KR20180037273A - 이온 빔 디바이스에 대한 가스 주입 시스템 - Google Patents
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Abstract
이온 빔 디바이스에 대한 가스 주입 시스템으로서, 상기 가스 주입 시스템은, 추출 플레이트, 이온 빔의 통과를 가능하게 하기 위하여 추출 플레이트 내에 형성된 추출 개구, 추출 개구의 제 1 측면 상에서 추출 플레이트에 착탈가능하게 체결된 제 1 가스 분배기로서, 제 1 가스 분배기는 그 안에 형성된 가스 오리피스를 갖는, 제 1 가스 분배기, 제 1 측면에 대향되는 추출 개구의 제 2 측면 상에서 추출 플레이트에 착탈가능하게 체결된 제 2 가스 분배기로서, 제 2 가스 분배기는 그 안에 형성된 가스 오리피스를 갖는, 제 2 가스 분배기, 제 1 가스 분배기와 추출 플레이트에 장착된 가스 매니폴드 사이에서 추출 플레이트를 통해 연장하는 제 1 가스 도관, 및 제 2 가스 분배기와 가스 매니폴드 사이에서 추출 플레이트를 통해 연장하는 제 2 가스 도관, 및 가스 매니폴드에 연결된 잔여물 제거 가스 소스를 포함한다.
Description
본 개시의 실시예들은 이온 빔 디바이스들이 분야에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 잔여물 제거 가스들을 이온 빔 디바이스의 프로세스 챔버 내로 주입하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 또는 다른 기판 상에 희망되는 표면 특징부들을 생성하기 위하여, 미리 규정된 에너지의 이온 빔이 기판 내에 희망되는 특징부들을 "에칭"하기 위하여 미리 결정된 패턴으로 기판의 표면 상으로 투사될 수 있다. 에칭 프로세스 동안, 기판은 이온 소스에 의해 기판 상으로 투사되는 이온 빔을 가로지르는 방향으로 기계적으로 드라이브(drive)되거나 또는 "스캔(scan)"될 수 있다. 예를 들어, 이온 빔이 수직으로 배향된 기판을 향해 수평 평면을 따라 투사되는 경우, 기판은 수직 방향으로 및/또는 투사되는 이온 빔에 수직하는 측면 방향으로 스캔될 수 있다. 따라서, 기판의 전체 표면이 이온 빔에 노출될 수 있다.
이온 빔으로 기판을 에칭하는 것은 기판의 에칭된 표면으로부터 제거되고 기판의 다른 부분 상에 재증착되는 스퍼터링된 원자들의 형태의 잔여물을 생성한다. 이러한 잔여물은 제거되지 않는 경우 최종 기판의 품질에 유해할 수 있다. 잔여물을 제거하기 위하여, 기판의 에칭 이전에, 에칭 동안에, 및/또는 에칭 이후에 메탄올, 에탄올, 또는 이소프로판올과 같은 다양한 "잔여물 제거 가스들"에 기판이 노출될 수 있다. 이러한 잔여물 제거 가스들은 휘발성 분자들을 형성하기 위하여 기판의 에칭된 표면으로부터 스퍼터링된 원자들과 반응할 수 있다. 그런 다음, 이러한 휘발성 분자들이 진공 펌프들 또는 유사한 것을 사용하여 배기될 수 있다.
전통적으로, 잔여물 제거 가스들은 프로세싱되고 있는 기판에 인접하여 위치된 "샤워 헤드(shower head)" 구조체를 통해 이온 빔 디바이스의 프로세스 챔버 내로 도입된다. 기판에 대하여 그리고 이온 빔 장치의 컴포넌트들에 대하여 충분한 간격을 제공하기 위해, 샤워 헤드는 전형적으로 기판으로부터 어떤 거리만큼 떨어져 위치된다. 따라서, 샤워 헤드의 존재는 그렇지 않았다면 필요했을 것보다 상당히 더 큰 프로세스 챔버를 필요로 한다. 추가적으로, 샤워 헤드가 기판으로부터 상당한 거리만큼 떨어져 위치되기 때문에, 샤워 헤드에 의해 방출되는 잔여물 제거 가스들은 흘러서 기판과 접촉하기 이전에 프로세스 챔버의 많은 부분에 걸쳐 확산한다. 잔여물 제거 가스들의 많은 부분이 기판의 표면에 도달하기 이전에 프로세스 챔버로부터 제거되며, 이는 잔여물 제거 가스들의 불충분하고 비효율적인 전달을 야기한다.
이러한 그리고 다른 고려사항들에 관하여 본 개선들이 요구될 수 있다.
본 요약은 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.
본 개시에 따른 이온 빔 디바이스에 대한 가스 주입 시스템의 예시적인 실시예는, 추출 플레이트, 추출 플레이트를 통한 이온 빔의 통과를 가능하게 하기 위하여 추출 플레이트 내에 형성된 추출 개구, 및 추출 플레이트에 착탈가능하게 체결되는 가스 분배기로서, 가스 분배기는 그 안에 형성된 가스 오리피스(orifice)를 갖는, 가스 분배기를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 이온 빔 디바이스에 대한 가스 주입 시스템의 다른 예시적인 실시예는, 추출 플레이트, 이온 빔의 통과를 가능하게 하기 위하여 추출 플레이트 내에 형성된 추출 개구, 추출 개구의 제 1 측면 상에서 추출 플레이트에 착탈가능하게 체결된 제 1 가스 분배기로서, 제 1 가스 분배기는 그 안에 형성된 가스 오리피스를 갖는, 제 1 가스 분배기, 제 1 측면에 대향되는 추출 개구의 제 2 측면 상에서 추출 플레이트에 착탈가능하게 체결된 제 2 가스 분배기로서, 제 2 가스 분배기는 그 안에 형성된 가스 오리피스를 갖는, 제 2 가스 분배기, 제 1 가스 분배기와 추출 플레이트에 장착된 가스 매니폴드 사이에서 추출 플레이트를 통해 연장하는 제 1 가스 도관, 및 제 2 가스 분배기와 가스 매니폴드 사이에서 추출 플레이트를 통해 연장하는 제 2 가스 도관, 및 가스 매니폴드에 유체 연통하도록 연결되며 잔여물 제거 가스를 포함하는 가스 소스를 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 잔여물 제거 가스를 기판에 인가하기 위한 방법의 예시적인 실시예는, 이온 빔 디바이스의 추출 플레이트의 전방에서 기판을 스캔하는 단계, 가스 소스로부터 추출 플레이트로 잔여물 제거 가스를 공급하는 단계, 및 추출 플레이트에 착탈가능하게 장착된 가스 분배기 내의 가스 오리피스로부터 잔여물 제거 가스를 방출하는 단계를 포함할 수 있다.
