KR20070067357A - Sputtering deposition apparatus - Google Patents

Sputtering deposition apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20070067357A
KR20070067357A KR1020050128579A KR20050128579A KR20070067357A KR 20070067357 A KR20070067357 A KR 20070067357A KR 1020050128579 A KR1020050128579 A KR 1020050128579A KR 20050128579 A KR20050128579 A KR 20050128579A KR 20070067357 A KR20070067357 A KR 20070067357A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sputtering
housing
target
substrate
deposition apparatus
Prior art date
Application number
KR1020050128579A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100909564B1 (en
Inventor
박성철
박종민
송수석
Original Assignee
주식회사 삼양사
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 주식회사 삼양사 filed Critical 주식회사 삼양사
Priority to KR1020050128579A priority Critical patent/KR100909564B1/en
Publication of KR20070067357A publication Critical patent/KR20070067357A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100909564B1 publication Critical patent/KR100909564B1/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
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • 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
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • 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

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)

Abstract

A sputtering deposition apparatus is provided to stably deposit target particles on the wall of a housing at a sufficient speed by surrounding the vicinity of a sputtering cathode with a housing coated with zinc or tin. A substrate(14) is coated with metal by a sputtering deposition method in a sputtering deposition apparatus including a vacuum chamber(12) in which a target-mounted sputtering cathode and an inert gas introducing hole are formed. The periphery of the inert gas introducing hole and the sputtering cathode are surrounded by a housing(20) whose inner wall includes a coating layer(24) coated with zinc or tin. The coating layer can be formed by one of spray, arc, sputtering or plating. The housing can include a bending part bent to the inside of the housing so that a uniform interval between the housing and the substrate is maintained.

Description

스퍼터링 증착 장치{Sputtering deposition apparatus}Sputtering deposition apparatus

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직류 마그네트론 스퍼터링 연속 증착 장치의 개략적 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a direct-current magnetron sputtering continuous deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

11...가스 유입부 12...진공 챔버 13...진공 펌프11 Gas inlet 12 Vacuum chamber 13 Vacuum pump

14...기판 15...전원 16...타겟14 ... substrate 15 ... power 16 ... target

17...제1 롤러 18...캐소드 19...제2 롤러17 ... first roller 18 ... cathode 19 ... second roller

20...하우징 21...메인 드럼 22...본체20 ... housing 21 ... main drum 22 ... body

24...코팅층24 ... coating layer

본 발명은 스퍼터링 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스퍼터링 캐소드 주위가 특수 코팅된 하우징으로 둘러싸여진 스퍼터링 증착 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sputtering deposition apparatus, and more particularly, to a sputtering deposition apparatus in which a periphery of the sputtering cathode is surrounded by a specially coated housing.

일반적으로, 스퍼터링 증착 공정은 반도체, 디스플레이, 회로기판 등의 분야에서 금속 배선, 배리어층, 투명전극, 광학막 등의 다양한 박막의 형성에 사용되고 있다. 이러한 스퍼터링 증착 공정은 기판 상에 증착될 박막과 동일한 재질의 입자를 진공 중에서 여러 가지 물리적인 방법에 의해 증착시키는 물리적 기상 증착법(Physical Vopor Deposition: 이하, 'PVD'라 함)의 일종으로서, 진공 상태에서 아르곤(Ar) 가스를 주입한 상태에서 금속 또는 금속 화합물로 이루어진 타켓트(target)에 고전압을 가하여 타겟 주위에 플라즈마 방전을 발생시켜 플라즈마 방전 영역 내의 양이온들이 전기적인 힘에 의해 타겟 표면을 가격하여 원자들을 방출시켜 그 원자들을 기판 상에 증착시키는 것이다. In general, the sputtering deposition process is used to form various thin films such as metal wirings, barrier layers, transparent electrodes, and optical films in the fields of semiconductors, displays, and circuit boards. This sputtering deposition process is a kind of physical vapor deposition (PVD), which deposits particles of the same material as a thin film to be deposited on a substrate by various physical methods in a vacuum, and is in a vacuum state. In the state in which argon (Ar) gas is injected, a high voltage is applied to a target made of a metal or a metal compound to generate a plasma discharge around the target, and the cations in the plasma discharge region strike the target surface by electric force. The atoms are released to deposit them on the substrate.

