KR20160088428A - 정전 척 표면을 위한 패드 설계 - Google Patents

정전 척 표면을 위한 패드 설계 Download PDF

Info

Publication number
KR20160088428A
KR20160088428A KR1020167016608A KR20167016608A KR20160088428A KR 20160088428 A KR20160088428 A KR 20160088428A KR 1020167016608 A KR1020167016608 A KR 1020167016608A KR 20167016608 A KR20167016608 A KR 20167016608A KR 20160088428 A KR20160088428 A KR 20160088428A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
electrostatic chuck
group
hole
bumps
Prior art date
Application number
KR1020167016608A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102165695B1 (ko
Inventor
고빈다 라즈
쳉-슝 차
로버트 티. 히라하라
카드타라 라마야 나렌드나쓰
만주나타 코파
로쓰 마샬
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20160088428A publication Critical patent/KR20160088428A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102165695B1 publication Critical patent/KR102165695B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/34—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/46—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428
    • H01L21/461—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/465—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/467—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/6875—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
    • Y10T428/24298—Noncircular aperture [e.g., slit, diamond, rectangular, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
    • Y10T428/24298—Noncircular aperture [e.g., slit, diamond, rectangular, etc.]
    • Y10T428/24314—Slit or elongated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

실시예들은 최소 접촉 면적 피처들을 갖는 정전 척 표면에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명의 실시예들은, 기판들 및 척킹 디바이스들의 감소된 마모 및 감소된 입자 생성을 제공하기 위한 상승된 세장형 표면 피처들의 패턴을 갖는 정전 척 어셈블리를 제공한다.

Description

정전 척 표면을 위한 패드 설계{PAD DESIGN FOR ELECTROSTATIC CHUCK SURFACE}
[0001] 본원에서 개시되는 실시예들은 일반적으로, 정전 척(electrostatic chuck)들을 위한 표면들을 제조하는 것에 관한 것이고; 더 구체적으로, 본원에서 개시되는 실시예들은 일반적으로, 정전 척을 위한 패턴 및 마스크에 관한 것이다.
[0002] 정전 척들은, 물리 기상 증착(PVD), 에칭, 또는 화학 기상 증착과 같은 다양한 애플리케이션들에 대해 사용되는 프로세싱 챔버들에서, 기판 프로세싱 동안에, 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들을 홀딩(hold)하기 위해 널리 사용된다. 정전 척들은 전형적으로, 정전 클램핑 필드(clamping field)가 생성될 수 있는 유전체 또는 반-전도성 세라믹 재료를 포함하는, 일체형(unitary) 척 바디 내에 임베딩된(embedded) 하나 또는 그 초과의 전극들을 포함한다. 반-전도성 세라믹 재료들, 예컨대 알루미늄 질화물, 붕소 질화물, 또는 금속 산화물이 도핑된 알루미늄 산화물은, 예를 들어, 존센-라벡(Johnsen-Rahbek) 또는 비-쿨롬(non-Coulombic) 정전 클램핑 필드들이 생성될 수 있게 하기 위해 사용될 수 있다.
[0003] 프로세싱 동안에 기판의 표면에 걸쳐 적용되는 척킹력(chucking force)의 가변성(variability)은, 기판의 원하지 않는 변형(deformation)을 야기할 수 있고, 정전 척과 기판 사이의 인터페이스 상의 입자들의 생성 및 증착을 야기할 수 있다. 이러한 입자들은, 척킹력의 양들에 영향을 미침으로써, 척의 동작을 방해할 수 있다. 그리고 기판들이 척으로 그리고 척으로부터 후속하여 이동되는 경우에, 이러한 증착된 입자들은 또한, 기판들을 스크래칭 또는 가우징(gouge)할 수 있고, 결국, 기판의 파손을 초래할 수 있다.
[0004] 정전 척과 기판 사이의 불-균일한 또는 과도한 열 전달이 또한, 척 및/또는 기판에 대한 손상을 야기할 수 있다. 예컨대, 오버척킹된 기판은, 기판과 척 표면들 사이의 접촉의 과도하게 집중된 면적, 또는 접촉의 과도하게 큰 면적을 야기할 수 있다. 접촉의 면적에서 발생하는 열 전달은 척 및/또는 기판의 물리적인 제한들을 초과할 수 있고, 그에 따라, 크랙들 또는 파손을 야기할 수 있고, 가능하게는, 추가적인 손상을 야기할 수 있는 입자들을 척 표면 상에 생성 및 증착할 수 있다.
[0005] 따라서, 정전 척들은 종종, 패터닝된 코팅으로 코팅된다. 몇몇 경우들에서, 코팅은 마스크를 통해 적용된다. 정전 척들을 코팅하기 위해 사용되는 종래의 마스크들은 전형적으로, 알루미늄 산화물이고, 스크루들, 또는 마스크의 이동을 억제하는 다른 파스너(fastener)들을 사용하여, 코팅 장치에 고정된다. 전형적인 코팅 동작들 동안에 조우되는 극심한 열 사이클링 하에서, 마스크들은, 상대적으로 짧은 시간 기간 내에, 균열되고 고장난다. 따라서, 정전 척들을 코팅하기 위한 더 우수한 마스크들에 대한 필요성이 존재한다.
[0006] 본 발명의 실시예들은, 최소 접촉 면적 피처(feature)들을 갖는 정전 척 표면에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명의 실시예들은, 기판들 및 척킹 디바이스들의 감소된 마모(wear) 및 감소된 입자 생성을 위한 정전 척 어셈블리(assembly)를 제공한다.
[0007] 일 실시예에서, 정전 척 어셈블리는, 기판을 지지하기 위한 복수의 세장형(elongated) 상승된 피처들을 포함하는 표면 패턴을 제공하고, 여기에서, 피처들은, 정전 척 어셈블리의 중심을 중심으로 복수의 동심적인 원들을 실질적으로 형성하도록 배열된다.
[0008] 본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된, 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 본 발명의 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0009] 도 1은, 일 실시예에 따른, 예시적인 정전 척이 내부에서 동작될 수 있는 물리 기상 증착(PVD) 챔버의 개략적인 단면 측면도이다.
[0010] 도 2a는, 일 실시예에 따른, 도 1에서 도시된 정전 척 어셈블리(120)의 개략적인 횡단면 상세도이다.
[0011] 도 2b는, 일 실시예에 따른, 정전 척 어셈블리 상에 증착된 재료 층의 개략적인 횡단면 상세도이다.
[0012] 도 3은, 기상 증착 프로세스를 사용하여 물건(article)을 코팅하기 위한, 일 실시예에 따른 마스크의 저면도이다.
[0013] 도 4a는, 도 3의 마스크의 중앙 부분의 상세도이다.
[0014] 도 4b는, 도 3의 마스크의 주변 구역의 상세도이다.
[0015] 도 5는, 일 실시예에 따른 마스크의 부분의 횡단면 상세도이다.
[0016] 도 6은, 도 3의 마스크의 부분의 횡단면 상세도이다.
[0017] 도 7은, 도 3의 마스크의 다른 부분의 횡단면 상세도이다.
[0018] 도 8은, 일 실시예에 따른, 최소 접촉 면적 피처들의 배열을 갖는 정전 척 표면의 상면도이다.
[0019] 도 9는, 기상 증착 프로세스를 사용하여 물건을 코팅하기 위한, 다른 실시예에 따른 마스크의 저면도이다.
[0020] 도 10은, 일 실시예에 따른 데이터 시스템(1000)의 개략적인 표현이다.
[0021] 도 11은, 다른 실시예에 따른, 패드들의 배열을 갖는 정전 척 표면을 생성하기 위한 마스크의 저면도를 예시한다.
[0022] 도 12는, 도 11의 마스크의 부분의 확대된 저면도를 예시한다.
[0023] 도 13은, 도 11의 마스크의 상이한 부분의 확대된 저면도를 예시한다.
[0024] 도 14는, 일 실시예에 따른, 최소 접촉 면적 피처들의 배열을 갖는 정전 척 표면의 상면도를 예시한다.
[0025] 도 15는, 일 실시예에 따른, 정전 척 표면 상의 인접한 피처들의 횡단면 상세도를 예시한다.
[0026] 도 16은, 일 실시예에 따른, 정전 척의 표면 상에 피처를 생성하기 위한 방법을 예시한다.
[0027] 이해를 용이하게 하기 위하여, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지시하기 위해 가능한 경우에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이, 추가적인 설명 없이 다른 실시예들에 유익하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0028] 위에서 설명된 바와 같이, 기판에 걸친 불-균일한 척킹력의 적용, 뿐만 아니라, 척과 기판 사이의 불균등한 또는 과도한 열 전달은, 기판-척 인터페이스에서 입자 생성이 발생되게 할 수 있고, 이는, 기판 및 척에 대한 손상 또는 증가된 마모를 초래할 수 있다. 따라서, 기판과 정전 척의 인터페이스에서의 입자 생성을 감소시키는 것은 직접적으로, 엘리먼트들 양자 모두의 더 긴 동작 수명 및 감소된 마모를 야기할 수 있고, 척의 더 일관된 및 바람직한 동작을 제공할 수 있다.
[0029] 입자 생성은, 수개의 설계 또는 프로세스 파라미터들을 조정함으로써 감소될 수 있다. 예컨대, 척 표면은 척킹된 기판의 변형을 감소시키거나 또는 최소화하도록 설계될 수 있고, 그에 의해, 기판의 변형으로 인해 입자들을 생성할 확률을 감소시킬 수 있다. 다른 물리적인 설계 파라미터들(예컨대, 열 전달 가스 유동)에 따르면, 척 표면은 기판들과의 접촉 포인트들의 특정한 배열(들)을 채용할 수 있고, 그리고/또는 원하는 특성들을 갖는 특정한 재료(들)를 사용할 수 있다.
[0030] 도 1은, 일 실시예에 따른, 예시적인 정전 척이 내부에서 동작될 수 있는 PVD 챔버(100)의 개략적인 단면 측면도를 예시한다. PVD 챔버(100)는, 프로세싱 볼륨(116)을 정의하는, 챔버 벽들(110), 챔버 덮개(112), 및 챔버 바닥(114)을 포함한다. 프로세싱 볼륨(116)은, 펌핑 시스템(118)에 의해, 프로세싱 동안에, 진공으로 유지될 수 있다. 챔버 벽들(110), 챔버 덮개(112), 및 챔버 바닥(114)은, 알루미늄 및/또는 스테인리스 스틸과 같은 전도성 재료들로 형성될 수 있다. 유전체 아이솔레이터(126)가 챔버 덮개(112)와 챔버 벽들(110) 사이에 배치될 수 있고, 챔버 벽들(110)과 챔버 덮개(112) 사이에 전기적인 격리를 제공할 수 있다. 챔버 벽들(110) 및 챔버 바닥(114)은, 동작 동안에, 전기적으로 접지될 수 있다.
[0031] 정전 척 어셈블리(120)는, 접촉 표면(158)을 따라 기판(122)을 지지하기 위해, 프로세싱 볼륨(116)에 배치된다. 정전 척 어셈블리(120)는, 기판 프로세싱 및 기판 이송을 용이하게 하기 위해, 프로세싱 볼륨(116) 내에서 수직으로 이동할 수 있다. 척킹 전력 소스(132)는, 정전 척 어셈블리(120) 상에 기판(122)을 고정시키기 위해, 정전 척 어셈블리(120)에 커플링될 수 있고, 하나 또는 그 초과의 척킹 전극들(150)에 DC 전력 또는 RF 전력을 제공할 수 있다. 척킹 전극들(150)은, 반원들, "D"-형상 플레이트들, 디스크들, 링들, 웨지(wedge)들, 스트립(strip)들 등과 같은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 척킹 전극들(150)은, 예컨대 금속 또는 금속 합금과 같은 임의의 적합한 전기 전도성 재료로 제조될 수 있다.
[0032] 타겟(124)은 챔버 덮개(112) 상에 탑재될 수 있고, 정전 척 어셈블리(120)를 향한다. 타겟(124)은, 프로세싱 동안에 기판(122) 상에 증착될 재료들을 포함한다. 타겟 전력 소스(138)는 타겟(124)에 커플링될 수 있고, 챔버(100)에서 플라즈마(146)를 드라이빙(drive)하기 위해, 또는 동작 동안에 타겟(124)에 대한 네거티브 전압 또는 바이어스를 생성하기 위해, 타겟에 DC 전력 또는 RF 전력을 제공할 수 있다. 타겟 전력 소스(138)는 펄스형 전력 소스일 수 있다. 타겟 전력 소스(138)는, 약 0.5 MHz 내지 약 60 MHz, 또는 더 바람직하게는 약 2 MHz 내지 약 13.56 MHz의 범위 내의 주파수로, 그리고 최대 약 10 kW로, 타겟(124)에 전력을 제공할 수 있다. 더 낮은 주파수는 바이어스를 드라이빙하기 위해 (그에 의해, 이온 에너지를 제어하기 위해) 사용될 수 있고, 더 높은 주파수는 플라즈마를 드라이빙하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 타겟(124)은, 반응성 스퍼터링에 의해 유전체 재료를 형성하기 위한 하나 또는 그 초과의 전도성 재료들로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 타겟(124)은 금속 또는 합금을 포함할 수 있다.
[0033] 기판(122) 상으로의 재료들의 증착의 더 우수한 제어를 허용하기 위해, 프로세싱 동안에, 기판(122) 위에 마스크(123)가 위치될 수 있다. 마스크(123)는 일반적으로, 당업자에게 알려져 있는 임의의 적당한(feasible) 수단을 사용하여, 챔버(100) 내에서 위치될 수 있거나 또는 이동될 수 있다. 마스크(123)는, 증착된 재료들로부터 기인하는 피처들을 더 우수하게 제어하기 위해, 원하는 형상들, 사이즈들, 및 위치들을 갖는 복수의 개구들을 포함할 수 있다. 마스크(123)는 또한, 동작 동안에, 마스크(123)에 대한 네거티브 전압 또는 바이어스를 생성하기 위해, 마스크 전력 소스(133)에 커플링될 수 있다. 마스크 전력 소스는, 약 0.5 MHz 내지 약 60 MHz, 또는 더 바람직하게는 약 2 MHz 내지 약 13.56 MHz의 범위 내의 주파수로, 그리고 약 100 W 내지 약 500 W로, 마스크에 전력을 제공할 수 있다. 예시적인 마스크가 도 3에 대하여 아래에서 더 논의될 것이다.
[0034] 실드(shield) 어셈블리(128)가 프로세싱 볼륨(116) 내에 배치될 수 있다. 실드 어셈블리(128)는, 챔버 내에 프로세싱 케미스트리(chemistry)를 보유(retain)하기 위해, 그리고 챔버 벽들(110), 챔버 바닥(114), 및 다른 챔버 컴포넌트들의 내측 표면들을 보호하기 위해, 정전 척 어셈블리(120) 위에 배치된 기판(122) 및 타겟(124)을 둘러싼다. 일 실시예에서, 실드 어셈블리(128)는, 동작 동안에, 전기적으로 접지될 수 있다.
[0035] 프로세스 가스 소스(130)는, 하나 또는 그 초과의 프로세싱 가스들을 제공하기 위해, 프로세싱 볼륨(116)에 유체적으로 연결된다. 유동 제어기(136)는, 프로세싱 볼륨(116)에 전달되는 가스 유동을 제어하기 위해, 프로세싱 볼륨(116)과 프로세스 가스 소스(130) 사이에 커플링될 수 있다.
[0036] 마그네트론(magnetron)(134)은 챔버 덮개(112) 위에서 외부에 배치될 수 있다. 마그네트론(134)은 복수의 자석들(152)을 포함한다. 자석들(152)은, 이온들의 상당한 플럭스가 타겟(124)을 스트라이킹(strike)하여 타겟 재료의 스퍼터 방출을 야기하도록, 플라즈마(146)를 생성하기 위해, 프로세싱 볼륨(116) 내에서 타겟(124)의 전방 면(148) 근처에 자기장을 생성한다. 자석들(152)은, 타겟(124)의 전방 면(148)에 걸친 자기장의 균일성을 증가시키기 위해, 회전될 수 있거나 또는 타겟을 선형적으로 스캐닝할 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 자석들(152)이, 샤프트(142)에 연결된 프레임(140) 상에 탑재될 수 있다. 샤프트(142)는 정전 척 어셈블리(120)의 중앙 축(144)과 축 방향으로 정렬될 수 있고, 그에 따라, 자석들(152)은 중앙 축(144)을 중심으로 회전될 수 있다.
[0037] 물리 기상 증착 챔버(100)는 기판(122) 상에 막을 증착하기 위해 사용될 수 있다. 도 1은, 마스크(123)를 통해 기판(122) 상에 막을 증착하기 위한 프로세싱 구성에서의 물리 기상 증착 챔버(100)를 개략적으로 예시한다. 증착 동안에, 하나 또는 그 초과의 비활성 가스들 및 하나 또는 그 초과의 반응성 가스들을 포함하는 가스 혼합물이 가스 소스(130)로부터 프로세싱 볼륨(122)으로 전달될 수 있다. 타겟(124)의 전방 면(148) 근처에 형성되는 플라즈마(146)는 하나 또는 그 초과의 반응성 가스들 및 하나 또는 그 초과의 비활성 가스들의 이온들을 포함할 수 있다. 플라즈마(146)에서의 이온들은 타겟(124)의 전방 면(148)을 스트라이킹하여 전도성 재료를 스퍼터링하고, 그러한 전도성 재료는 그 후에, 반응성 가스들과 반응하여 기판(122) 상에 막을 형성한다.
[0038] 기판(122) 상에 형성될 재료에 따라, 타겟(124)은 금속, 예컨대 알루미늄, 탄탈럼, 하프늄, 티타늄, 구리, 니오븀, 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 반응성 가스들은 산화제, 질화제(nitriding agent), 또는 다른 반응성 가스들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 반응성 가스들은, 금속 산화물을 형성하기 위한 산소, 또는 금속 질화물을 형성하기 위한 질소를 포함할 수 있다. 비활성 가스들은 아르곤을 포함할 수 있다.
[0039] 기판(122)을 처리하기 위한 예시적인 정전 척 어셈블리의 동작에 대하여 PVD 챔버(100)가 위에서 설명되었지만, 정전 척 어셈블리 상에 원하는 표면을 생성하기 위하여, 재료들을 증착하기 위해, 동일한 또는 유사한 구성을 갖는 PVD 챔버가 또한 사용될 수 있다는 것을 유의한다. 예컨대, PVD 챔버(100)는, 도 9에서 설명되는 정전 척을 생성하기 위해, 도 3 내지 도 8에서 설명되는 마스크를 사용할 수 있다.
[0040] 도 2a는, 일 실시예에 따른, 도 1에서 도시된 정전 척 어셈블리(120)의 개략적인 횡단면 상세도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 2개의 척킹 전극들(150)이 어셈블리 내에 부분적으로 임베딩된다. 척킹 전극들(150)은, 정전 척 어셈블리(120)의 영역들과 조합하여, 어셈블리의 전방측 표면(205)을 형성할 수 있다. 전방측 표면(205) 상에 재료 층(210)을 형성하기 위해, 척킹 전극들(150) 및 정전 척 어셈블리(120)의 그러한 영역들 상에 재료가 증착될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 정전 척 어셈블리(120)가 재료 층(210)이 증착되는 전체 전방측 표면(205)을 형성하도록, 척킹 전극들이 정전 척 어셈블리(120)에 완전히 임베딩될 수 있고, 정전 척 어셈블리(120)에 의해 에워싸일 수 있다.
[0041] 재료 층(210)의 두께는, 메사(mesa)들(215) 가스 그루브(gas groove)들(220), 및 외측 주변 링(225)과 같은 피처들을 형성하기 위해, 전방측 표면(205)에 걸쳐, 선택적으로(preferentially) 선택될 수 있고, 공간적으로 분배될 수 있다. 메사들(215)은 일반적으로, 프로세싱 동안에, 척킹된 기판을 지지하도록 구성된다. 메사들(215) 사이의 가스 그루브들(220)은 열 전달 가스 소스(230)와 유체 소통할 수 있다. 열 전달 가스 소스(230)는, 기판과 정전 척 어셈블리(120) 사이의 열 전달의 레이트를 조절하는 것을 보조하기 위해, 척킹된 기판의 후방측과 정전 척 어셈블리(120) 사이에서 유동하는 열 전달 가스를 제공한다. 일 예에서, 열 전달 가스는 아르곤과 같은 비활성 가스를 포함할 수 있다. 열 전달 가스는, 하나 또는 그 초과의 가스 그루브들(220)과 유체 소통하는, 정전 척 어셈블리(120)에서의 하나 또는 그 초과의 홀들(미도시)을 통해, 가스 그루브들(220)에 전달될 수 있다. 정전 척 어셈블리(120)는 또한, 기판의 에지 근처에서 기판과 접촉하고, 기판의 후방으로부터 빠져나오는 열 전달 가스의 양을 제어하도록 선택적으로 설계될 수 있는 외측 주변 링(225)을 가질 수 있다. 대안적으로, 메사들(215)은, 열 전달 목적에 기여하도록 의도되지 않은 개구들에 의해 분리될 수 있다.
[0042] 기판의 온도 조절이 추가로 모니터링될 수 있고, 냉각 플레이트(240)에 배치된 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들(245)을 사용하여 제어될 수 있다. 냉각 채널들(245)은, 예컨대 물과 같지만, 가스든지 또는 액체든지 임의의 다른 적합한 냉각제 유체가 사용될 수 있는 냉각제 유체를 제공하는 유체 소스(250)에 커플링되고, 그러한 유체 소스(250)와 유체 소통한다.
[0043] 재료 층(210)은, 전방측 표면(205) 상에 (마스크(123)와 같은) 마스크를 통해 재료를 증착함으로써, 형성될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 마스크의 사용은 재료 층(210)에서의 피처들의 사이즈, 형상, 및 분배의 더 우수한 제어를 허용할 수 있다. 마스크는 일반적으로, 원하는 피처들에 대응하는 개구들을 가질 수 있고, 그에 따라, 재료가 마스크를 통해 전방측 표면(205) 상으로 통과할 수 있다.
[0044] 평탄한 표면들을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 메사들(215)은 일반적으로, 임의의 적합한 형상 및 높이를 가질 수 있고, 그러한 임의의 적합한 형상 및 높이 각각은, (원하는 척킹력 및/또는 열 전달과 같은) 특정한 설계 파라미터들을 충족시키도록 선택적으로 선택될 수 있다. 일반적으로, 메사들(215)은, 약 1 미크론 내지 약 100 미크론, 또는 더 바람직하게는 약 1 미크론 내지 30 미크론의 메사 높이(hM)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 그리고 도 10에 대하여 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 메사들(215)은, 기판과 메사들(215) 사이의 총 접촉 면적을 최소화하기 위해, 작은 둥근(rounded) 범프-상(bump-like) 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 메사들(215)은, 대체로 평탄한 표면의 상단에 작은 범프 또는 돌출부를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전방측 표면(205) 그 자체가, (메사들(215) 및 가스 그루브들(220)과 유사한) 상대적인 높은 그리고 낮은 포인트들 사이에서 변화될 수 있고, 이러한 불-균일한 표면 상에 재료 층(210)이 형성될 수 있다.
[0045] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 불-균일한 마스크 프로파일이 재료 층(210)을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 불-균일한 마스크 프로파일은, 각각의 메사(215)의 높이 또는 각각의 가스 그루브(220)의 깊이가 개별적으로 또는 조합하여 제어되게 허용할 수 있다. 불-균일한 마스크 프로파일을 사용하여 생성되는 재료 층(210)은 유리하게, 기판에 걸쳐 더 균일한 척킹력을 제공할 수 있다. 도 2b는, 일 실시예에 따른, 정전 척 어셈블리 상에 증착된 재료 층의 개략적인 횡단면 상세도를 예시한다. 이러한 예에서, 메사들(215)의 높이는 정전 척 어셈블리(120)의 중심선(260)으로부터의 측방향 거리에 따라 증가되고, 그에 따라, 외측 주변 링(225)에 대응하는 최외측 메사에서 최대 메사 높이가 발생된다. 위에서 설명된 바와 같이, 개별적인 메사들(215)은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있고, 상이한 사이즈들 및/또는 형상들을 갖는 메사들(215)을 제공하도록 마스크 프로파일이 선택될 수 있다. 마스크 프로파일은, 중심선(260)으로부터 특정한 측방향 거리에서의 대응하는 메사들이 동일한 높이 및/또는 형상을 갖도록, 측방향 대칭을 제공할 수 있다.
[0046] 도 3은, 기상 증착 프로세스를 사용하여 척과 같은 물건을 코팅하기 위한 마스크(300)의 저면도이다. 도 3의 도면은 "저면도"로서 설명되고, 이는, 마스크(300)가 전형적으로, 예컨대 도 1의 장치에서, 프로세싱 동안에, 도 3에서 도시된 면이 기판을 향하도록 위치될 것이기 때문이다. 그러한 프로세싱 동안에, 도 3에서 도시된 면은 통상적으로, 챔버의 플로어를 향하여 하방을 포인팅할 것이다. 마스크(300)는, 당연히, 임의의 편리한 방향으로 배향될(oriented) 수 있다.
[0047] 마스크(300)는 평탄한 부재일 수 있다. 마스크(300)는 또한, 디스크-형상의 부재일 수 있다. 마스크(300)는, 물건의 부분들 상에 재료를 증착하기 위해 물건의 부분들을 노출시키기 위한 복수의 홀들(302)을 가질 수 있다. 홀들(302)은 플레어링된(flared) 부분(309) 및 직진(straight) 부분(307)을 가질 수 있고, 이에 관하여 아래에서 더 설명될 것이다. 마스크(300)는 또한, 코팅 장치에 마스크를 고정시키고, 마스크를 정렬시키기 위한 복수의 노치들(304)을 가질 수 있다. 도 3의 실시예에서, 마스크(300)는 24개의 노치들을 갖지만, 임의의 편리한 수가 사용될 수 있다. 마스크는 약 0.05" 내지 약 0.25", 예컨대 약 0.15"일 수 있는 두께를 갖고, 실리콘 질화물(SiN), 알루미늄 질화물(AlN), 실리콘 탄화물(SiC), 및 지르코늄 산화물(ZrO2)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료로 제조될 수 있거나, 또는 그러한 재료를 포함할 수 있다. 그러한 재료들의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
[0048] 마스크(300)는 복수의 둥근 홀들(301)을 가질 수 있다. 마스크(300)는 또한, 복수의 세장형 홀들(303)을 가질 수 있다. 마스크(300)의 홀 패턴들의 다음의 설명은 설명되는 정확한 패턴으로 제한되도록 의도되지 않고, 홀들의 형상, 치수, 위치, 및 수에서의 변화들은 본원에서 설명되는 일반적인 개념들 내에서 고려된다. 다음의 설명에서, 마스크(300)의 특정한 피처들의 위치를 설명하기 위해 극좌표들이 사용될 수 있다. 그러한 설명은 수학적으로 정밀하도록 의도되지 않고, 본원에서 설명되는 장치의 실시예들은 형상, 치수, 위치, 범위(extent), 또는 다른 기하학적인 특성들에서 어느 정도 상이할 수 있다. 특히, 홀들 및 다른 피처들의 위치들은 마스크의 사이즈에 따라 스케일링 가능(scalable)하다.
[0049] 도 4a는, 도 3의 마스크(300)의 중앙 부분의 상세도이다. 마스크(300)는 중앙 개구(306)를 가질 수 있다. 중앙 개구(306)는 서펜타인(serpentine) 개구일 수 있다. 중앙 개구(306)는 서펜타인 형상을 갖는 개구일 수 있다. 마스크(300)는 또한, 위치, 사이즈, 및/또는 형상에 의해 구별되는 13개의 홀 그룹들을 가질 수 있다. 중앙 개구(306)는 중앙 부분(308), 제 1 암(310A), 및 제 2 암(310B)을 갖는다. 중앙 부분(308)은 직진 부분일 수 있다. 중앙 부분(308)은, 제 1 단부(308A)로부터 제 2 단부(308B)로 실질적으로 선형적으로 연장될 수 있다. 중앙 부분(308)은, 제 1 단부(308A)와 제 2 단부(308B) 사이의 대략 중간에 넓은 부분(308C)을 가질 수 있다. 넓은 부분(308C)은 둥글 수 있다.
[0050] 서펜타인 개구는 직진 중앙 부분 및 2개의 휘어진(curved) 외측 부분들을 가질 수 있다. 제 1 암(310A)은 중앙 부분(308)의 제 1 단부(308A)에서 중앙 부분(308)에 접합될(joined) 수 있고, 제 2 암(310B)은 중앙 부분(308)의 제 2 단부(308B)에서 중앙 부분(308)에 접합될 수 있다. 제 1 및 제 2 단부들(308A, 308B)은, 대략 마스크(300)의 중심에 있는, 넓은 부분(308C)의 중심(314)과 동심적인 원(312)의 직경을 정의한다. 제 1 및 제 2 암들(310A, 310B)은 휘어져 있고, 원(312)을 따라 놓여 있다. 원(312)은, 마스크(300)의 반경의 약 7 % 내지 약 10 %, 예컨대 약 9 %의 방사상 위치에 있을 수 있다. 원(312)은, 약 r=0.65" 내지 약 r=0.75", 예컨대 약 r=0.70"에 있을 수 있다. 제 1 암(310A)은, 중앙 부분(308)의 제 1 단부(308A)로부터, 제 1 원주 방향으로, 예컨대 시계 방향으로 원(312) 주위에서 진행되고, 제 2 암(310B)은, 중앙 부분의 제 2 단부(308B)로부터, 제 1 원주 방향으로 원(312) 주위에서 진행되며, 그에 따라, 2개의 암들(310A, 310B)은, 시계 방향 또는 반-시계 방향의 동일한 원주 방향으로 원(312) 주위에서 진행된다. 제 1 암(310A)의 단부는, 제 2 암(310B)이 접합된, 중앙 부분(308)의 제 2 단부(308B)에 근접(proximate)하고, 제 2 암(310B)의 단부는, 제 1 암(310A)이 접합된, 중앙 부분(308)의 제 1 단부(308B)에 근접하다. 제 1 암(310A)이 접합된, 중앙 부분(308)의 제 1 단부(308A)에서, 중앙 부분(308)의 중심선(316)은 제 1 암(310A)의 중심선(318)과 약 90°의 각도를 이루고, 그러나 대안적인 실시예에서, 중심선들(316, 318)은, 약 0.125"와 같은 임의의 편리한 곡률 반경(radius of curvature)을 갖는 원형일 수 있는 곡선으로 접합될 수 있다. 제 2 암(310B)은, 90° 각도 또는 곡선으로, 동일한 방식으로, 중앙 부분(308)의 제 2 단부(308B)에 접합된다. 제 1 암(310A) 및 제 2 암(310B) 각각은 중심(322)을 갖는 둥근 말단(320)에서 종단(end)되고, 여기에서, 넓은 부분(308C)의 중심(314)으로부터 둥근 말단(320)의 중심(322)으로의 선은, 중앙 부분(308)의 중심선(316)과, 약 15° 내지 약 30°, 예컨대 약 20°의 각도를 형성한다. 넓은 부분(308C)을 배제하고, 중앙 개구(306)의 중앙 부분(308) 및 암들(310A, 310B)은, 약 0.01" 내지 약 0.20", 예컨대 약 0.05" 내지 약 0.15", 예를 들어 약 0.09"의 폭을 갖는다. 넓은 부분(308C)은, 넓은 부분(308C)의 형상이 원형인 경우에 직경일 수 있는, 약 0.5" 내지 약 1.0", 예컨대 약 0.65"의 폭을 갖는다.
[0051] 홀 그룹 내의 홀들은, 홀 그룹에 대해 특정한 패턴에 따라 마스크에 걸쳐 분배된다. 제 1 홀 그룹(324)은, 도 4a에서 도시된 바와 같이, 마스크(300)의 중앙 구역에 위치되고, 개구(306)의 중앙 부분(308)에 대해 서로 반대편에 위치된 2개의 서브-그룹들(324A 및 324B)로 분할된다. 서브-그룹들(324A 및 324B) 각각은, 약 r=0.5" 내지 약 r=1.0", 예컨대 약 r=0.9"에서, 넓은 부분(308C) 및 암들(310A, 310B)과 동심적인 원(328)의 호 상에 중심들이 위치된 복수의 둥근 홀들(326)을 갖는다. 원(328)은, 마스크(300)의 반경의 약 8 % 내지 약 13 %, 예컨대 약 12 %의 방사상 위치를 가질 수 있다. 서브-그룹들(324A, 324B) 각각에서의 홀들(326)은, 약 θ=20° 내지 약 θ=40°, 예컨대 약 θ=30°만큼, 그 서브-그룹의 이웃하는 홀들(326)로부터 이격될 수 있다. 서브-그룹들(324A, 324B) 각각은, 홀들의 사이즈 및 홀들을 삽입하는데 이용가능한 공간에 따라, 임의의 편리한 수의 홀들(326)을 가질 수 있다. 서브-그룹들(324A, 324B) 각각에서의 홀들(326)의 수는, 1개 내지 10개, 예컨대 4개일 수 있다. 일 실시예에서, 서브-그룹들(324A, 324B) 각각은, 중심선(316)으로부터 θ=40°에 위치된 제 1 홀(326A), 제 1 홀(326A)로부터 θ=30°에(즉, 포인트(314)로부터 제 1 홀(326A)의 중심을 통해 드로잉된(drawn) 반경으로부터 θ=30°에) 위치된 제 2 홀(326B), 제 2 홀로부터 θ=30°에 위치된 제 3 홀(326C), 및 제 3 홀로부터 θ=30° 그리고 중심선(316)으로부터 θ=40°에 위치된 제 4 홀(326D)을 갖는다. 따라서, 서브그룹들(324A 및 324B) 각각의 각도 범위(angular extent)는, 약 90° 내지 약 140°, 예컨대 약 100°일 수 있다. 홀들(326)은 둥글 수 있거나 또는 다른 편리한 형상일 수 있고, 약 0.02" 내지 약 0.05", 예컨대 약 0.035"의 반경을 가질 수 있다.
[0052] 도 3을 다시 참조하면, 제 2 홀 그룹(329)이 마스크(300)의 주변부 근처에 위치되고, θ=120°의 각도 거리들에 위치된 3개의 서브-그룹들(329A, 329B, 및 329C)을 갖는다. 따라서, 3개의 서브-그룹들(329A, 329B, 및 329C)은 마스크(300)의 주변부 주위에서 등거리에 위치되고, 실질적으로 동일하다. 따라서, 서브-그룹(329A)의 다음의 설명은 또한, 서브-그룹들(329B, 329C)에 대해 적용된다.
[0053] 도 4b는, 서브-그룹(329A)을 도시하는, 도 3의 마스크(300)의 주변 구역의 상세도이다. 서브-그룹(329A)은, 대략 r=7", 예컨대 약 r=6.9"에서의 제 1 홀(330)에 의해 정의된다. 제 1 홀(330)은, 약 0.1" 내지 약 0.2", 예컨대 약 0.13"의 반경을 갖는다. 중심(314)(도 4b에서는 도시되지 않음)으로부터 제 1 홀의 중심(331)으로의 선(333)은 서브-그룹(329A)의 홀들을 실질적으로 이등분한다. 서브-그룹(329A)은 제 1 세장형 홀 쌍(332)을 갖는다. 제 1 세장형 홀 쌍(332)의 각각의 홀은 마스크(300) 상에서 제 1 홀(330)로부터 방사상 내측에 놓여 있을 수 있고(즉, 홀(330)보다 중심(314)에 더 근접함), 제 1 홀(330)과 동심적이고, 약 0.3" 내지 약 1.0", 예컨대 약 0.61"의 반경을 갖는 원의 호를 따라 정렬될 수 있다. 홀 쌍(332)의 홀들은 동일한 길이 또는 상이한 길이를 가질 수 있다. 도 4b의 실시예에서, 홀 쌍(332)의 홀들은 동일한 길이를 갖고, 각각은 양 단부에서 둥근 말단으로 종단되는 세장형 부분을 갖고, 홀 쌍(332)의 각각의 홀의 둥근 말단들 사이의 선형 거리는, 약 0.2" 내지 약 0.25", 예컨대 약 0.21"이다.
[0054] 이등분선이라고 호칭될 수 있는, 서브-그룹(329A)을 이등분하는, 위에서 설명된 선(333)에 관하여, 제 1 세장형 홀(332A)의 제 1 둥근 말단은, 이등분선(333)에 관하여 약 25°의, 제 1 홀(330)의 중심(331)으로부터 곡률 중심(center of curvature)(334A)으로 드로잉된 반경을 사용하여 측정된 각도 거리(αA)에 위치된 곡률 중심(334A)을 가질 수 있고, 제 2 세장형 홀(332B)의 제 1 둥근 말단은, 이등분선(333)에 대해 제 1 세장형 홀(332A)과 반대편 측 상에서 이등분선(333)으로부터 약 25°의, 제 1 홀(330)의 중심(331)으로부터 곡률 중심(334B)으로 드로잉된 반경을 사용하여 측정된 각도 거리(αB)에 위치된 곡률 중심(334B)을 가질 수 있다.
[0055] 서브-그룹(329A)은 또한, 제 1 세장형 홀(336A), 및 이등분선(333)에 대해 제 1 세장형 홀(336A) 반대편에 위치된 제 2 세장형 홀(336B)을 갖는 제 2 세장형 홀 쌍(336)을 갖는다. 제 2 세장형 홀 쌍(336)의 제 1 및 제 2 세장형 홀들(336A, 336B)은 휘어질 수 있거나 또는 직진할 수 있고, 마스크(300)와 동심적이고(즉, 중심(314)을 갖는 넓은 부분(316)과 동심적이고), 약 5.5" 내지 약 6.0", 예컨대 약 5.8"의 반경을 갖는 원 상에 또는 그러한 원을 따라 위치된다. 제 2 세장형 홀 쌍(336)의 제 1 및 제 2 세장형 홀들(336A, 336B) 각각은 2개의 둥근 말단들을 갖는다. 서브-그룹 이등분선(333)이 중심(314)(도 3)을 중심으로 θ=0으로서 정의되는 경우에, 제 1 및 제 2 세장형 홀들(336A, 336B)은 약 (5.8", ±4°) 내지 약 (5.8", ±7°)에 위치될 수 있다. 따라서, 제 2 세장형 홀 쌍(336)의 제 1 및 제 2 세장형 홀들(336A, 336B)은 이등분선(333)으로부터 실질적으로 등거리에 있다. 따라서, 제 2 세장형 홀 쌍(336)의 세장형 홀들(336A, 336B) 각각은 약 3°의 각도에 대할(subtend) 수 있다. 제 1 및 제 2 세장형 홀 쌍들(332, 336)의 세장형 홀들은, 약 0.01" 내지 약 0.10", 예컨대 약 0.05"의 폭을 가질 수 있다.
[0056] 서브-그룹(329A)은 또한, 제 1 둥근 홀 쌍(338) 및 제 2 둥근 홀 쌍(340)을 갖는다. 제 1 둥근 홀 쌍(338) 및 제 2 둥근 홀 쌍(340)은, 제 1 홀(330) 및 제 2 세장형 홀 쌍(336)의 방사상 위치 사이에 있는, 중심(314)으로부터의 방사상 위치에 위치될 수 있다. 제 1 둥근 홀 쌍(338)의 각각의 홀은 약 (6.4", ±8°)에 위치될 수 있고, 제 2 둥근 홀 쌍(340)의 각각의 홀은 약 (6.1", ±7°)에 위치될 수 있다. 둥근 홀 쌍들(338, 340)의 각각의 홀은, 약 0.02" 내지 약 0.05", 예컨대 약 0.035"의 반경을 가질 수 있다. 따라서, 서브-그룹(329A)은, 약 7.7"의 반경의 마스크에 대해 약 r=5.8" 내지 약 r=6.9"인, 마스크(300)의 반경의 약 74 % 내지 마스크(300)의 반경의 약 91 %의 범위를 갖고, 약 15° 내지 약 18°, 예컨대 약 16.5°의 각도 거리를 커버(cover)할 수 있다.
[0057] 도 3을 다시 참조하면, 제 3 홀 그룹(344)은 3개의 서브-그룹들(344A, 344B, 및 344C)을 갖는다. 각각의 서브-그룹은 서브-그룹들(329A, 329B, 및 329C) 중 2개 사이의 원의 호를 따라 위치된다. 제 3 홀 그룹(344)은 제 2 홀 그룹(329)의 방사상 범위(radial extent)와 동등하거나 또는 그 미만인 방사상 범위를 갖고, 제 3 홀 그룹(344)의 각도 범위는 제 2 홀 그룹(329)의 각도 범위를 배제한다. 따라서, 각각의 서브-그룹(344A, 344B, 및 344C)은 약 103°의 각도 범위를 갖고, 그러한 각도 범위는 서브그룹들(329A, 329B, 329C)의 사이즈에 따라 변화될 수 있다. 제 3 홀 그룹(344)의 방사상 범위는 약 r=5.9" 내지 약 r=6.6"일 수 있다.
[0058] 각각의 서브-그룹(344A, 344B, 및 344C)은, 대략 동등한 각도 범위를 갖는 세장형 홀들(345)의 복수의 동심적인 열(row)들을 가질 수 있다. 도 3의 실시예에서, 각각의 서브-그룹(344A, 344B, 및 344C)은, 휘어질 수 있거나 또는 직진할 수 있고, 각각, 약 4.5° 내지 약 4.8°, 예컨대 약 4.6°의 각도 범위를 가질 수 있는 10개의 세장형 홀들의 3개의 동심적인 열들을 갖는다. 각각의 서브-그룹(344A, 344B, 및 344C)의 세장형 홀들은, 중심(314)에 관한 각각의 홀의 방사상 위치와 실질적으로 동등한 곡률 반경을 가질 수 있다. 대안적으로, 각각의 홀의 곡률 반경은 홀의 방사상 위치와 상이할 수 있다. 홀들은, 도 3에서 도시된 바와 같이, 홀들의 단부들이 마스크(300)의 반경들을 따라 놓이도록 정렬될 수 있거나, 또는 홀들은 임의의 편리한 패턴에 따라 엇갈리게 배치될(staggered) 수 있다.
[0059] 복수의 홀 그룹들이, 제 3 홀 그룹의 방사상 내측에, 예컨대 개구(306)와 제 3 홀 그룹 사이에 위치될 수 있다. 복수의 홀 그룹들은 복수의 방사상으로 정렬된 세장형 홀들을 포함한다. 세장형 홀들은 동심적인 링들로 배열될 수 있다. 세장형 홀들은, 마스크(300)의 반경의 약 22 % 내지 약 70 %의 방사상 범위를 갖는다.
[0060] 제 4 홀 그룹(346)이 제 3 홀 그룹(344)의 방사상 내측에 위치되고, 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있는 세장형 홀들의 복수의 동심적인 열들을 포함한다. 도 3의 실시예에서, 제 4 홀 그룹(346)은 세장형 홀들의 2개의 열들을 갖는다. 제 4 홀 그룹(346)의 각각의 열은 임의의 편리한 수의 홀들을 가질 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 4 홀 그룹(346)의 각각의 열은 24개의 홀들을 갖고, 각각의 홀은 약 7.5° 내지 약 8.0°, 예컨대 약 7.6°의 각도 범위를 커버한다. 제 4 홀 그룹(346)의 방사상 범위는 마스크(300)의 반경의 약 60 % 내지 약 70 %이고, 도 3의 예에서, 약 r=4.7" 내지 약 r=5.2"이다. 제 3 홀 그룹(344)과 같이, 제 4 홀 그룹(346)의 각각의 홀은 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있고, 각각의 홀의 곡률 반경은 홀의 방사상 위치와 동등할 수 있거나, 또는 홀의 방사상 위치와 상이할 수 있다. 제 4 홀 그룹(346)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은, 제 4 홀 그룹(346)의 하나 또는 그 초과의 또는 모든 다른 홀들의 곡률 반경과 동일할 수 있거나, 또는 제 4 홀 그룹(346)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은, 제 4 홀 그룹(346)에서의 모든 다른 홀들과 상이할 수 있다.
[0061] 제 5 홀 그룹(348)이 제 4 홀 그룹(346)의 방사상 내측에 위치되고, 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있는 세장형 홀들의 링을 포함한다. 제 5 홀 그룹(348)의 홀들은 제 4 홀 그룹(346)의 홀들과 정렬될 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 5 홀 그룹(348)의 홀들은 제 4 홀 그룹(346)의 홀들과 정렬되고, 따라서, 24개의 홀들이 존재하고, 그러한 홀들은 각각, 약 7.5° 내지 약 8.0°, 예컨대 약 7.6°인, 제 4 홀 그룹(346)의 홀들과 동일한 각도 범위를 커버한다. 제 5 홀 그룹(348)은, 약 r=3.8" 내지 약 r=4.3", 예컨대 약 r=4.1"의 반경에 위치될 수 있다. 따라서, 제 5 홀 그룹(348)은, 마스크(300)의 반경의 약 45 % 내지 마스크(300)의 반경의 약 60 %, 예컨대 마스크(300)의 반경의 약 55 %의 방사상 위치를 가질 수 있다. 제 5 홀 그룹(348)의 홀들이 휘어진 실시예들에서, 각각의 홀은, 홀의 방사상 위치와 동등한 또는 상이한 곡률 반경을 가질 수 있고, 제 5 홀 그룹의 각각의 홀은, 제 5 홀 그룹(348)에서의 모든 다른 홀들과, 또는 제 5 홀 그룹(348)에서의 다른 홀과 상이한 곡률 반경을 가질 수 있거나, 또는 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다.
[0062] 제 6 홀 그룹(350)이 제 5 홀 그룹(348)의 방사상 내측에 배치될 수 있고, 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있는 세장형 홀들의 복수의 동심적인 열들을 포함한다. 도 3의 실시예에서, 제 6 홀 그룹(350)은 세장형 홀들의 2개의 열들을 갖는다. 제 6 홀 그룹(350)의 각각의 열은 임의의 편리한 수의 홀들을 가질 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 6 홀 그룹(350)의 각각의 열은 24개의 홀들을 갖는다. 제 6 홀 그룹(350)의 홀들은, 제 4 홀 그룹(346)의 홀들 및/또는 제 5 홀 그룹(348)의 홀들과 정렬될 수 있다. 제 6 홀 그룹(350)의 각각의 홀은, 제 4 홀 그룹(346) 및/또는 제 5 홀 그룹(348)의 홀들의 각도 범위 미만의 각도 범위를 커버할 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 6 홀 그룹(350)의 각각의 홀은, 약 4.5° 내지 약 5.5°, 예컨대 약 5.0°의 각도 범위를 갖는다. 제 6 홀 그룹(350)의 방사상 범위는 마스크(300)의 반경의 약 40 % 내지 약 50 %이고, 도 3의 예에서, 약 r=3.2" 내지 약 r=3.7"이다. 제 6 홀 그룹(350)의 각각의 홀은 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있고, 각각의 홀의 곡률 반경은 홀의 방사상 위치와 동등할 수 있거나, 또는 홀의 방사상 위치와 상이할 수 있다. 제 6 홀 그룹(350)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은 제 6 홀 그룹(350)의 하나 또는 그 초과의, 또는 모든 다른 홀들의 곡률 반경과 동일할 수 있거나, 또는 제 6 홀 그룹(350)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은 제 6 홀 그룹(350)에서의 모든 다른 홀들과 상이할 수 있다.
[0063] 제 7 홀 그룹(352)이 제 6 홀 그룹(350)의 방사상 내측에 배치될 수 있고, 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있는 세장형 홀들의 링을 포함한다. 제 7 홀 그룹(352)의 홀들은, 제 6 홀 그룹(350), 제 5 홀 그룹(348), 및/또는 제 4 홀 그룹(346)의 홀들과 정렬될 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 7 홀 그룹(352)의 홀들은, 제 6 홀 그룹(350), 제 5 홀 그룹(348), 및 제 4 홀 그룹(346)의 홀들과 정렬된다. 제 7 홀 그룹(352)은 임의의 편리한 수의 홀들을 가질 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 7 홀 그룹(352)에서 12개의 홀들이 존재한다. 따라서, 제 7 홀 그룹(352)의 각각의 홀은 제 6 홀 그룹(350)의 홀들의 쌍과 정렬된다. 제 7 홀 그룹(352)의 각각의 홀은, 중심(314)으로부터 홀의 중심을 통하는 선이 제 6 홀 그룹(350)의 2개의 홀들 사이를 통과하도록, 위치될 수 있다. 제 7 홀 그룹(352)의 각각의 홀은, 제 6 홀 그룹(350), 제 5 홀 그룹(348), 및/또는 제 4 홀 그룹(346)의 홀들의 각도 범위 초과의 각도 범위를 커버할 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 7 홀 그룹(352)의 각각의 홀은, 약 15.0° 내지 약 16.0°, 예컨대 약 15.6°의 각도 범위를 갖는다. 제 7 홀 그룹(352)은, 약 r=2.3" 내지 약 r=2.7", 예컨대 약 r=2.5"의 반경에 위치될 수 있다. 따라서, 제 7 홀 그룹(352)은, 마스크(300)의 반경의 약 27 % 내지 마스크(300)의 반경의 약 37 %, 예컨대 마스크(300)의 반경의 약 32 %의 방사상 위치를 가질 수 있다. 제 7 홀 그룹(352)의 각각의 홀은 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있고, 각각의 홀의 곡률 반경은 홀의 방사상 위치와 동등할 수 있거나, 또는 홀의 방사상 위치와 상이할 수 있다. 제 7 홀 그룹(352)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은 제 7 홀 그룹(352)의 하나 또는 그 초과의, 또는 모든 다른 홀들의 곡률 반경과 동일할 수 있거나, 또는 제 7 홀 그룹(352)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은 제 7 홀 그룹(352)에서의 모든 다른 홀들과 상이할 수 있다.
[0064] 제 8 홀 그룹(354)이 제 7 홀 그룹(352)의 방사상 내측에 배치될 수 있고, 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있는 세장형 홀들의 링을 포함한다. 제 8 홀 그룹(354)의 홀들은, 제 7 홀 그룹(352), 제 6 홀 그룹(350), 제 5 홀 그룹(348), 및/또는 제 4 홀 그룹(346)의 홀들과 정렬될 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 8 홀 그룹(354)의 홀들은, 제 7 홀 그룹(352), 제 5 홀 그룹(348), 및 제 4 홀 그룹(346)의 홀들과 정렬된다. 제 8 홀 그룹(354)은 임의의 편리한 수의 홀들을 가질 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 8 홀 그룹(354)에서 12개의 홀들이 존재한다. 따라서, 제 8 홀 그룹(354)의 각각의 홀은 제 7 홀 그룹(352)의 홀과 정렬된다. 도 3의 실시예에서, 제 8 홀 그룹(354)의 각각의 홀은, 제 7 홀 그룹(352)의 각도 범위와 동일한, 또는 약 15.0° 내지 약 16.0°, 예컨대 약 15.6°의 각도 범위를 갖는다. 제 8 홀 그룹(354)은, 약 r=1.9" 내지 약 r=2.3", 예컨대 약 r=2.0"의 반경에 위치될 수 있다. 따라서, 제 8 홀 그룹(354)은, 마스크(300)의 반경의 약 22 % 내지 마스크(300)의 반경의 약 30 %, 예컨대 마스크(300)의 반경의 약 36 %의 방사상 위치를 가질 수 있다. 제 8 홀 그룹(354)의 각각의 홀은 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있고, 각각의 홀의 곡률 반경은 홀의 방사상 위치와 동등할 수 있거나, 또는 홀의 방사상 위치와 상이할 수 있다. 제 8 홀 그룹(354)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은, 제 8 홀 그룹(354)의 하나 또는 그 초과의, 또는 모든 다른 홀들의 곡률 반경과 동일할 수 있거나, 또는 제 8 홀 그룹(354)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은, 제 8 홀 그룹(354)에서의 모든 다른 홀들과 상이할 수 있다.
[0065] 제 9 홀 그룹(342)이 마스크(300)의 주변부 근처에 배치될 수 있고, 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있는 세장형 홀들(342)의 링을 포함한다. 제 9 홀 그룹(354)의 홀들은, 제 8 홀 그룹(354), 제 7 홀 그룹(352), 제 6 홀 그룹(350), 제 5 홀 그룹(348), 제 4 홀 그룹(346), 및/또는 제 3 홀 그룹(344)의 홀들과 정렬될 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 9 홀 그룹(342)의 홀들은, 제 4 홀 그룹(346), 제 5 홀 그룹(348), 및 제 6 홀 그룹(350)의 홀들과 정렬된다. 제 9 홀 그룹(342)은 임의의 편리한 수의 홀들을 가질 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제 9 홀 그룹(342)에서 24개의 홀들이 존재한다. 따라서, 제 9 홀 그룹(342)의 각각의 홀은, 제 4 홀 그룹(346)의 홀, 제 5 홀 그룹(348)의 홀, 및/또는 제 6 홀 그룹(350)의 홀과 정렬된다. 도 3의 실시예에서, 제 9 홀 그룹(342)의 각각의 홀은, 약 4° 내지 약 6°, 예컨대 약 5°의 각도 범위를 갖는다. 제 8 홀 그룹(354)은, 약 r=7.1" 내지 약 r=7.4", 예컨대 약 r=7.3"의 반경에 위치될 수 있다. 따라서, 제 9 홀 그룹(342)은, 마스크(300)의 반경의 약 92 % 내지 마스크(300)의 반경의 약 97 %, 예컨대 마스크(300)의 반경의 약 95 %의 방사상 위치를 가질 수 있다. 제 9 홀 그룹(342)의 각각의 홀은 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있고, 각각의 홀의 곡률 반경은 홀의 방사상 위치와 동등할 수 있거나, 또는 홀의 방사상 위치와 상이할 수 있다. 제 9 홀 그룹(342)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은, 제 9 홀 그룹(342)의 하나 또는 그 초과의, 또는 모든 다른 홀들의 곡률 반경과 동일할 수 있거나, 또는 제 9 홀 그룹(342)에서의 각각의 홀의 곡률 반경은, 제 9 홀 그룹(342)에서의 모든 다른 홀들과 상이할 수 있다.
[0066] 마스크(300)의 다양한 홀 그룹들이 아래의 표 1에서 요약된다.
Figure pct00001
[0067] 도 5는, 일 실시예에 따른 마스크(500)의 부분의 횡단면 상세도이다. 도 5에서 도시된 마스크는, 마스크(123), 마스크(300), 또는 본원에서의 설명들을 만족시키는 임의의 마스크일 수 있다. 마스크(500)는, 두께(tM), 표면(502), 및 전체 마스크 두께(tM)를 관통하는 개구(504)를 갖는다. 개구(504)는, 카운터싱크된(countersunk) 영역(505), 뿐만 아니라, 수직 영역(510)을 갖는다. 본원에서 설명되는 바와 같이, "수직"은 절대적인 방향으로서 의도되지 않고, 예컨대 마스크 표면(502)에 의해 정의되는 평면에 대해 상대적이며, 이는 "수평"이라고 지칭될 수 있다. 카운터싱크된 영역(505)은, 예컨대 82° 또는 90°와 같은 임의의 적당한 챔퍼(chamfer) 각도를 가질 수 있다. 일반적으로, 카운터싱크된 영역(505)의 가장 큰 범위에서의 카운터싱크된 영역(505)의 폭(506)은 약 0.05 인치 내지 약 0.2 인치일 수 있고, 수직 영역(510)의 폭(508)보다 더 크다. 폭(508)은 일반적으로, 약 0.02 인치 내지 약 0.1 인치일 수 있다. 일 실시예에서, 폭(506)은 대략 0.165 인치이고, 폭(w)은 대략 0.05 인치이다. 도 5의 횡단면 상세도는 도 3의 마스크(300)의 홀들에 대응할 수 있다. 카운터싱크된 영역(505)은 플레어링된 부분(309)에 대응할 수 있고, 수직 영역(510)은 직진 부분(307)에 대응할 수 있다.
[0068] 도 1에 대하여 위에서 설명된 바와 같이, 마스크(123) 또는 마스크(300)는, 동작 동안에, 마스크에 대해 네거티브 전압 또는 바이어스를 생성하기 위해, 마스크 전력 소스(133)에 커플링될 수 있고, 대응하여 생성된 전기장은, 전구체 가스(들)로부터의 이온들이 마스크를 향하여 가속되게 할 수 있다. 예컨대, 마스크들(123 및 300)은 전도성 표면 코팅을 가질 수 있고, 또한, 마스크 개구들의 특정한 영역들에서 코팅을 가질 수 있다. 기판(122) 상에 피처들을 형성하기 위해, 마스크(123 또는 300)는, 도 3에서 보이는 마스크 표면이 기판 표면에 근접하거나 또는 기판 표면과 접촉하도록, 기판 위에 위치될 수 있다. 그러한 구성에서, 마스크(300)에서의 개구들은, 플레어링된 부분(309) 또는 도 5의 카운터싱크된 영역(505)이 기판을 향하도록 위치될 것이다. 이온들의 일부 비율이 마스크에서의 개구들을 통해, 수직 영역(510)을 통해, 그리고 그 후에, 도 5의 카운터싱크된 영역(505)을 통해 통과할 것이므로, 카운터싱크된 영역(505)의 벽들이 다이버징(diverge)되기 때문에, 그러한 이온들에 대한 전기장의 효과들이 감소될 수 있는 것으로 생각된다. 이러한 효과는, 전도성 재료로 수직 부분(510)의 내부 벽들을 코팅하고, 수직 부분(510)에서 전기장을 유지하기 위해 전기 바이어스에 전도성 재료를 커플링시킴으로써, 실현될 수 있다. 카운터싱크된 영역(505)의 부분이 또한, 전도성 재료로 코팅될 수 있다. 감소된 효과에 응답하여, 유사한(즉, 포지티브) 전하를 갖는 이온들이 서로 밀어내려는 경향을 가질 수 있고, 따라서, 확산되기 시작할 수 있다. 이온들의 확산에 의해 야기되는 분배는 유리하게, 표면 피처들 상에 둥근 범프 형상을 생성하기 위해 사용될 수 있고; 이온들이 특정한 마스크 개구 내에 축적되기 때문에, 개구를 통과하는 새로운 이온들은 확산하는데 더 적은 시간이 걸릴 수 있고, 따라서, 마스크 개구 내에서 더 중앙에 축적되는 경향을 가질 수 있다.
[0069] 도 6은, 다른 실시예에 따른, 마스크(300)의 부분의 횡단면 상세도를 예시한다. 도 6의 도면은 홀들(326) 및 중앙 부분(308C)(도 3)을 통하는 횡단면을 도시하고, 제 2 단부(308B)는 백그라운드에서 부분적인 횡단면으로 보인다. 홀들(326)은 도 5의 수직 영역(510) 및 카운터싱크된 영역(505)을 갖는다. 중앙 부분(308C)은 넓은 영역(602) 및 좁은 영역(604)을 갖는다. 넓은 영역은, 중앙 부분(308C)의 폭에 대응하는, 약 0.5" 내지 약 1.0", 예컨대 약 0.65"의 폭을 갖고, 좁은 영역(604)은, 약 0.3" 내지 약 0.4", 예컨대 약 0.325"의 폭을 갖는다.
[0070] 도 7은, 중앙 부분(308)(도 3)을 따라 세로로 취해진, 마스크(300)의 부분의 횡단면 상세도를 예시한다. 도 7의 도면에서, 넓은 부분(308C), 제 1 단부(308A), 및 제 2 단부(308B)가 횡단면으로 보인다. 넓은 영역(602) 및 좁은 영역(604)이 보인다. 부가하여, 제 1 단부(308A) 및 제 2 단부(308B)가, 도 3과 관련하여 설명된 바와 같은, 마스크(300)에서의 다른 홀들의 플레어링된 부분(309) 및 직진 부분(307)과 유사한, 플레어링된 부분(704) 및 직진 부분(702)을 갖는 것을 볼 수 있다. 제 1 및 제 2 단부들(308A, 308B)의 플레어링된 부분(704)은, 약 82°의 각도에 대하는, 플레어링된 부분(309)과 유사한 각도로 플레어링될 수 있다. 플레어링된 부분(704)은 약 0.075"의 깊이를 갖고, 직진 부분(702)은, 약 0.078"의 깊이를 가지면서 마스크 두께(tM)의 나머지를 이룬다.
[0071] 마스크들(123 및 300)을 설명하는데 있어서 위에서 개시된 모든 치수들 및 방사상 위치들이 마스크의 사이즈에 대해 스케일링 가능하다는 것이 유의되어야 한다.
[0072] 도 8은, 일 실시예에 따른, 최소 접촉 면적 피처들의 배열을 갖는 정전 척 표면(800)의 상면도를 예시한다. 정전 척 표면(800)은, 표면(800)의 변형되지 않은 영역들(804)에 의해 분리된, 도 3 내지 도 7에 대하여 이전에 설명된 마스크 개구들에 대응하는, 증착된 재료의 복수의 피처들(802)을 갖는다. 피처들은 범프들일 수 있고, 범프는 마스크(300)의 대응하는 홀과 동일한 사이즈 및 위치를 가질 것이다. 따라서, 위의 마스크(300)에서의 각각의 홀의 설명은 정전 척 표면(800)의 피처들 또는 범프들(802)에 대해 적용될 수 있다.
[0073] 표면(800)의 변형되지 않은 영역들(804)은, 피처들(802)을 형성하기 위해 증착된 재료들과 동일한 재료들의 층을 포함할 수 있다. 피처들(802)은, 도 2의 메사들(215)에 대응하는 세장형 피처들(806), 둥근 피처들(808, 810, 및 812), 및 중심 탭 피처들(814)을 포함할 수 있다. 표면(800)은 또한, 리프트 핀 홀 개구들(816)을 가질 수 있다. 피처들(802)은 일반적으로, 동심적인 원들로 배열될 수 있고, 피처들의 최외측 원(818)은 외측 주변 링(225)에 대응할 수 있다. 가스 그루브들(220)이 표면(800)을 따라 피처들(802) 사이에 있을 수 있고; 가스 그루브들(220)이 또한, 동심적인 형상들을 가질 수 있거나, 또는 또한, 상이한 방향들로, 예컨대 표면(800)의 중심으로부터 방사상으로 연장될 수 있다.
[0074] 표면(800) 상의 피처들(802)의 치수들 및 배열은 마스크(123) 또는 마스크(300)에서의 개구들에 대응할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 피처들(802)은 동심적인 원들로 배열될 수 있고, 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치의, 인접한 원들 사이의 측방향 거리를 가질 수 있다. 메사들(215)과 같은 세장형 피처들의 길이가 또한, 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치의 범위 내에 속할 수 있다. 동일한 동심적인 원 내의 메사들(215)과 같은 인접한 세장형 피처들 사이의 길이가 또한, 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치의 범위 내에 속할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 메사 높이(hM)는, 약 1 미크론 내지 약 100 미크론, 또는 더 바람직하게는 약 1 미크론 내지 30 미크론, 예컨대 약 10 미크론일 수 있다.
[0075] 정전 척 표면에 대한 추가적인 마모 감소 및 입자 생성 감소를 제공하기 위해, 재료 층으로서 표면 상에 증착될 재료 조성이, 수개의 특성들에 기초하여, 선택적으로 선택될 수 있다. 예컨대, 개선된 표면은, 더 큰 경도, 더 큰 탄성률, 감소된 마찰 계수, 및/또는 감소된 마모 인자 중 하나 또는 그 초과를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 재료 층은 티타늄 질화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 재료 층은, DYLYNTM(Sulzer Ltd.의 상표)과 같은 상업적으로 이용가능한 제품들을 포함할 수 있는 알려진 다이아몬드-상 탄소(DLC) 조성들을 포함할 수 있다.
[0076] 도 9는, 기상 증착 프로세스를 사용하여 정전 척과 같은 물건을 코팅하기 위한, 다른 실시예에 따른 마스크(900)의 저면도이다. 마스크(900)는 마스크(300)와 유사하다. 그러나, 마스크(900)는 마스크(300)의 노치들(304)을 갖지 않는다. 마스크(900)는, 약 0.8" 내지 약 1.2", 예컨대 약 1.0"의, 에지(910)와 최외측 홀들 사이의 치수(915)를 갖는 림(912)을 생성하기 위해, 가장 근처의 홀들로부터 이격된 에지(910)를 갖는다. 마스크(900)는 또한 일반적으로, 마스크(300)의 홀 그룹들에 대응하는 홀 그룹들을 갖는다.
[0077] 마스크(900)의, 서브그룹들(924A 및 924B)을 갖는 제 1 홀 그룹(924)은, 마스크(300)의 제 1 홀 그룹(324)에 대응하고, 일반적으로 동일한 범위에서의, 예컨대 약 r=0.9"의 방사상 위치를 가질 수 있다. 각각의 서브그룹(924A 및 924B)의 홀들은, 약 30°의 각도 간격, 및 약 90°의 각도 범위에 대해, 약 θ=±45° 내지 약 θ=±135°의 각도 범위를 갖는다.
[0078] 마스크(900)의, 서브그룹들(929A, 929B, 및 929C)을 갖는 제 2 홀 그룹(929)은, 마스크(300)의 제 2 홀 그룹(329)에 대응한다. 제 2 홀 그룹(929)은 마스크(330)의 홀들(332A 및 332B)과 유사한 홀들을 갖고, 마스크(300)의 홀들(336A, 336B, 338, 및 340) 대신에, 제 2 홀 그룹(929)은, 이등분선(333)과 유사한 방식으로 정의된, 제 2 홀 그룹(929)의 각각의 서브그룹(929A, 929B, 및 929C)의 이등분선에 대해, 그리고 마스크(900)의 중심에 관하여 약 (6.0",±7.1°)에 위치된 홀들(930A 및 930B)을 갖는다. 서브그룹들(929A, 929B, 및 929C)은, 약 120°의 서브그룹 각도 간격, 및 약 6.0" 내지 약 6.9", 또는 마스크(900)의 반경의 약 68 % 내지 약 79 %의 방사상 범위를 갖는다.
[0079] 서브그룹들(944A, 944B, 및 944C)을 갖는, 마스크(900)의 제 3 홀 그룹(944)은, 마스크(300)의 제 3 홀 그룹(344)에 대응하고, 2개의 홀 그룹들의 홀들은 유사하다. 서브그룹들(944A, 944B, 및 944C)은 각각, 10개의 홀들의 3개의 열들을 갖고, 그러한 열들은, 각각, 약 r=6.0", r=6.3", 및 r=6.6", 또는 마스크 반경의 약 69 %, 72 %, 및 76 %에 위치된다. 제 3 홀 그룹(944)은, 마스크(900)의 반경의 약 67 % 내지 약 77 %의 방사상 범위를 가질 수 있다. 제 3 홀 그룹(944)의 홀들의 각도 범위는, 마스크(900)의 반경의 41 %, 또는 약 r=3.6"에 위치된 곡률 반경에 대하여 약 10°일 수 있다.
[0080] 마스크(900)의 제 4 홀 그룹(946)은, 각각, 마스크(900)의 반경의 약 38 %, 41 %, 47 %, 55 %, 및 60 %, 또는 약 r=3.3", r=3.6", r=4.1", r=4.8", 및 r=5.2"에서의 세장형 홀들의 5개의 링들을 갖고, 각각의 링은 24개의 홀들을 갖는다. 제 4 홀 그룹(946)의 방사상 범위는, 마스크(900)의 반경의 약 35 % 내지 약 65 %일 수 있다. 제 4 홀 그룹(946)의 홀들의 각도 범위는, 마스크(900)의 반경의 약 23 %, 또는 약 r=2"에 위치된 곡률 반경에 대하여 약 15°일 수 있다.
[0081] 마스크(900)의 제 5 홀 그룹(948)은, 각각, 마스크(900)의 반경의 약 23 % 및 30 %, 또는 약 r=2.6" 및 약 r=2.0"에서의 세장형 홀들의 2개의 링들을 갖고, 각각의 링은 12개의 홀들을 갖는다. 제 5 홀 그룹(948)의 방사상 범위는, 마스크(900)의 반경의 약 20 % 내지 32 %일 수 있다. 제 5 홀 그룹(948)의 홀들의 각도 범위는, 마스크(900)의 반경의 약 10 %, 또는 약 r=0.9"에 위치된 곡률 반경에 대하여 약 30°일 수 있다.
[0082] 본 발명의 개시된 실시예들은, 기판들 및 척킹 디바이스들의 감소된 마모 및 감소된 입자 생성을 위한 정전 척 어셈블리에 대한 피처들의 패턴을 제공한다.
[0083] 일 실시예에서, 본원에서 설명되는 바와 같은 정전 척 어셈블리, 본원에서 설명되는 바와 같은, 정전 척 어셈블리를 위한 코팅을 제조하기 위한 마스크, 또는 본원에서 설명되는 바와 같은, 정전 척 어셈블리를 위한 코팅은, 컴퓨터 렌더링 디바이스 또는 컴퓨터 디스플레이 디바이스에 의해 판독가능한 데이터 구조로 표현될 수 있다. 도 10은, 일 실시예에 따른, 컴퓨터-판독가능 매체(1002)를 갖는 데이터 시스템(1000)의 개략적인 표현이다. 컴퓨터-판독가능 매체(1002)는, 마스크, 정전 척 어셈블리, 및/또는 코팅을 표현하는 데이터 구조(1004)를 포함할 수 있다. 데이터 구조(1004)는 컴퓨터 파일일 수 있고, 구조들, 재료들, 텍스처들, 물리적 특성들, 설계, 또는 하나 또는 그 초과의 물건들의 다른 특성들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 데이터 구조(1004)는 또한, 명령들, 예컨대 설계 정보 및/또는 코드, 예를 들어, 컴퓨터 렌더링 디바이스 또는 컴퓨터 디스플레이 디바이스의 선택된 기능에 관여하는, 컴퓨터 실행가능 코드 또는 디바이스 제어 코드를 포함할 수 있다. 데이터 구조(1004)는, 자기 메모리, 플로피 디스크, 또는 임의의 편리한 물리적인 저장 매체와 같은 물리적인 저장 매체(1006) 상에 저장될 수 있다. 물리적인 저장 매체(1006)는, 3D 프린터와 같은 부가적인 제조 디바이스일 수 있는 물리적인 렌더링 디바이스(1010) 또는 컴퓨터 스크린(1008) 상에, 데이터 구조(1004)에 의해 표현되는 물건을 렌더링하기 위해, 데이터 시스템(1000)에 의해 판독가능할 수 있다.
[0084] 도 11은, 다른 실시예에 따른, 패드들의 배열을 갖는 정전 척 표면을 생성하기 위한 마스크(1100)의 저면도를 예시한다. 마스크(1100)는, 세장형 개구들(1110), 둥근 개구들(1115), 리프트 핀 홀 개구들(1120), 둥근 개구들(1125), 및 중심 탭 개구들(1130 및 1135)과 같은, 척 표면 상의 피처들의 원하는 패턴에 전형적으로 대응하는 복수의 개구들 및 마스크 표면(1105)을 갖는다. 마스크(1100)는 균일한 두께를 가질 수 있고; 대안적인 실시예들은 변화하는 마스크 두께를 제공할 수 있다. 도 5 내지 도 7에 대하여 위에서 설명된 바와 같이, 개구들은 마스크를 통해 불-균일한 프로파일을 가질 수 있다(예컨대, 개구들은 테이퍼링될(tapered) 수 있거나, 또는 상이한 프로파일들을 갖는 섹션들을 가질 수 있다). 개구들은 직진할 수 있거나 또는 휘어질 수 있고, 척 표면 상에 피처들의 원하는 분배 및 배향을 제공하도록 배열될 수 있다. 예컨대, 세장형 개구들(1110)과 같은 개구들은 마스크 표면(1105)의 중심을 중심으로 동심적인 원들을 형성하도록 배열될 수 있고, 이는 대응하여, 정전 척 표면의 중심을 중심으로 동심적인 원들로 배열된, 범프들, 메사들, 또는 패드들과 같은 피처들을 생성할 수 있다.
[0085] 도 12는, 마스크(1100)의 확대된 저면도를 예시한다. 세장형 개구들(1110), 리프트 핀 홀 개구들(1120), 및 둥근 개구들(1125)과 같은 개구들 및 마스크 표면(1105)이 도 12에서 보인다. 개구들 사이의 거리들은, 예컨대, 원하는 척킹력 및/또는 열 전달을 갖는 피처들을 제공하도록 선택적으로 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 세장형 개구들(1110)과 같은 개구들이 동심적인 원들로 배열될 수 있고, 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치의, 인접한 원들 사이의 측방향 거리(d)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 세장형 개구들(1110)의 길이(l)가 또한, 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치의 범위 내에 속할 수 있다. 일 실시예에서, 동일한 동심적인 원 내의 인접한 세장형 개구들(1110) 사이의 길이(ls)가 또한, 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치의 범위 내에 속할 수 있다.
[0086] 도 13은, 마스크(1100)의 확대된 저면도를 예시한다. 마스크 표면(1105), 세장형 개구들(1110), 둥근 개구들(1115), 및 중심 탭 개구들(1130 및 1135)이 도 13에서 보인다.
[0087] 도 14는, 일 실시예에 따른, 최소 접촉 면적 피처들의 배열을 갖는 정전 척 표면(1400)의 상면도를 예시한다. 정전 척 표면(1400)은 도 1의 정전 척 어셈블리(120)에 대해 적용될 수 있다. 정전 척 표면(1400)은, 도 11 내지 도 13에 대하여 이전에 설명된 마스크 개구들에 대응하는, 증착된 재료의 복수의 피처들을 갖는다. 정전 척 표면(1400)은, 피처들을 형성하기 위해 증착된 재료들과 동일한 재료들의 층을 포함할 수 있고; 대안적으로, 표면(905)은 어떠한 증착된 재료들도 포함하지 않을 수 있다. 피처들은, 메사들(215), 둥근 피처들(1415 및 1425), 및 중심 탭 피처들(1430 및 1435)과 같은 세장형 피처들을 포함할 수 있다. 표면(1400)은 또한, 리프트 핀 홀 개구들(1420)을 가질 수 있다. 피처들은 일반적으로, 동심적인 원들로 배열될 수 있고, 피처들의 최외측 원은, 도 2a 또는 도 2b의 외측 주변 링(225)과 같은 외측 주변 링을 포함할 수 있다. 가스 그루브들(220)이 정전 척 표면(1400)을 따라 메사들(215) 사이에 구현될 수 있고; 가스 그루브들(220)이 또한, 동심적인 형상들을 가질 수 있거나, 또는 또한, 상이한 방향들로, 예컨대 표면(1400)의 중심으로부터 방사상으로 연장될 수 있다.
[0088] 표면(1400) 상의 피처들의 치수들 및 배열은, 마스크(1100)에서의 개구들에 직접적으로 대응할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 피처들이 동심적인 원들로 배열될 수 있고, 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치의, 인접한 원들 사이의 측방향 거리를 가질 수 있다. 메사들(215)과 같은 세장형 피처들의 길이가 또한, 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치의 범위 내에 속할 수 있다. 동일한 동심적인 원 내의 메사들(215)과 같은 인접한 세장형 피처들 사이의 길이가 또한, 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치의 범위 내에 속할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 메사 높이(hM)는, 약 1 미크론 내지 약 100 미크론, 또는 더 바람직하게는 약 1 미크론 내지 30 미크론, 예컨대 약 10 미크론일 수 있다.
[0089] 도 15는, 일 실시예에 따른, 정전 척 표면 상의 인접한 피처들의 횡단면 상세도를 예시한다. 도 15에서 설명되는 피처들은, 예컨대, 본원에서 설명되는 마스크들 및 패턴들을 사용하여, 그리고 본원에서 설명되는 재료들을 사용하여, 본원에서 설명되는 방법들에 따라 제조된 임의의 정전 척 표면과 같은, 본원에서 설명되는 정전 척 표면들 중 임의의 것 상에 구현될 수 있다. 정전 척 표면에 대한 추가적인 마모 감소 및 입자 생성 감소를 제공하기 위해, 재료 층으로서 표면 상에 증착될 재료 조성이, 수개의 특성들에 기초하여, 선택적으로 선택될 수 있다. 예컨대, 개선된 표면은, 더 큰 경도, 더 큰 탄성률, 감소된 마찰 계수, 및/또는 감소된 마모 인자 중 하나 또는 그 초과를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 재료 층은 티타늄 질화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 재료 층은, DYLYNTM(Sulzer Ltd.의 상표)과 같은 상업적으로 이용가능한 제품들을 포함할 수 있는 알려진 다이아몬드-상 탄소(DLC) 조성들을 포함할 수 있다.
[0090] 마모 감소 및 입자 생성 감소를 위한 대안적인 재료 조성이 이제 설명될 것이다. 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 바와 같은 최소 접촉 면적 피처일 수 있는 피처(1500)는, 제 1 두께(hB1)를 갖는 타겟 재료의 베이스 층(1501)을 가질 수 있다. 타겟 재료는, 마스크 개구들을 통해, 표면(1400) 또는 정전 척 표면(800)과 같은, 정전 척의 전방측 표면 상으로 도입될 수 있고, (예컨대, 챔버(100) 내에서 발생하는 가열에 의해) 표면에 걸쳐 더 균등하게 분배될 수 있다. 타겟 재료의 이러한 베이스 층(1501)은 인접한 피처들(즉, 인접한 메사들(215)) 사이에서 연장될 수 있고, 메사 높이(hM)의 측정에 대한 하계(lower bound)를 정의할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 인접한 피처들 사이에서 연장되는 타겟 재료는, 베이스 층의 두께(hB1)보다 더 작은 두께(hB2)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 피처는 티타늄의 베이스 층을 갖는다.
[0091] 베이스 층(1501) 위에, 하나 또는 그 초과의 부가적인 층들이 마스크를 통해 피처 상에 증착될 수 있다. 부가적인 층들은 (즉, 층 전반에 걸쳐 균일한 특성들을 각각 갖는 별개의 층들로서) 별개로 증착될 수 있거나, 또는 하나 또는 그 초과의 층들에 걸쳐 그라데이션(gradation)(즉, 특성들에서의 점진적인 변화)을 가질 수 있다.
[0092] PVD 챔버 내로 하나 또는 그 초과의 전구체 가스들을 도입함으로써, 높이(h2)를 갖는 제 2 층(1502)이 피처의 베이스 층 상에 증착될 수 있다. 일반적으로, 층 내로 증착되는 각각의 엘리먼트의 농도는, 챔버 내로의 전구체 가스(들)의 피드 레이트(feed rate)에 대해 비례하고, 따라서, 그러한 피드 레이트를 조정함으로써 제어될 수 있다.
[0093] 예컨대, 원하는 비율들의 또는 원하는 범위들 내의 티타늄, 탄소, 실리콘, 및 수소 원자들의 조합을 포함하는 제 2 층(1502)이 피처 상에 증착될 수 있다. 이러한 층을 생성하기 위해 사용되는 예시적인 전구체 가스들은, 실란(실리콘 및 수소 원자들을 가짐), 및 메탄, 에탄 및 프로판(각각 탄소 및 수소 원자들을 가짐), 또는 임의의 다른 적합한 탄화수소를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 층은, 약 5 % 내지 약 50 %의 실리콘 원자들, 예컨대 약 15 % 내지 약 30 %의 실리콘 원자들의 원자 농도를 포함할 수 있다.
[0094] 예를 계속하면, 다음으로, 제 2 층(1502)과 비교하여 감소된 비율의 실리콘 및 티타늄 원자들을 갖는 제 3 층(1503)이 피처(1500)의 제 2 층(1502) 상에 증착될 수 있다. 실리콘의 비율은, 챔버로의 대응하는 전구체 가스(즉, 실란)의 피드를 감소시킴으로써 감소될 수 있는 한편, 티타늄의 비율은, 예컨대, 챔버 내에서 플라즈마를 지속시키는 각각의 필드들을 감소시키도록, 타겟 전력 소스에 의해 전달되는 전력(또는 마그네트론에 대한 전력)을 감소시킴으로써, PVD 프로세스를 느리게 하여 감소될 수 있다. 따라서, 피처의 상부 부분들은 증가되는 비율의 탄소 원자들을 함유한다.
[0095] 일 실시예에서, 피처(1500)는, 거의 100 %의 티타늄의 베이스를 갖고, 티타늄의 원자 농도는, 피처(1500)의 중간-높이에서 거의 제로(zero)로 부드럽게(smoothly) 감소된다. 실리콘 및 탄소 원자 농도는, 피처(1500)의 베이스에서의 거의 제로로부터, 수소를 남기면서, 피처(1500)의 정점에서 약 30 % 내지 약 80 %의 탄소 및 약 5 % 내지 약 50 %의 실리콘으로, 부드럽게 증가될 수 있다.
[0096] 개시된 재료 조성은 특히, DYLYNTM 또는 티타늄 질화물과 비교하여 증가된 모듈러스(modulus), 경도, 및 동작 수명, 및 감소된 마모 인자를 제공하는 것으로서 유익하다.
[0097] 위의 예가 별개의 층들의 증착으로서 설명되었지만, 피처를 생성하는 것은 대안적으로, 층들에서의 엘리먼트들의 농도들에 대한 변화들이 점진적일 수 있고 급격하게 정의되지 않을 수 있는 하나의 연속적인 증착 프로세스로서 발생할 수 있다는 것을 유의한다.
[0098] 도 16은, 일 실시예에 따른, 도 15에 대하여 위에서 설명된 재료 조성을 갖는, 정전 척 표면(1400) 또는 정전 척 표면(800)과 같은 정전 척의 표면 상의 피처를 생성하기 위한 방법을 예시한다. 도 16의 방법은, 도 8의 정전 척 표면(800) 또는 도 14의 정전 척 표면(1400)을 생성하기 위해, 도 3 내지 도 8 또는 도 11 내지 도 13의 마스크들 및 도 1의 챔버와 함께 사용될 수 있다.
[0099] 방법은, 타겟 재료의 베이스 층이 정전 척 표면의 표면 상에 증착되는 블록(1610)에서 시작된다. 예컨대, 타겟 전력 소스가, (아르곤과 같은) 비활성 가스를 사용하여, 챔버에서 플라즈마를 생성할 수 있고, 지속시킬 수 있으며, 그에 따라, 척 표면 상으로의 타겟 재료의 스퍼터 방출을 야기할 수 있다. 타겟 재료의 스퍼터링은 미리 정의된 시간 기간에 걸쳐 계속될 수 있다. 일 실시예에서, 타겟 전력 소스는, 1 내지 13.56 MHz의 대략의 주파수 범위 내에서 챔버 내로 약 5 내지 10 kW의 RF 전력을 전달할 수 있고, 타겟 재료는 티타늄일 수 있고, 미리 정의된 시간 기간은 약 10 초일 수 있다. 대안적인 실시예들은, 전력의 주파수 또는 진폭(또는 DC 전력 제공), 타겟 재료, 및 시간의 양 중 임의의 것을 변화시킬 수 있다.
[00100] 블록(1620)에서, 그리고 미리 정의된 기간의 종료 시에, 실리콘 및 탄소의 농도들을 포함하는 제 2 층을 척 표면 상에 증착하기 위해, 하나 또는 그 초과의 전구체 가스들이 챔버 내로 도입될 수 있다. 이러한 층을 생성하기 위해, 임의의 적합한 전구체 가스들이 도입될 수 있고; 이는, 실란(실리콘 및 수소 원자들을 가짐), 및 메탄, 에탄 및 프로판(각각 탄소 및 수소 원자들을 가짐) 중 적어도 하나, 또는 임의의 다른 적합한 탄화수소를 포함할 수 있다. 예컨대, 실란이, 10 초의 기간 동안, 200 SCCM(standard cubic centimeters per minute)의 레이트로, 챔버 내로 도입될 수 있고, 그 후에, 프로판이, 10 초의 기간 동안, 200 SCCM으로, 챔버 내로 도입될 수 있다. 대안적인 실시예들은, 상이한 가스들, 상이한 유량들, 상이한 시간의 양들, 및 가스들의 도입의 상이한 순서들(또는, 가능하게는, 가스들의 동시 도입) 중 임의의 것을 제공할 수 있다.
[00101] 블록(1630)에서, 증착되는 타겟 재료의 농도를 감소시킴으로써, 제 3 층이 척 표면 상에 증착될 수 있다. 실질적으로 동시에, 증착되는 실리콘의 농도가 또한 감소될 수 있고, 증착되는 탄소의 농도는 증가될 수 있다. 타겟 재료의 농도는, 타겟 전력 소스에 의해 전달되는 전력을 감소시킴으로써 감소될 수 있고, 실리콘 및 탄소의 농도들은, 챔버 내로의 각각의 전구체 가스의 피드 레이트를 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 예컨대, 타겟 전력 소스는, 20 초의 기간에 걸쳐, 10 kW로부터 제로로 그것의 출력을 램핑 다운(ramp down)시킬 수 있고, 프로판 전구체 가스의 인플럭스(influx)는, 40 초에 걸쳐, 200 SCCM으로 램핑 업될(ramped up) 수 있는 한편, 실란의 인플럭스는, 동일한 40 초 기간 동안에, 제로로 점진적으로 감소될 수 있다. 이러한 조정들은 일반적으로, 타겟 재료 및 실리콘의 농도들이 피처의 상부 부분들에서 점진적으로 감소되게 할 것인 한편, 동일한 부분들에서의 탄소 원자들의 비율은 증가될 것이다. 피처의 최상부 부분들은 타겟 재료 및 실리콘이 완전히 없을 수 있고, 탄소 및/또는 수소 원자들로 구성될 수 있다.
[00102] 사용될 수 있는 다른 실리콘 전구체들은, 상위 실란들, 예컨대 디실란 및 트리실란, 유기실란들, 예컨대 알킬 실란들, 예를 들어 메틸 실란, 디메틸 실란, 트리메틸 실란, 및 테트라메틸 실란을 포함한다. 유기 디- 및 트리-실란들이 또한 사용될 수 있다.
[00103] 본 발명의 개시된 실시예들은, 기판들 및 척킹 디바이스들의 감소된 마모 및 감소된 입자 생성을 제공하는 것에 관련된, 정전 척 어셈블리를 위한 피처들의 패턴, 재료 조성, 및 재료 조성을 생성하는 방법을 제공한다.
[00104] 전술한 바가 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 고안될 수 있다.

Claims (15)

  1. 정전 척(electrostatic chuck)을 코팅하기 위한 마스크로서,
    실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 실리콘 탄화물, 및 지르코늄 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 평탄한 부재
    를 포함하며,
    상기 마스크는 상기 마스크의 중앙 구역에서 서펜타인(serpentine) 개구를 갖는,
    정전 척을 코팅하기 위한 마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크의 주변부 주위에서, 동등한 각도 거리로 이격된 3개의 서브-그룹들을 갖는 제 1 홀 그룹, 및 3개의 서브-그룹들을 갖는 제 2 홀 그룹을 더 포함하며, 상기 제 2 홀 그룹의 각각의 서브-그룹은 상기 제 1 홀 그룹의 2개의 서브-그룹들 사이에 배치되는,
    정전 척을 코팅하기 위한 마스크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    동심적인(concentric) 링들로 배열된 복수의 세장형(elongated) 홀들을 더 포함하는,
    정전 척을 코팅하기 위한 마스크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 서펜타인 개구는 중앙의 직진(straight) 부분 및 2개의 외측의 휘어진(curved) 부분들을 갖는,
    정전 척을 코팅하기 위한 마스크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 휘어진 부분들은 동일한 방향으로 휘어진,
    정전 척을 코팅하기 위한 마스크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 서펜타인 개구의 상기 중앙의 직진 부분의 양 측 상에 하나씩, 2개의 홀 서브-그룹들을 포함하는 둥근 홀들의 그룹을 더 포함하는,
    정전 척을 코팅하기 위한 마스크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 서펜타인 개구, 및 제 1 및 제 2 홀 그룹들의 홀들 각각은, 플레어링된(flared) 부분 및 직진 부분을 갖는,
    정전 척을 코팅하기 위한 마스크.
  8. 정전 척으로서,
    척 표면; 및
    상기 척 표면 상의 범프(bump)들의 패턴
    을 포함하며,
    상기 패턴은,
    상기 척 표면의 중앙의 구역에서의 서펜타인 범프; 및
    상기 척의 주변부 주위에서, 동등한 각도 거리로 이격된 3개의 서브-그룹들을 갖는 범프들의 제 1 그룹
    을 포함하는,
    정전 척.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 범프들의 패턴은 3개의 서브-그룹들을 갖는 범프들의 제 2 그룹을 더 포함하며, 상기 범프들의 제 2 그룹의 각각의 서브-그룹은 상기 범프들의 제 1 그룹의 2개의 서브-그룹들 사이에 배치되는,
    정전 척.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 서펜타인 범프는 중앙의 직진 부분 및 2개의 외측의 휘어진 부분들을 갖고, 상기 범프들의 패턴은, 상기 서펜타인 범프의 상기 중앙의 직진 부분의 양 측 상에 하나의 서브-그룹씩, 2개의 서브-그룹들로, 둥근 범프들의 그룹을 더 포함하는,
    정전 척.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 서펜타인 범프와 상기 범프들의 제 2 그룹 사이의 복수의 범프들의 범프들은, 휘어지고, 방사상으로 정렬되고, 동심적인 링들로 배열되는,
    정전 척.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 서펜타인 범프와 상기 범프들의 제 2 그룹 사이의 복수의 범프들은, 상기 정전 척의 반경의 약 22 % 내지 약 70 %의 방사상 범위(radial extent)를 갖는,
    정전 척.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 둥근 범프들은, 상기 서펜타인 범프의 상기 외측의 휘어진 부분들과 상기 서펜타인 범프의 상기 중앙의 직진 부분 사이에 있는,
    정전 척.
  14. 정전 척 어셈블리(assembly)의 표면을 위한 재료 조성으로서,
    스퍼터링 타겟 재료의 제 1 층;
    상기 제 1 층 위의 제 2 층; 및
    상기 제 2 층 위의 제 3 층
    을 포함하며,
    상기 제 2 층은,
    탄소 원자들의 제 1 농도, 및
    실리콘 원자들의 제 1 농도
    를 포함하고,
    상기 제 3 층은,
    탄소 원자들의 증가된 농도, 및
    실리콘 원자들의 감소된 농도
    를 포함하는,
    정전 척 어셈블리의 표면을 위한 재료 조성.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 층에서의 상기 실리콘 원자들의 제 1 농도는 약 15 % 내지 약 30 %인,
    정전 척 어셈블리의 표면을 위한 재료 조성.
KR1020167016608A 2013-11-22 2014-11-21 정전 척 표면을 위한 패드 설계 KR102165695B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361907907P 2013-11-22 2013-11-22
US201361907924P 2013-11-22 2013-11-22
US61/907,924 2013-11-22
US61/907,907 2013-11-22
US201462007272P 2014-06-03 2014-06-03
US62/007,272 2014-06-03
PCT/US2014/066867 WO2015077590A1 (en) 2013-11-22 2014-11-21 Pad design for electrostatic chuck surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160088428A true KR20160088428A (ko) 2016-07-25
KR102165695B1 KR102165695B1 (ko) 2020-10-15

Family

ID=53180193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167016608A KR102165695B1 (ko) 2013-11-22 2014-11-21 정전 척 표면을 위한 패드 설계

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9613846B2 (ko)
JP (1) JP6684710B2 (ko)
KR (1) KR102165695B1 (ko)
CN (2) CN106935541B (ko)
WO (1) WO2015077590A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102288349B1 (ko) * 2014-12-09 2021-08-11 삼성디스플레이 주식회사 정전 척 시스템과, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
KR102474583B1 (ko) * 2016-07-25 2022-12-06 교세라 가부시키가이샤 시료 유지구
US10832936B2 (en) 2016-07-27 2020-11-10 Lam Research Corporation Substrate support with increasing areal density and corresponding method of fabricating
US11955362B2 (en) 2017-09-13 2024-04-09 Applied Materials, Inc. Substrate support for reduced damage substrate backside
CN110406773A (zh) * 2018-04-26 2019-11-05 神农电气产业株式会社 半导体集成电路零部件用托盘及其制造方法
CN112166497B (zh) 2018-06-22 2021-12-21 应用材料公司 半导体晶片处理中最小化晶片背侧损伤的方法
US11114330B2 (en) 2018-08-24 2021-09-07 Axcelis Technologies, Inc. Substrate support having customizable and replaceable features for enhanced backside contamination performance
CN109881184B (zh) * 2019-03-29 2022-03-25 拓荆科技股份有限公司 具有静电力抑制的基板承载装置
CN110158029B (zh) 2019-07-05 2020-07-17 北京北方华创微电子装备有限公司 掩膜结构和fcva设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213777A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Kyocera Corp 静電チャック
JP2000216233A (ja) * 1999-01-13 2000-08-04 Applied Materials Inc 基板支持チャックにウェ―ハスぺ―シングマスクを製作する方法及び装置
KR20050091635A (ko) * 2005-07-28 2005-09-15 (주)이오엠 나선형 전극을 갖는 정전척 및 그 제조 방법
KR20120137716A (ko) * 2011-06-13 2012-12-24 주식회사 에프엔에스 세라믹 몸체의 가장자리에 패드가 형성된 정전기 척

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08507196A (ja) * 1994-01-31 1996-07-30 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 共形な絶縁体フィルムを有する静電チャック
JP3693077B2 (ja) * 1996-09-02 2005-09-07 信越化学工業株式会社 静電チャック
US5863396A (en) * 1996-10-25 1999-01-26 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for fabricating a wafer spacing mask on a substrate support chuck
US6075375A (en) * 1997-06-11 2000-06-13 Applied Materials, Inc. Apparatus for wafer detection
TW432453B (en) 1998-11-12 2001-05-01 Applied Materials Inc Apparatus for protecting a substrate support surface and method of fabricating same
US6241825B1 (en) 1999-04-16 2001-06-05 Cutek Research Inc. Compliant wafer chuck
ATE491825T1 (de) * 1999-09-29 2011-01-15 Tokyo Electron Ltd Mehrzonenwiderstandsheizung
KR20020058558A (ko) * 2000-12-30 2002-07-12 박종섭 웨이퍼 척
KR100387524B1 (ko) * 2001-01-26 2003-06-18 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼 위치 상태 감지 시스템과 이를 이용하는 반도체장치 제조 설비 및 그에 따른 웨이퍼 위치 상태 감지방법
US6506291B2 (en) * 2001-06-14 2003-01-14 Applied Materials, Inc. Substrate support with multilevel heat transfer mechanism
US6483690B1 (en) * 2001-06-28 2002-11-19 Lam Research Corporation Ceramic electrostatic chuck assembly and method of making
JP2006179693A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Shin Etsu Chem Co Ltd ヒータ付き静電チャック
JP4339306B2 (ja) * 2005-12-07 2009-10-07 株式会社アルバック 吸着方法
US7741584B2 (en) * 2007-01-21 2010-06-22 Momentive Performance Materials Inc. Encapsulated graphite heater and process
KR20090071848A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 주식회사 동부하이텍 정전척(ｅｓｃ) 패드 재생용 마스크
JP2009198641A (ja) * 2008-02-20 2009-09-03 Nsk Ltd ワークチャック、ワーク保持方法及び露光装置
US9036326B2 (en) * 2008-04-30 2015-05-19 Axcelis Technologies, Inc. Gas bearing electrostatic chuck
JP5210706B2 (ja) * 2008-05-09 2013-06-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP5043771B2 (ja) * 2008-08-02 2012-10-10 ラム リサーチ コーポレーション 静電チャック
WO2010019430A2 (en) * 2008-08-12 2010-02-18 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck assembly
JP2012129547A (ja) * 2012-02-25 2012-07-05 Tokyo Electron Ltd 基板載置台、基板処理装置、および温度制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213777A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Kyocera Corp 静電チャック
JP2000216233A (ja) * 1999-01-13 2000-08-04 Applied Materials Inc 基板支持チャックにウェ―ハスぺ―シングマスクを製作する方法及び装置
KR20050091635A (ko) * 2005-07-28 2005-09-15 (주)이오엠 나선형 전극을 갖는 정전척 및 그 제조 방법
KR20120137716A (ko) * 2011-06-13 2012-12-24 주식회사 에프엔에스 세라믹 몸체의 가장자리에 패드가 형성된 정전기 척

Also Published As

Publication number Publication date
US9613846B2 (en) 2017-04-04
CN106935541B (zh) 2020-09-29
CN105706351B (zh) 2019-07-19
CN105706351A (zh) 2016-06-22
US20150146339A1 (en) 2015-05-28
KR102165695B1 (ko) 2020-10-15
JP6684710B2 (ja) 2020-04-22
WO2015077590A1 (en) 2015-05-28
JP2016541116A (ja) 2016-12-28
CN106935541A (zh) 2017-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102165695B1 (ko) 정전 척 표면을 위한 패드 설계
TWI685916B (zh) 用於靜電夾盤表面之徑向向外的墊設計
TWI673823B (zh) 陶瓷加熱器和具有增強的晶片邊緣效能的esc
TWI720010B (zh) 利用二次電漿佈植的電漿蝕刻系統及方法
TWI688038B (zh) 局部加熱之多區域基材支撐座
TWI673381B (zh) 具有背側冷卻溝槽的濺射靶材
JP5474967B2 (ja) ターゲットへ同時にｒｆおよびｄｃ電力を用いる極めて均一なスパッタ堆積の方法
US20160035610A1 (en) Electrostatic chuck assemblies having recessed support surfaces, semiconductor fabricating apparatuses having the same, and plasma treatment methods using the same
CN112708865B (zh) 用于改善薄膜均匀性的镀膜设备
KR20170062440A (ko) 정전 척 장치
CN112514046B (zh) 静电卡盘装置及静电卡盘装置的制造方法
KR101571138B1 (ko) 실리콘 웨이퍼의 패시베이션을 위한 증착 방법
US20180096867A1 (en) Heating apparatus with controlled thermal contact
CN113316660B (zh) 物理气相沉积装置
TWI824512B (zh) 用於邊緣非均勻調諧的低阻抗電流路徑
KR20190109176A (ko) 콜리메이터, 그를 포함하는 반도체 소자의 제조장치 및 반도체 소자의 제조방법
WO2005007924A1 (en) Sputtering target constructions
TW201941354A (zh) 用於基板支撐件的處理套組

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant