KR20180008578A - 다층 증착을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

다층 증착을 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180008578A
KR20180008578A KR1020177035752A KR20177035752A KR20180008578A KR 20180008578 A KR20180008578 A KR 20180008578A KR 1020177035752 A KR1020177035752 A KR 1020177035752A KR 20177035752 A KR20177035752 A KR 20177035752A KR 20180008578 A KR20180008578 A KR 20180008578A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
target portion
assembly
ion beam
substrate
Prior art date
Application number
KR1020177035752A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102639550B1 (ko
Inventor
알렉산더 리크한스키
윌리엄 데이비스 리
스베틀라나 비. 라도바노프
Original Assignee
베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
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 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. filed Critical 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
Publication of KR20180008578A publication Critical patent/KR20180008578A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102639550B1 publication Critical patent/KR102639550B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/221Ion beam deposition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3464Sputtering using more than one target
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/46Sputtering by ion beam produced by an external ion source
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414Targets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414Targets
    • H01J37/3417Arrangements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

장치는, 적어도 제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 포함하는 추출 어셈블리로서, 추출 어셈블리는 플라즈마로부터 적어도 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 추출하도록 구성되는, 추출 어셈블리; 적어도 제 1 재료를 포함하는 제 1 목표물 부분 및 제 2 재료를 포함하는 제 2 목표물 부분을 포함하며 추출 어셈블리에 인접하게 배치되는 목표물 어셈블리로서, 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 가로채도록 배치되는, 목표물 어셈블리; 및 목표물 어셈블리에 인접하게 배치되며 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이에서 스캔 축을 따라 기판을 스캐닝하도록 구성된 기판 스테이지로서, 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 제 1 거리 및 제 2 거리만큼 제 1 포인트로부터 분리되고, 제 1 거리는 제 2 거리보다 더 작은, 기판 스테이지를 포함할 수 있다.

