KR100249571B1 - 반응 스퍼터링 공정의 제어방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

반응 스퍼터링 공정의 제어방법 및 이를 수행하는 장치 Download PDF

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Abstract

반응 스퍼터링 공정의 제어 방법에 있어서, 반응 스퍼터링 공정의 전기 입력을 결정하는 두 요소, 즉 사용전압 혹은 유효 전류의 세기 중 한 요소의 값에 의해 결정되는 작업점은 공정실 내에 유입되는 예를 들면 O2와 같은 반응 가스를 조절함으로써 스퍼터링 시스템의 반응가스량에 대한 음극 전압, 혹은 유효 전류이 세기의 물리적 특성곡선 위에 조정되어 일정하게 유지된다. 또한, 이 기술의 시행장치에 있어, 스퍼터링 시스템이 한 개의 제어장치(5)(반응가스조절기)와 반응가스를 분배하기 위한 제어밸브(8)로 구성되고, 음극전압을 제어장치의 입력부에 전달하는 신호선(15)이 설치되고, 제어장치의 출력부는 도선(16)에 의해 제어밸브에 연결되어, 제어장치 내에서 처리된 변동량을 제어밸브에 전달한다.

Description

반응 스퍼터링 공정의 제어방법 및 이를 수행하는 장치
제1도는 본 발명 장치의 개략도.
제2도는 본 발명기술의 O2에 대한 방전압의 곡선도.
제3도는 본 발명기술의 O2에 대한 방전류의 곡선도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 공정실 2 : 음극
3 : 타겟트 4 : 에너지 공급장치
5 : 제어장치 6 : 입력부
7 : 출력부 8 : 제어밸브
9 : 유압계 10 : 가스혼합기
11 : 기구 12 : 구멍
13 : 도선 14 : 진공파이프
15, 16 : 도선 17 : 종좌표
18 : 횡좌표 19 : 곡선
20 : 작업점 21 : 전압
22 : O2량, 값 23, 24 : 실제점
25 : 실제전압(Uact-1) 26 : 실제전압(Uact-2)
27 : 곡선 28 : 종좌표
29 : 횡좌표 30 : 작업점
31,32 : 실제점 33 : 유효전류
34 : 실제전류(Uact-1) 35 : 실제전류(Uact-2)
36,37,38,39,40 : 파이프 41 : O2량, 값
42,43,44,45 : 특성곡선부
본 발명은 예를 들면, 음극 스퍼터링을 이용한 코팅 기술에서 사용되는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.
O2, N2, CH4, H2S 등과 같은 반응가능한 가스가 투여된다. 코팅 공정 중에 이와 관련된 화합물이 생성된다. 즉, 기초재 위에 코팅되는 산화물, 질산물, 탄화물 혹은 황화물이 그것이다. 이러한 반응 스퍼터링 공정은 마감기술에서 큰 효과를 보인다. 이 공정은 특히 연속해서 화학적 합성물이 재생산될 수 있게 하는 장점이 있다. 예를 들면, 이러한 반응 스퍼터링 공정을 이용해 액정화면(LCD)용의 투명한 전도성의 피막을 만들 수 있다.
직류 전압 스퍼터링이나 고주파 스퍼터링 혹은 혼합 형태의 스프터링이 알려져 있다. 특히, 바이어스 전압(biasing potential)을 이용한 스퍼터링이 알려져 있다. 이 경우, 기초재는 음극과 비교되는 작은 음극 바이어스 전압을 지니는 부도선의 기초재 캐리어 상에 놓인다.
직류전압 스퍼터링은 음극(타켓트)을 전도성의 물질로 제한하는데, 그 이유는 부도성의 음극에서는 절연재에 의해 전류가 단절되기 때문이다.
절연체도 스프터링하기 위해서는 이미 언급한 바 있는 고주파 스퍼터링을 사용한다. 이 경우 스퍼터링 시스템의 전극들은 고주파 발생기에 의해 관리된다.
실제 스퍼터링 공정에 특히 이러한 고성능 스퍼터링 장치가 사용되는데, 이 장치에서는 음극 앞의 자장 때문에 미립자의 충돌 확률 및 이에 따른 이온화 확률이 높아진다.
