KR20170070818A - 기판 상의 이온 빔 입사 각 제어 - Google Patents

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Abstract

일 시스템은 챔버, 척 어셈블리, 및 이온 소스를 포함한다. 척 어셈블리는 기판 지지부 및 기판 지지부의 하부 영역의 고정된 중앙 지점에 커플링된 중앙 지지부를 갖는 전진 (precession) 어셈블리를 포함한다. 전진 어셈블리는, 하부 영역 내에서 중앙 지점으로부터 오프셋된 제 1 위치 및 제 2 위치에 각각 연결된 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터를 포함한다. 전진 어셈블리는 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터가 중앙 지지부에 대해 위 아래로 이동할 때 기판 지지부에 전진 운동을 부가하고, 기판에 부가된 전진 운동은 기판 지지부의 회전 없이 기판 지지부의 회전 틸팅을 유발한다. 기판의 회전 틸팅은 이온 소스에 의해 생성된 이온들로 하여금 입사각들이 연속적으로 가변하는 기판의 표면에 충돌하게 하도록 구성된다.

Description

기판 상의 이온 빔 입사 각 제어{CONTROL OF INCIDENCE ANGLE OF ION BEAM ON SUBSTRATE}
본 실시예들은 반도체 제작 챔버 상에서의 에칭을 개선하기 위한 방법들, 시스템들, 및 프로그램들에 관련되고, 보다 구체적으로, 기판의 표면 상으로 이온 빔의 방향을 제어하기 위한 방법들, 시스템들, 및 컴퓨터 프로그램들에 관련된다.
반도체 제작 시, 에칭 프로세스들은 일반적으로 반복적으로 수행된다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 습식 에칭 및 건식 에칭과 같은 2가지 타입의 에칭 프로세스들이 있다. 일 타입의 건식 에칭은 유도 결합 플라즈마 에칭 장치를 사용하여 수행된 플라즈마 에칭이다.
플라즈마는 다양한 타입들의 라디칼들, 뿐만 아니라 양이온 및 음이온을 담고 있다. 다양한 라디칼들, 양이온들 및 음이온들의 화학 반응들은 기판의 피처들, 표면들 및 재료들을 에칭하도록 사용된다.
일부 챔버들에서, 플라즈마로부터 나오는 이온들이 기판의 표면에 충돌하는 방법을 제어하기 위해 스핀하는 (spin) 척에 의해 기판이 지지된다. 일정하거나 제어된 온도로 기판을 유지하는 것은 회전하는 기판의 액체 또는 가스 냉각을 필요로 하고, 또한 회전하는 픽스처 (fixture) 에 기판을 정전 클램핑할 것을 필요로 할 수도 있다. 회전하는 픽스처에 대한 액체 또는 가스 및 전기 설비를 얻는 것은 회전하는 저널 (journal) 및 회전하는 슬립 링들 (slip rings) 을 필요로 한다. 이러한 저널들 및 슬립 링들은 회전-시일링 (rotating-seal) 실패 또는 콘택터 고장으로 인해 제한된 수명을 갖는다. 수명은 보통 회전 수의 함수이고, 보다 고속의 회전들은 일반적으로 보다 짧은 저널 수명을 발생시킨다.
균일한 에칭을 계속해서 달성하면서 회전하는 저널들을 제거하는 것이 목표된다. 이러한 맥락에서 본 발명이 발생하였다.
방법들, 디바이스들, 시스템들, 및 컴퓨터 프로그램들이 기판에 대한 이온 빔의 입사각을 제어하기 위해 제공된다. 본 실시예들은 다양한 방식들, 예컨대, 방법, 장치, 시스템, 디바이스, 또는 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다는 것이 이해된다. 몇몇 실시예들이 이하에 기술된다.
기판을 프로세싱하기 위한 일 시스템은 챔버, 척 어셈블리, 및 이온 소스를 포함한다. 척 어셈블리는 기판 지지부 및 전진 (precession) 어셈블리를 포함한다. 전진 어셈블리는 기판 지지부의 하부 영역의 고정된 중앙 지점에 커플링된 중앙 지지부를 갖는다. 전진 어셈블리는, 하부 영역 내에서 중앙 지점으로부터 오프셋된 제 1 위치에 연결된 제 1 액추에이터 및 중앙 지점으로부터 오프셋된 제 2 위치에 연결된 및 제 2 액추에이터를 더 포함한다. 전진 어셈블리는, 제 1 액추에이터가 제 1 주파수에 따라 위 아래로 이동하고, 제 2 액추에이터가 제 2 주파수에 따라 위 아래로 이동하도록 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터가 중앙 지지부에 대해 위 아래로 이동할 때 기판 지지부에 전진 운동을 부가하도록 프로그래밍되고, 제 1 주파수는 제 2 주파수에 독립된다. 이온 소스는 챔버와 인터페이싱하고, 이온 소스는 척 어셈블리의 기판 지지부를 향해 지향성으로 배향되고, 이온 소스는 플라즈마가 스트라이킹될 때 이온들을 생성하도록 구성되고, 이온들은 기판 지지부를 향해 지향된다. 기판이 기판 지지부 상에 존재할 때 전진 운동이 기판에 부가되고, 전진 운동은 기판 지지부의 회전 없이 기판 지지부의 회전 틸팅을 유발한다. 기판의 회전 틸팅은 이온 소스에 의해 생성된 이온들로 하여금 입사각들을 계속해서 가변시키면서 기판의 표면에 충돌하게 하도록 구성된다.
기판을 프로세싱하기 위한 또 다른 시스템은 챔버, 척 어셈블리, 및 이온 소스를 포함한다. 척 어셈블리는 기판 지지부 및 전진 어셈블리를 포함한다. 전진 어셈블리는 중앙 지지부, 제 1 회전 캠 및 제 2 회전 캠을 포함하고, 중앙 지지부는 고정되고 기판 지지부의 하단 표면의 중앙 지점에 커플링된다. 제 1 회전 캠은 하단 표면 내에 있고, 중앙 지점으로부터 오프셋되는 제 1 위치에 연결되고, 제 2 회전 캠은 하단 표면 내에 있고, 중앙 지점으로부터 오프셋되는 제 2 위치에 연결된다. 또한, 전진 어셈블리는, 제 1 회전 캠 및 제 2 캠이 제 1 위치 및 제 2 위치 위 아래로 이동할 때 기판 지지부에 전진 운동이 부가되게 하도록 프로그래밍된다. 제 1 회전 캠은 제 2 회전 캠과 독립적으로 이동한다. 이온 소스는 기판 지지부를 향해 배향되고, 이온 소스는, 플라즈마가 스트라이킹될 때 이온들을 생성한다. 전진 운동은 기판 지지부의 회전 없이 기판 지지부의 회전 틸팅을 유발하고, 기판의 회전 틸팅은 이온 소스에 의해 생성된 이온들로 하여금 입사각들을 계속해서 가변시키면서 기판의 표면에 충돌하게 하도록 구성된다.
기판을 프로세싱하는 방법은 챔버 내 기판 지지부 상에 기판을 로딩하는 단계를 포함한다. 방법은 전진 어셈블리에 의해, 기판 지지부의 전진 운동을 유발하는 단계를 더 포함하고, 전진 운동은 기판이 기판 지지부 상에 있을 때 부가된다. 전진 운동은 기판 지지부의 회전 없이 기판 지지부의 회전 틸팅을 유발하고, 기판의 회전 틸팅은 챔버 위의 이온 소스에 의해 생성된 이온들로 하여금 입사각들을 계속해서 가변시키면서 기판의 표면에 충돌하게 하도록 구성된다. 전진 어셈블리는 중앙 지지부, 제 1 액추에이터, 및 제 2 액추에이터를 포함한다. 중앙 지지부는 고정되고, 기판 지지부의 하부 영역의 중앙 지점에 커플링되고, 제 1 액추에이터는 기판 지지부의 하부 영역 내에 있고, 중앙 지점으로부터 오프셋된 제 1 위치 연결되고, 제 2 액추에이터는 기판 지지부의 하부 영역 내에 있고, 중앙 지점으로부터 오프셋된 제 2 위치에 연결된다. 제 1 액추에이터가 제 1 주파수에 따라 위 아래로 이동하고, 제 2 액추에이터가 제 2 주파수에 따라 위 아래로 이동하도록, 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터가 중앙 지지부에 대해 위 아래로 이동할 때 전진 운동이 생성되고, 제 1 주파수는 제 2 주파수와 독립적이다.
다른 양태들이 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 상세한 기술로부터 자명해질 것이다.
실시예들은 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 기술을 참조함으로써 완전히 이해될 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른, 에칭 동작들을 위해 활용된 플라즈마 프로세싱 시스템을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따라, 동작 동안 챔버를 예시한다.
도 3은 일 실시예에 따라, 프로세싱 동안 기판이 틸팅될 때 복수의 기판 포지션들을 예시한다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따라, 척/기판에 적용된 전진 운동이 2 개의 액추에이터들에 의해 수행되는 챔버를 예시한다.
도 5a는 일 실시예에 따라, 2 개의 주변 지점들을 위 아래로 이동시킴으로써 기판의 전진 운동을 예시한다.
도 5b는 일 실시예에 따라, 시간에 따라 2 개의 주변 지점들의 높이의 변화들을 도시하는 차트이다.
도 5c는 일 실시예에 따라, 2 개의 주변 지점들이 각각의 높이가 변화된 후 기판을 도시한다.
도 5d는 일 실시예에 따라, 기판의 틸팅에 따른 이온 빔의 입삭각의 변화를 예시한다.
도 6a는 일 실시예에 따라, 척/기판에 적용된 전진 운동이 2 개의 회전 캠들에 의해 수행되는 챔버를 예시한다.
도 6b는 일 실시예에 따라, 척/기판에 적용된 전진 운동이 척의 하단부에 연결된 3 개의 푸시로드들 (pushrods) 에 의해 수행되는 챔버를 예시한다.
도 6c는 일 실시예에 따라, 척/기판에 적용된 전진 운동이 2 개의 축 모터들에 의해 수행되는 챔버를 예시한다.
도 7은 일 실시예에 따라, 시간에 따라 변화하는 전진 운동을 적용함으로써 기판을 프로세싱하기 위한 알고리즘의 플로우차트이다.
도 8은 실시예들을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템의 간략화된 개략도이다.
실시예들은 척에 의해 지지된 기판의 포지션을 변화시키기 위해 척에 와블링 운동 (wobbling motion) 을 제공한다. 기판의 포지션을 변화시킴으로써, 플라즈마로부터 이온 빔들의 각도가 제어될 수 있다. 이는 기판으로 하여금 기판을 스핀할 필요 없이 포지션을 변화시키게 하고, 기판의 스핀은 기판을 회전시키기 위해 요구된 고가의 컴포넌트들을 방지함으로써 제작 시 절약을 발생시킨다.
이하의 실시예들은 기판 상의 이온 빔의 입사각을 제어하기 위한 방법들, 디바이스들, 시스템들, 및 컴퓨터 프로그램들을 기술한다. 본 실시예들은 이들 구체적인 상세들의 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다는 것이 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지의 프로세스 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.
도 1은 일 실시예에 따른, 에칭 동작들을 위해 활용된 플라즈마 프로세싱 시스템을 도시하는 개략적인 단면도이다. 시스템은 기판, 게이트 밸브, 및 챔버 (114) 를 반송하는 이송 모듈 (110) 을 포함한다. 기판 (112) 은 기판이 챔버 (114) 로 들어갈 때 기판 (112) 과 함께 수평 포지션이 되는 기판 로드 (154) 를 통해 챔버로 들어간다. 챔버는 척 어셈블리 (115) 및 포지션 액추에이터 (136) 를 포함한다. 척 어셈블리 (115) 는 기판 지지부 (116) 및 전진 어셈블리 (140) 를 포함한다. 일부 실시예들에서 유전체 윈도우 (106) 가 또한 챔버 내에 존재한다 (미도시).
기판 지지부 (116) 는 기판 (112) 을 지지하기 위한 정전 척일 수 있다. 전진 어셈블리 (140) 는 이하에 보다 상세히 논의된 바와 같이, 웨이퍼를 스트라이킹할 때 플라즈마로부터 이온들의 입사각을 변화시키기 위한 동작 동안 전진 운동을 기판 지지부에 적용한다.
기판이 수직 포지션에 있는 동안 기판의 프로세싱을 수행하기 위해, 기판이 로딩된 후 포지션 액추에이터 (136) 는 척 어셈블리를 90 ° 회전시킨다. 도 1에 도시된 실시예는 수직 포지션의 기판들을 프로세싱하기 위한 것이지만, 웨이퍼/척에 운동을 적용하기 위해 본 명세서에 제시된 원리들은 또한 수평 포지션의 기판을 프로세싱하는 챔버들 내에서 활용될 수도 있다.
기판 지지부로 전력을 제공하거나, 동작 동안 기판을 냉각시키기 위한 액체 또는 가스를 제공하기 위해 설비들 (104) 이 척 어셈블리에 연결된다. 이온 소스 (134) 는 기판을 프로세싱하기 위해 플라즈마를 생성한다. 일부 실시예들에서, 내부 패러데이 차폐부 (미도시) 가 챔버 (100) 내부에 배치된다. 일부 실시예들에서, 이온 소스 (134) 는 매칭 회로 (102) 에 연결된 TCP 코일이다.
하나 이상의 생성기들로부터 규정될 수 있는, 바이어스 RF 생성기 (120) 가 또한 도시된다. 복수의 생성기들이 제공되면, 다양한 튜닝 특성들을 달성하기 위해 상이한 주파수들이 사용될 수 있다. 바이어스 매칭 회로 (118) 가 RF 생성기 (120) 와 기판 지지부 (116) 를 규정하는 어셈블리의 도전 플레이트 사이에 커플링된다. 기판 지지부 (116) 는 또한 기판의 척킹 및 디척킹을 인에이블하는 정전 전극들을 포함한다. 일반적으로, 필터 및 DC 클램프 전력 공급부가 제공될 수 있다. 기판 지지부 (116) 로부터 기판을 리프팅하기 위한 다른 제어 시스템들이 또한 제공될 수 있다.
가스 소스들 (128) 은 매니폴드들 (122) 을 통해 혼합될 수 있는 복수의 가스 소스들을 포함한다. 가스 소스들은 하나 이상의 반응물질 가스들 (본 명세서에서 또한 주 가스로 지칭됨) 및 하나 이상의 튜닝 가스들을 포함한다. 반응물질 가스는 에칭을 위해 사용된 활성 가스이고, 반응물질 가스는 기판 위에서 에칭을 위해 필요한 종의 소스이다. 반응물질 가스들의 예들은 Cl2, HBr, 및 SF6를 포함하지만, 다른 반응물질 가스들이 또한 사용될 수도 있다. 기판들 상의 프로세스 동작들, 무기판 (substrate-less) 자동 세정 동작들, 및 다른 동작들과 같은 다양한 타입들의 동작들을 위해 챔버로 상이한 가스들을 공급하기 위해 복수의 가스 공급부들이 제공될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
동작가능한 플라즈마 프로세싱 동안 챔버로부터 가스성 부산물들의 제거 및 진공 압력 제어를 인에이블하도록 진공 펌프 (130) 가 챔버 (114) 에 연결된다. 챔버에 적용될 진공 흡입량을 제어하기 위해 밸브 (126) 가 배기부 (124) 와 진공 펌프 (130) 사이에 배치된다.
챔버 (114) 는 또한 약 1 mTorr (mT) 내지 약 500 mTorr (mT) 의 범위의 진공 조건들로 동작할 것이다. 모두 구체적으로 도시되지 않지만, 챔버 (114) 는 통상적으로 클린 룸 내에 설치될 때 설비들 또는 제조 설비에 커플링된다. 설비들은 프로세싱 가스들, 진공, 온도 제어, 및 분위기 파티클 제어를 제공하는 플럼빙 (plumbing) 을 포함한다.
챔버 (114) 및 연관된 컴포넌트들의 동작을 제어하기 위한 프로그래밍가능한 제어기 (108) 가 제공된다. 일반적으로 말하면, 제어기 (108) 는 레시피에 의해 규정된 챔버 동작을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 미리 결정된 레시피는 TCP 코일들로의 전력 인가, 챔버 내로의 가스 플로우, 및 진공의 인가와 같은 동작을 위한 다양한 파라미터들을 명시할 수도 있다. 타이밍, 지속기간, 크기, 또는 임의의 다른 조정가능한 파라미터 또는 제어가능한 피처는 레시피에 의해 규정될 수 있고 챔버 (114) 및 연관된 컴포넌트들의 동작을 제어하기 위해 제어기에 의해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 일련의 레시피들이 제어기 (108) 내로 프로그래밍될 수도 있다.
일 실시예에서, 제어기는 복수의 전진 운동 프로파일들 (152) 을 포함하거나 액세스하고, 전진 운동 프로파일들 각각은 챔버 내 특정한 동작에서 전진 운동을 생성하기 위한 인스트럭션들을 포함한다. 전진 운동들은, 이하에 보다 상세히 논의된 바와 같이 운동의 주파수 또는 진폭과 같이 척에 적용된 운동의 타입을 가변시킨다.
도 2는 일 실시예에 따라, 동작 동안 챔버를 예시한다. 일 실시예에서, 기판 (112) 이 기판 지지부 (116) 내로 로딩되고, 그리고 기판이 로딩된 후, 플라즈마가 점화되기 전에 수직 포지션에 기판 지지부 (116) 및 기판 (112) 을 배치하기 위해 포지션 액추에이터가 기판 지지부 (116) 를 90 ° 회전시킨다. 이온 소스 (134) 는 수직 배향으로 챔버의 측면 상에 배치된다. 실시예들은 수직 포지션의 척 또는 수평 포지션의 척과 함께 동작하는 챔버들 내에서 구현될 수도 있다는 것을 주의한다.
이전의 솔루션들에서, 플라즈마, 즉, 기판을 스트라이킹하는 이온 빔에 대한 기판의 각도를 변화시키도록 기판이 회전된다 (예를 들어, 10 내지 120 RPM (revolutions per minute)). 척은 기판을 홀딩하고, 그리고 척은 플라즈마에 대한 근접도로 인해 기판이 너무 뜨거워지지 않도록, 기판의 온도를 제어하기 위해 고 전압 연결부 (예를 들어, 설비들 (104)) 및 냉각수 (water cooling) 를 가져야 한다.
기판을 회전시키는 것과 관련된 문제는 척에서 전기, 물 및 심지어 가스 (일부 실시예들에서) 를 얻는 방법이다. 물, 가스, 및 전기적 접속부들은 연결되어야 하고, 이들 접속부들은 스핀들을 통해 이들 설비들을 이송할 수 있는 커스텀-빌트 (custom-built)(또는 고가의) 기계적 조합들을 필요로 한다. 회전 기계적 조합들이 시간에 따라 고장나고, 고장 수명 (time-to-failure) 은 보통 회전 수에 의존한다는 것이 문제이다. 척이 보다 많이 스핀하면, 스핀하는 부품들은 보다 빨리 고장난다. 또한, 챔버 내에서 물, 또는 가스들이 피해를 유발할 수 있는 자리에서 가스들을 유발할 수도 있기 때문에, 고장은 재앙이 될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따라, 프로세싱 동안 기판이 틸팅될 때 복수의 기판 포지션들을 예시한다. 도 3은 수평 개시 포지션에서 기판을 프로세싱할 때 기판의 포지션들을 예시한다. 척을 회전시키는 대신, 척/기판을 실제로 회전시키지 않고 척 및 기판이 주변에 이동된다. 척이 전진 운동을 겪고, 전진 운동은 원형 방식으로 이동하지만 척을 스핀시키지 않는다. 전진 운동은, 기판의 최고 지점이 시간에 따라 변화하고, 기판의 주변의 임의의 지점들이 어떤 시간에 기판의 최고 지점이 될 수 있는, 기판에 대한 제어된 와블링 효과로서 기술될 수 있다. 즉, 기판의 중앙이 실질적으로 고정되게 남아 있는 동안, 기판의 틸팅 축은 시간에 따라 변화한다. 일 실시예에서, 전진 운동이 적용될 때 기판의 표면이 회전 틸팅된다. 이는 행성 타입 진동 (planetary-type oscillation) 과 유사하다. 그러나, 전진 운동은 척/웨이퍼의 회전 (예를 들어, 스핀) 을 포함하지 않는다.
다른 실시예들에서, 척의 중앙은 또한 동일한 전진 효과를 생성하도록 위 아래로 이동할 수도 있지만, 여전히 척을 회전시키지 않는 것으로 고려된다.
이러한 운동은 픽스처 회전을 필요로 하지 않고 척의 틸팅 및 360 ° 회전과 동일한 효과를 달성한다. 모든 물, 공기, 및 전기 접속들은 가요성 배선들 또는 튜브들로 이루어질 수 있다. 도 3은 시간에 따라 기판의 상이한 포지션들을 예시한다. 상이한 포지션들은 기판의 최고 지점이 시간에 따라 변화하고, 플라즈마에 대한 기판의 상단 표면의 각도는 또한 시간에 따라 변화하고, 그리고 기판의 상단 표면의 틸팅은 척을 회전시키지 않고 시간에 따라 회전한다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따라, 척/기판에 적용된 전진 운동이 2 개의 액추에이터들에 의해 수행되는 챔버를 예시한다. 도 4a는 기판 (112) 을 프로세싱하기 위한 챔버의 측면도이다. 전진 어셈블리 (140) 는 기판 지지부 (115) 의 중앙으로부터 이격된 위치들 (403a 및 403b) 에서 기판 지지부 (115) 의 하단 표면에 연결된 2 개의 액추에이터들 (404a 및 404b) 을 포함한다.
일반적으로, 액추에이터는 메커니즘 또는 시스템을 이동 또는 제어할 책임이 있는 모터의 타입이다. 기계적 액추에이터는 운동을 실행하기 위해 회전 운동을 선형 운동으로 변환함으로써 기능한다. 이는 선형 운동을 생성하기 위해 기어들, 레일들, 도르래들 (pulleyes), 체인들, 또는 다른 디바이스들을 수반할 수도 있다. 일 예는 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는 기어들의 쌍을 포함하는 랙과 피니온 액추에이터 (rack and pinion actuator) 이다. 피니온으로 지칭되는 원형 기어는 랙으로 지칭되는 선형 기어 바 상에서 이 (teeth) 를 인게이지한다. 피니온에 인가된 회전 운동은 랙으로 하여금 피니온에 대해 이동하게 하여, 피니온의 회전 운동을 선형 운동으로 변환한다. 액추에이터들 (404a 및 404b) 은 기판 지지부의 전진 운동을 생성하기 위해 기판 지지부 (115) 아래에서 랙들 (402a 및 402b) 을 이동시킨다.
이에 더하여, 전진 어셈블리 (140) 는 지점 (405) 에서 기판 지지부 (115) 의 하단 표면과 콘택트를 형성하는 고정된 지지부 (406) 를 포함한다. 일 실시예에서, 기판 지지부는 지점 (408) 의 상단에 놓이지만, 다른 실시예들은 전진 운동이 적용될 때 기판 지지부 (115) 가 지점 (408) 둘레에서 피봇 (pivot) 할 수 있는 한, 고정된 지지부 (406) 와 기판 지지부 (115) 간의 상이한 커플링들을 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 액추에이터 랙들 (402a 및 402b) 은 기판 지지부 (115) 의 하단 표면 주변에서 기판 지지부 (115) 의 하단 표면에 연결된다. 액추에이터 랙들 (402a 및 402b) 에 대한 콘택트 지점들은 기판 지지부의 중앙 지점에 대해 특정한 각도로 분리된다. 도 4b는 기판 지지부 (115) 의 하단 표면의 중심에 콘택트 지점 (408) 을 포함하고, 액추에이터 랙들 (402a 및 402b) 은 지점들 (403a 및 403b) 에서 기판 지지부의 주변에 각각 연결되는 기판 지지부 (115) 의 평면도를 예시한다. 도 4b의 예시적인 실시예에서, 액추에이터 랙들 (402a 및 402b) 은 기판 지지부 (115) 의 하단 표면의 중앙에 대해 90 °분리되지만, 다른 실시예들에서 30 °, 135 °, 또는 10 ° 내지 350 °의 범위 내의 임의의 각도와 같은 다른 분리 각도들이 가능하다.
액추에이터 랙들 (402a 및 402b) 이 위 아래로 이동함에 따라, 대응하는 콘택트 지점들 (403a 및 403b) 이 또한 위 아래로 이동하고, 이는 척의 전진 운동을 유발한다. 기판의 표면의 배향은 3 개의 지점들 (408, 403a 및 403b) 을 포함하는 평면에 의해 규정된 기판 지지부의 배향과 동일하다.
액추에이터 랙들 각각은, 또한 진폭으로 지칭된 구성가능한 높이 위 아래로 이동할 수도 있고, 특정한 주파수로 위 아래로 이동할 수도 있다. 액추에이터들의 진폭들 및 주파수들 양자가 독립적으로 제어되고 서로로부터 독립되고, 따라서 제어기 (108) 는 주파수들 및 진폭들에 기초하여 상이한 전진 효과들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 기판 상에서의 목표된 효과에 따라, 일부 동작들에서 전진 효과가 신속하지만, 다른 동작들에서 전진 효과는 느리다. 이는 프로세싱 레시피는 프로세싱 단계 각각에 따라 (예를 들어, 종횡비에 따라) 액추에이터들의 주파수들 및 진폭들을 변화시킬 수 있기 때문에 유연성을 제공한다.
일 실시예에서, 전진 어셈블리 (140) 는 각각의 액추에이터 랙들 (402a 및 402b) 을 갖는 2 개의 액추에이터들 (404a, 404b), 및 고정된 지지부 (406) 를 포함한다. 도 4a 및 도 4b에 예시된 실시예들은 예라는 것을 주의한다. 다른 실시예들은 전진 운동이 생성되는 한, 척의 상이한 부품들에 액추에이터들을 연결할 수도 있고, 또는 척의 하단부 상의 고정 지점은 중앙으로부터 이격되는, 등 한다. 따라서, 도 4a 및 도 4b에 예시된 실시예들은 배타적이거나 제한하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 오히려 예시적이거나 본보기로 간주되어야 한다.
도 5a는 일 실시예에 따라, 2 개의 주변 지점들을 이동시킴으로써 기판 지지부의 전진 운동을 예시한다. 도 5a의 실시예에서, 기판 지지부의 하단부의 주변부 상의 2 개의 지점들은 전진 효과를 생성하도록 위 아래로 이동한다. 예를 들어, 지점들 P1 및 P2은 도 4a의 2 개의 액추에이터들 또는 이하에 기술된 도 6a의 회전 캠들에 의해 제어될 수도 있다. 도 5a의 예시적인 실시예에서, 지점들 P1 및 P2은 기판 지지부의 중앙에 대해 90 °만큼 분리되지만, 다른 실시예들은 지점들 P1 및 P2에 대해 상이한 각도 분리들을 가질 수도 있다.
시간에 따라, 기판 지지부의 중앙은 고정된 채로 남아 있고, 지점들 P1 및 P2 각각은 특정한 규정된 진폭으로 위 아래로 이동한다. 따라서, 임의의 시간 지점에서 기판 지지부의 하단 표면의 포지션은 중앙, 지점 P1 및 지점 P2, 3 개의 지점들에 의해 결정된다.
지점들 P1 및 P2은 서로 독립적으로 이동하고, 제어기에 의해 독립적으로 개별적으로 제어된다. 따라서, 플라즈마에 대한 기판의 포지션은 시간에 따라 변화될 수 있고, 지점들이 위 아래로 이동함에 따라 기판의 표면의 배향에 대해 무한한 가능성을 가능하게 한다. 도 5a의 실시예는 수평 포지션의 기판 지지부 (115) 를 도시한다.
도 5b는 일 실시예에 따른, 시간에 따른 2 개의 주변 지점들의 높이의 변화들을 도시하는 차트이다. 일 실시예에서, 시간에 따라 추적될 때, 지점 P1 및 지점 P2 각각의 높이는 진폭의 변화 (예를 들어, 최대 높이 및 최소 높이) 뿐만 아니라 주파수에 따른 순환적 사인 형상을 도시한다. 사인형 운동 때문에, 기판의 운동은 기판을 손상시킬 수도 있는 저키 운동 (jerky move) 없이 평활하다. 다른 실시예들에서, 지점들의 높이 프로파일은 사인형이 아니고, 다른 순환적 운동 패턴 또는 비순환적 운동 패턴들을 따를 수도 있다.
도 5b의 예시적인 실시예에서, 지점 P1의 궤적은 라인 (504) 상에서 추적되고, 지점 P2의 궤적은 라인 (502) 상에서 추적된다. 일 실시예에서, 주파수들은 상이하고 진폭들 또한 상이하지만, 다른 실시예들에서 진폭들은 동일할 수도 있고, 주파수는 또한 동일할 수도 있다. 그러나, 주파수들 양자가 같다면, 기판의 전진이 원형으로 변화하지 않고, 기판은 흔들릴 (teeter totter) 수도 있다.
일 실시예에서, 일 지점에 대한 운동의 주파수는 분 당 120 회 순환하는 액추에이터에 의해 결정되지만, 다른 값들이 또한 가능하다. 예를 들어, 액추에이터는 분 당 5 내지 200 회의 범위, 또는 분 당 30 내지 150 회의 범위의 주파수로 순환될 수도 있다. 일 실시예에서, 액추에이터들의 주파수들은 공진 패턴들을 회피하기 위해 서로 배수는 아니다.
제어기는 지점들 P1 및 P2 양자를 독립적으로 제어함으로써 기판 상에서 목표된 전진/순환 효과를 획득할 수 있다. 다른 실시예들에서, 상이한 조합들이 가능하다. 예를 들어, 지점 P1은 매우 느리게 이동할 수도 있는 한편, 지점 P2은 매우 고속으로 이동하고, 기판 상에서 흔들림 (teeter totter) 같은 효과를 유발하곡, 흔들림은 시간에 따라 각도를 느리게 변화시킨다. 다른 실시예들에서, 주파수들 양자가 낮으면, 기판의 표면의 배향의 느린 변화를 발생시키고, 또 다른 실시예에서, 주파수들 양자가 높으면, 플라즈마에 대한 기판의 표면의 배향의 신속한 변화들을 발생시킨다.
도 5c는 일 실시예에 따른, 2 개의 주변 지점들이 각각의 높이가 변화한 후, 기판을 도시한다. 도 5c는 지점들 P1 및 P2이 이동된 후 기판 지지부 (115) 의 포지션을 도시한다. 여기서, 지점 P1는 고정 포지션과 최대 높이 간의 거리의 약 1/3이고, 지점 P2는 고정 포지션으로부터 하단의 가능한 높이까지의 거리의 약 1/4이다.
기판 지지부의 하단 표면의 중앙은 고정된 채로 남고, 중앙, 지점 P1, 및 지점 P2이 기판 지지부의 하단 표면의 평면을 규정함에 따라, 하단 표면의 포지션은 중앙, 지점 P1, 및 지점 P2에 의해 결정된다. 지점들 P1 및 P2이 이동함에 따라, 기판 지지부의 하단 표면에 의해 규정된 평면도 이동할 것이다. 일부 실시예들에서, 표면의 틸팅은 수평에 대해 위로 80 °까지 이동할 수도 있지만, 다른 실시예들에서 5 °만큼 낮을 수도 있다. 따라서, 임의의 지점 P1 또는 P2의 운동에 의해 생성된 틸팅은 3 ° 내지 85 °의 범위일 수도 있지만, 다른 값들이 또한 가능하다.
도 5d는 일 실시예에 따른, 기판의 전진 운동에 따른 이온 빔들의 입사각의 변화를 예시한다. 에칭은 마스크로 시작된다. 이온이 특정한 각도롤 들어오면, 이온은 일부 영역은 에칭할 것이지만, 또 다른 영역은 에칭하지 않을 것이다. 각도는 구조체의 종횡비의 함수이고, 이온 빔의 각도가 증가할 때, 종횡비를 증가시키는 것도 가능하다.
일부 에칭 패턴들에서, 메모리 칩에서와 같은 규칙적인 패턴을 따르는 복수의 피처들이 있다. 입사각을 제어하는 것은 종횡비의 제어를 가능하게 한다. 그러나, 기판이 틸팅함에 따라, 이온 플로우에 대한 섀도우가 생성되는 것도 가능하다. 도 5d의 예시적인 실시예에서, 이온 방향은 기판의 표면의 틸팅에 따라 변화한다. 때때로, 이온 방향은 이온 빔 (522) 와 같이, 이온들로 하여금 피처들 (515) 을 히팅 (hit) 하게 한다. 그러나, 다른 때, 이온 방향은 이온 방향 (510) 과 같이, 이온들이 피처들 (515) 을 히팅하지 않게 하는 방향일 것이다.
요약하면, 이온 입사각은 기판의 포지션에 따라 변화하고, 일부 피처들은 특정한 각도들로 차단되지만, 이온들은 다른 각도들로 피처들에 도달할 것이다.
기판 상의 패턴이 균일하기 때문에, 제어기는 이온들로 하여금 기판 피처들을 히팅하게 하는 채널들의 장점을 취하기 위해 시간에 따라 틸팅이 얼마나 빠르게 또는 얼마나 느리게 변화하는지 제어한다. 이러한 방식으로, 일부 이온들은 우선적으로 이들 채널들을 통해 들어온다.
일 실시예에서, 변화 속도는 균일하지 않다. 예를 들어, 때때로 이온들이 목표된 피처들을 히팅할 때 기판은 느리게 틸팅하지만, 이온들이 목표된 피처들에 도달하는 것을 차단하는 섀도우들이 있을 때, 기판은 보다 빠르게 틸팅한다. 기판의 표면의 변화 레이트에 부가하여, 전진 운동의 각도는 또한 프로세스 레시피에 기초하여 기판의 표면에 대한 이온들의 입사을 향상시키도록 제어될 수도 있다.
따라서, 일 실시예에서, 제어기는 이온들의 입사각에 기초하여 기판의 표면의 전진/틸팅의 변화 레이트를 결정한다. 제어기는 기판이 목표된 포지션에 있는 시간량을 가능한 크게 하는 한편, 제어기는 기판이 바람직하지 않은 포지션에 있는 시간량을 가능한 낮게 한다. 이는 종횡비를 개선하고 기판 상의 피처들을 깊게 에칭하는데 요구되는 시간량을 감소시킨다.
도 6a는 일 실시예에 따라, 척/기판에 적용된 전진 운동이 2 개의 회전 캠들에 의해 수행되는 챔버를 예시한다. 챔버 (608) 내 기판 지지부 (116) 는 2 개의 회전하는 캠들 (622 및 624) 에 연결된다. 회전 캠들이 회전함에 따라, 회전 캠 각각은 척 주변부 상의 지점과 같은 기판 지지부의 지점 위 아래로 이동하지만, 다른 위치들이 또한 가능하다. 일 실시예에서, 회전 캠들에 의해 위 아래로 이동된 2 개의 지점들은 기판/척의 중앙에 대해 90 ° 분리되지만, 다른 실시예들에서 45 °, 135 °, 또는 45 ° 내지 180 °의 범위 내의 임의의 값과 같은 다른 정도들의 분리가 또한 가능하다.
회전 캠들 각각은 척 상의 지점에 부착된 캠 핀을 갖는다. 핀의 높이에 따라, 척 상의 대응하는 지점은 상이한 상승을 얻을 것이다.
회전 캠들 각각이 제어기에 의해 별도로 제어될 수 있고, 이 제어는 상승의 진폭 변화뿐만 아니라 회전 캠의 주파수 양자를 포함한다. 회전 캠들 각각의 주파수들 및 진폭들은 서로 독립되고, 제어기는 캠들의 회전 주파수들에 기초하여 상이한 전진 효과들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 기판 상의 목표된 효과에 따라, 일부 동작들에서 전진 효과는 빠르지만, 다른 동작들에서 전진 효과는 느리다. 이는 프로세싱 레시피는 프로세싱 단계에 따라 (예를 들어, 종횡비에 따라) 회전 캠들의 주파수들 및 진폭들이 변화할 수 있기 때문에 유연성을 제공한다.
일 실시예에서, 전진 어셈블리 (140) 는 각각의 액추에이터들뿐만 아니라, 도 4a의 고정된 지지부 (406) 와 유사한, 고정된 중앙 지지부 (회전 캠 (624) 뒤에 있어서 미도시) 를 갖는 2 개의 회전 캠들을 포함한다.
도 6b는 일 실시예에 따라, 척/기판에 적용된 전진 운동이 척의 하단부에 연결된 3 개의 푸시로드들 (pushrods) 에 의해 수행되는 챔버 (640) 를 예시한다. 일 실시예에서, 기판 지지부 (116) 는 척의 하단에 연결된 3 개의 푸시로드들 (606a, 606b, 및 606c) 에 의해 이동된다. 푸시로드들 (606a, 606b, 및 606c) 은 제어기 (108) 와 연통하는 각각의 액추에이터들 (612a, 612b, 및 612c) 에 연결된다. 기술의 명확성을 위해, 기판 지지부 (116) 에 의해 홀딩되는 기판을 포함하여, 챔버 내의 일부 컴포넌트들은 생략되었다.
이온 소스 (604) 는 진공 챔버 (608) 위에 있고, 이온 소스 (604) 로부터 이온 빔들은 하향으로 이동한다. 3 개의 푸시로드들은 위 아래로 이동하여 기판의 표면의 배향의 변화, 예를 들어, 기판의 틸팅 및 와블링, 즉, 전진 운동을 유발한다. 척의 목표된 운동을 생성하기 위해 제어기는 3 개의 푸시로드들 (606a, 606b, 및 606c) 의 운동을 제어한다. 일 실시예에서, 전진 어셈블리 (140) 는 3 개의 푸시로드들 및 각각의 액추에이터들을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 푸시로드들 중 하나는 고정되는 한편 다른 2 개의 푸시로드들은 위 아래로 이동하고, 이는 일 푸시로드는 고정된 조인트 (joint) 에 의해 교체될 수 있고 이 솔루션은 단지 2 개의 푸시로드들로 구현될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 푸시로드는 척의 중앙에 커플링되고, 다른 2 개의 푸시로드들은 척 밑의 다른 지점들에 연결된다. 중앙 로드는 실질적으로 고정될 것이고, 한편 다른 2 개의 푸시로드들은 위 아래로 이동한다.
또 다른 실시예에서, 3 개의 푸시로드들은 척의 주변부 근방의 포지션에서 척에 연결되곡, 푸시로드들이 연결되는 3 개의 지점들은 중앙이 기판의 중앙 밑에 있는 정삼각형을 형성한다.
도 6b에 예시된 실시예들은 예시라는 것을 주의한다. 다른 실시예들은 제어기가 기판의 표면의 배향을 제어할 수 있는 한, 푸시로드들에 대한 상이한 포지션들을 활용할 수도 있다. 따라서 도 6b에 예시된 실시예들은 배타적이거나 제한하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 오히려 예시적이거나 본보기로 간주되어야 한다.
도 6c는 일 실시예에 따라, 척/기판에 적용된 전진 운동이 2 개의 축 모터들에 의해 수행되는 챔버를 예시한다. 도 6c는 2 개의 축 모터들 (642 및 644) 을 포함하는 챔버 (640) 의 평면도이다. 조합된 2 개의 축 모터들은 척/기판 상에서 목표된 전진을 생성한다. 제 1 축 모터 (644) 는 제 2 축 모터 (642) 를 위 아래로 리프팅하는 흔들림 효과를 생성한다. 제 2 축 모터 (642) 는 척/기판 상에서 전진 효과를 생성하도록 회전한다.
조합된 효과는 기판의 표면 상에서 목표된 회전 전진을 생성한다. 챔버 (640) 의 제어기는 기판 상에서 목표된 전진 효과를 획득하기 위해 2 개의 축 모터들 각각을 독립적으로 제어한다. 예를 들어, 전진 효과는 기판의 표면의 배향을 평활하고 천천히 변화시킬 수도 있고, 또는 전진 효과는 기판의 표면의 배향에 대한 빠른 변화들을 생성할 수도 있다.
일 실시예에서, 제 1 축 모터 (644) 는 챔버 외부에 있는 한편, 제 2 축 모터 (642) 는 챔버 내부에 있지만, 다른 실시예들에서 축 모터들 양자는 챔버 내부 (진공) 또는 챔버 외부에 자리잡을 (situated) 수도 있다. 또한, 또 다른 실시예에서, 모터는 챔버 내부에 있을 수도 있지만 척 아래 대기압으로 미니-챔버를 둘러싼다.
도 4a, 도 6a, 도 6b, 및 도 6c에 예시된 실시예들에서, 특별한 스핀 커넥터들에 대한 요구가 없다. 필요한 모든 것은 척의 운동과 함께 이동하는 가요성 커넥터들이다. 예를 들어, 가요성 커넥터들은 가요성 튜브, 가요성 파이프들, 또는 가요성 케이블들, 등을 포함할 수도 있다. 이에 더하여, 일부 실시예들에서, 케이싱 (casing) 은 커넥터들의 마모를 감소시키도록 커넥터들 주변에 설치될 수도 있다.
도 4a, 도 6a, 도 6b, 및 도 6c에 예시된 실시예들은 예시라는 것을 주의한다. 다른 실시예들은 상이한 회전 디바이스들을 활용할 수도 있고, 모터들 또는 캠들이 상이한 위치들에 자리잡을 수도 있고, 척을 스핀할 필요없이 전진 효과를 인에이블하는 푸시로드, 등과 모터를 결합할 수도 있다. 따라서, 도 4a, 도 6a, 도 6b, 및 도 6c에 예시된 실시예들은 배타적이거나 제한하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 오히려 예시적이거나 본보기로 간주되어야 한다.
도 7은 일 실시예에 따라, 시간에 따라 변화하는 전진 운동을 적용함으로써 기판을 프로세싱하기 위한 알고리즘의 플로우차트이다. 이 플로우차트에서 다양한 동작들이 순차적으로 제시되고 기술되지만, 동작들 일부 또는 전부가 상이한 순서로 실행될 수도 있고, 결합되거나 생략될 수도 있고, 또는 병렬로 실행될 수도 있다는 것이 당업자에게 이해될 것이다.
동작 702는 기판을 챔버 내의 기판 지지부 상에 로딩하기 위한 것이다. 동작 702로부터, 방법은 챔버 내 전진 어셈블리가 제어기로부터 전진 운동 프로파일을 수신하는 동작 704으로 흐른다. 전진 운동 프로파일은 챔버의 동작 동안 척에 적용될 전진 운동을 식별한다. 전진 어셈블리는 고정되고 기판 지지부의 하부 영역의 중앙 지점에 커플링된 중앙 지지부를 포함한다.
동작 704로부터, 방법은 전진 운동 프로파일에 기초하여, 전진 어셈블리의 제 1 액추에이터의 운동에 대한, 제 1 주파수 및 제 1 진폭을 결정하도록 동작 706으로 흐른다. 제 1 액추에이터는 기판 지지부의 하부 영역에 있고 기판 지지부의 하단 표면의 중앙으로부터 오프셋된 제 1 위치에 연결된다.
동작 706으로부터, 방법은 전진 운동 프로파일에 기초하여, 전진 어셈블리의 제 2 액추에이터의 운동에 대한, 제 2 주파수 및 제 2 진폭을 결정하도록 동작 708로 흐른다. 제 2 액추에이터는 기판 지지부의 하부 영역에 있고 기판 지지부의 하단 표면의 중앙으로부터 오프셋된 제 2 위치에 연결된다.
동작 708로부터, 방법은 기판 지지부의 전진 운동을 생성하기 위해 결정된 각각의 주파수 및 진폭으로 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터를 작동시키도록 (activate) 동작 710으로 흐른다. 동작 712에서, 챔버 내에서 플라즈마가 스트라이킹된다.
전진 운동은 기판이 기판 지지부 상에 있을 때 부가되고, 전진 운동은 기판 지지부의 회전 없이 기판 지지부의 회전 틸팅을 유발한다. 또한, 기판의 회전 틸팅은 챔버 위의 이온 소스에 의해 생성된 이온들로 하여금 입사각들을 계속해서 가변시키면서 기판의 표면에 충돌하게 하도록 구성된다.
제 1 액추에이터가 제 1 주파수에 따라 위 아래로 이동하고, 제 2 액추에이터가 제 2 주파수에 따라 위 아래로 이동하도록, 전진 운동은 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터가 중앙 지지부에 대해 위 아래로 이동될 때 생성되고, 제 1 주파수는 제 2 주파수에 독립적이다.
도 8은 실시예들을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템의 간략화된 개략도이다. 본 명세서에 기술된 방법들은 종래의, 범용 컴퓨터 시스템과 같은 디지털 프로세싱 시스템으로 수행될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 단지 한 기능을 위해 설계되거나 프로그래밍된 특수 목적 컴퓨터들이 대안적으로 사용될 수도 있다. 컴퓨터 시스템은 버스 (810) 를 통해 RAM (random access memory) (806), ROM (read-only memory) (812) 및 대용량 저장 디바이스 (814) 에 커플링된 CPU (central processing unit) (804) 를 포함한다. 시스템 제어 프로그램 (808) 은 RAM (806) 상에 상주하지만, 또한 대용량 저장 디바이스 (814) 에 상주할 수 있다.
대용량 저장 디바이스 (814) 는 로컬 또는 원격일 수도 있는, 고정 디스크 드라이브 또는 플로피 디스크 드라이브와 같은 영구 데이터 저장 디바이스를 나타낸다. 네트워크 인터페이스 (830) 는 네트워크 (832) 를 통한 접속을 제공하여, 다른 디바이스들과의 통신을 가능하게 한다. CPU (804) 는 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서 또는 특정하게 프로그래밍된 로직 디바이스로 구현될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. I/O (Input/Output) 인터페이스는 상이한 주변 장치들과의 통신을 제공하고 버스 (810) 를 통해 CPU (804), RAM (806), ROM (812), 및 대용량 저장 디바이스 (814) 와 연결된다. 샘플 주변부들은 디스플레이 (818), 키보드 (822), 커서 제어부 (824), 이동식 매체 디바이스 (834), 등을 포함한다.
디스플레이 (818) 는 본 명세서에 기술된 사용자 인터페이스들을 디스플레이하도록 구성된다. 키보드 (822), 커서 제어부 (824), 이동식 매체 디바이스 (834), 및 다른 주변 장치들은 명령 선택 시에 정보를 CPU (804) 로 전송하기 위해 입출력 인터페이스 (820) 에 커플링된다. 외부 디바이스들로의 데이터 및 외부 디바이스들로부터의 데이터는 I/O 인터페이스 (820) 를 통해 통신될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 실시예들은 유선 기반 또는 무선 네트워크를 통해 링크된 원격 프로세싱 디바이스들에 의해 태스크들이 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다.
실시예들은 핸드-헬드 하드웨어 유닛들, 마이크로프로세서 시스템들, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능한 가전 제품들, 미니컴퓨터들, 메인프레임 컴퓨터들 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들에서 실시될 수도 있다. 실시예들은 또한 네트워크를 통해 링크된 원격 프로세싱 디바이스들에 의해서 태스크들이 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다.
상술한 실시예들을 염두하면서, 본 실시예들은 컴퓨터 시스템들 내에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 채용할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이들 동작들은 물리적 정량들의 물리적 조작을 요구하는 동작들이다. 본 실시예들의 일부를 형성하면서 본 명세서에서 기술된 동작들 중 임의의 동작은 유용한 머신 동작들이다. 또한, 본 실시예들은 이러한 동작들을 수행하기 위한 디바이스 또는 장치에 대한 것이다. 이 장치는 특수 목적 컴퓨터와 같이 요구된 목적을 위해서 특정하게 구성될 수도 있다. 특수 목적 컴퓨터로서 규정될 때, 컴퓨터는 또한 여전히 이 특수 목적을 위해서 동작할 수 있으면서 이 특수 목적의 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴들을 수행할 수 있다. 대안적으로, 동작들은 컴퓨터 메모리, 캐시 내에 저장되거나 네트워크를 통해 획득된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해서 선택적으로 작동 또는 구성되는 범용 컴퓨터에 의해서 프로세싱될 수도 있다. 데이터가 네트워크를 통해 획득될 때, 데이터는 예를 들어 컴퓨팅 리소스들의 클라우드와 같은 네트워크 상의 다른 컴퓨터들에 의해서 프로세싱될 수도 있다.
하나 이상의 실시예들은 또한 컴퓨터 판독가능한 매체 상의 컴퓨터 판독가능한 코드로서 제조될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해서 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 메모리 디바이스이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예들은 하드 드라이브, NAS (network attached storage), ROM, RAM, CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프, 및 다른 광학 데이터 저장 디바이스 및 비광학 데이터 저장 디바이스를 포함한다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 판독가능 코드가 분산된 방식으로 저장 및 실행되도록 네트워크-커플링된 컴퓨터 시스템을 통해 분산된 컴퓨터 판독가능한 유형의 매체를 포함할 수 있다.
방법 동작들은 특정 순서로 기술되었지만, 오버레이 동작들 (overlay operation) 의 프로세싱이 목표된 방식으로 수행되기만 하면, 다른 하우스키핑 동작들 (housekeeping operations) 이 동작들 간에서 수행될 수 있거나, 동작들이 근소하게 상이한 시간들에서 발생하도록 동작들이 조정되거나, 프로세싱과 관련된 다양한 인터벌들에서 프로세싱 동작들이 발생되게 하는 시스템에서 동작들이 분산될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
전술한 실시예들은 이해의 명료성을 위해서 어느 정도 세부적으로 기술되었지만, 소정의 변경 및 수정이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 한정적인 아닌 예시적으로 해석되어야 하며 본 실시예들은 본 명세서에서 제공된 세부 사항들로 한정되는 것이 아니라 첨부된 청구항들 및 이의 균등 범위 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 기판을 프로세싱하기 위한 시스템에 있어서,
    챔버;
    척 어셈블리; 및
    상기 챔버와 인터페이싱하는 이온 소스를 포함하고,
    상기 척 어셈블리는,
    기판 지지부; 및
    상기 기판 지지부의 하부 영역의 고정된 중앙 지점에 커플링된 중앙 지지부를 갖는 전진 (precession) 어셈블리를 포함하고,
    상기 전진 어셈블리는, 상기 하부 영역 내에서 상기 중앙 지점으로부터 오프셋된 제 1 위치에 연결된 제 1 액추에이터 및 상기 하부 영역 내에서 상기 중앙 지점으로부터 오프셋된 제 2 위치에 연결된 제 2 액추에이터를 더 포함하고,
    상기 전진 어셈블리는, 상기 제 1 액추에이터는 제 1 주파수에 따라 위 아래로 이동하고 상기 제 2 액추에이터는 제 2 주파수에 따라 위 아래로 이동하도록, 상기 제 1 액추에이터 및 상기 제 2 액추에이터가 상기 중앙 지지부에 대해 위 아래로 이동할 때, 상기 기판 지지부에 전진 운동이 부가되게 하도록 프로그래밍되고, 상기 제 1 주파수는 상기 제 2 주파수에 독립적이고, 그리고
    상기 이온 소스는 상기 척 어셈블리의 상기 기판 지지부를 향해 지향적으로 배향되고, 상기 이온 소스는 플라즈마가 스트라이킹될 때 이온들을 생성하도록 구성되고, 상기 이온들은 상기 기판 지지부를 향해 지향되고,
    상기 기판이 상기 기판 지지부 상에 존재할 때, 상기 전진 운동이 상기 기판 지지부에 부가되고, 상기 전진 운동은 상기 기판 지지부의 회전 없이 상기 기판 지지부의 회전 틸팅을 유발하고, 상기 기판의 상기 회전 틸팅은 상기 이온 소스에 의해 생성된 상기 이온들로 하여금 입사각들을 계속해서 가변시키면서 상기 기판의 표면에 충돌하게 하도록 구성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터는 제 1 진폭으로 위 아래로 이동하고, 그리고 상기 제 2 액추에이터는 제 2 진폭으로 위 아래로 이동하고, 상기 제 1 진폭은 상기 제 2 진폭과 독립적으로 제어되는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 전진 운동을 프로그래밍하도록 상기 전진 어셈블리와 연통하는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 기판 상의 피처들이 에칭되는 방법을 제어하기 위해 상기 플라즈마로부터의 상기 이온들의 입사각을 설정하도록 상기 전진 운동을 관리하는 (manage), 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전진 운동은 순환적이고, 상기 기판이 상기 기판 지지부 상으로 로딩될 때 상기 제 1 위치는 개시 포지션에 있고, 상기 제 1 위치로부터 상기 개시 포지션까지의 거리는 시간에 따라 사인파형으로 변화되는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 및 상기 제 2 위치는 상기 하부 영역 주변에 있고, 상기 제 1 위치는 상기 중앙 지점에 대해 상기 제 2 위치로부터 90 ° 이격되는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 및 상기 제 2 위치는 상기 하부 영역 주변 근방에 있는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터 및 상기 제 2 액추에이터의 상기 위 아래 운동들은 상기 전진 운동를 생성하도록 상기 전진 어셈블리에 의해 개별적으로 그리고 독립적으로 제어되는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 주변 상의 지점들은 상기 전진 운동 동안 위 아래로 이동하는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  10. 기판을 프로세싱하기 위한 시스템에 있어서,
    챔버;
    척 어셈블리; 및
    이온 소스를 포함하고,
    상기 척 어셈블리는,
    기판 지지부; 및
    중앙 지지부, 제 1 회전 캠 및 제 2 회전 캠을 포함하는 전진 어셈블리로서, 상기 중앙 지지부는 고정되고 상기 기판 지지부의 하단 표면의 중앙 지점에 커플링되는, 상기 전진 어셈블리를 포함하고,
    상기 제 1 회전 캠은 상기 하단 표면 내에 있고, 상기 중앙 지점으로부터 오프셋되는 제 1 위치에 연결되고, 상기 제 2 회전 캠은 상기 하단 표면 내에 있고, 상기 중앙 지점으로부터 오프셋되는 제 2 위치에 연결되고,
    상기 전진 어셈블리는, 상기 제 1 회전 캠 및 상기 제 2 캠이 상기 제 1 위치 및 상기 제 2 위치 위 아래로 이동할 때 상기 기판 지지부에 전진 운동이 부가되게 하도록 프로그래밍되고, 상기 제 1 회전 캠은 상기 제 2 회전 캠과 독립적으로 이동하고, 그리고
    상기 이온 소스는 상기 기판 지지부를 향해 배향되고, 상기 이온 소스는, 플라즈마가 스트라이킹될 때 이온들을 생성하고, 상기 전진 운동은 상기 기판 지지부의 회전 없이 상기 기판 지지부의 회전 틸팅을 유발하고, 상기 기판의 상기 회전 틸팅은 상기 이온 소스에 의해 생성된 상기 이온들로 하여금 입사각들을 계속해서 가변시키면서 상기 기판의 표면에 충돌하게 하도록 구성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 위치는 제 1 진폭으로 위 아래로 이동하고, 그리고 상기 제 2 위치는 제 2 진폭으로 위 아래로 이동하고, 상기 제 1 진폭은 상기 제 2 진폭과 독립적으로 제어되는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 전진 운동을 프로그래밍하도록 상기 전진 어셈블리와 연통하는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 기판 상의 피처들이 에칭되는 방법을 제어하기 위해 상기 플라즈마로부터의 상기 이온들의 입사각을 설정하도록 상기 전진 운동을 관리하는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 전진 운동은 순환적이고, 상기 기판이 상기 기판 지지부 상으로 로딩될 때 상기 제 1 위치는 개시 포지션에 있고, 상기 제 1 위치로부터 상기 개시 포지션까지의 거리는 시간에 따라 사인파형으로 변화되는, 기판을 프로세싱하기 위한 시스템.
  15. 기판을 프로세싱하는 방법에 있어서,
    상기 방법은,
    챔버 내 기판 지지부 상에 기판을 로딩하는 단계; 및
    전진 어셈블리에 의해, 상기 기판 지지부의 전진 운동을 유발하는 단계로서, 상기 전진 운동은 상기 기판이 상기 기판 지지부 상에 있을 때 부가되고, 상기 전진 운동은 상기 기판 지지부의 회전 없이 상기 기판 지지부의 회전 틸팅을 유발하고, 상기 기판의 상기 회전 틸팅은 상기 챔버 위의 이온 소스에 의해 생성된 이온들로 하여금 입사각들을 계속해서 가변시키면서 상기 기판의 표면에 충돌하게 하도록 구성되는, 상기 기판 지지부의 전진 운동을 유발하는 단계를 포함하고,
    상기 전진 어셈블리는 중앙 지지부, 제 1 액추에이터, 및 제 2 액추에이터를 포함하고, 상기 중앙 지지부는 고정되고, 상기 기판 지지부의 하부 영역의 중앙 지점에 커플링되고,
    상기 제 1 액추에이터는 상기 기판 지지부의 상기 하부 영역 내에 있고, 상기 중앙 지점으로부터 오프셋된 제 1 위치 연결되고, 상기 제 2 액추에이터는 상기 기판 지지부의 상기 하부 영역 내에 있고, 상기 중앙 지점으로부터 오프셋된 제 2 위치에 연결되고,
    상기 제 1 액추에이터가 제 1 주파수에 따라 위 아래로 이동하고, 상기 제 2 액추에이터가 제 2 주파수에 따라 위 아래로 이동하도록, 상기 제 1 액추에이터 및 상기 제 2 액추에이터가 상기 중앙 지지부에 대해 위 아래로 이동할 때 상기 전진 운동이 생성되고, 상기 제 1 주파수는 상기 제 2 주파수와 독립적인, 기판을 프로세싱하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터는 제 1 진폭으로 위 아래로 이동하고, 그리고 상기 제 2 액추에이터는 제 2 진폭으로 위 아래로 이동하고, 상기 제 1 진폭은 상기 제 2 진폭과 독립적으로 제어되는, 기판을 프로세싱하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    제어기는 상기 전진 운동을 프로그래밍하도록 상기 전진 어셈블리와 연통하고, 상기 제어기는 상기 기판 상의 피처들이 에칭되는 방법을 제어하기 위해 플라즈마로부터의 상기 이온들의 입사각을 설정하도록 상기 전진 운동을 관리하는, 기판을 프로세싱하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 전진 운동은 순환적이고, 상기 기판이 상기 기판 지지부 상으로 로딩될 때 상기 제 1 위치는 개시 포지션에 있고, 상기 제 1 위치로부터 상기 개시 포지션까지의 거리는 시간에 따라 사인파형으로 변화되는, 기판을 프로세싱하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 및 상기 제 2 위치는 상기 하부 영역 주변에 있고, 상기 제 1 위치는 상기 중앙 지점에 대해 상기 제 2 위치로부터 90 ° 이격되는, 기판을 프로세싱하는 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 방법의 단계들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 컴퓨터 프로그램에 의해 수행되고, 상기 컴퓨터 프로그램은 비일시적인 컴퓨터-판독가능 저장 매체 내에 임베딩되는, 기판을 프로세싱하는 방법.
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