KR20090131453A

KR20090131453A - 스퍼터링 장치 및 이를 구비하는 멀티 챔버

Info

Publication number: KR20090131453A
Application number: KR1020080057347A
Authority: KR
Inventors: 노재상; 홍원의
Original assignee: 주식회사 엔씰텍
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2009-12-29
Also published as: WO2009154381A3; TW201000662A; WO2009154381A2

Abstract

본 발명은 스퍼터링 장치 및 이를 구비하는 멀티 챔버에 관한 것으로, 제조 비용을 줄일 수 있으며, 증착 효율을 증대시킬 수 있는 스퍼터링 장치 및 이를 구비하는 멀티 챔버에 관한 것이다.

본 발명은 챔버; 상기 챔버 내에 설치되며, 타겟을 포함하는 타겟부; 상기 타겟부와 대향되어 배치되며, 기판을 고정 및 지지하기 위한 기판 지지부; 및 상기 타겟부와 상기 기판 지지부 사이에 배치되며, 판 및 상기 판에 형성되는 홀을 포함하는 쉐도우 마스크를 구비하고, 상기 타겟과 상기 홀이 대응되어 위치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 개시한다.

스퍼터링, 타겟, 쉐도우 마스크, 기판, 대응, 증착 효율

Description

스퍼터링 장치 및 이를 구비하는 멀티 챔버{Sputtering device and multi chamber using the same}

일반적으로, LCD 제조 공정 및 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 또는 글라스 기판 위에 여러 가지 재질의 도체, 반도체, 절연막을 형성하는 공정이 이루어지는데, 통상, 도체의 경우 주로 스퍼터링 장치에서 형성된다.

상기 스퍼터링 장치는 다양한 산업분야에 걸쳐 사용되지만, 이하에서는 EL(Electro-Luminescent) 소자의 박막을 형성하기 위한 스퍼터링 장치를 중심으로 설명한다.

EL 소자는 자발 발광형 표시소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 표시소자로써 주목받고 있다.

이러한 EL 소자는 발광층(emitter layer)을 형성하는 물질에 따라서 무기 EL 소자와 유기 EL 소자로 구분되며, 유기 EL 소자는 무기 EL 소자에 비하여 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점이 있다.

현재, 유기 EL 소자의 음극 물질로는 알루미늄 등과 같이 일함수가 낮고 화학적으로 안정한 물질이 이용될 수 있는데, 일함수가 낮은 물질은 구동전압을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 휘도-전류밀도특성을 향상시킬 수 있다.

이러한 알루미늄 등의 물질로 음극의 박막층을 형성하기 위한 통상적인 기술로는, 열적 증착법(Thermal Evaporation), 전자빔 증착법(Electro-Beam Evaporation), 스퍼터링(sputtering) 등이 이용된다.

이중에서 열적 증착법, 전자빔 증착법은 소형 기판에 유기층을 손상없이 제작할 수 있으나, 최근에 기판이 대형화되는 추세를 고려한 경우 기판이 휘는 문제와 접촉 시간이 늘어지는 문제로 인하여 양산이 어려우며, 막의 품질이 우수하지 못한 단점이 있다.

반면, 스퍼터링(sputtering) 기술은 양산성 및 우수한 박막을 확보할 수 있는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 스퍼터링 장치는 불활성 기체인 아르곤(Ar) 가스가 소량 존재하는 고진공 챔버(Chamber) 내에서 양극과 음극 사이에 전압이 인가되면, 상기 양극과 음극 사이에 전기장이 생성되고, 아르곤 가스는 강한 전기장에 의해 야이온으로 이온화된다. 상기 양이온들은 음으로 대전된 타겟(Target)으로 가속하여 충돌하고, 그 충격에 의해 타겟의 증차용 물질이 튀어 나와 기판에 적층된다.

통상, 스퍼터링에는 콜리메이트 스퍼터링, 저압원격 스퍼터링, 최근에는 이 온화 스퍼터링에 이르기까지 다양하며, 일예로, 이온화 스퍼터링은 타겟에서 방출되는 스퍼터 입자를 이온화하고, 이온의 작용에 의해 효율적으로 스퍼터 입자를 기판 상에 적층하는 것으로, 기판과 타겟과의 사이의 스퍼터 입자의 이동경로 상에 플라즈마(Plasma)를 형성하고, 스퍼터 입자가 플라즈마를 통과할 때 이온화되도록 한다.

스퍼터링 기술을 이용한 종래에 따른 스퍼터링 장치의 일 예를 들면, 스퍼터링 장치는 챔버와 상기 챔버의 내부에 설치된 기판 지지부와 상기 기판 지지부와 대향되도록 설치된 타겟부를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 챔버 내에는 스퍼터링 가스로서 아르곤(Ar) 가스가 채워지며, 상기 기판 지지부에는 기판이 장착된다.

상기 타겟부는 증착 물질로 이루어진 타겟과 상기 타겟의 일측면에 설치된 영구자석으로 된 자계발생수단으로 구성된다.

그리고, 통상적으로, 상기 타겟은 캐소드(cathode)가 되고, 상기 타겟과 대향되는 기판은 그라운드된 애노드(anode)가 된다.

상기 캐소드인 타겟에 전원공급장치에 의하여 음 전압을 인가하여 방전시키게 되면, 방전에 의해 생성된 전자가 아르곤 가스와 충돌함으로써, Ar+ 이온을 생성시키게 된다.

이에 따라 플라즈마가 형성되는데, 상기 플라즈마는 자계발생수단에 의해 타겟 표면에 가까이 유지하게 되며, 이에 따라 더 많은 전자가 생성된다.

이렇게 생성된 전자는 다시 Ar+ 이온을 만들게 되므로 글로우 방전(glow discharge)이 계속 유지된다.

상기 전자는 애노드인 기판으로 이동하게 되며, Ar+ 이온은 캐소드인 타겟으로 이동하여 상기 타겟과 충돌하게 된다.

Ar+ 이온이 타겟에 충돌하게 되면 상기 타겟으로부터는 타겟 원자가 튀어나옴과 동시에 2차 전자가 튀어나오게 된다.

이렇게 생성된 2차 전자는 글로우 방전에 이용되어 글로우 방전을 유지시키게 되며, 타겟으로부터 튀어나온 타겟 원자는 기판으로 이동되어 기판 상에 박막층을 형성하게 된다.

그런데, 상기의 구성으로 된 종래의 스퍼터링 장치는 증착 물질로 이루어진 타겟이 기판의 전면에 균일하게 증착되도록 하나의 넓은 판형으로 형성된다.

증착 물질을 기판의 전면에 균일하게 증착하는 경우에는 타겟이 넓은 판형으로 이루어지는 것이 바람직하나, 부분적으로 증착하는 경우에는 타겟과 기판 사이에 쉐도우 마스크가 설치되고, 상당량의 타겟 원자는 쉐도우 마스크에 의해 걸러지게 되어, 재료의 낭비가 발생한다.

따라서, 타겟의 증착 물질의 손실이 발생하지 않도록 하여 제조 비용을 줄일 수 있는 방안이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 제조 비용을 줄일 수 있으며, 정교한 박막을 형성할 수 있는 스퍼터링 장치 및 이를 구비하는 멀티 챔버를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하고자 하는 본 발명은 챔버; 상기 챔버 내에 설치되며, 타겟을 포함하는 타겟부; 상기 타겟부와 대향되어 배치되며, 기판을 고정 및 지지하기 위한 기판 지지부; 및 상기 타겟부와 상기 기판 지지부 사이에 배치되며, 판 및 상기 판에 형성되는 홀을 포함하는 쉐도우 마스크를 구비하고, 상기 타겟과 상기 홀이 대응되어 위치하는 스퍼터링 장치인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 박막을 형성하기 위한 스퍼터링 장치를 포함하는 멀티 챔버에 있어서, 상기 스퍼터링 장치는 챔버; 상기 챔버 내에 설치되며, 타겟을 포함하는 타겟부; 상기 타겟부와 상기 기판 지지부 사이에 배치되며, 판 및 상기 판에 형성되는 홀을 포함하는 쉐도우 마스크를 구비하고, 상기 타겟과 상기 홀이 대응되어 위치하는 멀티 챔버인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 기판 지지부와 상기 타겟부와 대향되는 일면에 위치하는 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 기판의 박막을 형성하고자 하는 영역이 상기 타겟 및 상기 홀과 대응되어 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 타겟과 상기 홀의 개수는 동일한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 타겟은 하나 또는 다수개로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 타겟부는 상기 타겟의 일면에 설치되는 자계발생수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 자계발생수단은 상기 타겟의 개수보다 적거나 동일한 개수인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 자계발생수단은 하나이고, 상기 타겟은 다수이고, 상기 하나의 자계발생수단의 일면에 상기 다수개의 타겟이 모두 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 자계발생수단과 상기 타겟의 수가 동일하고, 상기 자계발생수단 각각의 일면에 상기 타겟이 각각 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 타겟부, 상기 기판 지지부 및 상기 쉐도우 마스크는 수직하게 정렬되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 타겟부, 상기 기판 지지부 및 상기 쉐도우 마스크는 수평하게 정렬되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 증착하고자하는 기판의 영역에 따라 타겟을 분할함으로써 증착 물질의 손실이 발생하는 것을 방지하고, 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 증착하고자하는 기판의 영역의 위치와 대응되도록 타겟을 위치시킴으로써, 정교한 박막을 형성할 수 있다.

