KR20230146074A - 기판 지지체, 기판을 프로세싱하는 방법, 및 프로세싱 시스템 - Google Patents

기판 지지체, 기판을 프로세싱하는 방법, 및 프로세싱 시스템 Download PDF

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KR20230146074A
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vacuum processing
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시몬 라우
토비아스 베르그만
메흐란 베흐자트
밍-춘 리
훙후이 장
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

진공 프로세싱(processing) 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체가 설명된다. 기판 지지체는 기판을 지지하기 위한 전면 및 전면 맞은편에 후면을 갖는 기판 지지 본체; 기판 지지 본체 내에 또는 기판 지지 본체의 후면에 있는 척(chuck) 조립체; 전면의 복수의 제1 개구들 ― 복수의 제1 개구들은 가스 도관과 유체 연통함 ― ; 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading) 중에 기판을 지지하는 복수의 리프트 핀(lift pin)들을 위해 구성된, 기판 지지 본체를 관통하는 복수의 제2 개구들; 전면 상의 복수의 제1 돌출부들 ― 각각의 제1 돌출부는 복수의 제2 개구들 중 하나의 제2 개구를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있음 ― ; 및 온도 측정을 위해 구성된, 전면 상의 복수의 제2 돌출부들을 포함한다.

Description

기판 지지체, 기판을 프로세싱하는 방법, 및 프로세싱 시스템
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 기판, 예를 들어 정전기 척(electrostatic chuck)(ESC) 상의 대면적(large area) 기판의 온도 측정에 관한 것이다. 실시예들은 기판 지지체, 및 특히 기판 지지체의 상이한 구역들에서 기판 온도를 측정하는 방법에 관한 것이다. 실시예들은 특히 기판 지지체, 기판 온도를 측정하는 방법, 및 진공 챔버(chamber)에서 기판을 프로세싱(process)하기 위한 프로세싱 시스템에 관한 것이다.
[0002] 기판 상에 층을 증착하는 기법들에는 예를 들어 물리적 기상 증착(PVD), 화학 기상 증착(CVD) 및 열 증발이 포함된다. 코팅된 기판들은 여러 애플리케이션(application)들에서 그리고 여러 기술 분야들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 고밀도 디스플레이들을 위한 기판들을 포함하여, 디스플레이(display)들을 위한 기판들은 PVD 프로세스에 의해 코팅될 수 있다. 일부 애플리케이션들에는 절연 패널(panel)들, TFT들을 갖는 기판들, 컬러 필터(color filter)들 등이 포함된다. 디스플레이를 위한 기판과 같은 코팅된 기판은, 기판 상에 모두 증착된 2 개의 전극들 사이에 위치된 하나 이상의 재료 층들을 포함할 수 있다.
[0003] 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하기 위해, 기판들은 증착 챔버들 및 선택적으로 추가의 프로세싱 챔버들, 예를 들어 세정 챔버들 및/또는 에칭 챔버들과 같은 프로세싱 시스템의 후속하는 프로세싱 챔버들을 통해 수송되며, 여기서 복수의 기판들이 클러스터(cluster) 시스템에서 후속적으로 프로세싱되거나 또는 인라인(in-line) 프로세싱 시스템에서 연속적으로 또는 준-연속적으로 프로세싱될 수 있도록 프로세싱 챔버들에서 프로세싱 양태들이 후속적으로 수행된다. 기판은 지지 테이블(table)과 같은 지지체 상에 지지될 수 있거나, 또는 기판들은 프로세싱 시스템을 통해 수송되는 기판 지지체들 상으로 로딩(load)될 수도 있다.
[0004] 기판 지지 테이블에 의해 지지되거나 또는 진공 프로세싱 시스템에서 프로세싱되도록 캐리어(carrier)에 의해 수송되는 기판들은 이전에 증착된 재료들의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이전에 프로세싱된 층을 포함하는 기판은 다가오는 프로세싱을 위한 기판으로 지칭될 것이다. 기판 상에 제공되는 층은 온도에 민감할 수 있다. 특히 기판 상에 이전에 증착된 유기 재료들은 예를 들어 60 ℃ 이상, 80 ℃ 이상, 또는 100 ℃ 이상의 온도에 의해 손상될 수 있다.
[0005] 또한, 기판 프로세싱은 프로세싱의 택트 타임(tact time)을 감소시키기 위해 높은 증착 속도로 유리하게 수행된다. 따라서, 한편으로는 온도 제한들 및 다른 한편으로는 높은 증착 속도들은 상충되는 이점들을 제공한다.
[0006] 위의 내용에 비추어 볼 때, 기판 지지체의 개선 및 개선된 온도 측정 방법이 유리하게 제공된다.
[0007] 위의 내용에 비추어 볼 때, 독립 청구항들에 따른 진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체, 기판의 온도를 측정하는 방법, 및 진공 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템이 제공된다. 추가의 특징들, 양태들, 세부사항들, 및 구현들은 상세한 명세서, 도면들, 및 종속 청구항들에 설명되어 있다.
[0008] 일 실시예에 따르면, 진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체가 제공된다. 기판 지지체는 기판을 지지하기 위한 전면 및 전면 맞은편에 후면을 갖는 기판 지지 본체; 기판 지지 본체 내에 또는 기판 지지 본체의 후면에 있는 척 조립체; 전면의 복수의 제1 개구들 ― 복수의 제1 개구들은 가스 도관과 유체 연통함 ― ; 로딩 또는 언로딩(unloading) 중에 기판을 지지하는 복수의 리프트 핀(lift pin)들을 위해 구성된, 기판 지지 본체를 관통하는 복수의 제2 개구들; 전면 상의 복수의 제1 돌출부들 ― 각각의 제1 돌출부는 복수의 제2 개구들 중 하나의 제2 개구를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있음 ― ; 및 온도 측정을 위해 구성된, 전면 상의 복수의 제2 돌출부들을 포함한다.
[0009] 일 실시예에 따르면, 진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법이 제공된다. 이 방법은 전면을 갖는 기판 지지 본체 및 척 조립체를 갖는 기판 지지체 상에 기판을 로딩하는 단계; 냉각된 기판 부분을 제공하기 위해 기판 지지체 상에 로딩된 기판의 적어도 일부를 냉각 가스로 냉각하는 단계; 기판이 기판 지지체 상에 로딩된 동안 냉각된 기판 부분 내의 제1 구역에서 제1 기판 온도를 측정하는 단계; 및 제1 구역과 상이한 제2 구역에서 제2 기판 온도를 측정하는 단계를 포함한다.
[0010] 일 실시예에 따르면, 진공 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템이 제공된다. 이 프로세싱 시스템은 특히 수평 기판 로딩을 위해 구성된 로딩 스테이션(station); 진공 프로세싱 챔버; 및 제어기를 포함한다. 제어기는 프로세서, 및 프로세서에 의해 실행될 때, 본 명세서에 설명된 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 방법을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 메모리를 포함한다.
[0011] 본 개시내용의 위에 인용된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 위에서 간략하게 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있다. 첨부된 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이며, 이하에서 설명된다:
도 1은 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 기판 지지체의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2a는 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 기판 지지체의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2b는 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 도 2a의 기판 지지체의 부분들의 확대도를 도시한다.
도 2c는 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 기판 지지체의 개략적인 정면도를 도시한다.
도 3a는 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템의 개략도를 도시한다.
도 3b는 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 장치의 개략도를 도시한다.
도 3c는 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템의 개략도를 도시한다.
도 4는 예를 들어 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 프로세싱 시스템에서, 기판의 온도를 측정하는 방법의 흐름도를 도시한다.
[0012] 이제 본 개시내용의 다양한 실시예들을 상세히 참조할 것이며, 그 다양한 실시예들의 하나 이상의 예들이 도면들에 예시되어 있다. 도면들에 대한 다음 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 개별 실시예들에 대한 차이점들만이 설명된다. 각각의 예는 본 개시내용을 설명으로서 제공되며, 본 개시내용의 제한으로 의미되지 않는다. 또한, 하나의 실시예의 일부로서 예시되거나 또는 설명된 특징들은 또 다른 실시예를 생성하기 위해 다른 실시예들에 대해 또는 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다. 본 설명은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.
