KR102661859B1 - 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비 - Google Patents
이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102661859B1 KR102661859B1 KR1020210049592A KR20210049592A KR102661859B1 KR 102661859 B1 KR102661859 B1 KR 102661859B1 KR 1020210049592 A KR1020210049592 A KR 1020210049592A KR 20210049592 A KR20210049592 A KR 20210049592A KR 102661859 B1 KR102661859 B1 KR 102661859B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- showerhead
- fixing part
- ion implantation
- chamber
- ion
- Prior art date
Links
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 52
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 93
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 46
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 46
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 24
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000002950 deficient Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 70
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 2
- -1 ion ion Chemical class 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
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
- C23C14/3457—Sputtering using other particles than noble gas ions
-
- 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
- C23C14/228—Gas flow assisted PVD deposition
-
- 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
- C23C14/48—Ion implantation
Abstract
본 발명은 스퍼터링 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 원자를 이용한 박막 증착 공정 과정을 위해, 이온주입 샤워헤드를 이용하여 챔버 내부에 복수의 원자를 이온화 상태로 유입시켜 박막을 증착함으로써, 제조하고자 하는 조성비와 일치되는 박막 증착 공정을 수행할 수 있도록 하며, 조성비가 균일한 박막을 증착할 수 있어 불량품 생산을 감소시킬 수 있으며, 구조가 단순하여 설치와 유지 및 보수에 용이한 장비를 제공하는 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비에 관한 것으로, 복수의 원자를 이용하여 복합 박막 증착 공정 시 복수의 원자에 대해 박막이 균일한 조성비를 가지면서 불량품 생성을 최소화하며 공정을 수행할 수 있는 스퍼터링 장비에 관한 것이다.
반도체 및 디스플레이에 박막을 증착하는 공정 중에 물리적으로 증착 시키는 물리 기상 증착법(Physical Vapor Deposition ;PVD)이 있으며, PVD 공정 중 하나인 스퍼터링(Sputtering) 공정은 타겟을 구성하는 원자나 분자가 튀어나오도록 타겟에 이온으로 충격을 가하고, 타겟으로부터 튀어나온 원자나 분자가 주위의 기판에 부착됨으로써 기판에 박막을 형성하는 공정 방법이다.
일반적으로 복합막 스퍼터링 공정에는 챔버 내부로 반응성 가스 이온을 주입하기 위해 이온 주입구가 형성되며, 이러한 이온 주입구는 선형 또는 포인트형으로 챔버에 구비되게 된다.
선형의 이온 주입구는 보통 챔버의 내측에서 일방향으로 길이를 가지도록 형성되며, 이온 주입 시 이온이 이온주입구의 형태를 따라 선형으로 분사되며 일정 부분만 분사가 집중될 수 있기 때문에, 기판이 이동 또는 회전의 기능이 있는 경우에 사용하는 것이 적절하다. 또한 포인트형의 이온 주입구는 챔버의 어느 소정 면적에만 형성되고, 형성된 이온 주입구에서 전체적으로 이온을 분사하도록 구성되어 있어 기판과 이온 주입구의 거리가 멀 경우에 사용하는 것이 적절하며, 기판과 타겟 사이가 좁고, 마주보는 구조에서는 사용하기 어렵다는 문제가 있다.
PVD 공정을 이용하여 하나 이상의 복합 물질로 구성되는 박막으로 증착할 수 있으며, 복합 물질에 대한 조성비 조정을 위해 필요한 성분의 물질을 조성비에 따라 주입하게 된다. 이때, 이온화 되지 않은 상태의 가스를 주입할 경우 정상적으로 물질 결합이 이루어지지 않게 되며, 박막이 3가지 이상의 원자가 혼합되는 복합 박막일 경우 성분이 서로 다른 원자들이 만나며 장치 내부에서 정상적인 결합이 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있어, 박막 조성비 제어가 매우 어려운 문제이다. 더불어, 이온을 주입하더라도 시스템 구조상 정상적인 분사가 이루어지지 않으면 시편의 위치마다 조성비가 달라 서로 다른 전기, 물리 및 화학적인 특성을 가지게 되는 박막 내 전체 조성비의 균일성이 떨어지게 되므로, 불량품 발생 확률이 높아 생산성이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 복수의 원자를 포함하는 복합 물질로 박막을 증착하는 스퍼터링 장치에 있어서 복수의 원자가 균일한 조성비를 가지며 증착하기 위한 장치로, 챔버 내에 세라믹을 포함하는 재질로 형성된 샤워헤드를 구비하여 이온을 챔버 내부에 유입되도록 구성함으로써 원자가 이온화 상태를 유지하며 챔버 내부에 유입 시킬 수 있어 복수의 복합물질로 박막을 증착하는데 있어 보다 균일한 조성비를 가지는 복합 박막을 제조할 수 있는 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장비에 있어서, 복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장비에 있어서, 내부에 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버 내부 일측에 위치되어 타겟을 고정하는 제1고정부; 상기 챔버 내부 타측에 위치되는 시편을 고정하는 제2고정부; 상기 챔버 내부에 포인트형 또는 선형으로 형성되어 반응가스를 공급하는 이온가스 주입구; 및 상기 챔버 내부에서 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에서 상기 제1고정부와 수평하게 배치되고, 내주면에 이온가스 분사구를 포함하는 링 형상으로 형성되어 상기 챔버 내부에 공정가스를 분사하는 이온주입 샤워헤드;를 포함하고, 상기 이온주입 샤워헤드는, 그라운드와 전기적으로 연결되고, 페러데이 쉴드 기능이 가능한 메탈을 사용하여 상기 이온주입 샤워헤드의 상부 및 하부를 감싸는 메탈쉴드를 포함하며, 상기 이온주입 샤워헤드의 재질은, 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 이온주입 샤워헤드의 형태는, 상기 타겟의 형태와 대응되는 것을 특징으로 한다.
