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KR100732491B1 - Low-energy thinfilm deposition apparatus - Google Patents

Low-energy thinfilm deposition apparatus Download PDF

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Publication number
KR100732491B1
KR100732491B1 KR1020060091681A KR20060091681A KR100732491B1 KR 100732491 B1 KR100732491 B1 KR 100732491B1 KR 1020060091681 A KR1020060091681 A KR 1020060091681A KR 20060091681 A KR20060091681 A KR 20060091681A KR 100732491 B1 KR100732491 B1 KR 100732491B1
Authority
KR
South Korea
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target
thin film
substrate
film deposition
deposition apparatus
Prior art date
Application number
KR1020060091681A
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Korean (ko)
Inventor
최시영
배상열
Original Assignee
배상열
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 배상열 filed Critical 배상열
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Abstract

A low energy thin film deposition apparatus is provided to lower a driving voltage by performing low temperature and lower energy thin film deposition even through one target. A low energy thin film deposition apparatus includes a target(230), and a substrate(250). A horizontal shaft of the target(230) in parallel to a surface of the target(230) is slanted for a horizontal shaft of the substrate(250) in parallel to a bottom plane of a table supported by the substrate(250) at a predetermined angle to extend a propagation path where a neutron emitted from the target(230) when sputtering reaches the substrate(250). The target(230) is installed to be spaced apart from a vertical part of a substrate thin film deposition point.

Description

저에너지 박막증착 장치{Low-energy thinfilm deposition apparatus}Low energy thin film deposition apparatus

도 1은 종래 기술에 따른 대향 타겟 스퍼터링 장치를 설명하기 위한 구성도이다.1 is a block diagram for explaining a counter target sputtering apparatus according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치를 설명하기 위한 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a low energy thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치의 슬릿을 설명하기 위한 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a slit of a low energy thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치를 설명하기 위한 구성도이다.Figure 4 is a block diagram for explaining a low energy thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치를 설명하기 위한 구성도이다.5 is a block diagram illustrating a low energy thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 6는 본 발명에 따른 저에너지 박막증착 장치를 복수개 배치한 구성을 설명하기 위한 개략도이다.6 is a schematic view for explaining a configuration in which a plurality of low-energy thin film deposition apparatuses according to the present invention are arranged.

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

210: 진공챔버 221: 타겟 홀더210: vacuum chamber 221: target holder

222: 영구자석 230: 타겟222: permanent magnet 230: target

241: 실드 241a: 슬릿241: shield 241a: slit

243, 244, 346, 441, 442: 솔레노이드 250: 기판243, 244, 346, 441, 442: solenoid 250: substrate

340: 방지판 440: 엘보우340: valve 440: elbow

본 발명은 저에너지의 저온코팅이 요구되는 기판상에 박막을 증착하는 저에너지 박막증착 장치에 관한 것으로, 특히 고에너지의 이온 충돌에 따른 기판 손상을 방지할 수 있음은 물론, 파티클이 증착되는 것을 방지할 수 있도록 저에너지의 중성입자만을 선택적으로 증착시키는 저에너지 박막증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a low energy thin film deposition apparatus for depositing a thin film on a substrate requiring low energy low temperature coating, and in particular, it is possible to prevent substrate damage due to high energy ion collision, as well as to prevent particle deposition. The present invention relates to a low energy thin film deposition apparatus for selectively depositing only low energy neutral particles.

최근, 백라이트(backlight)와 같은 별도의 발광 장치가 필요없는 자체 발광형 디스플레이 소자로서, 단분자, 저분자, 또는 고분자 박막 기판에 투명전극 또는 ITO 등과 같은 양극(anode)과 Cr, Al, Li, Mg 및 Ag 등과 같은 재질의 음극(cathode)을 증착하고, 상기 양극 및 음극을 통해 각각 주입된 전자와 정공의 재결합 에너지에 의해 특정한 파장의 빛을 발생시키는 유기 EL 소자가 개발되어지고 있다.Recently, as a self-luminous display device that does not require a separate light emitting device such as a backlight, an anode, such as a transparent electrode or ITO, and Cr, Al, Li, Mg on a single molecule, low molecule, or polymer thin film substrate is used. And an organic EL device which deposits a cathode made of a material such as Ag and generates light of a specific wavelength by recombination energy of electrons and holes injected through the anode and the cathode, respectively.

한편, 이러한 유기 EL 소자는 그 재질의 특성상 저에너지의 저온증착 공정이 요구되고 있어, 고에너지 상태의 플라즈마 생성영역과 박막증착 영역을 분리한 대 향 타겟 스퍼터링(FTS: Face Target Sputtering) 방식이 사용되어지고 있다.On the other hand, such an organic EL device requires a low-energy, low-temperature deposition process due to the characteristics of the material, and a face target sputtering (FTS) method that separates the plasma generation region and the thin film deposition region in a high energy state is used. ought.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 공간(전자 구속 공간, 120)을 두고 서로 평행하게 대향하는 한 쌍의 타겟(110a, 110b)과, 상기 타겟(110a, 110b)의 표면에 대하여 수직방향으로 자계를 발생시키는 자계발생 수단(130a, 130b)과, 타겟(110a, 110b)의 대향하는 면 이외의 부분을 덮도록 배치한 차폐부(140a, 140b)를 포함하여, 타겟(110a, 110b)과 차폐부(140a, 140b) 사이에 전원 인가시 방출되는 고에너지의 전자는 상기 타겟(110a, 110b) 사이의 공간에 구속하면서 중성입자를 이용하여 기능성 유기층 기판(150, 이하 '기판' 이라 함)에 박막을 증착하는 방식이 사용되고 있다.That is, as shown in FIG. 1, a pair of targets 110a and 110b facing each other in parallel with each other in a predetermined space (electron confinement space) 120 and perpendicular to surfaces of the targets 110a and 110b are shown. Targets 110a and 110b, including magnetic field generating means 130a and 130b for generating a magnetic field in the direction and shielding portions 140a and 140b disposed to cover portions other than the opposing surfaces of the targets 110a and 110b. ) And the high energy electrons emitted when the power is applied between the shields 140a and 140b are bound to the space between the targets 110a and 110b, and are functional organic layer substrates 150 (hereinafter referred to as 'substrates') using neutral particles. Thin film is deposited.

그러나, 이상과 같은 대향 타겟 스퍼터링 방식은 종래 진공 증착 방식에 의해 제작된 유기 EL 소자와 동일 또는 유사한 휘도의 발광을 얻기 위해서 상대적으로 높은 구동전압이 요구되어, 상기 기판(150)의 특성 열화를 초래한다는 문제점이 있었다.However, the opposite target sputtering method as described above requires a relatively high driving voltage to obtain light emission of the same or similar luminance as that of the organic EL device manufactured by the conventional vacuum deposition method, resulting in deterioration of characteristics of the substrate 150. There was a problem.

또한, 박막증착을 위해 적어도 한 쌍의 타겟(110a, 110b)을 필요로 하여 그에 따른 설치 공간의 증가 및 비용의 증가가 불가피 하다는 문제점이 있었다.In addition, at least a pair of targets (110a, 110b) for the thin film deposition has a problem that it is inevitable to increase the installation space and cost accordingly.

나아가, 고에너지의 전자를 타겟(110a, 110b) 사이의 구속 공간에 구속시킨 상태를 유지하여야 하므로 상기 타겟(110a, 110b)을 이동시키면서 박막을 증착할 수 없었다. 따라서, 타겟(110a, 110b)을 고정시킨 채 기판(150)을 이동시키며 박막을 증착시켜야 하므로 기판(150)을 정위치에 배치(allign)하기가 어려움은 물론, 설비 자체가 커진다는 문제점이 있었다.Furthermore, the thin film cannot be deposited while moving the targets 110a and 110b because the high energy electrons must be confined to the confined spaces between the targets 110a and 110b. Therefore, since the thin film must be deposited while moving the substrate 150 while the targets 110a and 110b are fixed, it is difficult to put the substrate 150 in place, and there is a problem that the facility itself becomes large. .

이에, 본 발명에서는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하여, 저에너지의 저온코팅이 요구되는 기판상에 박막을 증착함에 있어, 낮은 구동전압 및 간단한 구성에 의해서도, 고에너지의 이온 충돌에 따른 기판 손상을 방지할 수 있음은 물론, 파티클이 증착되는 것을 방지할 수 있도록 저에너지의 중성입자만을 선택적으로 증착시킬 수 있는 저에너지 박막증착 장치를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention solves the problems described above, in the deposition of a thin film on a substrate requiring low-temperature low-temperature coating, even by a low driving voltage and simple configuration, to prevent damage to the substrate due to high energy ion collision In addition, to provide a low energy thin film deposition apparatus capable of selectively depositing only low-energy neutral particles to prevent particles from being deposited.

이를 위해, 본 발명에 따른 저에너지 박막증착 장치는, 스퍼터링을 이용하여 기판상에 박막을 증착하는 박막증착 장치에 있어서, 스퍼터링시 타겟으로부터 방출된 중성입자가 증착 대상이 되는 기판에 도달하는 진행경로가 늘어나도록, 중성 입자가 방출되는 상기 타겟의 표면에 평행한 타겟의 수평축이 상기 기판이 지지되는 테이블의 바닥면에 평행한 기판의 수평축에 대해 소정 각도로 기울어지도록 함과 동시에 상기 타겟이 상기 기판 박막 증착 지점의 직상방으로부터 소정거리 이격되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.To this end, the low-energy thin film deposition apparatus according to the present invention, in the thin film deposition apparatus for depositing a thin film on the substrate using sputtering, the progress path for the neutral particles emitted from the target during the sputtering to reach the substrate to be deposited The target is thinned so that the horizontal axis of the target parallel to the surface of the target from which the neutral particles are emitted is inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal axis of the substrate parallel to the bottom surface of the table on which the substrate is supported. It is characterized by being provided so that a predetermined distance may be spaced from directly above the deposition point.

단, 증착속도를 향상시킬 수 있도록, 상기 타겟이 장치되는 스퍼터링부는 적어도 하나 이상인 것이 바람직하다. However, in order to improve the deposition rate, it is preferable that at least one or more sputtering units are installed.

또한, 상기 타겟을 이동시키며 상기 기판에 박막을 증착할 수 있도록, 상기 스퍼터링부에 동력을 전달하는 구동부를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to include a drive unit for transmitting power to the sputtering unit to move the target and to deposit a thin film on the substrate.

이상과 같은 구성에 있어, 본 발명의 일 실시예는 상기 타겟의 하부에는 실드가 장치되되, 상기 실드에는 상기 타겟 표면의 수직 방향으로 방출되는 중성입자의 진행경로상에 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, an embodiment of the present invention is characterized in that the shield is provided on the lower portion of the target, the shield is formed with a slit on the traveling path of the neutral particles emitted in the vertical direction of the target surface. It is done.

이때, 상기 실드를 지지하는 프레임은, 상기 타겟의 스퍼터링 영역과 상기 기판의 박막증착 영역을 분리할 수 있도록, 하부 개방면에 상기 실드를 고정하는 고정부가 장치된 박스 형상으로 이루어진 것이 바람직하다. At this time, the frame for supporting the shield, it is preferable that the sputtering region of the target and the thin film deposition region of the substrate, it is preferably made of a box shape equipped with a fixing portion for fixing the shield on the lower open surface.

또한, 상기 타겟의 하부에는 스퍼터링시 방출되는 고에너지의 이온 및 전자가 상기 기판에 증착되지 않도록, 상기 이온 및 전자를 상기 슬릿이 형성되어 있지 않은 실드 일측면으로 유도하는 적어도 하나 이상의 자계 발생부가 장치되어 있는 것이 바람직하다. In addition, at least one magnetic field generating unit below the target to guide the ions and electrons to one side of the shield where the slit is not formed so that high energy ions and electrons emitted during sputtering are not deposited on the substrate. It is preferable that it is done.

또한, 상기 실드에 상기 이온 및 전자가 증착되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 이온 및 전자가 유도되는 상기 실드의 일측면 상에는 더미기판이 장치되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a dummy substrate is provided on one side of the shield in which the ions and electrons are induced so as to prevent deposition of the ions and electrons on the shield.

또한, 상기 자계 발생부에 상기 이온 및 전자가 증착되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 자계 발생부를 덮는 차단팩을 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the magnetic field generating unit may further include a blocking pack covering the magnetic field generating unit so as to prevent deposition of the ions and electrons.

그리고, 본 발명의 다른 실시예는, 상기 타겟이 장치되는 스퍼터링부의 하단에는 상기 타겟으로부터 방출된 파티클이 상기 기판으로 낙하하는 것을 방지할 수 있도록 방지판이 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the present invention is characterized in that a prevention plate is attached to the lower end of the sputtering unit where the target is installed to prevent particles emitted from the target from falling onto the substrate.

이때, 상기 방지판의 하부에는 상기 타겟으로부터 방출된 고에너지의 이온 및 전자가 상기 방지판으로 유도될 수 있도록 자계 발생부가 장치되어 있는 것이 바람직하다. In this case, it is preferable that a magnetic field generating unit is provided under the barrier plate so that high energy ions and electrons emitted from the target can be guided to the barrier plate.

또한, 상기 방지판에 상기 이온 및 전자가 증착되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 방지판의 상측면에는 더미기판이 장치되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a dummy substrate is provided on an upper surface of the barrier plate to prevent deposition of the ions and electrons on the barrier plate.

나아가, 본 발명의 또 다른 실시예는 일단이 상기 타겟의 표면을 감싸도록 상기 타겟이 장치되는 스퍼터링부에 결합되되, 상기 타겟 표면의 수직방향으로 방출되는 중성입자의 진행경로상에 개구부가 형성된 관 형상의 엘보우를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, another embodiment of the present invention is coupled to the sputtering unit is equipped with the target so that one end is wrapped around the surface of the target, the tube is formed in the opening path of the neutral particles emitted in the vertical direction of the target surface It characterized in that it comprises an elbow of the shape.

이때, 상기 엘보우의 외측에는 상기 타겟으로부터 방출된 이온이 상기 엘보우의 타단으로 유도될 수 있도록 적어도 하나 이상의 자계 발생부가 장치되어 있는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that at least one magnetic field generating unit is provided on the outside of the elbow so that ions emitted from the target can be guided to the other end of the elbow.

