KR102190714B1 - 다양한 합금조성 및 클러스터 구조 제어를 위한 클러스터 소스 장치 - Google Patents

다양한 합금조성 및 클러스터 구조 제어를 위한 클러스터 소스 장치 Download PDF

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(주)광림정공
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Abstract

본 발명은 2종 이상의 다양한 재료를 이용하여 클러스터의 제조가 가능하도록 하며, 다양한 재료의 결합 방법에 따라 다양한 구조의 클러스터 제조가 가능하게 하여, 종래에 비해 클러스터의 재료 물질 및 클러스터 구조를 다원화할 수 있도록 한 클러스터 소스 장치에 관한 것이다.

Description

다양한 합금조성 및 클러스터 구조 제어를 위한 클러스터 소스 장치{CLUSTER SOURCE DEVICE FOR FABRICATING VARIOUS ALLOY COMPOSITIONS AND COTROLLING CLUSTER STRUCTURES}
본 발명은 다양한 합금조성 및 클러스터 구조제어를 위한 클러스터 소스 장치에 관한 것으로 특히, 2종 이상의 다양한 재료를 이용하여 클러스터의 제조가 가능하도록 하며, 다양한 재료의 결합 방법에 따라 다양한 구조의 클러스터 제조가 가능하게 하여, 종래에 비해 클러스터의 재료 물질 및 클러스터 구조를 다원화할 수 있도록 한 클러스터 소스 장치에 관한 것이다.
최근에 다양한 산업분야에서 다공성 물질(porous material)이 큰 주목을 받고 있다. 다공성 물질은 기공이 형성된 물질로 가스 센서, 염료감응 태양전지, 수소발생장치, 연료전지, 수질정화기, 리튬 이차전지, 반도체 태양전지, 액츄에이터 및 에너지 하베스트와 같은 다양한 제품 또는 기술에 이용되고 있다. 일례로 가스 센서의 GDL(Gas diffusion Layer), 해수담수화 필터(Desalination Filter), 유수분리필터(Filter of il-water separator), 초소수/친수 표면(super-hydrophobic/hydrophilic surface)과 같은 제품 또는 이의 응용 제품에 이용되고 있다. 이러한 다공성 물질은 기공 사이로 사용자가 원하는 기체 또는 액체를 선택적으로 이동시켜야 하는 제품에 필요하여 많은 관심을 받고 있으며, 사용 분야도 더욱 확대되고 있다.
다공성 구조 막을 형성할 수 있는 다양한 공정방식 중 클러스터 빔 증착 (Cluster beam deposition) 방식은 높은 기공률(porosity)을 가지는 막을 빠른 시간안에 형성할 수 있는 장점이 있어 그 활용성이 높은 공정방식이다. 클러스터 빔 증착 공정을 위해 활용되는 클러스터 빔 장치는 최초 나노 입자를 형성하는 방식에 따라 장치의 구조 차이가 있으며, 나노 입자를 형성하는 방식은 증발(joule heating or evaporation), 스퍼터링(sputtering), 레이저증발(laser ablation)법 등이 있다. 이 중 스퍼터링법은 금속, 합금, 화합물, 절연체 등 양한 소재를 활용할 수 있고 상대적으로 제조원가가 낮아 상업적으로 활용가능성이 가능 가장 좋은 장점을 가진다.
이러한 다공성 물질의 제조 방법은 전술한 바와 같이 나노 또는 마이크로 사이즈의 기공을 형성할 수 있는 장점으로 인해 다양한 분야에 확대 적용할 수 있는 잠재력이 있으나, 현재의 제조 방법은 단일 물질에 의한 클러스터 제조에 국한되어 있는 한계가 있다.