삭제
더불어, 상기 이온주입 샤워헤드 링의 내측 지름은 상기 타겟의 지름 크기 이상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장비에 있어서, 내부에 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버 내부 일측에 위치되어 타겟을 고정하는 제1고정부; 상기 챔버 내부 타측에 위치되는 시편을 고정하는 제2고정부; 상기 챔버 내부에 포인트형 또는 선형으로 형성되어 반응가스를 공급하는 이온가스 주입구; 및 상기 챔버 내부에서 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에 상기 제1고정부와 수평하게 배치되고, 내주면에 이온가스 분사구를 포함하는 링 형상으로 형성되어 상기 챔버 내부에 공정가스를 분사하는 이온주입 샤워헤드;를 포함하고, 상기 이온주입 샤워헤드는, 그라운드와 전기적으로 연결되고, 페러데이 쉴드 기능이 가능한 메탈을 사용하여 상기 이온주입 샤워헤드의 상부 및 하부를 감싸는 메탈쉴드를 포함하며, 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에 위치되되, 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 중간 지점을 기준으로 어느 한 측에 위치하고, 상기 이온주입 샤워헤드의 이온가스 분사구는 분사 방향이 상기 중간 지점을 향하는 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장비에 있어서, 내부에 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버 내부 일측에 위치되어 타겟을 고정하는 제1고정부; 상기 챔버 내부 타측에 위치되는 시편을 고정하는 제2고정부; 상기 챔버 내부에 포인트형 또는 선형으로 형성되어 반응가스를 공급하는 이온가스 주입구; 및 상기 챔버 내부에서 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에 상기 제1고정부와 수평하게 배치되고, 내주면에 이온가스 분사구를 포함하는 링 형상으로 형성되어 상기 챔버 내부에 공정가스를 분사하는 이온주입 샤워헤드;를 포함하고, 상기 이온주입 샤워헤드는, 그라운드와 전기적으로 연결되고, 페러데이 쉴드 기능이 가능한 메탈을 사용하여 상기 이온주입 샤워헤드의 상부 및 하부를 감싸는 메탈쉴드를 포함하며, 상기 챔버는, 상기 이온주입 샤워헤드를 복수개 포함하여, 복수의 상기 이온주입 샤워헤드는 서로 수평하게 배치되되, 복수의 상기 이온주입 샤워헤드 중 어느 하나인 제1이온주입 샤워헤드는 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 중간 지점을 기준으로 어느 한 측에 위치하고, 상기 복수의 이온주입 샤워헤드 중 다른 어느 하나인 제2이온주입 샤워헤드는 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 중간 지점을 기준으로 다른 측에 위치하고, 상기 제1이온주입 샤워헤드와 상기 제2이온주입 샤워헤드는 상기 중간 지점에서 동일한 거리로 이격되고, 상기 제1이온주입 샤워헤드와 상기 제2 이온주입 샤워헤드 각각의 이온가스 분사구는 분사 방향이 상기 중간 지점을 향하는 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장비에 있어서, 내부에 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버 내부 일측에 위치되어 타겟을 고정하는 제1고정부; 상기 챔버 내부 타측에 위치되는 시편을 고정하는 제2고정부; 상기 챔버 내부에 포인트형 또는 선형으로 형성되어 반응가스를 공급하는 이온가스 주입구; 및 상기 챔버 내부에서 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에 상기 제1고정부와 수평하게 배치되고, 내주면에 이온가스 분사구를 포함하는 링 형상으로 형성되어 상기 챔버 내부에 공정가스를 분사하는 이온주입 샤워헤드;를 포함하고, 상기 이온주입 샤워헤드는, 그라운드와 전기적으로 연결되고, 페러데이 쉴드 기능이 가능한 메탈을 사용하여 상기 이온주입 샤워헤드의 상부 및 하부를 감싸는 메탈쉴드를 포함하며, 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에 위치되되, 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 중간 지점을 기준으로 어느 한 측에 위치하고, 상기 이온주입 샤워헤드의 이온가스 분사구는 분사 방향이 상기 중간 지점을 향하는 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장비에 있어서, 내부에 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버 내부 일측에 위치되어 타겟을 고정하는 제1고정부; 상기 챔버 내부 타측에 위치되는 시편을 고정하는 제2고정부; 상기 챔버 내부에 포인트형 또는 선형으로 형성되어 반응가스를 공급하는 이온가스 주입구; 및 상기 챔버 내부에서 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에 상기 제1고정부와 수평하게 배치되고, 내주면에 이온가스 분사구를 포함하는 링 형상으로 형성되어 상기 챔버 내부에 공정가스를 분사하는 이온주입 샤워헤드;를 포함하고, 상기 이온주입 샤워헤드는, 그라운드와 전기적으로 연결되고, 페러데이 쉴드 기능이 가능한 메탈을 사용하여 상기 이온주입 샤워헤드의 상부 및 하부를 감싸는 메탈쉴드를 포함하며, 상기 챔버는, 상기 이온주입 샤워헤드를 복수개 포함하여, 복수의 상기 이온주입 샤워헤드는 서로 수평하게 배치되되, 복수의 상기 이온주입 샤워헤드 중 어느 하나인 제1이온주입 샤워헤드는 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 중간 지점을 기준으로 어느 한 측에 위치하고, 상기 복수의 이온주입 샤워헤드 중 다른 어느 하나인 제2이온주입 샤워헤드는 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 중간 지점을 기준으로 다른 측에 위치하고, 상기 제1이온주입 샤워헤드와 상기 제2이온주입 샤워헤드는 상기 중간 지점에서 동일한 거리로 이격되고, 상기 제1이온주입 샤워헤드와 상기 제2 이온주입 샤워헤드 각각의 이온가스 분사구는 분사 방향이 상기 중간 지점을 향하는 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장치는 세라믹을 포함하는 재질로 형성되어 타겟과 시편 사이에서 위치되는 이온주입 샤워헤드를 이용하여 증착하고자 하는 이온을 챔버 내에 가스로 분사함으로써, 복수의 이온이 이온화 상태를 유지하며 챔버 내부에 유입될 수 있어, 혼합하고자 하는 조성비에 따른 혼합물 박막을 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있으며, 이온주입 샤워헤드를 복수개 구비시키는 것으로 복수의 혼합 이온을 가지는 경우도 균일한 조성비를 가지는 박막을 제조할 수 있어, 불량품 발생을 최소로 하고 생산 단가를 낮추며 복합 이온 박막을 제조할 수 있는 효과가 있다. 또한, 구조가 단순하여 장치를 최소한의 크기로 제작할 수 있어 제작 및 설치에 용이하고, 구조에 따라서 종래의 장치에 간단히 이온주입 샤워헤드를 추가하는 것으로 장치를 장착할 수 있으며, 탈착 가능하므로 교체 및 청소가 용이해 유지 및 보수 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비의 단면도
도 2는 본 발명의 이온주입 샤워헤드의 일실시예 사시도
도 3은 본 발명의 이온주입 샤워헤드의 다른 일실시예 사시도
도 4는 이온주입 샤워헤드 위치에 따른 스퍼터링 장비의 일실시예 단면도
도 5는 이온주입 샤워헤드 위치에 따른 스퍼터링 장비의 다른 일실시예 단면도
도 6은 복수의 이온주입 샤워헤드를 구비하는 스퍼터링 장비의 단면도
도 2는 본 발명의 이온주입 샤워헤드의 일실시예 사시도
도 3은 본 발명의 이온주입 샤워헤드의 다른 일실시예 사시도
도 4는 이온주입 샤워헤드 위치에 따른 스퍼터링 장비의 일실시예 단면도
도 5는 이온주입 샤워헤드 위치에 따른 스퍼터링 장비의 다른 일실시예 단면도
도 6은 복수의 이온주입 샤워헤드를 구비하는 스퍼터링 장비의 단면도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참고하여 설명하면, 본 발명의 이온주입 샤워헤드(400)를 포함하는 스퍼터링 장비(1000)는, 두 개 이상의 이온이 혼합된 복합물로 박막을 증착하는 스퍼터링 장비(1000)에 있어, 내부에 공간을 갖는 챔버(100), 상기 챔버(100) 내부 일측에 위치되어 타겟(210)을 고정하는 제1고정부(200), 상기 챔버(100) 내부 타측에 위치되는 시편(310)을 고정하는 제2고정부(300), 상기 챔버(100) 내부에 포인트형 또는 선형으로 형성되어 반응가스를 공급하는 이온가스 주입구(110); 및, 상기 챔버(100) 내부에서 상기 타겟(210)과 수평하게 배치되고, 내주면에 이온가스 분사구(410)를 포함하는 링 형상으로 형성되어 상기 챔버(100) 내부에 공정가스를 분사하는 이온가스 샤워헤드(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 챔버(100)는, 상기 챔버(100) 내부에 형성된 공간에서 상기 타겟(210) 및 기판을 수용하며 스퍼터링 공정을 수행할 수 있도록 적정 크기를 가지면 상관없이 형성될 수 있는 것으로, 상기 챔버(100)의 형태는 제한 없이 형성 가능하다. 상기 챔버(100)는 밀폐된 공간을 가질 수 있는 구성으로 형성되는 것이 바람직하며, 스퍼터링 공정을 수행하기 전에 상기 챔버(100) 내부가 진공과 가깝게 또는 진공상태가 될 수 있는 구조를 가질 수 있다.
도 1을 참고하여 설명하면, 본 발명의 상기 챔버(100)는 내부에 상기 제1고정부(200) 및 제2고정부(300)를 포함하고, 상기 제1고정부(200)는 상기 챔버(100) 내부에서 일측에 위치되며, 상기 제2고정부(300)는 상기 챔버(100) 내부에서 타측에 위치되는 것을 특징으로 한다. 상기 제1고정부(200) 및 제2고정부(300)는 상기 챔버(100) 내측에서 서로 마주보는 위치로 각각 배치되는 것이 바람직하다. 상기 제1고정부(200)는 상기 타겟(210)을 고정하기 위한 것으로, 상기 타겟(210)이 상기 제1고정부(200)의 타끝단에 부착되는 것으로 상기 제1고정부(200)에 고정될 수 있으며, 상기 제2고정부(300)는 상기 시편(310)을 고정하기 위한 것으로, 상기 시편(310)이 상기 제2고정부(300)의 일끝단에 부착되는 것으로 상기 제2고정부(300)에 고정될 수 있다. 이때, 상기 제1고정부(200) 및 상기 제2고정부(300)는 상기 챔버(100) 내측에서 상하방향으로 배치되거나 또는 좌우방향으로 마주보며 배치될 수 있다. 상기 제2고정부(300)는 상하방향 및 회전 가능하게 형성될 수 있다. 상기 제1고정부(200) 및 제2고정부(300)는 외부로부터 각각 캐소드 및 애노드의 전압이 인가되도록 형성될 수 있으며, 이에 상기 제1고정부(200) 및 제2고정부(300) 사이에 발생되는 전기장에 의해 플라즈마화 되며 박막 증착 공정이 수행될 수 있다.
상기 이온화 된 이온가스 주입구(110)는, 상기 챔버(100) 내부에 상기 반응가스를 공급하도록 구비되는 것으로, 상기 이온화 된 이온가스 주입구(110)는 포인트형 또는 선형으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 반응가스는 아르곤(Ar) 등을 포함하는 불활성 가스일 수 있으며, 상기 시편(310)에 증착하고자 하는 박막의 복합 물질 중 어느 하나를 이온화하여 아르곤(Ar)과 혼합시킨 것일 수 있다. 상기 이온화 된 이온가스 주입구(110)에 의해 상기 챔버(100) 내에 상기 반응가스가 공급됨으로써 발생되는 상기 반응가스와 상기 타겟(210)의 반응에 의해 글로우 방전이 유발되며 상기 시편(310)에 박막 증착을 수행할 수 있다.
도 1은 포인트형의 이온화 된 이온가스 주입구(110)에 대한 일실시예가 도시되어 있으며, 포인트형의 상기 이온화 된 이온가스 주입구(110)는 일반적인 스퍼터링 장치에서 자주 사용되는 구성으로, 포인트형의 상기 이온화 된 이온가스 주입구(110)는 상기 챔버(100)의 복수의 벽면 중 어느 하나의 상기 벽면에 소정 면적으로 형성되며, 상기 이온화 된 이온가스 주입구(110)에 의해 상기 챔버(100)의 어느 한 부분에서 상기 챔버(100) 내부로 상기 반응가스를 분무하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다. 선형의 상기 이온화 된 이온가스 주입구(110)는 일방향으로의 길이를 가지며 형성되어 상기 챔버(100) 내측에 구비되는 것으로, 상기 이온화 된 이온가스 주입구(110)의 길이방향을 따라 복수의 구멍이 형성되어 있으며, 이에 상기 이온화 된 이온가스 주입구(110)의 길이 방향으로 상기 챔버(100) 내부에 상기 반응가스를 분무하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 2 및 3을 참고하여 설명하면, 본 발명은 상기 챔버(100) 내부에 상기 공정가스를 분사하는 상기 이온주입 샤워헤드(400)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하며, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 내주면이 통공된 링형상으로 형성되어 내주면에 상기 공정가스를 분무하는 상기 이온가스 분사구(410)를 포함하며 형성될 수 있고, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 상기 제1고정부(200) 및 제2고정부(300) 중 적어도 어느 하나와 수평하게 배치될 수 있다.
이때, 상기 공정가스는 복합 물질의 박막 증착 공정에서, 사용하고자 하는 복수의 성분 중 적어도 어느 하나의 성분을 이온화한 것으로, 상기 반응가스와는 다른 성분으로 구성될 수 있으며, 상기 시편(310)에 증착하고자 하는 복수의 성분들 중 필요에 따라 선택하여 상기 공정가스로 사용할 수 있다. 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 상기 공정가스를 상기 챔버(100) 내부에 공급할 수 있는 위치이면 상관없이 구비 가능하며, 탈부착 가능하게 형성되어 필요에 따라 상기 챔버(100) 내부에 부착 또는 탈착하여 사용하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 복수의 원자를 혼합한 복합 박막을 조성하기 위한 것으로, 이때 각각의 원자가 설계한 조성비를 가지며 박막에 균일한 조성비로 증착 될 수 있도록, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 세라믹을 포함하는 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. 복수의 원자는 박막 증착을 위해 이온화되어 상기 공정가스로 상기 챔버(100) 내에 유입되어야 하며, 세라믹은 전기적으로 중성에 가까운 재질인 것을 특징으로 하며 세라믹으로 제조된 상기 이온주입 샤워헤드(400)에 의해 상기 공정가스가 상기 챔버(100)내로 유입되기 전까지 이온화를 유지하며 이동할 수 있 때문에, 상기 시료에 원하는 복합 박막 비율과 균일한 조성비를 가지며 용이하게 박막을 증착할 수 있는 효과가 있다. 이때, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 세라믹을 제외한, 이온화된 상기 공정가스의 성분을 유지하며 이동시킬 수 있는 전기적으로 중성을 띄는 재질이면 어떠한 것이든 제한 없이 사용 가능하다.
상기 이온주입 샤워헤드(400)는 링 형상으로 형성되되, 상기 타겟(210) 및 시편(310)에 보다 균일하게 상기 공정가스를 분사하기 위해 상기 제1고정부(200) 및 제2고정부(300) 중 어느 하나의 형태와 대응되게 형성될 수 있다. 본 발명은 상기 타겟(210)과 상기 공정가스의 반응을 보다 활발히 유도하기 위해 상기 이온주입 샤워헤드(400)의 형태가 상기 타겟(210)의 형태와 대응되게 형성될 수 있다. 도 2를 참고하여 일실시예를 설명하면, 본 발명의 상기 타겟(210) 및 시편(310)의 형태가 원형으로 형성되는 경우, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 원형 링의 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 도 3을 참고하여 다른 실시예를 설명하면, 본 발명의 상기 타겟(210) 및 시편(310)의 형태가 사각형으로 형성되는 경우, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 사각 링의 형상으로 형성될 수 있다. 상기 타겟(210) 및 시편(310)의 형상이 서로 다른 형상으로 형성되는 경우 둘 중 어느 하나의 형태를 선택하여 상기 이온주입 샤워헤드(400)의 형상으로 적용할 수 있으며, 상기 타겟(210)의 형태와 대응되게 형성하면 상기 타겟(210)의 전면에 골고루 상기 공정가스를 분무하여 가스를 반응시키기 용이하기 때문에, 박막 증착을 보다 효율적으로 할 수 있다는 장점이 있다.
상기 이온주입 샤워헤드(400)는 상기 공정가스를 상기 챔버(100) 내에 보다 균일하게 분무해주기 위해 상기 제1고정부(200) 및 제2고정부(300) 중 적어도 어느 하나와는 수평하게 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 공정가스가 내주면에 형성된 상기 이온가스 분사구(410)를 통해 상기 타겟(210) 및 시편(310)에 분무되기 때문에 상기 이온주입 샤워헤드(400)의 내주면의 지름이 상기 타겟(210) 및 시편(310)의 지름보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이때 상기 이온가스 분사구(410)가 상기 제1고정부(200) 및 제2고정부(300) 중 어느 한 측을 향해 기울어 형성되는 경우, 상기 이온주입 샤워헤드(400)의 내주면의 지름은 상기 이온가스 분사구(410)가 바라보는 측에 위치한 상기 타겟(210) 또는 상기 시편(310)의 지름에 따라 형성될 수 있으며, 또는 상기 이온주입 샤워헤드(400)가 상기 제1고정부(200) 및 제2고정부(300) 중 수평으로 배치된 고정부에 거치된 타겟(210) 및 시편(310)의 지름에 따라 형성되도록 구성될 수 있다.
도 1 내지 3을 참고하여 설명하면, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는, 상기 이온주입 샤워헤드(400)의 외표면을 감싸는 메탈쉴드(420)를 더 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 메탈쉴드(420)는 그라운드와 전기적으로 연결되게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 메탈쉴드(420)는, 캐소드 및 애노드 전위에 따른 전기장 형성에 의해 상기 챔버(100) 내부로 주입되는 상기 공정가스에 발생할 수 있는 전기적 영향을 방지하기 위한 것으로, 페러데이 쉴드 기능을 할 수 있는 메탈을 사용하여 상기 이온주입 샤워헤드(400)의 상부 및 하부를 감싸는 구조로 형성될 수 있다. 이에, 상기 챔버(100) 내에 상기 공정가스가 유입될 때 발생되는 전기장에 따른 영향을 상쇄시킬 수 있다. 이에 상기 이온주입 샤워헤드(400)를 통해 상기 챔버(100) 내로 이온화되어 이동되는 상기 공정가스에 의해, 상기 챔버(100) 내에서 발생되는 플라즈마화에 따른 상기 타겟(210)에서 튀어나오는 입자들이 상기 이온주입 샤워헤드(400)에 달라붙으며 박막 증착을 저해시키는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다.
상기 이온주입 샤워헤드(400)는 상기 챔버(100) 내에 상기 공정가스를 분무할 수 있는 위치이면 상관없이 배치될 수 있으며, 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300) 사이에 위치되거나, 또는 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300)의 외곽, 또는 상기 챔버(100)의 상단 또는 하단에 배치될 수 있다. 본 발명의 상기 이온주입 샤워헤드(400)는, 상기 공정가스를 보다 균일하게 분무하기 위해, 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300) 사이에 위치될 수 있고, 이에 상기 이온가스 분사구(410)에 의해 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300) 사이에 상기 이온 공정가스를 분무할 수 있다. 이때, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300) 사이 간격에 따라 상기 이온가스 분사구(410)의 방향이 조정될 수 있으며, 보다 상세히 상기 이온가스 분사구(410)의 방향은 수평을 기준으로 0 ~ ±45°이내의 각도로 형성될 수 있다.
보다 상세히, 상기 공정가스를 상기 챔버(100) 내에 균일하게 분사하기 위해서, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300) 사이에 위치되되, 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300) 사이의 중간 지점을 기준으로 중간 지점, 상측 및 하측 중 어느 한 곳에 위치될 수 있으며, 이때, 상기 중간 지점을 기준으로 배치되는 상기 이온주입 샤워헤드(400)의 위치에 따라 상기 이온가스 분사구(410)의 분사 방향이 결정될 수 있다. 일례로, 상기 이온주입 샤워헤드(400)가 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300) 사이의 상기 중간 지점에 배치되는 경우, 상기 이온가스 분사구(410)는 상기 중간지점을 향하는 방향, 즉 수평한 방향을 향하도록 기울어져 형성되어 상기 공정가스를 수평으로 분사하도록 구성될 수 있다. 도 4를 참고하여 다른 실시예를 설명하면, 상기 이온주입 샤워헤드(400)가 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300) 사이의 상기 중간 지점을 기준으로 상기 제1고정부(200) 측에 배치되는 경우, 상기 이온주입 샤워헤드(400)의 이온가스 분사구(410)는 상기 중간 지점을 향하는 방향, 즉 상기 제2고정부(300)를 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 도 5를 참고하여 또 다른 실시예를 설명하면, 상기 이온주입 샤워헤드(400)가 상기 제1고정부(200)와 상기 제2고정부(300) 사이의 상기 중간 지점을 기준으로 상기 제2고정부(300) 측에 배치되는 경우, 상기 이온주입 샤워헤드(400)의 이온가스 분사구(410)는 상기 중간 지점을 향하는 방향, 즉 상기 제1고정부(200)를 향하는 방향으로 형성될 수 있다.
더불어, 본 발명의 상기 챔버(100)는, 제1이온주입 샤워헤드(400a) 및 제2이온주입 샤워헤드(400b)를 포함하는 복수의 상기 이온주입 샤워헤드(400)를 구비할 수 있으며, 복수의 상기 이온주입 샤워헤드(400a, 400b)는 상기 챔버(100) 내에서 서로 수평하게 배치될 수 있다. 본 발명은 복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장치에 있어, 보다 균일한 조성비로 박막을 증착하기 위한 것으로, 상기 챔버(100)가 복수의 상기 이온주입 샤워헤드(400a, 400b)를 구비하고, 각각의 상기 이온주입 샤워헤드(400a, 400b)를 통해 서로 다른 상기 원자가 상기 챔버(100) 내부에 분무되도록 구성될 수 있다. 이에, 각각 서로 다른 성질을 가지는 원자가 서로 독립적으로 상기 챔버(100) 내부로 이동될 수 있고, 상기 공정가스로 각각의 성분을 유지하며 상기 챔버(100) 내부에 분무됨으로써, 제조하고자 하는 조성비를 가지는 복합 박막을 원활하게 증착할 수 있는 효과가 있다. 이때, 복수의 상기 이온주입 샤워헤드(400a, 400b)는 상기 제1고정부(200) 및 상기 제2고정부(300) 사이에 서로 수평하며 배치될 수 있다. 또한, 복수의 상기 이온주입 샤워헤드(400a, 400b) 중 어느 하나인 상기 제1이온주입 샤워헤드(400a)가 상기 중간 지점을 기준으로 어느 한 측에 위치하게 되면, 상기 복수의 이온주입 샤워헤드(400a, 400b) 중 다른 어느 하나인 상기 제2이온주입 샤워헤드(400b)가 상기 중간 지점을 기준으로 다른 측에 위치할 수 있고, 이때 상기 제1이온주입 샤워헤드(400a)와 상기 제2이온주입 샤워헤드(400b)는 상기 중간 지점에서 동일한 거리로 이격되는 것이 바람직하고, 각각의 상기 이온가스 분사구(410)는 상기 중간 지점을 향하는 방향으로 기울도록 형성될 수 있다.
도 6을 참고하여 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명하면, 본 발명은 제1원자 및 제2원자와, 상기 타겟(210)의 성분을 포함하는 세가지 원자로 구성되는 복합 박막을 증착할 수 있으며, 상기 챔버(100)는 제1이온주입 샤워헤드(400a) 및 제2이온주입 샤워헤드(400b)를 가질 수 있고, 상기 제1이온주입 샤워헤드(400a)는 상기 제1원자를 상기 공정가스로 상기 챔버(100) 내에 공급하도록 구성되며, 상기 제2이온주입 샤워헤드(400b)는 상기 제2원자를 상기 공정가스로 상기 챔버(100) 내에 공급하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1이온주입 샤워헤드(400a)가 상기 중간 지점을 기준으로 상기 제1고정부(200) 측에 위치되면 상기 제2이온주입 샤워헤드(400b)는 상기 제2고정부(300) 측에 위치되고, 상기 제1이온주입 샤워헤드(400a)와 상기 제2이온주입 샤워헤드(400b)는 상기 중간 지점에서 서로 동일한 거리에 이격되며 배치될 수 있다. 이에, 상기 제1이온주입 샤워헤드(400a)의 상기 이온가스 분사구(410a)는 상기 중간 지점을 향하는 방향, 즉 상기 제2고정부(300)의 방향을 향하도록 형성되고, 상기 제2이온주입 샤워헤드(400b)의 상기 이온가스 분사구(410b)는 상기 중간 지점을 향하는 방향, 즉 상기 제1고정부(200)의 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
일반적인 본 발명의 복합 원자에 대해 일실시예를 들어 설명하면, 종래에는 카본(C) 및 질소(N)를 포함하는 복합물질인 티타늄 탄질화물(TiCN) 박막을 증착하고자 할 때, 주 타켓은 티타늄 (Ti)일수 있으며, 이에 별도의 타겟 가스 주입구를 통해 공정용 가스 아르곤(Ar)과 질소가스(N2)가스 그리고 메탄가스 (CH4) 동시에 주입한 후 스퍼터링 공장을 진행하여 TiCN 박막을 증착하거나, 또는 티타늄(Ti; 1번타켓) 타켓과 카본(C : Graphite; 2번타켓) 타켓을 설치하고, 가스 주입구를 통해 공정용 가스 아르곤(Ar)과 질소가스(N2)가스 주입한 후 동시에 스퍼터링 공정을 진행하여 TiCN 박막을 증착하는 코 스퍼터링(co-sputtering) 방식으로 증착을 할 수 있다. 그러나, 가스 주입구를 통해 각각의 이온을 공급시킬 때 이온의 전기적인 특성으로 인하여 자유전자가 공급될 수 있는 재질(일례로, 메탈)의 경우 이동 배관 내에 존재하면 자유전자의 결합으로 이온화 된 상태가 소멸될 수 있기 때문에 세라믹 같은 비 전도성 소재로 관로를 형성되어야 하며 전극(상부 케소드와 하부 에노드)간에 걸리는 전기장으로 인하여 관로 확산 시 전기장 영향을 감소시키기 위하여 관로 외부에 메탈재질로 보호막(쉴드) 처리를 해야 한다. 그로인해 이온가스의 생존율을 높여 쳄버 내부에 분사 되었을 경우 정상적은 막형성이 가능하게 되나, 이온화 성질이 사라지면 챔버 내에서 결합되는 조성비에 차이가 발생하게 된다는 문제가 발생하게 된다. 이에, 원자간 결합 반응이 원활하지 못하기 때문에 박막 조성비에 부조합에 의한 불량품 발생 확률이 높게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기 이온주입 샤워헤드(400)를 구비하고 있으며, 일실시예를 들어 설명하면, 본 발명의 상기 스퍼터링 장비(1000)를 이용하여 티타늄 탄질화물(TiCN)의 박막을 증착하고자 하면, 상기 타겟(210)은 Ti일 수 있으며, 상기 이온 이온가스 주입구(110)를 통해 상기 반응가스로 질소가스를 이온화 하여 상기 챔버(100) 내부로 유입시켜 상기 타겟(210)에서 스퍼터링되어 나온 티타늄(Ti) 과 반응시킬 수 있다. 추가로 본 발명은 카본이 상기 시편(310)에 균일한 조성비를 유지하며 증착될 수 있게 하기 위해 카본을 이온화하여 상기 공정가스로 상기 이온주입 샤워헤드(400)를 통해 상기 챔버(100) 내부로 공급하는 것을 특징으로 한다. 상기 이온주입 샤워헤드(400)는 절연성이 있는 세라믹을 포함한 재질로 형성되기 때문에, 상기 챔버(100)에 분사되기 전까지 상기 공정가스인 상기 질소 또는 카본이 이온 상태를 유지하며 상기 챔버(100) 내에 유입될 수 있으며, 이에 조성하고자 하는 조성비로 상기 시편(310)에 보다 균일하게 박막을 형성시킬 수 있는 효과가 있다. 더불어 본 발명은 상기 이온주입 샤워헤드(400)를 복수개 구비할 수 있으며, 이때 상기 이온가스 주입구(110)를 통해 질소이온을 상기 반응가스로 상기 챔버(100) 내에 공급하고, 복수의 원자에 대해 다른 하나의 상기 이온주입 샤워헤드(400)가 상기 공정가스로 상기 챔버(100) 내에 공급되도록 구성시킬 수 있으며, 질소와 카본이 서로 독립되어 있는 상기 이온주입 샤워헤드(400)를 통해 상기 챔버(100) 내로 자신의 성분을 유지하며 상기 챔버(100) 내에 공급되어 반응하게 됨으로써, 제조하고자 하는 조성비를 가질 수 있으며 또한 박막 전체에 보다 균일한 조성비를 갖는 복합 박막을 증착할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1000 : 스퍼터링 장비
100 : 챔버 110 : 이온가스 주입구
200 : 제1고정부 210 : 타겟
300 : 제2고정부 310 : 시편
400 : 이온주입 샤워헤드 410 : 이온가스 분사구
420 : 메탈쉴드
100 : 챔버 110 : 이온가스 주입구
200 : 제1고정부 210 : 타겟
300 : 제2고정부 310 : 시편
400 : 이온주입 샤워헤드 410 : 이온가스 분사구
420 : 메탈쉴드
Claims (9)
- 복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장비에 있어서,
내부에 공간을 갖는 챔버;
상기 챔버 내부 일측에 위치되어 타겟을 고정하는 제1고정부;
상기 챔버 내부 타측에 위치되는 시편을 고정하는 제2고정부;
상기 챔버 내부에 포인트형 또는 선형으로 형성되어 반응가스를 공급하는 이온가스 주입구; 및
상기 챔버 내부에서 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에서 상기 제1고정부와 수평하게 배치되고, 내주면에 이온가스 분사구를 포함하는 링 형상으로 형성되어 상기 챔버 내부에 공정가스를 분사하는 이온주입 샤워헤드;를 포함하고,
상기 이온주입 샤워헤드는,
그라운드와 전기적으로 연결되고, 페러데이 쉴드 기능이 가능한 메탈을 사용하여 상기 이온주입 샤워헤드의 상부 및 하부를 감싸는 메탈쉴드를 포함하며,
상기 이온주입 샤워헤드의 재질은, 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 이온주입 샤워헤드의 형태는,
상기 타겟의 형태와 대응되는 것을 특징으로 하는 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 이온주입 샤워헤드의 내측 지름은
상기 타겟의 지름 크기 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비.
- 삭제
- 복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장비에 있어서,
내부에 공간을 갖는 챔버;
상기 챔버 내부 일측에 위치되어 타겟을 고정하는 제1고정부;
상기 챔버 내부 타측에 위치되는 시편을 고정하는 제2고정부;
상기 챔버 내부에 포인트형 또는 선형으로 형성되어 반응가스를 공급하는 이온가스 주입구; 및
상기 챔버 내부에서 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에 상기 제1고정부와 수평하게 배치되고, 내주면에 이온가스 분사구를 포함하는 링 형상으로 형성되어 상기 챔버 내부에 공정가스를 분사하는 이온주입 샤워헤드;를 포함하고,
상기 이온주입 샤워헤드는,
그라운드와 전기적으로 연결되고, 페러데이 쉴드 기능이 가능한 메탈을 사용하여 상기 이온주입 샤워헤드의 상부 및 하부를 감싸는 메탈쉴드를 포함하며,
상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에 위치되되, 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 중간 지점을 기준으로 어느 한 측에 위치하고,
상기 이온주입 샤워헤드의 이온가스 분사구는 분사 방향이 상기 중간 지점을 향하는 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비.
- 삭제
- 복수의 원자를 이용하여 복합 박막을 증착하는 스퍼터링 장비에 있어서,
내부에 공간을 갖는 챔버;
상기 챔버 내부 일측에 위치되어 타겟을 고정하는 제1고정부;
상기 챔버 내부 타측에 위치되는 시편을 고정하는 제2고정부;
상기 챔버 내부에 포인트형 또는 선형으로 형성되어 반응가스를 공급하는 이온가스 주입구; 및
상기 챔버 내부에서 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이에 상기 제1고정부와 수평하게 배치되고, 내주면에 이온가스 분사구를 포함하는 링 형상으로 형성되어 상기 챔버 내부에 공정가스를 분사하는 이온주입 샤워헤드;를 포함하고,
상기 이온주입 샤워헤드는,
그라운드와 전기적으로 연결되고, 페러데이 쉴드 기능이 가능한 메탈을 사용하여 상기 이온주입 샤워헤드의 상부 및 하부를 감싸는 메탈쉴드를 포함하며,
상기 챔버는, 상기 이온주입 샤워헤드를 복수개 포함하여, 복수의 상기 이온주입 샤워헤드는 서로 수평하게 배치되되,
복수의 상기 이온주입 샤워헤드 중 어느 하나인 제1이온주입 샤워헤드는 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 중간 지점을 기준으로 어느 한 측에 위치하고,
상기 복수의 이온주입 샤워헤드 중 다른 어느 하나인 제2이온주입 샤워헤드는 상기 제1고정부와 상기 제2고정부 사이의 중간 지점을 기준으로 다른 측에 위치하고,
상기 제1이온주입 샤워헤드와 상기 제2이온주입 샤워헤드는 상기 중간 지점에서 동일한 거리로 이격되고,
상기 제1이온주입 샤워헤드와 상기 제2 이온주입 샤워헤드 각각의 이온가스 분사구는 분사 방향이 상기 중간 지점을 향하는 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210049592A KR102661859B1 (ko) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210049592A KR102661859B1 (ko) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220143279A KR20220143279A (ko) | 2022-10-25 |
| KR102661859B1 true KR102661859B1 (ko) | 2024-04-30 |
Family
ID=83803993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210049592A KR102661859B1 (ko) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102661859B1 (ko) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101419678B1 (ko) | 2012-04-18 | 2014-07-15 | 주식회사 아바코 | 무기막의 증착 장치 및 방법, 및 이를 이용한 유기 발광 표시 소자의 제조 방법 |
-
2021
- 2021-04-16 KR KR1020210049592A patent/KR102661859B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220143279A (ko) | 2022-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100243446B1 (ko) | 플라즈마 발생부를 가지는 샤워헤드장치 | |
| US6435428B2 (en) | Showerhead apparatus for radical-assisted deposition | |
| KR100782369B1 (ko) | 반도체 제조장치 | |
| KR101044355B1 (ko) | 가스 헤드 및 박막제조장치 | |
| US6553932B2 (en) | Reduction of plasma edge effect on plasma enhanced CVD processes | |
| KR100862658B1 (ko) | 반도체 처리 시스템의 가스 주입 장치 | |
| US6681716B2 (en) | Apparatus and method for depositing large area coatings on non-planar surfaces | |
| KR100646017B1 (ko) | 가스 분리형의 다수의 공동 전극을 이용한 샤워헤드 | |
| KR101123829B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 방법 | |
| KR102661859B1 (ko) | 이온주입 샤워헤드를 포함하는 스퍼터링 장비 | |
| US7708866B2 (en) | Sputtering apparatus | |
| KR20020002714A (ko) | 샤워헤드 | |
| TWI727316B (zh) | 基板處理裝置 | |
| KR20070109453A (ko) | 가스분리형 샤워헤드 및 이를 이용한 펄스 ｃｖｄ 장치 | |
| KR100519873B1 (ko) | 이중면 샤워 헤드 전자관 | |
| KR20050113186A (ko) | 큰 면적의 코팅재를 평면에 침착시키기 위한 장치 및 방법 | |
| KR20170075163A (ko) | 가스분사부 및 이를 구비하는 원자층 증착장치 | |
| KR102616040B1 (ko) | 패턴화된 유기 박막 증착 장치 및 이를 이용한 디스플레이 소자의 제조 방법 | |
| KR102634693B1 (ko) | 탄화규소 부품 제조 장치, 이의 증착 노즐, 및 이를 이용한 탄화규소 부품의 제조 방법 | |
| KR0147484B1 (ko) | 샤워 헤드 | |
| KR20020058594A (ko) | 반도체 소자의 박막 형성 방법 | |
| KR20050087405A (ko) | 고밀도 플라즈마를 발생하는 샤워헤드를 구비한화학기상증착장치 | |
| EP0394692B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates in einem Plasma | |
| KR20160126108A (ko) | 중간 챔버가 있는 상압 플라즈마 증착 장치 | |
| JP2013136832A (ja) | スパッタガン及びこれを用いた成膜装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |