KR100854407B1 - 타겟용 위치가변유니트 및 이를 갖는 반도체 소자 제조용펄스파 레이저 증착설비 - Google Patents

타겟용 위치가변유니트 및 이를 갖는 반도체 소자 제조용펄스파 레이저 증착설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타겟용 위치가변유니트를 제공한다. 상기 타겟용 위치가변유니트는 그 중심으로부터 방사형상으로 배치되며 타겟이 고정되는 타겟 홀더들을 갖는 타겟 고정체와, 타겟 고정체의 중심과 제 1회전축으로 연결되어 타겟 고정체를 회전시키는 제 1구동부와, 타겟 홀더들 각각의 중심과 제 2회전축으로 연결되어 타겟 홀더들 각각을 회전시키는 제 2구동부들과, 타겟 홀더를 회전시킴과 동시에 타겟 홀더의 폭 만큼의 회전범위로 타겟 고정체를 왕복 회전시키도록 제 1구동부와 제 2구동부를 제어하는 제어부와, 타겟 홀더에 연결되어 타겟 고정체 상에서 제 1회전축과 타겟 홀더 사이의 거리를 변화시키는 위치가변수단을 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 타겟용 위치가변유니트를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비도 제공함으로써, 타겟으로의 레이저 광이 조사되는 조사영역을 확대하여 레이저 광에 의하여 타격되는 타겟의 영역을 넓힐 수 있다.

Description

타겟용 위치가변유니트 및 이를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비{POSITION VARIABLE UNIT FOR TARGET AND PULSE WAVE LASER DEPOSITION EQUIPMENT HAVING THE SAME}
도 1은 종래의 펄스파 레이저 박막 제조 장치의 개략적으로 보여주는 구성도,
도 2는 본 발명의 타겟용 위치가변유니트를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비를 보여주는 구성도,
도 3은 본 발명에 따르는 타겟 고정체를 보여주는 사시도,
도 4는 본 발명에 일 실시예를 따르는 타겟용 위치가변유니트에 의하여 회전되는 타겟고정체 및 타겟 홀더를 보여주는 도면,
도 5는 본 발명에 다른 실시예를 따르는 타겟용 위치가변유니트에 의하여 회전되는 타겟고정체 및 타겟 홀더를 보여주는 도면.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 챔버 200 : 타겟 고정체
210 : 타겟 홀 220 : 제 1구동부
230 : 제 2구동부 250 : 제어부
300 : 광조사부 310 : 광원
320 : 미러 330 : 집속렌즈
400 : 위치가변수단 410 : 탄성 스프링
420 : 회전체 500 : 다른 위치가변수단
510 : 엑스축 레일 511 : 엑스축 실린더
520 : 와이축 레일 521 : 와이축 실린더
본 발명은 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타겟으로의 레이저 광이 조사되는 조사영역을 확대하여 레이저 광에 의하여 타격되는 타겟의 영역을 넓힐 수 있는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 웨이퍼 상에 증착 및 확산공정, 노광공정, 이온주입공정, 식각공정 및 세정공정과 같은 다수의 단위공정들이 순차적으로 또는 선택적으로 반복되어 짐으로써 제조된다.
이중에, 웨이퍼 상에 박막을 증착시키는 공정에 있어서, 고온 초전도 박막을 이용하여 전자 소자를 제조하기 위해서는 양질의 박막을 웨이퍼 상에 형성하는 것이 중요하다.
이러한, 초전도 박막을 만들기 위하여 현재에는 1) 전자-빔(E-beam)법과 2) 동시증착(co-evaporation)법과 3) 스퍼터링(sputtering)법과 4)펄스파 레이저 증착(pulsed laser deposition: PLD)법을 사용하고 있다.
이중에, 웨이퍼 상에 박막을 증착시키는 공정에 있어서 양질의 화합물 박막을 웨이퍼 상에 형성하는 것은 다양한 기능의 반도체 소자를 제작하기 위해서 중요하다.
이러한, 화합물 중 산화물 계열의 박막을 1) 스퍼터링(sputtering)법과 2)펄스파 레이저 증착(pulsed laser deposition: PLD)법이 주로 이용되고 있다.
