KR20190080127A

KR20190080127A - Angle adjustable sputter gun

Info

Publication number: KR20190080127A
Application number: KR1020170182372A
Authority: KR
Inventors: 정수성; 최정욱; 김찬홍
Original assignee: 주식회사 선익시스템
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2019-07-08
Anticipated expiration: 2037-12-28
Also published as: KR102552593B1

Abstract

본 발명은 각도 조절형 스퍼터건에 관한 것이다. 이는, 진공챔버 내에 설치되고 외주면에 증착대상물을 고정하는 드럼과, 상기 증착대상물에 증착막을 형성하는 스퍼터부를 포함하는 스퍼터장치에 설치된 상태로 상기 증착대상물과의 사이에 플라즈마를 형성하고, 외부로부터 주입된 산소를 이온화시켜 증착대상물에 가하는 것으로서, 수직으로 배치되며 일정간격으로 이격된 한 쌍의 자계형성바디와; 각 자계형성바디의 전방으로 자기력을 출력하는 자력출력부와; 자계형성바디의 사이에서 자계형성바디를 회동 가능하게 지지하는 센터홀더와; 상기 자계형성바디를 회동 운동시켜, 자계형성 바디 전방의 출력 자기장의 패턴을 변경시키는 각도조절수단을 구비한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 각도 조절형 스퍼터건은, 충분한 범위의 플라즈마 영역을 유지하므로 증착막의 부착력이 뛰어나고, 기계적 화학적 특성이 양호한 증착막을 제공할 수 있으며, 필요에 따라 산소 및 복합가스를 사용하여 기판의 반응성 처리 및 표면 트리트먼트의 용도로 사용할 수도 있어 활용범위가 넓다. 또한, 자기장의 패턴을 필요에 따라 자유롭게 또한 적절히 변경하여 유도된 플라즈마의 영역을 능동적으로 조절할 수 있다.The present invention relates to an angle adjustable sputter gun. This is because plasma is formed between the object to be deposited and the object to be deposited in a state in which the object is placed in a sputtering apparatus including a drum which is provided in a vacuum chamber and which has a drum for fixing an object to be deposited on the outer circumferential surface thereof and a sputtering section for forming a deposition film on the object to be deposited, A pair of magnetic field forming bodies disposed vertically and spaced apart at regular intervals; A magnetic force output unit for outputting a magnetic force forward of each magnetic field forming body; A center holder rotatably supporting the magnetic field forming body between the magnetic field forming bodies; And an angle adjusting means for rotating the magnetic field forming body to change a pattern of an output magnetic field in front of the magnetic field forming body.
The angle-adjustable sputter gun of the present invention as described above can provide a vapor deposition film excellent in adhesion of a vapor deposition film and having good mechanical and chemical characteristics because it maintains a sufficient range of plasma region, It can be used for reactive treatment of substrate and surface treatment, and its application range is wide. In addition, the pattern of the magnetic field can be freely and appropriately modified as needed to actively regulate the area of the induced plasma.

Description

[0001] Angle adjustable sputter gun [0002]

본 발명은 기판 증착공정에 사용되는 스퍼터건에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영구자석의 배열 방식을 개선하여 스퍼터건 전방의 플라즈마 영역을 확장시킴과 아울러 자기장 패턴을 필요에 따라 능동적으로 조절할 수 있는 각도 조절형 스퍼터건에 관한 것이다. The present invention relates to a sputter gun used in a substrate deposition process, and more particularly, to a sputter gun used in a substrate deposition process, in which a method of arranging permanent magnets is improved to expand a plasma region in front of a sputter gun, To an adjustable sputter gun.

글래스 기판 등의 대상물 표면에 박막을 적층하기 위한 적층방법으로서, PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), 증발법(Evaporation) 등이 알려져 있다. 상기한 적층방법들은 각각의 장단점을 가져 필요에 맞추어 적절히 선택된다.PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), evaporation and the like are known as a lamination method for laminating a thin film on the surface of an object such as a glass substrate. The above-described lamination methods have their advantages and disadvantages and are suitably selected to meet their needs.

상기 CVD 방법은, 증착막이 균일하지 못하고 특성의 재현에 어려움이 있으며, 증착시 고온의 환경을 요구하므로 에너지 소모가 심하다는 단점이 있다. 또한, 증발법은 증착율이 높다는 장점이 있으나, 증착막의 밀도나 밀착력이 떨어지는 불리한 점이 있다. The CVD method is disadvantageous in that it is difficult to reproduce characteristics because the deposition film is not uniform and requires a high temperature environment during deposition. In addition, the evaporation method has an advantage of high deposition rate, but there is a disadvantage that the density or adhesiveness of the vapor deposition film is inferior.