또한, 상기 엘보우의 타단에는 탈부착 가능한 더미기판이 장치되어 있는 것이 바람직하다. In addition, the other end of the elbow is preferably equipped with a removable dummy substrate.

이하, 본 발명에 따른 저에너지 박막증착 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a low energy thin film deposition apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치의 실드를 설명하기 위한 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a low energy thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram for explaining a shield of a low energy thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 저에너지 박막증착 장치는, 크게 박막증착이 이루어지는 소정의 압력 및 온도를 제공하는 진공챔버(210)와, 상기 진공챔버(210) 내에서 타겟(230)을 고정 및 지지하는 타겟 홀더(221) 등을 구비한 스퍼터링부와, 상기 타겟(230)의 하측으로 소정거리 이격되어 장치되되 일측에 슬릿(slit, 241a)이 형성된 실드(241)와, 상기 실드(241)를 지지하는 지지프레임(242)과, 타겟(230)의 하측에 장치되되 솔레노이드(243, 244) 등을 포함한 자계 발생부와, 동력을 전달하는 구동부(미도시), 및 기판(250)을 지지하는 테이블(251) 등을 포함하여 구성된다.As shown, the low-energy thin film deposition apparatus according to the present invention, the vacuum chamber 210 to provide a predetermined pressure and temperature largely thin film deposition, and to fix the target 230 in the vacuum chamber 210 and A sputtering unit including a target holder 221 to support the shield, a shield 241 having a slit 241a formed on one side of the sputtering unit at a predetermined distance from the lower side of the target 230, and the shield 241. A magnetic field generating unit including a support frame 242 supporting the support frame, a solenoid 243 and 244 installed under the target 230, a driving unit (not shown) for transmitting power, and a substrate 250. And a table 251 or the like.

이러한 구성에 있어서, 진공챔버(210)는, 소정 온도 및 압력하에서 박막증착이 이루어질 수 있도록, 아르곤(Ar) 등과 같은 스퍼터링 가스를 주입시키기 위한 반응가스 유입구(211)와, 내부를 진공상태로 만들거나 상기 유입된 반응 가스를 유출시킬 수 있도록 진공펌프와 연결된 반응가스 유출구(212), 및 도시되지 않은 히팅 블록(heating block) 등을 포함하여 구성된다.In this configuration, the vacuum chamber 210, the reaction gas inlet 211 for injecting the sputtering gas, such as argon (Ar), and the like to make a thin film deposition under a predetermined temperature and pressure, and the inside to make a vacuum state Or a reaction gas outlet 212 connected with a vacuum pump, and a heating block (not shown) to allow the introduced reaction gas to flow out.

이때, 반응가스는 상기 반응가스 유입구(211)를 통해 진공챔버(210) 내부 전체로 확산하면서 공급될 수도 있으나, 반응가스 유입구(211)를 관통하여 타겟(230) 주변의 플라즈마 발생 영역까지 인출된 가스 주입관(213)을 통해 공급되는 것이 바람직하다.In this case, the reaction gas may be supplied while diffusing into the entire vacuum chamber 210 through the reaction gas inlet 211, but is led out through the reaction gas inlet 211 to the plasma generation region around the target 230. It is preferable to be supplied through the gas injection pipe 213.

스퍼터링부는, 가속된 입자를 타겟 표면에 충돌시켜 운동량 교환에 의한 박막물질을 방출시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 타겟 홀더(221) 및 영구자석(222) 등을 포함하여 구성된다.The sputtering part is intended to release the thin film material by the momentum exchange by colliding the accelerated particles with the target surface, and is configured to include a target holder 221, a permanent magnet 222, and the like.

이러한 구성에 있어, 타겟(230)을 고정 및 지지하기 위한 타겟 홀더(221)는 기판(250)의 상측에서 기판(250)에 대해 소정 각도로 기울어지도록 설치됨에 따라, 당해 타겟 홀더(221)에 고정된 타겟(230) 역시 기판(250)에 대해 소정 각도로 기울어지도록 한다. 즉, 중성 입자가 방출되는 타겟(230)의 표면에 평행한 타겟(230)의 수평축에 대해 기판(250)이 지지되는 테이블(251)의 바닥면에 평행한 기판(250)의 수평축이 소정 각도로 기울어지도록 한다. 또한, 타겟 홀더(221)는 박막 증착 지점의 직상방으로부터 소정거리 이격되어 장치되도록 한다.In this configuration, the target holder 221 for fixing and supporting the target 230 is installed to be inclined at a predetermined angle with respect to the substrate 250 on the upper side of the substrate 250, the target holder 221 The fixed target 230 is also inclined at an angle with respect to the substrate 250. That is, the horizontal axis of the substrate 250 parallel to the bottom surface of the table 251 on which the substrate 250 is supported with respect to the horizontal axis of the target 230 parallel to the surface of the target 230 from which the neutral particles are emitted is a predetermined angle. Tilt to In addition, the target holder 221 is arranged to be spaced a predetermined distance from directly above the thin film deposition point.

따라서, 스퍼터링시 타겟(230)으로부터 방출된 중성입자의 진행경로가 늘어나 상기 중성입자를 보다 낮은 온도 및 저에너지 상태에서 기판(250)에 증착될 수 있도록 한다.Therefore, the path of the neutral particles emitted from the target 230 during sputtering is increased to allow the neutral particles to be deposited on the substrate 250 at a lower temperature and a lower energy state.

단, 타겟 홀더(221)는 힌지(223)에 의해 결합 및 지지되어 있어, 사용자가 임의로 각도를 조절한 후, 나사 조임 등에 의해 고정시킬 수 있도록 하고, 타겟(230)이 놓여지는 타겟 홀더(221)의 일측면에는 적외선 발광 다이오드 등의 포인터(pointer)를 타겟(230)으로부터 방출되는 중성입자의 진행방향과 동일한 방향으로 적외선 발광될 수 있도록 고정하는 고정홈(미도시)을 형성시켜, 각도 조절 후 상기 포인터를 장치하여 타겟(230)으로 부터 방출된 중성입자의 진행경로를 예측할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.However, the target holder 221 is coupled and supported by the hinge 223, so that the user can arbitrarily adjust the angle, and then fix it by screwing or the like, and the target holder 221 on which the target 230 is placed. On one side of the) is formed a fixing groove (not shown) for fixing the pointer (pointer) such as an infrared light emitting diode so as to emit infrared light in the same direction as the traveling direction of the neutral particles emitted from the target 230, the angle adjustment Afterwards, the pointer may be installed to predict the progress path of the neutral particles emitted from the target 230.

한편, 상기 타겟 홀더(221)의 후면에 장치된 영구자석(222)은 플라즈마 내 전자의 움직임을 활성화 시키고, 적절한 배열을 통해 증착 균일도를 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 영구자석(222)은 이미 공지된 기술이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.On the other hand, the permanent magnet 222 provided on the back of the target holder 221 is to enable the movement of electrons in the plasma, and to improve the deposition uniformity through an appropriate arrangement, such a permanent magnet 222 is Since it is a known technology, a detailed description thereof will be omitted.

실드(241)는 타겟(230)으로부터 방출된 고에너지의 전자 및 이온은 물론, 박막 균일도를 저해하는 파티클(particle) 등이 기판(250)에 도달하지 않도록 하기 위한 것이다. 즉, 타겟(230) 표면의 수직방향으로 방출된 중성입자가 기판(250)을 향해 진행하는 경로상에 슬릿(241a)이 형성되어 있어, 저에너지의 중성입자만이 상기 슬릿(241a)을 통과하여 기판(252)에 도달되도록 하여 박막증착이 이루어지도록 한다. 이때, 박막은 기판(252)의 상측에 장치된 마스크(mask, 250)의 패턴에 따라서 증착이 이루어진다.The shield 241 is for preventing the high energy of electrons and ions emitted from the target 230, as well as particles such as particles that inhibit the uniformity of the thin film, do not reach the substrate 250. That is, the slits 241a are formed on a path where the neutral particles emitted in the vertical direction of the surface of the target 230 travel toward the substrate 250, so that only low-energy neutral particles pass through the slits 241a. The thin film is deposited to reach the substrate 252. In this case, the thin film is deposited according to a pattern of a mask 250 provided on the substrate 252.

지지프레임(242)은 실드(241)를 고정 및 지지함과 동시에 타겟(230)의 스퍼터링 영역과 기판(250)의 박막증착 영역을 분리할 수 있도록 하기 위한 것으로, 하부가 개방된 박스 형상으로 이루어져 있어, 실드(241)를 상기 지지프레임(242)의 하부에 장착시 슬릿(241a)을 통해서만 기판(250)이 타겟(230)에 노출되도록 구성된다.The support frame 242 is for fixing and supporting the shield 241 and separating the sputtering region of the target 230 and the thin film deposition region of the substrate 250. Therefore, when the shield 241 is mounted below the support frame 242, the substrate 250 is exposed to the target 230 only through the slit 241a.

자계 발생부는 상기 타겟(230)의 하부에 장치되어 스퍼터링시 방출되는 고에너지의 이온 및 전자가 기판(250)과 충돌하는 것을 방지하기 위한 것으로, 솔레노이드(243, 244) 및 전원공급부(미도시)를 포함하여 구성된다. 따라서, 상기 전원공급부를 통해 솔레노이드(243, 244)에 전원이 인가되면 자계가 발생하여 상기 이온 또는 전자가 슬릿(241a)이 형성되어 있지 않은 실드(241)의 일측으로 유도될 수 있게 된다.The magnetic field generating unit is installed under the target 230 to prevent high energy ions and electrons emitted during sputtering from colliding with the substrate 250. The solenoids 243 and 244 and the power supply unit (not shown) It is configured to include. Accordingly, when power is applied to the solenoids 243 and 244 through the power supply unit, a magnetic field may be generated to induce ions or electrons to one side of the shield 241 in which the slit 241a is not formed.

예컨대, 하나의 솔레노이드(244)는 슬릿(241a)이 형성되어 있지 않은 실드(241)의 일측 상부에서 비전도성 재질의 로드(rod)에 의해 고정시키고, 다른 하나의 솔레노이드(233)를 타겟 홀더(221)에 고정시킨 후 전원을 인가함에 따라, 이온 및 전자가 상기한 바와 같이 실드(241)의 일측으로 유도될 수 있도록 구성된다. For example, one solenoid 244 is fixed by a rod of non-conductive material on one side of the shield 241 in which the slit 241a is not formed, and the other solenoid 233 is fixed to the target holder ( As the power is applied after being fixed to 221, ions and electrons can be induced to one side of the shield 241 as described above.

단, 자계발생부는 이온 및 전자의 최종 유도 지점에 설치된 하나의 솔레노이드(234)에 의해서도 상기 이온 및 전자를 유도할 수 있으나, 필요에 따라서는 두 개 또는 그 이상의 솔레노이드를 장치하여 이온 및 전자를 유도할 수도 있음은 자명할 것이다.However, the magnetic field generating unit may induce the ions and electrons by the solenoid 234 installed at the final induction point of the ions and electrons, but if necessary, two or more solenoids are used to induce the ions and the electrons. It would be obvious.

이러한 구성에 있어, 이온 및 전자가 유도되는 실드(241)의 일측 상면에는 탈부착 가능한 더미기판(245)을 장치하여 상기 이온 및 전자에 의해 실드(241)가 오염되는 것을 방지하고 필요시에는 상기 더미기판(245)만을 교체할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In this configuration, a detachable dummy substrate 245 is provided on one side of the shield 241 on which ions and electrons are induced to prevent the shield 241 from being contaminated by the ions and electrons, and if necessary, the dummy. It is desirable to be able to replace only the substrate 245.

뿐만 아니라, 각 솔레노이드(243, 244)들을 포함한 자계발생부에 이온 및 전자가 증착되는 것을 방지할 수 있도록 차단팩(미도시)을 더 포함하며, 필요시 상기 차단팩만을 교체 가능하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, a blocking pack (not shown) may be further included to prevent deposition of ions and electrons on the magnetic field generating part including the solenoids 243 and 244, and it is preferable to replace only the blocking pack if necessary. Do.

그 결과, 타겟(230)으로부터 방출된 이온 또는 전자와, 중성입자 및 파티클 중, 중력작용방향으로 자유낙하하는 파티클은 수직하방의 실드(241)에 의해 차폐되어 기판(250)에 도달되는 것을 방지하게 되고, 고에너지의 이온 또는 전자는 자계 발생부로부터 발생된 자력선에 의해 이끌려 슬릿(241a)이 형성되어 있지 않은 실드(241)의 일측으로 유도됨에 따라 기판(250)에 도달하는 것을 방지하게 되며, 타겟(230)면의 수직방향으로 방출되되 자력선에 의해 영향을 받지 않는 저에너지의 중성입자만이 슬릿(241a)을 통과하여 기판(250)상에 증착된다.As a result, ions or electrons emitted from the target 230 and particles freely falling in the direction of gravity action among the neutral particles and particles are shielded by the vertically shield 241 to prevent the substrate 250 from reaching the substrate 250. The high energy ions or electrons are guided by the magnetic force lines generated from the magnetic field generating unit to prevent the slits 241a from being formed on one side of the shield 241, thereby preventing them from reaching the substrate 250. In addition, only low-energy neutral particles emitted in the vertical direction of the target 230 surface but not affected by the magnetic lines of force are deposited on the substrate 250 through the slit 241a.

구동부는 진공챔버(210)의 상부에 장치되되, 이동홈(214b)이 형성되어 있는 가이드 레일(214a)에 장치된 타겟 홀더(221) 및 지지프레임(242)을 동시에 이동시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 정지상태에 있는 기판(250)의 상부에서 타겟(230)을 스캔(scan) 방식으로 왕복시키며 박막을 증착시킴에 따라 기판(250)의 얼라인 문제 등이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.The driving unit is installed on the upper portion of the vacuum chamber 210, and the target holder 221 and the support frame 242 mounted on the guide rail 214a in which the moving groove 214b is formed can be simultaneously moved. In addition, the target 230 may be reciprocated in a scanning manner on the upper portion of the substrate 250 in the stationary state, and as the thin film is deposited, the alignment problem of the substrate 250 may be prevented from occurring.

그리고, 테이블(251)은 기판(250)을 인입 및 인출시킴은 물론, 박막증착시에는 상기 기판(250)을 고정시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 그 상부에 기판(250) 의 이송을 위한 비접촉식영구자석 로울러 및 기판(250)의 고정을 위한 지그(jig) 등이 장치되어 있다.In addition, the table 251 allows the substrate 250 to be introduced and removed, as well as to allow the substrate 250 to be fixed at the time of thin film deposition, and a non-contact permanent device for transferring the substrate 250 thereon. A jig for fixing the magnetic roller and the substrate 250 is provided.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 단, 이하에서는 상기 본 발명의 일 실시예에서 설명한 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고 그에 대한 중복적인 설명은 가급적 생략하도록 한다.Hereinafter, a low energy thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, hereinafter, the same reference numerals are used for the same parts as those described in the embodiment of the present invention, and redundant description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치를 설명하기 위한 구성도이다.Figure 4 is a block diagram for explaining a low energy thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치는, 진공챔버(210)와, 타겟 홀더(221) 등을 구비한 스퍼터링부와, 상기 타겟 홀더(221)의 일측에 장치된 방지판(340)과, 상기 방지판(340)의 하부에 장치된 솔레노이드(346)를 포함한 자계 발생부와, 동력을 전달하는 구동부(미도시), 및 기판(250)을 지지하는 테이블(251) 등을 포함하여 구성된다.As shown, the low-energy thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention, a sputtering unit having a vacuum chamber 210, a target holder 221 and the like, and is provided on one side of the target holder 221 A magnetic field generating unit including a prevention plate 340 and a solenoid 346 installed under the prevention plate 340, a driving unit (not shown) for transmitting power, and a table 251 for supporting the substrate 250. ) And the like.

이러한 구성에 있어서, 진공챔버(210)는 스퍼터링 가스를 주입시키기 위한 반응가스 유입구(211)와, 내부를 진공상태로 만들거나 상기 유입된 반응 가스를 유출시킬 수 있도록 진공펌프와 연결된 반응가스 유출구(212), 및 도시되지 않은 히팅 블록 등을 포함하여 구성된다.In this configuration, the vacuum chamber 210 has a reaction gas inlet 211 for injecting a sputtering gas and a reaction gas outlet connected to a vacuum pump so as to vacuum the inside or outflow of the introduced reaction gas ( 212), and a heating block not shown.

스퍼터링부는, 가속된 입자를 타겟 표면에 충돌시켜 운동량 교환에 의한 박막물질을 방출시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 타겟 홀더(221) 및 영구자석(222) 등을 포함하여 구성된다. The sputtering part is intended to release the thin film material by the momentum exchange by colliding the accelerated particles with the target surface, and is configured to include a target holder 221, a permanent magnet 222, and the like.

여기서, 타겟 홀더(221)는 기판(250)의 상측에서 상기 기판(250)에 대해 소정 각도로 기울어지도록 설치됨에 따라, 상기 본 발명의 일 실시예에서 설명한 바와 같이 타겟 홀더(221)에 고정되는 타겟(230)의 수평축에 대해 기판(250)의 수평축이 소정 각도로 기울어지도록 한다. 아울러, 타겟(230)이 기판(250)의 박막증착 지점의 직상방으로부터 소정거리 이격되도록 장치되도록 한다.Here, the target holder 221 is installed so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the substrate 250 from the upper side of the substrate 250, it is fixed to the target holder 221 as described in the embodiment of the present invention The horizontal axis of the substrate 250 is inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal axis of the target 230. In addition, the target 230 is arranged to be spaced apart a predetermined distance from directly above the thin film deposition point of the substrate 250.

따라서, 스퍼터링시 타겟(230)으로부터 방출된 중성입자의 진행경로가 늘어나 상기 중성입자를 보다 낮은 온도 및 저에너지 상태에서 기판(250)에 증착될 수 있도록 한다.Therefore, the path of the neutral particles emitted from the target 230 during sputtering is increased to allow the neutral particles to be deposited on the substrate 250 at a lower temperature and a lower energy state.

단, 타겟 홀더(221)는 힌지(223)에 의해 결합 및 지지되어 있어, 사용자가 임의로 각도를 조절할 수 있도록 하고, 타겟 홀더(221)의 일측면에는 포인터가 고정될 수 있는 고정홈(미도시)을 형성시켜, 타겟(230)으로부터 방출된 중성입자의 진행경로를 예측할 수 있도록 한다.However, the target holder 221 is coupled and supported by the hinge 223, so that the user can arbitrarily adjust the angle, the fixing groove (not shown) to which the pointer can be fixed to one side of the target holder 221 ) To predict the progress path of the neutral particles emitted from the target 230.

영구자석(222)은 타겟 홀더(221)의 후면에 장치되어 타겟(230)에 수직하게 자계가 인가되도록 함에 따라 플라즈마 내 전자의 움직임을 활성화 시키고, 적절한 배열을 통해 증착 균일도를 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.Permanent magnet 222 is provided on the back of the target holder 221 to enable the magnetic field is applied perpendicular to the target 230 to activate the movement of electrons in the plasma, and to improve the deposition uniformity through a proper arrangement It is for.

방지판(340)은 파티클, 이온 및 전자가 기판(250)에 증착되는 것을 방지하기 위한 것으로, 일단이 타겟 홀더(221)와 결합된 지지판(341)과 파티클, 이온 및 전자를 수용하는 수용판(342)으로 이루어진다. The prevention plate 340 is for preventing particles, ions, and electrons from being deposited on the substrate 250. The support plate 341, which has one end coupled to the target holder 221, and a receiving plate that accommodates particles, ions, and electrons. 342.

단, 상기 지지판(341)의 타단과 수용판(342)의 일단은 서로 힌지(343) 결합되어 타겟 홀더(221)가 다양한 각도로 기울어지더라도 사용자가 수용판(342)의 수평을 맞춘후 나사 조임 등에 의해 수평 상태를 유지시킬 수 있도록 하는 것이 바람 직하다. However, the other end of the support plate 341 and one end of the receiving plate 342 are coupled to each other by a hinge 343, even if the target holder 221 is inclined at various angles, the user has leveled the receiving plate 342 and then screwed. It is desirable to be able to maintain the horizontal state by tightening or the like.

또한, 소정 각도로 기울어진 타겟(230)의 수직투영면적과 수용판(342)의 면적이 일치하여 파티클이 기판(250)상에 낙하하는 것을 방지할 수 있도록, 수용판(342)에는 당해 수용판(342)의 길이를 조절할 수 있는 슬라이딩홈(344)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the accommodation plate 342 accommodates the vertical projection area of the target 230 inclined at a predetermined angle so that the area of the accommodation plate 342 coincides with each other to prevent particles from falling on the substrate 250. It is preferable that the sliding groove 344 that can adjust the length of the plate 342 is formed.

자계 발생부는 상기 방지판(340)의 하부에 장치되어, 스퍼터링시 방출되는 고에너지의 이온 및 전자가 기판(250)과 충돌하는 것을 방지하기 위한 것으로, 솔레노이드(346) 및 전원공급부로 이루어지며, 솔레노이드(346)에 전원을 인가하여 자계를 발생시키면 상기 이온 및 전자가 상기 수용판(342)으로 유도될 수 있도록 한다.The magnetic field generating unit is installed under the prevention plate 340 to prevent high energy ions and electrons emitted during sputtering from colliding with the substrate 250. The magnetic field generating unit includes a solenoid 346 and a power supply unit. Generating a magnetic field by applying power to the solenoid 346 allows the ions and electrons to be guided to the receiving plate 342.

이때, 솔레노이드(346)는 비전도성 재질의 로드에 의해 상기 수용판(342)의 하부와 결합되어 당해 수용판(342)과 일체로 움직일 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. In this case, the solenoid 346 is preferably configured to be coupled to the lower portion of the receiving plate 342 by a rod of a non-conductive material to move integrally with the receiving plate 342.

또한, 수용판(342)의 상면에는 더미기판(345)을 장치하여 이온 및 전자가 증착되어 상기 수용판(342)이 오염되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 필요시 상기 더미기판(345)만을 교체할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.In addition, it is preferable that the dummy substrate 345 is provided on the upper surface of the receiving plate 342 to prevent ions and electrons from being deposited to contaminate the receiving plate 342. That is, it may be desirable to replace only the dummy substrate 345 when necessary.

이상과 같은 방지판(340) 및 자계발생부에 의하면, 타겟(230)으로부터 방출된 이온 또는 전자와, 중성입자 및 파티클 중, 중력작용방향으로 자유낙하하는 파티클은 수직하방의 수용판(342)에 의해 차폐되고, 이온 및 전자는 자계 발생부로부 터 발생된 자력선에 의해 이끌려 수용판(342)으로 유도된다. 따라서, 타겟(230)면의 수직방향으로 방출되되 자력선에 의해 영향을 받지 않는 저에너지의 중성입자만이 기판(250)에 도달할 수 있게 되며, 마스크(252)의 패턴에 따라 박막이 증착된다.According to the preventive plate 340 and the magnetic field generating unit as described above, the particles freely falling in the direction of gravity action among the ions or electrons emitted from the target 230 and the neutral particles and particles are vertically received in the receiving plate 342. Shielded by ions, ions and electrons are guided by the magnetic field lines generated from the magnetic field generating portion to the receiving plate 342. Therefore, only low-energy neutral particles, which are emitted in the vertical direction of the target 230 surface but are not affected by the lines of magnetic force, may reach the substrate 250, and a thin film is deposited according to the pattern of the mask 252.

한편, 구동부는 진공챔버(210)의 상부에 장치되되, 이동홈(214b)이 형성되어 있는 가이드 레일(214a)에 장치된 스퍼터링부를 이동시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 타겟(230)을 스캔 방식으로 왕복시키며 박막을 증착시킴에 따라 기판(250)의 얼라인 문제 등이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.On the other hand, the driving unit is installed on the upper portion of the vacuum chamber 210, to move the sputtering unit mounted on the guide rail 214a in which the moving groove 214b is formed, the target 230 in a scanning manner By reciprocating and depositing a thin film, alignment problems of the substrate 250 may be prevented from occurring.

그리고, 테이블(251)은 기판(250)을 인입 및 인출시킴은 물론, 박막증착시에는 상기 기판(250)을 고정시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 그 상부에 기판(250)의 이송을 위한 비접촉식영구자석 로울러 및 기판(250)의 고정을 위한 지그 등이 장치되어 있다.In addition, the table 251 allows the substrate 250 to be pulled in and drawn out, as well as to fix the substrate 250 at the time of thin film deposition. The non-contact permanent part for transferring the substrate 250 thereon. A magnet roller and a jig for fixing the substrate 250 are provided.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a low energy thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치를 설명하기 위한 구성도이다.5 is a block diagram illustrating a low energy thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저에너지 박막증착 장치는, 진공챔버(210)와, 타겟(230)을 고정 및 지지하는 타겟 홀더(221) 등을 구비한 스퍼터링부와, 상기 타겟 홀더(221)의 일측에 장치된 엘보우(440)와, 상기 엘보우(440)의 외주면을 감싸도록 장치된 솔레노이드(441, 442)를 구비한 자계 발생부 와, 동력을 전달하는 구동부, 및 기판(250)을 지지하는 테이블(251) 등을 포함하여 구성된다.As shown, the low-energy thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention, the sputtering unit having a vacuum chamber 210, a target holder 221 for fixing and supporting the target 230, and the A magnetic field generating unit having an elbow 440 mounted on one side of the target holder 221, a solenoid 441 and 442 arranged to surround the outer circumferential surface of the elbow 440, a driving unit for transmitting power, and a substrate. The table 251 etc. which support the 250 are comprised.

이러한 구성에 있어서, 진공챔버(210)는 반응가스 유입구(211)와, 내부를 진공상태로 만들거나 상기 유입된 반응 가스를 유출시킬 수 있도록 진공펌프와 연결된 반응가스 유출구(212), 및 도시되지 않은 히팅 블록 등을 포함하여 구성된다.In this configuration, the vacuum chamber 210 is a reaction gas inlet 211 and a reaction gas outlet 212 connected with a vacuum pump to vacuum the inside or outflow of the introduced reaction gas, and not shown Non-heating block and the like.

스퍼터링부는, 가속된 입자를 타겟 표면 충돌시켜 운동량 교환에 의한 박막물질을 방출시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 타겟 홀더(221) 및 영구자석(222) 등을 포함하여 구성된다. The sputtering part is for discharging the thin film material by the momentum exchange by colliding the accelerated particles with the target surface, and includes a target holder 221, a permanent magnet 222, and the like.

타겟 홀더(221)는 기판(250)의 상측에서 상기 기판(250)에 대해 소정 각도로 기울어지게 장치되어, 타겟 홀더(221)에 고정된 타겟(230)의 수평축과 기판(250)의 수평축이 소정 각도로 기울어지도록 함과 동시에 박막 증착 지점의 직상방으로부터 소정거리 이격되도록 장치된다.The target holder 221 is inclined at a predetermined angle with respect to the substrate 250 on the upper side of the substrate 250, so that the horizontal axis of the target 230 and the horizontal axis of the substrate 250 fixed to the target holder 221 The device is inclined at a predetermined angle and spaced a predetermined distance from directly above the thin film deposition point.

단, 타겟 홀더(221)는 힌지(223)에 의해 결합 및 지지되어 있어, 사용자가 임의로 각도를 조절할 수 있도록 하고, 타겟 홀더(221)의 일측면에는 포인터가 고정될 수 있는 고정홈(미도시)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.However, the target holder 221 is coupled and supported by the hinge 223, so that the user can arbitrarily adjust the angle, the fixing groove (not shown) to which the pointer can be fixed to one side of the target holder 221 ) Is preferably formed.

엘보우(440)는 파티클, 이온 및 전자가 기판(250)에 증착되는 것을 방지하기 위한 것으로, 관(pipe) 형상의 엘보우(440)의 일단은 타겟(230)의 스퍼터링 영역을 감싸도록 타겟 홀더(221)와 결합되고, 타단에는 탈부착 가능한 더미기판(443)에 의해 막힌 형상으로 이루어지되, 타겟(230)면의 수직방향으로 방출되는 중성입자의 진행방향에는 개구부(440a)가 형성되어 상기 중성입자만이 기판(250)에 도달할 수 있도록 구성된다.The elbow 440 is to prevent particles, ions, and electrons from being deposited on the substrate 250. The one end of the pipe-shaped elbow 440 surrounds the sputtering region of the target 230. 221 is coupled to the other end is made of a shape blocked by the removable dummy substrate 443, the opening of the neutral particles are discharged in the vertical direction of the target 230 surface is formed with an opening (440a) Only the substrate 250 is configured to be reached.