이들 방법은 특성이 우수한 화합물 박막을 재현성있게 웨이퍼 상에 형성할 수 있는 장점이 있다.
한편, 펄스파 레이저 증착(PLD)법은 타겟과 동일한 조성을 갖는 박막을 만드는 것이 용이하기 때문에, 상기 박막의 특성을 조절하는 것이 용이하다.
또한, 박막의 증착율이 높아 박막 제조 온도에서 기판 또는 다른 박막과의 반응을 최소로 줄일 수 있으며, 챔버 내부에서의 진공을 해제하지 않고 여러 종류의 산화물 박막을 연속적으로 웨이퍼 상에 다층화할 수 있다.
따라서, 웨이퍼 상에 산화물 박막 뿐만 아니라 산화물 반도체 재료의 소자를 제작하는 경우에 상기 펄스파 레이저 증착(PLD)법이 매우 유리하다.
도 1은 종래의 펄스파 레이저 박막 제조 장치의 개략적 구성도를 보여준다.
도 1을 참조하면, 종래의 펄스파 레이저 박막 제조 장치는 크게 광원(1)과, 미러(2)와, 렌즈(8)와, 타겟이 부착된 타겟 고정부(4)와, 웨이퍼(5)가 안착된 진공 챔버(9)를 구비한다.
상기 웨이퍼(5)는 실리콘이나 Al2O3 등의 단결정을 사용한다.
여기서, 상기 진공 챔버(9)에는 레이저 빔의 입사를 위한 창(3)이 구비된다.
그리고, 진공 챔버(9) 내부를 진공 상태로 만들기 위한 로터리 펌프(7) 및 터보 펌프(6)가 구비된다.
상기 진공 챔버(9)는 그 내부에 집속 렌즈(8)에 의해 집속된 레이저 빔들이 조사되어 박막화되는 재료인 타겟과 이를 부착한 타겟 고정부(4), 박막이 형성되는 웨이퍼(5)를 가열하기 위한 히터(미도시)를 구비한다.
광원(1)은 Nd:YaG 레이저가 사용된다. 상기 Nd:YaG 레이저는 펄스(pulse)당 50～500 mJ의 에너지를 갖는 빔을 발생한다.
상기와 같이 구성되는 펄스파 레이저 박막 제조 장치의 동작을 설명한다.
웨이퍼(5)는 히터에 의하여 고온, 예컨대, 300～700℃로 가열된다. 이때, 타겟과 웨이퍼(5)와의 사이의 거리는 40∼90mm로 이격된다.
이어, 상기 미러는(2)는 발산되는 레이저 빔을 반사시켜 집속 렌즈(8)로 보낸다. 상기 집속 렌즈(8)에 입사된 레이저 빔은 적당하게 집속되어 창(3)을 통해 진공 챔버(9)로 입사된다.
상기 진공 챔버(9) 내에서 평행하게 조사되는 고에너지의 레이저 광은 타겟의 여러 곳을 용발시키면 웨이퍼(5)에 박막이 형성된다.
이때, 펄스가 생성되는 속도(예:초당 10회, 10 Hz)가 빠를수록 박막의 증착 속도는 빨라진다.
그러나, 종래에는 집속 렌즈(8)에 의해 초점이 맞추어진 레이저 광의 직경은 1mm 이하로 매우 작으며, 매우 높은 에너지 밀도를 가지기 때문에, 타겟 매질에 국소적으로 큰 변화를 주는 문제점이 있다.
따라서, 타겟 매질에서 동일 지점에 연속적으로 레이저 광을 사용하여 타격하는 경우에는 (ⅰ) 타겟의 국소적인 부분만을 증착에 사용하게 되므로 이용의 효율이 매우 떨어지게 되며, (ⅱ) 절삭된 타겟 매질이 안정화되기 전에 다시 레이저 광을 맞게 된다.
이러한 경우에, 진공 챔버(9)의 내부에서는 일정치 않은 확산작용이 일어나게 된다.
종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 타겟을 시계방향, 또는 반시계방향으로 일정속도로 회전을 시켜, 상기의 문제점을 해결하고자 하였다.