이에 비해, PVD 방식 증착방법은, 증착 조건을 제어하기 쉽고 대면적의 기판 증착에 적합하며, 특히 박막의 두께나 밀도 등과 같은 박막 특성의 균일화를 용이하게 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 이러한 이유로 반도체 분야나 전기전자분야는 물론 디스플레이 분야에 이르기까지 박막 형성을 위한 방법으로 PVD 방식이 널리 사용되고 있다. In contrast, the PVD deposition method is easy to control the deposition conditions, is suitable for large-area substrate deposition, and has an advantage that uniformity of thin film characteristics such as thickness and density of the thin film can be easily realized. For this reason, the PVD method is widely used as a method for thin film formation ranging from the semiconductor field, the electric / electronic field, and the display field.

기본적으로, PVD 방식 증착은, 진공이 유지되는 진공챔버 내부에서 진행되는데, 그 과정에는, 영구 자석을 이용해 타겟의 표면에 자기장을 유지한 상태로, 진공챔버내에 불활성 기체인 아르곤(Ar)을 도입하고, 상기 타겟에 음극 전력을 인가하여 플라즈마를 형성하는 절차를 포함한다.Basically, the PVD type deposition proceeds inside a vacuum chamber in which a vacuum is maintained. In this process, argon (Ar), which is an inert gas, is introduced into the vacuum chamber while keeping the magnetic field on the surface of the target using a permanent magnet And applying a negative power to the target to form a plasma.

주입된 아르곤 가스는 플라즈마에 의해 이온화 되고, 이온화된 아르곤의 양이온이 타겟 소스에 고속으로 충돌하여 타겟에 충돌에너지를 가함으로써, 타겟으로부터 원자들이 방출되게 한다. 타겟의 표면에서 방출된 타겟 물질은 타겟의 전방에 대기하고 있는 증착대상물, 가령, 기판으로 날아가 기판에 증착된다.The injected argon gas is ionized by the plasma, and the ions of the ionized argon collide with the target source at a high speed to impinge on the target, causing atoms to be released from the target. The target material emitted from the surface of the target is blown into the deposition target, for example, the substrate, which is waiting in front of the target, and is deposited on the substrate.

참고로, 충돌하는 입자들이 양이온이라면 음극 스퍼터링이라고 부르는데, 대부분의 스퍼터링 방식은 음극 스퍼티링이다. 음극 스퍼터링이 많이 사용되는 이유는, 양이온이 가속되기 쉽고 또한 타겟에 충돌하기 직전 타겟으로부터 방출되는 전자에 의하여 중성화되어 중성 원자로서 타겟에 충돌하기 때문이다. For reference, if the impinging particles are positive ions, they are called cathode sputtering, and most sputtering methods are cathode sputtering. Cathode sputtering is often used because the cations tend to accelerate and are neutralized by electrons emitted from the target just before colliding with the target and collide with the target as neutral atoms.

상기 증착과정에 있어서, 플라즈마 속에 존재하는 음이온에 의한 리스퍼터링(re-sputtering) 현상이 발생하기도 한다. 상기 리스퍼터링은 플라즈마 내부의 음이온이, 타겟이 아닌 증착대상물의 표면을 타격하여, 성막 중의 증착층에 손상을 주고 경우에 따라 증착물질을 증착대상로부터 다시 분리하는 현상이다.During the deposition process, re-sputtering due to anions existing in the plasma may occur. The reputtering is a phenomenon in which the anions inside the plasma strike the surface of the object to be deposited, not the target, to damage the deposition layer during deposition and separate the deposition material again from the deposition object in some cases.

이러한 리스퍼터링은, 스퍼터건의 후방에 배치되어 있는 자석의 배열이나 출력 자기력을 조절함으로써 해결할 수 있다. 발생된 플라즈마에 자기장을 인가하면 플라즈마 내의 음이온에 로렌쯔 힘을 가하여 플라즈마의 밀도 분포를 달리할 수 있기 때문이다.Such reputtering can be solved by adjusting the arrangement of the magnets and the output magnetic force arranged behind the sputter gun. When the magnetic field is applied to the generated plasma, Lorentz force is applied to the anions in the plasma, so that the plasma density distribution can be different.

한편, 종래의 스퍼터건은, 스퍼터건이 고정형 타입이므로 출력하는 자기장 패턴을 변화시킬 수 없다는 한계도 있었다. 말하자면, 유도된 플라즈마의 영역을 능동적으로 조절할 수 없다는 것이다.On the other hand, the conventional sputter gun has a limitation that it can not change the magnetic field pattern to be output because the sputter gun is a fixed type. That is, the region of the induced plasma can not be actively controlled.

