[go: up one dir, main page]

KR102736529B1 - 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치 - Google Patents

애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102736529B1
KR102736529B1 KR1020230055309A KR20230055309A KR102736529B1 KR 102736529 B1 KR102736529 B1 KR 102736529B1 KR 1020230055309 A KR1020230055309 A KR 1020230055309A KR 20230055309 A KR20230055309 A KR 20230055309A KR 102736529 B1 KR102736529 B1 KR 102736529B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hollow
passage
anode bar
hollow tube
central axis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020230055309A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20240158544A (ko
Inventor
이영준
이정훈
Original Assignee
(주)거성
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 (주)거성 filed Critical (주)거성
Priority to KR1020230055309A priority Critical patent/KR102736529B1/ko
Publication of KR20240158544A publication Critical patent/KR20240158544A/ko
Priority to KR1020240163118A priority patent/KR102739678B1/ko
Priority to KR1020240163119A priority patent/KR102739682B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102736529B1 publication Critical patent/KR102736529B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3438—Electrodes other than cathode
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/36—Solid anodes; Solid auxiliary anodes for maintaining a discharge
    • H01J1/42—Cooling of anodes; Heating of anodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치가 개시된다. 본 발명의 애노드 바는, 기판 전면에 막을 형성하는 스퍼터링 장치에 구비되어 타겟과 사이에 전기장을 형성하고, 중심축 방향으로 긴 애노드 바로서, 내부에 냉각수가 흐르는 중공유로를 형성하고, 중심축 방향 양단이 개방된 제1 중공관; 제1 중공관의 외면을 둘러싸는 주변유로를 형성하고, 중심축 방향 양단이 개방된 제2 중공관; 및 제2 중공관의 일측 개구를 막고, 중공유로와 주변유로를 연결하는 연결유로를 형성하는 마개를 포함하고, 냉각수는 연결유로에서 흐름 방향이 전환되어 중공유로와 주변유로에서 서로 반대쪽으로 흐르는 것을 특징으로 한다.