그러나, 일반적으로 타겟 매질은 원판형태로 가공되며, 이를 회전시켜서 펄스 레이저 증착을 하는 경우에 두께가 레이저 스폿(spot)의 직경이 되는 형태인 원형의 띠 모양으로 매질이 사용된다.
즉, 타겟을 상기와 같이 회전시키게 되어도 타겟 매질의 매우 작은 넓이만을 증착에 사용하게 되어, 타겟이 매우 빨리 소모되고, 그 효율도 매우 떨어지게 되는 문제점을 갖는다.
근래에 들어 이러한 문제점을 해결하기 위하여 낮은 기술비용으로 레이저 광의 초점 위치를 연속적으로 가변시키는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 레이저 광에 의하여 타격되는 타겟의 타격영역을 확대시킬 수 있는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비를 제공함에 있다.
본 발명의 제 2목적은 타겟에 조사되는 레이저 광의 초점 영역을 가변시킬 수 있는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비를 제공함에 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 타겟용 위치가변유니트를 제공한다.
상기 타겟용 위치가변유니트는 그 중심으로부터 방사형상으로 배치되며 타겟이 고정되는 타겟 홀더들을 갖는 타겟 고정체와, 상기 타겟 고정체의 중심과 제 1회전축으로 연결되어 상기 타겟 고정체를 회전시키는 제 1구동부와, 상기 타겟 홀더들 각각의 중심과 제 2회전축으로 연결되어 상기 타겟 홀더들 각각을 회전시키는 제 2구동부들과, 상기 타겟 홀더를 회전시킴과 동시에 상기 타겟 홀더의 폭 만큼의 회전범위로 상기 타겟 고정체를 왕복 회전시키도록 상기 제 1구동부와 상기 제 2구동부를 제어하는 제어부와, 상기 타겟 홀더에 연결되어 상기 타겟 고정체 상에서 상기 제 1회전축과 상기 타겟 홀더 사이의 거리를 변화시키는 위치가변수단을 포함한다.
여기서, 상기 타겟을 향하여 레이저 광을 조사하는 광 조사부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 제 1구동부로 전기적 신호를 전송하여, 상기 레이저 광이 상기 타겟으로 조사되도록 상기 타겟 고정체를 회전시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 위치가변수단은, 일단이 상기 제 2회전축에 연결되고 타단이 상기 타겟 고정체에 연결되어 상기 타겟 고정체의 중심을 향해 상기 타겟 홀더에 탄성력을 제공하는 탄성스프링과, 상기 타겟 홀더의 외주면에 접하고 그 중심이 상기 타겟 고정체와 제 3회전축으로 연결되어 회전되는 타원형상의 회전체를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 위치가변수단은, 상기 타겟 홀더에 연결되는 엑스축 레일과, 상기 엑스축 레일에 연결되는 와이축 레일과, 상기 타겟 홀더를 상기 엑스축 레일을 따라 이동시키는 엑스축 실린더와, 상기 와이축 레일을 와이축을 따라 이동시키는 와이축 실린더를 구비할 수도 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 타겟용 위치가변유니트 및 이를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비를 제공한다.