이러한 유형의 고성능 스퍼터링 장치는 기초재 위에 스퍼터되어 코팅되는 재료가 한 쪽 표면에 설치된 한 개의 음극, 스퍼터링 면에서 시작해 다시 그곳으로 돌아오는 자력속선이 폐쇄된 고리형의 방전지대를 형성하도록 배열된 한 개의 자석장치, 그리고 스퍼터링되어 스퍼터링 면에서 기초재 쪽으로 이동하는 재료의 바깥에 배열된 한 개의 양극으로 구성된다.
앞에 언급된 기술에서, 스퍼터링될 기초재로 향한 음극면이 평편하고 기초재는 방전지대의 근처에서 평편한 스퍼터링 면에 평행하게 이 면을 넘어 이동하며, 자장을 만들어내는 자석장치가 평면 스퍼터링 면의 반대쪽 음극에 배열된다.
본 발명의 기초가 되는 원리는 위에 언급한 유형의 음극 스퍼터링에만 실시할 수 있는 것이 아니다. 본 발명의 목적은 반응 스퍼터링의 제어에 관한 것이며 어디에나 적용할 수 있다.
본 발명의 목적은 다음과 같다 :
원칙적으로 반응 스퍼터링 공정의 제어를 개선시켜야 한다. 특히 안정감있는 스퍼터링 공정을 보장해야 한다. 즉, 물리적 특성곡선부(physical characteristic curve)의 작업점 혹은 그 근처에서 공정이 안정을 유지해야 한다.
스퍼터링 공정시 아크(arc)가 발생하면 안된다. 또한 작업 중에 스퍼터링율이 높도록 유지시켜야 한다.
마지막으로 상기한 직류전압 스퍼터링법(DC-스퍼터링)이나, 고주파 스퍼터링법(HF-스퍼터링), DC-/HF 공용 스퍼터링, 중파 스퍼터링(kHz-범위) 혹은 바이어스 스프터링, 비(非)바이어스 스퍼터링에 관계하지 않고 본 발명의 목적을 일반적으로 사용해야 한다.
제기한 목적은 본 발명에 따라 다음과 같이 해결된다. 반응 스퍼터링 공정의 전기 압력을 결정하는 두 요소, 즉 사용전압(working voltage) 혹은 유효전류의 세기(intensity of working current) 중 한 요소의 값에 의해 정해지는 작업점을 공정실 내로 유입되는, 예를 들면 O2와 같은 반응가스를 계측하여 스퍼터링 시스템의 반응가스량에 대한 음극전압, 혹은 유효전류의 세기의 물리적 특성곡선 위에서 조정하여 일정하게 혹은 거의 일정하도록 유지시킨다. 이 때 총 스퍼터링 효율 P=I×U는 전력공급장치에 의해 일정하게 유지된다.
이 때 사용전압(방전압)의 값에 의해 결정된 스퍼터링 시스템의 작업점은 공정실에 공급된 예를 들면 O2와 같은 반응가스를 계측함으로서 조정되어 일정하게 혹은 거의 일정하게 유지된다.
혹은 유효전류의 세기의 값에 의해 결정된 스퍼터링 시스템의 작업점은 공정실에 공급된 예를 들면 O2와 같은 반응가스를 계측함으로서 조정되어 일정하게 혹은 거의 일정하게 유지된다.
또한, 스퍼터링된 피막이 예를 들면 Al, Si와 같은 금속 성분 보다 2차전자(secondary electron) 방출량이 더 많은 Al2O3, SiO2와 같은 화학적 합성물을 갖는 반응 스퍼터링 공정에서, 반응가스를 계측할 때 방전압-반응가스 제어특성 곡선이 하강하는 특성을 보이는 제어지표가 적용된다. 즉, 이 특성곡선에서는 반응가스량이 증가함에 따라 방전압이 감소한다.
혹은 바로 앞에 언급한 실시예의 경우, 스퍼터링된 피막이 예를 들면 Al, Si와 같은 금속 성분 보다 2차 전자(secondary electron) 방출량이 더 많은 Al2O3, SiO2와 같은 화학적 합성물을 갖는 반응 스퍼터링 공정에서 반응가스를 계측할 때 방전류-반응가스량 제어특성 곡선이 상승하는 특성을 보이는 제어지표가 적용된다. 즉, 이 특성곡선에서는 반응가스량이 증가함에 따라 방전류가 증가한다.
아울러 본 발명의 목적에 따라 스퍼터링된 피막이 예를 들면 Cr과 같은 금속성분 보다 2차 전자 방출량이 더 적은 CrO와 같은 화학적 합성물을 갖는 반응 스퍼터링 공정에서, 반응가스를 분배할 때 방전압-반응가스량 제어특성곡선이 상승하는 특성을 보이는 제어지표가 적용된다. 즉, 이 특성곡선에서는 반응가스량이 증가함에 따라 방전압이 증가한다.
혹은 스퍼터링된 피막이 예를 들면 Cr과 같은 금속 성분 보다 2차 전자 방출량이 더 적은 CrO와 같은 화학적 합성물을 갖는 반응 스퍼터링 공정에서, 반응가스를 계측할 때 방전류-방응가스량 제어특성곡선이 하강하는 특성을 보이는 제어지표가 적용된다. 즉, 이 특성곡선에서는 반응가스량이 증가함에 따라 방전류가 감소한다.
각각의 경우, 음극전압이 실제값(actual value) 혹은 입력 신호로서 제어장치에 공급되며, 제어장치는 입력신호를 출력신호로 처리하며, 그것을 반응가스의 공급량을 조절하는 제어밸브의 형태의 보정장치(final control element, correcting element)에 변동량(regulated quantity)으로서 공급한다.
혹은 전류의 세기가 실제값 혹은 입력신호로서 제어장치에 공급되며, 제어장치는 입력신호를 출력신호로 처리하여, 그것을 반응가스의 공급량을 조절하는 제어밸브의 형태의 보정장치(final control element)에 변동량으로서 공급한다.
혹은 전류의 세기가 실제값 혹은 입력신호로서 제어장치에 공급되며, 제어장치는 입력신호를 출력신호로 처리하여 그것을 반응가스의 공급량을 조절하는 제어밸브 형태의 보정장치에 변동량으로서 공급한다.
아울러 위에 언급한 방법을 시행하기 위한 장치도 본 발명에 해당된다.
스퍼터링 시스템은 한 개의 제어장치(반응가스 조절기)와 반응가스를 분배하기 위한 제어밸브를 포함하고, 음극전압을 제어장치에 입력시키는 신호선(signalline)이 설치되었고 제어장치의 출구는 도선에 의해 제어밸브에 연결되어, 제어장치 내에서 처리된 변동량이 제어밸브에 전달된다.
혹은 음극전압을 사용하는 대신 기타 실시예에서 음극전류를 이용하는 제어방법으로 처리할 수 있다.
본 발명에는 다음과 같은 장점이 있다.
작업점이 안정을 이룰 때 혹은 거의 안정을 이룰 때 스퍼터링 공정이 실시된다. 스퍼터링 공정 시 아크가 발생치 않는다. 스퍼터링 작업 중 스퍼터링율이 높게 유지된다.
그 밖의 본 발명의 세부사항이나, 목적 그리고 추구하는 장점들은 다음의 제어기술의 시행장치에 대한 실시예의 기술에서 얻을 수 있다.
이 실시예와 반응 스퍼터링 공정의 물리적 특성곡선 그리고 사용된 제어방법들은 3개의 도면을 통해 설명된다.
본 장치를 이용해 반응스퍼터링을 하면 (미도시) 기초재 위에 피막이 형성된다. 이 피막은 예를 들면 Al2O3, 혹은 SiO2로 된 화학 합성물로 구성된다. Al 혹은 Si로 구성된 금속 타겟트로부터 스퍼터된다. 스퍼터 가스는 Ar과 반응가스로서 O2가 포함된 혼합가스로 구성된다.
장치에는 일정한 제어지표가 셋팅된 제어장치가 장착된다. 이 제어장치는 제어지표를 이용해 입력신호로서 음극전압을 제어장치의 출력부에서 변동량으로 처리한다. 이 변동량은 반응가스 O2의 제어밸브로 이루어진 보정장치에 전달된다.