이하, 바람직한 실시예를 도시한 도면을 참조하여, 본 발명의 스퍼터링 장치를 설명한다. 명세서 전반에 걸쳐 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타내다. 또한, 도면에 있어, 영역의 두께, 길이 등은 설명을 위하여 과장되어 표현될 수 있다.

도1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구성을 나타낸 사시도 및 단면도이다.

도1a 및 도1b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스퍼터링 장치(100)는 챔버(110), 상기 챔버(110) 내의 하부에 설치되는 타겟부(120), 상기 챔버(110) 내에 상기 타겟부(120)와 대향되게 상기 챔버(110)의 상부에 배치되는 기판 지지부(130) 및 상기 타겟부(120)와 상기 기판 지지부(130) 사이에 배치되는 쉐도우 마스크(140)를 포함한다.

상기 챔버(110) 내에는 스퍼터링 가스가 채워지게 되며, 상기 스퍼터링 가스로는 비활성 기체가 사용되며, 예로 들면, Ar 가스를 사용할 수 있다.

상기 타겟부(120), 상기 기판 지지부(130) 및 상기 쉐도우 마스크(140)는 상기 챔버(110) 내에서 수직하게 정렬된다.

이하, 본 발명을 상술하기 위한 실시예에서는 기판의 두 영역(A, B)에 박막을 형성하도록 구성된 장치를 도시하여 설명하되, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 하나 또는 셋 이상의 영역에 박막을 형성하도록 구성될 수 있다.

상기 타겟부(120)는 타겟(121)과 상기 타겟(121)의 일면에 설치되는 자계발생수단(123, 123′)을 구비한다.

이때, 상기 타겟(121)은 상기 기판 지지부(130)와 대향되도록 위치한다.

상기 타겟(121)은 캐소드로 사용되고, 상기 타겟(121)을 구성하는 증착 물질로는 알루미늄, ITO(Indium Tin Oxide), 또는 이의 등가 물질이 사용될 수 있으나, 본 실시예에서 한정하는 것은 아니다.

이때, 상기 타겟(121)은 후술하는 쉐도우 마스크(140)에 형성되는 홀(143, 145)에 대응되어 위치하는 제1 타겟 및 제2 타겟(121a, 121b)을 포함한다.

상기 타겟(121)은 상기 홀(143, 145)의 개수와 동일하게 형성되며, 상기 자계발생수단(123, 123′)으로는 영구자석이 이용될 수 있다.

상기 제1 타겟 및 제2 타겟(121a, 121b)은 본 실시예에 도시된 바와 같이 각형의 판 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 타 실시예로의 적용이 가능할 것이다.

본 실시예에서와 같이, 하나의 자계발생수단(123)이 상기 제1 타겟 및 제2 타겟(121a, 121b)에 공통적으로 적용되어 위치하도록 이루어질 수 있다.

즉, 하나의 자계발생수단(123)의 상기 기판 지지부(130)와 대향되는 일면에 제1 타겟 및 제2 타겟(121a, 121b)이 모두 위치하도록 형성될 수 있다.

