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다단계 펄스 전압이 인가되는 스퍼터가 설치되고, 플라즈마 방전에 의해 플라즈마를 생성하는 진공 반응기; 상기 플라즈마 방전에 의해 생성된 플라즈마 이온을 유도하여 스퍼터링에 의한 고체원소를 발생시키는 타겟; 상기 타겟을 가로질러 상기 진공 반응기 내에 자기장을 인가하는 마그네트론 유닛; 및 상기 타겟에 다단계 펄스 전압의 제1 바이어스 전압인 음의 전압과 제2 바이어스 전압인 양의 전압을 교대로 인가하는 다단계전원 인가 유닛으로서, 상기 다단계전원 인가 유닛은 음의 전압과 양의 전압의 크기를 독립적으로 제어 가능하도록 구성된 다단계전원 인가 유닛을 포함하는, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성장치
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제1항에 있어서,상기 타겟은, 기판에 증착하고자 하는 물질, 즉 탄소(C), 실리콘(Si), 구리(Cu), 금(Au), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 백금(Pt), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화 인듐-주석(ITO) 중 어느 하나 이상을 포함하는, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성장치
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제1항에 있어서,상기 박막 형성장치는, 상기 진공 반응기 내에 플라즈마를 발생시킬 때, 상기 타겟에 다단계의 펄스 전압이 인가되어 발생되며, 상기 음의 전압의 인가시 플라즈마 이온이 유도되어 스퍼터링된 원자(n)가 기판에 입사되어 박막이 형성되고,상기 양의 전압의 인가시 애프터글로우 상태의 플라즈마 양이온 및 플라즈마에 의해 이온화된 스퍼터링된 고체원소를 밀어내어 이온빔의 형태로 스퍼터된 박막에 입사하여 에너지 전달이 이루어지는,다단계 펄스를 이용한 박막 형성장치
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제3항에 있어서,상기 기판에 상기 양이온에 의한 에너지 전달 외에 추가적인 에너지 전달이 이루어지도록 상기 기판에 온도를 인가하기 위한 가열수단 또는 추가적인 전압이 상기 기판에 인가되도록 추가 전압인가수단을 포함하는, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성장치
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제3항에 있어서,상기 음의 전압의 절대치가 상기 양의 전압의 절대치보다 큰, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성장치
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제3항에 있어서,상기 양이온은 - 주입된 기체가 이온화되어 발생된 양이온; 및 - 타겟이 스퍼터링되어 발생된 고체원소가 플라즈마에 의해 이온화된 고체양이온인, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성장치
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다단계 펄스를 이용한 박막 처리방법에 있어서, a) 진공 반응기로 방전 가스를 유입시키고, 스퍼터에 다단계 펄스 전압을 인가하여, 플라즈마를 발생시키는 단계; b) 상기 스퍼터에 인가된 다단계 펄스 전압 중 제1 바이어스 전압인 음의 전압에 의해 발생된 플라즈마의 이온이 타겟에 충돌하여 스퍼터링된 고체원자(n)가 기판에 입사되어 박막을 형성하는 단계; 및 c) 상기 스퍼터에 인가된 다단계 펄스 전압 중 제2 바이어스 전압인 양의 전압에 의해 애프터글로우 상태의 플라즈마의 양이온(+)이 이온빔의 형태로 상기 기판에 입사되어 상기 기판에 에너지 전달에 의해서 박막의 특성을 향상시키는 단계를 포함하는 박막 형성방법으로서,상기 다단계 펄스 전압은 음의 전압과 양의 전압의 크기를 독립적으로 제어 가능하도록 구성된 다단계 펄스 기술에 의한, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 음의 전압의 절대치가 상기 양의 전압의 절대치보다 큰, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 기판에 형성된 박막의 특성을 향상시키는 c) 단계는:각 박막 형성 공정에서 적합한 에너지로 조절 가능하도록, 다단계 펄스 기술을 이용하여, 플라즈마 양이온을 발생시키는 음의 전압 및 양이온의 에너지를 변화시키는 양의 전압을 개별적으로 제어하고, 주파수(frequency) 및 듀티 사이클(duty cycle)을 제어하는 단계를 포함하는, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 기판에 형성된 박막의 특성을 향상시키는 c) 단계는: co-sputter를 이용한 방식에서도 상기 양이온에 의한 박막의 특성의 향상을 위해 상기 기판에 에너지가 인가되도록, 양의 전압을 제어하는 단계를 포함하는, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 기판에 형성된 박막의 특성을 향상시키는 c) 단계는: 상기 기판에 입사되는 상기 양이온의 에너지 조절이 가능하도록 상기 기판에 추가로 전압을 인가함을 포함하는,다단계 펄스를 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 기판에 형성된 박막의 특성을 향상시키는 c) 단계는: 상기 기판에 상기 양이온에 의한 에너지 전달 외에 추가적인 에너지 전달이 이루어지도록 상기 기판을 추가로 가열하는 단계를 포함하는, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 진공 반응기 내의 플라즈마에 의한 양이온의 밀도 증가를 위하여 추가적인 플라즈마 소스에 의한 양이온을 제공함을 포함하는, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,플라즈마에 의한 고체원소의 이온화를 효과적으로 증가시키기 위해 다단계 펄스 전압 중 제1 바이어스 전압인 음의 전압이 수~수십 kV로 인가되어 높은 플라즈마 밀도에 의한 높은 밀도로 이온화된 고체원소를 양이온을 형성함을 포함하는, 다단계 펄스를 이용한 박막 형성방법
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