KR20220063247A - 캐리어 근접 마스크에 대한 방법 및 디바이스 - Google Patents

Abstract

캐리어 근접 마스크 및 캐리어 근접 마스크를 조립하고 사용하는 방법들은 제1 캐리어 본체, 제2 캐리어 본체, 및 하나 이상의 클램프들의 세트를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 제1 캐리어 본체는 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크들로서 형성된 하나 이상의 개구부들을 가질 수 있다. 제2 캐리어 본체는 기판의 제1 및 제2 측면들 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬되기 위한 하나 이상의 접촉 영역들을 가질 수 있다. 하나 이상의 클램프들의 세트는, 제1 및 제2 캐리어 본체들 사이에 기판의 작업 영역들을 매달기 위해 접촉 영역들에 의해 제1 캐리어 본체와 제2 캐리어 본체 사이에 기판을 클램핑할 수 있다. 개구부들은 기판 상에 구조체들을 형성하기 위해 빔들을 콘볼빙하기 위한 에지들을 획정한다.

Description

캐리어 근접 마스크에 대한 방법 및 디바이스

본 개시는 디바이스 구조체들의 기판 프로세싱에 관한 것으로서, 더 구체적으로, 캐리어(carrier) 근접 마스크를 가지고 기판 상의 구조체들을 프로세싱하는 것에 관한 것이다.

기판 디바이스들은 작은 치수들을 요구하며, 이러한 작은 치수들을 가지고 디바이스 구조체들을 구축하는 능력은 어렵다. 격자들, 도파관들, 핀 타입 전계 효과 트랜지스터(fin type field effect transistor; finFET)들 및/또는 유사한 것과 같은 3차원 구조체들은 어려운 프로세싱 문제들을 수반한다. 하나의 도전은 증강 현실(augmented reality; AR) 안경의 생성과 관련된다. AR 안경은, 광을 회절시키기 위해 격자들을 사용할 수 있으며, 유리 렌즈 또는 플라스틱 렌즈와 같은 렌즈를 통해 실제 이미지와 디지털 이미지를 혼합하기 위해 도파관들을 사용할 수 있다.

AR 안경의 생성을 위한 프로세스들은 웨이퍼들 상의 반도체 구조체들의 생성을 위한 프로세스들과 유사하다. 예를 들어, 실리콘 기판 상의 구조체를 프로세싱하거나 또는 유리 또는 플라스틱 기판 상의 격자 구조체를 프로세싱할 때, 기존 구조체들에 대한 손상을 피하거나 또는 최소화하기 위해 기존 구조체들이 마스킹된다. AR 안경에 대해, 기판 또는 코팅에 대한 손상은 AR 장면(scene)에서 선명도를 감소시키거나 및/또는 왜곡을 도입할 수 있다.

이러한 그리고 다른 고려사항들에 관하여, 본 개시가 제공된다.

일 실시예에서, 캐리어 근접 마스크는 제1 캐리어 본체를 포함할 수 있으며, 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 가지고, 하나 이상의 개구부들은 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크로서 형성된다. 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가질 수 있으며, 접촉 영역들은 기판의 제1 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬될 수 있다. 캐리어 근접 마스크는 하나 이상의 접촉 영역들을 갖는 제2 캐리어 본체를 포함할 수 있으며, 접촉 영역들은 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬될 수 있다. 캐리어 근접 마스크는 제2 캐리어 본체를 가지고 제1 캐리어 본체를 클램핑하기 위한 하나 이상의 클램프들의 세트를 더 포함할 수 있다. 제1 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들 및 제2 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들은 제1 캐리어 본체와 제2 캐리어 본체 사이에 기판의 제1 측면의 작업 영역 및 기판의 제2 측면의 작업 영역을 매달기 위해 기판의 대향되는 측면들과 접촉할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 캐리어 근접 마스크를 조립하는 방법은 기판을 제공하는 단계 및 제1 캐리어 본체를 제공하는 단계를 수반할 수 있다. 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 가질 수 있으며, 하나 이상의 개구부들은 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크들로서 형성될 수 있다. 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가질 수 있으며, 접촉 영역들은 기판의 제1 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬될 수 있다. 방법은 추가로, 하나 이상의 접촉 영역들을 갖는 제2 캐리어 본체를 제공하는 단계를 수반할 수 있다. 접촉 영역들은 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬될 수 있다.

추가적인 실시예에서, 구조체를 형성하기 위한 방법은 캐리어 근접 마스크에 기판을 제공하는 단계를 수반할 수 있다. 기판은, 캐리어 근접 마스크의 제1 캐리어 본체와 캐리어 근접 마스크의 제2 캐리어 본체 사이에 기판의 제1 측면의 작업 영역 및 기판의 제2 측면의 작업 영역을 가질 수 있다. 기판은 제1 캐리어 본체와 제2 캐리어 본체 사이에 매달릴 수 있다. 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 가질 수 있으며, 하나 이상의 개구부들은 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크들로서 형성될 수 있다. 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가질 수 있으며, 접촉 영역들은 기판의 제1 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬될 수 있다. 제2 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가질 수 있으며, 접촉 영역들은 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬될 수 있다. 제1 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들 및 제2 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들은 기판의 대향되는 측면들과 접촉할 수 있다.

구조체를 형성하기 위한 방법은 추가로, 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위해 하나 이상의 개구부들을 통해 기판의 제1 측면 상의 작업 영역을 프로세싱 도구를 가지고 프로세싱하는 단계를 수반할 수 있다. 제1 캐리어 본체의 영역들은 기판의 제1 측면 상의 작업 영역의 부분들을 마스킹할 수 있다.

추가적인 실시예에서, 기판에 가변 에칭 깊이 프로파일을 형성하기 위한 방법은 캐리어에 기판을 제공하는 단계를 수반할 수 있다. 캐리어는 제2 캐리어 본체와 결합된 제1 캐리어 본체를 포함할 수 있다. 기판은 제1 캐리어 본체와 제2 캐리어 본체 사이에 결합될 수 있으며, 제1 캐리어 본체는 기판의 작업 영역들을 노출시키기 위한 하나 이상의 개구부들을 가질 수 있다. 추가로, 하나 이상의 개구부들은 에지들을 가지며, 프로세싱 도구로부터의 빔은 콘볼빙(convolve)된 빔을 생성하기 위해 제1 개구부의 에지들 중 제1 에지와 콘볼빙할 수 있다. 콘볼빙된 빔은, 제1 에지에 근접한 기판에 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해 제1 개구부에 의해 노출된 기판의 작업 영역을 에칭할 수 있다.

추가적인 실시예에서, 캐리어 근접 마스크는 제1 캐리어 본체를 포함할 수 있다. 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 가질 수 있으며, 하나 이상의 개구부들은 기판의 제1 측면 상에 가변 에칭 깊이 프로파일을 형성하기 위한 근접 마스크들을 형성할 수 있다. 하나 이상의 개구부들 중 제1 개구부는 이온 빔과 콘볼빙하기 위한 에지를 가질 수 있다. 에지는, 이온 빔을 가지고 희망되는 회절 프로파일을 근사화하기 위한 정의된 형상, 주파수, 및 전류 밀도의 이온 빔과 콘볼빙하도록 생성된 형상을 가질 수 있다. 이온 빔의 희망되는 회절 프로파일은 기판의 제1 측면에 가변 에칭 깊이 프로파일을 에칭할 수 있다.

캐리어 근접 마스크는 또한, 제1 캐리어 본체와 제2 캐리어 본체 사이에 기판을 매달기 위해 기판의 제2 측면 상에서 제1 캐리어 본체와 결합되기 위한 제2 캐리어 본체, 및 제2 캐리어 본체를 가지고 제1 캐리어 본체를 클램핑하기 위한 하나 이상의 클램프들의 세트를 포함할 수 있다.

추가적인 실시예에서, 구조체를 형성하기 위한 방법은 캐리어 근접 마스크에 기판을 제공하는 단계를 수반할 수 있다. 기판은 기판의 제1 측면 상의 작업 영역들 및 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 작업 영역들을 가질 수 있다. 기판은 캐리어 근접 마스크의 제1 캐리어 본체와 캐리어 근접 마스크의 제2 캐리어 본체 사이에 매달릴 수 있으며, 제1 캐리어 본체는 개구부들을 가질 수 있다. 각각의 개구부는 기판의 제1 측면 상의 작업 영역들 중 하나를 노출시킬 수 있으며, 각각의 개구부는 제1 에지를 가질 수 있다.

방법은 추가로, 프로세싱 도구에 의해 개구부들에 걸쳐 빔을 스캔하는 단계, 및 하나 이상의 개구부들을 통해 기판의 제1 측면 상의 작업 영역들을 프로세싱 도구를 가지고 프로세싱하는 단계를 수반할 수 있다. 프로세싱하는 단계는, 콘볼빙된 빔들을 생성하기 위해 에지들을 프로세싱 도구로부터의 빔과 콘볼빙하는 단계를 수반할 수 있다. 각각의 콘볼빙된 빔은 기판의 제1 측면 상의 에지들 중 대응하는 에지에 근접한 기판에 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해 기판의 작업 영역들 중 하나를 에칭할 수 있다.

도 1a는 본 개시의 실시예들에 따른 캐리어 근접 마스크의 제1 캐리어 본체의 일 실시예의 상면도를 도시한다.
도 1b는, 본 개시의 실시예들에 따른, 도 1a에 도시된 캐리어 근접 마스크의 제2 캐리어 본체의 일 실시예의 상면도를 도시한다.
도 1c는, 본 개시의 실시예들에 따른, 도 1b에 도시된 제2 캐리어 본체의 대안적인 실시예의 상면도를 도시한다.
도 1d는, 본 개시의 실시예들에 따른, 도 1b에 도시된 제2 캐리어 본체의 대안적인 실시예의 상면도를 도시한다.
도 2a는, 본 개시의 실시예들에 따른, 도 1a 내지 도 1c에 예시된 캐리어 본체들과 같은 제1 (상단) 캐리어 본체 및 제2 (하단) 캐리어 본체 사이에 부착된 기판을 포함하는 캐리어 근접 마스크의 일 실시예의 측면 단면도의 일부를 도시한다.
도 2b 내지 도 2c는 본 개시의 실시예들에 따른 도 2a에 예시된 캐리어 근접 마스크의 일 실시예의 측면 단면도의 일부를 도시한다.
도 2d는, 본 개시의 실시예들에 따른, 기판과 캐리어 본체들 사이의 접촉을 위한 배제(exclusion) 영역들을 갖는 캐리어 근접 마스크의 일 실시예의 측면 단면도의 일부를 도시한다.
도 3a는, 포커싱된 광원, 회절 광학 요소들, 및 도파관들을 갖는 증강 현실 안경을 포함하는 시스템의 일 실시예를 도시한다.
도 3b 내지 도 3d는, 본 개시의 실시예들에 따른, 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해, 각진 이온 빔이 개구부에 걸쳐 스캔을 시작하고 끝낼 때 각진 이온 빔과 콘볼빙하기 위한 에지들을 갖는 개구부를 갖는 캐리어 근접 마스크의 일 실시예의 측면 단면도의 일부를 도시한다.
도 3e 내지 도 3f는, 본 개시의 실시예들에 따른, 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해 캐리어 근접 마스크 내의 에지들을 갖는 개구부들을 통해 프로세싱 도구에 노출되는 작업 영역들을 갖는 웨이퍼의 일부 및 캐리어 근접 마스크의 평면도를 도시한다.
도 3g는, 본 개시의 실시예들에 따른, 기판 내의 가변 에칭 깊이 프로파일을 갖는 작업 영역에서의 웨이퍼의 측면 단면도의 일부를 도시한다.
도 3h는, 본 개시의 실시예들에 따른, 캐리어 근접 마스크 내의 개구부들에 대한 에지들의 형상들의 대안적인 실시예들을 도시한다.
도 3i는, 본 개시의 실시예들에 따른, 희망되는 가변 에칭 깊이 프로파일, 실제 가변 에칭 깊이 프로파일, 및 2개의 인접한 캐리어 근접 마스크 개구부들에 대한 가변 에칭 깊이 프로파일들 사이의 델타를 예시하는 차트의 일 실시예를 도시한다.
도 3j는, 본 개시의 실시예들에 따른, 웨이퍼에 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해 캐리어 근접 마스크 내의 개구부의 정사각형 에지와 콘볼빙하기 위한 에칭 빔 프로파일 및 듀티 사이클을 예시하는 차트의 일 실시예를 도시한다.
도 4a는, 본 개시의 실시예들에 따른, 개략적인 형태로 도시된 프로세싱 장치를 도시한다.
도 4b는 도 4a의 프로세싱 장치에 대한 추출 배열의 정면도를 도시한다.
도 4c는, 본 개시의 실시예들에 따른, 개략적인 형태로 도시된 다른 프로세싱 장치를 도시한다.
도 5는 본 개시의 추가적인 실시예들에 따른 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 6은 본 개시의 추가적인 실시예들에 따른 다른 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 7은 본 개시의 추가적인 실시예들에 따른 다른 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 8은 본 개시의 추가적인 실시예들에 따른 다른 예시적인 프로세스 흐름을 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 요소들을 지칭한다.

본 실시예들은, 유리, 플라스틱, 또는 실리콘 이산화물과 같은 기판 상에 형성되는, 3차원 트랜지스터들 및/또는 격자들을 포함하는 디바이스들을 형성하기 위해 기판 구조체들을 마스킹하기 위한 신규한 기술들을 제공한다. 일부 실시예들에서, 디바이스들은 기판 상의 재료 층에 형성될 수 있으며, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 유리, 티타늄 이산화물, 또는 다른 재료와 같은 광학적으로 투명한 재료일 수 있다. 알려진 바와 같이, 격자들 및 도파관들과 같은 구조체들은 다양한 유형의 증강 현실 기어(gear)를 형성하도록 배열될 수 있으며, 트랜지스터들은 프로세싱 회로부 및 다른 로직을 포함하는 다양한 형태의 회로부를 형성하도록 배열될 수 있다.

이제 도 1a 내지 도 1d로 돌아오면, 본 개시의 실시예들에 따른, 캐리어 근접 마스크에 대한 캐리어 본체들(100, 102, 104, 및 106)이 상면도로 도시된다. 캐리어 근접 마스크는 제1 캐리어 본체와 제2 캐리어 본체 사이에 기판을 결합할 수 있다. 캐리어 근접 마스크는 유익하게는, 일부 실시예들에서, 기판의 상단 측면 및 하단 측면 둘 모두를 프로세싱하기 위한 기판의 비-접촉 플립핑(flipping)을 포함하는 프로세싱 도구에 의한 기판의 비-접촉 핸들링을 제공할 수 있다. 프로세싱되는 기판은 전형적으로 웨이퍼의 형태이며, 결과적으로, 기판은 흔히 웨이퍼로 지칭된다.

캐리어 근접 마스크는 다양하고 상이한 재료들로 그리고 다양하고 상이한 방식들로 제조되거나 또는 조립될 수 있다. 캐리어 근접 마스크에 대한 재료의 선택은 클램핑 방법, 캐리어 근접 마스크를 사용하기 위한 프로세싱 도구, 및 아마도 다른 관련 인자들에 의존한다. 예를 들어, 캐리어 근접 마스크는 비-전도성 재료들, 반-전도성(semi-conductive) 재료들, 및/또는 전도성 재료들을 가지고 제조되거나, 구축되거나, 또는 조립된다. 전도성 재료들 또는 반-전도성 재료들의 사용은 정전 클램핑을 가능하게 하며, 반면 캐리어 근접 마스크에 대한 비-전도성 재료들의 사용은 물리적 클램핑을 필요로 할 수 있다.

제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 두께는, 캐리어 근접 마스크가 프로세싱 동안 기판의 변형을 피하거나 또는 감쇠시키기 위한 구조적 지지를 제공할 것인지 여부에 의존할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 두께는, 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)에 형성되고 기판의 평면(도 1a 내지 도 1d에 예시된 바와 같은 X-Y 평면)에 수직인 개구부의 에지의 면(face)의 희망되는 높이에 의존할 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 두께는, 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)에 형성되는 에지의 희망되는 형상에 의존할 수 있다.

제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 두께는, 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)를 구축하거나 또는 조립하기 위해 사용되는 재료의 유형에 의존할 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)는, 티타늄, 흑연, 코팅된 알루미늄, 세라믹, 이들의 조합 또는 합금, 및/또는 프로세스에 대해 다른 적절한 재료들로 구성될 수 있다. 티타늄으로 만들어진 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 두께는, 예를 들어, 1/2 밀리미터 내지 2 밀리미터 사이일 수 있다. 코팅된 알루미늄으로 만들어진 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 두께는, 예를 들어, 1 밀리미터 내지 2 밀리미터 사이일 수 있다. 그리고 흑연으로 만들어진 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 두께는, 예를 들어, 2 밀리미터 내지 5 밀리미터 사이일 수 있다.

다수의 실시예들에서, 캐리어 근접 도구는, 프로세싱 도구가 더 작은 기판 크기들을 프로세싱하는 것을 가능하게 하기 위해 프로세싱 도구 및 기판과 상호연결될 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 도구들은, 300 밀리미터(mm) 웨이퍼들, 200 mm 웨이퍼들, 100 mm 웨이퍼들, 또는 50 mm 웨이퍼들과 같은 특정 크기의 웨이퍼들을 프로세싱하도록 설계될 수 있다. 웨이퍼의 치수는 기판의 직경을 나타낸다. 300mm 캐리어 근접 마스크에 기판의 작업 영역을 매닮(suspending)으로써, 300mm 프로세싱 도구는 50mm, 100mm, 200mm 및 300mm 웨이퍼와 같은 최대 300mm의 다수의 웨이퍼 크기들을 프로세싱할 수 있다.

추가로, 이하의 예들 중 몇몇이 에칭 및 증착을 위한 프로세싱 도구들을 수반하지만, 기판을 직접적으로 핸들링하는 것을 피하기 위해 또는 프로세싱 동안 기판의 구조적 지지를 제공하기 위해 캐리어들뿐만 아니라 마스크들 및 개구부들로부터 이익을 얻는 임의의 프로세싱 도구가 청구항들 및 본원의 실시예들의 논의에서 프로세싱 도구들로서 간주된다.

도 1a는, 또한 도시된 직교 좌표계의 X-Y 평면에 의해 표현되는 바와 같은, 상면도로 제1 캐리어 본체(100)를 도시한다. 제1 캐리어 본체(100)는, 기판의 비-중요(non-critical) 접촉 영역들에서 기판의 제1 측면과 접촉하기 위한 기판(미도시)에 대한 상단 캐리어 본체의 일 실시예를 도시한다. 제1 캐리어 본체(100)는, 기판의 제1 측면의 마스크 중요 영역들 또는 작업 영역들을 매달기 위해 기판의 제1 측면 상의 대응하는 비-중요 접촉 영역들과 접촉하기 위한 비-중요 접촉 영역들(126 및 128)을 포함한다.

제1 캐리어 본체(100)와 기판의 제1 측면 사이의 접촉 영역들(126 및 128)의 수와 위치는 기판의 조성, 기판의 크기, 기판의 프로세싱의 스테이지, 제품 설계, 및 프로세싱 도구에 의존할 수 있다. 예를 들어, 기판은 가요성 또는 비-가요성 유리 웨이퍼, 플라스틱 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼, 또는 다른 기판 웨이퍼를 포함할 수 있다. 200 mm 유리 웨이퍼들 또는 300 mm 유리 웨이퍼들과 같은 큰 가요성 웨이퍼들은, 예를 들어, 프로세싱 동안 웨이퍼들의 변형들과 연관된 유해한 효과들을 피하거나 또는 감쇠시키기 위해 더 작은 웨이퍼들 및/또는 비-가요성 웨이퍼들보다 더 많은 구조적 지지를 필요로 할 수 있다. 기판의 프로세싱의 스테이지에 따라, 웨이퍼 상에 형성된 구조체들 및/또는 층들은 추가된 구조적 지지를 제공할 수 있다.

제1 캐리어 본체(100)는 기판을 지지하기 위한 다수의 유형들의 비-중요 접촉 영역들(126 및 128)을 예시한다. 비-중요 접촉 영역들은, 기판 상에 형성되는 결과적인 구조체들에 대해 최소 영향 또는 사소한 영향을 가지고 마스킹, 에칭, 평탄화, 어닐링, 및/또는 유사한 것과 연관된 유해한 영향들을 견딜 수 있다.

접촉 영역들(126)은, 예를 들어, 하나 이상의 클램프들의 세트를 통해 제2 캐리어 본체(102 또는 104)와 결합되는 영역들을 나타낸다. 기판이 캐리어 근접 마스크와 동일한 크기라고 가정하면, 접촉 영역들(126)은, 도 1a에 예시된 바와 같이, 기판의 배제(exclusionary) 에지(120)에 존재할 수 있다. 기판의 배제 에지(120)는 캐리어 본체들(100, 102, 및 104)의 외부 주위의 링에 의해 예시된다. 예를 들어, 캐리어 근접 마스크가 300 mm이고 기판이 300 mm 웨이퍼의 형태인 경우, 기판의 배제 에지(120)는 기판의 배제 에지(120)에서 제1 캐리어 본체(100)와 제2 캐리어 본체(102 또는 104) 사이에 클램핑될 수 있다. 반면, 캐리어 근접 마스크가 300 mm이고 기판이 100 mm 웨이퍼를 포함하는 경우, 하나 이상의 클램프들의 세트가 제1 캐리어 본체를 제2 캐리어 본체와 결합할 수 있으며, 접촉 영역들(128)은 도 1d에 예시되고 이하에서 논의되는 바와 같이 기판의 배제 에지 상에서 기판의 제1 측면과 접촉할 수 있다.

접촉 영역들(128)은, 기판의 배제 에지의 경계 외부의 배제 영역과 같은 비-중요 접촉 영역들을 나타낸다. 예를 들어, 유리 웨이퍼는 배제 영역들에 의해 분리되고 프로세싱의 최종 스테이지들 중 하나로서 제거될 배제 에지에 의해 둘러싸인 다수의 아이 피스(eye piece)들을 포함할 수 있다. 프로세싱은, 웨이퍼에서 아이 피스들의 각각을 분리하기 위해 배제 영역들을 제거할 수 있다. 도 1a는 4개의 비-중요 접촉 영역들(128)을 예시하지만, 다른 실시예들은 더 많거나 또는 더 적은 비-중요 접촉 영역들(128)을 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 캐리어 본체들(100, 102, 및 104) 상의 접촉 영역들(120 및 128) 중 하나 이상 또는 전부는, 제2 캐리어 본체(102) 또는 대안적인 제2 캐리어 본체(104)와 같은 제2 캐리어 본체와 제1 캐리어 본체(100) 사이에 기판을 매달기 위한 기판을 향한 연장부들을 포함할 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 기판 상의 대응하는 접촉 영역들은 기판의 제1 측면에서 제1 캐리어 본체(100)와 접촉하고 기판의 제2 측면에서 제2 캐리어 본체(102 또는 104)와 접촉하기 위한 금속들, 필름들, 소프트 마스크들, 하드 마스크들, 및/또는 유사한 것과 같은 하나 이상의 층들을 포함한다.

제1 캐리어 본체(100)는 또한 기판을 마스킹하기 위한 또는 기판 상의 구조체들을 마스킹하기 위한 하드 마스크 영역들(122)뿐만 아니라 기판 상의 작업 영역을 프로세싱하기 위한 개구부들(124)을 포함한다. 개구부들(124)의 패턴은 프로세스 종속적이며, 근접 마스크를 형성한다. 제1 캐리어 본체(100)의 개구부들(124)은, 제1 캐리어 본체(100)의 나머지 영역이 프로세스들을 차단하여 하드 마스크(122)로서 역할을 하는 동안 기판의 제1 측면 상의 작업 영역들의 프로세싱을 가능하게 한다. 캐리어 본체들(100 및 102)의 개구부들(124)은, 각진 반응성 이온 에칭(reactive ion etching; RIE), 각진 이온 빔 증착, 각진 이온 빔 주입, 및/또는 유사한 것과 같은 각진 빔 프로세싱을 수용하기 위해 각진 에지들을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 캐리어 본체(100)에 의해 제공되는 마스킹은 거시적 마스킹을 제공하며, 예를 들어, 몇 밀리미터 이상만큼 분리된 구조체들을 마스킹할 수 있다. 거시적 마스킹에 대해, 프로세스 도구들은 제1 캐리어 본체(100)의 개구부들(124)을 통해 하드 마스크들을 적용(apply)하고 에칭하거나 또는 달리 이를 제거할 수 있다. 필요할 때, 프로세스 도구들은, 캐리어 근접 마스크로부터 기판을 제거한 후에 및/또는 추가적인 프로세싱을 위해 상이한 캐리어 또는 상이한 캐리어 근접 마스크에 기판을 조립하기 전에 평탄화와 같은 기술들을 이용할 수 있다.

기판을 프로세싱하기 위해 구현되는 각각의 프로세스 단계 또는 프로세스 도구는 유익하게는 하나 이상의 캐리어 근접 마스크들의 사용으로부터 이득을 얻을 수 있다. 캐리어 근접 마스크들은, 유익하게는 기판을 프로세싱하는 것과 관련된 프로세싱 단계들의 수 및 비용을 감소시키기 위해 하드 마스크들(122) 및 개구부들(124)을 제공한다. 예를 들어, 제2 캐리어 본체(104)와 같이 개구부들이 없는 제2 캐리어 본체의 포함은 유익하게는, 물리 기상 증착(physical vapor deposition; PVD) 및/또는 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 동안 하드 마스크(122)를 제공함으로써 기판의 제1 측면을 통해 형성되는 구조체들뿐만 아니라 기판의 제2 측면 상의 구조체들을 보호할 수 있다. 따라서, 제2 캐리어 본체(104)는 유익하게는 프로세싱 단계들의 수를 감소시킬 수 있으며, 이는 마스크가 PVD 또는 CVD 이전에 기판의 제2 측면에 증착되거나 또는 적용되고 그런 다음 제거되어야 할 필요가 없기 때문이다. 캐리어 근접 마스크의 다른 장점은 프로세싱을 위해 유리를 구조적으로 보강하기 위해 유리에 금속을 추가할 필요가 없는 가요성 유리 기판 웨이퍼들의 핸들링이다.

추가로 예시하기 위해, 제2 캐리어 본체(102)에 하나 이상의 개구부들(124)을 포함시키는 것은 유익하게는, 예를 들어, 기판의 제2 측면에서 기판 상의 필름에 구조체들을 에칭하는 것과 관련된 단계들을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 캐리어 근접 마스크가 없으면, 레지스트가 기판의 제1 측면에 적용될 수 있다. 레지스트는 에칭 동안 보호될 기판의 부분들에 걸쳐 마스크를 형성하기 위해 레지스트에 대한 자외선 광의 인가에 기초하여 패턴으로 경화될 수 있다. 그 후, 마스크에 의해 보호되지 않는 기판의 부분들이 에칭되어 트렌치들을 형성하며, 기판은 마스크를 제거하기 위해 화학적 기계적 평탄화 기술을 가지고 평탄화된다.

캐리어 근접 마스크가 사용되어 유익하게 기판의 각 측면에 대한 프로세싱 단계들의 수를 감소시키는 경우, 레지스트의 적용, 자외선 광의 인가 및 평탄화로부터의 단계들이 발생해야 할 필요가 없을 수 있다. 캐리어 근접 마스크는 또한 유익하게는 기판을 직접 핸들링하지 않고 도구에서 기판을 뒤집기 위한 구조적 지지를 제공한다.

도 1b는, 또한 도시된 직교 좌표계의 X-Y 평면에 의해 표현되는 바와 같은, 상면도로 제2 캐리어 본체(102)를 도시한다. 캐리어 근접 마스크의 개구부들 및 접촉 영역들의 특정 위치들과 수는 구현에 특정된다는 것을 유의해야 한다. 캐리어 근접 마스크의 개구부들 및 접촉 영역들의 수와 위치들은 기판의 조성, 기판의 크기, 기판의 프로세싱의 스테이지, 제품 설계, 및 프로세싱 도구뿐만 아니라 다른 고려 사항들에 의존한다.

제2 캐리어 본체(102)는, 기판의 비-중요 접촉 영역들에서 기판의 제2 측면(또는 하단)과 접촉하기 위한 기판(미도시)에 대한 하단 캐리어 본체의 일 실시예를 도시한다. 제1 캐리어 본체(100)와 유사하게, 제2 캐리어 본체(102)는, 기판의 제2 측면의 마스크 중요 영역들 또는 작업 영역들을 매달기 위해 기판의 제2 측면 상의 대응하는 비-중요 접촉 영역들과 접촉하기 위한 비-중요 접촉 영역들(126 및 128)을 포함한다.

접촉 영역들(126)은, 예를 들어, 하나 이상의 클램프들의 세트를 통해 제2 캐리어 본체(102 또는 104)와 결합되는 영역들을 나타낸다. 기판이 캐리어 근접 마스크와 동일한 크기라고 가정하면, 접촉 영역들(126)은, 도 1b에 예시된 바와 같이, 기판의 배제 에지(120)에 존재할 수 있다. 접촉 영역들(126)은 하나 이상의 클램프들의 세트를 이용한 클램핑을 용이하게 하기 위해 제1 캐리어 본체(100) 상의 접촉 영역들(126)과 z-축을 따라 수직으로 정렬된다.

접촉 영역들(128)은, 기판의 배제 에지의 경계 외부의 배제 영역과 같은 비-중요 접촉 영역들을 나타낸다. 접촉 영역들(128)은 일부 실시예들에서 제1 캐리어 본체(100)의 대응하는 접촉 영역들(128)과 수직으로 정렬될 수 있으며, 추가적인 실시예들에서 제1 캐리어 본체(100)의 대응하는 접촉 영역들(128)과 수직으로 정렬되지 않을 수 있다. 실시예들에서, 제2 캐리어 본체(102)의 접촉 영역들(128) 중 일부는 제1 캐리어 본체(100)의 대응하는 접촉 영역들(128)과 정렬될 수 있으며, 제2 캐리어 본체(102)의 접촉 영역들(128) 중 일부는 제1 캐리어 본체(100)의 대응하는 접촉 영역들(128)과 정렬되지 않을 수 있다.

일부 실시예들에서, 캐리어 본체들(100, 102, 및 104) 상의 접촉 영역들(120 및 128) 중 하나 이상 또는 전부는, 제2 캐리어 본체(102)와 같은 제2 캐리어 본체와 제1 캐리어 본체(100) 사이에 기판을 매달기 위한 기판을 향한 연장부들을 포함할 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 기판 상의 대응하는 접촉 영역들은 기판의 제2 측면에서 제2 캐리어 본체(102)와 접촉하기 위한 금속들, 필름들, 소프트 마스크들, 하드 마스크들, 및/또는 유사한 것과 같은 하나 이상의 층들을 포함한다.

제2 캐리어 본체(102)는 기판을 마스킹하기 위한 또는 기판 상의 구조체들을 마스킹하기 위한 하드 마스크 영역들(122) 및 기판 상의 구조체들을 프로세싱하기 위한 개구부들(124)을 포함한다. 개구부들(124)의 패턴은 프로세스 종속적이며, 근접 마스크를 형성한다. 제2 캐리어 본체(102)의 개구부들(124)의 패턴은, 기판 상에 구조체들을 구축하고 기판의 제1 측면 및 제2 측면 상의 구조체들 사이의 간섭을 피하기 위해 제1 캐리어 본체(100)의 개구부들(124)의 패턴과 조정될 수 있다. 예를 들어, 제2 캐리어 본체(102)의 개구부들(124) 중 하나 이상은, 기판에 구조체들을 구축하거나 또는 기판에 인접한 구조체들을 구축하기 위해 기판의 제1 측면 상에서 제1 캐리어 본체(100)에 의해 노출되는 작업 영역들에 인접한 기판의 제2 측면 상의 작업 영역들을 노출시킬 수 있다.

제2 캐리어 본체(102)의 개구부들(124)은, 제2 캐리어 본체(102)의 나머지 영역이 프로세스들을 차단하여 하드 마스크(122)로서 역할을 하는 동안 기판의 제2 측면 상의 작업 영역들의 프로세싱을 가능하게 한다. 제1 캐리어 본체(100)의 개구부들(124)과 마찬가지로, 거시적 개구부들이 프로세스에 대해 충분할지 또는 미세한 마스크들을 형성하기 위해 추가적인 프로세싱이 필요할지 여부와 무관하게, 제2 캐리어 본체(102)는 유익하게는 프로세싱 단계들을 감소시키고, 프로세싱을 위한 영역을 감소시키며, 프로세싱의 비용을 감소시키고, 및/또는 하드 마스크(122)를 통해 제2 캐리어 본체(102)에 의해 보호되는 구조체들에 대한 의도하지 않은 수정을 감쇠시킨다.

도 1c는, 또한 도시된 직교 좌표계의 X-Y 평면에 의해 표현되는 바와 같은, 상면도로 제2 캐리어 본체(104)를 도시한다. 제2 캐리어 본체(104)는 프로세스로부터 기판의 전체 제2 측면을 마스킹하기 위한 캐리어 본체의 일 실시예이다. 예를 들어, 기판은, 제1 및 제2 캐리어 본체들(100 및 104) 상의 위치들(126)에서, 예를 들어, 정전 클램핑에 의해 클램핑된 제1 캐리어 본체(100) 및 제2 캐리어 본체(104)를 포함하는 캐리어 근접 마스크 내에 있을 수 있다. 기판은 스퍼터링 프로세스를 통해 정전기적으로 도금(plate)하기 위해 챔버 내에 위치될 수 있다. 스퍼터링 프로세스 동안, 제2 캐리어 본체(104)는 정전 도금으로부터 기판의 제2 측면을 보호할 수 있다. 따라서, 제2 캐리어 본체(104)는 유익하게는, 기판의 제1 측면의 프로세싱을 감소시키거나 또는 최소화하고 기판의 제2 측면에 대한 프로세싱을 제거함으로써 기판의 제1 측면을 정전기적으로 도금하는 것과 연관된 프로세싱 단계들 및 비용을 감소시킨다.

제2 캐리어 본체(102)는, 기판의 비-중요 접촉 영역들에서 기판의 제2 측면(또는 하단)과 접촉하기 위한 기판(미도시)에 대한 하단 캐리어 본체의 일 실시예를 도시한다. 제1 캐리어 본체(100)와 유사하게, 제2 캐리어 본체(102)는, 기판의 제2 측면의 마스크 중요 영역들 또는 작업 영역들을 매달기 위해 기판의 제2 측면 상의 대응하는 비-중요 접촉 영역들과 접촉하기 위한 비-중요 접촉 영역들(126 및 128)을 포함한다. 추가로, 제2 캐리어 본체(104)의 비-중요 접촉 영역들(126)은 기판의 배제 에지(120)에 존재할 수 있다.

도 1d는, 프로세싱 도구에 의한 프로세싱을 위해, 프로세싱 도구 크기보다 더 작은 기판을 적응시키도록 설계된 제1 및/또는 제2 캐리어 본체(106)의 일 실시예를 도시한다. 기판의 크기는 기판의 배제 에지(130)의 직경에 의해 표현된다. 기판의 배제 에지(130)는 실시예의 예시의 목적들을 위해 비-중요 접촉 영역들(128)과 정렬된다는 것을 유의해야 한다. 비-중요 접촉 영역들(128)은 기판의 크기에 의존하여 다른 위치들에 존재할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 캐리어 본체들(106)의 비-중요 접촉 영역들(128) 및 개구부들(124)이 수직으로 정렬될 필요가 없다는 것을 유의해야 한다. 추가로, 제1 캐리어 본체(106)는 개구부들을 포함할 수 있으며, 제2 캐리어 본체(106)는, 예를 들어, 프로세싱 동안 기판의 전체 제2 측면을 마스킹하기 위해 및/또는 구조적 지지를 제공하기 위해 특정 실시예에 대해 개구부들을 갖지 않을 수 있다.

제1 및/또는 제2 캐리어 본체(106)는, 또한 도시된 직교 좌표계의 X-Y 평면에 의해 표현되는 바와 같은, 상면도이다. 캐리어 근접 마스크의 개구부들(124) 및 접촉 영역들(126, 128, 및 130)의 특정 위치들과 수는 구현에 특정된다는 것을 유의해야 한다. 캐리어 근접 마스크의 개구부들(124) 및 접촉 영역들(126, 128, 및 130)의 수와 위치들은 기판의 조성, 기판의 크기, 기판의 프로세싱의 스테이지, 제품 설계, 및 프로세싱 도구뿐만 아니라 다른 고려 사항들에 의존한다. 본 실시예에서, 제1 및/또는 제2 캐리어 본체(106)는 추가적인 구조적 지지를 제공하기 위해 기판과 접촉하기 위한 비-중요 접촉 영역들(130)을 포함할 수 있다.

도 2a는, 제1 캐리어 본체(100), 제2 캐리어 본체(102), 및 기판(210)의 비-중요 접촉 영역(126)에서 클램프(228)를 가지고 클램핑된 기판(210)의 z-x 평면을 따른 일 실시예의 수직 단면을 도시한다. 제1 캐리어 본체(100)는, 기판의 수평 평면(x-y 평면)에 대해, 경사각 세타(θ)를 갖는 각진 에지(222)를 갖는 개구부(124)를 포함한다. 제1 캐리어 본체(100)는 또한 구조체(235)와 같은 기판 상의 구조체들을 마스킹하기 위한 하드 마스크 영역들(122)을 가질 수 있다.

본 실시예에서, 제1 캐리어 본체(100)는, 기판(210)의 제1 (상단) 측면 상의 접촉 영역(220)에서 필름(212)과 접촉하기 위한 제1 캐리어 본체(100)의 접촉 영역(126)에 있는 연장부(216)를 포함한다. 기판(210)은 기판(210)의 제2 측면 상에 필름(222)을 포함한다. 제2 캐리어 본체(102)는, 기판(210)의 제2 (하단) 측면 상의 접촉 영역(222)에서 필름(214)과 접촉하기 위한 제2 캐리어 본체(102)의 접촉 영역(126)에 있는 연장부(218)를 포함한다.

2개의 작업 영역들(234)이 개구부들(124)을 통해 프로세스 도구에 노출되며, 기판(210)의 제1 측면 상의 하나의 작업 영역(234)은 제1 캐리어 본체(100)의 개구부(124)를 통해 노출되고 기판의 제2 측면 상의 하나의 작업 영역(234)은 제2 캐리어 본체(102)의 개구부(124)를 통해 노출된다. 기판(210)의 제1 측면 상의 제3 작업 영역(235)은 제1 캐리어 본체(100)의 하드 마스크(122) 부분에 의해 다른 작업 영역들(234)의 프로세싱으로부터 보호된다.

예시의 목적들을 위해, 작업 영역들(234 및 235)의 구조체들의 각각은 동일하다. 다른 실시예들에서, 각각의 구조체는 상이할 수 있다. 구조체들은 레지스트의 가변 희생 층과 같은 소프트 마스크(224)의 패턴 및 하드 마스크(226)의 패턴을 포함할 수 있다. 소프트 마스크(224)의 예시는 소프트 마스크(224)의 두께의 변동을 강조할 수 있지만, 본질적으로, 소프트 마스크(224)의 더 두꺼운 부분들은 소프트 마스크(224) 뒤의 필름(212 또는 214) 내로의 에칭의 깊이를 감소시킬 수 있다.

일 예로서, 각진 반응성 이온 에칭(reactive ion etching; RIE) 도구와 같은 프로세스 도구는 작업 영역들(234)에서 구조체들을 프로세싱할 수 있다. 먼저, 도구는, 기판(210)의 제1 측면 상의 필름(212)에 트렌치들(228)을 에칭하기 위해 반응성 용액을 통해 그리고 제1 캐리어 본체(100)의 개구부(124)를 통해 각진 이온 빔들(230)을 형성할 수 있다. 하드 마스크(226)로 보내지는 반응성 이온 빔들(230)은 필름(212)을 에칭하지 않을 수 있다. 노출된 필름(212)으로 보내지는 반응성 이온 빔들(230)은 필름(212)에 더 긴 트렌치들(228)을 에칭할 수 있으며, 소프트 마스크(224)를 통해 노출된 필름(212)으로 보내지는 반응성 이온 빔들(230)은 필름(212)에 더 짧은 트렌치들(228)을 에칭할 수 있다.

반응성 이온 빔들(230)은 제1 캐리어 본체(100)의 개구부(224)를 통해 임의의 각도로 필름(212)에 도달할 수 있지만, 각진 에지(222)의 포함은 유익하게는 기판(210)의 제1 측면 상의 작업 영역(234)의 필름(212)으로의 반응성 이온 빔의 도달을 위해 개구부(224)의 각진 에지(222)를 따른 경로를 제공한다. 기판(210)의 제1 측면 상의 작업 영역(234)에서의 각진 반응성 이온 에칭 이후에, 기판(210)은, 기판(210)의 제2 측면 상의 작업 영역(234)의 프로세싱을 가능하게 하기 위해 기판(210)을 직접 핸들링하지 않고 프로세싱 도구 또는 다른 도구에 의해 뒤집힐 수 있다.

그 후, 반응성 이온 빔들(242)은 제2 캐리어 본체(102)의 개구부(224)를 통해 임의의 각도로 필름(214)에 도달할 수 있지만, 각진 에지(222)의 포함은 유익하게는 기판(210)의 제2 측면 상의 작업 영역(234)의 필름(214)으로의 반응성 이온 빔(242)의 도달을 위해 제2 캐리어 본체(102)의 개구부(224)의 각진 에지(222)를 따른 경로를 제공한다. 하드 마스크(226)로 보내지는 반응성 이온 빔들(242)은 필름(214)을 에칭하지 않을 수 있다. 노출된 필름(214)으로 보내지는 반응성 이온 빔들(242)은 필름(214)에 더 긴 트렌치들(228)을 에칭할 수 있으며, 소프트 마스크(224)를 통해 노출된 필름(214)으로 보내지는 반응성 이온 빔들(242)은 필름(212)에 더 짧은 트렌치들(228)을 에칭할 수 있다.

다수의 실시예들에서, 반응성 이온 빔은 특정 방향으로 예컨대 X-Z 평면을 따라서 기판(210)의 평면에 평행한 캐리어 근접 마스크에 걸쳐 스캔(110)할 수 있다. 각진 에지(222)의 포함은, 개구부(124)의 에지(222)에 걸쳐, 캐리어 근접 마스크의 마스킹된 영역(122)으로부터의 반응성 이온 빔의 스캔(110)의 전환에서 반응성 이온 빔(230)의 회절의 효과를 유익하게 최소화하거나 또는 감쇠시키도록 설계될 수 있다. 다수의 실시예들에서, 반응성 이온 빔의 전류 밀도는, 반응성 이온 빔(230)의 회절의 효과를 유익하게 최소화하거나 또는 감쇠시키기 위해 전환 동안 수정될 수 있다.

도 2b, 도 2c 및 도 3은 캐리어 근접 마스크의 대안적인 클램핑 배열들을 예시한다. 도 2b는, 기판(210)의 배제 에지와 같은 기판(210)의 비-중요 접촉 영역(220)을 가지고 제1 캐리어 본체(100)의 비-중요 접촉 영역(126)에 클램핑된 연장부(216)를 갖는 제1 캐리어 본체(100)의 z-x 평면의 수직 단면을 예시한다. 클램프(226)는 또한 기판(210)의 비-중요 영역(222)을 가지고 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 비-중요 접촉 영역(126)에서 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 연장부(218)를 클램핑한다. 도 2b는 캐리어 본체들(100, 102, 및 104)과 동일한 직경을 갖는 기판(210)을 갖는 일 실시예를 예시한다.

클램프(226)는 캐리어 본체들(100, 102, 및 104) 및 프로세스 도구와 호환되는 임의의 유형의 클램핑 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 클램프(226)는 기계적 클램프, 정전 클램프, 또는 유사한 것을 포함할 수 있다. 기판(210)의 제2 측면이 기판(210)의 제1 측면으로부터 기판(210)의 반대되는 측면이라는 것을 유의해야 한다.

도 2c는, 기판(210)의 배제 에지와 같은 기판(210)의 비-중요 접촉 영역(220)을 가지고 제1 캐리어 본체(100)의 비-중요 접촉 영역(126)에 클램핑된 제1 캐리어 본체(100)의 z-x 평면의 수직 단면을 예시한다. 이러한 실시예에서, 접촉부(220)는 제1 캐리어 본체(100)의 접촉 영역(220)에서 기판(210)의 에지 상에 형성된다. 비-중요 접촉 영역(126)에서 기판(210) 상에 형성된 접촉부(220)는, 캐리어 본체들(100 및 102 또는 104)을 가지고 기판(210)을 클램핑하기에 적절한 필름, 금속, 또는 임의의 다른 재료일 수 있다. 클램프(226)는 또한, 기판(210)의 비-중요 영역(126)을 가지고 제2 캐리어 본체(102 또는 104)의 비-중요 접촉 영역(126)에서 제2 캐리어 본체(102 또는 104)를 가지고 기판(210)의 제2 측면 상에 형성된 접촉부(222)를 클램핑한다. 도 2b는 캐리어 본체들(100, 102, 및 104)과 동일한 직경을 갖는 기판(210)을 갖는 일 실시예를 예시한다.

도 2d는, 제2 캐리어 본체(106)의 비-중요 접촉 영역(126)을 가지고 제1 캐리어 본체(106)의 비-중요 접촉 영역(126)에 클램핑된 제1 캐리어 본체(106)의 z-x 평면의 수직 단면을 예시한다. 이러한 실시예에서, 제1 및 제2 캐리어 본체들(106)은 기판(210)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 결과적으로, 기판(210)은 비-중요 접촉 영역(128)에서 제1 및 제2 캐리어 본체들(106) 사이에 클램핑된다. 도 2a의 실시예와 유사하게, 기판(210)은 접촉 영역(128)에서 기판(210)의 제1 측면 및/또는 제2 측면 상에 필름을 가질 수 있다. 도 2b 및 도 2c에 예시된 실시예들과 유사한 다른 실시예들에서, 접촉부는 접촉 영역(128)에서 기판(210) 상에 형성될 수 있거나 및/또는 제1 및/또는 제2 캐리어 본체들(106)은, 제1 캐리어 본체(106)가 비-중요 접촉 영역(126)에서 제2 캐리어 본체(106)를 가지고 클램핑될 때 기판(210) 또는 기판(210) 상의 접촉부와 접촉하기 위해 기판(210)을 향해 돌출하는 연장부를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 제1 캐리어 본체(106)는 기판(210)을 향해 연장되며 제1 및 제2 캐리어 본체들(106) 사이에 기판(210)의 작업 영역들을 매달기 위해 필름(254)을 통해 기판과 결합되는 연장부(252)를 포함한다. 제2 캐리어 본체(106)는 기판(210)을 향해 연장되며 제1 및 제2 캐리어 본체들(106) 사이에 기판(210)의 작업 영역들을 매달기 위해 필름(256)을 통해 기판(210)과 결합되는 연장부(258)를 포함한다.

제1 캐리어 본체(106)는 비-중요 접촉 영역(126)에서 제2 캐리어 본체(106)를 향해 연장되는 연장부(216)를 포함하며, 제2 캐리어 본체(106)는 비-중요 접촉 영역(126)에서 제1 캐리어 본체(106)를 향해 연장되는 연장부(218)를 포함한다. 클램프(226)는 제1 및 제2 캐리어 본체들 각각의 연장부들(252 및 258) 사이에 기판(210)을 클램핑하기 위해 연장부들(216 및 218) 사이의 접촉을 유지할 수 있다. 추가로, 도 2a 내지 도 2c 및 도 2d의 단면은, 대응하는 캐리어 본체들(100, 102, 104, 및/또는 106) 사이의 접촉을 유지하도록 설계된 하나 이상의 클램프들의 세트 또는 단일 클램프를 예시한다.

본 개시의 추가적인 실시예들에서, 각진 이온들은 도 2a에 예시된 트렌치들(228)과 같은 트렌치들을 에칭하기 위한 이온 빔(230 또는 242)으로서 제공될 수 있다.

도 3a는, 회절 광학 요소들(334 및 338) 및 도파관들(336)을 포함하는 렌즈들(333) 및 프레임(335)에 위치된 포커싱된 광원(339)을 갖는 증강 현실 안경을 포함하는 착용형 디스플레이 시스템(332)의 일 실시예를 도시한다. 렌즈들(333)은 도 2a에 도시된 기판(210) 상에 형성된 다수의 디바이스들 중 2개를 포함할 수 있으며, 도 1a 내지 도 1d, 도 2a 내지 도 2d, 및 도 3b 내지 도 3g에 예시된 캐리어 근접 마스크들과 같은 캐리어 근접 마스크의 일 실시예의 구현은 유익하게는 도 3h 내지 도 3i와 함께 논의되는 이온 빔들을 통해 회절 광학 요소들(334 및 338) 및/또는 도파관들(336)의 형성을 용이하게 할 수 있다.

착용형 디스플레이 시스템(332)은 인간의 눈으로부터 단거리 내에 이미지를 디스플레이하도록 배열된다. 이러한 착용형 헤드셋들은 때로 머리 장착형 디스플레이들로 지칭되며, 인간의 눈의 수 센티미터 내에 이미지를 디스플레이하는 프레임이 구비된다. 이미지는, 마이크로 디스플레이와 같은 디스플레이 상의 컴퓨터로 생성된 이미지일 수 있다. 회절 광학 요소들(334 및 338) 및 도파관들(336)과 같은 광학적 구성 요소들은 희망되는 이미지의 광을 전송하도록 배열되며, 여기에서 광은 이미지를 사용자에게 보일 수 있게 만들기 위해 사용자의 눈에 대하여 디스플레이 상에 생성된다. 이미지가 생성되는 디스플레이는 광 엔진의 부분을 형성할 수 있으며, 그 결과 이미지는 콜리메이팅(collimate)된 광 빔들을 생성한다. 빔들은 사용자에게 보일 수 있는 이미지를 제공하기 위해 회절 광학 요소들(334 및 338) 및 도파관들(336)에 의해 가이드될 수 있다.

본 실시예에서, 도 3a는 착용형 디스플레이 시스템(332)의 단순한 실시예를 도시한다. 착용형 디스플레이 시스템(332)은 마이크로프로젝터와 같은 포커싱된 광원(339), 입력 회절 광학 요소들(334), 도파관들(336), 및 출력 회절 광학 요소들(338)을 포함한다. 다른 실시예들은 더 많은 광학적 구성 요소들을 포함할 수 있으며, 광학적 구성 요소들의 배열은 구현에 특정하다.

포커싱된 광원(339)은 입력 회절 광학 요소들(334) 내로 포커싱된 광을 출력할 수 있다. 포커싱된 광은 45 도와 같은 내부 전반사(total internal reflection; TIR) 임계 각도로 입력 회절 광학 요소들(334)을 통해 렌즈에 진입할 수 있으며, 결과적으로, 포커싱된 광이 렌즈들(333)에 트래핑될 수 있다. 도파관들(336)은 렌즈들(333)을 통해 포커싱된 광을 보낼 수 있으며, 출력 회절 광학 요소들(338)은 증강 현실 이미지를 사용자에게 나타내기 위해 사용자의 눈을 향해 포커싱된 광을 출력할 수 있다.

일부 실시예들에서, 좌측 및 우측 렌즈들(333)은 상이한 포커싱된 광원들(339)을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 사용자에게 3차원 이미지를 나타내기 위해 사용자의 좌측 눈과 우측 눈에 상이한 이미지들을 제공한다. 다른 실시예들은 3차원 이미지를 시뮬레이션하거나 또는 근사화하기 위해 렌즈들(333) 중 하나에 지연된 이미지 또는 오프셋된 이미지를 제공할 수 있다.

도 3b 내지 도 3d는 제2 캐리어 본체(102 또는 104)를 가지고 클램핑된 제1 캐리어 본체(100)의 Z-X 평면의 수직 단면을 예시한다. 이러한 실시예에서, 각진 반응성 이온 빔(310)은 방향(302)으로 X-Z 평면에서 경로를 따라 제1 캐리어 본체(100)에 걸쳐 스캔한다. 각진 반응성 이온 빔(310)이 제1 캐리어 본체(100)의 마스킹된 부분에 걸쳐 스캔하는 동안, 각진 반응성 이온 빔(310)의 전류 밀도는 유익하게는 전력 및 이온들과 같은 자원들을 보존하기 위해 낮은 전류 밀도에 있을 수 있다. 각진 반응성 이온 빔(310)의 전류 밀도는, 에지의 형상 및 각진 반응성 이온 빔(310)의 전류 밀도에 기초하여 희망되는 회절 프로파일을 형성하기 위해 에지와 콘볼빙하기 위해 각진 반응성 이온 빔(310)이 개구부의 에지에 접근함에 따라 증가될 수 있다.

도 3b에서, 각진 반응성 이온 빔(310)은 개구부(124)의 에지(306)에 걸쳐 스캔한다. 각진 반응성 이온 빔(310)이 개구부(124)의 에지(306)에 걸쳐 스캔함에 따라, 각진 반응성 이온 빔(310)은 개구부(124)를 직접 통과하는 이온 빔 성분(315) 및 광의 파동 속성의 결과로서 에지(306) 주위에서 구부러지는 이온 빔 성분을 포함할 수 있다. 에지(306) 주위에서 구부러지는 이온 빔 성분은 회절 프로파일(317)을 형성할 수 있다. 회절 프로파일(317)은, 에지(306) 주위에서 구부러지고 에지(306)의 면(305)에서 반사되는 이온 빔 성분의 부분들의 보강 간섭 및 상쇄 간섭에 기초하여 형성될 수 있다. 특히, 프로세싱 도구가 각진 반응성 이온 빔(310)을 스캔(302)함에 따라, 각진 반응성 이온 빔(310)의 증가하는 부분(성분(315))은 개구부(124)를 직접 통과할 것이며, 각진 반응성 이온 빔(310)의 감소하는 부분은 에지(306) 주위에서 구부러질 것이다.

본 실시예에서, 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분은 에지(306) 주위에서 구부러지고 에지(306)의 면(305)에서 반사될 것이다. 에지(306)는 본 실시예에서 정사각형이지만, 다른 시스템들은 챔퍼링된(chamfered) 에지들과 같은 상이한 형상들을 갖는 에지들을 포함할 수 있다. 각진 반응성 이온 빔(310)의 파장, 각진 반응성 이온 빔(310)의 주파수 및 스캔(302)의 스캔 속도에 따라, 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분들은 기판(210)을 향한 제1 캐리어 본체(100)의 측면으로부터 기판(210)으로부터 멀어지도록 향한 제1 캐리어 본체(100)의 측면으로 에지(306)의 면(305)의 전체 높이에서 반사될 수 있다. 각진 반응성 이온 빔(310)의 반사들은 상쇄 및 보강 간섭의 결과로서 변형되어 회절 프로파일(317)을 생성할 수 있다. 추가로, 에지(306)의 면(305)이 완벽한 반사기가 아닐 수 있으며 따라서 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분이 또한 제1 캐리어 본체(100) 내로 굴절될 것이며, 이는 각진 반응성 이온 빔(310)의 반사의 전류 밀도를 감소시킨다는 것을 유의해야 한다.

예시를 위해, 프로세싱 도구는 기판(210)의 평면에 대해 45-도의 입사각으로 각진 반응성 이온 빔(310)을 방출할 수 있다. 각진 반응성 이온 빔(310)이 에지(306)를 향해 스캔함에 따라, 성분(315)이 존재하지 않을 수 있지만 각진 반응성 이온 빔(310)의 파형의 피크에서 또는 근처에서 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분들이 개구부를 통과하고 제1 캐리어 구성 요소(100)의 개구부(124)의 에지(306)의 면(305)에서 반사될 수 있다. 각진 반응성 이온 빔(310)이 에지(306)에 더 가깝게 스캔함에 따라, 각진 반응성 이온 빔(310)의 증가하는 부분들은 에지(306) 주위에서 구부러지고 에지(306)(정사각형 에지)의 면(305)의 90-도 각도로 인해 45-도로 회절 프로파일(317)에서 기판(310)을 향해 에지(306)의 면(305)에 반사될 것이다. 중첩하는 반사들은 서로 간섭하여, 각진 반응성 이온 빔(310)의 듀티 사이클 또는 변조 및 각진 반응성 이온 빔(310)의 주파수에 기초하여 규칙적으로 패턴으로 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분의 전류 밀도로부터 차감하고 각진 반응성 이온 빔(310)의 반사된 부분의 전류 밀도에 추가한다.

에지(306) 주위에서 구부러지는 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분의 회절 프로파일(317)이 기판(210) 상의 필름(212)에 도달할 때, 회절 프로파일(317)은 회절 프로파일(317)의 반사된 부분들의 변화하는 전류 밀도들에 기초하여 필름(212)을 에칭할 수 있다. 보다 구체적으로, 각진 반응성 이온 빔(310)이 에지(306)에 더 가깝게 제1 캐리어 본체(100)를 스캔함에 따라, 에지(306) 주위에서 구부러지는 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분들은 에지(306)의 면(305)을 향해 더 아래에 도달할 것이며, 각진 반응성 이온 빔(310)이 또한 기판(210)에 가장 가까운 면(305)의 부분들에 부딪침에 따라 각진 반응성 이온 빔(310)의 증가하는 부분이 개구부(124)를 직접 통과할 것이다. 결과적으로, 회절 프로파일(317)의 전류 밀도들은, 각진 반응성 이온 빔(310)이 기판에 더 가까운 면(305)의 부분들에서 반사됨에 따라 증가할 수 있다. 추가로, 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분들이 면(305)에서 반사될 때, 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분들이 또한 에지(306)의 면(305)을 통해 제1 캐리어 본체(100) 내로 굴절될 것이며, 이는 회절 프로파일(317)의 전류 밀도들을 감소시킨다.

면(305)의 가장 낮은 지점들에서 반사되는 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분은 최저 전류 밀도를 가질 수 있으며, 면(305)의 가장 높은 지점들에서 반사되는 각진 반응성 이온 빔(310)의 부분들은 최고 전류 밀도를 가질 수 있다. 추가로, 각진 반응성 이온 빔(310)의 전류 밀도는, 각진 반응성 이온 빔(310)이 에지(306)에 걸쳐 스캔하는 속도인 스캔(302) 속도 또는 각진 반응성 이온 빔(310)의 듀티 사이클을 변화시킴으로써 회절 프로파일(317)과 연관된 전류 밀도들을 조정하기 위해 변화될수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 회절 프로파일(317)은 필름(212), 또는 일부 실시예들에서는 기판(210)에 가변 에칭 깊이 프로파일(319)을 에칭할 수 있다.

가변 에칭 깊이 프로파일(319)은 기판(210)의 평면을 따라 복수의 각진 구조체들을 가질 수 있다. 복수의 각진 구조체들은, 기판(210)의 평면(X-Y 평면)에 평행하게 그리고 X-Z 평면에서 개구부(124)의 폭에 걸쳐, X-Z 평면에서 깊이 프로파일의 길이를 따라 변화하는 깊이 프로파일을 획정(define)할 수 있다. 가변 에칭 깊이 프로파일(319)은, 에지(306)로부터, 개구부(124)의 폭에 걸쳐, 거리(321)에서 개구부(124)와 연관된 작업 영역(234) 내에서 시작할 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 개구부(124)의 에지(304)는, 가변 에칭 깊이 프로파일(319)의 수정을 피하기 위해 각진 반응성 이온 빔(310)의 임의의 반사, 굴절, 또는 회절을 제거하거나 또는 최소화하도록 설계될 수 있다.

에지(306)와 같은 에지에 걸쳐 그리고 개구부(124)와 같은 개구부 내로 이온 빔을 스캔하는 프로세스는 본원에서 이온 빔을 에지와 콘볼빙하는 것으로 지칭된다. 여기에 예시되지는 않았지만, 동일한 프로세스는, 이온 빔의 스캔이 개구부(124)로부터 에지(304)를 통해 캐리어 근접 마스크의 캐리어 본체의 마스킹된 영역을 향해 가로질러 감에 따라 이온 빔을 에지(304)와 같은 에지와 콘볼빙할 수 있다.

도 3b에서, 각진 반응성 이온 빔(310)은, 에지(306)에 걸쳐 스캔한 이후에 개구부(124)에 걸쳐 스캔(302)한다. 각진 반응성 이온 빔(310)이 개구부에 걸쳐 스캔함에 따라, 각진 반응성 이온 빔(330)의 듀티 사이클(또는 변조)은, 트렌치들의 두께(326)뿐만 아니라, 필름(212) 내로 에칭되는 트렌치들(322) 사이의 거리, 트렌치들(322)의 깊이(324)를 설정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 개구부(124)에 걸친 각진 반응성 이온 빔(310)의 스캔 속도 및/또는 듀티 사이클은, 각진 반응성 이온 빔(310)이 에지(306)를 스캔했던 스캔 속도 및/또는 듀티 사이클에 대해 변화되거나 또는 수정될 수 있다. 이러한 조정들은 트렌치들(327) 사이의 거리, 트렌치 깊이(324) 및/또는 트렌치 두께(326)를 수정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트렌치들(322) 사이의 간격은 필름(212) 상의 각진 반응성 이온 빔(310)의 직접 적용을 통해 에칭된다.

도 3d는, 스캔(302)이 개구부(124)의 에지(304)에 도달한 이후의 각진 반응성 이온 빔(330)의 스캔(302)을 예시한다. 에지(304)의 형상은, 가변 에칭 깊이 프로파일(319)의 임의의 유해한 수정을 피하기 위해 기판(210)을 향한 각진 반응성 이온 빔(330)의 회절, 굴절, 및/또는 반사의 효과들을 방지하거나 또는 제거하도록 설계될 수 있다. 다른 실시예들에서, 에지(304)의 형상은, 가변 에칭 깊이 프로파일(319)의 추가적인 에칭을 수행하기 위해 각진 반응성 이온 빔(330)과 콘볼빙되도록 설계될 수 있다.

다수의 실시예들은, 각진 반응성 이온 빔(310)의 스캔(302)이 개구부(124)로 전환됨에 따라 각진 반응성 이온 빔(310)의 전류 밀도를 수정할 수 있다. 이러한 수정들은, 희망되는 가변 에칭 깊이 프로파일에 매칭되도록 또는 이를 근사화하도록 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(319)을 조정할 수 있다. 다수의 실시예들에서, 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(319)과 희망되는 가변 에칭 깊이 프로파일 사이의 차이를 결정하기 위해 스캔 프로세스의 시뮬레이션을 통해 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(319)이 계산되고 희망되는 가변 에칭 깊이 프로파일과 비교된다.

도 3e 내지 도 3f는, 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해 캐리어 근접 마스크 내의 에지들을 갖는 개구부들을 통해 프로세싱 도구에 노출되는 작업 영역들을 갖는 웨이퍼의 일부 및 캐리어 근접 마스크의 평면도를 도시한다. 도 3e는, 제1 캐리어 본체(100)와 제2 캐리어 본체(102 또는 104)(보이지 않음) 사이에 기판(210)을 결합하기 위한 클램프들(126)을 갖는 제1 캐리어 본체(100)의 평면도를 도시한다. 제1 캐리어 본체(100)는 개구부들(124) 및 마스킹된 영역들(122)을 포함한다.

도 3f는, 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해 제1 캐리어 본체(100)의 에지들을 갖는 개구부들(124)을 통해 프로세싱 도구에 노출되는 작업 영역들을 갖는 기판(210)의 일 부분을 도시한다. 프로세싱 도구는, 가변 에칭 깊이 프로파일의 제1 부분을 생성하기 위하여 각진 반응성 이온 빔을 정사각형 에지와 콘볼빙하고 회절 프로파일을 생성하기 위해 개구부(124)의 정사각형 에지에 걸쳐 각진 반응성 이온 빔(330)을 스캔할 수 있다. 프로세싱 도구는, 가변 에칭 깊이 프로파일의 제2 부분을 생성하기 위해 개구부(124)에 걸쳐 각진 반응성 이온 빔(330)을 스캔할 수 있다.

도 3g는, 도 3e 내지 도 3f에 도시된 캐리어 근접 마스크 및 기판을 가지고 도 3b 내지 도 3d와 함께 설명된 프로세스들에 의해 생성된 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(319)을 갖는 기판(210)의 작업 영역의 일 부분의 단면을 도시한다. 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(319)은 기판(210)의 평면을 따라 복수의 각진 구조체들(341)을 포함할 수 있다. 복수의 각진 구조체들(341)은 깊이 프로파일(359)을 획정할 수 있다. 깊이 프로파일(359)은 기판의 평면과 평행한 깊이 프로파일의 길이를 따라 그리고 개구부(124)의 폭의 일 부분에 걸쳐 변화한다. 복수의 각진 구조체들(341)은 또한 깊이 프로파일(358)을 획정할 수 있다. 깊이 프로파일(358)은 기판의 평면과 평행한 깊이 프로파일의 길이를 따라 그리고 개구부(124)의 폭의 일 부분에 걸쳐 일정하다. 일부 실시예들에서, 각진 반응성 이온 빔(330)은 기판(210)의 평면에 대해 45-도의 입사각으로 보내질 수 있다. 이러한 실시예들에서, 각진 반응성 이온 빔(330)은, 빔 에칭 프로파일뿐만 아니라 각진 반응성 이온 빔(330)의 듀티 사이클 및 스캔 속도와 관련된 두께를 가지고 45-도 트렌치를 기판(210) 상의 필름(212) 내로 에칭할 수 있다. 다른 실시예들에서, 각진 반응성 이온 빔(330)은 기판(210)의 평면에 대해 0도와 90도 사이의 입사각으로 보내질 수 있다.

본 예에서, 기판(210) 상의 필름(212)과 제1 캐리어 본체(100) 사이의 간극은 0.2 밀리미터(mm)이며, 트렌치들은 기판(210)의 평면에 대해 45-도의 입사각이거나 또는 기판(210)의 평면에 수직인 평면에 대해 45-도의 입사각인 각도 세타(θ)로 에칭된다. 간극은, 깊이 프로파일(359)로서 도시된 기판(210) 또는 필름(212)의 표면에서의 회절 프로파일(317)의 폭에 영향을 준다. 0.8mm 또는 1.2mm와 같이 0.2mm보다 더 큰 간극을 갖는 실시예는 더 큰 폭을 갖는 깊이 프로파일(359)을 가질 수 있으며, 개구부(124)의 에지(306)로부터 더 먼 거리에서 시작할 수 있다. 추가로, 면(305)의 높이(318)는 회절 프로파일(317)의 폭에 그리고 따라서 깊이 프로파일(359)에 영향을 준다.

본 실시예는 0.2mm 증분으로 라인들(340 내지 354)을 갖는 에지(306)에 대한 거리들을 예시한다. 특히, 라인(340)은 가변 에칭 깊이 프로파일(319) 상의 0.0mm 지점을 나타낸다. 0.0mm 지점은 X-Z 평면에서 에지(306)의 면(305) 바로 아래의 기판(210) 상의 지점이다. 라인(342)은 에지(306)로부터 0.2mm 거리를 도시한다. 라인(344)은 에지(306)로부터 0.4mm 거리를 도시한다. 라인(346)은 에지(306)로부터 0.6mm 거리를 도시한다. 라인(348)은 에지(306)로부터 0.8mm 거리를 도시한다. 라인(350)은 에지(306)로부터 1.0mm 거리를 도시한다. 라인(352)은 에지(306)로부터 1.2mm 거리를 도시한다. 그리고 라인(354)은 에지(306)로부터 1.4mm 거리를 도시한다.

기판(210)의 평면(X-Y 평면)을 따라 개구부(124)의 에지(306)로부터 더 멀리 떨어진 약 1.4mm의 거리에서, 트렌치들(341)은 약 220 나노미터(nm)의 일정한 트렌치 깊이(356)를 획정한다.

도 3h는 캐리어 근접 마스크 내의 개구부들에 대한 에지들의 형상들의 대안적인 실시예들을 도시한다. 특히, 에지들(360 및 362)은 도 3b 내지 도 3g에 도시된 실시예들의 에지(306)를 대체한다. 에지들(360 및 362)은 2개의 상이한 챔퍼링된 에지들을 도시한다. 에지들(360 및 362) 둘 모두는 각기 면들(364)의 높이들(366 및 368)을 감소시키기 위해 챔퍼링된다. 에지(360)의 형상에 대해, 에지(360)는, 예를 들어, 각진 반응성 이온 빔의 부분들을 기판(210)으로부터 멀어지도록 반사시키기 위해 각진 반응성 이온 빔과 콘볼빙하기 위한 각진 표면을 생성하기 위해 에지(360)를 정사각형으로 만들고 챔퍼링함으로써 생성될 수 있다. 에지(362)의 형상에 대해, 에지(362)는, 예를 들어, 각진 표면을 생성하기 위해 에지(362)를 정사각형으로 만들고 챔퍼링함으로써 생성될 수 있다. 각진 표면은, 각진 표면의 위치 설정으로 인해 각진 반응성 이온 빔과 콘볼빙하지 않을 수 있다. 에지(362)의 챔퍼링이 또한 기판(210)의 표면으로부터의 면(309)의 거리를 변경하며, 이는 제1 캐리어 본체(100)와 기판(210)의 표면 사이의 간극을 조정하는 것과 유사한 효과를 갖는다는 것을 유의해야 한다. 챔퍼링된 에지들(360 및 362) 둘 모두에 대해, 회절 프로파일의 폭은 감소될 수 있으며, 이는 도 3g에 예시된 가변 에칭 깊이 프로파일(359)의 폭을 감소시킬 것이다.

도 3i는, 도 3e 내지 도 3g에 예시된 실시예들에 대한, 희망되는 가변 에칭 깊이 프로파일(372), 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(374), 및 2개의 인접한 캐리어 근접 마스크 개구부들에 대한 가변 에칭 깊이 프로파일들 사이의 델타(376)를 예시하는 차트(370)의 일 실시예를 도시한다. 희망되는 가변 에칭 깊이 프로파일(372)은, 377의 에지로부터의 거리에서 깊이(371)에서 시작하는 깊이 프로파일을 도시한다. 그 후, 희망되는 가변 에칭 깊이 프로파일(372)은 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(374)을 밀접하게 추적한다. 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(374)은 개구부(124)의 에지(306)에 더 가깝게 시작한다는 것을 유의해야 한다. 일부 실시예들에서, 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(374)의 폭은, 도 3h에 도시된 해당 에지들(360 및 362)와 같은 정사각형 에지를 챔퍼링함으로써 조정될 수 있다. 추가로, 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(374)이 시작하는 에지(306)로부터의 거리는, 기판(210)의 표면(210)으로부터의 면(305)의 거리를 조정함으로써 조정될 수 있다. 기판(210)의 표면(210)으로부터의 면(305)의 거리를 조정하는 것은, 예를 들어, 기판(210)의 표면과 캐리어 근접 마스크 사이의 간극을 조정함으로써 또는 예를 들어, 에지(362)와 같은 에지 형상을 생성하기 위해 정사각형 에지의 하단을 챔퍼링함으로써 달성될 수 있다.

차트(370)는, 프로파일들이 서로 다른 위치들 및 프로파일들이 어떻게 다른 지를 더 명확하게 보여주기 위해 실제 가변 에칭 깊이 프로파일(374)과 희망되는 가변 에칭 깊이 프로파일(372) 사이의 델타(376)를 과장한다.

도 3j는, 도 3i에 도시된 바와 같은 웨이퍼에 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해 캐리어 근접 마스크 내의 개구부의 정사각형 에지와 콘볼빙하기 위한 에칭 빔 프로파일(384) 및 듀티 사이클(382)을 예시하는 차트(380)의 일 실시예를 도시한다. 에칭 빔 프로파일(384)의 그래프는, 도 2a 및 도 3b 내지 도 3g와 함께 논의된 제1 캐리어 본체(100) 내의 개구부(124)에 걸쳐 스캔하는 각진 반응성 이온 빔(330)의 형상을 예시한다. 에칭 빔 프로파일(384)이 정사각형이 아니며 따라서 빔의 상이한 부분들이 상이한 빔 밀도를 갖는다는 것을 유의해야 한다. 상이한 전류 밀도들은, 빔이 에지(306) 또는 챔퍼링된 에지들(360 또는 362)과 콘볼빙될 때 회절 프로파일(317)에 영향을 준다.

빔의 듀티 사이클(382)은, 트렌치들(322)을 에칭하기 위한 증가된 빔 변조 가중치들 및 트렌치들(322) 사이에 거리(327)를 획정하는 평행 구조체들(341)을 형성하기 위한 감소된 빔 변조 가중치들을 제공하기 위해 변조된다.

이제 도 4a를 참조하면, 개략적인 형태로 묘사된 프로세싱 장치(400)가 도시된다. 프로세싱 장치(400)는 이방성 또는 등방성 반응성 이온 에칭을 수행하기 위한 프로세싱 장치를 나타낸다. 프로세싱 장치(400)는, 당업계에서 알려진 임의의 편리한 방법에 의해, 그 내부에 플라즈마(404)를 생성하기 위한 플라즈마 챔버(402)를 갖는 플라즈마-기반 프로세싱 시스템일 수 있다. 도시된 바와 같이 추출 개구(408)를 갖는 추출 플레이트(406)가 제공될 수 있으며, 여기서 기판(210)으로 각진 이온들(230 또는 242)을 보내기 위해 각진 이온 빔(410)이 추출될 수 있다. 그 위에 생성된 구조체들을 포함하는 기판(210)은 프로세스 챔버(424) 내에 배치된다. 기판(210)의 기판 평면은 도시된 직교 좌표계의 X-Y 평면에 의해 표현되며, 한편 기판의 평면에 대한 수선은 Z-축(Z-방향)을 따라 놓인다.

도 4a에 추가로 도시된 바와 같이, 각진 이온 빔(410)은, 알려진 시스템들에서와 같이, 바이어스 공급부(420)를 사용하여 기판 플래튼(414) 또는 캐리어 근접 마스크의 제1 캐리어 본체(100) 내의 개구부(124)를 통해 기판(210)과 플라즈마 챔버(402) 사이에 전압 차이가 인가될 때 추출될 수 있다. 바이어스 공급부(420)는 프로세스 챔버(424)에 결합될 수 있으며, 예를 들어, 여기에서 프로세스 챔버(424) 및 기판(210)이 동일한 전위로 유지된다.

다양한 실시예들에 따르면, 이온 빔(410)은 수선(426)에 대하여 Φ로서 도시된 비-제로 입사각으로 추출될 수 있다. 각진 이온 빔(410) 내의 이온들의 궤적들은 서로 상호 평행할 수 있거나 또는 예컨대 서로 10 도 이하 내와 같이 좁은 각도 범위 내에 있을 수 있다. 따라서, Φ의 값은 입사각의 평균 값을 나타낼 수 있으며, 여기에서 개별적인 궤적들은 평균 값으로부터 최대 몇 도에 이르기까지 변화한다. 일부 실시예들에서, Φ의 각도는, 예를 들어, 78-도의 경사각을 갖는 트렌치 내의 측벽을 형성하기 위해, 12도일 수 있다.

다양한 실시예들에 있어서, 각진 이온 빔(410)은 알려진 시스템들에서와 같이 연속적인 빔 또는 펄스형 이온 빔으로서 추출될 수 있다. 예를 들어, 바이어스 공급부(420)는 플라즈마 챔버(402)와 프로세스 챔버(424) 사이에 펄스형 직류(direct current; DC) 전압으로서 전압 차이를 공급하도록 구성될 수 있으며, 여기에서 펄스형 전압의 전압, 펄스 주파수, 및 듀티 사이클은 서로 독립적으로 조정될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 적절한 가스 또는 가스들의 조합이 소스(422)에 의해 플라즈마 챔버(402)로 공급될 수 있다. 플라즈마(404)는, 플라즈마 챔버(402)로 제공되는 종의 정확한 조성에 의존하여 반응성 이온 빔 에칭을 수행하기 위한 다양한 종을 생성할 수 있다. 소스(422)에 의해 제공되는 종은, 예컨대 실리콘을 에칭하기 위한 알려진 반응성 이온 에칭 종과 같이, 에칭될 재료에 따라 설계될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 각진 이온 빔(410)은, 도 4b에 도시된 직교 좌표계의 X-방향을 따라 연장하는 장축을 갖는 리본 빔으로서 제공될 수 있다. 스캔 방향(430)을 따라 추출 개구에 대해(408) 그리고 따라서 각진 이온 빔(410)에 대해 기판(210)을 포함하는 기판 플래튼(414)을 스캔함으로써, 각진 이온 빔(410)은 제1 캐리어 본체(100)의 개구부들(124)을 통해 기판(210)의 노출된 부분들뿐만 아니라 일부 실시예들에서는 기판(210)의 제1 측면 상의 필름(212)을 에칭할 수 있다. 다수의 실시예들에서, 각진 이온 빔은 도 2a에 예시된 하드 마스크(226)를 에칭하지 않는다.

도 4b의 예에서, 각진 이온 빔(410)은 X-방향을 따라 빔 폭으로 연장되는 리본 이온 빔으로서 제공되며, 여기에서 빔 폭은, 심지어 X-방향을 따라 가장 넓은 부분에서도 기판(210)의 전체 폭을 노출시키기에 적절하다. 예시적인 빔 폭들은 10 cm, 20 cm, 30 cm, 또는 그 이상의 범위 내일 수 있으며, 반면 Y-방향을 따른 예시적인 빔 길이들은 2 mm, 3 mm, 5 mm, 10 mm, 또는 20 mm의 범위 내일 수 있다. 빔 폭 대 빔 길이의 비율은 5/1,10/1, 20/1 50/1, 또는 100/1 범위 내에 있을 수 있다. 실시예들이 이러한 맥락으로 제한되지 않는다.

특히, 스캔 방향(430)은 Y-축을 따라 2개의 반대되는(180 도) 방향으로 기판(210)을 스캔하는 것, 또는 단지 좌측을 향한 스캔 또는 우측을 향한 스캔을 나타낼 수 있다. 각진 이온 빔(410)의 장축은 스캔 방향(430)에 수직인 X-방향을 따라 연장된다. 따라서, 기판(210)의 스캐닝이 기판(210)의 좌측 측면으로부터 우측 측면으로 적절한 길이까지 스캔 방향(430)을 따라 발생할 때 기판(210)의 전체가 이온 빔(410)에 노출될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 각진 이온들(230 및 242)은, 스캔들 사이에 기판(210)을 180도 회전시킴으로써 기판(210)의 복수의 스캔들에서 공급될 수 있다. 따라서, 제1 스캔에서, 각진 이온들(230 및 242)은 측벽으로 보내질 수 있으며, 반면 제2 스캔에서 각진 이온들(230 및 242)은, 각진 이온 빔(410)과 같은 이온 빔의 실제 배향을 변경하지 않으면서 제1 스캔과 제2 스캔 사이에 기판(210)을 180도 회전시킴으로써 다른 측벽으로 보내질 수 있다.

본 개시의 다른 실시예들에서, 수정된 장치가 상이한 방향들에서 기판의 동시 에칭을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이제 도 4c를 참조하면, 개략적인 형태로 묘사된 다른 프로세싱 장치(440)가 도시된다. 프로세싱 장치(440)는 기판의 각진 이온 처리를 수행하기 위한 프로세싱 장치를 나타내며, 이하에서 논의되는 차이점들을 제외하고는, 프로세싱 장치(400)와 실질적으로 동일할 수 있다. 특히, 프로세싱 장치(440)는 추출 개구(408)에 인접하여 배치되는 빔 차단기(432)를 포함한다. 빔 차단기(432)는 제 1 개구(408A) 및 제 2 개구(408B)를 획정하도록 크기가 결정되고 위치되며, 여기에서 제 1 개구(408A)는 제 1 각진 이온 빔(410A)을 형성하고, 제 2 개구(408B)는 제 2 각진 이온 빔(410B)을 형성한다. 2개의 각진 이온 빔들은, 크기는 동일하지만 반대 방향으로 수선(426)에 대한 입사각들을 획정할 수 있다. 추출 플레이트(406)에 대해 Z-축을 따라 오프셋된 빔 차단기는 각진 이온 빔들의 각도를 획정하는 것을 도울 수 있다. 이와 같이, 제 1 각진 이온 빔(410A) 및 제 2 각진 이온 빔(410B)은, 도 2a에 전반적으로 도시된 바와 같이, 트렌치의 대향되는 측벽들을 유사하게 그리고 동시에 처리할 수 있다. 도 4b와 같이 리본 빔의 형상으로 구성될 때, 이러한 각진 이온 빔들은, 도시된 바와 같이 기판 플래튼(414)을 스캔함으로써 기판이 제1 캐리어 본체(100)의 개구부들(124)을 통해 노출되는 정도로 기판(210)의 반응성 이온 에칭에 기판(210)의 전체를 노출시킬 수 있다.

제1 캐리어 본체(100)의 개구부들(124)을 통해 기판(210)을 프로세싱한 이후에, 캐리어 근접 마스크는, 제2 캐리어 본체(102 또는 104)가 개구부들을 포함하는 경우에 제2 캐리어 본체(102)의 개구부들을 통한 기판(210)의 제2 측면의 프로세싱을 용이하게 하기 위해 프로세싱 도구 또는 다른 도구에 의해 뒤집힐 수 있다.

도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 프로세스 흐름(500)의 일 실시예를 도시한다. 블록(502)에서, 기판이 제공된다. 기판은 프로세싱을 위한 임의의 유형의 기판을 포함할 수 있다. 다수의 실시예들에서, 기판은, 50 mm, 100 mm, 200 mm, 또는 300 mm와 같은 특정 직경을 갖는 웨이퍼의 형태이다. 기판은, 필름, 하드 마스크, 및/또는 소프트 마스크의 하나 이상의 층들을 더 포함할 수 있다.

블록(504)에서, 도 1a 내지 도 1d, 도 2a 내지 도 2c, 및 도 3에 예시된 캐리어 본체들과 같은 제1 캐리어 본체가 제공된다. 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 가질 수 있으며, 하나 이상의 개구부들은 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크들을 형성할 수 있다. 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가질 수 있으며, 접촉 영역들은 기판의 제1 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 캐리어 본체의 하나 이상의 개구부들은, 기판의 수평 평면에 대해, 경사각 세타를 갖는 적어도 하나의 에지를 포함할 수 있다.

블록(506)에서, 제2 캐리어 본체가 제공된다. 제2 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가질 수 있으며, 접촉 영역들은 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬되기 위한 것이다. 일부 실시예들에서, 제2 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 가질 수 있으며, 하나 이상의 개구부들은 기판의 제2 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크들로서 역할을 할 수 있다.

블록(508)에서, 하나 이상의 클램프들의 세트는 제2 캐리어 본체를 가지고 제1 캐리어 본체를 클램핑할 수 있다. 추가로, 제1 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들 및 제2 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들은 제1 캐리어 본체와 제2 캐리어 본체 사이에 기판의 제1 측면의 작업 영역 및 기판의 제2 측면의 작업 영역을 매달기 위해 기판의 대향되는 측면들과 접촉할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 캐리어 본체 및 제2 캐리어 본체는 프로세싱 동안 기판의 변형을 감소시키기 위해 기판에 대한 구조적 지지를 제공할 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 제1 캐리어 본체 및 제2 캐리어 본체는 전도성 또는 반-전도성 재료를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 클램프들의 세트는 제2 캐리어 본체를 가지고 제1 캐리어 본체를 정전기적으로 클램핑하기 위한 정전 클램프들을 포함할 수 있다.

블록(510)에서, 프로세스는 제1 캐리어 본체의 접촉 영역들 중 하나 이상을 기판의 제1 측면의 배제 영역들과 정렬시키고 제2 캐리어 본체의 접촉 영역들 중 하나 이상을 기판의 제2 측면의 배제 영역들과 정렬시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판의 제1 측면의 배제 영역들과 정렬되기 위한 접촉 영역들은 기판의 제1 측면 상의 기판의 배제 에지와 정렬되기 위한 적어도 하나의 접촉 영역을 포함할 수 있다. 추가로, 기판의 제2 측면의 배제 영역들과 정렬되기 위한 접촉 영역들은 기판의 제2 측면 상의 기판의 배제 에지와 정렬되기 위한 적어도 하나의 접촉 영역을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 캐리어 본체 상의 하나 이상의 개구부들은 기판의 제1 측면 상의 작업 영역에 구조체들을 형성하기 위한 위치들과 정렬될 수 있으며, 제2 캐리어 본체 상의 하나 이상의 개구부들은 기판의 제2 측면 상의 작업 영역에 구조체들을 형성하기 위한 위치들과 정렬될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 제1 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들은 기판의 제1 측면의 배제 영역들과 정렬되기 위한 접촉 영역들을 포함할 수 있으며, 제2 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들은 기판의 제2 측면의 배제 영역들과 정렬되기 위한 접촉 영역들을 포함할 수 있다.

도 6은, 본 개시의 실시예들에 따른, 도 1a 내지 도 1d, 도 2a 내지 도 2c, 및 도 3에 예시된 캐리어 근접 마스크들과 같은 캐리어 근접 마스크를 사용하는 예시적인 프로세스 흐름(600)을 도시한다. 블록(602)에서, 캐리어 근접 마스크에 기판이 제공된다. 기판은, 캐리어의 제1 캐리어 본체와 캐리어의 제2 캐리어 본체 사이에 기판의 제1 측면의 작업 영역 및 기판의 제2 측면의 작업 영역을 가질 수 있다. 기판은 제1 캐리어 본체와 제2 캐리어 본체 사이에 매달릴 수 있다.

제1 캐리어 본체는 근접 마스크들로서 형성된 하나 이상의 개구부들을 가질 수 있으며, 하나 이상의 개구부들은 기판의 제1 측면 상의 구조체들의 형성을 용이하게 할 수 있다. 제1 캐리어 본체는 또한 하나 이상의 접촉 영역들을 가질 수 있으며, 접촉 영역들은 기판의 제1 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬될 수 있다. 제2 캐리어 본체는 또한 하나 이상의 접촉 영역들을 가질 수 있으며, 접촉 영역들은 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬될 수 있다. 다수의 실시예들에서, 제1 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들 및 제2 캐리어 본체의 하나 이상의 접촉 영역들은 기판의 대향되는 측면들과 접촉할 수 있다.

블록(604)에서, 흐름도는, 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위해 하나 이상의 개구부들을 통해 기판의 제1 측면 상의 작업 영역을 프로세싱 도구를 가지고 프로세싱할 수 있다. 제1 캐리어 본체의 영역들은 기판의 제1 측면 상의 작업 영역의 부분들을 마스킹할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세싱은, 제1 캐리어 본체의 하나 이상의 개구부들의 적어도 하나의 에지의 각진 경사에 걸쳐 각진 이온들을 보내는 단계를 수반할 수 있다.

블록(606)에서, 흐름도는, 제2 캐리어 본체의 하나 이상의 개구부들을 통해 기판의 제2 측면을 프로세싱하기 위해, 프로세싱 도구 또는 다른 도구를 가지고 캐리어 근접 마스크를 뒤집을 수 있다.

블록(608)에서, 흐름도는 제2 캐리어 본체의 하나 이상의 개구부들을 통해 기판의 제2 측면 상의 작업 영역을 프로세싱할 수 있다. 프로세싱은, 제1 캐리어 본체의 하나 이상의 개구부들의 적어도 하나의 에지의 각진 경사에 걸쳐 각진 이온들을 보내는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 프로세싱은 제2 캐리어 본체의 개구부를 통해 작업 영역을 도핑하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 프로세싱은, 물리 기상 증착, 화학 기상 증착, 또는 이온 빔 스퍼터링을 통한 제2 캐리어 본체의 개구부들을 통한 증착을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 프로세싱은 리소그래피를 포함할 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트가 제2 캐리어 본체의 개구부들을 통해 적용될 수 있으며, 자외선 광이 에칭 마스크를 제공하기 위해 포토레지스트를 변경할 수 있고, 노출된 기판 또는 필름의 부분들이 포토레지스트의 패턴에 기초하여 선택적으로 제거될 수 있다.

도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 프로세스 흐름(700)의 일 실시예를 도시한다. 블록(702)에서, 기판이 제공된다. 기판은 프로세싱을 위한 임의의 유형의 기판을 포함할 수 있다. 다수의 실시예들에서, 기판은, 50 mm, 100 mm, 200 mm, 또는 300 mm와 같은 특정 직경을 갖는 웨이퍼의 형태이다. 기판은, 필름, 하드 마스크, 및/또는 소프트 마스크의 하나 이상의 층들을 더 포함할 수 있다.

블록(704)에서, 캐리어가 제공된다. 캐리어는 제2 캐리어 본체와 결합된 제1 캐리어 본체를 포함할 수 있으며, 기판은 제1 캐리어 본체와 제2 캐리어 본체 사이에 결합될 수 있다. 제1 캐리어 본체는 기판의 제1 측면 상의 기판의 작업 영역들을 노출시키기 위한 하나 이상의 개구부들을 가질 수 있다. 추가로, 하나 이상의 개구부들은 에지들을 갖는다. 일부 실시예들에서, 에지들 중 하나 이상은 정사각형일 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 에지들 중 하나 이상은 가변 에칭 깊이 프로파일의 길이를 감소시키기 위해 챔퍼링될 수 있다.

블록(704)에서, 프로세스 흐름(700)은, 콘볼빙된 빔을 생성하기 위해 제1 개구부의 에지들 중 제1 에지를 프로세싱 도구로부터의 빔과 콘볼빙할 수 있다. 콘볼빙된 빔은, 빔의 주파수, 빔의 빔 프로파일 또는 형상, 에지의 형상, 및 에지의 면의 높이에 기초하는 회절 프로파일을 포함할 수 있다. 다수의 실시예들에서, 콘볼빙된 빔은 프로세싱 도구에 의해 생성된 빔의 반사된 성분들의 회절 프로파일이다. 회절 프로파일은, 제1 에지에 근접한 기판에 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해 제1 개구부에 의해 노출된 기판의 작업 영역을 에칭할 수 있다.

가변 에칭 깊이 프로파일은 기판의 평면을 따라 복수의 각진 구조체들을 포함할 수 있으며, 복수의 각진 구조체들은 가변 에칭 깊이 프로파일의 길이를 따라 변화하는 깊이 프로파일을 획정할 수 있다. 길이는 기판의 평면에 평행할 수 있으며, 기판의 표면 상의 제1 개구부의 폭에 걸쳐 돌출할 수 있다.

도 8은, 본 개시의 실시예들에 따른, 도 1a 내지 도 1d, 도 2a 내지 도 2c, 및 도 3에 예시된 캐리어 근접 마스크들과 같은 캐리어 근접 마스크를 사용하는 예시적인 프로세스 흐름(800)을 도시한다. 블록(802)에서, 캐리어 근접 마스크에 기판이 제공된다. 기판은 기판의 제1 측면 상의 작업 영역들 및 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 작업 영역들을 포함할 수 있다. 기판은 캐리어 근접 마스크의 제1 캐리어 본체와 캐리어 근접 마스크의 제2 캐리어 본체 사이에 매달릴 수 있다. 제1 캐리어 본체는 개구부들을 가질 수 있으며, 각각의 개구부는 기판의 제1 측면 상의 작업 영역들 중 하나를 노출시키기 위한 것이다. 추가로, 개구부들의 각각은 가변 에칭 깊이 프로파일을 획정하기 위해 빔과 콘볼빙하기 위한 제1 에지를 가질 수 있다.

블록(804)에서, 프로세스 흐름(800)은, 프로세싱 도구에 의해, 개구부들에 걸쳐 빔을 스캔할 수 있다. 블록(806)에서, 프로세스 흐름(800)은, 에지들을 빔과 콘볼빙하기 위해 하나 이상의 개구부들을 통해 기판의 제1 측면 상의 작업 영역들을 프로세싱 도구를 가지고 프로세싱할 수 있다. 에지들을 빔과 콘볼빙하는 것은 회절 프로파일들을 갖는 콘볼빙된 빔들을 생성할 수 있다. 각각의 콘볼빙된 빔은 기판의 제1 측면 상의 에지들 중 대응하는 에지에 근접한 기판에 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성하기 위해 기판의 작업 영역들 중 하나를 에칭할 수 있다.

제1 캐리어 본체는 프로세싱의 제1 라운드 동안 디바이스들의 다른 모든(every other) 로우(row)를 마스킹할 수 있으며, 여기서 디바이스들의 다른 모든 로우는 상이한 회절 광학 요소를 갖는다. 다른 실시예들에서, 제1 캐리어 본체는 프로세싱의 제1 라운드 동안 디바이스들의 매 x개의 로우들을 마스킹할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 하나 이상의 후속 캐리어 마스크들의 조합은 프로세싱을 위해 나머지 로우들을 노출시킬 수 있다.

일부 실시예들에서, 프로세싱 도구는, 빔의 주파수, 빔의 형상, 및 에지의 형상에 기초하여, 콘볼빙된 빔의 회절 프로파일인, 마스크의 에지와 콘볼빙된 빔의 회절과 연관된 에칭 깊이를 조정하기 위해 빔이 제1 캐리어 본체의 마스킹된 영역으로부터 제1 캐리어 본체의 개구부들 중 하나의 에지로 전환됨에 따라 빔의 전류 밀도를 증가시킬 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프로세싱 도구는, 빔의 듀티 사이클을 증가시키는 것, 빔의 스캔 레이트를 감소시키는 것, 또는 이들의 조합에 의해 전류 밀도를 증가시킬 수 있다.

일부 실시예들에서, 프로세싱 도구는, 빔이 제1 캐리어 본체의 에지로부터 제1 캐리어 본체의 개구부 내로 전환됨에 따라 빔의 전류 밀도를 감소시킬 수 있다. 추가적인 실시예에서, 빔과 콘볼빙하기 위한 에지들 중 적어도 하나의 형상은 정사각형 에지를 포함한다. 정사각형 에지는, 에지의 면의 높이에 비례하는 기판의 평면을 따른 길이를 갖는 가변 에칭 깊이 프로파일을 형성하기 위해 빔과 콘볼빙할 수 있다. 면은, 각진 에칭 프로파일을 갖는 가변 에칭 깊이 프로파일 및 기판의 평면에 수직인 평면 상에 존재할 수 있다. 각진 에칭 프로파일은 기판의 평면에 대해 입사각을 가질 수 있으며, 입사각은 90도보다 작고 0도보다 클 수 있다.

다수의 실시예들에서, 프로세싱 도구는 기판의 평면을 따라 복수의 각진 구조체들을 갖는 가변 에칭 깊이 프로파일을 생성할 수 있다. 복수의 각진 구조체들은, 제1 개구부의 폭에 걸쳐 깊이 프로파일의 길이를 따라 변화하는 깊이 프로파일을 획정할 수 있다. 깊이 프로파일의 깊이가 또한 기판의 평면에 평행할 수 있다.

본 실시예들은 알려진 프로세스들에 비해 다양한 장점들을 제공한다. 기판을 프로세싱하기 위해 구현되는 각각의 프로세스 단계 또는 프로세스 도구는 유익하게는 하나 이상의 캐리어 근접 마스크들의 사용으로부터 이득을 얻을 수 있다. 캐리어 근접 마스크들은, 유익하게는 기판을 프로세싱하는 것과 관련된 프로세싱 단계들의 수를 감소시키기 위해 하드 마스크들 및 개구부들을 제공한다. 예를 들어, 제2 캐리어 본체와 같이 개구부들이 없는 제2 캐리어 본체의 포함은 유익하게는, 물리 기상 증착(physical vapor deposition; PVD) 및/또는 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 동안 하드 마스크를 제공함으로써 기판의 제1 측면을 통해 형성되는 구조체들뿐만 아니라 기판의 제2 측면 상의 구조체들을 보호할 수 있다. 따라서, 제2 캐리어 본체(104)는 유익하게는 프로세싱 단계들의 수를 감소시킬 수 있으며, 이는 마스크가 PVD 또는 CVD 이전에 기판의 제2 측면에 증착되거나 또는 적용될 필요가 없기 때문이다. 프로세싱 단계들의 수의 감소는 유익하게는 시간 및 비용을 절약한다. 추가로, 캐리어 근접 마스크를 이용하여 도구에 의해 프로세싱되는 영역들의 크기의 감소는 유익하게는, 단계들의 수가 감소되지 않는 경우에도 비용을 감소시킨다. 캐리어 근접 마스크의 다른 장점은 프로세싱을 위해 유리를 구조적으로 보강하기 위해 유리에 금속을 추가하거나 또는 결합할 필요가 없는 가요성 유리 기판 웨이퍼들의 핸들링이다. 캐리어 근접 마스크의 다른 장점은, 개구부의 에지의 형상을 선택하고 선택된 듀티 사이클 및 스캔 속도로 주어진 형상의 이온 빔과 개구부의 에지를 콘볼빙함으로써 회절 광학 요소들의 형성을 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 (20)

1. 캐리어 근접 마스크로서,
   제1 캐리어 본체로서, 상기 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 가지고, 상기 하나 이상의 개구부들은 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크로서 형성되며, 상기 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가지고, 상기 접촉 영역들은 상기 기판의 상기 제1 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬되는, 상기 제1 캐리어 본체;
   하나 이상의 접촉 영역들을 갖는 제2 캐리어 본체로서, 상기 접촉 영역들은 상기 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬되는, 상기 제2 캐리어 본체; 및
   상기 제2 캐리어 본체를 가지고 상기 제1 캐리어 본체를 클램핑하기 위한 하나 이상의 클램프들의 세트를 포함하며,
   상기 제1 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들 및 상기 제2 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들은 상기 제1 캐리어 본체와 상기 제2 캐리어 본체 사이에 상기 기판의 상기 제1 측면의 작업 영역 및 상기 기판의 상기 제2 측면의 작업 영역을 매달기 위해 상기 기판의 대향되는 측면들과 접촉하는, 캐리어 근접 마스크.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들은 상기 기판의 상기 제1 측면의 배제 영역들과 정렬되는 접촉 영역들을 포함하며, 상기 제2 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들은 상기 기판의 상기 제2 측면의 배제 영역들과 정렬되는 접촉 영역들을 포함하는, 캐리어 근접 마스크.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 기판의 상기 제1 측면의 배제 영역들과 정렬되는 상기 접촉 영역들은 상기 기판의 상기 제1 측면 상의 상기 기판의 배제 에지와 정렬되는 적어도 하나의 접촉 영역을 포함하고, 상기 기판의 상기 제2 측면의 배제 영역들과 정렬되는 상기 접촉 영역들은 상기 기판의 상기 제2 측면 상의 상기 기판의 배제 에지와 정렬되는 적어도 하나의 접촉 영역을 포함하는, 캐리어 근접 마스크.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 캐리어 본체 및 상기 제2 캐리어 본체는 프로세싱 동안 상기 기판의 변형을 감소시키기 위해 상기 기판에 대한 구조적 지지를 제공하는, 캐리어 근접 마스크.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 캐리어 본체 및 상기 제2 캐리어 본체는 전도성 또는 반-전도성 재료를 포함하며, 상기 하나 이상의 클램프들의 세트는 상기 제2 캐리어 본체를 가지고 상기 제1 캐리어 본체를 정전기적으로 클램핑하기 위한 정전 클램프들을 포함하는, 캐리어 근접 마스크.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 개구부들은, 상기 기판의 수평 평면에 대해, 경사각 세타를 갖는 적어도 하나의 에지를 포함하는, 캐리어 근접 마스크.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제2 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 포함하며, 상기 하나 이상의 개구부들은 상기 기판의 상기 제2 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크들로서 형성되는, 캐리어 근접 마스크.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제1 캐리어 본체 상의 상기 하나 이상의 개구부들은 상기 기판의 상기 제1 측면 상의 상기 작업 영역에 상기 구조체들을 형성하기 위한 위치들과 정렬되며, 상기 제2 캐리어 본체 상의 상기 하나 이상의 개구부들은 상기 기판의 상기 제2 측면 상의 상기 작업 영역에 상기 구조체들을 형성하기 위한 위치들과 정렬되고, 상기 제1 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들은 상기 기판의 상기 제1 측면의 배제 영역과 정렬되는 접촉 영역들을 포함하며, 상기 제2 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들은 상기 기판의 상기 제2 측면의 배제 영역과 정렬되는 접촉 영역들을 포함하는, 캐리어 근접 마스크.
   
9. 캐리어 근접 마스크를 조립하는 방법으로서,
   기판을 제공하는 단계;
   제1 캐리어 본체를 제공하는 단계로서, 상기 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 가지고, 상기 하나 이상의 개구부들은 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크로서 형성되며, 상기 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가지고, 상기 접촉 영역들은 상기 기판의 상기 제1 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬되는, 단계;
   하나 이상의 접촉 영역들을 갖는 제2 캐리어 본체를 제공하는 단계로서, 상기 접촉 영역들은 상기 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬되는, 단계; 및
   상기 제2 캐리어 본체를 가지고 상기 제1 캐리어 본체에 하나 이상의 클램프들의 세트를 클램핑하는 단계로서, 상기 제1 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들 및 상기 제2 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들은 상기 제1 캐리어 본체와 상기 제2 캐리어 본체 사이에 상기 기판의 상기 제1 측면의 작업 영역 및 상기 기판의 상기 제2 측면의 작업 영역을 매달기 위해 상기 기판의 대향되는 측면들과 접촉하는, 단계를 포함하는, 방법.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 방법은, 상기 제1 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 하나 이상의 접촉 영역들을 상기 기판의 상기 제1 측면의 배제 영역들과 정렬시키고 상기 제2 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 하나 이상의 접촉 영역들을 상기 기판의 상기 제2 측면의 배제 영역들과 정렬시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 하나 이상의 접촉 영역들을 정렬시키는 단계는 상기 제1 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 상기 하나 이상의 접촉 영역들 중 적어도 하나의 접촉 영역을 상기 기판의 상기 제1 측면 상의 상기 기판의 배제 에지와 정렬시키는 단계를 포함하고, 상기 제2 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 하나 이상의 접촉 영역들을 정렬시키는 단계는 상기 제2 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 상기 하나 이상의 접촉 영역들 중 적어도 하나의 접촉 영역을 상기 기판의 상기 제2 측면 상의 상기 기판의 상기 배제 에지와 정렬시키는 단계를 포함하는, 방법.
    
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 캐리어 본체 및 상기 제2 캐리어 본체는 프로세싱 동안 상기 기판의 변형을 감소시키기 위해 상기 기판에 대한 구조적 지지를 제공하는, 방법.
    
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 클램핑하는 단계는 상기 제2 캐리어 본체를 가지고 상기 제1 캐리어 본체에 정전기적으로 클램핑하는 단계를 수반하며, 상기 하나 이상의 클램프들의 세트는 정전 클램프를 포함하고, 상기 제1 캐리어 본체 및 상기 제2 캐리어 본체는 전도성 또는 반-전도성 재료를 포함하는, 방법.
    
14. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 개구부들은, 상기 기판의 수평 평면에 대해, 경사각 세타를 갖는 적어도 하나의 에지를 포함하는, 방법.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 포함하며, 상기 하나 이상의 개구부들은 상기 기판의 상기 제2 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크들로서 형성되는, 방법.
    
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 방법은, 상기 제1 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 하나 이상의 접촉 영역들을 상기 기판의 상기 제1 측면의 배제 영역들과 정렬시키고 상기 제2 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 하나 이상의 접촉 영역들을 상기 기판의 상기 제2 측면의 배제 영역들과 정렬시키며, 상기 제1 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 하나 이상의 접촉 영역들을 상기 기판의 상기 제1 측면의 배제 영역들과 정렬시키고 상기 제2 캐리어 본체의 상기 접촉 영역들 중 하나 이상의 접촉 영역들을 상기 기판의 상기 제2 측면의 배제 영역들과 정렬시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
    
17. 기판을 형성하기 위한 방법으로서,
    캐리어에 기판을 제공하는 단계로서, 상기 기판은 상기 캐리어의 제1 캐리어 본체와 상기 캐리어의 제2 캐리어 본체 사이에 상기 기판의 제1 측면의 작업 영역 및 상기 기판의 제2 측면의 작업 영역을 가지며, 상기 기판은 상기 제1 캐리어 본체와 상기 제2 캐리어 본체 사이에 매달리고, 상기 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 가지며, 상기 하나 이상의 개구부들은 상기 기판의 제1 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크들로서 형성되고, 상기 제1 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가지며, 상기 접촉 영역들은 상기 기판의 상기 제1 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬되고, 상기 제2 캐리어 본체는 하나 이상의 접촉 영역들을 가지며, 상기 접촉 영역들은 상기 기판의 제2 측면 상의 하나 이상의 접촉 영역들과 정렬되고, 상기 제1 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들 및 상기 제2 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 접촉 영역들은 상기 기판의 대향되는 측면들과 접촉하는, 단계; 및
    상기 기판의 상기 제1 측면 상에 상기 구조체들을 형성하기 위해 상기 하나 이상의 개구부들을 통해 상기 기판의 상기 제1 측면 상의 상기 작업 영역을 프로세싱 도구를 가지고 프로세싱하는 단계로서, 상기 제1 캐리어 본체의 영역들은 상기 기판의 상기 제1 측면 상의 상기 작업 영역의 부분들을 마스킹하는, 단계를 포함하는, 방법.
    
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 프로세싱하는 단계는, 상기 제1 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 개구부들의 적어도 하나의 에지의 각진 경사에 걸쳐 각진 이온들을 보내는 단계를 포함하는, 방법.
    
19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제2 캐리어 본체의 영역들은 상기 프로세싱하는 단계 동안 상기 기판의 상기 제1 측면 상의 상기 작업 영역의 부분들을 마스킹하는, 방법.
    
20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제2 캐리어 본체는 하나 이상의 개구부들을 포함하며, 상기 하나 이상의 개구부들은 상기 기판의 상기 제2 측면 상에 구조체들을 형성하기 위한 근접 마스크들로서 형성되고, 상기 방법은, 상기 제2 캐리어 본체의 상기 하나 이상의 개구부들을 통해 상기 기판의 상기 제2 측면을 프로세싱하기 위해 상기 캐리어 근접 마스크를 뒤집는 단계를 더 포함하는, 방법.

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