스퍼터링 증착 공정은 플라즈마 방전 방식에 따라 직류(DC) 전압 또는 고주파(Radio Frequency) 전압을 이용하는 방식과 마그네트론(magnetron) 방식으로 구별된다. The sputtering deposition process is classified into a method using a direct current (DC) voltage or a radio frequency voltage and a magnetron method according to a plasma discharge method.

직류 전압 스퍼터링 증착법은 금속의 타겟을 증착할 경우에 주로 이용되고, 고주파 전압 스퍼터링 증착법은 산화물 또는 절연체의 타겟을 증착할 경우에 주로 사용된다. The DC voltage sputtering deposition method is mainly used when depositing a target of metal, and the high frequency voltage sputtering deposition method is mainly used when depositing the target of an oxide or an insulator.

마그네트론 스퍼터링 증착법은 직류 전압 또는 고주파 전압을 이용하는 방식과 유사한 개념으로 사용되지만, 타겟 표면 부근에 자기장을 형성하기 위하여 영구자석을 타겟 상면에 설치하여 캐소드에서 애노드로 방출되는 전자를 캐소드 표면 근처에서 포집하고, 포집된 전자를 아르곤 가스와 충돌시켜 아르곤 양이온(Ar+)을 캐소드 표면의 타겟에 충돌시킴으로써 박막을 증착하는 방식으로서, 이것은 상대적으로 증착률이 높고, 넓은 면적의 증착이 가능하며, 캐소드가 가열되는 온도가 낮은 장점이 있어 널리 사용되고 있다. The magnetron sputtering deposition method is similar in concept to the method using direct voltage or high frequency voltage, but in order to form a magnetic field near the target surface, a permanent magnet is installed on the target surface to collect electrons emitted from the cathode to the anode near the cathode surface. In this case, a thin film is deposited by colliding the collected electrons with argon gas to impinge an argon cation (Ar +) onto a target on the surface of the cathode, which has a relatively high deposition rate, enables a large area of deposition, and the cathode is heated. It is widely used because of its low temperature.

또한, 스퍼터링 장치는 인쇄회로기판용 FCCL(flexible copper clad laminate)의 Cu 증착, 디스플레이의 ITO, Al, Cr 및 반도체의 Ti, TiN 등 수십 내지 수천 Å의 균일한 박막 코팅을 하는 경우에 사용된다. In addition, the sputtering apparatus is used in the case of a uniform thin film coating of several tens to thousands of microseconds, such as Cu deposition of a flexible copper clad laminate (FCCL) for printed circuit boards, ITO, Al, Cr of a display, and Ti, TiN of a semiconductor.

그런데, 금속을 스퍼터링 증착할 때 수 내지 수백 ㎛의 직경을 가진 핀홀이 박막에 발생되는 것이 문제점이 있으며, 이러한 핀홀은 회로 배선의 단락을 유발하는 등 제품의 치명적인 불량을 초래한다. However, when sputter deposition of metal, a pinhole having a diameter of several to several hundred μm is generated in the thin film, and the pinhole causes a fatal defect of a product such as short circuit of a circuit wiring.

핀홀의 발생원인은 미세한 이물, 아크(arc) 또는 불안정한 플라즈마 방전 상태 등으로 알려져 있다. 특히. 스퍼터링 증착시 타겟의 입자가 일부 주위의 진공 챔버의 벽면에 증착되고 그 벽면에 증착된 타겟의 입자 중 접착이 불안정하여 떨어져 나오는 미세입자들에 의해 핀홀이 발생된다. The cause of the pinhole is known as a fine foreign material, an arc or an unstable plasma discharge state. Especially. In sputtering deposition, the pinholes are generated by the particles of the target deposited on the wall of the vacuum chamber around a part of the target particles deposited on the wall, and the adhesion of the particles of the target deposited on the wall unstable and detached.

핀홀 발생의 문제점을 해결하기 위한 종래기술은, 일본 특개평 제8-81771호에서 알 수 있는 바와 같이, 진공챔버 내벽에 Al, Cu, Ti 등으로 이루어진 박리 방지막이 코팅된 방착판을 사용하여 핀홀 발생을 경감시키고자 하였다. 그러나, 이러한 방식은 타겟으로부터 방출된 입자들이 타겟으로부터 멀리 떨어진 진공챔버 내벽까지 이동하기 전에 진공 상태에서 공존하는 아르곤 가스와 같은 다른 분자들과 충돌해 그 속도가 감소되어 진공챔버의 내벽(보다 정확하게는 방착판)에 불안정하게 증착되기 때문에, 시간이 경과함에 따라 방착판으로부터 타겟의 입자가 탈착됨으로써 핀홀을 유발시키는 문제점을 완벽하게 해결할 수 없다.(참고적으로, 진공상태에서 존재하는 입자들은 서로 이동하면서 충돌하게 되는데, 충돌하기 전까지의 평균 이동 거리는 진공도에 따라 다르다. 일반적으로, 스퍼터링 공정 중의 진공도는 10-3 내지 10-2 torr이며, 이때 입자의 평균 이동 거리는 대략 5cm 이하 이다.) The prior art for solving the problem of pinhole generation is, as can be seen in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-81771, pinholes using an adhesion plate coated with a peeling prevention film made of Al, Cu, Ti, etc. on the inner wall of the vacuum chamber. It was intended to alleviate the occurrence. However, this approach reduces the velocity of particles released from the target by colliding with other molecules, such as argon gas, which coexist in a vacuum prior to moving to the inner wall of the vacuum chamber away from the target, which is more precise. Because of the unstable deposition on the barrier plate, the problem of causing pinholes due to desorption of particles of the target from the barrier plate over time cannot be completely solved. The average moving distance before the collision depends on the degree of vacuum, in general, the vacuum degree during the sputtering process is 10 -3 to 10 -2 torr, and the average moving distance of the particles is about 5 cm or less.)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스퍼터링 캐소드 주위에 아연 또는 주석이 코팅된 하우징을 마련함으로써 타겟 입자들이 충분한 속도로 하우징 벽면에 안정되게 증착되도록 함으로써 핀홀의 발생을 억제시킬 수 있도록 구조가 개선된 스퍼터링 증착 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by providing a zinc or tin-coated housing around the sputtering cathode to ensure that the target particles are stably deposited on the wall of the housing at a sufficient speed to prevent the generation of pinholes. It is an object of the present invention to provide a sputtering deposition apparatus whose structure is improved to be suppressed.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스퍼터렁 증착 장치는, 기판 위에 금속을 스퍼터링 증착법으로 박막 코팅하기 위하여 타겟이 장착된 스퍼터링 캐소드와 비활성 기체 유입구가 형성된 진공 챔버를 구비하는 스퍼터링 증착 장치에 있어서, 상기 비활성 기체 유입구 및 상기 스퍼터링 캐소드 주위를 감싸도록 설치되며, 내벽이 아연 또는 주석으로 코팅된 코팅층을 가진 하우징을 구비한다. In the sputtering deposition apparatus of the present invention for achieving the above object, a sputtering deposition apparatus comprising a sputtering cathode equipped with a target and a vacuum chamber formed with an inert gas inlet for coating a thin film of metal on a substrate by the sputtering deposition method, It is installed to wrap around an inert gas inlet and the sputtering cathode, and has a housing having an inner wall coated with zinc or tin.

바람직하게, 상기 코팅층은 스프레이, 아크, 스퍼터링, 도금 중 어느 하나의 공정에 의해 형성된다. Preferably, the coating layer is formed by any one of spray, arc, sputtering, plating.

바람직하게, 상기 코팅층은 20㎛ 내지 1mm 두께로 스프레이 코팅에 의해 형성된다. Preferably, the coating layer is formed by spray coating to a thickness of 20㎛ 1mm.

바람직하게, 상기 하우징은 상기 기판과 일정한 간격이 유지되도록 하우징 내부로 절곡된 절곡부를 포함한다. Preferably, the housing includes a bent portion that is bent into the housing to maintain a constant distance from the substrate.

바람직하게, 상기 타겟은 Cu, Ni, Cr, Ti, Al, ITO, TiO2, 또는 이들의 합금 중 어느 하나이다.Preferably, the target is any one of Cu, Ni, Cr, Ti, Al, ITO, TiO 2 , or an alloy thereof.