예시로서, 개시된 장치의 다양한 실시예들이 이제 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 이온 빔 디바이스의 예시적인 실시예를 예시하는 측면 단면도이다.
도 2는 본 개시에 따른 가스 주입 시스템의 예시적인 실시예를 예시하는 분해 사시도이다.
도 3은 본 개시에 따른 가스 주입 시스템의 대안적인 실시예를 예시하는 분해 사시도이다.
도 4는 본 개시에 따른 또 다른 대안적인 가스 주입 시스템의 예시적인 실시예를 예시하는 분해 사시도이다.
도 5는 잔여물 제거 가스를 기판에 인가하기 위하여 본 개시의 가스 주입 시스템 및 이온 빔 디바이스를 이용하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 순서도이다.
도 1은 본 개시에 따른 이온 빔 디바이스의 예시적인 실시예를 예시하는 측면 단면도이다.
도 2는 본 개시에 따른 가스 주입 시스템의 예시적인 실시예를 예시하는 분해 사시도이다.
도 3은 본 개시에 따른 가스 주입 시스템의 대안적인 실시예를 예시하는 분해 사시도이다.
도 4는 본 개시에 따른 또 다른 대안적인 가스 주입 시스템의 예시적인 실시예를 예시하는 분해 사시도이다.
도 5는 잔여물 제거 가스를 기판에 인가하기 위하여 본 개시의 가스 주입 시스템 및 이온 빔 디바이스를 이용하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 순서도이다.
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.
본 실시예들은 기판들을 처리하기 위한 신규한 시스템 및 방법을 제공하며, 더 구체적으로 기판 표면으로부터 에칭된 잔여물 재료를 제거하는 것과 같은 기판 표면을 처리하기 위한 신규한 시스템 및 방법을 제공한다. 특정 실시예들에 있어서, 표면의 에칭 이전에, 에칭 동안에, 및/또는 에칭 이후에 기판 표면에 매우 가깝게 하나 이상의 잔여물 제거 가스들을 방출하기 위한 통합된 가스 분배기들을 갖는 추출 플레이트가 개시된다.
도 1은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이온 빔 디바이스(100)(이하에서 "디바이스(100)")를 도시한다. 디바이스(100)는 플라즈마 챔버(102)를 포함할 수 있다. 플라즈마 챔버(102)는 예시된 바와 같이 플라즈마(104)를 하우징(house)할 수 있다. 디바이스(100)는 프로세스 챔버(106)를 더 포함할 수 있다. 디바이스(100)는 (이하에서 설명되는) 작업 가스를 플라즈마 챔버(102)에 제공하기 위한 적어도 하나의 가스 소스(108)를 포함할 수 있다. 디바이스(100)는 플라즈마(104)를 점화하고 유지하기 위한 전력을 생성하기 위한, 플라즈마 전원(114)으로서 도시된 바와 같은 전원을 더 포함할 수 있다. 플라즈마 전원(114)은, RF 플라즈마 전원, 유도-결합 플라즈마(inductively-coupled plasma; ICP) 소스, 용량 결합 플라즈마(capacitively coupled plasma; CCP) 소스, 헬리콘(helicon) 소스, 전자 사이클트론 공진(electron cyclotron resonance; ECR) 소스), 간접 가열식 캐소드(indirectly heated cathode; IHC) 소스, 글로우(glow) 방전 소스, 또는 당업자들에게 공지된 다른 플라즈마 소스들일 수 있다. 디바이스(100)는 이하에서 추가로 설명되는 바와 같이 잔여물 제거 가스를 프로세스 챔버(106) 내로 도입하기 위한 가스 주입 시스템(115)을 더 포함할 수 있다. 디바이스(100)는 플라즈마 챔버(102)에 결합된 바이어스 공급부(116)를 더 포함할 수 있다.
바이어스 공급부(116)는 프로세스 챔버(106) 내에 배치된 기판 스테이지(124)와 플라즈마 챔버(102) 사이에 전압 차이를 생성하도록 구성될 수 있다. 도 1의 실시예에 있어서, 바이어스 공급부(116)는, 프로세스 챔버(106)뿐만 아니라 기판 스테이지(124)가 접지 전위로 유지되고 있는 동안 접지 전위에 대하여 플라즈마 챔버(102)를 포지티브하게 바이어싱할 수 있다. 플라즈마(104)가 플라즈마 챔버(102) 내에 존재하고 바이어스 공급부(116)가 접지 전위에 대하여 플라즈마 챔버(102)를 포지티브하게 바이어싱할 때, 포지티브 이온들을 포함하는 이온 빔(120)이 플라즈마(104)로부터 추출될 수 있다. 디바이스(100)의 다른 실시예들에 있어서, 플라즈마 챔버(102)는 접지 전위로 유지될 수 있으며, 기판(122) 및 기판 스테이지(124)가 접지 전위에 대하여 포지티브하게 바이어싱될 수 있다.
이온 빔(120)은 추출 플레이트(118)를 통해 추출될 수 있으며, 기판 스테이지(124) 상에 홀딩되는 기판(122)으로 프로세스 챔버(106) 내로 보내질 수 있다. 다양한 실시예들에 있어서, 기판 스테이지(124)는 추출 플레이트(118)에 대하여 이동이 가능할 수 있다. 예를 들어, 기판 스테이지(124)는 화살표(125)에 의해 도시된 직교 좌표계의 Z 축에 평행한 방향으로 이동이 가능할 수 있다. 이러한 방식으로, 기판(122)의 표면과 추출 플레이트(118) 사이의 거리가 변화될 수 있다. 다양한 실시예들에 있어서, 기판 스테이지(124)는 기판(122)의 평면(162)에 평행한 방향으로 추출 플레이트(118)에 대하여 기판(122)을 스캔하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 스테이지(124)는 화살표(126)에 의해 표시되는 바와 같이 Y-축에 평행하게 수직으로 이동이 가능할 수 있다. 도 1에 추가로 도시된 바와 같이, 기판 스테이지(124)는 기판(122)을 가열하기 위한 가열기(128)를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 디바이스(100)의 가스 소스(108)는 플라즈마(104)를 생성하는데 사용하기 위한 하나 이상의 공급 가스들을 플라즈마 챔버(102)에 공급할 수 있다. 이러한 공급 가스들은 네온 가스, 크세논 가스, 및 아르곤 가스를 포함할 수 있다. 전술한 비활성 가스들 중 하나 이상으로부터 형성된 플라즈마로부터 추출되는 이온 빔들은 실리콘을 포함하여 다양한 기판 재료들을 에칭하는데 효과적이라는 것이 발견되었다.
도 2를 참조하면, 디바이스(100)의 예시적인 가스 주입 시스템(115)을 예시하는 분해도가 도시된다. 가스 주입 시스템(115)은 이온 빔(120)(도 1)의 통과를 가능하게 하기 위하여 거기를 통해 형성된 추출 개구(140)를 갖는 추출 플레이트(118)를 포함할 수 있다. 추출 개구(140)는 X-축을 따른 폭 W 및 Y-축을 따른 길이 L을 가질 수 있으며, 여기에서 W가 L보다 더 크다. 일부 예들에 있어서, W는 150 mm 내지 300 mm 또는 그 이상의 범위 내의 값을 가질 수 있으며, 반면 L은 3 mm 내지 30 mm의 범위 내의 값을 가질 수 있다. 본 개시의 실시예들이 이와 관련하여 한정되지 않는다. 따라서, 이온 빔(120)(도 1)은 빔 길이보다 더 큰 빔 폭을 갖는 리본 빔으로서 추출 개구(140)를 통해 추출될 수 있다.
추출 플레이트(118)에는 추출 개구(140)의 대향되는 측면들(예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 추출 개구(140)의 위 및 아래) 상에 추출 플레이트(118)의 전방 표면(174) 내에 형성된 제 1 및 제 2 세장형(elongated) 공동들 또는 리세스(recess)들(170a, 170b)이 구비될 수 있다. 제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b)은 제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b)의 형상 및 크기와 유사한 형상들 및 크기들을 갖는 개별적인 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)을 수용하도록 적응될 수 있다. 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)은 각기 제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b) 내에 그 사이의 밀접-간격 메이팅 맞물림(mating engagement)으로 끼워 맞춰질 수 있으며, 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b) 및 제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b) 내에 형성된 장착 홀들의 개별적인 쌍들(174a, 174b 및 176a, 176b)을 통해 연장하는 기계적인 체결구들(미도시)에 의해 추출 플레이트(118)에 착탈가능하게 체결될 수 있다. 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)에는 이하에서 추가로 설명되는 바와 같이 하나 이상의 잔여물 제거 가스들을 프로세스 챔버(106)(도 1) 내로 방출하기 위한 개별적인 제 1 및 제 2 복수의 가스 오리피스들(177a, 177b)이 구비될 수 있다.
제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b)에는 그 안에 형성된 개별적인 제 1 및 제 2 세장형 가스 출구 채널들(178a, 178b)이 구비될 수 있다. 제 1 및 제 2 가스 출구 채널들(178a, 178b)은 추출 플레이트(118)의 내부를 통해 연장하는 개별적인 제 1 및 제 2 가스 도관들(180a, 180b)과 유체 연통하도록 연결될 수 있다. 가스 매니폴드(manifold)(182)가 추출 플레이트의 후방에 장착될 수 있으며, 제 1 및 제 2 가스 도관들(180a, 180b)과 유체 연통하는 출구(184)를 가질 수 있다. 가스 공급 라인(186)은 가압된 가스 소스(188)로부터 가스 매니폴드(182)로 (이하에서 설명되는) 잔여물 제거 가스를 공급하기 위하여 가스 매니폴드(182)에 연결될 수 있다. 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)과 그들의 개별적인 제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b)의 접합부(juncture)들, 제 1 및 제 2 가스 도관들(180a, 180b)과 가스 매니폴드(182)의 접합부, 및 가스 매니폴드(182)와 가스 공급 라인(186)의 접합부를 포함하는 이상에서 설명된 다양한 접합부들 중 일부 또는 전부에 유체-타이트 연결(fluid-tight connection)들을 제공하기 위한 다양한 밀봉부들 또는 밀봉 배열들(미도시)이 구비될 수 있다.
가스 소스(188)는 디바이스(100)(도 1)의 프로세스 챔버(106)로부터 후속 제거를 위한 휘발성 분자들을 형성하기 위하여 기판(122)(도 1)의 에칭된 표면(192)으로부터의 스퍼터링된 원자들과 반응하기 위한 그들의 능력에 대하여 선택된 하나 이상의 잔여물 제거 가스들을 포함할 수 있다. 이러한 잔여물 제거 가스들은, 비제한적으로, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 일산화탄소, 이산화탄소, 암모니아, 아산화질소, 에틸렌 글리콜, 염소, 플루오린, 삼플루오르화질소, 및 시안화수소를 포함할 수 있다.
추출 플레이트(118)에 이상에서 설명된 것보다 더 많거나 또는 더 적은 수의 가스 분배기들(및 개별적인 리세스들 및 가스 도관들)이 구비되는 가스 주입 시스템(115)의 실시예들이 고려된다. 예를 들어, 추출 플레이트(118)의 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b) 중 하나가 생략될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 추출 플레이트(118)는 추출 개구(140) 위에 및/또는 아래에 위치된 복수의 가스 분배기들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 추출 플레이트(118)는 추출 개구(140)에 인접하여 수평으로 위치된 하나 이상의 가스 분배기들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 가스 분배기들(172a, 172b)은 추출 플레이트(118)의 일체적이고 연속적인 비-착탈가능 부분들로서 형성될 수 있다.
제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b)이 추출 플레이트(118)의 후방 표면(도면에 존재하지 않음) 내에 형성되며, 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)이 추출 플레이트(118)의 후방의 이러한 제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b) 내에 배치되고 체결되어 그에 따라서 추출 플레이트(118)의 전방에 인접하여 배치되는 기판을 더 적은 하드웨어 컴포넌트들(예를 들어, 기계적인 체결구들)에 노출시키고 그에 따라서 도 2에 도시된 실시예에 비하여 이러한 하드웨어 컴포넌트들에 의해 더 적은 오염들이 생성되는 가스 주입 시스템(115)의 추가적인 실시예들이 고려된다.
