KR102213751B1 - Sputtering device and method of driving the same - Google Patents

Sputtering device and method of driving the same Download PDF

Info

Publication number
KR102213751B1
KR102213751B1 KR1020140036989A KR20140036989A KR102213751B1 KR 102213751 B1 KR102213751 B1 KR 102213751B1 KR 1020140036989 A KR1020140036989 A KR 1020140036989A KR 20140036989 A KR20140036989 A KR 20140036989A KR 102213751 B1 KR102213751 B1 KR 102213751B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
target
sputtering
vacuum chamber
sputtering process
Prior art date
Application number
KR1020140036989A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150113437A (en
Inventor
타카유키 후카사와
문연건
손상우
카츠시 키시모토
신상원
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020140036989A priority Critical patent/KR102213751B1/en
Publication of KR20150113437A publication Critical patent/KR20150113437A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102213751B1 publication Critical patent/KR102213751B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • 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
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

스퍼터링 장치 및 그 구동 방법이 제공된다.
일례로, 스퍼터링 장치는 진공 챔버; 상기 진공 챔버의 내부 일측에 배치되며, 기판이 안착되는 스테이지; 상기 스테이지와 마주보도록 상기 진공 챔버의 내부 타측에 배치되는 타겟; 상기 스테이지와 상기 타겟 사이에 배치되며, 개구를 가지는 필터; 및 상기 진공 챔버의 외부에 배치되며, 상기 타겟의 스퍼터링 공정시 상기 타겟에 전원을 공급하기 위한 제1 전원 공급 라인과 상기 필터의 스퍼터링 공정시 상기 필터에 전원 공급하기 위한 제2 전원 공급 라인을 포함하는 전원 공급부를 포함한다.A sputtering apparatus and a driving method thereof are provided.
In one example, the sputtering apparatus includes a vacuum chamber; A stage disposed inside the vacuum chamber and on which a substrate is mounted; A target disposed on the other side of the vacuum chamber to face the stage; A filter disposed between the stage and the target and having an opening; And a first power supply line disposed outside the vacuum chamber and configured to supply power to the target during a sputtering process of the target and a second power supply line for supplying power to the filter during a sputtering process of the filter. It includes a power supply.

Description

스퍼터링 장치 및 그 구동 방법{SPUTTERING DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}The sputtering device and its driving method TECHNICAL FIELD

본 발명은 스퍼터링 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering apparatus and a driving method thereof.

스퍼터링(sputtering)은 에너지를 가진 입자에 의해 박막 형성용 재료로 이루어진 타겟(target)의 표면에 충격을 가하여 이 때의 운동량 교환으로 타겟 표면으로부터 재료가 이탈, 방출되게 함으로써 기판에 박막을 증착시키는 공정이다. 이 공정은 화학적 또는 열적 반응과정이 아니며, 운동량을 이용한 기계적 과정이므로 어떤 재료도 타겟의 재료로 사용할 수 있는 장점이 있어서 박막 형성공정으로 현재 널리 쓰이고 있다.Sputtering is a process of depositing a thin film on a substrate by exerting an impact on the surface of a target made of a material for thin film formation by particles with energy and causing the material to be released and released from the target surface by exchanging momentum at this time. to be. This process is not a chemical or thermal reaction process, and it is a mechanical process using momentum, so any material can be used as a material for a target, so it is currently widely used as a thin film formation process.

이러한 스퍼터링에 의한 박막 형성방법으로는 다이오드 스퍼터링 방법, 바이어스 스퍼터링 방법, 고주파 스퍼터링 방법, 트라이오드 스퍼터링 방법, 마그네트론 스퍼터링 방법이 있는데, 이 중에서 가장 많이 사용되고 있는 것은 마그네트론(magnetron) 스퍼터링 방법이다. As a method of forming a thin film by sputtering, there are a diode sputtering method, a bias sputtering method, a high frequency sputtering method, a triode sputtering method, and a magnetron sputtering method, among which the most used is a magnetron sputtering method.

마그네트론 스퍼터링 방법은 마이너스 전원이 인가되는 타겟과 기판 사이에 발생하는 플라즈마에 의해 활성화된 불활성 가스가 타겟에 충돌하여 타겟을 스퍼터링하여 타겟으로부터 발생하는 타겟 입자를 기판에 증착시키는 방법으로서, 타겟 뒤면에 마그네트(magnet)를 장착하여 타겟 표면에 평행한 자계를 인가시킴으로써 플라즈마를 발생시킬 때 타겟 근방에 전자를 가두어 고밀도 플라즈마를 생성 가능하게 한다. 이러한 고밀도 플라즈마에 의해 스퍼터링의 공정 조건이 저압력 환경으로 조성될 수 있고, 이로 인해 타겟 입자의 직진성이 높아져 기판으로의 증착 효율이 향상될 수 있다.The magnetron sputtering method is a method of depositing target particles generated from the target on a substrate by sputtering the target by colliding with an inert gas activated by plasma generated between the target and the substrate to which the negative power is applied. When a plasma is generated by attaching a (magnet) and applying a magnetic field parallel to the target surface, electrons are trapped in the vicinity of the target so that high-density plasma can be generated. By such a high-density plasma, the sputtering process conditions can be created in a low-pressure environment, and thus, the straightness of the target particles can be increased, so that the deposition efficiency on the substrate can be improved.

한편, 종래의 마그네트론 스퍼터링 장치는 타겟 입자의 증착 효율을 위해 기판과 타겟 사이에 설치되는 필터를 포함한다. 상기 필터는 기판의 표면에 증착되는 타겟 입자의 입사 각도를 작게 하고 입자 속도를 크게 하여 기판에 타겟 입자가 증착되어 형성되는 박막의 밀도를 높이는 역할을 할 수 있다.Meanwhile, a conventional magnetron sputtering apparatus includes a filter installed between a substrate and a target for deposition efficiency of target particles. The filter may serve to increase the density of a thin film formed by depositing the target particles on the substrate by reducing the incident angle of the target particles deposited on the surface of the substrate and increasing the particle velocity.

그런데, 타겟의 스퍼터링시 타겟으로부터 발생되는 타겟 입자는 기판으로 진행할 때 한 방향으로만 진행하지 않고 사방으로 진행되므로, 타겟과 기판 사이에 있는 필터의 일부분, 특히 타겟과 마주보는 부분에 퇴적물로써 쌓일 수 있다. 이 경우, 타겟 입자가 기판으로 진행되어 기판에 증착되는 효율이 떨어져 기판에 형성되는 박막의 품질이 저하될 수 있다. 이로 인해, 필터의 장시간 사용이 어렵고 필터에 대한 별도의 클리닝 또는 교체가 필요하다. 필터에 대한 별도의 클리닝 또는 교체 시에는, 스퍼터링 장치의 구동이 정지되어 생산성의 문제 또한 발생될 수 있다.However, when the target is sputtered, the target particles generated from the target do not proceed in one direction when proceeding to the substrate, but proceed in all directions, so they may accumulate as deposits on a part of the filter between the target and the substrate, especially in the part facing the target. have. In this case, since the target particles proceed to the substrate, the efficiency of deposition on the substrate decreases, and the quality of the thin film formed on the substrate may be deteriorated. For this reason, it is difficult to use the filter for a long time, and separate cleaning or replacement of the filter is required. In the case of separate cleaning or replacement of the filter, the sputtering device is stopped, and thus a problem of productivity may also occur.

이에, 본 발명이 해결하려는 과제는 필터의 장시간 사용이 가능한 스퍼터링 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a sputtering device capable of using a filter for a long time.

또한, 본 발명이 해결하는 다른 과제는 필터의 장시간 사용이 가능한 스퍼터링 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다. In addition, another problem to be solved by the present invention is to provide a method of driving a sputtering device capable of using a filter for a long time.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치는 진공 챔버; 상기 진공 챔버의 내부 일측에 배치되며, 기판이 안착되는 스테이지; 상기 스테이지와 마주보도록 상기 진공 챔버의 내부 타측에 배치되는 타겟; 상기 스테이지와 상기 타겟 사이에 배치되며, 개구를 가지는 필터; 상기 진공 챔버의 외부에 배치되며, 상기 타겟의 스퍼터링 공정시 상기 타겟에 전원을 공급하기 위한 제1 전원 공급 라인과 상기 필터의 스퍼터링 공정시 상기 필터에 전원 공급하기 위한 제2 전원 공급 라인을 포함하는 전원 공급부를 포함한다. A sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a vacuum chamber; A stage disposed inside the vacuum chamber and on which a substrate is mounted; A target disposed on the other side of the vacuum chamber to face the stage; A filter disposed between the stage and the target and having an opening; It is disposed outside the vacuum chamber and includes a first power supply line for supplying power to the target during the sputtering process of the target and a second power supply line for supplying power to the filter during the sputtering process of the filter. Includes a power supply.

상기 필터는 상기 타겟과 동일한 물질로 형성될 수 있다.The filter may be formed of the same material as the target.

상기 필터는 티타늄(Ti) 또는 탄탈륨(Ta)으로 형성될 수 있다.The filter may be formed of titanium (Ti) or tantalum (Ta).

상기 타겟에 공급되는 전원과 상기 필터에 공급하는 전원은 마이너스 전원일 수 있다.Power supplied to the target and power supplied to the filter may be negative power.

상기 진공 챔버는 접지될 수 있다.
The vacuum chamber may be grounded.

또한, 상기 스퍼터링 장치는 상기 전원 공급부에 연결되는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 타겟에 상기 전원이 인가되도록 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 타겟의 스퍼터링 공정이 수행되도록 하며, 상기 타겟의 스퍼터링 공정 완료 후 상기 필터에 상기 전원이 인가되도록 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 필터의 스퍼터링 공정이 수행되게 할 수 있다.In addition, the sputtering device further includes a control unit connected to the power supply unit, wherein the control unit controls the power supply unit so that the power is applied to the target so that the sputtering process of the target is performed, and the sputtering process of the target After completion, the power supply may be controlled so that the power is applied to the filter, so that the sputtering process of the filter is performed.

또한, 상기 스퍼터링 장치는 상기 전원 공급부에 연결되는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 타겟에 상기 전원이 인가되도록 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 타겟의 스퍼터링 공정이 수행되도록 하며, 상기 타겟에 상기 전원을 인가시 상기 필터에 상기 전원이 함께 인가되도록 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 필터의 스퍼터링 공정이 함께 수행되게 할 수 있다.In addition, the sputtering device further includes a control unit connected to the power supply unit, wherein the control unit controls the power supply unit so that the power is applied to the target so that the sputtering process of the target is performed, and the power supply to the target When is applied, the power supply unit is controlled so that the power is applied to the filter together so that the sputtering process of the filter is performed together.

또한, 상기 스퍼터링 장치는 상기 진공 챔버의 외부 중 상기 타겟과 대응하는 위치에 배치되는 마그네트를 더 포함할 수 있다.In addition, the sputtering device may further include a magnet disposed outside the vacuum chamber at a position corresponding to the target.

또한, 상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구동 방법은 진공 챔버의 내부에서 기판이 안착되는 스테이지와 마주보게 배치되는 타겟의 스퍼터링 공정이 완료되어 제어부가 공정 제어부로부터 필터 스퍼터링 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 필터 스퍼터링 신호를 수신하면, 상기 스테이지와 상기 타겟 사이에 배치되는 필터의 스퍼터링 공정을 위해 전원 공급부를 제어하여 상기 필터에 전원을 공급하는 단계를 포함한다. In addition, in the driving method of the sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above other task, the sputtering process of the target disposed facing the stage on which the substrate is seated in the vacuum chamber is completed, and the control unit Receiving a filter sputtering signal; And when the control unit receives the filter sputtering signal, controlling a power supply unit to supply power to the filter for a sputtering process of a filter disposed between the stage and the target.

상기 필터는 상기 타겟과 동일한 물질로 형성될 수 있다.The filter may be formed of the same material as the target.

상기 필터는 티타늄(Ti) 또는 탄탈륨(Ta)으로 형성될 수 있다.The filter may be formed of titanium (Ti) or tantalum (Ta).

상기 필터에 공급하는 전원은 마이너스 전원일 수 있다.Power supplied to the filter may be negative power.

상기 진공 챔버는 접지될 수 있다.The vacuum chamber may be grounded.

상기 타겟의 스퍼터링 공정시 상기 진공 챔버의 압력은 1mTorr 미만이며, 상기 필터의 스퍼터링 공정시 상기 진공 챔버의 압력은 50mTorr 이상일 수 있다.During the sputtering process of the target, the pressure of the vacuum chamber may be less than 1 mTorr, and during the sputtering process of the filter, the pressure of the vacuum chamber may be 50 mTorr or more.

또한, 상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구동 방법은 제어부가 공정 제어부로부터 진공 챔버의 내부에서 기판이 안착되는 스테이지와 마주보게 배치되는 타겟의 스퍼터링 공정을 위한 타겟 스퍼터링 신호와, 상기 스테이지와 상기 타겟 사이에 배치되는 필터의 스퍼터링을 위한 필터 스터터링 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 타겟 스퍼터링 신호와 상기 필터 스퍼터링 신호를 수신하면, 상기 타겟의 스퍼터링 공정과 상기 필터의 스퍼터링 공정을 함께 수행하기 위해 전원 공급부를 제어하여 상기 타겟과 상기 필터 각각에 전원을 공급하는 단계를 포함하는 한다.In addition, the driving method of the sputtering apparatus according to another embodiment of the present invention for achieving the above other task is a target for a sputtering process of a target disposed to face the stage on which the substrate is mounted inside the vacuum chamber from the process controller. Receiving a sputtering signal and a filter stuttering signal for sputtering a filter disposed between the stage and the target; And when the controller receives the target sputtering signal and the filter sputtering signal, supplying power to each of the target and the filter by controlling a power supply to perform the sputtering process of the target and the sputtering process of the filter together. It should contain.

상기 필터는 상기 타겟과 동일한 물질로 형성될 수 있다.The filter may be formed of the same material as the target.

상기 필터는 티타늄(Ti) 또는 탄탈륨(Ta)으로 형성될 수 있다.The filter may be formed of titanium (Ti) or tantalum (Ta).

상기 타겟과 상기 필터 각각에 공급하는 전원은 마이너스 전원일 수 있다.Power supplied to each of the target and the filter may be negative power.

상기 진공 챔버는 접지될 수 있다.The vacuum chamber may be grounded.

상기 타겟의 스퍼터링 공정 및 상기 필터의 스퍼터링 공정시 상기 진공 챔버의 압력은 1mTorr 미만일 수 있다.During the sputtering process of the target and the sputtering process of the filter, the pressure of the vacuum chamber may be less than 1 mTorr.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiments of the present invention, there are at least the following effects.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치 및 그 구동 방법은 진공 챔버의 내부에서 필터의 스퍼터링 공정을 수행함으로써, 필터에 쌓인 퇴적물을 제거하거나 필터에 타겟 입자가 퇴적되는 것을 억제시킬 수 있다.The sputtering apparatus and its driving method according to an exemplary embodiment of the present invention may remove deposits accumulated on the filter or suppress the deposition of target particles on the filter by performing a sputtering process of the filter inside the vacuum chamber.

따라서, 필터의 장시간 사용이 가능하며, 타겟의 스퍼터링 공정시 필터의 퇴적물로 인해 타겟 입자가 기판으로 증착되는 효율이 저하되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 필터에 대한 별도의 클리닝 또는 교체로 인해 스퍼터링 장치의 구동이 정지되어 생산성이 저하되는 것이 방지될 수 있다.Accordingly, the filter can be used for a long time, and the efficiency of depositing the target particles onto the substrate can be prevented from deteriorating due to deposits of the filter during the sputtering process of the target. In addition, it is possible to prevent the sputtering device from being deteriorated in productivity due to a separate cleaning or replacement of the filter.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 필터를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 스퍼터링 장치에서 타겟의 스퍼터링 공정이 수행되는 것을 보여주기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 타겟의 스퍼터링 공정으로 인해 필터에 퇴적물이 쌓인 경우를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 퇴적물을 제거하기 위해 필터의 스퍼터링 공정이 수행되는 것을 보여주기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 스퍼터링 장치에서 타겟의 스퍼터링 공정이 수행되면서 필터의 스퍼터링 공정이 동시에 수행되는 것을 보여주기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구동 방법을 보여주는 순서도이다.1 is a front view of a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the filter of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating that a sputtering process of a target is performed in the sputtering apparatus of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating a case in which deposits are accumulated in a filter due to a sputtering process of the target of FIG. 3.
FIG. 5 is a diagram illustrating that a sputtering process of a filter is performed to remove the sediment of FIG. 4.
FIG. 6 is a diagram illustrating that a sputtering process of a filter is simultaneously performed while a sputtering process of a target is performed in the sputtering apparatus of FIG. 1.
7 is a flowchart illustrating a method of driving a sputtering device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.When an element or layer is referred to as “on” another element or layer, it includes all cases where another layer or other element is interposed directly on or in the middle of another element. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, and the like are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 필터를 보여주는 사시도이다.1 is a front view of a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the filter of FIG. 1.

도 1을 참조하면, 스퍼터링 장치(100)는 진공 챔버(110), 스테이지(120), 타겟(130), 필터(140), 마그네트(150), 전원 공급부(160), 제어부(170) 및 공정 제어부(180)를 포함한다. 이러한 스퍼터링 장치(100)는 기판(S)에 박막을 증착하는 방법 중 하나인 마그네트론 스퍼터링 방법을 수행하는 장치이다.Referring to FIG. 1, the sputtering apparatus 100 includes a vacuum chamber 110, a stage 120, a target 130, a filter 140, a magnet 150, a power supply unit 160, a control unit 170 and a process. It includes a control unit 180. The sputtering apparatus 100 is an apparatus that performs a magnetron sputtering method, which is one of the methods of depositing a thin film on the substrate S.

진공 챔버(110)는 일정한 진공이 형성될 수 있는 내부 공간을 이룬다. 진공 챔버(110)의 일측에는 불활성 가스, 예를 들어 아르곤 가스를 진공 챔버(110)의 내부로 공급하는 가스 공급관(111)이 설치되고, 또한 공정 진행 이후에 진공 챔버(110)의 내부에 잔류하는 공정 가스가 배기되는 가스 배출관(112)이 설치된다. 진공 챔버(110)는 접지 상태일 수 있다.The vacuum chamber 110 forms an inner space in which a constant vacuum can be formed. At one side of the vacuum chamber 110, a gas supply pipe 111 for supplying an inert gas, for example, argon gas, to the interior of the vacuum chamber 110 is installed, and remains in the vacuum chamber 110 after the process proceeds. A gas discharge pipe 112 through which the process gas to be exhausted is installed. The vacuum chamber 110 may be in a grounded state.

스테이지(120)는 진공 챔버(110)의 내부 일측에 배치되며, 기판(S)이 안착되는 공간을 제공한다. 기판(S)은 디스플레이용 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(S)은 유기발광 표시장치, 액정표시장치, PDP 장치와 같은 평판 디스플레이용 기판일 수 있다. 기판(S)은 베어 기판(bare substrate)이거나, 박막이나 배선과 같은 구조물이 형성된 기판일 수 있다. The stage 120 is disposed inside the vacuum chamber 110 and provides a space in which the substrate S is seated. The substrate S may be a display substrate. For example, the substrate S may be a substrate for a flat panel display such as an organic light emitting display device, a liquid crystal display device, or a PDP device. The substrate S may be a bare substrate or a substrate on which a structure such as a thin film or wiring is formed.

타겟(130)은 스테이지(120)와 마주보도록 진공 챔버(110)의 내부 타측에 배치되며, 기판(S)에 형성시키고자 하는 박막의 재료로 형성될 수 있다. 타겟(130)은 기판(S)에 증착되어 박막을 형성시키는 타겟 입자의 소스(source)에 해당된다. 타겟(130)은 예를 들어, 알루미늄, 알루미늄 합금, 내화성 금속 실리사이드, 금, 구리, 티타늄, 티타늄-텅스텐, 텅스텐 또는 몰리브덴 등과 같은 금속 물질, 또는 실리콘 다이옥사이드 등과 같은 무기 물질로 구성될 수 있다. The target 130 is disposed on the other side of the vacuum chamber 110 to face the stage 120, and may be formed of a thin film material to be formed on the substrate S. The target 130 corresponds to a source of target particles that are deposited on the substrate S to form a thin film. The target 130 may be made of a metal material such as aluminum, aluminum alloy, refractory metal silicide, gold, copper, titanium, titanium-tungsten, tungsten or molybdenum, or an inorganic material such as silicon dioxide.

타겟(130)은 진공 챔버(110)의 외부에 설치된 전원 공급부(160)의 제1 전원 공급 라인(161)을 통해 마이너스(-) 전원을 인가 받는다. 상기 마이너스(-) 전원은 직류 또는 교류로 인가 받을 수 있다. 타겟(130)에 마이너스(-) 전원이 인가되면, 타겟(130)의 표면에 전기장이 발생되며, 상기 전기장에 의해 불활성 가스가 이온화되어 플라즈마가 발생되고, 불활성 가스는 활성화된다. 예를 들어, 아르곤 가스가 이온화되어 Ar+ 양이온과 전자로 분리되며, Ar+ 양이온은 타겟(130)에 충돌한다. 이에 따라, 타겟(130)이 스퍼터링되어 타겟(130)으로부터 타겟 입자가 방출되고 기판(S)에 증착된다.The target 130 receives negative (-) power through the first power supply line 161 of the power supply unit 160 installed outside the vacuum chamber 110. The negative (-) power may be applied by direct current or alternating current. When negative (-) power is applied to the target 130, an electric field is generated on the surface of the target 130, and the inert gas is ionized by the electric field to generate plasma, and the inert gas is activated. For example, argon gas is ionized and separated into Ar+ cations and electrons, and Ar+ cations collide with the target 130. Accordingly, the target 130 is sputtered to release the target particles from the target 130 and deposited on the substrate S.

필터(140)는 스테이지(120)와 타겟(130) 사이에 설치된다. 필터(140)는 개구(141)를 포함하는 플레이트로 형성되어, 개구(141)를 통해 타겟(130)으로부터 타겟 입자가 기판(S)으로 증착되게 한다. 이때, 타겟 입자는 필터(140)를 통과할 때, 유량, 유속 또는 밀도가 조절되어 기판(S)에 고르게 증착될 수 있다. The filter 140 is installed between the stage 120 and the target 130. The filter 140 is formed of a plate including an opening 141 so that target particles are deposited onto the substrate S from the target 130 through the opening 141. At this time, when the target particles pass through the filter 140, the flow rate, flow rate, or density may be adjusted to be evenly deposited on the substrate S.

필터(140)는 타겟(130)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이는 필터(140)의 퇴적물(도 4의 DE 참조)을 제거시키거나 필터(140)에 퇴적물이 퇴적되는 것을 억제시키기 위해 필터(140)의 스퍼터링 공정을 수행할 때 필터(140)로부터 방출되는 입자가 타겟(130)을 오염시키는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 필터(140)의 형성 물질이 타겟(130)의 형성 물질과 상이하면, 필터(140)의 스퍼터링 공정시 타겟(130)의 형성 물질과 상이한 물질이 타겟(130)에 부착되어 오염물로 작용할 수 있다.The filter 140 may be formed of the same material as the target 130. This is a particle emitted from the filter 140 when the sputtering process of the filter 140 is performed to remove the sediment (see DE in FIG. 4) of the filter 140 or to suppress the sediment from being deposited on the filter 140. This is to prevent contamination of the target 130. That is, if the material forming the filter 140 is different from the material forming the target 130, a material different from the material forming the target 130 is attached to the target 130 during the sputtering process of the filter 140 to act as a contaminant. I can.

또한, 필터(140)는 고융점이면서 낮은 스퍼터율을 가지는 티타늄, 탄탈륨 등의 금속 물질로 형성될 수 있다. 이는 필터(140)의 스퍼터링 공정시 필터(140)로부터 방출되는 입자를 억제시켜 타겟(130)의 오염을 최소화할 수 있다.In addition, the filter 140 may be formed of a metal material such as titanium or tantalum having a high melting point and a low sputtering rate. This can minimize contamination of the target 130 by suppressing particles emitted from the filter 140 during the sputtering process of the filter 140.

마그네트(150)는 진공 챔버(110)의 외부 중 타겟(130)과 대응하는 위치에 배치된다. 마그네트(150)는 타겟(130)에 자기장을 인가하기 위한 것으로, 영구 자석으로 구성될 수 있다. 마그네트(150)는 타겟(130)의 표면에 평행한 자계를 인가시켜, 타겟(130)의 표면에 플라즈마를 발생시킬 때 타겟(130) 근방에 전자를 가두어 고밀도의 플라즈마를 생성 가능하게 한다. 이러한 고밀도 플라즈마에 의해, 스퍼터링 공정 조건 중 저압력, 예를 들어 1mTorr 미만의 환경이 조성되게 할 수 있다. 마그네트(150)는 서로 다른 극성의 제1 자석(151)과 제2 자석(152)을 포함할 수 있다. 제1 자석(151)은 링 형상일 수 있으며, 제2 자석(152)은 플레이트 형상일 수 있다.The magnet 150 is disposed outside the vacuum chamber 110 at a position corresponding to the target 130. The magnet 150 is for applying a magnetic field to the target 130 and may be configured as a permanent magnet. When the magnet 150 applies a magnetic field parallel to the surface of the target 130 to generate plasma on the surface of the target 130, electrons are confined in the vicinity of the target 130 to generate high-density plasma. With such a high-density plasma, an environment of low pressure, for example, less than 1 mTorr among sputtering process conditions can be created. The magnet 150 may include a first magnet 151 and a second magnet 152 having different polarities. The first magnet 151 may have a ring shape, and the second magnet 152 may have a plate shape.

한편, 마그네트(150)는 도 1에서 진공 챔버(110)의 외부에 배치되는 것으로 도시되었지만, 진공 챔버(110)의 내부에 배치될 수도 있다.Meanwhile, the magnet 150 is shown to be disposed outside the vacuum chamber 110 in FIG. 1, but may be disposed inside the vacuum chamber 110.

전원 공급부(160)는 진공 챔버(110)의 외부에 배치되며, 타겟(130)과 필터(140) 각각에 전원을 공급하는 역할을 한다. 구체적으로, 전원 공급부(160)는 제1 전원 공급 라인(161)을 통해 타겟(130)에 마이너스(-) 전원을 공급하여, 타겟(130)의 스퍼터링 공정을 위한 플라즈마가 형성될 수 있게 한다. 또한, 전원 공급부(160)는 제2 전원 공급 라인(162)을 통해 필터(140)에 마이너스(-) 전원을 공급하여, 필터(140)의 스퍼터링을 위한 플라즈마가 형성되게 한다. 이에 대한 설명은 후술한다. 전원 공급부(160)는 파워 서플라이로 구성될 수 있으며, 마이너스(-) 전원을 직류 또는 교류로 공급할 수 있다.The power supply unit 160 is disposed outside the vacuum chamber 110 and serves to supply power to each of the target 130 and the filter 140. Specifically, the power supply unit 160 supplies negative (-) power to the target 130 through the first power supply line 161 so that plasma for the sputtering process of the target 130 may be formed. In addition, the power supply unit 160 supplies negative (-) power to the filter 140 through the second power supply line 162 so that plasma for sputtering the filter 140 is formed. This will be described later. The power supply unit 160 may be configured as a power supply, and may supply negative (-) power through direct current or alternating current.

제어부(170)는 전원 공급부(160)에 연결되어 전원 공급부(160)의 전원 공급에 대한 제어를 한다. The control unit 170 is connected to the power supply unit 160 to control the power supply of the power supply unit 160.

공정 제어부(180)는 진공 챔버(110)의 내부에서 진행되는 기판(S)에 대한 스퍼터링 공정을 전반적으로 제어한다. 예를 들어, 공정 제어부(180)는 진공 챔버(110) 내부로의 불활성 가스 공급, 진공 챔버(110) 외부로의 공정 가스 배기 등을 제어한다. 또한, 공정 제어부(180)는 타겟(130)의 스퍼터링 공정이 이루어지도록 타겟 스퍼터링 신호를 제어부(170)에 송신하여, 전원 공급부(160)가 타겟(130)으로 마이너스(-) 전원을 공급하도록 제어부(170)를 제어할 수 있게 한다. 그리고, 공정 제어부(180)는 일정 시간, 예를 들어 3~5시간 이후 타겟(130)의 스퍼터링 공정이 완료된 경우 필터 스퍼터링 신호를 제어부(170)에 송신하여, 전원 공급부(160)가 필터(140)로 마이너스(-) 전원을 공급하도록 제어부(170)를 제어할 수 있게 한다. 상기 일정 시간은 기판(S)에 형성되는 박막의 품질 기준을 미달시킬 수 있는 퇴적물(도 4의 DE)의 양이 필터(140)에 쌓인 시간일 수 있으며, 실험을 통해 정해질 수 있다.The process controller 180 overall controls a sputtering process for the substrate S that proceeds inside the vacuum chamber 110. For example, the process controller 180 controls supply of an inert gas into the vacuum chamber 110 and exhaust of the process gas into the vacuum chamber 110. In addition, the process control unit 180 transmits a target sputtering signal to the control unit 170 so that the sputtering process of the target 130 is performed, so that the power supply unit 160 supplies negative (-) power to the target 130. (170) to be able to control. In addition, the process control unit 180 transmits a filter sputtering signal to the control unit 170 when the sputtering process of the target 130 is completed after a predetermined time, for example, 3 to 5 hours, so that the power supply unit 160 transmits the filter 140 ) To supply negative (-) power so that the control unit 170 can be controlled. The predetermined time may be a time when the amount of sediment (DE of FIG. 4) that may lower the quality standard of the thin film formed on the substrate S is accumulated in the filter 140, and may be determined through an experiment.

또다른 실시예에서는, 공정 제어부(180)는 타겟(130)의 스퍼터링 공정시에 필터(140)의 스퍼터링 공정이 함께 이루어지게 하도록, 타겟 스퍼터링 신호와 필터 스퍼터링 신호를 함께 제어부(170)에 송신하여, 전원 공급부(160)가 타겟(130)과 필터(140) 각각으로 마이너스(-) 전원을 공급하도록 제어부(170)를 제어할 수 있게 한다.In another embodiment, the process control unit 180 transmits the target sputtering signal and the filter sputtering signal together to the control unit 170 so that the sputtering process of the filter 140 is performed together during the sputtering process of the target 130. , It is possible to control the control unit 170 so that the power supply unit 160 supplies negative (-) power to the target 130 and the filter 140, respectively.

다음은 타겟의 스퍼터링 공정 및 필터의 스퍼터링 공정의 수행 과정을 설명한다. The following describes the sputtering process of the target and the process of performing the sputtering process of the filter.

도 3은 도 1의 스퍼터링 장치에서 타겟의 스퍼터링 공정이 수행되는 것을 보여주기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 타겟의 스퍼터링 공정으로 인해 필터에 퇴적물이 쌓인 경우를 보여주는 도면이고, 도 5는 도 4의 퇴적물을 제거하기 위해 필터의 스퍼터링 공정이 수행되는 것을 보여주기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view showing that a sputtering process of a target is performed in the sputtering apparatus of FIG. 1, and FIG. 4 is a view showing a case where deposits are accumulated in a filter due to the sputtering process of the target of FIG. 3, and FIG. 5 is It is a diagram showing that the sputtering process of the filter is performed to remove the sediment of 4.

도 3을 참조하면, 제어부(170)가 공정 제어부(180)로부터 타겟 스퍼터링 신호를 수신하면, 전원 공급부(160)가 제1 전원 공급 라인(161)을 통해 타겟(130)에 마이너스(-) 전원을 공급하도록 제어한다. Referring to FIG. 3, when the control unit 170 receives a target sputtering signal from the process control unit 180, the power supply unit 160 provides negative (-) power to the target 130 through the first power supply line 161. Control to supply.

그럼, 가스 공급관(111)을 통해 진공 챔버(110)로 공급되는 불활성 가스, 예를 들어 아르곤 가스가 타겟(130) 표면의 전기장에 의해 이온화 되어 플라즈마(P1)가 형성된다. 이때, 아르곤 가스가 이온화되어 나온 Ar+ 양이온은 타겟(130)에 충돌하여 타겟(130)을 스퍼터링시킨다. 이에 따라, 타겟(130)으로부터 타겟 입자가 방출되어 필터(140)를 통과하고 기판(S)에 증착된다. 한편, 타겟(130)의 스퍼터링 공정시, 마그네트(150)는 타겟(130)의 표면에 자기장(B)을 인가하여 타겟(130)의 표면 근처에 전자를 가두어 고밀도의 플라즈마(P1) 생성을 가능하게 한다. Then, an inert gas, for example argon gas, supplied to the vacuum chamber 110 through the gas supply pipe 111 is ionized by the electric field on the surface of the target 130 to form the plasma P1. At this time, Ar+ cations generated by ionization of the argon gas collide with the target 130 to sputter the target 130. Accordingly, target particles are emitted from the target 130, pass through the filter 140, and are deposited on the substrate S. Meanwhile, during the sputtering process of the target 130, the magnet 150 applies a magnetic field (B) to the surface of the target 130 to confine electrons near the surface of the target 130 to generate a high-density plasma (P1). Let's do it.

도 4를 참조하면, 도 3에서 수행된 타겟(130)의 스퍼터링 공정이 진행될수록 타겟 입자가 필터(140)의 일부분, 특히 타겟(130)과 마주보는 부분에 퇴적물(DE)로 쌓일 수 있다. 이러한 퇴적물(DE)을 제거하기 위해 필터(140)의 클리닝이 필요하다. 필터(140)의 클리닝은 타겟(130)의 스퍼터링 공정이 완료된 이후에 수행될 수 있으며, 이때, 타겟(130)의 스퍼터링 공정이 이루어져 박막의 증착이 완료된 기판(S)은 진공 챔버(110)로부터 반출된 상태일 수 있다. 또한, 필터(140)의 클리닝(140)은 스퍼터링 공정이 완료된 이후 타겟(130)의 교체시에도 수행될 수 있다.Referring to FIG. 4, as the sputtering process of the target 130 performed in FIG. 3 proceeds, target particles may be accumulated as a sediment DE on a portion of the filter 140, particularly a portion facing the target 130. In order to remove such deposits DE, cleaning of the filter 140 is required. Cleaning of the filter 140 may be performed after the sputtering process of the target 130 is completed, and at this time, the substrate S on which the deposition of the thin film is completed due to the sputtering process of the target 130 is removed from the vacuum chamber 110. It may be in the exported state. In addition, the cleaning 140 of the filter 140 may be performed even when the target 130 is replaced after the sputtering process is completed.

도 5를 참조하면, 제어부(170)가 공정 제어부(180)로부터 필터 스퍼터링 신호를 수신하면, 전원 공급부(160)가 제2 전원 공급 라인(162)을 통해 필터(140)에 마이너스(-) 전원을 공급하도록 제어한다. Referring to FIG. 5, when the control unit 170 receives a filter sputtering signal from the process control unit 180, the power supply unit 160 provides negative (-) power to the filter 140 through the second power supply line 162. Control to supply.

그럼, 가스 공급관(111)을 통해 진공 챔버(110)로 공급되는 불활성 가스, 예를 들어 아르곤 가스가 필터(140) 표면의 전기장에 의해 이온화 되어 플라즈마(P2)가 형성된다. 이때, 아르곤 가스가 이온화되어 나온 Ar+ 양이온은 필터(140)에 충돌하여 필터(140)를 스퍼터링시킨다. 이에 따라, 필터(140)의 표면으로부터 퇴적물(DE)이 방출될 수 있다. 필터(140)로부터 방출되는 퇴적물(DE)은 가스 배출관(112)을 통해 배출될 수 있으며, 따라서 필터(140)의 클리닝이 수행될 수 있다. 한편, 필터(140)의 근처에는 마그네트(150)가 설치되지 않으므로 고밀도의 플라즈마(P2)의 형성이 어렵다. 이에 따라, 고밀도의 플라즈마(P2)를 형성하기 위해서는 고압력, 예를 들어 50mTorr 이상의 환경이 조성된다.Then, an inert gas, for example argon gas, supplied to the vacuum chamber 110 through the gas supply pipe 111 is ionized by an electric field on the surface of the filter 140 to form a plasma P2. At this time, the Ar+ cations generated by ionization of the argon gas collide with the filter 140 and sputter the filter 140. Accordingly, the sediment DE may be discharged from the surface of the filter 140. The sediment DE discharged from the filter 140 may be discharged through the gas discharge pipe 112, and thus the filter 140 may be cleaned. On the other hand, since the magnet 150 is not installed near the filter 140, it is difficult to form a high-density plasma P2. Accordingly, in order to form the high-density plasma P2, an environment of high pressure, for example, 50 mTorr or more is created.

이와 같이, 제어부(170)는 전원 공급부(160)를 제어하여 진공 챔버(110)의 내부에서 필터(140)의 스퍼터링이 수행되도록 함으로써, 타겟(130)의 스퍼터링이 일정 시간 진행되어 필터(140)에 쌓인 퇴적물(DE)을 제거하게 할 수 있다. 이에 따라, 필터(140)의 장시간 사용이 가능하며, 타겟(130)의 스퍼터링 공정시 필터(140)의 퇴적물(DE)로 인해 타겟 입자가 기판(S)으로 증착되는 효율이 저하되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 필터(140)에 대한 별도의 클리닝 또는 교체로 인해 스퍼터링 장치의 구동이 정지되어 생산성이 저하되는 것이 방지될 수 있다.In this way, the control unit 170 controls the power supply unit 160 to perform sputtering of the filter 140 inside the vacuum chamber 110, so that the sputtering of the target 130 proceeds for a certain period of time, and the filter 140 It can lead to the removal of deposits (DE) that have accumulated on the surface. Accordingly, the filter 140 can be used for a long time, and the efficiency of depositing the target particles onto the substrate S due to the deposit DE of the filter 140 during the sputtering process of the target 130 may be prevented from deteriorating. I can. In addition, it may be prevented that the sputtering device is stopped due to a separate cleaning or replacement of the filter 140, thereby reducing productivity.

다음은 타겟의 스퍼터링 공정 및 필터의 스퍼터링 공정의 수행 과정의 또다른 예를 설명한다. Next, another example of a process of performing the sputtering process of the target and the sputtering process of the filter will be described.

도 6은 도 1의 스퍼터링 장치에서 타겟의 스퍼터링 공정이 수행되면서 필터의 스퍼터링 공정이 동시에 수행되는 것을 보여주기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating that a sputtering process of a filter is simultaneously performed while a sputtering process of a target is performed in the sputtering apparatus of FIG. 1.

도 6을 참조하면, 제어부(170)가 공정 제어부(180)로부터 타겟 스퍼터링 신호와 필터 스퍼터링 신호를 함께 수신하면, 전원 공급부(160)가 제1 전원 공급 라인(161) 및 제2 전원 공급 라인(162) 각각을 통해 타겟(130) 및 필터(140) 각각에 마이너스(-) 전원을 공급하도록 제어한다.Referring to FIG. 6, when the control unit 170 receives a target sputtering signal and a filter sputtering signal from the process control unit 180 together, the power supply unit 160 provides a first power supply line 161 and a second power supply line ( Control to supply negative (-) power to each of the target 130 and the filter 140 through each of 162).

그럼, 가스 공급관(111)을 통해 진공 챔버(110)로 공급되는 불활성 가스, 예를 들어 아르곤 가스가 타겟(130) 표면의 전기장에 의해 이온화되어 플라즈마(P1)가 형성된다. 이때, 아르곤 가스가 이온화되어 나온 Ar+ 양이온은 타겟(130)에 충돌하여 타겟(130)을 스퍼터링시킨다. 이에 따라, 타겟(130)으로부터 타겟 입자가 방출되어 필터(140)를 통과하고 기판(S)에 증착된다. Then, an inert gas, for example argon gas, supplied to the vacuum chamber 110 through the gas supply pipe 111 is ionized by an electric field on the surface of the target 130 to form the plasma P1. At this time, Ar+ cations generated by ionization of the argon gas collide with the target 130 to sputter the target 130. Accordingly, target particles are emitted from the target 130, pass through the filter 140, and are deposited on the substrate S.

그리고, 타겟(130)의 스퍼터링 공정시, 가스 공급관(111)을 통해 진공 챔버(110)로 공급되는 불활성 가스, 예를 들어 아르곤 가스가 필터(140) 표면의 전기장에 의해서도 이온화되어 플라즈마(P2)가 형성된다. 이때, 아르곤 가스가 이온화되어 나온 Ar+ 양이온은 필터(140)에 충돌하여 필터(140)를 스퍼터링시킨다. 이러한 필터(140)의 스퍼터링에 의해, 타겟(130)으로부터 방출되는 타겟 입자가 필터(140)를 통과할 때 필터(140)에 퇴적되는 것이 억제될 수 있다. 한편, 진공 챔버(110)의 내부에서 마그네트(150)에 의해 형성되는 고밀도의 플라즈마(P1)로 인해 고밀도의 플라즈마(P2)의 형성이 용이하므로, 고밀도의 플라즈마(P2)의 형성을 위한 고압력의 환경이 요구되지 않는다. 즉, 타겟(130)의 스퍼터링 공정과 필터(140)의 스퍼터링 공정이 동시에 수행될 때에는, 저압력, 예를 들어 1mTorr 미만의 환경이 조성될 수 있다.And, during the sputtering process of the target 130, an inert gas, for example, argon gas, supplied to the vacuum chamber 110 through the gas supply pipe 111 is ionized by the electric field on the surface of the filter 140 and thus plasma (P2) Is formed. At this time, the Ar+ cations generated by ionization of the argon gas collide with the filter 140 and sputter the filter 140. By sputtering of the filter 140, when the target particles emitted from the target 130 pass through the filter 140, deposition on the filter 140 may be suppressed. On the other hand, since the high-density plasma P1 formed by the magnet 150 inside the vacuum chamber 110 facilitates the formation of the high-density plasma P2, a high pressure for the formation of the high-density plasma P2 No environment is required. That is, when the sputtering process of the target 130 and the sputtering process of the filter 140 are simultaneously performed, a low pressure, for example, an environment of less than 1 mTorr may be created.

이와 같이, 제어부(170)는 전원 공급부(160)를 제어하여 진공 챔버(110)의 내부에서 타겟(130)의 스퍼터링과 필터(140)의 스퍼터링이 함께 수행되도록 함으로써, 타겟(130)의 스퍼터링시 필터(140)에 타겟 입자가 퇴적되는 것을 억제하게 할 수 있다. 이에 따라, 필터(140)의 장시간 사용이 가능하며, 타겟(130)의 스퍼터링 공정시 필터(140)에 쌓일 수 있는 퇴적물로 인해 타겟 입자가 기판(S)으로 증착되는 효율이 저하되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 필터(140)에 대한 별도의 클리닝 또는 교체로 인해 스퍼터링 장치의 구동이 정지되어 생산성이 저하되는 것이 방지될 수 있다.In this way, the control unit 170 controls the power supply unit 160 so that the sputtering of the target 130 and the sputtering of the filter 140 are performed together in the vacuum chamber 110, so that when the target 130 is sputtered, It is possible to suppress the accumulation of target particles on the filter 140. Accordingly, the filter 140 can be used for a long time, and the efficiency of depositing the target particles onto the substrate S due to deposits that may accumulate on the filter 140 during the sputtering process of the target 130 will be prevented. I can. In addition, it may be prevented that the sputtering device is stopped due to a separate cleaning or replacement of the filter 140, thereby reducing productivity.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치(100)는 진공 챔버(110)의 내부에서 필터(140)의 스퍼터링 공정을 수행함으로써, 필터(140)에 쌓인 퇴적물(DE)을 제거하거나 필터(140)에 타겟 입자가 퇴적되는 것을 억제시킬 수 있다.As described above, the sputtering apparatus 100 according to an embodiment of the present invention performs a sputtering process of the filter 140 in the vacuum chamber 110 to remove the deposit DE accumulated on the filter 140 or filter It is possible to suppress the deposition of target particles in 140.

따라서, 필터(140)의 장시간 사용이 가능하며, 타겟(130)의 스퍼터링 공정시 필터(140)의 퇴적물(DE)로 인해 타겟 입자가 기판(S)으로 증착되는 효율이 저하되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 필터(140)에 대한 별도의 클리닝 또는 교체로 인해 스퍼터링 장치의 구동이 정지되어 생산성이 저하되는 것이 방지될 수 있다.Therefore, the filter 140 can be used for a long time, and the efficiency of depositing the target particles onto the substrate S due to the deposit DE of the filter 140 during the sputtering process of the target 130 can be prevented from deteriorating. have. In addition, it may be prevented that the sputtering device is stopped due to a separate cleaning or replacement of the filter 140, thereby reducing productivity.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치(100)의 구동 방법 중 필터의 스퍼터링 공정에 대해 도 1을 결부하여 설명하기로 한다. In the following, a sputtering process of a filter in a method of driving the sputtering apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described in conjunction with FIG. 1.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구동 방법 중 필터의 스퍼터링 공정을 보여주는 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a sputtering process of a filter in a method of driving a sputtering device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구동 방법 중 필터의 스퍼터링 공정은 필터 스퍼터링 신호 수신 단계(S10) 및 필터에 전원 공급 단계(S20)를 포함한다.Referring to FIG. 7, in a method of driving a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention, a sputtering process of a filter includes a step of receiving a filter sputtering signal (S10) and a step of supplying power to the filter (S20).

필터 스퍼터링 신호 수신 단계(S10)는 타겟(130)의 스퍼터링 공정이 수행되어 기판(S)에 박막 증착이 완료된 경우, 제어부(170)가 공정 제어부(180)로부터 필터 스퍼터링 신호를 수신하는 단계이다. The filter sputtering signal reception step (S10) is a step in which the controller 170 receives a filter sputtering signal from the process controller 180 when the sputtering process of the target 130 is performed and thin film deposition on the substrate S is completed.

또다른 실시예에서는, 필터 스퍼터링 신호 수신 단계(S10)는 타겟(130)의 스퍼터링 공정시에 필터(140)의 스퍼터링 공정이 함께 이루어지도록 제어부(170)가 공정 제어부(180)로부터 필터 스퍼터링 신호를 수신하는 단계이다. In another embodiment, in the filter sputtering signal receiving step (S10), the control unit 170 receives the filter sputtering signal from the process control unit 180 so that the sputtering process of the filter 140 is performed together during the sputtering process of the target 130. This is the receiving step.

필터에 전원 공급 단계(S20)는 제어부(170)가 필터 스퍼터링 신호를 수신하면, 전원 공급부(160)가 필터(140)에 전원, 예를 들어 마이너스(-) 전원을 공급하도록 제어한다. In the step of supplying power to the filter (S20), when the control unit 170 receives the filter sputtering signal, the power supply unit 160 controls the filter 140 to supply power, for example, negative power.

이에 따라, 타겟(130)의 스퍼터링 공정이 수행되어 기판(S)에 박막 증착이 완료된 경우에서, 필터(140)의 스퍼터링 공정이 수행되어 타겟(130)의 스퍼터링으로 인해 타겟 입자가 필터(140)에 퇴적되어 형성된 퇴적물(DE)이 제거될 수 있다. 이에 대한 설명은 앞에서 상세히 설명되었으므로 구체적인 설명은 생략한다.Accordingly, when the sputtering process of the target 130 is performed to complete the deposition of the thin film on the substrate S, the sputtering process of the filter 140 is performed so that the target particles are formed by the sputtering of the target 130. The sediment (DE) formed by being deposited on may be removed. Since the description for this has been described in detail above, a detailed description will be omitted.

또다른 실시예에서는, 타겟(130)의 스퍼터링 공정이 수행되는 과정에서, 필터(140)의 스퍼터링 공정이 함께 수행되어 타겟(130)의 스퍼터링으로 인해 타겟 입자가 필터(140)에 퇴적되는 것이 억제될 수 있다. 이에 대한 설명도 앞에서 상세히 설명되었으므로 구체적인 설명은 생략한다.In another embodiment, in the process of performing the sputtering process of the target 130, the sputtering process of the filter 140 is performed together to suppress the deposition of target particles on the filter 140 due to sputtering of the target 130 Can be. Since the description for this has also been described in detail above, a detailed description will be omitted.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You can understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting.

100: 스퍼터링 장치 110: 진공 챔버
120: 스테이지 130: 타겟
140: 필터 150: 마그네트
160: 전원 공급부 170: 제어부
180: 공정 제어부100: sputtering device 110: vacuum chamber
120: stage 130: target
140: filter 150: magnet
160: power supply unit 170: control unit
180: process control unit

Claims (20)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 진공 챔버의 내부에서 기판이 안착되는 스테이지와 마주보게 배치되는 타겟의 스퍼터링 공정이 완료되어 제어부가 공정 제어부로부터 필터 스퍼터링 신호를 수신하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 필터 스퍼터링 신호를 수신하면, 상기 스테이지와 상기 타겟 사이에 배치되는 필터의 스퍼터링 공정을 위해 전원 공급부를 제어하여 상기 필터에 전원을 공급하는 단계를 포함하는 스퍼터링 장치의 구동 방법.A step of receiving a filter sputtering signal from the process control unit by completing the sputtering process of the target disposed to face the stage on which the substrate is mounted in the vacuum chamber; And
And when the control unit receives the filter sputtering signal, controlling a power supply unit to supply power to the filter for a sputtering process of a filter disposed between the stage and the target. 제9 항에 있어서,
상기 필터는 상기 타겟과 동일한 물질로 형성되는 스퍼터링 장치의 구동 방법.The method of claim 9,
The method of driving a sputtering device wherein the filter is formed of the same material as the target. 제9 항에 있어서,
상기 필터는 티타늄(Ti) 또는 탄탈륨(Ta)으로 형성되는 스퍼터링 장치의 구동 방법.The method of claim 9,
The filter is a method of driving a sputtering device formed of titanium (Ti) or tantalum (Ta). 제9 항에 있어서,
상기 필터에 공급하는 전원은 마이너스 전원인 스퍼터링 장치의 구동 방법.The method of claim 9,
A method of driving a sputtering device in which power supplied to the filter is negative power. 제9 항에 있어서,
상기 진공 챔버는 접지된 스퍼터링 장치의 구동 방법.The method of claim 9,
The vacuum chamber is a method of driving a grounded sputtering device. 제9 항에 있어서,
상기 타겟의 스퍼터링 공정시 상기 진공 챔버의 압력은 1mTorr 미만이며,
상기 필터의 스퍼터링 공정시 상기 진공 챔버의 압력은 50mTorr 이상인 스퍼터링 장치의 구동 방법.The method of claim 9,
During the sputtering process of the target, the pressure in the vacuum chamber is less than 1 mTorr,
In the sputtering process of the filter, the pressure in the vacuum chamber is 50 mTorr or more. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020140036989A 2014-03-28 2014-03-28 Sputtering device and method of driving the same KR102213751B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140036989A KR102213751B1 (en) 2014-03-28 2014-03-28 Sputtering device and method of driving the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140036989A KR102213751B1 (en) 2014-03-28 2014-03-28 Sputtering device and method of driving the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150113437A KR20150113437A (en) 2015-10-08
KR102213751B1 true KR102213751B1 (en) 2021-02-09

Family

ID=54346362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140036989A KR102213751B1 (en) 2014-03-28 2014-03-28 Sputtering device and method of driving the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102213751B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000012293A (en) 1998-06-23 2000-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Neutral beam generating device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3336421B2 (en) * 1994-05-26 2002-10-21 東京エレクトロン株式会社 Sputtering equipment
EP0860513A3 (en) * 1997-02-19 2000-01-12 Canon Kabushiki Kaisha Thin film forming apparatus and process for forming thin film using same
KR100822313B1 (en) * 2006-07-07 2008-04-15 주식회사 자이맥스 High efficiency facing target type sputtering apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000012293A (en) 1998-06-23 2000-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Neutral beam generating device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150113437A (en) 2015-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI756401B (en) Plasma chamber target for reducing defects in workpiece during dielectric sputtering
CN102439697B (en) High pressure RF-DC sputters and improves the film uniformity of this technique and the method for step coverage rate
JP4623055B2 (en) Metal film peeling prevention structure in metal film forming apparatus and semiconductor device manufacturing method using the structure
JPH06192859A (en) Preconditioning of shielding or clamping ring
JP2008526026A (en) Method and structure for reducing byproduct deposition in plasma processing systems
US20130255717A1 (en) System and method for cleaning surfaces and components of mask and wafer inspection systems based on the positive column of a glow discharge plasma
JP5921048B2 (en) Sputtering method
EP3026691B1 (en) Method of cleaning a plasma etching chamber and multi-processing tool for processing a workpiece
TWI464285B (en) Film formation equipment and film formation method
CN101528369A (en) Method and apparatus for manufacturing cleaned substrates or clean substrates which are further processed
JP6616192B2 (en) Deposition method
JP6322508B2 (en) Vacuum processing equipment
WO2013047232A1 (en) Regeneration method for tantalum coil for sputtering and tantlum coil obtained by regeneration method
JP2012177191A (en) Film-forming apparatus and film-forming method
KR102213751B1 (en) Sputtering device and method of driving the same
KR101113123B1 (en) Method of sputtering
JP2007002335A (en) Random pulse dc power source
JP7262235B2 (en) Sputtering apparatus and sputtering method
JP2013147711A (en) Vapor deposition apparatus
TW202209397A (en) Methods and apparatus for reducing defects in preclean chambers
KR101226478B1 (en) Sputtering mask and sputtering apparatus using the same
JP2005298894A (en) Method for cleaning target, and physical deposition apparatus
JP2004285445A (en) Sputtering method and apparatus
CN102732889B (en) Method and apparatus for removing metal on wafer clamp
JP2009270139A (en) Sputter system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant