KR20210094115A - 전자 빔 장치를 사용한 광 디바이스 제작 방법들 - Google Patents

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러트거 마이어 팀머맨 티센
카틱 라마스와미
양 양
마니반난 토타드리
치엔-안 첸
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Abstract

본 개시내용의 양상들은 도파관들의 제작을 위한 장치에 관한 것이다. 일례로, 경사 격자들을 포함하는 도파관을 형성하도록 기판을 향해 이온들을 투사하는 데 경사진 이온 소스가 이용된다. 다른 예에서, 경사 격자들을 포함하는 도파관을 형성하도록 기판을 향해 전자들을 투사하는 데 경사진 전자 빔 소스가 이용된다. 본 개시내용의 추가 양상들은 경사진 이온 빔 소스 및 경사진 전자 빔 소스를 이용하여 도파관들 상에 경사 격자들을 형성하는 방법들을 제공한다.

Description

전자 빔 장치를 사용한 광 디바이스 제작 방법들
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 광학 디바이스 제작을 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용의 실시예들은 이온 빔 및 전자 빔 도파관 제작을 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다.
[0002] 가상 현실은 일반적으로, 사용자가 명백한 물리적 존재감을 갖는 컴퓨터 생성 시뮬레이션 환경인 것으로 간주된다. 가상 현실 경험이 3D(three dimensions)로 생성되어 HMD(head-mounted display), 이를테면 실제 환경을 대체하는 가상 현실 환경을 디스플레이하기 위해 렌즈들로서 근안 디스플레이 패널들을 갖는 안경 또는 다른 웨어러블 디스플레이 디바이스들로 보일 수 있다.
[0003] 그러나 증강 현실은 사용자가 주변 환경을 보기 위해 여전히 안경이나 다른 HMD 디바이스의 디스플레이 렌즈들을 통해 볼 수 있으면서도, 디스플레이를 위해 생성되어 환경의 일부로서 나타나는 가상 객체들의 이미지들도 또한 볼 수 있는 경험을 가능하게 한다. 증강 현실은 임의의 타입의 입력, 이를테면 오디오 및 햅틱 입력들은 물론, 사용자가 경험하는 환경을 보강 또는 증강시키는 가상 이미지들, 그래픽들 및 비디오를 포함할 수 있다. 신흥 기술로서, 증강 현실에는 많은 난제들과 설계 제약들이 있다.
[0004] 이러한 한 가지 난제는 주변 환경에 오버레이된 가상 이미지를 디스플레이하는 것이다. 도파관들이 이미지들의 오버레이를 지원하는 데 사용된다. 생성된 광은, 광이 도파관을 빠져나가 주변 환경에 오버레이될 때까지 도파관을 통해 전파된다. 도파관들은 불균일한 특성들을 갖는 경향이 있기 때문에, 도파관들을 제작하는 것은 어려울 수 있다. 이에 따라, 당해 기술분야에 필요한 것은 개선된 도파관 제작 방법들 및 시스템들이다.
[0005] 일 실시예에서, 도파관 제작 방법이 제공된다. 이 방법은, 챔버의 프로세스 볼륨 내의 페디스털(pedestal) 상에 기판을 포지셔닝하는 단계, 및 전극의 세그먼트화된 표면에 대향하게 페디스털을 포지셔닝하는 단계를 포함한다. 세그먼트화된 표면은 복수의 경사진 표면들을 포함하며, 기판 상에 경사진 핀(fin)들을 형성하도록, 전극의 세그먼트화된 표면으로부터 하나 이상의 수직이 아닌 각도들로 기판을 향해 전자들이 투사된다.
[0006] 다른 실시예에서, 도파관 제작 방법이 제공된다. 이 방법은, 챔버의 프로세스 볼륨 내의 페디스털 상에 기판을 포지셔닝하는 단계, 및 전극의 세그먼트화된 표면에 대향하게 페디스털을 포지셔닝하는 단계를 포함한다. 세그먼트화된 표면은 실질적으로 균일한 모폴로지(morphology)를 갖는 복수의 경사진 표면들을 포함한다. 프로세스 볼륨에서 플라즈마가 생성되며, 기판 상에 경사진 핀들을 형성하도록, 전극의 세그먼트화된 표면으로부터 하나 이상의 수직이 아닌 각도들로 기판을 향해 전자들이 투사된다.
[0007] 또 다른 실시예에서, 도파관 제작 방법이 제공된다. 이 방법은, 챔버의 프로세스 볼륨 내의 페디스털 상에 기판을 포지셔닝하는 단계, 및 전극의 세그먼트화된 표면에 대향하게 페디스털을 포지셔닝하는 단계를 포함한다. 세그먼트화된 표면은, 서로 다른 모폴로지들을 가지며 세그먼트화된 표면에 걸쳐 크기, 형상, 간격, 밀도 또는 분포 중 적어도 하나가 서로 다른 복수의 경사진 표면들을 포함한다. 프로세스 볼륨에서 플라즈마가 생성되며, 기판 상에 경사진 핀들을 형성하도록, 전극의 세그먼트화된 표면으로부터 하나 이상의 수직이 아닌 각도들로 기판을 향해 전자들이 투사된다.
[0008] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들만을 예시하는 것이며 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하고, 다른 동등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
[0009] 도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 도파관 결합기의 평면도를 예시한다.
[0010] 도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 경사 에칭 시스템의 개략적인 측면도를 예시한다.
[0011] 도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리의 측단면도를 예시한다.
[0012] 도 4a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 세그먼트화된 이온 소스의 개략적인 측면도를 예시한다.
[0013] 도 4b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 세그먼트화된 이온 소스의 개략적인 측면도를 예시한다.
[0014] 도 4c는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 세그먼트화된 이온 소스의 개략적인 측면도를 예시한다.
[0015] 도 5a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 필터 플레이트의 개략적인 평면도를 예시한다.
[0016] 도 5b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 필터 플레이트들이 커플링된, 도 4c의 세그먼트화된 이온 소스의 개략적인 측면도를 예시한다.
[0017] 도 6은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 전자 빔 에칭 시스템의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0018] 도 7a는 본 개시내용의 일 실시예에 따라, 제1 포지션에서 도파관에 대해 수행되는 경사 에칭 프로세스를 예시한다.
[0019] 도 7b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 제2 포지션에서의 경사 에칭 프로세스 동안의 도 7a의 도파관을 예시한다.
[0020] 도 8은 본 개시내용의 일 실시예에 따라, 경사진 이온 빔으로 도파관을 에칭하기 위한 방법의 동작들을 예시한다.
[0021] 도 9는 본 개시내용의 일 실시예에 따라, 경사진 전자 빔으로 도파관을 에칭하기 위한 방법의 동작들을 예시한다.
[0022] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트(element)들을 가리키는 데, 가능한 경우, 동일한 참조 부호들이 사용되었다. 한 실시예의 엘리먼트들 및 특징들은 추가 언급 없이 다른 실시예들에 유리하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0023] 본 개시내용의 양상들은 증강 현실/가상 현실(AR/VR: augmented reality/virtual reality)을 위한 헤드셋들 및 스마트 윈도우들과 같은 다양한 디바이스들에서 사용하기 위한 나노구조형 광학 디바이스들, 이를테면 도파관들, 도파관 결합기들, 경사 격자들 및 금속 렌즈들의 제작을 위한 장치에 관한 것이다. 일례로, 경사 격자들을 포함하는 도파관을 형성하도록 기판을 향해 이온들을 투사하는 데 경사진 이온 소스가 이용된다. 다른 예에서, 경사 격자들을 포함하는 도파관을 형성하도록 기판을 향해 전자들을 투사하는 데 경사진 전자 빔 소스가 이용된다. 본 개시내용의 추가 양상들은 경사진 이온 빔 소스 및 경사진 전자 빔 소스를 이용하여 도파관들 상에 경사 격자들을 형성하는 방법들을 제공한다.
[0024] 도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 도파관 결합기(100)의 평면도를 예시한다. 아래에서 설명되는 도파관 결합기(100)는 예시적인 도파관 결합기이며, 상이한 설계들을 갖는 다른 도파관 결합기들이 본 명세서에서 설명되는 실시예들로부터 이익을 얻을 수 있다고 이해되어야 한다. 도파관 결합기(100)는 복수의 격자들(108)에 의해 정의된 입력 커플링 영역(102), 복수의 격자들(110)에 의해 정의된 중간 영역(104), 및 복수의 격자들(112)에 의해 정의된 출력 커플링 영역(106)을 포함한다. 입력 커플링 영역(102)은 마이크로 디스플레이로부터 일정 강도를 갖는 광(가상 이미지)의 입사 빔들을 수신한다. 복수의 격자들(108)의 각각의 격자, 이를테면 핀 구조 등은 입사 빔들을 복수의 모드들로 분할하며, 각각의 빔은 모드를 갖는다. 0차 모드(T0) 빔들은 도파관 결합기(100)를 통해 역으로 반사되거나 송신되고, 양의 1차 모드(T1) 빔들은 도파관 결합기(100)를 통해 중간 영역(104)에 커플링되고, 음의 1차 모드(T-1) 빔들은 도파관 결합기(100)에서 T1 빔들과 반대 방향으로 전파된다. 이상적으로, 입사 빔들은 가상 이미지를 중간 영역(104)으로 지향시키기 위해 입사 빔들의 모든 강도를 갖는 T1 빔들로 분할된다. 입사 빔들의 모든 강도를 갖는 T1 빔들로 입사 빔을 분할하기 위한 한 가지 접근 방식은, T-1 빔들 및 T0 빔들을 억제하기 위한 경사각을 갖는 격자들(108)을 포함하는 핀들을 이용하는 것이다. T1 빔들은 T1 빔들이 중간 영역(104)에서 복수의 격자들(110)과 접촉할 때까지 도파관 결합기(100)를 통해 TIR(total-internal-reflection)을 겪는다. 입력 커플링 영역(102)의 일부는 입력 커플링 영역(102)의 인접 부분으로부터의 격자들(108)의 경사각과 다른 경사각을 갖는 격자들(108)을 가질 수 있다.