상기 증착설비는 내부에 진공이 형성되는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 설치되며, 웨이퍼가 안착되는 척과, 상기 챔버의 내부로 공정가스를 공급하는 가스공급부와, 상기 척과 대응되는 방향으로 일정거리 이격되도록 상기 챔버의 내부에 설치되며, 그 중심으로부터 방사형상으로 배치되며 상기 웨이퍼 상에 증착되는 타겟이 고정되는 타겟 홀더들을 갖는 타겟 고정체와, 상기 타겟을 향하여 레이저 광을 조사하는 광 조사부와, 상기 타겟 고정체의 중심과 제 1회전축으로 연결되어 상기 타겟 고정체를 회전시키는 제 1구동부와, 상기 타겟 홀더들 각각의 중심과 제 2회전축으로 연결되어 상기 타겟 홀더들 각각을 회전시키는 제 2구동부들과, 상기 타겟 홀더를 회전시킴과 동시에 상기 타겟 홀더의 폭 만큼의 회전범위로 상기 타겟 고정체를 왕복 회전시키도록 상기 제 1구동부와 상기 제 2구동부를 제어하는 제어부와, 상기 타겟 홀더에 연결되어 상기 타겟 고정체 상에서 상기 제 1회전축과 상기 타겟 홀더 사이의 거리를 변화시키는 위치가변수단을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 제 1구동부로 전기적 신호를 전송하여, 상기 레이저 광이 상기 타겟으로 조사되도록 상기 타겟 고정체를 회전시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 위치가변수단은, 일단이 상기 제 2회전축에 연결되고 타단이 상기 타겟 고정체에 연결되어 상기 타겟 고정체의 중심을 향해 상기 타겟 홀더에 탄성력을 제공하는 탄성스프링과, 상기 타겟 홀더의 외주면에 접하고 그 중심이 상기 타겟 고정체와 제 3회전축으로 연결되어 회전되는 타원형상의 회전체를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 위치가변수단은, 상기 타겟 홀더에 연결되는 엑스축 레일과, 상기 엑스축 레일에 연결되는 와이축 레일과, 상기 타겟 홀더를 상기 엑스축 레일을 따라 이동시키는 엑스축 실린더와, 상기 와이축 레일을 와이축을 따라 이동시키는 와이축 실린더를 구비할 수도 있다.
이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여, 본 발명의 타겟용 위치가변유니트 및 이를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비를 상세하게 설명하도록 한 다.
도 2는 본 발명의 타겟용 위치가변유니트를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비를 보여주는 구성도이다. 도 3은 본 발명에 따르는 타겟 고정체를 보여주는 사시도이다. 도 4는 본 발명에 일 실시예를 따르는 타겟용 위치가변유니트에 의하여 회전되는 타겟고정체 및 타겟 홀더를 보여주는 도면이다. 도 5는 본 발명에 다른 실시예를 따르는 타겟용 위치가변유니트에 의하여 회전되는 타겟고정체 및 타겟 홀더를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조로 하면, 본 발명의 타겟용 위치가변유니트를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비는 일정 공간이 형성되며, 도시되지 않은 진공제공부에 의하여 일정의 진공이 형성되는 챔버(100)를 구비한다. 상기 챔버(100)의 내부에는 소정의 박막이 증착되는 웨이퍼(W)가 안착되는 척(110)이 설치된다.
상기 챔버(100)는 가스공급부(120)와 연결된다. 상기 가스공급부(120)는 상기 챔버(100)의 내부로 공정가스를 공급한다.
상기 챔버(100)의 내부에는 타겟 고정체(200)가 설치된다. 상기 타겟 고정체(200)는 상기 척(110)과 대응 되는 위치에 배치되고, 상기 척(110)과 일정 거리 이격되도록 배치된다.
상기 타겟 고정체(200)에는 그 중심으로부터 방사형상으로 배치되는 타겟 홀더들(210)이 설치된다. 상기 타겟 홀더(210)에는 타겟이 설치될 수 있다.
상기 타겟 고정체(200)의 중심은 제 1회전축(221)을 통하여 제 1구동부(220)와 연결된다. 상기 제 1구동부(220)는 회전모터일 수 있다.
상기 타겟을 향하여 레이저 광(a)을 조사하는 광 조사부(300)를 구비한다. 상기 광 조사부(300)는 상기 챔버(100)의 외부에 설치되는 레이저 광원(310)과, 상기 레이저 광원(310)으로부터 발산되는 레이저 광의 경로를 가변시키는 미러(320)와, 상기 미러(320)에 의하여 광경로가 가변된 레이저 광을 상기 타겟으로 집속하도록 초점을 조절하는 집속렌즈(330)를 구비할 수 있다. 여기서, 미설명 부호 '130'은 확산되는 플라즈마를 가로막을 수 있는 셔터이다.
그리고, 상기 타겟 홀더들(210) 각각은 그 중심이 제 2회전축(232)으로 연결되고, 이 제 2회전축(232)과 연결되어 상기 타겟 홀더들(210) 각각을 회전시키는 제 2구동부들(230)을 갖는다. 상기 제 2구동부들(230) 각각은 회전모터일 수 있다.
그리고, 상기 제 1구동부(220)와 상기 제 2구동부들(230)과 전기적으로 연결되어 상기 제 1,2구동부(220,230)를 구동시키되, 상기 제 1구동부(220)로 구동신호를 전송하여 상기 타겟 고정체(200)를 상기 타겟 고정체(200)의 중심으로부터 상기 타겟 홀더(210)의 폭을 회전범위(θ)로 하여 회전시키는 제어부(250)를 구비한다.
여기서, 제어부(250)는 상기 제 1구동부(220)로 전기적 신호를 전송하여, 상기 레이저 광(a)이 상기 타겟으로 조사되도록 상기 타겟 고정체(200)를 회전시킬 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 타겟 홀더(210)는 위치가변수단(400)과 더 연결될 수 있다.
상기 위치가변수단(400)은 일단이 상기 제 2회전축(232)에 연결되고 타단이 상기 타겟 고정체(200)에 연결되어 상기 타겟 홀더(210)를 상기 타겟 고정체(200)의 중심을 향하여 탄성력을 제공하는 탄성스프링(410)과, 상기 타겟 홀더(210)의 외주면에 접하고 그 중심이 상기 타겟 고정체(200)와 제 3회전축(421)으로 연결되어 회전되는 타원형상의 회전체(420)를 구비할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 상기 타겟 홀더(210)는 다른 위치가변수단(500)과 더 연결될 수 있다.
상기 다른 위치가변수단(500)은 상기 타겟 홀더(210)에 연결되는 엑스(X)축 레일(510)과, 상기 엑스축 레일(510)에 연결되는 와이(Y)축 레일(520)과, 상기 타겟 홀더(210)를 상기 엑스축 레일(510)을 따라 이동시키는 엑스축 실린더(511)와, 상기 와이축 레일(520)을 와이축을 따라 이동시키는 와이축 실린더(521)를 구비할 수도 있다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 본 발명의 타겟용 위치가변유니트 및 이를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비의 작용 및 효과를 상세하게 설명하도록 한다.
도 2를 참조로 하면, 척(110) 상에는 웨이퍼(W)가 안착된다. 상기 챔버(100)의 내부에는 일정의 진공도가 형성된다. 그리고, 가스공급부(120)를 통하여 공정가스는 챔버(100)의 내부로 일정량 공급된다.
제어부(250)는 제 1구동부(220)로 전기적 신호를 전송하고, 이 제 1구동부(220)는 제 1회전축(221)을 회전시키어 타겟 고정체(200)를 일정 위치로 화살표(A)를 따라 회전시킨다. 상기 일정 위치는 광조사부(300)로부터 집속되는 레이저 광(a)이 타겟에 조사되는 위치이다.
이와 같이 타겟 고정체(200)를 회전시킨 후에, 광조사부(300)는 레이저 광원(310)을 통하여 레이저 광(a)을 발산한다. 이 발산된 레이저 광(a)은 미러(320)에 의하여 광경로가 가변되고, 이 광경로가 가변된 레이저 광(a)은 집속 렌즈(330)에 의하여 집속된 후에 타겟의 외면에 조사된다. 이때, 상기 타겟에 조사된 레이저 광(a)은 그 에너지의 밀도가 일정 수준으로 높아진 상태이다.
따라서, 이 레이저 광(a)은 타겟을 타격하게 된다.
이때, 제어부(250)는 제 1구동부(220)를 통하여 회전범위(θ)내에서 타겟 고정체(200)를 왕복으로 화살표(C) 방향을 따라 회전시킬 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 제어부(250)는 제 2구동부(230)를 통하여 타겟 홀더(210)를 화살표(B)방향을 따라 양방향으로 연속적으로 회전시킬 수 있다.
즉, 제어부(250)는 제 2구동부(230)로 전기적 신호를 전송한다. 이 제 2구동부(230)는 타겟 홀더(210)를 그 중심을 회전 중심으로 하여 양방향으로 일정 회전범위(θ) 내에서 회전시킬 수 있다. 상기 회전 범위(θ)는 타겟 고정체(200)의 중심으로부터 타겟 홀더(210)의 폭을 포함하는 범위인 것이 좋다.