여기서, 더미기판(443)은 장치의 잦은 사용으로 상기 더미기판(443)에 파티클, 전자, 및 이온 등이 증착된 경우에는 당해 더미기판(443)을 제거하고 새로운 더미기판을 장착하여 계속하여 박막증착을 수행할 수 있도록 구성된다.Here, the dummy substrate 443 is a thin film by removing the dummy substrate 443 and mounting a new dummy substrate when particles, electrons, and ions are deposited on the dummy substrate 443 due to frequent use of the device. It is configured to perform the deposition.

자계 발생부는 엘보우(440)의 외주면을 감싸도록 장치되어, 스퍼터링시 방출되는 고에너지의 이온 또는 전자가 기판(250)과 충돌하는 것을 방지하기 위한 것으로 솔레노이드(441, 442) 및 전원공급부로 이루어진다. 즉, 전원공급부로부터 솔레노이드(441, 442)에 전원을 인가하여 자계가 발생되면 상기 이온 또는 전자가 엘보우(440)의 하단에 부착된 더미기판(443)까지 유도될 수 있도록 구성된다.The magnetic field generating unit is provided to surround the outer circumferential surface of the elbow 440 to prevent the high energy ions or electrons emitted during sputtering from colliding with the substrate 250. The magnetic field generating unit includes solenoids 441 and 442 and a power supply unit. That is, when a magnetic field is generated by applying power to the solenoids 441 and 442 from the power supply unit, the ions or electrons may be induced to the dummy substrate 443 attached to the lower end of the elbow 440.

이상과 같은 엘보우(440) 및 자계 발생부에 의하면, 타겟(230)으로부터 방출된 이온 또는 전자와, 중성입자 및 파티클 중, 중력작용방향으로 자유낙하하는 파티클은 수직하방의 더미기판(443)에 의해 차폐되고, 고에너지의 이온 및 전자는 솔레노이드(441, 442)로부터 발생된 자력선에 의해 이끌려 더미기판(443)으로 유도된다. 따라서, 타겟(230)면의 수직방향으로 방출되되 자력선에 의해 영향을 받지 않는 저에너지의 중성입자만이 기판(250)에 도달하여, 마스크(252)의 패턴에 따라 박막이 증착된다.According to the elbow 440 and the magnetic field generating unit as described above, ions or electrons emitted from the target 230 and particles freely falling in the gravity action direction among the neutral particles and particles are placed on the dummy substrate 443 vertically downward. Shielded by the high energy ions and electrons are led to the dummy substrate 443 by the magnetic force lines generated from the solenoids 441 and 442. Therefore, only the low-energy neutral particles, which are emitted in the vertical direction of the surface of the target 230 and are not affected by the lines of magnetic force, reach the substrate 250, and a thin film is deposited according to the pattern of the mask 252.

한편, 구동부는 진공챔버(210)의 상부에 장치되되, 이동홈(214b)이 형성되어 있는 가이드 레일(214a)에 장치된 스퍼터링부를 이동시킬 수 있도록 하기 위한 것이고, 테이블(251)은 기판(250)을 인입 및 인출시킴은 물론, 박막증착시에는 상기 기판(250)을 고정시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 그 상부에 기판(250)의 이송을 위한 비접촉식영구자석 로울러 및 기판(250)의 고정을 위한 지그 등이 장치되어 있다.On the other hand, the driving unit is installed on the upper portion of the vacuum chamber 210, to move the sputtering unit mounted on the guide rail 214a in which the moving groove 214b is formed, and the table 251 is the substrate 250 ) Is to allow the substrate 250 to be fixed at the time of thin film deposition, as well as to fix the non-contact permanent magnet roller and the substrate 250 to transfer the substrate 250 thereon. Jig and the like are provided.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 저에너지 박막증착 장치를 하나의 진공챔버 내에 복수개 장치하여 박막증착 속도를 높일 수 있는 구성에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a plurality of low-energy thin film deposition apparatuses according to the preferred embodiments of the present invention as described above will be described in the configuration to increase the thin film deposition rate by a plurality of devices in one vacuum chamber.

단, 이하에서는 기판 및 타겟만을 도시한 개략적 구성을 예로 들어 설명하나, 이러한 구성은 상기 도 2 내지 도 5를 통해 설명한 본 발명의 저에너지 박막증착 장치들에 모두 적용 가능함은 당업자 수준에서 자명할 것이다.However, hereinafter, a schematic configuration showing only a substrate and a target will be described as an example, but it will be apparent to those skilled in the art that such a configuration can be applied to all the low energy thin film deposition apparatuses of the present invention described with reference to FIGS. 2 to 5.

도 6은 본 발명에 따른 저에너지 박막증착 장치를 복수개 배치한 구성을 설명하기 위한 개략도이다.6 is a schematic view for explaining a configuration in which a plurality of low-energy thin film deposition apparatuses according to the present invention are arranged.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 저에너지 박막증착 장치는 그 증착 속도를 높일 수 있도록, 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 다양한 실시예의 저에너지 박막증착 장치를 복수개 배치하여 사용할 수 있다.As shown, the low-energy thin film deposition apparatus according to the present invention may be used by placing a plurality of low-energy thin film deposition apparatus of various embodiments as described with reference to Figures 2 to 5 to increase the deposition rate.

즉, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(250) 상에 복수개의 타겟(230)이 일렬로 배치되도록 하되, 상기 복수개의 타겟(230)들이 구동부에 의해 동시에 왕복운동할 수 있도록 구성함에 따라 박막증착 속도를 향상시킬 수 있도록 할 수 있도록 한다.That is, as shown in (a) of FIG. 6, the plurality of targets 230 are arranged in a line on the substrate 250, but the plurality of targets 230 may simultaneously reciprocate by a driving unit. As the configuration, it is possible to improve the thin film deposition rate.

또한, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 기판(250) 상에 복수개의 타겟(230)이 지그재그 형상으로 배치되도록 하되, 상기 복수개의 타겟(230)들이 구동부에 의해 동시에 왕복운동할 수 있도록 구성함에 따라 박막증착 속도를 향상시킬 수 있도록 한다. 단, 이경우에는 상술한 도 6의 (a)와 다르게 타겟(230)들의 왕복운동 경로가 중복되는 기판(250) 중심부의 증착속도가 특히 향상될 것이다.In addition, as shown in FIG. 6B, the plurality of targets 230 are arranged in a zigzag shape on the substrate 250, but the plurality of targets 230 may simultaneously reciprocate by a driving unit. By configuring the thin film deposition rate can be improved. However, in this case, unlike the above-described FIG. 6 (a), the deposition speed of the center of the substrate 250 in which the reciprocating paths of the targets 230 overlap is particularly improved.

한편, 상기한 바와 같이 복수개의 타겟(230)들이 배치되도록 하여 박막을 증착시키는 경우에는 각 장치에 설치된 솔레노이드(243, 244 / 346 / 441, 442)들 간에 서로 영향을 미치지 않도록 소정 거리 이상 이격되어 있는 것이 바람직하다.On the other hand, as described above, when the plurality of targets 230 are disposed to deposit a thin film, the solenoids 243, 244/346/441, 442 installed in each device are spaced apart by a predetermined distance or more so as not to influence each other. It is desirable to have.

이상에서 본 발명에 의한 저에너지 박막증착 장치에 대해 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The low energy thin film deposition apparatus according to the present invention has been described above. Such a technical configuration of the present invention will be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and the meanings of the claims and All changes or modifications derived from the scope and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

이상과 같은 본 발명에 따른 저에너지 박막증착 장치에 의하면, 저온 및 저에너지의 코팅이 요구되는 기판상에 박막을 증착함에 있어, 하나의 타겟을 이용하여도 저온 및 저에너지 박막증착이 가능하여 구동전압을 낮출 수 있게 됨은 물론, 그 구성 역시 단순화 할 수 있게 된다.According to the low-energy thin film deposition apparatus according to the present invention as described above, in depositing a thin film on a substrate requiring a low temperature and low energy coating, it is possible to deposit a low temperature and low energy thin film using a single target to lower the driving voltage. Not only that, but also its configuration can be simplified.

또한, 고에너지의 이온 및 파티클이 증착되는 것을 방지하고, 저에너지의 중성입자만을 선택적으로 증착시킬 수 있어 기판의 손상을 방지하면서도 증착 박막의 특성을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, it is possible to prevent the deposition of high-energy ions and particles, and to selectively deposit only low-energy neutral particles, thereby preventing damage to the substrate and improving the characteristics of the deposited thin film.

Claims (14)

스퍼터링(spittering)을 이용하여 기판상에 박막을 증착하는 박막증착 장치에 있어서,In the thin film deposition apparatus for depositing a thin film on a substrate using sputtering, 스퍼터링시 타겟(target)으로부터 방출된 중성입자가 증착 대상이 되는 기판에 도달하는 진행경로가 늘어나도록, 중성 입자가 방출되는 상기 타겟의 표면에 평행한 타겟의 수평축이 상기 기판이 지지되는 테이블의 바닥면에 평행한 기판의 수평축에 대해 소정 각도로 기울어지도록 함과 동시에 상기 타겟이 상기 기판 박막 증착 지점의 직상방으로부터 소정거리 이격되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.The bottom of the table is supported by a horizontal axis of the target parallel to the surface of the target from which the neutral particles are released, so that the sputtering path of the neutral particles emitted from the target to reach the substrate to be deposited is increased. And the target is inclined at a predetermined angle with respect to a horizontal axis of the substrate parallel to the surface, and the target is spaced apart from the upper portion of the substrate thin film deposition point by a predetermined distance. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 증착속도를 향상시킬 수 있도록, 상기 타겟이 장치되는 스퍼터링부는 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.Low-energy thin film deposition apparatus, characterized in that at least one or more sputtering unit is equipped with the target to improve the deposition rate. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 타겟을 이동시키며 상기 기판에 박막을 증착할 수 있도록, 상기 스퍼터링부에 동력을 전달하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.Low energy thin film deposition apparatus comprising a drive unit for transmitting power to the sputtering unit to move the target and to deposit a thin film on the substrate. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 타겟의 하부에는 실드가 장치되되, 상기 실드에는 상기 타겟 표면의 수직 방향으로 방출되는 중성입자의 진행경로상에 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.The lower portion of the target is equipped with a shield, the shield is a low-energy thin film deposition apparatus, characterized in that the slit is formed on the traveling path of the neutral particles emitted in the vertical direction of the target surface. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 실드를 지지하는 프레임은, 상기 타겟의 스퍼터링 영역과 상기 기판의 박막증착 영역을 분리할 수 있도록, 하부 개방면에 상기 실드를 고정하는 고정부가 장치된 박스 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.The frame for supporting the shield has a low-energy thin film deposition, characterized in that the box is formed with a fixing portion for fixing the shield on the lower open surface so as to separate the sputtering region of the target and the thin film deposition region of the substrate. Device. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 타겟의 하부에는 스퍼터링시 방출되는 고에너지의 이온 및 전자가 상기 기판에 증착되지 않도록, 상기 이온 및 전자를 상기 슬릿이 형성되어 있지 않은 실드 일측면으로 유도하는 적어도 하나 이상의 자계 발생부가 장치되어 있는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.At least one magnetic field generating unit is provided below the target to guide the ions and electrons to one side of the shield on which the slit is not formed so that high energy ions and electrons emitted during sputtering are not deposited on the substrate. Low energy thin film deposition apparatus, characterized in that. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 실드에 상기 이온 및 전자가 증착되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 이온 및 전자가 유도되는 상기 실드의 일측면 상에는 더미기판이 장치되어 있는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.A low-energy thin film deposition apparatus, characterized in that the dummy substrate is provided on one side of the shield to guide the ions and electrons to prevent the deposition of the ions and electrons on the shield. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 자계 발생부에 상기 이온 및 전자가 증착되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 자계 발생부를 덮는 차단팩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.And a blocking pack covering the magnetic field generating unit to prevent the ions and the electrons from being deposited on the magnetic field generating unit. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 타겟이 장치되는 스퍼터링부의 하단에는 상기 타겟으로부터 방출된 파티클이 상기 기판으로 낙하하는 것을 방지할 수 있도록 방지판이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.A lower energy thin film deposition apparatus, characterized in that the prevention plate is attached to the lower end of the sputtering unit is installed to prevent the particles emitted from the target falling to the substrate. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 방지판의 하부에는 상기 타겟으로부터 방출된 고에너지의 이온 및 전자가 상기 방지판으로 유도될 수 있도록 자계 발생부가 장치되어 있는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.The lower energy thin film deposition apparatus of the lower plate is characterized in that the magnetic field generating unit is installed so that high energy ions and electrons emitted from the target can be guided to the blocking plate. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 방지판에 상기 이온 및 전자가 증착되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 방지판의 상측면에는 더미기판이 장치되어 있는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.Low-energy thin film deposition apparatus, characterized in that the dummy substrate is provided on the upper side of the barrier plate to prevent the deposition of the ions and electrons on the barrier plate. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 일단이 상기 타겟의 표면을 감싸도록 상기 타겟이 장치되는 스퍼터링부에 결합되되, 상기 타겟 표면의 수직방향으로 방출되는 중성입자의 진행경로상에 개구부가 형성된 관(pipe) 형상의 엘보우(elbow)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.One end is coupled to the sputtering unit in which the target is installed to surround the surface of the target, and a pipe-shaped elbow having an opening formed on a path of the neutral particles emitted in the vertical direction of the target surface. Low energy thin film deposition apparatus comprising a. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 엘보우의 외측에는 상기 타겟으로부터 방출된 이온이 상기 엘보우의 타 단으로 유도될 수 있도록 적어도 하나 이상의 자계 발생부가 장치되어 있는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.At least one magnetic field generator is provided on the outside of the elbow so that the ions emitted from the target can be guided to the other end of the elbow. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 엘보우의 타단에는 탈부착 가능한 더미기판이 장치되어 있는 것을 특징으로 하는 저에너지 박막증착 장치.The other end of the elbow is a low energy thin film deposition apparatus, characterized in that the detachable dummy substrate is provided.
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