[0025] T1 빔들은 복수의 격자들(110)의 핀과 접촉한다. T1 빔들은 도파관 결합기(100)에서 역으로 굴절되거나 손실된 T0 빔들, T1 빔들이 복수의 격자들(110)의 다른 핀에 접촉할 때까지 중간 영역(104)에서 TIR을 겪는 T1 빔들, 및 도파관 결합기(100)를 통해 출력 커플링 영역(106)에 커플링되는 T-1 빔들로 분할된다. 중간 영역(104)에서 TIR을 겪는 T1 빔들은 도파관 결합기(100)를 통해 중간 영역(104)에 커플링된 T1 빔들의 강도가 대폭 감소(deplete)되거나, 중간 영역(104)을 통해 전파되는 나머지 T1 빔들이 중간 영역(104)의 끝에 도달하는 것 중 하나가 이루어질 때까지 복수의 격자들(110)의 격자들과 계속 접촉한다.
[0026] 복수의 격자들(110)은, 사용자의 관점에서 마이크로 디스플레이로부터 생성된 가상 이미지의 시야를 조절하여 사용자가 가상 이미지를 볼 수 있는 시야각을 증가시키도록, 출력 커플링 영역(106)에 커플링된 T-1 빔들의 강도를 제어하기 위해, 도파관 결합기(100)를 통해 중간 영역(104)에 커플링된 T1 빔들을 제어하도록 조율된다. 도파관 결합기(100)를 통해 중간 영역(104)에 커플링된 T1 빔들을 제어하기 위한 한 가지 접근 방식은, 출력 커플링 영역(106)에 커플링된 T-1 빔들의 강도를 제어하도록 복수의 격자들(110)의 각각의 핀의 경사각을 최적화하는 것이다. 중간 영역(104)의 일부는 중간 영역(104)의 인접 부분으로부터의 격자들(110)의 경사각과 다른 경사각을 갖는 격자들(110)을 가질 수 있다. 더욱이, 격자들(110)은 격자들(108)의 핀들의 경사각들과는 다른 경사각들을 갖는 핀들을 가질 수 있다.
[0027] 도파관 결합기(100)를 통해 출력 커플링 영역(106)에 커플링된 T-1 빔들은, T-1 빔들이 복수의 격자들(112)의 격자와 접촉할 때까지 도파관 결합기(100)에서 TIR을 겪는데, 여기서 T-1 빔들은 도파관 결합기(100)에서 역으로 굴절되거나 손실되는 T0 빔들로 분할된다. T1 빔들은, T1 빔들이 복수의 격자들(112)의 다른 핀에 접촉하고 T-1 빔들이 도파관 결합기(100)에서 커플링 아웃될 때까지 출력 커플링 영역(106)에서 TIR을 겪는다. 출력 커플링 영역(106)에서 TIR을 겪는 T1 빔들은 도파관 결합기(100)를 통해 출력 커플링 영역(106)에 커플링된 T1 빔들의 강도가 대폭 감소되거나, 출력 커플링 영역(106)을 통해 전파되는 나머지 T1 빔들이 출력 커플링 영역(106)의 끝에 도달할 때까지 복수의 격자들(112)의 핀들과 계속 접촉한다. 복수의 격자들(112)은, 사용자의 관점에서 마이크로 디스플레이로부터 생성된 가상 이미지의 시야를 추가 조절하여 사용자가 가상 이미지를 볼 수 있는 시야각을 더 증가시키도록, 도파관 결합기(100)에서 커플링 아웃된 T-1 빔들의 강도를 제어하기 위해, 도파관 결합기(100)를 통해 출력 커플링 영역(106)에 커플링되는 T-1 빔들을 제어하도록 조율된다.
[0028] 도파관 결합기(100)를 통해 출력 커플링 영역(106)에 커플링된 T-1 빔들을 제어하기 위한 한 가지 접근 방식은, 시야를 추가로 조절하고 시야각을 증가시키도록 복수의 격자들(112)의 각각의 핀의 경사각을 최적화하는 것이다. 중간 영역(104)의 일부는 중간 영역(104)의 인접 부분으로부터의 격자들(110)의 핀들의 경사각과는 다른 핀 경사각을 갖는 격자들(110)을 가질 수 있다. 더욱이, 격자들(112)은 격자들(108) 및 격자들(110)의 핀 경사각들과는 다른 핀 경사각들을 가질 수 있다.
[0029] 도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 경사 에칭 시스템(200)의 개략적인 측면도를 예시한다. 아래에서 설명되는 경사 에칭 시스템(200)은 예시적인 경사 에칭 시스템이며, 다른 경사 에칭 시스템들이 본 개시내용의 실시예들에 따른 도파관 결합기들과 함께 사용되거나 그러한 도파관 결합기들을 제작하도록 수정될 수 있다고 이해되어야 한다.
[0030] 경사각들을 갖는 핀들을 형성하기 위해, 기판(210) 상에 배치된 격자 재료(212)는 경사 에칭 시스템(200)에 의해 에칭된다. 일 실시예에서, 격자 재료(212)는 기판(210) 상에 배치된 에칭 정지 층(211) 상에 배치되고 패터닝된 하드마스크(213)는 격자 재료(212) 위에 배치된다. 격자 재료(212)의 재료들은 광의 인-커플링 및 아웃-커플링을 제어하여 도파관 결합기를 통한 광 전파를 가능하게 하도록 각각의 핀의 경사각(
Figure pct00001
) 및 기판(210)의 굴절률에 기초하여 선택된다. 다른 실시예에서, 격자 재료(212)는 실리콘 산탄화물(SiOC), 티타늄 이산화물(TiO2), 실리콘 산화물(SiO2), 바나듐 (IV) 산화물(VOx), 알루미늄 산화물(Al2O3), 인듐 주석 산화물(ITO), 아연 산화물(ZnO), 탄탈륨 오산화물(Ta2O5), 실리콘 질화물(Si3N4), 티타늄 질화물(TiN) 및/또는 지르코늄 이산화물(ZrO2) 함유 재료들을 포함한다. 격자 재료(212)는 약 1.5 내지 약 2.65의 굴절률을 갖는다.
[0031] 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예에서, 패터닝된 하드마스크(213)는 도파관 결합기가 형성된 후에 제거되는 불투명한 하드마스크이다. 예를 들어, 불투명한 하드마스크는 크롬, 은, 티타늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물 재료들과 같은 반사성 재료들을 포함한다. 다른 실시예에서, 패터닝된 하드마스크(213)는 투명한 하드마스크이다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일 실시예에서, 에칭 정지 층(211)은 도파관 결합기가 형성된 후에 제거되는 불투명한 에칭 정지 층이다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예에서, 에칭 정지 층(211)은 투명 에칭 정지 층이다.
[0032] 경사 에칭 시스템(200)은 이온 빔 소스(204)를 수용하는 이온 빔 챔버(202)를 포함한다. 이온 빔 소스(204)는 스폿 빔, 리본 빔 또는 전체 기판 크기 빔과 같은 이온 빔(216)을 생성하도록 구성된다. 이온 빔 챔버(202)는 기판(210)에 수직으로 배향된 기준면(datum plane)(218)에 대해 각도(α)로 이온 빔(216)을 지향시키도록 구성된다. 예를 들어, 시스템(200)은 또한 세그먼트화된 소스(230)를 포함한다. 세그먼트화된 소스(230)는 격자 재료(212)에 핀들을 제작하는 데 이용되는 각도(α)를 달성하도록 이온 빔(216)의 각도를 조절한다. 하나 이상의 전극들을 각각 포함하는 복수의 세그먼트들을 포함할 수 있는 세그먼트화된 소스(230)는 도 3 및 도 4a - 도 4c와 관련하여 상세히 설명된다.