따라서, 상기 레이저 광(a)이 조사되는 타겟은 타겟 홀더(210)가 연속적으로 양방향으로 회전되기 때문에, 레이저 광(a)에 의하여 타격되는 영역은 연속적으로 가변될 수 있고, 이에 따라 타격되는 타겟의 타격영역을 넓게 형성할 수 있다.
한편, 이와 아울러, 도 4에 도시된 위치가변수단(400)을 사용하여 상기 타겟 홀더(210)의 위치를 더 가변시킬 수도 있다.
즉, 타겟 홀더(210)는 제 2회전축(232)을 회전중심으로 하여 양방향으로 회전된다. 이때, 제 2회전축(232)은 타겟 고정체(200)의 중심을 향하여 힘이 작용되어 일정 길이 만큼 밀린 상태이다.
그리고, 그 반대측에서는 별도의 제 3회전축(421)을 갖는 타원형상의 회전체(420)가 타겟 홀더(210)의 외면과 접하고 있는 상태에서 상기 타겟 홀더(210)가 회전하기 때문에, 상기 타겟 홀더(210)는 상기 회전체(420)와 맞물려 회전되면서 탄성스프링(410)을 압축하는 방향으로 밀리었다가 그 이후에 탄성스프링(410)이 이완되는 방향으로 밀리는, 즉 도 4에 도시된'F'방향을 따라 작용되는 복귀동작을 연속적으로 반복하게 된다.
상기 회전체(420)는 그 외주면이 상기 타겟 홀더(210)의 외주면과 일정 이상의 마찰력이 형성되도록 거칠기를 갖을 수도 있고, 서로 치(齒)연결될 수도 있다.
이에 따라, 상기 타겟은 레이저 광(a)에 의하여 타격되는 영역이 연속적으로 가변되게 된다. 즉, 타겟의 타격영역이 넓어 질 수 있다.
또 한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 다른 위치가변수단(500)에 의하여 상기 타겟 홀더(210)의 위치를 더 가변시킬 수도 있다.
즉, 제어부(250)는 엑스축 실린더(511)와 와이축 실린더(521)에 구동신호를 전송하면, 이 엑스,와이축 실린더(511,521)는 상기 타겟 홀더(210)를 엑스축 및 와이축 레일(510,520)을 따라 연속적으로 그 위치를 가변시킬 수 있다.
이때, 상기 엑스축 및 와이축 레일(510,520)을 따라 가변되는 상기 타겟 홀더(210)의 위치범위는 상기 타겟의 면적내에 포함되는 위치인 것이 좋다.
따라서, 이 역시 상기 레이저 광(a)에 의하여 타격되는 타겟의 영역을 연속적으로 가변시킴으로써, 상기 타겟의 타격영역은 넓혀질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 레이저 광에 의하여 타격되는 타겟의 타격영역을 확대시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 타겟에 조사되는 레이저 광의 초점 영역을 가변시킬 수 있는 효과를 갖는다.
따라서, 본 발명은 타겟의 국소적인 부분만을 증착에 사용하게 됨에 따라 타겟의 효율이 매우 떨어지는 것을 방지하여 타겟의 효율을 높일 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은 절삭된 타겟 매질이 안정화되기 전에 다시 레이저를 맞는 현상을 방지하고, 이에 따라 일정하지 않은 확산작용을 방지함으로써 웨이퍼 상에 균일한 박막을 형성할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 매우 저렴한 비용으로 종래의 펄스 레이저 증착 장치의 변화를 거의 주지 않으면서 개조가 가능하고, 레이저 펄스의 경로가 직접 이동하는 경우에 증착에 이용되는 플라즈마의 시작점이 이동되지 않는 효과도 갖는다.

Claims (10)

  1. 그 중심으로부터 방사형상으로 배치되며 타겟이 고정되는 타겟 홀더들을 갖는 타겟 고정체;
    상기 타겟 고정체의 중심과 제 1회전축으로 연결되어 상기 타겟 고정체를 회전시키는 제 1구동부;
    상기 타겟 홀더들 각각의 중심과 제 2회전축으로 연결되어 상기 타겟 홀더들 각각을 회전시키는 제 2구동부들; 및
    상기 타겟 홀더를 회전시킴과 동시에 상기 타겟 홀더의 폭 만큼의 회전범위로 상기 타겟 고정체를 왕복 회전시키도록 상기 제 1구동부와 상기 제 2구동부를 제어하는 제어부; 및
    상기 타겟 홀더에 연결되어 상기 타겟 고정체 상에서 상기 제 1회전축과 상기 타겟 홀더 사이의 거리를 변화시키는 위치가변수단
    을 포함하는 타겟용 위치가변유니트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타겟을 향하여 레이저 광을 조사하는 광 조사부를 구비하고,
    상기 제어부는 상기 제 1구동부로 전기적 신호를 전송하여, 상기 레이저 광이 상기 타겟으로 조사되도록 상기 타겟 고정체를 회전시키는 것을 특징으로 하는 타겟용 위치가변유니트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치가변수단은,
    일단이 상기 제 2회전축에 연결되고 타단이 상기 타겟 고정체에 연결되어 상기 제 1회전축을 향해 상기 타겟 홀더에 탄성력을 제공하는 탄성스프링과, 상기 타겟 홀더의 외주면에 접하고 그 중심이 상기 타겟 고정체와 제 3회전축으로 연결되어 회전되는 타원형상의 회전체를 구비하는 것을 특징으로 하는 타겟용 위치가변유니트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위치가변수단은,
    상기 타겟 홀더에 연결되는 엑스축 레일과, 상기 엑스축 레일에 연결되는 와이축 레일과, 상기 타겟 홀더를 상기 엑스축 레일을 따라 이동시키는 엑스축 실린더와, 상기 와이축 레일을 와이축을 따라 이동시키는 와이축 실린더를 구비하는 것을 특징으로 하는 타겟용 위치가변유니트.
  5. 그 중심으로부터 방사형상으로 배치되며 타겟이 고정되는 타겟 홀더들을 갖는 타겟 고정체와, 상기 타겟 고정체의 중심과 제 1회전축으로 연결되어 상기 타겟 고정체를 회전시키는 제 1구동부와, 상기 타겟 홀더들 각각의 중심과 제 2회전축으로 연결되어 상기 타겟 홀더들 각각을 회전시키는 제 2구동부들과, 상기 제 1구동부 및 상기 제 2구동부와 전기적으로 연결되어 상기 제 1,2구동부를 구동시키고 상기 제 1구동부로 구동신호를 전송하여 상기 타겟 고정체를 상기 타겟 고정체의 중심으로부터 상기 타겟 홀더의 폭을 회전범위로 하여 회전시키는 제어부와, 상기 타겟 홀더에 연결되는 위치가변수단을 포함하며,
    상기 타겟을 향하여 레이저 광을 조사하는 광 조사부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 제 1구동부로 전기적 신호를 전송하여 상기 레이저 광이 상기 타겟으로 조사되도록 상기 타겟 고정체를 회전시키며,
    상기 위치가변수단은 일단이 상기 제 2회전축에 연결되고 타단이 상기 타겟 고정체에 연결되어 상기 타겟 고정체의 중심을 향해 상기 타겟 홀더에 탄성력을 제공하는 탄성스프링과, 상기 타겟 홀더의 외주면에 접하고 그 중심이 상기 타겟 고정체와 제 3회전축으로 연결되어 회전되는 타원형상의 회전체를 구비하는 것을 특징으로 하는 타겟용 위치가변유니트.
  6. 내부에 진공이 형성되는 챔버;
    상기 챔버의 내부에 설치되며, 웨이퍼가 안착되는 척;
    상기 챔버의 내부로 공정가스를 공급하는 가스공급부;
    상기 척과 대응되는 방향으로 일정거리 이격되도록 상기 챔버의 내부에 설치되며, 그 중심으로부터 방사형상으로 배치되며 상기 웨이퍼 상에 증착되는 타겟이 고정되는 타겟 홀더들을 갖는 타겟 고정체;
    상기 타겟을 향하여 레이저 광을 조사하는 광 조사부;
    상기 타겟 고정체의 중심과 제 1회전축으로 연결되어 상기 타겟 고정체를 회전시키는 제 1구동부;
    상기 타겟 홀더들 각각의 중심과 제 2회전축으로 연결되어 상기 타겟 홀더들 각각을 회전시키는 제 2구동부들; 및
    상기 타겟 홀더를 회전시킴과 동시에 상기 타겟 홀더의 폭 만큼의 회전범위로 상기 타겟 고정체를 왕복 회전시키도록 상기 제 1구동부와 상기 제 2구동부를 제어하는 제어부; 및
    상기 타겟 홀더에 연결되어 상기 타겟 고정체 상에서 상기 제 1회전축과 상기 타겟 홀더 사이의 거리를 변화시키는 위치가변수단
    을 포함하는 타겟용 위치가변유니트를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1구동부로 전기적 신호를 전송하여, 상기 레이저 광이 상기 타겟으로 조사되도록 상기 타겟 고정체를 회전시키는 것을 특징으로 하는 타겟용 위치가변유니트를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 위치가변수단은,
    일단이 상기 제 2회전축에 연결되고 타단이 상기 타겟 고정체에 연결되어 상기 제1 회전축을 향해 상기 타겟 홀더에 탄성력을 제공하는 탄성스프링과, 상기 타겟 홀더의 외주면에 접하고 그 중심이 상기 타겟 고정체와 제 3회전축으로 연결되어 회전되는 타원형상의 회전체를 구비하는 것을 특징으로 하는 타겟용 위치가변유니트를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 위치가변수단은,
    상기 타겟 홀더에 연결되는 엑스축 레일과, 상기 엑스축 레일에 연결되는 와이축 레일과, 상기 타겟 홀더를 상기 엑스축 레일을 따라 이동시키는 엑스축 실린더와, 상기 와이축 레일을 와이축을 따라 이동시키는 와이축 실린더를 구비하는 것을 특징으로 하는 타겟용 위치가변유니트를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비.
  10. 내부에 진공이 형성되는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 설치되며, 웨이퍼가 안착되는 척과, 상기 챔버의 내부로 공정가스를 공급하는 가스공급부와, 상기 척과 대응되는 방향으로 일정거리 이격되도록 상기 챔버의 내부에 설치되며 그 중심으로부터 방사형상으로 배치되며 상기 웨이퍼 상에 증착되는 타겟이 고정되는 타겟 홀더들을 갖는 타겟 고정체와, 상기 타겟을 향하여 레이저 광을 조사하는 광 조사부와, 상기 타겟 고정체의 중심과 제 1회전축으로 연결되어 상기 타겟 고정체를 회전시키는 제 1구동부와, 상기 타겟 홀더들 각각의 중심과 제 2회전축으로 연결되어 상기 타겟 홀더들 각각을 회전시키는 제 2구동부들과, 상기 제 1구동부와 상기 제 2구동부와 전기적으로 연결되어 상기 제 1,2구동부를 구동시키고 상기 제 1구동부로 구동신호를 전송하여 상기 타겟 고정체를 상기 타겟 고정체의 중심으로부터 상기 타겟 홀더의 폭을 회전범위로 하여 회전시키는 제어부와, 상기 타겟 홀더에 연결되는 위치가변수단을 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제 1구동부로 전기적 신호를 전송하여 상기 레이저 광이 상기 타겟으로 조사되도록 상기 타겟 고정체를 회전시키는 것이고,
    상기 위치가변수단은 상기 타겟 홀더에 연결되는 엑스축 레일과, 상기 엑스축 레일에 연결되는 와이축 레일과, 상기 타겟 홀더를 상기 엑스축 레일을 따라 이동시키는 엑스축 실린더와, 상기 와이축 레일을 와이축을 따라 이동시키는 와이축 실린더를 구비하는 것을 특징으로 하는 타겟용 위치가변유니트를 갖는 반도체 소자 제조용 펄스파 레이저 증착설비.
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