[0013] 기판 지지체들은 진공 증착 시스템과 같은 프로세싱 시스템에서, 프로세싱 시스템의 진공 챔버 내에서 기판들을 유지하고 및/또는 수송하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 기판이 기판 지지체에 의해 지지되는 동안 하나 이상의 재료 층들이 기판 상에 증착될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지체는 지지 테이블, 예를 들어 기판 지지 테이블, 또는 페데스탈, 예를 들어 진공 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버에 제공되는 기판 지지 페데스탈일 수 있다. 지지 테이블은 특히 수평 기판 프로세싱 또는 본질적으로 수평 기판 프로세싱을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지체를 포함하는 프로세싱 챔버는 클러스터 시스템에서 제공될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지체는 캐리어, 특히 정전기 척(ESC) 내의 캐리어일 수 있다. 캐리어는 특히 수직 기판 프로세싱 또는 본질적으로 수직 기판 프로세싱을 위해 구성될 수 있다. 기판은 캐리어에 의해 지지될 수 있고, 캐리어는 진공 프로세싱 시스템을 통해 기판을 이동시킬 수 있으며 기판의 프로세싱 중에 기판을 지지할 수 있다.
[0014] 기판 프로세싱을 위한 캐리어로 기판을 지지하면 예를 들어 프로세싱 시스템을 통해 기판을 수송할 때 유리 파손을 감소시킬 수 있다는 이점을 갖는다.
[0015] 기판은 후방 면, 즉 증착 소스를 향하지 않는 기판의 면에서 기판 지지체에 의해 유지되거나 또는 지지될 수 있다. 기판의 전면, 즉 증착 소스를 향하는 기판의 면은 예를 들어 캐리어의 유지 배열체들에 의해 커버(cover)되지 않으므로, 증착될 재료가 다른 방법으로는 도달하기 어려운 기판의 영역들에 도달하도록 허용한다. 일부 애플리케이션들에서, 기판 지지체들은 기판을 후방 면에 유지하기 위한 정전기 척들을 포함할 수 있다. 기판을 기판 지지체 상에 로딩할 때, 기판은 정전기력들이 충분히 확립될 때까지 정전기 척 상으로 제공될 수 있다.
[0016] 본 개시내용의 실시예들은 기판 온도 측정이 통합된 정전기 척을 제공한다. 예를 들어, 기판 온도 및 스퍼터링 파워(sputtering power)의 폐쇄 루프 제어가 제공될 수 있다.
[0017] 유기 층들을 포함하는 터치스크린 패널(touchscreen panel)들(TSP)과 같은 일부 애플리케이션들의 경우, 유기 층을 갖는 기판은 기판 상의 추가의 층들의 스퍼터링과 같은 후속 기판 프로세싱 동작들 동안 온도 상승들에 민감할 수 있다. 냉각 가스, 예를 들어 헬륨은 기판, 예를 들어 유리 기판과 정전기 척 사이의 갭(gap) 내로 제공될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 온도는 100 ℃ 이하, 특히 80 ℃ 이하로 제공된다. 기판 프로세싱 중에 스퍼터링 프로세스의 파워는 기판 온도를 온도 한계로 조정하도록 제어될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 가스 쿠션(cushion), 예를 들어, 약 3 내지 10 mbar의 헬륨 쿠션이 제공될 수 있다. 기판과 ESC의 플레이트(plate), 예를 들어, 수냉식 플레이트 사이의 열 전달이 개선될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지체는 기판 수용 표면을 위한 수냉을 포함할 수 있다.
[0018] 냉각 가스에 의한 기판의 냉각 및 스퍼터링 파워를 고려한 시뮬레이션(simulation)들과 비교하여, 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 개선된 온도 측정 방법 및 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 온도 제어를 위한 개선된 기판 지지체가 유리하다. 따라서, 스퍼터링 파워를 최대화하면서 온도 제한들이 제어될 수 있다. 따라서, 프로세싱의 택트 타임이 개선될 수 있다.
[0019] 도 1은 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 기판 지지체(100)의 개략적인 단면도를 도시한다. 기판 지지체는 기판 지지 테이블일 수 있다. 기판 지지체(100)는 프로세싱 챔버 내의 기판을 지지하도록 구성된다. 기판 지지체(100)는 기판을 지지하기 위한 기판 지지 표면, 예를 들어, 전면(142)을 갖는 기판 지지 본체(140)를 포함한다. 전면(142)의 맞은편에는, 후면(143)이 제공된다. 또한, 기판 지지체는 척 조립체(120)를 포함한다. 척 조립체(120)는 기판 지지 표면에서 기판을 유지하도록 구성된다. 척 조립체는 기판에 정전기력들을 제공하기 위한 전극 조립체(125)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 조립체(125)에 의해 정전기장이 제공되어 기판을 유지하기 위해 기판 상에 작용할 수 있다. 기판은 정전기장에 의해 유지되는 동안 프로세싱 챔버에서 지지되거나 또는 프로세싱 시스템을 통해 수송될 수 있다.
[0020] 본 명세서에 설명된 실시예들에 따르면, 기판 지지체(100)는 기판 지지 표면, 즉 전면(142)을 포함한다. 예를 들어, 프로세싱 시스템을 통해 운반되는 기판은 기판 지지체의 기판 지지 표면에 유지될 수 있다. 기판은 정전기력들에 의해 기판 지지 표면에서 유지될 수 있다. 실시예들에 따르면, 기판 지지체는 기판 지지 표면 내에 복수의 제1 개구들(112)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 개구들은 가스 도관(110)에 연결될 수 있다. 가스 도관은 가스 공급기에 연결될 수 있다. 가스 도관은 냉각 가스를 제공하기 위한 가스 소스(160)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 가스 소스(160)는 가스 탱크 또는 프로세싱 시스템의 가스 공급기일 수 있다. 가스 도관은 복수의 채널들(116)을 포함할 수 있다. 복수의 채널들(116)의 채널들 각각은 복수의 제1 개구들(112) 중 하나의 개구 내로 개방될 수 있다.
[0021] 가스 도관 또는 채널들(116) 내로 냉각 가스, 예를 들어 헬륨을 제공함으로써, 기판 지지체(100)에 의해 지지되는 기판과 기판 사이에 냉각 가스가 제공될 수 있다. 따라서, 기판 프로세싱 중에 기판 온도가 감소될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 냉각 가스는: 헬륨, 아르곤 등으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
[0022] 본 명세서에 설명된 실시예들에 따르면, 기판 지지체는 적어도 하나의 비-전도성 영역을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 비-전도성 영역은 유전체 재료로 이루어질 수 있다. 특히, 유전체는 열분해 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄 산화물, 실리콘 질화물, 알루미나 또는 이와 동등한 재료와 같은 높은 열 전도성 유전체 재료로 이루어질 수 있지만, 그러나 폴리이미드와 같은 재료들로 이루어질 수도 있다. 전극 조립체(125)는 적어도 하나의 비-전도성 영역에 매립되거나 또는 기판 지지 표면 맞은편의 비-전도성 영역의 면 상에 제공될 수도 있다.
[0023] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지체(100)는 복수의 전극들(122)에 하나 이상의 전압들을 인가하도록 구성되는 하나 이상의 전압 소스들을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 하나 이상의 전압 소스들은 복수의 전극들(122) 중 적어도 일부 전극들을 접지하도록 구성된다. 예로서, 하나 이상의 전압 소스들은 제1 극성을 갖는 제1 전압, 제2 극성을 갖는 제2 전압, 및/또는 접지를 복수의 전극들(122)에 인가하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 복수의 전극들의 각각의 전극, 모든 제2 전극, 모든 제3 전극 또는 모든 제4 전극은 별도의 전압 소스에 연결될 수 있다. "극성"이라는 용어는 전기적 극성, 즉 음극(-) 및 양극(+)을 지칭한다. 예로서, 제1 극성은 음극성이고 제2 극성은 양극성일 수 있으며, 또는 제1 극성은 양극성이고 제2 극성은 음극성일 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지체의 ESC는 단극 또는 양극 정전기 척일 수 있다.
[0024] 실시예들에 따르면, 제어기(130)는 전극 조립체(125)에 하나 이상의 전압들 및/또는 접지를 인가하기 위한 하나 이상의 전압 소스들을 제어하도록 구성될 수 있다. 제어기(130)는 척 조립체를 조절하도록 구성될 수 있는데, 즉, 제어기는 정전기 척킹을 제어하도록 구성될 수 있다. 제어기(130)는 가스 소스(160)를 조절하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 실시예들에 따르면, 제어기는 제1 온도 센서를 제어하거나 또는 이와 통신하고 및/또는 제2 온도 센서를 제어하거나 또는 이와 통신하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 실시예들에 따르면, 도 1에 예시된 제어기(130)는 전압 소스, 가스 공급기, 및/또는 온도 센서들에 대한 개별 제어기들로 분리될 수 있다.
[0025] 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 기판 지지체(100)에 제공되는 제1 온도 센서(150)가 본 개시내용의 실시예들에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 외부 온도 센서와 같은 제2 온도 센서(155)가 제공될 수 있다. 기판 지지체(100)에서의 온도 센서의 활용 및/또는 기판 온도를 측정하는 방법들에 대한 활용은 도 2a와 관련하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
[0026] 본 명세서에 설명된 실시예들에 따르면, 기판 지지체는 클러스터 프로세싱 시스템 또는 웨이퍼(wafer) 프로세싱 시스템에 대해 실질적으로 수평으로 배향될 수 있다. 기판 지지체는 인라인 프로세싱 시스템의 경우 실질적으로 수직으로 배향될 수 있다. 기판은 프로세싱 시스템을 통해 실질적으로 수직 배향으로 수송될 수 있다.
[0027] 본 개시내용 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같이, "실질적으로 수평"이라 함은 특히 기판 배향을 지칭할 때, ±20 ° 이하의 수평 방향 또는 배향으로부터의 편차, 예를 들어 ± 10 ° 이하의 편차를 허용하는 것으로 이해된다. 본 개시내용 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같이, "실질적으로 수직"이라 함은 특히 기판 배향을 지칭할 때, ±20 ° 이하의 수직 방향 또는 배향으로부터의 편차, 예를 들어 ± 10 ° 이하의 편차를 허용하는 것으로 이해된다. 수직 배향으로부터의 이러한 편차는, 예를 들어, 수직 배향으로부터 약간의 편차를 갖는 기판 지지체가 보다 안정적인 기판 포지션(position)을 발생시킬 수 있거나, 또는 기판 배향을 아래로 향하게 하는 것이 증착 중에 기판 상의 입자들을 심지어 더 잘 감소시킬 수 있기 때문에 제공될 수 있다. 그러나, 예를 들어 층 증착 프로세스 중의 기판 배향은 실질적으로 수직으로 간주된다. 일반적으로, 수평 및 수직 기판 배향들은 구별될 수 있으며, 여기서 두 배향들, 수평 배향 또는 수직 배향은 위에서 설명된 바와 같은 편차를 포함할 수 있다.
[0028] 특히, 본 개시내용 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같이, "수직 방향" 또는 "수직 배향"과 같은 용어들은 "수평 방향" 또는 "수평 배향"과 구별되는 것으로 이해된다. 수직 방향은 중력과 실질적으로 평행하다.
[0029] 본 명세서에 설명된 실시예들에 따르면, 기판은 실질적으로 수평 배향으로 기판 지지체 상에 로딩될 수 있다. 도 2a와 관련하여 보다 상세하게 설명되는 기판 리프트 핀들은 기판 지지체(100)의 수평 배향으로 기판을 로딩하거나 또는 언로딩하기 위해 이용될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 핸드 오버(hand over) 또는 이송, 즉 기판 지지체로부터 프로세스 기판의 언로딩 또는 기판 지지체 상으로 프로세싱될 기판의 로딩은 본질적으로 수평인 포지션, 특히 수평 포지션에서 제공될 수 있다. 예를 들어, 핀 어레이(array)와 같은 리프트 핀 조립체가 사용될 수 있다.
[0030] 도 2a는 기판 지지체(100)를 도시한다. 도 2b는 도 2a에 도시된 기판 지지체(100)의 확대된 부분을 도시한다. 기판 지지체(100)는 기판 지지 본체(140)를 포함한다. 제1 개구들(212)와 같은 복수의 개구들이 기판 지지 본체(140)을 통해 제공된다. 리프트 핀들(282)을 갖는 리프트 핀 조립체(280)는 기판 지지체(100)의 전면(142)으로부터 기판(20)을 들어 올리기 위해 상하로 이동된다. 도 2a는 리프트 핀 조립체(280)가 상부 포지션에 있는 것을 도시하고, 여기서 기판(20)은 리프트 핀들(282)에 의해 지지된다. 도 2b는 하부 포지션에서의 리프트 핀 조립체(280)를 도시하며, 여기서 기판(20)은 기판 지지체의 지지 표면에 의해 지지된다.
[0031] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 복수의 제1 개구들(112)이 기판 지지 본체(140)의 전면에 제공된다. 복수의 제1 개구들(112)은 가스 도관(110)에 연결된다. 따라서, 가스는 제1 개구들(112)을 통해 기판 지지 본체의 전면(142)에 제공될 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 전면(142), 즉 ESC의 전면과 기판(20) 사이에 제공된 가스는 잠재적으로 리프트 핀(282)을 위한 개구(212)를 통해 흐를 수 있다. 냉각 가스가 기판 지지체를 통해 흐르는 것을 방지하기 위해, 돌출부(242)가 제공된다. 돌출부(242)는 냉각 가스를 위한 장벽 또는 댐(dam)을 제공한다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 돌출부 또는 장벽은 링(ring)의 형상, 예를 들어, 제1 개구들(212) 중 하나를 둘러싸는 링을 가질 수 있다. 제1 개구들은 핀 어레이의 활용을 허용하기 위해 기판 지지체(100)에 제공되며, 베어링(bearing) 리프트 핀들은 로딩 또는 언로딩 중에 기판을 지지하기 위해 ESC를 통해 안내된다. 냉각 가스 장벽(또는 냉각 가스 "댐")은 각각의 핀 홀(hole) 주위에 형성되어 기판과 ESC 사이에 냉각 가스, 예를 들어, 헬륨을 유지한다. 따라서, 핀홀(pinhole) 영역에 냉각이 제공되지 않고, 핫 스팟(hot spot)이 형성된다.
[0032] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지 본체의 기판 지지 표면, 즉 기판 지지 본체의 전면은 적어도 2 개의 상이한 구역들을 포함한다. 적어도 2 개의 상이한 구역들 중 제1 구역에서는, 기판 지지체(100)의 기판 지지 표면과 기판 사이에 헬륨과 같은 냉각 가스가 제공될 수 있다. 따라서, 제1 구역은 냉각 구역이다. 적어도 2 개의 구역들 중 제2 구역에서는, 돌출부 또는 장벽에 의해 냉각 가스의 접촉이 방지된다. 따라서, 제2 구역은 비냉각 구역이다. 비냉각 구역은 핫 스팟이라고 할 수 있다.
[0033] 이상의 내용에 비추어 볼 때, 본 명세서에 설명된 바와 같은 기판 지지체(100)에 의해 지지되는 기판은 제1 기판 온도를 갖는 제1 구역, 및 제2 기판 온도를 갖는 제2 구역을 포함할 수 있으며, 여기서 제2 기판 온도는 제1 기판 온도보다 높다. 기판 프로세싱을 위한 미리 결정된 온도 제한을 고려하면, 온도 제한은 제2 구역의 제2 기판 온도에 대해 제어될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지체는 제1 구역, 즉 냉각 구역, 및 제2 구역, 즉 핫 스팟의 온도를 측정하도록 구성된다.