[0033] 기판(210)은 제1 액추에이터(208)에 커플링된 플래튼(206) 상에 유지된다. 선형 액추에이터, 회전 액추에이터, 스테퍼 모터 등일 수 있는 제1 액추에이터(208)는 y 방향 및/또는 z 방향을 따라 스캐닝 모션으로 플래튼(206)을 이동시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 제1 액추에이터(208)는, 기판(210)이 이온 빔 챔버(202)의 x 축에 대해 경사각(β)으로 포지셔닝되게 플래튼(206)을 기울이도록 추가로 구성된다. 각도(α) 및 경사각(β)은 기준면(218)에 대한 이온 빔 각도(
Figure pct00002
)를 야기한다. 기준면(218)에 대해 경사각(
Figure pct00003
)을 갖는 핀들을 형성하기 위해, 이온 빔 소스(204)는 이온 빔(216)을 생성하고 이온 빔 챔버(202)는 이온 빔(216)을 세그먼트화된 이온 소스(230)를 통해 각도(α)로 기판(210)을 향해 지향시킨다. 제1 액추에이터(208)는, 이온 빔(216)이 이온 빔 각도(
Figure pct00004
)로 격자 재료(212)와 접촉하고 격자 재료(212)의 원하는 부분들에 경사각(
Figure pct00005
)을 갖는 핀들을 에칭하도록 플래튼(206)을 포지셔닝한다. 플래튼(206)에 제2 액추에이터(220)가 또한 커플링되어, 격자들의 경사각(
Figure pct00006
)을 제어하도록 플래튼(206)의 x 축을 중심으로 기판(210)을 회전시킬 수 있다. 유리하게는, 이온 빔 챔버(202)의 장치를 달리 변경하지 않으면서 기판(210)을 회전시킴으로써 기판(210)의 다양한 서로 다른 영역들이 이온 빔(216)에 노출될 수 있다.
[0034] 도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리(300)의 측단면도를 예시한다. 일 실시예에서, 전극 어셈블리(300)는 그레이디드(graded) 렌즈 구성으로서 구성될 수 있다. 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예에서, 전극 어셈블리(300)는 전극들의 하나 이상의 어셈블리들을 포함한다. 예를 들어, 전극 어셈블리(300)는 한 세트의 입구 전극들(302), 하나 이상의 세트들의 억제 전극들(304)(또는 포커싱 전극들) 및 한 세트의 출구 전극들(306)을 포함할 수 있다. 출구 전극들(306)은 접지 전극들로 지칭될 수 있다. 각각의 세트의 전극들(302, 304, 306)은 이들을 통한 이온 빔(216)(예컨대, 리본 빔, 스폿 빔 또는 전체 기판 크기 빔)의 통과를 가능하게 할 공간 또는 갭을 갖게 포지셔닝될 수 있다.
[0035] 일부 실시예들에서, 입구 전극들(302), 억제 전극들(304) 및 출구 전극들(306)은 하우징(308)에 제공될 수 있다. 펌프(310)가 하우징(308)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 펌프(310)는 고-진공 환경 또는 상이한 압력의 다른 제어된 환경을 제공하기 위한 진공 펌프일 수 있다. 예를 들어, 펌프(310)는 하우징(308) 내에 부기압(subatmospheric pressure) 환경을 생성할 수 있거나, 펌프(310)는 하우징(308) 내에 대략 대기압 환경을 유지할 수 있다. 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에서, 하우징(308)은 하나 이상의 유전체 부재들(314)을 포함할 수 있다. 유전체 부재들(314)은 전극 어셈블리(300)의 다른 컴포넌트들로부터 하우징(308)을 전기적으로 격리시키도록 기능한다.
[0036] 한 세트의 입구 전극들(302) 및 출구 전극들(306)은 서로 전기적으로 커플링된 2개의 전도성 피스(piece)들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 입구 전극들(302)의 어셈블리는 이온 빔(216)이 통과하기 위한 구멍을 갖는 단일 피스 구조이다. 일부 실시예들에서, 억제 전극들(304)의 상부 및 하부 부분들은 이들을 통과하는 이온 빔(216)을 편향시키기 위해 (예컨대, 별개의/개별 전도성 부분들에서) 서로 다른 전위들을 가질 수 있다. 전극 어셈블리(300)는 (예컨대, 5개의 세트들의 억제 전극들(304)을 갖는) 7개의 엘리먼트 렌즈 구성으로서 도시되지만, 임의의 수의 엘리먼트들(또는 전극들)이 이용될 수 있다고 인식되어야 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 전극 어셈블리(300)는 3개 내지 10개 범위의 전극 세트들을 이용할 수 있다.
[0037] 여러 얇은 전극들(예컨대, 억제 전극들(304))을 사용하여 이온 빔(216)의 경로를 따라 전위의 그레이딩을 제어함으로써 이온 빔(216)의 정전 포커싱이 달성될 수 있다. 그 결과, 매우 낮은 에너지 출력 빔들에 대해서도 더 높은 품질의 빔들을 가능하게 할 수 있는 에너지 범위, 이를테면 100볼트 내지 3,000볼트에서 입력 이온 빔들(216)의 사용이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 이온 빔(216)이 전극 어셈블리(300)의 전극들을 통과할 때, 이온 빔(216)은 전극 어셈블리(300)의 전극들에 의해 6keV에서 0.2keV로 감속되고 약 15도 내지 약 30도 이상으로 편향될 수 있다. 일례로, 에너지 비율은 30/1일 수 있다.
[0038] 이온 빔(216)의 중심 광선 궤적(예컨대, 도 2의 기준면(218))에 대해 전극들(예컨대, 입구 전극(302), 억제 전극들(304) 및 출구 전극(306))을 이동시키는 것과, 이온 빔(216)의 중심 광선 궤적을 따라 전극들(예컨대, 입구 전극(302), 억제 전극들(304) 및 출구 전극(306))의 편향 전압들을 변화시켜 편향 각도(α)로 중심 광선 궤적을 따라 각각의 지점에서 빔 에너지를 반사시키는 것 중 하나 또는 이들의 조합에 의해 감속, 편향 및/또는 포커스를 분리하고 독립적으로 제어하는 것이 이루어질 수 있다고 인식되어야 한다. 이온 빔(216)의 중심 광선 궤적에 대한 전극들의 대칭은, 이온 빔(216)에 가장 가까운 상부 및 하부 전극들의 단부들이 이온 빔(216)의 중심 광선 궤적으로부터 동일한(또는 거의 동일한) 수직 거리들로 유지될 수 있는 경우이다. 예를 들어, 이온 빔(216) 위와 아래의 전극들 상의 전압들의 차이는, 전기장의 편향 성분이 (전극들 또는 렌즈들을 따라 변할 수 있는) 해당 지점에서의 빔 에너지의 고정된 비율/인자가 될 수 있도록 구성될 수 있다.
[0039] 도 4a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 세그먼트화된 이온 소스(230)의 개략적인 측면도를 예시한다. 세그먼트화된 이온 소스(230)는 이온 빔 챔버(202)에 커플링되거나 이온 빔 챔버(202)와 다른 방식으로 통합되고, 세그먼트화된 이온 소스(230)의 세그먼트들(412)은 빔 소스(204)로부터 이온 빔(216)을 수신하도록 정렬되거나 또는 다른 방식으로 포지셔닝된다.
[0040] 세그먼트화된 이온 소스(230)는 제1 벽(404), 제2 벽(406), 제3 벽(414) 및 제4 벽(416)을 갖는 하우징(402)을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 벽(404)과 제2 벽(406)은 실질적으로 서로 평행하게 배향된다. 제3 벽(414)과 제4 벽(416)은 또한 실질적으로 서로 평행하고, 제1 벽(404)과 제2 벽(406) 사이에서 확장된다. 벽들(404, 406, 414, 416)의 위에서 설명된 배향이 유리하게 이용될 수 있지만, 다른 벽 구성들이 이용될 수 있다는 점이 고려된다.
[0041] 일 실시예에서, 제1 벽(404)은 이온 빔 챔버(202)에 커플링되고, 세그먼트들(412)은 플래튼(206)에 인접하게 그리고 플래튼(206)에 대향하게 포지셔닝된다. 세그먼트들(412)은 제2 벽(406)에 형성되고, 복수의 표면들(408, 410)을 포함한다. 제1 표면(408)은 제2 벽(406)에 의해 정의된 기준면에 대해 경사진다. 제1 표면(408)의 각도는 제2 벽(406)에 의해 정의된 기준면으로부터 약 1도 내지 약 60도로 선택될 수 있다. 따라서 제1 표면(408)은 제2 벽(406)으로부터 하우징(402) 내로 그리고 제1 벽(404)을 향해 일정 각도로 확장된다.
[0042] 제2 표면(410)은 제1 표면(408)과 제2 벽(406) 사이에서 확장된다. 제2 표면(410)은 제2 벽(406)에 의해 정의된 기준면에 실질적으로 수직으로 배향된다. 그러나 제2 표면(410)은 제2 벽(406)에 의해 정의된 기준면에 대해 수직이 아닌 각도들로 배향될 수 있다는 점이 고려된다. 3개의 세그먼트들(412)이 예시되지만, 에칭되길 원하는 기판(210)의 면적에 따라 이온 빔(216)을 조절하기 위해 더 많은 또는 더 적은 수의 세그먼트들(412)이 이용될 수 있다는 점이 고려된다. 추가로, 표면들(408, 410)의 크기는 이온 빔(216)의 각도 특성들을 조절하도록 서로에 대해 변경될 수 있다는 점이 고려된다.
[0043] 일 실시예에서, 전극 어셈블리(300)는 하우징(402) 내에서 제2 벽(406)의 제1 표면(408)에 인접하게 포지셔닝된다. 예를 들어, 전극 어셈블리(300)는 하우징(402) 내의 제1 표면(408)에 커플링될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전극 어셈블리(300)의 하우징(308)은 제1 표면(408)의 각도와 정합하거나 그와 계면 결합하도록 선택된 형상을 포함할 수 있다. 제1 표면(408)은 또한, 이온 빔(216)이 제1 표면(408)을 통과할 수 있게 하도록 전극 어셈블리(300)가 포지셔닝되는 곳에 인접한 하나 이상의 개구들(418)을 내부에 포함할 수 있다. 유사하게, 제1 벽(404)은 또한 내부에 형성된 하나 이상의 개구들(420)을 가질 수 있고, 제1 벽(404)에 형성된 개구들(420)은 제1 표면(408) 또는 전극 어셈블리(300)에 형성된 개구들(418) 중 하나 또는 둘 다와 정렬될 수 있다. 이에 따라, 이온 빔(216)은 제1 벽(404)에 의해 정의된 기준면에 실질적으로 수직인 배향으로 제1 벽(404)을 통해 전파될 수 있지만, 미리 결정된 각도로 제2 벽(406)의 제1 표면(408)을 통해 하우징(402)을 빠져나갈 수 있다.
[0044] 도 4b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 세그먼트화된 이온 소스(230)의 개략적인 측면도를 예시한다. 세그먼트화된 이온 소스(230)는 이온 빔 챔버(202)에 커플링되거나 이온 빔 챔버(202)와 다른 방식으로 통합되고, 세그먼트화된 이온 소스(230)의 세그먼트들(412)은 빔 소스(204)로부터 이온 빔(216)을 수신하도록 정렬되거나 또는 다른 방식으로 포지셔닝된다.
[0045] 세그먼트화된 이온 소스(230)는 제1 벽(424), 제2 벽(426), 제3 벽(434) 및 제4 벽(436)을 갖는 하우징(422)을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 벽(424)과 제2 벽(426)은 실질적으로 서로 평행하게 배향된다. 제3 벽(434)과 제4 벽(436)은 또한 실질적으로 서로 평행하고, 제1 벽(424)과 제2 벽(426) 사이에서 확장된다. 벽들(424, 426, 434, 436)의 위에서 설명된 배향이 유리하게 이용될 수 있지만, 다른 벽 구성들이 이용될 수 있다는 점이 고려된다.
[0046] 일 실시예에서, 제1 벽(424)은 이온 빔 챔버(202)에 커플링되고, 세그먼트들(412)은 플래튼(206)에 인접하게 그리고 플래튼(206)에 대향하게 포지셔닝된다. 세그먼트들(412)은 제2 벽(426)에 형성되고, 복수의 표면들(428, 430, 432)을 포함한다. 제1 표면(428)은 제2 벽(426)에 의해 정의된 기준면에 대해 경사진다. 제1 표면(428)의 각도는 제2 벽(426)에 의해 정의된 기준면으로부터 약 1도 내지 약 60도로 선택될 수 있다. 따라서 제1 표면(428)은 제2 벽(426)으로부터 하우징(422) 내로 그리고 제1 벽(424)을 향해 일정 각도로 확장된다.
[0047] 제2 표면(430)은 제1 표면(428)과 제3 표면(432) 사이에서 확장된다. 제2 표면(430)은 제2 벽(426)에 의해 정의된 기준면에 실질적으로 평행하게 배향된다. 그러나 제2 표면(430)은 제2 벽(426)에 의해 정의된 기준면에 대해 평행이 아닌 각도들로 배향될 수 있다는 점이 고려된다. 제3 표면(432)은 제2 표면(430)에서부터 인접한 제1 표면(428)에 있는 제2 벽(426)까지 확장된다. 제3 표면(432)은 제2 벽(426)에 의해 정의된 기준면에 대해 경사진다. 일례로, 제3 표면(432)의 각도는 제1 표면(428)의 각도와 실질적으로 유사하다. 대안으로, 제3 표면(432)의 각도는 제1 표면(428)의 각도와 다를 수 있다. 제2 표면(430)의 크기는 제1 표면(428)으로부터 제3 표면(432)을 이격시킨다. 이에 따라, 제1 표면(428)은 기판(210)의 경사 에칭을 가능하게 하도록 더 넓은 범위의 각도들로 배향될 수 있다는 점이 고려된다. 추가로, 제1 표면(428)으로부터의 제3 표면(432)의 간격 및 배향은 기판(210)의 더 넓은 면적이 한 번에 프로세싱될 수 있게 하는 것으로 여겨진다. 3개의 세그먼트들(412)이 예시되지만, 에칭되길 원하는 기판(210)의 면적에 따라 이온 빔(216)을 조절하기 위해 더 많은 또는 더 적은 수의 세그먼트들(412)이 이용될 수 있다는 점이 고려된다. 표면들(428, 430, 432)의 크기는 이온 빔(216)의 각도 특성들을 조절하도록 서로에 대해 변경될 수 있다는 점이 또한 고려된다.
[0048] 일 실시예에서, 전극 어셈블리(300)는 하우징(422) 내에서 제2 벽(426)의 제1 표면(428)에 인접하게 포지셔닝된다. 예를 들어, 전극 어셈블리(300)는 하우징(422) 내의 제1 표면(428)에 커플링될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전극 어셈블리(300)의 하우징(308)은 제1 표면(428)의 각도와 정합하거나 그와 계면 결합하도록 선택된 형상을 포함할 수 있다. 제1 표면(428)은 또한, 이온 빔(216)이 제1 표면(428)을 통과할 수 있게 하도록 전극 어셈블리(300)가 포지셔닝되는 곳에 인접한 하나 이상의 개구들(438)을 내부에 포함할 수 있다. 유사하게, 제1 벽(424)은 또한 내부에 형성된 하나 이상의 개구들(440)을 가질 수 있고, 제1 벽(424)에 형성된 개구들(440)은 제1 표면(428) 또는 전극 어셈블리(300)에 형성된 개구들(438) 중 하나 또는 둘 다와 정렬될 수 있다. 이에 따라, 이온 빔(216)은 제1 벽(424)에 의해 정의된 기준면에 실질적으로 수직인 배향으로 제1 벽(424)을 통해 전파될 수 있지만, 미리 결정된 각도로 제2 벽(426)의 제1 표면(428)을 통해 하우징(422)을 빠져나갈 수 있다.
[0049] 도 4c는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 세그먼트화된 이온 소스(230)의 개략적인 측면도를 예시한다. 세그먼트화된 이온 소스(230)는 이온 빔 챔버(202)에 커플링되거나 이온 빔 챔버(202)와 다른 방식으로 통합되고, 세그먼트화된 이온 소스(230)의 세그먼트들(412)은 빔 소스(204)로부터 이온 빔(216)을 수신하도록 정렬되거나 또는 다른 방식으로 포지셔닝된다.
[0050] 세그먼트화된 이온 소스(230)는 제1 벽(444), 제2 벽(446), 제3 벽(454) 및 제4 벽(456)을 갖는 하우징(442)을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 벽(444)과 제2 벽(446)은 실질적으로 서로 평행하게 배향된다. 제3 벽(454)과 제4 벽(456)은 또한 실질적으로 서로 평행하고, 제1 벽(444)과 제2 벽(446) 사이에서 확장된다. 벽들(444, 446, 454, 456)의 위에서 설명된 배향이 유리하게 이용될 수 있지만, 다른 벽 구성들이 이용될 수 있다는 점이 고려된다.
[0051] 일 실시예에서, 제1 벽(444)은 이온 빔 챔버(202)에 커플링되고, 세그먼트들(412)은 플래튼(206)에 인접하게 그리고 플래튼(206)에 대향하게 포지셔닝된다. 세그먼트들(412)은 제2 벽(446)에 형성되고, 복수의 표면들(448, 450, 452)을 포함한다. 제1 표면(428)은 제2 벽(446)에 의해 정의된 기준면에 대해 경사진다. 제1 표면(448)의 각도는 제2 벽(446)에 의해 정의된 기준면으로부터 약 1도 내지 약 60도로 선택될 수 있다.
[0052] 제2 표면(450)은 제1 표면(448)과 제3 표면(452) 사이에서 확장된다. 제2 표면(450)은 제2 벽(446)에 의해 정의된 기준면에 실질적으로 평행하게 배향된다. 그러나 제2 표면(450)은 제2 벽(446)에 의해 정의된 기준면에 대해 평행이 아닌 각도들로 배향될 수 있다는 점이 고려된다. 제3 표면(452)은 제2 벽(446)에서부터 제2 벽(446)에 의해 정의된 기준면에 대해 수직이 아닌 각도로 확장된다. 이 실시예에서, 제3 표면(452)은 제2 벽(446)에서부터 하우징(422) 밖으로 그리고 제1 벽(444)에서 멀리 일정 각도로 확장된다. 대안으로, 제3 표면(452)은 제2 벽(446)에서부터 제2 벽(446)에 의해 정의된 기준면에 수직인 각도로 확장된다.
[0053] 일례로, 제3 표면(452)의 각도는 제1 표면(448)의 각도와 실질적으로 유사하다. 대안으로, 제3 표면(452)의 각도는 제1 표면(448)의 각도와 다를 수 있다. 제2 표면(450)의 크기는 제1 표면(448)으로부터 제3 표면(452)을 이격시킨다. 이에 따라, 제1 표면(448)은 기판(210)의 경사 에칭을 가능하게 하도록 더 넓은 범위의 각도들로 배향될 수 있다는 점이 고려된다. 추가로, 제1 표면(448)으로부터의 제3 표면(452)의 간격 및 배향은 기판(210)의 더 넓은 면적이 한 번에 프로세싱될 수 있게 하는 것으로 여겨진다. 3개의 세그먼트들(412)이 예시되지만, 에칭되길 원하는 기판(210)의 면적에 따라 이온 빔(216)을 조절하기 위해 더 많은 또는 더 적은 수의 세그먼트들(412)이 이용될 수 있다는 점이 고려된다. 표면들(448, 450, 452)의 크기는 이온 빔(216)의 각도 특성들을 조절하도록 서로에 대해 변경될 수 있다는 점이 또한 고려된다.
[0054] 일 실시예에서, 전극 어셈블리(300)는 하우징(442) 내에서 제2 벽(446)의 제1 표면(448)에 인접하게 포지셔닝된다. 예를 들어, 전극 어셈블리(300)는 하우징(442) 내의 제1 표면(448)에 커플링될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전극 어셈블리(300)의 하우징(308)은 제1 표면(448)의 각도와 정합하거나 그와 계면 결합하도록 선택된 형상을 포함할 수 있다. 제1 표면(448)은 또한, 이온 빔(216)이 제1 표면(448)을 통과할 수 있게 하도록 전극 어셈블리(300)가 포지셔닝되는 곳에 인접한 하나 이상의 개구들(458)을 내부에 포함할 수 있다. 유사하게, 제1 벽(444)은 또한 내부에 형성된 하나 이상의 개구들(460)을 가질 수 있고, 제1 벽(444)에 형성된 개구들(460)은 제1 표면(448) 또는 전극 어셈블리(300)에 형성된 개구들(458) 중 하나 또는 둘 다와 정렬될 수 있다. 이에 따라, 이온 빔(216)은 제1 벽(444)에 의해 정의된 기준면에 실질적으로 수직인 배향으로 제1 벽(444)을 통해 전파될 수 있지만, 미리 결정된 각도로 제2 벽(446)의 제1 표면(448)을 통해 하우징(442)을 빠져나갈 수 있다.
[0055] 이온 빔 챔버(202)에 커플링된 세그먼트화된 이온 소스(230)는 빔 소스(204)에 의해 생성된 이온 빔(216)의 각도를 조절하기 위해 세그먼트들(412)과 전극 어셈블리(300)를 이용한다. 세그먼트들(412)과 전극 어셈블리(300)는 기판(210)의 경사 에칭을 가능하게 하는 방식으로 포지셔닝되거나 달리 배향될 수 있다. 세그먼트화된 이온 소스(230)는 사실상 모듈식일 수 있고, 기판(210)의 서로 다른 경사 에칭 프로파일들을 가능하게 하도록 이온 빔 챔버(202) 상에서 서로 다른 세그먼트화된 이온 소스들이 교환될 수 있다는 점이 고려된다. 세그먼트화된 이온 소스(230)는 또한, 액추에이터들(208, 220)에 의한 플래튼(206)의 이동과 연관된 변수들을 감소시킴으로써 플래튼(206)의 이동과 연관된 프로세싱 복잡성을 감소시키는 데 이용될 수 있다. 세그먼트화된 이온 소스(230)는 또한, 기판(210)의 보다 복잡하거나 정확한 경사 에칭 프로파일들을 가능하게 하도록 액추에이터들(208, 220)을 통한 플래튼(206)의 이동과 조합하여 이용될 수 있다.
[0056] 도 5a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 필터 플레이트(500)의 개략적인 평면도를 예시한다. 도 5b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 필터 플레이트들(500)이 커플링된, 도 4c의 세그먼트화된 이온 소스(230)의 개략적인 측면도를 예시한다. 필터 플레이트(500)는 세그먼트화된 이온 소스(230)와 계면 결합하고 세그먼트화된 이온 소스(230)에 커플링되어, 필터 플레이트(500)를 통과하는 이온 빔(216)의 강도 또는 분포를 조절하도록 구성된다.
[0057] 필터 플레이트(500)는 내부에 복수의 구멍들(506, 510, 514)이 형성된 본체(502)를 포함한다. 본체(502)는, 이온 빔 충돌에 대해 저항성 또는 불활성이며 이온들이 통과하는 것을 방지하는 충분한 두께의 재료로 제작된다. 구멍들(506, 510, 514)은 본체(502)를 관통하여 확장되어 개구들을 형성하며, 이러한 개구들을 통해 이온 빔(216)이 통과한다. 본체(502)의 제1 영역(504)은 제1 복수의 구멍들(506)을 포함한다. 제1 영역(504)은 본체(502)의 대략 1/3을 점유하는 것으로 예시되지만, 제1 영역(504)은 본체(502)의 더 넓은 또는 더 작은 부분을 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 제1 복수의 구멍들(506)은 제1 복수의 구멍들(506)의 인접한 구멍들 간에 대략 균등한 분포를 갖는 실질적으로 원형의 형상인 것으로 예시된다. 그러나 제1 복수의 구멍들(506)을 통과하는 이온 빔(216)의 강도 또는 분포를 조절하는 데 임의의 수, 형상, 배향, 간격 또는 배열의 제1 복수의 구멍들(506)이 이용될 수 있다.
[0058] 본체(502)의 제2 영역(508)은 제2 복수의 구멍들(510)을 포함한다. 제2 영역(508)은 본체(502)의 대략 1/3을 점유하는 것으로 예시되지만, 제2 영역(508)은 본체(502)의 더 넓은 또는 더 작은 부분을 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 제2 복수의 구멍들(510)은 제2 복수의 구멍들(510)의 인접한 구멍들 간에 대략 균등한 분포를 갖는 실질적으로 타원형의 형상인 것으로 예시된다. 그러나 제2 복수의 구멍들(510)을 통과하는 이온 빔(216)의 강도 또는 분포를 조절하는 데 임의의 수, 형상, 배향, 간격 또는 배열의 제2 복수의 구멍들(510)이 이용될 수 있다.
[0059] 본체(502)의 제3 영역(512)은 제3 복수의 구멍들(514)을 포함한다. 제3 영역(512)은 본체(502)의 대략 1/3을 점유하는 것으로 예시되지만, 제3 영역(512)은 본체(502)의 더 넓은 또는 더 작은 부분을 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 제3 복수의 구멍들(514)은 제3 복수의 구멍들(514)의 인접한 구멍들 간에 대략 균등한 분포를 갖는 실질적으로 원형의 형상인 것으로 예시된다. 그러나 제3 복수의 구멍들(514)을 통과하는 이온 빔(216)의 강도 또는 분포를 조절하는 데 임의의 수, 형상, 배향, 간격 또는 배열의 제3 복수의 구멍들(514)이 이용될 수 있다.
[0060] 일례로, 제1 복수의 구멍들(506)은 제1 영역(504)에서 제2 복수의 구멍들(510) 및/또는 제3 복수의 구멍들(514)의 면적보다 더 넓은, 본체(502)의 면적을 점유한다. 다시 말해서, 본체(502)의 제1 영역(504)을 통과하는 이온 빔(216)은 제2 영역(508) 및/또는 제3 영역(512)과 비교할 때 덜 차단된다. 따라서 제1 영역(504)을 통과하는 이온 빔(216)은 기판(210)의 제1 영역을 더 많은 양 및 더 높은 강도의 이온들에 접촉시킬 수 있다. 제2 영역(508)과 제3 영역(512)은 각각 서로 다른 배열들, 간격 및 형상들의 구멍들(510, 514)을 가지며, 제2 영역 및 제3 영역 각각에서 기판(210)에 접촉하는 이온들의 양 및 강도가 제1 영역(504)에 의해 조절된 이온들의 양 및 강도와 다르도록, 이러한 구멍들을 통과하는 이온 빔(216)을 조절한다.
[0061] 일례로, 제1 복수의 구멍들(506)을 통과하는 이온 빔(216)에 의해 제1 영역에서의 기판(210)에 대한 경사 에칭 프로파일이 생성되고, 제2 복수의 구멍들(510)을 통과하는 이온 빔(216)에 의해 제2 영역에서의 기판(210)에 대한 경사 에칭 프로파일이 생성되며, 제3 복수의 구멍들(514)을 통과하는 이온 빔(216)에 의해 제3 영역에서의 기판(210)에 대한 경사 에칭 프로파일이 생성된다. 기판 상에 형성된 핀들 또는 격자들의 서로 다른 에칭 프로파일들이 필터 플레이트(500)의 영역들(504, 508, 512)에 의해 생성된다. 필터 플레이트(500)에 혼입된 다양한 구멍 설계들, 형상들, 간격, 밀도 등은, 단일 이온 빔 챔버(202) 및/또는 이온 빔 소스(204)를 이용하면서 이온 빔(216) 특징들을 조절하고 그에 따라 기판에 대한 서로 다른 경사 에칭 프로파일들을 가능하게 하는 데 이용될 수 있다는 점이 고려된다.
[0062] 도 5b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 필터 플레이트들(500)이 커플링된, 도 4c의 세그먼트화된 이온 소스(230)의 개략적인 측면도를 예시한다. 필터 플레이트들(500)은 세그먼트화된 이온 소스(230)의 제1 표면(448)에 커플링된다. 필터 플레이트들(500)은 기계적 체결 장치, 이를테면 볼트들, 스크류들 등에 의해 제1 표면(448)에 커플링될 수 있거나, 제1 표면(448)과 필터 플레이트(500)가 일체화된 구조가 되도록 제1 표면(448)에 통합될 수 있다. 일 실시예에서, 필터 플레이트들(500)은 제2 벽(446)에 의해 정의된 기준면에 대해 일정 각도로 배치된다. 전극 어셈블리들(300)은 하우징(442) 내에서 제1 표면(448)에 인접하게 배치된다. 개구(460)에 들어가는 이온 빔(216)은 전극 어셈블리들(300)에 의해 조절되거나 만곡되거나 경사지고, 경사진 이온 빔(216)은 개구(458)를 통과하는데, 여기서 이온 빔(216)은 필터 플레이트들(500)에 의해 강도 및/또는 분포가 조절된다. 필터 플레이트(500)에 의해 조절된 이온 빔(216)은, 이온 빔(216)이 필터 플레이트(500)의 어떤 영역(504, 508, 512)을 통과하는지에 따라 기판(210)을 서로 다르게 에칭하는 복수의 서로 다른 특징들을 갖는다는 점이 고려된다. 필터 플레이트(500)에 의해 가능해지는 이러한 서로 다른 에칭 프로파일들 및 특징들은 기판(210) 상에 서로 다른 깊이들 또는 다른 특징들을 갖는 핀들 또는 격자들을 에칭하는 데 이용될 수 있다.
[0063] 도 4c의 세그먼트화된 이온 소스(230)는 필터 플레이트들(500)과 함께 예시되지만, 필터 플레이트들(500)은 유리하게는 도 4a 및 도 4b의 세그먼트화된 이온 소스(230)와 조합하여 이용될 수 있다는 점이 고려된다. 예를 들어, 필터 플레이트(500)는 도 4a의 세그먼트화된 이온 소스(230)의 제1 표면(408)에 커플링될 수 있거나, 필터 플레이트(500)는 도 4b의 세그먼트화된 이온 소스(230)의 제1 표면(428)에 커플링될 수 있다. 세그먼트화된 이온 소스(230)의 구성에 따라, 필터 플레이트(500)와 전극 어셈블리(300)는 예시된 것들과는 다른 다양한 배향들로 배치될 수 있다. 예를 들어, 전극 어셈블리(300) 및 필터 플레이트(500)는, 각각 도 4b 및 도 4c의 세그먼트화된 이온 소스(230)의 제3 표면들(432, 452)의 대향면들에 이용될 수 있다.
[0064] 도 6은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 전자 빔 에칭 시스템(600)의 개략적인 단면도를 예시한다. 전자 빔 에칭 시스템(600)의 일례는 California, Santa Clara 소재의 Applied Materials, Inc.로부터 입수 가능한 SYM3TM 장치이며, 이는 본 개시내용의 다양한 양상들에 따라 수정될 수 있다. 다른 제조업체들로부터의 다른 적절한 장치가 본 명세서에서 설명되는 실시예들로부터 또한 이익을 얻을 수 있다는 점이 고려된다.
[0065] 이 시스템(600)은 프로세스 볼륨(640)을 둘러싸거나 다른 방식으로 정의하는 챔버 본체(602)를 포함한다. 챔버 본체(602)는 스테인리스 강, 알루미늄, 또는 이들의 합금들 및 조합들과 같은 적절한 재료들로 제작될 수 있다. 챔버 본체(602)에 인접하게 제1 라이너(636)가 배치되어, 챔버 본체(602)를 프로세스 볼륨(640)의 프로세싱 환경으로부터 보호한다. 일례로, 제1 라이너(636)는 프로세스 불활성 또는 저항성 재료들, 이를테면 세라믹 재료 또는 다른 적절한 재료들, 예를 들어 실리콘 함유 재료, 탄소 함유 재료, 실리콘 탄소 재료 또는 실리콘 산화물 함유 재료들로 제작될 수 있다.
[0066] 챔버 본체(602)에 인접하게 제2 라이너(638)가 또한 배치되며, 제2 라이너(638)는 프로세스 볼륨(640)을 실질적으로 둘러싸도록 포지셔닝된다. 일 실시예에서, 제2 라이너(638)는 석영 또는 세라믹 재료와 같은 유전체 재료로 제작된다. 다른 실시예에서, 제2 라이너(638)는 제1 라이너(636)를 제작하는 데 이용되는 재료들과 유사한 재료들로 제작된다. 라이너들(636, 638)은 또한, 라이너들(636, 638)을 제작하는 데 이용되는 것들과 유사한 다양한 재료들로 코팅될 수 있고, 추가로 알루미늄 산화물 재료들, 이트륨 산화물 재료들 또는 지르코늄 재료들과 같은 재료들로 코팅될 수 있다. 특정 실시예들에서, 제1 라이너(636) 및 제2 라이너(638) 중 하나 또는 둘 모두는 선택적이다. 이러한 실시예들에서, 챔버 본체(602)는 라이너들 없이 기능하도록 제작 및 구성될 수 있다.
[0067] 제1 라이너(636) 및 챔버 본체(602)를 관통하여 배출 포트(648)가 형성된다. 배출 포트(648)는 프로세스 볼륨(640)에 배치된 페디스털(604) 아래의 위치에서 제1 라이너(636) 및 챔버 본체(602)를 관통하여 형성된다. 펌프(650)가 배출 포트(648)를 통해 그리고 페디스털(604)을 둘러싸는 펌프 포트(646)를 통해 프로세스 볼륨(640)과 유체 연통한다. 펌프(650)는 프로세스 볼륨(640)으로부터 재료들의 배출을 가능하게 한다. 페디스털(604)에 대향하여 덮개(616)가 챔버 본체(602)에 커플링되거나 다른 방식으로 통합된다.
[0068] 페디스털(604)은 그 내부에 배치된 전극(606)을 포함한다. 일 실시예에서, 전극(606)은 기판(614)의 프로세싱 동안 기판(614)을 고정하기 위한 척킹 장치, 이를테면 정전 척이다. 전기 도관 등과 같은 도관(610)이 전극(606)과 전원(612) 사이에 커플링된다. 전원(612)으로부터의 전력은 전극(606)을 바이어스하여 기판(614)을 전극(606)에 척킹하거나 기판(614)에 대한 전자들의 충격에 영향을 주는 데 이용될 수 있다. 전극(606)과 도관(610)은 유전체 재료와 같은 절연 재료(608)로 둘러싸여, 전극(606) 및 도관(610)을 페디스털(604)로부터 전기적으로 격리시킨다.
[0069] 액추에이터(644)가 페디스털(604)에 커플링되며, 프로세스 볼륨(640) 내에서 페디스털(604)을 상승 및 하강시키도록 구성된다. 액추에이터(644)는 또한 수직 축을 중심으로 페디스털을 회전시킬 수 있다. 챔버 본체(602)를 관통하여 연장되는 페디스털(604)의 일부를 중심으로 벨로우즈(bellows) 어셈블리(642)가 배치되며, 벨로우즈 어셈블리(642)는 프로세스 볼륨(640)의 프로세스 환경을 유지하면서 페디스털(604)의 수직 이동을 가능하게 하도록 동작 가능하다. 예를 들어, 벨로우즈 어셈블리(642)는 페디스털(604)이 상승 또는 하강되는 동안 프로세스 볼륨(640) 내에서 부기압 압력 프로세스 환경을 유지하도록 동작 가능할 수 있다.
[0070] 챔버 본체(602)를 관통하여 연장되는 제1 도관(628)을 통해 제1 가스 소스(630)가 프로세스 볼륨(640)과 유체 연통한다. 일 실시예에서, 제1 가스 소스(630)는 아르곤 또는 헬륨과 같은 불활성 가스를 프로세스 볼륨(640)에 공급하는 불활성 가스 소스이다. 챔버 본체(602)를 관통하여 연장되는 제2 도관(632)을 통해 제2 가스 소스(634)가 프로세스 볼륨(640)과 유체 연통한다. 일 실시예에서, 제2 가스 소스(634)는 염소 함유 가스, 불소 함유 가스, 브롬 함유 가스, 산소 함유 가스 등과 같은 프로세스 가스를 프로세스 볼륨(640)에 공급하는 프로세스 가스 소스이다.
[0071] 대안적인 실시예에서, 제1 가스 소스(630) 및 제2 가스 소스(634)는 전극(618)을 통해 프로세스 볼륨(640)과 유체 연통할 수 있다. 이 실시예에서, 도관들(628, 632)은 각각, 전극(618)을 통해 가스 소스들(630, 634)과 프로세스 볼륨(640) 사이에 커플링된다. 예를 들어, 도관들(628, 632)이 전극(618)을 관통하여 연장될 수 있거나, 제2 전극(618)이 가스 전달 샤워헤드로서 기능할 복수의 구멍들을 포함할 수 있다. 구멍들은 경사진 표면들(621) 상에 배치되어, 가스 소스들(630, 634)로부터 프로세스 볼륨(640) 내로의 가스의 유동 경로를 제공할 수 있다.
[0072] 전극(618)이 덮개(616)에 커플링되며, 전극(618)은 전극(606)에 대향하게 배향된다. 전극(618)은 복수의 경사진 표면들(621)을 포함하는 세그먼트화된 표면(620)을 포함한다. 일 실시예에서, 기판(614)은 페디스털(604)의 전극(606) 상에 실질적으로 수평 배향으로 배치된다. 이러한 실시예에서, 경사진 표면(621)은 기판(614) 또는 전극(606)의 장축(수평)에 대해 경사지고 평행하지 않은 배향으로 배향된다. 예시된 실시예에서, 세그먼트화된 표면(620)의 경사진 표면(621)은 전극(618)에 걸쳐 실질적으로 균일하다. 대안으로, 세그먼트화된 표면(620)의 경사진 표면들(621)은 불균일할 수 있다. 예를 들어, 경사진 표면(621)은 서로 다른 각도를 가질 수 있거나, 불균일한 격자들을 갖는 도파관들의 제작을 가능하게 하도록 불균일한 방식으로 포지셔닝되거나, 이격되거나, 다른 방식으로 배향될 수 있다.
[0073] 전기 도관 등과 같은 도관(624)이 전극(618)과 전원(626) 사이에 커플링된다. 전극(618) 및 도관(624)은 유전체 재료와 같은 절연 재료(622)로 둘러싸여, 전극(618) 및 도관(624)을 덮개(616)로부터 전기적으로 격리시킨다.
[0074] 동작 시에, 프로세스 볼륨(640)에서 다양한 벌크 및 표면 프로세스들에 의해, 예를 들어 용량 결합에 의해 플라즈마가 생성된다. 이 실시예에서, 전원(626)은 RF(radio frequency) 전원이다. 전원(626)은 원하는 전자 빔 특징들에 따라, 약 13.56㎒ 또는 약 2㎒의 주파수를 갖는 RF 전력을 생성하도록 동작 가능하다. 예를 들어, RF 전력이 일정한 또는 펄스 방식으로 전극(618)에 인가되고, 전극(606)은 전극(618)에 대해 바이어스된다. 다른 예에서, RF 전력이 전극(618)에 인가되고, 전극(606)은 바이어스되지 않은 상태로 유지된다. 용량 결합 플라즈마에 의해 생성된 이온들은 플라즈마로부터 생성된 이온들에 의한 전극(618)의 충격을 촉진하는 전기장에 의해 영향을 받는다고 여겨진다. 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라, 다른 플라즈마 생성 프로세스들, 이를테면 중공 캐소드 어레인지먼트, 직류 전극 바이어싱 또는 전자 빔 플라즈마 생성 프로세스들이 이용될 수 있다.
[0075] 전극(618)의 이온 충격 에너지 및 프로세스 볼륨(640)에서 형성된 플라즈마의 밀도는 적어도 부분적으로는 전원(626)(예컨대, RF 전원)에 의해 제어된다. 전극(618)의 이온 충격은 전극(618)을 가열하고 전극(618)이 이차 전자들을 방출하게 하는 것으로 여겨진다. 일 실시예에서, 전극(618)은 높은 2차 전자 방출 계수를 갖는 프로세스 호환 가능 재료, 이를테면 실리콘, 탄소, 실리콘 탄소 재료 또는 실리콘 산화물 재료들로 제작된다. 전극(618)은 또한, 알루미늄 산화물, 이트륨 산화물 또는 지르코늄 산화물과 같은 금속 산화물 재료로 제작될 수 있다.
[0076] 음의 전하를 갖는 에너지 이차 전자들은 세그먼트화된 표면(620)으로부터 경사진 표면(621)에 의해 영향을 받는 각도들로 방출되며, 전극(618)의 바이어스로 인해 전극(618)으로부터 멀리 가속된다. 이 예에서, 전극(618)은 음으로 바이어스될 수 있다. 세그먼트화된 표면(620)의 경사진 표면들(621)은 전극(606)에 의해 정의된 수평 기준면에 대해 약 1° 내지 약 75°의 각도로 배향된다. 이에 따라, 전극(606) 및 기판(614)에 대해 수직인 아닌 각도로 전극(618)으로부터 전자 빔(660)이 가속된다.
[0077] 전극(618)의 세그먼트화된 표면(620)으로부터의 에너지 전자들의 자속이 전자 빔이다. 전자 빔(660)의 빔 에너지는 전극(618)의 이온 충격 에너지와 거의 동일하다. 일 실시예에서, 플라즈마 전위는 전극(618)의 전위보다 더 크고, 전자 빔(660)의 이차 전자들이 프로세스 볼륨(640)에서 형성된 플라즈마를 통해 가로지를 때, 전극(618)으로부터 방출된 에너지 2차 전자들은 플라즈마의 시스 전압에 의해 더 가속된다.
[0078] 세그먼트화된 표면(620)의 에너지 이온 충격으로 인해 전극(618)으로부터 방출된 이차 전자 자속으로 구성된 전자 빔(660)의 적어도 일부는 프로세스 볼륨(640)을 통해 전파되며 기판(614)과 접촉하여 기판(614)을 에칭한다. 일 실시예에서, 용량적으로 생성된 플라즈마에 추가하여, 전자 빔들(660)은 기판(614)의 표면에 흡착될 수 있는 화학적 반응성 라디칼들 및 이온들을 생성하고 기판(614)의 표면 상에 화학적 반응층을 형성한다.
[0079] 도 7a는 본 개시내용의 일 실시예에 따라, 제1 포지션에서 기판(210)에 대해 수행되는 경사 에칭 프로세스를 예시한다. 기판(210)은 그 위에 격자 재료(212)가 배치되며, 패터닝된 하드마스크(213)가 격자 재료(212)의 표면(702) 상에 배치된다. 예시된 실시예에서, 기판(210)은 도 2 - 도 5b의 이온 빔 시스템(200)에 관련하여 설명된 세그먼트화된 이온 소스들과 같은 세그먼트화된 이온 소스(230)로부터 제1 거리(710)에 포지셔닝된다. 다른 실시예에서, 기판(210)은 격자 재료(212)를 에칭하기 위한 전자 빔을 생성하기 위해 전극(618)의 세그먼트화된 표면(620)을 이용하는 시스템(600)에 의해 프로세싱될 수 있다.
[0080] 이온 빔(216)(또는 전자 빔(660))은 기판(210)의 주축에 대해 수직이 아닌 각도로 기판(210)을 향해 지향된다. 패터닝된 레지스트(213)가 이온 빔(216) 또는 전자 빔(660)에 의해 에칭되는 격자 재료(212)의 표면(702)에서 특정 영역을 노출시킨다. 그 결과, 격자 재료(212)에 리세스들(704) 및 핀들(706)이 형성된다. 단 2개의 핀들(706) 및 3개의 리세스들(704)만이 예시되지만, 제작될 도파관에 대해 원하는 격자 설계에 따라 전체 격자 재료(212) 또는 그 원하는 부분들이 에칭되어 리세스들(704) 및 핀들(706)을 형성한다. 핀들(706)과 리세스들(704)은 집합적으로 격자를 포함한다.
[0081] 도 7b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 제2 포지션에서의 경사 에칭 프로세스 동안의 도 7a의 기판(210)을 예시한다. 제2 포지션은 세그먼트화된 이온 소스(230)(또는 전극(618)의 세그먼트화된 표면(620))로부터 제2 거리(720)에 기판(210)을 위치시킨다. 일 실시예에서, 제2 거리(720)는 제1 거리(710) 미만이다. 다른 실시예에서, 제2 거리(720)는 제1 거리(710)를 초과한다. 기판(210)은 이용되는 장치(200, 600)에 따라 플래튼(206) 또는 페디스털(604)에 의해 제1 거리(710)에서 제2 거리(720)로 상승될 수 있다. 거리를 변경함으로써, 에칭 및 빔 노출 특징들이 변경되며, 이는 격자 재료(212)의 서로 다른 에칭 프로파일들을 야기한다. 예를 들어, 특정 리세스들(704)은 표면(702)으로부터 격자 재료(212) 내부로 더 깊게 확장될 수 있는 한편, 다른 리세스들은 더 얕다. 따라서 핀들(706)은 서로 다른 크기들을 가질 수 있고 도파관을 통해 전파되는 광을 조절할 수 있다.
[0082] 도 8은 본 개시내용의 일 실시예에 따라, 경사진 이온 빔으로 도파관을 에칭하기 위한 방법(800)의 동작들을 예시한다. 동작(802)에서, 도파관(또는 도파관으로 제작될 기판(210)과 같은 기판)이 플래튼 상에 포지셔닝된다. 일례로, 도파관은 플래튼(206) 상에 포지셔닝된다. 동작(804)에서, 플래튼이 경사진 이온 빔 소스로부터 제1 거리에 포지셔닝된다. 예를 들어, 플래튼(206)은 세그먼트화된 이온 소스(230)로부터 제1 거리(710)에 포지셔닝된다.
[0083] 동작(806)에서, 제1 깊이를 갖는 핀들을 형성하도록 이온들이 경사진 이온 빔 소스로부터 도파관을 향해 투사된다. 동작(808)에서, 플래튼이 경사진 이온 빔 소스로부터 제2 거리에 포지셔닝된다. 제2 거리는 제1 거리와 다르다. 일례로, 플래튼(206)은 세그먼트화된 이온 소스(230)로부터 제2 거리(720)에 포지셔닝된다. 동작(910)에서, 제1 깊이와는 다른 제2 깊이를 갖는 핀들을 형성하도록 이온들이 경사진 이온 빔 소스로부터 도파관을 향해 투사된다. 핀들(706)의 깊이는 핀들(706)이 격자 재료(212) 내로 연장되는 거리에 관련되고, 또한 리세스들(704)의 깊이와 상관된다. 일 실시예에서, 제2 깊이는 제1 깊이보다 더 깊다. 다른 실시예에서, 제2 깊이는 제1 깊이 미만이다.
[0084] 도 9는 본 개시내용의 일 실시예에 따라, 경사진 전자 빔으로 도파관을 에칭하기 위한 방법(900)의 동작들을 예시한다. 동작(902)에서, 도파관(또는 도파관으로 제작될 기판(210)과 같은 기판)이 플래튼 상에 포지셔닝된다. 일례로, 도파관은 페디스털(604) 상에 포지셔닝된다. 동작(904)에서, 플래튼이 경사진 전자 빔 소스로부터 제1 거리에 포지셔닝된다. 예를 들어, 페디스털(604)은 전극(618)의 세그먼트화된 표면(620)으로부터 제1 거리(710)에 포지셔닝된다.
[0085] 동작(906)에서, 제1 깊이를 갖는 핀들을 형성하도록 전자들이 경사진 전자 빔 소스로부터 도파관을 향해 투사된다. 동작(908)에서, 플래튼이 경사진 전자 빔 소스로부터 제2 거리에 포지셔닝된다. 제2 거리는 제1 거리와 다르다. 일례로, 페디스털(604)은 전극(618)의 세그먼트화된 표면(620)으로부터 제2 거리(720)에 포지셔닝된다. 동작(810)에서, 제1 깊이와는 다른 제2 깊이를 갖는 핀들을 형성하도록 전자들이 경사진 전자 빔 소스로부터 도파관을 향해 투사된다. 핀들(706)의 깊이는 핀들(706)이 격자 재료(212) 내로 연장되는 거리에 관련되고, 또한 리세스들(704)의 깊이와 상관된다. 일 실시예에서, 제2 깊이는 제1 깊이보다 더 깊다. 다른 실시예에서, 제2 깊이는 제1 깊이 미만이다.
[0086] 이 방법들(800, 900)은 이온 및 전자 빔들을 이용한 도파관 제작을 각각 가능하게 한다. 이 방법들(800, 900)은 단일 에칭 사이클 또는 다수의 에칭 사이클들을 이용할 수 있다는 점이 고려된다. 일례로, 시간당 약 300초의 지속기간 동안 45° 경사 에칭 프로세스가 약 14회 수행될 수 있다. 이 예에서는, 약 3㎚/min의 에칭률로 대략 240㎚ 깊이의 리세스가 형성되었다. 다른 예에서는, 시간당 약 300초의 지속기간 동안 60° 경사 에칭 프로세스가 약 18회 수행될 수 있다. 이 예에서는, 약 1.8㎚/min의 에칭률로 대략 190㎚ 깊이의 리세스가 형성되었다. 그러나 본 명세서에서 설명되는 장치 및 방법들은 이온 또는 전자 빔 에칭 프로세스의 프로세스 변수들 및 원하는 에칭 각도에 따라 최대 약 50㎚/min의 에칭률들을 가능하게 할 수 있다는 점이 고려된다.
[0087] 이 방법들(800, 900)은 실질적으로 전체 기판 표면에 걸친 블랭킷 기판 에칭들을 위해, 또는 기판의 지정된 영역들이 다른 영역들보다 우선적으로 에칭될 때, 더 국소화된 에칭 프로세스들을 위해 이용될 수 있다. 전극(618)의 세그먼트화된 이온 소스(230) 및 세그먼트화된 표면(620)은 이온 및 전자 빔들로 개선된 경사 에칭 효율을 각각 가능하게 한다. 복수의 핀 높이들 및 리세스 또는 트렌치 깊이들을 갖는 격자들을 구현하는 또는 서로 다른 각도들의 격자들을 갖는 도파관들의 에칭 프로파일들을 보다 효율적으로 변경하기 위해, 세그먼트화된 이온 소스들(230) 및 전극(618)의 세그먼트화된 표면들(620)이 이들 각각의 시스템들(200, 600)로부터 스와핑될 수 있다는 점이 또한 고려된다.
[0088] 전술한 내용은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 기본 범위를 벗어나지 않으면서 본 개시내용의 다른 실시예들 및 추가 실시예들이 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 하기의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 챔버의 프로세스 볼륨 내의 페디스털(pedestal) 상에 기판을 포지셔닝하는 단계;
    전극의 세그먼트화된 표면에 대향하게 상기 페디스털을 포지셔닝하는 단계 ― 상기 세그먼트화된 표면은 복수의 경사진 표면들을 포함함 ―; 및
    상기 기판 상에 경사진 핀(fin)들을 형성하도록, 상기 전극의 세그먼트화된 표면으로부터의 전자들을 하나 이상의 수직이 아닌 각도들로 상기 기판을 향해 투사하는 단계를 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 세그먼트화된 표면으로부터의 전자들을 투사하는 동안 상기 페디스털을 상기 세그먼트화된 표면으로부터 제1 거리에 포지셔닝하는 단계; 및
    제1 깊이를 갖는 경사진 핀들을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 페디스털을 상기 세그먼트화된 표면으로부터 제2 거리에 포지셔닝하는 단계;
    상기 세그먼트화된 표면으로부터 전자들을 투사하는 단계; 및
    제2 깊이를 갖는 경사진 핀들을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 거리는 상기 제1 거리와는 다른,
    도파관 제작 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 거리는 상기 제1 거리 미만인,
    도파관 제작 방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 거리는 상기 제1 거리를 초과하는,
    도파관 제작 방법.
  7. 챔버의 프로세스 볼륨 내의 페디스털 상에 기판을 포지셔닝하는 단계;
    전극의 세그먼트화된 표면에 대향하게 상기 페디스털을 포지셔닝하는 단계 ― 상기 세그먼트화된 표면은 실질적으로 균일한 모폴로지(morphology)를 갖는 복수의 경사진 표면들을 포함함 ―;
    상기 프로세스 볼륨에서 플라즈마를 생성하는 단계; 및
    상기 기판 상에 경사진 핀들을 형성하도록, 상기 전극의 세그먼트화된 표면으로부터의 전자들을 하나 이상의 수직이 아닌 각도들로 상기 기판을 향해 투사하는 단계를 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 세그먼트화된 표면으로부터의 전자들을 투사하는 동안 상기 페디스털을 상기 세그먼트화된 표면으로부터 제1 거리에 포지셔닝하는 단계; 및
    제1 에칭 프로세스 동안 제1 깊이를 갖는 경사진 핀들을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 페디스털을 상기 세그먼트화된 표면으로부터 제2 거리에 포지셔닝하는 단계;
    상기 세그먼트화된 표면으로부터 전자들을 투사하는 단계; 및
    제2 에칭 프로세스 동안 제2 깊이를 갖는 경사진 핀들을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 페디스털에 배치된 전극에 상기 기판을 척킹(chuck)하는 단계를 더 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 전자들은 상기 페디스털에 배치된 전극에 의해 정의된 평면에 대해 1° 내지 75°의 각도로 투사되는,
    도파관 제작 방법.
  12. 챔버의 프로세스 볼륨 내의 페디스털 상에 기판을 포지셔닝하는 단계;
    전극의 세그먼트화된 표면에 대향하게 상기 페디스털을 포지셔닝하는 단계 ― 상기 세그먼트화된 표면은, 서로 다른 모폴로지들을 가지며 상기 세그먼트화된 표면에 걸쳐 크기, 형상, 간격, 밀도 또는 분포 중 적어도 하나가 서로 다른 복수의 경사진 표면들을 포함함 ―;
    상기 프로세스 볼륨에서 플라즈마를 생성하는 단계; 및
    상기 기판 상에 경사진 핀들을 형성하도록, 상기 전극의 세그먼트화된 표면으로부터의 전자들을 하나 이상의 수직이 아닌 각도들로 상기 기판을 향해 투사하는 단계를 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 세그먼트화된 표면으로부터의 전자들을 투사하는 동안 상기 페디스털을 상기 세그먼트화된 표면으로부터 제1 거리에 포지셔닝하는 단계; 및
    제1 에칭 프로세스 동안 제1 깊이를 갖는 경사진 핀들을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 페디스털을 상기 세그먼트화된 표면으로부터 제2 거리에 포지셔닝하는 단계;
    상기 세그먼트화된 표면으로부터 전자들을 투사하는 단계; 및
    제2 에칭 프로세스 동안 제2 깊이를 갖는 경사진 핀들을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    도파관 제작 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 깊이는 상기 제1 깊이와는 다른,
    도파관 제작 방법.
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