Description

애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치{ANODE BAR AND SPUTTERING DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 타겟과 사이에 전기장을 형성하도록 이루어지는 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.
스퍼터링(Sputtering)은 집적회로 생산라인 공정에서 많이 쓰이는 진공 증착법의 일종으로 비교적 낮은 진공도에서 플라즈마를 이온화된 아르곤 등의 가스를 가속하여 타겟에 충돌시키고, 원자를 분출시켜 웨이퍼나 유리 같은 기판상에 막을 만드는 방법을 뜻하며, 다양한 스퍼터링 기법이 개발되어 있다.
마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering)은 타겟 뒷면에 영구자석 또는 전자석을 설치하여 전기장으로부터 방출되는 전자를 타겟 바깥으로 형성되는 자기장 내에 국부적으로 모아 아르곤 등 가스와 충돌을 촉진시킴으로써 스퍼터링율을 높일 수 있다.
이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제2025917호(이하 '선행문헌')는 증착 소스, 진공 증착 장치, 및 그 동작 방법들을 개시하고 있다. 선행문헌의 증착 소스는 증착될 타겟 재료를 제공하기 위한 캐소드; 적어도 캐소드의 제1 부분과 대면하는 제1 애노드 세그먼트, 및 캐소드의 제2 부분과 대면하는 제2 애노드 세그먼트를 갖는 적어도 하나의 애노드 조립체; 및 커넥터 조립체를 포함한다.
애노드 조립체는 캐소드의 옆쪽에 위치한다. 애노드 조립체와 캐소드 사이에 위치된 가스에 전기장이 인가되고, 아르곤 등의 가스가 이온화한다. 이온화된 가스 입자는 음극으로 대전된 타겟에 충돌하고, 타겟의 원자가 튀어나와 기판 전면에 막을 형성한다. 이때 타겟 원자의 일부는 애노드 조립체의 표면에도 부착된다.
그러나 선행문헌의 진공 증착 장치는 애노드 조립체의 표면에 부착된 물질이 쉽게 이탈하여 이에 의한 방전이 발생하는 문제가 있다. 이는 기판 전면에 부착된 막 두께를 불균일하게 하는 요소로 작용한다.
도 1은 종래 애노드 바(50)의 종단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 애노드 바(50)는 제1 중공바(51)와 제2 중공바(52)를 포함한다. 제1 중공바(51)는 길이방향으로 냉각수가 흐르는 제1 유로(51a)를 형성한다. 제1 중공바(51)는 제2 중공바(52) 내에 위치한다. 제2 중공바(52)는 제1 중공바(51)의 둘레에서 길이방향으로 냉각수가 흐르는 제2 유로(52a)를 형성한다.
냉각수는 제1 중공바(51)의 일단에서 유입된다. 제1 중공바(51)의 타단은 막힌다. 제1 중공바(51)의 타단부에는 복수의 통과홀(51b)이 형성된다. 따라서 냉각수는 제1 중공바(51)의 일단에서 타단측으로 흐르다가 통과홀(51b)들을 통해 제2 중공바(52)의 타단부로 유입된다. 그리고 냉각수는 제2 중공바(52)의 일단측으로 흘러 일단에서 배출된다.
그러나 종래 애노드 바(50)는 제1 중공바(51)의 타단이 막힘에 따라, 냉각수가 제1 중공바(51)의 타단부에서 와류현상이 발생하게 된다. 와류현상에 의해 냉각수는 제1 중공바(51)에서 제2 중공바(52)로 자연스럽게 순환하지 못하고 흐름이 지체된다. 따라서 종래 애노드 바(50)는 내부에서 냉각수의 순환이 원활하지 못하여 냉각효과가 저하되는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제2025917호 (등록일: 2019.09.20)
본 발명의 목적은, 냉각수의 흐름이 지체되지 않고 원활하게 순환하여 냉각효과가 최대화되고, 표면에 부착된 막 물질의 이탈과 이에 따른 방전현상이 방지되어 기판 전면의 막이 균일한 두께를 형성하도록 이루어지는 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판 전면에 막을 형성하는 스퍼터링 장치에 구비되어 타겟과 사이에 전기장을 형성하고, 중심축 방향으로 긴 애노드 바로서, 내부에 냉각수가 흐르는 중공유로를 형성하고, 상기 중심축 방향 양단이 개방된 제1 중공관; 상기 제1 중공관의 외면을 둘러싸는 주변유로를 형성하고, 상기 중심축 방향 양단이 개방된 제2 중공관; 및 상기 제2 중공관의 일측 개구를 막고, 상기 중공유로와 상기 주변유로를 연결하는 연결유로를 형성하는 마개를 포함하고, 냉각수는 상기 연결유로에서 흐름 방향이 전환되어 상기 중공유로와 상기 주변유로에서 서로 반대쪽으로 흐르는 것을 특징으로 하는 애노드 바에 의하여 달성된다.
상기 마개는, 상기 제2 중공관의 일측 개구 둘레를 따라 결합되는 막음부; 상기 제1 중공관의 일측 개구에 삽입되는 삽입관부; 및 상기 삽입관부와 상기 막음부를 연결하고, 상기 연결유로와 상기 주변유로를 연결하는 연결홀을 형성하는 연결부를 포함하도록 이루어질 수 있다.
상기 연결홀은 복수로 구비되어 상기 중심축을 중심으로 회전대칭(rotational symmetry)을 이룰 수 있다.