국내공개특허공보 제10-2011-0033362호 (고균일 박막제조를 위한 방전용 양전극을 구비하는 스퍼터 건)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0033362 (sputter gun having a discharging positive electrode for producing a uniform thin film) 국내등록특허공보 제10-0848851호 (플라즈마 데미지 프리 스퍼터 건 및 이를 구비한 스퍼터장치와 이를 이용한 플라즈마 처리장치 및 성막 방법)Korean Patent Registration No. 10-0848851 (Plasma Damage Free Sputter Gun, Sputtering Apparatus Including the Same, Plasma Treatment Apparatus Using the Same, and Coating Method) 국내등록특허공보 제10-0497933호 (요동자석방식 마그네트론 스퍼터링장치 및 방법)Korean Patent Registration No. 10-0497933 (Swinging magnet type magnetron sputtering apparatus and method)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 충분한 범위의 플라즈마 영역을 유지하므로 증착막의 부착력이 뛰어나고, 기계적 화학적 특성이 양호한 증착막을 제공할 수 있으며, 필요에 따라 산소 및 복합가스를 사용하여 기판의 반응성 처리 및 표면 트리트먼트의 용도로 사용할 수도 있는 각도 조절형 스퍼터건을 제공함에 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a vapor deposition film excellent in adhesion of a vapor deposition film and having good mechanical and chemical characteristics, It is an object of the present invention to provide an angle adjustable sputter gun which may be used for reactive treatment and surface treatment.

또한, 자기장의 패턴을 필요에 따라 자유롭게 또한 적절히 변경할 수 있어 유도된 플라즈마의 영역을 능동적으로 조절할 수 있는 각도 조절형 스퍼터건을 제공함에 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide an angle-adjustable sputter gun that is capable of freely and appropriately changing the pattern of the magnetic field as needed to actively control the area of the induced plasma.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 각도 조절형 스퍼터건은, 진공챔버와, 상기 진공챔버 내에 회전 가능하도록 설치되고 그 외주면에 증착대상물을 고정하는 드럼과, 상기 드럼에 대향 배치되며 상기 증착대상물에 증착막을 형성하는 스퍼터부를 포함하는 스퍼터장치에 설치된 상태로 상기 증착대상물과의 사이에 플라즈마를 형성하고, 외부로부터 주입된 산소를 이온화시켜 증착대상물에 가하는 것으로서, 상기 진공챔버 내에 수직으로 배치되며 일정간격으로 이격된 한 쌍의 자계형성바디와; 각 자계형성바디에 구비되어 자계형성바디의 전방으로 자기력을 출력하는 자력출력부와; 일측 자계형성바디와 타측 자계형성바디의 사이에 설치되며, 자계형성바디를 회동 가능하게 지지하는 센터홀더와; 상기 자계형성바디를 회동 운동시켜, 자계형성 바디 전방의 출력 자기장의 패턴을 변경시키는 각도조절수단을 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an angle-adjustable sputter gun including a vacuum chamber, a drum rotatably installed in the vacuum chamber and configured to fix an object to be deposited on an outer circumferential surface of the drum, A plasma processing method comprising: forming a plasma between an object to be vaporized in a state of being installed in a sputtering apparatus including a sputtering portion including a sputtering portion for forming a vapor deposition film and ionizing the oxygen injected from the outside to apply it to an object to be vaporized, A pair of magnetic field forming bodies spaced apart from each other; A magnetic force output unit provided at each magnetic field forming body and outputting a magnetic force forward of the magnetic field forming body; A center holder installed between one magnetic field generating body and the other magnetic field generating body and rotatably supporting the magnetic field forming body; And an angle adjusting means for rotating the magnetic field forming body to change a pattern of an output magnetic field in front of the magnetic field forming body.

또한, 상기 자계형성바디의 후방에는, 상기 자력출력부를 보호하는 하우징이 더 구비되고, 상기 각 자계형성바디는 상기 센터홀더에 회동축을 통해 회동 가능하도록 링크된 상태로 반대방향으로 연장되고, 각각의 연장단부에는 막대형 슬라이더가 구비되며, 상기 하우징에는, 상기 슬라이더를 그 내부에 위치이동 가능하게 수용하는 가이드장공을 구비한 고정블록이 형성되고, 상기 각도조절수단은, 상기 하우징에 지지된 상태로 센터홀더를 전후진시켜, 상기 자계형성바디의 사이각을 변동시키는 액츄에이터를 포함한다.Further, a housing for protecting the magnetic force output unit is further provided at the rear of the magnetic field forming body, and each of the magnetic field forming bodies extends in the opposite direction so as to be rotatably linked to the center holder via a pivot, Wherein the housing has a fixed block having a guide slot for receiving the slider so as to be able to move in position, and the angle adjusting means comprises: a state in which the slider is supported by the housing And an actuator for changing the angle between the magnetic field forming bodies by moving the center holder back and forth.

아울러, 상기 자력발생부는; 일측 자계형성바디의 배면에 고정되며 자계형성바디의 전방으로 N극의 자기력을 출력하는 다수의 제1영구자석과, 타측 자계형성바디의 배면에 고정된 상태로 자계형성바디의 전방으로 S극의 자기력을 출력하는 다수의 제2영구자석을 포함한다.In addition, the magnetic force generating unit may include: A plurality of first permanent magnets fixed on the back surface of one body of the magnetic field forming body and outputting a magnetic force of the N pole forward of the magnetic field forming body, and a plurality of first permanent magnets fixed on the back surface of the other body of the magnetic field forming body, And a plurality of second permanent magnets for outputting magnetic force.

또한, 상기 각 자계형성바디의 전면에, 자계형성바디의 전면에 대해 착탈 가능한 판상의 보호커버가 설치된다.In addition, a plate-shaped protective cover detachable from the front surface of the magnetic field generating body is provided on the front surface of each of the magnetic field forming bodies.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 각도 조절형 스퍼터건은, 충분한 범위의 플라즈마 영역을 유지하므로 증착막의 부착력이 뛰어나고, 기계적 화학적 특성이 양호한 증착막을 제공할 수 있으며, 필요에 따라 산소 및 복합가스를 사용하여 기판의 반응성 처리 및 표면 트리트먼트의 용도로 사용할 수도 있어 활용범위가 넓다.The angle-adjustable sputter gun of the present invention as described above can provide a vapor deposition film excellent in adhesion of a vapor deposition film and having good mechanical and chemical characteristics because it maintains a sufficient range of plasma region, It can be used for reactive treatment of substrate and surface treatment, and its application range is wide.

또한, 자기장의 패턴을 필요에 따라 자유롭게 또한 적절히 변경하여 유도된 플라즈마의 영역을 능동적으로 조절할 수 있다.In addition, the pattern of the magnetic field can be freely and appropriately modified as needed to actively regulate the area of the induced plasma.

도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 각도조절형 스퍼터건을 구비한 스퍼터장치의 전제적인 구성을 도시한 평단면도이다.
도 2 및 도 3은 상기 도 1에 도시한 각도조절형 스퍼터건의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a plan sectional view showing a total construction of a sputtering apparatus equipped with an angle-controlled sputter gun according to an embodiment of the present invention; Fig.
FIGS. 2 and 3 are views for explaining the configuration and operation of the angle-adjustable sputter gun shown in FIG. 1. FIG.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 각도조절형 스퍼터건(31)을 구비한 스퍼터장치(10)의 전제적인 구성을 도시한 평단면도이다. 또한, 도 2 및 도 3은 상기 도 1에 도시한 각도조절형 스퍼터건(31)의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a plan sectional view showing a total construction of a sputtering apparatus 10 having an angle-adjustable sputter gun 31 according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 are views for explaining the configuration and operation of the angle-adjustable sputter gun 31 shown in FIG.

본 실시예에 따른 각도조절형 스퍼터건(31)의 설명에 앞서, 스퍼터건(31)이 장착되는 스퍼터장치(10)에 관한 설명을 먼저 하기로 한다.Prior to the description of the angle-adjustable sputter gun 31 according to the present embodiment, the sputtering apparatus 10 to which the sputter gun 31 is mounted will be described first.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 스퍼터장치(10)는, 진공챔버(12), 드럼(20), 제1,2스퍼터부(14,16), 산소이온발생부(30), 진공펌프(18) 등의 기본 구성을 갖는다.1, the sputtering apparatus 10 includes a vacuum chamber 12, a drum 20, first and second sputtering units 14 and 16, an oxygen ion generating unit 30, a vacuum pump (not shown) 18) and the like.

상기 진공챔버(12)는, 다수의 진공펌프(18)에 의해 진공을 유지하는 내부공간(12a)을 제공하며, 그 내부에 드럼(20)을 회전 가능하게 수용한다. 진공챔버(12)의 적절한 위치에 드럼 구동용 모터(미도시)가 구비되어 있음은 물론이다. The vacuum chamber 12 provides an internal space 12a for holding a vacuum by a plurality of vacuum pumps 18 and rotatably accommodates the drum 20 therein. It goes without saying that a drum driving motor (not shown) is provided at an appropriate position of the vacuum chamber 12.

상기 드럼(20)은 가령 50rpm 내지 70rpm 정도의 속도로 회전하는 것으로서, 그 외주면에 글래스기판(22)을 갖는다. 상기 글래스기판(22)은 그 표면에 SiO2나 TiO2를 증착할 증착대상물이다. 글래스기판(22)은 적절한 지그를 통해 드럼(20)의 외주면에 고정되며, 드럼의 회전에 따라 수평의 링형 경로를 따라 공전(公轉)한다. 말하자면 제1스퍼터부(14)와 산소이온발생부(30)와 제2스퍼터부(16)의 앞을 반복적으로 통과하는 것이다.The drum 20 rotates at a speed of, for example, about 50 rpm to 70 rpm, and has a glass substrate 22 on its outer peripheral surface. The glass substrate 22 is a deposition target for depositing SiO 2 or TiO 2 on the surface thereof. The glass substrate 22 is fixed to the outer circumferential surface of the drum 20 through an appropriate jig, and rotates along a horizontal ring-shaped path in accordance with the rotation of the drum. That is to say, it passes repeatedly in front of the first sputter part 14, the oxygen ion generating part 30, and the second sputter part 16.

상기 제1스퍼터부(14)는, 두 개의 실리콘캐소오드(14a)와, 아르곤가스를 주입하는 가스공급관(14b)을 포함하며, 공지의 방법에 따라 글래스기판(22)에 실리콘층을 증착한다. 즉, 내부공간(12a)에 주입된 아르곤가스가 플라즈마에 의해 이온화된 상태로 실리콘캐소오드(14a)를 타격하고, 타격에 의해 실리콘캐소오드(14a)에서 발생하는 실리콘 원자가 글래스기판(22)에 증착되는 것이다.The first sputter part 14 includes two silicon cathodes 14a and a gas supply pipe 14b for injecting argon gas and deposits a silicon layer on the glass substrate 22 according to a known method . That is, the argon gas injected into the inner space 12a strikes the silicon cathode 14a in a state of being ionized by the plasma, and the silicon atoms generated in the silicon cathode 14a by the blow are struck to the glass substrate 22 Lt; / RTI >

제2스퍼터부(16)는, 두 개의 티타늄캐소오드(16a)와, 아르곤가스를 주입하는 가스공급관(16b)을 구비한다. 가스공급관(16b)을 통해 내부공간(12a)으로 주입된 아르곤가스는 플라즈마 분위기에서 이온화되고, 아르곤가스의 양이온이 티타튬캐소오드(16a)를 타격한다. 상기 타격에 의해 발생한 티타늄 원자가 글래스기판(22)의 표면으로 이동하여 증착됨은 마찬가지이다.The second sputter part 16 has two titanium cathodes 16a and a gas supply pipe 16b for injecting argon gas. The argon gas injected into the inner space 12a through the gas supply pipe 16b is ionized in a plasma atmosphere, and positive ions of the argon gas strike the titanium tetraoxide 16a. The titanium atoms generated by the impact move to the surface of the glass substrate 22 and are deposited.

한편, 상기 산소이온발생부(30)는, 외부로부터 주입된 산소를 이온화시키는 스퍼터건(31)을 포함한다. 본 실시예에서의 산소이온발생부(30)의 기본 역할은, 외부로부터 공급된 산소를 플라즈마 환경으로 유도하여 이온화시켜, 실리콘이나 티타늄이 증착되고 있는 글래스기판(22)에 가하는 것이다. Meanwhile, the oxygen ion generating portion 30 includes a sputter gun 31 for ionizing the injected oxygen from the outside. The basic role of the oxygen ion generating portion 30 in the present embodiment is to induce the oxygen supplied from the outside into the plasma environment to ionize it and apply it to the glass substrate 22 on which silicon or titanium is deposited.

상기 스퍼터건(31)과 드럼(20)의 사이에 형성된 플라즈마영역 내부로, 외부의 산소가 공급되면 산소는 플라즈마로부터 에너지를 받아 이온화되며 (실리콘이나 티타늄이 증착되고 있는) 글래스기판(22)에 가해져 글래스기판(22)상에 SiO2(이산화규소) 또는 TiO2(이산화티타늄)층을 형성한다.When external oxygen is supplied into the plasma region formed between the sputter gun 31 and the drum 20, oxygen is ionized by receiving energy from the plasma and is supplied to the glass substrate 22 (on which silicon or titanium is deposited) To form a SiO2 (silicon dioxide) or TiO2 (titanium dioxide) layer on the glass substrate 22.

경우에 따라, 스퍼터건(31)의 전면, 즉, 드럼(20)을 향하는 면 (가령, 도 2의 커버(33) 자리)에 타겟소스(미도시)를 장착할 수도 있다. 타겟소스를 장착할 경우, 스퍼터건(31)을 통한 스퍼터링이 가능해짐은 물론이다. 여하튼, 도 1의 경우, 스퍼터건(31)은 타겟소스를 가지지 않아, 산소를 이온화시키거나, 산소나 복합가스를 사용하여 기판의 반응성 처리 및 표면 트리트먼트의 기능을 할 수 있다.A target source (not shown) may be mounted on the front surface of the sputter gun 31, that is, the surface facing the drum 20 (for example, the position of the cover 33 in FIG. It goes without saying that, when the target source is mounted, sputtering through the sputter gun 31 becomes possible. In any case, in the case of FIG. 1, the sputter gun 31 does not have a target source and can ionize oxygen, or function as a reactive treatment and surface treatment of the substrate using oxygen or a composite gas.

상기, 스퍼터건(31)의 기능이 어떠하든, 스퍼터건(31)의 전방에는 플라즈마영역이 형성된다. 플라즈마영역의 넓이는 최대로 조절할 수 있으면 좋다. 글래스기판(22)과의 사이에 형성된 플라즈마를 이용하여 산소를 이온화시키기 때문이다. 플라즈마영역이 넓으면 그만큼 산소의 반응속도가 신속해진다.Whatever the function of the sputter gun 31, a plasma region is formed in front of the sputter gun 31. The width of the plasma region should be maximally adjustable. This is because oxygen is ionized by using plasma formed between the glass substrate 22 and the glass substrate 22. The larger the plasma region, the faster the reaction rate of oxygen.

도 2 및 도 3을 통해 상기 스퍼터건(31)의 구성과 작동을 설명하면 다음과 같다. 도시한 바와 같이, 스퍼터건(31)은, 일정간격으로 이격된 한 쌍의 자계형성바디(35)와, 각각의 자계형성바디(35)에 고정되는 자력출력부와, 상기 자계형성바디의 사이에 위치하는 센터홀더(39)와, 자계형성바디(35)를 회동 운동시키는 각조조절수단을 포함한다.The construction and operation of the sputter gun 31 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. As shown in the figure, the sputter gun 31 includes a pair of magnetic field generating bodies 35 spaced apart at regular intervals, a magnetic force output section fixed to each of the magnetic field forming bodies 35, A center holder 39 located at the center of the magnetic field generating body 35, and a torsion adjusting means for rotating the magnetic field generating body 35.

상기 자계형성바디(35)는, 진공챔버(12)의 바닥면에 대해 수직으로 세워진 부재로서 그 전면에 보호용 커버(33)를 갖는다. 필요에 따라 보호용 커버(33)를 분리하고 그 자리에 소스타겟을 장착할 수도 있음은 위에 언급한 바와 같다. 아울러, 각 자계형성바디(35)의 배면에는 제1,2영구자석(37a,37b)이 고정된다.The magnetic field generating body 35 is a member vertically erected with respect to the bottom surface of the vacuum chamber 12 and has a protective cover 33 on the front surface thereof. It is noted that the protective cover 33 may be separated as necessary and the source target may be mounted in place. In addition, the first and second permanent magnets 37a and 37b are fixed to the rear surfaces of the respective magnetic field generating bodies 35.

특히, 본 실시예에 따른 스퍼터장치(10)에 사용되는 스퍼터건(31)은, 출력 자기장의 방향이 자계형성바디(35) 별로 구분된다. 이를테면, 도면상 우측 자계형성바디(35)는 전방으로 N극의 자기력을 출력하고 좌측 자계형성바디(35)는 전방으로 S극만 출력한다. 상기 제1영구자석(37a)은, 말하자면, N극이 드럼(20)을 향하도록 배치된 자석을 의미하고, 제2영구자석(37b)은 S극이 드럼(20)을 향하도록 위치된 자석을 의미한다. Particularly, in the sputter gun 31 used in the sputtering apparatus 10 according to the present embodiment, the direction of the output magnetic field is divided into the magnetic field forming bodies 35. For example, the right magnetic field generating body 35 outputs a magnetic force of the N pole forward and the left magnetic field generating body 35 outputs only the S pole forward. The first permanent magnet 37a is a magnet disposed so that its N pole is directed toward the drum 20 and the second permanent magnet 37b is a magnet disposed with its S pole facing the drum 20. [ .

제1,2영구자석(37a,37b)이 상기한 배치 구조를 가짐에 따라, 스퍼터건(31)의 전방에는 화살표 a방향의 자기장이 넓게 형성된다. 스퍼터건(31)의 전방 대부분에 자기력이 미치는 것이다. 플라즈마영역은 자기력의 범위와 관련되므로, 결국, 스퍼터건(31)의 전방에 충분히 넓은 플라즈마영역이 형성된다.As the first and second permanent magnets 37a and 37b have the above-described arrangement structure, a magnetic field in the direction of arrow a is formed in the front of the sputter gun 31 to be wide. Magnetic force is applied to most of the front side of the sputter gun 31. Since the plasma region is related to the range of the magnetic force, eventually, a sufficiently large plasma region is formed in front of the sputter gun 31.

