用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置

本发明涉及一种用于控制薄膜的原子层的射频(rf)溅射装置，更具体地涉及如下的射频溅射装置，即，在通过射频溅射装置来制备金属薄膜时，可通过由单晶铜线形成电力电缆和电源线来消除电噪声，并通过由隔振部支撑射频溅射本体和旋转泵来阻隔物理振动，从而以原子层为单位控制从靶材脱落出来的粒子，使金属薄膜以外延附生(epitaxy)的方式生长。

背景技术：

1、在基板上形成薄膜的方法可分为通过气态原料的化学反应来合成薄膜的固体材料的化学方法和使用物理方法将需要蒸镀的粒子蒸镀到基板上的物理方法。化学方法包括化学气相蒸镀(chemical vapor deposition)和镀敷等，物理方法包括溅射(sputtering)和旋涂(spin coating)等。

2、其中，溅射蒸镀在真空状态下对作为蒸镀物质的靶材物质施加高频(射频(rf，radio frequency))电力，来使靶材物质以粒子的方式脱落，将该粒子蒸镀到位于对面的基板表面，从而制备金属薄膜。

3、这种射频溅射蒸镀方式比其他薄膜蒸镀技术更经济，因而广泛利用于多种应用领域，但靶材粒子不会从整个表面均匀脱落出来，并且在从靶材向基板蒸镀粒子的过程中会有电噪声或物理振动的施加，因而在制备高质量的薄膜方面存在局限性。

4、为了通过射频溅射装置来制备由以外延附生的方式生长并具有规定方向性的单晶制成的高质量的金属薄膜，或制备将表面的粗糙度控制在纳米(nm)级的金属薄膜，需要消除电噪声和物理振动，从而使粒子均匀地蒸镀到基板。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的在于提供如下的射频溅射装置，即，可通过由单晶铜线形成电力电缆和网路来在向靶材物质施加射频电力的过程中消除电噪声，从而制备高质量的金属薄膜。

3、本发明的目的在于提供如下的射频溅射装置，即，可通过将单晶金属用作靶材金属来通过溅射从靶材分离均质的粒子，从而制备高质量的金属薄膜。

4、本发明的目的在于提供如下的射频溅射装置，即，使溅射本体与低真空泵分离，并由隔振部支撑二者，以消除进行溅射的腔室的物理振动，从而可制备高质量的金属薄膜。

5、本发明要解决的技术问题并不局限于以上提及的技术问题，本发明所属技术领域的普通技术人员可通过本发明的记载明确理解未提及的其他技术问题。

6、技术方案

7、为了解决上述问题并达成目的，本发明提供可以在溅射过程中消除电噪声和物理振动以制备高质量的金属薄膜的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置。

8、以下，将对本说明书进行更加详细的说明。

9、本发明提供一种用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置包括溅射本体，设置有基板、靶材、腔室，上述靶材与上述基板相向，上述腔室用于进行溅射工序，以将上述靶材蒸镀到上述基板上；供电部，通过网路连接到上述溅射本体的靶材，以施加射频电力；低真空泵部，在上述溅射本体的腔室内部形成真空；以及供气部，向上述腔室内部供给反应气体，向上述供电部供给电源的电力电缆由单晶铜线制成。

10、在本发明中，上述溅射本体的靶材可以通过切断采用直拉法或布里支曼法培育的圆筒形状的单晶金属而形成为单晶靶材。

11、在本发明中，用于将上述供电部的射频电力传递到上述溅射本体的网路可由单晶铜线制成。

12、在本发明中，与上述供电部接地的室外接地部可以由切断通过直拉法或布里支曼法培育的圆筒形状的单晶铜而成的单晶铜块制成。

13、在本发明中，上述溅射本体的底部面的各边角可以由隔振部支撑，以防止振动从地面传递，上述隔振部包括：尖状物，附着在上述溅射本体的底部面，以支撑上述溅射本体，呈朝向上述地面逐渐变尖的尖角形状；以及支承块，放置在上述地面上，在上表面形成有收容上述尖状物的尖头的插入槽，从而仅固定上述尖状物的平面位置。

14、在本发明中，上述低真空泵部与上述溅射本体物理分离，通过橡胶材质的连接软管与上述腔室相连接，上述连接软管的中心固定在与地面相连接的壁面。

15、在本发明中，上述低真空泵部的底部面的各边角可以由隔振部支撑，以防止振动从地面传递，上述隔振部包括：尖状物，附着在上述低真空泵部的底部面，以支撑上述低真空泵部，呈朝向上述地面逐渐变尖的尖角形状；以及支承块，放置在上述地面上，在上表面形成有收容上述尖状物的尖头的插入槽，从而仅固定上述尖状物的平面位置。

16、发明的效果

17、根据本发明的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，电力电缆和网路由单晶铜线形成，以增加供给到溅射装置的电源的稳定性，消除电源的噪声，通过增加等离子的均质性来在向靶材物质施加射频电力的过程中消除电噪声。

18、根据本发明的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，将单晶金属用作靶材物质来使得从靶材分离的粒子均质地蒸镀到基板的整个表面。

19、根据本发明的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，溅射本体与低真空泵部分离，并由隔振部支撑二者，从而可消除进行溅射的本体的腔室的物理振动。

20、如上所述，可均质分离靶材粒子并消除电噪声和物理振动，从而以原子层为单位控制蒸镀到基板的金属薄膜的结晶结构，因而可由以外延附生的方式生长并具有规定方向性的单晶制成高质量的金属薄膜。

21、本发明的效果并不局限于以上提及的效果，本发明所属技术领域的技术人员可通过详细说明以及发明要求保护范围中的记载来明确理解未提及的其他效果。

技术特征：

1.用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，其特征在于，上述溅射本体的靶材通过切断采用直拉法或布里支曼法培育的圆筒形状的单晶金属而形成为单晶靶材。

3.根据权利要求1所述的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，其特征在于，用于将上述供电部的射频电力传递到上述溅射本体的网路由单晶铜线制成。

4.根据权利要求1所述的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，其特征在于，与上述供电部接地的室外接地部由切断通过直拉法或布里支曼法培育的圆筒形状的单晶铜而成的单晶铜块制成。

5.根据权利要求1所述的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的用于控制薄膜的原子层的射频溅射装置，其特征在于，

技术总结
本发明涉及一种用于控制薄膜的原子层的射频(RF)溅射装置，更具体地涉及如下的射频溅射装置，即，在通过射频溅射装置来制备金属薄膜时，可通过由单晶铜线形成电力电缆和电源线来消除电噪声，并通过由隔振部支撑射频溅射本体和旋转泵来阻隔物理振动，从而以原子层为单位控制从靶材脱落出来的粒子，使金属薄膜以外延附生(Epitaxy)的方式生长。

技术研发人员：郑世泳,李有实,金秀宰,朴相彦,千美连
受保护的技术使用者：釜山大学产学合作团
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13