상기 제2 중공관의 타측 개구 둘레를 따라 결합되고, 상기 중공유로에 연결되는 도입유로, 및 상기 주변유로에 연결되는 배출유로를 형성하는 연결관을 포함하도록 이루어질 수 있다.
상기 연결관은 상기 제1 중공관의 타측 개구에 삽입되는 삽입관부를 포함하도록 이루어질 수 있다.
상기 배출유로는 복수로 구비되어 상기 중심축을 중심으로 회전대칭(rotational symmetry)을 이룰 수 있다.
상기 제2 중공관은, 상기 기판 전면이 마주하는 영역에 위치하는 내영역부; 및 상기 내영역부를 기준으로 상기 마개와 반대쪽에 구비되는 외영역부를 포함하고, 상기 내영역부의 외면에 다수의 돌기가 형성되도록 이루어질 수 있다.
상기 제2 중공관은, 상기 기판 전면이 마주하는 영역에 위치하는 내영역부; 및 상기 내영역부를 기준으로 상기 마개와 반대쪽에 구비되는 외영역부를 포함하고, 상기 내영역부의 외면은 상기 중심축을 중심으로 회전대칭(rotational symmetry)인 다각형 면을 형성하도록 이루어질 수 있다.
상기 주변유로의 단면적은 상기 중공유로의 단면적보다 넓도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 상기 애노드 바; 및 상기 애노드 바와 사이에 전기장을 형성하는 원통형 타겟을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치에 의하여 달성된다.
본 발명에 의하면, 냉각수는 연결유로에서 흐름 방향이 전환되어 중공유로와 주변유로에서 서로 반대쪽으로 흐름으로써, 냉각수의 흐름이 지체되지 않고 원활하게 순환하여 냉각효과가 최대화되도록 이루어지는 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치를 제공할 수 있게 된다.
또한, 내영역부의 외면에 다수의 돌기가 형성됨으로써, 표면에 부착된 막 물질의 이탈과 이에 따른 방전현상이 방지되어 기판 전면의 막이 균일한 두께를 형성하도록 이루어지는 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 종래 애노드 바의 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 애노드 바를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 애노드 바의 분해사시도이다.
도 5는 도 4의 제2 중공관의 내영역부의 횡단면도이다.
도 6은 도 3의 애노드 바의 종단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치(1)를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 애노드 바(10)를 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3의 애노드 바(10)의 분해사시도이다.
도 5는 도 4의 제2 중공관(200)의 내영역부(210)의 횡단면도이다. 도 6은 도 3의 애노드 바(10)의 종단면도이다.
본 발명의 애노드 바(10) 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치(1)는, 냉각수의 흐름이 지체되지 않고 원활하게 순환하여 냉각효과가 최대화되고, 표면에 부착된 막 물질의 이탈과 이에 따른 방전현상이 방지되어 기판(3) 전면의 막이 균일한 두께를 형성하도록 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치(1)는 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering) 장치로 이루어질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 장치(1)는 타겟(2), 기판(3), 진공챔버(4) 및 애노드 바(10)를 포함한다.
스퍼터링(Sputtering)은 집적회로 생산라인 공정에서 많이 쓰이는 진공 증착법의 일종으로 비교적 낮은 진공도에서 플라즈마를 이온화된 아르곤 등의 가스를 가속하여 타겟(2)에 충돌시키고, 원자를 분출시켜 웨이퍼나 유리 같은 기판(3)상에 막을 만드는 방법을 뜻한다.
스퍼터링 장치(1), 및 이를 구성하는 타겟(2) 및 진공챔버(4)는 진공 증착 분야에서 널리 공지된 기술이므로 간략하게 설명하고자 한다.
기판(3)은 별도의 이송장치(미도시)에 의해 진공챔버(4)의 어느 한쪽 개폐밸브(미도시)를 통해 진공챔버(4) 내로 이송되고, 막 형성 후 진공챔버(4)의 다른 한쪽 개폐밸브(미도시)를 통해 진공챔버(4) 외로 이송될 수 있다.
스퍼터링시 애노드 바(10)와 타겟(2)은 전원(미도시)에 연결된다. 애노드 바(10)는 양의 전기 전위에 연결되고, 타겟(2)은 음의 전기 전위에 연결된다. 애노드 바(10)와 타겟(2) 사이에 위치한 아르곤 등 가스에 전기장이 인가되어 가스가 이온화된다.
타겟(2)은 기판(3)상에 증착될 재료를 포함한다. 일 예로, 타겟(2)은 알루미늄, 실리콘, 탄탈룸, 몰리브덴, 니오븀, 티타늄, 인듐, 갈륨, 아연, 주석, 은, 및 구리 중 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 타겟(2)은 중심축(X) 방향으로 긴 원통 형태를 형성할 수 있다. 중심축(X)은 원통 형태의 중심축(X)을 의미한다. 스퍼터링시 타겟(2)은 별도의 구동장치(미도시)에 의해 중심축(X)을 중심으로 회전할 수 있다.
타겟(2)은 중공 바(bar) 형태를 형성하여 내부에 마그네트론(magnetron)을 수용할 수 있다.
애노드 바(10)와 타겟(2)은 기판(3) 전면으로부터 일정 간격 이격된다. 애노드 바(10)와 타겟(2)은 복수로 구비될 수 있다. 애노드 바(10)는 몰리브덴(molybdenum)을 포함한다.
애노드 바(10)는 중심축(X) 방향으로 긴 원통 형태를 형성한다. 중심축(X)은 원통 형태의 중심축(X)을 의미한다. 애노드 바(10)는 타겟(2)의 양쪽 측부에 위치한다. 애노드 바(10)의 중심축(X)과 타겟(2)의 중심축(X)은 나란하게 배치된다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 애노드 바(10)는 제1 중공관(100), 제2 중공관(200), 마개(300) 및 연결관(400)을 포함한다.
제1 중공관(100)은 글자 그대로 중공관(hollow pipe) 형태를 형성한다. 제1 중공관(100)의 중심축(X) 방향 양단은 개방된다. 제1 중공관(100)은 내부에 냉각수가 흐르는 중공유로(101)를 형성한다.
제2 중공관(200)도 글자 그대로 중공관(hollow pipe) 형태를 형성한다. 제2 중공관(200)의 중심축(X) 방향 양단은 개방된다.
제1 중공관(100)은 제2 중공관(200) 내부에 위치한다. 제2 중공관(200)은 제1 중공관(100)의 외면을 둘러싸는 주변유로(201)를 형성한다. 제1 중공관(100)의 중심축(X)과 제2 중공관(200)의 중심축(X)은 일치한다.
도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 중공관(200)은 내영역부(210) 및 외영역부(220)를 포함한다.
애노드 바(10)는 타겟(2)의 옆쪽에 위치한다. 애노드 바(10)와 타겟(2) 사이에 위치된 가스에 전기장이 인가되고, 아르곤 등의 가스가 이온화한다.
이온화된 가스 입자는 음극으로 대전된 타겟(2)에 충돌하고, 타겟(2)의 원자가 튀어나와 기판(3) 전면에 막을 형성한다. 이때 타겟(2) 원자의 일부는 애노드 바(10)의 표면에도 부착된다.
내영역부(210)는 기판(3) 전면이 마주하는 영역에 위치하는 부분이다. 외영역부(220)는 기판(3) 전면이 마주하는 영역 밖에 위치하는 부분이다. 외영역부(220)는 내영역부(210)를 기준으로 마개(300)와 반대쪽에 구비된다.
내영역부(210)의 외면은 용사(thermal spray) 처리된다. 용사란 분말 또는 선형재료를 가스의 연소 및 방전에 의한 고온열원에 혼합하여 용융입자로 변화시켜, 고속으로 모재에 충돌시켜 급냉 응고하는 기술이다.
용사처리를 통해 내영역부(210)의 표면 조도를 거칠게 하여 마찰력을 증가시키게 된다. 따라서 내영역부(210) 외면에 부착된 물질의 이탈을 구조적으로 구속하여, 부착된 물질의 이탈이 방지될 수 있다.
용사 처리는 평면보다 호(arc) 형태의 곡면에서 상대적으로 작업성이 떨어진다. 내영역부(210)의 외면은 중심축(X)을 중심으로 회전대칭(rotational symmetry)인 다각형 면(211)을 형성한다. 따라서 내영역부(210)의 외면에 대한 용사처리의 작업성이 향상된다.
내영역부(210)의 외면에 다수의 돌기(212)가 형성된다. 돌기(212)들은 중심축(X) 방향을 따라, 그리고 중심축(X)을 중심으로 원주방향을 따라 내영역부(210)의 외면에 배치된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 돌기(212)는 등변사다리꼴(isosceles trapezoid) 형태를 형성할 수 있다. 돌기(212)는 중심축(X)을 기준으로 반경방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태를 형성할 수 있다.
따라서 돌기(212)들에 의해 내영역부(210)의 표면적이 넓어져 부착된 막의 두께가 얇아지고, 이에 따라 부착된 물질의 이탈이 방지될 수 있다. 또한, 돌기(212)들의 사이 오목한 부분에서 부착된 물질의 이탈을 구조적으로 구속하여, 부착된 물질의 이탈이 방지될 수 있다.
따라서 기판(3) 전면이 마주하는 영역에서 애노드 바(10) 표면에 부착된 물질의 이탈이 방지되고, 이에 따라 본 발명의 애노드 바(10) 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치(1)는 기판(3) 전면에 고른 막 두께를 형성할 수 있다.
연결관(400)은 제2 중공관(200)의 타측 개구 둘레를 따라 결합된다. 연결관(400)은 중공유로(101)에 연결되는 도입유로(401)를 형성한다. 도입유로(401)의 중심축(X) 방향 양단은 개방된다.
도입유로(401)의 외측 개구는 냉각수 배관(미도시)에 연결된다. 냉각수는 도입유로(401)를 통해 애노드 바(10) 내부로 유입된다.
연결관(400)은 제2 삽입관부(410)를 포함한다. 제2 삽입관부(410)는 제1 중공관(100)의 타측 개구에 삽입되는 구성이다. 제2 삽입관부(410)는 제1 중공관(100)의 타측 개구에 억지 끼워맞춤될 수 있다. 제2 삽입관부(410)의 구속에 의해 제1 중공관(100) 타측의 유동이 차단된다.
제2 삽입관부(410)는 도입유로(401)와 중공유로(101)를 연결하는 유로를 형성한다. 따라서 도입유로(401)로 유입된 냉각수는 제2 삽입관부(410)를 통해 중공유로(101)로 이동한다.
연결관(400)은 주변유로(201)에 연결되는 복수의 배출유로(402)를 형성한다. 배출유로(402)의 중심축(X) 방향 양단은 개방된다. 배출유로(402)의 외측 개구는 냉각수 배관(미도시)에 연결된다. 냉각수는 배출유로(402)를 통해 애노드 바(10) 외부로 배출된다.
배출유로(402)들은 도입유로(401)보다 중심축(X)으로부터 이격된다. 배출유로(402)들은 중심축(X)을 중심으로 회전대칭(rotational symmetry)을 이룬다. 따라서 배출유로(402)들을 흐르는 냉각수의 유량은 동일하게 유지된다.
마개(300)는 제2 중공관(200)의 일측 개구를 막는다. 마개(300)는 중공유로(101)와 주변유로(201)를 연결하는 연결유로(301)를 형성한다. 마개(300)는 막음부(310), 제1 삽입관부(320) 및 연결부(330)를 포함한다.
막음부(310)는 제2 중공관(200)의 일측 개구를 막는 구성이다. 막음부(310)는 제2 중공관(200)의 일측 개구 둘레를 따라 용접 등에 의해 결합된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 삽입관부(320)는 제1 중공관(100)의 일측 개구에 삽입되는 구성이다. 제1 삽입관부(320)는 제1 중공관(100)의 일측 개구에 억지 끼워맞춤될 수 있다.
제1 삽입관부(320)의 구속에 의해 제1 중공관(100) 일측의 유동이 차단된다. 제1 삽입관부(320)는 중공유로(101)와 연결유로(301)를 연결하는 유로를 형성한다.
연결부(330)는 삽입관부와 막음부(310)를 연결한다. 마개(300)는 삽입관부와 막음부(310) 사이에 연결유로(301)를 형성한다.
연결부(330)는 삽입관부와 막음부(310) 사이에 복수의 연결홀(331)을 형성한다. 연결홀(331)들은 연결유로(301)와 주변유로(201)를 연결한다. 연결홀(331)들은 중심축(X)을 중심으로 회전대칭(rotational symmetry)을 이룬다. 따라서 연결홀(331)들을 통과하는 냉각수의 유량은 동일하게 유지된다.
냉각수는 연결유로(301)에서 흐름 방향이 180도 전환되어 중공유로(101)와 주변유로(201)에서 서로 반대쪽으로 흐르게 된다.
따라서 중공유로(101) 및 주변유로(201)에서 냉각수의 와류현상이 차단되고, 중공유로(101)의 냉각수는 연결유로(301)를 통해 주변유로(201)로 원활하게 흐르게 된다. 따라서 본 발명의 실시예에 다른 애노드 바(10)는 냉각수에 의한 냉각효율이 극대화된다.
제1 중공관(100)은 내부에 냉각수가 흐르는 중공유로(101)를 형성한다. 제2 중공관(200)은 제1 중공관(100)의 외면을 둘러싸는 주변유로(201)를 형성한다. 따라서 제2 중공관(200)의 열에너지는 주변유로(201)의 냉각수로 1차 전달되고, 제1 중공관(100)을 통해 중공유로(101)로 2차 전달된다.
주변유로(201)의 단면적은 중공유로(101)의 단면적보다 넓다. 일 예로, 주변유로(201)의 단면적은 중공유로(101)의 단면적보다 5배 이상이다.
따라서 냉각수는 중공유로(101)보다 주변유로(201)에서 상대적으로 20% 이하의 작은 유속을 가지게 된다. 따라서 주변유로(201)의 냉각수로 1차 전달되는 제2 중공관(200)의 열에너지가 증가하여, 냉각효율이 향상된다.
본 발명에 의하면, 냉각수는 연결유로(301)에서 흐름 방향이 전환되어 중공유로(101)와 주변유로(201)에서 서로 반대쪽으로 흐름으로써, 냉각수의 흐름이 지체되지 않고 원활하게 순환하여 냉각효과가 최대화되도록 이루어지는 애노드 바(10) 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치(1)를 제공할 수 있게 된다.
또한, 내영역부(210)의 외면에 다수의 돌기(212)가 형성됨으로써, 표면에 부착된 막 물질의 이탈과 이에 따른 방전현상이 방지되어 기판(3) 전면의 막이 균일한 두께를 형성하도록 이루어지는 애노드 바(10) 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치(1)를 제공할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 스퍼터링 장치
2 : 타겟
3 : 기판
4 : 진공챔버
10 : 애노드 바 300 : 마개
100 : 제1 중공관 301 : 연결유로
101 : 중공유로 310 : 막음부
200 : 제2 중공관 320 : 제1 삽입관부
201 : 주변유로 330 : 연결부
210 : 내영역부 331 : 연결홀
211 : 다각형 면 X : 중심축
212 : 돌기
220 : 외영역부
400 : 연결관
401 : 도입유로
402 : 배출유로
410 : 제2 삽입관부

Claims (10)

  1. 기판 전면에 막을 형성하는 스퍼터링 장치에 구비되어 타겟과 사이에 전기장을 형성하고, 중심축 방향으로 긴 애노드 바로서,
    내부에 냉각수가 흐르는 중공유로를 형성하고, 상기 중심축 방향 양단이 개방된 제1 중공관;
    상기 제1 중공관의 외면을 둘러싸는 주변유로를 형성하고, 상기 중심축 방향 양단이 개방된 제2 중공관; 및
    상기 제2 중공관의 일측 개구를 막고, 상기 중공유로와 상기 주변유로를 연결하는 연결유로를 형성하는 마개를 포함하고,
    냉각수는 상기 연결유로에서 흐름 방향이 전환되어 상기 중공유로와 상기 주변유로에서 서로 반대쪽으로 흐르고,
    상기 마개는,
    상기 제2 중공관의 일측 개구 둘레를 따라 결합되는 막음부;
    상기 제1 중공관의 일측 개구에 삽입되는 삽입관부; 및
    상기 삽입관부와 상기 막음부를 연결하고, 상기 연결유로와 상기 주변유로를 연결하는 연결홀을 형성하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드 바.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결홀은 복수로 구비되어 상기 중심축을 중심으로 회전대칭(rotational symmetry)을 이루는 것을 특징으로 하는 애노드 바.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중공관의 타측 개구 둘레를 따라 결합되고, 상기 중공유로에 연결되는 도입유로, 및 상기 주변유로에 연결되는 배출유로를 형성하는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드 바.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결관은 상기 제1 중공관의 타측 개구에 삽입되는 삽입관부를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드 바.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 배출유로는 복수로 구비되어 상기 중심축을 중심으로 회전대칭(rotational symmetry)을 이루는 것을 특징으로 하는 애노드 바.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중공관은,
    상기 기판 전면이 마주하는 영역에 위치하는 내영역부; 및
    상기 내영역부를 기준으로 상기 마개와 반대쪽에 구비되는 외영역부를 포함하고,
    상기 내영역부의 외면에 다수의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 애노드 바.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중공관은,
    상기 기판 전면이 마주하는 영역에 위치하는 내영역부; 및
    상기 내영역부를 기준으로 상기 마개와 반대쪽에 구비되는 외영역부를 포함하고,
    상기 내영역부의 외면은 상기 중심축을 중심으로 회전대칭(rotational symmetry)인 다각형 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 애노드 바.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 주변유로의 단면적은 상기 중공유로의 단면적보다 넓은 것을 특징으로 하는 애노드 바.
  10. 제1항의 애노드 바; 및
    상기 애노드 바와 사이에 전기장을 형성하는 원통형 타겟을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
KR1020230055309A 2023-04-27 2023-04-27 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치 Active KR102736529B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230055309A KR102736529B1 (ko) 2023-04-27 2023-04-27 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치
KR1020240163118A KR102739678B1 (ko) 2023-04-27 2024-11-15 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치
KR1020240163119A KR102739682B1 (ko) 2023-04-27 2024-11-15 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230055309A KR102736529B1 (ko) 2023-04-27 2023-04-27 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020240163119A Division KR102739682B1 (ko) 2023-04-27 2024-11-15 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치
KR1020240163118A Division KR102739678B1 (ko) 2023-04-27 2024-11-15 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20240158544A KR20240158544A (ko) 2024-11-05
KR102736529B1 true KR102736529B1 (ko) 2024-12-02

Family

ID=93461792

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230055309A Active KR102736529B1 (ko) 2023-04-27 2023-04-27 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치
KR1020240163119A Active KR102739682B1 (ko) 2023-04-27 2024-11-15 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치
KR1020240163118A Active KR102739678B1 (ko) 2023-04-27 2024-11-15 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020240163119A Active KR102739682B1 (ko) 2023-04-27 2024-11-15 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치
KR1020240163118A Active KR102739678B1 (ko) 2023-04-27 2024-11-15 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (3) KR102736529B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096562A (en) * 1989-11-08 1992-03-17 The Boc Group, Inc. Rotating cylindrical magnetron structure for large area coating
KR101284563B1 (ko) * 2011-07-13 2013-07-11 와이엠씨 주식회사 로터리 타겟용 양극산화처리장치
CN208400806U (zh) 2015-07-24 2019-01-18 应用材料公司 用于溅射沉积的沉积源和真空沉积设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240158544A (ko) 2024-11-05
KR20240168268A (ko) 2024-11-29
KR102739682B1 (ko) 2024-12-06
KR20240168269A (ko) 2024-11-29
KR102739678B1 (ko) 2024-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5953827A (en) Magnetron with cooling system for process chamber of processing system
US6179973B1 (en) Apparatus and method for controlling plasma uniformity across a substrate
KR100396456B1 (ko) 절단된 코니칼 스퍼터링 타겟용 고 타겟 이용 자기 장치
US5968327A (en) Ionizing sputter device using a coil shield
US6254745B1 (en) Ionized physical vapor deposition method and apparatus with magnetic bucket and concentric plasma and material source
JP6600307B2 (ja) 裏側冷却溝を備えるスパッタリングターゲット
ES2379825T3 (es) Fuente de plasma de arco filtrada bidireccional
US20020153103A1 (en) Plasma treatment apparatus
WO2005038857A2 (en) Filtered cathodic arc plasma source
EP1093154A2 (en) Magnetron with cooling system for substrate processing system
KR102739678B1 (ko) 애노드 바 및 이를 포함하는 스퍼터링 장치
CN1723530A (zh) 高密度等离子体半导体处理中的冷式沉积用挡板
US5688388A (en) Apparatus for coating a substrate
JP3749178B2 (ja) 切頭円錐形スパッタリングターゲットのためのターゲット利用率の高い磁気構成
US10470284B2 (en) Plasma source
EP0555339A1 (en) Magnetron sputter coating method and apparatus with rotating magnet cathode
JP2008053116A (ja) イオンガン、及び成膜装置
JPS61204371A (ja) 陰極スパツタリング用磁気回路装置
US11387086B2 (en) Machine for the deposition of material by the cathodic sputtering technique
EP3336217A1 (en) Machine for the deposition of material by the cathodic sputtering technique
US20250029820A1 (en) Actively cooled anode for sputtering processes
JP2002505504A (ja) 処理システムにおける処理室用マグネトロンの冷却に不凍液を用いた冷却システム
JP3524277B2 (ja) 中性粒子入射装置
CN101415858A (zh) 改进溅射靶组件的排气槽
JPH06251737A (ja) 負イオン源

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20230427

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20230427

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20241031

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20241120

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20241127

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20241127

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration