KR102220854B1 - Physical vapor disposition device - Google Patents
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Abstract
Description
아래의 실시 예는 물리적 기상 증착 장치에 관한 것이다.The following embodiments relate to a physical vapor deposition apparatus.
기상 증착법(Vapor Deposition)은 크게 두 가지로 분류된다. 하나는 PVD(Physical Vapor Deposition)이고 다른 하나는 CVD(Chemical Vapor Deposition)로 이 둘의 차이는 증착시키려는 물질(타겟)이 증착 대상물인 기판에서 기체 상태(일반적으로 이온화된 원자 상태)로부터 고체 상 태로 변태될 때 어떤 과정을 거치느냐에 따라 결정된다. Vapor deposition is largely classified into two types. One is PVD (Physical Vapor Deposition) and the other is CVD (Chemical Vapor Deposition), the difference between the two is from a gaseous state (generally an ionized atomic state) to a solid state in the substrate where the material to be deposited (target) is the deposition target. It depends on what process you go through when you are transformed.
공정상의 뚜렷한 차이점은 PVD는 진공 환경을 요구한다. PVD에 해당하는 증착법에는 스퍼터링(Sputtering), 전자빔 증착법(E-beam evaporation), 열 증착법 (Thermal evaporation), 레이저분자빔 증착법(L-MBE, Laser Molecular Beam Epitaxy), 펄스레이저 증착법(PLD, Pulsed Laser Deposition) 등이 있다. 이 방법들이 공통적으로 PVD에 묶일 수 있는 이유는 증착시키려는 물질이 기판에 증착될 때 기체 상태가 고체 상태로 바뀌는 과정이 물리적인 변화이기 때문이다.The distinct difference in the process is that PVD requires a vacuum environment. The evaporation method corresponding to PVD includes sputtering, e-beam evaporation, thermal evaporation, laser molecular beam evaporation (L-MBE, Laser Molecular Beam Epitaxy), and pulsed laser evaporation (PLD). Deposition). The reason why these methods can be tied to PVD in common is that the process of changing the gaseous state to a solid state when the material to be deposited is deposited on a substrate is a physical change.
많이 쓰이는 산화물 반도체나 GaAs(갈륨비소) 등을 증착시킬 때 PVD 방법들은 그 화합물들을 우선 소결하거나 녹여서 고체 상태의 타겟(target)으로 제조해서 열이나 전자빔으로 휘발시켜서 기판에 증착시키거나, 각각의 원 료 물질을 셀(cell, effusion cell)에 넣은 다음에 셀의 문을 열고 닫는 것으로 원료 물질을 열, 레이저, 전자 빔 등을 통해 기체상태로 날려서 보내고 날아간 원료 물질이 기판에 닿았을 때 고체 상태로 변화되어 증착된다. When depositing commonly used oxide semiconductors or GaAs (gallium arsenide), PVD methods first sinter or melt the compounds to form a solid target, volatilize it with heat or an electron beam, and deposit it on a substrate, or After inserting the material into the cell (effusion cell), the door of the cell is opened and closed. The raw material is blown out in a gaseous state through heat, laser, electron beam, etc. It is changed and deposited.
이때 일단 기판에 붙은 물질의 화학적 조성은 기판에 도착한 기체상태의 물질의 조성과 동일하다. PVD는 증착시키려는 물질을 기체 상태로 만들어서 날려보내는 것이므로 진공을 요구하는데, 이는 중간에 다른 기체 분자 들과 부딪혀서 기판에 닿지 못하거나 중간에 열을 잃어버려서 고체로 변해버리는 문제를 막기 위함이다.At this time, the chemical composition of the substance once attached to the substrate is the same as the composition of the gaseous substance arriving at the substrate. PVD requires a vacuum because the material to be deposited is made into a gaseous state and blown away.This is to prevent the problem that it cannot reach the substrate due to colliding with other gas molecules in the middle, or it loses heat in the middle and turns into a solid.
일 실시 예에 따른 목적은 기판의 증착 공정 과정에서 타겟에 가해지는 자기장을 효율적으로 조절하여 기판 증착 공정을 수행하는 물리적 기상 증착 장치를 제공하는 것이다An object according to an embodiment is to provide a physical vapor deposition apparatus that performs a substrate deposition process by efficiently controlling a magnetic field applied to a target during a substrate deposition process.
일 실시 예에 따른 목적은 기판 증착 과정에서 목표 프로파일에 따라 타겟 면에 가해지는 자기장을 조절할 수 있는 물리적 기상 증착 장치를 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is to provide a physical vapor deposition apparatus capable of adjusting a magnetic field applied to a target surface according to a target profile during a substrate deposition process.
일 실시 예에 따른 물리적 기상 증착 장치는 내부에 기판이 안착되고, 상기 기판에 대한 증착 공정이 수행되는 처리 챔버; 상기 처리 챔버의 상부에 배치되는 타겟(target)과, 상기 타겟의 상부에 위치하는 소스 챔버를 포함하는 소스 모듈; 상기 소스 챔버 내에 구비되어 상기 타겟에 근접한 자기장을 형성하고, 공전축을 중심으로 공전하는 복수의 자석체를 포함하는 마그네틱 모듈; 상기 처리 공간 내에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생부; 및 상기 타겟에 RF 바이어스 전압을 인가하기 위한 전압원을 포함할 수 있다.A physical vapor deposition apparatus according to an embodiment includes: a processing chamber in which a substrate is mounted and a deposition process is performed on the substrate; A source module including a target disposed above the processing chamber and a source chamber disposed above the target; A magnetic module including a plurality of magnet bodies provided in the source chamber to form a magnetic field close to the target and revolve around an orbit axis; A plasma generator for generating plasma in the processing space; And a voltage source for applying an RF bias voltage to the target.
상기 소스 챔버는 상기 타겟의 상면에 연결되어 상기 타겟을 지지하고, 상기 소스 챔버의 바닥면을 형성하는 백킹 플레이트; 및 내부 공간을 상하로 분리하는 분리 플레이트를 포함하고, 상기 마그네틱 모듈은 상기 분리 플레이트의 상부에 배치될 수 있다.The source chamber is connected to the upper surface of the target to support the target, and the backing plate forming a bottom surface of the source chamber; And a separation plate separating the inner space vertically, and the magnetic module may be disposed above the separation plate.
상기 분리 플레이트는 상하로 분리된 상기 소스 챔버의 내부 공간이 연통되도록, 상하로 관통되는 복수의 관통홀을 포함할 수 있다.The separating plate may include a plurality of through holes penetrating vertically so that the internal space of the source chamber separated vertically is communicated.
상기 소스 모듈은, 상기 타겟의 온도를 조절하기 위한 유체를 상기 소스 챔버로 공급하는 냉각부를 더 포함하고, 상기 냉각부가 공급하는 유체는 상기 분리 플레이트의 하부로 공급될 수 있다.The source module may further include a cooling unit supplying a fluid for controlling a temperature of the target to the source chamber, and the fluid supplied by the cooling unit may be supplied to a lower portion of the separation plate.
상기 마그네틱 모듈은 상기 복수의 자석체 각각을 지지하도록 연결되는 복수의 회전부; 상기 공전축을 중심으로 회전하고, 서로 다른 지점에 상기 복수의 회전부가 각각 연결되는 연결부; 및 상기 연결부에 연결되고, 상기 연결부를 회전시키는 회전 모터를 포함할 수 있다.The magnetic module includes a plurality of rotating parts connected to support each of the plurality of magnet bodies; A connection part which rotates about the revolution axis and is connected to each of the plurality of rotation parts at different points; And a rotation motor connected to the connection part and rotating the connection part.
상기 공전축은 상기 타겟의 중심을 상하로 관통하는 중심축에 평행할 수 있다.The orbit axis may be parallel to a central axis penetrating the center of the target vertically.
상기 공전축은 상기 중심축으로부터 이격될 수 있다.The orbital axis may be spaced apart from the central axis.
상기 복수의 자석체 중 적어도 하나는 나머지 상기 자석체와 자극이 반대되게 배치될 수 있다.At least one of the plurality of magnet bodies may be disposed so that the magnetic poles are opposite to the other magnet bodies.
상기 마그네틱 모듈은 상기 복수의 자석체의 공전을 감지하는 회전감지센서를 더 포함할 수 있다.The magnetic module may further include a rotation detection sensor for sensing the revolution of the plurality of magnet bodies.
상기 물리적 기상 증착 장치는 상기 마그네틱 모듈의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,The physical vapor deposition apparatus further includes a control unit for controlling the operation of the magnetic module,
상기 제어부는 상기 기판의 증착 상태가 설정된 프로파일에 도달하도록, 상기 마그네틱 모듈의 작동을 제어할 수 있다.The control unit may control the operation of the magnetic module so that the deposition state of the substrate reaches a set profile.
일 실시 예에 따른 물리적 기상 증착 장치는, 일 실시 예에 따른 목적은 기판의 증착 공정 과정에서 타겟에 가해지는 자기장을 효율적으로 조절하여 기판 증착 공정을 수행하라 수 있다.The physical vapor deposition apparatus according to an embodiment may perform a substrate deposition process by efficiently controlling a magnetic field applied to a target during a substrate deposition process.
일 실시 예에 따른 물리적 기상 증착 장치는, 판 증착 과정에서 목표 프로파일에 따라 타겟 면에 가해지는 자기장을 조절할 수 있다.The physical vapor deposition apparatus according to an embodiment may adjust a magnetic field applied to a target surface according to a target profile during a plate deposition process.
일 실시 예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the physical vapor deposition apparatus according to an exemplary embodiment are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 소스 챔버의 투과 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 마그네틱 모듈의 작동도이다.The following drawings attached to the present specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention, so the present invention is limited to the matters described in such drawings. It is limited and should not be interpreted.
1 is a perspective view of a physical vapor deposition apparatus according to an embodiment.
2 is a perspective view of a source chamber according to an exemplary embodiment.
3 is a cross-sectional view of a physical vapor deposition apparatus according to an exemplary embodiment.
4 is an operation diagram of a magnetic module according to an embodiment.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the constituent elements of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a) and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between each component It should be understood that may be “connected”, “coupled” or “connected”.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components including common functions will be described using the same name in other embodiments. Unless otherwise stated, descriptions in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions in the overlapping range will be omitted.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 물리적 기상 증착 장치(1)는 기판(W)의 표면에 박막을 형성하는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에 다른 물리적 기상 증착 장치(1)는 스퍼터링(sputtering) 기법을 통해 기판(W) 표면에 박막을 증착할 수 있다. 구체적으로, 물리적 기상 증착 장치(1)는 박막을 구성하는 소스 물질이 포함된 타겟(T)으로부터 원자를 분출시키고, 분출된 원자를 증착 대상 기판(W)의 표면에 증착시킴으로써 기판(W) 표면에 박막을 형성할 수 있다.1 to 4, the physical
물리적 기상 증착 장치(1)를 통해 박막이 형성되는 기판(W)은 반도체의 베이스가 되는 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 또한 기판(W)은 액정표시장치(liquid crystal display, LCD)나 플라즈마 표시 장치(Plasma display panel, PDP)와 같은 평판 디스플레이(flat panel display, FPD) 장치용 유리 기판(W)일 수 있다. 다만, 기판(W)의 종류가 상술한 용도로 한정되는 것은 아니다. 한편, 도면에서는 기판(W)이 원반 형태를 가지는 것으로 도시하였으나, 기판(W)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 기판(W)이 원반형태를 가지는 것을 가정하여 설명하도록 한다.The substrate W on which the thin film is formed through the physical
일 실시 예에 따른 물리적 기상 증착장치는, 처리 챔버(10), 소스 모듈(11), 마그네틱 모듈(12), 플라즈마 발생부(미도시), 전압원(13) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.A physical vapor deposition apparatus according to an embodiment may include a
처리 챔버(10)는 기판(W)에 대한 증착 공정이 수행되는 처리 공간을 형성할 수 잇다. 처리 공간에는 기판(W) 및, 기판(W) 상에 스퍼터링 된 박막 층을 형성하기 위한 타겟(T)이 위치할 수 있다. 처리 챔버(10)는 후술하는 플라즈마 발생부와 연결되고 내부에 처리가스를 공급받을 수 있다. 처리가스는 예를 들어, 네온, 아르곤, 크립톤과 같은 불활성 기체나, 질화막을 형성하기 위한 질소 또는 산화막을 형성하기 위한 산소와 같은 반응성 가스를 포함할 수 있다. 처리 챔버(10)는 스퍼터링 과정에서 처리 공간 내의 오염물질, 예를 들어, 먼지와 같은 오염입자가 제거되도록 처리 공간을 진공상태로 형성하는 배기부(미도시)를 포함할 수 있다. 처리 챔버(10)는 처리 공간으로 기판(W)을 인입하거나, 처리 공간으로부터 기판(W)을 인출할 수 있도록 측면에 형성되고 개폐 가능한 기판 출입구를 포함할 수 있다.The
처리 챔버(10)의 내부에는 처리 공간으로 인입된 기판(W)을 지지하는 기판 홀더(14)가 구비될 수 있다. 기판 홀더(14)는 기판(W)을 지지하는 동시에, 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 기판 홀더(14)는 처리 공간 내에서 상하로 승강 작동함으로써, 처리 공간에 대한 기판(W)의 높이를 조절할 수 있다.A
소스 모듈(11)은 타겟(T), 소스 챔버(111) 및 냉각부(113)를 포함할 수 있다.The
타겟(T)은 기판(W)의 표면에 증착하고자 하는 소스 물질을 포함할 수 있다. 타겟(T)은 원반형태로 제공될 수 있다. 타겟(T)은 구리, 은, 금, 니켈과 같은 도전성 물질을 포함하거나, 산화규소, 산화 알루미늄, 질산규소와 같은 비전도성 물질을 포함할 수 있다. 다만 이는 예시에 불과하며, 타겟(T)이 포함하는 소스 물질의 종류는 이에 한정되지 않는다.The target T may include a source material to be deposited on the surface of the substrate W. The target T may be provided in a disk shape. The target T may include a conductive material such as copper, silver, gold, or nickel, or may include a non-conductive material such as silicon oxide, aluminum oxide, or silicon nitrate. However, this is only an example, and the type of the source material included in the target T is not limited thereto.
타겟(T)은 처리 챔버(10)의 상부에 배치될 수 있다. 침식이 발생하는 타겟(T) 면은 처리 공간에 배치된 기판(W)의 증착면을 바라보도록 배치될 수 있다. The target T may be disposed above the