한편, 상기 센터홀더(39)는 자계형성바디(35)의 사이에 위치한 상태로, 자계형성바디(35)를 회동 가능하게 지지한다. 이를 위하여 각 자계형성바디(35)는 센터홀더(39)에 대해 회동축(35b)을 통해 연결된다.Meanwhile, the center holder 39 rotatably supports the magnetic field generating body 35 in a state of being positioned between the magnetic field generating bodies 35. [ For this purpose, the respective magnetic field forming bodies 35 are connected to the center holder 39 via the rotary shaft 35b.

상기 자계형성바디(35)는, 센터홀더(39)를 중심으로 대칭을 이루며, 센터홀더(39)측 단부에 제1탭부(35a)를 가지고 반대편 단부에는 제2탭부(35c)를 구비한다. 제1탭부(35a)는 센터홀더(39)의 내측으로 진입한 상태로 센터홀더(39)에 대해 회동축(35b)을 통해 링크된다. 각 자계형성바디(35)는 회동축(35b)을 중심으로 화살표 c방향 또는 그 반대방향으로 회동운동 가능하다.The magnetic field generating body 35 is symmetrical with respect to the center holder 39 and has a first tab portion 35a at an end of the center holder 39 and a second tab portion 35c at an opposite end thereof. The first tab portion 35a is linked to the center holder 39 through the rotation shaft 35b while entering the inside of the center holder 39. [ Each of the magnetic-field forming bodies 35 is rotatable in the direction of the arrow c or the opposite direction about the pivot 35b.

아울러 상기 제2탭부(35c)에는 슬라이더(35d)가 고정되어 있다. 상기 슬라이더(35d)는 회동축(35b)과 평행한 방향으로 연장된 막대형 또는 핀형 부재로서, 고정블록(32b)에 형성되어 있는 가이드장공(32c) 내에 끼워진다. 슬라이더(35d)는, 센터홀더(39)가 전후진 할 때, 가이드장공(32c)의 길이방향을 따라 왕복운동 한다.In addition, a slider 35d is fixed to the second tab portion 35c. The slider 35d is a rod-like or pin-like member extending in a direction parallel to the rotating shaft 35b and is fitted in a guide slot 32c formed in the fixed block 32b. The slider 35d reciprocates along the longitudinal direction of the guide slot 32c when the center holder 39 is moved forward and backward.

상기 고정블록(32b)은, 도면상, 하우징(32)의 양단부에 고정된 구조체로서 상기한 가이드장공(32c)을 갖는다. 하우징(32)은 자계형성바디(35)의 후방에 밀폐공간부(32a)를 제공하여, 자력출력부, 즉 제1,2영구자석(37a,37b)을 보호하는 커버형 케이싱이다. 결국, 각각의 자계형성바디(35)는, 그 양단부가 회동축(35b)을 통해 센터홀더(39)에, 슬라이더(35d)에 의해 고정블록(32b)에 지지되는 것이다.The fixed block 32b has the above-described guide elongated hole 32c as a structure fixed to both ends of the housing 32 in the figure. The housing 32 is a cover type casing that provides a closed space portion 32a at the rear of the magnetic field forming body 35 to protect the magnetic force output portion, that is, the first and second permanent magnets 37a and 37b. The end portions of the magnetic field generating bodies 35 are supported by the center holder 39 via the turning shaft 35b and the fixed block 32b by the slider 35d.

한편, 상기 각도조절수단은, 센터홀더(39)의 후방에 수평으로 설치되는 액츄에이터(41)를 포함한다. 액츄에이터(41)의 실린더(41a)는 하우징(32)에 고정되어 수평을 유지한다. 또한 피스톤로드(41b)는 그 선단부가 센터홀더(39)에 결합한다. On the other hand, the angle adjusting means includes an actuator 41 horizontally installed on the rear side of the center holder 39. The cylinder 41a of the actuator 41 is fixed to the housing 32 to keep it horizontal. The tip end of the piston rod 41b is engaged with the center holder 39. [

상기 액츄에이터(41)를 통해 센터홀더(39)를 화살표 R방향으로 후퇴시키면, 양측 자계형성바디(35)의 사이각이 좁아진다. 이 때 슬라이더(35d)가 가이드장공(32c)의 내부에서 화살표 m방향으로 이동함은 물론이다. 액츄에이터(41)를 반대방향으로 전진시키면, 슬라이더(35d)는 화살표 m방향의 반대방향으로 이동하며, 자계형성바디(35)의 사이각이 커진다. 가령 도 3과 같이 180도 각도로 까지 벌어질 수도 있는 것이다.When the center holder 39 is retracted in the direction of the arrow R through the actuator 41, the angle between the two magnetic field generating bodies 35 is narrowed. It goes without saying that the slider 35d moves in the direction of the arrow m in the guide slot 32c. When the actuator 41 is advanced in the opposite direction, the slider 35d moves in the direction opposite to the direction of the arrow m, and the angle between the magnetic field generating bodies 35 becomes large. For example, as shown in FIG. 3, it may extend to an angle of 180 degrees.

상기한 바와 같이, 양측의 자계형성블록(35)의 사이에는 자기장이 형성되는데, 상기 자기장의 패턴은 자계형성블록(35)의 사이각에 따라 달라진다. 이를테면 자계형성블록(35)의 사이각이 좁아지면 자기장의 영역이 좁아지는 대신 자기력이 상승하고, 사이각이 커지면 자기장의 영역이 넓어지며 자기력은 감소한다. As described above, a magnetic field is formed between the magnetic field generating blocks 35 on both sides, and the pattern of the magnetic field varies depending on the angle between the magnetic field generating blocks 35. For example, when the angle between the magnetic field generating blocks 35 is narrowed, the magnetic field is narrowed instead of narrowing the magnetic field. When the angle of the gap is increased, the magnetic field is widened and the magnetic force is decreased.

이러한 자기장 및 자기력의 변화는 상기한 리스퍼터링 현상을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 즉, 플라즈마 내의 음이온의 위치에 의도적 변화를 주는 것이다. 다시 말하면, 상기 사이각의 제어를 통해 플라즈마 영역을 능동적으로 조절하여, 작업 중 발생하는 다양한 환경변화에 적절히 대응할 수 있는 것이다.Such changes in the magnetic field and the magnetic force can be used to reduce the reporter phenomenon described above. That is, it intentionally changes the position of the anions in the plasma. In other words, it is possible to actively control the plasma region through the control of the angle of intersection, so as to cope with various environmental changes occurring during the operation.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

10:스퍼터장치 12:진공챔버
12a:내부공간 14:제1스퍼터부
14a:실리콘캐소오드 14b:가스공급관
16:제2스퍼터부 16a:티타늄캐소오드
16b:가스공급관 18:진공펌프
20:드럼 21:스퍼터건
22:글래스기판 30:산소이온발생부
31:스퍼터건 32:하우징
32a:밀폐공간부 32c:가이드장공
33:커버 35:자계형성바디
35a:제1탭부 35b:제2탭부
37a:제1영구자석 37b:제2영구자석
39:센터홀더 41:액츄에이터
41a:실린더 41b:피스톤로드10: sputtering apparatus 12: vacuum chamber
12a: internal space 14: first sputter part
14a: silicon cathode 14b: gas supply pipe
16: second sputter part 16a: titanium cathode
16b: gas supply pipe 18: vacuum pump
20: Drum 21: Sputter gun
22: glass substrate 30: oxygen ion generator
31: sputter gun 32: housing
32a: sealed space portion 32c: guide slot
33: cover 35: magnetic field forming body
35a: first tab portion 35b: second tab portion
37a: first permanent magnet 37b: second permanent magnet
39: center holder 41: actuator
41a: cylinder 41b: piston rod

Claims

A vacuum deposition apparatus, comprising: a vacuum chamber; a drum rotatably installed in the vacuum chamber, the drum being fixed to an outer circumferential surface of the drum, and a sputtering unit disposed opposite to the drum and forming a deposition layer on the deposition target, A plasma is formed between the object and an object to be vaporized by ionizing the oxygen injected from the outside,
A pair of magnetic field generating bodies vertically disposed in the vacuum chamber and spaced apart at regular intervals;
A magnetic force output unit provided at each magnetic field forming body and outputting a magnetic force forward of the magnetic field forming body;
A center holder installed between one magnetic field generating body and the other magnetic field generating body and rotatably supporting the magnetic field forming body;
And an angle adjusting means for rotating the magnetic field forming body to change a pattern of an output magnetic field in front of the magnetic field forming body.

The method according to claim 1,
A housing for protecting the magnetic force output portion is further provided at the rear of the magnetic field generating body,
Wherein each of the magnetic field forming bodies extends in the opposite direction in a state of being linked so as to be rotatable via a pivot shaft to the center holder,
The housing includes a fixed block having a guide slot for receiving the slider therein,
Wherein the angle adjusting means includes an actuator that moves the center holder back and forth while being supported by the housing to change an angle between the magnetic field forming bodies.

The method according to claim 1,
Wherein the magnetic force generating unit comprises:
A plurality of first permanent magnets fixed to the back surface of one body of the magnetic field generating body and outputting a magnetic force of the N pole forward of the magnetic field generating body,
And a plurality of second permanent magnets for outputting a magnetic force of the S pole forward of the magnetic field forming body while being fixed to the back surface of the other magnetic field forming body.

The method according to claim 1,
Wherein a plate-shaped protective cover detachable from the front surface of the magnetic field generating body is provided on the front surface of each of the magnetic field forming bodies.