KR102337791B1 - Method and apparatus for magnetron sputtering - Google Patents

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Abstract

본 개시내용은 기판 상의 재료 증착을 위한 방법에 관한 것이고, 그 방법은, 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(110, 120)의 어레이(100)를 갖는 진공 챔버에서의 프로세싱 구역 내로 기판(10)을 이동시키는 단계 ― 상기 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(110, 120)은 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드(110) 및 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드(120)를 포함함 ―, 및 제1 회전 포지션(140)과 제2 회전 포지션(144) 사이에서 제1 회전 축(118)을 중심으로 하는 제1 진동 회전 운동으로 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드(110)의 제1 자석 조립체(114)를 회전시키고, 동시에, 제3 회전 포지션(150)과 제4 회전 포지션(154) 사이에서 제2 회전 축(128)을 중심으로 하는 제2 진동 회전 운동으로 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드(120)의 제2 자석 조립체(124)를 회전시키는 단계를 포함하며, 여기에서, 제1 자석 조립체(114) 및 제2 자석 조립체(124)는, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전된다.The present disclosure relates to a method for material deposition on a substrate, the method comprising: a substrate (10) into a processing region in a vacuum chamber having an array (100) of at least two rotatable sputter cathodes (110, 120) moving the at least two rotatable sputter cathodes (110, 120) comprising a first rotatable sputter cathode (110) and a second rotatable sputter cathode (120), and a first rotational position ( rotating the first magnet assembly (114) of the first rotatable sputter cathode (110) in a first oscillatory rotational motion about the first axis of rotation (118) between 140 and the second rotational position (144); Simultaneously, the second magnet assembly of the second rotatable sputter cathode 120 in a second oscillatory rotational motion about the second rotational axis 128 between the third rotational position 150 and the fourth rotational position 154 . rotating (124), wherein the first magnet assembly (114) and the second magnet assembly (124) are opposite to each other during at least 50% of the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion. rotated in the directions of rotation.

Description

마그네트론 스퍼터링을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MAGNETRON SPUTTERING}METHOD AND APPARATUS FOR MAGNETRON SPUTTERING

[0001] 본 개시내용의 실시예들은 기판 상의 재료 증착을 위한 방법, 재료 증착 프로세스를 제어하기 위한 제어기, 및 기판 상의 층 증착을 위한 장치에 관한 것이다. 본 개시내용의 실시예들은 특히, 기판 상의 재료 증착을 위한 스퍼터 프로세스들, 스퍼터 프로세스를 제어하기 위한 제어기, 및 스퍼터 장치에 관한 것이다.[0001] Embodiments of the present disclosure relate to a method for material deposition on a substrate, a controller for controlling the material deposition process, and an apparatus for layer deposition on a substrate. Embodiments of the present disclosure relate, inter alia, to sputter processes for material deposition on a substrate, a controller for controlling the sputter process, and a sputter apparatus.

[0002] 기판 상에 재료를 증착하기 위한 여러 방법들이 알려져 있다. 예컨대, 기판들은 물리 기상 증착(PVD) 프로세스, 화학 기상 증착(CVD) 프로세스, 또는 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 프로세스 등에 의해 코팅될 수 있다. 프로세스는 코팅될 기판이 위치된 프로세싱 챔버 또는 프로세스 장치에서 수행될 수 있다. 증착 재료가 장치에 제공된다. 금속들과 같고, 또한, 금속들의 산화물들, 질화물들, 또는 탄화물들을 포함하는 복수의 재료들이 기판 상의 증착을 위해 사용될 수 있다. 코팅된 재료들은 여러 애플리케이션들 및 여러 기술 분야들에서 사용될 수 있다. 예컨대, 디스플레이들을 위한 기판들은, 예컨대, 기판 상에 박막 트랜지스터(TFT)들을 형성하기 위해, 스퍼터링 프로세스와 같은 물리 기상 증착(PVD) 프로세스에 의해 코팅될 수 있다.[0002] Several methods are known for depositing material on a substrate. For example, the substrates may be coated by a physical vapor deposition (PVD) process, a chemical vapor deposition (CVD) process, a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, or the like. The process may be performed in a processing chamber or process apparatus in which the substrate to be coated is located. A deposition material is provided to the apparatus. A plurality of materials, such as metals, may also be used for deposition on the substrate, including oxides, nitrides, or carbides of metals. Coated materials can be used in many applications and in many fields of technology. For example, substrates for displays may be coated by a physical vapor deposition (PVD) process, such as a sputtering process, to form thin film transistors (TFTs) on the substrate, for example.

[0003] 새로운 디스플레이 기술들의 개발 및 더 큰 디스플레이 사이즈들을 향한 추세로 인해, 예컨대 전기 특성들 및/또는 광학 특성들에 대하여, 개선된 성능을 제공하는, 디스플레이들에서 사용되는 층들 또는 막에 대한 계속되는 요구가 존재한다. 예컨대, 증착된 층들의 균일성, 이를테면 균일한 두께 및 균일한 재료 성분 분배가 유익하다. 이는 특히, 예컨대, 박막 트랜지스터(TFT)들을 형성하는데 사용될 수 있는 얇은 층들에 적용된다. 상기된 바를 고려하면, 개선된 균일성을 갖는 층들을 증착하는 것이 유익하다.[0003] Due to the development of new display technologies and the trend towards larger display sizes, there is an ongoing demand for layers or films used in displays that provide improved performance, eg with respect to electrical properties and/or optical properties. demand exists. For example, uniformity of the deposited layers, such as uniform thickness and uniform distribution of material components, is beneficial. This applies in particular to thin layers that can be used to form thin film transistors (TFTs), for example. In view of the above, it is beneficial to deposit layers with improved uniformity.

[0004] 상기된 바를 고려하면, 본 기술분야에서의 문제들 중 적어도 일부를 극복하는, 기판 상의 재료 증착을 위한 새로운 방법들, 재료 증착 프로세스를 제어하기 위한 제어기들, 및 기판 상의 층 증착을 위한 장치들이 유익하다.[0004] In view of the above, new methods for material deposition on a substrate, controllers for controlling the material deposition process, and for layer deposition on a substrate that overcome at least some of the problems in the art devices are beneficial.

[0005] 상기된 바를 고려하면, 기판 상의 재료 증착을 위한 방법, 재료 증착 프로세스를 제어하기 위한 제어기, 및 기판 상의 층 증착을 위한 장치가 제공된다. 본 개시내용의 추가적인 양상들, 이점들, 및 특징들은 청구항들, 상세한 설명, 및 첨부 도면들로부터 명백하다.[0005] In view of the above, a method for depositing a material on a substrate, a controller for controlling the material deposition process, and an apparatus for depositing a layer on a substrate are provided. Additional aspects, advantages, and features of the present disclosure are apparent from the claims, the detailed description, and the accompanying drawings.

[0006] 본 개시내용의 양상에 따르면, 기판 상의 재료 증착을 위한 방법이 제공된다. 방법은, 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이를 갖는 진공 챔버에서의 프로세싱 구역 내로 기판을 이동시키는 단계 ― 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들은 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드 및 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드를 포함함 ―; 및 제1 회전 포지션과 제2 회전 포지션 사이에서 제1 회전 축을 중심으로 하는 제1 진동 회전 운동으로 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드의 제1 자석 조립체를 회전시키고, 동시에, 제3 회전 포지션과 제4 회전 포지션 사이에서 제2 회전 축을 중심으로 하는 제2 진동 회전 운동으로 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드의 제2 자석 조립체를 회전시키는 단계를 포함하며, 여기에서, 제1 자석 조립체 및 제2 자석 조립체는, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전된다.[0006] According to an aspect of the present disclosure, a method for depositing material on a substrate is provided. The method includes moving a substrate into a processing region in a vacuum chamber having an array of at least two rotatable sputter cathodes, the at least two rotatable sputter cathodes comprising a first rotatable sputter cathode and a second rotatable sputter cathode Ham ―; and rotate the first magnet assembly of the first rotatable sputter cathode in a first oscillatory rotational motion about the first axis of rotation between the first rotational position and the second rotational position, while simultaneously rotating the third rotational position and the fourth rotational position rotating a second magnet assembly of a second rotatable sputter cathode in a second oscillatory rotational motion about a second rotational axis between positions, wherein the first magnet assembly and the second magnet assembly include: During at least 50% of the first oscillatory rotational motion and the second oscillating rotational motion, it is rotated in opposite rotational directions.

[0007] 다른 양상에 따르면, 재료 증착 프로세스를 제어하기 위한 제어기가 제공된다. 제어기는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판 상의 재료 증착을 위한 방법을 수행하도록 구성된다.According to another aspect, a controller for controlling a material deposition process is provided. The controller is configured to perform a method for material deposition on a substrate, according to embodiments described herein.

[0008] 또 다른 양상에 따르면, 기판 상의 층 증착을 위한 장치가 제공된다. 장치는, 기판의 프로세싱을 위한 프로세싱 구역을 갖는 진공 챔버, 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이 ― 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드는 제1 자석 조립체를 갖고, 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드는 제2 자석 조립체를 가짐 ―, 및 제1 회전 포지션과 제2 회전 포지션 사이에서 제1 회전 축을 중심으로 하는 제1 진동 회전 운동으로 제1 자석 조립체를 회전시키고, 동시에, 제3 회전 포지션과 제4 회전 포지션 사이에서 제2 회전 축을 중심으로 하는 제2 진동 회전 운동으로 제2 자석 조립체를 회전시키도록 구성된 제어기를 포함하며, 제어기는, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 제1 자석 조립체 및 제2 자석 조립체를 회전시키도록 구성된다.According to another aspect, an apparatus for depositing a layer on a substrate is provided. The apparatus comprises: a vacuum chamber having a processing region for processing of a substrate, an array of at least two rotatable sputter cathodes, a first rotatable sputter cathode of the at least two rotatable sputter cathodes having a first magnet assembly; a second rotatable sputter cathode of the rotatable sputter cathodes has a second magnet assembly, and moves the first magnet assembly in a first oscillating rotational motion about a first rotational axis between the first rotational position and the second rotational position. a controller configured to rotate and simultaneously rotate the second magnet assembly in a second oscillating rotational motion about a second rotational axis between the third and fourth rotational positions, the controller comprising: and rotate the first magnet assembly and the second magnet assembly in opposite directions of rotation during at least 50% of the movement and the second oscillation rotational movement.

[0009] 실시예들은 또한, 개시되는 방법들을 수행하기 위한 장치들에 관한 것이고, 각각의 설명되는 방법 양상을 수행하기 위한 장치 부분들을 포함한다. 이들 방법 양상들은 하드웨어 컴포넌트들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터에 의해, 이들 둘의 임의의 조합에 의해, 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 게다가, 본 개시내용에 따른 실시예들은 또한, 설명되는 장치를 동작시키기 위한 방법들에 관한 것이다. 이는 장치의 모든 각각의 기능을 수행하기 위한 방법 양상들을 포함한다.Embodiments also relate to apparatus for performing the disclosed methods, including apparatus portions for performing each described method aspect. These method aspects may be performed by hardware components, by a computer programmed by suitable software, by any combination of the two, or in any other manner. Furthermore, embodiments according to the present disclosure also relate to methods for operating the described apparatus. It includes method aspects for performing every respective function of the apparatus.

[0010] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 본 개시내용의 실시예들과 관련되고, 아래에서 설명된다.
도 1은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판 상의 재료 증착을 위한 방법을 예시하는 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 개략도를 도시한다.
도 2는 본원에서 설명되는 추가적인 실시예들에 따른, 기판 상의 재료 증착을 위한 방법을 예시하는 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 개략도를 도시한다.
도 3은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판 상의 층 증착을 위한 장치의 개략적인 평면도를 도시한다.[0010] In such a way that the above-listed features of the present disclosure may be understood in detail, a more specific description of the present disclosure, briefly summarized above, may be made with reference to embodiments. The accompanying drawings relate to embodiments of the present disclosure and are described below.
1 shows a schematic diagram of rotatable sputter cathodes illustrating a method for material deposition on a substrate, in accordance with embodiments described herein;
2 shows a schematic diagram of rotatable sputter cathodes illustrating a method for material deposition on a substrate, in accordance with additional embodiments described herein;
3 shows a schematic plan view of an apparatus for layer deposition on a substrate, in accordance with embodiments described herein;

[0011] 이제, 본 개시내용의 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이고, 그 다양한 실시예들의 하나 또는 그 초과의 예들이 도면들에서 예시된다. 도면들의 아래의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 개시내용의 설명을 통해 제공되고, 본 개시내용의 제한으로 의도되지 않는다. 추가로, 일 실시예의 부분으로서 예시 또는 설명되는 특징들은 더 추가적인 실시예를 산출하기 위해 다른 실시예와 함께 또는 다른 실시예에 대해 사용될 수 있다. 본 설명이 그러한 변형들 및 변화들을 포함하도록 의도된다.Reference will now be made in detail to various embodiments of the present disclosure, one or more examples of which are illustrated in the drawings. Within the following description of the drawings, like reference numbers refer to like components. In general, only differences to individual embodiments are described. Each example is provided through the description of the present disclosure, and is not intended as a limitation of the present disclosure. Additionally, features illustrated or described as part of one embodiment may be used with or on another embodiment to yield a still further embodiment. This description is intended to cover such modifications and variations.

[0012] 새로운 디스플레이 기술들의 개발 및 더 큰 디스플레이 사이즈들을 향한 추세로 인해, 기판 상에 증착되는 층들의 균일한 두께와 같은 개선된 균일성을 갖는 층들 또는 층 시스템들에 대한 계속되는 요구가 존재한다. 이는 특히, 예컨대, 박막 트랜지스터(TFT)들을 형성하는데 사용될 수 있는 얇은 층 또는 박막들에 적용된다.[0012] With the development of new display technologies and the trend towards larger display sizes, there is a continuing need for layers or layer systems with improved uniformity, such as uniform thickness of layers deposited on a substrate. This applies in particular to a thin layer or thin films which may be used to form thin film transistors (TFTs), for example.

[0013] 본 개시내용에 따르면, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 자석 조립체들은 진동 회전 운동들을 수행하고, 여기에서, 자석 조립체들은, 진동 회전 운동들의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전된다. 예로서, 하나의 자석 조립체가 시계 방향으로 회전될 때, 다른 자석 조립체는 반시계 방향으로 회전된다. 진동 회전 운동들의 적어도 50 % 동안에 자석 조립체들을 반대의 회전 방향들로 회전시키는 것은 기판 상에 증착되는 층의 균일성을 개선한다. 예로서, 증착되는 층의 두께 균일성이 개선될 수 있다.[0013] According to the present disclosure, magnet assemblies of rotatable sputter cathodes perform oscillatory rotational movements, wherein the magnet assemblies are rotated in opposite rotational directions during at least 50% of the oscillating rotational movements. For example, when one magnet assembly is rotated clockwise, the other magnet assembly is rotated counterclockwise. Rotating the magnet assemblies in opposite rotational directions during at least 50% of the oscillatory rotational movements improves the uniformity of the layer deposited on the substrate. For example, the thickness uniformity of the deposited layer can be improved.

[0014] 도 1 및 도 2는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판(10) 상의 재료 증착을 위한 방법에서 사용되는 회전가능한 스퍼터 캐소드들을 갖는 증착 어레인지먼트(100)의 개략도들을 도시한다. 도 1 및 도 2는 상이한 진동 각도들을 갖는 자석 조립체들의 진동 회전 운동들을 예시한다. 도 1은 좁은 진동 각도를 갖는 진동 회전 운동을 예시하고, 도 2는 넓은 진동 각도를 갖는 진동 회전 운동을 예시한다.1 and 2 show schematic diagrams of a deposition arrangement 100 with rotatable sputter cathodes used in a method for material deposition on a substrate 10 , in accordance with embodiments described herein. 1 and 2 illustrate oscillating rotational movements of magnet assemblies with different oscillation angles. 1 illustrates an oscillating rotational motion with a narrow oscillation angle, and FIG. 2 illustrates an oscillating rotational motion with a wide oscillating angle.

[0015] 방법은 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이를 갖는 진공 챔버에서의 프로세싱 구역 내로 기판(10)을 이동시키는 단계를 포함한다. 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들은 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드(110) 및 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드(120)를 포함한다. 방법은 제1 회전 포지션(140)과 제2 회전 포지션(144) 사이에서 제1 회전 축(118)을 중심으로 하는 제1 진동 회전 운동으로 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드(110)의 제1 자석 조립체(114)를 회전시키고, 동시에, 제3 회전 포지션(150)과 제4 회전 포지션(154) 사이에서 제2 회전 축(128)을 중심으로 하는 제2 진동 회전 운동으로 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드(120)의 제2 자석 조립체(124)를 회전시키는 단계를 포함한다. 제1 자석 조립체(114) 및 제2 자석 조립체(124)는 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동의 적어도 50 % 동안에 반대의 회전 방향들로 회전된다.The method includes moving a substrate 10 into a processing region in a vacuum chamber having an array of at least two rotatable sputter cathodes. The at least two rotatable sputter cathodes include a first rotatable sputter cathode 110 and a second rotatable sputter cathode 120 . The method includes a first magnet assembly of a first rotatable sputter cathode 110 in a first oscillatory rotational motion about a first rotational axis 118 between a first rotational position 140 and a second rotational position 144 . a second rotatable sputter cathode in a second oscillatory rotational motion about the second rotational axis 128 between the third rotational position 150 and the fourth rotational position 154 while simultaneously rotating the 114 . rotating the second magnet assembly 124 of 120 . The first magnet assembly 114 and the second magnet assembly 124 are rotated in opposite rotational directions during at least 50% of the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion.

[0016] 증착 어레인지먼트(100)는 각각의 회전 축들을 중심으로 자석 조립체들을 회전시키기 위한 구동부 또는 모터를 포함할 수 있다. 구동부 또는 모터는 회전가능한 스퍼터 캐소드에 포함될 수 있거나, 또는 회전가능한 스퍼터 캐소드에 연관된 엔드 블록(end block)에 포함될 수 있다. 몇몇 구현들에 따르면, 엔드 블록은 회전가능한 스퍼터 캐소드의 일부인 것으로 고려될 수 있다.[0016] The deposition arrangement 100 may include a driving unit or a motor for rotating the magnet assemblies about respective rotation axes. The drive or motor may be contained in the rotatable sputter cathode, or may be contained in an end block associated with the rotatable sputter cathode. According to some implementations, the end block can be considered part of a rotatable sputter cathode.

[0017] 도 1 및 도 2의 증착 어레인지먼트(100)는 자석 조립체를 각각 갖는 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이를 포함한다. 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이의 각각의 회전가능한 스퍼터 캐소드는 플라즈마 구역을 제공할 수 있다. 예로서, 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드(110)는 제1 플라즈마 구역(116)을 제공하고, 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드(120)는 제2 플라즈마 구역(126)을 제공한다.The deposition arrangement 100 of FIGS. 1 and 2 includes an array of at least two rotatable sputter cathodes each having a magnet assembly. Each rotatable sputter cathode of the array of at least two rotatable sputter cathodes may provide a plasma region. As an example, the first rotatable sputter cathode 110 provides a first plasma region 116 , and the second rotatable sputter cathode 120 provides a second plasma region 126 .

[0018] "진동 회전 운동"이라는 용어는, 2개의 회전 포지션들 사이의, 이를테면, 제1 회전 포지션(140)과 제2 회전 포지션(144) 사이의, 그리고 제3 회전 포지션(150)과 제4 회전 포지션(154) 사이의 자석 조립체들의 회전 포지션의, 예컨대 시간에 걸친 반복적인 변동으로 이해될 수 있다. 또한, "진동 회전 운동"이라는 용어는, 기판(10)의 표면에 수직이고 각각의 회전 축과 교차하는 라인(예컨대, 제1 수직선(142) 및 제2 수직선(152))과 같은 중앙을 중심으로 하는, 자석 조립체들의 회전 포지션의, 예컨대 시간에 걸친 반복적인 변동으로 이해될 수 있다. 본 개시내용의 전체에 걸쳐 사용되는 바와 같은 "진동 회전 운동"이라는 용어는 또한, "워블링(wobbling)"이라고 지칭될 수 있다.[0018] The term “oscillating rotational motion” refers to between two rotational positions, such as between a first rotational position 140 and a second rotational position 144 , and between a third rotational position 150 and a second rotational position. It may be understood as a repetitive variation over time, for example, of the rotational position of the magnet assemblies between the four rotational positions 154 . Also, the term “oscillating rotational motion” refers to a center, such as a line perpendicular to the surface of the substrate 10 and intersecting the respective axis of rotation (eg, the first vertical line 142 and the second vertical line 152 ). can be understood as, for example, a repetitive variation over time in the rotational position of the magnet assemblies. The term “oscillating rotational motion” as used throughout this disclosure may also be referred to as “wobbling”.

[0019] 몇몇 실시예들에서, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동은 적어도 1/250 Hz, 구체적으로는 적어도 1/10 Hz, 그리고 더 구체적으로는 적어도 1 Hz의 주파수를 갖는다. 예로서, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동은, 예컨대 약 160 도(수직선에 대하여 플러스/마이너스 80 도)의 진동 각도에 대해, 1/225 Hz와 동일한 또는 그 초과의 주파수를 가질 수 있다. 추가적인 예로서, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동은, 예컨대 약 160 도(수직선에 대하여 플러스/마이너스 80 도)의 진동 각도에 대해, 1/11 Hz와 동일한 또는 그 미만의 주파수를 가질 수 있다. 몇몇 구현들에서, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동은 5 Hz 미만, 예컨대 1 Hz 또는 그 미만의 주파수를 갖는다. 예로서, 제1 진동 회전 운동은 제1 주파수를 갖고, 제2 진동 회전 운동은 제2 주파수를 갖는다. 제1 주파수 및 제2 주파수는 실질적으로 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다.In some embodiments, the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion have a frequency of at least 1/250 Hz, specifically at least 1/10 Hz, and more specifically at least 1 Hz. As an example, the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion may have a frequency equal to or greater than 1/225 Hz, for example, for an oscillation angle of about 160 degrees (plus/minus 80 degrees with respect to the vertical). have. As a further example, the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion may have a frequency equal to or less than 1/11 Hz, for example, for an oscillation angle of about 160 degrees (plus/minus 80 degrees with respect to the vertical). can In some implementations, the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion have a frequency of less than 5 Hz, such as 1 Hz or less. By way of example, the first oscillating rotational motion has a first frequency and the second oscillating rotational motion has a second frequency. The first frequency and the second frequency may be substantially the same or may be different.

[0020] 제1 자석 조립체(114) 및 제2 자석 조립체(124)는, 제1 진동 회전 운동 및/또는 제2 진동 회전 운동의 적어도 50 %, 예컨대 사이클 시간의 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전된다. 몇몇 실시예들에서, 제1 자석 조립체(114) 및 제2 자석 조립체(124)는, 제1 진동 회전 운동 및/또는 제2 진동 회전 운동의 적어도 60 %, 70 %, 80 %, 90 %, 또는 100 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전된다. 진동 회전 운동들의 적어도 50 % 동안에 반대의 회전 방향들로 자석 조립체들을 회전시키는 것은 기판 상에 증착되는 층의 균일성을 개선한다. 예로서, 증착되는 층의 두께 균일성이 개선될 수 있다.[0020] The first magnet assembly 114 and the second magnet assembly 124 rotate in opposite directions during at least 50% of the first oscillating rotational motion and/or the second oscillating rotational motion, such as 50% of the cycle time. rotated by In some embodiments, the first magnet assembly 114 and the second magnet assembly 124 comprise at least 60%, 70%, 80%, 90% of the first oscillating rotational motion and/or the second oscillating rotational motion; or 100%, rotated in opposite rotational directions. Rotating the magnet assemblies in opposite rotational directions during at least 50% of the oscillatory rotational movements improves the uniformity of the layer deposited on the substrate. For example, the thickness uniformity of the deposited layer can be improved.

[0021] 몇몇 구현들에 따르면, 제1 자석 조립체(114) 및 제2 자석 조립체(124)는, 제1 진동 회전 운동의 제1 사이클 및/또는 제2 진동 회전 운동의 제2 사이클의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전된다. "사이클"이라는 용어는 자석 조립체가 초기 회전 포지션으로부터 다른 회전 포지션으로 회전하고 다시 초기 회전 포지션으로 회전하는데 걸리는 시간으로 이해될 수 있다. 예로서, 제1 사이클은 제1 자석 조립체(114)가 제1 회전 포지션(140)으로부터 제2 회전 포지션(144)으로 회전하고 다시 제1 회전 포지션(140)으로 회전하는데 걸리는 시간일 수 있다. 제2 사이클은 제2 자석 조립체(124)가 제3 회전 포지션(150)으로부터 제4 회전 포지션(154)으로 회전하고 다시 제3 회전 포지션(150)으로 회전하는데 걸리는 시간일 수 있다.According to some implementations, the first magnet assembly 114 and the second magnet assembly 124 are at least 50 of a first cycle of a first oscillating rotational motion and/or a second cycle of a second oscillating rotational motion. %, rotated in opposite directions of rotation. The term “cycle” may be understood as the time it takes for the magnet assembly to rotate from an initial rotational position to another rotational position and back to the initial rotational position. As an example, the first cycle may be the time it takes for the first magnet assembly 114 to rotate from the first rotational position 140 to the second rotational position 144 and back to the first rotational position 140 . The second cycle may be the time it takes for the second magnet assembly 124 to rotate from the third rotational position 150 to the fourth rotational position 154 and back to the third rotational position 150 .

[0022] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동은 비동기적(asynchronous)이다. 본 개시내용의 전체에 걸쳐 사용되는 바와 같은 "비동기적인 운동들"이라는 용어는, 이상(out of phase)인(동상(in-phase)이 아닌) 2개의 운동들, 이를테면 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동을 지칭하는 것으로 이해될 수 있다. 예로서, 2개의 운동들은, 적어도 일시적으로, 상이한 방향들의 운동들, 이를테면, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동의 적어도 50 % 동안의 반대의 회전 방향들로의 제1 자석 조립체(114) 및 제2 자석 조립체(124)의 회전들이다.According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion are asynchronous. The term “asynchronous motions” as used throughout this disclosure refers to two motions that are out of phase (not in-phase), such as a first oscillatory rotational motion and It may be understood to refer to a second oscillating rotational motion. As an example, the two motions are, at least temporarily, the motions of the first magnet assembly 114 in opposite directions of rotation during at least 50% of the motions in different directions, such as a first oscillating rotational motion and a second oscillating rotational motion. ) and rotations of the second magnet assembly 124 .

[0023] 진동 회전 운동들이 사이에서 수행되는 회전 포지션들, 이를테면 제1 회전 포지션(140) 및 제2 회전 포지션(144)은 또한, 각각의 진동 회전 운동의 "반전 포지션들" 또는 "터닝 포지션들"이라고 지칭될 수 있다. 반전 포지션들 또는 터닝 포지션들에서, 자석 조립체의 회전 방향이 변화된다. 예로서, 시계 방향 회전이 반시계 방향 회전으로 변화되고, 반시계 방향 회전이 시계 방향 회전으로 변화된다.[0023] The rotational positions in which the oscillating rotational movements are performed, such as the first rotational position 140 and the second rotational position 144, are also the “reversing positions” or “turning positions” of the respective oscillating rotational movement. " can be referred to as In the reversing positions or turning positions, the direction of rotation of the magnet assembly is changed. For example, clockwise rotation is changed to counterclockwise rotation, and counterclockwise rotation is changed to clockwise rotation.

[0024] 몇몇 구현들에서, 회전 포지션들에서의 자석 조립체들의 회전 방향의 변화는 실질적으로 즉각적으로 이루어질 수 있다. "실질적으로 즉각적으로"라는 용어는, 하나의 회전 방향으로의 자석 조립체의 회전을 정지시키고 반대의 회전 방향으로 회전을 반전시키고 시작하는데 사용되는 시간을 고려할 것이다. 다른 구현들에서, 회전 포지션들에서의 자석 조립체들의 회전 방향의 변화는, 미리 결정된 시간 동안의 회전 포지션들 중 적어도 하나에서의 자석 조립체들의 정지(회전 이동의 정지)를 포함할 수 있다. 예로서, 자석 조립체들은 회전 포지션들 중 적어도 하나에서, 반대의 회전 방향으로 이동을 시작하기 전에, 미리 결정된 시간 동안 정지될 수 있다. 미리 결정된 시간은 0.01 s 초과, 구체적으로는 1 s 초과, 그리고 더 구체적으로는 10 s 초과일 수 있다. 몇몇 구현들에서, 미리 결정된 시간은 50 s 미만일 수 있다.[0024] In some implementations, the change in the direction of rotation of the magnet assemblies in the rotation positions may be substantially instantaneous. The term "substantially immediately" will take into account the time used to stop rotation of the magnet assembly in one direction of rotation and reverse and start rotation in the opposite direction of rotation. In other implementations, the change in the direction of rotation of the magnet assemblies in the rotational positions can include stopping the magnet assemblies in at least one of the rotational positions for a predetermined amount of time (a stop in rotational movement). As an example, the magnet assemblies may be stopped in at least one of the rotational positions for a predetermined amount of time before starting to move in the opposite rotational direction. The predetermined time may be greater than 0.01 s, specifically greater than 1 s, and more specifically greater than 10 s. In some implementations, the predetermined time can be less than 50 s.

[0025] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 회전가능한 스퍼터 캐소드들은, 실질적으로 진동 회전 운동들의 전체 지속기간 동안에, 플라즈마 구역들 및 증착 재료를 제공할 수 있다. 즉, 회전가능한 스퍼터 캐소드들, 예컨대 플라즈마들 또는 증착 레이트는 진동 회전 운동들 동안에 스위치 오프 또는 감소되지 않는다. 다른 실시예들에서, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 동작은 일시적으로 스위치 오프될 수 있거나 또는 감소될 수 있다. 예로서, 플라즈마 구역들에서의 증착 재료의 공급이 종료될 수 있거나(이는 또한, "제로 증착 레이트" 또는 "플라즈마의 스위치 오프"라고 지칭될 수 있음), 또는 플라즈마 구역들에서의 증착 재료의 공급이 일시적으로 감소될 수 있다(이는 또한, "증착 레이트의 감소"라고 지칭될 수 있음).According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the rotatable sputter cathodes are capable of providing plasma regions and deposition material during substantially the entire duration of the oscillatory rotational movements. have. That is, the rotatable sputter cathodes, such as plasmas or deposition rate, are not switched off or reduced during oscillatory rotational movements. In other embodiments, the operation of the rotatable sputter cathodes may be temporarily switched off or reduced. For example, the supply of deposition material in the plasma regions may be terminated (which may also be referred to as a “zero deposition rate” or “switch off the plasma”), or the supply of deposition material in the plasma regions may be terminated. This may be temporarily reduced (this may also be referred to as “reducing the deposition rate”).

[0026] 몇몇 구현들에서, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 동작은, 진동 회전 운동들이 사이에서 수행되는 회전 포지션들, 이를테면 제1 회전 포지션(140) 및 제2 회전 포지션(144)에서, 일시적으로 스위치 오프될 수 있거나 또는 일시적으로 감소될 수 있다. 다른 실시예들에서, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 동작은, 진동 회전 운동들이 사이에서 수행되는 회전 포지션들, 이를테면 제1 회전 포지션(140)과 제2 회전 포지션(144) 사이에서, 스위치 오프될 수 있거나 또는 감소될 수 있다. 예로서, 회전 포지션들 사이의 자석 조립체의 회전 동안에, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 동작이 스위치 오프될 수 있거나, 또는 증착 레이트가 감소될 수 있다. 자석 조립체가 회전 포지션들에 있는 경우에, 예컨대, 자석 조립체가, 위에서 언급된 미리 결정된 시간 동안에, 제1 회전 포지션(140) 및/또는 제2 회전 포지션(144)과 같은 회전 포지션에서 정지된 경우에, 회전가능한 스퍼터 캐소드들이 스위치 온될 수 있거나, 또는 증착 레이트가 증가될 수 있다("스플릿 스퍼터 모드(split sputter mode)").[0026] In some implementations, operation of the rotatable sputter cathodes is temporarily switched off at rotational positions between which oscillatory rotational movements are performed, such as the first rotational position 140 and the second rotational position 144 . may be or may be temporarily reduced. In other embodiments, the operation of the rotatable sputter cathodes may be switched off or between rotational positions in which oscillating rotational movements are performed, such as between the first rotational position 140 and the second rotational position 144 , or or may be reduced. For example, during rotation of the magnet assembly between rotation positions, operation of the rotatable sputter cathodes may be switched off, or the deposition rate may be reduced. When the magnet assembly is in rotational positions, eg, when the magnet assembly is stationary in a rotational position, such as first rotational position 140 and/or second rotational position 144 , for the predetermined amount of time mentioned above. For example, the rotatable sputter cathodes may be switched on, or the deposition rate may be increased (“split sputter mode”).

[0027] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 자석 조립체들의 회전 축들은 수직으로 배향된다. 마찬가지로, 플라즈마 구역들의 회전 축들이 수직으로 배향된다. "수직으로"는, 특히, 자석 조립체들 및/또는 플라즈마 구역들의 회전 축들의 배향을 나타내는 경우에, 20° 또는 그 미만, 예컨대 10° 또는 그 미만의 수직 방향으로부터의 편차를 허용하기 위해, "실질적으로 수직으로"로 이해된다. 예컨대, 회전가능한 스퍼터 캐소드가 수직 배향으로부터 약간의 편차를 가지고 포지셔닝될 수 있기 때문에, 이러한 편차가 제공될 수 있다. 그러나, 각각의 회전 축의 배향은 수직인 것으로 고려되고, 이는 수평 배향과 상이한 것으로 고려된다. "수직으로"라는 용어는 중력에 평행한 것으로 이해될 수 있다.According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the axes of rotation of the magnet assemblies are oriented vertically. Likewise, the axes of rotation of the plasma regions are oriented vertically. "Perpendicularly", in particular when indicating the orientation of the axes of rotation of the magnet assemblies and/or plasma regions, to allow for deviations from the vertical direction of 20° or less, such as 10° or less, " to be understood as "substantially vertically". For example, since a rotatable sputter cathode may be positioned with some deviation from the vertical orientation, such deviation may be provided. However, the orientation of each axis of rotation is considered to be vertical, which is considered different from the horizontal orientation. The term “perpendicular” may be understood to be parallel to gravity.

[0028] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 플라즈마 구역들은 회전 축을 중심으로 회전될 수 있다. 예로서, 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드(110)의 제1 플라즈마 구역(116)은 제1 회전 축(118)을 중심으로 회전될 수 있고, 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드(120)의 제2 플라즈마 구역(126)은 제2 회전 축(128)을 중심으로 회전될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 회전 축들을 중심으로 플라즈마 구역들을 회전시키는 것은 각각의 회전 축들을 중심으로 자석 조립체들을 회전시키는 것을 포함한다. 몇몇 구현들에서, 제1 진동 회전 운동으로 제1 자석 조립체(114)를 회전시키는 것은 제1 회전 축(118)을 중심으로 하는 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드(110)의 제1 플라즈마 구역(116)의 회전(및 대응하는 진동 회전 운동)을 제공한다. 제2 진동 회전 운동으로 제2 자석 조립체(124)를 회전시키는 것은 제2 회전 축(128)을 중심으로 하는 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드(120)의 제2 플라즈마 구역(126)의 회전(및 대응하는 진동 회전 운동)을 제공한다. 플라즈마 구역들의 회전 속도는 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 각각의 자석 조립체들의 회전 속도를 조정함으로써 조정될 수 있다. 플라즈마 구역들의 회전 축들과 자석 조립체들의 회전 축들은 일치할 수 있거나 또는 동일할 수 있다.According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the plasma regions may be rotated about an axis of rotation. As an example, the first plasma region 116 of the first rotatable sputter cathode 110 may be rotated about the first axis of rotation 118 , and the second plasma region of the second rotatable sputter cathode 120 . 126 may be rotated about the second axis of rotation 128 . In some embodiments, rotating the plasma regions about axes of rotation includes rotating the magnet assemblies about respective axes of rotation. In some implementations, rotating the first magnet assembly 114 in a first oscillatory rotational motion is the first plasma region 116 of the first rotatable sputter cathode 110 about the first axis of rotation 118 . rotation (and corresponding oscillatory rotational motion) of Rotating the second magnet assembly 124 in a second oscillatory rotational motion causes rotation (and corresponding rotation) of the second plasma region 126 of the second rotatable sputter cathode 120 about the second axis of rotation 128 . oscillating rotational motion). The rotational speed of the plasma zones can be adjusted by adjusting the rotational speed of the respective magnet assemblies of the rotatable sputter cathodes. The axes of rotation of the plasma regions and the axes of rotation of the magnet assemblies may coincide or may be the same.

[0029] 진동 회전 운동들 동안에, 플라즈마 구역들은 프로세싱 구역에 걸쳐 진동 운동으로 이동 또는 스위핑하는데, 그 프로세싱 구역에 기판(10)이 위치된다. 예로서, 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드(110) 및 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드(120)에 의해 제공되는 증착 재료는, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동 동안에, 기판(10) 상에 증착된다.During oscillatory rotational movements, the plasma regions move or sweep in oscillatory motion across a processing region in which the substrate 10 is positioned. As an example, the deposition material provided by the first rotatable sputter cathode 110 and the second rotatable sputter cathode 120 is deposited on the substrate 10 during the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion. do.

[0030] 본 명세서의 전체에 걸쳐 사용되는 바와 같은 "프로세싱 구역"이라는 용어는, 예컨대 박막 트랜지스터를 위한 층을 형성하기 위해 기판(10) 상에 증착 재료를 증착하도록 기판(10)이 포지셔닝될 수 있는 영역 또는 구역으로 이해될 수 있다. 프로세싱 구역은 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이를 향하도록 위치될 수 있다. 스퍼터 증착 프로세스 동안에, 플라즈마 구역들, 예컨대 제1 플라즈마 구역(116) 및 제2 플라즈마 구역(126)은, 기판(10) 상에 증착 재료를 증착하기 위해, 진동 회전 운동으로 프로세싱 구역에 걸쳐 이동 또는 스위핑한다. 프로세싱 구역은 기판(10) 상의 증착 재료의 증착(의도된 증착)을 위해 제공 및/또는 배열된 영역 또는 구역일 수 있다.[0030] The term “processing zone” as used throughout this specification means that a substrate 10 may be positioned to deposit a deposition material on the substrate 10 to form a layer for, for example, a thin film transistor. It can be understood as an area or region in which The processing region may be positioned to face the array of at least two rotatable sputter cathodes. During a sputter deposition process, plasma regions, such as first plasma region 116 and second plasma region 126 , are moved across the processing region in an oscillatory rotational motion to deposit deposition material on substrate 10 , or sweep The processing region may be a region or region provided and/or arranged for deposition (intended deposition) of deposition material on the substrate 10 .

[0031] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제1 회전 축(118)에 대한 제1 회전 포지션(140)과 제2 회전 포지션(144) 사이의 제1 각도는 1 내지 180 도의 범위에 있고, 제2 회전 축(128)에 대한 제3 회전 포지션(150)과 제4 회전 포지션(154) 사이의 제2 각도는 1 내지 180 도의 범위에 있다. 예로서, 제1 각도와 제2 각도 중 적어도 하나는 약 10 도(도 1: "좁은 각도") 또는 약 160 도(도 2: "넓은 각도")이다. 예컨대, 제1 및 제2 각도는 10 도 또는 그 초과 그리고/또는 160 도 또는 그 미만일 수 있는데, 특히, 제1 각도는 10 도 내지 60 도("좁은 각도") 또는 90 도 내지 160 도("넓은 각도")일 수 있다. 몇몇 구현들에서, 제1 각도 및 제2 각도는 실질적으로 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다.According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, a second rotational position between the first rotational position 140 and the second rotational position 144 about the first rotational axis 118 is One angle is in the range of 1 to 180 degrees, and the second angle between the third and fourth rotational positions 150 and 154 about the second axis of rotation 128 is in the range of 1 to 180 degrees. By way of example, at least one of the first angle and the second angle is about 10 degrees (FIG. 1: “narrow angle”) or about 160 degrees ( FIG. 2: “wide angle”). For example, the first and second angles may be 10 degrees or more and/or 160 degrees or less, in particular, the first angle may be between 10 degrees and 60 degrees ("narrow angle") or between 90 degrees and 160 degrees ("). wide angle"). In some implementations, the first angle and the second angle can be substantially the same or can be different.

[0032] 제1 각도 및 제2 각도는 각각의 회전 포지션들 사이의 절대 각도들일 수 있다. 제1 각도는 제1 회전 포지션(140)과 제2 회전 포지션(144) 사이의 절대 각도일 수 있다. 제2 각도는 제3 회전 포지션(150)과 제4 회전 포지션(154) 사이의 절대 각도일 수 있다. 그러나, 각도들은 또한, 제1 수직선(142)과 제2 수직선(152)과 같은 수직선에 대한 각도로서 정의될 수 있다. 제1 수직선(142)은 기판(10)의 표면과 직각을 이룰 수 있거나 또는 그 표면에 수직일 수 있고, 제1 회전 축(118)과 교차할 수 있다. 제2 수직선(152)은 기판(10)의 표면과 직각을 이룰 수 있거나 또는 그 표면에 수직일 수 있고, 제2 회전 축(128)과 교차할 수 있다. 이어서, 제1 회전 포지션(140)과 제2 회전 포지션(144) 사이의 제1 각도는 제1 수직선(142)에 대한 플러스/마이너스 각도로서 정의될 수 있다. 제3 회전 포지션(150)과 제4 회전 포지션(154) 사이의 제2 각도는 제2 수직선(152)에 대한 플러스/마이너스 각도로서 정의될 수 있다. 예로서, 제1 각도와 제2 각도 중 적어도 하나는 플러스/마이너스 90 도(180 도의 절대 또는 총 각도에 대응함)일 수 있다. 각도들은 또한, "진동 각도들"이라고 지칭될 수 있다.[0032] The first angle and the second angle may be absolute angles between respective rotational positions. The first angle may be an absolute angle between the first rotational position 140 and the second rotational position 144 . The second angle may be an absolute angle between the third rotational position 150 and the fourth rotational position 154 . However, angles may also be defined as angles to a vertical line, such as first vertical line 142 and second vertical line 152 . The first vertical line 142 may be perpendicular to or perpendicular to the surface of the substrate 10 , and may intersect the first axis of rotation 118 . The second vertical line 152 may be perpendicular to or perpendicular to the surface of the substrate 10 , and may intersect the second axis of rotation 128 . The first angle between the first rotational position 140 and the second rotational position 144 may then be defined as a plus/minus angle with respect to the first vertical line 142 . The second angle between the third rotational position 150 and the fourth rotational position 154 may be defined as a plus/minus angle with respect to the second vertical line 152 . As an example, at least one of the first angle and the second angle may be plus/minus 90 degrees (corresponding to an absolute or total angle of 180 degrees). Angles may also be referred to as “oscillation angles”.

[0033] 몇몇 구현들에서, 자석 조립체들, 그리고 선택적으로, 플라즈마 구역들의 회전 축들은 증착 재료가 상단에 증착될 기판(10)의 표면에 실질적으로 평행할 수 있다. "실질적으로 평행한"이라는 용어는 기판(10)의 표면과 회전 축들의 실질적으로 평행한 배향과 관련되고, 여기에서, 정확히 평행한 배향으로부터의 수 도, 예컨대 최고 10° 또는 심지어 최고 15°의 편차가 여전히 "실질적으로 평행한" 것으로 고려된다.In some implementations, the axes of rotation of the magnet assemblies, and optionally the plasma regions, can be substantially parallel to the surface of the substrate 10 on which the deposition material is to be deposited. The term “substantially parallel” relates to a substantially parallel orientation of the axes of rotation with the surface of the substrate 10 , wherein the number from an exactly parallel orientation, for example at most 10° or even at most 15°, Deviations are still considered "substantially parallel".

[0034] 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들이 도 1의 예에서 도시되어 있지만, 본 개시내용은 이에 제한되지 않는다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이는 3개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들 또는 그 초과, 6개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들 또는 그 초과, 또는 12개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들 또는 그 초과를 포함한다. 어레이의 각각의 회전가능한 스퍼터 캐소드는 각각의 플라즈마 구역을 제공할 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 대면적 기판 증착을 위해 구성된 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이가 제공된다.Although two rotatable sputter cathodes are shown in the example of FIG. 1 , the disclosure is not so limited. According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the array of at least two rotatable sputter cathodes is three rotatable sputter cathodes or more, six rotatable sputter cathodes or more more, or 12 rotatable sputter cathodes or more. Each rotatable sputter cathode of the array may provide a respective plasma region. In accordance with embodiments described herein, an array of rotatable sputter cathodes configured for large area substrate deposition is provided.

[0035] 몇몇 실시예들에서, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이의 2개의 (바로 또는 직접적으로) 인접한 또는 이웃하는 회전가능한 스퍼터 캐소드들은 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 쌍을 형성한다. (바로 또는 직접적으로) 이웃하는 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 각각의 쌍의 자석 조립체들은, 이들의 진동 회전 운동들의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전된다. 예로서, (바로 또는 직접적으로) 인접한 또는 이웃하는 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 각각의 쌍의 자석 조립체들은 비동기적으로 회전된다. 회전가능한 스퍼터 캐소드들과, 직접적인 이웃이 아닌 제2 이웃에 의해 형성된 쌍의 자석 조립체들은 동기적으로(synchronously) 회전될 수 있다. 예로서, 회전가능한 스퍼터 캐소드가 순차적으로 넘버링되는(numbered) 경우에, 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드와 제3 회전가능한 스퍼터 캐소드의 자석 조립체들이 동기적으로 회전되고, 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드와 제4 회전가능한 스퍼터 캐소드의 자석 조립체들이 동기적으로 회전되고, 제3 회전가능한 스퍼터 캐소드와 제5 회전가능한 스퍼터 캐소드의 자석 조립체들이 동기적으로 회전되고, 그 외에도 마찬가지이다.In some embodiments, two (directly or directly) adjacent or neighboring rotatable sputter cathodes of the array of rotatable sputter cathodes form a pair of rotatable sputter cathodes. The magnet assemblies of each pair of (directly or directly) neighboring rotatable sputter cathodes are rotated in opposite rotational directions during at least 50% of their oscillatory rotational movements. For example, the magnet assemblies of each pair of adjacent (directly or directly) adjacent or neighboring rotatable sputter cathodes are rotated asynchronously. The pair of magnet assemblies formed by the rotatable sputter cathodes and a second neighbor that is not a direct neighbor may be rotated synchronously. As an example, where the rotatable sputter cathode is sequentially numbered, the magnet assemblies of the first rotatable sputter cathode and the third rotatable sputter cathode are synchronously rotated, the second rotatable sputter cathode and the fourth The magnet assemblies of the rotatable sputter cathode are rotated synchronously, the magnet assemblies of the third rotatable sputter cathode and the fifth rotatable sputter cathode are rotated synchronously, and so on.

[0036] 몇몇 실시예들에 따르면, 기판(10)은 증착 재료의 증착 동안에 정적이거나 또는 동적이다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 예컨대 TFT 프로세싱을 위한 정적 증착 프로세스가 제공될 수 있다. 당업자에 의해 인식될 바와 같이, 동적 증착 프로세스들과 상이한 "정적 증착 프로세스들"이 기판의 임의의 이동을 배제하지 않는다는 것이 유의되어야 한다. 정적 증착 프로세스는, 예컨대, 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있다: 증착 동안의 정적 기판 포지션; 증착 동안의 진동 기판 포지션; 증착 동안에 본질적으로 일정한 평균 기판 포지션; 증착 동안의 디더링(dithering) 기판 포지션; 증착 동안의 워블링 기판 포지션; 하나의 진공 챔버에 캐소드들이 제공되는, 즉, 진공 챔버에 캐소드들의 미리 결정된 세트가 제공되는 증착 프로세스; 예컨대, 층의 증착 동안에 인접한 챔버로부터 진공 챔버를 분리시키는 밸브 유닛들을 폐쇄함으로써, 진공 챔버가 이웃 챔버들에 대하여 밀봉된 분위기를 갖는 기판 포지션; 또는 이들의 조합. 정적 증착 프로세스는 기판이 정적인 포지션을 갖는 증착 프로세스, 기판이 본질적으로 정적인 포지션을 갖는 증착 프로세스, 또는 기판이 부분적으로 정적인 포지션을 갖는 증착 프로세스로 이해될 수 있다. 이를 고려하여, 몇몇 경우들에서 증착 동안에 기판 포지션이 완전히 이동하지 않을 수는 없는 정적 증착 프로세스도 여전히, 동적 증착 프로세스와 구별될 수 있다.According to some embodiments, the substrate 10 is static or dynamic during deposition of the deposition material. According to embodiments described herein, a static deposition process may be provided, for example for TFT processing. It should be noted that "static deposition processes" different from dynamic deposition processes do not preclude any movement of the substrate, as will be appreciated by one of ordinary skill in the art. A static deposition process may include, for example, at least one of: a static substrate position during deposition; vibrating substrate position during deposition; essentially constant average substrate position during deposition; dithering substrate position during deposition; wobbling substrate position during deposition; a deposition process in which one vacuum chamber is provided with cathodes, ie, the vacuum chamber is provided with a predetermined set of cathodes; For example, by closing valve units that isolate the vacuum chamber from an adjacent chamber during deposition of a layer, the vacuum chamber can be placed in a substrate position with a sealed atmosphere relative to the adjacent chambers; or a combination thereof. A static deposition process may be understood as a deposition process in which the substrate has a static position, a deposition process in which the substrate has an essentially static position, or a deposition process in which the substrate has a partially static position. With this in mind, even a static deposition process, in which in some cases the substrate position cannot be completely shifted during deposition, can still be distinguished from a dynamic deposition process.

[0037] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 회전가능한 스퍼터 캐소드들은 DC 전력 공급부에 연결될 수 있고, 그에 따라, 스퍼터링이 DC 스퍼터링으로서 실시될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 회전가능한 스퍼터 캐소드들은 AC 전력 공급부에 연결될 수 있고, 그에 따라, 회전가능한 스퍼터 캐소드들이, 예컨대 MF(중간 주파수) 스퍼터링, RF(무선 주파수) 스퍼터링 등을 위해, 교번하는 방식으로 바이어싱될 수 있다.According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the rotatable sputter cathodes may be connected to a DC power supply, such that the sputtering may be performed as DC sputtering. According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the rotatable sputter cathodes may be connected to an AC power supply, such that the rotatable sputter cathodes may be used, such as for MF (medium frequency) sputtering, For RF (radio frequency) sputtering and the like, it may be biased in an alternating manner.

[0038] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 회전가능한 스퍼터 캐소드들은 관형 캐소드들이다. 관형 캐소드들은 타겟 또는 타겟 재료를 포함할 수 있다. 관형 캐소드들은, 각각의 자석 조립체, 그리고 선택적으로 플라즈마 구역이 중심으로 하여 회전되는 회전 축과 일치할 수 있거나 또는 동일할 수 있는 회전 축을 중심으로 회전가능할 수 있다. 몇몇 구현들에서, 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드(110)는 제1 관형 캐소드(112)(또는 제1 회전가능한 타겟)이고, 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드(120)는 제2 관형 캐소드(122)(또는 제2 회전가능한 타겟)이다. 제1 관형 캐소드(112)는 제1 회전 축(118)을 중심으로 회전가능할 수 있고, 제2 관형 캐소드(122)는 제2 회전 축(128)을 중심으로 회전가능할 수 있다. 관형 캐소드들 또는 회전가능한 타겟들은 각각의 회전 샤프트들, 또는 회전가능한 캐소드들 또는 회전가능한 타겟들과 샤프트를 연결시키는 연결 엘리먼트들에 연결될 수 있다.According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the rotatable sputter cathodes are tubular cathodes. Tubular cathodes may include a target or target material. The tubular cathodes may be rotatable about an axis of rotation that may coincide with or be the same as the axis of rotation about which the respective magnet assembly and, optionally, the plasma region is rotated. In some implementations, the first rotatable sputter cathode 110 is a first tubular cathode 112 (or a first rotatable target), and the second rotatable sputter cathode 120 is a second tubular cathode 122 ( or a second rotatable target). The first tubular cathode 112 may be rotatable about a first axis of rotation 118 and the second tubular cathode 122 may be rotatable about a second axis of rotation 128 . The tubular cathodes or rotatable targets may be connected to respective rotating shafts, or to connecting elements connecting the shaft with the rotatable cathodes or rotatable targets.

[0039] 몇몇 구현들에서, 각각의 회전가능한 스퍼터 캐소드에 자석 조립체가 제공될 수 있다. 자석 조립체를 갖는 회전가능한 스퍼터 캐소드는 층들의 증착을 위한 마그네트론 스퍼터링을 제공할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "마그네트론 스퍼터링"은 마그네트론, 즉 자석 조립체, 즉 자기장을 생성할 수 있는 유닛을 사용하여 수행되는 스퍼터링을 지칭한다. 그러한 자석 조립체는 하나 또는 그 초과의 영구 자석들로 구성될 수 있다. 이들 영구 자석들은 타겟의 타겟 재료 뒤에, 예컨대, 회전가능한 캐소드 또는 회전가능한 타겟의 표면 아래에 생성되는 생성된 자기장 내에 자유 전자들이 포획되도록 하는 방식으로, 회전가능한 스퍼터 캐소드 또는 회전가능한 타겟 내에 배열될 수 있다. 영구 자석들이 타겟의 타겟 재료 뒤에 배열되는 것은, 플라즈마 구역들이 프로세싱 구역 또는 기판(10)을 향하여 지향되는 경우에, 영구 자석들과 프로세싱 구역 또는 기판(10) 사이에 타겟 재료가 제공되는 어레인지먼트로 이해된다. 즉, 플라즈마 구역들이 프로세싱 구역 또는 기판(10)을 향하여 지향되는 경우에, 프로세싱 구역 또는 기판(10)이 영구 자석들에 직접적으로 노출되는 것이 아니고, 프로세싱 구역 또는 기판(10)과 영구 자석들 사이에 타겟이 개재된다.[0039] In some implementations, each rotatable sputter cathode may be provided with a magnet assembly. A rotatable sputter cathode with a magnet assembly may provide magnetron sputtering for the deposition of layers. As used herein, “magnetron sputtering” refers to sputtering performed using a magnetron, ie, a magnet assembly, ie, a unit capable of generating a magnetic field. Such a magnet assembly may consist of one or more permanent magnets. These permanent magnets may be arranged in a rotatable sputter cathode or rotatable target in such a way that free electrons are trapped in a generated magnetic field created behind the target material of the target, for example below the surface of the rotatable cathode or rotatable target. have. The arrangement of the permanent magnets behind the target material of the target is understood as an arrangement in which the target material is provided between the permanent magnets and the processing region or substrate 10 when the plasma regions are directed towards the processing region or substrate 10 . do. That is, when the plasma regions are directed towards the processing region or substrate 10 , the processing region or substrate 10 is not directly exposed to the permanent magnets, but between the processing region or substrate 10 and the permanent magnets. The target is interposed in

[0040] 회전가능한 스퍼터 캐소드들은, 예컨대, 기판 상에 증착될 재료의 타겟을 각각 포함할 수 있다. 타겟의 재료는 알루미늄, 실리콘, 탄탈룸, 몰리브덴, 니오븀, 티타늄, 구리, 은, 아연, MoW, ITO, IZO, 및 IGZO로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함할 수 있다. 몇몇 구현들에서, 증착 재료는 타겟, 예컨대 회전가능한 타겟에서 고체 상으로 존재한다. 에너제틱(energetic) 입자들로 회전가능한 캐소드 또는 회전가능한 타겟에 충격을 가함으로써, 회전가능한 캐소드 또는 회전가능한 타겟으로부터 타겟 재료, 즉 증착 재료의 원자들이 축출되고, 플라즈마 구역 내로 공급된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 증착 재료는 알루미늄, 실리콘, 탄탈룸, 몰리브덴, 니오븀, 티타늄, 구리, 은, 아연, MoW, ITO, IZO, 및 IGZO로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함할 수 있다. 반응성 스퍼터링 프로세스에서, 하나 또는 그 초과의 프로세스 가스들, 예컨대 산소와 질소 중 적어도 하나가 플라즈마 구역에 공급될 수 있다. 반응성 스퍼터링 프로세스들은 프로세스 분위기 하에서 재료가 스퍼터링되는 증착 프로세스들이다. 예로서, 프로세스 분위기는, 증착 재료의 산화물 또는 질화물을 함유하는 층 또는 재료를 증착하기 위해, 산소와 질소 중 적어도 하나와 같은 하나 또는 그 초과의 프로세스 가스들을 포함할 수 있다.[0040] The rotatable sputter cathodes may each include, for example, a target of material to be deposited on a substrate. The material of the target may include a material selected from the group consisting of aluminum, silicon, tantalum, molybdenum, niobium, titanium, copper, silver, zinc, MoW, ITO, IZO, and IGZO. In some implementations, the deposition material is in a solid phase on a target, such as a rotatable target. By bombarding the rotatable cathode or rotatable target with energetic particles, atoms of the target material, ie the deposition material, are expelled from the rotatable cathode or rotatable target and fed into a plasma region. According to some embodiments, the deposition material may include a material selected from the group consisting of aluminum, silicon, tantalum, molybdenum, niobium, titanium, copper, silver, zinc, MoW, ITO, IZO, and IGZO. In a reactive sputtering process, one or more process gases, such as at least one of oxygen and nitrogen, may be supplied to the plasma region. Reactive sputtering processes are deposition processes in which a material is sputtered under a process atmosphere. As an example, the process atmosphere may include one or more process gases, such as at least one of oxygen and nitrogen, to deposit a layer or material containing an oxide or nitride of the deposition material.

[0041] 증착 재료는 플라즈마 구역에 제공된다. 예로서, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 자석 조립체들은 개선된 스퍼터링 조건들을 위해 플라즈마를 한정하도록 활용될 수 있다. 몇몇 구현에서, 플라즈마 구역은 회전가능한 스퍼터 캐소드에 의해 제공되는 스퍼터링 플라즈마 또는 스퍼터링 플라즈마 구역으로 이해될 수 있다. 플라즈마 한정은 또한, 기판(10) 상에 증착될 재료의 입자 분배를 조정하기 위해 활용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 플라즈마 구역은 타겟으로부터 축출 또는 방출된 타겟 재료(증착 재료)의 원자들을 포함하는 구역에 대응한다. 플라즈마 구역은 자석 조립체들, 즉 마그네트론들에 의해 한정될 수 있는데, 여기에서, 프로세싱 가스들 및/또는 증착 재료의 이온들 및 전자들은 마그네트론들 또는 자석 조립체 근처로 한정된다. 타겟으로부터 축출 또는 방출된 원자들 중 적어도 일부가 층을 형성하기 위해 기판 상에 증착된다.[0041] A deposition material is provided to the plasma region. As an example, magnet assemblies of rotatable sputter cathodes can be utilized to confine the plasma for improved sputtering conditions. In some implementations, the plasma region may be understood as a sputtering plasma or sputtering plasma region provided by a rotatable sputter cathode. Plasma confinement may also be utilized to adjust the particle distribution of the material to be deposited on the substrate 10 . In some embodiments, the plasma region corresponds to a region containing atoms of the target material (deposition material) that have been ejected or ejected from the target. The plasma region may be defined by magnet assemblies, ie, magnetrons, wherein ions and electrons of the processing gases and/or deposition material are confined to the vicinity of the magnetrons or magnet assembly. At least some of the atoms ejected or ejected from the target are deposited on the substrate to form a layer.

[0042] 몇몇 구현들에서, 플라즈마 구역은 각각의 회전가능한 스퍼터 캐소드, 예컨대 관형 캐소드 또는 회전가능한 타겟의 둘레 방향으로 연장된다. 예로서, 플라즈마 구역은 회전가능한 스퍼터 캐소드 또는 회전가능한 타겟의 전체 둘레에 걸쳐 둘레 방향으로 연장되지 않는다. 몇몇 실시예들에 따르면, 플라즈마 구역은 회전가능한 스퍼터 캐소드 또는 회전가능한 타겟의 전체 둘레의 3분의 1 미만, 그리고 구체적으로는 4분의 1 미만에 걸쳐 연장된다. 플라즈마 구역의 회전 포지션에 기초하여, 플라즈마 구역이 프로세싱 구역을 향할 수 있거나, 또는 플라즈마 구역이 프로세싱 구역을 향하지 않는다(프로세싱 구역으로 지향되지 않는다).In some implementations, the plasma region extends in a circumferential direction of each rotatable sputter cathode, such as a tubular cathode or rotatable target. As an example, the plasma region does not extend circumferentially over the entire perimeter of the rotatable sputter cathode or rotatable target. According to some embodiments, the plasma region extends over less than a third, and specifically less than a quarter of the total circumference of the rotatable sputter cathode or rotatable target. Based on the rotational position of the plasma region, the plasma region may face the processing region, or the plasma region may face the processing region (not toward the processing region).

[0043] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 방법은 기판 상에 증착될 미리 결정된 층 두께에 기초하여, 제1 자석 조립체 및 제2 자석 조립체의 회전 속도를 결정하는 단계를 포함한다. 예로서, 자석 조립체들의 회전 속도는 미리 결정된 층 두께를 갖는 층의 형성을 허용하도록 선택될 수 있다. 층 두께는 1 nm 초과, 구체적으로는 100 nm 초과, 그리고 더 구체적으로는 1000 nm 초과일 수 있다. 몇몇 구현들에서, 층 두께는 10 nm 미만일 수 있다.[0043] According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the method includes a rotational speed of the first magnet assembly and the second magnet assembly based on a predetermined layer thickness to be deposited on the substrate. including the step of determining As an example, the rotational speed of the magnet assemblies may be selected to allow for the formation of a layer having a predetermined layer thickness. The layer thickness may be greater than 1 nm, specifically greater than 100 nm, and more specifically greater than 1000 nm. In some implementations, the layer thickness can be less than 10 nm.

[0044] 몇몇 실시예들에서, 기판(10)은 수직 배향으로 있다. "수직 방향" 또는 "수직 배향"이라는 용어는 "수평 방향" 또는 "수평 배향"에 대해 구별하는 것으로 이해된다. 즉, "수직 방향" 또는 "수직 배향"은, 예컨대, 기판(10)의 실질적으로 수직인 배향과 관련되고, 여기에서, 정확한 수직 방향 또는 수직 배향으로부터의 수 도, 예컨대 최고 10° 또는 심지어 최고 15°의 편차가 여전히 "수직 방향" 또는 "수직 배향"으로 고려된다. 수직 방향은 중력에 실질적으로 평행할 수 있다.In some embodiments, the substrate 10 is in a vertical orientation. The term "vertical orientation" or "vertical orientation" is understood to distinguish with respect to "horizontal orientation" or "horizontal orientation". That is, “vertical orientation” or “vertical orientation” relates to, for example, a substantially vertical orientation of the substrate 10 , where the exact vertical direction or number from the vertical orientation, such as up to 10° or even the highest A deviation of 15° is still considered "vertical orientation" or "vertical orientation". The vertical direction may be substantially parallel to gravity.

[0045] 본원에서 사용되는 바와 같은 "기판"이라는 용어는, 특히, 비가요성 기판들, 예컨대, 웨이퍼, 사파이어 등과 같은 투명 결정의 슬라이스들, 또는 유리 플레이트를 포함할 것이다. 그러나, 본 개시내용은 이에 제한되지 않고, "기판"이라는 용어는 또한, 웹 또는 포일과 같은 가요성 기판들을 포함할 수 있다.[0045] The term “substrate” as used herein shall include, inter alia, inflexible substrates, such as a wafer, slices of a transparent crystal such as sapphire, or a glass plate. However, the present disclosure is not limited thereto, and the term “substrate” may also include flexible substrates such as webs or foils.

[0046] 본원에서 설명되는 실시예들은 대면적 기판들 상의 증발을 위해, 예컨대 디스플레이 제조를 위해 활용될 수 있다. 예컨대, 대면적 기판 또는 캐리어는, 약 0.67 m2 기판들(0.73 x 0.92 m)에 대응하는 GEN 4.5, 약 1.4 m2 기판들(1.1 m x 1.3 m)에 대응하는 GEN 5, 약 4.29 m2 기판들(1.95 m x 2.2 m)에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.7 m2 기판들(2.2 m x 2.5 m)에 대응하는 GEN 8.5, 또는 심지어, 약 8.7 m2 기판들(2.85 m x 3.05 m)에 대응하는 GEN 10일 수 있다. GEN 11 및 GEN 12와 같은 한층 더 큰 세대들 및 대응하는 기판 면적들이 유사하게 구현될 수 있다.Embodiments described herein may be utilized for evaporation on large area substrates, such as for display manufacturing. For example, the large area substrate or carrier may be GEN 4.5 corresponding to about 0.67 m 2 substrates (0.73 x 0.92 m), GEN 5 corresponding to about 1.4 m 2 substrates (1.1 m x 1.3 m), about 4.29 m 2 substrate. GEN 7.5 corresponding to s (1.95 mx 2.2 m), GEN 8.5 corresponding to about 5.7 m 2 substrates (2.2 mx 2.5 m), or even GEN corresponding to about 8.7 m 2 substrates (2.85 mx 3.05 m) It could be 10. Even larger generations such as GEN 11 and GEN 12 and corresponding substrate areas can be implemented similarly.

[0047] 도 3은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 프로세싱 구역에 걸쳐 진동 회전 운동들로 이동하는 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)의 자석 조립체들 및 플라즈마 구역들(2)을 갖는 장치(300)의 개략적인 평면도를 도시한다. 장치(300)는, 예컨대 반응성 스퍼터 증착과 같은 스퍼터 증착을 위해 구성된다.3 shows the plasma regions 2 and magnet assemblies of at least two rotatable sputter cathodes 324 moving in oscillatory rotational motions across the processing region, in accordance with embodiments described herein; A schematic plan view of a device 300 with Apparatus 300 is configured for sputter deposition, such as reactive sputter deposition, for example.

[0048] 장치는 기판(10)의 프로세싱을 위한 프로세싱 구역을 갖는 진공 챔버(302)를 포함한다. 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)의 어레이(여기에서, 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324) 각각은, 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)의 동작 동안에 증착 재료가 공급되는 플라즈마 구역(2)을 제공함), 및 제1 회전 포지션과 제2 회전 포지션 사이에서 제1 회전 축을 중심으로 하는 제1 진동 회전 운동으로 제1 자석 조립체를 회전시키고, 동시에, 제3 회전 포지션과 제4 회전 포지션 사이에서 제2 회전 축을 중심으로 하는 제2 진동 회전 운동으로 제2 자석 조립체를 회전시키도록 구성된 제어기를 갖는 프로세싱 구역 내로 기판(10)이 이동된다. 제어기는, 제1 진동 회전 운동 및 제2 진동 회전 운동의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 제1 자석 조립체 및 제2 자석 조립체를 회전시키도록 구성된다. 진공 챔버(302)는 또한, "프로세싱 챔버"라고 지칭될 수 있다.The apparatus includes a vacuum chamber 302 having a processing region for processing of a substrate 10 . An array of at least two rotatable sputter cathodes 324, wherein each of the at least two rotatable sputter cathodes 324 is supplied with a deposition material during operation of the at least two rotatable sputter cathodes 324 providing a plasma region (2)), and rotating the first magnet assembly in a first oscillating rotational motion about a first rotational axis between the first and second rotational positions, and simultaneously with the third rotational position and the second rotational position The substrate 10 is moved into a processing region having a controller configured to rotate the second magnet assembly in a second oscillating rotational motion about a second rotational axis between four rotational positions. The controller is configured to rotate the first magnet assembly and the second magnet assembly in opposite rotational directions during at least 50% of the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion. The vacuum chamber 302 may also be referred to as a “processing chamber”.

[0049] 도 3의 예에서 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에서, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이의 2개의 (바로 또는 직접적으로) 인접한 또는 이웃하는 회전가능한 스퍼터 캐소드들은 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 쌍을 형성한다. (바로 또는 직접적으로) 이웃하는 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 각각의 쌍의 자석 조립체들은, 이들의 진동 회전 운동들의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전된다. 예로서, (바로 또는 직접적으로) 인접한 또는 이웃하는 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 각각의 쌍의 자석 조립체들은 비동기적으로 회전된다. 회전가능한 스퍼터 캐소드와, 직접적인 이웃이 아닌 제2 이웃에 의해 형성된 쌍의 자석 조립체들은 동기적으로 회전될 수 있다. 예로서, 회전가능한 스퍼터 캐소드가 순차적으로 넘버링되는 경우에, 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드와 제3 회전가능한 스퍼터 캐소드의 자석 조립체들이 동기적으로 회전되고, 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드와 제4 회전가능한 스퍼터 캐소드의 자석 조립체들이 동기적으로 회전되고, 제3 회전가능한 스퍼터 캐소드와 제5 회전가능한 스퍼터 캐소드의 자석 조립체들이 동기적으로 회전되고, 그 외에도 마찬가지이다.As shown in the example of FIG. 3 , in some embodiments, two (directly or directly) adjacent or neighboring rotatable sputter cathodes of the array of rotatable sputter cathodes form a pair of rotatable sputter cathodes. to form The magnet assemblies of each pair of (directly or directly) neighboring rotatable sputter cathodes are rotated in opposite rotational directions during at least 50% of their oscillatory rotational movements. For example, the magnet assemblies of each pair of adjacent (directly or directly) adjacent or neighboring rotatable sputter cathodes are rotated asynchronously. A pair of magnet assemblies formed by a rotatable sputter cathode and a second neighbor that is not a direct neighbor may be rotated synchronously. As an example, where the rotatable sputter cathode is numbered sequentially, the magnet assemblies of the first rotatable sputter cathode and the third rotatable sputter cathode are synchronously rotated, the second rotatable sputter cathode and the fourth rotatable sputter cathode The magnet assemblies of the cathode are rotated synchronously, the magnet assemblies of the third rotatable sputter cathode and the fifth rotatable sputter cathode are rotated synchronously, and so on.

[0050] 본원에서 설명되는 방법들에 부가하여, 스퍼터링-전 및/또는 타겟 컨디셔닝이 활용될 수 있다. 스퍼터링-전 및/또는 타겟 컨디셔닝 동안에, 플라즈마 구역들(2)은 프로세싱 구역을 향하지 않고 있을 수 있다. 예로서, 스퍼터링-전 및/또는 타겟 컨디셔닝 동안에, 플라즈마 구역들(2)은 프로세싱 구역으로부터 벗어나도록 지향될 수 있다. 플라즈마 구역들(2)은 예컨대, 실드(미도시)를 향하여 지향될 수 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 그 후에, 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)의 자석 조립체들이 이들의 회전 축들을 중심으로 회전될 수 있고, 또한, 플라즈마 구역들(2)이 회전된다. 자석 조립체들, 그리고 대응하여 플라즈마 구역들(2)은, 플라즈마 구역(2) 및 증착 재료에 기판(10)을 노출시키기 위하여, 진동 회전 운동들을 수행하기 위해, 프로세싱 구역 쪽으로 향하도록 회전될 수 있다.[0050] In addition to the methods described herein, pre-sputtering and/or target conditioning may be utilized. During pre-sputtering and/or target conditioning, the plasma regions 2 may not be facing the processing region. As an example, the plasma regions 2 may be directed away from the processing region during pre-sputtering and/or target conditioning. The plasma regions 2 may be directed towards a shield (not shown), for example. As shown in FIG. 3 , thereafter, the magnet assemblies of the rotatable sputter cathodes 324 can be rotated about their axes of rotation, and the plasma regions 2 are also rotated. The magnet assemblies, and correspondingly the plasma regions 2 may be rotated toward the processing region to perform oscillatory rotational movements to expose the substrate 10 to the plasma region 2 and deposition material. .

[0051] 예시적으로, 내부에서 층들을 증착하기 위한 하나의 진공 챔버(302)가 도시된다. 추가적인 진공 챔버들(303)이 진공 챔버(302) 근처에 제공될 수 있다. 진공 챔버(302)는, 밸브 하우징(304) 및 밸브 유닛(305)을 갖는 밸브에 의해, 인접한 추가적인 진공 챔버들(303)로부터 분리될 수 있다. 기판(10)이 상단에 있는 캐리어(314)가 화살표(1)에 의해 표시된 바와 같이 진공 챔버(302)에 삽입된 후에, 밸브 유닛(305)이 폐쇄될 수 있다. 반응성 스퍼터링 프로세스를 위한 프로세스 분위기와 같은, 진공 챔버(302)에서의 분위기는, 진공 챔버(302)에서의 프로세싱 구역에 하나 또는 그 초과의 프로세스 가스들을 삽입함으로써, 그리고/또는 예컨대 진공 챔버(302)에 연결된 진공 펌프들을 이용하여 기술적인 진공을 생성함으로써 개별적으로 제어될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 프로세스 가스들은 반응성 스퍼터링 프로세스를 위한 프로세스 분위기를 생성하기 위한 가스들을 포함할 수 있다. 진공 챔버(302) 내에서, 기판(10)을 상단에 갖는 캐리어(314)를 진공 챔버(302) 내로 그리고 밖으로 운송하기 위해, 롤러들(310)이 제공될 수 있다.Illustratively, one vacuum chamber 302 for depositing layers therein is shown. Additional vacuum chambers 303 may be provided near the vacuum chamber 302 . The vacuum chamber 302 can be separated from the adjacent additional vacuum chambers 303 by a valve having a valve housing 304 and a valve unit 305 . After the carrier 314 on top of the substrate 10 is inserted into the vacuum chamber 302 as indicated by arrow 1 , the valve unit 305 may be closed. The atmosphere in the vacuum chamber 302 , such as a process atmosphere for a reactive sputtering process, is created by inserting one or more process gases into a processing region in the vacuum chamber 302 and/or, for example, in the vacuum chamber 302 . It can be individually controlled by creating a technical vacuum using vacuum pumps connected to the The one or more process gases may include gases to create a process atmosphere for the reactive sputtering process. Within the vacuum chamber 302 , rollers 310 may be provided to transport the carrier 314 having the substrate 10 thereon into and out of the vacuum chamber 302 .

[0052] 진공 챔버(302) 내에 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)이 제공된다. 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)은 도 1 및 도 2에 대하여 설명된 바와 같이 구성될 수 있다. 예로서, 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)은 각각, 하나 또는 그 초과의 관형 캐소드들, 및 하나 또는 그 초과의 애노드들(326)을 포함할 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 관형 캐소드들은 기판(10) 상에 증착될 재료의 스퍼터 타겟들을 가질 수 있다. 하나 또는 그 초과의 관형 캐소드들은 그 내부에 자석 조립체를 가질 수 있고, 마그네트론 스퍼터링이 층들을 증착하기 위해 실시될 수 있다.At least two rotatable sputter cathodes 324 are provided within the vacuum chamber 302 . The at least two rotatable sputter cathodes 324 may be configured as described with respect to FIGS. 1 and 2 . As an example, the at least two rotatable sputter cathodes 324 may each include one or more tubular cathodes, and one or more anodes 326 . For example, one or more tubular cathodes may have sputter targets of material to be deposited on the substrate 10 . The one or more tubular cathodes may have a magnet assembly therein, and magnetron sputtering may be performed to deposit the layers.

[0053] 하나 또는 그 초과의 관형 캐소드들, 및 하나 또는 그 초과의 애노드들(326)은 DC 전력 공급부(328)에 전기적으로 연결될 수 있다. 기판(10) 상에 층을 형성하기 위한 스퍼터링은 DC 스퍼터링으로서 실시될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 관형 캐소드들은, 스퍼터링 동안에 전자들을 수집하기 위해, 하나 또는 그 초과의 애노드들(326)과 함께 DC 전력 공급부(328)에 연결된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 더 추가적인 실시예들에 따르면, 하나 또는 그 초과의 회전가능한 캐소드들 중 적어도 하나의 회전가능한 캐소드는, 그 적어도 하나의 회전가능한 캐소드의 대응하는 개별적인 DC 전력 공급부를 가질 수 있다.One or more tubular cathodes, and one or more anodes 326 may be electrically connected to a DC power supply 328 . Sputtering to form a layer on the substrate 10 may be performed as DC sputtering. One or more tubular cathodes are connected to a DC power supply 328 along with one or more anodes 326 to collect electrons during sputtering. According to still further embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, at least one rotatable cathode of the one or more rotatable cathodes may include a corresponding respective individual of the at least one rotatable cathode. It may have a DC power supply.

[0054] 도 3은 복수의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)을 도시하고, 여기에서, 각각의 회전가능한 스퍼터 캐소드(324)는 하나의 관형 캐소드 및 하나의 애노드(326)를 포함한다. 특히, 대면적 증착을 위한 애플리케이션들에 대해, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이가 진공 챔버(302) 내에 제공될 수 있다. 몇몇 예들에서, 6개 또는 그 초과의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)이 제공된다. 예로서, 12개 또는 그 초과의 회전가능한 스퍼터 캐소드들(324)이 제공될 수 있다.3 shows a plurality of rotatable sputter cathodes 324 , wherein each rotatable sputter cathode 324 includes one tubular cathode and one anode 326 . In particular, for applications for large area deposition, an array of rotatable sputter cathodes may be provided within the vacuum chamber 302 . In some examples, six or more rotatable sputter cathodes 324 are provided. For example, twelve or more rotatable sputter cathodes 324 may be provided.

[0055] 본 실시예들에 따르면, 재료 증착 프로세스를 제어하기 위한 제어기가 제공된다. 제어기는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판 상의 재료 증착을 위한 방법을 수행하도록 구성된다. 제어기는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 층 증착을 위한 장치에 포함될 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제어기는, 컴퓨터 프로그램들, 소프트웨어, 컴퓨터 소프트웨어 제품들, 및 CPU, 메모리, 사용자 인터페이스 및 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치의 대응하는 컴포넌트들과 통신하고 있는 입력 및 출력 수단을 가질 수 있는 상호관련된 제어기들에 의해, 본 실시예들의 방법을 수행하도록 구성될 수 있다.[0055] According to the present embodiments, a controller for controlling a material deposition process is provided. The controller is configured to perform a method for material deposition on a substrate, according to embodiments described herein. A controller may be included in an apparatus for layer deposition, according to embodiments described herein. According to embodiments described herein, a controller includes computer programs, software, computer software products, and input in communication with a CPU, memory, user interface and corresponding components of an apparatus for processing a large area substrate. and interrelated controllers, which may have output means, for carrying out the method of the present embodiments.

[0056] 본 개시내용에 따르면, 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 자석 조립체들은 진동 회전 운동들을 수행하고, 여기에서, 자석 조립체들은, 진동 회전 운동들의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전된다. 예로서, 하나의 자석 조립체가 시계 방향으로 회전될 때, 다른 자석 조립체는 반시계 방향으로 회전된다. 진동 회전 운동들의 적어도 50 % 동안에 반대의 회전 방향들로 자석 조립체들을 회전시키는 것은 기판 상에 증착되는 층의 균일성을 개선한다. 예로서, 증착되는 층의 두께 균일성이 개선될 수 있다.[0056] According to the present disclosure, magnet assemblies of rotatable sputter cathodes perform oscillatory rotational movements, wherein the magnet assemblies are rotated in opposite rotational directions during at least 50% of the oscillating rotational movements. For example, when one magnet assembly is rotated clockwise, the other magnet assembly is rotated counterclockwise. Rotating the magnet assemblies in opposite rotational directions during at least 50% of the oscillatory rotational movements improves the uniformity of the layer deposited on the substrate. For example, the thickness uniformity of the deposited layer can be improved.

[0057] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.[0057] While the foregoing relates to embodiments of the present disclosure, other and additional embodiments of the disclosure may be devised without departing from the basic scope of the disclosure, the scope of the disclosure being determined by the claims.

Claims (15)

기판 상의 재료 증착을 위한 방법으로서,
적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이를 갖는 진공 챔버를 제공하는 단계 ― 상기 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들은 제1 플라즈마 구역을 제공하는 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드 및 제2 플라즈마 구역을 제공하는 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드를 포함하고, 상기 제1 플라즈마 구역 및 상기 제2 플라즈마 구역은 상기 진공 챔버의 프로세싱 구역으로부터 벗어나도록 지향됨 ―;
상기 프로세싱 구역 내로 기판을 이동시키는 단계;
상기 기판을 상기 제1 플라즈마 구역 및 상기 제2 플라즈마 구역에 노출시키기 위하여, 상기 제1 플라즈마 구역 및 상기 제2 플라즈마 구역을 상기 프로세싱 구역 쪽으로 향하도록 회전시키는 단계; 및
제1 회전 포지션과 제2 회전 포지션 사이에서 제1 회전 축을 중심으로 하는 제1 진동 회전 운동으로 상기 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드의 제1 자석 조립체를 회전시키고, 동시에, 제3 회전 포지션과 제4 회전 포지션 사이에서 제2 회전 축을 중심으로 하는 제2 진동 회전 운동으로 상기 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드의 제2 자석 조립체를 회전시키는 단계
를 포함하며,
상기 제1 자석 조립체 및 상기 제2 자석 조립체는, 상기 제1 진동 회전 운동 및 상기 제2 진동 회전 운동의 적어도 50 % 동안에, 반대의 회전 방향들로 회전되고,
상기 제1 진동 회전 운동 및 상기 제2 진동 회전 운동은 5 Hz 미만의 주파수를 갖는 것인,
재료 증착을 위한 방법.A method for material deposition on a substrate, comprising:
providing a vacuum chamber having an array of at least two rotatable sputter cathodes, the at least two rotatable sputter cathodes providing a first rotatable sputter cathode providing a first plasma region and a second rotatable sputter cathode providing a second plasma region a rotatable sputter cathode, wherein the first plasma region and the second plasma region are directed away from a processing region of the vacuum chamber;
moving a substrate into the processing region;
rotating the first plasma region and the second plasma region toward the processing region to expose the substrate to the first plasma region and the second plasma region; and
rotate the first magnet assembly of the first rotatable sputter cathode in a first oscillatory rotational motion about a first rotational axis between the first rotational position and the second rotational position, and simultaneously with the third rotational position and the fourth rotational position rotating a second magnet assembly of the second rotatable sputter cathode in a second oscillatory rotational motion about a second axis of rotation between positions.
includes,
the first magnet assembly and the second magnet assembly are rotated in opposite rotational directions during at least 50% of the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion;
wherein the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion have a frequency of less than 5 Hz,
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드 및 상기 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드에 의해 제공되는 증착 재료는, 상기 제1 진동 회전 운동 및 상기 제2 진동 회전 운동 동안에, 상기 기판 상에 증착되는,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
the deposition material provided by the first rotatable sputter cathode and the second rotatable sputter cathode is deposited on the substrate during the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion;
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 진동 회전 운동 및 상기 제2 진동 회전 운동은 비동기적인(asynchronous),
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
the first oscillating rotational movement and the second oscillating rotational movement are asynchronous;
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 진동 회전 운동으로 상기 제1 자석 조립체를 회전시키는 것은, 상기 제1 회전 축을 중심으로 하는, 상기 제1 회전가능한 스퍼터 캐소드의 제1 플라즈마 구역의 회전을 제공하고, 상기 제2 진동 회전 운동으로 상기 제2 자석 조립체를 회전시키는 것은, 상기 제2 회전 축을 중심으로 하는, 상기 제2 회전가능한 스퍼터 캐소드의 제2 플라즈마 구역의 회전을 제공하는,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
Rotating the first magnet assembly in the first oscillating rotational motion provides for rotation of a first plasma region of the first rotatable sputter cathode about the first axis of rotation, and wherein the second oscillating rotational motion provides for rotation of a first plasma region of the first rotatable sputter cathode. rotating the second magnet assembly with an angle provides for rotation of a second plasma region of the second rotatable sputter cathode about the second axis of rotation;
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 회전 축에 대한 상기 제1 회전 포지션과 상기 제2 회전 포지션 사이의 제1 각도는 1 내지 180 도의 범위에 있고, 상기 제2 회전 축에 대한 상기 제3 회전 포지션과 상기 제4 회전 포지션 사이의 제2 각도는 1 내지 180 도의 범위에 있는,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
a first angle between the first rotational position and the second rotational position about the first rotational axis is in the range of 1 to 180 degrees, the third rotational position and the fourth rotational position about the second rotational axis the second angle therebetween is in the range of 1 to 180 degrees;
Method for material deposition. 제 5 항에 있어서,
상기 제1 각도와 상기 제2 각도 중 적어도 하나는 10 도 또는 45 도인,
재료 증착을 위한 방법.6. The method of claim 5,
at least one of the first angle and the second angle is 10 degrees or 45 degrees;
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 진동 회전 운동 및 상기 제2 진동 회전 운동은 적어도 1/60 Hz의 주파수를 갖는,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
wherein the first oscillating rotational motion and the second oscillating rotational motion have a frequency of at least 1/60 Hz;
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 기판 상에 증착될 증착 재료는, 알루미늄, 실리콘, 탄탈룸, 몰리브덴, 니오븀, 티타늄, 및 구리로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
The deposition material to be deposited on the substrate comprises a material selected from the group consisting of aluminum, silicon, tantalum, molybdenum, niobium, titanium, and copper.
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 2개의 회전가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이는 3개 또는 그 초과의 회전가능한 스퍼터 캐소드들, 6개 또는 그 초과의 회전가능한 스퍼터 캐소드들, 또는 12개 또는 그 초과의 회전가능한 스퍼터 캐소드들을 포함하는,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
wherein the array of at least two rotatable sputter cathodes comprises three or more rotatable sputter cathodes, six or more rotatable sputter cathodes, or twelve or more rotatable sputter cathodes;
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 회전가능한 스퍼터 캐소드들은 관형 캐소드들인,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
wherein the rotatable sputter cathodes are tubular cathodes;
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 회전 축 및 상기 제2 회전 축은 수직으로 배향되는,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
wherein the first axis of rotation and the second axis of rotation are oriented vertically;
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 수직 배향으로 있는,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
wherein the substrate is in a vertical orientation;
Method for material deposition. 제 1 항에 있어서,
상기 기판 상에 증착될 미리 결정된 층 두께에 기초하여, 상기 제1 자석 조립체 및 상기 제2 자석 조립체의 회전 속도를 결정하는 단계를 더 포함하는,
재료 증착을 위한 방법.The method of claim 1,
based on a predetermined layer thickness to be deposited on the substrate, further comprising determining rotational speeds of the first magnet assembly and the second magnet assembly;
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