a fourth external power device, the guide rail and the magnet part is rotated by the rotation of the support shaft.
  • the present invention has the following excellent effects.
  • the uniformity of the magnetic field and the plasma can be improved to induce uniform erosion of the target, and thus the thin film can be uniformly deposited and the life of the target can be improved.
  • cylindrical sputtering cathode of the present invention has the advantage of maintaining the uniformity of the characteristics of the thin film by adjusting the strength of the surface magnetic field by adjusting the distance between the target and the magnet or the magnet.
  • cylindrical sputtering cathode of the present invention has the effect of lowering the production cost.
  • 1 and 2 are a cross-sectional view and a perspective view showing a cylindrical sputtering cathode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing an operating state of the magnet part according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 and 5 are a cross-sectional view and a perspective view showing a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the structure of a magnet part provided in a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing the structure of a magnet part provided in a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the structure of the magnet part provided in the cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • Cylindrical Sputtering Cathodes 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800
  • backing plate 120 target
  • support shaft 180 end block
  • end cap 190 timing pulley
  • inner tube 220 water cooling space
  • FIG. 1 and 2 are a cross-sectional view and a perspective view showing a cylindrical sputtering cathode according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a view showing an operating state of the magnet part according to an embodiment of the present invention.
  • the cylindrical sputtering cathode 100 is a backing plate 110, a target 120, a yoke plate 130 and a magnet part consisting of a magnet 140, And a guide rail 160, a support shaft 170, an end cap 181, an end block 180, a timing pulley 190, and the like, and a distance between the target 120 and the magnet 140 It is configured to be adjustable.
  • the backing plate 110 is sealed at both ends by the end cap 181 and the end cap shaft 182, and receives power from the outside. At this time, the target 120 is provided on the outer surface of the backing plate 110.
  • the target 120 is formed over the outer surface in the direction of the central axis of the backing plate 110, and may be provided in various forms with various materials, such as a material for forming a solar cell or LED.
  • the target 120 may be provided on the outer surface of the backing plate 110 with the same material, that is, one material, or may be provided with two or more materials separated into different areas.
  • the target 120 is not formed over the entire outer surface of the backing plate 110, but is provided in an area excluding an edge, and the edge 120 may be provided with an insulating material 121 or the like.
  • the cylindrical sputtering cathode 100 of the present invention may be a cylindrical sputtering cathode that can be mounted on a sputtering apparatus for depositing a thin film during a solar cell or LED manufacturing process.
  • the magnet part 150 is provided inside the backing plate 110 and includes the yoke plate 130 and a plurality of magnets 140.
  • the yoke plate 130 is elongated in the central axis direction of the backing plate 110, and the plurality of magnets 140 are also elongated in the central axis direction of the backing plate 110 on the yoke plate 130. Formed.
  • the yoke plate 130 is formed with a hole having a diameter larger than the diameter of the support shaft 170 is configured to allow the support shaft 170 to pass through.
  • the distance between the target 120 and each of the magnets 140 may be equally provided, and the distance between the target 120 and the magnets 140 may be adjusted. Detailed description thereof will be made with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the support shaft 170 is formed in the direction of the central axis inside the backing plate 110 and not only passes through the backing plate 110 but also passes through the yoke plate 130.
  • the support shaft 170 is connected to the guide rail 160, it is configured to be rotated by the second external power unit 184. That is, since the guide rail 160 guides the yoke plate 130, when the support shaft 170 is rotated by the second external power unit 184, the guide rail 160 is rotated and eventually, The magnet part 150 may rotate inside the target 120.
  • the end blocks 180 are fastened to the end cap shafts 182 extending from the end caps 181 provided at both ends of the backing plate 110.
  • the timing pulley 190 may be provided in any one of the left and right end blocks 180, and may be provided at an end of the end cap shaft 182 extending from the end cap 181, and a third outer portion.
  • the end cap 181 and the backing plate 110 are rotated by receiving the power provided from the power unit 185.
  • the cylindrical sputtering cathode 100 of the present invention rotates the backing plate 110 to which the target 120 is attached by the rotation of the timing poly 190 to deposit a thin film, and if necessary, the support shaft ( The magnet part 150 may be rotated by rotating 110.
  • the magnet part 150 includes the yoke plate 130 and a magnet 140 provided on the yoke plate 130. At this time, the distance between the target 120 and each of the magnets 140 is preferably provided equally, which is to induce uniform erosion of the target 120.
  • the yoke plate 130 may be made of a ferromagnetic material such as iron, cobalt, nickel, and alloys thereof, and a hole having a diameter larger than the diameter of the support shaft 170 may be formed at the center of the support shaft 170. ) Is configured to pass through. That is, even if the yoke plate 130 moves up and down, a hole is formed so that the support shaft 170 is not caught.
  • Permanent magnets may be used as the magnet 140, and the magnets 140 may be provided in various numbers, and ends of the magnets 140 facing the target 120 may be provided in various shapes.
  • the magnet 140 is arranged in a predetermined shape on the magnet yoke 130 so that a magnetic field is formed in a direction perpendicular to the surface of the backing plate 110 provided with the target 120, detachable It can be fastened as much as possible.
  • the intensity and distribution of the magnetic field generated in the magnet 140 are changed by the arrangement of the magnet 140, and thus the distribution and density of the plasma formed on the target 120 are changed.
  • cylindrical sputtering cathode 100 of the present invention adopts a configuration that can adjust the strength of the surface magnetic field by adjusting the distance between the target 120 and the magnet 140.
  • the yoke plate 130 is connected to the guide rail 160, the yoke plate 130 is vertically along the guide rail 160, that is, the magnet 140 is the target ( 120 may move in a direction away from or near.
  • the cylindrical sputtering cathode 100 of the present invention is provided with a first pin movement path 131, a first pin 132, a first rotary tube 133 and a hole 134.
  • the first pin movement path 131 is formed in the yoke plate 130, and is formed in a direction perpendicular to the direction in which the yoke plate 130 moves along the guide rail 160.
  • the yoke plate 130 may move along the guide rail 160 by applying a force downwardly to the yoke plate 130 while moving along the first pin movement path 131. Make sure
  • the yoke plate 130 further includes the first rotary tube 133 connected to the first pin 132 to apply a force to move the yoke plate 130.
  • the first rotary tube 133 is provided in a cylindrical shape, is rotated by the first external power unit 183, may be connected to the end cap shaft 182 by an O-ring or the like. That is, the first rotary tube 133 is rotated by the first external power unit 183, and the first pin 132 connected to the first rotary tube 133 is the first rotary tube 133.
  • the rotation direction of the having a property to move in the clockwise or counterclockwise direction and moves along the first pin movement path 131, and eventually, the yoke plate 130 along the guide rail 160 It can be moved in the vertical direction.
  • the cylindrical sputtering cathode 100 of the present invention adjusts the strength of the surface magnetic field by adjusting the distance between the target 120 and the magnet 140 to characterize the thin film.
  • the deposition can be carried out by keeping it uniform so as not to change. This configuration also has the effect of lowering the production cost.
  • the first pin moving path 131, the first pin 132, the first rotary tube 133, and the first external power device 183 may be provided on both left and right sides of the cylindrical sputtering cathode 100 if necessary. You may.
  • the distance between the target 120 and the magnet 140 is adjusted, it is not necessarily limited thereto, and various methods may be used.
  • FIGS. 4 and 5 are a cross-sectional view and a perspective view showing a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • the cylindrical sputtering cathode 200 includes a backing plate 110, an inner tube 210, a water cooling space 220, a target 120, and a yoke plate 130. ) And the magnet part 150, the guide rail 160, the support shaft 170, the sealing cap 230, the inner cap 240, the end cap 181, the end block 180, and the magnet 140.
  • Cylindrical sputtering cathode 200 of the present invention is characterized in that the backing plate 110 and the inner tube 210 are spaced apart at a predetermined interval to form a water cooling space 220, the rest of the configuration except the related components Since the element is the same as the cylindrical sputtering cathode 100 of the present invention, description thereof will be omitted.
  • the inner tube 210 is provided inside the backing plate 110, and both ends thereof are sealed by a sealing cap 230. Both ends of the backing plate 110 are sealed by an inner cap 240 and an end cap 181, respectively.
  • the magnet part 150 is provided in the inner tube 210.
  • the backing plate 110 and the inner tube 210 are spaced at a predetermined interval to form a water cooling space 220 through which the cooling water flows.
  • an end cap supply path provided in each of the end blocks 180 and provided in the end cap shafts 182 and connected to the water cooling space 220 by a plurality of supply holes (not shown) Not shown) and the end cap supply passage, the cooling water supply pipe 250 connected by an inner cap supply passage (not shown) and a plurality of supply holes (not shown) provided in the inner caps 230. It contains more.
  • the cylindrical sputtering cathode 200 provides a coolant for cooling the backing plate 110 and the target 120 provided on the surface of the backing plate 110.
  • the coolant supply pipe 250 provided in any one of the end blocks 180 is supplied.
  • the cooling water supplied through the cooling water supply pipe 250 is supplied to the water cooling space 220 through the end cap supply passage and the inner cap supply passage, and the cooling water flowing through the water cooling space 220 is the end block (
  • the inner cap supply passage and the end cap supply passage of the other end block 180 are discharged through the cooling water supply pipe provided in the other end block.
  • the cylindrical sputtering cathode 200 of the present invention further includes the first rotary tube 133 connected to the first pin 132 to apply a force to move the yoke plate 130.
  • the first rotary tube 133 is provided in a cylindrical shape, is rotated by the first external power unit 183, the sealing cap 230, the inner cap 240 and the end cap shaft (O-ring, etc.) 182 may be connected.
  • the support shaft 170 penetrates in the direction of the central axis of the backing plate 110 and the inner tube 210.
  • FIG. 6 is a view showing the structure of a magnet part provided in a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a cross-sectional view showing a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • a cylindrical sputtering cathode 600 may include a magnet part 650 including a backing plate 110, a target 120, a yoke plate 630, and a plurality of magnets 640. ) And a resilient elastic body 660, and are configured to adjust the distance between each of the magnets 640.
  • the backing plate 110 is supplied with power from the outside, the target 120 is provided on the outer surface.
  • the magnet part 640 is provided inside the backing plate 110, and includes the yoke plate 630 and a plurality of magnets 640.
  • the yoke plate 630 is elongated in the central axis direction of the backing plate 110, and the plurality of magnets 640 also extend in the central axis direction of the backing plate 110 on the yoke plate 630. Formed. In this case, the distance between the target 120 and each of the magnets 640 may be equally provided, and the distance between the target 120 and the magnets 640 may be adjusted.
  • a plurality of magnets 640 are provided on the yoke plate 630, and a first magnet 641, a second magnet 642, and a third magnet 643 are sequentially provided.
  • the second magnet 642 is fixed to the yoke plate 630, and the first magnet 641 and the third magnet 643 are movable in the circumferential direction of the backing plate 110. It is connected to the plate 630.
  • first magnet 641 and the third magnet 643 are connected to the yoke plate 630 by a rotation shaft 670, the first magnet 641 and the third magnet (643). Each is connected to the yoke plate 630 by a resilient elastic body 660. That is, the first magnet 641 and the third magnet 643 have a property of moving toward the second magnet 642 by the restorative elastic body 660.
  • the transfer member 680 is provided to be movable. That is, as the transfer member 680 moves, between the first magnet 641 and the second magnet 642, and between the third magnet 643 and the second magnet 642. The distance may be adjusted in the circumferential direction of the backing plate 110.
  • the transfer member 680 is provided with a second pin movement path 681 and the second pin (682).
  • the second pin movement path 681 is formed in a direction perpendicular to the direction in which the transfer member 680 moves, that is, in the circumferential direction of the backing plate 110, and the second pin 682 is formed in the first direction. A force is applied to move the transfer member 680 while moving along the two-pin movement path 681.
  • cylindrical sputtering cathode 600 of the present invention may further include a second rotary tube 633 connected to the second pin 682 to apply a force to move the transfer member 680.
  • the second rotary tube 633 is provided in a cylindrical shape, and is rotated by the third external power device 684, and the sealing cap 230 and the end cap shaft by an O-ring, etc. It can be seen that 182 can be connected.
  • the second rotary tube 633 is rotated by the third external power device 684, and the second pin 682 connected to the second rotary tube 633 is the second rotary tube 633. And move along the second pin movement path 681 while having a property to move clockwise or counterclockwise according to the rotation direction of the), and eventually, the transfer member 680 along the magnet 640 It can be moved in the direction.
  • the cylindrical sputtering cathode 600 of the present invention may improve the uniformity of the magnetic field and the plasma by adjusting the distance between the magnets 640 to induce uniform erosion of the target to uniformly deposit the thin film.
  • the cylindrical sputtering cathode 600 of the present invention is the magnet 640 using the transfer member 680, the second pin 682, the second rotary tube 633 and the third external power device 684, and the like. Adjust the distance between the) but is not necessarily limited to this, of course, a variety of methods can be used.
  • FIG. 8 is a view showing the structure of a magnet part provided in a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • the cylindrical sputtering cathode 700 may include a magnet part 750 including a backing plate 110, a target 120, a yoke plate 730, and a plurality of magnets 740. ) And a resilient elastic body 660, and are configured to control the distance between each of the magnets 740.
  • the plurality of magnets 740 may include a first magnet 741, a second magnet 742, and a third magnet 743 to respectively include a first yoke plate 731, a second yoke plate 732, and a third magnet. It is provided on the yoke plate 733.
  • the second yoke plate 732 is fixed and provided, and the first yoke plate 731 and the third yoke plate 733 are movable in the circumferential direction of the backing plate 110. It is connected to the plate 732.
  • first yoke plate 731 and the third yoke plate 733 are connected to the second yoke plate 732 by a rotation shaft 670, and the first yoke plate 731 and the first yoke plate 731.
  • Each of the three yoke plates 733 is connected to the second yoke plate 732 by a restoring elastic body 660. That is, the first yoke plate 731 and the third yoke plate 733 have a property of moving toward the second yoke plate 732 by the restoring elastic body 660.
  • Transfer member 680 is provided to be movable in the radial direction of the. That is, as the transfer member 680 moves, between the first yoke plate 731 and the second yoke plate 732 and between the third yoke plate 733 and the second yoke plate 732. The distance between the can be adjusted in the circumferential direction of the backing plate (110).
  • the transfer member 680 is provided with a second pin movement path 681 and the second pin (682).
  • the second pin movement path 681 is formed in a direction perpendicular to the direction in which the transfer member 680 moves, that is, in the circumferential direction of the backing plate 110, and the second pin 682 is formed in the first direction.
  • a force is applied to move the transfer member 680 while moving along the two-pin movement path 681. Detailed description will be made with reference to FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 9 is a view showing the structure of the magnet part provided in the cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • a cylindrical sputtering cathode 800 may include a magnet part 750 including a backing plate 110, a target 120, and a yoke plate 730 and a plurality of magnets 740. And the like, and are configured to adjust the distance between each of the magnets 740.
  • the plurality of magnets 740 may include a first magnet 741, a second magnet 742, and a third magnet 743 to respectively include a first yoke plate 731, a second yoke plate 732, and a third magnet. It is provided on the yoke plate 733.
  • the second yoke plate 732 is fixed and provided, and the first yoke plate 731 and the third yoke plate 733 are movable in the circumferential direction of the backing plate 110. It is connected to the plate 732.
  • first yoke plate 731 and the third yoke plate 733 are connected to the second yoke plate 732 by a first rotation shaft 810 and a second rotation shaft 820, respectively.
  • first rotation shaft 810 and the second rotation shaft 820 may be rotated by an external power device (not shown).
  • the cylindrical sputtering cathode 800 is the first yoke plate 731 and the desired distance by using a external power device and the first rotation shaft 810 and the second rotation shaft 820 by a desired distance.
  • the distance between the magnets 740 may be adjusted by moving the third yoke plate 733.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cylindrical sputtering cathode according to another embodiment of the present invention.
  • the cylindrical sputtering cathode 900 includes a backing plate 110, an inner tube 210, a water cooling space 220, a target 120, a yoke plate 130, and a magnet.
  • the backing plate 110 and the inner tube 210 are spaced apart at regular intervals to form a water cooling space 220, and between the target 120 and the magnet 640.
  • the magnet 640 is configured to adjust the distance between each.
  • the cylindrical sputtering cathode 900 is the first pin moving path 131, the first pin 132, the first rotary tube 133, the hole 134 and the first external power
  • the device 183 is provided so that the distance between the target 120 and the magnet 640 can be adjusted, and the restoring elastic body 660, the conveying member 680, the second pin 682, and the second rotation are provided.
  • the tube 633 and the third external power unit 684 can be provided to adjust the distance between each of the magnets 640.

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Abstract

본 발명은 마그네트 사이의 거리 또는 타겟과 마그네트 사이의 거리를 조절할 수 있는 원통형 스퍼터링 캐소드에 관한 것이다. 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드에 의하면, 자기장 및 플라즈마의 균일성을 향상시켜 타겟의 균일 침식을 유도하여 박막을 균일하게 증착할 수 있으며, 타겟의 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드는 타겟과 마그네트 사이의 거리 또는 마그네트 간의 거리를 조절함으로써 표면자기장의 세기를 조절하여 박막의 특성이 변하지 않도록 균일하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

Description

원통형 스퍼터링 캐소드
본 발명은 원통형 스퍼터링 캐소드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마그네트 사이의 거리 또는 타겟과 마그네트 사이의 거리를 조절할 수 있는 원통형 스퍼터링 캐소드에 관한 것이다.
스퍼터링(Sputtering)은 반도체, 디스플레이, MEMS 등과 같은 최첨단 산업에서 널리 이용되고 있는 박막 증착법 중에 하나이다.
이러한 스퍼터링법에 사용되는 스퍼터링 캐소드로서는 평면형 스퍼터링 캐소드와 원통형 스퍼터링 캐소드가 사용되고 있다.
평면형 스퍼터링 캐소드를 이용한 박막 증착법은 타켓의 이용 효율이 약 30% 정도로 상당히 비효율적인 프로세스이지만 박막의 품질, 즉, 박막의 부착력 및 밀도 등이 우수하여 다양한 진공 증착법과 함께 상술한 최첨단 산업에서 널리 이용된다. 상술한 최첨단 산업 분야 중 최종 생산물이 고부가가치를 갖는 제품인 경우에는 일반적인 스퍼터링법의 타켓의 이용 효율이 크게 문제되지 않는다. 그러나 최근 에너지 문제 및 환경 문제 등으로 주목받고 있는 태양전지 및 LED 산업 등은 제품의 품질뿐만 아니라 생산단가가 대단히 중요한 장치 산업으로 생산 효율의 극대화 및 대량 생산 등을 통한 제조 단가의 축소가 당면 과제이다. 특히 태양 전지 또는 LED 산업 등에 적용되는 투명 전도막의 경우 일반적으로 스퍼터링 방식으로 증착하며, 여기에 사용되는 타켓(ITO, ZnO:Al 등등)은 개당 수천만원으로 태양 전지 또는 LED 제품의 재료비의 상당부분을 차지하고 있는 실정이다.
원통형 스퍼터링 캐소드를 이용한 박막 증착법의 경우 일정영역만 스퍼터되는 평면형과는 달리 타겟을 회전시킴으로써 전 면적에서 스퍼터되어 타겟의 효율이 아주 높다. 또한 타겟의 표면에 재증착되는 영역이 없어 파티클에 대한 문제가 한결 수월해 진다.
한편, 이러한 원통형 스퍼터링 캐소드를 보완하기 위하여 많은 기술적 시도가 이루어지고 있는바, 기본적으로는 타겟 표면에 전계와 수직한 자계를 형성하기 위한 영구자석을 내부에 갖추고 있으며, 타겟이 회전하며 타겟 전영역에서 스퍼터가 발생하여 타겟 사용 효율을 증대시키고 있다.
그러나 이러한 원통형 스퍼터링 캐소드를 이용한 박막 증착법의 경우에도 여러가지 문제점이 존재한다. 먼저, 스퍼터링 타겟을 도입하여 장기간 박막증착공정을 수행하면 타겟의 두께가 점차 감소하게 된다. 이러한 타겟의 두께 감소로 인하여 타겟 표면에 형성되는 자기장의 세기 및 분포가 변하게 되며, 플라즈마 밀도나 공간 분포의 차이를 야기하고 이로 인해 Sputtering yield 등의 제 특성이 바뀌게 되어 박막의 특성을 변하게 하는 문제점이 있다. 특히 반도체, LCD, 태양전지 분야와 같이 정밀한 박막의 특성제어가 요구되어지는 산업분야에서는 타겟이 완전히 소모되지 않더라도 박막의 특성변화가 발생되는 시점에서 타겟을 교체하게 되어 비용이 증가한다는 문제점도 발생한다.
또한, 백킹 플레이트 내부에는 상기 백킹 플레이트를 냉각하기 위한 냉각수가 흐르게 된다. 이때, 상기 백킹 플레이트 내부에는 영구자석 및 마그네트요크 등이 구비되어 있는바, 냉각수에 의해 영구자석 및 마그네트요크 등이 손상을 입게되는 문제점이 있다. 이를 방지하기 위해 영구자석 및 마그네트요크를 몰딩하고 피막을 형성하게 되는데, 이러한 몰딩 또는 피막의 형성은 영구자석의 변경을 불가능하게 하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 및 기술 개발의 필요성을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자기장 및 플라즈마의 균일성을 향상시켜 타겟의 균일 침식을 유도하여 박막의 균일 증착을 가능하게 함과 함께 타겟의 수명을 향상시킬 수 있는 원통형 스퍼터링 캐소드를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 표면자기장의 세기를 조절함으로써 박막의 특성을 균일하게 유지하면서도 생산단가를 낮출 수 있는 원통형 스퍼터링 캐소드를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부표면에 형성된 타켓을 구비하며, 전원을 공급받는 원통형 백킹플레이트; 및 상기 백킹플레이트 내부에 구비되며, 요크(yoke)플레이트와 상기 요크플레이트 상에 구비된 복수의 마그네트를 구비하는 마그네트파트;를 포함하며, 상기 타겟과 상기 마그네트 사이의 거리는 조절되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 타겟은 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 외부표면에 걸쳐 형성되고, 상기 요크플레이트는 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 길게 형성되며, 상기 복수의 마그네트 각각은 상기 요크플레이트 상에서 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 길게 형성되며, 상기 타겟과 상기 각각의 마그네트 사이와의 거리는 동일하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 마그네트가 상기 타겟으로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동하도록 상기 요크플레이트를 안내하는 가이드레일;을 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 요크플레이트는 상기 가이드레일을 따라 이동하는 방향과 수직인 방향으로 형성된 제1핀이동로를 더 구비하며, 상기 제1핀이동로를 따라 이동하면서 상기 요크플레이트가 상기 가이드레일을 따라 이동하도록 힘을 가하는 제1핀;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1핀을 연결하며, 제1외부동력장치에 의해 회전하는 제1회전관;을 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1핀이동로는 상기 요크플레이트의 양끝단에 각각 형성되며, 상기 제1핀과 상기 제1회전관도 각각 구비될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 백킹플레이트 내부의 중심축 방향으로 형성되는 지지축;을 더 포함하며, 상기 백킹플레이트는 양 끝단이 앤드 캡에 의해 밀봉되어 있고, 상기 지지축이 관통하고 있으며, 상기 요크플레이트에는 상기 지지축의 직경보다 큰 직경을 갖는 홀이 형성되어 있어 상기 지지축이 통과하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 가이드레일은 상기 지지축에 연결될 수 있으며, 상기 지지축은 제2외부동력장치에 의해 회전되며, 상기 지지축의 회전에 의해 상기 가이드레일 및 상기 마그네트파트가 회전한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 백킹플레이트 양 끝단에 구비된 상기 앤드 캡들에서 연장된 앤드 캡 축들에 각각 체결되어 있는 앤드블록; 및 상기 앤드 블록들 중 어느 한 앤드 블록에 구비되되, 상기 앤드 캡에서 연장된 앤드 캡 축의 끝단에 구비되며, 제3외부동력장치에서 제공된 동력을 전달받아 상기 앤드캡 및 상기 백킹플레이트를 회전시키는 타이밍 폴리;을 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 백킹플레이트 내부에 구비되며, 양 끝단이 밀봉 캡에 의해 밀봉되는 내관;을 더 포함하며, 상기 백킹플레이트는 양 끝단이 각각 이너 캡 및 앤드 캡에 의해 밀봉되며, 상기 지지축은 상기 백킹플레이트 및 상기 내관의 중심축 방향으로 관통하며, 상기 백킹플레이트와 상기 내관은 일정 간격 이격되어 있어 냉각수가 관류하는 수냉공간을 형성하며, 상기 마그네트파트는 상기 내관 내부에 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 앤드 블록들에 각각 구비되되, 상기 앤드 캡 축들 내부에 구비되며, 상기 수냉 공간과 복수 개의 공급홀들에 의해 연결된 앤드캡공급로 및 상기 앤드캡 공급로와 연결되되, 상기 이너캡들 내부에 구비된 이너캡공급로와 복수 개의 공급홀들에 의해 연결된 냉각수공급관을 더 포함하며, 상기 백킹플레이트 및 상기 백킹플레이트의 표면상에 구비된 타켓을 냉각시키는 냉각수는 상기 앤드블록들 중 어느 한 앤드블록에 구비된 냉각수공급관을 통해 공급되되, 상기 앤드캡공급로 및 이너캡공급로를 통해 상기 수냉공간으로 공급되고, 상기 수냉공간을 관류한 냉각수는 상기 앤드블록 중 다른 앤드블록의 이너캡공급로 및 앤드캡공급로를 통해 상기 다른 앤드블록에 구비된 냉각수공급관을 통해 배출된다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 또한 외부표면에 형성된 타켓을 구비하며, 전원을 공급받는 원통형 백킹플레이트; 및 상기 백킹플레이트 내부에 구비되며, 요크(yoke)플레이트와 상기 요크플레이트 상에 구비된 복수의 마그네트를 구비하는 마그네트파트;를 포함하며, 상기 각각의 마그네트 사이의 거리는 조절되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 타겟은 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 외부표면에 걸쳐 형성되고, 상기 요크플레이트는 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 길게 형성되며, 상기 복수의 마그네트 각각은 상기 요크플레이트 상에서 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 길게 형성되며, 상기 타겟과 상기 각각의 마그네트 사이와의 거리는 동일하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 복수의 마그네트는 제1마그네트, 제2마그네트 및 제3마그네트로 구성되어 상기 요크플레이트 상에 순차적으로 구비되며, 상기 제2마그네트는 상기 요크플레이트에 고정되어 구비되며, 상기 제1마그네트 및 상기 제3마그네트는 상기 백킹플레이트의 원주방향으로 이동가능하도록 구비될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 요크플레이트와 상기 제1마그네트 및 상기 제3마그네트 각각을 연결하는 복원탄성체; 및 상기 제1마그네트와 상기 제2마그네트의 사이, 및 상기 제3마그네트와 상기 제2마그네트의 사이에서 각각 이동가능하도록 구비된 이송부재;를 더 포함하며, 상기 이송부재가 이동함에 따라 상기 제1마그네트와 상기 제2마그네트의 사이, 및 상기 제3마그네트와 상기 제2마그네트의 사이의 거리가 조절된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 복수의 마그네트는 제1마그네트, 제2마그네트 및 제3마그네트로 구성되어 각각 제1요크플레이트, 제2요크플레이트 및 제3요크플레이트 상에 구비되며, 상기 제2요크플레이트는 고정되어 구비되며, 상기 제1요크플레이트 및 상기 제3요크플레이트는 상기 백킹플레이트의 원주방향으로 이동가능하도록 상기 제2요크플레이트에 연결된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2요크플레이트와 상기 제1요크플레이트 및 상기 제3요크플레이트 각각을 연결하는 복원탄성체; 및 상기 제1요크플레이트와 상기 제2요크플레이트의 사이, 및 상기 제3요크플레이트와 상기 제2요크플레이트의 사이에서 각각 이동가능하도록 구비된 이송부재;를 더 포함하며, 상기 이송부재가 이동함에 따라 상기 제1요크플레이트와 상기 제2요크플레이트의 사이, 및 상기 제3요크플레이트와 상기 제2요크플레이트의 사이의 거리가 조절된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 이송부재는 이동하는 방향과 수직인 방향으로 형성된 제2핀이동로를 더 구비하며, 상기 제2핀이동로를 따라 이동하면서 상기 이송부재가 이동하도록 힘을 가하는 제2핀;을 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2핀을 연결하며, 제3외부동력장치에 의해 회전하는 제2회전관;을 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 백킹플레이트 내부의 중심축 방향으로 형성되는 지지축;을 더 포함하며, 상기 백킹플레이트는 양 끝단이 앤드 캡에 의해 밀봉되어 있고, 상기 지지축은 상기 백킹플레이트와 상기 요크플레이트를 관통하고 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 가이드레일은 상기 지지축에 연결될 수 있으며, 상기 지지축은 제4외부동력장치에 의해 회전되며, 상기 지지축의 회전에 의해 상기 가이드레일 및 상기 마그네트파트가 회전한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드에 의하면, 자기장 및 플라즈마의 균일성을 향상시켜 타겟의 균일 침식을 유도하여 박막을 균일하게 증착할 수 있으며, 타겟의 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드는 타겟과 마그네트 사이의 거리 또는 마그네트 간의 거리를 조절함으로써 표면자기장의 세기를 조절하여 박막의 특성이 변하지 않도록 균일하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드는 생산단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드를 나타내는 단면도 및 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마그네트파트의 작동상태를 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드를 나타내는 단면도 및 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드에 구비된 마그네트파트의 구조를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드에 구비된 마그네트파트의 구조를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드에 구비된 마그네트파트의 구조를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 : 원통형 스퍼터링 캐소드
110 : 백킹플레이트 120 : 타겟
130 : 요크플레이트 140 : 마그네트
150 : 마그네트파트 160 : 가이드레일
170 : 지지축 180 : 앤드블록
181 : 앤드캡 190 : 타이밍폴리
210 : 내관 220 : 수냉공간
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드를 나타내는 단면도 및 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마그네트파트의 작동상태를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(100)는 백킹플레이트(110), 타겟(120), 요크플레이트(130)와 마그네트(140)로 구성된 마그네트파트(150), 가이드레일(160), 지지축(170), 앤드캡(181), 앤드블록(180) 및 타이밍폴리(190) 등을 구비하고 있으며, 상기 타겟(120)과 상기 마그네트(140) 사이의 거리를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 백킹플레이트(110)는 양 끝단이 앤드캡(181) 및 앤드캡축(182)에 의해 밀봉되며, 외부로부터 전원을 공급받는다. 이때 상기 백킹플레이트(110)의 외부 표면상에는 타켓(120)이 구비되어 있다.
상기 타겟(120)은 상기 백킹플레이트(110)의 중심축 방향으로 외부표면에 걸쳐 형성되어 있으며, 태양 전지 또는 LED를 형성하는 물질 등 다양한 물질과 다양한 형태로 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 타켓(120)은 동일한 물질 즉, 하나의 물질로 상기 백킹플레이트(110)의 외부 표면상에 구비될 수도 있고, 두 개 이상의 물질로 각각 다른 영역으로 분리하여 구비할 수도 있다. 상기 타겟(120)은 상기 백킹플레이트(110)의 외부 표면 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것이 아니라 가장자리를 제외한 영역에 구비되어 있으며, 가장자리에는 절연물질(121) 등으로 구비될 수 있다.
따라서 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(100)는 태양 전지 또는 LED의 제조 공정 중 박막을 증착하는 스퍼터링 장치에 장착될 수 있는 원통형 스퍼터링 캐소드라 할 수 있다.
상기 마그네트파트(150)는 상기 백킹플레이트(110) 내부에 구비되며, 상기 요크플레이트(130)와 복수의 마그네트(140)를 포함하고 있다.
상기 요크플레이트(130)는 상기 백킹플레이트(110)의 중심축 방향으로 길게 형성되어 있고, 상기 복수의 마그네트(140) 또한 상기 요크플레이트(130) 상에서 상기 백킹플레이트(110)의 중심축 방향으로 길게 형성되어 있다. 상기 요크플레이트(130)에는 상기 지지축(170)의 직경보다 큰 직경을 갖는 홀이 형성되어 있어 상기 지지축(170)이 통과할 수 있도록 구성된다. 이때, 상기 타겟(120)과 상기 각각의 마그네트(140) 사이와의 거리는 동일하게 구비되는 것이 바람직하며, 상기 타겟(120)과 상기 마그네트(140) 사이의 거리는 조절될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 2 및 도 3에서 하기로 한다.
상기 지지축(170)은 상기 백킹플레이트(110) 내부의 중심축 방향으로 형성되며, 상기 백킹플레이트(110)를 관통하고 있을 뿐만 아니라, 상기 요크플레이트(130)를 통과하고 있다.
이때, 상기 지지축(170)은 상기 가이드레일(160)을 연결하고 있으며, 제2외부동력장치(184)에 의해 회전될 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 가이드레일(160)은 상기 요크플레이트(130)를 안내하므로, 상기 제2외부동력장치(184)에 의해 상기 지지축(170)을 회전시키면 상기 가이드레일(160)이 회전되며 결국, 상기 마그네트파트(150)를 상기 타겟(120) 내부에서 회전시킬 수 있다.
상기 앤드블록(180)은 상기 백킹플레이트(110) 양 끝단에 구비된 상기 앤드 캡(181)들에서 연장된 상기 앤드캡축(182)에 각각 체결되어 있다.
상기 타이밍폴리(190)은 좌우 앤드블록(180)들 중 어느 한 앤드블럭에 구비될 수 있는바, 상기 앤드캡(181)에서 연장된 상기 앤드캡축(182)의 끝단에 구비되며, 제3외부동력장치(185)에서 제공된 동력을 전달받아 상기 앤드캡(181) 및 상기 백킹플레이트(110)를 회전시킨다.
즉, 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(100)는 상기 타이밍폴리(190)의 회전에 의해 상기 타겟(120)이 부착된 상기 백킹플레이트(110)을 회전시켜 박막을 증착하며, 필요시 상기 지지축(110)을 회전시킴으로써 상기 마그네트파트(150)을 회전시킬 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 마그네트파트(150)는 상기 요크플레이트(130)와 상기요크플레이트(130) 상에 구비된 마그네트(140)를 포함하고 있다. 이때, 상기 타겟(120)과 상기 각각의 마그네트(140) 사이와의 거리는 동일하게 구비시키는 것이 바람직한바, 이는 상기 타겟(120)의 균일한 침식을 유도하기 위함이다.
상기 요크플레이트(130)는 철, 코발트, 니켈 및 그 합금 등의 강자성체 물질로 구비될 수 있으며, 중앙에는 상기 지지축(170)의 직경보다 큰 직경을 갖는 홀이 형성되어 있어 상기 지지축(170)이 통과할 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 요크플레이트(130)가 상하로 이동하여도 상기 지지축(170)에 걸리지 않을 정도의 홀이 형성되어 있다.
상기 마그네트(140)로는 영구자석을 이용할 수 있으며, 개수를 다양하게 하여 구비할 수 있고, 상기 타겟(120)을 향하는 상기 마그네트(140) 각각의 끝단은 다양한 형상으로 구비될 수 있다.
한편, 상기 마그네트(140)는 상기 타켓(120)이 구비된 상기 백킹플레이트(110)의 표면에 대해 수직하는 방향으로 자기장이 형성되도록 상기 마그네트요크(130)에 일정 형태로 배열되어 있으며, 탈부착이 가능하도록 체결될 수 있다.
즉, 상기 마그네트(140)의 배열에 의해 상기 마그네트(140)에서 발생된 자기장의 세기 및 분포가 달라지고, 이로 인해 상기 타켓(120) 상에 형성되는 플라즈마의 분포 및 밀도가 달라지게 되므로, 상기 플라즈마의 분포 및 밀도를 변화시키기 위해서는 상기 마그네트(140)의 배열을 변경 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(100)는 상기 타겟(120)과 상기 마그네트(140) 사이의 거리를 조절함으로써 표면자기장의 세기를 조절할 수 있는 구성을 채택하고 있다.
상세히 살펴보면, 상기 요크플레이트(130)는 상기 가이드레일(160)에 연결되어 있는바, 상기 요크플레이트(130)는 상기 가이드레일(160)을 따라 상하방향 즉, 상기 마그네트(140)가 상기 타겟(120)으로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(100)는 제1핀이동로(131), 제1핀(132), 제1회전관(133) 및 홀(134)을 구비하고 있다.
상기 제1핀이동로(131)는 상기 요크플레이트(130)에 형성되되, 상기 요크플레이트(130)가 상기 가이드레일(160)을 따라 이동하는 방향과 수직인 방향으로 형성되어 있다.
상기 제1핀(132)은 상기 제1핀이동로(131)를 따라 이동하면서 상기 요크플레이트(130)에 하방으로 힘을 가하여 상기 요크플레이트(130)가 상기 가이드레일(160)을 따라 이동할 수 있도록 한다.
이때, 상기 요크플레이트(130)가 이동할 수 있도록 힘을 가하기 위하여 상기 제1핀(132)에 연결된 상기 제1회전관(133)을 더 구비하고 있다. 상기 제1회전관(133)은 원통형 형태로 구비되어 있고, 제1외부동력장치(183)에 의해 회전되며, 오링 등에 의해 상기 앤드캡축(182)에 연결될 수 있다. 즉, 제1외부동력장치(183)에 의해 상기 제1회전관(133)은 회전하게 되고, 상기 제1회전관(133)에 연결된 상기 제1핀(132)은 상기 제1회전관(133)의 회전방향에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 이동하려는 성질을 가지면서 상기 제1핀이동로(131)를 따라 이동하게 되며 결국, 상기 요크플레이트(130)를 상기 가이드레일(160)을 따라 상하방향으로 이동시킬 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(100)는 상기 타겟(120)의 두께가 변하게 될 경우, 상기 타겟(120)과 상기 마그네트(140) 사이의 거리를 조절함으로써 표면자기장의 세기를 조절하여 박막의 특성이 변하지 않도록 균일하게 유지하여 증착할 수 있다. 이러한 구성으로 인하여 생산단가를 낮출 수 있는 효과도 있다.
한편, 상기 제1핀이동로(131), 제1핀(132), 제1회전관(133) 및 제1외부동력장치(183)는 필요시 원통형 스퍼터링 캐소드(100)의 좌우 양쪽에 모두 구비할 수도 있다.
상술한 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(100)는 상기 제1핀이동로(131), 제1핀(132), 제1회전관(133) 및 제1외부동력장치(183) 등을 이용하여 상기 타겟(120)과 상기 마그네트(140) 사이의 거리를 조절하였으나 반드시 이에 한하지 않으며 다양한 방법을 이용할 수 있음은 물론이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드를 나타내는 단면도 및 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(200)는 백킹플레이트(110), 내관(210), 수냉공간(220), 타겟(120), 요크플레이트(130)와 마그네트(140)로 구성된 마그네트파트(150), 가이드레일(160), 지지축(170), 밀봉캡(230), 이너캡(240), 앤드캡(181), 앤드블록(180) 및 타이밍폴리(190) 등으로 구성되어 있다. 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(200)는 상기 백킹플레이트(110)와 상기 내관(210)이 일정 간격 이격되어 있어 수냉공간(220)을 형성하고 있는 것이 특징이며, 이와 관련 있는 구성요소를 제외한 나머지 구성요소는 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(100)과 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
상기 내관(210)은 상기 백킹플레이트(110) 내부에 구비되며, 양 끝단이 밀봉 캡(230)에 의해 밀봉된다. 상기 백킹플레이트(110)는 양 끝단이 각각 이너캡(240) 및 앤드캡(181)에 의해 밀봉된다. 상기 마그네트파트(150)는 상기 내관(210) 내부에 구비된다.
이때, 상기 백킹플레이트(110)와 상기 내관(210)은 일정 간격으로 이격되어 있어 냉각수가 관류하는 수냉공간(220)을 형성하고 있다.
또한, 상기 앤드블럭(180)들에 각각 구비되되, 상기 앤드캡축(182)들 내부에 구비되며, 상기 수냉공간(220)과 복수 개의 공급홀(미도시)들에 의해 연결된 앤드 캡공급로(미도시) 및 상기 앤드캡공급로와 연결되되, 상기 이너캡(230)들 내부에 구비된 이너캡공급로(미도시)와 복수 개의 공급홀(미도시)들에 의해 연결된 냉각수 공급관(250)을 더 포함하고 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(200)는 상기 백킹플레이트(110) 및 상기 백킹플레이트(110)의 표면상에 구비된 타켓(120)을 냉각시키는 냉각수를 상기 앤드블록(180)들 중 어느 한 앤드블록(180)에 구비된 냉각수 공급관(250)을 통해 공급한다. 상기 냉각수공급관(250)을 통해 공급된 냉각수는 상기 앤드캡공급로 및 상기 이너캡공급로를 통해 상기 수냉공간(220)으로 공급되고, 상기 수냉공간(220)을 관류한 냉각수는 상기 앤드블록(180) 중 다른 앤드블록의 이너캡공급로 및 앤드캡공급로를 통해 상기 다른 앤드블록에 구비된 냉각수공급관을 통해 배출된다.
한편, 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(200)는 상기 요크플레이트(130)가 이동할 수 있도록 힘을 가하기 위하여 상기 제1핀(132)에 연결된 상기 제1회전관(133)을 더 구비하고 있다. 상기 제1회전관(133)은 원통형 형태로 구비되어 있고, 제1외부동력장치(183)에 의해 회전되며, 오링 등에 의해 상기 밀봉캡(230), 상기 이너캡(240) 및 상기 앤드캡축(182)에 연결될 수 있다. 상기 지지축(170)은 상기 백킹플레이트(110) 및 상기 내관(210)의 중심축 방향으로 관통하고 있다.
상술한 것을 제외하고는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(100)과 동일하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드에 구비된 마그네트파트의 구조를 보여주는 도면이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(600)는 백킹플레이트(110), 타겟(120), 요크플레이트(630)와 복수의 마그네트(640)로 구성된 마그네트파트(650) 및 복원탄성체(660) 등을 구비하고 있으며, 상기 마그네트(640) 각각의 사이의 거리를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 백킹플레이트(110)는 외부로부터 전원을 공급받으며, 외부 표면상에는 타켓(120)이 구비되어 있다.
상기 마그네트파트(640)는 상기 백킹플레이트(110) 내부에 구비되며, 상기 요크플레이트(630)와 복수의 마그네트(640)를 포함하고 있다.
상기 요크플레이트(630)는 상기 백킹플레이트(110)의 중심축 방향으로 길게 형성되어 있고, 상기 복수의 마그네트(640) 또한 상기 요크플레이트(630) 상에서 상기 백킹플레이트(110)의 중심축 방향으로 길게 형성되어 있다. 이때, 상기 타겟(120)과 상기 각각의 마그네트(640) 사이와의 거리는 동일하게 구비되는 것이 바람직하며, 상기 타겟(120)과 상기 마그네트(640) 사이의 거리는 조절될 수 있다.
상기 요크플레이트(630) 상에는 복수 개의 마그네트(640)가 구비되어 있으며, 제1마그네트(641), 제2마그네트(642) 및 제3마그네트(643)가 순차적으로 구비되어 있다. 상기 제2마그네트(642)는 상기 요크플레이트(630)에 고정되어 있으며, 상기 제1마그네트(641) 및 상기 제3마그네트(643)는 상기 백킹플레이트(110)의 원주방향으로 이동가능하도록 상기 요크플레이트(630)에 연결되어 있다.
또한, 상기 제1마그네트(641) 및 상기 제3마그네트(643)는 회전축(670)에 의해 상기 요크플레이트(630)에 연결되어 있으며, 상기 제1마그네트(641) 및 상기 제3마그네트(643) 각각은 복원탄성체(660)에 의해 상기 요크플레이트(630)에 연결되어 있다. 즉, 상기 제1마그네트(641) 및 상기 제3마그네트(643)는 상기 복원탄성체(660)에 의해 상기 제2마그네트(642) 쪽으로 이동하려는 성질을 가지고 있다.
한편, 상기 제1마그네트(641)와 상기 제2마그네트(642)의 사이, 그리고 상기 제3마그네트(643)와 상기 제2마그네트(642)의 사이에서 각각 상기 백킹플레이트(110)의 직경방향으로 이동가능하도록 이송부재(680)가 구비되어 있다. 즉, 상기 이송부재(680)를 이동시킴에 따라 상기 제1마그네트(641)와 상기 제2마그네트(642)의 사이, 그리고 상기 제3마그네트(643)와 상기 제2마그네트(642)의 사이의 거리를 상기 백킹플레이트(110)의 원주방향으로 조절할 수 있다.
이때, 상기 이송부재(680)는 제2핀이동로(681)와 제2핀(682)를 구비하고 있다. 상기 제2핀이동로(681)는 상기 이송부재(680)가 이동하는 방향과 수직인 방향 즉, 상기 백킹플레이트(110)의 원주방향으로 형성되어 있으며, 상기 제2핀(682)은 상기 제2핀이동로(681)를 따라 이동하면서 상기 이송부재(680)가 이동하도록 힘을 가한다.
또한, 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(600)는 상기 이송부재(680)가 이동할 수 있도록 힘을 가하기 위하여 상기 제2핀(682)에 연결된 제2회전관(633)을 더 구비할 수 있다. 도 7을 참조하면, 상기 제2회전관(633)은 원통형 형태로 구비되어 있음을 알 수 있고, 제3외부동력장치(684)에 의해 회전되며, 오링 등에 의해 밀봉캡(230) 및 앤드캡축(182)에 연결될 수 있음을 알 수 있다.
즉, 제3외부동력장치(684)에 의해 상기 제2회전관(633)은 회전하게 되고, 상기 제2회전관(633)에 연결된 상기 제2핀(682)은 상기 제2회전관(633)의 회전방향에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 이동하려는 성질을 가지면서 상기 제2핀이동로(681)를 따라 이동하게 되며 결국, 상기 이송부재(680)를 상기 마그네트(640)를 따라 상하방향으로 이동시킬 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(600)는 상기 마그네트(640) 사이의 거리를 조절함으로써 자기장 및 플라즈마의 균일성을 향상시켜 타겟의 균일 침식을 유도하여 박막을 균일하게 증착할 수 있다.
상술한 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(600)는 상기 이송부재(680), 제2핀(682), 제2회전관(633) 및 제3외부동력장치(684) 등을 이용하여 상기 마그네트(640) 사이의 거리를 조절하였으나 반드시 이에 한하지 않으며 다양한 방법을 이용할 수 있음은 물론이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드에 구비된 마그네트파트의 구조를 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(700)는 백킹플레이트(110), 타겟(120), 요크플레이트(730)와 복수의 마그네트(740)로 구성된 마그네트파트(750) 및 복원탄성체(660) 등을 구비하고 있으며, 상기 마그네트(740) 각각의 사이의 거리를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 복수의 마그네트(740)는 제1마그네트(741), 제2마그네트(742) 및 제3마그네트(743)로 구성되어 각각 제1요크플레이트(731), 제2요크플레이트(732) 및 제3요크플레이트(733) 상에 구비되어 있다. 상기 제2요크플레이트(732)는 고정되어 구비되어 있으며, 상기 제1요크플레이트(731) 및 상기 제3요크플레이트(733)는 상기 백킹플레이트(110)의 원주방향으로 이동가능하도록 상기 제2요크플레이트(732)에 연결되어 있다.
또한, 상기 제1요크플레이트(731) 및 상기 제3요크플레이트(733)는 회전축(670)에 의해 상기 제2요크플레이트(732)에 연결되어 있으며, 상기 제1요크플레이트(731) 및 상기 제3요크플레이트(733) 각각은 복원탄성체(660)에 의해 상기 제2요크플레이트(732)에 연결되어 있다. 즉, 상기 제1요크플레이트(731) 및 상기 제3요크플레이트(733)는 상기 복원탄성체(660)에 의해 상기 제2요크플레이트(732) 쪽으로 이동하려는 성질을 가지고 있다.
한편, 상기 제1요크플레이트(731)와 상기 제2요크플레이트(732)의 사이, 그리고 상기 제3요크플레이트(733)와 상기 제2요크플레이트(732)의 사이에서 각각 상기 백킹플레이트(110)의 직경방향으로 이동가능하도록 이송부재(680)가 구비되어 있다. 즉, 상기 이송부재(680)를 이동시킴에 따라 상기 제1요크플레이트(731)와 상기 제2요크플레이트(732)의 사이, 그리고 상기 제3요크플레이트(733)와 상기 제2요크플레이트(732)의 사이의 거리를 상기 백킹플레이트(110)의 원주방향으로 조절할 수 있다.
이때, 상기 이송부재(680)는 제2핀이동로(681)와 제2핀(682)를 구비하고 있다. 상기 제2핀이동로(681)는 상기 이송부재(680)가 이동하는 방향과 수직인 방향 즉, 상기 백킹플레이트(110)의 원주방향으로 형성되어 있으며, 상기 제2핀(682)은 상기 제2핀이동로(681)를 따라 이동하면서 상기 이송부재(680)가 이동하도록 힘을 가한다. 상세한 설명은 도 6 및 도 7을 참조하기로 한다.
상술한 것을 제외하고는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(600)와 동일하다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드에 구비된 마그네트파트의 구조를 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(800)는 백킹플레이트(110), 타겟(120) 및 요크플레이트(730)와 복수의 마그네트(740)로 구성된 마그네트파트(750) 등을 구비하고 있으며, 상기 마그네트(740) 각각의 사이의 거리를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 복수의 마그네트(740)는 제1마그네트(741), 제2마그네트(742) 및 제3마그네트(743)로 구성되어 각각 제1요크플레이트(731), 제2요크플레이트(732) 및 제3요크플레이트(733) 상에 구비되어 있다. 상기 제2요크플레이트(732)는 고정되어 구비되어 있으며, 상기 제1요크플레이트(731) 및 상기 제3요크플레이트(733)는 상기 백킹플레이트(110)의 원주방향으로 이동가능하도록 상기 제2요크플레이트(732)에 연결되어 있다.
또한, 상기 제1요크플레이트(731) 및 상기 제3요크플레이트(733)는 각각 제1회전축(810) 및 제2회전축(820)에 의해 상기 제2요크플레이트(732)에 연결되어 있다. 이때, 상기 제1회전축(810) 및 제2회전축(820)은 외부동력장치(미도시)에 의해 회전될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(800)는 외부동력장치와 상기 제1회전축(810) 및 제2회전축(820)를 이용하여 원하는 거리만큼 상기 제1요크플레이트(731) 및 상기 제3요크플레이트(733)를 이동시킴으로써 상기 마그네트(740) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
상술한 것을 제외하고는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(600)와 동일하다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드를 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(900)는 백킹플레이트(110), 내관(210), 수냉공간(220), 타겟(120), 요크플레이트(130)와 마그네트(140)로 구성된 마그네트파트(150), 가이드레일(160), 지지축(170), 밀봉캡(230), 이너캡(240), 앤드캡(181), 앤드블록(180) 및 타이밍폴리(190) 등을 구비하고 있으며, 도 1 내지 도 9에서 설명한 구성요소를 모두 포함하고 있다. 본 발명의 원통형 스퍼터링 캐소드(900)는 상기 백킹플레이트(110)와 상기 내관(210)이 일정 간격 이격되어 있어 수냉공간(220)을 형성하고 있으며, 상기 타겟(120)과 상기 마그네트(640) 사이의 거리를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 마그네트(640) 각각의 사이의 거리를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 스퍼터링 캐소드(900)는 제1핀이동로(131), 제1핀(132), 제1회전관(133), 홀(134) 및 제1외부동력장치(183)을 구비하고 있어 상기 타겟(120)과 상기 마그네트(640) 사이의 거리를 조절할 수 있으며 또한, 복원탄성체(660), 이송부재(680), 제2핀(682), 제2회전관(633) 및 제3외부동력장치(684)를 구비하고 있어 상기 마그네트(640) 각각의 사이의 거리를 조절할 수 있다.
상세한 설명은 도 1 내지 도 9에서 설명한 내용을 참조하기로 한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (23)

  1. 외부표면에 형성된 타켓을 구비하며, 전원을 공급받는 원통형 백킹플레이트; 및
    상기 백킹플레이트 내부에 구비되며, 요크(yoke)플레이트와 상기 요크플레이트 상에 구비된 복수의 마그네트를 구비하는 마그네트파트;를 포함하며,
    상기 타겟과 상기 마그네트 사이의 거리는 조절되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟은 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 외부표면에 걸쳐 형성되고, 상기 요크플레이트는 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 길게 형성되며, 상기 복수의 마그네트 각각은 상기 요크플레이트 상에서 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 길게 형성되며, 상기 타겟과 상기 각각의 마그네트 사이와의 거리는 동일하게 구비되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마그네트가 상기 타겟으로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동하도록 상기 요크플레이트를 안내하는 가이드레일;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 요크플레이트는 상기 가이드레일을 따라 이동하는 방향과 수직인 방향으로 형성된 제1핀이동로를 더 구비하며,
    상기 제1핀이동로를 따라 이동하면서 상기 요크플레이트가 상기 가이드레일을 따라 이동하도록 힘을 가하는 제1핀;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1핀을 연결하며, 제1외부동력장치에 의해 회전하는 제1회전관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1핀이동로는 상기 요크플레이트의 양끝단에 각각 형성되며, 상기 제1핀과 상기 제1회전관도 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백킹플레이트 내부의 중심축 방향으로 형성되는 지지축;을 더 포함하며,
    상기 백킹플레이트는 양 끝단이 앤드 캡에 의해 밀봉되어 있고, 상기 지지축이 관통하고 있으며,
    상기 요크플레이트에는 상기 지지축의 직경보다 큰 직경을 갖는 홀이 형성되어 있어 상기 지지축이 통과하는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가이드레일은 상기 지지축에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지축은 제2외부동력장치에 의해 회전되며, 상기 지지축의 회전에 의해 상기 가이드레일 및 상기 마그네트파트가 회전하는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 백킹플레이트 양 끝단에 구비된 상기 앤드 캡들에서 연장된 앤드 캡 축들에 각각 체결되어 있는 앤드블록; 및
    상기 앤드 블록들 중 어느 한 앤드 블록에 구비되되, 상기 앤드 캡에서 연장된 앤드 캡 축의 끝단에 구비되며, 제3외부동력장치에서 제공된 동력을 전달받아 상기 앤드캡 및 상기 백킹플레이트를 회전시키는 타이밍 폴리;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백킹플레이트 내부에 구비되며, 양 끝단이 밀봉 캡에 의해 밀봉되는 내관;을 더 포함하며,
    상기 백킹플레이트는 양 끝단이 각각 이너 캡 및 앤드 캡에 의해 밀봉되며,
    상기 지지축은 상기 백킹플레이트 및 상기 내관의 중심축 방향으로 관통하며,
    상기 백킹플레이트와 상기 내관은 일정 간격 이격되어 있어 냉각수가 관류하는 수냉공간을 형성하며, 상기 마그네트파트는 상기 내관 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 앤드 블록들에 각각 구비되되, 상기 앤드 캡 축들 내부에 구비되며, 상기 수냉 공간과 복수 개의 공급홀들에 의해 연결된 앤드캡공급로 및 상기 앤드캡 공급로와 연결되되, 상기 이너캡들 내부에 구비된 이너캡공급로와 복수 개의 공급홀들에 의해 연결된 냉각수공급관을 더 포함하며,
    상기 백킹플레이트 및 상기 백킹플레이트의 표면상에 구비된 타켓을 냉각시키는 냉각수는 상기 앤드블록들 중 어느 한 앤드블록에 구비된 냉각수공급관을 통해 공급되되, 상기 앤드캡공급로 및 이너캡공급로를 통해 상기 수냉공간으로 공급되고, 상기 수냉공간을 관류한 냉각수는 상기 앤드블록 중 다른 앤드블록의 이너캡공급로 및 앤드캡공급로를 통해 상기 다른 앤드블록에 구비된 냉각수공급관을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  13. 외부표면에 형성된 타켓을 구비하며, 전원을 공급받는 원통형 백킹플레이트; 및
    상기 백킹플레이트 내부에 구비되며, 요크(yoke)플레이트와 상기 요크플레이트 상에 구비된 복수의 마그네트를 구비하는 마그네트파트;를 포함하며,
    상기 각각의 마그네트 사이의 거리는 조절되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 타겟은 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 외부표면에 걸쳐 형성되고, 상기 요크플레이트는 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 길게 형성되며, 상기 복수의 마그네트 각각은 상기 요크플레이트 상에서 상기 백킹플레이트의 중심축 방향으로 길게 형성되며, 상기 타겟과 상기 각각의 마그네트 사이와의 거리는 동일하게 구비되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 마그네트는 제1마그네트, 제2마그네트 및 제3마그네트로 구성되어 상기 요크플레이트 상에 순차적으로 구비되며,
    상기 제2마그네트는 상기 요크플레이트에 고정되어 구비되며,
    상기 제1마그네트 및 상기 제3마그네트는 상기 백킹플레이트의 원주방향으로 이동가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 요크플레이트와 상기 제1마그네트 및 상기 제3마그네트 각각을 연결하는 복원탄성체; 및
    상기 제1마그네트와 상기 제2마그네트의 사이, 및 상기 제3마그네트와 상기 제2마그네트의 사이에서 각각 이동가능하도록 구비된 이송부재;를 더 포함하며,
    상기 이송부재가 이동함에 따라 상기 제1마그네트와 상기 제2마그네트의 사이, 및 상기 제3마그네트와 상기 제2마그네트의 사이의 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 마그네트는 제1마그네트, 제2마그네트 및 제3마그네트로 구성되어 각각 제1요크플레이트, 제2요크플레이트 및 제3요크플레이트 상에 구비되며,
    상기 제2요크플레이트는 고정되어 구비되며,
    상기 제1요크플레이트 및 상기 제3요크플레이트는 상기 백킹플레이트의 원주방향으로 이동가능하도록 상기 제2요크플레이트에 연결되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2요크플레이트와 상기 제1요크플레이트 및 상기 제3요크플레이트 각각을 연결하는 복원탄성체; 및
    상기 제1요크플레이트와 상기 제2요크플레이트의 사이, 및 상기 제3요크플레이트와 상기 제2요크플레이트의 사이에서 각각 이동가능하도록 구비된 이송부재;를 더 포함하며,
    상기 이송부재가 이동함에 따라 상기 제1요크플레이트와 상기 제2요크플레이트의 사이, 및 상기 제3요크플레이트와 상기 제2요크플레이트의 사이의 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송부재는 이동하는 방향과 수직인 방향으로 형성된 제2핀이동로를 더 구비하며,
    상기 제2핀이동로를 따라 이동하면서 상기 이송부재가 이동하도록 힘을 가하는 제2핀;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제2핀을 연결하며, 제3외부동력장치에 의해 회전하는 제2회전관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 백킹플레이트 내부의 중심축 방향으로 형성되는 지지축;을 더 포함하며,
    상기 백킹플레이트는 양 끝단이 앤드 캡에 의해 밀봉되어 있고,
    상기 지지축은 상기 백킹플레이트와 상기 요크플레이트를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 가이드레일은 상기 지지축에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 지지축은 제4외부동력장치에 의해 회전되며, 상기 지지축의 회전에 의해 상기 가이드레일 및 상기 마그네트파트가 회전하는 것을 특징으로 하는 원통형 스퍼터링 캐소드.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013045493A1 (de) * 2011-09-27 2013-04-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angwandten Forschung E.V. Verfahren zum magnetronsputtern mit ausgleich der targeterosion
EP2961857A1 (en) 2013-03-01 2016-01-06 Sputtering Components, Inc. Sputtering apparatus
US9312108B2 (en) 2013-03-01 2016-04-12 Sputtering Components, Inc. Sputtering apparatus
WO2020101481A1 (en) 2018-11-14 2020-05-22 Lagarde Kevin Johannes Hendrikus System and method for depositing of a first and second layer on a substrate

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04193949A (ja) * 1990-11-28 1992-07-14 Hitachi Ltd スパッタ電極及びクリーニング方法
KR20080070069A (ko) * 2005-11-17 2008-07-29 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 부분적 롤링 지지부 및 센터링 핀을 포함하는 유연한마그네트론
KR20080080365A (ko) * 2005-12-13 2008-09-03 오씨 외를리콘 발처스 악티엔게젤샤프트 스퍼터 타겟의 개선된 이용도

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04193949A (ja) * 1990-11-28 1992-07-14 Hitachi Ltd スパッタ電極及びクリーニング方法
KR20080070069A (ko) * 2005-11-17 2008-07-29 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 부분적 롤링 지지부 및 센터링 핀을 포함하는 유연한마그네트론
KR20080080365A (ko) * 2005-12-13 2008-09-03 오씨 외를리콘 발처스 악티엔게젤샤프트 스퍼터 타겟의 개선된 이용도

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013045493A1 (de) * 2011-09-27 2013-04-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angwandten Forschung E.V. Verfahren zum magnetronsputtern mit ausgleich der targeterosion
EP2961857A1 (en) 2013-03-01 2016-01-06 Sputtering Components, Inc. Sputtering apparatus
US9312108B2 (en) 2013-03-01 2016-04-12 Sputtering Components, Inc. Sputtering apparatus
US9418823B2 (en) 2013-03-01 2016-08-16 Sputtering Components, Inc. Sputtering apparatus
WO2020101481A1 (en) 2018-11-14 2020-05-22 Lagarde Kevin Johannes Hendrikus System and method for depositing of a first and second layer on a substrate
US11761088B2 (en) 2018-11-14 2023-09-19 InnoFlex Technologies B.V. System and method for depositing of a first and second layer on a substrate

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