KR102095717B1 - 코팅 장치 및 방법 - Google Patents

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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본질적으로 수직으로 배향된 기판을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템이 설명된다. 그 시스템은 제 1 프로세싱 영역을 가지며 제 1 재료를 포함한 제 1 층을 증착하도록 구성된 제 1 증착 챔버(101); 제 2 프로세싱 영역을 가지며 제 2 재료를 포함한 제 2 층을 제 1 층 위에 증착하도록 구성된 제 2 증착 챔버(102); 제 3 프로세싱 영역을 가지며 제 2 재료를 포함한 층을 증착하도록 구성된 제 3 증착 챔버(103); 제 1, 제 2, 및 제 3 증착 챔버들 각각과 함께 본질적으로 선형의 전송 경로들을 제공하는 이송 챔버(111); 및 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164)을 포함한 추가의 챔버(121)를 포함하고, 여기서, 제 1 및 제 2 전송 트랙들 중 적어도 하나는 제 1 프로세싱 챔버와 함께 본질적으로 선형의 전송 경로를 형성하고, 여기서, 제 1 증착 챔버(101)는 이송 챔버로부터 기판을 수용하고 그리고 제 1 재료를 포함한 추가 층을 증착하도록 구성된다.

Description

코팅 장치 및 방법{COATING APPARATUS AND METHOD}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 프로세싱 시스템들 및 그 동작 방법들에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 실시예들은 예를 들어, 다층 스택 증착을 위한 프로세싱 시스템에 있어서의 프로세스 챔버들의 활용에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 실시예들은 기판 프로세싱 시스템, 및 기판 프로세싱 시스템에 있어서 층 스택을 증착하는 방법에 관한 것이다.
다수의 기술적 어플리케이션들에 있어서, 상이한 재료들의 층들이 기판 위에서 서로의 상부에 증착된다. 통상적으로, 이는 코팅 또는 증착 단계들의 시퀀스에서 수행되며, 여기서, 에칭 또는 구조화와 같은 다른 프로세싱 단계들이 또한 다양한 증착 단계들 이전에, 그 사이에, 또는 그 이후에 제공될 수도 있을 것이다. 예를 들어, "재료1"-"재료2"-"재료1"의 시퀀스를 갖는 다층 스택이 증착될 수 있다. 상이한 프로세스 단계들에서의 상이한 코팅 레이트들로 인해 그리고 그 층들의 상이한 두께들로 인해, 상이한 층들을 증착하기 위한 프로세싱 챔버들에 있어서의 프로세싱 시간은 상당히 변할 수도 있다.
다중층 스택을 증착하기 위해, 프로세싱 챔버들의 다수의 구성들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 증착 챔버들의 클러스터 배열들뿐 아니라, 증착 챔버들의 인라인 배열들이 사용될 수 있다. 통상적인 클러스터 배열은 중앙 핸들링 챔버, 및 그 중앙 핸들링 챔버에 연결된 다수의 프로세싱 또는 증착 챔버들을 포함한다. 코팅 챔버들은 동일하거나 상이한 프로세스들을 실행하도록 장비될 수도 있다. 통상의 인라인 시스템은 다수의 후속적인 프로세싱 챔버들을 포함하며, 여기서, 프로세싱 단계들은 한 챔버에서 다른 챔버로 차례로 수행되어, 복수의 기판들이 인라인 시스템으로 연속적으로 또는 거의 연속적으로 프로세싱될 수 있다. 하지만, 인라인 시스템들에서의 프로세스의 핸들링이 상당히 용이함에 반해, 프로세싱 시간은 가장 긴 프로세싱 시간에 의해 결정된다. 따라서, 프로세스의 효율이 영향을 받는다. 한편, 클러스터 툴들은 상이한 사이클 시간들을 허용한다. 하지만, 그 핸들링은 상당히 복잡할 수도 있으며, 이는 중앙 핸들링 챔버에 제공된 정교한 이송 시스템을 요구한다.
인라인 시스템의 상기 단점들은 부가적인 챔버들을 제공함으로써 보상될 수 있을 것이다. 하지만, 이는, 특히 고가의 재료들이 증착될 경우에 특히 관련될 수 있는 장비의 비용을 증가시킬 것이다.
상기의 관점에서, 독립항 제1항에 따른 본질적으로 수직으로 배향된 기판을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템, 및 독립항 제12항에 따른 기판 프로세싱 시스템에 있어서 층 스택을 증착하는 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예들은 시스템들 및 그 동작 방법들을 제공하며, 여기서, 본질적으로 수직으로 배향된 기판은 예를 들어, 인라인 프로세싱 시스템과 클러스터 프로세싱 시스템 사이의 하이브리드 시스템과 같이 인라인 프로세싱 시스템 부분들을 포함하는 시스템인 프로세싱 시스템에서 프로세싱되며, 적어도 하나의 챔버가 적어도 2회 활용된다. 이에 의해, 챔버들, 특히, 이송 챔버들 및 증착 챔버들의 수는 장비 비용들을 회피하기 위해 감소된다.
다른 실시예에 따르면, 본질적으로 수직으로 배향된 기판을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템이 제공된다. 그 시스템은 제 1 프로세싱 영역을 가지며 제 1 재료를 포함한 제 1 층을 증착하도록 구성된 제 1 프로세싱 챔버, 제 2 프로세싱 영역을 가지며 제 2 재료를 포함한 제 2 층을 제 1 층 위에 증착하도록 구성된 제 2 프로세싱 챔버, 제 3 프로세싱 영역을 가지며 제 2 재료를 포함한 층을 증착하도록 구성된 제 3 프로세싱 챔버, 제 1, 제 2, 및 제 3 챔버들 각각과 함께 본질적으로 선형의 전송 경로들을 제공하는 이송 챔버, 및 제 1 및 제 2 전송 트랙을 포함한 추가의 챔버를 포함하고, 여기서, 제 1 및 제 2 전송 트랙들 중 적어도 하나는 제 1 프로세싱 챔버와 함께 본질적으로 선형의 전송 경로를 형성하고, 여기서, 제 1 챔버는 이송 챔버로부터 기판을 수용하고 그리고 제 1 재료를 포함한 추가 층을 증착하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제 1, 제 2, 및 제 3 프로세싱 챔버를 갖는 기판 프로세싱 시스템에 있어서 층 스택을 증착하는 방법이 제공된다. 그 방법은 제 1 프로세싱 챔버에 있어서 제 1 재료를 포함한 제 1 층을 본질적으로 수직으로 배향된 기판 위에 증착하는 단계, 제 2 프로세싱 챔버 및 제 3 프로세싱 챔버로부터 선택된 일 챔버에 있어서 제 2 재료를 포함한 제 2 층을 증착하는 단계로서, 제 2 프로세싱 챔버 및 제 3 프로세싱 챔버는 본질적으로 교번하는 방식으로 이용되는, 상기 제 2 층을 증착하는 단계, 및 제 1 프로세싱 챔버에 있어서 제 1 재료를 포함한 제 3 층을 증착하는 단계를 포함하고, 제 1, 제 2 및 제 3 프로세싱 챔버들은 본질적으로 선형의 전송 경로들을 갖는 이송 챔버에 연결된다.
본 발명의 상기 열거된 특징들이 달성되고 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 그 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이 실시예들은 첨부된 도면들에 예시되어 있다.
도 1은 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라, 3개의 증착 챔버들, 프로세싱 챔버들과 함께 선형 전송 경로들을 제공하는 이송 챔버, 및 이중 전송 트랙 시스템을 갖는 기판 프로세싱 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라, 수개의 증착 챔버들, 프로세싱 챔버들과 함께 선형 전송 경로들을 제공하는 이송 챔버, 및 이중 전송 트랙 시스템을 갖는 추가의 기판 프로세싱 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라, 이중 전송 트랙 시스템을 포함한 챔버의 개략도이다.
도 4는 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라, 인라인 기판 프로세싱 시스템 부분을 포함한 프로세싱 시스템에 있어서 층 스택을 증착하는 방법들을 예시하는 플로우 차트이다.
도 5는 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라, 수개의 증착 챔버들, 프로세싱 챔버들과 함께 선형 전송 경로들을 제공하는 이송 챔버, 및 이중 전송 트랙 시스템을 갖는 다른 기판 프로세싱 시스템의 개략도이다.
도 6은 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라, 수개의 증착 챔버들, 프로세싱 챔버들과 함께 선형 전송 경로들을 제공하는 이송 챔버, 및 이중 전송 트랙 시스템을 갖는 다른 기판 프로세싱 시스템의 개략도이다.
도 7은 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라, 수개의 증착 챔버들, 프로세싱 챔버들과 함께 선형 전송 경로들을 제공하는 이송 챔버, 및 이중 전송 트랙 시스템을 갖는 다른 기판 프로세싱 시스템의 개략도이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 가능할 경우, 도면들에 공통인 동일하거나 또는 유사한 엘리먼트들을 지정하기 위해 동일한 참조번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 피처들은 추가 기재없이도 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수도 있음이 고려된다.
하지만, 첨부 도면들은 본 발명의 단지 예시적인 실시예들만을 예시하는 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수도 있기 때문이다.
이제, 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 참조할 것이고, 그 실시예들의 하나 또는 그 이상의 예들은 도면들에 예시된다. 각각의 예는 본 발명의 설명으로서 제공되며, 본 발명의 한정으로서 의미되지는 않는다. 예를 들어, 일 실시예의 부분으로서 예시되거나 설명되는 피처들은 다른 실시예들에 대해 또는 다른 실시예들과 함께 사용되어 더 추가의 실시예를 산출할 수 있다. 본 발명은 그러한 변형들 및 변경들을 포함함이 의도된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "기판"은 유리 기판들과 같은 기판들을 포괄할 것이다. 이에 의해, 기판들은 통상적으로, 1.4 m² 및 그 초과, 통상적으로 5 m² 및 그 초과의 사이즈를 갖는 대면적 기판들이다. 예를 들어, 5.5 m² (Gen8.5), 9 m² (Gen10) 또는 그 초과와 같은 1.43 m² (Gen5) 및 그 초과의 기판 사이즈들이 실현될 수 있다. 통상적으로, 기판들은 본질적으로 수직으로 배향된다. 이에 의해, 수직으로 배향된 기판은 몇 도정도만큼의 기울기를 갖는 안정된 이송을 허용하기 위해 프로세싱 시스템에 있어서 수직, 즉, 90°배향으로부터 일부 편차를 가질 수 있음을, 즉, 기판들은 본질적으로 수직으로 배향됨을 이해해야 한다.
인라인 프로세싱 시스템들은 통상적으로, 층들의 시퀀스를 증착하기 위해 챔버들의 시퀀스를 제공한다. 이에 의해, 일 층 이후의 다른 층이 일 챔버 이후에 다른 챔버에서 차례로 증착된다. 예를 들어, 몰리브덴의 박막층이 기판 위에 증착될 수 있고, 그 다음, 알루미늄으로 된 두꺼운 층이 몰리브덴 층 위에 증착되고, 몰리브덴으로 된 추가적인 박층이 알루미늄 층 위에 증착된다. 이에 의해, 몰리브덴 증착 소스를 포함하는 제 1 챔버가 제공될 수 있다. 그 이후, 알루미늄을 증착하기 위한 2개의 증착 챔버들이 제공될 수 있다. 그 이후, 몰리브덴을 증착하기 위한 다른 챔버가 제공된다. 이에 의해, 인라인 프로세싱 시스템에 있어서의 기판들은 교번하는 방식으로 제 1 알루미늄 챔버 및 제 2 알루미늄 챔버로 이송될 수 있어서, 더 두꺼운 알루미늄 층의 증착이 인라인 증착 시스템에 있어서의 전체 처리량을 덜 제한하고 있다. 하지만, 몰리브덴을 증착하기 위한 증착 소스, 예를 들어, 몰리브덴 스퍼터링 타깃은 특히, 대면적 기판들을 프로세싱하기 위해 매우 고가일 수 있다. 이에 따라, 4개의 챔버들이 상기 설명된 프로세싱 챔버에서 활용되고, 매우 고가의 증착 소스들, 예를 들어, 스퍼터링 타깃들을 갖는 2개의 챔버들이 제공될 필요가 있다.
상기 설명된 프로세싱 시스템은 3개 층들을 증착하기 위해 4개의 챔버들을 제공한다. 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 증착 챔버들의 감소된 수 및 그에 따른 증착 챔버들의 개선된 활용이 제공될 수 있다. 상기 예에 대하여, 3개의 증착 챔버들이 3개의 층들, 예를 들어, 몰리브덴-알루미늄-몰리브덴을 증착하기 위해 제공될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 통상의 실시예들에 따르면, 증착 소스들은 회전가능 스퍼터링 타깃들과 같은 스퍼터링 타깃들로서 제공된다. 그 통상적인 구현들에 따르면, DC 스퍼터링, 펄스 스퍼터링, 또는 MF 스퍼터링이 제공될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 더 추가의 실시예들에 따르면, 5 kHz 내지 100 kHz의 범위내의 주파수들, 예를 들어, 30 kHz 내지 50 kHz를 갖는 중간 주파수 스퍼터링이 제공될 수 있다.
도 1은 증착 시스템(100)의 일 실시예를 예시한다. 그 시스템은 제 1 증착 챔버(101), 제 2 증착 챔버(102), 및 제 3 증착 챔버(103)를 포함한다. 또한, 그 시스템은 제 1 증착 챔버(101)로부터 제 2 또는 제 3 증착 챔버들(102/103) 중 하나로 기판들을 이송하기 위해 구성되는 이송 챔버(111)를 포함한다. 또한, 이송 챔버(111)는 증착 챔버들(102/103) 중 하나로부터 제 1 증착 챔버(101)로 기판을 이송하기 위해 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 증착 챔버(101)는 제 1 증착 소스(141)를 갖고, 제 2 증착 챔버(102) 및 제 3 증착 챔버(103) 각각은 다른 증착 소스(142)를 갖는다. 통상적으로, 제 2 및 제 3 챔버에 있어서의 증착 소스들(142)은 유사한 증착 소스일 수 있어서, 제 2 챔버(102) 및 제 3 챔버(103)가 교번하는 방식으로 사용될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 통상의 실시예들에 따르면, 증착 소스들은 회전가능 스퍼터링 타깃들과 같은 스퍼터링 타깃들로서 제공된다.
이에 의해, 증착 소스(142)를 사용한 증착이 인라인 프로세싱 시스템(100)의 처리량에 대한 제한 인자인 경우, 그 프로세싱 시스템에 있어서 연속적으로 또는 거의 연속적으로 프로세싱되는 기판들이 교번하는 방식으로 챔버들(102 및 103)에서 프로세싱될 수 있기 때문에, 전체 처리량은 증가될 수 있다. 예를 들어, 이는 증착 소스(142)를 사용하여 증착될 층이 두꺼운 층인 경우 또는 증착 소스(142)의 증착 레이트가 낮을 경우일 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 이송 챔버(111) 및 챔버들(101, 102, 및 103)은, 각각, 선형 전송 경로들(151, 152, 및 153)을 통해 연결된다. 이에 의해, 예를 들어, 디스플레이 제조를 위해 통상적으로 사용되는 대면적 기판들이 프로세싱 시스템(100)에서 전송될 수 있다. 통상적으로, 선형 전송 경로들(151, 152, 및 153)은 예를 들어, 라인을 따라 배열된 복수의 롤러들을 갖는 선형 전송 트랙들과 같은 전송 트랙들(161)에 의해 제공된다. 통상적인 실시예들에 따르면, 전송 트랙들(161)은 대면적 기판들의 저부에서의 전송 시스템 및 본질적으로 수직으로 배향된 대면적 기판들의 상단부에서의 가이딩 시스템에 의해 제공될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 더 추가의 실시예들에 따르면, 이송 챔버(111)는, 수직 회전축에 관한 기판들의 회전을 위하여 구성되는 회전 모듈, 특히, 진공 회전 모듈일 수 있다. 이러한 회전은 참조번호 112에 의해 표시된다. 이에 의해, 전송 경로(151)를 통해 이송 챔버(111)에 진입하는 기판은 이송 챔버(111)에서의 회전없이 전송 경로(153)를 통해 챔버(103)로 더 이송될 수 있다. 전송 경로(151)를 통해 이송 챔버(111)에 진입하는 기판은 전송 경로(152)를 통해 챔버(102)에 진입하기 위해 이송 챔버(111) 내에서 회전될 수 있다. 챔버들(102, 103)로부터 챔버(111)로의 이송은 각각, 대응하는 회전으로 또는 대응하는 회전없이 수행될 수 있다.
상기 설명된 바와 같이, 이송 챔버(111)와 결합한 증착 챔버들(101, 102, 및 103)의 배열은 복수의 증착 챔버들, 특히, 증착 챔버(101)의 활용을 개선시키는데 이용될 수 있다. 이에 따라, 증착 챔버(101)가 몰리브덴 함유 재료, 백금 함유 재료, 금 함유 재료, 또는 은 함유 재료와 같은 고가의 재료들의 증착을 위해 구성된다면, 프로세싱 시스템(100)의 운용자는 고가의 종류의 증착 소스들의 오직 하나의 세트만을 구입하는 것이 필요하다. 이에 따라, 짧은 다운타임들을 가능하게 하기 위해 스톡(stock) 상태로 유지될 필요가 있는 타깃들의 값이 감소될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 인라인 프로세싱 시스템(100)은 프로세싱 챔버들의 개선된 활용을 포함하고, 연속적인 또는 거의 연속적인 방식으로 기판들의 프로세싱 시스템으로의 공급을 허용한다. 이에 의해, 추가의 챔버(121) 및 더 추가의 챔버(122)에 제 1 및 제 2 전송 트랙(163 및 164)이 각각 제공된다.
전송 트랙들의 세트는 챔버(121) 내의 기판의 측방향 움직임을 위해 구성된다. 이에 의해, 전송 경로들에 대해 수직인 방향을 따라서 변위가 일어나도록, 기판은 본질적으로 수평으로 이동될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 통상적인 실시예들에 따르면, 챔버(122)는, 기판들을 프로세싱 시스템(100)에 삽입하고 그리고 프로세싱 시스템으로부터 기판들을 방출하기 위한 로드 록 챔버일 수 있다. 또한, 챔버(121)는 버퍼 챔버, 가열 챔버, 이송 챔버, 사이클-시간-조정 챔버 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 챔버일 수 있다.
통상적인 실시예들에 따르면, 도 1에 예시적으로 도시된 챔버들은 진공 챔버들이며, 즉, 그 챔버들은 10 mbar 또는 그 미만의 압력에서 기판들을 이송하거나 프로세싱하도록 구성된다. 이에 의해, 기판들은 챔버(122) 내로 록킹되거나 챔버(122) 밖으로 록킹되며, 이 챔버(122)는 챔버들(122 및 121) 사이의 진공 밸브가 프로세싱 시스템(100)에 있어서 기판의 챔버(121)로의 추가적인 전송을 위해 개방되기 전에 배기(evacuate)되도록 구성된다.
상이한 실시예들에 따르면, 수개의 기판들이, 인라인 프로세싱 시스템 부분을 갖는 프로세싱 시스템에서 동시에 프로세싱될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 통상적인 실시예들에 따르면, 증착 챔버들의 개선된 활용이 층 스택들을 위해 사용될 수 있으며, 여기서, 제 1 층 및 다른 층, 예를 들어, 최종 층은 중간 층에 비해 박형이다. 예를 들어, 층 스택은 적어도 몰리브덴 함유층, 구리 함유층, 및 몰리브덴 함유층을 포함할 수 있으며, 여기서, 포함된 이들 3개 층들은 이러한 순서로 제공된다. 층 스택은 또한, 몰리브덴 함유층, 알루미늄 함유층, 및 몰리브덴 함유층을 포함할 수 있으며, 여기서, 포함된 이들 3개 층들은 이러한 순서로 제공된다. 더욱이, 추가의 실시예들에 따르면, 몰리브덴 함유층은 또한, 고가의 재료를 포함하는 상기 설명된 층들의 다른 층일 수 있다.
도 2에 관하여 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 더 추가의 실시예들에 따르면, 추가의 증착 챔버(204) 및 더 추가의 증착 챔버(205)가 또한 제공될 수 있다. 이에 의해, 챔버들(204 및 205)은 이송 챔버(111)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 선형 전송 경로들(254 및 255)이 제공된다. 기판들은 교번하는 방식으로 챔버들(204 및 205) 중 하나에 제공될 수 있어서, 더 추가의 재료에 대한 소스를 포함할 수도 있는 증착 소스들(244) 중 하나를 사용하여 일 층이 증착된다.
이에 의해, 상이한 구현들에 따르면, 증착 소스들(244)은, 본질적으로 동일한 층이 챔버들(204 및 205)에 증착될 수 있도록 유사한 종류일 수 있으며, 챔버들(204 및 205)은 교번하는 방식으로 사용될 수 있다.
예를 들어, 층 스택은 몰리브덴 함유 박층, 제 1 재료를 포함하는 두꺼운 층, 제 2 재료를 포함하는 두꺼운 층, 및 몰리브덴 함유 박층을 포함할 수 있다. 더욱이, 추가의 실시예들에 따르면, 몰리브덴 함유층은 또한, 고가의 재료를 포함하는 상기 설명된 층들의 다른 층일 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 더 대안적인 실시예들에 따르면, 추가의 챔버들(204 및 205)은 또한, 다음의 프로세싱 단계, 예를 들어, 증착 단계를 위해 기판들의 원하는 온도로의 중간 가열을 위한 가열 챔버들일 수 있다.
다른 구현에 따르면, 증착 소스들(244)은 증착 소스들(142)과 동일한 종류일 수 있어서, 중간층이 도 1에 도시된 실시예들에 비해 훨씬 더 긴 시간동안 프로세싱될 수 있을 것이다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 통상의 실시예들에 따르면, 증착 소스들은 회전가능 스퍼터링 타깃들과 같은 스퍼터링 타깃들로서 제공된다.
더 추가의 대안적인 구현들에 따르면, 증착 소스들(244)은 상이한 재료들을 증착할 수 있어서, 4 초과의 층들이 증착되는 층 스택이 시스템에서 제조될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 더 추가의 실시예들에 따르면, 도 2에 도시된 프로세싱 시스템(200)과 같은 프로세싱 시스템들은 또한, 제 1 전송 트랙(163), 제 2 전송 트랙(164), 및 도 2의 챔버들(121 및 122)에 도시된 제 3 전송 트랙(265)과 같은 하나 또는 그 초과의 추가의 전송 트랙들을 갖는 전송 시스템을 가질 수 있다.
이에 의해, 기판들이 로드 록 챔버(122)로부터 추가의 챔버(121)로 이송될 수 있거나, 또는 일 기판은 추가의 챔버(121)로부터 로드 록 챔버(122)로 이송될 수 있지만 다른 기판은 로드 록 챔버(122)로부터 추가의 챔버(121)로 이송된다. 이에 따라, 기판들의 이송이 더 유연한 방식으로 수행될 수 있어서, 기판들의 이송이 사이클 시간에 대한 제한 인자일 수도 있는 어플리케이션들이 처리량에 있어서 증가될 수 있다.
제 1 전송 트랙(163) 및 제 2 전송 트랙(164)을 갖는 챔버(121)의 예가 도 3에 도시된다. 챔버(121)는 개구들(306)을 갖는 챔버 벽(302)을 가진다. 개구들(306)은 본질적으로 수직으로 배향된 기판들의 이송을 위해 구성된다. 이에 따라, 개구들(306)은 슬릿의 형상을 가질 수 있다. 통상적으로, 개구들은 진공 밸브를 사용하여 개방 및 폐쇄될 수 있다.
또한, 챔버(121)는 진공 펌프 등과 같은 진공 시스템의 연결을 위한 플랜지(304)를 가질 수 있다. 이에 의해, 챔버(121)는, 개구들(306)을 폐쇄하기 위해 진공 밸브들 중 적어도 하나, 바람직하게는, 진공 밸브들 양자가 폐쇄될 경우에 배기될 수 있다.
제 1 전송 트랙(163) 및 제 2 전송 트랙(164)을 각각 갖는 기판 전송 시스템 또는 캐리어 전송 시스템은 전송 엘리먼트들의 2개 그룹들을 포함한다. 전송 엘리먼트들의 제 1 그룹의 전송 엘리먼트들(310)은 전송 롤러(312)를 포함한다. 전송 엘리먼트들의 제 2 그룹의 전송 엘리먼트들(320)은 전송 롤러(322)를 포함한다. 전송 엘리먼트들(310)은 회전 축(311) 주위에서 회전가능하다. 전송 엘리먼트들(320)은 회전 축(321) 주위에서 회전가능하다.
전송 엘리먼트들(310 및 320) 각각은 도 3에 2개의 포지션들로 도시된다. 이에 의해, 일 포지션은 점선들로 도시된다. 전송 엘리먼트들의 각각은 베어링 엘리먼트(314 또는 324)를 각각 갖는다. 베어링 엘리먼트들은 회전을 제공하고 그리고 각각 축(311 또는 321)을 따른 선형 움직임을 제공하도록 구성된다. 회전 엘리먼트들은 베어링 엘리먼트의 선형 움직임에 의해 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션(점선)으로 이동될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전송 롤러(312)는 전송 롤러(322)에 관해 오프셋된다. 전송 엘리먼트들의 선형 움직임에 의해, 전송 엘리먼트들(310)의 전송 롤러(312)는 제 1 전송 트랙(163)으로부터 제 2 전송 트랙(164)으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 전송 엘리먼트들(310 및 320)의 움직임에 의해, 캐리어를 구동하기 위한 제 1 전송 트랙에, 즉, 전송 롤러 상에 위치된 기판은 제 2 전송 트랙으로 이동될 수 있다. 대안적으로, 제 2 전송 트랙(164)에 위치된 기판은 제 1 전송 트랙으로 이동될 수 있다.
도 3에 도시된 전송 엘리먼트들(310 및 320)은 본질적으로 수직으로 배향된 기판에 대한 기판 지지체를 제공하고, 이 기판 지지체는 기판을 그 하단부에서 지지하도록 구성된다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 추가의 실시예들에 따르면, 기판 전송 시스템 또는 캐리어 전송 시스템 각각은 또한 상부 전송 수단을 포함할 수 있다.
통상적으로, 전송 수단은 제 1 전송 경로 또는 제 2 전송 경로 중 하나로 기판들을 가이드하기 위한 가이딩 엘리먼트들의 하나 또는 그 초과의 그룹들이다. 예를 들어, 가이딩 엘리먼트들은 리세스, 예를 들어, 2개의 슬릿들을 갖는 자기 가이딩 엘리먼트들일 수 있으며, 이 리세스를 통해 기판이 이송될 수 있다. 더 추가의 실시예들에 따르면, 이들 가이딩 엘리먼트들은 또한 선형 움직임을 위한 베어링을 포함할 수 있어서, 제 1 전송 트랙으로부터 제 2 전송 트랙으로의 시프트가 수행될 수 있다.
통상적인 실시예들에 따르면, 전송 엘리먼트들(310) 및 전송 엘리먼트들(320)은 챔버(121) 내에서 본질적으로 수직으로 배향된 기판의 측방향 이송을 위해 동시에 이동된다. 통상적으로, 가이딩 엘리먼트들과 같은 상부 엘리먼트들이 또한 동시에 이동된다.
전송 엘리먼트들(310 및 320)은, 전송 경로들을 따라 전송 롤러들 상에 제공된 기판들 또는 캐리어들을 전송하기 위해 전송 엘리먼트들의 회전을 구동하기 위한 벨트 드라이브들(316 및 326)을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 벨트 드라이브들 중 하나 또는 그 초과는 하나의 모터에 의해 구동될 수 있다.
도 4는 증착 챔버들의 개선된 활용을 갖는, 인라인 프로세싱 시스템과 클러스터 프로세싱 시스템 사이의 하이브리드 시스템에 있어서 층 스택을 증착하는 방법을 예시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 단계 402에서, 제 1 층이 제 1 챔버 내에서 증착된다. 제 1 층은 통상적으로, 몰리브덴, 백금, 및 금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 층은 통상적으로, 제 2 층의 증착 시간에 비해 짧은 시간 내에 증착될 수 있는 층 또는 박층이다. 그 후, 기판은 제 2 챔버 또는 제 3 챔버로 이송되어, 제 2 층이 단계 404에서 제 2 챔버 내에서 증착되거나 또는 단계 405에서 제 3 챔버 내에서 증착될 수 있다.
이에 의해, 단계들 404 및 405는 교번하는 방식으로 수행될 수 있다. 제 2 또는 제 3 챔버에 있어서의 더 긴 증착 시간의 관점에서, 증착 시스템은 더 긴 증착 단계에 의해 처리량에 있어서 불필요하게 제한되지 않는다. 단계 406에서, 제 1 층(단계 402 참조)과 동일한 재료를 포함하는 다른 층이 증착된다. 단계 406은 단계 402와 동일한 챔버에서 수행된다. 이에 의해, 증착 챔버들의 개선된 활용이 제공된다.
도 5는 증착 시스템(100)의 다른 실시예를 예시한다. 그 시스템은 제 1 증착 챔버(101), 제 2 증착 챔버(102), 및 제 3 증착 챔버(103)를 포함한다. 또한, 그 시스템은 제 1 증착 챔버(101)로부터 제 2 또는 제 3 증착 챔버들(102/103) 중 하나로 기판들을 이송하기 위해 구성되는 이송 챔버(111)를 포함한다. 또한, 이송 챔버(111)는 증착 챔버들(102/103) 중 하나로부터 제 1 증착 챔버(101)로 기판을 이송하기 위해 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 증착 챔버(101)는 제 1 증착 소스(141)를 갖고, 제 2 증착 챔버(102) 및 제 3 증착 챔버(103) 각각은 다른 증착 소스(142)를 갖는다. 추가의 세부사항들이 상기 도 1에 관하여 설명되었다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 이송 챔버(111) 및 챔버들(101, 102, 및 103)은, 각각, 선형 전송 경로들(151, 152, 및 153)을 통해 연결된다. 이에 의해, 예를 들어, 디스플레이 제조를 위해 통상적으로 사용되는 대면적 기판들이 인라인 프로세싱 시스템(100)에서 전송될 수 있다. 통상적으로, 선형 전송 경로들(151, 152, 및 153)은 예를 들어, 라인을 따라 배열된 복수의 롤러들을 갖는 선형 전송 트랙들과 같은 전송 트랙들(161)에 의해 제공된다. 통상적인 실시예들에 따르면, 전송 트랙들(161)은 대면적 기판들의 저부에서의 전송 시스템 및 본질적으로 수직으로 배향된 대면적 기판들의 상단부에서의 가이딩 시스템에 의해 제공될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 더 추가의 실시예들에 따르면, 이송 챔버(111)는, 수직 회전축에 관한 기판들의 회전을 위하여 구성되는 회전 모듈, 특히, 진공 회전 모듈일 수 있다. 이러한 회전은 참조번호 112에 의해 표시된다. 이에 의해, 전송 경로(151)를 통해 이송 챔버(111)에 진입하는 기판은 이송 챔버(111)에서의 회전없이 전송 경로(153)를 통해 챔버(103)로 더 이송될 수 있다. 전송 경로(151)를 통해 이송 챔버(111)에 진입하는 기판은 전송 경로(152)를 통해 챔버(102)에 진입하기 위해 이송 챔버(111) 내에서 회전될 수 있다. 챔버들(102, 103)로부터 챔버(111)로의 이송은 각각, 대응하는 회전으로 또는 대응하는 회전없이 수행될 수 있다.
상기 설명된 바와 같이, 이송 챔버(111)와 결합한 증착 챔버들(101, 102, 및 103)의 배열은 복수의 증착 챔버들, 특히, 증착 챔버(101)의 활용을 개선시키는데 이용될 수 있다. 이에 따라, 증착 챔버(101)가 몰리브덴 함유 재료, 백금 함유 재료, 금 함유 재료, 또는 은 함유 재료와 같은 고가의 재료들의 증착을 위해 구성된다면, 프로세싱 시스템(100)의 운용자는 고가의 종류의 증착 소스들의 오직 하나의 세트만을 구입하는 것이 필요하다. 이에 따라, 짧은 다운타임들을 가능하게 하기 위해 스톡 상태로 유지될 필요가 있는 타깃들의 값이 감소될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 인라인 프로세싱 시스템과 클러스터 프로세싱 시스템 사이의 하이브리드 시스템(100)은 프로세싱 챔버들의 개선된 활용을 포함하고, 연속적인 또는 거의 연속적인 방식으로 기판들의 프로세싱 시스템으로의 공급을 허용한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 추가의 실시예들에 따르면, 추가의 챔버(521) 및 로드 록 챔버들(122 및 522)이 프로세싱 시스템(500)에 제공된다. 챔버(521)는 제 1 및 제 2 전송 트랙(563 및 564)을 갖는다. 전송 트랙들의 세트는 챔버(521) 내의 기판의 측방향 움직임을 위해 구성된다. 이에 의해, 기판은, 전송 경로들에 대해 수직인 방향을 따라 변위가 발생하도록 본질적으로 수평으로 이동될 수 있다.
이에 따라, 기판의 측방향 움직임은, 각각, 제 1 및 제 2 로드 록 챔버들 중 하나에 기판들을 이송하는데 이용될 수 있다. 도 1과 비교할 때, 개별적으로 배기 또는 통기될 수 있는 2개의 로드 록 챔버들이 제공된다. 이는 프로세싱 시스템의 처리량을 더 증가시키는데 도움이 될 수도 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 본 명세서에서 설명되는 장치들, 시스템들 및 방법들은 대면적 증착 기술, 예를 들어, PVD 대면적 증착 기술과 관련될 수 있고, 특히, 정적 증착 프로세스를 이용하는 다층 증착 툴 또는 장치와 관련될 수 있다. 통상적으로, 이는 제 1 및 제 3 층이 동일한 타깃 재료를 이용하는 3층 스택들을 위한 증착 툴들 및 증착과 관련된다. 이에 의해, 최대의 또는 증가된 처리량을 갖는 최적의 또는 개선된 하드웨어 효율을 갖는 것이 요구된다. 더욱이, 실시예들은 또한, 상기 언급된 3층 스택의 제 1 또는 제 3 층이 필요하지 않은 2층 스택들을 위한 증착 툴들 및 증착에 적용가능하다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들은, 기판들이 로드-록 영역을 통해, 중앙 이송 챔버에 부착된 다중의 프로세스 챔버들에 기판을 순차적으로 지향시키는 중앙 이송 챔버로 이송되는 클러스터 툴 시스템들과 비교될 수 있다. 이에 의해, 통상적인 3층 스택들의 층 두께가 상이한 층들 사이에서 많이 변함에 따라, 통상적으로 적어도 4개의 프로세스 챔버들이 50 sec 및 그 미만의 통상적인 사이클 시간을 달성하는데 사용될 필요가 있다. 따라서, 중앙 이송 챔버에 있어서의 기판 핸들링은 상당히 복잡하게 되고, 달성가능한 처리량을 제한한다. 본 명세서에서 설명되는 실시예들은 또한, 통상의 인라인 시스템이 계속해서 교대로 구성된 다중의 프로세스 챔버들을 제공하는 인라인 시스템들과 비교될 수 있다. 이 경우, 3층 스택들에 있어서, 가장 두꺼운 층의 증착 시간이 달성가능한 처리량을 제한하거나, 또는 가장 두꺼운 층의 증착이 다중의 프로세스 챔버들에 있어서의 다중의 단계들로 분할될 필요가 있다. 후자의 경우는 층 특성들에 대한 부정적인 영향의 리스크를 지닌다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 증착 툴이 상기 언급된 방법들 양자를 결합하는 하이브리드 시스템들이 제공될 수 있다. 그 툴은, 증가된 기판 처리량을 위한 다중의 캐리어 트랙들을 갖는 로드-록 챔버 및 이송 챔버를 포함하는 인라인 섹션으로 이루어진다. 3층 스택들의 제 1 및 제 3 층의 증착을 위한 제 1 프로세스 챔버는 단일 캐리어 트랙 또는 이중 캐리어 트랙을 가질 수 있다. 클러스터 섹션은, 통상적으로 두꺼운 제 2 층의 증착을 교번하기 위해 동일한 타깃 재료를 갖는 적어도 2개의 다른 프로세스 챔버들, 및 제 1 프로세스 챔버에 통상적으로 부착되는 중앙 이송 챔버로 이루어진다.
제 1 프로세스 챔버가 제 1 및 제 3 층 양자를 증착하는 것이 필요하고 그 챔버로의 및 그 챔버로부터의 다중 캐리어 이송을 위한 시간을 제공하는 것이 필요하기 때문에, 이 챔버는 기판 처리량에 대한 장애가 쉽게 될 수 있다. 이에 따라, 제 1 증착 챔버에 이중 트랙 시스템을 제공하는 것은 시스템의 유연성 및 그 처리량을 개선시킬 수 있다.
상기의 관점에서, 예를 들어, 도 3의 챔버(121)에 관해 설명된 바와 같은, 또한 다른 챔버들, 예를 들어 제 1 증착 챔버, 이송 챔버, 또는 심지어 제 2 및 제 3 그리고 추가의 챔버들에 대한 이중 트랙 시스템을 제공함으로써, 부가적인 유연성이 획득될 수 있다. 이에 의해, 기판은 이들 챔버들 중 임의의 챔버의 제 1 및 제 2 트랙에 각각 이송될 수 있다. 이에 의해, 후속 사이클 시간으로 전진하기 위하여, 오직 프로세싱된 기판만이 제거될 필요가 있으며, 프로세싱될 다음 기판이 챔버에 이미 제공된다. 이에 따라, 예를 들어, 단지 측방향 병진이동 메커니즘이 증착 포지션으로 기판을 이동시키기 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 다른 개관에 따르면, 증착 챔버들 및/또는 이송 챔버에 있어서의 부가적인 트랙들은, 프로세싱을 위해 시스템으로 이미 로딩되거나 프로세싱 이후 언로딩을 대기하는 기판들에 대한 버퍼로서 기능할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 제 1 및 제 2 전송 트랙을 갖는 전송 시스템은 챔버들 중 2개 또는 그 초과, 즉 증착 챔버들, 이송 챔버, 로드-록 챔버 및/또는 추가의 챔버 중 하나 또는 그 초과에서 제공될 수 있다. 이에 의해, 유연성 및/또는 처리량이 증가될 수 있다.
상기의 관점에서, 도 6은 증착 시스템(100)의 더 추가의 실시예들을 예시한다. 그 시스템은 도 1에 관하여 설명된 실시예들 및 그와 결합될 실시예들과 비교가능하다. 그 시스템은 제 1 증착 챔버(101), 제 2 증착 챔버(102), 및 제 3 증착 챔버(103)를 포함한다. 또한, 그 시스템은 제 1 증착 챔버(101)로부터 제 2 또는 제 3 증착 챔버들(102/103) 중 하나로 기판들을 이송하기 위해 구성되는 이송 챔버(111)를 포함한다. 또한, 이송 챔버(111)는 증착 챔버들(102/103) 중 하나로부터 제 1 증착 챔버(101)로 기판을 이송하기 위해 구성된다.
도 1과 비교되는 바와 같이, 제 2 증착 챔버는 상이한 측면 부분에서 이송 챔버에 연결된다. 상이한 변형들에 따르면, 제 2 및/또는 제 3 증착 챔버는 각각, 도 1과 비교되는 바와 같이, 상이한 측면들에서 연결될 수 있다. 이에 의해, 일부 챔버 이송 조합들이 직선 이송 경로에 의해 단순화될 수도 있고 및/또는 회전 사이클들이 다른 증착 프로세스들에 대한 것과 같이 일부 증착 프로세스들에 대해 더 적합할 수도 있을 것이다. 더욱이, 제 2 및/또는 제 3 증착 챔버로의 및 그로부터의 로딩 또는 언로딩 포지션 이외에, 증착 챔버들의 배열은 도 1과 비교되는 바와 동일한 개념을 따른다.
도 6에 도시되고 도 6과 유사한 바와 같이, 제 1 증착 챔버(101)는 제 1 증착 소스(141)를 갖고, 제 2 증착 챔버(102) 및 제 3 증착 챔버(103) 각각은 다른 증착 소스(142)를 갖는다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 이송 챔버(111) 및 챔버들(101, 102, 및 103)은, 각각, 선형 전송 경로들(151, 152, 및 153)을 통해 연결된다. 이에 의해, 예를 들어, 디스플레이 제조를 위해 통상적으로 사용되는 대면적 기판들이 프로세싱 시스템(100)에 전송될 수 있다. 도 1에 도시된 예에 반하여, 선형 전송 경로(151)는 예를 들어, 라인을 따라 배열된 복수의 롤러들을 갖는 선형 전송 트랙들과 같은 제 1 전송 트랙(163) 및 제 2 전송 트랙(164)을 갖는 이중 전송 트랙 시스템에 의해 제공된다. 이에 의해, 제 1 증착 챔버(101) 및 이송 챔버(111)는 이중 트랙 전송 시스템들을 포함하며, 여기서, 이송 모듈은 회전 모듈의 양 측면들 상에서 이중 트랙 시스템을 포함할 수 있다. 더 상이한 변형들에 따르면, 제 1 증착 챔버(161)는 기판들을 버퍼링하기 위한 이중 전송 시스템을 포함할 수 있지만, 전송 경로(151)는 단일 트랙에 의해서만 제공된다.
선형 전송 경로들(152 및 153)은 예를 들어, 라인을 따라 배열된 복수의 롤러들을 갖는 선형 전송 트랙들과 같은 챔버들(102 및 103) 내의 전송 트랙들(161)에 의해 제공된다. 도 7에 관하여 도시된 바와 같이, 이들 챔버들에는 또한 이중 트랙 전송 시스템들이 제공될 수 있다.
상기 설명된 바와 같이, 이송 챔버(111)와 결합한 증착 챔버들(101, 102, 및 103)의 배열은 복수의 증착 챔버들, 특히, 증착 챔버(101)의 활용을 개선시키는데 이용될 수 있다. 이에 따라, 증착 챔버(101)가 몰리브덴 함유 재료, 백금 함유 재료, 금 함유 재료, 또는 은 함유 재료와 같은 고가의 재료들의 증착을 위해 구성된다면, 프로세싱 시스템(100)의 운용자는 고가의 종류의 증착 소스들의 오직 하나의 세트만을 구입하는 것이 필요하다. 이에 따라, 짧은 다운타임들을 가능하게 하기 위해 스톡 상태로 유지될 필요가 있는 타깃들의 값이 감소될 수 있다. 챔버들(101 및 111)에 예시적으로 제공된 부가적인 이중 트랙 시스템들은, 각각의 제 2 트랙들(163/164)이 버퍼로서 사용될 수 있거나 기판 이송을 위한 시간을 감소시키기 위해 사용될 수 있기 때문에, 도 1에 도시된 시스템에 비해 시스템의 처리량 및/또는 유연성을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 기판들의 이송은 양 트랙들 상에서 동시에 수행될 수 있다.
도 1에 추가로, 도 6은 또한 스윙 모듈(622)을 도시하며, 여기서, 기판들은 수직 프로세싱에 있어서의 프로세싱을 위해 수평 포지션으로부터 수직 포지션으로 핸들링될 수 있다. 통상적으로, 스윙 모듈은 또한 이중 트랙 시스템을 포함할 수 있다. 이에 의해, 시스템이 로드 록(122)으로부터/로드 록(122)으로의 이중 배출/진입을 포함하기 때문에, 대기(atmosphere) 회전 모듈 및/또는 부가적인 배출 챔버는 생략될 수 있다. 또한, 상이한 층 스택들, 예를 들어, Al/Mo 및 Mo/Al이 동일한 시스템을 사용하여 제조될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 및 제 2 전송 트랙(163 및 164)은, 각각, 스윙 모듈, 로드 록 챔버, 로드 록 챔버와 제 1 증착 챔버 사이에 제공된 추가의 챔버, 제 1 증착 챔버, 이송 챔버, 제 2 증착 챔버, 및 제 3 증착 챔버로 이루어진 챔버들 또는 모듈들의 그룹 중 하나 또는 그 초과에서 제공된다. 이에 의해, 특히, 로드 록 챔버, 추가의 챔버, 제 1 증착 챔버 및/또는 이송 챔버에는 제 1 및 제 2 전송 트랙(163 및 164)이 각각 제공된다.
제 1 및 제 2 전송 트랙(163 및 164)을 각각 갖는 챔버들 중 적어도 하나, 특히, 제 1 및 제 2 전송 트랙(163 및 164)을 각각 갖는 챔버들 모두는 각각의 챔버 내에서의 기판의 측방향 움직임을 위해 구성된다. 이에 의해, 전송 경로들에 대해 수직인 방향을 따라서 변위가 일어나도록, 기판은 본질적으로 수평으로 이동될 수 있다.
상기의 관점에서, 일부 부가적인 또는 대안적인 실시예들에 따르면, 제 2 및 제 3 프로세스 챔버의 배열은 도 1에 비해 도 6에 도시된 바와 같이 변할 수 있고 및/또는 다양한 챔버에는 다중의 기판 트랙들이 장비될 수 있다. 특별히, 제 1 프로세스 챔버 및/또는 중앙 이송 챔버에 있어서 부가적인 다중의 캐리어 트랙들을 갖는 것이 유용한 것으로 간주된다. 또한, 제 2 및/또는 제 3 프로세스 챔버에는 다중의 캐리어 트랙들이 장비될 수 있다. 상기 언급된 챔버들에 있어서 또한 다중의 캐리어 트랙들을 사용하는 것은 제 1 프로세스 챔버로의/제 1 프로세스 챔버로부터의, 특히, 제 1 프로세스 챔버로부터의 동시적인 캐리어 이송을 허용하며, 또한, 제 2 및/또는 제 3 프로세스 챔버들에 다중의 캐리어 트랙들이 장비되는 경우, 그들 프로세스 챔버들로의/프로세스 챔버들로부터의 캐리어 이송에 필요한 시간이 감소될 수 있다.
도 7은 더 추가의 실시예들을 예시적으로 예시한다. 도 1 및 도 2와 비교할 때, 스윙 모듈뿐 아니라 다른 챔버들에 제 1 전송 트랙 및 제 2 전송 트랙(163 및 164)이 제공된다. 더 추가로, 부가적인 트랙들에 부가적으로 또는 대안적으로, 제 3 및 제 4 증착 챔버들(204 및 205)이 제공된다. 증착 소스들(142)과 비교할 때 증착 소스들(244)에 상이한 참조번호가 표기되더라도, 이들 소스들은 유사할 수 있다. 이에 따라, 제 2 타깃 재료의 증착을 위한 2개보다 많은 챔버들이 이송 챔버, 예를 들어, 중앙 이송 챔버에 부착될 수 있다. 제 2 층의 증착을 위한 그러한 모든 챔버들이 교번하는 방식으로 동작될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같은 이중 캐리어 트랙들 및/또는 단일 캐리어 트랙들이 장비될 수 있다. 이는, 특히, 예를 들어 수개의 챔버들에 있어서 수개의 단계들로 제 2 층을 증착할 필요없이, 증가된 처리량을 갖는 훨씬 더 두꺼운 제 2 층들의 증착을 허용한다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들은 하드웨어 이용의 효율을 개선시키고, 소정 수의 진공 챔버들로 시스템 처리량을 증가시키고 및/또는 제 2 층의 증착을 위한 향상된 교번하는 동작을 이용함으로써 시스템 처리량을 증가시킨다. 이는 하이브리드 시스템에 의해 제공되고, 로드 록 챔버 및 이송 챔버에서뿐 아니라 다른 챔버들에서도 다중의 캐리어 트랙들을 이용함으로써 더 개선될 수 있다. 이는 캐리어 이송을 위해 필요한 시간을 감소시키고, 제 1 프로세스 챔버에 있어서 특히 제 1 및 제 3 층의 층 증착을 위한 더 많은 시간을 제공한다. 시스템 사이클 시간을 감소시키고 및/또는 시스템 처리량을 증가시키기 위한 추가의 가능성이 제공된다. 더 추가로, 부가적으로 또는 대안적으로, 극히 두꺼운 제 2 층들이, 중앙 이송 챔버에 부착된 2개보다 많은 교번하여 동작하는 프로세스 챔버들을 이용함으로써 증착될 수 있다.
이에 따라, 본 명세서에서 설명되는 실시예들은, 특히, 정적 증착 프로세스를 사용하여 다층-증착 툴들, 예를 들어, 다층 PVD 증착 툴에 대해 활용될 수 있다.
상기의 관점에서, 복수의 실시예들이 설명된다. 예를 들어, 일 실시예에 따르면, 본질적으로 수직으로 배향된 기판을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템이 제공된다. 그 시스템은 제 1 프로세싱 영역을 가지며 제 1 재료를 포함한 제 1 층을 증착하도록 구성된 제 1 프로세싱 챔버, 제 2 프로세싱 영역을 가지며 제 2 재료를 포함한 제 2 층을 제 1 층 위에 증착하도록 구성된 제 2 프로세싱 챔버, 제 3 프로세싱 영역을 가지며 제 2 재료를 포함한 층을 증착하도록 구성된 제 3 프로세싱 챔버, 제 1, 제 2, 및 제 3 챔버들 각각과 함께 본질적으로 선형의 전송 경로들을 제공하는 이송 챔버, 및 제 1 및 제 2 전송 트랙을 포함한 추가의 챔버를 포함하고, 여기서, 제 1 및 제 2 전송 트랙들 중 적어도 하나는 제 1 프로세싱 챔버와 함께 본질적으로 선형의 전송 경로를 형성하고, 여기서, 제 1 챔버는 이송 챔버로부터 기판을 수용하고 그리고 제 1 재료를 포함한 추가 층을 증착하도록 구성된다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 추가의 구현들에 따르면, 이송 챔버는, 10 mbar 미만의 압력 하의 회전 기판을 위한 회전 모듈, 특히, 진공 회전 모듈일 수 있고; 그 시스템은 인라인 프로세싱 시스템 부분을 포함할 수 있으며, 특히 여기서, 그 시스템은 인라인-프로세싱 시스템과 클러스터 프로세싱 시스템 사이의 하이브리드 시스템일 수 있고; 및/또는 그 시스템은 제 1 전송 트랙으로부터 제 2 전송 트랙으로의 그리고 제 2 전송 트랙으로부터 제 1 전송 트랙으로의 기판의 측방향 변위를 위해 구성된 측방향 변위 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 측방향 변위 메커니즘은 추가의 챔버에 배치될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들 및 구현들과 결합될 수 있는 더 추가의 실시예들에 따르면, 그 시스템은, 하기의 특징들 중 하나 또는 그 초과를 더 포함할 수 있으며, 이 특징들은 그 시스템이 제 1 및 제 2 전송 트랙 각각의 추가 부분들을 포함하는 적어도 하나의 로드 록 챔버를 더 포함할 수 있는 것으로서, 그 추가 부분들이 추가의 챔버에 있어서 제 1 및 제 2 전송 트랙의 연장선에 제공되는, 상기 적어도 하나의 로드 록 챔버를 더 포함할 수 있는 것; 그 시스템이 추가의 프로세싱 영역을 가지며 제 3 재료를 포함한 추가 층을 증착하도록 구성되는 적어도 하나의 추가의 챔버를 더 포함할 수 있는 것으로서, 적어도 하나의 추가의 챔버는 이송 챔버에 연결되는, 상기 적어도 하나의 추가의 챔버를 더 포함할 수 있는 것; 적어도 하나의 추가의 챔버가 적어도 2개의 추가의 챔버들일 수 있는 것으로서, 각각은 제 3 재료를 포함한 층을 증착하도록 구성되는, 상기 적어도 2개의 추가의 챔버들일 수 있는 것; 및 제 1 재료가 몰리브덴, 몰리브덴 합금들, 백금, 백금 합금들, 금, 금 합금들, 티탄, 티탄 합금들, 은, 및 은 합금들로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있는 것;으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 예를 들어, 제 1 재료는 몰리브덴, 몰리브덴 합금, 티탄, 또는 티탄 합금일 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들 및 구현들과 결합될 수 있는 더 추가의 실시예들에 따르면, 그 시스템은 하기의 특징들 중 하나 또는 그 초과를 더 포함할 수 있으며, 이 특징들은 추가의 챔버가 제 3 전송 트랙을 포함할 수 있는 것; 제 1 전송 트랙이 전송 방향으로 가이드하기 위한 복수의 가이딩 엘리먼트들을 포함할 수 있는 것으로서, 제 2 전송 트랙이 전송 방향으로 가이드하기 위한 복수의 가이딩 엘리먼트들을 포함할 수 있고 제 1 전송 트랙 및 제 2 전송 트랙의 가이딩 엘리먼트들은 각각 제 1 및 제 2 가이딩 포지션에 대해 구성되어, 그 가이딩 포지션들이 전송 방향에 수직인 방향으로 변위되는, 상기 복수의 가이딩 엘리먼트들을 포함할 수 있는 것; 및 제 1 전송 트랙의 가이딩 엘리먼트들 및 제 2 전송 트랙의 가이딩 엘리먼트들은 전송 방향을 따라 교번하여 제공될 수 있는 것;으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
추가의 실시예에 따르면, 제 1, 제 2, 및 제 3 프로세싱 챔버를 갖는 기판 프로세싱 시스템에 있어서 층 스택을 증착하는 방법이 제공된다. 그 방법은 제 1 프로세싱 챔버에 있어서 제 1 재료를 포함한 제 1 층을 본질적으로 수직으로 배향된 기판 위에 증착하는 단계, 제 2 프로세싱 챔버 및 제 3 프로세싱 챔버로부터 선택된 일 챔버에 있어서 제 2 재료를 포함한 제 2 층을 증착하는 단계로서, 제 2 프로세싱 챔버 및 제 3 프로세싱 챔버는 본질적으로 교번하는 방식으로 이용되는, 상기 제 2 층을 증착하는 단계, 제 1 프로세싱 챔버에 있어서 제 1 재료를 포함한 제 3 층을 증착하는 단계로서, 제 1, 제 2 및 제 3 프로세싱 챔버들은 본질적으로 선형의 전송 경로들을 갖는 이송 챔버에 연결되는, 상기 제 3 층을 증착하는 단계, 및 추가의 챔버에 있어서 제 1 전송 트랙과 제 2 전송 트랙 사이에서 기판을 측방향으로 변위시키는 단계를 포함한다.
그 통상적인 변형들에 따르면, 제 1 기판 상의 제 1 층은 다른 기판 상의 제 2 층이 증착되는 동안에 증착될 수 있고, 그 방법은 제 1 전송 트랙 및 제 2 전송 트랙 상으로 또는 그와 떨어져 2개의 기판들을 동시에 이송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 및/또는 제 1 재료는 몰리브덴, 몰리브덴 합금들, 백금, 백금 합금들, 금, 금 합금들, 티탄, 티탄 합금들, 은, 및 은 합금들로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 제 1 재료는 몰리브덴, 몰리브덴 합금, 티탄, 또는 티탄 합금일 수 있다.
전술한 바는 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 실시예들 및 추가의 실시예들이 그 기본적인 범위로부터 일탈함없이 안출될 수도 있으며, 그 범위는 다음에 오는 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 본질적으로 수직으로 배향된 기판을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템(100, 200, 500)으로서,
    제 1 프로세싱 영역을 가지고, 제 1 재료를 포함한 제 1 층을 증착하도록 구성되며, 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564)들을 포함하는 제 1 프로세싱 챔버(101);
    제 2 프로세싱 영역을 가지고, 제 2 재료를 포함한 제 2 층을 상기 제 1 층 위에 증착하도록 구성된 제 2 프로세싱 챔버(102);
    제 3 프로세싱 영역을 가지고, 상기 제 2 재료를 포함한 층을 증착하도록 구성된 제 3 프로세싱 챔버(103);
    상기 제 1, 제 2, 및 제 3 프로세싱 챔버(101, 102, 103)들 각각과 함께 본질적으로 선형인 전송 경로(151, 152, 153)들을 제공하는 이송 챔버(111);
    상기 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564)들의 추가 부분(further portion)들을 포함하는 추가 챔버(121, 122, 521); 및
    제 1 전송 트랙(163, 563)으로부터 제 2 전송 트랙(164, 564)으로의 그리고 제 2 전송 트랙으로부터 제 1 전송 트랙으로의 기판의 측방향 변위를 위해 구성된 하나 이상의 측방향 변위 메커니즘(310, 320);을 포함하고,
    상기 추가 챔버(121, 122, 521) 내의, 상기 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564)들의 상기 추가 부분들, 및 상기 제 1 프로세싱 챔버(101) 내의 상기 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564)들은, 선형 전송 경로들을 형성하며,
    상기 하나 이상의 측방향 변위 메커니즘(310, 320)은 상기 선형 전송 경로들에 대해 수직한 방향을 따른 측방향 변위를 위해 구성되고, 상기 하나 이상의 측방향 변위 메커니즘(310, 320)은 상기 추가 챔버(121, 122, 521) 또는 상기 제 1 프로세싱 챔버(101)에 제공되며,
    상기 제 1 프로세싱 챔버(101)는 상기 이송 챔버(111)로부터 기판을 수용하고 그리고 상기 제 1 재료를 포함한 추가 층을 증착하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 챔버(111)는 회전 모듈인, 기판 프로세싱 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 프로세싱 시스템은 인라인 프로세싱 시스템 부분을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564) 각각의 제2 추가 부분(yet further portion)들을 포함하는 적어도 하나의 로드 록 챔버(122, 522)를 더 포함하고,
    상기 제2 추가 부분들은 추가 챔버(121, 521)에 있어서의 상기 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564)의 연장선에 제공되는, 기판 프로세싱 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    추가 프로세싱 영역을 가지고, 제 3 재료를 포함한 추가 층을 증착하도록 구성된 하나 이상의 제2 추가 챔버(204, 205)를 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 제2 추가 챔버(204, 205)가 상기 이송 챔버(111)에 연결되는, 기판 프로세싱 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제2 추가 챔버(204, 205)는, 상기 제 3 재료를 포함하는 상기 추가 층을 증착하도록 각각 구성된 2개 이상의 제2 추가 챔버들(204, 205)인, 기판 프로세싱 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 재료는 몰리브덴, 몰리브덴 합금들, 백금, 백금 합금들, 금, 금 합금들, 티탄(titanium), 티탄 합금들, 은, 및 은 합금들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 기판 프로세싱 시스템.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    추가 챔버(121, 122)가 제 3 전송 트랙(265)을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 트랙(163, 563)은 전송 방향으로의 안내를 위한 복수의 가이딩 엘리먼트들을 포함하고,
    상기 제 2 전송 트랙(164, 564)은 상기 전송 방향으로의 안내를 위한 복수의 가이딩 엘리먼트들을 포함하고,
    상기 제 1 전송 트랙(163, 563) 및 상기 제 2 전송 트랙(164, 564)의 가이딩 엘리먼트들은, 제 1 및 제 2 가이딩 포지션들이 상기 전송 방향에 대해 수직인 방향으로 변위되도록 제 1 및 제 2 가이딩 포지션 각각에 대해 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 트랙(163, 563)의 가이딩 엘리먼트들 및 상기 제 2 전송 트랙(164, 564)의 가이딩 엘리먼트들은 상기 전송 방향을 따라 교번적으로 제공되는, 기판 프로세싱 시스템.
  11. 제 1, 제 2, 및 제 3 프로세싱 챔버(101, 102, 103)를 갖는 기판 프로세싱 시스템(100)에서 층 스택을 증착하는 방법으로서,
    제 1 프로세싱 챔버(101)에서 본질적으로 수직으로 배향된 기판 위에 제 1 재료를 포함한 제 1 층을 증착하는 단계(402) - 상기 제 1 프로세싱 챔버(101)는 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564)들을 포함하고, 추가 챔버(121, 122, 521)가 상기 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564)들의 추가 부분들을 포함하며, 상기 추가 챔버(121, 122, 521) 내의, 상기 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564)들의 상기 추가 부분들, 및 상기 제 1 프로세싱 챔버(101) 내의 상기 제 1 및 제 2 전송 트랙(163, 164, 563, 564)들은, 선형 전송 경로들을 형성함 -;
    상기 제 2 프로세싱 챔버(102) 및 상기 제 3 프로세싱 챔버(103)로부터 선택된 하나의 챔버에서 제 2 재료를 포함한 제 2 층을 증착하는 단계(404, 405) - 상기 제 2 프로세싱 챔버(102) 및 상기 제 3 프로세싱 챔버(103)는 본질적으로 교번하는 방식으로 이용됨 -;
    상기 제 1 프로세싱 챔버(101)에서 상기 제 1 재료를 포함한 제 3 층을 증착하는 단계(406) - 제 1, 제 2 및 제 3 프로세싱 챔버(101, 102, 103)들은 본질적으로 선형인 전송 경로(151, 152, 153)들을 갖는 이송 챔버(111)에 연결됨 -; 및
    하나 이상의 측방향 변위 메커니즘(310, 320)을 이용하여, 제 1 전송 트랙(163, 563)과 제 2 전송 트랙(164, 564) 사이에서 기판을 측방향으로 변위시키는 단계 - 상기 하나 이상의 측방향 변위 메커니즘(310, 320)은 상기 선형 전송 경로들에 대해 수직한 방향을 따른 측방향 변위를 위해 구성되고, 상기 하나 이상의 측방향 변위 메커니즘(310, 320)은 상기 추가 챔버(121, 122, 521) 또는 상기 제 1 프로세싱 챔버(101)에 제공됨 -;를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템에서 층 스택을 증착하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    제 1 기판 상에 상기 제 1 층이 증착되면서 다른 기판 상에 상기 제 2 층이 증착되는, 기판 프로세싱 시스템에서 층 스택을 증착하는 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 트랙(163, 563)과 상기 제 2 전송 트랙(164, 564) 상으로 또는 그와 멀어지도록, 2개의 기판들을 동시에 이송하는 단계를 더 포함하는, 기판 프로세싱 시스템에서 층 스택을 증착하는 방법.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 재료는 몰리브덴, 몰리브덴 합금들, 백금, 백금 합금들, 금, 금 합금들, 티탄, 티탄 합금들, 은, 및 은 합금들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 기판 프로세싱 시스템에서 층 스택을 증착하는 방법.
  15. 삭제
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