바람직하게, 상기 기판은 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리테트라 플루오르 에틸렌, 폴리페닐렌 설파이드 중 어느 하나이다. Preferably, the substrate is any one of polyimide, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polytetrafluoroethylene, polyphenylene sulfide.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스퍼터링 증착 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a sputtering deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직류 마그네트론 스퍼터링 연속 증착 장치의 개략적 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a direct-current magnetron sputtering continuous deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 진공 챔버(12)와, 진공 챔버(12) 내부에 위치되며 기판(14)에 증착될 물질로 이루어진 타겟(16)과, 타겟(16)의 배면에 장착되는 스퍼터링 캐소드(18)와, 타겟(16) 주위에 비활성 가스를 공급하기 위한 비활성 기체 유입부(11), 및 스퍼터링 캐소드(18)와 기체 유입부(11) 주위를 감싸는 하우징(20)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a vacuum chamber 12, a target 16 located in the vacuum chamber 12 and made of a material to be deposited on the substrate 14, and a sputtering cathode mounted to the rear surface of the target 16 ( 18, an inert gas inlet 11 for supplying an inert gas around the target 16, and a housing 20 that wraps around the sputtering cathode 18 and the gas inlet 11.

상기 진공 챔버(12)는 진공 펌프(13)에 의해 그 내부가 고진공으로 유지되는 구조이며, 진공 챔버(12) 내부에는 가스 유입부(11)를 통해 아르곤 등과 같은 저압의 비활성 가스가 유입된다. 진공 챔버(12)는 전원(15)에 의해 스퍼터링 캐소드(18)가 접속되어 있다.The vacuum chamber 12 has a structure in which the inside thereof is maintained at a high vacuum by the vacuum pump 13, and a low pressure inert gas such as argon is introduced into the vacuum chamber 12 through the gas inlet 11. The sputtering cathode 18 is connected to the vacuum chamber 12 by the power supply 15.

상기 기판(14)은 피 스퍼터링 기재로서 폴리이미드(PI, 듀폰사의 Kapton 150E) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, 코오롱사의 ASTRON) 등과 같은 고분자 필름 형태인 것이 바람직하다. 기판(14)은 제1 롤러(17)에 감긴 상태에서 메인 드럼(21)을 통해 제2 롤러(19)로 연속적으로 이동하게 된다. 한편, 본 실시예에서 설명되지는 않지만, 기판은 광자기 기록 매체, 웨이퍼 등과 같이 평판 구조로서 홀더(미도시)에 안착될 수도 있음은 물론이다.The substrate 14 is preferably in the form of a polymer film such as polyimide (PI, Kapton 150E from DuPont) or polyethylene terephthalate (PET, ASTRON from Kolon) as a sputtering substrate. The substrate 14 is continuously wound to the second roller 19 through the main drum 21 in a state of being wound on the first roller 17. On the other hand, although not described in this embodiment, the substrate may be mounted on a holder (not shown) as a flat plate structure such as a magneto-optical recording medium, a wafer, or the like.

상기 타겟(26)은 기판(14)에 증착될 금속으로서 구리를 주로 이용하며, 니켈, 크롬, 티타늄 또는 이들의 합금이 이용될 수 있음은 물론이다.The target 26 mainly uses copper as a metal to be deposited on the substrate 14, and of course, nickel, chromium, titanium, or an alloy thereof may be used.

상기 하우징(20)은 본체(22)와 본체(22)의 내벽에 아연(Zn) 또는 주석(Sn)으로 코팅된 코팅층(24)을 구비한다. 아연 또는 주석은 알류미늄 또는 구리 보다 증착되는 타겟(16)의 입자의 응력을 완화시켜 타겟 입자가 안정적으로 부착되어 탈착되는 것을 방지할 수 있다. 하우징(20) 내벽의 코팅층(24)은 스프레이, 아크, 스퍼터링, 도금 등의 방법에 의해 형성된다. 코팅층(24)은 타켓(16) 입자와 아연 또는 주석의 반응성, 물리, 화학적 성질을 감안하여 약 20㎛ 내지 약 1mm 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 만약, 코팅층(24)의 두께가 20㎛이하이면 스퍼터팅 방법으로 코팅을 형성하는 작업이 어려운 점이 있으며, 코팅층(24)의 두께 1mm이상이 되면 비경제적인 문제가 발생된다. 또한, 기판(14)의 굴곡면과 접하는 하우징(20)의 끝단에는 하우징(20)의 내측으로 절곡된 절곡부(26)가 형성된다. 상기 절곡부(26)는 타겟(16)의 입자가 하우징(20)의 외측으로 빠져나가는 것을 최대한 억제하기 위한 것으로서, 메인 드럼(21)의 곡률에 의해 형성되는 곡면과 거의 동일한 곡면 형태로 형성되는 것이 바람직하다. The housing 20 includes a main body 22 and a coating layer 24 coated with zinc (Zn) or tin (Sn) on an inner wall of the main body 22. Zinc or tin can relieve the stress of the particles of the target 16 deposited than aluminum or copper to prevent the target particles from being attached and detached stably. The coating layer 24 on the inner wall of the housing 20 is formed by spraying, arcing, sputtering, plating, or the like. The coating layer 24 is preferably formed to have a thickness of about 20 μm to about 1 mm in consideration of the reactivity, physical, and chemical properties of the target 16 particles and zinc or tin. If the thickness of the coating layer 24 is 20 μm or less, it is difficult to form a coating by the sputtering method, and when the thickness of the coating layer 24 is 1 mm or more, an uneconomical problem occurs. In addition, a bent portion 26 bent inwardly of the housing 20 is formed at an end of the housing 20 in contact with the curved surface of the substrate 14. The bent portion 26 is to prevent the particles of the target 16 from escaping to the outside of the housing 20 to the maximum, and is formed in a curved shape that is almost the same as the curved surface formed by the curvature of the main drum 21. It is preferable.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스퍼터링 증착 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the sputtering deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 진공 펌프(13)를 이용하여 진공 챔버(12) 내부를 배기시키고 고진공도를 유지한 상태에서 가스 유입부(11)를 통해 불활성 가스를 유입시키면서 타겟(16)에 마이너스 전압을 인가하면 불활성 가스가 전기적으로 가속되어 타겟(16)의 표면에 충돌하게 된다. 이에 따라 타겟(16)의 표면 원자 또는 분자는 방출되어 기판(14)의 표면에 부착되어 퇴적됨으로써 원하는 기판(14) 표면에 원하는 박막을 형성시킬 수 있다. 이때, 타겟(16)로부터 방출된 금속 입자의 일부는 하우징(20)의 코팅층에 의해 입자의 응력이 완화되어 안정적으로 하우징 내벽에 부착되어 그 탈착이 방지될 수 있다. First, when the inside of the vacuum chamber 12 is evacuated using the vacuum pump 13 and a high vacuum is applied, a negative voltage is applied to the target 16 while introducing an inert gas through the gas inlet 11. The gas is electrically accelerated and impinges on the surface of the target 16. As a result, surface atoms or molecules of the target 16 may be released and adhered to and deposited on the surface of the substrate 14 to form a desired thin film on the surface of the desired substrate 14. In this case, a part of the metal particles emitted from the target 16 may be relaxed by the coating layer of the housing 20 to be stably attached to the inner wall of the housing to prevent its detachment.

실험예Experimental Example

본 발명의 실험에서는 스프레이 코팅방법으로 재질이 SUS인 하우징(20)의 내벽을 아연 또는 주석으로 100 ㎛ 두께 정도의 코팅층(24)을 마련하였으며, 비교를 위해 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)를 코팅한 하우징도 사용하였다. 기판(14)은 고분자 필름인 폴리이미드(PI, Dupont사의 Kapton 150 E)와 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, 코오롱사의 ASTRON)를 사용하였으며, 직류 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 구리(순도 99.99 %)를 기판(14)에 증착하였다. In the experiment of the present invention, a coating layer 24 having a thickness of about 100 μm was prepared using zinc or tin on the inner wall of the housing 20 made of SUS by spray coating, and aluminum (Al) or copper (Cu) was used for comparison. Coated housings were also used. The substrate 14 was made of polyimide (PI, Kapton 150 E from Dupont) and polyethylene terephthalate (PET, ASTRON from Kolon), a polymer film. 14).

본 실험에 따르면, 스퍼터링 증착은 비활성 기체로 아르곤 가스를 주입하여 1×10-3 torr 정도의 진공도를 유지하고, 15 w/cm2의 직류 전압을 인가하였으며, 기 판(14)의 이동 속도를 0.5 m/min로 하여 각각의 필름 위에 구리를 연속 증착하였으며, 증착된 구리 박막의 두께는 2000Å정도로 되었다. 스퍼터링 증착 경과 시간에 따라 폭 30 cm, 길이 100 cm의 면적에 대해 육안 검사를 통해 핀홀의 개수를 측정하였다. According to the present experiment, sputtering deposition was performed by injecting argon gas into an inert gas to maintain a vacuum degree of about 1 × 10 −3 torr, applying a DC voltage of 15 w / cm 2 , and increasing the moving speed of the substrate 14. Copper was continuously deposited on each film at 0.5 m / min, and the thickness of the deposited copper thin film was about 2000 mm 3. According to the elapsed time of sputtering deposition, the number of pinholes was measured through visual inspection for an area of 30 cm in width and 100 cm in length.

아래 표 1은 증착 조건에 따라 발생된 핀홀 개수에 대한 결과를 나타낸 도표이다.Table 1 below is a chart showing the results of the number of pinholes generated according to the deposition conditions.

[표 1]TABLE 1

실험예Experimental Example 비교예Comparative example 1One 22 33 1One 22 33 44 고분자 필름Polymer film PIPI PIPI PETPET PIPI PIPI PIPI PETPET 캐소드 하우징Cathode housing Zn/SUSZn / SUS Sn/SUSSn / SUS Zn/SUSZn / SUS -- SUSSUS Al/SUSAl / SUS Cu/SUSCu / SUS 증 착 시 간Deposition time 30 분후30 minutes later 5 5 77 55 4040 4040 2020 3030 60 분후60 minutes later 6 6 55 77 8080 5050 2525 4040 90 분후90 minutes later 9 9 1010 99 120120 7070 3030 6060 120 분후After 120 minutes 99 99 1010 11801180 100100 5050 9090

비교예 1 에서와 같이, 하우징(20)을 사용하지 않고 구리를 증착하였을 경우 증착 시간이 경과함에 따라 핀홀 발생이 급격히 증가 하였으며, 비교예 2 에서와 같이, SUS 하우징과 알루미늄 또는 구리가 코팅된 SUS를 사용할 경우 핀홀 발생이 감소하였다. 한편, 실험예 1,2,3 에서 알 수 있는 바와 같이, 기판(14)의 종류에 상관없이 아연 또는 주석이 코팅된 SUS 하우징(20)을 사용할 경우 핀홀 발생이 현저히 감소하는 것을 알 수 있다. As in Comparative Example 1, when the copper was deposited without using the housing 20, the pinhole generation rapidly increased as the deposition time elapsed. As in Comparative Example 2, the SUS housing and the aluminum or copper coated SUS Pinhole generation was reduced when using. On the other hand, as can be seen in Experimental Examples 1,2,3, it can be seen that the use of zinc or tin coated SUS housing 20, regardless of the type of the substrate 14, the pinhole generation is significantly reduced.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 가진다.As described above, according to the present invention has the following effects.

본 발명에서는 스퍼터링 캐소드 근처를 아연 또는 주석이 코팅된 하우징으로 감싸 타겟의 입자들이 충분한 속도로 하우징 벽면에 안정하게 증착되도록 함으로써 스퍼터링 공정에서의 핀홀 발생 빈도를 현저히 억제하였다.In the present invention, the frequency of pinholes in the sputtering process is significantly suppressed by surrounding the sputtering cathode with a zinc or tin coated housing so that particles of the target are stably deposited on the housing wall at a sufficient speed.

Claims (7)

기판 위에 금속을 스퍼터링 증착법으로 박막 코팅하기 위하여 타겟이 장착된 스퍼터링 캐소드와 비활성 기체 유입구가 형성된 진공 챔버를 구비하는 스퍼터링 증착 장치에 있어서,A sputtering deposition apparatus comprising a sputtering cathode on which a target is mounted and a vacuum chamber in which an inert gas inlet is formed to thin-film a metal on a substrate by sputter deposition; 상기 비활성 기체 유입구 및 상기 스퍼터링 캐소드 주위를 감싸도록 설치되며, 내벽이 아연 또는 주석으로 코팅된 코팅층을 가진 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 증착 장치.And a housing having a coating layer coated on the inner wall of the inert gas inlet and the sputtering cathode, the inner wall of which is coated with zinc or tin. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 코팅층은 스프레이, 아크, 스퍼터링, 도금 중 어느 하나의 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 증착 장치.The coating layer is a sputtering deposition apparatus, characterized in that formed by any one of spray, arc, sputtering, plating. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 코팅층은 스프레이 코팅된 것을 특징으로 하는 스퍼터링 증착 장치.Sputtering deposition apparatus, characterized in that the coating layer is spray-coated. 제2항 또는 제3항에 있어서, The method according to claim 2 or 3, 상기 코팅층은 20㎛ 내지 1mm 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 증착 장치.Sputtering deposition apparatus, characterized in that the coating layer has a thickness of 20㎛ to 1mm. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 하우징은 상기 기판과 일정한 간격이 유지되도록 하우징 내부로 절곡된 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 증착 장치.And the housing includes a bent portion bent into the housing to maintain a predetermined distance from the substrate. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 타겟은 Cu, Ni, Cr, Ti, Al, ITO, TiO2, 또는 이들의 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 증착 장치.The target is any one of Cu, Ni, Cr, Ti, Al, ITO, TiO 2 , or an alloy thereof. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 기판은 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리테트라 플루오르 에틸렌, 폴리페닐렌 설파이드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 증착 장치.Wherein said substrate is any one of polyimide, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polytetrafluoroethylene, polyphenylene sulfide.
KR1020050128579A 2005-12-23 2005-12-23 Sputtering deposition apparatus KR100909564B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050128579A KR100909564B1 (en) 2005-12-23 2005-12-23 Sputtering deposition apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050128579A KR100909564B1 (en) 2005-12-23 2005-12-23 Sputtering deposition apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070067357A true KR20070067357A (en) 2007-06-28
KR100909564B1 KR100909564B1 (en) 2009-07-27