소스 챔버(111)는 타겟(T)의 상부에 위치할 수 있다. 소스 챔버(111)는 후술하는 마그네틱 모듈(12)이 배치되는 내부 공간을 형성할 수 있다. 이 경우, 소스 챔버(111)가 형성하는 내부 공간과, 처리 챔버(10)의 처리 공간은 타겟(T)을 기준으로 서로 대향되는 위치에 배치될 수 있다. 소스 챔버(111)는 백킹 플레이트(112), 분리 플레이트(114)를 포함할 수 있다. The
백킹 플레이트(112)는 타겟(T)을 지지할 수 있다. 백킹 플레이트(112)는 타겟(T)의 상부면에 접촉되어 타겟(T)을 지지할 수 있다. 이 경우, 백킹 플레이트(112)는 처리 챔버(10)의 상부면을 구성하는 동시에, 소스 챔버(111)의 바닥면을 구성할 수 있다. 백킹 플레이트(112)의 하부면에 타겟(T)이 장착되기 때문에, 타겟(T)은 처리 공간의 상부에 매달린 상태로 배치될 수 있다. 백킹 플레이트(112)는 타겟(T)에 자기장 및 전압을 인가할 수 있도록 도전성 재질로 형성될 수 있다.The
분리 플레이트(114)는 소스 챔버(111)의 내부에 배치될 수 있다. 분리 플레이트(114)는 소스 챔버(111)의 내부 공간을 상부 공간(111b) 및 하부 공간(111a)으로 분리할 수 있다. 이 경우, 분리 플레이트(114)는 상하로 분리된 소스 챔버(111)의 내부 공간이 서로 연통되도록, 상하로 관통되는 복수의 관통홀을 포함할 수 있다. 복수의 관통홀은 분리 플레이트(114)의 원주 방향을 따라 배치될 수 있다.The
냉각부(113)는 타겟(T)의 온도를 조절하기 위한 유체(F)를 소스 챔버(111)로 공급할 수 있다. 이 경우, 냉각부(113)가 공급하는 유체(F)는 소스 챔버(111)의 하부 공간(111a), 다시 말해, 분리 플레이트(114)의 하부에 위치하는 공간으로 공급될 수 있다. 냉각부(113)는 하부 공간(111a)으로 유체(F)를 공급하는 공급라인과, 하부 공간(111a)으로부터 유체(F)를 배출하는 배출라인을 포함할 수 있다. 냉각부(113)는 백킹 플레이트(112)를 통한 전도 방식으로 타겟(T)의 온도를 조절할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 하부 공간(111a)에는 냉각부(113)가 공급한 유체(F)가 수용되게 되는데, 분리 플레이트(114)의 상부에는 유체(F)가 존재하지 않기 때문에, 백킹 플레이트(112)의 상부에 위치한 기계 장치가 유체(F)로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있다.The
마그네틱 모듈(12)은 소스 챔버(111) 내에 구비되고, 타겟(T)에 근접한 자기장을 형성할 수 있다. 마그네틱 모듈(12)은 분리 플레이트(114)의 상부 공간(111b)에 위치할 수 있다. 마그네틱 모듈(12)은 자기장을 발생시키는 복수의 자석체(121)를 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 자석체(121)는 타겟(T) 면에 수직한 공전축(A1)을 중심으로 공전(revolution) 운동할 수 있다. 이 경우, 공전축(A1)은 타겟(T)의 중심을 상하로 관통하는 중심축에 평행할 수 있다. 마그네틱 모듈(12)은 회전부(1221), 연결부(1222), 회전 모터, 회전감지센서를 포함할 수 있다.The
회전부(1221)는 복수의 자석체(121) 각각을 지지할 수 있다. 예를 들어, 회전부(1221)는 복수개로 구비되고, 복수의 회전부(1221) 각각은 복수의 자석체(121)의 상부에 연결될 수 있다. 이 경우, 회전부(1221)는 타겟(T) 면에 수직한 중심축을 중심으로 회전함으로써, 자석체(121)를 공전축(A1)을 중심으로 공전하는 동시에 자전(rotation)시킬 수 있다.The
연결부(1222)는 복수의 회전부(1221)를 연결할 수 있다. 연결부(1222)는 공전축(A1)을 중심으로 회전 작동, 다시 말해 자전할 수 있다. 연결부(1222)의 서로 다른 지점에는 복수의 회전부(1221)가 각각 연결될 수 있다. 이 경우, 공전축(A1)과, 연결부(1222) 및 회전부(1221)가 연결되는 지점은 서로 이격될 수 있다. 따라서, 연결부(1222)가 공전축(A1)을 중심으로 자전하게 되면 연결부(1222)에 연결된 각각의 회전부(1221)는 공전축(A1)을 중심으로 공전하게 된다.The
회전모터(123)는 연결부(1222)에 연결되고, 연결부(1222)를 공전축(A1)을 중심으로 회전시키는 구동력을 제공할 수 있다.The
한편, 복수의 자석체(121)의 공전축(A1)은 타겟(T)의 중심을 상하로 관통하는 중심축에 평행한 동시에, 중심축으로부터 일정한 거리만큼 이격될 수 있다. 이 경우, 복수의 자석체(121)가 자기장을 가하는 타겟(T) 부위가 변화할 수 있기 때문에, 기판(W)에 대한 증착이 조절될 수 있다.Meanwhile, the revolution axes A1 of the plurality of
복수의 자석체(121)는 동일한 크기의 자기장을 발생시킬 수 있으나, 이와 달리 서로 다른 크기의 자기장을 발생시킬 수 있다. 이 경우, 복수의 자석체(121) 각각이 발생시키는 자기장이 서로 상이하므로, 타겟(T)에 가해지는 자기력이 선택적으로 조절될 수 있다. 또한, 복수의 자석체(121) 중 적어도 하나는 나머지 자석체(121)와 반대되는 자극을 가지도록 배치될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 타겟(T)에는 RF DC전압이 인가되기 때문에, 자석체(121)가 발생시키는 자극 방향의 조절을 통해 소스 물질의 움직임을 조절할 수 있다.The plurality of
회전감지센서(124)는 복수의 자석체(121)의 공전을 감지할 수 있다. 회전감지센서는 소스 챔버(111)의 상부 공간(111b)에 배치될 수 있다. 회전감지센서는 자석체(121)의 회전을 감지함으로써, 기판(W)에 대한 증착 공정 간 자석체(121)의 움직임을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.The
플라즈마 발생부(미도시)는 처리 공간 내에 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 플라즈마 발생부는 처리 챔버(10)와 연결되고, 처리 챔버(10)로 처리 가스를 공급할 수 있다. 플라즈마 챔버는 처리 가스의 상태를 플라즈마 상태로 변환시킴으로써, 처리 공간 내에 플라즈마를 발생시킬 수 있다.The plasma generator (not shown) may generate plasma in the processing space. The plasma generator is connected to the
전압원(13)은 타겟(T)에 전압을 인가할 수 있다. 전압원(13)은 소스 모듈(11)의 상부에 배치되고, 소스 모듈(11)을 통해 펄스형 전압, 다시 말해 RF 바이어스 전압을 인가할 수 있다. 이와 같은 방식에 의하면, 타겟(T)이 인가되는 전압이 펄스 형태로 변화하기 때문에, 타겟(T)을 구성하는 소스 물질이 비전도성 물질인 경우에도 기판(W)에 대한 증착을 수행할 수 있다.The
제어부는 마그네틱 모듈(12)의 작동을 제어할 수 있다. 제어부는 상기 기판(W)의 증착 상태가 설정된 프로파일에 도달하도록, 상기 마그네틱 모듈(12)의 작동을 제어할 수 있다.The control unit may control the operation of the
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, various modifications and variations are possible from the above description to those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as the described structure, device, etc. are combined or combined in a form different from the described method, or in other components or equivalents. Even if substituted or substituted by, appropriate results can be achieved.
1: 물리적 기상 증착 장치
10: 처리 챔버
11: 소스 모듈
12: 마그네틱 모듈1: physical vapor deposition apparatus
10: processing chamber
11: source module
12: magnetic module
Claims (10)
상기 처리 챔버 내에 배치되고, 상기 기판의 상부에 배치되는 타겟(target);
상기 처리 챔버의 상부에 배치되는 소스 모듈;
소스 챔버에 배치되고, 상기 타겟에 근접한 자기장을 형성하는 복수의 자석체를 포함하는 마그네틱 모듈;
상기 처리 공간 내에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생부;를 포함하고,
상기 소스 챔버는,
상기 처리 챔버의 상부에 결합된 소스 챔버;
상기 소스 챔버의 내부에 배치되고, 상기 소스 챔버의 내부 공간을 상부 공간 및 하부 공간으로 분리 플레이트;
상기 처리 챔버의 상면 중 적어도 일부 및 상기 소스 모듈의 하면 중 적어도 일부를 형성하고, 상기 타겟이 지지되며, 상기 하부 공간에 노출된 백킹 플레이트;
상기 하부 공간에 충진되어, 상기 타겟의 온도를 조절하는 유체(F);
상기 하부 공간에 연결되어 상기 유체(F)를 공급하는 공급라인 및 상기 하부 공간의 상기 유체(F)를 배출하는 배출라인을 포함하는 냉각부;를 포함하고,
상기 유체(F)는 상기 백킹 플레이트의 상측면과 접촉되고,
상기 마그네틱 모듈은,
상기 상부 공간에 배치된 복수개의 상기 자석체들;
상기 상부 공간에 배치되고, 상기 각 자석체들을 지지하는 각각의 회전부;
상기 상부 공간에 배치되고, 상기 각 회전부들을 연결하는 복수개의 연결부;
상기 연결부에 연결되고, 상기 연결부를 회전시키는 회전 모터;를 포함하고,
상기 복수의 자석체들 중 적어도 하나는 나머지 상기 자석체와 자극이 반대되게 배치되고,
상기 타겟의 중심을 상하로 관통하는 중심축이 형성되고,
상기 회전부는 상기 타겟(T) 면에 수직한 중심축을 중심으로 회전되며,
상기 연결부에 배치되어 상기 자석체들의 회전 중심을 형성하는 공전축이 형성되고,
상기 타겟의 중심을 상하로 관통하는 중심축과 상기 공전축이 평행하고,
탑뷰로 볼 때, 상기 각 연결부는 상기 공전축을 중심으로 방사상으로 배치되고,
상기 회전 모터의 작동 시, 상기 각 회전부는 상기 공전축을 중심으로 공전되면서, 상기 타겟(T) 면에 수직한 중심축을 중심으로 자전되는 물리적 기상 증착 장치.
A processing chamber in which a processing space in which a substrate deposition process is performed is formed;
A target disposed in the processing chamber and disposed on the substrate;
A source module disposed above the processing chamber;
A magnetic module disposed in the source chamber and including a plurality of magnet bodies forming a magnetic field close to the target;
Includes; a plasma generating unit for generating plasma in the processing space,
The source chamber,
A source chamber coupled to an upper portion of the processing chamber;
A plate disposed inside the source chamber and separating the inner space of the source chamber into an upper space and a lower space;
A backing plate that forms at least a part of an upper surface of the processing chamber and at least a part of a lower surface of the source module, the target is supported, and exposed to the lower space;
A fluid (F) that is filled in the lower space and controls the temperature of the target;
A cooling unit connected to the lower space and including a supply line for supplying the fluid F and a discharge line for discharging the fluid F in the lower space; and
The fluid (F) is in contact with the upper surface of the backing plate,
The magnetic module,
A plurality of the magnet bodies disposed in the upper space;
Each rotating part disposed in the upper space and supporting each of the magnet bodies;
A plurality of connecting portions disposed in the upper space and connecting the rotating portions;
Includes; a rotation motor connected to the connection portion and rotating the connection portion,
At least one of the plurality of magnet bodies is disposed opposite to the magnetic poles of the other magnet bodies,
A central axis penetrating the center of the target vertically is formed,
The rotation unit is rotated about a central axis perpendicular to the target (T) plane,
It is disposed in the connection portion is formed to form an orbital axis forming the rotation center of the magnet bodies,
The central axis passing through the center of the target vertically and the orbiting axis are parallel,
When viewed from a top view, each of the connecting portions is disposed radially around the orbital axis,
When the rotation motor is operated, each rotation unit rotates about the rotation axis and rotates about a central axis perpendicular to the target (T) plane.
상기 공급라인 및 배출라인을 위해
상기 분리 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 복수의 관통홀을 더 포함하는, 물리적 기상 증착 장치.The method of claim 1,
For the supply line and discharge line
Physical vapor deposition apparatus further comprising a plurality of through holes penetrating the separation plate in the vertical direction.
상기 회전 모터가 상기 소스 챔버의 상측에 배치되고, 상기 연결부가 상기 상기 소스 챔버의 상측면을 관통하여 상기 회전 모터에 연결된 물리적 기상 증착 장치.
The method of claim 1,
The rotation motor is disposed on the upper side of the source chamber, the connection part is a physical vapor deposition apparatus connected to the rotation motor through the upper side of the source chamber.
상기 소스 챔버에 배치되고, 상기 자석체의 공전을 감지하는 회전감지센서;를 더 포함하는 물리적 기상 증착 장치.The method of claim 1,
A physical vapor deposition apparatus further comprising a rotation sensor disposed in the source chamber and configured to detect revolution of the magnet body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200099612A KR102220854B1 (en) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | Physical vapor disposition device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102554574B1 (en) | 2023-02-06 | 2023-07-12 | 주식회사 트리버스시스템 | Directional surface heating device for enhanced adhesion of physical vapor deposition |
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- 2020-08-10 KR KR1020200099612A patent/KR102220854B1/en active IP Right Grant
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X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |