KR20240042662A - Method for depositing material on a substrate, and system configured to deposit material on a substrate using opposing sputter targets - Google Patents
Method for depositing material on a substrate, and system configured to deposit material on a substrate using opposing sputter targets Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240042662A KR20240042662A KR1020247008623A KR20247008623A KR20240042662A KR 20240042662 A KR20240042662 A KR 20240042662A KR 1020247008623 A KR1020247008623 A KR 1020247008623A KR 20247008623 A KR20247008623 A KR 20247008623A KR 20240042662 A KR20240042662 A KR 20240042662A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- target
- deposition
- plasma confinement
- apertures
- Prior art date
Links
- 238000000151 deposition Methods 0.000 title claims abstract description 153
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 48
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 111
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 12
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 68
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 16
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 8
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 7
- -1 Li or Na) Chemical compound 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 4
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- NJWNEWQMQCGRDO-UHFFFAOYSA-N indium zinc Chemical compound [Zn].[In] NJWNEWQMQCGRDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 2
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 2
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017107 AlOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N Oxozirconium Chemical compound [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003134 ZrOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N magnesium silver Chemical compound [Mg].[Ag] SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N oxotin;zinc Chemical compound [Zn].[Sn]=O KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMOHEPRYPIIZQU-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(2+) Chemical compound [O-2].[Ta+2] JMOHEPRYPIIZQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium(II) oxide Chemical compound [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N vanadium monoxide Chemical compound [V]=O IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3414—Targets
- H01J37/3417—Arrangements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3447—Collimators, shutters, apertures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3464—Operating strategies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
재료를 증착하는 방법은 제1 플라즈마 한정부를 갖는 제1 자석 조립체를 갖는 제1 회전 타깃으로부터 애퍼처 플레이트를 사용하여 스퍼터링하는 단계, 및 제2 플라즈마 한정부를 갖는 제2 자석 조립체를 갖는 제2 회전 타깃으로부터 애퍼처 플레이트를 사용하여 동시에 스퍼터링하는 단계를 포함한다. 제1 플라즈마 한정부는 제2 회전 타깃을 향하고, 제2 플라즈마 한정부는 제1 회전 타깃을 향한다. 제1 회전 타깃과 제2 회전 타깃 사이에 플라즈마 영역을 제공하는 제1 플라즈마 한정부 및 제2 플라즈마 한정부는 기판의 기판 표면에 수직인 중심선을 갖고, 애퍼처 플레이트는 적어도 중심선에서 플라즈마 영역과 기판 사이의 영역을 차폐하도록 구성된 차폐 부분을 갖는 본체를 갖는다.A method of depositing material includes sputtering using an aperture plate from a first rotating target having a first magnet assembly having a first plasma confinement, and a second rotating target having a second magnet assembly having a second plasma confinement. and simultaneously sputtering using an aperture plate. The first plasma confinement portion faces the second rotation target, and the second plasma confinement portion faces the first rotation target. The first plasma confinement portion and the second plasma confinement portion providing a plasma region between the first rotation target and the second rotation target have a centerline perpendicular to the substrate surface of the substrate, and the aperture plate is between the plasma region and the substrate at least at the centerline. It has a body having a shielding portion configured to shield an area of.
Description
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 기판 상에의 재료의 증착에 관한 것이다. 특히, 실시예들은 재료의 낮은 손상 증착에 관한 것이며, 여기서 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering)에는 대향 플라즈마 한정 영역(facing plasma confinement region)들을 생성하는 마그네트론 포지션이 제공된다. 본 개시내용의 실시예들은 또한 회전 타깃들로부터의 스퍼터링에 의한 기판 상에의 재료의 증착에 관한 것이다. 구체적으로, 실시예들은, 예를 들어 대향 스퍼터 타깃들을 사용하여 기판 상에 재료를 증착하는 방법들 및 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템들에 관한 것이다.[0001] Embodiments of the present disclosure relate to deposition of materials on a substrate. In particular, embodiments relate to low damage deposition of material, where magnetron sputtering is provided with a magnetron position that creates facing plasma confinement regions. Embodiments of the present disclosure also relate to deposition of material on a substrate by sputtering from rotating targets. Specifically, embodiments relate to methods of depositing material on a substrate and systems configured to deposit material on a substrate, for example using opposing sputter targets.
[0002] 기판 상에의 재료의 증착은 다양한 기술 분야들에서 많은 응용들을 갖는다. 스퍼터링은 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법이다. 스퍼터링은 기판, 특히 기판 상에 위치된 막에 대한 에너지 입자들의 충격과 연관될 수 있다. 충격은 기판 상에 위치된 재료, 특히 막의 특성들에 불리한 영향을 미칠 수 있다. 충격을 회피하기 위해, 예를 들어 평면 타깃들을 사용하는 대향 타깃 스퍼터링(facing target sputtering; FTS) 시스템들이 고안되었다. FTS 시스템에서, 기판을 직접 향하는 대신에, 타깃들이 서로를 향한다. 그러나, 기존 FTS 시스템들에서 스퍼터링 플라즈마의 안정성은 제한적이다. 기존 FTS 시스템들은 대량 생산에 사용하기에 적합하지 않다. 고급 FTS 시스템들은 재료 이용도를 증가시키기 위해 회전 타깃들을 포함할 수 있다.[0002] Deposition of materials on substrates has many applications in various technical fields. Sputtering is a method for depositing materials on a substrate. Sputtering may involve the bombardment of energetic particles on a substrate, particularly a film placed on the substrate. Impact can adversely affect the properties of materials placed on the substrate, especially films. To avoid impact, facing target sputtering (FTS) systems have been designed, for example using planar targets. In an FTS system, instead of pointing directly at the substrate, the targets point towards each other. However, the stability of sputtering plasma in existing FTS systems is limited. Existing FTS systems are not suitable for use in mass production. Advanced FTS systems may include rotating targets to increase material utilization.
[0003] 위의 관점에서, 기판 상에 재료를 증착하기 위한 개선된 방법들 및 시스템들을 제공하는 것이 유익하다.[0003] In view of the above, it would be beneficial to provide improved methods and systems for depositing material on a substrate.
[0004] 위에 비추어 보면, 청구항 1에 따른 기판 상에 재료를 증착하는 방법, 및 대향 스퍼터 타깃들을 사용하여 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템이 제공된다. 추가 특징들, 양상들, 세부사항들 및 구현예들은 상세한 설명, 도면들 및 종속 청구항들에 설명되어 있다.[0004] In light of the above, there is provided a method of depositing material on a substrate according to claim 1, and a system configured to deposit material on a substrate using opposing sputter targets. Additional features, aspects, details and implementations are described in the detailed description, drawings and dependent claims.
[0005] 일 실시예에 따르면, 기판 상에 재료를 증착하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제1 플라즈마 한정부를 갖는 제1 자석 조립체를 갖는 제1 회전 타깃으로부터 애퍼처 플레이트를 사용하여 스퍼터링하는 단계, 및 제2 플라즈마 한정부를 갖는 제2 자석 조립체를 갖는 제2 회전 타깃으로부터 애퍼처 플레이트를 사용하여 동시에 스퍼터링하는 단계를 포함한다. 제1 플라즈마 한정부는 제2 회전 타깃을 향하고, 제2 플라즈마 한정부는 제1 회전 타깃을 향한다. 제1 회전 타깃과 제2 회전 타깃 사이에 플라즈마 영역을 제공하는 제1 플라즈마 한정부 및 제2 플라즈마 한정부는 기판의 기판 표면에 수직인 중심선을 갖고, 애퍼처 플레이트는 적어도 중심선에서 플라즈마 영역과 기판 사이의 영역을 차폐하도록 구성된 차폐 부분을 갖는 본체를 갖는다.[0005] According to one embodiment, a method for depositing a material on a substrate is provided. The method includes sputtering using an aperture plate from a first rotating target having a first magnet assembly having a first plasma confinement, and sputtering an aperture plate from a second rotating target having a second magnet assembly having a second plasma confinement. and simultaneous sputtering using a plate. The first plasma confinement portion faces the second rotation target, and the second plasma confinement portion faces the first rotation target. The first plasma confinement portion and the second plasma confinement portion providing a plasma region between the first rotation target and the second rotation target have a centerline perpendicular to the substrate surface of the substrate, and the aperture plate is between the plasma region and the substrate at least at the centerline. It has a body having a shielding portion configured to shield an area of.
[0006] 일 실시예에 따르면, 대향 스퍼터 타깃들을 사용하여 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템이 제공된다. 이 시스템은, 제1 타깃 포지션을 갖는 제1 회전 타깃을 위한 제1 타깃 지지체; 제2 타깃 포지션에 있는 제2 회전 타깃을 위한 제2 타깃 지지체; 및 하나 이상의 애퍼처들, 및 제1 타깃 포지션과 제2 타깃 포지션 사이의 기판의 기판 표면에 수직인 중심선에 있는 차폐 부분을 갖는 애퍼처 플레이트를 포함한다.[0006] According to one embodiment, a system configured to deposit material on a substrate using opposing sputter targets is provided. The system includes a first target support for a first rotational target having a first target position; a second target support for the second rotational target in the second target position; and an aperture plate having one or more apertures and a shielding portion at a centerline perpendicular to the substrate surface of the substrate between the first target position and the second target position.
[0007] 본 개시내용은 각각의 설명된 방법 양상을 수행하기 위한 장치 부분들을 포함하는, 개시된 방법들을 수행하기 위한 장치들 및 시스템들을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 방법 양상들은 예를 들어 하드웨어 구성요소들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터에 의해, 또는 이 2 가지의 임의의 조합에 의해 수행될 수 있다. 본 개시내용은 또한 설명된 장치들 및 시스템들을 동작시키기 위한 방법들을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 설명된 장치들 및 시스템들을 동작시키기 위한 방법들은 개개의 장치 또는 시스템의 모든 각각의 기능을 수행하기 위한 방법 양상들을 포함한다.[0007] The present disclosure should be understood to encompass devices and systems for performing the disclosed methods, including device portions for performing each described method aspect. Method aspects may be performed, for example, by hardware components, by a computer programmed with appropriate software, or by any combination of the two. The present disclosure should also be understood to encompass methods for operating the described devices and systems. Methods for operating the described devices and systems include method aspects for performing every respective function of an individual device or system.
[0008]
위에 기재된 특징들이 상세하게 이해될 수 있도록, 위에서 간략하게 요약된 주제의 보다 특정한 설명이 실시예들을 참조하여 하기에 제공될 수 있다. 첨부된 도면들은 실시예들과 관련되며, 하기와 같이 설명된다.
[0009]
도 1은 본원에 설명된 실시예들에 따라 재료를 증착하기 위한 그리고 본 개시내용의 실시예들에 따른 재료 증착 방법들을 설명하기 위한 시스템의 개략적인 단면도이다.
[0010]
도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 애퍼처 플레이트의 효과를 예시하는 개략적인 단면도이다.
[0011]
도 3은 본원에 설명된 실시예들에 따라 재료를 증착하기 위한 그리고 본 개시내용의 실시예들에 따른 재료 증착 방법들을 설명하기 위한 시스템의 개략적인 단면도이다.
[0012]
도 4a 및 도 4b는 본 개시내용의 상이한 실시예들에 따라, 예를 들어 도 1에 따라 그리고 도 3에 따라, 기판 상에 증착된 재료 층들의 개략도들이다.
[0013]
도 5a 및 도 5b는 본 개시내용의 실시예들에 따라 재료를 증착하기 위한 그리고 본 개시내용의 실시예들에 따른 재료 증착 방법들을 설명하기 위한 시스템의 개략적인 단면도들이다.
[0014]
도 6a 및 도 6b는 본 개시내용의 실시예들에 따라 재료를 증착하기 위한 그리고 본 개시내용의 실시예들에 따른 재료 증착 방법들을 설명하기 위한 시스템의 개략적인 단면도들이다.
[0015]
도 7은 본원에 설명된 실시예들에 따라, 기판 상에 재료를 증착하는 방법을 예시하는 차트이다.[0008] In order that the features described above may be understood in detail, a more specific explanation of the subject matter briefly summarized above may be provided below with reference to examples. The attached drawings relate to embodiments and are explained as follows.
[0009] Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a system for depositing material according to embodiments described herein and for illustrating material deposition methods according to embodiments of the present disclosure.
[0010] Figure 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the effect of an aperture plate as shown in Figure 1.
[0011] Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a system for depositing material according to embodiments described herein and for illustrating material deposition methods according to embodiments of the present disclosure.
[0012] FIGS. 4A and 4B are schematic diagrams of material layers deposited on a substrate according to different embodiments of the present disclosure, for example according to FIG. 1 and according to FIG. 3.
[0013] Figures 5A and 5B are schematic cross-sectional views of a system for depositing material according to embodiments of the present disclosure and for illustrating material deposition methods according to embodiments of the present disclosure.
[0014] Figures 6A and 6B are schematic cross-sectional views of a system for depositing material according to embodiments of the present disclosure and for illustrating material deposition methods according to embodiments of the present disclosure.
[0015] Figure 7 is a chart illustrating a method of depositing material on a substrate, according to embodiments described herein.
[0016] 이제, 다양한 실시예들이 상세하게 참조될 것이며, 이 실시예들 중 하나 이상의 예들이 도면들에 예시되어 있다. 도면들의 하기의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 지칭한다. 일반적으로, 개별 실시예들에 대한 차이점들만이 설명된다. 각각의 예는 설명으로서 제공되며, 제한으로서 의미하지 않는다. 또한, 일 실시예의 일부로서 예시되거나 설명된 특징들은 다른 실시예들에 또는 다른 실시예들과 함께 사용되어, 또 다른 실시예를 생성할 수 있다. 본 설명은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.[0016] Reference will now be made in detail to various embodiments, examples of one or more of which are illustrated in the drawings. Within the following description of the drawings, like reference numbers refer to like elements. In general, only differences for individual embodiments are described. Each example is provided as an illustration and not as a limitation. Additionally, features illustrated or described as part of one embodiment may be used on or in conjunction with other embodiments to create yet another embodiment. This description is intended to cover such modifications and variations.
[0017] 대향 타깃 스퍼터링(facing target sputtering; FTS) 시스템들은 서로를 향하는, 즉, 다른 반대쪽 타깃을 향해 직접적으로 또는 적어도 부분적으로 포인팅하는 플라즈마 한정 영역들을 제공한다. 하나 이상의 타깃들의 플라즈마 한정부는 기판을 향해 지향되지 않지만 기판으로부터 멀리 또는 기판을 향해 일정 각도, 예를 들어 최대 30°의 편차를 갖고서 평행하거나 본질적으로 평행하기 때문에, 기판에 증착되는 입자들의 에너지 또는 UV 방사선으로 인해 기판에서 일어날 수 있는 손상이 감소된다. 저손상 증착(LDD; low damage deposition)이 제공될 수 있다. 그러나, 스퍼터링 속도는 예를 들어 90°의 각도로 기판을 향해 지향되는 플라즈마 한정부를 갖는 마그네트론 스퍼터링에 비해 더 낮다. 따라서, 주어진 손상 레벨에서 스퍼터링 속도를 개선하고, 그리고/또는 주어진 스퍼터링 속도에서 손상을 더욱 감소시키는 것이 유익하다.[0017] Facing target sputtering (FTS) systems provide plasma confinement regions that face each other, that is, pointing directly or at least partially toward another opposing target. Since the plasma confinement of one or more targets is not directed towards the substrate, but is parallel or essentially parallel with an angle, for example a deviation of up to 30°, away from or towards the substrate, the energy or UV energy of the particles deposited on the substrate Damage that can occur on the substrate due to radiation is reduced. Low damage deposition (LDD) may be provided. However, the sputtering rate is lower compared to magnetron sputtering with the plasma confinement directed towards the substrate at an angle of eg 90°. Accordingly, it is beneficial to improve the sputtering rate at a given damage level and/or to further reduce damage at a given sputtering rate.
[0018] 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 대향 타깃 스퍼터링의 손상 대 증착 속도의 비율을 개선하기 위해 편심(off-centric) LDD가 제공된다. 편심 LDD는 중심에 포지셔닝된 차폐 부분(들)을 갖는 애퍼처 플레이트(aperture plate)에 의해 플라즈마 한정 영역과 기판 사이의 최단 스퍼터 경로를 차단한다. 대향 타깃들에 대해 편심 애퍼처가 제공될 수 있다. 예를 들어, 운동 입자 에너지를 감소시키기 위해 그리고/또는 특히 짧은 평균 자유 경로에서 대향 타깃의 중심으로부터 방출되는 가장 강렬한(intense) UV 방사선을 차단하기 위해 보다 긴 스퍼터 경로들에 대해 애퍼처가 제공되고, 예를 들어 독점적으로 제공된다.[0018] According to embodiments of the present disclosure, an off-centric LDD is provided to improve the damage to deposition rate ratio of opposed target sputtering. An eccentric LDD blocks the shortest sputter path between the plasma confinement region and the substrate by an aperture plate with centrally positioned shielding portion(s). Eccentric apertures may be provided for opposing targets. For example, an aperture is provided for longer sputter paths to reduce the kinetic particle energy and/or to block the most intense UV radiation emitted from the center of the opposing target, especially in the short mean free path, For example, it is provided exclusively.
[0019] 일 실시예에 따르면, 기판 상에 재료를 증착하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제1 플라즈마 한정부를 갖는 제1 자석 조립체를 갖는 제1 회전 타깃으로부터 애퍼처 플레이트를 사용하여 스퍼터링하는 것과, 제2 플라즈마 한정부를 갖는 제2 자석 조립체를 갖는 제2 회전 타깃으로부터 애퍼처 플레이트를 사용하여 동시에 스퍼터링하는 것을 갖는 제1 증착을 포함한다. 제1 플라즈마 한정부는 제2 회전 타깃을 향하고, 제2 플라즈마 한정부는 제1 회전 타깃을 향한다. 제1 회전 타깃과 제2 회전 타깃 사이에 플라즈마 영역을 제공하는 제1 플라즈마 한정부 및 제2 플라즈마 한정부는 기판의 기판 표면에 수직인 중심선을 갖고, 애퍼처 플레이트는 적어도 중심선에서 플라즈마 영역과 기판 사이의 영역을 차폐하도록 구성된 차폐 부분을 갖는 본체를 갖는다. 기판 상에 재료를 증착하는 방법들과 관련되는, 본원에 설명된 실시예들은 특히 OLED 디스플레이들, 액정 디스플레이들 및 터치스크린들과 같은 디스플레이들의 투명 전극들을 위한 디바이스를 제조하는 방법들에 유사하게 적용될 수 있다.[0019] According to one embodiment, a method for depositing a material on a substrate is provided. The method includes sputtering using an aperture plate from a first rotating target having a first magnet assembly having a first plasma confinement and an aperture plate from a second rotating target having a second magnet assembly having a second plasma confinement. and a first deposition with simultaneous sputtering using. The first plasma confinement portion faces the second rotation target, and the second plasma confinement portion faces the first rotation target. The first plasma confinement portion and the second plasma confinement portion providing a plasma region between the first rotation target and the second rotation target have a centerline perpendicular to the substrate surface of the substrate, and the aperture plate is between the plasma region and the substrate at least at the centerline. It has a body having a shielding portion configured to shield an area of. Embodiments described herein, which relate to methods of depositing material on a substrate, can be similarly applied to methods of manufacturing devices for transparent electrodes of displays such as OLED displays, liquid crystal displays and touchscreens, among others. You can.
[0020] 일 실시예에 따르면, 대향 스퍼터 타깃들을 사용하여 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템이 제공된다. 이 시스템은 제1 타깃 포지션을 갖는 제1 회전 타깃을 위한 제1 타깃 지지체 및 제2 타깃 포지션에 있는 제2 회전 타깃을 위한 제2 타깃 지지체를 포함한다. 애퍼처 플레이트가 제공된다. 애퍼처 플레이트는 적어도 하나의 애퍼처, 및 제1 타깃 포지션과 제2 타깃 포지션 사이의 기판의 기판 표면에 수직인 중심선에 있는 차폐 부분을 갖는다.[0020] According to one embodiment, a system configured to deposit material on a substrate using opposing sputter targets is provided. The system includes a first target support for a first rotating target having a first target position and a second target support for a second rotating target in a second target position. An aperture plate is provided. The aperture plate has at least one aperture and a shield portion at a centerline perpendicular to the substrate surface of the substrate between the first target position and the second target position.
[0021] 비-FTS(non-FTS) 스퍼터링에 비해 감응성 층들 및/또는 감응성 기판들에 대한 FTS의 이미 감소된 스퍼터 손상은 차폐 부분, 예를 들어 중심 차폐 부분, 및 편심 애퍼처에 의해 더욱 감소될 수 있다. 프로세스 압력을 증가시키거나 타깃 중심과 기판 사이의 거리를 증가시키는 것과 같은 다른 프로세스 조정들에 부가하여, 손상 대 스퍼터링 속도의 비율이 개선된다.[0021] The already reduced sputter damage of FTS to the sensitive layers and/or sensitive substrates compared to non-FTS sputtering can be further reduced by a shielding portion, for example a central shielding portion, and an eccentric aperture. . In addition to other process adjustments, such as increasing the process pressure or increasing the distance between the target center and the substrate, the ratio of damage to sputtering rate is improved.
[0022] 도 1은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 적어도 하나의 재료를 증착하기 위한 시스템의 개략적인 단면도이다. 시스템(100)은 기판(102) 상에 적어도 하나의 재료를 증착하기 위한 것이다. 기판(102)은 기판 홀더(substrate holder)(104) 상에 제공될 수 있다. 시스템(100)은 제1 회전 타깃(110)을 위한 제1 타깃 지지체와 제2 회전 타깃(120)을 위한 제2 타깃 지지체를 포함한다. 제1 및 제2 회전 타깃 각각은 개개의 타깃 지지체에 장착될 수 있다. 실시예들에서, 시스템은 제1 및 제2 회전 타깃을 포함한다. 애퍼처 플레이트(140)가 제공된다. 애퍼처 플레이트는 하나 이상의 애퍼처들(도 1에는 하나의 애퍼처가 도시됨)을 갖고, 차폐 부분(150)을 포함한다. 차폐 부분(150)은 적어도 중심선(134)에 제공되며, 중심선은 기판(102)의 표면에 수직이다. 중심선(134)은 제1 회전 타깃(110)과 제2 회전 타깃(120) 사이의 플라즈마 영역의 중심에 대응한다. 차폐 부분은 제1 회전 타깃 및/또는 제2 회전 타깃으로부터 기판(102)을 향해 이동하는 재료 입자들을 차단한다.[0022] 1 is a schematic cross-sectional view of a system for depositing at least one material, according to embodiments described herein. System 100 is for depositing at least one material on a substrate 102. The substrate 102 may be provided on a substrate holder 104. System 100 includes a first target support for a first rotation target 110 and a second target support for a second rotation target 120 . Each of the first and second rotation targets may be mounted on an individual target support. In embodiments, the system includes first and second rotation targets. An aperture plate 140 is provided. The aperture plate has one or more apertures (one aperture is shown in Figure 1) and includes a shielding portion 150. The shielding portion 150 is provided at least at a centerline 134, which is perpendicular to the surface of the substrate 102. The center line 134 corresponds to the center of the plasma region between the first rotation target 110 and the second rotation target 120. The shield portion blocks material particles moving toward the substrate 102 from the first and/or second rotation target.
[0023] 시스템(100)은 제1 타깃 지지체에 연결 가능한 제1 자석 조립체(112)를 포함한다. 특히, 제1 자석 조립체(112)가 연결되고 제1 회전 타깃(110)이 제1 타깃 지지체에 장착되는 경우, 제1 자석 조립체(112)는 제1 회전 타깃(110) 내에 포지셔닝된다. 시스템은 제2 타깃 지지체에 연결 가능한 제2 자석 조립체(122)를 더 포함한다. 특히, 제2 자석 조립체(122)가 연결되고 제2 회전 타깃(120)이 제2 타깃 지지체에 장착되는 경우, 제2 자석 조립체(122)는 제2 회전 타깃(120) 내에 포지셔닝된다.[0023] System 100 includes a first magnet assembly 112 connectable to a first target support. In particular, when the first magnet assembly 112 is connected and the first rotation target 110 is mounted on the first target support, the first magnet assembly 112 is positioned within the first rotation target 110. The system further includes a second magnet assembly 122 connectable to the second target support. In particular, when the second magnet assembly 122 is connected and the second rotation target 120 is mounted on the second target support, the second magnet assembly 122 is positioned within the second rotation target 120.
[0024] 일반적으로, 회전 타깃을 위한 타깃 지지체는 적어도 하나의 단부 블록(end block)을 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 단부 블록은 단부 블록에 대한 회전을 허용하면서 회전 타깃을 지지하도록 구성된 타깃 장착 플랜지(mounting flange)를 포함할 수 있다. 단부 블록은 적어도 하나의 자석 조립체를 지지하도록 구성된 적어도 하나의 유틸리티 샤프트(utility shaft)를 포함할 수 있다. 단부 블록은 회전 타깃에 냉각 유체를 전달하기 위한 피팅(fitting)을 포함할 수 있다.[0024] In general, a target support for a rotating target may include or consist of at least one end block. The end block may include a target mounting flange configured to support a rotating target while allowing rotation relative to the end block. The end block may include at least one utility shaft configured to support at least one magnet assembly. The end block may include a fitting for delivering cooling fluid to the rotating target.
[0025] 스퍼터링 증착과 연관된 플라즈마는 제1 회전 타깃과 제2 회전 타깃 사이에 포획될 수 있다. 제1 자석 조립체의 플라즈마 한정부와 제2 자석 조립체의 플라즈마 한정부는 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 회전 타깃은 이웃하는 타깃들이다. 보다 상세하게는, 제1 회전 타깃과 제2 회전 타깃 사이의 영역에 포지셔닝된 추가 타깃들은 존재하지 않는다.[0025] Plasma associated with sputtering deposition may be trapped between the first rotating target and the second rotating target. The plasma confinement portion of the first magnet assembly and the plasma confinement portion of the second magnet assembly may at least partially overlap. In particular, the first and second rotation targets are neighboring targets. More specifically, there are no additional targets positioned in the area between the first rotation target and the second rotation target.
[0026] 본 개시내용의 맥락에서, 플라즈마 한정부는 특히 플라즈마 한정 영역으로서 이해되어야 한다. 플라즈마 한정 영역은, 특히 회전 타깃에 위치된 자석 조립체의 자기장의 영향으로 인해, 주변 환경에 비해 플라즈마 양이 증가된 영역으로서 이해될 수 있다. 본 개시내용의 맥락에서, 특정 방향으로 플라즈마 한정부를 제공하는 것은 특히 플라즈마 한정부의 메인 방향이 특정 방향으로 연장되도록 플라즈마 한정부를 제공하는 것으로서 이해되어야 한다.[0026] In the context of the present disclosure, the plasma confinement part should be understood in particular as a plasma confinement region. The plasma confinement area can be understood as an area in which the amount of plasma is increased compared to the surrounding environment, in particular due to the influence of the magnetic field of the magnet assembly located on the rotating target. In the context of the present disclosure, providing the plasma confinement in a specific direction should be understood in particular as providing the plasma confinement such that the main direction of the plasma confinement extends in a specific direction.
[0027] 특히 자석 조립체가 영구 자석을 포함하는 실시예들에서, 특정 방향으로 플라즈마 한정부를 제공하는 것은 자석 조립체가 특정 방향을 향하도록 포지션에 자석 조립체를 제공하는 것으로서 이해될 수 있다. 특히, 자석 조립체의 대칭축은 특정 방향을 향한다. 예를 들어, 회전 타깃, 예를 들어 이웃하는 회전 타깃을 향하는 방향으로 플라즈마 한정부를 제공하는 것은 자석 조립체가 회전 타깃을 향하는 것으로서 이해될 수 있다.[0027] Particularly in embodiments where the magnet assembly includes a permanent magnet, providing the plasma confinement in a particular direction may be understood as providing the magnet assembly in a position such that the magnet assembly faces a particular direction. In particular, the axis of symmetry of the magnet assembly points in a particular direction. For example, providing the plasma confinement in a direction towards a rotating target, for example a neighboring rotating target, may be understood as orienting the magnet assembly towards the rotating target.
[0028] 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 플라즈마 한정부는 플라즈마 레이스트랙(plasma racetrack), 특히 폐쇄형 플라즈마 레이스트랙에 제공된다. 하나의 자석 조립체와 연관된 플라즈마 한정부는 폐쇄 루프(closed loop)를 제공한다. 폐쇄 루프는 예를 들어 하나의 타깃, 즉 자석 조립체가 제공되는 타깃에 제공될 수 있다.[0028] According to some embodiments of the present disclosure, a plasma confinement is provided in a plasma racetrack, particularly a closed plasma racetrack. The plasma confinement associated with one magnet assembly provides a closed loop. A closed loop can for example be provided on one target, ie a target on which a magnet assembly is provided.
[0029] 회전 타깃 내에 포지셔닝된 자석 조립체는 마그네트론 스퍼터링을 가능하게 할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "마그네트론 스퍼터링"은 마그네트론, 즉 자석 조립체가 내부에 포지셔닝된 회전 타깃을 사용하여 수행되는 스퍼터링을 지칭한다. 자석 조립체는 특히 자기장을 생성할 수 있는 유닛으로서 이해되어야 한다. 자석 조립체는 하나 이상의 영구 자석들을 포함할 수 있다. 영구 자석들은 자유 전자들이 생성된 자기장 내에, 예를 들어 폐쇄 루프 또는 레이스트랙에 포획되도록 회전 타깃 내에 배열될 수 있다. 자석 조립체는 회전 타깃의 백킹 튜브(backing tube) 내에 또는 타깃 재료 튜브 내에 제공될 수 있다. 본원에 설명된 회전 타깃들은 캐소드(cathode) 또는 캐소드의 일부일 수 있다. 시스템은 DC 스퍼터링을 위해 구성될 수 있다. 실시예들에서, 시스템은 펄스형 DC 스퍼터링을 위해 구성될 수 있다.[0029] A magnet assembly positioned within a rotating target may enable magnetron sputtering. As used herein, “magnetron sputtering” refers to sputtering performed using a rotating target within which a magnetron, or magnet assembly, is positioned. A magnet assembly should be understood in particular as a unit capable of generating a magnetic field. The magnet assembly may include one or more permanent magnets. Permanent magnets can be arranged within a rotating target such that free electrons are trapped within the generated magnetic field, for example in a closed loop or racetrack. The magnet assembly may be provided within a backing tube of the rotating target or within a tube of target material. The rotation targets described herein may be a cathode or part of a cathode. The system can be configured for DC sputtering. In embodiments, the system may be configured for pulsed DC sputtering.
[0030] 회전 타깃들에서, 마그네트론 스퍼터링 동안 타깃으로부터의 재료 제거는 평면 타깃들로부터의 마그네트론 스퍼터링과 비교할 때 개선된 균일성을 갖는다. 회전 타깃들의 경우에 균일성은 특히 타깃들의 회전으로 인한 자기장에 대한 타깃 표면의 이동에 의해 유발된다. 타깃 표면 상에 수집된 재료의 양은 감소되거나 심지어 제거될 수도 있다. 증착 프로세스의 안정성, 특히 장기 안정성이 증가될 수 있다. 수집된 재료의 감소 및 프로세스의 안정성에 비추어 보면, 대향 타깃 스퍼터링 개념을 대량 생산에 사용하는 것이 가능해질 수 있다.[0030] In rotating targets, material removal from the target during magnetron sputtering has improved uniformity compared to magnetron sputtering from planar targets. In the case of rotating targets the uniformity is caused in particular by the movement of the target surface relative to the magnetic field due to the rotation of the targets. The amount of material collected on the target surface may be reduced or even eliminated. The stability, especially long-term stability, of the deposition process can be increased. In light of the reduction in collected material and the stability of the process, it may become possible to use the opposed target sputtering concept in mass production.
[0031] 실시예들에서, 제1 자석 조립체(112)는 제1 자석 조립체에 의해 제공된 플라즈마 한정부(114)를 향하는 적어도 3 개의 자극들을 포함한다. 제2 자석 조립체(122)는 제2 자석 조립체(122)에 의해 제공된 플라즈마 한정부(124)를 향하는 적어도 3 개의 자극들을 포함할 수 있다. 회전 타깃들(110, 120)은 증착 챔버(152)에 포지셔닝된다. 특히, 증착 챔버(152)는 진공 챔버일 수 있다. 증착 챔버(도시되지 않음)에 인접하여 제1 추가 챔버 및 제2 추가 챔버가 제공될 수 있다.[0031] In embodiments, first magnet assembly 112 includes at least three magnetic poles directed toward plasma confinement 114 provided by the first magnet assembly. The second magnet assembly 122 may include at least three magnetic poles directed toward the plasma confinement 124 provided by the second magnet assembly 122 . Rotating targets 110, 120 are positioned in deposition chamber 152. In particular, deposition chamber 152 may be a vacuum chamber. A first additional chamber and a second additional chamber may be provided adjacent to the deposition chamber (not shown).
[0032] 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 상에 재료를 증착하는 것은 동적 증착 프로세스에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판은 재료가 증착되는 동안에 제1 회전 타깃 및 제2 회전 타깃을 지나서 이동할 수 있다. 이것은 화살표(105)로 표시되어 있다. 따라서, 인라인(in-line) 증착 프로세스가 제공될 수 있다.[0032] According to some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, depositing material on a substrate may be provided by a dynamic deposition process. For example, the substrate may move past the first rotation target and the second rotation target while material is being deposited. This is indicated by arrow 105. Accordingly, an in-line deposition process may be provided.
[0033] 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판 상에 재료를 증착하는 것은 정적 증착 프로세스로서 제공될 수 있다. 정적 증착 프로세스는 배치 프로세스(batch process)에서 재료를 증착한다. 기판이 증착 챔버 내로 이동된다. 기판은 화살표(107)로 표시된 바와 같이 애퍼처 플레이트(140)를 지나서 전후로 이동될 수 있다. 진공 프로세싱 시스템의 증착 챔버 또는 영역들은 밸브에 의해 추가 챔버들 또는 다른 영역들과 분리될 수 있다. 증착 챔버에서 기판을 증착한 후에, 기판(102)은 증착 챔버 밖으로 이동될 수 있고, 추가 기판이 증착 챔버 내로 이동될 수 있다.[0033] According to some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, depositing material on a substrate may be provided as a static deposition process. Static deposition processes deposit material in a batch process. The substrate is moved into the deposition chamber. The substrate may be moved back and forth past the aperture plate 140 as indicated by arrow 107. Deposition chambers or regions of the vacuum processing system may be separated from additional chambers or other regions by valves. After depositing a substrate in the deposition chamber, substrate 102 can be moved out of the deposition chamber and additional substrates can be moved into the deposition chamber.
[0034] 일부 실시예들에 따르면, 프로세스 가스들은 희가스(noble gas) 또는 반응성 가스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 희가스는 아르곤, 크립톤, 크세논, 또는 이들의 조합들일 수 있다. 예를 들어, 반응성 가스는 산소, 질소, 수소, 암모니아(NH3), 아산화질소(N2O), 오존(O3), 이산화탄소(CO2), 활성화 가스, 또는 이들의 조합들일 수 있다.[0034] According to some embodiments, the process gases may include at least one of a noble gas or a reactive gas. For example, the noble gas may be argon, krypton, xenon, or combinations thereof. For example, the reactive gas may be oxygen, nitrogen, hydrogen, ammonia (NH3), nitrous oxide (N2O), ozone (O3), carbon dioxide (CO 2 ), an activation gas, or combinations thereof.
실시예들에서, 적어도 하나의 재료는 금속, 금속 산화물(MOx), 또는 투명 전도성 산화물(TCO)이거나 이를 포함한다. 금속은 예를 들어 Ag, MgAg, Al, Yb, Ca 또는 Li일 수 있다. 금속 산화물은 예를 들어 IGZO, AlO, MoO 또는 WOx일 수 있다. TCO는 예를 들어 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐 주석 산화물(ITO), 또는 알루미늄 도핑된 아연 산화물(AZO)일 수 있다. 본원에 설명된 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 스퍼터링 증착 소스는 투명 전도성 산화물 막을 스퍼터링하도록 구성될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 시스템 또는 방법은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 알루미늄 도핑된 아연 산화물(AZO), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO), 인듐 갈륨 아연 주석 산화물(IGZTO); 또는 MoN과 같은 재료들을 증착하도록 구성될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 시스템 또는 방법은 은, 마그네슘 은(MgAg), 알루미늄, 인듐, 인듐 주석(InSn), 인듐 아연(InZn), 갈륨, 갈륨 아연(GaZn), 니오븀, 알칼리 금속들(Li 또는 Na 등), 알칼리 토금속들(Mg 또는 Ca 등), 이트륨(Y), 이테르븀(Yb), 란타늄(La), 란타넘족(lanthanide)들(Ce, Nd 또는 Dy 등), 및 해당 재료들의 합금들과 같은 금속 재료를 증착하도록 구성될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 시스템 또는 방법은 AlOx, NbOx, SiOx, WOx, ZrOx와 같은 금속 산화물 재료들을 증착하도록 구성될 수 있다. 스퍼터링 증착 소스는 전극들을 증착하도록, 특히 디스플레이들, 특히 OLED 디스플레이들, 액정 디스플레이들 및 터치스크린들의 투명 전극들을 증착하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 시스템은 전면발광(top-emitting) OLED들을 위한 상부 접점들을 증착하도록 구성될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 시스템 또는 방법은 전극들을 증착하도록, 특히 박막 태양 전지들, 포토다이오드들, 및 스마트 또는 스위칭 가능한 유리의 투명 전극들을 증착하도록 구성될 수 있다. 시스템은 전하 생성 층들로서 사용되는 투명 유전체들을 스퍼터링하도록 구성될 수 있다. 시스템은 산화몰리브덴(MoO)과 같은 재료들, 또는 산화바나듐(VO), 산화텅스텐(WOx), 산화지르코늄(ZrO) 또는 산화란타늄(LaO)과 같은 전이 금속 산화물들을 증착하도록 구성될 수 있다. 시스템은 산화규소(SiO), 산화니오븀(NbO), 산화티타늄(TiO) 또는 산화탄탈륨(TaO)과 같은, 광학 강화 층들에 사용되는 투명 유전체들을 스퍼터링하도록 구성될 수 있다.In embodiments, the at least one material is or includes a metal, metal oxide (MOx), or transparent conductive oxide (TCO). The metal can be for example Ag, MgAg, Al, Yb, Ca or Li. The metal oxide can be for example IGZO, AlO, MoO or WOx. The TCO may be, for example, indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITO), or aluminum doped zinc oxide (AZO). In some embodiments that may be combined with the embodiments described herein, a sputtering deposition source may be configured to sputter a transparent conductive oxide film. In some embodiments that may be combined with the embodiments described herein, the system or method includes indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), aluminum doped zinc oxide (AZO), indium gallium zinc oxide ( IGZO), indium gallium zinc tin oxide (IGZTO); Or it may be configured to deposit materials such as MoN. In some embodiments that may be combined with the embodiments described herein, the system or method includes silver, magnesium silver (MgAg), aluminum, indium, indium tin (InSn), indium zinc (InZn), gallium, gallium zinc. (GaZn), niobium, alkali metals (such as Li or Na), alkaline earth metals (such as Mg or Ca), yttrium (Y), ytterbium (Yb), lanthanum (La), lanthanides (Ce, It may be configured to deposit metal materials such as Nd or Dy, etc.), and alloys of those materials. In some embodiments that may be combined with the embodiments described herein, a system or method may be configured to deposit metal oxide materials such as AlOx, NbOx, SiOx, WOx, ZrOx. The sputtering deposition source may be configured to deposit electrodes, in particular transparent electrodes of displays, in particular OLED displays, liquid crystal displays and touch screens. More specifically, the system can be configured to deposit top contacts for top-emitting OLEDs. In some embodiments that may be combined with the embodiments described herein, the system or method is configured to deposit electrodes, particularly thin film solar cells, photodiodes, and transparent electrodes of smart or switchable glass. It can be. The system can be configured to sputter transparent dielectrics used as charge generation layers. The system can be configured to deposit materials such as molybdenum oxide (MoO), or transition metal oxides such as vanadium oxide (VO), tungsten oxide (WOx), zirconium oxide (ZrO), or lanthanum oxide (LaO). The system can be configured to sputter transparent dielectrics used in optical enhancement layers, such as silicon oxide (SiO), niobium oxide (NbO), titanium oxide (TiO), or tantalum oxide (TaO).
[0035] 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "기판"은 비가요성 기판들 및 가요성 기판들을 모두 포괄한다. 비가요성 기판들의 예들은 유리 기판들, 유리 플레이트들, 웨이퍼들, 또는 사파이어 등과 같은 투명 결정의 슬라이스들을 포함한다. 가요성 기판들의 예들은 웨브(web)들 또는 포일(foil)들을 포함한다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 실시예들에 따르면, 기판 및/또는 기판 캐리어의 이송은 각각 자기 부상 시스템에 의해 제공될 수 있다. 캐리어는 자기력들에 의해 기계적 접촉 없이 또는 감소된 기계적 접촉으로 부상될 수 있거나 유지될 수 있으며, 자기력들에 의해 이동될 수 있다.[0035] As used herein, the term “substrate” encompasses both inflexible and flexible substrates. Examples of inflexible substrates include glass substrates, glass plates, wafers, or slices of transparent crystal such as sapphire. Examples of flexible substrates include webs or foils. According to further embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, transport of the substrate and/or substrate carrier may each be provided by a magnetic levitation system. The carrier can be levitated or held by magnetic forces without or with reduced mechanical contact and can be moved by magnetic forces.
[0036] 회전 타깃들 각각은 캐소드일 수 있다. 회전 캐소드들은 DC 전원 공급장치에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 증착 챔버의 하우징 또는 증착 챔버 내의 적어도 하나의 실드(shield)와 같은 구성요소들은 질량 전위(mass potential) 상에 제공될 수 있다. 이 구성요소들은 애노드로서 역할을 할 수 있다. 선택적으로, 시스템은 애노드들을 더 포함할 수 있다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에서, 회전 타깃들 중 적어도 하나 이상은 개개의 개별 전원 공급장치에 전기적으로 연결될 수 있다. 특히, 회전 타깃들 각각은 개개의 개별 전원 공급장치에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 타깃은 제1 DC 전원 공급장치에 연결될 수 있고, 제2 회전 타깃은 제2 DC 전원 공급장치에 연결될 수 있다.[0036] Each of the rotation targets may be a cathode. The rotating cathodes can be electrically connected to a DC power supply. For example, components such as a housing of the deposition chamber or at least one shield within the deposition chamber may be provided on a mass potential. These components can act as anodes. Optionally, the system may further include anodes. In embodiments that may be combined with other embodiments described herein, at least one or more of the rotating targets may be electrically connected to a respective individual power supply. In particular, each of the rotation targets can be connected to a respective individual power supply. For example, a first rotation target can be connected to a first DC power supply and a second rotation target can be connected to a second DC power supply.
[0037] 특히 비반응성 스퍼터링이 수행되는 실시예들에서, 기판 상에 증착될 재료는 제1 또는 제2 회전 타깃 중 임의의 회전 타깃으로부터 스퍼터링될 수 있다. 이것은 특히 제1 또는 제2 회전 타깃의 표면으로부터 방출된 입자들이 증착된 재료를 형성하는 것으로 이해되어야 한다. 특히 반응성 스퍼터링이 수행되는 실시예들에서, 제1 재료의 입자들은 제1 또는 제2 회전 타깃 중 임의의 회전 타깃의 표면으로부터 방출될 수 있다. 제1 재료는 증착된 재료의 성분인 것으로 이해될 수 있다. 제1 및 제2 회전 타깃을 둘러싸는 가스는 제2 재료를 포함할 수 있다.[0037] Particularly in embodiments where non-reactive sputtering is performed, the material to be deposited on the substrate may be sputtered from any of the first or second rotating targets. This should be understood in particular as particles emitted from the surface of the first or second rotating target forming the deposited material. Particularly in embodiments where reactive sputtering is performed, particles of the first material may be emitted from the surface of any of the first or second rotating targets. The first material may be understood to be a component of the deposited material. The gas surrounding the first and second rotating targets may include a second material.
[0038] 도 2는 도 1에 도시된 시스템의 일부 구성요소들을 도시하며, 본 개시내용의 실시예들에 따른, 애퍼처 플레이트(도 2에는 도시되지 않음)의 효과를 예시하기 위한 제1 그래프(210) 및 제2 그래프(211)를 포함한다. 제2 회전 타깃은 단지 예시 목적으로 도 2에서 생략되어 있고, 도 2는 FTS 시스템에 관한 것이라는 것이 이해되어야 한다. 제2 회전 타깃 및 제2 자석 조립체로 내용을 제한하지 않고, 제1 회전 타깃(110) 및 제1 자석 조립체(112)만이 참조된다. 도 2의 플라즈마 한정부의 방향은 예를 들어 제1 자석 조립체(112)의 중심에서 좌측으로부터 우측으로 수평하다. 그래프(210)는 회전 타깃의 증착 속도의 분포를 도시한다. 최대 증착 속도는 좌측으로부터 우측으로 제공된다. 도 2에서는 최소 증착 속도가 상향 및 하향으로 제공된다. 2 개의 대향 타깃들에 의한 스퍼터링 동안의 기판(102) 상의 대응하는 증착 속도가 그래프(211)에 도시되어 있다. 선(215)으로 도시된 증착 속도는 제1 회전 타깃 및 제2 회전 타깃을 포함하는 FTS 시스템의 중심에서 최소치를 갖는다. 또한, 타깃으로부터 기판까지의 방출된 입자들의 거리는 짧은 화살표(212) 및 긴 화살표(214)로 도시되어 있다. 화살표들의 길이로 알 수 있는 바와 같이, 이동 거리는 중심선(134)에 인접한 짧은 화살표(212)에 대해 더 짧고, 긴 화살표(214)에 대해 더 긴데, 즉 중심선(134)으로부터 더 멀리 떨어진다.[0038] 2 illustrates some components of the system shown in FIG. 1, with a first graph 210 to illustrate the effect of an aperture plate (not shown in FIG. 2), according to embodiments of the present disclosure. and a second graph 211. The second rotation target is omitted from FIG. 2 for illustrative purposes only, and it should be understood that FIG. 2 relates to an FTS system. Without limiting the content to the second rotation target and the second magnet assembly, only the first rotation target 110 and the first magnet assembly 112 are referred to. The direction of the plasma confinement in Figure 2 is horizontal, for example from left to right at the center of the first magnet assembly 112. Graph 210 shows the distribution of deposition rates of the rotating target. Maximum deposition rates are given from left to right. In Figure 2 the minimum deposition rates are given upward and downward. The corresponding deposition rate on substrate 102 during sputtering with two opposing targets is shown in graph 211. The deposition rate, shown by line 215, has a minimum at the center of the FTS system comprising the first and second rotating targets. Additionally, the distance of the ejected particles from the target to the substrate is shown by short arrows 212 and long arrows 214. As can be seen by the length of the arrows, the travel distance is shorter for the short arrows 212 adjacent to the center line 134 and longer for the long arrows 214, i.e. further away from the center line 134.
[0039] 대향 타깃 스퍼터링은 재료 증착 동안에 감소된 운동 입자 에너지를 제공한다. 본 개시내용의 실시예들에 따른 공동 활성 타깃들의 중심에 차폐 부분을 배치하면, 기판 상에 제공되는 입자 에너지가 더욱 감소되고, 따라서 스퍼터링 속도를 비교적 높은 레벨로 또는 가능한 한 높게 유지하면서 감응성 층들/기판들에 대한 스퍼터링 손상이 감소된다. 도 1에 도시된 바와 같이 차폐 부분을 갖는 애퍼처 플레이트에 의해 짧은 화살표(212)를 따른 입자들을 차단하면, 짧은 화살표(212)를 따른 입자들이 다른 프로세스 파라미터, 예를 들어 프로세스 가스 압력에 의해 한정된 평균 자유 경로에서 가스 상호작용이 적기 때문에 고에너지 입자들의 수가 감소된다. 충돌들이 적은 입자들이 차단된다. 평균적으로 중심에 있거나 중심에 인접한 차폐 부분은, 특히 챔버 크기를 증가시키지 않으면서, 평균 자유 경로를 증가시킨다. 또한, 플라즈마 영역으로부터의 직접적인 UV 방출 중 일부가 차단된다. 그래프(210)로 표시된 바와 같이, 도 1에서 차폐 부분(150)의 방향으로의 증착 속도가 편심 애퍼처를 통한 증착 속도에 비해 더 낮기 때문에, 증착 속도는 약간 정도만 감소된다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 도 1의 애퍼처 플레이트(140)의 하나 이상의 애퍼처들은 중심선 반대쪽의 애퍼처의 측부에서 확장될 수 있다.[0039] Opposed target sputtering provides reduced kinetic particle energy during material deposition. Placing a shielding portion at the center of the co-active targets according to embodiments of the present disclosure further reduces the particle energy provided on the substrate, thereby maintaining the sputtering rate at a relatively high level, or as high as possible, while maintaining the reactive layers/ Sputtering damage to substrates is reduced. Blocking particles along the short arrow 212 by an aperture plate with a shielding portion as shown in FIG. 1 will allow particles along the short arrow 212 to escape as defined by other process parameters, e.g., process gas pressure. Because there is less gas interaction in the mean free path, the number of high-energy particles is reduced. Particles with few collisions are blocked. On average, the shielding portion at or adjacent to the center increases the mean free path, especially without increasing the chamber size. Additionally, some of the direct UV emission from the plasma region is blocked. As indicated by graph 210, since the deposition rate in the direction of shielding portion 150 in Figure 1 is lower compared to the deposition rate through the eccentric aperture, the deposition rate is only slightly reduced. According to some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, one or more apertures of aperture plate 140 of Figure 1 may extend on a side of the aperture opposite the centerline.
[0040] 본 개시내용의 실시예들에 따른 차폐 부분 및/또는 편심 애퍼처가 없으면, 타깃 표면과 기판 사이의 직접적인 짧은 이동 거리로 인해 높은 입자 충격 에너지들을 갖는 스퍼터 재료 부분으로부터 기인하는 기판 손상을 감소시키기 위해 스퍼터링 속도가 감소될 수 있다. 중심 차폐 부분은 그러한 고에너지 충격 입자들을 차단한다. 따라서, 다른 파라미터들, 예를 들어 스퍼터링 전력을 조정하여, 기판을 손상시키지 않고 보다 높은 증착 속도를 초래할 수 있다. 따라서, 애퍼처 플레이트의 차폐 부분에 의해 재료의 일부를 차단함으로써, 전체 증착 속도가 증가될 수 있고, 따라서 시스템 생산성이 증가될 수 있다.[0040] Without a shielding portion and/or eccentric aperture according to embodiments of the present disclosure, sputtering is performed to reduce substrate damage resulting from the sputter material portion having high particle impact energies due to the short direct travel distance between the target surface and the substrate. Speed may be reduced. The central shield block blocks such high-energy impact particles. Therefore, other parameters, such as sputtering power, can be adjusted to result in higher deposition rates without damaging the substrate. Accordingly, by blocking a portion of the material by the shielding portion of the aperture plate, the overall deposition rate can be increased and thus system productivity can be increased.
[0041] 전술한 바와 같이, 평균 자유 경로의 스퍼터링된 재료는 보다 많은 충돌 횟수로 인해 기판까지의 이동 거리가 증가함에 따라 운동 에너지를 상실한다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 고에너지 산소 음이온들 또는 다른 고에너지 입자들의 속도가 느려질 수 있으며, 이는 산소에 대한 민감도로 인한 유기 층들의 손상을 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 편심 LDD(LDD = Low Damage Deposition)를 제공하는 본 개시내용의 실시예들의 경우, 더 짧은 스퍼터 경로들은 하나 이상의 차폐 부분들에 의해 차단된다. 기판을 향한 개구를 포함하는 편심 애퍼처 갭(off-centric aperture gap)이 제공된다. 스퍼터링된 재료의 기판까지의 이동 거리는, 챔버 크기의 증가 없이, 특히 평균적으로 증가된다. 손상을 초래할 수 있는 기판 상의 에너지에 대한 스퍼터링 속도의 비율이 증가된다.[0041] As mentioned above, mean free path sputtered material loses kinetic energy as the distance it travels to the substrate increases due to a greater number of collisions. According to some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, the velocity of high-energy oxygen anions or other high-energy particles may be slowed, which reduces damage to organic layers due to their sensitivity to oxygen. It can help you do it. For embodiments of the present disclosure that provide eccentric LDD (LDD = Low Damage Deposition), the shorter sputter paths are blocked by one or more shielding portions. An off-centric aperture gap is provided including an opening toward the substrate. The travel distance of the sputtered material to the substrate is increased, especially on average, without increasing the chamber size. The ratio of sputtering rate to energy on the substrate that can cause damage is increased.
[0042] 도 2에 예시된 바와 같이, 특히 그래프(211)와 관련하여, 가장 높은 플라즈마 밀도는 가장 높은 스퍼터링 속도를 제공한다. FTS 시스템의 자석 포지션으로 인해, 가장 높은 스퍼터링 속도는 중심선(134)에 대해 넓은 각도를 가지며, 기판을 향해 긴 이동 거리를 갖는다. 예를 들어 다른 프로세스 파라미터들에 의해 규정될 수 있는 평균 자유 경로 길이에서 확장된 이동 경로로 인해, 스퍼터링된 재료의 운동 에너지는 이동 거리에 대응하는 충돌 횟수에 따라 감소한다.[0042] As illustrated in Figure 2, particularly with respect to graph 211, the highest plasma density provides the highest sputtering rate. Due to the magnet position of the FTS system, the highest sputtering rates have wide angles about the center line 134 and long travel distances toward the substrate. Due to the extended travel path, for example the mean free path length, which can be defined by other process parameters, the kinetic energy of the sputtered material decreases with the number of collisions corresponding to the travel distance.
[0043] 도 1은 애퍼처 플레이트(140)에 2 개의 애퍼처들(140a)을 갖는, 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템을 도시한다. 본원에 설명된 다른 실시예들의 특징들, 세부사항들 및 양상들을 이용할 수 있는 또 다른 구현예들에 따르면, 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템은 하나의 애퍼처(140a)를 포함할 수 있다. 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같은 일부 실시예들에 따른 애퍼처 플레이트는 차폐 부분(150)에 대해 대칭 배열을 갖는다. 도 3에 예시적으로 도시된 바와 같은 일부 실시예들에 따른 애퍼처 플레이트는 차폐 부분(150)에 대해 비대칭 배열을 갖는다.[0043] 1 shows a system configured to deposit material on a substrate with two apertures 140a in an aperture plate 140. According to still further implementations that may utilize the features, details and aspects of other embodiments described herein, a system configured to deposit material on a substrate may include an aperture 140a. . An aperture plate according to some embodiments, as exemplarily shown in FIG. 1 , has a symmetrical arrangement with respect to the shielding portion 150 . The aperture plate according to some embodiments, as exemplarily shown in FIG. 3 , has an asymmetric arrangement with respect to the shielding portion 150 .
[0044] 도 4a는 도 1에 예시되고 도 1과 관련하여 설명된 바와 같은 시스템에 의해 기판(102) 상에 증착된 층들(402)을 도시한다. 도 4b는 도 3에 예시되고 도 3과 관련하여 설명된 바와 같은 시스템에 의해 기판(102) 상에 증착된 층들(402)을 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같은 트윈 애퍼처(twin-aperture) 접근법은 지그재그 구조의 방향들을 갖는 층 성장을 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같은 단일 애퍼처 접근법은 도 4b에 도시된 바와 같은 균질한 구조를 갖는 층 성장을 제공한다. 그러나, 증착 속도는 50%만큼 감소된다.[0044] FIG. 4A shows layers 402 deposited on a substrate 102 by a system as illustrated in and described in connection with FIG. 1 . FIG. 4B shows layers 402 deposited on substrate 102 by a system as illustrated in and described in connection with FIG. 3 . The twin-aperture approach as shown in Figure 1 provides layer growth with zigzag structural directions. The single aperture approach as shown in Figure 3 provides layer growth with a homogeneous structure as shown in Figure 4b. However, the deposition rate is reduced by 50%.
[0045] 도 5a 및 도 5b는 FTS용의 재료 증착을 위한 추가 시스템(100)을 도시한다. 애퍼처 플레이트(140) 위에 파선 화살표들로 표시된 바와 같이, 애퍼처 영역들은 조정될 수 있다. 시스템은 애퍼처 플레이트(140)에 제공된 조정 가능한 애퍼처를 포함한다. 본 개시내용의 맥락에서, 애퍼처 크기는 특히 애퍼처 플레이트의 하나 이상의 갭들 및/또는 하나 이상의 개구들의 크기로서 이해되어야 한다. 하나 이상의 갭들 및/또는 하나 이상의 개구들의 크기는 입자들이 회전 타깃들로부터 기판에 도달할 수 있게 통과하는 공간의 크기를 결정한다. 하나 이상의 애퍼처들의 크기는 애퍼처 플레이트를 형성하는 실드들과 차폐 부분 사이의 거리를 변경함으로써 조정 가능할 수 있다.[0045] Figures 5a and 5b show an additional system 100 for depositing material for FTS. As indicated by the dashed arrows above the aperture plate 140, the aperture areas can be adjusted. The system includes an adjustable aperture provided in an aperture plate 140. In the context of the present disclosure, aperture size should be understood in particular as the size of one or more gaps and/or one or more openings of the aperture plate. The size of the one or more gaps and/or one or more openings determines the amount of space through which particles can reach the substrate from the rotating targets. The size of one or more apertures may be adjustable by changing the distance between the shielding portion and the shields forming the aperture plate.
[0046] 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 챔버 압력, 자석 조립체 각도 포지션, 타깃 전력과 같은 프로세스 파라미터들에 부가하여, 편심 LDD는 최상의 층 품질에서의 낮은 기판 손상과 증착 속도 사이의 비율을 조정하기 위한 다수의 수단들을 제공한다. 본 개시내용의 실시예에 따르면, 기판에 대한 손상에 대한 증착 속도의 비율이 애퍼처 갭 개구의 포지션 및 개구의 폭에 의해 기계적으로 미세 튜닝될 수 있는 추가 파라미터가 제공된다.[0046] According to embodiments of the present disclosure, in addition to process parameters such as chamber pressure, magnet assembly angular position, and target power, eccentric LDD is used to adjust the ratio between deposition rate and low substrate damage at best layer quality. Provides a number of means. According to embodiments of the present disclosure, additional parameters are provided whereby the ratio of deposition rate to damage to the substrate can be mechanically fine-tuned by the position and width of the aperture gap opening.
[0047] 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 자석 조립체들의 각도 포지션이 또한 프로세스 파라미터로서 사용될 수 있다. 제1 및 제2 자석 조립체는 기판 평면과 평행한 것으로부터 제1 각도보다 작은 각도만큼 벗어나는 방향을 향할 수 있다. 제1 각도는 예를 들어 40°, 30°, 20° 또는 10°일 수 있다. 특히, 제1 자석 조립체는 제1 방향을 향하고, 제2 자석 조립체는 제2 방향을 향한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 방향은 기판 평면과 평행할 수 있다. 다시 말해서, 기판 평면과 평행한 배향으로부터의 편위 각도는 0°일 수 있다. 실시예들에서, 제1 방향 및 제2 방향은 기판 평면과 평행한 것으로부터 기판을 향해 40°, 30° 또는 20° 미만의 각도 및 기판으로부터 멀어지게 10° 미만의 각도만큼 벗어난다.[0047] According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the angular position of the magnet assemblies may also be used as a process parameter. The first and second magnet assemblies may be oriented away from being parallel to the substrate plane by an angle less than the first angle. The first angle may be, for example, 40°, 30°, 20° or 10°. In particular, the first magnet assembly faces a first direction and the second magnet assembly faces a second direction. As shown in Figure 1, the first and second directions may be parallel to the substrate plane. In other words, the angle of deviation from an orientation parallel to the substrate plane may be 0°. In embodiments, the first and second directions deviate from parallel to the substrate plane by an angle of less than 40°, 30°, or 20° toward the substrate and less than 10° away from the substrate.
[0048] 플라즈마 한정부 방향들, 즉 플라즈마 한정부들이 제공되는 방향들을 변경함으로써, 증착 속도가 증가될 수 있다. 플라즈마 한정부 방향은 특히 플라즈마 한정부를 제공하는 자석 조립체의 포지션을 변경함으로써, 더욱 특히 자석 조립체를 회전시킴으로써 변경될 수 있다. 플라즈마 한정부 방향들을 변경하는 것은 또한 스퍼터 방향을 변경하는 것으로서 이해될 수 있다. 하기에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 시드 층(seed layer) 접근법이 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라 제공될 수 있다. 시드 층 접근법은 플라즈마 한정부 방향의 파라미터에 의해 추가로 제어될 수 있다.[0048] By changing the plasma confinement directions, ie the directions in which the plasma confinement are provided, the deposition rate can be increased. The direction of the plasma confinement can be varied, in particular by changing the position of the magnet assembly providing the plasma confinement, and more particularly by rotating the magnet assembly. Changing the plasma confinement directions can also be understood as changing the sputter direction. As described in more detail below, a seed layer approach may be provided according to some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein. The seed layer approach can be further controlled by parameters of the plasma confinement direction.
[0049] 도 5a는 도 1에 도시된 시스템과 유사한 대향 타깃 스퍼터링용의 재료 증착을 위한 시스템을 도시한다. 파선 화살표들은 애퍼처 플레이트(140)의 애퍼처들의 크기를 변경하는 옵션을 나타낸다. 도 5b는 차폐 부분(150)의 폭이 감소된 도 5a의 시스템을 도시한다. 차폐 부분(150)에 인접한 에지들 반대쪽의 애퍼처들의 에지들의 포지션은 도 5a와 비교하여 유지된다.[0049] Figure 5A shows a system for material deposition for opposed target sputtering similar to the system shown in Figure 1. Dashed arrows represent options for changing the size of the apertures of the aperture plate 140. FIG. 5B shows the system of FIG. 5A with the width of the shielding portion 150 reduced. The positions of the edges of the apertures opposite the edges adjacent to the shielding portion 150 are maintained compared to Figure 5A.
[0050] 일부 실시예들에 따르면, 애퍼처 플레이트(140)는 하나 이상의 조정 가능한 애퍼처들을 포함할 수 있다. 이것은 화살표(107)로 표시된 바와 같은 기판 이동을 갖는 정적 증착 프로세스 또는 배치 프로세스에 특히 유용하다. 화살표(105)로 표시된 바와 같은 인라인 프로세스의 경우, 2 개 이상의 증착 동작들이 연속적으로 제공될 수 있으며, 제1 증착은 도 5a에 도시된 애퍼처 플레이트(140)에 의해 제공되고, 제2 증착은 도 5b에 도시된 애퍼처 플레이트(140)에 의해 제공되거나, 본 개시내용의 실시예들과 조합될 수 있는 애퍼처 플레이트 기하형상들과 관련하여 하기에서 보다 상세하게 논의되는 바와 같은 다른 애퍼처 플레이트 기하형상에 의해 제공된다. 인라인 프로세스는 높은 스루풋(throughput)의 대량 생산의 응용들에 특히 적합할 수 있다. 제1 애퍼처 플레이트 및 제2 애퍼처 플레이트를 갖는 인라인 프로세스는 예를 들어 제3 자석 조립체를 갖는 제3 회전 타깃 및 제4 자석 조립체를 갖는 제4 회전 타깃을 더 포함한다. 제2 애퍼처 플레이트는 제3 회전 타깃 및 제4 회전 타깃과 제2 증착을 위한 기판 포지션 사이에 제공된다.[0050] According to some embodiments, aperture plate 140 may include one or more adjustable apertures. This is particularly useful for static deposition processes or batch processes with substrate movement as indicated by arrow 107. For an in-line process as indicated by arrow 105, two or more deposition operations may be provided sequentially, the first deposition being provided by the aperture plate 140 shown in Figure 5A and the second deposition being Provided by aperture plate 140 shown in FIG. 5B, or other aperture plates as discussed in more detail below with respect to aperture plate geometries that may be combined with embodiments of the present disclosure. Provided by geometry. The in-line process may be particularly suitable for high throughput, mass production applications. The in-line process with the first aperture plate and the second aperture plate further includes, for example, a third rotation target with a third magnet assembly and a fourth rotation target with a fourth magnet assembly. A second aperture plate is provided between the third and fourth rotation targets and the substrate position for the second deposition.
[0051] 특히 조정 가능한 애퍼처 크기 및/또는 적어도 제1 증착 및 제2 증착을 위해 연속적으로 적용되는 상이한 애퍼처 크기들을 갖는 본 개시내용의 실시예들은 시드 층 및 시드 층 상의 하나 이상의 추가 층들을 증착하는 것을 허용한다. 시드 층 및 하나 이상의 추가 층들은 동일한 재료 또는 동일한 재료들을 포함하거나, 이로 실질적으로 구성되거나, 이로 구성될 수 있다.[0051] In particular, embodiments of the present disclosure with adjustable aperture size and/or different aperture sizes applied sequentially for at least the first and second depositions include depositing a seed layer and one or more additional layers on the seed layer. Allowed. The seed layer and one or more additional layers may include, consist substantially of, or consist of the same material or the same materials.
[0052] 특히 OLED 재료 상에 시드 층을 생성하는 제1 증착 또는 초기 증착 동안에 증착된 재료는, 보다 높은 재료 스루풋, 즉 보다 높은 증착 속도로 증착이 수행되기 전에, 보호부, 특히 보호 층으로서 역할을 할 수 있다. 손상을 최소화하도록 선택된 파라미터들을 사용하여 대향 타깃 스퍼터링에 의해 독점적으로 증착하는 것과 비교하여, 증착 시간이 감소될 수 있다. 생산성이 증가될 수 있다. 증착 환경, 특히 스퍼터링으로 인한 자외선 및 잔류 가스 오염물질들에 대한 기판 노출이 줄어들 수 있다.[0052] In particular, the material deposited during the first or initial deposition creating the seed layer on the OLED material can act as a protective layer, especially as a protective layer, before the deposition is performed at a higher material throughput, i.e. at a higher deposition rate. there is. Compared to depositing exclusively by opposed target sputtering using parameters selected to minimize damage, deposition time can be reduced. Productivity can be increased. Substrate exposure to ultraviolet radiation and residual gas contaminants from the deposition environment, particularly sputtering, can be reduced.
[0053] 감응성 기판, 감응성 층 또는 감응성 층 스택, 예를 들어 유기 재료 층을 포함할 수 있는 기판, 유기 재료 층 또는 유기 재료 층을 포함하는 층 스택 상에 직접 증착하는 경우, 고에너지 입자들 및/또는 UV 광의 손상이 시드 층 상에 추가로 증착하는 것과 비교하여 더 높다. 따라서, 시드 층은 낮은 증착 속도 및 낮은 손상을 위해 선택된 프로세스 파라미터들로 증착될 수 있다. 시드 층이 증착된 후에, 시드 층에 의한 보호로 인해 민감도가 감소된다. 보다 높은 증착 속도들을 위해 추가 증착이 구성될 수 있다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 애퍼처 플레이트의 하나 이상의 애퍼처들의 크기, 포지션 및/또는 기하형상이 적합화될 수 있다. 하나 이상의 애퍼처들의 크기, 포지션 및/또는 기하형상은 기판에 대한 에너지 및/또는 UV 영향 대 증착 속도를 조정하기 위한 프로세스 파라미터일 수 있다.[0053] When deposited directly on a sensitive substrate, a sensitive layer or a stack of sensitive layers, for example a substrate that may comprise a layer of an organic material, a layer of an organic material or a stack of layers comprising a layer of an organic material, high energy particles and/or UV Damage from light is higher compared to additional deposition on the seed layer. Accordingly, the seed layer can be deposited with process parameters selected for low deposition rate and low damage. After the seed layer is deposited, sensitivity is reduced due to protection by the seed layer. Additional deposition may be configured for higher deposition rates. According to embodiments described herein, which may be combined with other embodiments described herein, the size, position and/or geometry of one or more apertures of the aperture plate may be customized. The size, position and/or geometry of one or more apertures may be process parameters to adjust deposition rate versus energy and/or UV impact on the substrate.
[0054] 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 실시예들에 따르면, 기판에 대한 에너지 및/또는 UV 영향 대 증착 속도를 추가로 조정하기 위해 각도 포지션, 스퍼터링 전력 및 챔버 압력이 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.[0054] According to still other embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, the angular position, sputtering power, and chamber pressure can be adjusted individually to further tune the deposition rate versus the energy and/or UV impact on the substrate. Or it can be used in combination.
[0055] 예를 들어, 실시예들에서, 제1 및 제2 자석 조립체의 플라즈마 한정부 방향들은 제1 증착과 제2 증착 사이에서 점진적으로 또는 단계적으로 변경된다. 특히, 제1 및 제2 자석 조립체의 포지션들은 제1 증착과 제2 증착 사이에서 점진적으로 또는 단계적으로 변경된다. 플라즈마 한정부 방향들의 변경 동안에, 기판 상에 재료가 증착되고, 특히 계속해서 증착될 수 있다. 플라즈마 한정부 방향들의 변경과 동시에, 애퍼처 크기가 변경되고, 특히 증가될 수 있다.[0055] For example, in embodiments, the directions of the plasma confinement of the first and second magnet assemblies are changed gradually or stepwise between the first and second depositions. In particular, the positions of the first and second magnet assemblies are changed gradually or stepwise between the first and second depositions. During the change of plasma confinement directions, material is deposited on the substrate, and in particular may continue to be deposited. Simultaneously with the change of the plasma confinement directions, the aperture size can be changed and, in particular, increased.
[0056] 이 방법은 제1 증착의 상부에 제2 증착을 포함한다. 특히, 제2 증착은 제1 증착을 통해 제공된 재료 위의 영역에 재료를 제공한다. 이와 관련하여, 용어 "위"는 특히 기판이 제1 증착을 통해 제공된 재료 아래에 위치되는 구성과 관련된다. 제2 증착 및 선택적으로 적어도 하나의 추가 증착 동안에, 플라즈마 한정부 방향들 및 애퍼처의 크기는 제1 증착 동안과 상이할 수 있다. 실시예들에서, 제2 증착은 제1 증착의 바로 상부에 제공될 수 있다.[0056] The method includes a second deposition on top of the first deposition. In particular, the second deposition provides material to the area above the material provided through the first deposition. In this regard, the term “above” particularly relates to configurations in which the substrate is positioned below the material provided through the first deposition. During the second deposition and optionally at least one additional deposition, the plasma confinement directions and the size of the aperture may be different than during the first deposition. In embodiments, the second deposition may be provided directly on top of the first deposition.
[0057] 일 실시예에 따르면, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 차폐 부분(150)의 폭이 감소될 수 있다. 차폐 부분(150)에 인접한 에지들 반대쪽의 애퍼처들의 에지들의 포지션은 도 5a와 비교하여 유지될 수 있다. 애퍼처는 중심을 향해 증가된다. 감응성 층 증착으로부터 보다 조밀한 층 증착으로의 전이, 예를 들어 소프트한 전이가 제공될 수 있다. 애퍼처 크기가 증가함에 따라 비교적 높은 증착 속도가 제공된다.[0057] According to one embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the width of the shielding portion 150 may be reduced. The positions of the edges of the apertures opposite the edges adjacent to the shielding portion 150 may be maintained compared to Figure 5A. The aperture increases toward the center. A transition from sensitive layer deposition to denser layer deposition may be provided, for example a soft transition. Increasing aperture size provides relatively high deposition rates.
[0058] 일 실시예에 따르면, 도 5a에 도시된 화살표들로 표시된 바와 같이, 애퍼처는 중심선(134)에서 차폐 부분의 크기를 감소시키고 예를 들어 중심을 향해, 동일한 거리만큼 애퍼처의 외부 에지들을 이동시킴으로써 크기가 유지될 수 있다. 또한, 도 5b와 크기 유지 사이의 애퍼처 및 중간 시나리오는 차폐 부분의 크기를 감소시키고 내부 에지들, 즉 차폐 부분의 크기 감소에 대응하는 내부 에지들의 이동에 비해 중심을 향해 더 작은 거리만큼 애퍼처의 외부 에지들을 이동시킴으로써 제공될 수 있다. 감응성 층 증착으로부터 보다 조밀한 층 증착으로의 전이, 예를 들어 소프트한 전이가 제공될 수 있다. 중간 증착 속도가 제공된다.[0058] According to one embodiment, as indicated by the arrows shown in Figure 5A, the aperture reduces the size of the shielding portion at the centerline 134 and moves the outer edges of the aperture by the same distance, for example toward the center. The size can be maintained by doing so. Additionally, the aperture and intermediate scenario between Fig. 5b and maintaining size reduces the size of the shielding portion and moves the inner edges, i.e. the aperture, by a smaller distance towards the center compared to the movement of the inner edges corresponding to the reduction in size of the shielding portion. It can be provided by moving the outer edges of . A transition from sensitive layer deposition to denser layer deposition may be provided, for example a soft transition. Intermediate deposition rates are provided.
[0059] 더 더욱이, 차폐 부분의 크기가 감소될 수 있으며, 도 5a에 도시된 2 개의 애퍼처들의 애퍼처 크기는 내부 에지들, 즉 차폐 부분의 크기 감소에 대응하는 내부 에지들의 이동에 비해 중심을 향해 더 큰 거리만큼 외부 에지들을 이동시킴으로써 감소될 수 있다. 조밀한 층 증착에 초점을 맞춘 강한 전이가, 예를 들어 낮은 증착 속도로 제공될 수 있다.[0059] Moreover, the size of the shielding portion can be reduced, with the aperture size of the two apertures shown in Figure 5a moving more towards the center compared to the inner edges, i.e. the movement of the inner edges corresponding to the reduction in the size of the shielding portion. It can be reduced by moving the outer edges by a large distance. Strong transitions focused on dense layer deposition can be provided, for example, at low deposition rates.
[0060] 전술한 바와 같이, 중심 차폐 부분 및/또는 편심된 하나 이상의 애퍼처들을 갖는 본원에 설명된 실시예에 따른 애퍼처 플레이트는 민감도와 층 밀도 사이의 전이를 조정하기 위한 프로세스 파라미터를 제공한다. 대응하는 증착 속도들이 제공된다. 또한, 중심 차폐 부분은 고에너지 입자들 및/또는 UV 광을 차단하여, 증착 속도를 크게 저하시키지 않으면서 기판에 대한 손상을 감소시킨다. 증착 속도 대 손상의 비율이 증가될 수 있다.[0060] As described above, aperture plates according to embodiments described herein having a central shielding portion and/or one or more eccentric apertures provide process parameters for tuning the transition between sensitivity and layer density. Corresponding deposition rates are provided. Additionally, the central shield portion blocks high-energy particles and/or UV light, reducing damage to the substrate without significantly reducing the deposition rate. The ratio of deposition rate to damage may be increased.
[0061] 도 6a 및 도 6b는 FTS에 의한 층 증착을 위한 시스템을 도시하며, 도 5a 및 도 5b와 유사하지만 도 3 및 도 4b와 관련하여 이전에 논의된 바와 같은 단일 애퍼처 접근법에 의한 층 증착을 위한 대응하는 방법들과 관련된다. 도 6a는 도 3에 도시된 시스템과 유사한 대향 타깃 스퍼터링용의 재료 증착을 위한 시스템을 도시한다. 파선 화살표들은 애퍼처 플레이트(140)의 애퍼처들의 크기를 변경하는 옵션을 나타낸다. 도 6b는 차폐 부분(150)의 폭이, 특히 중심선(134)을 향해 감소된 도 6a의 시스템을 도시한다. 차폐 부분(150)에 인접한 에지 반대쪽의 애퍼처의 에지들의 포지션은 도 6a와 비교하여 유지된다.[0061] Figures 6a and 6b show a system for layer deposition by FTS, similar to Figures 5a and 5b but for layer deposition by a single aperture approach as previously discussed with respect to Figures 3 and 4b. It is related to ways to respond. Figure 6A shows a system for material deposition for opposed target sputtering similar to the system shown in Figure 3. Dashed arrows represent options for changing the size of the apertures of the aperture plate 140. FIG. 6B shows the system of FIG. 6A with the width of the shielding portion 150 reduced, particularly toward the centerline 134 . The position of the edges of the aperture opposite the edge adjacent to the shielding portion 150 is maintained compared to Figure 6A.
[0062] 일부 실시예들에 따르면, 애퍼처 플레이트(140)는 조정 가능한 애퍼처들을 포함할 수 있다. 이것은 화살표(107)로 표시된 바와 같은 기판 이동을 갖는 정적 증착 프로세스 또는 배치 프로세스에 특히 유용하다. 화살표(105)로 표시된 바와 같은 인라인 프로세스의 경우, 2 개 이상의 증착 동작들이 연속적으로 제공될 수 있으며, 제1 증착은 도 6a에 도시된 애퍼처 플레이트(140)에 의해 제공되고, 제2 증착은 도 6b에 도시된 애퍼처 플레이트(140) 또는 다른 애퍼처 플레이트 기하형상에 의해 제공된다. 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명된 트윈 애퍼처 실시예들과 관련하여 설명된 세부사항들, 양상들 및 특징들은 도 6a 및 도 6b에 도시된 단일 애퍼처 구성에 유사하게 적용된다.[0062] According to some embodiments, aperture plate 140 may include adjustable apertures. This is particularly useful for static deposition processes or batch processes with substrate movement as indicated by arrow 107. For an in-line process as indicated by arrow 105, two or more deposition operations may be provided in succession, the first deposition being provided by the aperture plate 140 shown in Figure 6A and the second deposition being This is provided by aperture plate 140 shown in FIG. 6B or another aperture plate geometry. Details, aspects and features described with respect to the twin aperture embodiments described with reference to FIGS. 5A and 5B apply similarly to the single aperture configuration shown in FIGS. 6A and 6B.
[0063] 전술한 바와 같이, 특히 조정 가능한 애퍼처 크기 및/또는 적어도 제1 증착 및 제2 증착을 위해 연속적으로 적용되는 상이한 애퍼처 크기들을 갖는 본 개시내용의 실시예들은 시드 층 및 시드 층 상의 하나 이상의 추가 층들을 증착하는 것을 허용한다. 시드 층 및 하나 이상의 추가 층들은 동일한 재료 또는 동일한 재료들을 포함하거나, 이로 실질적으로 구성되거나, 이로 구성될 수 있다.[0063] As mentioned above, embodiments of the present disclosure, in particular with adjustable aperture sizes and/or different aperture sizes applied sequentially for at least the first and second depositions, may include a seed layer and one or more additions on the seed layer. Allows for depositing layers. The seed layer and one or more additional layers may include, consist substantially of, or consist of the same material or the same materials.
[0064] 일 실시예에 따르면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 차폐 부분(150)의 폭이 감소될 수 있다. 차폐 부분(150)에 인접한 에지들 반대쪽의 애퍼처들의 에지들의 포지션은 도 5a와 비교하여 유지될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 6a에 도시된 화살표들로 표시된 바와 같이, 애퍼처는 중심선(134)에서 차폐 부분의 크기를 감소시키고 예를 들어 중심을 향해, 동일한 거리만큼 애퍼처의 외부 에지들을 이동시킴으로써 크기가 유지될 수 있다. 또한, 도 6b와 크기 유지 사이의 애퍼처 및 중간 시나리오는 차폐 부분의 크기를 감소시키고 내부 에지들, 즉 차폐 부분의 크기 감소에 대응하는 내부 에지들의 이동에 비해 중심을 향해 더 작은 거리만큼 애퍼처의 외부 에지들을 이동시킴으로써 제공될 수 있다. 더 더욱이, 차폐 부분의 크기가 감소될 수 있으며, 도 6a에 도시된 2 개의 애퍼처들의 애퍼처 크기는 내부 에지들, 즉 차폐 부분의 크기 감소에 대응하는 내부 에지들의 이동에 비해 중심을 향해 더 큰 거리만큼 외부 에지들을 이동시킴으로써 감소될 수 있다. 트윈 애퍼처 디자인에 대해 설명된 바와 같은 민감도, 층 밀도 및/또는 증착 속도와 관련된 유사한 전이들이 단일 애퍼처 설계에도 적용된다.[0064] According to one embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the width of the shielding portion 150 may be reduced. The positions of the edges of the apertures opposite the edges adjacent to the shielding portion 150 may be maintained compared to FIG. 5A. According to one embodiment, as indicated by the arrows shown in Figure 6A, the aperture reduces the size of the shielding portion at the centerline 134 and moves the outer edges of the aperture by the same distance, for example toward the center. The size can be maintained by doing so. Additionally, the aperture and intermediate scenario between Figure 6b and maintaining size reduces the size of the shielding portion and moves the inner edges, i.e. the aperture by a smaller distance towards the center compared to the movement of the inner edges corresponding to a decrease in the size of the shielding portion. It can be provided by moving the outer edges of . Moreover, the size of the shielding portion can be reduced, with the aperture size of the two apertures shown in Figure 6a moving more towards the center compared to the inner edges, i.e. the movement of the inner edges corresponding to the reduction in the size of the shielding portion. It can be reduced by moving the outer edges by a large distance. Similar transitions related to sensitivity, layer density and/or deposition rate as described for the twin aperture design also apply to the single aperture design.
[0065] 전술한 바와 같이, 중심 차폐 부분 및/또는 편심된 하나 이상의 애퍼처들을 갖는 본원에 설명된 실시예에 따른 애퍼처 플레이트는 민감도와 층 밀도 사이의 전이를 조정하기 위한 프로세스 파라미터를 제공한다. 대응하는 증착 속도들이 제공된다. 또한, 중심 차폐 부분은 고에너지 입자들 및/또는 UV 광을 차단하여, 증착 속도를 크게 저하시키지 않으면서 기판에 대한 손상을 감소시킨다. 증착 속도 대 손상의 비율이 증가될 수 있다.[0065] As described above, aperture plates according to embodiments described herein having a central shielding portion and/or one or more eccentric apertures provide process parameters for tuning the transition between sensitivity and layer density. Corresponding deposition rates are provided. Additionally, the central shield portion blocks high-energy particles and/or UV light, reducing damage to the substrate without significantly reducing the deposition rate. The ratio of deposition rate to damage may be increased.
[0066] 실시예들에서, 시드 층 증착 또는 제1 증착을 위한 애퍼처 크기는 제1 크기보다 작을 수 있다. 제1 크기는 예를 들어 40 ㎜, 70 ㎜, 100 ㎜ 또는 130 ㎜일 수 있다. 제1 애퍼처는 예를 들어 30 ㎜, 50 ㎜ 또는 70 ㎜의 크기를 가질 수 있다. 제1 애퍼처는 예를 들어 5 ㎜, 15 ㎜ 또는 20 ㎜보다 큰 크기를 가질 수 있다.[0066] In embodiments, the aperture size for seed layer deposition or first deposition may be smaller than the first size. The first size may be for example 40 mm, 70 mm, 100 mm or 130 mm. The first aperture may have a size of 30 mm, 50 mm or 70 mm, for example. The first aperture may have a size larger than 5 mm, 15 mm or 20 mm, for example.
[0067] 실시예들에서, 자석 조립체들 각각에 포함되는 자석들은 서로 평행한 것으로부터 벗어날 수 있다. 다시 말해서, 자석 조립체들 각각의 자석들은 개구 각도를 에워쌀 수 있다. 특히, 자석들 중 적어도 하나는 자석 조립체의 중심축 또는 대칭축과 평행한 것으로부터 예를 들어 3°, 6° 또는 10° 초과의 각도만큼 벗어날 수 있다. 적어도 하나의 자석은 중심축 또는 대칭축과 평행한 것으로부터 예를 들어 30°, 25° 또는 15° 미만의 각도만큼 벗어날 수 있다.[0067] In embodiments, the magnets included in each of the magnet assemblies may deviate from being parallel to each other. In other words, the magnets of each of the magnet assemblies can surround the aperture angle. In particular, at least one of the magnets may deviate from being parallel to the central axis or axis of symmetry of the magnet assembly by an angle of, for example, more than 3°, 6° or 10°. At least one magnet may deviate from being parallel to the central axis or axis of symmetry by an angle of less than 30°, 25° or 15°, for example.
[0068] 일부 실시예들에 따르면, FTS에 의한 재료 증착을 위한 시스템(100)은 본원에 설명된 바와 같이 기판 상에 적어도 하나의 재료를 증착하는 방법이 수행되도록 시스템을 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함한다. 이 방법은 배치형 증착 시스템 또는 인라인 증착 시스템에 특히 적합할 수 있다.[0068] According to some embodiments, system 100 for material deposition by FTS further includes a controller configured to control the system to perform a method of depositing at least one material on a substrate as described herein. This method may be particularly suitable for batch deposition systems or in-line deposition systems.
[0069] 제어기는 중앙 프로세싱 장치(central processing unit; CPU), 메모리, 및 예를 들어 지원 회로들을 포함할 수 있다. 시스템의 제어를 용이하게 하기 위해, CPU는 다양한 구성요소들 및 하위-프로세서들을 제어하기 위해 산업 환경에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나일 수 있다. 메모리는 CPU와 결합된다. 메모리 또는 컴퓨터 판독가능 매체는 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 하드 디스크, 또는 임의의 다른 형태의 로컬 또는 원격 디지털 저장장치와 같은 하나 이상의 쉽게 이용 가능한 메모리 디바이스들일 수 있다. 지원 회로들은 기존의 방식으로 프로세서를 지원하도록 CPU에 결합될 수 있다. 이러한 회로들은 캐시(cache), 전원 공급장치들, 클록 회로들, 입력/출력 회로 및 관련 하위시스템들 등을 포함한다.[0069] The controller may include a central processing unit (CPU), memory, and support circuits, for example. To facilitate control of the system, a CPU may be any type of general-purpose computer processor that may be used in an industrial environment to control various components and sub-processors. Memory is combined with CPU. Memory or computer-readable media may be one or more readily available memory devices, such as random access memory, read-only memory, hard disk, or any other form of local or remote digital storage. Support circuits may be coupled to the CPU to support the processor in a conventional manner. These circuits include cache, power supplies, clock circuits, input/output circuits and related subsystems.
[0070] 제어 명령들은 일반적으로 소프트웨어 루틴 또는 프로그램으로서 메모리에 저장된다. 소프트웨어 루틴 또는 프로그램은 또한 CPU에 의해 제어되는 하드웨어로부터 원격으로 위치된 제2 CPU에 의해 저장 및/또는 실행될 수 있다. 소프트웨어 루틴 또는 프로그램은, CPU에 의해 실행될 때, 본 개시내용의 실시예들 중 임의의 실시예에 따른, 재료를 증착하기 위한 시스템을 제어하는 특정 목적 컴퓨터(제어기)로 범용 컴퓨터를 변환한다.[0070] Control instructions are generally stored in memory as software routines or programs. Software routines or programs may also be stored and/or executed by a second CPU located remotely from the hardware controlled by the CPU. The software routine or program, when executed by the CPU, transforms the general purpose computer into a special purpose computer (controller) that controls the system for depositing materials, according to any of the embodiments of the present disclosure.
[0071] 본 개시내용의 방법들은 소프트웨어 루틴 또는 프로그램으로서 구현될 수 있다. 본원에 개시된 방법 동작들 중 적어도 일부는 하드웨어를 통해서 뿐만 아니라 소프트웨어 제어기에 의해 수행될 수 있다. 이와 같이, 실시예들은 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 소프트웨어, 및 주문형 집적 회로 또는 다른 유형의 하드웨어 구현으로서의 하드웨어, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 제어기는 본 개시내용의 실시예들에 따른, 기판 상에 재료를 증착하는 방법을 실행하거나 수행할 수 있다. 본원에 설명된 방법들은 재료를 증착하기 위한 시스템의 대응하는 구성요소들과 통신하는 CPU, 메모리, 사용자 인터페이스, 입력 및 출력 디바이스들을 가질 수 있는 컴퓨터 프로그램들, 소프트웨어, 컴퓨터 소프트웨어 제품들 및 상호관련 제어기들을 사용하여 수행될 수 있다.[0071] The methods of this disclosure may be implemented as a software routine or program. At least some of the method operations disclosed herein may be performed by a software controller as well as via hardware. As such, embodiments may be implemented in software running on a computer system, in hardware as an application-specific integrated circuit or other type of hardware implementation, or in a combination of software and hardware. The controller may execute or perform a method of depositing material on a substrate, according to embodiments of the present disclosure. The methods described herein include computer programs, software, computer software products and interrelated controllers that may have a CPU, memory, user interface, input and output devices in communication with corresponding components of a system for depositing a material. It can be performed using .
[0072] 예를 들어, OLED의 전극들을 증착할 때, 재료는 높은 감응성 층 상에 증착되어야 할 수 있다. 일부 재료들, 특히 투명 전도성 산화물들 또는 금속 산화물들의 경우, 증발과 같은 기존 기술을 통한 소프트 증착이 불가능할 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 이를 해결하기 위해 대향 타깃 디자인을 이용한다. 차폐 부분, 특히 중심 차폐 부분을 갖는 애퍼처 플레이트를 갖는 본 개시내용의 실시예에 따라 회전 타깃들을 사용함으로써, 증착 속도 대 손상의 비율이 개선될 수 있다. 회전 타깃들에 의한 FTS의 경우, 타깃 표면 오염이 경감될 수 있고, 시스템 가동시간들이 증가될 수 있다. 또한, 본원에 설명된 바와 같이, UV 광 및 기판에 충돌하는 스퍼터 입자들, 음이온들, 전자들과 같은 다수의 고에너지 입자들이 감소될 수 있다.[0072] For example, when depositing the electrodes of an OLED, the material may need to be deposited on a highly responsive layer. For some materials, especially transparent conducting oxides or metal oxides, soft deposition via conventional techniques such as evaporation may not be possible. Embodiments of the present disclosure utilize an opposing target design to solve this. By using rotating targets according to embodiments of the present disclosure with a shielding portion, particularly an aperture plate with a central shielding portion, the ratio of deposition rate to damage can be improved. In the case of FTS with rotating targets, target surface contamination can be reduced and system uptimes can be increased. Additionally, as described herein, UV light and numerous high energy particles such as sputter particles, negative ions, and electrons impacting the substrate can be reduced.
[0073] 도 7은 기판 상에 재료를 증착하는 방법을 도시한다. 동작(702)에서, 재료는 제1 플라즈마 한정부를 갖는 제1 자석 조립체를 갖는 제1 회전 타깃으로부터 스퍼터링된다. 재료는 애퍼처 플레이트에 의해, 예를 들어 애퍼처 플레이트의 애퍼처를 통해 스퍼터링된다. 동작(704)에서, 재료는 제2 플라즈마 한정부를 갖는 제2 자석 조립체를 갖는 제2 타깃으로부터 동시에 스퍼터링된다. 재료는 애퍼처 플레이트에 의해 스퍼터링된다. 제1 플라즈마 한정부는 제2 회전 타깃을 향하고, 제2 플라즈마 한정부는 제2 회전 타깃을 향한다. 플라즈마 한정부들은 개개의 반대쪽 타깃을 향하고, 그리고/또는 서로를 향한다. 애퍼처 플레이트는 차폐 부분을 갖는 본체를 갖는다. 예를 들어, 차폐 부분은 적어도 중심선, 즉 회전 타깃들 사이의 플라즈마 영역에서 기판 표면에 수직인 중심선에 있을 수 있다.[0073] Figure 7 shows a method of depositing material on a substrate. At operation 702, material is sputtered from a first rotating target having a first magnet assembly having a first plasma confinement. The material is sputtered by the aperture plate, for example through the apertures of the aperture plate. At operation 704, material is simultaneously sputtered from a second target having a second magnet assembly having a second plasma confinement. The material is sputtered by an aperture plate. The first plasma confinement portion faces the second rotation target, and the second plasma confinement portion faces the second rotation target. The plasma confinement portions are directed toward respective opposite targets and/or toward each other. The aperture plate has a body with a shielding portion. For example, the shielding portion may be at least at the centerline, ie perpendicular to the substrate surface in the plasma region between the rotating targets.
[0074] 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 중심선에 대한 하나 이상의 애퍼처들의 크기 및/또는 포지션은 도 7의 동작(706)에 예시된 바와 같이 제2 포지션 동작을 위해 적합화될 수 있다.[0074] According to some embodiments, which may be combined with other embodiments described herein, the size and/or position of one or more apertures relative to the centerline may be adjusted to form a second position operation, as illustrated in operation 706 of FIG. Can be adapted for.
[0075] 제1 플라즈마 한정부는 제1 방향으로 이루어지고, 제2 플라즈마 한정부는 제2 방향으로 이루어지며, 제1 방향과 제2 방향은 기판의 기판 평면과 평행한 것으로부터 20° 미만의 각도만큼, 특히 절대값 20° 미만의 각도만큼 벗어난다. 예를 들어, 제1 플라즈마 한정부 또는 제2 플라즈마 한정부의 제1 방향 및 제2 방향은 특히 추가 재료 증착을 위해, 보다 구체적으로는 각도를 초과하여 각각 변경될 수 있다.[0075] The first plasma confinement is in a first direction and the second plasma confinement is in a second direction, the first and second directions being offset by an angle of less than 20° from parallel to the substrate plane of the substrate, in particular absolute. The value deviates by an angle of less than 20°. For example, the first and second directions of the first or second plasma confinement may each be varied, particularly over an angle, for additional material deposition.
[0076] 애퍼처 플레이트는 재료의 침입(trespassing)을 위한 하나 이상의 애퍼처들을 포함한다. 하나 이상의 애퍼처들은 중심선로부터 오프셋될 수 있다. 하나 이상의 애퍼처들의 크기 및 포지션 중 적어도 하나는 제1 증착과 제2 증착 사이에서 변경될 수 있다. 하나 이상의 애퍼처들은 2 개 이상의 애퍼처들일 수 있다. 예를 들어, 2 개의 애퍼처들이 차폐 부분의 반대쪽 측들에 배열된다.[0076] The aperture plate includes one or more apertures for trespassing of material. One or more apertures may be offset from the centerline. At least one of the size and position of the one or more apertures may change between the first and second depositions. One or more apertures may be two or more apertures. For example, two apertures are arranged on opposite sides of the shielding part.
[0077] 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 본원에 설명된 실시예들에 따른 방법들은 층 스택을 스퍼터링하는 단계를 포함할 수 있다. 층 스택은 금속, 및 금속 상에 증착된 투명 전도성 산화물(TCO)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 층 스택은 IZO 상에 증착된 Ag를 포함할 수 있다. 금속의 스퍼터링 동안에, 자석 조립체들은 대향 타깃 스퍼터링(FTS) 구성에 있을 수 있으며, 특히 소프트 증착을 제공하기 위해 중심선에 차폐 부분이 있을 수 있다. 소프트 증착은 본 방법의 제1 증착의 특징들에 따른 증착으로서 이해될 수 있다.[0077] Methods according to embodiments described herein, which may be combined with other embodiments described herein, may include sputtering a layer stack. The layer stack may include a metal and a transparent conducting oxide (TCO) deposited on the metal. For example, the layer stack may include Ag deposited on IZO. During sputtering of metals, the magnet assemblies may be in a opposed target sputtering (FTS) configuration, with a shielding portion at the centerline to provide particularly soft deposition. Soft deposition can be understood as a deposition according to the features of the first deposition of the method.
[0078] TCO는 부분적으로는 FTS 구성의 자석 조립체들에 의해 증착되고, 부분적으로는 직접 스퍼터링 구성의 자석 조립체들에 의해 증착될 수 있다. FTS 구성의 자석 조립체들에 의해 TCO를 부분적으로 증착하는 것은 시드 증착을 수행하는 것으로서 이해될 수 있다. 특히, 시드 증착 동안에 증착된 재료는 전체 증착이 완료된 후의 최종 TCO 층의 일부이다.[0078] The TCO may be deposited partly by magnet assemblies in a FTS configuration and partly by magnet assemblies in a direct sputtering configuration. Partially depositing TCO by magnet assemblies in FTS configuration can be understood as performing seed deposition. In particular, the material deposited during seed deposition is part of the final TCO layer after the entire deposition is complete.
[0079] 층 스택은 제1 금속 층 및 제1 금속 층 상에 증착된 제2 금속 층을 포함할 수 있다. 층 스택은 제2 금속 상에 증착된 TCO를 더 포함할 수 있다. 일 예로서, 제1 금속은 Li, Ca, Yb 또는 AgMg일 수 있고, 제2 금속은 Ag일 수 있으며, TCO는 IZO일 수 있다.[0079] The layer stack can include a first metal layer and a second metal layer deposited on the first metal layer. The layer stack may further include a TCO deposited on a second metal. As an example, the first metal may be Li, Ca, Yb, or AgMg, the second metal may be Ag, and the TCO may be IZO.
[0080] 층 스택은 제1 금속 산화물 층 및 제2 금속 산화물 층을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 금속 산화물은 상이한 재료들이거나, 동일한 재료이지만 상이한 화학량론들을 가질 수 있다. 일 예로서, 제1 및 제2 금속 산화물 층들은 각각 화학량론적으로 상이한 IGZO 또는 IGZTO 층들일 수 있거나, 스택은 IZO 이후의 IGZO일 수 있다.[0080] The layer stack can include a first metal oxide layer and a second metal oxide layer. The first and second metal oxides may be different materials, or may be the same material but have different stoichiometries. As an example, the first and second metal oxide layers may each be stoichiometrically different IGZO or IGZTO layers, or the stack may be IZO followed by IGZO.
[0081] 층 스택은 제1 TCO 층, 제1 TCO 층 상에 증착된 금속 층, 및 금속 층 상에 증착된 제2 TCO 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 TCO 층 및 금속 층은 FTS 구성의 자석 조립체들에 의해 증착될 수 있다. 제2 TCO 층은 부분적으로는 FTS 구성으로 증착되고, 부분적으로는 직접 스퍼터링 구성으로 증착될 수 있다.[0081] The layer stack can include a first TCO layer, a metal layer deposited on the first TCO layer, and a second TCO layer deposited on the metal layer. For example, the first TCO layer and metal layer can be deposited by magnet assemblies in FTS configuration. The second TCO layer may be deposited partially in an FTS configuration and partially in a direct sputter configuration.
[0082] 실시예들에서, 금속들은 FTS 구성의 자석 조립체들에 의해 증착된다. 금속 산화물들은 예를 들어 FTS 구성의 자석 조립체들에 의해 증착될 수 있다. 대안적으로, 금속 산화물들은 부분적으로는 FTS 구성의 자석 조립체들에 의해 증착되고, 부분적으로는 직접 스퍼터링 구성의 자석 조립체들에 의해 증착될 수 있다.[0082] In embodiments, metals are deposited by magnet assemblies in FTS configuration. Metal oxides can be deposited, for example, by magnet assemblies in FTS configuration. Alternatively, the metal oxides may be deposited partly by magnet assemblies in a FTS configuration and partly by magnet assemblies in a direct sputtering configuration.
[0083] 본 개시내용의 맥락에서, 재료를 증착하는 것은 특히 단일 층을 증착하는 것으로서 이해되어야 한다. 단일 층은 상이한 증착 시스템 구성들, 예를 들어 상이한 애퍼처 크기들 및/또는 포지션들에 의해 부분적으로 증착될 수 있다. 단일 층은 적어도 하나의 상이한 증착 소스들을 통해 부분적으로 증착될 수 있다. 단일 층 내에서, 재료 특성들은 적어도 실질적으로 균질할 수 있다.[0083] In the context of the present disclosure, depositing a material should be understood in particular as depositing a single layer. A single layer may be partially deposited by different deposition system configurations, for example, different aperture sizes and/or positions. A single layer may be partially deposited via at least one different deposition source. Within a single layer, material properties can be at least substantially homogeneous.
[0084] 본원에 설명된 일부 실시예들은 디스플레이 PVD, 즉 디스플레이 시장을 위한 대면적 기판 상에의 스퍼터링 증착에 이용될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 대응하는 크기의 캐리어들이 복수의 기판들을 갖는 대면적 기판들 또는 개개의 캐리어들은 0.67 ㎡ 이상의 크기를 가질 수 있다. 전형적으로, 크기는 약 0.67 ㎡(0.73 x 0.92 m - GEN 4.5) 내지 약 8 ㎡, 보다 전형적으로는 약 2 ㎡ 내지 약 9 ㎡, 또는 심지어 12 ㎡ 이하일 수 있다. 전형적으로, 본원에 설명된 실시예에 따른 캐소드 조립체들과 같은 구조체들, 장치들 및 방법들이 제공되는 기판들 또는 캐리어들은 본원에 설명된 바와 같은 대면적 기판들이다. 예를 들어, 대면적 기판 또는 캐리어는 약 0.67 ㎡ 기판(0.73 x 0.92 m)에 대응하는 GEN 4.5, 약 1.4 ㎡ 기판들(1.1 m x 1.3 m)에 대응하는 GEN 5, 약 4.29 ㎡ 기판들(1.95 m x 2.2 m)에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.7 ㎡ 기판들(2.2 m x 2.5 m)에 대응하는 GEN 8.5, 또는 심지어 약 8.7 ㎡ 기판들(2.85 m x 3.05 m)에 대응하는 GEN 10의 기판들일 수 있다. 심지어 GEN 11 및 GEN 12와 같은 보다 큰 세대들 및 대응하는 기판 영역들도 유사하게 구현될 수 있다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 실시예들에 따른 재료 증착 시스템들 및 재료 증착 방법들은 또한 웨이퍼 프로세싱, 및 0.04 ㎡ 이상의 보다 작은 기판 크기들 및/또는 캐리어 크기들(또는 기판 페디스털(pedestal) 크기들)과 관련될 수 있다.[0084] Some embodiments described herein may be used for display PVD, i.e., sputter deposition on large area substrates for the display market. According to some embodiments, large area substrates having a plurality of correspondingly sized carriers or individual carriers may have a size of 0.67 m2 or more. Typically, the size may be from about 0.67 m2 (0.73 x 0.92 m - GEN 4.5) to about 8 m2, more typically from about 2 m2 to about 9 m2, or even up to 12 m2. Typically, the substrates or carriers on which structures, devices and methods, such as cathode assemblies according to embodiments described herein, are provided are large area substrates as described herein. For example, large area substrates or carriers include GEN 4.5, which corresponds to approximately 0.67 m2 substrates (0.73 m x 2.2 m), GEN 8.5 corresponding to about 5.7 m2 substrates (2.2 m x 2.5 m), or even GEN 10 corresponding to about 8.7 m2 substrates (2.85 m x 3.05 m). . Even larger generations such as GEN 11 and GEN 12 and corresponding substrate areas can be implemented similarly. According to some embodiments that can be combined with other embodiments described herein, material deposition systems and material deposition methods according to embodiments described herein may also be used for wafer processing, and smaller substrate sizes of 0.04 m2 or larger. and/or carrier sizes (or substrate pedestal sizes).
[0085] 전술한 바가 일부 실시예들에 관한 것이지만, 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있다. 그 범위는 하기의 청구범위에 의해 결정된다.[0085] Although the foregoing relates to some embodiments, other and additional embodiments may be devised without departing from the basic scope of the disclosure. The scope is determined by the claims below.
Claims (15)
제1 증착을 포함하며, 상기 제1 증착은,
제1 플라즈마 한정부(plasma confinement)를 갖는 제1 자석 조립체를 갖는 제1 회전 타깃으로부터 애퍼처 플레이트를 사용하여 스퍼터링하는 것; 및
제2 플라즈마 한정부를 갖는 제2 자석 조립체를 갖는 제2 회전 타깃으로부터 상기 애퍼처 플레이트를 사용하여 동시에 스퍼터링하는 것을 포함하며,
상기 제1 플라즈마 한정부는 상기 제2 회전 타깃을 향하고, 상기 제2 플라즈마 한정부는 상기 제1 회전 타깃을 향하고,
상기 제1 회전 타깃과 상기 제2 회전 타깃 사이에 플라즈마 영역을 제공하는 상기 제1 플라즈마 한정부 및 상기 제2 플라즈마 한정부는 상기 기판의 기판 표면에 수직인 중심선을 갖고, 상기 애퍼처 플레이트는 적어도 상기 중심선에서 상기 플라즈마 영역과 상기 기판 사이의 영역을 차폐하도록 구성된 차폐 부분을 갖는 본체를 갖는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.A method of depositing a material on a substrate, comprising:
A first deposition comprising:
sputtering using an aperture plate from a first rotating target having a first magnet assembly having a first plasma confinement; and
simultaneously sputtering using the aperture plate from a second rotating target having a second magnet assembly having a second plasma confinement;
the first plasma confinement portion faces the second rotation target, the second plasma confinement portion faces the first rotation target,
The first plasma confinement portion and the second plasma confinement portion providing a plasma region between the first rotation target and the second rotation target have a center line perpendicular to the substrate surface of the substrate, and the aperture plate has at least the A method of depositing material on a substrate, having a body having a shielding portion configured to shield an area between the plasma region and the substrate at a centerline.
상기 제1 플라즈마 한정부는 제1 방향으로 이루어지고, 상기 제2 플라즈마 한정부는 제2 방향으로 이루어지며, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향이 상기 기판의 기판 평면과 평행한 것으로부터 0° 내지 20°의 각도만큼 벗어나게 함으로써, 상기 제1 플라즈마 한정부는 상기 제2 회전 타깃을 향하고 상기 제2 플라즈마 한정부는 상기 제1 회전 타깃을 향하는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.According to paragraph 1,
The first plasma confinement portion is formed in a first direction, and the second plasma confinement portion is formed in a second direction, and the first direction and the second direction are 0° to 20° from parallel to the substrate plane of the substrate. deviating by an angle of °, wherein the first plasma confinement portion is directed toward the second rotating target and the second plasma confinement portion is directed toward the first rotating target.
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은, 특히 추가 재료 증착을 위해, 보다 구체적으로는 상기 각도를 초과하여 변경되는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.According to paragraph 2,
wherein the first direction and the second direction are varied beyond the angle, particularly for depositing additional material.
상기 애퍼처 플레이트는 상기 중심선으로부터 오프셋된, 상기 재료의 침입(trespassing)을 위한 하나 이상의 애퍼처(aperture)들을 포함하는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.According to any one of claims 1 to 3,
The aperture plate includes one or more apertures for trespassing the material, offset from the centerline.
상기 하나 이상의 애퍼처들의 크기 및 포지션 중 적어도 하나는 상기 제1 증착과 제2 증착 사이에서 변경되는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.According to clause 4,
wherein at least one of the size and position of the one or more apertures is changed between the first and second depositions.
상기 하나 이상의 애퍼처들은 2 개 이상의 애퍼처들인, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.According to clause 4 or 5,
The method of claim 1 , wherein the one or more apertures are two or more apertures.
상기 차폐 부분의 반대쪽 측들에 2 개의 애퍼처들이 배열되는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.According to clause 6,
A method of depositing material on a substrate, wherein two apertures are arranged on opposite sides of the shielding portion.
상기 재료는 금속, 금속 산화물, 유전체, 또는 투명 전도성 산화물을 포함하는, 기판 상에 재료를 증착하는 방법.According to any one of claims 1 to 7,
A method of depositing a material on a substrate, wherein the material comprises a metal, metal oxide, dielectric, or transparent conductive oxide.
제1 타깃 포지션을 갖는 제1 회전 타깃을 위한 제1 타깃 지지체;
제2 타깃 포지션에 있는 제2 회전 타깃을 위한 제2 타깃 지지체; 및
하나 이상의 애퍼처들, 및 상기 제1 타깃 포지션과 상기 제2 타깃 포지션 사이의 상기 기판의 기판 표면에 수직인 중심선에 있는 차폐 부분을 갖는 애퍼처 플레이트를 포함하는, 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템.A system configured to deposit material on a substrate using facing sputter targets, comprising:
a first target support for a first rotation target having a first target position;
a second target support for the second rotational target in the second target position; and
configured to deposit material on a substrate, comprising an aperture plate having one or more apertures and a shielding portion at a centerline perpendicular to a substrate surface of the substrate between the first target position and the second target position. system.
상기 제1 타깃 지지체에 연결 가능하고 제1 플라즈마 한정부가 제1 방향으로 이루어지도록 구성된 제1 자석 조립체; 및
상기 제2 타깃 지지체에 연결 가능하고 제2 플라즈마 한정부가 제2 방향으로 이루어지도록 구성된 제2 자석 조립체를 더 포함하며, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 상기 기판의 기판 평면과 평행한 것으로부터 0° 내지 20°의 각도만큼 벗어나는, 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템.According to clause 9,
a first magnet assembly connectable to the first target support and configured to have a first plasma confinement portion in a first direction; and
and a second magnet assembly connectable to the second target support and configured to orient the second plasma confinement in a second direction, wherein the first direction and the second direction are parallel to a substrate plane of the substrate. A system configured to deposit material on a substrate, offset by an angle of 0° to 20°.
상기 하나 이상의 애퍼처들은 상기 재료의 침입을 위해 구성되고 상기 중심선으로부터 오프셋되는, 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템.According to claim 9 or 10,
The system configured to deposit material on a substrate, wherein the one or more apertures are configured for penetration of the material and are offset from the centerline.
상기 하나 이상의 애퍼처들의 크기 및 포지션 중 적어도 하나는 제1 증착과 제2 증착 사이에서 가변 크기를 갖도록 조정 가능한, 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템.According to any one of claims 9 to 11,
A system configured to deposit material on a substrate, wherein at least one of the size and position of the one or more apertures is adjustable to have a variable size between a first deposition and a second deposition.
상이한 애퍼처 크기 및 상이한 애퍼처 포지션 중 적어도 하나를 갖는 제2 애퍼처 플레이트를 더 포함하며, 상기 제2 애퍼처 플레이트는 제2 증착을 위해 구성되는, 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템.According to any one of claims 9 to 12,
A system configured to deposit material on a substrate, further comprising a second aperture plate having at least one of a different aperture size and a different aperture position, the second aperture plate configured for a second deposition.
상기 하나 이상의 애퍼처들은 2 개 이상의 애퍼처들인, 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템.According to any one of claims 9 to 13,
The system configured to deposit material on a substrate, wherein the one or more apertures are two or more apertures.
상기 차폐 부분의 반대쪽 측들에 2 개의 애퍼처들이 배열되는, 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 시스템.According to clause 14,
A system configured to deposit material on a substrate, wherein two apertures are arranged on opposite sides of the shield portion.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EPPCT/EP2021/072947 | 2021-08-18 | ||
| EP2021072947 | 2021-08-18 | ||
| PCT/EP2021/078814 WO2023020709A1 (en) | 2021-08-18 | 2021-10-18 | Method of depositing material on a substrate, and system configured for depositing material on a substrate with facing sputter targets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240042662A true KR20240042662A (en) | 2024-04-02 |
Family
ID=77543512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020247008623A KR20240042662A (en) | 2021-08-18 | 2021-10-18 | Method for depositing material on a substrate, and system configured to deposit material on a substrate using opposing sputter targets |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240042662A (en) |
| CN (1) | CN117813672A (en) |
| WO (1) | WO2023020709A1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2017367A1 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-21 | Applied Materials, Inc. | Sputter coating device and method of depositing a layer on a substrate |
| US20120160671A1 (en) * | 2009-09-01 | 2012-06-28 | Tokyo Electron Limited | Sputtering device |
| WO2014142737A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Ulf Helmersson | Arrangement and method for high power pulsed magnetron sputtering |
| US20210020484A1 (en) * | 2019-07-15 | 2021-01-21 | Applied Materials, Inc. | Aperture design for uniformity control in selective physical vapor deposition |
-
2021
- 2021-10-18 CN CN202180101535.6A patent/CN117813672A/en active Pending
- 2021-10-18 KR KR1020247008623A patent/KR20240042662A/en unknown
- 2021-10-18 WO PCT/EP2021/078814 patent/WO2023020709A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117813672A (en) | 2024-04-02 |
| WO2023020709A1 (en) | 2023-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5485077B2 (en) | Sputtering system | |
| US20070051616A1 (en) | Multizone magnetron assembly | |
| KR20150016983A (en) | Method for sputtering for processes with a pre-stabilized plasma | |
| JP6526071B6 (en) | Method of depositing a layer, method of manufacturing a transistor, layer stack for an electronic device, and electronic device | |
| JP2015007263A (en) | Organic device manufacturing device and organic device manufacturing method | |
| EP2607516B1 (en) | Method for forming a gas blocking layer | |
| JP5352537B2 (en) | Deposition equipment | |
| JP2019519673A (en) | Method for coating a substrate, and coater | |
| KR20240042662A (en) | Method for depositing material on a substrate, and system configured to deposit material on a substrate using opposing sputter targets | |
| WO2018068833A1 (en) | Magnet arrangement for a sputter deposition source and magnetron sputter deposition source | |
| KR20220024783A (en) | How to deposit a material on a substrate | |
| KR20230074268A (en) | Methods of Depositing Materials on Substrates | |
| TWI812112B (en) | Sputter deposition source, magnetron sputter cathode, and method of depositing a material on a substrate | |
| JP2020056051A (en) | Film deposition device, film deposition method, and electronic device manufacturing method | |
| JP2007046124A (en) | Magnetron sputtering system, and thin film deposition method | |
| WO2022194377A1 (en) | Method of depositing material on a substrate | |
| KR20200081188A (en) | Film forming apparatus, film forming method and method of manufacturing electronic device | |
| US20240102152A1 (en) | Method of depositing layers of a thin-film transistor on a substrate and sputter deposition apparatus | |
| JP6386106B2 (en) | Method for depositing layers in vias or trenches and products obtained by the method | |
| KR20120000317A (en) | Apparatus for forming electronic material layer | |
| US20140166479A1 (en) | Sputtering apparatus | |
| KR20240013481A (en) | Film forming apparatus | |
| US20110220485A1 (en) | Method for manufacturing device and manufacturing apparatus | |
| KR20240068562A (en) | Sputtering apparatus | |
| WO2023186295A1 (en) | Deposition source, deposition source arrangement and deposition apparatus |