셋팅된 제어지표를 이용해 주어진 방전압(사용전압)이 일정하도록 공정실에 O2를 조절하여 준다.
스퍼터링된 피막이 예를 들면 Al, Si와 같은 금속 성분 보다 2차 전자 방출량이 더 많은 Al2O3, 혹은 SiO2와 같은 화학적 합성물을 스퍼터하는 스퍼터링 공정의 경우, 반응가스를 계측할 때, 방전압-반응가스량 제어특성곡선이 하강하는 특성을 보이는 제어지표가 적용된다. 즉, 이 특성곡선에서는 반응가스량이 증가함에 따라 방전압이 감소한다.
본 발명의 성과는 「O2량에 대한 음극전압」에 대한 물리적 특성곡선(제2도) 혹은 「O2량에 대한 전류의 세기」에 대한 물리적 특성곡선(제3도)의 의미와 반대되는 이론이지만 실제로는 기능을 발휘하는 제어원리를 발견한데 있다. 물리적 특성곡선을 따라 제어하면 스퍼터링 공정이 「하강(drop)」된다.
본 발명이 추구하는 스퍼터 공정의 안정적인 작업점은 반응가스를 조절함으로서 제어된다.
다음에서 제2도와 제3도가 더 설명된다. 우선 제1도의 스퍼터링 시스템의 구조가 설명된다.
제1도의 (1)은 공정실(processing chamber)이다. (2)는 음극이다. (3)은 타겟트이고, (4)는 에너지 공급장치(energy supply unit)이다. DC 전류공급 혹은 HF-발생기(고주파 발생기)일 수 있다. 또한 DC전류공급기와 HF발생기로 구성된 에너지 공급장치가 설치되기도 한다. 그밖에 MF발생기(중파발생기)를 장착할 수 있다.
(5)는 명령변수(command variable)로서 제어지표가 세팅되어 있는 제어장치를 가리킨다. (6)은 제어장치의 입력부(input)이며, (7)은 출력부이다.
(8)은 제어밸브의 형태를 갖춘 반응가스 제어 회로의 보정부이다. (9)는 아르곤의 유압계(flowmeter)이며, (10)은 가스 혼합기이다. 공정실(1) 내부에는 O2와 Ar로 구성된 혼합가스를 위한 배출구들이 있다. 필요에 따라 가스 샤우어(gas shower) 혹은 랜스(lance) 혹은 그밖의 적당한 장치에 배열된다. 본 발명의 경우 랜스인 본 장치는 제1도에서 (11)이다. 가스랜스의 구멍들 중 하나가(12)로 표시되었다. 진공파이프(14) 때문에 공정실은 낮은 작업압력 수준을 유지한다.
(36)은 반응가스 O2의 공급관이며, (37)은 제어를 통해 분배된 O2량을 가스혼합기(10)로 운반하는 파이프이다.
(38)은 아르곤 용의 파이프이며, (39)는 유압계(9)와 가스 혼합기(10) 사이의 연결관이다. (40)은 가스 혼합기와 가스 샤우어 혹은 가스랜스(11) 사이의 연결관이다.
기초재와 기초재 위에 덮인 예를 들면 Al2O3로 구성된 피막은 일반적으로 잘 알려졌기 때문에 단순화하기 위해 생략했다.
스퍼터링 공정 중 공정실 안은 Ar/O2가스, 즉 반응가스로 채워진다.
스퍼터링 공정에 필요한 전력(P)은 전압(U)×전류의 세기(Ⅰ)로 표시되는데, 공급장치(4)로부터 특히 음극(2)의 도선(13)을 통하여 공급된다. 그밖의 상황에 따라 필요할 수 있는 전력선들은 도면을 단순화하고 도면을 평면도로 꾸미기 위해 생략되었다. 스퍼터링 공정 중 공정실 안에는 플라즈마가 생기는데 이에 관해서는 이미 각종 출판물에 공지되어 있다.
음극전압은 도선(15)을 통해 제어장치(5 : 반응가스조절기)의 입력부(6)에 전달된다. 제어장치에 셋팅된 명령변수(제어지표)를 기초로 해 입력부(6)에 전달된 신호는 제어장치 내에서 제어장치의 출력부(7)에 전달되는 변동량으로 처리된다. 상기 변동량은 도선(16)을 통해 O2량을 조절하기 위한 보정부(제어밸브)에 전달된다. 이와 함께 셋팅된 제어지표에 따라 O2량이 분배된다.
후속해서 기술될 과정과 스퍼터링 공정을 잘 이해하기 위해 설명을 첨부한다.
스퍼터링 공정시 예를 들면 Al2나 SiO3와 같은 산화물이 형성된다. Al2O3나 SiO2대신에 다른 산화물이나 화학 합성물이 나타날 수도 있다. 산화물은 한편으로는 기초재 위에 피막을 형성하고 다른 한편으로는 스퍼터링 공정 중에 일부 타겟트 표면을 도금시킨다. 도금 혹은 피막은 타켓트 표면 중 부식되지 않는 지역에 형성되기 시작하고 프로세싱 파라미터에 따라 부식된 지역에 행해진다.
피막의 화학적 결합물은 Al2O3이고 반응가스로서 O2가 투입된다.
타겟트 표면이 산화물에 의해 얼마나 코팅되었느냐에 따라 2차 전자 방출량이 결정된다. 반응가스 O2가 더 많이 들어가면 타겟트의 피막은 Al2O3에 의해 더 두꺼워진다. 타겟트의 두께가 더 두꺼울수록 2차 전자 방출량도 더 많아진다. 2차 전자 방출량이 더 많아진다는 것은 방전류(I)가 더 많아진다는 것을 의미한다. 이것은 전력(P)이 일정하게 유지될 경우 방전압(U)이 적어짐을 의미한다. 왜냐하면 Pconstant=U×I이기 때문이다.
계속해서 제2도와 제3도에서는 제어적 모순, 즉 한편으로는 물리적 특성곡선과 다른 한편으로는 셋팅된 제어지표 사이의 대조가 설명된다. 앞에서 언급했듯이 물리적 특성곡선의 이론에 대해 이 제어지표를 설정한 것이 본 발명의 성과이다.
제2도에는 좌표계가 도시되어 있다. 종좌표(17)에는 음극전압(U)이 기재되어 있다. 횡좌표(18)는 O2량의 값이다. 곡선(19)은 「O2량에 대한 음극전압」의 물리적 곡선이다 (20)은 곡선 상에 표시된 작업점, 즉 제어의 명목값이다. (21)은 거기에 해당하는 전압, 즉 명목전압(Unomianl value)이고 (22)는 여기에 해당하는 O2량이다. (23)은 명목점 아래에 있는 실제점을 말한다. (24)는 명목점 위에 위치한 두 번째 실제점이다. 이 두 실제점에는두 실제 전압(Uactual-1, Uactual-2)이 설정된다. 제2도의 물리적 방전압-반응가스 특성곡선에 따라 평행하게 진행하는 점선(42)과 쇄선(43)에 의해 표기되는 반응 스퍼터에 관계된 지역과 같이 전혀 다른 두 곡선 경로가 있다 하더라도, 공정을 제어하기 위해서 두 지역에 작업점이 놓여 있는 특성 곡선부에서, 하강하는 특성곡선에 맞는 제어지표에 따라 물리적 특성곡선과 반대로 제어되어야 한다(표면 상의 제어 모순).
Uactual-1에 대한 제어상태는 Unomial보다 더 작다 :
1. 제어장치는 Uactual과 Unomial을 비교해 Uactual-1(25)이 Unomial보다 더 작음을 확인한다.
2. 물리적 특성곡선과는 반대로 제어기는 O2를 회수한다. 이렇게 함으로서 다음과 같은 영향이 나타난다.
가) 타켓트 표면의 산화막이 다시 만들어진다.
나) 따라서 2차 전자 방출량, 즉 전류의 세기(I)가 감소된다.
다) 그 결과 Pconstant=U×I에서 방전압이 증가하여 Unomial을 넘어서 Uactual-2(26)까지 상승한다.
3. 제어기는 Uactual-2를 Unomial과 비교하여 Uactual-2이 Unomial보다 더 큼을 확인한다.
4. 제어기는 O2량을 증가시킨다.
5. 타겟트 표면의 산화막이 더 두꺼워진다.
6. 2차 전자 방출량이 증가하고 이에 따라 전류의 세기가 강해진다.
7. Pconstant=U×I 때문에 전압이 떨어져 Unomial에 이르거나 가까워진다.
결과 : O2량을 조절함으로서 작업점(20) 혹은 Unomial이 조정된다.
제3도에서 「O2량에 대한 전류의 세기(I)」의 물리적 특성 곡선은 곡선(27)로 표기되 있다.
종좌표(28)에는 전류의 세기가, 횡좌표(29)에는 O2량의 값이 기재되 있다. (30)은 작업점이다. (31)(32)는 곡선 위의 실제점이다. 작업점(30)에는 유효전류(33)와 O2량의 값(41)이 설정된다. 실제점(31)에는 실제 전류(34)가 실제점(32)에는 실제 전류(35)가 각각 설정된다. 제3도의 물리적 방전류-반응가스 특성곡선에 따라 평행하게 진행하는 점선(44)과 쇄선(45)에 의해 표기되는 반응 스퍼터에 관계된 지역과 같이 전혀 다른 두 곡선 경로가 있다 하더라도, 공정을 제어하기 위해서 두 지역에 같은 제어특성이 적용된다. 즉 상승하는 곡선은, 다시 말해서 관련 작업점이 놓여 있는 특성곡선부에서 상승하는 특성곡선에 맞는 제어지표에 따라 물리적 특성곡선과 반대로 제어되어야 한다(표면상의 제어 모순).
Iactual에 대한 제어상태는 Inominal보다 더 작다 :
1. 제어장치는 Uactual과 Unomial을 비교해 Uactual-1(34)이 Unomial보다 더 작음을 확인한다.
2. 물리적 특성곡선과는 반대로 제어기는 O2량을 증가시킨다. 이렇게 함으로서 다음과 같은 영향이 나타난다.
가) 타겟트 표면의 산화막이 계속 증가한다.
나) 따라서 2차 전자 방출량, 즉 전류의 세기(I)가 증가된다.
다) 그 결과, Pconstant=U×I에서 방전류가 증가하여 Inominal을 넘어서 Uactual-2(35)까지 상승한다.
3. 제어기는 Uactual-2를 Unomial과 비교하여 Uactual-2이 Unomial보다 더 큼을 확인한다.
4. 제어기는 O2량을 감소시킨다.
5. 타겟트 표면의 산화막이 더 얇아진다.
6. 2차 전자 방출량이 감소하고 이에 따라 전류의 세기가 약해진다.
7. 실제 전류의 세기가 명목 전류의 세기에 가까워져 결국 명목 전류의 세기에 이르게 된다.
결과 : O2량을 조절함으로서 작업점(30) 혹은 Inominal이 조정된다.
예를 들면 Cr과 같은 금속 성분 보다 2차 전자 방출량이 작은 CrO와 같은 화학 합성물질로 구성된 피막을 스퍼터할 경우 본 발명의 범위내에서 음극전압- /반응 가스제어지표 혹은 음극전류- /반응가스 제어지표를 사용하기를 제안한다. 이 지표들은 반대로 진행하는 2차 전자 방출량 때문에 각기 반대 구조를 이루고 있으며, 제2도와 관련해 앞에서 설명된 제어지표 혹은 제어상태의 관점과도 반대이다. 이 제어방법에 대한 기타 세부사항은 후술되는 특허청구범위 제7항과 제8항에 설명되어 있다.

Claims (12)

  1. 반응 스퍼터링 공정 전기 압력을 결정하는 사용전압(working voltage) 혹은 유효전류의 세기(intensity of working current) 중 한 요소의 값에 의해 결정되는 스퍼터링 시스템의 반응 가스량에 대한 음극전압 혹은 유효전류 세기의 물리적 특성곡선위의 작업점(working point)을 공정실 내로 유입되는 반응가스를 계측하여 조절하거나 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  2. 반응 스퍼터링 공정 전기 압력을 결정하는 사용전압 혹은 유효전류의 세기 중 한 요소의 값에 의해 결정되는 스퍼터링 시스템의 반응 가스량에 대한 음극전압 혹은 유효전류 세기의 물리적 특성곡선위의 작업점을 공정실 내로 유입되는 반응가스를 측정하여 조절하거나 근접되게 유지시키는 것을 특지응로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 사용전압(방전압)이 값에 의해 결정되는 스퍼터링 시스템의 작업점을 공정실내로 유입되는 O2반응가스를 계측함으로써 일정하게 혹은 근접되게 유지시킴을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  4. 제1항에 있어서, 유효전류의 세기의 값에 의해 결정되는 스퍼터링 시스템의 작업점을 공정실내로 유입되는 O2반응가스를 계측함으로써 일정하게 혹은 근접하도록 유지시킴을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  5. 제1항에 있어서, 스퍼터링된 피막이 Al, Si의 금속 성분 보다 2차 전자(secondary electron) 방출량이 더 많은 Al2O3, SiO2의 화학적 합성물을 갖는 반응 스퍼터링 공정에서, 반응가스를 계측할 때, 방전압-반응가스량 제어특성곡선이 하강하는 특성을 보이는 제어지표가 적용되어 반응가스량이 증가함에 따라 방전압이 감소함을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  6. 제1항에 있어서, 스퍼터링된 피막이 Al, Si의 금속 성분 보다 2차 전자 방출량이 더 많은 Al2O3, SiO2의 화학적 합성물을 갖는 반응 스퍼터링 공정에서, 반응가스를 계측할 때 방전류-반응가스량 제어특성곡선이 상승하는 특성을 보이는 제어지표가 적용되어 반응가스량이 증가함에 따라 방전류가 증가함을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  7. 제1항에 있어서, 스퍼터링된 피막이 Cr의 금속 성분 보다 2차 전자 방출량이 더 적은 CrO의 화학적 합성물을 갖는 반응 스퍼터링 공정에서, 반응가스를 계측할 때 방전압-반응가스량 제어특성곡선이 상승하는 특정을 보이는 제어지표가 적용되어 반응가스량이 증가함에 따라 방전압이 증가함을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  8. 제1항에 있어서, 스퍼터링된 피막이 Cr의 금속 성분 보다 2차 전자 방출량이 더 적은 CrO와 같은 화학적 합성물을 갖는 반응 스퍼터링 공정에서, 반응가스를 계측할 때 방전류-반응가스량 제어특성곡선이 상승하는 특성을 보이는 제어지표가 적용되어 반응가스량이 증가함에 따라 방전류가 감소함을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  9. 제1항에 있어서, 음극전압이 실제값 혹은 입력신호로서 제어장치(5)에 전달되고, 제어장치가 입력신호를 출력신호로 처리해, 반응가스를 계측, 공급하기 위한 제어밸브(8)의 형태로 된 보정부(correcting element)에 변동값(regulated quantity)으로 전달함을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  10. 제1항에 있어서, 전류의 세기가 실제값 혹은 입력 신호로서 제어장치에 전달되고, 제어장치가 입력신호를 출력신호로 처리해, 반응가스를 계측 공급하기 위한 제어밸브의 형태로 된 보정부에 변동값으로 전달함을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어방법.
  11. 스퍼터링 시스템이 한 개의 제어장치(반응가스 조절기)(5)와 반응가스를 계측, 공급하기 위한 제어밸브(8)로 구성되고, 음극전압을 제어장치의 입력부에 전달하는 신호선(signal line)이 설치되고, 제어장치의 출력부는 도선에 의해 제어밸브에 연결되어 제어장치 내에서 처리된 변동량을 제어밸브에 전달함을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어장치.
  12. 제11항에 있어서, 스퍼터링 시스템이 한 개의 제어장치(반응가스 조절기)와 반응가스를 계측, 공급하기 위한 제어밸브로 구성되고, 전류의 세기를 제어장치의 입력부에 전달하는 신호선이 설치되고, 제어장치의 출력부는 도선에 의해 제어밸브에 연결되어 제어장치내에서 처리된 변동량을 제어밸브에 전달함을 특징으로 하는 반응 스퍼터링 공정의 제어장치.
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