[0034] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지 본체의 전면 상에 복수의 제2 돌출부들이 제공될 수 있다. 복수의 제2 돌출부들은 온도 측정을 위해 구성된다. 예를 들어, 도 2b는 예시적인 돌출부(244)를 도시한다. 돌출부(244)는 온도 센서, 예를 들어, 제1 온도 센서(150)가 제공되는 표면(246)을 둘러싸고 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예시적인 돌출부(244)는 기판 지지 본체의 표면(245)을 둘러쌀 수 있다. 돌출부(244)에 의해 둘러싸인 표면(245)의 온도는, 예를 들어, 적외선 온도 센서와 같은 복사 온도 센서로 측정될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 제2 온도 센서(255)가 이용될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 기판 지지 본체의 전면 상에 복수의 제2 돌출부들이 제공되어 기판(20)의 핫스팟에 대응하는 구역을 발생시킨다. 이에 따라, 제1 구역, 즉 냉각 구역, 및 제2 구역, 즉 핫스팟 구역에서 온도가 측정될 수 있다.
[0035] 일 실시예에 따르면, 진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체가 제공된다. 기판 지지체는 기판을 지지하기 위한 전면 및 전면 맞은편에 후면을 갖는 기판 지지 본체, 및 기판 지지 본체 내에 또는 기판 지지 본체의 후면에 있는 척 조립체를 포함한다. 또한, 전면에 복수의 제1 개구들이 제공되며, 여기서 복수의 제1 개구들은 가스 도관과 유체 연통한다. 기판 지지 본체를 관통하는 복수의 제2 개구들이 제공되며, 여기서 복수의 제2 개구들은 로딩 또는 언로딩 중에 기판을 지지하는 복수의 리프트 핀들을 위해 구성된다. 복수의 제1 돌출부들이 전면 상에 제공되며, 각각의 제1 돌출부는 복수의 제2 개구들 중 하나의 제2 개구를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다. 기판 지지체는 온도 측정을 위해 구성된, 전면 상의 복수의 제2 돌출부들을 더 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 복수의 제1 돌출부들은 냉각 가스를 위한 장벽을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0036] 도 2c는 기판 지지체(100)의 개략적인 정면도를 도시한다. 온도 측정 구역들의 측정 그리드(grid)가 도시되어 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 제1 온도 측정을 갖는 복수의 제1 구역들(286)이 제공된다. 복수의 제1 구역들은 냉각 가스에 의해 냉각된다. 특히, 냉각 가스를 위한 장벽은 제1 구역들에 제공되지 않는다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 냉각 가스로 냉각되는 제1 구역은 온도 센서로 측정될 수 있다. 온도 센서는 제1 온도 센서(150)에 의해 예시적으로 예시된 바와 같이, 기판 지지체(100) 내에 또는 기판 지지체(100)에, 특히 전면(142)과 기판(20) 사이에 제공될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 온도 센서는 도 1에 도시된 제2 온도 센서(155)에 의해 예시적으로 예시된 바와 같이, 기판 지지체로부터 분리되어 제공될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 온도 센서는 열전대 또는 적외선 온도 센서일 수 있다.
[0037] 도 2c는 리프트 핀(282)을 위해 구성된 개구(212)를 둘러싸는 돌출부들(242)을 추가로 도시한다. 또한, 제2 온도 측정을 갖는 제2 구역들(284)이 기판 지지체의 표면 상에 제공된다. 특히, 제2 구역들은 기판 지지체(100)의 기판 수용 표면의 영역에 걸쳐 분포될 수 있다. 제2 영역은 돌출부(244), 예를 들어 냉각 가스를 위한 장벽을 포함한다. 따라서, 기판(20) 상의 핫스팟에서의 온도 측정이 제공될 수 있다.
[0038] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 온도 센서(150)는 기판 지지체의 기판 지지 본체 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 열전대일 수 있다. 특히, 열전대는 기판 지지 본체의 리세스(recess) 내에 이동 가능하게 지지될 수 있고, 스프링 로딩(spring-loaded)될 수 있다. 기판이 없는 기판 지지체는, 열전대의 표면이 기판 지지 본체의 전면(142)으로부터 돌출되어 있을 수 있다. 열전대는 스프링 또는 다른 탄성 요소에 의해 제공되는 힘에 의해 표면으로부터 돌출될 수 있다. 기판이 로딩되면, 기판은 스프링 또는 탄성 요소의 힘을 상쇄하고, 열전대를 기판 지지 본체의 리세스 내로 푸시(push)한다. 따라서, 온도 센서와 기판 사이에 양호한 열 접촉이 제공될 수 있다.
[0039] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지체 또는 기판 지지 본체는 복수의 제1 개구들을 포함한다. 복수의 제1 개구들은 냉각 가스를 위한 가스 도관과 유체 연통한다. 기판 지지체 또는 기판 지지 본체는 복수의 제2 개구들을 더 포함한다. 복수의 제2 개구들은 리프트 핀 어레이의 핀들을 위해 구성된다. 기판 지지체 또는 기판 지지 본체는 온도 센서들을 수용하기 위한 복수의 제3 개구들 또는 리세스들, 및 온도 센서들을 수용하기 위한 복수의 제4 개구들 또는 추가의 리세스들을 더 포함한다. 복수의 제2 개구들에는 본 명세서에 설명된 바와 같이 냉각 가스를 위한 돌출부들 또는 장벽들이 제공되고, 복수의 제3 개구들(또는 리세스들)에는 본 명세서에 설명된 바와 같이 냉각 가스를 위한 돌출부들 또는 장벽들이 제공된다. 복수의 제4 개구들은 냉각 가스를 위한 장벽 없이 제공될 수 있다. 따라서, 제1 온도 센서들 그룹은 냉각 가스 장벽이 있는 기판 로케이션(location)들에서 기판 온도를 측정할 수 있고, 제2 온도 센서들 그룹은 냉각 가스 장벽이 없는 기판 로케이션들에서 기판 온도를 측정할 수 있다.
[0040] 위에서 설명된 바와 같이, 본 개시내용의 실시예들은 전면 상에 복수의 제1 돌출부들을 포함하며, 여기서 복수의 제1 돌출부들은 리프트 핀 어레이를 위한 개구들과 상호 연관된다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 복수의 제2 돌출부들 중 적어도 하나의 제2 돌출부는 전면의 표면의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다. 특히, 복수의 제2 돌출부들 중 적어도 하나의 제2 돌출부는 온도 센서, 예를 들어 열전대를 둘러싸거나 또는 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 본 명세서에 설명된 예들에 따르면, 적어도 하나의 제2 돌출부는 냉각 가스에 대한 장벽을 제공하도록 구성된다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 돌출부 또는 장벽은 기판 지지 본체의 전면의 기판 수용 표면으로부터 0.5/10 mm 이상 5/10 mm 이하로 돌출되는 영역, 예를 들어, 링 형상의 영역을 포함할 수 있다.
[0041] 도 3a는 기판 프로세싱 시스템(300)을 도시한다. 기판 프로세싱 시스템(300)은 이송 챔버(320)를 갖는 클러스터 시스템일 수 있다. 이송 챔버(320)는 중앙 이송 챔버일 수 있다. 로봇(322)은 이송 챔버(320) 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 로봇(322)은 로봇 암(arm)(354)을 가질 수 있다. 로봇(322)은 이송 챔버(320)에 결합된 챔버들 사이에서 기판들을 이송할 수 있다. 적어도 하나의 로드락(load lock) 챔버(305)는 이송 챔버(320)에 결합될 수 있다. 도 3a는 이송 챔버(320)에 결합된 2 개의 로드락 챔버들(305)을 도시한다. 하나 이상의 진공 프로세싱 챔버들(310)이 이송 챔버(320)에 결합될 수 있다. 로봇(322)은 로드락 챔버와 증착 챔버 사이에서 또는 그 반대로 또는 이송 챔버(320)에 부착된 상이한 증착 챔버들 사이에서 기판을 이송할 수 있다.
[0042] 증착 장치 또는 프로세싱 챔버(310)는 진공 챔버를 포함한다. 또한, 이송 챔버(320)는 진공 이송 챔버일 수 있다. 따라서, 기판은 진공 상태에서 로드락 챔버로부터 이송 챔버로, 이송 챔버로부터 증착 장치의 진공 챔버로, 그리고 제1 증착 장치의 진공 챔버로부터 추가의 증착 장치의 진공 챔버로 취급될 수 있다.
[0043] 본 명세서에 설명된 장치들 및 시스템들은 특히 표면이 1 m2 이상일 수 있는 대면적 기판들을 이동 및 프로세싱하도록 구성된다. "기판"이라는 용어는 특히 유리 기판들과 같은 기판들, 예를 들어 유리 플레이트를 포함할 수 있다. 또한, 기판은 웨이퍼들, 사파이어 등과 같은 투명 결정 슬라이스(slice)들 등을 포함할 수 있다. 그러나, "기판"이라는 용어는 예를 들어 포일(foil) 또는 웹(web)과 같이 유연하지 않거나 또는 유연할 수 있는 다른 기판들을 포함할 수 있다. 기판은 재료 증착에 적합한 임의의 재료로 형성될 수 있다.
[0044] 도 3a는 본 개시내용에 따른 하나 이상의 진공 프로세싱 챔버들(310)을 포함하는 기판 프로세싱 시스템(300)을 개략적으로 도시한다. 하나 이상의 진공 프로세싱 챔버들(310)은 기판 상에 재료를 증착하도록 의도되며, 본 개시내용의 실시예들에 따른 진공 챔버 및/또는 스퍼터 소스 영역을 포함한다. 수평 배향으로 프로세싱 영역에서 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 증착 소스들의 어레이가 제공될 수 있다. 기판 프로세싱 시스템(300)은 이송 챔버(320), 특히 하나 이상의 증착 장치들에 결합된 진공 이송 챔버를 더 포함한다.
[0045] 도 3a는 로드락 챔버들(305)을 추가로 도시한다. 진공 이송 챔버(320)는 하나 이상의 증착 장치들에 결합된다. 진공 이송 챔버는 개구들, 특히 수평 슬릿 개구들을 통해 기판들을 하나 이상의 진공 챔버들로 이동시킬 수 있다. 로드락 챔버들(305)은 진공 조건들(A)이 아닌 대기압 하에서 기판을 수용한 다음 진공 조건들(V) 하에서 진공 이송 챔버 내로 기판을 이송하도록 구성된다. 반대로, 로드 챔버는 또한 진공 조건(V) 하에서 이송 챔버로부터 기판을 수용하고 진공 조건들(A)이 아닌 대기압 하에서 상기 기판을 제공할 수도 있다.
[0046] 또 다른 실시예들에 따르면, 하나 이상의 추가의 프로세싱 챔버들이 진공 이송 챔버, 예를 들어 중앙 이송 챔버에 결합될 수 있다. 구체적으로, 하나 이상의 추가의 프로세싱 챔버들은 이송 챔버에 결합된 가열 챔버, 이송 챔버에 결합된 냉각 챔버, 이송 챔버에 결합된 사전 세정 챔버, 이송 챔버에 결합된 저장 챔버, 이송 챔버에 결합된 검사 챔버, 및 이송 챔버에 결합된 CVD 챔버 중에서 선택될 수 있다. 동일한 유형 및/또는 상이한 유형의 위의 챔버들 중 하나 이상이 중앙 이송 챔버에 결합될 수 있다. 예를 들어, 검사 챔버는 이전 증착 프로세스에서 증착된 층의 두께를 측정하거나, 또는 기판이 프로세싱 시스템으로부터 언로딩되기 전에 하나 이상의 층 두께들을 제어할 수 있다. 층 두께의 제어가 제공될 수 있다. 세정 또는 사전 세정 챔버는 예를 들어 금속 층들로부터 산화물들을 제거하거나, 또는 이전 제조 단계로부터 포토레지스트(photoresist) 잔류물들을 제거할 수 있다.
[0047] 도 3b는 증착 장치를 도시한다. 증착 장치는 진공 챔버(311)를 포함한다. 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 진공 챔버(311)는 다양한 세그먼트(segment)들을 포함할 수 있다. 세그먼트들은 세그먼트들의 기능성에 의해 정의될 수 있는데, 즉 일부 세그먼트들 또는 세그먼트의 일부 및 인접한 세그먼트가 고정적으로 연결되거나 또는 일체형으로 형성될 수 있다. 진공 챔버를 세그먼트들로 분리하면 감소된 소유 비용을 허용할 수 있다.
[0048] 도 3b에 예시적으로 도시된 바와 같은 진공 챔버(311)는 소스 프레임(frame) 세그먼트(312)를 포함한다. 소스 프레임 세그먼트는 프로세싱 시스템에 대해, 예를 들어 중앙 이송 챔버에 대해 고정된 포지션에 있는 고정된 세그먼트일 수 있다. 소스 프레임 세그먼트는 각각 소스 조립체 및/또는 소스 지원 조립체를 지지하도록 구성된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 복수의 스퍼터 캐소드(cathode)들(350) 및 복수의 애노드(anode)들(352)이 소스 프레임 세그먼트에 제공된다. 대안적으로, 증발 소스, 스프레이 소스, 또는 CVD 소스와 같은 다른 소스가 소스 프레임 세그먼트에 결합될 수 있다.
[0049] 상부 리드(lid) 조립체(3)가 소스 프레임 세그먼트(312) 위에 제공된다. 상부 리드 조립체(314)는 예를 들어, 상부 리드 조립체에 배치된 컴포넌트들을 유지하고 및/또는 소스 조립체 또는 소스 지지 조립체의 컴포넌트들을 유지하기 위해 소스 프레임 세그먼트로부터 제거될 수 있다.
[0050] 기판 취급 세그먼트(316)가 소스 프레임 세그먼트 아래에 제공된다. 기판 취급 세그먼트(316)는 기판 취급, 기판 정렬, 기판 마스킹(masking), 기판 지지 등을 위한 컴포넌트들을 포함하거나 또는 하우징한다. 특히, 기판 지지체(100)는 기판 지지체 테이블일 수 있으며, 본 개시내용의 실시예 중 임의의 실시예에 따라 제공될 수 있다.
[0051] 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(210)는 페데스탈(pedestal)(318)에 의해 지지될 수 있다. 페데스탈(318)은 3 개 이상의 스탠드(stand)들을 포함할 수 있다. 특히, 페데스탈은 적어도 소스 프레임 세그먼트(312)를 지지할 수 있다.
[0052] 일부 실시예들에 따르면, 클러스터 프로세싱 시스템에서 대면적 기판 프로세싱을 위한 증착 장치 또는 진공 프로세싱 챔버가 제공된다. 증착 장치는 진공 챔버를 포함한다. 증착 장치는 소스 지지 조립체를 포함한다. 스퍼터 소스들의 어레이의 예에서, 소스 지지 조립체는 제1 캐소드 구동 유닛들 그룹 ― 제1 캐소드 구동 유닛들 그룹의 각각의 캐소드 구동 유닛은 수평 원통형 스퍼터 캐소드를 회전하도록 구성됨 ― , 및 제2 캐소드 구동 유닛들 그룹 ― 제2 캐소드 구동 유닛들 그룹의 각각의 캐소드 구동 유닛은 수평 원통형 스퍼터 캐소드를 회전하도록 구성됨 ― 을 포함하고, 제1 캐소드 구동 유닛들 그룹 및 제2 캐소드 구동 유닛들 그룹은 진공 챔버의 소스 프레임 세그먼트에 결합된다.
[0053] 증착 장치는 기판 취급 세그먼트 내의 기판 지지체(100), 및 기판 지지체 및 핀 어레이를 서로에 대해 수직으로 이동시키기 위해 기판 지지체에 결합된 액추에이터(actuator)를 더 포함한다.
[0054] 도 3b는 기판 지지체(100), 및 기판 지지체(100)에 결합된 액추에이터(322)를 도시한다. 액추에이터(322)는 기판 지지체(100)를 수직으로 이동하도록 구성된 선형 액추에이터 또는 드라이브(drive)일 수 있다. 예를 들어, 도 3b는 기판 지지체(100)가 기판 지지 핀들 또는 리프트 핀들(282)의 상부 단부들 아래의 제1 포지션에 있는 것을 도시한다. 액추에이터(322)는 지지체(100)를 제2 포지션으로 이동시킬 수 있는데, 즉 기판 지지체가 기판 지지 핀들의 상부 단부들 위에 포지셔닝(position)되는 상부 포지션으로 이동시킬 수 있다. 기판 지지 핀들(282) 상에 배치된 기판은 기판 지지체가 제1 포지션으로부터 제2 포지션으로 이동하면 기판 지지체에 접촉하게 된다. 따라서, 기판 지지체를 제1 포지션으로부터 제2 포지션으로 리프팅함으로써 기판을 기판 지지체 상에 배치하여 재료 증착을 수행할 수 있다. 또한, 기판은 예를 들어, 증착 후에, 기판을 유지하는 기판 지지체를 제2 포지션으로부터 제1 포지션으로 하강시킴으로써 기판 지지 핀들 또는 리프트 핀들(282) 상에 배치될 수 있다.
[0055] 기판 지지체(100)는 기판 상에 재료 층을 증착하는 동안 기판을 지지하는 테이블로서 역할을 한다. 테이블이 상부 포지션, 즉 제2 포지션으로 이동되면, 기판은 에지 배제 마스크(330) 아래에 배치될 수 있다. 도 3b에 도시된 기판 지지체는 본 개시내용의 실시예들에 따른 기판 지지체이다. 기판 지지체는 정전기 척을 포함할 수 있다.
[0056] 실시예에 따르면, 진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체, 예를 들어 기판 지지 테이블이 제공된다. 기판 지지체는 기판을 지지하기 위한 전면 및 전면 맞은편에 후면을 갖는 기판 지지 본체를 포함한다. 척 조립체는 기판 지지 본체 내에 또는 기판 지지 본체의 후면에 제공된다. 기판 지지체는 전면에 복수의 제1 개구들 ― 복수의 제1 개구들은 가스 도관과 유체 연통함 ― , 및 로딩 또는 언로딩 중에 기판을 지지하는 복수의 리프트 핀들을 위해 구성된, 기판 지지 본체를 관통하는 복수의 제2 개구들을 포함한다. 기판 지지체는 전면 상의 복수의 제1 돌출부들 ― 각각의 제1 돌출부는 복수의 제2 개구들 중 하나의 제2 개구를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있음 ― ; 및 온도 측정을 위해 구성된, 전면 상의 복수의 제2 돌출부들을 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 기판 지지체는: 복수의 제3 개구들 또는 복수의 리세스들 ― 각각의 제3 개구 또는 리세스는 복수의 제2 돌출부들 중 하나의 제2 돌출부에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있고, 각각 제1 온도 센서를 수용하도록 구성됨 ― , 및 제2 온도 센서를 수용하도록 구성된 복수의 제4 개구들 또는 복수의 추가의 리세스들 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
[0057] 도 3c는 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템(300)의 개략도를 예시적으로 도시한다. 특히, 프로세싱 시스템은 재료 증착 시스템일 수 있다. 프로세싱 시스템은 로딩 스테이션(372), 진공 프로세싱 챔버(390), 및 로딩 스테이션과 진공 프로세싱 챔버 사이의 로드락 챔버(380)를 포함한다. 로딩 스테이션은 본 명세서에 설명된 실시예들에 따라, 예를 들어 리프트 핀 어레이를 사용하여 캐리어 상에 기판을 수평으로 로딩하도록 구성된다. 로딩 스테이션(372)은 대기 챔버(370), 즉 대기압이 제공되는 챔버일 수 있다. 프로세싱 시스템은 하나 이상의 이송 챔버들(382)을 더 포함할 수 있다.
[0058] 기판의 프로세싱은 기판으로의 재료의 이송, 기판의 에칭, 기판의 전처리, 예를 들어, 어닐링(annealing) 중의 기판의 가열, 또는 다른 기판 프로세싱으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 증착 재료는, 예를 들어, 스퍼터링 또는 증발과 같은 CVD 프로세스 또는 PVD 프로세스에 의해 기판 상에 증착될 수 있다. 기판(10)은 증착 재료 수용 면을 포함할 수 있다. 기판의 증착 재료 수용 면은 증착 소스를 향하는 기판의 면으로 간주될 수 있다. 또한, 기판의 프로세싱은 또한 프로세싱 시스템의 하나의 챔버로부터 다른 챔버로의 기판의 수송을 포함할 수 있다.
[0059] 실시예들에 따르면, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같은 프로세싱 시스템(300)은 스퍼터 증착과 같은 CVD 또는 PVD 프로세스들을 위해 구성될 수 있다. 다른 예에서, 시스템은 예를 들어 OLED 디바이스들의 제조를 위한 유기 재료의 증발을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 시스템은 예를 들어 디스플레이 제조를 위한 대면적 기판들을 위한 프로세싱 시스템일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 구조들 및 방법들이 제공되는 프로세싱 시스템들은, 예를 들어, 면적이 1 m2 이상인 대면적 기판들을 프로세싱하기 위한 것이다. 예를 들어, 대면적 기판은 약 1.4 m2(1.1 m x 1.3 m)의 표면적에 해당하는 GEN 5, 약 4.29 m2(1.95 m x 2.2 m)의 표면적에 해당하는 GEN 7.5, 약 5.7 m2(2.2 m x 2.5 m)의 표면적에 해당하는 GEN 8.5, 또는 심지어 약 8.7 m2(2.85 m x 3.05 m)의 표면적에 해당하는 GEN 10 일 수 있다. GEN 11 및 GEN 12와 같은 훨씬 더 큰 세대들 및 상응하는 표면적들도 유사하게 구현될 수 있다.
[0060] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 프로세싱 시스템(300)은 모든 애플리케이션들, 예를 들어 터치스크린 패널들(TSP)에 대해 구성된다.
[0061] 본 명세서에 설명된 실시예들에 따르면, 프로세싱 시스템, 즉 진공 프로세싱 챔버는 하나 이상의 재료 증착 소스들(392)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 재료 증착 소스들은 기판 상에 하나 이상의 재료들의 스퍼터 증착 또는 증발을 위한 소스들일 수 있다.
[0062] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 하나 이상의 재료 증착 소스들(392)은 제어기(350)에 의해 제어될 수 있다. 특히 스퍼터링 파워 또는 재료 증착 소스의 증착 속도와 관련된 다른 파워는 제어기(350)에 의해 조정될 수 있다. 제어기(350)는 프로세싱된 기판을 지지하는 캐리어에서의 온도 센서 및/또는 프로세싱된 기판을 지지하는 캐리어의 온도 센서에 추가로 연결될 수 있다. 따라서, 온도 측정, 특히 냉각 구역인 제1 구역 및 핫스팟 구역인 제2 구역에서의 온도 측정에 기초하여 기판 상의 증착 속도 및 대응하는 열 부하가 조정될 수 있다.
[0063] 실시예들에 따르면, 프로세싱 시스템은 진공 조건들 하에서 기판을 프로세싱할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 진공 조건들은 10-1 mbar 미만 또는 10-3 mbar 미만, 예를 들어, 10-7 mbar 내지 10-2 mbar 범위의 압력 조건들을 포함한다. 진공 조건들은 진공 펌프들 또는 다른 진공 생성 기법들을 사용하여 적용될 수 있다. 예를 들어, 로드락 챔버 내의 진공 조건들은 대기압 조건들 내지 대기압 이하 조건들에서, 예를 들어, 10-1 mbar 이하의 범위에서 전환될 수 있다. 기판을 고진공 챔버 내로 이송하기 위해, 기판은 대기압에서 제공되는 로드락 챔버 내로 삽입될 수 있고, 로드락 챔버는 밀봉될 수 있고, 후속적으로 10-1 mbar 미만의 범위의 대기압 이하로 설정될 수 있다. 후속적으로, 로드락 챔버와 고진공 챔버 사이의 개구가 개방될 수 있고, 기판이 고진공 챔버 내로 삽입되어 프로세싱 챔버 내로 수송될 수 있다.
[0064] 실시예들에 따르면, 기판 프로세싱 시스템은 수송 시스템(385)을 포함할 수 있다. 수송 시스템은 하나 이상의 캐리어들을 수송하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 캐리어들은 하나 이상의 기판들(10)을 수송하도록 구성될 수 있다. 특히, 수송 시스템(385)은 프로세싱 시스템을 통해 연장되는 수송 경로들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 캐리어들은 하나 이상의 기판들(10) 중 하나를 로딩한 상태로 또는 로딩하지 않은 상태로 프로세싱 시스템을 통해 수송될 수 있다. 수송 시스템은 자기 부상 수송 시스템 및/또는 기계적 수송 시스템을 포함할 수 있다.
[0065] 본 명세서에 설명된 임의의 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 시스템은 도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 관련하여 설명된 바와 같이 척 조립체를 포함하는 캐리어를 포함할 수 있다. 척 조립체는 기판을 홀딩할 수 있고, 그리고 기판의, 특히 냉각 구역인 제1 구역 및 핫 스팟 구역인 제2 구역에서 기판의 인-시튜(in-situ) 온도 측정을 위해 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 온도 측정은 기판 온도에 따라 증착 파워를 조정할 수 있다.
[0066] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 증착 파워, 예를 들어 스퍼터링 파워에 대한 고정 값이 제공될 수 있다. 기판 온도는 기판을 미리 결정된 온도 한계 미만, 예를 들어, 100 ℃ 이하, 특히 80 ℃ 이하로 유지하면서 최고 파워 설정을 얻기 위해 측정되고 및/또는 모니터링된다.
[0067] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 실시간 파워 제어, 예를 들어, 실시간 스퍼터 파워 제어가 제공될 수 있다. 프로세싱 시간이 감소될 수 있고, 따라서, 택트 타임이 감소될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 도 3c에 도시된 제어기(350)에 의해 예시적으로 도시된 바와 같이 폐쇄 루프 제어가 제공될 수 있다. 제어기(350) 및 제어기와 관련하여 본 명세서에 설명된 실시예들은 도 3a 및 도 3b에 도시된 기판 프로세싱 시스템에 대해 유사하게 제공될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 스퍼터링 파워는 현재의 기판 온도 또는 측정된 기판 온도들 중 하나에 기초하여 조정될 수 있다. 따라서, 가장 뜨거운 기판 구역이 미리 결정된 온도 한계 미만인 경우, 스퍼터링 파워가 증가될 수 있다. 가장 뜨거운 기판 구역이 미리 결정된 온도 한계를 초과하기 시작하면, 스퍼터링 파워는 감소될 수 있다.
[0068] 본 개시내용의 실시예들은 특히 냉각 구역 및 핫 스팟 구역에서 냉각을 방해하지 않고 온도 측정을 가능하게 한다. 보다 정확한 온도 제어가 제공될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, ESC에는 온도 센서가 제공된다. 따라서, 예를 들어 진공을 깨지 않고, ESC 상에 로딩된 각각의 기판에 대해 기판 측정이 제공될 수 있다. 더 추가로, 냉각 가스, 예를 들어, 헬륨의 냉각 효율이 유지된다. 측정된 값들에 따라 프로세스 레시피(recipe)가 구성될 수 있다.
[0069] 도 4는 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법(400)의 흐름도를 도시한다. 방법(400)은, 박스(410)에서의, 전면을 갖는 기판 지지 본체 및 척 조립체를 갖는 기판 지지체 상에 기판을 로딩하는 단계를 포함한다. 동작(420)에서, 기판 지지체 상에 로딩된 기판의 적어도 일부가 냉각 가스에 의해 냉각되어 냉각된 기판 부분을 제공한다. 이 방법은, 박스(430)에서의, 기판이 기판 지지체 상에 로딩되어 있는 동안, 냉각된 기판 부분 내의 제1 구역에서 제1 기판 온도를 측정하는 단계, 및 박스(440)에서의, 제1 구역과 상이한 제2 구역에서 제2 기판 온도를 측정하는 단계를 더 포함한다.
[0070] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 제2 구역은 비냉각 구역이다. 예를 들어, 제2 구역은 기판 지지 본체의 전면 상의 돌출부에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있으며, 특히 완전히 둘러싸여 있다. 돌출부는 냉각 유체를 위한 장벽, 예를 들어, He 댐을 형성한다.
[0071] 기판 지지체 상에 로딩된 기판의 적어도 일부의 냉각과 같은 기판의 냉각은, 기판 지지체의 기판 지지 본체의 전면에 있는 복수의 제1 개구들을 통해 냉각 가스를 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다. 기판들의 냉각된 부분들은, 예를 들어, ESC와 같은 기판 지지체의 기판 지지 본체 상에 기판을 로딩 또는 언로딩하기 위한 핀 어레이를 위한 기판 지지 본체에 대한 개구를 둘러싸고 돌출부들에 의해 형성되는 장벽의 외부에 있다.
[0072] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 층이 기판 상에 증착된다. 증착을 위해, 증착 파워가 제공될 수 있다. 예를 들어, 층은 조정 가능한 스퍼터링 파워와 같은 스퍼터링 파워로 기판 상에 스퍼터링될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 증착 파워, 예를 들어, 스퍼터링 파워는 제1 기판 온도 및 제2 기판 온도 중 적어도 하나에 기초할 수 있다. 특히, 스퍼터링 파워 또는 증착 파워는 제1 온도 및 제2 온도 중 더 높은 온도에 기초할 수 있다. 제2 온도는 기판의 비냉각 구역에 있기 때문에, 제2 온도는 전형적으로 제1 온도보다 더 높다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판을 프로세싱하는 방법은 본 개시내용의 실시예들에 따른 기판 지지체와 함께 제공될 수 있다.
[0073] 본 명세서에 설명된 실시예들에 따르면, 이 방법은 도 3a, 도 3b, 및 도 3c에 도시된 프로세싱 시스템(300)과 같은 프로세싱 챔버 내에서 기판 지지체 및 기판을 지지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 기판 지지체는 프로세싱 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위해 기판을 운반할 수 있다. 이 방법은 기판 지지체로부터 기판을 언로딩하는 단계를 더 포함할 수 있다. 기판을 언로딩하는 단계는, 예를 들어 기판 지지체의 수평 배향에서 핀 어레이의 동작에 의해 기판을 기판 지지체로부터 멀어지게 푸시하는 단계를 포함할 수 있다. 기판의 후방 면은 기판 지지 표면을 향하는 기판의 일 면일 수 있다.
[0074] 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 진공 프로세싱 시스템은 도 3c에 예시적으로 도시된 바와 같이 제어기(350)를 포함할 수 있다. 제어기(350)는 하나 이상의 증착 소스들 및 기판 지지체의 하나 이상의 온도 센서들에 연결될 수 있다. 제어기(350)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 메모리 및 예를 들어, 지원 회로들을 포함한다. 기판 프로세싱의 제어를 용이하게 하기 위해, CPU는 다양한 챔버들 및 서브 프로세서(sub-processor)들을 제어하기 위해 산업 환경에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나일 수 있다. 메모리는 CPU에 결합된다. 메모리, 또는 컴퓨터 판독 가능 매체는 랜덤 액세스 메모리, 읽기 전용 메모리, 하드 디스크, 또는 로컬 또는 원격의 임의의 다른 형태의 디지털 스토리지(storage)와 같이 쉽게 사용할 수 있는 하나 이상의 메모리 디바이스들일 수 있다. 지원 회로들은 종래의 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 CPU에 결합될 수 있다. 이러한 회로들은 캐시(cache), 전력 공급기들, 클록(clock) 회로들, 입력/출력 회로부 및 관련 서브 시스템(subsystem)들 등을 포함한다. 기판 프로세싱 명령들은 일반적으로, 전형적으로 레시피로 알려진 소프트웨어 루틴으로서 메모리에 저장된다. 소프트웨어 루틴은 또한 CPU에 의해 제어되는 하드웨어로부터 원격으로 로케이팅(locate)된 제2 CPU(도시되지 않음)에 의해 저장되고 및/또는 실행될 수도 있다. 소프트웨어 루틴은, CPU에 의해 실행될 때, 범용 컴퓨터를, 기판 프로세싱, 예를 들어 기판의 측정된 온도들 중 하나 이상에 기초한 증착 파워를 제어하는 특정 목적의 컴퓨터(제어기)로 변환한다. 본 개시내용의 방법 및/또는 프로세스는 소프트웨어 루틴으로 구현되는 것으로 논의되지만, 본 명세서에 개시된 방법 단계들 중 일부는 하드웨어에서 수행될 뿐만 아니라 소프트웨어 제어기에 의해 수행될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 바와 같은 소프트웨어로 구현될 수 있고, 애플리케이션 특정 집적 회로 또는 다른 유형의 하드웨어 구현으로서 하드웨어로, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 제어기는 본 개시내용의 실시예들에 따라 기판을 프로세싱하는 방법을 실행하거나 또는 수행할 수 있다.
[0075] 실시예에 따르면, 증발 소스가 제공된다. 증발 소스는 도가니(crucible) 및 제어기를 포함하고, 이 제어기는 프로세서, 및 프로세서에 의해 실행될 때, 증발 소스가 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 방법을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 메모리를 갖는다.
[0076] 실시예에 따르면, 진공 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템이 제공된다. 프로세싱 시스템은 특히 수평 기판 로딩을 위해 구성된 로딩 스테이션, 및 진공 챔버를 포함한다. 또한, 프로세싱 시스템은 제어기를 포함하고, 이 제어기는 프로세서, 및 프로세서에 의해 실행될 때, 본 개시내용의 실시예들에 따른 방법을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 메모리를 포함한다.
[0077] 본 개시내용의 실시예들은 개선된 기판 지지체 및 개선된 기판 온도 측정 방법을 유리하게 제공한다. 증착 파워의 개선된 제어가 제공될 수 있다. 하나의 이점에 따르면, 기판 상에 이미 제공된 층들, 예를 들어, 특히 TSP 애플리케이션을 위한 OLED 층들을 손상시키지 않고 택트 타임이 감소될 수 있다.
[0078] 전술한 바가 실시예들에 관한 것이지만, 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있고, 그 범위는 후속하는 청구항들에 의해 결정된다.
[0079] 특히, 이러한 서면의 기재는 예들을 사용하여, 최상의 모드를 포함하는 본 개시내용을 개시하고, 또한, 임의의 디바이스들 또는 시스템들을 생산 및 사용하고 임의의 통합된 방법들을 수행하는 것을 포함하여, 당업자가 설명된 청구대상을 실시하는 것을 가능하게 한다. 전술된 내용에서 다양한 특정 실시예들이 개시되었지만, 위에서 설명된 실시예들의 상호 비-배타적인 특징들이 서로 조합될 수 있다. 특허가능한 범위는 청구항들에 의해 정의되며, 다른 예들은 그들이 청구항들의 문언(literal language)과 상이하지 않은 구조적 엘리먼트들을 갖는 경우 또는 그들이 청구항들의 문언과 실질적인 차이가 없는 등가의 구조적 엘리먼트들을 포함하는 경우, 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 진공 프로세싱(processing) 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체로서,
    상기 기판 지지체는:
    상기 기판을 지지하기 위한 전면 및 상기 전면 맞은편에 후면을 갖는 기판 지지 본체;
    상기 기판 지지 본체 내에 또는 상기 기판 지지 본체의 상기 후면에 있는 척(chuck) 조립체;
    상기 전면의 복수의 제1 개구들 ― 상기 복수의 제1 개구들은 가스 도관과 유체 연통함 ― ;
    로딩(loading) 또는 언로딩(unloading) 중에 상기 기판을 지지하는 복수의 리프트 핀(lift pin)들을 위해 구성된, 상기 기판 지지 본체를 관통하는 복수의 제2 개구들;
    상기 전면 상의 복수의 제1 돌출부들 ― 각각의 제1 돌출부는 상기 복수의 제2 개구들 중 하나의 제2 개구를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있음 ― ; 및
    온도 측정을 위해 구성된, 상기 전면 상의 복수의 제2 돌출부들을 포함하는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체.
  2. 제1 항에 있어서,
    복수의 제3 개구들 또는 복수의 리세스(recess)들 ― 각각의 제3 개구 또는 리세스는, 각각 제1 온도 센서를 수용하도록 구성된 상기 복수의 제2 돌출부들 중 하나의 제2 돌출부에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있음 ― ; 및
    제2 온도 센서를 수용하도록 구성된 복수의 제4 개구들 또는 복수의 추가의 리세스들
    중 적어도 하나를 더 포함하는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 돌출부들은 냉각 가스에 대한 장벽을 제공하도록 구성되는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 돌출부들 중 적어도 하나의 제2 돌출부는 상기 전면의 표면의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 그리고/또는 상기 복수의 제2 돌출부들 중 적어도 하나의 제2 돌출부는 상기 제1 온도 센서를 적어도 부분적으로 둘러싸는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 돌출부는 냉각 가스에 대한 장벽을 제공하도록 구성되는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 온도 센서는 열전대 또는 적외선 온도 센서인,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 돌출부는 냉각 가스에 대한 장벽을 제공하도록 구성되는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지체.
  8. 진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법으로서,
    상기 방법은:
    전면을 갖는 기판 지지 본체 및 척 조립체를 갖는 기판 지지체 상에 상기 기판을 로딩하는 단계;
    냉각된 기판 부분을 제공하기 위해 상기 기판 지지체 상에 로딩된 상기 기판의 적어도 일부를 냉각 가스로 냉각하는 단계;
    상기 기판이 상기 기판 지지체 상에 로딩된 동안 상기 냉각된 기판 부분 내의 제1 구역에서 제1 기판 온도를 측정하는 단계; 및
    상기 제1 구역과 상이한 제2 구역에서 제2 기판 온도를 측정하는 단계를 포함하는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 구역은 비냉각(un-cooled) 구역인,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 구역은 상기 기판 지지 본체의 상기 전면 상의 돌출부에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법.
  11. 제8 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각하는 단계는:
    상기 기판 지지체의 상기 기판 지지 본체의 상기 전면에 있는 복수의 제1 개구들을 통해 상기 냉각 가스를 흐르게 하는 단계를 포함하는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법.
  12. 제8 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    증착 파워(deposition power)로 상기 기판 상에 층을 증착하는 단계를 더 포함하는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 기판 온도 및 상기 제2 기판 온도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 증착 파워를 조정하는 단계를 더 포함하는,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법.
  14. 제8 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 지지체는 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 기판 지지체인,
    진공 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법.
  15. 진공 챔버(chamber)에서 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템으로서:
    특히 수평 기판 로딩을 위해 구성된 로딩 스테이션(station);
    진공 프로세싱 챔버; 및
    프로세서, 및 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 제8 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 메모리를 포함하는 제어기를 포함하는,
    진공 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템.
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