KR20170018937A - 정적 어레이 증착 프로세스들에 대한 폐루프 증착 제어를 통해 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

정적 어레이 증착 프로세스들에 대한 폐루프 증착 제어를 통해 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

대면적 기판(large-area substrate) 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스가 설명된다. 디바이스는 제어기, 기판의 위치 및/또는 속도를 결정하기 위해 제어기와 통신하는 기판 이송 어레인지먼트(substrate transport arrangement), 기판의 표면 상에 제 1 재료 층을 증착하도록 구성된 적어도 3 개의 소스들의 어레이 ― 적어도 3 개의 소스들의 어레이는 제어기와 통신하고, 제어기는 제 1 재료 층의 증착을 제어하도록 구성됨 ― , 및 기판이 측정 유닛을 따라 기판 이송 어레인지먼트에 의해 이동되는 동안에, 기판에 걸쳐 제 1 재료 층의 특성의 측정을 허용하기 위해 제어기와 통신하도록 구성된 측정 유닛을 포함하고, 제어기는 기판 이송 어레인지먼트를 따라 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 제 1 재료 층의 특성의 측정을 상관시키도록 구성된다.

Description

정적 어레이 증착 프로세스들에 대한 폐루프 증착 제어를 통해 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING A LARGE AREA SUBSTRATE WITH CLOSED―LOOP DEPOSITION CONTROL FOR STATIC ARRAY DEPOSITION PROCESSES}
[0001] 본 발명의 실시예들은 프로세싱 시스템들 및 그의 동작을 위한 방법들에 관한 것이다. 특히, 실시예들은 대면적 기판들을 프로세싱 및 모니터링하기 위한 장치들 및, 예를 들면, 광학 수단에 의해 대면적 기판들의 특성들을 측정하기 위한 방법들에 관한 것이다. 본 발명은 특히 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스들 및 증착 시스템에서 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법들에 관한 것이다.
[0002] 다수의 기술적 애플리케이션들에서, 상이한 재료들의 층들은 기판 위에서 서로에 증착된다. 전형적으로, 이것은 코팅 또는 증착 단계들, 예를 들면, 스퍼터링 단계들의 시퀀스로 이루어진다. 예를 들면, "재료 1"-"재료 2"-"재료 1"의 시퀀스를 갖는 다중-층 스택이 증착될 수 있다. 다중 층 스택을 증착하기 위해, 증착 모듈들의 인-라인 어레인지먼트가 사용될 수 있다. 전형적인 인-라인 시스템은 다수의 후속 프로세싱 모듈들을 포함하고, 복수의 기판들이 연속적으로, 준-연속적으로 또는 정적으로 단계별로(step-by-step) 하나의 모듈에서 다른 모듈로 차례로(in one module after the other module) 인-라인 시스템에서 프로세싱될 수 있도록, 프로세싱 단계들이 하나의 챔버에서 다른 챔버로(in one chamber after the other) 차례로 실시된다. 프로세스 전력과 같은 프로세스 파라미터들 또는 다른 프로세스 파라미터들을 변경함으로써, 코팅의 상이한 물리적 특성들, 예를 들면, 상이한 광학 굴절 특성들이 획득될 수 있다.
[0003] 대면적 기판들의 프로세싱에서, 프로세싱된 대면적 기판들의 높고 재생산 가능한 품질을 보장하기 위해 프로세스 모니터링 및 품질 검사가 유익하다. 예를 들면, 낮은 소유 비용으로 코팅된 기판의 광학 특성들을 결정하기 위해 대면적 기판들 상의 코팅들의 품질 검사가 실시될 수 있다. 보통, 경제적 및 공간-절약 이슈로 인해, 대면적 기판들은 수직으로 배열된 상태에서 프로세싱된다.
[0004] 증착 소스들의 어레이를 사용하는 정적 증착 시스템에 대한 층 균일성 개선들은 고려될 추가의 과제이다. (예를 들면, PVD에 의한) 정적 대면적 증착 프로세스들에서, 전형적으로 동시에 작동되는 증착 소스들의 어레이가 사용된다. 그러한 증착 시스템에 대한 하나의 예는
Figure pct00001
크기의 Gen8.5 기판들을 균일하게 코팅하기 위해 12 개의 수직으로 정렬된 로터리 캐소드들의 어레이를 사용하는 어플라이드 머티어리얼스 인코포레이티드에 의한
Figure pct00002
증착 툴이다. 층 증착은, 예를 들면, 자석 요크(magnet yoke)가 12 개의 타겟들 각각의 내부에 설치되는 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering)에 의해 이루어진다. 마그네트론들은 타겟의 부식을 로컬적으로 개선하기 위해 회전하는 타겟 상에서 플라즈마 레이스트랙을 생성하는 것을 돕는다. 자석 품질에서 허용오차들(tolerances)로 인해, 자석 요크(magnet yoke) 제조에서, 동일 스퍼터 전력 및 증착 시간을 갖는 자석 요크, 타겟들 및 애노드들의 어셈블리가 반드시 동일한 부식 속도를 제공하지는 않는다. 이것은 어레이 내의 상이한 타겟들 앞에서 증착 레이트의 차이를 유도할 수 있고, 이것은 층 두께, 시트 저항 또는 광학 특성들과 같은 층 특성들의 수평 프로파일에서 불균일성들을 발생시킨다.
[0005] 층 균일성을 개선하기 위한 하나의 전형적인 조치는, 예를 들면, 요크 어셈블리에 사용되는 자석들의 허용오차들에 대한 더 엄격한 요건들을 적용함으로써 또는 요크들의 적절한 위치들에 션트 플레이트들(shunt plates)의 설치를 통해 자석 요크 특성들을 개별적으로 튜닝함으로써 자석 요크 품질의 허용오차들을 최소화하는 것이다. 과거에 경험된 바와 같이, 매우 엄격한 허용오차들을 갖는 사전 선택된 자석들을 사용하기 위한 더 높은 비용들 및 개별적인 자석 튜닝을 위해 필요로 되는 더 높은 작업 노력을 고려하여 그러한 조치들에 대한 경제적인 한계가 존재한다.
[0006] 따라서, 대면적 기판들의 개선된 정확도 품질 검사가 달성될 수 있는 개선된 기판 프로세싱 시스템들에 대한 필요성이 남아있다. 따라서, 특히, 높은 출력 능력을 갖는 프로세싱 시스템들에 적절한 기판들의 특성들을 측정하는 개선된 방법들에 대한 필요성이 또한 존재한다.
[0007] 상기 내용을 고려하여, 본 발명은 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스 및 적어도 3 개의 소스들의 어레이를 포함하는 증착 시스템에서 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법을 제공하고, 기판 이송 어레인지먼트가 제공된다.
[0008] 일 실시예에 따라, 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스가 제공된다. 상기 디바이스는 제어기, 기판의 위치 및/또는 속도를 결정하기 위해 제어기와 통신하는 기판 이송 어레인지먼트(substrate transport arrangement), 기판의 표면 상에 제 1 재료 층을 증착하도록 구성된 적어도 3 개의 소스들의 어레이 ― 적어도 3 개의 소스들의 어레이는 제어기와 통신하고, 제어기는 제 1 재료 층의 증착을 제어하도록 구성됨 ― , 및 기판이 측정 유닛을 따라 기판 이송 어레인지먼트에 의해 이동되는 동안에, 기판에 걸쳐 제 1 재료 층의 특성의 측정을 허용하기 위해 제어기와 통신하도록 구성된 측정 유닛을 포함하고, 제어기는 기판 이송 어레인지먼트를 따라 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 제 1 재료 층의 특성의 측정을 상관시키도록 구성된다.
[0009] 다른 실시예에 따라, 적어도 3 개의 소스들의 어레이 및 기판 이송 어레인지먼트를 포함하는 증착 시스템에서 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 정적 증착 프로세스로 기판 위에 제 1 재료 층을 증착하는 단계, 제 1 재료 층의 특성의 측정 신호를 포착하는 단계, 제 1 위치-의존 프로파일을 획득하기 위해 기판 이송 어레인지먼트를 따라 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 측정 신호를 상관시키는 단계, 및 제 1 위치-의존 프로파일과 제 2 위치-의존 프로파일 사이에서 제 1 차동 측정 신호(differential measurement signal)를 계산하는 단계를 포함한다.
[0010] 또 다른 실시예에 따라, 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스가 제공된다. 상기 디바이스는 제어기, 기판의 위치 및/또는 속도를 결정하기 위해 제어기와 통신하는 기판 이송 어레인지먼트 ― 기판 이송 어레인지먼트는 근본적으로 수직 기판 이송을 위해 구성됨 ― , 기판의 표면 상에 제 1 재료 층을 증착하도록 구성된 적어도 3 개의 소스들의 어레이 ― 적어도 3 개의 소스들의 어레이는 제어기와 통신하고, 제어기는 정적 증착 프로세스에서 제 1 재료 층의 증착을 제어하도록 구성되고, 적어도 3 개의 소스들의 어레이는 3 개 또는 그 초과의 로터리 캐소드들을 포함하고, 3 개 또는 그 초과의 로터리 캐소드들은 로터리 캐소드들 각각의 내부에 설치된 자석 어셈블리를 포함함 ― , 기판이 측정 유닛을 따라 기판 이송 어레인지먼트에 의해 이동되는 동안에, 제 1 재료 층의 특성의 측정을 허용하기 위해 제어기와 통신하도록 구성되는 측정 유닛, 및 기판의 표면의 측정의 시작-포인트를 검출하기 위한 시작-포인트 트리거 엘리먼트를 포함하고, 제어기는 기판 이송 어레인지먼트를 따라 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 제 1 재료 층의 특성의 측정을 상관시키도록 구성된다.
[0011] 본 발명은, 또한 개시된 방법들을 수행하고, 설명된 방법의 각각의 엘리먼트를 수행하기 위한 장치 부분들을 포함하는 장치에 관한 것이다. 이들 방법들은 하드웨어 컴포넌트들, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터, 이 둘의 임의의 조합에 의해 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 또한, 본 발명은 또한 설명된 장치를 동작하는데 활용되는 방법들에 관한 것이다. 본 발명은 장치의 모든 각각의 기능을 수행하기 위한 방법 엘리먼트들을 포함한다.
[0012] 본 발명의 추가적인 양태들, 장점들, 및 특징들은 종속 청구항들, 상세한 설명, 및 첨부한 도면들로부터 자명하다.
[0013] 본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 본 발명의 실시예들과 관련된 것이고 이하에서 설명된다. 전형적인 실시예들이 도면들에 도시되고, 후속하는 설명에 상세히 설명된다. 도면들에서,
도 1은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스를 갖는 기판 프로세싱 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2a는 시간-의존 측정 신호들을 포함하는 그래프를 도시한다.
도 2b는 본원에 설명된 실시예들에 따라 획득된 차동 측정 신호, 예를 들면, 위치 의존 프로파일을 도시한다.
도 3은 재료 층들의 특성들을 측정하기 위한 디바이스들을 갖는 다른 기판 프로세싱 시스템의 개략도를 도시한다.
도 4a는 시간-의존 측정 신호들을 포함하는 그래프를 도시한다.
도 4b는 본원에 설명된 실시예들에 따라 획득된 차동 측정 신호, 예를 들면, 위치 의존 프로파일을 도시한다.
도 5 및 6은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 대면적 기판들 상에 증착된 재료 층들의 특성들을 측정하기 위한 방법들을 예시한 흐름도들을 도시한다.
도 7은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 8은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치의 실시예들에서 사용되는 광학 측정 디바이스의 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 9는 도 8에 따른 광학 측정 디바이스의 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고, 여기서 기판의 상대적인 위치는 도 8에 도시된 광학 측정 디바이스에 대한 기판의 상대적인 위치와 비교하여 광학 측정 디바이스에 관련하여 측면으로 시프팅된다.
도 10은 도 8에 따른 광학 측정 디바이스의 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고, 여기서 기판의 배향은 도 8에 도시된 기판의 배향과 비교하여 기울어진다.
도 11은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치의 실시예들에서 사용되는 광학 측정 디바이스의 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 12는 본원에 설명된 실시예들에 따른 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치의 실시예에서 사용되는 광학 측정 디바이스 및 라이트 트랩(light trap)을 포함하는 측정 어레인지먼트의 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0014] 이제, 본 발명의 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이고, 다양한 실시예들의 하나 또는 그 초과의 예들이 각각의 도면에서 예시된다. 각각의 예는 본 발명의 설명으로 제공되고, 본 발명의 제한으로서 의도되지 않는다. 예를 들면, 일 실시예의 일부로서 예시되거나 또는 설명되는 피처(feature)들은, 또 다른 추가의 실시예를 산출하기 위해, 임의의 다른 실시예들에 대해 또는 임의의 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다. 본 개시내용은 그러한 변형들 및 변화들을 포함하도록 의도된다.
[0015] 도면들의 다음의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 달리 지정되지 않는다면, 일 실시예의 부분 또는 양상의 설명은 다른 실시예에서 대응하는 부분 또는 양상에 물론 적용된다.
[0016] 본원에 사용된 용어 "기판"은 전형적으로 유리 또는 플라스틱 기판들과 같이, 디스플레이 제조를 위해 사용되는 기판들을 포괄할 것이다. 예를 들면, 본원에 설명된 기판들은 전형적으로 LCD (Liquid Crystal Display), a PDP (Plasma Display Panel) 등에 사용되는 기판들을 포괄할 것이다. 명세서에서 달리 명시적으로 지정되지 않는다면, 용어 "기판"은 본원에 지정된 바와 같이 "대면적 기판"으로 이해되어야 한다. 본 발명에 따라, 대면적 기판들은 적어도 0.174 m2의 크기를 가질 수 있다. 전형적으로, 크기는 약 1.4 m2 내지 약 8 m2이거나, 더 전형적으로 약 2 m2 내지 약 9 m2 또는 심지어 최대 12 m2일 수 있다.
[0017] 일 실시예에 따라, 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스가 제공된다. 디바이스는 제어기, 기판의 위치 및/또는 속도를 결정하기 위해 제어기와 통신하는 기판 이송 어레인지먼트, 기판의 표면 상에 제 1 재료 층을 증착하도록 구성된 적어도 3 개의 소스들의 어레이 ― 소스 어레이는 제어기와 통신하고, 제어기는 제 1 재료 층의 증착을 제어하도록 구성됨 ― , 및 기판이 측정 유닛을 따라 기판 이송 어레인지먼트에 의해 이동되는 동안에, 기판에 걸쳐 제 1 재료 층의 특성의 측정을 허용하기 위해 제어기와 통신하도록 구성된 측정 유닛을 포함하고, 제어기는 기판 이송 어레인지먼트를 따라 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 제 1 재료 층의 특성의 측정을 상관시키도록 구성된다.
[0018] 특히, 증착 소스들, 예를 들면, 3 개 이상의 증착 소스들의 어레이를 갖는 정적 증착 프로세스에 대한 폐루프 증착 제어가 제공될 수 있다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 소스들의 어레이를 제어하고 및/또는 증착 소스들의 어레이에 의한 정적 증착 프로세스에 대한 하나 또는 그 초과의 층 특성들을 로컬적으로 수정하기 위해 시간-의존 동적 인-시튜(in-situ) 측정 결과를 분석하는 제어기가 제공된다. 다양한 실시예들에 따라, 프로세스는 PVD 프로세스일 수 있지만, 또한 증착 소스들의 어레이 또는 프로세싱 툴들의 어레이를 사용하는 정적 CVD 프로세스 또는 다른 정적 프로세스들이 제공될 수 있다.
[0019] 도 1은, 예를 들면, 기판(120) 상의 재료의 증착을 위한 기판 프로세싱 시스템을 도시한다. 소스(232), 예를 들면, 재료 증착 소스들이 챔버(102) 내에 제공된다. 예를 들면, 챔버(102)는 진공 증착 챔버일 수 있다. 기판 이송 어레인지먼트(115)가 프로세싱 시스템에 제공된다. 기판 이송 어레인지먼트(150)는 기판(120)을 챔버(102) 내로 그리고 챔버(102) 외부로 이송하도록 구성된다.
[0020] 본원에 설명된 일부 실시예들에 따라, 기판 프로세싱 시스템 또는 기판 증착 시스템은 정적 증착 프로세스를 위해 구성된다. 예를 들면, 기판은 기판 상의 재료 층의 증착 위한 소스들(232), 예를 들면, 증착 소스들의 어레이 앞에서 근본적으로 정적이다. 본원에 설명된 실시예들에 따라, 방법들, 장치들 및 시스템들은 정적 증착 프로세스에 대한 재료 증착, 예를 들면, 스퍼터 증착을 제공한다. 전형적으로, 특히 수직으로 배향된 대면적 기판들의 프로세싱과 같은 대면적 기판 프로세싱에 대해, 프로세싱은 정적 증착과 동적 증착 사이에서 구별될 수 있다. 동적 스퍼터링, 즉, 기판이 연속적으로 또는 준-연속적으로 증착 소스에 인접하게 이동되는 인라인 프로세스는, 증착 프로세스의 시간 동안 안정성 및 기판 이송 속도의 시간 동안 안정성에 의해 수평 균일성 분포가 주로 제공된다는 사실로 인해 더 용이할 것이다. 그렇지만, 동적 증착이 다른 단점들을 가질 수 있는데, 예를 들면, 입자가 생성된다. 이것은 특히 TFT 백플레인 증착에 적용될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따라, 예를 들면, TFT 프로세싱에 대해 정적 스퍼터링이 제공될 수 있고, 여기서 모니터링 및 폐루프 제어가 예상외로 제공될 수 있다. 동적 증착 프로세스들과 비교하여 상이한 정적 증착 프로세스라는 용어는, 당업자에 의해 인지될 바와 같이, 기판의 임의의 이동을 배제하지 않는다는 것이 주목되어야 한다. 정적 증착 프로세스는, 예를 들면, 증착 동안에 정적 기판 위치, 증착 동안에 진동 기판 위치, 증착 동안에 근본적으로 일정한 평균 기판 위치, 증착 동안에 디더링(dithering) 기판 위치, 증착 동안에 워블링(wobbling) 기판 위치, 하나의 챔버에 제공된 캐소드들 또는 소스들의 어레이, 즉, 챔버에 제공된 캐소드들의 미리 결정된 세트를 갖는 증착 프로세스, 층의 증착 동안에, 예를 들면, 인접한 챔버로부터 챔버를 분리하는 밸브 유닛들을 폐쇄함으로써 증착 챔버가 이웃 챔버들에 관련하여 밀봉된 대기를 갖는 기판 위치, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 따라서, 정적 증착 프로세스는 정적 위치를 갖는 증착 프로세스, 근본적으로 정적 위치를 갖는 증착 프로세스 또는 기판의 부분적으로 정적 위치를 갖는 증착 프로세스로서 이해될 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 정적 증착 프로세스는, 정적 증착 프로세스에 대한 기판 위치가 증착 동안에 완전히 어떠한 이동도 없는 필연성 없이도 동적 증착 프로세스로부터 명백히 구별될 수 있다.
[0021] 정적 증착 프로세스 및 3 개 이상의 소스들의 어레이의 결합에 대해, 기판 상에 증착된 재료 층은 위치 의존 증착 프로파일, 예를 들면, 근본적으로 수직으로 배향된 증착 라인 소스들 및 근본적으로 수직으로 배향된 기판에 대한 수평 프로파일을 도시할 수 있다. 이러한 위치 의존 수평 프로파일은 동적 인-라인 증착 프로세스들과 비교될 때 차이를 제공하고, 동적 인-라인 증착 프로세스들에 대해, 기판은 재료 층이 기판 상에 증착되는 동안에 하나 또는 그 초과의 증착 소스들에 의해 이동된다. 본원에 설명된 실시예들의 예상되지 않은 결과는, 정적 증착 프로세스 및 3 개 이상의 소스들의 어레이에 대해 폐루프 제어가 제공될 수 있다는 것이다. 이로써, 시간-의존 측정 신호는 위치 의존 신호 또는 위치 의존 프로파일로 변환될 수 있고, 차동 측정 신호가 형성될 수 있다. 또한, 본원에 설명된 실시예들은 3 개 이상의 소스들의 어레이의 소스들 중 하나 또는 그 초과에 대한 정정 팩터들을 개별적으로 계산하는 것을 허용한다. 소스들에 대한 폐루프 제어에 대해 정정 팩터들이 개별적으로 사용될 수 있다.
[0022] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 본원에 설명된 일부 실시예들에 따라, 본원에 이해된 바와 같이, 소스들의 어레이는 단일 대면적 캐소드를 포함할 수 있고, 이것은 예를 들면, 몇몇의 전력 공급기들에 의해 전력 공급되고, 이러한 단일 대면적 캐소드 상의 소스들의 어레이로서 몇몇의 플라즈마 레이스트랙들을 나란히(side by side) 제공한다.
[0023] 도 1에 도시된 바와 같이, 기판은 챔버(102) 외부에서 챔버(104) 내로 이동될 수 있다. 기판은 기판 이송 어레인지먼트(115) 상에서 이송되고, 기판이 측정 유닛을 따라 기판 이송 어레인지먼트(115)에 의해 이동되는 동안에, 측정 유닛은 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정한다.
[0024] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 측정 유닛은 제 1 측정 엘리먼트(182) 및/또는 제 2 측정 엘리먼트(184)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 측정 엘리먼트(182)는 재료 층의 특성의 광학 측정을 위해 광을 제공하는 광원일 수 있다. 제 2 측정 엘리먼트(184)는 광원으로부터 방출되고 기판을 통해 또는 기판 상에 제공된 하나 또는 그 초과의 재료 층들을 갖는 기판(120)을 통해 투과된 광을 검출하기 위한 검출기일 수 있다. 부가적인 또는 대안적인 구현들에 따라, 제 1 측정 엘리먼트(182) 및/또는 제 2 측정 엘리먼트(184)는 또한 반사 광이 측정될 수 있는 검출기를 포함할 수 있다.
[0025] 도 1은 단일 층 증착 시스템에 관련된다. 하나 또는 그 초과의 층 특성들은 인-라인 측정 툴, 예를 들면, 하나 또는 그 초과의 측정 엘리먼트들(182/184)을 갖는 측정 유닛에 의해 기판 이송 동안에 측정될 수 있다. 측정 유닛은 (기판 상의 층 스택을 갖든지 또는 갖지 않든지) 기판의 하나 또는 그 초과의 특성들을 측정한다. 측정은 하나 또는 그 초과의 시간-의존 신호들을 제공한다. 본원에 설명된 실시예들에 따라, 측정 신호의 시간-의존성은 기판의 이송, 예를 들면, 인-라인 측정 툴을 따른 이송 동안에 기판 속도 및/또는 기판 위치에 상관된다. 따라서, 시간-의존 측정 신호는 위치 의존 프로파일, 예를 들면, 증착 후에, 예를 들면, 기판의 하나 또는 그 초과의 층 특성들의 위치 의존 수평 프로파일로 변환된다. 본원에 설명된 실시예들에 따라, 시간-의존 측정 신호 및 위치 의존 프로파일 사이의 상관은 측정 유닛을 따라 일정한 기판 속도의 가정 하에서 제공될 수 있다. 대안적으로, 기판 이송 어레인지먼트로부터의 시간-의존 속도 신호 또는 시간-의존 위치 신호는 또한 시간-의존 측정 신호 및 위치 의존 프로파일 사이의 상관을 허용할 수 있다.
[0026] 도 2a에 도시된 바와 같이, 재료 층의 증착 후의 제 1 시간-의존 신호(51) 및 재료 층의 증착 전에 제 2 시간-의존 신호(52)가 제공될 수 있다. 대안적으로, 기판 자체의 특성들에 주로 관련되는 제 2 시간-의존 신호(52)는 또한 미리 결정된 신호 또는 미리 결정된 위치-의존 프로파일로서 제공될 수 있고, 이것은 제어기의 메모리에 저장된다. 또 다른 실시예들에 따라, 미리 결정된 신호는 또한 미리 결정된 위치 의존 프로파일로서 제공될 수 있다.
[0027] 제 1 시간-의존 신호 및 제 2 시간-의존 신호의 차이 및 시간-의존 측정 신호들과 기판 이송 어레인지먼트(115) 상의 기판의 이송 동안에 기판 속도 및/또는 위치의 상관을 제공함으로써 제 1 시간-의존 측정 및 제 2 시간-의존 측정의 평가는, 예를 들면, 도 2b에 도시된 바와 같이 위치 의존 프로파일을 제공한다. 위치 의존 프로파일은, 예를 들면, 개별적인 증착 프로세스의 층 특성의 수평 프로파일 수 있다.
[0028] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 상이한 실시예들에 따라, 신호들의 차이를 형성함으로써의 평가는 시간-의존 신호들 및 위치 의존 측정 결과로의 후속 변환에 기초하여 또는 위치 의존 신호들로의 변환 및 2 개의 위치 의존 측정 신호들의 차이를 제공하는 후속 평가에 의해 제공될 수 있다.
[0029] 도 2b는 예시적인 6 개의 소스들, 예를 들면, 회전 가능한 스퍼터 캐소드들을 갖는 실시예에 대한 수평 증착 프로파일을 도시한다. 일부 실시예들에 따라, 기판(120)은 캐리어로 증착 시스템에서 지지될 수 있다. 캐리어는 기판 이송 어레인지먼트(115) 상에서 이동된다. 기판 이송 어레인지먼트(115)는 도 1에 예시적으로 도시된 복수의 롤러들을 가질 수 있고, 이것은 그 안에 제공된 기판 및 캐리어를 지지한다. 부가적으로, 자기 안내 엘리먼트(magnetic guiding element)는 프로세싱 시스템 및/또는 증착 시스템 내의 캐리어를 안내하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들면, 캐리어 및/또는 기판은 프로세싱 시스템에서 근본적으로 수직으로 배향될 수 있다. 수직으로 배향된 기판이 안정된 이송을 허용하거나 (기판이 약간 아래로 향하게 기울어지면) 기판의 입자 오염을 감소시키기 위해 몇 도만큼의 경사도로 프로세싱 시스템에서 수직, 즉, 90° 배향으로부터 약간의 편차를 가질 수 있는데, 즉, 기판들이 수직 배향으로부터
Figure pct00003
또는 그 미만, 예를 들면,
Figure pct00004
또는 그 미만의 편차를 가질 수 있다는 것이 이해된다.
[0030] 일부 실시예들에 따라, 도 2b에 도시된 바와 같은 층 특성들의 수평 프로파일과 같은 위치 의존 프로파일은 어레이 내의 상이한 증착 소스들의 위치들과 상관될 수 있는 어떤 종류의 변조를 도시한다. 하나 또는 그 초과의 프로세스 파라미터들, 예를 들면, 증착 파라미터들을 갖는 층 특성들의 의존성들이 알려진 경우에, 층 특성들의 수평 균일성을 개선하기 위해 각각의 증착 소스에 대한 프로세스 파라미터들(예를 들면, 스퍼터 전력, 증착 시간, 자석 어셈블리의 동작 파라미터들, 예를 들면, 자석들의 워블 각도, 로컬 가스 유동들, ...) 중 하나 또는 그 초과에 개별적으로 적용될 수 있는 정정 팩터들을 계산하기 위한 차동 측정 신호의 평가에 적절한 알고리즘이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 따라, 제어기는 적어도 하나의 프로세스 파라미터를 변경하기 위해 적어도 3 개의 소스들의 어레이에 적용될 수 있는 차동 측정 신호에 기초하여 정정 팩터를 계산하도록 구성될 수 있다.
[0031] 예를 들면, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 후속 기판 상에 증착될 하나 또는 그 초과의 층들의 균일성을 개선하기 위해 폐루프 제어가 제공될 수 있다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 타겟들의 부식 속도에서 일정 정도의 허용오차들이 수용될 수 있고, 여기서 수평 층 프로파일의 균일성에 대한 부식 속도에서 허용오차들의 효과들은 폐루프 증착 제어를 적용함으로써 보상된다.
[0032] 본원에 설명된 실시예들은 기판 이송 어레인지먼트를 따라 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 시간-의존 측정 신호의 상관관계를 포함한다. 예를 들면, 시간-의존 측정 신호 또는 시간-의존 측정 신호들의 차이는 위치 의존 프로파일로 변환된다. 예를 들면, 도 1은 하나 또는 그 초과의 측정 엘리먼트들(182, 184) 및 기판 이송 어레인지먼트(150)에 연결되는 제어기(185)를 도시한다. 시간-의존 측정 신호는 기판 이송 어레인지먼트의 속도 신호 또는 위치 신호에 기초하여, 예를 들면, 위치 의존 프로파일에 상관될 수 있다. 일부 실시예들에 따라, 기판이 측정 유닛을 따라 이동할 때 위치의 오프셋이 근본적으로 제로로 제공될 수 있도록 하는 시작 포인트 트리거 엘리먼트가 제공된다.
[0033] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 시작 포인트 트리거 엘리먼트는 측정 유닛에 의해 제공될 수 있고, 이것은 마커, 캐리어 또는 캐리어 및/또는 기판 상의 다른 엘리먼트를 측정하고, 이것은 측정을 위한 시작 포인트를 표시한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 시작 포인트 트리거 엘리먼트는 광 배리어 또는 카메라와 같은 추가의 측정 디바이스에 의해 제공될 수 있고, 이것은 마커, 캐리어 상의 위치 또는 캐리어 및/또는 기판의 다른 엘리먼트를 측정하고, 이것은 측정을 위한 시작 포인트를 표시한다.
[0034] 따라서, 동적 증착 시스템들, 예를 들면, 단일-소스 증착을 사용하는 시스템들과 대조적으로, 또한 정적 증착 프로세스들에 대해, 인-시튜 측정 툴이 사용될 수 있고, 이것은 당업자에게 예상되지 않은 결과이다. 소스들의 어레이를 갖는 정적 증착 프로세스에 대해, 소스들 각각이 측정 신호의 수평 프로파일에 대한 개별적인 영향을 제공할 수 있기 때문에, 이것은 특히 사실이다. 상기 내용을 고려하여, 본원에 설명된 실시예들은 시간에 걸쳐 층 특성들을 안정화하기 위해, 예를 들면, 소스들의 어레이 내의 소스들 중 하나 또는 그 초과에 대한, 예를 들면, 전력 공급기들, 자석들, 가스 유동 제어기들에 피드백을 개별적으로 제공하기 위해 소스들의 어레이를 갖는 정적 증착 프로세스에 대한 인 시튜 측정의 폐루프 제어를 제공할 수 있다.
[0035] 도 3은 본원에 설명된 실시예들에 따른 추가의 기판 프로세싱 시스템을 도시한다. 기판은 제 1 로드 로크 챔버(load lock chamber)(322), 예를 들면, 도 3에 도시된 하위 로드 로크 챔버를 통해 시스템으로 로킹될 수 있다. 기판의 프로세싱 후에, 기판은 제 2 로드 로크 챔버(322), 예를 들면, 도 3의 상위 로드 로크 챔버를 통해 프로세싱 시스템으로부터 로킹 아웃될 수 있다.
[0036] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따라, 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치는 시스템에서 기판을 피딩하기 위한 입구 로드 로크 챔버 및 시스템 외부로 기판을 방출하기 위한 출구 로드 로크 챔버를 포함한다. 로드-로크 챔버들은 대기 압력으로부터 진공, 예를 들면, 10 mbar 또는 그 미만의 압력으로, 또는 그 역으로 내부 압력을 변경하도록 구성될 수 있다.
[0037] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 또 다른 실시예들에 따라, 프로세싱 시스템은 또한 기판이 시스템에 진입하고 시스템을 퇴장할 수 있게 하는 단일 로드 로크 챔버를 포함할 수 있다. 예를 들면, 듀얼 추적 시스템은 하나의 로드 로크를 통해 기판을 효율적으로 삽입 및 제거하기 위한 옵션을 포함할 수 있다. 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 프로세싱 시스템은 적어도 하나의 로드 로크 챔버를 포함할 수 있다.
[0038] 본원에 설명된 실시예들에 따라, 챔버 어레인지먼트는 적어도 하나의 진공 챔버, 예를 들면, 챔버들(312, 314 및 316)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 진공 챔버는 10 mbar 또는 그 미만의 압력에서 기판들을 이송 또는 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 따라서, 입구 로드-로크 챔버는 입구 로드-로크 챔버와 인접한 다운스트림 챔버 사이의 진공 밸브가 인접한 챔버로의 기판의 추가의 이송을 위해 개방되기 전에 배기되도록 구성될 수 있다. 따라서, 출구 로드-로크 챔버는 출구 로드-로크 챔버와 인접한 업스트림 챔버 사이의 진공 밸브가 출구 로드-로크 챔버로의 기판의 추가의 이송을 위해 개방되기 전에 배기되도록 구성될 수 있다.
[0039] 입구 로드 로크 챔버로부터 제 1 챔버(312)로의 기판의 이송 시에, 기판은 측정 유닛을 갖는 측정 스테이션(323)을 통과한다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 측정 유닛은 앞서 설명된 바와 같이 제 1 측정 엘리먼트(182) 및/또는 제 2 측정 엘리먼트(184)를 포함한다. 측정 엘리먼트들은 도 3에 도시된 바와 같이 측정 스테이션(323)의 벽들 외부에 위치될 수 있거나, 측정 스테이션(323) 내부에 제공될 수 있다. 프로세싱되지 않은 기판이 로드 로크 챔버(322)로부터 제 1 챔버(312)로 이송되는 동안에, 시간-의존 측정 신호(52), 예를 들면, 도 2a에 도시된 베이스라인이 측정될 수 있다.
[0040] 기판(120)은 프로세싱 디바이스(230) 전방에 위치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 프로세싱 디바이스(230)는 소스들(232), 예를 들면, 회전 가능한 스퍼터 캐소드들의 어레이일 수 있다. 프로세싱 디바이스(230)의 전방에서 기판(120)의 정적 증착 프로세스 후에, 기판은 제 1 챔버(312)로부터 제 2 챔버(314)로 이동된다. 제 1 챔버(312)로부터 제 2 챔버(314)로의 이송 동안에, 기판은, 예를 들면, 제 1 측정 엘리먼트(182) 및/또는 제 2 측정 엘리먼트(184)를 갖는 추가의 측정 스테이션에 의해 통과된다. 도 4a에 도시된 측정 신호(55)는 제 1 챔버(312)와 제 2 챔버(314) 사이에 제공되는 측정 유닛에 의해 측정된 예시적인 신호를 예시한다. 추가의 정적 증착 프로세스가 제 2 챔버(314) 내에 제공될 수 있다. 제 2 챔버(314)로부터 제 3 챔버(316)로의 기판(120)의 이송 시에, 기판(120)은 측정 유닛을 갖는 추가의 측정 스테이션에 의해 통과된다. 도 4a에 예시적으로 도시된 측정 신호(54)는 제 2 챔버(314) 및 제 3 챔버(316) 사이의 측정 유닛에 의해 획득될 수 있다. 기판(120)이 출구 로드 로크 챔버(322)를 통해 프로세싱 시스템으로부터 방출되기 전에 도 3에 도시된 프로세싱 시스템에서 추가의 정적 증착 프로세스 및 추가의 측정 신호가 획득될 수 있다.
[0041] 제 1 시간-의존 측정 신호(54) 및 제 2 시간-의존 측정 신호(55)는, 예를 들면, 도 6에 관련하여 설명된 바와 같이 평가될 수 있다. 시간-의존 측정 신호들의 평가는, 예를 들면, 도 4b에 도시된 바와 같이 위치 의존 프로파일(62)을 발생시킨다. 일부 실시예들에 따라, 제 1 재료 층의 특성은 기판 상의 적어도 2 개의 위치들에서, 전형적으로는 적어도, 어레이 내의 소스들의 수와 유사한 수의 위치들에서 결정된다. 예를 들면, 측정이 또한 준-연속적일 수 있다.
[0042] 본원에 설명된, 예를 들면, 도 3에 도시된 예시적인 실시예들이 소스들의 어레이인 프로세싱 디바이스(230)에 관련될지라도, 부가적으로 또는 대안적으로 구현될 수 있는 다른 실시예들은 또한 에칭 디바이스들과 같은 다른 프로세싱 디바이스들을 포함할 수 있고, 여기서 프로세싱 툴들, 예를 들면, 에칭 툴들의 어레이가 제공된다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 기판 프로세싱 시스템은 추가로 또는 대안적으로 적어도 3 개의 소스들의 어레이 및 PVD 소스들, CVD 소스들, 에칭 툴들, 가열 디바이스들 등과 같은 기판 프로세싱 디바이스들의 어레이를 포함할 수 있다.
[0043] 도 5는 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법의 실시예의 예를 도시한다. 베이스라인 측정 신호는, 예를 들면, 코팅되지 않은 기판 상에서 측정된다. 예시적인 신호(52)가 도 2a에 도시된다. 코팅되지 않은 기판의 위치 의존 프로파일, 예를 들면, 수평 베이스라인 프로파일은 참조 번호(503)로 표시된 바와 같이 계산된다. 박스(504)에 도시된 바와 같이, 층은 스퍼터 캐소드들(S1 내지 Sn)과 같은 소스들(S1 내지 Sn)에 대한 프로세스 파라미터들(P1 내지 Pn)(n>=3, 예를 들면, n= 6 또는 12)을 갖는 제 1 프로세스를 통해 증착된다. 기판은 인-라인 측정 툴, 예를 들면, 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스를 사용하여 제 1 프로세스 후에 측정된다(506 참조). 예시적인 측정 신호(51)가 도 2a에 도시된다. 제 1 프로세스의 위치 의존 프로파일, 예를 들면, 수평 프로파일이 계산된다(508 참조). 박스(503 및 508)에서의 위치 의존 프로파일들의 계산은 제어기에 의해 제공될 수 있고, 제어기는 기판 이송 방향을 따라 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 측정 신호들을 상관시키도록 구성된다. 본원에 설명된 일부 실시예들에 따라, 제 1 프로세스의 차동 수평 프로파일과 같은, 차동 측정 신호 또는 차동 위치 의존 프로파일이 계산된다(505 참조). 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 제 1 프로세스의 스퍼터 캐소드들(S1 내지 Sn)과 같은 소스들(S1 내지 Sn)에 대한 프로세스 파라미터들(P1 내지 Pn) (n>=3, 예를 들면, n= 6 또는 12) 에 대해 정정 팩터들이 계산될 수 있다는 것이 예상되지 않은 결과이다. 도 5의 화살표에 의해 표시된 바와 같이, 이들 정정 팩터들은 박스(504)에 사용되는 프로세스 파라미터들에 대해 사용될 수 있다.
[0044] 도 6은, 도 5에 도시된 예와 유사한, 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법의 실시예의 예를 도시한다. 베이스라인 측정 신호 대신에, 프로세싱 N, 예를 들면, N 번째 증착 프로세스 후에 기판이 측정된다. 예시적인 신호(55)가 도 4a에 도시된다. 위치 의존 프로파일, 예를 들면, 프로세스 넘버 N 후의 수평 프로파일은 참조 번호(603)에 의해 표시된 바와 같이 계산된다. 박스(604)에 도시된 바와 같이, 스퍼터 캐소드들(S1,N+1 내지 Sn,N+1)과 같은 소스들(S1,N+1 내지 Sn,N + 1)에 대한 프로세스 파라미터들(P1,N +1 내지 Pn,N + 1)(n>=3, 예를 들면, n= 6 또는 12)을 갖는 추가의 프로세스(N+1)를 사용하여 추가의 층이 증착된다. 기판은 인-라인 측정 툴을 사용하여 추가의 프로세스 후에 측정된다(606 참조). 예시적인 측정 신호(54)가 도 4a에 도시된다. 추가의 프로세스의 위치 의존 프로파일, 예를 들면, 수평 프로파일이 계산된다(608 참조). 박스(603 및 608)에서의 위치 의존 프로파일들의 계산은 제어기에 의해 제공될 수 있고, 제어기는 기판 이송 방향을 따라 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 측정 신호들을 상관시키도록 구성된다. 본원에 설명된 일부 실시예들에 따라, 추가의 프로세스의 차동 수평 프로파일과 같은, 차동 측정 신호 또는 차동 위치 의존 프로파일이 계산된다(605 참조). 예시적인 차동 프로파일(62)이 도 4b에 도시된다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 추가의 프로세스의 스퍼터 캐소드들(S1,N+1 내지 Sn,N+1)과 같은 소스들(S1,N +1 내지 Sn,N + 1)에 대한 프로세스 파라미터들(P1,N+1 내지 Pn,N + 1)(n>=3, 예를 들면, n= 6 또는 12) 에 대해 정정 팩터들이 계산될 수 있다는 것이 예상되지 않은 결과이다. 도 6의 화살표에 의해 표시된 바와 같이, 이들 정정 팩터들은 박스(604)에 사용되는 프로세스 파라미터들에 대해 사용될 수 있다.
[0045] 수직으로 배열된 대면적 기판의 특성들을 측정하는 것과 연관된 다른 문제는, 대면적 기판이 인-라인 측정 동안에 기판 상에서 작용하는 중력들로 인해 휘는 경향이 있다는 것이다. 기판의 그러한 휨은 측정들, 예를 들면, 광학 측정들의 부정확성들을 발생시킬 수 있는데, 왜냐하면 측정 디바이스에 대한 기판의 상대적인 위치가 휨의 위치 및 정도에 의존하여 변할 수 있기 때문이다. 휨은 예시적으로, 본원에 설명된 실시예들에 따른 대면적 기판들에 대해 관심사항일 수 있다. 기판들은, 본원에 설명된 대면적 기판들의 치수들을 갖거나 대면적 기판들에 대한 치수들을 갖는 이송 캐리어들 또는 대면적 기판들이며, 이러한 기판들에 대해, 본원에 설명된 일부 실시예들에 따른 장치, 장치의 챔버들 및 방법들이 제공된다. 예를 들면, 대면적 기판인 단일 기판에 대응하는 크기를 갖는 캐리어는 약 0.67 m2 기판들
Figure pct00005
에 대응하는 GEN 4.5, 약 1.4 m2 기판들
Figure pct00006
에 대응하는 GEN 5, 약 4.29 m2 기판들
Figure pct00007
에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.7 m2 기판들
Figure pct00008
에 대응하는 GEN 8.5 또는 약 8.7 m2 기판들
Figure pct00009
에 대응하는 심지어 GEN 10일 수 있다. GEN 11 및 GEN 12와 같은 훨씬 더 큰 세대들 및 대응하는 기판 면적들이 마찬가지로 구현될 수 있다. 또한, 그러한 크기의 각각의 캐리어들은 또한 복수의 기판들을 지지하는데 사용될 수 있다.
[0046] 본원에 설명된 실시예들에 따른, 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 다른 예시적인 장치(100)가 도 7에 도시된다. 장치는 수직으로 배열된 상태에서 기판(120), 예를 들면, 대면적 기판을 그 안에서 프로세싱하기 위한 챔버 어레인지먼트(110)를 포함하고, 여기서 챔버 어레인지먼트(110)는 적어도 하나의 챔버, 수직으로 배열된 기판(120), 예를 들면, 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 디바이스(미도시), 및 수직으로 배열된 대면적 기판에 대한 출구 포트(112)를 포함한다. 또한, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 기판(120), 예를 들면, 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치(100)는, 챔버 어레인지먼트(110)를 통해, 수직으로 배열된 대면적 기판을 이송하기 위한 이송 시스템(미도시), 및 측정 유닛(200)을 포함한다. 측정 유닛(200)에 관련된 아래에 설명되는 특징들, 세부사항들 및 양상은 본원에 설명된 실시예들에 따른 측정 유닛의 예를 제공한다. 측정 유닛은 적어도 하나의 광학 측정 디바이스(210)를 포함한다. 본원에 설명된 실시예들에 따라, 적어도 하나의 광학 측정 디바이스(210)는 확산 광을 수직으로 배열된 대면적 기판으로 방출하기 위한 조명 디바이스(211), 및 수직으로 배열된 대면적 기판의 적어도 하나의 광학 특성을 측정하기 위한 제 1 광 검출 디바이스(212)를 포함한다.
[0047] 본원에 설명된 장치의 실시예들에서 사용되는 광학 측정 디바이스(210)의 실시예의 개략적인 단면도를 예시하는 도 8에 예시적으로 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 광학 측정 디바이스(210)의 조명 디바이스(211)는 적분구(integrating sphere)(213) 및 광을 적분구(213)로 방출하는 광원(214)을 포함한다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 광원은 380-780 nm의 가시광선 복사 범위(visible radiation range) 및/또는 780 nm 내지 3000 nm의 적외선 복사 범위(infrared radiation range) 및/또는 200 nm 내지 380 nm의 자외선 복사 범위(ultraviolet radiation range)의 광을 방출하도록 구성된다.
[0048] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 조명 디바이스(211)의 광원(214)은, 광이 적분구(213)로 방출될 수 있도록 배열된다. 광원은 적분구(213) 내에 배열되거나, 적분구(213)의 내부 벽에 부착될 수 있다. 실시예들에 따라, 광원(214)은 적분구 외부에 배열될 수 있고, 여기서 적분구의 벽은 광원으로부터 방출된 광이 적분구의 내부를 비출 수 있도록 구성된 개구를 포함한다.
[0049] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 광원(214)은, 예를 들면, 필라멘트 전구, 텅스텐 할로겐 전구, LED들, 고전력 LED들 또는 Xe-Arc-램프들로서 구성될 수 있다. 광원(214)은, 광원이 짧은 시간들 동안에 스위치 온 및 오프될 수 있도록 구성될 수 있고, 예를 들면, 광원은 펄스형 광원일 수 있다. 스위칭 목적으로, 광원은 제어 유닛(미도시)에 연결될 수 있다.
[0050] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 적어도 하나의 광학 측정 디바이스는, 도 8에 예시적으로 도시된 바와 같이, 측정될 기판(120)의 하나의 측 상에 위치된다. 실시예들에 따라, 적분구(213)는 기판의 제 1 표면(121)에 관련하여
Figure pct00010
의 허용오차 내에서, 특히
Figure pct00011
의 허용오차 내에서, 더 구체적으로
Figure pct00012
의 허용오차 내에서
Figure pct00013
의 거리(D1)에서 실질적으로 수직으로 배열된 기판(120)에 대해 배열된다. 도 8에 예시적으로 도시된 바와 같이, 적분구(213)에는 기판(120)의 제 1 표면(121)에 관련하여
Figure pct00014
의 허용오차 내에서, 특히
Figure pct00015
의 허용오차 내에서, 더 구체적으로
Figure pct00016
의 허용오차 내에서
Figure pct00017
의 거리(D1)에 배열된 광 출구 포트(216)가 제공될 수 있다. 광 출구 포트(216)를 통해 적분구로부터 방출된 확산 광은 기판의 적어도 하나의 광학 특성의 측정을 위해 기판 상에 비춰질 수 있다. 확산 광으로 기판을 조명함으로써, 기판 상에 비춰진 광은 기판의 조명되는 부분 전체에 걸쳐 동일한 강도를 갖는다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따라, 방출된 확산 광은 특히 광의 강도의 균일한 각도 분포로 복수의 각도들로 광을 방출하는 것을 특징으로 할 수 있다. 예를 들면, 이것은 적분구, 예를 들면, 울브리히트 구(Ulbricht sphere)에서 확산 반사에 의해 생성될 수 있고, 여기서 확산 반사를 제공하기 위한 구의 재료가 선택된다.
[0051] 본원에 설명된 실시예들에 따른 측정 어레인지먼트로 인해, 기판 위치 및 기판 휨에 관련하여 측정 시스템의 허용오차가 증가될 수 있다. 예를 들면, +-2°, 예를 들면, +-1°의 각도 편차를 발생시키는 기판 휨은 본원에 설명된 측정들에 대한 허용오차들 내에 있을 수 있다.
[0052] 도 8에 예시적으로 예시된 바와 같이, 광의 방향을 표시하는 실선 화살표로서 예시된 광의 빔은, 빔이 출구 포트(216)를 퇴장하기 전에 적분구의 내부 표면 상의 원점(P)의 위치를 가질 수 있다. 빔은 도 8에 예시적으로 도시된 바와 같이 기판을 통해 투과되거나 기판으로부터 반사되고, 반사의 경우에, 반사 각도로 광 출구 포트(216)에 진입할 수 있다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 제 1 광 검출 디바이스(212)는, 기판(120)으로부터, 예를 들면, 기판의 제 1 표면(121)으로부터 반사된 광이 제 1 광 검출 디바이스(212)에 의해 검출될 수 있도록 구성 및 배열된다. 출구 포트(216)를 통해 적분구(213)를 퇴장하는 광 빔 및 출구 포트(216)에 진입하는 반사된 빔 사이의 각도는 본 발명에서 빔의 각도(β)로 지칭될 수 있다.
[0053] 도 8에 예시적으로 도시된 실시예들에 따라, 광학 측정 디바이스(210)는 측정 축(217)을 포함한다. 실시예들에 따라, 측정 축(217)은 기판(120)의 제 1 표면(121)과 실질적으로 수직(normal)한다. 본 발명에서, 기판으로부터 반사된 광 빔이 제 1 광 검출 디바이스에 의해 검출되는 방향은, 도 4에서 참조 번호(218)로 예시적으로 표시된 바와 같이, 제 1 광 검출 디바이스의 검출 방향으로 지칭된다. 실시예들에 따라, 검출 방향(218)과 측정 축(217) 사이의 각도(α)는 2° 내지 10°의 범위 내에, 특히 2° 내지 8°의 범위 내에, 더 구체적으로 2° 내지 4°의 범위 내에 있고, 바람직하게는 4° 미만이다.
[0054] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 적분구(213)는 150 mm 또는 그 미만, 특히 100 mm 또는 그 미만, 더 구체적으로 75 mm 또는 그 미만의 내부 직경을 갖는다. 실시예들에 따라, 조명 디바이스에 더 큰 적분구를 제공하는데 있어서, 기판의 조명 품질에 대한 광 출구 포트(216)의 크기의 영향은 보상되고, 특히 최소화될 수 있다.
[0055] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 적분구(213)의 광 출구 포트(216)는 25 mm 또는 그 미만, 특히 15 mm 또는 그 미만, 더 구체적으로 10 mm 또는 그 미만의 직경을 가질 수 있다. 출구 포트의 직경을 증가시킴으로써, 기판의 적어도 하나의 광학 특성의 측정을 실시하기 위해 기판의 더 큰 부분이 조명될 수 있다.
[0056] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 제 1 광 검출 디바이스(212)는, 광원(214)으로부터의 어떠한 직접적인 광도 제 1 광 검출 디바이스(212)에 의해 검출되지 않도록 구성 및 배열된다. 예를 들면, 광원에 의해 방출된 광이 제 1 광 검출 디바이스(212)와 직접적으로 부딪치는 것을 방지하는 스크리닝 수단(미도시)이 적분구(213) 내에 제공될 수 있다. 그러한 스크리닝 수단은, 예를 들면, 차폐물들, 애퍼쳐 또는 렌즈들에 의해 실현될 수 있고, 이것은 광원에 의해 방출된 어떠한 직접적인 광도 제 1 광 검출 디바이스(212)와 부딪칠 수 없도록 구성 및 배열된다.
[0057] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 제 1 광 검출 디바이스(212)는, 적분구의 내부로부터 반사된 어떠한 광도 제 1 광 검출 디바이스(212)에 의해 검출되지 않도록 구성 및 배열된다. 예를 들면, 제 1 광 검출 디바이스(212)는, 예를 들면, 기판(120) 상에서의 반사로 인해 적분구(213)의 광 출구 포트(216)를 통해 진입하는 광만이 제 1 광 검출 디바이스(212)에 의해 검출될 수 있도록 배열될 수 있다.
[0058] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 측정 유닛(200)은 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이 적어도 3 개의 광학 측정 디바이스들(210)을 포함할 수 있다. 적어도 3 개의 광학 측정 디바이스들은, 도 7의 참조 번호(222)로 예시적으로 표시된 바와 같이, 실질적으로 수직 라인의 상이한 높이들로 배열될 수 있다. 적어도 3 개의 광학 측정 디바이스들은 또한 상이한 실질적으로 수직 라인들, 예를 들면, 도 7의 참조 번호(222)로 표시된 라인과 평행한 라인들 상에 상이한 높이들로 배열될 수 있다. 적어도 3 개의 광학 측정 디바이스들을 제공함으로써, 기판의 다수의 측정들이 동일한 시간에 수행될 수 있다. 상이한 측정 디바이스들의 측정들은 기판의 균일성, 예를 들면, 기판의 수직 균일성에 관한 정보를 획득하기 위해 비교될 수 있다. 기판의 선택된 위치들에서 높은 정확도 측정들이 달성될 수 있다. 따라서, 프로세싱된 기판의 특성들은 프로세싱된 기판의 높은 재생성 가능한 품질을 보장하기 위해 측정 및 모니터링될 수 있다.
[0059] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 제 1 광 검출 디바이스는 가시광선 복사를 프로세싱하기 위한 능력을 포함할 수 있다. 실시예들에 따라, 제 1 광 검출 디바이스는 적외선, 자외선 복사와 같이 여분의 광학 범위에서의 복사 프로세싱을 위해 적응될 수 있다. 예를 들면, 제 1 광 검출 디바이스는 380-780 nm의 가시광선 복사 범위 및/또는 780 내지 3000 nm의 적외선 복사 범위 및/또는 200 nm 내지 380 nm의 자외선 복사 범위의 복사를 프로세싱하도록 적응될 수 있는 광학 센서일 수 있다. 예를 들면, 제 1 광 검출 디바이스는 포토 센서 또는 CCD(charged coupled devices)-센서일 수 있다. 측정 데이터의 포착뿐만 아니라 기준 데이터의 포착을 위해 제 1 광 검출 디바이스가 제공될 수 있다. 또한, 제 1 광 검출 디바이스는 데이터 프로세싱 또는 데이터 분석 유닛(도면들에 도시되지 않음)에 연결될 수 있는 신호 출구 포트들을 포함할 수 있다.
[0060] 실시예들에 따라, 제 1 광 검출 디바이스는 케이블 또는 무선 연결을 통해 데이터 프로세싱 또는 데이터 분석 유닛에 연결될 수 있다. 데이터 프로세싱 또는 데이터 분석 유닛은 제 1 광 검출 디바이스의 신호들을 검사 및 분석하도록 적응될 수 있다. 비-정상적인 것으로 정의된 기판의 임의의 특성이 측정되면, 데이터 프로세싱 또는 데이터 분석 유닛은 변화를 검출하고, 기판의 프로세싱의 중단 또는 정정 팩터들의 적응과 같은 반응을 트리거링할 수 있다.
[0061] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 적어도 하나의 광학 측정 디바이스의 제 1 광 검출 디바이스에 의해 측정된 기판의 적어도 하나의 광학 특성은 기판으로부터의 반사율을 포함한다.
[0062] 도 9 및 10을 참조하면, 예를 들면, 수직으로 배열된 기판 상에 작동하는 중력들로 인한 기판의 휨의 영향이 분석될 수 있다. 휨이 기판의 오리지널 배향에 대해 기판을 틸팅(tilting) 및 시프팅하는 것의 오버랩으로서 고려될 수 있기 때문에, 기판을 틸팅 및 시프팅하는 것의 영향은 개별적으로 분석된다. 따라서, 도 9를 참조하면, 도 8에 도시된 바와 같이 기판의 기준 배향과 비교하여 기판을 시프팅하는 것의 영향이 분석된다. 또한, 도 10을 참조하면, 도 8에 도시된 바와 같이 기판의 기준 배향과 비교하여 기판을 틸팅하는 것의 영향이 평가된다.
[0063] 도 9는 도 8에 따른 광학 측정 디바이스의 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고, 여기서 기판의 상대적인 위치는 도 8에 도시된 광학 측정 디바이스에 대한 기판의 상대적인 위치와 비교하여 광학 측정 디바이스에 관련하여 측면으로 시프팅된다. 도 9에서, 기판(120)의 측면 시프트는
Figure pct00018
에 의해 표시된다. 도 9에 예시된 바와 같이, 기판이
Figure pct00019
의 거리만큼 시프팅될 때, 기판(120)으로부터의 반사 후에 제 1 광 검출 디바이스에 의해 검출되는 광 빔의 원점(P)의 위치는 도 8에 도시된 광 빔의 원점(P)의 위치와 비교하여 제 1 광 검출 디바이스(212)로부터 떨어져 이동되는 것처럼 보인다. 도 9에 예시된 바와 같이, 빔의 각도
Figure pct00020
는 적분구(213)의 광 출구 포트(216)와 기판(120) 사이의 거리
Figure pct00021
가 증가함에 따라 증가한다. 따라서, 광 출구 포트(216)의 크기뿐만 아니라 제 1 광 검출 디바이스(212)의 위치 및 크기는 기판과 광 출구 포트(216) 사이의 최대 거리를 결정하고, 여기서 기판으로부터 반사된 광이 제 1 광 검출 디바이스(212)에 의해 검출될 수 있다. 기판의 적어도 하나의 광학 특성을 측정하기 위해, 기판이 확산 광으로 조명되기 때문에, 기판 상에 비춰지는 광은 기판의 조명된 부분 전체에 걸쳐 동일한 강도를 갖는다. 따라서, 기판의 측정된 적어도 하나의 광학 특성의 정확도는 본원에 설명된 바와 같이 측정 어레인지먼트와 기판 사이의 거리, 특히 ± 25 mm의 허용오차 내에서, 특히 ± 20 mm의 허용오차 내에서, 더 구체적으로 ± 15 mm의 허용오차 내에서 30 mm의 거리와 독립적이다.
[0064] 도 10은 도 8에 따른 광학 측정 디바이스의 실시예의 개략적인 단면도를 도시하고, 여기서 기판의 상대적인 위치는 도 8에 도시된 기판의 위치와 비교하여 기울어진다. 도 10에서, 기판(120)의 틸트는 δ에 의해 표시된다. 도 10에 예시된 바와 같이, 기판이 δ의 각도만큼 기울어질 때, 기판(120)으로부터의 반사 후에 제 1 광 검출 디바이스(212)에 의해 검출되는 광 빔의 원점(P)의 위치는 도 8에 도시된 광 빔의 원점(P)의 위치와 비교하여 제 1 광 검출 디바이스(212)로부터 떨어져 이동되는 것처럼 보인다. 또한, 도 10에 예시된 바와 같이, 빔의 각도
Figure pct00022
는 기판의 틸트의 각도(δ)에 의존하여 변할 수 있다. 따라서, 광 출구 포트(216)의 크기뿐만 아니라 제 1 광 검출 디바이스(212)의 위치 및 크기는 기판의 최대 틸트를 결정하고, 여기서 기판으로부터 반사된 광이 제 1 광 검출 디바이스(212)에 의해 검출될 수 있다. 기판의 적어도 하나의 광학 특성을 측정하기 위해, 기판이 확산 광으로 조명되기 때문에, 기판 상에 비춰지는 광은 기판의 조명된 부분 전체에 걸쳐 동일한 강도를 갖는다. 따라서, 기판의 측정된 적어도 하나의 광학 특성의 정확도는 기판의 틸트(δ)와 독립적이다.
[0065] 본원에 설명된 실시예들에 따른 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치를 제공함으로써, 기판의 적어도 하나의 광학 특성의 높은 정확도 측정들은 기판과 측정 어레인지먼트 사이로부터 최대 100 mm의 거리 그리고, 예를 들면, 대면적 기판의 휨에 의해 최대 ± 2°로 기울어진 기판에서 측정될 수 있다.
[0066] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 적어도 하나의 광학 측정 디바이스(210)는 실질적으로 수직으로 배열된 대면적 기판의 적어도 하나의 광학 특성을 측정하기 위한 제 2 광 검출 디바이스(215)를 더 포함한다. 도 11에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본원에 설명된 실시예들에 따라, 제 2 광 검출 디바이스(215)는 조명 디바이스(211)에 대향하여, 특히 적분구의 광 출구 포트(216)에 대향하여, 조명 디바이스(211)보다는 기판(120)의 다른 측 상에, 특히 기판(120)의 제 2 표면(122) 측 상에 배열될 수 있다. 실시예들에 따라, 제 2 광 검출 디바이스(215)는 기판(120)의 제 2 표면(122)에 관련하여 ± 25 mm의 허용오차 내에서, 특히 ± 20 mm의 허용오차 내에서, 더 구체적으로 ±15 mm의 허용오차 내에서, 실질적으로 수직으로 배열된 기판(120)에 대해
Figure pct00023
의 거리(D2)에 배열된다.
[0067] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 제 2 광 검출 디바이스는 가시광선 복사를 프로세싱하기 위한 능력을 포함할 수 있다. 제 2 광 검출 디바이스는 적외선, 자외선 복사와 같은 여분의 광학 범위의 프로세싱 복사를 위해 적응될 수 있다. 예를 들면, 제 2 광 검출 디바이스는 380-780 nm의 가시광선 복사 범위 및/또는 780 nm 내지 3000 nm의 적외선 복사 범위 및/또는 200 nm 내지 380 nm의 자외선 복사 범위의 복사를 프로세싱하도록 적응될 수 있는 광학 센서일 수 있다. 제 2 광 검출 디바이스는 포토 센서 또는 CCD(charged coupled devices)-센서일 수 있다. 측정 데이터의 포착뿐만 아니라 기준 데이터의 포착을 위해 제 2 광 검출 디바이스가 제공될 수 있다. 또한, 제 2 광 검출 디바이스는 데이터 프로세싱 또는 데이터 분석 유닛(도면들에 도시되지 않음)에 연결될 수 있는 신호 출구 포트들을 포함할 수 있다.
[0068] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 측정 유닛(200)은 기판을 통해 투과되는 광을 캡처하도록 구성 및 배열된 적어도 하나의 라이트 트랩(220)을 더 포함한다. 도 12에 예시적으로 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 라이트 트랩(220)은 모든 입사 광이 흡수기 영역(221)과 부딪치도록 기하학적으로 구성된다. 예를 들면, 라이트 트랩은, 광이 라이트 트랩 외부로 반사되기 전에, 강도(I0)를 갖는 입사 광 빔이 적어도 5 개의 표면들 상에서 반사되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 광이 라이트 트랩 내에서 반사될 수 있는 흡수기 영역(221)은 입사 광의 5 %를 반사하는 흑색 유리를 포함할 수 있다. 따라서, 5 개의 반사들 후에, 광 트랩 외부로 반사될 수 있는 광의 광 강도(Iout)는
Figure pct00024
로서 계산될 수 있고, 이것은 사실상 제로(zero)이다.
[0069] 본원에 설명된 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따라, 적어도 하나의 라이트 트랩(220), 특히 흡수기 영역(221)의 어레인지먼트는 모든 측정된 파장, 가령, 380-780 nm의 가시광선 복사 범위 및/또는 780 nm 내지 3000 nm의 적외선 복사 범위 및/또는 200 nm 내지 380 nm의 자외선 복사 범위 내의 파장에 걸쳐 모든 입사광을 흡수하도록 구성된다. 실시예들에 따라, 적어도 하나의 라이트 트랩(220)은 실질적으로 수직으로 배열된 기판(120)에 대해, 특히 기판의 제 2 표면(122)에 대해, ± 25 mm의 허용오차 내에서, 특히 ± 20 mm의 허용오차 내에서, 더 상세하게는 ± 15 mm의 허용오차 내에서 기판(120)의 제 2 표면(122)과 관련된
Figure pct00025
의 거리(D3)에 배열된다.
[0070] 본원에 설명된 실시예들에 따라 적어도 하나의 라이트 트랩을 제공함으로써, 기판으로부터의 반사율은 측정될 표면으로부터 나오지 않는 기생 반사들로부터 기인한 왜곡들 없이 측정될 수 있다. 또한, 실시예들에 따라, 적어도 하나의 라이트 트랩의 크기는, 단일 라이트 트랩을 제공하는 것이, 측정들이 수행되는 기판의 높이에 걸쳐 기생 반사를 근본적으로 제거하기에 충분할 수 있도록 조정된다.
[0071] 전술한 내용은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들은 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 본 발명의 범위는 후속하는 청구항들에 의해서 결정된다.

Claims (16)

  1. 대면적 기판(large-area substrate) 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스로서,
    제어기,
    상기 기판의 위치 및/또는 속도를 결정하기 위해 상기 제어기와 통신하는 기판 이송 어레인지먼트(substrate transport arrangement),
    상기 기판의 표면 상에 제 1 재료 층을 증착하도록 구성된 적어도 3 개의 소스들의 어레이 ― 상기 적어도 3 개의 소스들의 어레이는 상기 제어기와 통신하고, 상기 제어기는 상기 제 1 재료 층의 증착을 제어하도록 구성됨 ― , 및
    상기 기판이 측정 유닛을 따라 상기 기판 이송 어레인지먼트에 의해 이동되는 동안에, 상기 기판에 걸쳐 상기 제 1 재료 층의 특성의 측정을 허용하기 위해 상기 제어기와 통신하도록 구성된 측정 유닛을 포함하고,
    상기 제어기는 상기 기판 이송 어레인지먼트를 따라 상기 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 상기 제 1 재료 층의 특성의 측정을 상관시키도록 구성되는,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 기판 상에서 상기 측정의 위치를 결정하기 위해 상기 기판 이송 어레인지먼트로부터의 신호와 상기 제 1 재료 층의 특성의 측정을 상관시키도록 구성되는,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 기판 상의 적어도 2 개의 위치들에서 상기 기판 상의 상기 제 1 재료 층의 특성을 결정하도록 구성되는,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제 1 재료 층의 특성으로부터 기인한 제 1 위치-의존 프로파일(position-dependent profile)과 제 2 재료 층의 특성으로부터 기인한 제 2 위치-의존 프로파일 사이에서 제 1 차동 측정 신호를 계산하도록 구성되는,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판의 표면의 제 2 위치-의존 프로파일은 상기 기판의 표면 상에 이전에 증착된 재료 층의 위치-의존 프로파일이거나, 또는
    상기 기판의 표면의 제 2 위치-의존 프로파일은 상기 기판의 표면의 미리 결정된 위치-의존 프로파일인,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제어기는 적어도 하나의 프로세스 파라미터를 변경하기 위해 적어도 3 개의 소스들의 어레이에 인가될 수 있는 상기 차동 측정 신호에 기초하여 정정 팩터(correction factor)를 계산하도록 추가로 구성되는,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 표면의 측정의 시작-포인트를 검출하기 위한 시작-포인트 트리거 엘리먼트(starting-point trigger element)를 더 포함하는,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 시작-포인트 트리거 엘리먼트는 시작-포인트를 검출하도록 구성된 측정 유닛 및 추가의 측정 디바이스로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 3 개의 소스들의 어레이는 3 개 또는 그 초과의 로터리 캐소드들(rotary cathodes)을 포함하고, 선택적으로 상기 3 개 또는 그 초과의 로터리 캐소드들은 상기 3 개 또는 그 초과의 로터리 캐소드들 각각의 내부에 제공된 자석 어셈블리(magnet assembly)를 포함하는,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 정적 증착 프로세스(static deposition process)에서 상기 제 1 재료 층의 증착을 제어하도록 구성되는,
    대면적 기판 상에 증착된 제 1 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
  11. 적어도 3 개의 소스들의 어레이 및 기판 이송 어레인지먼트를 포함하는 증착 시스템에서 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법으로서,
    정적 증착 프로세스로 상기 기판 위에 제 1 재료 층을 증착하는 단계,
    상기 제 1 재료 층의 특성의 측정 신호를 포착하는 단계,
    제 1 위치-의존 프로파일을 획득하기 위해 상기 기판 이송 어레인지먼트를 따라 상기 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 상기 측정 신호를 상관시키는 단계, 및
    상기 제 1 위치-의존 프로파일과 제 2 위치-의존 프로파일 사이에서 제 1 차동 측정 신호(differential measurement signal)를 계산하는 단계를 포함하는,
    적어도 3 개의 소스들의 어레이 및 기판 이송 어레인지먼트를 포함하는 증착 시스템에서 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 차동 측정 신호를 계산하는 단계는 상기 제 1 위치-의존 프로파일과 제 2 위치-의존 프로파일 사이에서 차동 측정 신호를 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 위치-의존 프로파일은 상기 기판의 표면의 미리 결정된 위치-의존 프로파일 및 상기 기판의 표면 상에 이전에 증착된 제 2 재료 층의 위치-의존 프로파일로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 엘리먼트인,
    적어도 3 개의 소스들의 어레이 및 기판 이송 어레인지먼트를 포함하는 증착 시스템에서 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 3 개의 소스들의 어레이의 소스들 중 하나 또는 그 초과에 대한 정정 팩터를 계산하는 단계를 더 포함하는,
    적어도 3 개의 소스들의 어레이 및 기판 이송 어레인지먼트를 포함하는 증착 시스템에서 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 정적 증착 프로세스로 상기 기판 상에 재료 층을 증착하기 전에, 적어도 하나의 프로세스 파라미터를 변경하기 위해 상기 정정 팩터를 상기 증착 시스템에 적용하는 단계를 더 포함하고,
    선택적으로, 적어도 하나의 프로세스 파라미터를 변경하는 것은 스퍼터 전력(sputter power), 증착 시간, 상기 적어도 3 개의 소스들의 어레이의 로터리 캐소드의 자석 어셈블리의 동작 파라미터들 및 로컬 가스 유동으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 엘리먼트를 변경하는 것을 포함하는,
    적어도 3 개의 소스들의 어레이 및 기판 이송 어레인지먼트를 포함하는 증착 시스템에서 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 재료 층의 특성의 측정 신호를 포착하는 단계는 상기 제 1 재료 층의 특성의 측정의 시작-포인트를 검출하는 단계를 포함하는,
    적어도 3 개의 소스들의 어레이 및 기판 이송 어레인지먼트를 포함하는 증착 시스템에서 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 방법.
  16. 대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스로서,
    제어기,
    상기 기판의 위치 및/또는 속도를 결정하기 위해 상기 제어기와 통신하는 기판 이송 어레인지먼트 ― 상기 기판 이송 어레인지먼트는 근본적으로 수직 기판 이송을 위해 구성됨 ― ,
    상기 기판의 표면 상에 제 1 재료 층을 증착하도록 구성된 적어도 3 개의 소스들의 어레이 ― 상기 적어도 3 개의 소스들의 어레이는 상기 제어기와 통신하고, 상기 제어기는 정적 증착 프로세스에서 상기 제 1 재료 층의 증착을 제어하도록 구성되고, 상기 적어도 3 개의 소스들의 어레이는 3 개 또는 그 초과의 로터리 캐소드들을 포함하고, 상기 3 개 또는 그 초과의 로터리 캐소드들은 상기 로터리 캐소드들 각각의 내부에 설치된 자석 어셈블리를 포함함 ― ,
    상기 기판이 측정 유닛을 따라 상기 기판 이송 어레인지먼트에 의해 이동되는 동안에, 상기 제 1 재료 층의 특성의 측정을 허용하기 위해 상기 제어기와 통신하도록 구성되는 측정 유닛, 및
    상기 기판의 표면의 측정의 시작-포인트를 검출하기 위한 시작-포인트 트리거 엘리먼트를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 기판 이송 어레인지먼트를 따라 상기 기판의 위치 및/또는 속도를 표시하는 신호와 상기 제 1 재료 층의 특성의 측정을 상관시키도록 구성되는,
    대면적 기판 상에 증착된 재료 층의 특성을 측정하기 위한 디바이스.
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