Family

ID=38366031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050128579A KR100909564B1 (en) 2005-12-23 2005-12-23 Sputtering deposition apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100909564B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101666350B1 (en) * 2015-09-01 2016-10-17 한국화학연구원 Insulation Film including fluorocarbon thin film and Method of Manufacturing The Same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990033245A (en) * 1997-10-23 1999-05-15 윤종용 Shield Assembly of Semiconductor Metal Deposition Equipment
JP4233702B2 (en) * 1999-09-02 2009-03-04 株式会社アルバック Carbon sputtering equipment
KR20030033228A (en) * 2001-10-19 2003-05-01 (주)블루트론 P-type Zinc Oxide Film and Compound semiconductor using the same and Method for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101666350B1 (en) * 2015-09-01 2016-10-17 한국화학연구원 Insulation Film including fluorocarbon thin film and Method of Manufacturing The Same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100909564B1 (en) 2009-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5448232B2 (en) Apparatus and method for pre-processing and coating an object
CN107615888B (en) Plasma source utilizing macro-particle reduction coating and method of using plasma source for deposition of thin film coatings and surface modification
US20150136585A1 (en) Method for sputtering for processes with a pre-stabilized plasma
EP1913624B1 (en) Sputtering target with slow-sputter layer under target material
TWI470101B (en) Sputter film forming apparatus and deposition preventing member
US6284329B1 (en) Method of forming adherent metal components on a polyimide substrate
JP2006511715A (en) Magnetron sputtering device with anode gas supply device
TWI260958B (en) Conductive sheet having metal layer formed on at least a portion of surface of insulating substrate, product using the same, and manufacturing method thereof
US20080248215A1 (en) Device and a process for depositing a metal layer on a plastic substrate
US20060191783A1 (en) Method and apparatus for forming adherent metal film on a polymer substrate
US20220315721A1 (en) Resin surface hydrophilization method, plasma processing device, laminate body, and laminate body manufacturing method
KR101252568B1 (en) Black color coating method for cellular phone case
KR100757736B1 (en) FCCL fabrication equipment using PI3D
KR100909564B1 (en) Sputtering deposition apparatus
JP5464800B2 (en) Sputtering apparatus and film forming method
JP5929835B2 (en) Surface treatment apparatus and surface treatment method for long resin film, and roll-to-roll film forming apparatus provided with the surface treatment apparatus
US20040194988A1 (en) EMI-shielding assembly and method for making same
US6406601B1 (en) Method and apparatus for coating electromagnetic wave shielding films
KR20080099418A (en) The deposition method of metal thin film on polymer substrate by magnetron roll sputtering
JP6447459B2 (en) Film forming method and apparatus, and film forming apparatus manufacturing apparatus
JP2006131929A (en) Pressure-gradient ion-plating type film deposition system and film deposition method
KR20130087244A (en) Physical vapor deposition plating apparatus of guide roll and plating method
KR20000059109A (en) A coating apparatus of metal film for sheltering an eletronic wave
KR100645038B1 (en) Sputtering apparatus for maximizing available region on glass
JP5112548B1 (en) Sputtering apparatus and film forming method thereof

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130531

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140609

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150603

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160601

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170605

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180605

Year of fee payment: 10