Description

다층 증착을 위한 장치 및 방법
본 실시예들은 프로세싱 장치 및 방법들에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 이온 주입 프로세스들에서의 프로세싱을 제어하기 위한 컴포넌트들 및 방법들에 관한 것이다.
오늘 날, 화학 기상 증착, 물리 기상 증착 및 다른 기술들을 포함하는 다수의 기술들이 필름들을 증착하기 위하여 이용이 가능하다. 다층 필름들과 같은 복잡한 구조체들을 프로세싱하기 위하여, 단독(lone) 프로세스 챔버 내에서 일련의 층들을 증착하는 것이 유용할 수 있다. 금속들과 같은 특정 재료들의 증착은 다양한 스퍼터링(sputtering) 또는 물리 기상 증착 기술들을 사용하여 수행될 수 있다. 다층 증착을 위하여, 이는 복수의 상이한 목표물들의 사용을 수반할 수 있으며, 여기에서 상이한 목표물들은 상이한 재료들로 만들어진다. 일부 경우들에 있어서, 이온 빔 스퍼터링이 다층 구조체를 증착하기 위하여 복수의 상이한 목표물들을 스퍼터링하기 위하여 사용될 수 있다. 이는 유연한 접근방식을 제공하며, 여기에서 상이한 재료들의 주어진 조합으로 구성된 다층 구조체가 상이한 재료들에 대하여 목표물들이 이용가능한 정도까지 증착될 수 있다.
공지된 이온 빔 스퍼터링 접근방식들과 연관된 문제들은 다층 구조체들과 같은 균일한 코팅들을 제공하기 위한 능력을 포함한다. 균일성은, 층을 증착하기 위하여 사용되는 목표물 또는 목표물들로부터의 재료의 비-균일 스퍼터링뿐만 아니라 이온 빔 스퍼터링에 대하여 사용되는 이온 소스로부터의 이온 빔의 비-균일 추출에 의해 손상될 수 있다. 추가적으로, 다층 증착을 위한 일부 기술들은 상이한 재료들을 증착하기 위하여 목표물들의 변경을 수반할 수 있다. 다층 구조체의 증착 동안 목표물들의 과도한 핸들링(handling)은 박리(flaking) 및 다른 오염 때문에 결과적으로 최종 구조체 내에 결함부들을 생성할 수 있다.
이러한 그리고 다른 고려사항들에 관하여 본 개선들이 요구될 수 있다.
본 요약은 아래의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 바와 같은 개념들의 선택을 간략화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 본 요약은 청구되는 내용의 핵심 특징들 또는 본질적인 특징들을 식별하도록 의도되지 않으며, 본 요약이 청구되는 내용의 범위를 결정하는데 도움을 주는 것으로서 의도되지도 않는다.
일 실시예에 있어서, 장치는 적어도 제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 포함하는 추출 어셈블리를 포함할 수 있으며, 추출 어셈블리는 플라즈마로부터 적어도 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 추출하도록 구성된다. 장치는 또한, 추출 어셈블리에 인접하여 배치되며 적어도 제 1 재료를 포함하는 제 1 목표물 부분 및 제 2 재료를 포함하는 제 2 목표물 부분을 포함하는 목표물 어셈블리를 포함할 수 있으며, 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 가로채도록(intercept) 배치된다. 장치는, 목표물 어셈블리에 인접하게 배치되며 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이에서 스캔 축을 따라 기판을 스캐닝하도록 구성된 기판 스테이지(stage)를 포함할 수 있으며, 여기에서 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 제 1 거리 및 제 2 거리만큼 제 1 포인트로부터 분리되고, 제 1 거리는 제 2 거리보다 더 작다.
다른 실시예에 있어서, 프로세싱 장치는 적어도 제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 포함하는 추출 어셈블리 및 플라즈마를 하우징(house)하기 위한 플라즈마 챔버를 포함할 수 있으며, 추출 어셈블리는 플라즈마로부터 적어도 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 추출하도록 구성된다. 프로세싱 장치는 또한, 적어도 제 1 재료를 포함하는 제 1 목표물 부분 및 제 2 재료를 포함하는 제 2 목표물 부분을 포함하며 추출 어셈블리에 인접하게 배치되는 목표물 어셈블리로서, 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 가로채도록 배치되는, 목표물 어셈블리, 및 목표물 어셈블리에 인접하게 배치되며 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이에서 기판을 스캐닝하도록 구성된 기판 스테이지로서, 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 제 1 거리 및 제 2 거리만큼 제 1 포인트로부터 분리되고, 제 1 거리는 제 2 거리보다 더 작은, 기판 스테이지를 포함할 수 있다.
추가적인 실시예에 있어서, 장치는 제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 포함하는 추출 어셈블리 및 플라즈마를 하우징하기 위한 플라즈마 챔버를 포함할 수 있으며, 추출 어셈블리는 각기 제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 통해 플라즈마로부터 제 1 온 빔 및 제 2 이온 빔을 추출하도록 구성된다. 장치는 또한, 적어도 제 1 재료를 포함하는 제 1 목표물 부분을 포함하며 추출 어셈블리에 인접하게 배치되는 목표물 어셈블리로서, 목표물 어셈블리는 제 1 이온 빔을 가로채도록 배치되는, 목표물 어셈블리, 및 플라즈마 챔버에 대하여 목표물 어셈블리를 네거티브하게 바이어싱(bias)하기 위한 목표물 바이어스 공급부 및 플라즈마 챔버에 대하여 기판을 바이어싱하기 위하여 기판 바이어스 전압을 인가하기 위한 기판 바이어스 공급부를 포함하는 바이어싱 시스템을 포함할 수 있다. 장치는 제 1 추출 개구에 인접한 제 1 위치와 제 2 추출 개구에 인접한 제 2 위치 사이에서 기판을 스캐닝하도록 구성된 기판 스테이지를 더 포함할 수 있다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시예들에 부합하는 프로세싱 장치의 측면도를 예시한다.
도 1b는 일부 실시예들에 따른 도 1a의 장치의 일 부분의 저면도를 예시한다.
도 1c는 제 1 구성의 목표물 어셈블리로부터 재료를 스퍼터링하기 위한 기하구조의 세부사항들을 예시한다.
도 1d는 제 2 구성의 목표물 어셈블리로부터 재료를 스퍼터링하기 위한 기하구조의 세부사항들을 예시한다.
도 2a는 본 개시의 실시예들에 따른 동작의 하나의 인스턴스(instance) 동안의 다른 프로세싱 장치의 측면도를 예시한다.
도 2b는 동작의 다른 인스턴스 동안의 도 2a의 프로세싱 장치의 측면도를 예시한다.
도 3a는 제 1 인스턴스 동안 다층 증착을 위한 장치의 제 1 구성을 도시한다.
도 3b는 제 2 인스턴스 동안 도 3a의 장치의 제 2 구성을 도시한다.
이제 이하에서 본 실시예들이, 일부 실시예들이 도시된 첨부된 도면들을 참조하여 더 완전하게 설명될 것이다. 본 개시의 내용이 다수의 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 본원에서 기술되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 이러한 실시예들은 본 개시가 완전하고 철저해질 수 있도록 제공되며, 본원의 범위를 당업자들에게 완전하게 전달할 것이다. 도면들에서, 유사한 도면번호들이 전체에 걸쳐 유사한 엘리먼트들을 지칭한다.
본원에서 설명되는 실시예들은 기판들을 프로세싱하기 위한 신규한 프로세싱 장치 및 방법들을 제공한다. 다양한 실시예들은 기판 상의 다수의 층들의 편리한 증착을 위한 장치를 제공한다. 일부 실시예들은 기판 상의 적어도 하나의 층의 증착에 더하여 기판의 에칭을 위한 장치를 제공한다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 프로세싱 장치(100)의 측면도를 예시한다. 프로세싱 장치(100)는 플라즈마 챔버(104) 내에 플라즈마(106)를 생성하도록 구성된 플라즈마 소스(102)를 포함한다. 다양한 실시예들에 있어, 플라즈마 소스(102)는, 인 시튜(in situ) 또는 원격의 소스일 수 있으며, 유도 결합형 플라즈마 소스, 용량 결합형 플라즈마 소스, 헬리콘(helicon) 소스, 마이크로파 소스, 아크(arc) 소스 또는 임의의 다른 유형의 플라즈마 소스일 수 있다. 실시예들이 이러한 맥락으로 제한되지 않는다. 프로세싱 장치(100)는, 플라즈마 챔버(104)에 대하여 기판을 바이어싱하기 위한 기판 바이어스 공급부(164)뿐만 아니라 플라즈마 챔버(104)에 대하여 목표물 어셈블리를 바이어싱하기 위한 목표물 바이어스 공급부(162)를 포함하는 바이어싱 시스템(160)을 더 포함한다. 바이어싱 시스템(160)은, 이하에서 상세화되는 바와 같이, 기판(140)을 상이한 방식들로 프로세싱하기 위하여 이온 빔들을 추출하기 위해 사용될 수 있다.
프로세싱 장치(100)는 목표물 어셈블리(150)에 인접하여 배치되는 추출 어셈블리(110)를 더 포함한다. 추출 어셈블리(110)는 일부 실시예들에 있어서 제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 포함할 수 있다. 이러한 개구들은 도 1a에서 추출 개구(118) 및 추출 개구(120)으로서 예시된다. 추출 개구(118) 및 추출 개구(120)는, 추출 어셈블리(110)의 외부 부분들(114)뿐만 아니라 추출 어셈블리(110)의 중심 부분(112)에 의해 획정(define)된다. 다양한 실시예들에 있어서, 추출 어셈블리(110)는 전기적으로 전도성일 수 있으며, 플라즈마 챔버(104)에 전기적으로 전도성으로 연결될 수 있다. 특히, 추출 어셈블리는 플라즈마 챔버(104)와 동일한 전압을 수신하도록 동작하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 동작의 일부 모드들에 있어서, 추출 어셈블리(110) 및 플라즈마 챔버(104)는 바이어싱 시스템(160)에 의해 접지 전위로 위치될 수 있으며, 반면 동작의 다른 모드들에 있어서, 추출 어셈블리(110) 및 플라즈마 챔버(104)는 접지에 대하여 동일한 포지티브 전압(전위)으로 위치될 수 있다.
프로세싱 장치(100)는 도 1a에 도시된 바와 같이 추출 어셈블리(110)에 인접하여 배치된 목표물 어셈블리(150)를 더 포함할 수 있다. 목표물 어셈블리(150)는 복수의 목표물 부분들을 포함할 수 있다. 도 1a의 예에 있어서, 목표물 어셈블리는 제 1 목표물 부분(152) 및 제 2 목표물 부분(154)을 포함한다.
동작의 일 예에 있어서, 플라즈마(106)가 플라즈마 챔버(104) 내에서 생성되고, 목표물 어셈블리(150)가 플라즈마 챔버(104)에 대하여 네거티브로 바이어싱될 때, 포지티브 이온들을 포함하는 제 1 이온 빔이 추출 개구(118)를 통해 추출될 수 있으며 제 2 이온 빔이 추출 개구(120)를 통해 추출될 수 있다. 이러한 이온 빔들이 각기 이온 빔(130) 및 이온 빔(132)으로서 도시된다. 도 1a에 더 예시된 바와 같이, 플라즈마와 플라즈마 쉬스(sheath)(172) 사이의 경계(170)는 추출 개구(118) 내의 메니스커스(meniscus)(122) 및 추출 개구(120) 내의 메니스커스(124)를 형성할 수 있다. 메니스커스(122) 및 메니스커스(124)의 정확한 형상은 플라즈마 파워, 플라즈마 챔버(104) 내의 가스 압력, 및 다른 인자들과 같은 인자들에 의해 제어될 수 있다. 메니스커스(122)의 형상 및 배향은 이온 빔(130) 내의 이온들이 이온 빔(130)을 나타내는 화살표에 의해 표현되는 바와 같은 평균 궤적을 갖게끔 할 수 있다. 유사하게, 메니스커스(124)의 형상 및 배향은 이온 빔(132) 내의 이온들이 이온 빔(132)을 나타내는 화살표에 의해 표현되는 바와 같은 평균 궤적을 갖게끔 할 수 있다. 일부 특정 예들에 있어서, 1-5 kW와 같은 더 높은 플라즈마 파워에서, 이온 빔(130) 및 이온 빔(132)이 목표물 어셈블리(150)와 충돌하는 궤적을 갖는 경향이 있을 수 있다. 도 1a에 예시된 바와 같이, 제 1 목표물 부분(152)은 이온 빔(130)을 가로챌 수 있으며, 제 2 목표물 부분(154)은 이온 빔(132)을 가로챌 수 있다. 제 1 목표물 부분(152)은 제 1 재료를 포함할 수 있으며, 여기에서 제 1 재료는 기판(140) 상에 증착될 것이다. 이온 빔(130)은 제 1 재료를 스퍼터링하고 수직 화살표에 의해 도시되는 바와 같이 제 1 재료(134)를 기판(140)으로 보내도록 구성된 이온들을 포함할 수 있다. 제 2 목표물 부분(154)은 제 2 재료를 포함할 수 있으며, 여기에서 제 2 재료가 또한 기판(140) 상에 증착될 것이다. 이온 빔(132)은 제 2 재료를 스퍼터링하고 수직 화살표에 의해 도시되는 바와 같이 제 2 재료(136)를 기판(140)으로 보내도록 구성된 이온들을 포함할 수 있다. 이온 빔(130) 및 이온 빔(132)에 대하여 적절한 이온들은 비활성 가스 이온들, 반응성 이온들 예컨대 산소 또는 질소, 또는 다른 이온들을 포함한다.
도 1a에 추가로 도시된 바와 같이, 프로세싱 장치(100)는 또한 목표물 어셈블리(150)에 인접하여 배치된 기판 스테이지(148)를 포함할 수 있다. 기판 스테이지(148)는 제 1 포인트 P1과 제 2 포인트 P2 사이에서 스캔 축(142)을 따라 기판을 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 도 1a에서, 스캔 축(142)은 도시된 직교 좌표계의 Y-축에 평행하게 놓일 수 있다. 유익하게는, 목표물 어셈블리(150)가 배열되며, 여기에서 제 1 목표물 부분(152)은 제 1 포인트 P1로부터 제 1 거리만큼 분리되고 제 1 목표물 부분(152)은 제 1 포인트 P1로부터 제 1 거리보다 더 큰 제 2 거리만큼 분리된다. 이러한 방식으로, 기판 스테이지(148)가 제 1 포인트 P1로부터 제 2 포인트 P2까지 스캔 축(142)을 따라 기판(140)을 스캐닝할 때, 기판(140)은, 제 2 목표물 부분(154)으로부터 스퍼터링되는 제 2 재료(136)를 가로채기 이전에 제 1 목표물 부분(152)으로부터 스퍼터링되는 제 1 재료(134)를 가로챌 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 재료(134)의 제 1 층(144)이 기판(140) 상에 증착되며, 반면 제 2 재료(136)의 제 2 층(146)은 제 1 층(144) 상에 증착된다.
다양한 실시예들에 있어서, 목표물 어셈블리(150)는 다각형 단면 예컨대 도시된 바와 같은 삼각형 단면을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 있어서, 목표물 어셈블리(150)는 도 1b의 실시예에서 도시된 바와 같이 X-축을 따라서 세장형일 수 있다. 목표물 어셈블리(150)는 X-방향을 따른 기판(140)의 폭 Ws과 동일하거나 또는 더 큰 X-방향을 따른 폭 W를 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에 있어서, 폭 W는 300 mm보다 더 클 수 있다. 이러한 방식으로, 도 1a에 도시된 제 1 층(144) 및 제 2 층(146)은, 기판(140)이 포인트 P1로부터 포인트 P2까지 추출 어셈블리에 대하여 스캔 축(142)을 따라 스캐닝되는 동안 제 1 재료(134) 및 제 2 재료(136)가 스퍼터링될 때 기판(140) 전체를 커버할 수 있다.
다양한 실시예들에 있어서, 기판(140)은 Z-축을 따라서 목표물 어셈블리(150)로부터 몇 밀리미터 내지 몇 센티미터의 간격을 두고 제공될 수 있다. 이러한 가까운 거리는 스캔 동안 기판(140) 상의 재료의 더 빠른 증착을 가능하게 한다.
다양한 실시예들에 있어서, 제 1 목표 부분(152)은 제 1 면(face)(180)을 가질 수 있다. 제 1 면(180)은 상이한 실시예들에 있어서 평평한 형상, 오목한 형상, 또는 볼록한 형상을 가질 수 있다. 마찬가지로 제 2 목표물 부분(154)이 제 2 면(182)을 가질 수 있으며, 여기에서 제 2 명은 상이한 실시예들에 있어서 평평하거나, 오목하거나, 또는 볼록하다. 이온 빔(130)이 제 1 면(180)에 충돌할 때, 이온 빔이 제 1 면에 대하여 입사각을 획정할 수 있다. 마찬가지로, 이온 빔(132)은 제 2 면(182)에 대한 입사각을 획정할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 목표물 어셈블리(150)는 도 1c의 실시예에서 도시된 바와 같이 X-축에 평행하게 놓인 회전 축을 따라 회전이 가능할 수 있다. 따라서, 도 1c에 도시된 바와 같은 제 1 구성에서, 이온 빔(130)은 제 1 면(180)에 대하여 제 1 입사각 θ1을 획정할 수 있다. 목표물 어셈블리(150)가 도 1d에 도시된 바와 같이 제 2 구성으로 회전될 때, 이온 빔(130)은 제 1 면(180)에 대하여 제 2 입사각 θ2를 획정한다. 마찬가지로, 도 1c에 도시된 제 1 구성에서, 이온 빔(132)은 제 1 면(180)에 대하여 제 3 입사각 θ3을 획정할 수 있다. 목표물 어셈블리(150)가 도 1d에 도시된 바와 같이 제 2 구성으로 회전될 때, 이온 빔(132)은 제 1 면(180)에 대하여 제 4 입사각 θ4를 획정한다. 다시 도 1a를 참조하면, 목표물로부터 스퍼터링되는 재료의 각도 분포가 목표물 표면에 대한 이온들의 입사각에 의존할 수 있기 때문에, 목표물 어셈블리(150)를 회전시킴으로써 제 1 재료(134)의 각도 분포뿐만 아니라 제 2 재료(136)의 각도 분포가 변화될 수 있다.
유익하게는, 목표물 어셈블리(150)는, 상이한 각도 분포들에 걸쳐 목표물 어셈블리(150)로부터 재료를 기판(140)으로 보내기 위하여 기판(140)의 스캐닝 동안에 또는 기판(140)의 제 1 스캔과 기판(140)의 제 2 스캔 사이에 회전될 수 있다. 이는 3차원 구조체의 상이한 표면들을 코팅할 때 유용할 수 있으며, 여기에서 상이한 표면들은, 예를 들어, X-Y 평면에 대하여 상이한 경사각들을 형성할 수 있다.
도 1a에 추가로 도시된 바와 같이, 목표물 바이어스 공급부(162)는 복수의 바이어스 공급부들을 포함할 수 있다. 일 예에 있어서, 목표물 바이어스 공급부(162)는 제 1 목표물 부분(152)에 제 1 목표물 바이어스를 인가하기 위한 제 1 전압 공급부(166) 및 제 2 목표물 부분(154)에 제 2 목표물 바이어스를 인가하기 위한 제 2 전압 공급부(168)를 포함할 수 있다. 이러한 전압 공급부들은 서로 독립적으로 행동할 수 있으며, 여기에서 동일한 전압들 또는 상이한 전압들이 제 1 목표물 부분(152) 및 제 2 목표물 부분(154)에 인가될 수 있다. 동작의 일 예에 있어서, 바이어싱 시스템(160)은 플라즈마 챔버(104)를 접지 전위에 그리고 목표물 어셈블리(150)를 네거티브 전압에 위치시킬 수 있으며, 따라서 목표물 어셈블리(150)는 플라즈마 챔버(104)에 대하여 네거티브하게 바이어싱된다. 예를 들어, 제 1 목표물 부분(152)은 - 1000 V로 바이어싱될 수 있다. 제 2 목표물 부분(154)이 또한 일 예에 있어서 - 1000 V로 바이어싱될 수 있거나, 또는 상이한 네거티브 전압으로 바이어싱될 수 있다. 따라서, 플라즈마(106)로부터 추출되는 단일 대전된(singly charged) 이온들은, 흔히 플라즈마 챔버(104)의 전위보다 5V 내지 50V 더 포지티브한 플라즈마(106)의 정확한 전위를 고려하지 않고, 대략 1000 eV의 에너지를 가지고 제 1 목표물 부분(152)에 충돌할 수 있다.
다양한 추가적인 실시예들에 있어서, 도 1a에 도시된 기하구조와는 상이한 목표물 어셈블리 구성들이 기판 상에 다층 구조체들을 증착하기 위하여 제공될 수 있다. 도 2a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 동작의 제 1 모드 동안의 다른 프로세싱 장치(200)의 측면도를 예시한다. 이러한 실시예에 있어서, 프로세싱 장치(200)는 플라즈마 소스(102) 및 기판 스테이지(148)를 포함하는 이러한 컴포넌트들을 프로세싱 장치(100)와 공유할 수 있다. 플라즈마 챔버(204)는 플라즈마 소스(102)에 의해 생성되는 플라즈마(206)를 하우징할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 추출 어셈블리(210)는 추출 개구들(214)로서 도시된 4개의 상이한 추출 개구들을 포함한다. 다른 실시예들에 있어서, 프로세싱 장치는 더 적거나 또는 더 많은 수의 추출 개구들을 가질 수 있다. 추출 어셈블리는, 배플(baffle)들(212)로서 도시되며 도시된 바와 같이 X-Y 평면에 대하여 비-제로 각도로 배열된 표면들을 갖는 복수의 배플들을 더 포함한다. 도 2a에 예시된 바와 같이, 목표물 부분은 주어진 배플에 인접하게 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 있어서, 적어도 3개의 목표물 부분들이 개별적인 추출 개구들에 인접하여 배치될 수 있다. 도 2a에서, 목표물 부분(230), 목표물 부분(232), 목표물 부분(234), 및 목표물 부분(236)을 포함하는 4개의 상이한 목표물 부분들이 도시된다. 이러한 목표물 부분들이 함께 목표물 어셈블리(239)를 구성할 수 있다. 주어진 목표물 부분은 또한 도시된 바와 같이 X-Y 평면에 대하여 비-제로 각도로 경사질 수 있다. 목표물 부분(230)과 같은 목표물 부분은 플라즈마(206)로부터 추출되는 이온들에 대하여 노출되는 표면을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이온 빔(216)은 플라즈마(206)로부터 추출되고 목표물 부분(230)으로 보내질 수 있으며; 이온 빔(218)은 플라즈마(206)로부터 추출되고 목표물 부분(232)으로 보내질 수 있으며; 이온 빔(220)은 플라즈마(206)로부터 추출되고 목표물 부분(234)으로 보내질 수 있으며; 이온 빔(222)은 플라즈마(206)로부터 추출되고 목표물 부분(236)으로 보내질 수 있다. 일부 예들에 있어서, 목표물 부분(230)은 제 1 재료를 포함할 수 있으며, 목표물 부분(232)은 제 2 재료를 포함할 수 있고, 목표물 부분(234)은 제 3 재료를 포함할 수 있으며, 목표물 부분(236)은 제 4 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 적어도 2개의 목표물 부분들이 동일한 재료로 구성될 수 있다.
포인트 P1로부터의 거리는 도시된 바와 같이 상이한 목표물 부분들 사이에서 변화할 수 있다. 따라서, 기판 스테이지(148)가 스캔 축(142)을 따라 포인트 P1로부터 포인트 P2까지 기판(140)을 스캐닝할 때, 예를 들어, 기판(140)의 주어진 부분이 순차적인 방식으로 상이한 목표물들 아래를 통과할 수 있다. 이러한 방식으로, 기판(140)은, 목표물 부분(232)으로부터 스퍼터링되는 목표물 재료(242)를 가로채기 이전에 목표물 부분(230)으로부터 스퍼터링되는 목표물 재료(240)를 가로챌 수 있다. 마찬가지로, 기판(140)은, 목표물 부분(234)으로부터 스퍼터링되는 목표물 재료(244)를 가로채기 이전에 목표물 부분(232)으로부터 스퍼터링되는 목표물 재료(242)를 가로챌 수 있다. 추가적으로, 기판(140)은, 목표물 부분(236)으로부터 스퍼터링되는 목표물 재료(246)를 가로채기 이전에 목표물 부분(234)으로부터 스퍼터링되는 목표물 재료(244)를 가로챌 수 있다. 이러한 방식으로, 목표물 재료(240)의 제 1 층(250)이 기판(140) 상에 증착되며, 반면 목표물 재료(242)의 제 2 층(252)은 제 1 층(250) 상에 증착된다. 목표물 재료(244)의 제 3 층(254)은 제 2 층(252) 상에 증착되며, 반면 목표물 재료(256)의 제 4 층은 제 3 층(254) 상에 증착된다.
도 2a에 추가로 예시된 바와 같이, 바이어싱 시스템(260)은 복수의 바이어스 공급부들을 포함하는 목표물 바이어스 공급부(262)를 포함할 수 있다. 일 예에 있어서, 목표물 바이어스 공급부(162)는 목표물 어셈블리의 주어진 목표물 부분에 대한 별개의 전압 공급부를 포함할 수 있다. 도 2a의 예에 있어서, 목표물 바이어스 공급부는: 목표물 부분(230)에 제 1 목표물 바이어스를 인가하기 위한 제 1 전압 공급부(166); 목표물 부분(232)에 제 2 목표물 바이어스를 인가하기 위한 제 2 전압 공급부(168); 목표물 부분(234)에 제 3 목표물 바이어스를 인가하기 위한 제 3 전압 공급부(266); 및 목표물 부분(236)에 제 4 목표물 바이어스를 인가하기 위한 제 4 전압 공급부(268)를 포함할 수 있다. 이러한 전압 공급부들은 서로 독립적으로 행동할 수 있으며, 여기에서 동일한 전압들 또는 상이한 전압들이 상이한 목표물 부분들에 인가될 수 있다.
일부 예들에 있어서, 기판(140)과 같은 기판은 포인트들 P1과 P2 사이에서 복수 회 스캐닝될 수 있다. 이에 더하여, 기판(140)은 P1과 P2 사이에서 앞뒤로 또는 오로지 한 방향으로만 스캐닝될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 목표물 어셈블리(239)의 적어도 하나의 목표물 부분이 기판(140)의 스캐닝 동안 플라즈마 챔버(204)와 동일한 전위로 홀딩될 수 있다. 이러한 방식으로, 어떠한 스퍼터링도 적어도 하나의 목표물 부분에서 일어나지 않을 수 있다. 따라서, 플라즈마 챔버에 대하여 네거티브하게 바이어싱되지 않은 목표물 부분의 주어진 재료의 층의 증착은 주어진 스캔 동안 생략될 수 있다. 결과적으로, 목표물 재료(240), 목표물 재료(242), 목표물 재료(244), 및 목표물 재료(246)로부터의 층들의 임의의 시퀀스가 프로세싱 장치(200)에 의해 생성될 수 있다.
추가적인 실시예들에 있어서, 바이어싱 시스템(260)은, 기판(140) 상의 증착뿐만 아니라 기판(140)의 에칭을 생성하는 방식으로 프로세싱 장치(200)의 상이한 컴포넌트들에 인가되는 전압들을 변화시킬 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 플라즈마 챔버(104)는 바이어싱 시스템(260)에 의해 접지 전위로 위치될 수 있으며, 반면 목표물 어셈블리의 적어도 하나의 목표물 부분은 - 1000 V와 같이 네거티브 전위로 위치된다. 대안적으로, 적어도 하나의 목표물 부분은 - 2000 V 내지 - 5000 V와 같은 다른 적절한 네거티브 전압으로 위치될 수 있다. 실시예들이 이러한 맥락으로 제한되지 않는다. 이러한 방식으로, 기판(140)의 주어진 영역이 플라즈마 챔버(104)에 대하여 네거티브하게 바이어싱된 적어도 하나의 목표물 부분 아래를 지나갈 때, 적어도 하나의 목표물 부분으로부터 스퍼터링된 재료가 기판의 주어진 영역 상에 증착할 수 있다. 추가적으로, 적어도 하나의 다른 목표물 부분은 접지 전위에 위치될 수 있으며, 이는, 이러한 조건 하에서 이온들이 스퍼터링을 야기하기 위한 적절한 에너지를 가지고 플라즈마(206)로부터 끌어 당겨지지 않기 때문에 적어도 하나의 다른 목표물 부분의 에칭을 야기하지 않는다. 또한, 바이어싱 시스템(260)은 기판(140)을 플라즈마 챔버(204)에 대하여 네거티브 전위로 위치시킬 수 있다.
예시의 목적들을 위하여, 도 2b에 예시된 하나의 특정 예에 있어서, 플라즈마 챔버(104), 목표물 부분(230), 및 목표물 부분(234)이 바이어싱 시스템(260)에 의해 접지 전위로 위치될 수 있다. 목표물 부분(232) 및 목표물 부분(236)은 바이어싱 시스템(260)에 의해 - 1000 V로 위치될 수 있다. 마지막으로, 바이어싱 시스템(260)은 기판(140)(기판 스테이지(148))을 - 500 V로 위치시킬 수 있다. 이러한 시나리오에 있어서, 목표물 재료(242)는 목표물 부분(232)으로부터 스퍼터링되어 기판(140)으로 보내질 수 있으며, 목표물 재료(246)는 목표물 부분(236)으로부터 스퍼터링되어 또한 기판(140)으로 보내질 수 있다. 추가적으로, 목표물 부분(230)과 목표물 부분(232) 사이에 위치된 추출 개구(214)에서, 이온들이 플라즈마(206)로부터 추출되어 이온 빔(270)으로서 기판(140)으로 보내질 수 있다. 또한, 목표물 부분(234)과 목표물 부분(236) 사이에 위치된 추출 개구(214)에서, 이온들이 플라즈마(206)로부터 추출되어 이온 빔(274)으로서 기판(140)으로 보내질 수 있다. 특히, 단지 작은 전위 차이(예를 들어, 10 V)만이 목표물 부분(234)뿐만 아니라 목표물 부분(230)과 플라즈마(206) 사이에 존재할 수 있기 때문에, 플라즈마(206)로부터 추출되는 이온들은 이온 빔(270) 및 이온 빔(274)에서 화살표 궤적들에 의해 도시되는 바와 같이 (- 500 V의) 기판을 향해 아래로 보내진다. 따라서, 목표물 부분(230) 및 목표물 부분(234)이 이온들에 의해 스퍼터링되지 않는다. 추가적으로, 목표물 부분(232) 및 목표물 부분(236)에 인가되는 바이어스 전압(-1000 V)이 기판(140)에 인가되는 바이어스 전압(-500 V)보다 훨씬 더 크기 때문에, 이온 빔(272)이 목표물 부분(232)으로 보내지며, 기판(140)과 충돌하지 않을 수 있다. 마찬가지로, 이온 빔(276)이 목표물 부분(236)으로 보내지며, 이는 기판(140)과 충돌하지 않을 수 있다.
이상의 방식으로, 이온 빔들은 목표물 재료의 증착을 위하여 목표물 부분과 충돌하기 위하여 또는 에칭을 생성하기 위하여 기판과 직접적으로 충돌하기 위하여 추출 어셈블리(210)의 상이한 개구들에서 보내질 수 있다. 특히, 도 2b의 시나리오에서, 기판(140)이 스캔 축(142)을 따라 스캐닝될 때, 기판(140)으로 또는 상이한 목표물 부분들로 인가되는 상이한 전압들의 지속기간뿐만 아니라 스캔 속도의 제어에 의해 증착 및 에칭의 상이한 패턴들이 생성될 수 있다.
또한, 도 2b와 유사한 결과를 생성하기 위한 다른 구성들에 있어서, 기판(140)은 접지될 수 있으며, 플라즈마 챔버(104)는 접지에 대하여 포지티브 전위로 위치될 수 있다. 예를 들어, 기판(140)이 접지될 때, 플라즈마 챔버(104), 목표물 부분(230), 및 목표물 부분(234)은 +500 V로 위치될 수 있으며, 목표물 부분(232) 및 목표물 부분(236)은 - 500 V로 위치될 수 있다.
도 3a는 제 1 인스턴스 동안 다층 증착을 위한 장치(300)의 제 1 구성을 도시한다. 장치(300)는 중심 부분(302) 및 외부 부분들(316)을 갖는 추출 어셈블리(301)를 포함할 수 있다. 장치(300)는 또한 복수의 목표물 부분들을 포함하는 목표물 어셈블리(310)를 포함할 수 있다. 중심 부분(302) 및 외부 부분들(316)은 추출 개구(304) 및 추출 개구(306)를 획정할 수 있다. 동작 동안, 장치(300)는 다층 필름들을 증착하기 위한 프로세싱 장치 내에 위치될 수 있다. (명료성을 위해 생략되는) 플라즈마가 생성될 수 있으며, 이는 추출 개구(304)를 통해 보내지는 이온 빔(312)에 대한 소스뿐만 아니라 추출 개구(306)을 통해 보내지는 이온 빔(314)에 대한 소스로서 역할한다. 예시된 바와 같이, 목표물 어셈블리(310)는, 목표물 부분 A, 목표물 부분 B, 목표물 부분 C, 목표물 부분 D, 목표물 부분 E, 및 목표물 부분 F를 포함하는 복수의 목표물 부분들을 가질 수 있다. 실시예들이 이러한 맥락으로 제한되지 않는다. 목표물 부분들은 웨지(wedge) 형상들을 가질 수 있으며, 여기에서 주어진 목표물 부분이 외부 면을 제공한다. 목표물 어셈블리(310)는 X-축에 평행하게 놓인 회전 축에 대하여 회전이 가능할 수 있다. 도 3a에 도시된 동작의 하나의 시나리오에 있어서, 목표물 어셈블리(310)는, 이온 빔(312)이 목표물 부분 A와 충돌하여 목표물 부분 A의 재료가 스퍼터링되고 목표물 재료(320)로서 기판(340)으로 보내지게끔 하는 구성으로 배열될 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 이온 빔(314)은 목표물 부분 B와 충돌할 수 있으며, 이는 목표물 부분 B의 재료가 스퍼터링되고 목표물 재료(322)로서 기판(340)으로 보내지게끔 한다. 기판(340)이 제 1 스캔에서 스캔 축(142)을 따라서 좌측으로부터 우측으로 스캐닝될 때, 목표물 재료(320)의 제 1 층(330)이 기판(340) 상에 증착될 수 있으며, 반면 목표물 재료(322)의 제 2 층(332)은 제 1 층(330) 상에 증착된다.
후속 인스턴스에서, 목표물 어셈블리(310)는 도 3b에 도시된 구성으로 회전 축에 대하여 회전될 수 있다. 이러한 구성에서, 이온 빔(312)이 목표물 부분 C와 충돌할 수 있으며, 이는 목표물 부분 C의 재료가 스퍼터링되고 목표물 재료(324)로서 기판(340)으로 보내지게끔 한다. 이러한 구성에 있어서, 이온 빔(314)은 목표물 부분 D와 충돌할 수 있으며, 이는 목표물 부분 D의 재료가 스퍼터링되고 목표물 재료(326)로서 기판(340)으로 보내지게끔 한다. 기판(340)이 제 2 스캔에서 스캔 축(142)을 따라서 좌측으로부터 우측으로 스캐닝될 때, 목표물 재료(324)의 제 3 층(334)이 기판(340) 상에 증착될 수 있으며, 반면 목표물 재료(326)의 제 4 층(336)은 제 3 층(334) 상에 증착된다.
다양한 추가적인 실시예들에 있어서, 도 3a에 도시된 목표물 어셈블리와 유사한 목표물 어셈블리가 주어진 이온 빔에 대하여 동시에 복수의 상이한 목표물 부분들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 목표물 부분 F 및 목표물 부분 A은 동일한 이온 빔에 동시에 노출될 수 있다. 이는 목표물 부분 F 및 목표물 부분 A로부터의 재료의 혼합물을 갖는 조성을 가진 층을 생성할 수 있다.
본 실시예들에 의해 제공되는 이점은, 기판이 플라즈마 챔버에 인접하게 제공될 수 있는 컴팩트한 장치에서의 기판의 하나의 스캔에서 기판 상에 복수의 층들을 증착하기 위한 능력을 포함한다. 다른 이점은 복수의 상이한 층들을 증착하기 위하여 목표물을 변경하는 것을 회피하는 것이다. 추가적인 이점은 기판에 인접한 하나의 플라즈마 챔버로부터 추출되는 이온들을 사용하여 기판 상에 증착 및 에칭을 하기 위한 능력이다. 추가적인 이점은 기판 상에 재료를 증착하는 방향을 조정하기 위한 능력이다.
본 개시는 본원에서 설명된 특정 실시예에 의해 범위가 제한되지 않는다. 오히려, 본원에서 설명된 실시예들에 더하여, 본 개시의 다른 다양한 실시예들 및 이에 대한 수정예들이 이상의 설명 및 첨부된 도면들로부터 당업자들에게 자명해질 것이다. 따라서, 이러한 다른 실시예들 및 수정예들이 본 개시의 범위 내에 속하도록 의도된다. 추가로, 본 개시가 본원에서 특정 목적을 위한 특정 환경에서의 특정 구현예의 맥락에서 설명되었지만, 당업자들은 그 유용함이 이에 한정되지 않으며, 본 개시가 임의의 수의 목적들을 위한 임의의 수의 환경들에서 유익하게 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 이하에서 기술되는 청구항들은 본원에서 설명된 바와 같은 본 개시의 완전한 폭과 사상의 관점에서 해석되어야만 한다.

Claims (15)

  1. 장치로서,
    적어도 제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 포함하는 추출 어셈블리로서, 상기 추출 어셈블리는 플라즈마로부터 적어도 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 추출하도록 구성되는, 상기 추출 어셈블리;
    상기 추출 어셈블리에 인접하여 배치되며 적어도 제 1 재료를 포함하는 제 1 목표물 부분 및 제 2 재료를 포함하는 제 2 목표물 부분을 포함하는 목표물 어셈블리로서, 상기 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 상기 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 가로채도록 배치되는, 상기 목표물 어셈블리; 및
    상기 목표물 어셈블리에 인접하게 배치되며 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이에서 스캔 축을 따라 기판을 스캐닝하도록 구성된 기판 스테이지(stage)로서, 상기 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 제 1 거리 및 제 2 거리만큼 상기 제 1 포인트로부터 분리되고, 상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리보다 더 작은, 상기 기판 스테이지를 포함하는, 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 스테이지는 상기 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이에서 상기 기판을 스캐닝하며, 상기 제 1 재료의 제 1 층은 상기 기판 상에 증착되고 제 2 재료의 제 2 층은 상기 제 1 층 상에 증착되는, 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표물 어셈블리는 적어도 3개의 목표물 부분들을 포함하며, 상기 목표물 어셈블리는 회전 축에 대하여 회전이 가능하고, 제 1 구성에서 상기 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분이 각기 상기 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔에 노출되며, 제 2 구성에서 제 3 재료를 포함하는 제 3 목표물 부분이 상기 제 1 이온 빔에 노출되는, 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 목표물 부분은 제 1 면을 포함하며, 상기 제 1 목표물 부분은 상기 스캔 축에 수직인 회전 축을 따라 회전이 가능하고, 제 1 배향에서 상기 제 1 이온 빔은 상기 제 1 면에 대하여 제 1 입사각을 형성하며, 제 2 배향에서 상기 제 1 이온 빔은 상기 제 1 면에 대하여 제 2 입사각을 형성하는, 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 제 1 면 및 제 2 면을 가지며, 상기 제 1 면 및 제 2 면은 평평한 형상, 오목한 형상 또는 볼록한 형상을 갖는, 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표물 어셈블리는 제 3 재료를 포함하는 제 3 목표물 부분을 포함하며, 상기 제 3 목표물 부분은 상기 제 1 포인트로부터 상기 제 2 거리보다 더 큰 제 3 거리에 배치되고, 상기 추출 어셈블리는 상기 플라즈마로부터 제 3 이온 빔을 추출하도록 구성된 제 3 추출 개구를 포함하며, 상기 제 3 목표물 부분은 상기 제 3 이온 빔을 가로채도록 구성되는, 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 서로 인접하며, 상기 목표물 어셈블리는 상기 스캔 축에 수직인 다각형 단면을 포함하는, 장치.
  8. 프로세싱 장치로서,
    플라즈마를 하우징하기 위한 플라즈마 챔버;
    적어도 제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 포함하는 추출 어셈블리로서, 상기 추출 어셈블리는 상기 플라즈마로부터 적어도 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 추출하도록 구성되는, 상기 추출 어셈블리;
    상기 추출 어셈블리에 인접하여 배치되며 적어도 제 1 재료를 포함하는 제 1 목표물 부분 및 제 2 재료를 포함하는 제 2 목표물 부분을 포함하는 목표물 어셈블리로서, 상기 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 상기 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 가로채도록 배치되는, 상기 목표물 어셈블리; 및
    상기 목표물 어셈블리에 인접하게 배치되며 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이에서 기판을 스캐닝하도록 구성된 기판 스테이지로서, 상기 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 제 1 거리 및 제 2 거리만큼 상기 제 1 포인트로부터 분리되고, 상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리보다 더 작은, 상기 기판 스테이지를 포함하는, 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 장치는 상기 플라즈마 챔버에 대하여 상기 목표물 어셈블리를 네거티브하게 바이어싱하기 위한 목표물 바이어스 공급부를 포함하는 바이어싱 시스템을 더 포함하는, 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 목표물 바이어스 공급부는,
    상기 제 1 목표물 부분에 제 1 목표물 바이어스를 인가하도록 구성된 제 1 전압 공급부; 및
    상기 제 2 목표물 부분에 제 2 목표물 바이어스를 인가하도록 구성된 제 2 전압 공급부를 포함하는, 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 기판 스테이지는 상기 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이에서 상기 기판을 스캐닝하며, 상기 바이어싱 시스템은 상기 목표물 어셈블리를 상기 플라즈마 챔버에 대하여 네거티브하게 바이어상하고, 제 1 재료의 제 1 층은 상기 기판 상에 증착되며 제 2 재료의 제 2 층은 상기 제 1 층 상에 증착되는, 장치.
  12. 장치로서,
    플라즈마를 하우징하기 위한 플라즈마 챔버;
    제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 포함하는 추출 어셈블리로서, 상기 추출 어셈블리는 상기 제 1 추출 개구 및 제 2 추출 개구를 통해 상기 플라즈마로부터 제 1 이온 빔 및 제 2 이온 빔을 각각 추출하도록 구성되는, 상기 추출 어셈블리;
    상기 추출 어셈블리에 인접하여 배치되며 적어도 제 1 재료를 포함하는 제 1 목표물 부분을 포함하는 목표물 어셈블리로서, 상기 목표물 어셈블리는 상기 제 1 이온 빔을 가로채도록 배치되는, 상기 목표물 어셈블리;
    상기 목표물 어셈블리를 상기 플라즈마 챔버에 대하여 네거티브하게 바이어싱하기 위한 목표물 바이어스 공급부, 및 상기 기판을 상기 플라즈마 챔버에 대하여 네거티브하게 바이어싱하기 위하여 기판 바이어스 전압을 인가하기 위한 기판 바이어스 공급부를 포함하는 바이어싱 시스템; 및
    상기 제 1 추출 개구에 인접한 제 1 포인트와 상기 제 2 추출 개구에 인접한 제 2 포인트 사이에서 기판을 스캐닝하도록 구성된 기판 스테이지를 포함하는, 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 기판 스테이지는 상기 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이에서 상기 기판을 스캐닝하며, 상기 목표물 바이어스 공급부는 상기 목표물 어셈블리를 상기 플라즈마 챔버에 대하여 네거티브하게 바이어싱하고, 상기 제 1 재료의 제 1 층은 상기 기판 상에 증착되며 상기 기판은 상기 제 2 이온 빔에 의해 에칭되는, 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 목표물 어셈블리는 제 2 재료를 포함하는 제 2 목표물 부분을 더 포함하며, 상기 제 1 목표물 부분 및 제 2 목표물 부분은 각기 상기 제 1 이온 빔 및 제 3 이온 빔을 가로채도록 배치되는, 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 기판 스테이지는 상기 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이에서 상기 기판을 스캐닝하며, 상기 바이어싱 시스템은 상기 목표물 어셈블리를 상기 플라즈마 챔버에 대하여 네거티브하게 바이어상하고, 상기 제 1 재료의 제 1 층은 상기 기판 상에 증착되며 제 2 재료의 제 2 층은 상기 제 1 층 상에 증착되는, 장치.
KR1020177035752A 2015-05-14 2016-05-11 다층 증착을 위한 프로세싱 장치 KR102639550B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/711,989 2015-05-14
US14/711,989 US9988711B2 (en) 2015-05-14 2015-05-14 Apparatus and method for multilayer deposition
PCT/US2016/031746 WO2016183137A1 (en) 2015-05-14 2016-05-11 Apparatus and method for multilayer deposition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180008578A true KR20180008578A (ko) 2018-01-24
KR102639550B1 KR102639550B1 (ko) 2024-02-22

Family

ID=57248400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177035752A KR102639550B1 (ko) 2015-05-14 2016-05-11 다층 증착을 위한 프로세싱 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9988711B2 (ko)
JP (1) JP6847049B2 (ko)
KR (1) KR102639550B1 (ko)
CN (1) CN107636196B (ko)
TW (1) TWI695080B (ko)
WO (1) WO2016183137A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020112220B9 (de) * 2020-05-06 2022-05-25 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenstrahlgerät zum Abtragen mindestens eines Materials von einer Materialeinheit und Anordnen des Materials an einem Objekt
US11948781B2 (en) * 2020-06-16 2024-04-02 Applied Materials, Inc. Apparatus and system including high angle extraction optics
US11361935B2 (en) 2020-11-07 2022-06-14 Applied Materials, Inc. Apparatus and system including high angle extraction optics

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0693417A (ja) * 1992-02-27 1994-04-05 Hauzer Holding Bv 硬質材料の被覆方法
JPH0748669A (ja) * 1993-06-03 1995-02-21 Hitachi Ltd 成膜装置
KR100318120B1 (ko) * 1998-05-21 2001-12-22 포만 제프리 엘 이중 챔버 이온 빔 스퍼터 증착 시스템
KR20090074780A (ko) * 2006-09-29 2009-07-07 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. 개선된 이온 빔 수송을 위한 기술

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155825A (en) 1977-05-02 1979-05-22 Fournier Paul R Integrated sputtering apparatus and method
DE3376921D1 (en) 1982-09-10 1988-07-07 Nippon Telegraph & Telephone Ion shower apparatus
US4523971A (en) 1984-06-28 1985-06-18 International Business Machines Corporation Programmable ion beam patterning system
US4716340A (en) * 1985-12-10 1987-12-29 Denton Vacuum Inc Pre-ionization aided sputter gun
JPS6314865A (ja) * 1986-07-07 1988-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd スパツタリング装置
CN1017354B (zh) * 1988-11-09 1992-07-08 四川大学 用离子束反应溅射方法成膜的装置
JPH02159375A (ja) * 1988-12-13 1990-06-19 Sumitomo Metal Ind Ltd イオンビームスパッタリング装置
JPH02159374A (ja) * 1988-12-13 1990-06-19 Ube Ind Ltd イオンビームスパッタリング方法
JP2713481B2 (ja) * 1989-12-04 1998-02-16 株式会社日立製作所 イオンビームスパッタによる多元系薄膜形成方法および多元系薄膜形成装置
US5334302A (en) * 1991-11-15 1994-08-02 Tokyo Electron Limited Magnetron sputtering apparatus and sputtering gun for use in the same
US5492605A (en) 1992-08-24 1996-02-20 International Business Machines Corporation Ion beam induced sputtered multilayered magnetic structures
US5825038A (en) 1996-11-26 1998-10-20 Eaton Corporation Large area uniform ion beam formation
KR100305660B1 (ko) 1999-02-09 2001-09-26 김희용 이중이온빔법을 이용하여 CuO를 첨가한 황화합물계 가스 센서
US6669824B2 (en) * 2000-07-10 2003-12-30 Unaxis Usa, Inc. Dual-scan thin film processing system
CN1257307C (zh) * 2000-07-10 2006-05-24 尤纳克西斯美国公司 双扫描薄膜处理系统
US6413380B1 (en) 2000-08-14 2002-07-02 International Business Machines Corporation Method and apparatus for providing deposited layer structures and articles so produced
JP2002363745A (ja) * 2001-06-08 2002-12-18 Canon Inc スパッタによる膜の形成方法、光学部材、およびスパッタ装置
US6783637B2 (en) 2002-10-31 2004-08-31 Freescale Semiconductor, Inc. High throughput dual ion beam deposition apparatus
US7374642B2 (en) * 2004-01-30 2008-05-20 Deutchman Arnold H Treatment process for improving the mechanical, catalytic, chemical, and biological activity of surfaces and articles treated therewith
US7560038B2 (en) 2004-09-22 2009-07-14 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Thin film forming method and system
JP2007012814A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Matsushita Electric Works Ltd 導電性回路形成方法
JP2009230935A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Iwate Univ 多層膜の形成方法及び多層膜並びに半導体デバイス又は液晶デバイス
JP2010098061A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Hitachi Maxell Ltd スパッタリング方法及び光発電素子の製造方法
FR2971261B1 (fr) * 2011-02-08 2013-09-20 Centre Nat Rech Scient Dispositif et procede de pulverisation ionique
US9136096B2 (en) * 2012-07-27 2015-09-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Three dimensional metal deposition technique

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0693417A (ja) * 1992-02-27 1994-04-05 Hauzer Holding Bv 硬質材料の被覆方法
JPH0748669A (ja) * 1993-06-03 1995-02-21 Hitachi Ltd 成膜装置
KR100318120B1 (ko) * 1998-05-21 2001-12-22 포만 제프리 엘 이중 챔버 이온 빔 스퍼터 증착 시스템
KR20090074780A (ko) * 2006-09-29 2009-07-07 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. 개선된 이온 빔 수송을 위한 기술

Also Published As

Publication number Publication date
US9988711B2 (en) 2018-06-05
JP6847049B2 (ja) 2021-03-24
TWI695080B (zh) 2020-06-01
JP2018522135A (ja) 2018-08-09
US20160333464A1 (en) 2016-11-17
CN107636196A (zh) 2018-01-26
KR102639550B1 (ko) 2024-02-22
TW201712137A (zh) 2017-04-01
CN107636196B (zh) 2020-03-06
WO2016183137A1 (en) 2016-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10998167B2 (en) Ion beam etch without need for wafer tilt or rotation
TWI648763B (zh) 控制提供至基板的離子束的處理裝置與方法
KR102212621B1 (ko) 기판을 프로세싱하기 위한 시스템 및 방법
KR101048057B1 (ko) 플라즈마 잠입 이온을 이용한 가공 장치 및 방법
US3943047A (en) Selective removal of material by sputter etching
US20020144903A1 (en) Focused magnetron sputtering system
KR102639550B1 (ko) 다층 증착을 위한 프로세싱 장치
US11361935B2 (en) Apparatus and system including high angle extraction optics
JP6900027B2 (ja) 試料トレンチ埋込方法
JP2018522135A5 (ja) 多層堆積処理装置
TWI795794B (zh) 處理系統、包括高角度提取光學元件之提取總成
US10256095B2 (en) Method for high throughput using beam scan size and beam position in gas cluster ion beam processing system
US9865436B1 (en) Powered anode for ion source for DLC and reactive processes
KR20140074464A (ko) 플라즈마 잠입 이온을 이용한 나노패턴 가공 장치 및 방법

Legal Events

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