또한, 타겟부(120)의 다른 실시예를 도시한 도2b와 같이, 타겟의 개수와 동일하도록 구비된, 즉 두 개의 자계발생수단(123′)이 상기 제1 타겟 및 제2 타겟(121a, 121b)에 각각 대응되어 위치하도록 이루어질 수 있다.

즉, 두 개의 자계발생수단(123′)의 각각의 상기 기판 지지부(130)와 대향되는 일면에 제1 타겟 및 제2 타겟(121a, 121b)이 각각 위치하도록 형성될 수 있다.

따라서, 상기 자계발생수단(123, 123′)은 타겟의 개수보다 적거나 동일한 개수로 형성될 수 있다.

상기 기판 지지부(130)는 상기 챔버(110) 내의 상부에 설치되며, 박막을 형성하기 위한 기판(131)을 고정 및 지지한다.

이때, 상기 기판(131)은 상기 기판 지지부(130)의 상기 타겟부(120)와 대향되는 일면에 위치하며, 따라서, 상기 기판(131)과 상기 타겟(121)은 마주보며 위치하게 된다.

상기 기판(131)은 상기 타겟(121)을 구성하는 증착 물질에 의해 박막이 형성되는 부재로서, 그라운드된 애노드로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 쉐도우 마스크(140)는 상기 타겟부(120)와 상기 기판 지지부(130) 사이에 위치하는 판(141), 박막을 형성하고자하는 상기 기판(131)의 두 영역(A, B)에 대응되도록 상기 판(141)에 형성되는 홀(143, 145)을 포함하며, 상기 박막을 형성하고자 하는 상기기판(131)의 영역과 상기 홀의 개수는 동일하게 형성될 수 있다.

상기 쉐도우 마스크(140)는 박막을 형성하고자 하는 기판(1301)의 형상에 따라 다양하게 형성될 수 있으며, 본 실시예에 도시된 바와 같이 사각 형태일 수 있으며, 쉐도우 마스크의 다른 실시예를 도시한 도3과 같이 원반 형태일 수 있다.

상기와 같이 구성된 스퍼터링 장치의 동작을 살펴보면, 박막을 형성할 기 판(131)이 상기 기판 지지부(130)에 고정되고, 그라운드된 애노드 상태에서, 상기 캐소드인 타겟(121)에 전원공급장치(150)에 의하여 음 전압을 인가하면 상기 타겟(121)과 상기 기판(131) 사이에는 방전이 일어나게 된다.

방전에 의해 생성된 전자가 챔버(110) 내의 불활성 기체, 예를 들면, 아르곤 가스와 충돌함으로써, Ar+ 이온을 생성시키게 된다.

이에 따라 플라즈마가 형성되는데, 상기 플라즈마는 자계발생수단(123)에 의해 타겟(121) 표면에 가까이 유지하게 되며, 이에 따라 더 많은 전자가 생성된다.

상기 전자는 애노드인 기판(131)으로 이동하게 되며, Ar+ 이온은 캐소드인 타겟(121)으로 이동하여 상기 타겟(121)과 충돌하게 된다.

Ar+ 이온이 타겟(121)에 충돌하게 되면 상기 타겟(121)으로부터는 타겟 원자가 튀어나옴과 동시에 2차 전자가 튀어나오게 된다.

이렇게 생성된 2차 전자는 글로우 방전에 이용되어 글로우 방전을 유지시키게 되며, 타겟(121)으로부터 튀어나온 타겟 원자는 기판(131)으로 이동되어 기판(131) 상에 박막층을 형성하게 된다.

이때, 타겟 원자는 쉐도우 마스크(140)에 형성된 홀(143, 45)을 통해서만 기판(131)에 증착되므로, 박막을 정교하게 형성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 타겟(121)과 상기 쉐도우 마스크(140)에 형성되는 홀(141, 143)이 박막을 형성하고자하는 기판의 영역(A, B)에 대응되어 위치하기 때문에, 기판의 다른 영역에 증착 물질이 증착되는 것을 방지할 수 있고, 정교한 박막을 형성할 수 있으며, 증착 물질의 손실이 발생하는 것을 방지하여, 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 상기와 같이 박막을 형성하고자 하는 기판의 영역에 대응되도록 타겟을 분할하게 되므로, 박막의 형성 영역에 관계없이 하나의 판 형태로 타겟을 구비하는 경우보다 타겟의 면적이 줄어들게 되므로, 타겟의 재료의 양을 줄일 수 있고, 이에, 제조 비용을 줄일 수 있다.

도4a 및 도4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구성을 나타낸 사시도 및 단면도를 나타낸 것이다.

도4a 및 도4b를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 구성과의 차이점만을 간략히 설명하되, 챔버(210) 내의 구성에 대해서는 제1 실시예에서 사용한 참조번호를 동일하게 기재하도록 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 스퍼터링 장치(200)는 챔버(210) 내에 위치하는 타겟부(120)와 기판 지지부(130)의 위치가 제1 실시예에 따른 구성의 위치와 반대임을 알 수 있다.

즉, 챔버(210) 내의 상부측에 타겟부(120)가 위치하고, 하부측에 기판 지지부(130)가 상기 타겟부(120)와 대향되도록 위치하며, 상기 타겟부(120)와 상기 기판 지지부(130) 사이에 쉐도우 마스크(140)가 위치한다.

마찬가지로, 상기 챔버(110) 내에는 상기 타겟부(120), 상기 기판 지지부(130) 및 상기 쉐도우 마스크(140)는 상기 챔버(110) 내에서 수직하게 정렬된다.

또한, 도5a 내지 도5c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구성을 나타낸 사시도, 측면도 및 평면도를 나타낸 것이다.

도5a 내지 도5c를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 구성과의 차이점만을 간략히 설명하되, 챔버(310) 내의 구성에 대해서는 제1 실시예에서 사용한 참조번호를 동일하게 기재하도록 한다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 스퍼터링 장치(300)는 타겟부(120), 상기 타겟부(120)와 대향되어 위치하는 기판 지지부(130) 및 상기 타겟부(120)와 상기 기판 지지부(130) 사이에 위치하는 쉐도우 마스크(140)를 포함하되, 각각의 구성이 상기 챔버(310) 내에서 수평하게 정렬된다는 점에 있어서, 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 구성과 차이점이 있다.

즉, 제1 실시예 및 제2 실시예에서는 상기 타겟부(120) 및 상기 기판 지지부(130)가 상기 챔버(110, 210)의 하부 또는 상부를 향하며 대향되는 반면, 제3 실시예에서는 상기 타겟부(120)와 상기 기판 지지부(130)가 상기 챔버(310)의 측면을 향하며 대향된다.

도6은 본 발명에 따른 스퍼터링 챔버를 구비하는 멀티 챔버의 개략적인 구성도를 나타낸 것이다.

본 실시예에서는 본 발명에 따른 스퍼터링 챔버가 비정질 실리콘 박막을 결정화하기 위한 공정에 이용되는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 스퍼터링 챔버가 이와 같은 공정에서만 이용되는 것은 아니다.

도6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 챔버(1)는 내부에 기판 이송 용 로봇 암(11)이 설치된 전송 챔버(10), 결정화 공정이 진행될 기판(50)의 투입 및 결정화 공정을 마친 기판(50)의 방출이 이루어지는 버퍼 챔버(20)를 포함하고, 상기 전송 챔버(10) 및 버퍼 챔버(20)는 상온 상태일 수 있다.

상기 버퍼 챔버(20)는 본 실시예에서와 같이 결정화할 기판(50)을 투입하기 위한 로더부(21)와 결정화된 기판(50)을 방출하기 위한 언로더부(23)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 로딩 및 언로딩의 역할을 하는 하나의 장치로 구성될 수도 있다.

또한, 상기 멀티 챔버(1)는 상기 기판(50)에 도전성 박막을 형성하기 위한 공정이 진행되는 스퍼터링 챔버(30) 및 비정질 실리콘 박막을 결정화하는 공정이 진행되는 결정화 챔버(40)를 포함한다.

상기 스퍼터링 챔버(30) 및 상기 결정화 챔버(40)는 공정 진행시 진공 상태를 유지하게 된다.

이때, 상기 스퍼터링 챔버(30)는 도1a 내지 도5c를 참조하여 설명한 스퍼터링 장치(100, 200, 300) 중 어느 하나의 구성으로 이루어지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 상기 타겟(121)을 구성하는 증착 물질로는 도전성 물질, 예를 들면, 알루미늄, 구리, 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), ITO(Indium Tin Oxide), 또는 이의 등가 물질이 사용될 수 있으나, 본 실시예에서 한정하는 것은 아니다.

본 실시예에서는 상기 전송 챔버(10)가 중심에 위치하고, 감싸는 형태로 상기 버퍼 챔버(20), 상기 스퍼터링 챔버(30) 및 상기 결정화 챔버(40)가 상기 전송 챔버(10)를 감싸는 형태로 순서대로 설치되는 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외 다른 공정이 추가될 수 있으며, 순서 및 위치 또한 공정의 편리를 위하여 다양하게 실시될 수 있다.

상기와 같이 구성된 멀티 챔버의 구동을 살펴보면, 먼저, 기판(50)이 버퍼 챔버(20)의 로더부(21)에 인입되면, 상기 기판(50)은 로더부(21)에서 상기 로봇 암(11)에 의해 하나씩 전송 챔버(10)를 지나 스퍼터링 챔버(30)로 이송되어 기판(50)에 전극 박막을 형성하게 된다.

이때, 상기 기판(50)은 비정질 실리콘 박막 이외에 반도체가 형성된 상태일 수도 있으며, 비정질 실리콘 박막만 형성된 상태일 수 있다.

상기 기판(50)에 박막을 형성되는 과정은 도1 내지 도3b를 참조한 상세한 설명에 기재되어 있으므로, 이를 참조하면 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기 스퍼터링 챔버(30) 내에서 전극 박막 형성 공정을 마친 기판(50)은 로봇 암(11)에 의해 상기 전송 챔버(10)를 지나 상기 결정화 챔버(40)로 이송되어, 비정질 실리콘 박막을 결정화시키게 된다.

비정질 실리콘 박막을 결정화시키는 일 예의 방법으로, 스퍼터링 챔버(30)에서 형성된 전극 박막에 전원을 인가하여 선택적인 주울 열을 발생시키고, 발생한 주울 열에 의해 비정질 실리콘 박막을 결졍화시키게 된다.

결정화를 마친 기판(50)은 로봇 암(11)에 의해 상기 전송 챔버(10)를 지나 버퍼 챔버(20)의 언로더부(23)를 통해 외부로 빠져나간다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 기술적 사상은 첨부된 특허청구범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

도1a 및 도1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구성을 나타낸 사시도 및 단면도이다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 타겟부의 구성을 나타낸 사시도이다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 쉐도우 마스크의 형상을 도시한 사시도이다.

도4a 및 도4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구성을 나타낸 사시도 및 단면도이다.

도5a 내지 도5c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 구성을 나타낸 사시도, 측면도 및 평면도를 나타낸 것이다.

도6은 본 발명의 실시예에 따른 스터터링 장치를 구비한 멀티 챔버의 일 예를 나타낸 구성도이다.

[주요 도면 부호에 대한 설명]

100, 200, 300 : 스퍼터링 장치 110, 210, 310 : 챔버

120 ; 타겟부 121 : 타겟

123, 123′: 자계발생수단 130 : 기판 지지부

50, 131 : 기판 140 : 쉐도우 마스크

141 : 판 143, 145 : 홀

150 : 전원공급장치 1 : 멀티 챔버

11 : 로봇 암 10 : 전송 챔버

20 : 버퍼 챔버 21 : 로더부

23 : 언로더부 30 : 스퍼터링 챔버

40 : 결정화 챔버

Claims

챔버;

상기 챔버 내에 설치되며, 타겟을 포함하는 타겟부;

상기 타겟부와 대향되어 배치되며, 기판을 고정 및 지지하기 위한 기판 지지부; 및

상기 타겟부와 상기 기판 지지부 사이에 배치되며, 판 및 상기 판에 형성되는 홀을 포함하는 쉐도우 마스크를 구비하고,

상기 타겟과 상기 홀이 대응되어 위치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 지지부와 상기 타겟부와 대향되는 일면에 위치하는 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 기판의 박막을 형성하고자 하는 영역이 상기 타겟 및 상기 홀과 대응되어 위치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 징치.
제 1 항에 있어서,