도 1에 도시된 바와 같은 기판 스테이지(124) 상에 배치된 기판(122)을 에칭하는 것과 같은 디바이스(100)의 동작 동안, 기판 스테이지(124)는 이상에서 설명된 방식으로 추출 플레이트(118)에 대하여 스캔될 수 있다. 예를 들어, 기판 스테이지(124)는, 기판(122)을 추출 개구(140)를 통해 투사되는 이온 빔(120)에 노출시키기 위하여 추출 플레이트(118)에 대하여 수직으로 스캔될 수 있다. 따라서 기판 스테이지(124)가 스캔될 때, 가스 소스(188)에 의해 공급되는 잔여물 제거 가스는 가스 공급 라인(186) 및 가스 매니폴드(182)를 통해 추출 플레이트(118)의 제 1 및 제 2 가스 도관들(180a, 180b)(도 2)로 제어가 가능하게 공급될 수 있다. 그런 다음, 잔여물 제거 가스는 제 1 및 제 2 가스 도관들(180a, 180b)을 통해 제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b)(도 2) 내의 제 1 및 제 2 가스 출구 채널들(178a, 178b)로 흐를 수 있으며, 그 이후 잔여물 제거 가스는 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)의 가스 오리피스들(177a, 177b)을 통과하여 이로부터 방출될 수 있다. 따라서, 잔여물 제거 가스는, 잔여물 제거 가스가 거기에 인가될 때 표면(192)이 가스 오리피스들(177a, 177b)에 매우 가깝게(예를 들어, 5-25 밀리미터) 위치된 상태에서 기판(122)의 움직이는 표면(192) 상으로 바로 분사될 수 있다.
가스 오리피스들(177a, 177b)과 기판(122)의 표면(192) 사이의 상대적으로 짧은 거리에 기인하여, 가스 주입 시스템(115)은 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들에 비하여 더 낮은 흐름 레이트(rate) 및 더 높은 압력으로 잔여물 제거 가스를 표면(192)에 인가할 수 있으며, 여기에서 잔여물 제거 가스는 기판으로부터 상당한 거리(예를 들어, 25-200 밀리미터)에서 프로세스 챔버 내로 도입되고 기판의 표면 상에 수동적으로 고정되기 이전에 프로세스 챔버 전체에 걸쳐 확산하도록 허용된다. 따라서, 가스 주입 시스템(115)의 가스 오리피스들(177a, 177b)로부터 방출되는 잔여물 제거 가스는 표면(192)에 의해 받아들여질 때 상대적으로 집중되고 확산되지 않으며, 이는 더 높은 표면 커버리지(coverage) 및 더 높은 가스-표면 충돌 레이트를 야기하여 그에 따라서 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들에 비하여 잔여물 제거 가스의 더 효율적이고 더 효과적인 인가를 제공한다. 따라서, 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들에 비하여 기판을 프로세싱하기 위하여 필요한 잔여물 제거 가스의 전체 양이 감소될 수 있으며 동시에 잔여물 제거 가스의 효율성이 강화된다.
추가적으로, 프로세스 챔버(106) 내에 별개의 샤워 헤드 구조체에 대한 필요성이 없기 때문에, 프로세스 챔버(106)가 더 작게 만들어질 수 있으며, 따라서 디바이스(100)는 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들을 이용하는 이온 빔 디바이스들보다 더 작은 폼 팩터(form factor)를 가질 수 있다. 또한 추가적으로, 잔여물 제거 가스가 가스 오리피스들(177a, 177b)로부터 집중된 제트(jet)들의 형태로 기판(122)의 표면(192) 상으로 바로 방출되기 때문에, 잔여물 제거 가스는 기판(122)의 에칭 이전에, 에칭 동안에, 및/또는 에칭 이후에 정밀한 목표형 방식으로 표면(192)에 인가될 수 있다. 일 예에 있어서, 잔여물 제거 가스는 개별적인 제트들의 형태로 제 1 가스 분배기(172a)의 가스 오리피스(177a)로부터 방출될 수 있으며, 개별적인 제트들은 표면(192)과 접촉하기 이전에 추출 개구(140) 아래로부터 방출되는 잔여물 제거 가스의 단일 블레이드(blade) 또는 리본을 집합적으로 형성하도록 서로 중첩하고 약간 확산할 수 있다. 제 2 가스 분배기(172b) 내의 가스 오리피스들(177b)은 추출 개구(140) 위로부터 방출되는 잔여물 제거 가스의 블레이드 또는 리본을 형성하기 위하여 유사한 방식으로 잔여물 제거 가스를 방출할 수 있다. 따라서, 기판 스테이지(124)가 기판(122)이 추출 개구(140) 아래에 위치된 상태에서 시작하여 에칭 프로세스 동안 위쪽으로 수직으로 기판(122)을 스캔하는 경우, 제 1 가스 분배기(172a) 내의 가스 오리피스들(177a)로부터 방출되는 잔여물 제거 가스는 표면(192)이 이온 빔(120)에 노출되기 이전에 기판(122)의 표면(192)에 인가될 수 있으며, 제 2 가스 분배기(172a) 내의 가스 오리피스들(177b)로부터 방출되는 잔여물 제거 가스는 표면(192)이 이온 빔(120)에 노출된 이후에 기판(122)의 표면(192)에 인가될 수 있다.
제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)은, 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)의 가스 오리피스들(177a, 177b)과는 상이한 형상들, 크기들, 및/또는 구성들을 갖는 가스 오리피스들을 갖는 대안적인 가스 분배기들의 설치를 용이하게 하기 위하여 추출 플레이트(118) 내의 개별적인 제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b)로부터 (예를 들어, 기계적인 체결구들의 제거를 통해) 편리하게 제거될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 개별적인 제 1 및 제 2 복수의 가스 오리피스들(196a, 196b)을 갖는 제 1 및 제 2 가스 분배기들(194a, 194b)이 추출 플레이트(118)의 제 1 및 제 2 리세스들(170a, 170b) 내에 설치될 수 있으며, 여기에서 가스 오리피스들(196a, 196b)은 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)(도 2)의 가스 오리피스들(177a, 177b)에 비하여 제 1 및 제 2 가스 분배기들(194a, 194b)의 길이 방향 중심에 더 가깝게 위치되고 더 밀접하게 이격될 수 있으며, 여기에서 가스 오리피스들(177a, 177b)은 상대적으로 더 넓게 이격되고 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)에 걸쳐 추가로 상대적으로 확산된다. 다른 예에 있어서, 가스 오리피스들(196a, 196b) 중 일부 또는 전부는 세장형 슬롯들일 수 있다. 가스 오리피스들의 이러한 대안적인 구성들은, 기판의 특정 영역들에 대하여 잔여물 제거 가스의 목표된 인가가 희망되는 다양한 환경들에서 유익할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 디바이스(100)는, 미리 결정된(예를 들어, 미리 프로그래밍된) 방식으로 추출 플레이트(118)로의 잔여물 제거 가스의 전달을 제어하기 위하여 가스 소스(180)에 동작이 가능하게 연결된 제어기(198)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어기(198)는, 기판(122)의 스캔 동안 (지지 암(arm)(199)을 통해) 기판 스테이지(124)를 드라이브(drive)하는 드라이브 메커니즘(197)에 동작이 가능하게 연결될 수 있으며, 제어기(198)는 희망되는 방식으로 잔여물 제거 가스를 기판(122)에 전달하기 위하여 기판 스테이지(124)의 위치 및 움직임과 추출 플레이트(118)로의 잔여물 제거 가스의 전달 및 그에 따른 가스 오리피스들(177a, 177b)로부터의 잔여물 제거 가스의 방출을 조정하도록 프로그래밍될 수 있다. 일 예에 있어서, 제어기(198)는 가스 오리피스들(177a, 177b)로부터 방출되는 잔여물 제거 가스의 압력을 변화시키기 위하여 추출 플레이트(118)로 전달되는 잔여물 제거 가스의 레이트를 제어할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 예시적이고 대안적인 가스 주입 시스템(215)를 예시하는 분해도가 도시된다. 가스 주입 시스템(215)은 이상에서 설명된 가스 주입 시스템(115)과 유사할 수 있지만, 가스 주입 시스템(115) 대신에 디바이스(100)(도 1) 내에 구현될 수 있다. 가스 주입 시스템(215)은 2개의 상이한 잔여물 제거 가스들을 프로세스 챔버(106) 내로 제어가능하게 방출하도록 적응될 수 있고, 여기에서 이러한 잔여물 제거 가스들은 서로 별개로 그리고 독립적으로 방출될 수 있으며 이는 이하에서 더 상세하게 설명될 것이다.
가스 주입 시스템(215)은 이온 빔의 통과를 가능하게 하기 위하여 거기를 통해 형성된 추출 개구(240)를 갖는 추출 플레이트(218)를 포함할 수 있다. 추출 개구(240)는 X-축을 따른 폭 W 및 Y-축을 따른 길이 L을 가질 수 있으며, 여기에서 W가 L보다 더 크다. 일부 예들에 있어서, W는 150 mm 내지 300 mm 또는 그 이상의 범위 내의 값을 가질 수 있으며, 반면 L은 3 mm 내지 30 mm의 범위 내의 값을 가질 수 있다. 본 개시의 실시예들이 이와 관련하여 한정되지 않는다. 따라서, 이온 빔은 빔 길이보다 더 큰 빔 폭을 갖는 리본 빔으로서 추출 개구(240)를 통해 추출될 수 있다.
추출 플레이트(218)에는 추출 개구(240)의 대향되는 측면들(예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 추출 개구(240)의 위 및 아래) 상에 전방 표면(274) 내에 형성된 제 1 및 제 2 세장형 공동들 또는 리세스들(270a, 270b)이 구비될 수 있다. 제 1 및 제 2 리세스들(270a, 270b)은 제 1 및 제 2 리세스들(270a, 270b)의 형상 및 크기와 유사한 형상들 및 크기들을 갖는 개별적인 제 1 및 제 2 가스 분배기들(272a, 272b)을 수용하도록 적응될 수 있다. 제 1 및 제 2 가스 분배기들(272a, 272b)은 각기 제 1 및 제 2 리세스들(270a, 270b) 내에 그 사이의 밀접-간격 메이팅 맞물림으로 끼워 맞춰질 수 있으며, 제 1 및 제 2 가스 분배기들(272a, 272b) 및 제 1 및 제 2 리세스들(270a, 270b) 내에 형성된 장착 홀들의 개별적인 쌍들(274a, 274b 및 276a, 276b)을 통해 연장하는 기계적인 체결구들(미도시)에 의해 추출 플레이트(218)에 착탈가능하게 체결될 수 있다. 제 1 및 제 2 가스 분배기들(272a, 272b)에는 이하에서 추가로 설명되는 바와 같이 하나 이상의 잔여물 제거 가스들을 프로세스 챔버 내로 방출하기 위한 개별적인 제 1 및 제 2 복수의 가스 오리피스들(277a, 277b)이 구비될 수 있다.
제 1 및 제 2 리세스들(270a, 270b)에는 그 안에 형성된 개별적인 세장형 제 1 및 제 2 가스 출구 채널들(278a, 278b)이 구비될 수 있다. 제 1 가스 출구 채널(278a)은 추출 플레이트(218)의 내부를 통해 연장하는 제 1 가스 도관(280a)과 유체 연통하도록 연결될 수 있다. 제 1 가스 매니폴드(282a)가 추출 플레이트(218)의 후방에 장착될 수 있으며, 제 1 가스 도관(280a)과 유체 연통하는 제 1 출구(284a)를 가질 수 있다. 제 1 가스 공급 라인(286a)은 가압된 제 1 가스 소스(288a)로부터 제 1 가스 매니폴드(282a)로 제 1 잔여물 제거 가스를 공급하기 위하여 제 1 가스 매니폴드(282a)에 연결될 수 있다. 유사하게, 제 2 가스 출구 채널(278b)은 추출 플레이트(218)의 내부를 통해 연장하는 제 2 가스 도관(280b)과 유체 연통하도록 연결될 수 있다. 제 2 가스 매니폴드(282b)가 추출 플레이트(218)의 후방에 장착될 수 있으며, 제 2 가스 도관(280b)과 유체 연통하는 제 2 출구(284b)를 가질 수 있다. 제 2 가스 공급 라인(286b)은 가압된 제 2 가스 소스(288b)로부터 제 2 가스 매니폴드(282b)로 제 2 잔여물 제거 가스를 공급하기 위하여 제 2 가스 매니폴드(282b)에 연결될 수 있다.
제 1 및 제 2 가스 분배기들(272a, 272b)과 그들의 개별적인 제 1 및 제 2 리세스들(270a, 270b)의 접합부들, 제 1 및 제 2 가스 도관들(280a, 280b)과 제 1 및 제 2 가스 매니폴드들(282a, 282b)의 접합부, 및 제 1 및 제 2 가스 매니폴드들(282a, 282b)과 제 1 및 제 2 가스 공급 라인들(286a, 286b)의 접합부를 포함하는 이상에서 설명된 다양한 접합부들 중 일부 또는 전부에 유체-타이트 연결들을 제공하기 위한 다양한 밀봉부들 또는 밀봉 배열들(미도시)이 구비될 수 있다.
제 1 가스 소스(288a)는 프로세스 챔버로부터 후속 제거를 위한 휘발성 분자들을 형성하기 위하여 기판의 에칭된 표면으로부터의 스퍼터링된 원자들과 반응하기 위한 그것의 능력에 대하여 선택된 제 1 잔여물 제거 가스를 포함할 수 있다. 이러한 잔여물 제거 가스들은, 비제한적으로, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 일산화탄소, 이산화탄소, 암모니아, 아산화질소, 에틸렌 글리콜, 염소, 플루오린, 삼플루오르화질소, 및 시안화수소를 포함할 수 있다. 제 2 가스 소스(288b)는 제 1 가스 소스(288a) 내에 포함된 잔여물 제거 가스와 동일하거나 또는 이와 상이한 제 2 잔여물 제거 가스를 포함할 수 있다.
가스 주입 시스템(215)은, 기판의 프로세싱(예를 들어, 에칭) 동안 제 1 지점에서 제 1 잔여물 제거 가스를 기판에 인가하고 프로세싱 동안 제 2 지점에서 제 2 잔여물 제거 가스를 기판에 인가하기 위하여 이용될 수 있다. 예를 들어, 추출 플레이트(218)의 전방에 배치된 기판이, 기판이 추출 개구(240) 아래에 위치된 상태에서 시작하여 에칭 프로세스 동안 위쪽으로 수직으로 스캔되는 경우, 제 1 가스 분배기(272a) 내의 가스 오리피스들(277a)로부터 방출되는 제 1 잔여물 제거 가스는 표면이 추출 개구(240)를 통해 추출되는 이온 빔에 노출되기 이전에 기판의 표면에 인가될 수 있으며, 제 2 가스 분배기(272a) 내의 가스 오리피스들(277b)로부터 방출되는 제 2 잔여물 제거 가스는 표면이 이온 빔에 노출된 이후에 기판의 표면에 인가될 수 있다. 가스 주입 시스템(115)이 디바이스(100)(도 1) 내의 가스 주입 시스템(115)으로 대체되는 일 예에 있어서, 제 1 가스 소스(288a) 및 제 2 가스 소스(288b)는 제어기(198)에 동작이 가능하게 연결될 수 있으며, 기판의 프로세싱 동안 상이한 지점들에서의 기판에 대한 제 1 잔여물 제거 가스 및 제 2 잔여물 제거 가스의 이상에서 설명된 인가는 드라이브 메커니즘(197)에 의한 기판 스테이지(124)의 움직임과 조정되어 미리 결정된(예를 들어, 미리 프로그래밍된) 방식으로 제어기(198)에 의해 실행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 예시적인 방법을 예시하는 순서도가 도시된다. 구체적으로, 방법은 기판의 에칭 이전에, 에칭 동안에, 및/또는 에칭 이후에 기판으로 하나 이상의 잔여물 제거 가스들을 인가하기 위하여 디바이스(100)(도 1)을 사용하는 것에 관한 것이며, 여기에서 이러한 인가는 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들을 사용하여 이전에 달성되었던 것에 비하여 더 효율적이고 효과적인 방식으로 수행된다. 이제 도 1 내지 도 4에 도시된 디바이스(100) 및 추출 플레이트들(118, 218)을 참조하여 방법이 상세하게 설명될 것이다.
도 5에 예시된 예시적인 방법의 블록(300)에서, 기판(122)은, 기판(122)의 표면(192)이 추출 플레이트(118)에 평행하게 배향되고 기판(122)의 상단 에지(edge)가 도 1에 도시된 Y-축을 따라서 제 1 가스 분배기 아래에 수직으로 위치되는 상태로 기판 스테이지(124) 상에 배치될 수 있다. 방법의 블록(310)에서, 제어기(198)는 드라이브 메커니즘(197)에게 (지지 암(199)을 통해) 기판 스테이지(124) 및 기판(122)을 수직으로 위쪽으로 스캐닝하는 것을 시작하도록 명령할 수 있다.
기판(122)이 제 1 가스 분배기(172a)의 전방에서 스캔될 때, 제어기(198)는, 도 5에 예시된 예시적인 방법의 블록(320)에서, 가스 소스(188)에게 이상에서 설명된 방식으로 추출 플레이트(118)로 잔여물 제거 가스를 공급하는 것을 개시하도록 명령할 수 있으며, 이는 잔여물 제거 가스가 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)의 가스 오리피스들(177a, 177b)로부터 방출되게끔 할 수 있다. 따라서, 제 1 가스 분배기(172a)의 가스 오리피스들(177a)로부터 방출되는 잔여물 제거 가스는, 표면(192)이 가스 오리피스들(177a)에 매우 가깝게(예를 들어, 5-25 밀리미터) 배치된 상태에서 표면(192)이 이온 빔(120)에 의해 에칭되기 이전에 기판(122)의 표면(192)에 인가될 수 있다. 대안적으로, 가스 주입 시스템(215)(도 4)이 디바이스(100) 내의 가스 주입 시스템(115)으로 대체된 경우, 제어기(198)는, 도 5에 예시된 예시적인 방법의 블록(320)에서, 제 1 가스 소스(288a)에게 이상에서 설명된 방식으로 추출 개구(218)로 제 1 잔여물 제거 가스를 공급하는 것을 시작하도록 명령할 수 있으며, 이는 제 1 잔여물 제거 가스가 제 1 가스 분배기(272a)의 가스 오리피스들(277a)로부터 방출되게끔 할 수 있다. 따라서, 제 1 가스 분배기(272a)의 가스 오리피스들(277a)로부터 방출되는 제 1 잔여물 제거 가스는, 표면(192)이 가스 오리피스들(277a)에 매우 가깝게(예를 들어, 5-25 밀리미터) 배치된 상태에서 표면(192)이 이온 빔(120)에 의해 에칭되기 이전에 기판(122)의 표면(192)에 인가될 수 있다.
도 5에 예시된 예시적인 방법의 블록(330)에서, 드라이브 메커니즘(197)은, 기판(122)의 표면(192)이 이온 빔(120) 위로 통과하고 표면(192)의 희망되는 부분들이 이온 빔(120)에 의해 에칭되는 상태로 기판 스테이지(124)를 수직으로 위쪽으로 계속해서 스캔할 수 있다. 기판(122)이 제 2 가스 분배기(172b)의 전방에서 스캔될 때, 제 2 가스 분배기(172b)의 가스 오리피스들(177b)로부터 방출되는 잔여물 제거 가스는, 예시적인 방법의 블록(340)에서, 표면(192)이 가스 오리피스들(177b)에 매우 가깝게(예를 들어, 5-25 밀리미터) 배치된 상태에서 기판(122)의 표면(192)에 인가될 수 있다. 따라서, 잔여물 제거 가스는, 표면(192)이 이온 빔(120)에 의해 에칭된 이후에 기판(122)의 표면(192)에 인가될 수 있다. 대안적으로, 가스 주입 시스템(215)(도 4)이 디바이스(100) 내의 가스 주입 시스템(115)으로 대체된 경우, 제어기(198)는, 도 5에 예시된 예시적인 방법의 블록(340)에서, 제 2 가스 소스에게, 기판(122)이 제 2 가스 분배기(272b)의 전방에서 스캔될 때 이상에서 설명된 방식으로 추출 개구(218)로 제 2 잔여물 제거 가스를 공급하는 것을 시작하도록 명령할 수 있으며, 여기에서 제 2 잔여물 제거 가스는 제 1 잔여물 제거 가스와 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 따라서, 제 2 잔여물 제거 가스가 제 2 가스 분배기(272b)의 가스 오리피스들(277b)로부터 방출될 수 있으며, 표면(192)이 가스 오리피스들(277b)에 매우 가깝게(예를 들어, 5-25 밀리미터) 배치된 상태에서 표면(192)이 이온 빔(120)에 의해 에칭된 이후에 기판(122)의 표면(192)에 인가될 수 있다.
후속 에칭 애플리케이션(즉, 이상에서 설명되고 도 5의 블록들(300-340)에서 기술된 애플리케이션에 후속하는)에서 사용하기 위하여 추출 개구(118)를 수정하기 위하여, 도 5에 도시된 예시적인 방법의 블록(350)에서, 추출 플레이트(118)의 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)은, 예컨대 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)을 추출 플레이트(118)에 체결하는 복수의 기계적인 체결구들을 제거함으로써 추출 플레이트(118)로부터 제거될 수 있다. 예시적인 방법이 블록(360)에서, 가스 분배기들(172a, 172b)의 가스 오리피스들과는 상이하게 구성된 가스 오리피스들(196a, 196b)을 갖는 대체 가스 분배기들(도 2)의 쌍이 추출 플레이트(118) 내에 설치될 수 있다.
따라서, 잔여물 제거 가스들을 프로세스 챔버 내로 도입하기 위한 이상에서 설명된 디바이스(100) 및 대응하는 방법은 잔여물 제거 가스들을 프로세스 챔버 내로 도입하기 위하여 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들을 이용하는 이온 빔 프로세싱 시스템들에 비하여 다수의 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 하나의 이러한 이점은, 가스 오리피스들(177a, 177b)과 프로세싱되는 기판의 표면 사이의 상대적으로 짧은 거리에 기인하여, 가스 주입 시스템(115)이 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들에 비하여 더 낮은 흐름 레이트 및 더 높은 압력으로 표면(192)에 잔여물 제거 가스를 인가할 수 있다는 것이다. 따라서, 가스 주입 시스템(115)의 가스 오리피스들(177a, 177b)로부터 방출되는 잔여물 제거 가스는 기판 표면에 의해 받아들여질 때 상대적으로 집중되고 확산되지 않으며, 이는 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들에 비하여 잔여물 제거 가스의 더 효율적이고 더 효과적인 인가를 야기한다. 따라서, 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들에 비하여 기판을 프로세싱하기 위하여 필요한 잔여물 제거 가스의 전체 양이 감소될 수 있으며 동시에 잔여물 제거 가스의 효율성이 강화된다. 가스 주입 시스템(115)에 의해 부여되는 추가적인 이점은, 디바이스(100)의 프로세스 챔버(106) 내에 별개의 샤워 헤드 구조체에 대한 필요성이 없기 때문에, 프로세스 챔버(106)가 더 작게 만들어질 수 있으며, 따라서 디바이스(100)는 통상적인 샤워 헤드 가스 전달 시스템들을 이용하는 이온 빔 디바이스들보다 더 작은 폼 팩터를 가질 수 있다는 것이다. 가스 주입 시스템(115)에 의해 부여되는 추가적인 이점은, 잔여물 제거 가스가 가스 오리피스들(177a, 177b)로부터 집중된 제트들의 형태로 기판의 표면 상으로 바로 방출되기 때문에, 잔여물 제거 가스는 기판의 에칭 이전에 및/또는 에칭 이후에 정밀한 목표형 방식으로 표면에 인가될 수 있다는 것이다. 가스 주입 시스템(115)에 의해 부여되는 추가적인 이점은, 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)이 착탈가능한 기계적인 체결구들에 의해 추출 플레이트(118)에 체결되기 때문에, 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)이 용이하게 추출 플레이트(118)로부터 제거될 수 있으며, 특정 애플리케이션에 더 양호하게 맞추기 위하여 제 1 및 제 2 가스 분배기들(172a, 172b)의 가스 오리피스들과는 상이한 형상들, 크기들 및/또는 구성들을 갖는 대체 제 1 및 제 2 가스 분배기들이 추출 플레이트(118) 내에 설치될 수 있다는 것이다. 가스 주입 시스템(215)에 의해 부여되는 추가적인 이점은, 제 1 잔여물 제거 가스가 프로세싱 바로 직전에 기판 표면에 인가될 수 있으며 제 2 잔여물 가스가 프로세싱 바로 직후에 기판 표면에 인가될 수 있다는 것이다.
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 않다는 것을 인식할 것이다. 본 개시의 실시예들은 임의의 수의 목적들을 위하여 임의의 수의 환경들에서 유익하게 구현될 수 있다. 따라서, 이하에서 기술되는 청구항들은 본원에서 설명된 바와 같은 본 개시의 완전한 폭과 사상의 관점에서 해석되어야만 한다.
Claims (15)
- 이온 빔 디바이스에 대한 가스 주입 시스템으로서,
추출 플레이트를 통한 이온 빔의 통과를 가능하게 하기 위한 개구를 갖는 추출 플레이트; 및
상기 추출 플레이트에 결합된 가스 분배기로서, 상기 가스 분배기는 그 안에 형성된 가스 오리피스(orifice)를 갖는, 상기 가스 분배기를 포함하는, 가스 주입 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 가스 분배기는 상기 추출 플레이트 내에 형성된 리세스(recess) 내에 착탈가능하게 배치되는, 가스 주입 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 가스 주입 시스템은, 상기 리세스와 상기 추출 플레이트에 장착된 가스 매니폴드(manifold) 사이에서 상기 추출 플레이트를 통해 연장하는 가스 도관을 더 포함하는, 가스 주입 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 가스 분배기는 제 1 가스 분배기이며, 상기 추출 플레이트는 제 2 가스 분배기를 더 포함하고, 상기 제 2 가스 분배기는 그 안에 형성된 가스 오리피스를 갖는, 가스 주입 시스템.
- 청구항 4에 있어서,
상기 제 1 가스 분배기는 상기 추출 개구의 제 1 측면 상에 위치되며, 상기 제 2 가스 분배기는 상기 제 1 측면에 대향되는 상기 추출 개구의 제 2 측면 상에 위치되는, 가스 주입 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
상기 가스 주입 시스템은, 상기 제 1 가스 분배기와 상기 추출 플레이트에 장착된 가스 매니폴드 사이에서 상기 추출 플레이트를 통해 연장하는 제 1 가스 도관, 및 상기 제 2 가스 분배기와 상기 가스 매니폴드 사이에서 상기 추출 플레이트를 통해 연장하는 제 2 가스 도관을 더 포함하는, 가스 주입 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
상기 가스 주입 시스템은, 상기 가스 매니폴드와 유체 연통하도록 연결되며 잔여물 제거 가스를 포함하는 가스 소스를 더 포함하는, 가스 주입 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
상기 가스 주입 시스템은, 상기 제 1 가스 분배기와 상기 추출 플레이트에 장착된 제 1 가스 매니폴드 사이에서 상기 추출 플레이트를 통해 연장하는 제 1 가스 도관, 및 상기 제 2 가스 분배기와 상기 추출 플레이트에 장착된 제 2 가스 매니폴드 사이에서 상기 추출 플레이트를 통해 연장하는 제 2 가스 도관을 더 포함하는, 가스 주입 시스템.
- 청구항 8에 있어서,
상기 가스 주입 시스템은, 상기 제 1 가스 매니폴드와 유체 연통하도록 연결되며 제 1 잔여물 제거 가스를 포함하는 제 1 가스 소스, 및 상기 제 2 가스 매니폴드와 유체 연통하도록 연결되며 제 2 잔여물 제거 가스를 포함하는 제 2 가스 소스를 더 포함하는, 가스 주입 시스템.
- 기판에 잔여물 제거 가스를 인가하기 위한 방법으로서,
이온 빔 디바이스의 추출 플레이트의 전방에서 상기 기판을 스캔하는 단계;
가스 소스로부터 상기 추출 플레이트로 상기 잔여물 제거 가스를 공급하는 단계; 및
상기 추출 플레이트 내의 가스 분배기 내의 가스 오리피스로부터 상기 잔여물 제거 가스를 방출하는 단계를 포함하는, 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 가스 분배기는 상기 추출 플레이트의 추출 개구의 제 1 측면 상에 위치된 제 1 가스 분배기이며,
상기 방법은, 상기 가스 소스로부터 제 2 가스 분배기로 상기 잔여물 제거 가스를 공급하는 단계로서, 상기 제 2 가스 분배기는 상기 제 1 측면에 대향되는 상기 추출 개구의 제 2 측면 상에 위치되는, 단계, 및 상기 제 2 가스 분배기 내의 가스 오리피스로부터 상기 잔여물 제거 가스를 방출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 방법은, 상기 추출 플레이트에 대한 상기 기판의 움직임과 상기 가스 오리피스로부터의 상기 잔여물 제거 가스의 방출을 자동으로 조정하는 제어기를 더 포함하는, 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 잔여물 제거 가스는 제 1 잔여물 제거 가스이고 상기 가스 분배기는 상기 추출 플레이트의 추출 개구의 제 1 측면 상에 위치된 제 1 가스 분배기이며,
상기 방법은, 제 2 가스 소스로부터 제 2 가스 분배기로 제 2 잔여물 제거 가스를 공급하는 단계로서, 상기 제 2 가스 분배기는 상기 제 1 측면에 대향되는 상기 추출 개구의 제 2 측면 상에 위치되는, 단계, 및 상기 제 2 가스 분배기 내의 가스 오리피스로부터 상기 제 2 잔여물 제거 가스를 방출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 청구항 13에 있어서,
상기 방법은, 상기 추출 플레이트에 대한 상기 기판의 움직임과 상기 제 가스 1 분배기의 상기 가스 오리피스로부터의 상기 제 1 잔여물 제거 가스의 방출 및 상기 제 2 가스 분배기의 상기 가스 오리피스로부터의 상기 제 2 잔여물 제거 가스의 방출을 자동으로 조정하는 제어기를 더 포함하는, 방법.
- 청구항 13에 있어서,
상기 방법은, 상기 기판의 부분이 상기 추출 개구를 통해 추출되는 이온 빔에 노출되기 이전에 상기 기판의 상기 부분 상으로 상기 제 1 잔여물 제거 가스를 방출하는 단계, 및 상기 부분이 상기 추출 개구를 통해 추출되는 상기 이온 빔에 노출된 이후에 상기 부분 상으로 상기 제 2 잔여물 제거 가스를 방출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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