때문에, 다양한 분야의 적용, 다양한 구조의 클러스터를 생산할 수 있는 제조방법 또는 제조를 위한 장치의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허 10-2015-0057978호(공개일 2015.05.28.) 3차원 나노 스케일 구조물 제작 장치 및 이를 이용한 3차원 나노 스케일 구조물 제조방법
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 2종 이상의 다양한 재료를 이용하여 클러스터의 제조가 가능하도록 하며, 다양한 재료의 결합 방법에 따라 다양한 구조의 클러스터 제조가 가능하게 하여, 종래에 비해 클러스터의 재료 물질 및 클러스터 구조를 다원화할 수 있도록 한 클러스터 소스 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 귀금속과 같은 고가의 재료물질과 저가의 재료물질을 합금하여 클러스터를 제조할 수 있도록 함으로써 고가의 재료물질과 동일한 성능 또는 특성을 가지도록 하면서도 제조비용, 재료비용을 절감할 수 있도록 한 클러스터 소스 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 클러스터 소스 장치는 타깃으로부터 원자가 종심을 향해 방출되도록 설치되는 둘이 상의 스퍼터 건을 구비하고, 방출된 상기 원자의 결합에 의해 클러스터가 생성되는 클러스터 소스; 및 상기 클러스터 소스와 연통되고, 낙하하는 상기 클러스터가 부착되는 기판이 수용되는 프로세스 챔버;를 구비한다.
본 발명에 따른 클러스터 소스 장치는 2종 이상의 다양한 재료를 이용하여 클러스터의 제조가 가능하도록 하며, 다양한 재료의 결합 방법에 따라 다양한 구조의 클러스터 제조가 가능하게 하여, 종래에 비해 클러스터의 재료 물질 및 클러스터 구조를 다원화 할 수 있다.
본 발명에 따른 클러스터 소스 장치는 귀금속과 같은 고가의 재료물질과 저가의 재료물질을 합금하여 클러스터를 제조할 수 있도록 함으로써 고가의 재료물질과 동일한 성능 또는 특성을 가지도록 하면서도 제조비용, 재료비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 클러스터 소스 장치의 구성을 개략적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1은 본 발명에 따른 클러스터 소스 장치의 구성을 개략적으로 도시한 예시도.
도 3은 복합 클러스터의 예를 도시한 개념도.
도 4은 도 2를 확장한 예를 도시한 예시도.
도 5는 스퍼터 건의 배치 예를 설명하기 위한 예시도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 클러스터 소스 장치의 구성을 개략적으로 도시한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 클러스터 소스 장치는 프로세스 챔버(100)와 클러스터 소스(200)를 포함하여 구성된다.
클러스터 소스(200)는 프로세스 챔버(100) 상부에 프로세스 챔버(100)와 연통하도록 배치된다. 이 클러스터 소스(200)에는 스퍼터링에 의해 클러스터를 생성하는 스퍼터 건(300: 300-1, 300-2)이 한 쌍 이상 마련된다. 여기서, 본 발명의 클러스터 소스 장치는 프로세스 챔버(100)와 연결되는 클러스터 소스(200)를 가지는 구조를 위주로 설명하기로 한다.
클러스터 소스(200)의 하단인 클러스터 소스(200)와 프로세서 챔버(100)의 사이에는 노즐(400)이 탈착 가능하게 설치된다. 이 노즐(400)은 하나 이상의 통공(410)이 형성된다. 노즐(400)은 클러스터 소스(200)에서 프로세스 챔버(100)로 공급되는 가스의 흐름을 제어하고, 클러스터(1)가 기판(120)으로 이동할 수 있도록 하는 통로의 역할을 한다. 이 노즐(400)의 둘레부분 즉, 프로세스 챔버(100) 측에는 배플(baffle, 미도시)이 마련되어 가스 및 클러스터(1)의 흐름이 기판(120)을 향하도록 할 수 있으나, 본 발명에서는 생략되어 있다.
클러스터 소스(200)는 재료물질에 의한 클러스터(1)를 생성하기 위해 한 쌍 이상의 스퍼터 건(300)이 마련된다. 이 스퍼터 건(300)은 타깃(330: 330-1, 330-2)으로부터 튀어나온 원자가 서로 충돌할 수 있도록 원자 방출 방향이 클러스터 소스(200)의 종심을 향하도록 배치된다. 즉, 한 쌍인 경우 스퍼터 건(300)은 동일한 높이에서 서로 대향하도록 배치된다. 이때, 스퍼터 건(300)으로부터 배출되는 원자(10: 10a, 10b)의 방출방향은 클러스터(1)의 낙하방향과 수직방향일 수 있으나, 이로써만 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 스퍼터 건(300)으로부터 방출되는 원자가 충돌에 의해 결합할 수 있으면 배치와 방향은 변경이 가능하다.
클러스터 소스(200)와 프로세스 챔버(100)의 압력은 서로 다르게 유지될 수 있다. 이를 통해 클러스터 소스(200)의 압력(P1)이 프로세스 챔버(100)의 압력(P2)에 비해 높은 압력으로 유지되록 하여 압력차에 의해 클러스터가 클러스터 소스(200)에서 프로세서 챔버(100)로 용이하게 이동하도록 할 수 있다. 이를 통해, 증착속도를 향상시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 프로세스 챔버(100)의 압력(P2)는 수백 mTorr 이하, 클러스터 소스(200)의 압력은 수십 mTorr로 유지할 수 있으나, 압력은 클러스터의 재료 물질, 클러스터 소스(200)와 프로세스 챔버(100)의 크기와 같은 요소들에 의해 달라질 수 있다.
스퍼터 건(300)은 클러스터(1)의 생성을 위한 재료물질의 원자(10)를 방출한다. 이 스퍼터 건(300)은 원자(10)의 충돌에 의한 결합을 유도하여 클러스터(1)를 형성하도록 클러스터 소스(200)에 구성된다. 이를 위해 스퍼터 건(300)은 제1 및 제2스퍼터 건(300-1, 300-2)로 구성되고, 어느 한 스퍼터 건(300-1)에 의해 방출된 원자(10a)가 다른 스퍼터 건(300-2)로부터 방출된 원자(10b)와 충돌되도록 배치된다. 좀 더 구체적으로 스퍼터 건들(300-1, 300-2)의 방출 방향은 클러스터 소스(200)의 종심을 향하도록 배치된다. 여기서, 종심은 클러스터 소스 (200)의 중앙 부분을 의미하며, 한 쌍의 스퍼터 건(300-1, 300-2)을 연결하는 가상 선의 중앙을 의미한다.
이 스퍼터 건(300)은 클러스터(1)의 형성을 위한 재료물질이 타깃(330-1, 330-2)으로 구비된다. 타깃으로 이용되는 재료물질은 형성하고자 하는 클러스터(1)에 따라 달라질 수 있다. 특히, 제1타겟(330-1)과 제2타깃(330-2)의 재료물질은 서로 다른 물질일 수 있다.
일례로 타깃으로 이용되는 재료물질은 소정의 특성을 유지하면서도 기존에 비해 저렴한 비용으로 동일한 특성을 가지는 물질을 형성하기 위해 선정될 수 있다. 순수 귀금속으로 형성되는 막을 저렴한 금속과 귀금속의 합금을 통해 구성함으로써, 기존에 비해 낮은 비용으로 동일한 특성을 가지도록 할 수 있다. 또는, 합금에 의해 기존에 비해 더 향상된 특성을 가지도록 하는 것도 가능하다. 이러한 예로 기공의 조정이 있을 수 있다. 기존 물질에 의해 기공의 크기를 증가시키거나 감소시키는 것이 용이하지 않을 때 합금을 사용함으로써 기공을 용이하게 조절하는 것도 가능하다. 때문에 타깃(330)에 사용되는 재료물질은 이러한 효율을 고려하여 선정된다.
클러스터(1)를 형성할 때 제1타깃(330-1)과 제2타깃(330-2)의 비율은 스퍼터 건(300)의 출력을 조절을 통해 이루어질 수 있다. 일례로 제1타깃(330-1)의 재료물질과 제2타깃(330-2)의 재료물질에 의한 합금 비가 8:2인 경우 제1타깃(330-1)의 출력을 높여 제1타깃(330-1)으로부터의 재료물질이 더 많이 방출되도록 하여 클러스터(1)를 형성하도록 할 수 있다.
이러한 스퍼터 건(300)은 자석과 구리(Cu)와 같은 금속 플레이트로 이루어진 마그네트론 소스부(310), 실링용 링으로 이루어진 실드(Shield)부(320), 실드부(320)에 장착되는 타깃(330: 330-1, 330-2), 마크네트론 소스부(310)를 작동시키는 작동부(340)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 작동부(340)에는 전원선(341)이 마련된다. 여기서, 실드(320)에는 냉각부(미도시)가 마련될 수 있으며, 냉각부가 마련되는 경우 냉각부에 냉매를 공급 및 배출하기 위한 냉매 공급라인(342)과 냉매 배출 라인(343)이 마련될 수 있다. 여기서, 냉각부가 공냉 방식으로 마련되는 경우 냉매 공급라인(342)과 냉매 배출 라인(343)은 생략될 수 있다.
이와 별도로 클러스터 소스(200)에는 클러스터 소스(200)는 설정된 온도 범위로 유지시키기 위한 제1냉각부(210)가 마련되며, 이 제1냉각부(210)에 냉매를 공급하거나 배출하기 위한 공급라인(미도시)과 배출라인(미도시)은 별도로 마련될 수 있다.
스퍼터 건(300)은 공지의 스퍼터 장치와 같이 타깃(330-1, 330-2)으로부터 재료물질의 원자가 방출되도록 하는 것으로 동작 원리에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
프로세스 챔버(100)는 클러스터 소스(200)에서 생성되는 클러스터(1)가 이동되어 대상 기판(120) 상에 부착된다. 이를 위해 프로세스 챔버(100)는 척(110)이 마련되고, 척(110) 상에 기판(120)이 고정된다. 이 척의 둘레에도 배플(500)이 마련될 수 있다. 이 배플(500)에는 프로세스 챔버(100)로부터 배출되는 배기가스의 양과 압력에 따라 가스 배기구(510)가 마련된다.
한편, 프로세스 챔버(100)에는 고분자 전해질 막, 금속 박판과 같은 다양한 대상체가 기판(120)으로써 마련된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1은 본 발명에 따른 클러스터 소스 장치의 구성을 개략적으로 도시한 예시도이다. 그리고, 도 3은 복합 클러스터의 예를 도시한 개념도이고, 도 4은 도 2를 확장한 예를 도시한 예시도이다.
도 2의 실시예는 기본적으로 제1실시예와 유사한 구조로 구성된다. 다만, 도 2의 실시예에서는 클러스터(1)를 코팅하기 위한 제3의 스퍼터 건(300-3)이 더 포함되어 구성된다. 때문에 본 실시예의 설명에 있어서, 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 부분에 대해서는 상세히 설명을 진행하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 클러스터 소스 장치는 클러스터 소스(200)와 프로세스 챔버(100)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 제2실시예의 클러스터 소스 장치는 제3스퍼터 건(300-3)을 더 포함하여 구성된다.
이 제3스퍼터 건(300-3)은 제3타깃(330-3)을 포함하여 구성된다. 이 제3스퍼터 건(330-3)은 클러스터(1)가 낙하하는 경로상에 배치된다. 특히, 제3스퍼터 건(330-3)0은 클러스터(1)의 낙하 경로와 교차되는 방향으로 재료물질을 방출하도록 설치된다. 이를 통해, 제3스퍼터 건(300-3)은 클러스터(1)를 추가적인 재료 물질이 클러스터(1)에 결합되도록 하여 합금의 비율을 조절하거나, 클러스터(1)에 대한 코팅 또는 클러스터(1)에 제3의 물질을 결합시키기 위해 사용된다.
이를 통해, 제3스퍼터 건(300-3)은 클러스터(1)에 추가적인 재료물질을 결합 또는 코팅시켜 복합 클러스터(11)를 생성하며, 생성된 복합 클러스터(11)는 프로세스 챔버(100)에 마련되는 기판(120)에 부착되어 막을 형성하게 된다.
이러한 제3스퍼터 건(300-3)은 제1타깃(330-1)과 제2타깃(330-2)에 의해 형성된 클러스터(11)에 재료물질을 추가로 부착하거나 코팅하는 역할을 한다. 이를 위해, 제3스퍼터 건(300-3)에 사용되는 제3타깃(330-3)은 제1타깃(330-1) 또는 제2타깃(330-2) 중 어느 하나와 같은 재료물질로 형성되는 것일 수도 있고, 제1 및 제2타깃(330-1, 330-2)와는 완전히 다른 재료물질일 수 있다.
일례로, 도 3에서와 같이 제1타깃(330-1)의 재료물질(A)와 제2타깃(330-2)의 재료물질(B)에 의해 형성되는 클러스터(1, A+B)에 대해 제3타깃(330-3)의 재료물질(C)를 부착 또는 코팅하여 복합 클러스터(11)를 생성할 수 있다. 이때, 제3타깃(330-3)의 재료물질(C)을 A, B와는 다른 물질로 할 수도 있고, A, B 중 어느 한물질을 이용하여 복합 클러스터(11)를 형성할 수도 있다. 특히, 클러스터(1)의 형성시 A와 B를 동일 물질을 이용하여 생성하고, 제3타깃(330-3)의 재료물질(C)을 A와는 다른 물질을 사용하여 클러스터(1)를 코팅하는 것도 가능하다.
한편, 도 2에서는 제3스퍼터 건(300-3)이 프로세스 챔버(100)에 설치되는 예가 도시되어 있으나, 제3스퍼터 건(300-3)이 클러스터 소스(200)에 설치되도록 할 수도 있는 것으로 도시된 바에 의해서 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 도 4에서와 같이 제3스퍼터 건(300-3)과 유사한 제4스퍼터 건(300-4)이 더 마련될 수 있다. 이 제4스퍼터 건(300-4)은 효율적인 복합 클러스터(11)의 생성을 위해 제3스퍼터 건(300-3)과 동일한 재료물질(C)을 방출하도록 제3타깃(330-3)이 구비되도록 할 수 있으나 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
그리고, 제4스퍼터 건(300-3)이 도 4에 도시된 바와 같이 반드시 제3스퍼터 건(300-3)과 일직선상에 배치되어야 하는 것은 아니며 클러스터 낙하방향으로 제3스퍼터건(300-3)에 비해 낮은 위치에 설치될 수도 있다.
도 5는 스퍼터 건의 배치 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 전술한 실시예들을 통해 설명된 바와 같이 본 발명은 스퍼터 건(300)에 의해 방출되는 원자들의 충돌을 유도하고, 이를 통해 사용자가 원하는 합금 비율, 기공의 크기를 가지는 클러스터 또는 복합 클러스터를 형성할 수 있다.
전술한 실시예들에서는 클러스터 소스(200)에 한 쌍의 스퍼터 건(300)이 구성되는 예와, 프로세스 챔버(100)에 하나 또는 한 쌍의 스퍼터 건(300-3, 300-4)이 구성되는 예가 설명되어 있다.
이러한 스퍼터 건(300)은 사용자가 제조하고자 하는 클러스터의 종류, 클러스터의 구조, 기공의 크기에 따라 셋 이상의 스퍼터 건(300)을 사용하는 것이 가능하다. 특히, 클러스터 소스(200)에 마련되는 스퍼터 건(300-1, 300-2) 뿐만 아니라, 프로세스 챔버(100)에 마련되는 스퍼터 건(300-3, 300-4)의 수도 다양하게 변경이 가능하다.
일례로 도 5와 같이 클러스터 소스(200) 또는 프로세스 챔버(100)에는 셋 이상의 스퍼터 건(300)이 마련될 수 있다. 이러한 스퍼터 건(300)들의 타깃(330)은 재료물질을 다양하게 구성할 수 있다. 일례로 스퍼터 건(300)들의 타깃(330)은 모두 다른 재료물질로 형성될 수도 있고, 모두 같은 재료물질의 타깃(330)을 구비할 수도 있다. 또는 일부는 같은 재료물질의 타깃(330)이 마련되고 나머지는 다른 재료물질의 타깃(330)이 설치되도록 구성될 수도 있다.
이러한 스퍼터 건(300)은 원자의 충돌을 통해 클러스터 또는 복합 클러스터를 생성하기 때문에 스퍼터 건(300)의 수에 따라 균등한 간격으로 방사상으로 배치된다. 즉, 클러스터 소스(200) 또는 프로세스 챔버(100)를 위에서 바라 봤을 대 클러스터 소스(200) 또는 프로세스 챔버(100)의 프레임 둘레를 따라 균등한 간격으로 설치될 수 있다.
특히, 이러한 스퍼터 건(300)의 방출 방향은 종심(C)를 향하도록 배치된다. 이를 통해 각 스퍼터 건(300)으로부터 배출된 원자들이 종심(C)을 향하여 배출되는 과정에서 상호 충돌을 일으켜 클러스터를 형성하고, 형성된 클러스터는 프로세스 챔버(100) 방향으로 낙하하여 기판(120)에 부착되게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 스퍼터 건(300)의 수는 다양하게 가변할 수 있으며, 타깃(330)의 배치와 각 스퍼터 건(300)의 출력 세기를 조절함으로써 클러스터(1)를 구성하는 물질의 종류와 비율, 기공의 크기를 조절하는 것이 가능하다. 특히, 기존과 달리 필요에 따라 재료물질을 달리할 수 있기 때문에, 재료물질에 따른 기공의 크기 조절이 용이해진다. 더욱이 이러한 기공의 크기를 조절하는 경우에도 클러스터가 가지는 특성을 단일 금속을 사용할 때와 동일 또는 더 향상되게 유지할 수 있는 장점을 제공한다. 더욱이, 스퍼터 건(300)이 설치되는 높이를 달리하여 추가적이 재료물질을 생성된 클러스터(1)에 추가하고 이를 통해 복합 클러스터(11)를 형성함으로써, 다양한 구조, 기공 크기의 조절이 가능해진다. 일례로, 클러스터 단위로 코팅이 이루어진 복합 클러스터(11)에 의한 막을 기판(120) 상에 형성할 수 있으며, 기존과 달리 클러스터와 클러스터 사이에 기공을 형성함으로써 기공의 크기를 증가시키는 것이 가능하다. 더욱이 필요에 따라 이러한 코팅층을 여러 층으로 형성하는 것도 가능해진다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
1: 클러스터 10: 원자
100: 프로세스 챔버 110: 척
200: 클러스터 소스 310: 제1 냉각부
300: 스퍼터 건 310: 마그네트론 소스부
320: 실드부 330: 타깃
340: 작동부 400: 노즐
410: 통공 510: 가스배기구

Claims (8)

  1. 타깃으로부터 원자가 종심을 향해 방출되도록 설치되는 둘 이상의 스퍼터 건을 구비하고, 방출된 상기 원자의 결합에 의해 클러스터가 생성되는 클러스터 소스; 및
    상기 클러스터 소스와 연통되고, 낙하하는 상기 클러스터가 부착되는 기판이 수용되는 프로세스 챔버;를 구비하고,
    상기 클러스터에 재료물질을 추가로 결합시켜 복합 클러스터를 생성하기 위한 하부 스퍼터 건을 더 포함하며,
    상기 클러스터 소스와 상기 프로세스 챔버의 연결부위에는 통공이 형성된 노즐이 마련되고,
    상기 하부 스퍼터 건은 상기 기판과 상기 노즐 사이에 설치되는 클러스터 소스 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 스퍼터 건은 상기 클러스터의 낙하방향에 수직인 방향으로 상기 재료물질의 원자를 방출하는 클러스터 소스 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하부 스퍼터 건에 구비되는 타깃은 둘 이상의 상기 스퍼터 건의 재료물질과 다른 물질이거나, 둘 이상의 상기 스퍼터 건 중 어느 하나의 상기 스퍼터 건에 구비되는 타깃의 재료물질과 동일한 물질로 구성되는 클러스터 소스 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 하부 스퍼터 건은 복수로 구성되는 클러스터 소스 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러스터 소스와 상기 프로세스 챔버의 내부 압력은 서로 다른 것을 특징으로 하는 클러스터 소스 장치.
  8. 삭제
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