상기 타겟과 상기 홀의 개수는 동일한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 타겟은 하나 또는 다수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 타겟부는 상기 타겟의 일면에 설치되는 자계발생수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 자계발생수단은 영구자석인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 자계발생수단은 상기 타겟의 개수보다 적거나 동일한 개수인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 자계발생수단은 하나이고, 상기 타겟은 다수이고,

상기 하나의 자계발생수단의 일면에 상기 다수개의 타겟이 모두 위치하는 것 을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 자계발생수단과 상기 타겟의 수가 동일하고,

상기 자계발생수단 각각의 일면에 상기 타겟이 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 쉐도우 마스크는 사각 형태 또는 원반 형태인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 타겟부, 상기 기판 지지부 및 상기 쉐도우 마스크는 수직하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 타겟부는 상기 챔버 내의 상부에 위치하고, 상기 기판 지지부는 상기 챔버 내의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 타겟부는 상기 챔버 내의 하부에 위치하고, 상기 기판 지지부는 상기 챔버 내의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 타겟부, 상기 기판 지지부 및 상기 쉐도우 마스크는 수평하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
박막을 형성하기 위한 스퍼터링 장치를 포함하는 멀티 챔버에 있어서,

상기 스퍼터링 장치는 챔버;

상기 챔버 내에 설치되며, 타겟을 포함하는 타겟부;

상기 타겟부와 상기 기판 지지부 사이에 배치되며, 판 및 상기 판에 형성되는 홀을 포함하는 쉐도우 마스크를 구비하고,

상기 타겟과 상기 홀이 대응되어 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 16 항에 있어서,

상기 기판 지지부의 상기 타겟부와 대향되는 일면에 위치하는 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 17 항에 있어서,

상기 기판의 박막을 형성하고자 하는 영역이 상기 타겟 및 상기 홀과 대응되 어 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 16 항에 있어서,

상기 타겟과 상기 홀의 개수는 동일한 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 16 항에 있어서,

상기 타겟은 하나 또는 다수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 20 항에 있어서,

상기 타겟부는 상기 타겟의 일면에 설치되는 자계발생수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 21 항에 있어서,

상기 자계발생수단은 영구자석인 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 21 항에 있어서,

상기 자계발생수단은 상기 타겟의 개수보다 적거나 동일한 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 23 항에 있어서,

상기 자계발생수단은 하나이고, 상기 타겟은 다수이고,

상기 하나의 자계발생수단의 일면에 상기 다수의 타겟이 모두 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 23 항에 있어서,

상기 자계발생수단과 상기 타겟의 수가 동일하고,

상기 자계발생수단 각각의 일면에 상기 타겟이 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 16 항에 있어서,

상기 쉐도우 마스크는 사각 형태 또는 원반 형태인 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 16 항에 있어서,

상기 타겟부, 상기 기판 지지부 및 상기 쉐도우 마스크는 수직하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 27 항에 있어서,

상기 타겟부는 상기 챔버 내의 상부에 위치하고, 상기 기판 지지부는 상기 챔버 내의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 27 항에 있어서,

상기 타겟부는 상기 챔버 내의 하부에 위치하고, 상기 기판 지지부는 상기 챔버 내의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 16 항에 있어서,

상기 타겟부, 상기 기판 지지부 및 상기 쉐도우 마스크는 수평하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 16 항에 있어서,

상기 멀티 챔버는 내부에 기판 이송용 로봇 암이 설치된 전송 챔버;

상기 기판의 투입 및 방출이 이루어지는 버퍼 챔버; 및

결정화 공정이 진행되는 결정화 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 31 항에 있어서,

상기 전송 챔버는 중심에 위치하고,

상기 버퍼 챔버, 상기 스퍼터링 챔버 및 상기 결정화 챔버가 상기 전송 챔버를 감싸는 형태로 순서대로 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 31 항에 있어서,

상기 박막은 도전성 박막인 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 31 항에 있어서,

상기 타겟은 알루미늄, 구리, 탄탈륨, 티타늄, ITO 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.
제 31 항에 있어서,

상기 기판은 일면에 형성되는 비정질 실리콘 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 챔버.