KR102279086B1 - 할바크 어레이를 이용한 마스크의 자기 척킹 - Google Patents

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Abstract

마스크를 기판에 척킹하기 위한 프로세싱 시스템이 제공된다. 프로세싱 시스템은 프로세스 챔버, 및 프로세스 챔버에 배치된 자기 척(magnetic chuck)을 포함한다. 자기 척은 척킹 표면, 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들, 및 척킹 표면에 대해서 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들에 배향된 복수의 자석들을 포함한다. 각각의 자석은 4개의 방향들 중 하나로 배향된 북극(north pole)을 갖는다. 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은, 자석들 중 적어도 하나의 북극의 방향을 바꾸기 위해 커플링된다.

Description

할바크 어레이를 이용한 마스크의 자기 척킹{MAGNETIC CHUCKING OF MASK WITH HALBACH ARRAY}
[0001] 본 개시물의 실시예들은 일반적으로, 기판 위에서의 마스크의 척킹에 관한 것이다. 더 구체적으로, 실시예들은, 할바크(Halbach) 어레이를 사용한, 기판 위에서의 마스크의 자기 척킹(magnetic chucking)에 관한 것이다.
[0002] 마스크는 종종, 기판의 어느 지역들이 프로세싱될 지를 제어하기 위해 반도체 기판들 위에 위치된다. 기판들뿐만 아니라 마스크들도 종종, 기계적 힘을 사용하여 기판 지지부 상에 홀딩된다. 프로세싱 동안 기판 및 마스크를 홀딩하는 데에 사용되는 종래의 기계적 접촉들은 종종, 가해지는 높은 기계적 힘 때문에 기판 손상을 초래할 수 있다. 기계적 힘은, 프로세싱 동안 마스크를 제자리(in place)에 홀딩하도록 더 가해질 수 있다. 종래의 기계적인 캐리어들은 일반적으로, 기판을 에지들에서 홀딩하며, 따라서, 기판을 고정적으로(securely) 픽업(pick up)하도록 가해지는 충분한 클램핑력을 보장하기 위해, 고도로 집중된, 기판의 에지들과의 물리적 접촉을 초래한다. 기판의 에지들에 집중된 이러한 기계적인 접촉은 필연적으로, 기판에 대해 물리적 손상 또는 접촉 오염을 생성한다.
[0003] 더 최신의 프로세싱 시스템들은, 상기 설명된 손상을 회피하기 위해, 정전기력을 사용하여 기판을 제자리에 홀딩하는 것과 같은, 기판을 척킹하기 위한 대안적인 메커니즘들을 통합하였다. 정전기력은, 기판과 시스템의 금속 컴포넌트들 사이의 접촉을 최소화하면서 프로세싱 동안 기판을 제 위치에(in position) 효과적으로 홀딩할 수 있다. 그러나, 기판을 척킹하기 위해 사용되는 정전기력은, 마스크도 제 위치에 효과적으로 척킹할 수는 없다.
[0004] 그러므로, 프로세싱 시스템에서 기판들의 포지셔닝 및 척킹과는 별개로 마스크를 포지셔닝하고 척킹하기 위한 장치 및 방법이 필요하다.
[0005] 일 실시예에서, 마스크를 기판에 척킹하기 위한 프로세싱 시스템이 제공된다. 프로세싱 시스템은 프로세스 챔버, 및 프로세스 챔버에 배치된 자기 척(magnetic chuck)을 포함한다. 자기 척은 척킹 표면, 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들, 및 척킹 표면에 대해서 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들에 배향된 복수의 자석들을 포함한다. 각각의 자석은 4개의 방향들 중 하나로 배향된 북극(north pole)을 갖는다. 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은, 자석들 중 적어도 하나의 북극의 방향을 바꾸기 위해 커플링된다.
[0006] 다른 실시예에서, 프로세스 챔버에서 사용하기 위한 기판 캐리어가 제공된다. 기판 캐리어는 지지 베이스, 전극 조립체, 기판 지지 표면, 및 자기 척을 포함한다. 지지 베이스는 기판 캐리어를 프로세스 챔버 안과 밖으로 이동시키도록 동작 가능하다. 전극 조립체는, 기판을 기판 지지 표면에 정전기적으로(electrostatically) 척킹하기 위해 지지 베이스 상에 배치된다. 기판 지지 표면은 전극 조립체 상에 배치된다. 자기 척은 지지 베이스와 통합된다. 자기 척은 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들, 및 기판 지지 표면에 대해서 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들에 배향된 복수의 자석들을 포함한다. 각각의 자석은 4개의 방향들 중 하나로 배향된 북극(north pole)을 갖는다. 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은, 자석들 중 적어도 하나의 북극의 방향을 바꾸기 위해 커플링된다.
[0007] 다른 실시예에서, 프로세스 챔버에서 마스크를 기판에 척킹하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 기판 캐리어의 기판 지지 표면 상에 배치된 기판을 프로세스 챔버 내로 이송하는 단계; 마스크를 기판에 척킹하는 단계; 마스크를 통해서 기판 상에 층을 증착시키는 단계; 및 기판 캐리어 상에 배치된 기판으로부터 마스크를 디척킹(dechuck)하기 위해, 기판 지지 표면 근처의 자기 척의 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들에 배열된 복수의 자석들 중 적어도 일부를 이동시키는 단계를 포함한다.
[0008] 상기 개시된 실시예들의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 더 구체적인 설명이 이하의 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 다른 균등하게 유효한 실시예들을 배제하도록 실시예들의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 한다.
[0009] 도 1a 내지 1d는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 자기 척 조립체와 함께 사용하는, 유기 재료를 위한 증발 소스를 예시하는 개략적인 평면도들을 도시한다.
[0010] 도 2는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 자기 척 조립체를 구비한 증착 장치의 개략적인 평면도를 도시한다.
[0011] 도 3은, 일 실시예에 따른 통합형 정전 척을 구비한 기판 캐리어의 일 실시예의 분해도를 도시한다.
[0012] 도 4는, 일 실시예에 따른, 다수의 할바크 어레이들을 포함하는 자기 척을 구비한 척킹 조립체를 도시한다.
[0013] 도 5a 내지 5c는, 일 실시예에 따른, 할바크 어레이를 포함하는 자기 척의 정면 개략도들을 도시한다.
[0014] 도 6a 및 6b는, 일 실시예에 따른, 다수의 할바크 어레이들을 포함하는 자기 척의 정면 개략도들을 도시한다.
[0015] 도 7은, 일 실시예에 따른, 할바크 어레이를 포함하는 자기 척의 개략적인 평면도를 도시한다.
[0016] 도 8은, 일 실시예에 따른, 프로세스 흐름도이다.
[0017] 이해를 용이하게 하기 위하여, 가능하면, 도면들에 공통되는 동일한 엘리먼트들을 나타내기 위해, 동일한 참조번호들이 사용되었다. 일 실시예에 개시되는 엘리먼트들이, 구체적인 언급 없이 다른 실시예들에 대해 유익하게 사용될 수 있다는 점이 고려된다.
[0018] 본 개시물은 일반적으로, 기판 위에서의 마스크의 척킹을 위한 장치들 및 그를 사용하기 위한 방법들에 관한 것이다. 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들을 갖는 자기 척은, 프로세스 챔버에서의 사용을 위해 프로세스 챔버 내에 또는 기판 캐리어 내에 통합될 수 있다. 할바크 어레이에 배열된 일련의 자석들을 통합함으로써, 마스크는, 할바크 어레이의 자석들 중 적어도 일부를 이동시키는 것에 의해, 제어된 방식으로 기판 위에서 제 위치에 척킹될 수 있다.
[0019] 도 1a 내지 1d는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 프로세스 챔버(110)에서 제 1 마스크(132a) 및 제 2 마스크(132b)에 대해 다양한 포지션들(11-14)에 있는 증발 소스(100)의 평면도들을 도시한다. 프로세스 챔버(110)는 진공 프로세스 챔버일 수 있다. 전형적인 실시예들에서, 마스크들(132a, 132b)은 각각, 마스크들(132a, 132b)을 미리 결정된 포지션에 홀딩하기 위해 마스크 프레임(131a, 131b)에 각각 제공된다. 상이한 포지션들 사이에서의 증발 소스(100)의 이동은 화살표들(101b, 101c, 및 101d)에 의해 표시된다. 도 1a 내지 1d는, 증발 도가니(crucible)(104) 및 분배 파이프(106)를 갖는 증발 소스(100)를 도시한다. 분배 파이프(106)는 지지부(102)에 의해 지지된다. 또한, 몇몇 실시예들에 따르면, 증발 도가니(104)가 또한 지지부(102)에 의해 지지될 수 있다.
[0020] 제 1 기판(121a) 및 제 2 기판(121b)이 프로세스 챔버(110)에 제공된다. 제 1 기판(121a) 및 제 2 기판(121b)은 각각 제 1 기판 캐리어(150a) 및 제 2 기판 캐리어(150b) 에 의해 지지되고 척킹된다. 캐리어들(150a, 150b)은 이하에서 도 3에 관하여 더 상세하게 설명된다. 제 1 마스크(132a) 및 제 2 마스크(132b)는 각각 개개의 기판(121a, 121b)과 증발 소스(100) 사이에 제공된다. 제 1 마스크(132a) 및 제 2 마스크(132b)는 각각 제 1 자기 척(151a) 및 제 2 자기 척(151b)에 의해 척킹된다. 마스크 척킹 조립체들(151a, 151b)은, 디스플레이 제조 동안, 마스크들의 종래의 기계적 클램핑과 비교하여, 각각 개개의 기판(121a, 121b)과 마스크(132a, 132b) 사이의 접촉력을 최소화하고 감소시킬 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 자기 척(151a, 151b)은 각각의 기판 캐리어(150a, 150b)의 컴포넌트일 수 있다. 다른 실시예들에서, 각각의 자기 척(151a, 151b)은 각각의 기판 캐리어(150a, 150b)에 대해 별개의 디바이스일 수 있다. 마스크 척킹 조립체들(151a, 151b)은 이하에서 도 4 내지 7에 관하여 더 상세하게 설명된다.
[0021] 도 1a 내지 1d에서 예시된 바와 같이, 유기 재료는, 기판들(121a, 121b) 상에 층을 증착시키기 위해 분배 파이프(106)로부터 증발된다. 스프레이(spray) 경로(10)는, 증발 소스가 기판(121a)(도 1b 및 1c 참고) 및 기판(121b)(도 1d 참고) 상에 재료를 증착시킬 때 증발 소스(100)가 증착 재료를 스프레잉하고 있는 방향을 나타낸다. 제 1 마스크(132a) 및 제 2 마스크(132b)는 증착 동안 각각의 기판들(121a, 121b)의 지역들을 마스킹할 수 있다.
[0022] 도 1a에서, 증착 프로세스를 시작하기 위해 기판 캐리어들(150a, 150b)이 각각의 기판들(121a, 121b)을 제 위치에 홀딩하고 있는 상태에서 증발 소스(100)가 제 1 포지션(11)에 있는 것으로 도시된다. 증착 프로세스가 아직 시작되지 않았기 때문에, 마스크들(132a, 132b)은 척킹되지 않고 따라서 각각의 기판들(121a, 121b)로부터 이격되어 있는 것으로 도시된다.
[0023] 도 1b에서, 제 1 자기 척(151a)은, 제 1 마스크(132a)가 제 위치에 척킹되어 기판(121a)과 접촉하게 한다. 마스크(132a)가 제 1 기판(121a)에 대하여 균등하게 척킹되고 있는 것으로 디스플레이되지만, 마스크의 특정 지역들은 다른 곳들보다 더 큰 압력으로 척킹될 수 있다. 예컨대, 현재 증발 소스(100)로부터 증착 재료를 수용하고 있는, 제 1 기판(121a)의 지역들 위의 제 1 마스크(132a)의 부분들은, 제 1 마스크(132a)의 다른 부분들보다 더 큰 압력으로 척킹될 수 있다. 제 1 마스크(132a)가 제 위치에 있는 상태에서, 화살표(101b)에 의해 표시된 바와 같이 도 1a의 제 1 포지션(11)으로부터 도 1b의 제 2 포지션(12)으로 그리고 그런 다음에 도 1c의 제 3 포지션(13)으로 이동하는 증발 소스(100)의 병진 이동(translational movement)에 의해, 유기 재료의 층이 제 1 기판(121a) 상에 증착될 수 있다. 제 1 기판(121a)이 제 1 마스크(132a)를 통해 유기 재료의 층으로 증착되는 동안, 제 2 기판(121b)은 새로운 기판으로 교환될 수 있다. 도 1b는, 제 2 기판(121b)을 교환하는 것을 돕기 위한 제 2 운송 트랙(124b)을 도시한다. 도 1b에서 제 2 기판(121b)이 제 위치에 있지 않기 때문에, 제 2 기판 캐리어(150b) 및 제 2 자기 척(151b)은 척킹을 위해 활성화되지 않으며, 마스크(132a)는, 기판(121b)이 제 2 운송 트랙(124b) 내에 끼워맞춤(fit)될 곳으로부터 이격되어 있는 것으로 도시된다.
[0024] 제 1 기판(121a)이 유기 재료의 층으로 증착된 이후에, 증발 소스(100)의 분배 파이프(106)는, 도 1c의 화살표(101c)에 의해 표시된 바와 같이 도 1c의 제 3 포지션으로부터 도 1d의 제 4 포지션(14)으로 회전된다. 제 1 기판(121a) 상에서의 유기 재료의 증착 동안, 그때에 제 2 기판(121b)은 제 2 기판 캐리어(150b)에 척킹된다. 그런 다음에 제 2 마스크(132b)가 포지셔닝되고 제 2 기판(121b)에 대해 정렬되며, 후속하여 제 2 마스크(132b)는 제 2 자기 척(151b)에 대해 제 2 기판(121b) 위에 척킹된다. 따라서, 도 1c에서 화살표(101c)로 도시된 회전 이후에, 제 2 기판(121b)은, 도 1d에서 화살표(101d)에 의해 표시되는 바와 같이 제 2 마스크(132b)를 통해 유기 재료의 층으로 코팅될 수 있다. 제 2 기판(121b)이 유기 재료로 코팅되는 동안, 제 1 마스크(132a)는 제 1 자기 척(151a)으로부터 척킹 해제될(unchucked) 수 있다. 결과적으로, 제 1 마스크(132a)는, 제 1 기판(121a)을 새로운 기판으로 교환하는 것을 돕는 데에 사용되는 제 1 운송 트랙(124a)으로부터 이격되어 있는 것으로 도시된다. 제 1 마스크(132a)가 척킹 해제되어 있는 상태에서, 그러면 제 1 기판(121a)은 챔버(110)로부터 제거될 수 있다.
[0025] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 기판(121a) 및 제 2 기판(121b)은 실질적으로 수직 포지션에서 유기 재료로 코팅된다. 상기 언급된 바와 같이, 도 1a 내지 1d는, 프로세스 챔버(110), 및 프로세스 챔버(110)의 대응하는 디바이스들, 예컨대, 증발 소스(100)의 평면도들이다. 분배 파이프(106)는 증기 분배 샤워헤드일 수 있고, 몇몇 실시예들에서, 분배 파이프(106)는 선형 증기 분배 샤워헤드일 수 있다. 이로써, 분배 파이프(106)는, 본질적으로 수직으로 연장되는 라인(line) 소스를 제공할 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, "본질적으로 수직"은 주로, 기판 배향을 지칭하며, 수직 방향으로부터 10도 또는 그 미만의 편차를 허용한다. 몇몇 실시예들에서, 이러한 편차는, 수직 배향으로부터 어떠한 편차를 갖는 기판 캐리어가, 더 안정적인 기판 포지션을 초래할 수 있다는 점을 인지한다. 또한 "본질적으로 수직"은 수평 기판 배향과 상이한 것으로 간주된다. 제 1 기판(121a)과 같은 기판의 표면은 주로, 제 1 포지션(11)으로부터 제 2 포지션(12) 및 제 3 포지션(13)으로 이동하는 증발 소스(100)에 의해 예시된 바와 같이 수평 치수(horizontal dimension)(즉, X 방향)를 따른 병진 이동, 및 기판의 수직 치수(vertical dimension)(즉, Y 방향)를 따른 증발 소스(100)에 의해 코팅될 수 있다. 그러나, 예시적인 수직 프로세스 챔버에 대해서 본질적으로 수직인 포지션을 참조하여 설명되었지만, 이러한 구성 및/또는 챔버는 제한하려고 의도된 것은 아니다. 본원에서 설명되는 실시예들은, 더 많은 또는 더 적은 기판들을 프로세싱할 수 있는 수평 챔버들 또는 챔버들에 대해 동일하게 적용 가능하다(amenable).
[0026] 본원에서 설명되는 실시예들은 특히, 유기 재료들의 증착, 예컨대, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 제조를 위한 그리고 대면적 기판들에 대한 증착들에 관한 것이지만, 실시예들은 다른 프로세스들에 대해서도 유용할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 대면적 기판들은 적어도 0.174㎡의 크기를 가질 수 있다. 캐리어들은 약 1.4㎡ 내지 약 9㎡, 예컨대 약 2㎡ 내지 약 8㎡, 또는 몇몇 실시예들에서는 심지어 12㎡까지의 기판들을 지지할 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들이 제공되는, 기판들이 상부에 지지되는 캐리어의 직사각형 지역은 대면적 기판들의 크기와 거의 동일하거나 약간 더 크다. 몇몇 실시예들에서, 기판 두께는 0.1 내지 1.8mm일 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예들에서, 기판 두께는 약 0.9mm 또는 그 미만, 예컨대, 0.5mm 또는 0.3mm일 수 있고, 홀딩 어레인지먼트 및 디바이스들은 그러한 기판 두께들을 위해 이루어질 수 있다. 기판은 재료 증착에 적합한 임의의 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 기판은, 증착 프로세스에 의해 코팅될 수 있는, 유리(예컨대, 소다-라임 유리(soda-lime glass), 보로실리케이트(borosilicate) 유리, 등), 금속, 폴리머, 세라믹, 화합물 재료들, 탄소 섬유 재료들, 또는 임의의 다른 재료 또는 재료들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 만들어질 수 있다.
[0027] 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 척(151a) 및 제 2 자기 척(151b)은, 각각의 기판들(121a, 121b)의 척킹에 영향을 주지 않고 마스크들(132a, 132b)의 독립적인 척킹 및 척킹 해제를 허용하기 위해, 영구 자석들을 채용할 수 있다. 다른 실시예들에서, 마스크 척킹 조립체들(151a, 151b)에서 자석들에 대해 전자석들이 사용될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 마스크 척킹 조립체들(151a, 151b)에서 자석들에 대해 영구 자석들과 전자석들의 혼합체(mix)가 사용될 수 있다.
[0028] 본원에서 설명되는 임의의 실시예들에서, 자석들(영구 자석, 전자석, 또는 이들의 조합)은 할바크 어레이에 배열될 수 있다. 본원에서 사용되는 할바크 어레이는, 어레이의 일 측 상에서 자기장을 증가시키면서 다른 측 상에서는 장(field)을 거의 제로(zero)로 감소시키거나(reducing) 상쇄시키는(cancelling) 자석들의 어레인지먼트를 지칭한다. 몇몇 실시예들에서, 감소되는 자기장은 오직 부분적으로만 감소되며, 거의 제로로 감소되지 않는다. 할바크 어레이에 배열된 자석들을 구비한 실시예들을 채용하는 것은, 자석들의 같은 극들이 모두 동일한 방향을 향하거나 또는 교번하는 북극/남극 구성과 같이, 모든 자석들이 동일한 배향으로 배열된 경우보다, 어레이의 일 측 상에 자기장을 집중시키고 그러한 측 상에 더 강한 자기장을 초래한다는 장점을 갖는다. 할바크 어레이의 자석들은, 각각의 자석이, 어레이의 각각의 인접한 자석과
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위상이 다르도록(out of phase) 배향될 수 있다. 도 4 내지 7은, 할바크 어레이들을 채용하는 마스크 척킹 조립체들의 실시예들의 부가적인 세부 사항들을 제공한다.
[0029] 도 2는, 일 실시예에 따른, 기판 캐리어들(150a, 150b) 및 마스크 척킹 조립체들(151a, 151b)을 포함하는 프로세스 챔버(240)에서 유기 재료를 증착시키기 위한 증착 장치(200)의 평면도를 예시한다. 프로세스 챔버(240)는 진공 프로세스 챔버일 수 있다. 증발 소스(230)는 프로세스 챔버(240)에서 트랙 또는 선형 안내부(224) 상에 제공된다. 선형 안내부(224)는 증발 소스(230)의 병진 이동을 위해 구성된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 상이한 실시예들에 따르면, 병진 이동을 위한 구동부(drive)가, 증발 소스(230)에, 트랙 또는 선형 안내부(224)에, 프로세스 챔버(240) 내에, 또는 이들의 조합으로 제공될 수 있다. 도 2는, 밸브(205), 예컨대, 게이트 벨브를 도시한다. 밸브(205)는 인접한 프로세스 챔버(도 2에는 도시되지 않음)에 대한 진공 밀봉을 허용한다. 밸브(205)는 기판들(121a 및 121b)과 같은 하나 또는 그 초과의 기판들 또는 마스크들(132a 및 132b)과 같은 하나 또는 그 초과의 마스크들을 프로세스 챔버(240)의 안과 밖으로 운송하기 위해 개방될 수 있다.
[0030] 몇몇 실시예들에서, 프로세스 챔버(240)에 인접하여 유지보수(maintenance) 프로세스 챔버(210)가 제공된다. 프로세스 챔버(240) 및 유지보수 프로세스 챔버(210)는 밸브(207)를 이용하여 연결될 수 있다. 밸브(207)는 프로세스 챔버(240)와 유지보수 프로세스 챔버(210) 사이의 진공 밀봉을 개방하고 폐쇄하도록 구성된다. 증발 소스(230)는, 밸브(207)가 개방 상태인 동안에 유지보수 프로세스 챔버(210)로 이송될 수 있다. 그 후에, 밸브(207)는 프로세스 챔버(240)와 유지보수 프로세스 챔버(210) 사이에 진공 밀봉을 제공하도록 폐쇄될 수 있다. 밸브(207)가 폐쇄되면, 유지보수 프로세스 챔버(210)는, 프로세스 챔버(240)의 진공을 파괴하지 않고 증발 소스(230)의 유지보수를 위해 배기될 수 있고 개방될 수 있다.
[0031] 2개의 기판들(121a, 121b)은 프로세스 챔버(240) 내의 각각의 운송 트랙들 상에서 지지될 수 있다. 또한, 상부에 마스크들(132a, 132b)을 제공하기 위한 2개의 트랙들이 제공될 수 있다. 이로써, 기판들(121a, 121b)의 코팅은 각각의 마스크들(132a, 132b)에 의해 마스킹될 수 있다. 전형적인 실시예들에서, 마스크들(132a, 132b)은, 마스크들(132a, 132b)을 미리 결정된 포지션에 홀딩하기 위해 마스크 프레임들(131a, 131b)에 제공된다. 마스크들(132a, 132b)은, 각각의 척킹 조립체들(151a, 151b)을 사용하여 기판(121a, 121b) 위의 포지션 내에 척킹된다. 몇몇 실시예들에서, 척킹 조립체들(151a, 151b)은 기판(121a, 121b) 및 마스크들(132a, 132b)을 척킹하기 위해 독립적으로 작용할 수 있고, 이로써, 마스크들(132a, 132b)은, 기판들(121a, 121b)의 포지셔닝에 영향을 주지 않고 그리고 마스크들(132a, 132b)의 기계적 제어 없이, 각각 개개의 기판(121a, 121b) 위에 포지셔닝될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예들에서, 각각의 척킹 조립체(151a, 151b)는 각각 개개의 기판(121a, 121b)을 척킹하기 위한 정전 척 및 각각 개개의 마스크(132a, 132b)를 척킹하기 위한 자기 척을 포함할 수 있다.
[0032] 몇몇 실시예들에 따르면, 기판들(121a, 121b)은, 각각의 정렬 유닛들(212a, 212b)에 연결될 수 있는 기판 캐리어들(150a, 150b)에 의해 지지될 수 있다. 정렬 유닛들(212a 및 212b)은, 기판들(121a, 121b)과 각각의 마스크들(132a, 132b) 사이에 적절한 정렬을 제공하기 위해, 기판들(121a, 121b)의 포지션을 각각의 마스크들(132a, 132b)에 대해 조정할 수 있는 액츄에이터들이다. 이러한 적절한 정렬은 디스플레이 제조의 유기 재료 및 다른 형태들의 증착 동안 중요하다. 몇몇 실시예들에서, 마스크들(132a, 132b) 및/또는 마스크 프레임들(131a, 131b)은 각각의 정렬 유닛들(212a, 212b)에 연결될 수 있다. 이로써, 정렬 유닛들(212a, 212b)은 마스크들(132a, 132b)을 각각의 기판들(121a, 121b)에 대해 포지셔닝할 수 있거나, 또는 마스크들(132a, 132b)뿐만 아니라 각각의 기판들(121a, 121b)을 서로에 대해서 포지셔닝할 수 있다.
[0033] 기판들(121a, 121b)이 기판 캐리어들(150a, 150b) 상에 홀딩될 때, 기판들(121a, 121b)은 수평 치수(125), 두께 치수(126), 및 수직 치수(도 2의 평면도에서는 도시되지 않음)를 갖는 것으로 설명될 수 있다. X 방향은 수평 치수(125)에 대해 본질적으로 평행할 수 있다. Y 방향은 수직 치수에 대해 본질적으로 평행할 수 있다. Z 방향은 두께 치수(126)에 대해 본질적으로 평행할 수 있다. 각각의 기판(121a, 121b)의 표면은 X-Y 평면의 평면을 형성한다. 각각의 정렬 유닛(212a, 212b)은, 적어도 X 및 Y 방향들로의, 각각의 마스크들(132a, 132b) 및/또는 기판들(121a, 121b)의 상대 정렬을 제공할 수 있다. 각각의 마스크(132a, 132b)는, 프로세싱될 각각의 기판(121a, 121b)의 표면에 대해 본질적으로 평행한 X-Y 평면에서 마스킹 표면을 가질 수 있다.
[0034] 몇몇 실시예들에서, 정렬 유닛들(212a, 212b)은 또한, Z 방향으로의, 기판들(121a, 121b) 및 마스크들(132a, 132b)의 정렬을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 마스크(132a, 132b)는 프로세스 챔버(240)에서 고정적으로 홀딩될 수 있고, 각각의 정렬 유닛(212a, 212b)은 기판(121a, 121b)을 각각 개개의 마스크(132a, 132b)에 대해 X 방향, Y 방향, 및 Z 방향으로 정렬할 수 있다.
[0035] 도 2에 도시된 바와 같이, 선형 안내부(224)는, 증발 소스가 기판들(121a, 121b)의 수평 치수(125)를 따라 병진운동할 때 증발 소스가 재료를 기판들(121a, 121b)의 수직 치수 상에 증착시키는 것을 허용하는 X 방향을 따르는, 증발 소스(230)의 고정식(fixed) 병진 이동을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 증발 소스(230)는 재료를 한번에 기판들(121a, 121b) 중 오직 하나 상에만 증착시키지만, 다른 실시예들에서, 증발 소스는 재료를 기판들(121a, 121b) 양자 모두 상에 동시에 증착시킬 수 있다.
[0036] 증착 소스(200)는, 기판들(121a, 121b) 각각의 운송을 위한 각각의 기판 운송 트랙(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 각각의 운송 트랙은, 각각의 기판(121a, 121b)의 수평 치수에 대해 평행한 X 방향을 따라 연장될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 기판 운송 트랙은 각각의 기판 캐리어(150a, 150b)의 프로세스 챔버(240) 안과 밖으로의 이동을 허용한다. 다른 실시예들에서, 운송 트랙은 프로세스 챔버(240) 내의 고정식 기판 지지부 상으로의 기판들(121a, 121b)의 이송을 가능하게 한다.
[0037] 몇몇 실시예들에서, 마스크 프레임들(131a, 131b)을 지지하고 이에 의해 마스크들(132a, 132b)을 지지하기 위한 마스크 지지 트랙들(도시되지 않음)이 제공된다. 마스크 지지 트랙들은, 새로운 마스크가 필요하거나 또는 기존의 마스크가 세정될 필요가 있을 때와 같은 다양한 이유들로의, 프로세스 챔버(240) 안과 밖으로의 마스크들(132a, 132b)의 이송을 용이하게 할 수 있다. 마스크들(132a, 132b)은, 이송 동안 마스크 프레임들(131a, 131b)에 부착된 채로 유지될 수 있거나, 또는 몇몇 실시예들에서, 마스크들(132a, 132b) 및 마스크 프레임들(131a, 131b)은 이송 동안 분리될 수 있다. 몇몇 실시예들은 프로세스 챔버(240) 내에 2개의 마스크 지지 트랙들 및 기판들(121a, 121b) 각각을 위한 2개의 운송 트랙들을 포함할 수 있다.
[0038] 다른 실시예들에서, 마스크들(132a, 132b) 뿐만 아니라 모든 각각의 마스크 프레임들(131a, 131b)은, 프로세스 챔버(240) 안과 밖으로의 마스크들(132a, 132b)의 이송을 용이하기 하기 위해, 기판들(121a, 121b)의 운송 트랙들 상으로 이동될 수 있다. 기판들(121a, 121b), 마스크들(132a, 132b), 및 마스크 프레임들(131a, 131b) 모두가, 기판들(121a, 121b)을 위한 운송 트랙들과 같은 동일한 2개의 트랙들을 사용하여 프로세스 챔버(240) 안과 밖으로 이송될 수 있다면, 증착 장치(200)의 소유 비용들이 감소될 수 있다. 운송 트랙들 상으로의 마스크들(132a, 132b) 및 마스크 프레임들(131a, 131b)의 이송을 용이하게 하기 위해 하나 또는 그 초과의 액츄에이터들 또는 로봇 디바이스들이 사용될 수 있다.
[0039] 일단 마스크들(132a, 132b)과 각각의 기판들(121a, 121b)이 서로 정렬되면, 기판 캐리어들(150a, 150b)은 기판들(121a, 121b)을 마스크들(132a, 132b)에 매우 가까이 근접시킬 수 있다. 증착 프로세스 동안, 유기 재료는 기판들(121a, 121b)에서 증발 소스(230)로부터 추진되고(propelled) 있다. 이러한 유기 재료는 마스크들(132a, 132b)의 개구부들을 통해 기판들(121a, 121b) 상에 증착된다. 개구부들은 기판들(121a, 121b) 상의 증착된 재료의 후속 패턴을 제공한다. 마스크들(132a, 132b)이 각각의 기판들(121a, 121b)로부터 너무 멀리 포지셔닝되면, 유기 재료는 마스크들(132a, 132b)의 개구부들을 통해서 부정확하게 증착될 수 있으며, 이는 최종 제품의 열악한 해상도(poor resolution) 또는 불량(failure)으로 이어진다. 마스크들(132a, 132b)이 각각의 기판들(121a, 121b)과 너무 많이 접촉하거나 제어되지 않은 접촉을 하게 되면, 마스크들(132a, 132b)은 기판들(121a, 121b)에 물리적 손상을 야기할 수 있다. 이러한 물리적 손상은, 기판들(121a, 121b)과 마스크들(132a, 132b) 사이의 다수의 정렬 프로세스들에 의해 악화될 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같은 기판 캐리어들(150a, 150b)을 사용함으로써, 마스크의 3차원 포지셔닝이 더 미세하게 제어될 수 있으며, 프로세싱 동안 기판 손상에 대한 최소한의 위험을 가지면서 더 양호한 증착을 허용한다.
[0040] 도 2는, 증발 소스(230)의 예시적인 실시예를 예시한다. 증발 소스(230)는 지지부(102)를 포함한다. 지지부(102)는 선형 안내부(224)를 따른 병진 이동을 위해 구성된다. 지지부(102)는 증발 도가니(crucible)(104) 및 증발 도가니(104) 위에 제공되는 분배 파이프(208)를 지지한다. 이로써, 증발 도가니(104)에서 생성되는 증기는, 상방으로 그리고 분배 파이프(208)의 하나 또는 그 초과의 배출구들 밖으로 이동할 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 분배 파이프(208)는 또한, 증기 분배 샤워헤드, 예컨대, 선형 증기 분배 샤워헤드로 간주될 수 있다.
[0041] 도 2는, 적어도 하나의 실드(shield; 202)를 갖는 실드 조립체를 더 예시한다. 전형적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 실시예들은 2개의 측 실드들(202)을 포함할 수 있다. 이로써, 분배 파이프(208)로부터의 스프레이는 기판을 향하여 한정되고 지향될 수 있다. 분배 파이프(208)로부터, 정상적인 스프레이 방향에 대해 수직인 방향으로의 스프레이가 회피될 수 있거나, 또는 오직 유휴 모드(idle mode)에서만 사용될 수 있다. 유기 재료의 증기 빔(beam)을 스위칭 오프(switching off)하는 것과 비교하여, 유기 재료의 증기 빔을 차단하는 것이 더 용이할 수 있다는 사실을 고려하여, 분배 파이프(208)는 또한, 증기 방출이 바람직하지 않은 동작 모드 동안 증발 소스(230)를 빠져 나가는 증기를 회피하기 위해, 측 실드들(202) 중 하나를 향해 회전될 수 있다.
[0042] 도 3은, 기판 캐리어(300)의 일 실시예의 분해도를 도시한다. 기판 캐리어(300)는 상기 설명된 기판 캐리어들(150a, 150b)의 컴포넌트일 수 있다. 기판 캐리어(300)는 지지 베이스(304), 지지 베이스(304) 상에 또는 내에 배치된 전극 조립체(306), 및 전극 조립체(306) 상에 배치된 캡슐화 부재(302)를 포함하며, 이들은 함께 기판 캐리어(300)의 본체(311)를 형성한다. 지지 베이스(304)가 기판 캐리어(300)의 바닥부 표면(312)을 정의하는 한편, 캡슐화 부재(302)는 기판 캐리어(300)의 기판 지지 표면(313)을 정의한다. 도시되지는 않았지만, 본체(311)는 본체를 통해 연장되는 리프트 핀 홀들을 포함할 수 있다. 지지 베이스(304)는, 프로세스 챔버(240)와 같은 프로세스 챔버의 안과 밖으로 기판 캐리어(300)를 이동시키도록 동작 가능할 수 있다. 예컨대, 지지 베이스(304)는, 기판 캐리어(300)를 운송하는 것을 돕기 위해 안내 레일(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 안내 레일은 프로세스 챔버의 구동 시스템 또는 이송 메커니즘과 인터페이싱하도록(interface) 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 지지 베이스는 컨베이어 또는 트랙, 예컨대, 도 1b의 제 2 운송 트랙(124b)과 인터페이싱할 수 있다.
[0043] 도 3의 실시예에서, 지지 베이스(304)는, 전극 조립체(306), 캡슐화 부재(302)뿐만 아니라 기판들(121a, 121b)의 형상 및 크기와 실질적으로 매칭(match)되는 둘레(측들(314)에 의해 정의됨)를 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 지지 베이스(304), 전극 조립체(306), 및 캡슐화 부재(302)는, 작업물, 예컨대, 기판들(121a, 121b)의 기하학적 구조(geometry)를 수용하기 위해 필요에 따라 선택된 대안적인 형상 또는 기하학적 구조를 가질 수 있다는 점이 주목된다. 예컨대, 기판 캐리어(300)가 직사각형 형상으로 도시되었지만, 기판 캐리어(300)의 형상은 대안적으로, 원형 기판을 수용하기 위한 원형의 기하학적 형태들과 같이, 상이한 기판들을 수용하기 위한 다른 기하학적 형태들을 가질 수 있음이 고려된다.
[0044] 일 실시예에서, 지지 베이스(304)는 절연 재료, 예컨대, 유전체 재료 또는 세라믹 재료로 제조될 수 있다. 지지 베이스(304)는 강성(rigid) 구조를 가질 수 있다. 세라믹 재료들 또는 유전체 재료들의 적합한 예들은, 폴리머들(예컨대, 폴리이미드), 실리콘 옥사이드(예컨대, 석영 또는 유리), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 이트륨 함유 재료들, 이트륨 옥사이드(Y2O3), 이트륨-알루미늄-가넷(YAG), 티타늄 옥사이드(TiO), 티타늄 나이트라이드(TiN), 실리콘 카바이드(SiC), 등을 포함한다. 선택적으로, 지지 베이스(304)는, 지지 베이스(304)의, 전극 조립체(306)를 향하는(facing) 표면 상에 배치된 유전체 층을 갖는 금속 또는 금속성 본체일 수 있다.
[0045] 전극 조립체(306)는 지지 베이스(304) 상에 또는 내에 배치되고, 적어도 2개의 분산된(distributed) 전극들(308, 310)을 포함한다. 척킹 전압이 각각의 전극(308, 310)에 인가될 때, 각각의 전극은 상이한 극성들로 대전될 수 있으며, 따라서 정전기력을 생성한다. 전극들(308, 310)은 기판 캐리어(300)의 폭의 적어도 2배의 거리를 따라 정전기력을 분배하도록 구성된다. 각각의 전극(308, 310)은, 다른 전극의 복수의 유사한 또는 상이한 다른 기하학적 형태들 사이에 인터리빙되거나(interleaved) 개재된(interposed) 복수의 기하학적 형태들을 가질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전극(308)의 복수의 전극 핑거들(fingers)(320)은 전극(310)의 복수의 전극 핑거들(322)과 인터리빙된다. 분산된 전극들(308, 310)의 인터리빙된 핑거들(320, 322)은 기판 캐리어(300)의 넓은 지역에 걸쳐서 분포된 국부적인 정전기 인력을 제공하며, 그러한 정전기 인력은, 응집 시에(in the aggregation), 더 적은 척킹 전력을 사용하면서 높은 척킹력을 제공한다. 전극 핑거들(320, 322)은 상이한 형상들, 길이들, 및 기하학적 구조들을 갖도록 형성될 수 있다. 일 예에서, 전극 핑거들(320, 322) 중 하나 또는 양자 모두는, 상호 연결된(interconnected) 전극 섬들(electrode islands; 324)로부터 형성될 수 있다. 전극 섬들(324) 사이의 상호 연결들(326)은, 도 3에 도시된 바와 같이 전극들(308, 310)의 평면에 있을 수 있거나, 점퍼들(jumpers) 및/또는 비아들(vias)의 형태와 같이 평면 밖에 있을 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 전극 핑거(320, 322)는 약 0.25mm 내지 약 10mm의 폭(316)을 갖는다.
[0046] 일 실시예에서, 전극 조립체(306)는, 인접한 캡슐화 부재(302) 및 지지 베이스(304)와 유사한 열 팽창 계수를 갖는 금속성 재료, 예컨대, 알루미늄 실리콘 합금으로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 전극 조립체(306)의 열 팽창 계수는 약 4㎛/(m*K) 내지 약 6㎛/(m*K)이고, 일반적으로, 캡슐화 부재(302)의 열 팽창 계수의 약 20퍼센트 내에 있다.
[0047] 제 1 전극(308)의 전극 핑거들(320) 각각의 사이에, 제 2 전극(310)의 전극 핑거들(322)을 수용하기 위해 공간들(328)이 정의된다. 공간들(328)은, 유전체 스페이서(spacer) 재료로 채워진(filled), 또는 지지 베이스(304) 또는 캡슐화 부재(302) 중 적어도 하나로 채워진 공기 갭(air gap)일 수 있다.
[0048] 제 1 및 제 2 전극들(308, 310)을 척킹 전력 소스(도시되지 않음)에 커플링하기 위해, 비아들(332, 334)은 지지 베이스(304)를 통해 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기판들(121a, 121b)을 척킹하기 위한 전력을 제공하기 위해, 선택적 배터리(330)가 지지 베이스(304)에 배치될 수 있고, 제 1 및 제 2 전극들(308, 310)에 연결될 수 있다. 배터리(330)는 리튬 이온 배터리일 수 있고, 지지 베이스(304)로부터의 제거 없이 배터리(330)를 재충전하기 위해 지지 베이스(304)의 외부 상에 단자 연결들(도시되지 않음)을 가질 수 있다.
[0049] 캡슐화 부재(302)는 전극 조립체(306)를 샌드위칭(sandwiching)하면서 지지 베이스(304) 상에 배치되어, 단일 구조로서 기판 캐리어(300)의 본체(311)를 형성한다. 캡슐화 부재(302)는, 기판들(121a, 121b)이 상부에 척킹되는 절연 표면을 제공하기 위해, 전극 조립체(306) 상에 포지셔닝된다. 캡슐화 부재(302)는, 열 팽창 계수와 같은, 아래에 놓인 전극 조립체(306)의 열 특성과 실질적으로 매칭되는 열 특성들을 갖는 재료로 제조될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 캡슐화 부재(302)를 제조하는 데에 사용되는 재료는 또한, 지지 베이스(304)를 제조하는 데에 사용된다.
[0050] 캡슐화 부재(302), 전극 조립체(306), 및 지지 베이스(304)가 함께 적층된(stacked) 후에, 캡슐화 부재(302), 전극 조립체(306), 및 지지 베이스(304)를 함께 퓨징하여(fuse), 기판 캐리어(300)의 본체(311)를 형성하는 라미네이팅된(laminated) 구조를 만들기 위해, 어닐링 프로세스와 같은 본딩(bonding) 프로세스가 수행된다. 캡슐화 부재(302), 전극 조립체(306), 및 지지 베이스(304)는 섭씨 300도 초과와 같은 고온 환경에서 동작할 수 있기 때문에, 이러한 3개의 컴포넌트들을 제조하는 데에 사용되는 재료들은, 어닐링 프로세스 동안 높은 열 처리를 견딜 수 있는 열 저항성 재료들, 예컨대, 세라믹 재료들 또는 유리 재료들로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 캡슐화 부재(302) 및 지지 베이스(304)는, 양호한 강도 및 내구성뿐만 아니라 양호한 열 전달 특성들을 제공하는, 세라믹 재료, 유리 재료, 또는 세라믹과 금속 재료의 복합재료(composite)로 제조될 수 있다. 캡슐화 부재(302) 및 지지 베이스(304)를 제조하기 위해 선택된 재료들은, 높은 열 부하들(thermal loads) 하에서 응력(stress) 또는 파손(failure)을 야기할 수 있는, 열 팽창 미스매치(mismatch)를 감소시키기 위해, 중간의 전극 조립체(306)의 열 팽창 계수와 실질적으로 매칭되는 열 팽창 계수를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 캡슐화 부재(302)의 열 팽창 계수는 약 2㎛/(m*K) 내지 약 8㎛/(m*K)이다. 캡슐화 부재(302) 및 지지 베이스(304)를 제조하기에 적합한 세라믹 재료들은, 실리콘 카바이드, 알루미늄 나이트라이드, 알루미늄 옥사이드, 이트륨 함유 재료들, 이트륨 옥사이드(Y2O3), 이트륨-알루미늄-가넷(YAG), 티타늄 옥사이드(TiO), 또는 티타늄 나이트라이드(TiN)를 (그러나 이에 제한되지는 않음) 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 캡슐화 부재(302) 및 지지 베이스(304)는, 분산된(dispersed) 세라믹 입자들을 갖는 금속과 같은, 금속 및 세라믹의 상이한 조성을 포함하는 복합 재료로 제조될 수 있다.
[0051] 동작 동안, 제 1 전극(308)에 전하가 인가될 수 있고 제 2 전극(310)에 반대 전하가 인가되어 정전기력을 생성할 수 있다. 기판의 척킹 동안, 전극들(308, 310)에 의해 생성된 정전기력은, 기판들(121a, 121b)과 같은 기판을 캡슐화 부재(302)의 기판 지지 표면(313)에 고정적으로 홀딩한다. 척킹 전력 소스로부터 공급되는 전력이 턴 오프될(turned off) 때, 전극들(308, 310) 사이의 계면(318)에 존재하는 전하들은 긴 시간 기간에 걸쳐 유지될 수 있으며, 따라서, 전력이 제거된 후에 기판들(121a 및 121b)이 기판 캐리어(300)에 척킹된 상태로 남아있는 것을 허용한다. 기판 캐리어(300) 상에 홀딩된 기판을 해제(release)하기 위해, 반대 극성의 전력의 짧은 펄스가 전극들(308, 310)에 제공되어 계면(318)에 존재하는 전하를 제거한다.
[0052] 도 4는, 일 실시예에 따른 척킹 조립체(400)를 도시한다. 척킹 조립체(400)는 기판 캐리어(402) 및 자기 척(404)을 포함한다. 자기 척(404)은 프로세스 챔버(110)에서 자기 척들(151a, 151b) 대신에 활용될 수 있다. 기판 캐리어(402)는 기판(420)을 부착시키고 해제하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 기판 캐리어(402)는, 도 3에 관하여 설명된 기판 캐리어(300)와 실질적으로 유사하다. 자기 척(404)은, 기판 캐리어(300)의 지지 베이스(304)와 같은, 기판 캐리어(402)의 지지 베이스에 커플링될 수 있다. 자기 척(404)은 본원에서 직사각형 형상으로 도시된다. 그러나, 자기 척(404)은, 기판 캐리어(402)에 홀딩된 기판(420) 위로 마스크(430)를 클램핑하기 위해 자기 척(404)의 자석들의 자기장을 전달할 수 있도록, 임의의 형상일 수 있다.
[0053] 자기 척(404)은, 척 본체(408) 내에 포함된, 할바크 어레이들(406a-406j)로서 도시된 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들에 배열된 복수의 자석들을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들의 자석들의 어레인지먼트에 대한 추가적인 세부 사항들은 도 5a 내지 7에 관하여 제공된다. 척 본체(408)는 할바크 어레이들(406a-406j)을 완전히 둘러쌀 수 있다. 척 본체(408)는 선택적인 액츄에이터(410) 및 척킹 표면(412)을 더 가질 수 있다. 동작 시에, 할바크 어레이에 의해 생성된 자기장의 더 강한 측은 척 본체(408)의 척킹 표면 측 상에 있다. 선택적인 액츄에이터(410)는 척 본체(408)를 이동시키고, 따라서, 자기 척(404)의 척킹 표면(412)과 기판 캐리어(402) 사이의 거리를 제어하도록 동작 가능하다. 몇몇 실시예들에서, 선택적인 액츄에이터(410)는 자기 척(404)을 마스크(430)에 더 가까이 이동시킬 수 있다. 척킹 표면(412)은, 그러한 표면을 통해 자기 척킹력이 가해지고, 그리고 기판 캐리어(402) 상에 배치된 기판(420)에 대하여 마스크(430)를 끌어당길 수 있는 표면이다. 척킹 표면(412)은, 도 4에 도시된 바와 같이 편평한 표면일 수 있다.
[0054] 기판(420)은, 기판 캐리어(402)에 척킹되는 지지되는 표면(421), 및 프로세싱 동안 재료가 상부에 증착되는 프로세스 표면(422)을 갖는다. 기판 캐리어(402)는, 도 3에 관하여 상기 설명된 바와 같은 정전기력을 사용하여, 기판(420)의 지지되는 표면(421)을 척킹할 수 있다. 마스크(430)는 기판(420)의 프로세스 표면(422) 앞에 포지셔닝되고 프로세스 표면과 정렬된다. 그런 다음에, 자기 척(404)의 자기장이 마스크(430)와 자기적으로 연결되게 될 수 있다. 본원에서 사용되는 자기적인 연결은, 자기 척(404)의 자기장으로 하여금 마스크(430)를 끌어당기게 하는, 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들의 자석들의 어레인지먼트 또는 포지션을 지칭한다.
[0055] 몇몇 실시예들에서, 자기 척(404)과 마스크(430) 사이의 자기적인 연결은, 자기 척(404)의 척킹 표면(412)과 마스크(430) 사이의 거리를 증가시키고 감소시키는 것에 의해 달성된다. 거리에서의 이러한 변화들은 자기 척(404) 및/또는 마스크(430)를 이동시킴으로써 달성될 수 있다. 자기 척이 기판 캐리어(402)와 통합되는 실시예들에서, 캐리어(402)는 캐리어(402) 내에서 자기 척(404)을 마스크(430)에 더 가까이 재포지셔닝하기 위해 하나 또는 그 초과의 액츄에이터들을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 할바크 어레이들(406a-406j)의 자석들은 척 본체(408)에 재포지셔닝될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 할바크 어레이들(406a-406j)의 자석들 중 일부 또는 전부는 전자석일 수 있고, 전자석들에 인가되는 전류는 자기장들의 방향을 변화시키기 위해 반전될(reversed) 수 있다. 전자석들을 사용하는 실시예들 중 일부에서, 전류는 자기장의 세기(strength)를 제어하기 위해 증가되고 감소될 수 있다.
[0056] 자기 척(404)과 마스크(403) 사이의 거리가 변하는 실시예들에서, 할바크 어레이들(406a-406j)의 자석들의, 마스크(430)에 대한 근접도(proximity)는, 마스크(430)에 대한, 자석들로부터의 자기장의 자기 인력(magnetic pull)을 제어한다. 자기 척(404)의 할바크 어레이들(406a-406j)의 자석들로부터의 자기력은, 마스크(430)의 적어도 부분을 기판(420) 위의 또는 기판(420)과 접촉하는 포지션 내로 가져온다. 그런 다음에, 층(도시되지 않음)이 마스크(430)를 통해 기판(420) 상에 증착된다. 일단 층이 증착되면, 그 다음에, 자기 척(404) 또는 척(404) 내의 자석들은 재포지셔닝되거나, 또는 전자석들의 경우에는 전류가 감소될 수 있으며, 이로써, 자기장은 더이상 마스크(430)를 기판(420)에 고정시키지 않고 마스크(430)의 제거를 허용한다.
[0057] 도 5a 내지 7에서, 이하의 문자들 및 기호들은 자석의 자극들의 위치를 나타내기 위해 사용된다. "N"은, 자석의 북극이 도면 밖을 향하는 상태로 자석이 배향된 것을 나타낸다. "S"는, 자석의 남극이 도면 밖을 향하는 상태로 자석이 배향된 것을 나타낸다. 화살표는, 자석의 북극이 2차원 도면의 평면에 대해서 배향된 방향을 나타낸다.
[0058] 도 5a 내지 5c는, 일 실시예에 따른, 할바크 어레이(510)를 포함하는 자기 척(504)의 정면 개략도를 도시한다. 할바크 어레이(510)는 복수의 자석들(511-518)을 포함한다. 자기 척(504)은, 도 4에 관하여 설명된 척킹 표면(412)과 유사할 수 있는 척킹 표면(522)을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 자석들(511-518)은 영구 자석들일 수 있고, 각각은 긴 자기 막대(magnetic rod) 또는 튜브(tube)의 형상을 갖는다. 각각의 막대 또는 튜브는, 에지(525)와 같은, 척킹 표면(522)의 치수들 중 하나의 실질적으로 전체에 걸친(span) 긴 치수(528)를 가질 수 있다.
[0059] 척킹 표면(522)에 대한 자석들(511-518)의 배향을 보여주기 위해, 척킹 표면(522)은 투명한 것으로 도시되지만, 그러한 투명성이 필요하지는 않다. 자석들(511-518)은, 할바크 어레이들(406a-406j)이 도 4에서 척킹 표면(412)으로부터 리세싱되어(recessed) 어떻게 도시되었는지와 유사한 방식으로, 척킹 표면(522)에 대해서 리세싱될 수 있다.
[0060] 각각의 도 5a-5c에서, 자석들(511-518) 중 적어도 일부의 극들은 척킹 표면(522)에 대해 상이하게 배향된다. 자석들(511-518)을 상이한 배향들로 배열하는 것은, 마스크를 일 배향으로 척킹하기 위해 척킹 표면(522)에 대한 증가된 자기장을 생성할 수 있고(도 5a 참고), 마스크를 다른 배향들로 디척킹하기 위해 척킹 표면(522)에 대해 감소된 또는 상쇄된 자기장을 생성할 수 있다(도 5b 및 5c 참고).
[0061] 도 5a는, 자석들(511-518)이 할바크 어레이(510)에서 제 1 배향들(5111-5181)로 배열되는 척킹 상태로 배열된 자석들(511-518)을 도시한다. 각각의 자석(511-518)은 척킹 표면(522)에 대해 4개의 방향들 중 하나로 배향된 북극을 갖는다. 자석들(511-518)이 제 1 배향들(5111-5181)로 배열될 때, 척킹 표면(522)을 향해 외측으로 향하는 제 1 극을 갖는 각각의 외측으로 향하는 자석(예컨대, 자석(513))은, 외측으로 향하는 자석을 향하는 각각의 제 1 극들을 갖는 하나 또는 두 개의 다른 자석들(예컨대, 자석들(512, 514))에 인접한다. 이러한 배향은, 마스크(도시되지 않음)가 척킹될 수 있게 하는, 척킹 표면(522) 밖으로 지향되는 강한 자기장을 생성한다. 마스크는, 마스크들(132a, 132b, 또는 430)과 같은 상기 설명된 마스크들과 유사한 피쳐들(features)을 가질 수 있다.
[0062] 자기 척(504)은 회전 메커니즘(530)을 더 포함할 수 있다. 회전 메커니즘(530)은 공압식 액츄에이터, 솔레노이드, 모터 또는 다른 적합한 메커니즘과 같은 액츄에이터일 수 있다. 회전 메커니즘은, 마스크를 일 배향으로 척킹하기 위해 척킹 표면(522)에 대한 증가된 자기장을 생성하도록(도 5a 참고) 자석들(511-518) 중 적어도 일부를 회전시키는 데에 사용될 수 있고, 마스크를 다른 배향들로 디척킹하기 위해 척킹 표면(522)에 대해 감소된 또는 상쇄된 자기장을 생성할 수 있다(도 5b 및 5c 참고). 회전 메커니즘(530)은 복수의 기어들(541-548)을 통해 자석들(511-518)에 커플링될 수 있다. 회전 메커니즘(530) 및 복수의 기어들(541-548)은, 척킹 표면(522)의 에지들(525, 526)뿐만 아니라 자석들(511-518)의 긴 치수(528)와 평행한 회전 축들(예컨대, 회전 축(551))을 중심으로 자석들(511-518)을 회전시킬 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 회전 메커니즘(530)은, 복수의 기어들(541-548)에 커플링된 주 기어(540)에 직접 연결된다.
[0063] 몇몇 실시예들에서, 기어들(541-548)은, 기준으로 에지들(525, 526) 중 하나, 또는, 중심(524)과 같은, 척킹 표면(522) 상의 위치들로부터, 자석들(511-518)의 회전을 스태거링하기(stagger) 위해, 다양한(varying) 타원형 형상들과 같은 다양한 형상들을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 기어들(541-548)은, 자석들(514, 515)과 같이 중심(524)에 가장 가까운 자석들의 회전으로 하여금, 자석들(513, 516)의 회전을 이끌게(lead) 하도록 동작 가능하고, 이는, 자석들(512, 517)의 회전을 이끌 수 있으며, 이는, 에지들(525, 526)에 있는 자석들(511, 518)의 회전을 이끌 수 있다. 따라서, 중심(524)에 더 가까운 자석들(예컨대, 자석들(514, 515))은 중심으로부터 더 먼 자석들(예컨대, 자석들(513, 516))보다 더 빠르게 회전할 수 있다. 다른 실시예들에서, 회전의 순서는, 에지들(525, 526)에 있는 자석들(511, 518)은 회전 중인 다른 자석들을 이끌고, 자석들(514, 515)은 회전 중인 다른 자석들을 따르는(trailing) 상태로 반전될 수 있다. 따라서, 에지(525)에 더 가까운 자석들(예컨대, 자석들(513, 516))은 에지로부터 더 먼 자석들(예컨대, 자석들(514, 515))보다 더 빠르게 회전할 수 있다.
[0064] 다른 실시예들에서, 회전은 일 에지로부터 대향하는(opposite) 에지로 스태거링될 수 있다. 예컨대, 회전은 좌측 에지(525)로부터 우측 에지(526)로 스태거링될 수 있고, 이로써, 자석(511)의 회전이 가장 많이 이끌고 자석(518)의 회전은 가장 많이 따르는 식으로, 각각의 자석의 회전은 우측의 자석의 회전보다 살짝 앞선다.
[0065] 또 다른 실시예들에서, 각각의 자석(511-518)의 회전은 개별적으로 제어 가능할 수 있으며, 회전의 부가적인 시퀀스들이 탐구되는 것을 허용한다. 예컨대, 각각의 자석(511-518)은 개별 액츄에이터, 예컨대, 개별 서보(servo) 또는 개별 공압 액츄에이터에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 회전 메커니즘(530) 및 복수의 기어들(541-548)은 자기 척(504)의 컴포넌트들이다. 다른 실시예들에서, 회전 메커니즘(530) 및 복수의 기어들(541-548)은 별개의 디바이스들이며 자기 척(504)의 파트(part)가 아니다. 자기 척(예컨대, 자기 척(504))이 기판 캐리어(예컨대, 기판 캐리어(300))와 통합되는 실시예들의 경우, 회전 메커니즘(530)이 또한 기판 캐리어(예컨대, 기판 캐리어(300))와 통합될 수 있거나, 또는 회전 메커니즘(530)은 프로세스 챔버(예컨대, 프로세스 챔버(110))에서 별개의 컴포넌트일 수 있다. 자기 척(예컨대, 자기 척(504))이 기판 캐리어(예컨대, 기판 캐리어(300))로부터 별개의 컴포넌트인 실시예들의 경우, 회전 메커니즘(530)은 프로세스 챔버(예컨대, 프로세스 챔버(110))에서 별개의 컴포넌트일 수 있다.
[0066] 몇몇 실시예들에서, 회전 메커니즘(530)은 자석들(511-518) 전체에 커플링되지 않는다. 그러한 실시예들에서, 회전 메커니즘(530)은, 적어도, 4개의 방향들 중 2개의 방향들(2개의 방향들은 약 180도만큼 상이함)로 배향된 북극을 갖는 자석들에 커플링된다. 예컨대, 회전 메커니즘(530)은 오직 자석들(512, 514, 516 및 518)에만 커플링될 수 있는데, 그러한 자석들 각각은 도면에서 좌측 또는 우측 방향으로 배향된 북극을 갖고, 좌측과 우측은 180도만큼 상이하다. 도 5c는, 회전 메커니즘(530)이 오직, 4개의 방향들 중 2개의 방향들로 배향된 북극을 갖는 자석들에만 커플링된 실시예에 대한 부가적인 세부 사항을 제공한다.
[0067] 도 5b는, 자석들(511-518)이 할바크 어레이(510)에서 제 2 배향들(5112-5182)로 배열되는 디척킹 상태로 배열된 자석들(511-518)을 도시한다. 각각의 자석(511-518)은 척킹 표면(522)에 대해 4개의 방향들 중 하나로 배향된 북극을 갖는다. 자석들(511-518)이 제 2 배향들(5112-5182)로 배열될 때, 척킹 표면(522)을 향해 외측으로 향하는 제 1 극(예컨대, 자석(512)의 남극)을 갖는 각각의 외측으로 향하는 자석(예컨대, 자석(512))은, 외측으로 향하는 자석(예컨대, 자석(512))을 향하는 각각의 대향하는 극들(예컨대, 자석들(511, 513)의 북극들)을 갖는 하나 또는 두 개의 다른 자석들(예컨대, 자석들(511, 513))에 인접한다. 이러한 배향은, 마스크가 디척킹될 수 있게 하는, 척킹 표면(522) 밖으로 지향되는 감소된 또는 거의 제로의 자기장을 초래한다.
[0068] 자석들(511-518)의 배향을 제 1 배향들(5111-5181)로부터 제 2 배향들(5112-5182)로 변경하기 위해, 회전 메커니즘(530)은 할바크 어레이(510)의 자석들(511-518) 전체에 커플링된다. 하나 초과의 할바크 어레이를 채용하는 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘이, 각각의 어레이의 자석들 전체에 커플링될 수 있다. 그런 다음에, 회전 메커니즘(530)은 각각의 자석(511-518)을 약 90도만큼 회전시킬 수 있으며, 어레이의 각각의 자석(511-518)에 대해 회전 방향을 교번시킨다. 회전의 방향을 제 1 배향들(5111-5181)로부터 제 2 배향들(5112-5182)로 교변하는 예로서, 회전을 척킹 표면(522)의 바닥부 에지(527)로부터 관찰할 때 자석(511)은 시계 반대 방향으로 회전할 수 있고, 회전을 바닥부 에지(527)로부터 관찰할 때 자석(512)은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 자석들(511-518)을 척킹 상태로 복귀시키기 위해, 회전 메커니즘(530)은 (1) 각각의 자석을 자석의 제 1 배향(5111-5181)으로 복귀시키도록 회전을 90도만큼 반전시킬 수 있거나, (2) 새로운 척킹 배향을 생성하도록 각각의 자석(511-518)의 회전을 부가적인 90도만큼 계속 교번시킬 수 있거나, 또는 (3) 각각의 자석(511-518)을 자석의 제 1 배향(5111-5181)으로 복귀시키도록 각각의 자석(511-518)에 대해 동일한 방향으로 부가적인 270도만큼 회전을 계속 교번시킬 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 마스크를 디척킹하기 위해 자석들(511-518) 전체 미만이 회전된다.
[0069] 도 5c는, 할바크 어레이(510)에서 모든 홀수 번호의 자석들은 제 1 배향들(5111, 5131, 5151, 5171)로 고정되고 모든 짝수 번호 자석들은 제 3 배향들(5123, 5143, 5163, 및 5183)로 변경된 다른 디척킹 상태로 배열된 자석들(511-518)을 도시한다. 각각의 자석(511-518)은 척킹 표면(522)에 대해 4개의 방향들 중 하나로 배향된 북극을 갖는다. 모든 홀수 번호 자석들은 제 1 배향들(5111, 5131, 5151, 5171)로 배열되고 모든 짝수 번호 자석들은 제 3 배향들(5123, 5143, 5163, 5183)로 배열될 때, 각각의 외측으로 향하는 자석(예컨대, 척킹 표면(522)을 향하여 외측으로 향하는 자석의 북극과 같은 제 1 극을 갖는 자석(513))은, 외측으로 향하는 자석(예컨대, 자석(513))을 향하는 각각의 대향하는 극들(예컨대, 자석들(512, 514)의 남극들)을 갖는 하나 또는 두 개의 다른 자석들(예컨대, 자석들(512, 514))에 인접한다. 이러한 배향은, 마스크가 디척킹될 수 있게 하는, 척킹 표면(522) 밖으로 지향되는 감소된 또는 거의 제로의 자기장을 초래한다.
[0070] 짝수 번호 자석들의 배향을 제 1 배향들(5121, 5141, 5161, 5181)로부터 제 3 배향들(5123, 5143, 5163, 5183)로 변경하기 위해, 회전 메커니즘(530)은 오직, 짝수 번호 자석들에만 커플링될 수 있다. 회전 메커니즘(530)은 각각의 짝수 번호 자석(512, 514, 516, 518)을 약 180도만큼 회전시킬 수 있다. 자석들(511-518)을 척킹 상태로 복귀시키기 위해, 회전 메커니즘(530)은, 짝수 번호 자석들(512, 514, 516, 518)에 대해서, 회전을 180도만큼 반전시킬 수 있거나, 또는 회전을 동일한 방향으로 부가적인 180도만큼 계속할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 홀수 번호 자석들이 회전되고 짝수 번호 자석들은 제 1 배향으로 남아 있는다.
[0071] 도 6a 내지 6b는, 일 실시예에 따른, 시리즈로 배열된 복수의 할바크 어레이들(611-614)을 포함하는 자기 척(610)의 정면 개략도를 도시한다. 각각의 할바크 어레이(611-614)는 복수의 자석들(601-608)을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 할바크 어레이(611-614)는 자기 척(610)의 제 1 에지(625)로부터 자기 척(610)의 제 2 에지(626)으로 연장될 수 있다. 자기 척(610)은, 도 4에 관하여 설명된 척킹 표면(412)과 유사할 수 있는 척킹 표면(622)을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 자석들(601-608)은 영구 자석들일 수 있고, 각각은, 원통들의 높이가, 척킹 표면(622)에 대해 실질적으로 수직이거나 또는 원통들의 높이가, 척킹 표면(622)의 에지들 중 하나, 예컨대, 에지(625)에 대해 실질적으로 평행한 원통형 형상을 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 원통은 척킹 표면(622) 또는 에지들, 예컨대, 에지(625)에 대해 다른 배향들로 배치될 수 있다. 다른 실시예들은, 막대들, 블록들, 또는 튜브들, 예컨대, 직사각형 튜브의 형태로 성형된 자석들(601-608)을 가질 수 있다.
[0072] 척킹 표면(622)에 대한 자석들(601-608)의 배향을 예시하기 위해, 척킹 표면(622)은 투명한 것으로 도시되지만, 그러한 투명성이 필요하지는 않다. 자석들(601-608)은, 할바크 어레이들(406a-406j)이 도 4에서 척킹 표면(412)으로부터 리세싱되어 도시된 것과 유사하게, 척킹 표면(622)에 대해서 리세싱될 수 있다.
[0073] 도 6a는, 자석들(601-608)이 각각의 할바크 어레이(611-614)에서 제 1 배향들(6011-6081)로 배열된 척킹 상태로 배열된 자석들(601-608)을 도시한다. 이러한 배향은, 마스크가 척킹될 수 있게 하는, 척킹 표면(622) 밖으로 지향되는 강한 자기장을 생성한다. 마스크는, 마스크들(132a, 132b, 또는 430)과 같은 상기 설명된 마스크들과 유사한 피쳐들(features)을 가질 수 있다.
[0074] 자기 척(610)은, 도 5에 도시된 회전 메커니즘(530)과 유사한 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은, 각각의 자석(601-608)의 북극이 향하는 4개의 방향들 중 2개의 방향들로 배향된 북극을 갖는, 각각의 할바크 어레이(611-614)의 적어도 자석들에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 척(610)은, 각각의 할바크 어레이(611-614)의 각각의 대응하는 자석(601-608)을 동시에 회전시키는 하나의 회전 메커니즘을 포함한다. 대응하는 자석들이 동시에 회전하는 것을 보장하기 위해, 연결 로드(rod) 또는 다른 연결부가 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 각각의 어레이에 대해 개별 회전 메커니즘이 사용되어, 할바크 어레이들(611-614) 중 일부는 척킹 상태에 있고 할바크 어레이들(611-614) 중 일부는 디척킹 상태 또는 중간 상태에 있는 것을 허용할 수 있다. 각각의 할바크 어레이(611-614)에 대해 개별 회전 메커니즘들을 또는 하나의 회전 메커니즘을 채용하는 실시예들에서, 회전 메커니즘에 커플링된 각각의 자석의 회전은, 상기에서 자기 척(504)에 관하여 논의된 회전의 스태거링과 유사하게, 중심으로부터 에지로, 에지에서 중심으로, 또는 에지로 스태거링될 수 있다.
[0075] 몇몇 실시예들에서, 자석들의 회전 축은 척킹 표면(622)의 에지들 중 하나(예컨대, 에지(625))에 대해 평행하고, 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들에 커플링된 기어들(541-548)과 유사한 기어들이 회전을 달성하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 자석들(601-608)의 회전 축은 척킹 표면(622)에 대해 수직이다.
[0076] 또 다른 실시예들에서, 각각의 할바크 어레이(611-614)의 각각의 자석(601-608)의 회전은 개별적으로 제어 가능할 수 있으며, 회전의 부가적인 시퀀스들이 탐구되는 것을 허용한다. 예컨대, 각각의 할바크 어레이(611-614)의 각각의 자석(601-608)은 개별 액츄에이터, 예컨대, 개별 서보 또는 개별 공압 액츄에이터에 커플링될 수 있다.
[0077] 도 6b는, 각각의 할바크 어레이(611-614)에서 모든 홀수 번호의 자석들은 제 1 배향들(6011, 6031, 6051, 6071)로 남아 있고 모든 짝수 번호 자석들은 제 2 배향들(6022, 6042, 6062, 및 6082)로 변경된 디척킹 상태로 배열된 자석들(601-608)을 도시한다. 제 1 배향의 홀수 번호 자석들 및 제 2 배향의 짝수 번호 자석들을 갖는 것은, 마스크가 디척킹될 수 있게 하는, 척킹 표면(622) 밖으로 지향되는 상쇄된 또는 거의 제로의 자기장을 초래한다.
[0078] 짝수 번호 자석들의 배향을 제 1 배향들(6021, 6041, 6061, 6081)로부터 제 2 배향들(6022, 6042, 6062, 6082)로 변경하기 위해, 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘은 오직, 짝수 번호 자석들에만 커플링될 수 있다. 그런 다음에, 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은 각각의 짝수 번호 자석(602, 604, 606, 608)을 약 180도만큼 회전시킬 수 있다. 자석들(601-608)을 척킹 상태로 복귀시키기 위해, 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은, 짝수 번호 자석들(602, 604, 606, 608)에 대해서, 회전을 180도만큼 반전시킬 수 있거나, 또는 회전을 동일한 방향으로 부가적인 180도만큼 계속할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 홀수 번호 자석들이 회전되고 짝수 번호 자석들은 제 1 배향으로 남아 있는다. 유사하게 자기 마스크(610)는, 상기에서 도 5b에 관하여 설명되었던 것과 유사하게 척킹 상태로부터 디척킹 상태로 변경시키기 위해, 할바크 어레이들(611-614) 중 하나 또는 그 초과에 있는 자석들(601-608) 전체를 약 90도만큼 회전시키도록 동작 가능할 수 있다.
[0079] 하나의 할바크 어레이와 대조적으로 다수의 할바크 어레이들을 사용하는 것은, 더 큰 동작 유연성(flexibility)을 제공할 수 있다. 예컨대, 개별 회전 메커니즘들이 개별 할바크 어레이들에 대해서 사용된다면, 그러면 일부 할바크 어레이들은 척킹 상태, 디척킹 상태, 또는 중간 상태에 있을 수 있다. 개별 제어가 각각의 회전 메커니즘에 제공되어, 각각의 어레이가 척킹, 디척킹, 또는 중간 상태로 스위칭 온(switched on)되는 개별 제어를 허용할 수 있다. 또한, 다수의 할바크 어레이들은, 다양한 자기 세기의 자석들이, 마스크의 상이한 지역들을 클램핑하는 데에 사용되는 것을 허용할 수 있다. 예컨대, 마스크의 중심을 더 큰 힘으로 클램핑하도록, 마스크의 중심으로부터 더 멀리 있는 자석들의 세기와 비교하여, 더 강한 자석들이, 마스크의 중심에 더 가까운 자석들에 대해 사용될 수 있다.
[0080] 도 7은, 일 실시예에 따른, 할바크 어레이(720)를 포함하는 자기 척(710)의 개략적인 평면도를 도시한다. 척킹 상태와 디척킹 상태 사이에서 변화하도록 회전을 사용하는 자기 척들(504 및 610)과 대조적으로, 자기 척(710)은 자기장 세기를 조정하기 위해, 이동 가능한 자석들(711-719)의 포지션을 고정된 자석들(721-728)에 대해 변경시킨다. 이동 가능한 자석들(711-719)이, 고정된 자석들(721-728) 사이의 포지션 내에 위치될 때, 할바크 어레이가 형성되어, 마스크(730)가 척킹될 수 있게 하는, 척킹 표면(732) 밖으로 지향되는 강한 자기장을 생성한다. 마스크(730)를 디척킹하기 위해, 이동 가능한 자석들은 고정된 자석들(721-728) 및 척킹 표면(732)으로부터 멀리 이동될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 액츄에이터들(704)은, 이동 가능한 자석들(711-719)의 포지션들을 개별적으로, 그룹들로, 또는 자석들(711-719) 전체를 함께 변경시키는 데에 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 마스크(730)는, 이동 가능한 자석들(711-719)을 고정된 자석들(721-729)뿐만 아니라 척킹 표면(732)으로부터 멀리 슬라이딩하고 그런 다음에, 옆의(next) 고정된 자석(721-729)에 인접한 각각의 이동 가능한 자석(711-719)을 재포지셔닝함으로써, 디척킹될 수 있다. 예컨대, 척킹 상태에서, 고정된 자석들(721, 722)에 인접한 이동 가능한 자석(712)은, 디척킹 상태에서, 고정된 자석들(722, 723) 사이에 재포지셔닝될 수 있다. 이동 가능한 자석(712)과 유사하게, 이동 가능한 자석들 전체를 재포지셔닝하는 것은, 마스크(730)가 디척킹될 수 있게 하는, 척킹 표면(732) 밖으로 지향되는 감소된 또는 거의 제로의 자기장을 초래한다.
[0081] 몇몇 실시예들에서, 이동 가능한 자석들(711-719)을 이동시키기 위해 가요성 플레이트(702)가 사용될 수 있다. 가요성 플레이트(702)는, 이동 가능한 자석들(711-719)이 척킹 포지션 내로 이동될 때 마스크(730)를 마스크(730)의 중심으로부터 마스크(730)의 에지들로 점진적으로(progressively) 척킹하기 위해, 가요성 플레이트(702)의 중심에 있는 이동 가능한 자석들(711-719)이 척킹 표면(732)에 더 가깝도록, 내측으로 만곡될 수 있다. 내측으로 만곡된 가요성 플레이트는 또한, 마스크(730)가, 에지에서 중심으로의 시퀀스로 점진적으로 디척킹되는 것을 허용한다. 다른 실시예들에서, 가요성 플레이트(702)는, 가요성 플레이트(702)의 중심에 있는 이동 가능한 자석들(711-719)이 척킹 표면(732)으로부터 가장 멀리 있어서 에지에서 중심으로의 점진적인 척킹 및 중심에서 에지로의 점진적인 디척킹을 생성하는 반대의 효과(opposite effect)를 초래하도록, 외측으로 만곡될 수 있다.
[0082] 도 2, 5a 내지 5c, 및 8을 참조하면, 프로세싱 챔버에서 마스크를 기판에 척킹하기 위한 방법(800)이 설명된다. 방법이, 도 5a 내지 5c의 시스템들에 관하여 설명되지만, 당업자는, 임의의 순서로 방법 단계들을 수행하도록 구성된 임의의 자기 척이, 개시된 실시예들의 범위 내에 있다는 것을 이해할 것이다. 방법(800)은, 제 1 자기 척(151a) 대신에 자기 척(504) 및 기판 캐리어(150a)를 사용하는 프로세스 챔버(240)에서 실행되는 것으로 설명된다. 방법(800)은 프로세스 챔버(240)에서 자기 척(504) 및 기판 캐리어(150a)를 사용하여 설명되었지만, 방법(800)은 또한, 다른 자기 척들을 이용하여, 다른 기판 캐리어들을 이용하여, 또는 다른 프로세스 챔버들에서 실행될 수 있다. 예컨대, 방법(800)은 또한, 프로세스 챔버(110)에서 자기 척(610) 및 기판 캐리어(300)를 사용하여 실행될 수 있다.
[0083] 블록(802)에서, 제 1 기판(121a)이 기판 캐리어(150a)의 기판 지지 표면 상에 배치되고, 프로세스 챔버(240) 내로 이송된다.
[0084] 블록(804)에서, 마스크가 기판에 척킹된다. 마스크는, 본원에서 설명되는 실시예들 중 임의의 실시예에 따라 척킹될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 마스크는, 할바크 어레이 내의 자석들의 회전 또는 이동을 필요로 하지 않는 프로세스 챔버 내의 포지션 내에 기판이 위치되는 즉시 척킹될 수 있다. 다른 실시예들에서, 마스크를 척킹하기 위해, 할바크 어레이의 적어도 일부 자석들은 회전을 이용하여 또는 회전 없이 이동될 수 있다. 예컨대, 자기 척(504)의 할바크 어레이(510)에 배열된 복수의 자석들(511-518) 중 적어도 일부는 회전될 수 있다. 회전은, 기판 캐리어(150a) 상에 배치된 기판(121a)에 마스크(132a)를 척킹하기 위해 자기 척(504)이 기판 지지 표면에 근접하면서 발생할 수 있다. 대안적으로, 회전은 자기 척(504)이 기판 지지 표면(150a)으로부터 더 멀어지면서 발생할 수 있고, 그런 다음에, 자기 척은 기판 캐리어(150a) 상에 배치된 기판(121a)에 마스크(132a)를 척킹하기 위해 기판 지지 표면에 근접하여 이동될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자석들(511-518)은 전부, 도 5b에 대하여 상기 설명된 바와 같이 약 90도만큼 회전된다. 다른 실시예들에서, 할바크 어레이(510)에서 4개의 방향들 중 2개의 방향들로 배향된 복수의 자석들(511-518)의 자석들은, 도 5c에 대하여 상기 설명된 바와 같이 약 180도만큼 회전될 수 있다.
[0085] 자기 척(610)과 같은, 하나 초과의 할바크 어레이를 구비한 자기 척들을 갖는 실시예들에서, 그러면, 블록(804)에서, 할바크 어레이들 중 하나 초과에 있는 자석들이 회전될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 자석들(511-518) 중 적어도 일부, 즉, 자기 척(504)의 중심, 예컨대, 척킹 표면(522)의 중심(524)에 더 가까운 자석들은, 자기 척(504)의 에지, 예컨대, 척킹 표면(522)의 에지(525)에 더 가까운 자석들보다 더 빠르게 회전된다. 자석들의 회전은, 중심으로부터 에지로, 에지에서 중심으로, 또는 에지에서 에지로 회전을 스태거링하는 것과 같이, 상기 설명된 바와 같은 다수의 방식들로 스태거링될 수 있다. 자기 척(710)을 사용하는 실시예에서, 이동 가능한 자석들(711-719)이, 고정된 자석들(721-728) 사이의 포지션 내에 위치되어, 마스크(730)가 기판에 척킹될 수 있게 하는, 척킹 표면(732) 밖으로 지향되는 강한 자기장을 생성할 수 있다. 전자석들을 사용하는 실시예들에서, 적절한 전류를 이용하여 전자석들을 에너자이징(energizing) 하는 것에 의해 척킹이 달성될 수 있기 때문에, 자석들의 회전 또는 이동이 요구되지 않을 수 있다.
[0086] 블록(806)에서, 층은 마스크(132a)를 통해 기판(121a) 상에 증착된다. 증발 소스(230)는 층을 기판(121a) 상에 증착시키는 데에 사용될 수 있다. 선형 안내부(224)는 증발 소스(230)의 병진 이동을 제공할 수 있고, 이로써, 층은 기판(121a)의 상이한 지역들 상에 증착될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들의 자석들은, 증착 동안 기판의 상이한 지역들에 걸쳐 척킹력을 조정하기 위해 회전할 수 있다. 층은 화학 기상 증착 또는 다른 증착 프로세스를 사용하여 마스크를 통해 증착될 수 있다는 것이 고려된다.
[0087] 블록(808)에서, 마스크는 기판으로부터 디척킹된다. 마스크는, 본원에서 설명되는 실시예들 중 임의의 실시예에 따라 디척킹될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 마스크를 디척킹하기 위해, 할바크 어레이의 자석들 중 적어도 일부는 회전을 이용하여 또는 회전 없이 이동될 수 있다. 예컨대, 자기 척(504)의 할바크 어레이(510)에 배열된 복수의 자석들(511-518) 중 적어도 일부는, 기판 캐리어(150a) 상에 배치된 기판(121a)으로부터 마스크(132a)를 디척킹하기 위해 회전될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자석들(511-518)은 전부, 도 5b에 대하여 상기 설명된 바와 같이 약 90도만큼 회전된다. 다른 실시예들에서, 할바크 어레이(510)에서 4개의 방향들 중 2개의 방향들로 배향된 복수의 자석들(511-518)의 자석들은, 도 5c에 대하여 상기 설명된 바와 같이 약 180도만큼 회전될 수 있다.
[0088] 자기 척(610)과 같은, 하나 초과의 할바크 어레이를 구비한 자기 척들을 갖는 실시예들에서, 그러면, 블록(806)에서, 할바크 어레이들 중 하나 초과에 있는 자석들이 회전될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 자석들(511-518) 중 적어도 일부, 즉, 자기 척(504)의 중심, 예컨대, 척킹 표면(522)의 중심(524)에 더 가까운 자석들은, 자기 척(504)의 에지, 예컨대, 척킹 표면(522)의 에지(525)에 더 가까운 자석들보다 더 빠르게 회전된다. 자석들의 회전은, 중심으로부터 에지로, 에지에서 중심으로, 또는 에지에서 에지로 회전을 스태거링하는 것과 같이, 상기 설명된 바와 같은 다수의 방식들로 스태거링될 수 있다. 자기 척(710)을 사용하는 실시예에서, 이동 가능한 자석들(711-719)이, 고정된 자석들(721-728) 사이의 포지션으로부터 제거되어, 마스크(730)가 기판으로부터 디척킹될 수 있게 하는, 척킹 표면(732) 밖으로 지향되는 상쇄된 또는 감소된 자기장을 초래할 수 있다. 전자석들을 사용하는 실시예들에서, 전자석들을 디에너자이징(deenergizing) 하거나, 전자석들에 공급되는 전류를 감소시키거나, 또는 전자석들 중 적어도 일부에 인가되는 전류의 방향을 변경함으로써 디척킹이 달성될 수 있기 때문에, 자석들의 회전 또는 이동이 요구되지 않을 수 있다.
[0089] 블록(808)에서 마스크를 기판으로부터 디척킹한 후에, 기판이 챔버로부터 제거되어, 새로운 기판을 위해 프로세스가 반복되는 것을 허용할 수 있다. 블록(808)에서 할바크 어레이의 적어도 일부의 자석들이, 마스크를 기판으로부터 디척킹하기 위해 이동되는 경우에, 그러면 할바크 어레이의 적어도 일부의 자석들은, 새로운 기판이 프로세스 챔버 내의 포지션 내에 위치될 때 척킹 상태를 재생성하기 위해, 상기 설명된 바와 같이 이동될 수 있다.
[0090] 자기 척들(404, 504, 610, 710) 각각은, 도면들에서 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 자석들을 포함할 수 있다. 오직 하나의 할바크 어레이만을 도시하는 실시예들, 예컨대, 자기 척들(504, 710)은 부가적인 할바크 어레이들을 포함할 수 있다. 다수의 할바크 어레이들을 포함하는 실시예들, 예컨대, 자기 척들(404, 610)은, 도면들에 도시된 어레이들의 개수보다 더 많은 또는 더 적은 할바크 어레이들을 포함할 수 있다.
[0091] 각각의 자기 척들(404, 504, 610, 710)은, 임의의 기판 캐리어(예컨대, 캐리어(402))와 별개로, 각각의 프로세스 챔버들(110, 240)에서, 챔버들 전체의 컴포넌트들 전부, 예컨대, 정렬 유닛들(212a, 212b), 밸브들(205, 207), 마스크들(132a, 132b), 및 마스크 프레임들(131a, 131b)과 함께 기능하는 것을 포함하여 완전히(fully) 기능할 수 있다. 정렬 유닛들(212a, 212b)은, 각각의 자기 척(404, 504, 610, 710)을 각각의 기판 캐리어(150a, 150b, 300, 402)와 정렬하는 것뿐만 아니라, 자기 마스크 척이 캐리어의 파트가 아닌 실시예들의 경우에 기판들을 각각의 마스크들과 정렬하도록 동작 가능할 수 있다. 자기 척들(404, 504, 610, 710) 각각은, 개별 디바이스로서 각각의 기판 캐리어들(150a, 150b, 300, 402)과 함께 사용될 수 있거나, 각각의 캐리어들과 통합될 수 있다. 자기 척이 기판 캐리어와 통합되는 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들의 복수의 자석들은 척킹 표면(예컨대, 척킹 표면(412)에 대해 또는 기판 지지 표면(예컨대, 기판 지지 표면(313))에 대해 배향될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 척킹 표면 및 기판 지지 표면은 동일한 표면일 수 있다. 자기 척들(404, 504, 610, 710) 각각은 또한, 포지셔닝 디바이스들, 예컨대, 선택적인 액츄에이터(410)와 함께 기능할 수 있다. 자기 척이 기판 캐리어와 별개인 실시예들의 경우, 기판들 및/또는 기판 캐리어들이 프로세스 챔버 안과 밖으로 이송될 때 자기 척은 프로세스 챔버에 남아 있을 수 있다.
[0092] 자기 척들(404, 504, 610, 710) 각각은, 절연 재료, 예컨대, 유전체 재료 또는 세라믹 재료로 제조된, 척 본체(408)와 같은 척 본체를 가질 수 있다. 세라믹 재료들 또는 유전체 재료들의 적합한 예들은, 폴리머들(예컨대, 폴리이미드), (예컨대, 석영 또는 유리와 같은) 실리콘 옥사이드 재료들, 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 이트륨 함유 재료들, 이트륨 옥사이드(Y2O3), 이트륨-알루미늄-가넷(YAG), 티타늄 옥사이드(TiO), 티타늄 나이트라이드(TiN), 실리콘 카바이드(SiC), 등을 포함한다. 선택적으로, 척 본체들 각각은 금속 또는 금속성 본체일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 척 본체는 강자성(ferromagnetic) 또는 비-자성 본체로 제조될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 척 본체는 또한, 정전 척 본체일 수 있다.
[0093] 자기 척들(404, 504, 610, 710) 각각은, 할바크 어레이들, 예컨대, 할바크 어레이들(406a-406j)을 포함하며, 할바크 어레이들의 자석들 전체는, 알루미늄-니켈-코발트(알니코), 세라믹, 희토류(rare-earth), 철-크롬-코발트, 또는 이들의 조합들과 같은 강자성 재료로 구성된 영구 자석들일 수 있다. 다른 실시예들에서, 할바크 어레이들(406a-406j)의 자석들 전체는 전자석들일 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 할바크 어레이들(406a-406j)의 자석들 중 일부는 영구 자석들일 수 있고, 할바크 어레이들(406a-406j)의 자석들 중 일부는 전자석들일 수 있다.
[0094] 전자석들을 사용하는 실시예들에서, 제어기 및 전력 소스는 전자석들을 에너자이징하기 위해 사용될 수 있다. 전자석들의 경우에, 회전 메커니즘은 필요하지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전자석의 극성은, 전자석을 통해 흐르는 전류를 반전시킴으로써 쉽게 스위칭되어서, 전자석들을 사용하는 실시예들을, 척킹 상태와 디척킹 상태를 전환시키기 위해 자석들 중 일부의 극성을 180도만큼 스위칭하는 실시예들에 특히 적합하게 만들 수 있다. 전자석들을 사용하는 자기 척들의 몇몇 실시예들의 장점은, 먼지를 생성할 수 있고 부가적인 유지보수를 야기할 수 있는 이동 파트들, 예컨대, 회전식 자석들이 없을 수 있다는 점이다. 전자석들을 사용하는 자기 척들의 실시예들의 다른 장점은, 각각의 전자석이 제어기에 의해 개별적으로 에너자이징되고 디에너자이징되어서, 척킹 표면에 걸쳐 척킹 및 디척킹의 정밀한 제어를 허용할 수 있다는 점이다.
[0095] 본원에서 설명되는 자기 척들은, 마스크가 기판에 자기적으로 클램핑될 수 있게 하며, 이는, 제품 품질을 개선하고 장비 비용을 감소시킬 수 있다. 기계적 클램프들의 위치에서 더 높은 힘들을 집중시키는 기계적 클램핑 시스템들과 비교할 때, 마스크를 자기적으로 클램핑하는 것은, 균등하게 분포된 그리고 낮은 클램핑력을 기판의 타겟 지역에 걸쳐 분산시킬 수 있다. 이러한 낮고 균등하게 분포된 클램핑력은, 기계적 클램핑에 의해 사용되는 집중된 힘들에 의해서 종종 야기되는, 기판들에 대한 접촉 오염 또는 물리적 손상을 방지할 수 있다.
[0096] 할바크 어레이들을 사용하는 자기 척들은, 자기 척들의 다른 실시예뜰과 비교할 때, 부가적인 장점들을 제공한다. 마스크를 클램핑하기 위해, 할바크 어레이에 배향된 자석들은, 교번하는 북 남 구성과 같은 다른 고전적인 어레인지먼트들에 배향된 동일한 자석들보다 더 높은 자기력들을 생성할 수 있다. 이는, 자기 척에 포함되는 자석들이 더 작거나 더 적은 것을 허용하며, 이는, 자기 척의 크기를 감소시킬뿐만 아니라 장비 비용들도 절약할 수 있다.
[0097] 또한, 상기 설명된 바와 같이, 할바크 어레이에 배향된 자석들은 척킹 상태로 용이하게 회전되어, 마스크를 척킹할 강한 자기장을 생성할 수 있고, 그런 다음에, 디척킹 상태로 회전되어, 마스크가 디척킹될 수 있게 하는, 마스크를 향하여 지향되는 감소된 또는 거의 제로의 자기장을 초래할 수 있다. 할바크 어레이를 사용하지 않는 자기 척들의 다른 실시예들은, 마스크를 척킹하고 디척킹하기 위해 자석들과 마스크 사이의 거리가 증가되고 감소되는 것을 필요로 할 것이다. 이러한 거리를 증가시키고 감소시키는 것은, 마스크 또는 자기 척을 이동시키기 위해, 필요하게 될 자기 척의 부가적인 공간 때문에 또는 챔버의 부가적인 공간 및 장비 때문에 부가적인 장비 비용들을 초래할 것이다. 할바크 어레이의 자석들의 회전은 자기 척이 더 작은 풋프린트(footprint)를 갖는 것을 허용하며, 이는, 장비 비용 절약들을 제공할 뿐만 아니라, 할바크 어레이들을 사용하는 자기 척들이, 다른 자기 척들과 비교하여, 더 많은 기존의 프로세싱 챔버들에서 활용되는 것을 허용할 것이다. 부가적으로, 영구 자석들을 사용하는 실시예들은, 사용되는 전력이 오직, 자석들 중 일부의 약 180도 만큼의 회전 또는 모든 자석들의 약 90도 만큼의 회전만을 위한 것이기 때문에, 마스크를 척킹하고 디척킹하는 데에 매우 낮은 전력 요건들을 갖는다.
[0098] 자기 척(710)은 척킹 상태로부터 디척킹 상태로 변경하기 위해 자석들을 회전시키지 않지만, 자석들이 이동해야만 하는 거리는, 자석들이 다른 자기 척들에서 이동해야 할 거리보다 훨씬 낮다. 자기 척(710)의 이동 가능한 자석들은 오직, 충분히 멀리 이동할 필요만 있기 때문에, 거리는 더 낮아지고, 이로써, 이동 가능한 자석들은, 이동 가능한 자석들이 디척킹 배향 내로 재포지셔닝될 때, 고정된 자석들을 지나쳐 슬라이딩할 수 있다.
[0099] 전술한 내용은 전형적인 실시예들에 관한 것이지만, 다른 그리고 추가적인 실시예들은, 그 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 그 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 마스크(mask)를 기판에 척킹(chucking)하기 위한 프로세싱 시스템으로서,
    프로세스 챔버; 및
    상기 프로세스 챔버에 배치된 자기 척(magnetic chuck)을 포함하고,
    상기 자기 척은,
    척킹 표면;
    하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들(Halbach arrays)에서 상기 척킹 표면에 대해 배향된(oriented) 복수의 자석들 - 각각의 자석은 4개의 방향들 중 하나로 배향된 북극을 가짐 -; 및
    자석들 중 적어도 하나의 북극의 방향을 바꾸기 위해 커플링된 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들을 포함하는,
    마스크를 기판에 척킹하기 위한 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은, 4개의 방향들 중 2개의 방향들로 배향된 북극을 갖는 자석들에 커플링되고, 4개의 방향들 중 2개의 방향들은 180도만큼 상이한,
    마스크를 기판에 척킹하기 위한 프로세싱 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은 상기 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들의 복수의 자석들 전체에 커플링되는,
    마스크를 기판에 척킹하기 위한 프로세싱 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 자석들은 자기 튜브들(magnetic tubes)을 포함하고, 상기 자기 튜브들은 각각, 상기 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들에 커플링된 자석들의 회전 축에 대해 평행한 긴 치수를 갖는,
    마스크를 기판에 척킹하기 위한 프로세싱 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은, 상기 복수의 자석들의 제 1 자석을 상기 복수의 자석들의 제 2 자석보다 더 빠르게 회전시키도록 동작 가능한,
    마스크를 기판에 척킹하기 위한 프로세싱 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 자석은 상기 제 2 자석보다 상기 척킹 표면의 에지에 더 가까운,
    마스크를 기판에 척킹하기 위한 프로세싱 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들은 할바크 어레이들의 시리즈를 포함하고, 각각의 어레이는 상기 자기 척의 제 1 에지로부터 상기 자기 척의 제 2 에지로 연장되는,
    마스크를 기판에 척킹하기 위한 프로세싱 시스템.
  8. 프로세스 챔버에서 사용하기 위한 기판 캐리어로서,
    상기 기판 캐리어는,
    상기 기판 캐리어를 프로세스 챔버 안과 밖으로 이동시키도록 동작 가능한 지지 베이스(support base);
    기판을 기판 지지 표면에 정전기적으로(electrostatically) 척킹하기 위해 상기 지지 베이스 상에 배치된 전극 조립체 - 상기 기판 지지 표면은 상기 전극 조립체 상에 배치됨 -; 및
    상기 지지 베이스와 통합된(integrated) 자기 척을 포함하고,
    상기 자기 척은,
    하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들에서 상기 기판 지지 표면에 대해 배향된 복수의 자석들 - 각각의 자석은 4개의 방향들 중 하나로 배향된 북극을 가짐 -; 및
    자석들 중 적어도 하나의 북극의 방향을 바꾸기 위해 커플링된 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들을 포함하는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 기판 캐리어.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은, 4개의 방향들 중 2개의 방향들로 배향된 북극을 갖는 자석들에 커플링되고, 4개의 방향들 중 2개의 방향들은 180도만큼 상이한,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 기판 캐리어.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 자석들은 자기 튜브들(magnetic tubes)을 포함하고, 상기 자기 튜브들은 각각, 상기 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들에 커플링된 자석들의 회전 축에 대해 평행한 긴 치수를 갖는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 기판 캐리어.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 회전 메커니즘들은, 상기 복수의 자석들의 제 1 자석을 상기 복수의 자석들의 제 2 자석보다 더 빠르게 회전시키도록 동작 가능한,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 기판 캐리어.
  12. 프로세스 챔버에서 마스크를 기판에 척킹하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은,
    기판 캐리어의 기판 지지 표면 상에 배치된 기판을 프로세스 챔버 내로 이송하는 단계;
    마스크를 상기 기판에 척킹하는 단계;
    상기 마스크를 통해 층을 상기 기판 상에 증착시키는 단계; 및
    상기 기판 캐리어 상에 배치된 상기 기판으로부터 상기 마스크를 디척킹(dechuck)하기 위해, 기판 지지 표면 근처의 자기 척의 하나 또는 그 초과의 할바크 어레이들에 배열된 복수의 자석들 중 적어도 일부를 이동시키는 단계를 포함하는,
    프로세스 챔버에서 마스크를 기판에 척킹하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 자석들 중 적어도 일부를 이동시키는 단계는,
    상기 복수의 자석들의 자석들 중 적어도 일부를 180도만큼 회전시키는 것을 포함하는,
    프로세스 챔버에서 마스크를 기판에 척킹하기 위한 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 자석들 중 적어도 일부를 이동시키는 단계는,
    상기 자석들 전체를 90도만큼 회전시키는 것을 포함하는,
    프로세스 챔버에서 마스크를 기판에 척킹하기 위한 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 상에 배치된 상기 기판에 상기 마스크를 척킹하기 위해 상기 복수의 자석들 중 적어도 일부를 이동시키는 단계를 더 포함하는,
    프로세스 챔버에서 마스크를 기판에 척킹하기 위한 방법.
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