JP2008502134A - 基材を処理するためのプロセス加工システムを動作させる方法 - Google Patents
基材を処理するためのプロセス加工システムを動作させる方法 Download PDFInfo
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Abstract
スループットを最適化するためにプロセス加工システムを動作させるための方法およびシステムを記載する。本プロセス加工システムは化学的酸化物除去のために構成され、本プロセス加工システムは、基材を化学処理するように構成された下部チャンバ部分、基材を熱処理するように構成された上部チャンバ部分、および下部チャンバ部分と上部チャンバ部分との間で基材を移動させるように構成された基材昇降アセンブリを有するプロセスチャンバを備える。
Description
本PCT出願は、2004年6月4日出願の米国特許非仮出願第10/859,975号の関連であり、同号の優先権を主張する。参照によって同号の内容全体を本明細書に組み込む。
本出願は、2003年11月12日出願の「基材を処理するためのプロセス加工システムおよび方法」と題する係属中の米国特許出願第10/705,201号、2003年11月12日出願の「基材を化学処理するためのプロセス加工システムおよび方法」と題する係属中の米国特許出願第10/705,200号、2003年11月12日出願の「基材を熱処理するためのプロセス加工システムおよび方法」と題する係属中の米国特許出願第10/704,969号、2003年11月12日出願の「隣り合う複数の温度制御チャンバを断熱するための方法および装置」と題する係属中の米国特許出願第10/705,397号、2004年3月30日出願の「基材を処理するためのプロセス加工システムおよび方法」と題する係属中の米国特許出願第10/812,347号、および2005年6月4日出願の「基材を処理するためのプロセス加工システムおよび方法」と題する同時係属中の米国特許出願第10/860,149号の関連特許である。参照によってそれらすべての出願の内容全体を本明細書に全体として組み込む。
本発明は、基材を処理するためのプロセス加工システムを動作させる方法に関する。より詳しくは、本発明は、基材の化学処理および熱処理のために構成されたプロセス加工システムを動作させる方法に関する。
半導体プロセス加工時に、(ドライ)プラズマエッチングプロセスを利用して、シリコン基材(基板)の上にパターン形成された微細なラインに沿って、あるいはビアホールまたはコンタクトホールの中にある材料を除去し、あるいはエッチングすることができる。一般に、プラズマエッチングプロセスは、パターン形成された保護層、例えばフォトレジスト層の下にある半導体基材をプロセス加工チャンバの中に配置することを含む。基材をチャンバ内に配置したら、イオン化可能な解離性ガス混合物を予め指定した流量でチャンバ内に導入し、一方、真空ポンプを絞って環境プロセス圧力を実現する。その後、存在するガス化学種のある比率が、誘導型または容量型のどちらかによる高周波(RF)電力の移動によって、あるいは、例えば電子サイクロトロン共鳴(ECR)を用いるマイクロ波電力によって、加熱された電子によってイオン化されると、プラズマが発生する。
さらに、加熱された電子を使用して環境ガス化学種のうちのいくつかの化学種を解離させ、露出された表面のエッチング化学反応に適する反応剤化学種(単数または複数)を発生させる。プラズマが発生すると、基材の選ばれた表面はプラズマによってエッチングされる。プロセスを調節して所望の反応剤の適切な濃度およびイオン密度を含む適切な条件を実現し、基材の選ばれた領域の中にさまざまな構成要素(例えばトレンチ、ビアホール、コンタクトホール、ゲート等)をエッチングする。エッチングを必要とするそのような基材材料は、二酸化シリコン(SiO2)、低誘電率材料、ポリシリコンおよび窒化シリコンを含む。
一般に、材料プロセス加工においてそのような構成要素をエッチングすることは、マスク層内に形成したパターンを、下にあってそれぞれの構成要素を内部に形成する膜へ転写することを含む。例えば、マスクは、(ネガ型またはポジ型)フォトレジストなどの感光材料、フォトレジストおよび反射防止膜(ARC)などの層を含む多層、またはフォトレジストなどの第一の層の中のパターンを下にあるハードマスク層へ転写することによって形成されたハードマスクを含んでもよい。
本発明は、基材を処理するためのシステムおよび方法に関する。本発明は、基材を化学処理および熱処理するためのシステムおよび方法に関する。
一実施態様では、基材を処理するためのプロセス加工システムを動作させる方法であって、プロセス加工システムに結合された移動システムを用いて、化学処理を実行するように構成されたプロセス加工システムの下部部分の中に第一の基材を移動させる工程、移動システムを用いて、プロセス加工システムの下部部分から、熱処理を実行するように構成されたプロセス加工システムの上部部分へ、第一の基材を移動させる工程、およびプロセス加工システムおよび移動システムから第一の基材を取り出す工程を含む方法を説明する。
別の実施態様では、基材を処理するためのプロセス加工システムを動作させる方法であって、プロセス加工システムに結合された移動システムを用いて、プロセス加工システムの下部部分の中に第一の基材を移動させる工程、下部部分の中の第一の基材をプロセス加工する工程、下部部分の中の第一の基材をプロセス加工する工程の間に、第二の基材を移動システムの中の第一の保持ステーションへ移動させる工程、移動システムを用いて、プロセス加工システムの下部部分から上部部分へ第一の基材を移動させる工程、上部部分の中の第一の基材をプロセス加工する工程、上部部分の中の第一の基材をプロセス加工する工程の間に、下部部分の中に第二の基材を移動させる工程、下部部分の中の第二の基材をプロセス加工する工程、下部部分の中の第二の基材をプロセス加工する工程の間に、第一の保持ステーションへ第三の基材を移動させる工程、下部部分の中の第二の基材をプロセス加工する工程の間に、移動システムの中の第二の保持ステーションへ第一の基材を移動させる工程、移動システムを用いて、プロセス加工システムの下部部分から上部部分へ第二の基材を移動させる工程、上部部分の中の第二の基材をプロセス加工する工程、
下部部分の中に第三の基材を移動させる工程、下部部分の中の第三の基材をプロセス加工する工程、およびプロセス加工システムおよび移動システムから第一の基材を取り出す工程を含む方法を説明する。
下部部分の中に第三の基材を移動させる工程、下部部分の中の第三の基材をプロセス加工する工程、およびプロセス加工システムおよび移動システムから第一の基材を取り出す工程を含む方法を説明する。
別の実施態様では、基材を化学処理および熱処理するためのシステムであって、基材の上の露出された表面層を化学変化させる下部チャンバ部分と、基材の上の化学変化した表面層を熱処理する上部チャンバ部分とを備えるプロセスチャンバを有するプロセス加工システム、プロセスチャンバに結合され、下部チャンバ部分と上部部分との間で基材を輸送するように構成された基材昇降アセンブリ、およびプロセス加工システムおよび基材昇降アセンブリに結合され、プロセス加工システムの上部部分および下部部分を通る複数の基材のスループットを最適化するように構成されたコントローラを含むシステムを説明する。
次に、添付の概略図を参照して、例示的に本発明の実施態様を説明する。図中、対応する参照符号は対応する部品を示す。
材料プロセス加工方法において、パターンエッチングは、フォトレジストなどの感光性材料の薄い層を基材の上部表面に塗布し、エッチング時にこのパターンを下にある薄膜へ転写するためのマスクを設けるために続いてパターン形成することを含む。一般に、感光性材料のパターン形成は、例えばマイクロリソグラフィーシステムを用いて、レチクル(および関連光学部品)を通して放射源によって感光性材料を露光し、続いて現像溶媒を用いて感光性材料の照射領域(ポジ型フォトレジストの場合)または非照射領域(ネガ型レジストの場合)を除去することを含む。
さらに、薄膜中の構成要素をエッチングするために、多層およびハードマスクを実体化してもよい。例えば、ハードマスクを用いて薄膜中の構成要素をエッチングするとき、薄膜を作るための主エッチング工程の前に、別のエッチング工程を用いて感光層中のマスクパターンをハードマスク層に転写する。ハードマスクは、例えば二酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(Si3N4)または炭素を含むがこれらに限定されないシリコンプロセス加工用のいくつかの材料から選んでもよい。
薄膜中に形成される構成要素サイズを小さくするために、例えば、ハードマスク層の表面化学物質を変化させるためのハードマスク層の露出された表面の化学処理と、変化した表面化学物質を脱着するためのハードマスク層の露出された表面の後処理とを含む二段階プロセスを用いて、ハードマスクを横方向に形成してもよい。
一実施態様によれば、図1Aおよび1Bは、例えばマスク層形成を用いて基材をプロセス加工するためのプロセス加工システム1の平面図および側面図をそれぞれ示す。プロセス加工システム1は、下部チャンバ部分12と上部チャンバ部分14とを有する処理システム10を備える(図1B参照)。例えば、処理システム10は、下部チャンバ部分12で基材の化学処理、上部チャンバ部分14で基材の熱処理を実行するように構成するとよい。さらに、図1Aに例を示したように、基材を処理システム10の中に、および処理システムの中から移動させ、複数要素製造システム40と基材を交換するために、移動システム30を処理システム10と結合してもよい。
処理システム10および移動システム30は、例えば、複数要素製造システム40中のプロセス加工要素を備えてもよい。例えば、複数要素製造システム40は、エッチングシステム、析出システム、コーティングシステム、パターン形成システム、計測システム等などのデバイスを含むプロセス加工要素へ、および、このプロセス加工要素から基材を移動させることができるようにしてもよい。処理システム中で実行されるプロセスを移動システム30から断熱するために、断熱アセンブリ50を利用して各システムを結合してもよい。例えば、断熱アセンブリ50は、断熱を提供する断熱アセンブリ、および真空断熱を提供するゲートバルブアセンブリの少なくとも一つを備えてもよい。
あるいは、別の実施態様では、図1Cは、マスク層形成などのプロセスを用いて基材を加工するためのプロセス加工システム11を示す。プロセス加工システム11は、下部チャンバ部分12と上部チャンバ部分14とを有する(図1Bを参照)一つ以上の処理システム10を備える。しかし、処理システム10は移動システム32に結合されてクラスタツールを構成する。処理システムの中で実行されるプロセスを移動システム32から断熱するために、断熱アセンブリ50を利用して各システムを結合してもよい。例えば、断熱アセンブリ50は、断熱を提供する断熱アセンブリ、および真空断熱を提供するゲートバルブアセンブリの少なくとも一つを備えてもよい。
次に、図2Aおよび2Bを参照して、基材の化学処理および熱処理を実行するためのプロセス加工システム100を示す。プロセス加工システム100は、基材135を化学処理空間106の中で化学処理するための下部チャンバ部分104と、基材135を熱処理空間110の中で熱処理するための上部チャンバ部分108とを有するプロセスチャンバ102を備える。下部チャンバ部分104を温度制御してもよく、上部チャンバ部分108を温度制御してもよい。断熱アセンブリ112を用いて下部チャンバ部分104と上部チャンバ部分108とを互いに断熱してもよい。さらに、ゲートバルブ170およびバルブ駆動システム172(図2Aに示してある)など、オプションの真空断熱アセンブリを用いて下部チャンバ部分104と上部チャンバ部分108とを互いに真空断熱してもよい。
次に、図2Aを参照すると、下部チャンバ部分104は基材135を支持するように構成された基材ホルダ130を備える。基材ホルダ130は、基材135の温度を加熱し、冷却し、または制御するように構成してもよい。基材ホルダ130に結合され、並進ドライブシステム142を用いて基材135を基材ホルダ130の上部表面から上下させるように、基材昇降アセンブリ140が構成される。さらに、下部チャンバ部分104は、基材135を化学処理するために下部チャンバ部分104の中の化学処理空間106に一種類以上のプロセスガスを導入するためのガス注入システム120と、下部チャンバ部分104を排気するためのポンプシステム125とをさらに備える。
図2Aをさらに参照すると、上部チャンバ部分108は、下記でより詳しく考察する放射加熱アセンブリなど、基材135の温度を上昇させるための加熱アセンブリ160を備える。さらに、上部チャンバ部分108は、上部チャンバ部分108の中の熱処理空間110にパージガスを導入するためのガスパージシステム150と、上部チャンバ部分108を排気するためのポンプシステム155とをさらに備える。
さらに、図2Aおよび2Bに示すように、プロセス加工システム100は、プロセス加工システムに結合され、プロセス加工システムを制御するように構成されたコントローラ180をさらに備える。
さらに、プロセス加工システム100は、移動用開口部(図示せず)をさらに備え、この開口部を通して基材を移動させるとよい。プロセス加工時に、例えばプロセス加工システムと、移動システムなどの他のシステムとの間の汚染を防ぐために、ゲートバルブアセンブリを用いて移動開口部を密閉するとよい。例えば、図には示していないが、プロセスチャンバ102の下部チャンバ部分104の中に移動用開口部を形成するとよい。
上記で説明したように、例えばフィルム層の表面化学物質を変化させるためのフィルム層の露出された表面の化学処理と、変化した表面化学物質を脱着するためのフィルム層の露出された表面の熱処理とを含む二段階プロセスを用いて、基材135の上にフィルム層を形成するするとよい。図1Aに例を示したように、基材昇降アセンブリ140をその化学処理位置まで下降させるとよい。その位置で、基材135を基材ホルダ130の上部表面に結合する。この時間の間、下部チャンバ部分104を断熱アセンブリ112によって上部チャンバ部分108から断熱し、オプションとして、ゲートバルブ170によって上部チャンバ部分108から真空断熱してもよい。基材135を化学処理するために、ガス注入システム120を用いて一種類以上のプロセスガスを導入してもよく、ポンプシステム125を用いて下部チャンバ部分104を排気してもよい。化学処理プロセスが完了したら、基材昇降アセンブリ140を図2Bに示すようにその熱処理位置に上昇させるとよい。その位置で、基材昇降アセンブリは基材リップ144を用いて基材135を固定し、下部チャンバ部分104から上部チャンバ部分108へ基材135を上昇させ、チャンバリップ146によって下部チャンバ部分104を上部チャンバ部分108から断熱する。
図2Aおよび図2Bに例を示すように、下部チャンバ部分104は、基材135を熱制御し、プロセス加工するいくつかの操作機能を提供するように構成された基材ホルダ130を備える。基材ホルダ130は、基材135を基材ホルダ130に電気的に(または機械的に)固定するために、静電クランプシステム(または機械クランプシステム)を備えるとよい。さらに、基材ホルダ130は、例えば、基材ホルダ130から熱を吸収し、熱交換器システム(図示せず)に熱を放出するか、あるいは加熱するときに熱交換器システムから熱を吸収する再循環冷却剤流を有する冷却システムをさらに備えてもよい。
さらに、例えば、背面ガスシステムによって基材135の背面に伝熱ガスを供給して、基材135と基材ホルダ130との間のガスギャップ熱伝導率を改善してもよい。例えば、基材135の背面に供給される伝熱ガスは、ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン、プロセスガスなどの不活性ガス、あるいは酸素、窒素または水素などの他のガスを含んでもよい。高温または低温で基材の温度制御が必要なとき、そのようなシステムを利用してもよい。例えば、背面ガスシステムは、二ゾーン(中心−端)システムなどの複数ゾーンガス分配システムを含んでもよく、その場合、基材135の中心と端との間で背面ガスギャップ圧力を独立に変化させてもよい。その他の実施態様では、基材ホルダ130ならびにプロセスチャンバ102の下部チャンバ部分104のチャンバ壁の中の抵抗加熱素子または熱電加熱器/冷却器などの加熱/冷却素子を備えてもよい。
例えば、図3は、上記で特定された機能のいくつかを実行するための温度制御された基材ホルダ200を示す。基材ホルダ200は、プロセスチャンバ102の下部チャンバ部分104の下部壁に結合されたチャンバ合わせ構成部品210、チャンバ合わせ構成部品210に結合された断熱構成部品212、および断熱構成部品212に結合された温度制御構成部品214を備える。チャンバ合わせ構成部品および温度制御構成部品210、214は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル等などの電気および熱を伝導する材料から製造するとよい。断熱構成部品212は、例えば、石英、アルミナ、テフロン(登録商標)等などの比較的低い熱伝導率を有する耐熱性材料から製造するとよい。
温度制御構成部品214は、冷却チャネル、加熱チャネル、抵抗加熱素子または熱電素子などの温度制御素子を備えるとよい。例えば、図3に例を示したように、温度制御構成部品214は冷却剤入口222および冷却剤出口224を有する冷却チャネル220を備える。冷却剤チャネル220は、温度制御構成部品214の伝熱−対流冷却を提供するために、例えば、水、フルオルイナート(Fluorinert)、ガルデン(Galden)HT−135等などの冷却剤のある流量を可能にする温度制御構成部品214内のらせん形通路であってもよい。あるいは、冷却剤チャネル220を二つ以上の冷却剤ゾーンに区分し、各ゾーンを独立に制御してもよい。
さらに、温度制御構成部品214は、それぞれの素子を通る電流の流れの方向に依存して基材を加熱または冷却することができる熱電素子のアレイを備えてもよい。熱電素子の一例は、アドバンストサーモエレクトリック(Advanced Thermoelectric)が市販しているST−127−1.4−8.5M型のもの(40mm×40mm×3.4mm、最大伝熱出力72Wの熱電デバイス)である。
さらに、基材ホルダ200は、セラミック層230、その中に埋め込まれたクランプ電極232、および電気的結線236を用いてクランプ電極232に結合された高電圧(HV)直流電圧電源234を含む静電クランプ(ESC)228をさらに備えてもよい。ESC228は、例えば単極性であってもよく、あるいは双極性であってもよい。そのようなクランプの設計および実体化は、静電クランプシステムの当業者には公知である。
さらに、基材ホルダ200は、少なくとも一つのガス供給ライン242と、複数のオリフィスおよびチャンネルの少なくとも一つとを通して、ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン、プロセスガスを含むがこれらに限定されない不活性ガス、あるいは酸素、窒素または水素を含む他のガスなどの伝熱ガスを、基材135の背面に供給するための背面ガス供給システム240をさらに備えてもよい。背面ガス供給システム240は、例えば二ゾーン(中心−端)システムなどの複数ゾーン供給システムであってもよく、背面圧力は半径方向に中心から端へ変化させてもよい。
温度制御構成部品214と下にある合わせ構成部品210との間に追加の断熱を提供するために、断熱構成部品212は断熱ギャップ250をさらに備えてもよい。断熱ギャップ250の熱伝導率を変化させるために、ポンプシステム(図示せず)または真空ポンプシステム250の一部としての真空ラインを用いて、および/またはガス供給源(図示せず)に結合して断熱ギャップ250を排気してもよい。ガス供給は、例えば、伝熱ガスを基材135の背面に結合させるために利用される背面ガス供給340であってもよい。
合わせ構成部品210は、プロセス加工システム中の基材ホルダ200および移動平面の上部表面へ、から、基材135を垂直に並進させるために三つ以上のリフトピン262を昇降させることができるリフトピンアセンブリ260をさらに備えてもよい。
各構成部品210、212および214は、一つの構成部品を別の構成部品に固定し、基材ホルダ200を下部チャンバ部分104に固定するために、固定装置(ボルトおよびねじ穴などの)をさらに備える。さらに、各構成部品210、212および214は、上記で説明したユーティリティのそれぞれの構成部品への通過を容易にし、必要な場合にはエラストマとされたOリングなどの真空シールを利用してプロセス加工システムの真空一体性を維持する。
熱電対(例えばK型熱電対やPtセンサ等)などの温度検出デバイス244を用いて、温度制御された基材ホルダ200の温度を監視してもよい。さらに、コントローラは、基材ホルダ200の温度を制御するために化学処理プロセスへのフィードバックとして温度測定値を利用してもよい。例えば、基材ホルダ200の温度および/または基材135の温度の変化に影響を及ぼすために、流体流量、流体温度、伝熱ガス種類、伝熱ガス圧力、クランプ力、抵抗加熱素子電流または電圧、および熱電素子電流または極性等の少なくとも一つを調節してもよい。
図2Aおよび2Bを再び参照すると、下部チャンバ部分104はガス注入システム120を備える。ガス注入システム120は、一つ以上のガス注入オリフィス、一つ以上のガス注入オリフィスへプロセスガスを供給するための一つ以上のガス貯めおよびガス供給システムを備えてもよい。例えば、ガス注入システム120は、一つ以上のガスを含むプロセスガスを供給するように構成するとよい。例えば、プロセスガスは、NH3、HF、H2、O2、CO、CO2、Ar、He等を含むがこれらに限定されないさまざまなガスを含んでもよい。
図2Aおよび2Bを再び参照すると、下部チャンバ部分104は、高温に維持される温度制御された壁を備えてもよい。例えば、壁加熱素子を下部壁体温度調節装置190に結合してもよく、壁加熱素子を下部チャンバ部分104に結合するように構成してもよい。加熱素子は、例えば、タングステンフィラメント、ニッケル−クロム合金フィラメント、アルミニウム−鉄合金フィラメント、窒化アルミニウムフィラメント等などの抵抗加熱素子を備えてもよい。抵抗加熱素子を製造する市販材料の例は、コネティカット州ベセル(Bethel,CT)のカンソール社(Kanthal Corporation)が製造する金属合金の登録商標名であるカンソール(Kanthal)、ナイクロソール(Nikrothal)およびアクロソール(Akrothal)を含む。カンソールの系統はフェライト合金(FeCrAl)を含み、ナイクロソールの系統はオーステナイト合金(NiCr、NiCrFe)を含む。
電流がフィラメントを通って流れると、電力は熱として消費される。従って、下部壁温度調節装置190は、例えば、制御可能な直流電源を備えるとよい。例えば、壁加熱素子は、ワットロウ(Watlow)(60510 イリノイ州バタビア(Batavia,IL,60510)、キングスランドドライブ(Kingston Dr.)1310)から市販されているファイアロッド(Firerod)カートリッジヒータの少なくとも一つを備えてもよい。下部チャンバ部分の中で、冷却素子を使用してもよい。熱電対(例えばK型熱電対やPtセンサ等)などの温度検出デバイスを用いて下部チャンバ部分104の温度を監視してもよい。さらに、コントローラは、下部チャンバ部分104の温度を制御するために、下部壁温度調節装置190へのフィードバックとして温度測定値を利用してもよい。
さらに、図2Aおよび2Bを参照すると、下部チャンバ部分104のガス注入システム120は、任意の選択温度に維持することができる温度制御ガス分配システムをさらに備えてもよい。例えば、ガス分配加熱素子をガス分配システム温度調節装置192に結合してもよく、ガス分配加熱素子をガス分配システム120に結合するように構成してもよい。加熱素子は、例えば、タングステン、ニッケル−クロム合金、アルミニウム−鉄合金、窒化アルミニウム等などの抵抗加熱素子を備えてもよい。抵抗加熱素子を製造する市販材料の例は、コネティカット州ベセルのカンソール社が製造する金属合金の登録商標名であるカンソール、ナイクロソールおよびアクロソールを含む。カンソールの系統はフェライト合金(FeCrAl)を含み、ナイクロソールの系統はオーステナイト合金(NiCr、NiCrFe)を含む。電流がフィラメントを通って流れるとき、電力は熱として消費される。従って、ガス分配システム温度調節装置192は、例えば、制御可能な直流電源装置を備えるとよい。例えば、ガス分配加熱素子は、約1400W(または電力密度約5W/in2)の能力があるシリコンゴムヒータ(厚さ約1mm)を備えてもよい。熱電対(例えばK型熱電対やPtセンサ等)などの温度検出デバイスを用いてガス分配システム120の温度を監視してもよい。さらに、コントローラは、ガス分配システム120の温度を制御するために、ガス分配システム温度調節装置192へのフィードバックとして温度測定値を利用してもよい。あるいは、または、さらに、これらの実施態様の任意のものにおいて冷却素子を使用してよい。
さらに、図2Aおよび2Bを参照すると、プロセス加工システム100は加熱アセンブリ160を備える。加熱アセンブリ160は上部チャンバ部分108に結合され、図2Bに示したように、持ち上げられた位置(熱処理位置)にある基材135を加熱するように構成される。既に説明したように、加熱アセンブリ160は放射加熱アセンブリを備えてもよく、より詳しくは、放射ランプのアレイを備えてもよい。例えば、ランプのアレイは、タングステン−ハロゲンランプのアレイを備えてもよい。放射ランプのアレイは、電源を入れると変化した表面化学種を脱着するのに十分な点(例えば約100〜約150℃)まで基材135の温度を上昇させることができる。
さらに、図2Aおよび2Bを再び参照すると、上部チャンバ部分108はガスパージシステム150を備える。ガスパージシステム150は、一つ以上のガス注入オリフィス、一つ以上のガス注入オリフィスへパージガスを供給するための一つ以上のガス注入だめおよびガス供給システムを備えてもよい。例えば、ガスパージシステム150は、一つ以上のガスを含むパージガスを供給するように構成してもよい。パージガスは、例えば、N2または希ガス(すなわちHe、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)を含んでもよい。さらに、ガスパージシステムを温度制御してもよい。
さらに、図2Aおよび2Bを再び参照すると、上部チャンバ部分108は高温に維持される温度制御された壁を備えてもよい。例えば、壁加熱素子を上部壁温度調節装置194に結合してもよく、壁加熱素子を上部チャンバ部分108に結合するように構成してもよい。加熱素子は、例えば、タングステン、ニッケル−クロム合金、アルミニウム−鉄合金、窒化アルミニウム等などの抵抗加熱素子を備えてもよい。抵抗加熱素子を製造する市販材料の例は、コネティカット州ベセルのカンソール社が製造する金属合金の登録商標名であるカンソール、ナイクロソールおよびアクロソールを含む。カンソールの系統はフェライト合金(FeCrAl)を含み、ナイクロソールの系統はオーステナイト合金(NiCr、NiCrFe)を含む。
電流がフィラメントを通って流れるとき電力は熱として消費される。従って、上部壁温度調節装置194は、例えば、制御可能な直流電源を備えるとよい。例えば、壁加熱素子は、ワットロウ(60510 イリノイ州バタビア、キングスランドドライブ1310)から市販されているファイアロッドカートリッジヒータの少なくとも一つを備えてもよい。下部チャンバ部分の中で、冷却素子を使用してもよい。熱電対(例えばK型熱電対やPtセンサ等)などの温度検出デバイスを用いて上部チャンバ部分108の温度を監視してもよい。さらに、コントローラは、上部チャンバ部分108の温度を制御するために、上部壁温度調節装置194へのフィードバックとして温度測定値を利用してもよい。
さらに図2Aおよび2Bを参照すると、例えば、ポンプシステム125および155は、1秒あたり最大約5000リットル(およびそれ以上)の排気速度の能力があるターボ分子ポンプ(TMP)およびチャンバ圧力を絞るためのゲートバルブを備えてもよい。通常の真空プロセス加工デバイスでは、一般に、1秒あたり約1000〜約3000リットルのTMPが使用される。TMPは、通常、約50mTorrより低い低圧プロセス加工に有用である。これより高い圧力(すなわち、約100mTorrより高い)プロセス加工の場合、機械式ブースタポンプおよび乾式荒引きポンプを用いるとよい。さらに、チャンバ圧力を監視するためのデバイス(図に示していない)をプロセスチャンバ102に結合してもよい。圧力測定デバイスは、例えば、MKSインスツルメンツ社(マサチューセッツ州アンドーバー(Andover,MA))(MKS Instruments,Inc)から市販されている628B型バラトロン(Baratron)絶対圧式キャパシタンスマノメータであってもよい。
図2Aおよび2Bを再び参照すると、プロセス加工システム100は、マイクロプロセッサ、メモリ、およびディジタルI/Oポートを有するコントローラ180を備える。ディジタルI/Oポートは、プロセス加工システム100への入力を伝達および作動させるとともに、温度および圧力検出デバイスなどのプロセス加工システム100からの出力を監視するのに十分な制御電圧を発生することができる。
さらに、コントローラ180は、基材ホルダ130、並進駆動システム142、ガス注入システム120、ポンプシステム125、オプションの(ゲート)バルブ駆動システム172、下部壁温度制御装置190、ガス分配システム温度調節装置192、上部壁温度制御装置194、ガスパージシステム150、ポンプシステム155および加熱アセンブリ160と結合してもよく、情報を交換してもよい。例えば、プロセス処方に従って、メモリ中に記憶されたプログラムを利用してプロセス加工システム100の前述の構成部品への入力を作動させてもよい。コントローラ180の一例は、テキサス州オースチン(Austin,Texas)のデル社(Dell Corporation)から市販されているデルプレシジョン(DELL PRECISION)ワークステーション610TMである。
コントローラ180は、プロセス加工システム100の一部としてもよく、あるいは別個のものとしてもよい。例えば、コントローラ190は、直接接続、イントラネットおよびインターネットの少なくとも一つを用いてプロセス加工システム100とデータを交換してもよい。コントローラ180は、例えば、客先サイト(すなわちデバイスメーカー等)でイントラネットに接続してもよく、あるいは、例えば、ベンダーサイト(すなわち装置メーカー)でイントラネットに接続してもよい。さらに、コントローラ180は、例えばインターネットに接続してもよい。さらに、別のコンピュータ(すなわちコントローラ、サーバ等)が、例えば、直接接続、イントラネット、インターネットまたはそれらの組み合わせの少なくとも一つを介してコントローラ180にアクセスしてデータを交換してもよい。
さらに、下部チャンバ部分104および上部チャンバ部分108を備える構成部品の一つ以上の表面を保護障壁で被覆してもよい。保護障壁は、カプトン、テフロン(登録商標)、表面陽極酸化、アルミナ、イットリア等などのセラミックスプレイコーティング、プラズマ電解酸化等の少なくとも一つを含んでもよい。
次に、図4A、4Bおよび4Cを参照すると、別の実施態様によって基材の化学処理および熱処理を実行するためのプロセス加工システム300を示す。プロセス加工システム300は、化学処理空間306中で基材335を化学処理するための下部チャンバ部分304と、熱処理空間310中で基材336を熱処理するための上部チャンバ部分308とを有するプロセスチャンバ302を備える。下部チャンバ部分304を温度制御してもよく、上部チャンバ部分308を温度制御してもよい。断熱アセンブリ312を用いて下部チャンバ部分304と上部チャンバ部分308とを互いに断熱してもよい。断熱アセンブリ312は、並進駆動アセンブリ314を用いて垂直上方向および下方向に並進するように構成される。断熱アセンブリ312は、基材336を支持するための支持要素316をさらに備える。
次に、図4Aを参照すると、下部チャンバ部分304は、基材335を支持するように構成された基材ホルダ330を備える。基材ホルダ330は、基材335の温度を加熱し、冷却し、または制御するように構成してもよい。基材ホルダ330に結合された基材リフトピンアセンブリ340(図4C参照)は、並進駆動システム342を用いて基材335を基材ホルダ330の上部表面から昇降させるように構成される。さらに、下部チャンバ部分304は、基材335を化学的に処理するために下部チャンバ部分304中の化学処理空間306に一つ以上のプロセスガスを導入するためのガス注入システム320と、下部チャンバ部分304を排気するためのポンプシステム325とをさらに備える。
さらに図4Aを参照すると、上部チャンバ部分308は、基材336の温度を上昇させるための加熱アセンブリ360と放射加熱アセンブリなどの熱ウィンドウ362とを備える。さらに、上部チャンバ部分308は、上部チャンバ部分308中の熱処理空間310にパージガスを導入するためのガスパージシステム350と、上部チャンバ部分308を排気するためのポンプシステム355とをさらに備える。
さらに、図4A、4Bおよび4Cに示すように、プロセス加工システム300はコントローラ380をさらに備える。コントローラ380はプロセス加工システムに結合され、プロセス加工システムを制御するように構成される。コントローラは、上記で説明したものと類似であってもよい。
さらに、プロセス加工システム300は移動用開口部390をさらに備える。ゲートバルブアセンブリ392が開いているとき、基材移動アセンブリ396によって移動用開口部390を通して基材を移動させることができる。プロセス加工時に、例えば、プロセス加工システムと移動システムなどの他のシステムとの間の汚染を防ぐために、ゲートバルブアセンブリを用いて移動用開口部390を密閉する。
図4Aおよび4Bに示すように、断熱アセンブリ312は、基材336を移動平面(図4B)で受け取り、基材336を加熱アセンブリ360の近くに配置するために基材336を垂直上方へ移動させ、プロセスチャンバ302の上部部分308を密閉するように構成される。図4Aおよび4Cに示すように、基材リフトピンアセンブリ340は、基材335を移動平面で受け取り、基材335を基材ホルダ330の上に配置するために基材335を垂直下方に移動させるように構成される。
上記で説明したように、例えば、フィルム層の表面化学種を変化させるためのフィルム層の露出された表面の化学処理と、変化した表面化学種を脱着するためのフィルム層の露出された表面の熱処理とを含む二段階プロセスを用いて基材335の上にフィルム層を形成してもよい。図4Cに例を示すように、基材リフトピンアセンブリ340は、基材335を受け取り、基材ホルダ330に(その化学処理位置に)下降させて、基材335を基材ホルダ330の上部表面に結合することができる。この時間の間に、下部チャンバ部分304を上部チャンバ部分308から断熱する。ガス注入システム320を用いて、基材335を化学的に処理するために一つ以上のプロセスガスを導入してもよく、ポンプシステム325を用いて下部チャンバ部分304を排気してもよい。化学処理プロセスが完了したら、基材昇降アセンブリ340を移動平面に上昇させ、上部チャンバ部分308の中の後続のプロセス加工のために基材335を取り出すことができる。図4Bに例を示すように、断熱アセンブリ312が基材336を受け取り、熱処理位置に上昇させてもよい。その場合、基材336を加熱アセンブリ360の近くに移動させ、例えば、ガスパージシステム350およびポンプシステム355によって供給される不活性雰囲気中で熱処理する。
図5は、下部チャンバ部分104と上部チャンバ部分108とを備えるプロセス加工システム100を動作させる方法を示す。この方法の例を、410で開始されるフローチャート400として示す。作業410では、基材移動システムを用いて基材を下部チャンバ部分104へ移動させる。基材ホルダ中に収納されているリフトピンが基材を受け取り、基材を基材ホルダに下降させる。その後、静電クランプシステムなどのクランプシステムを用いて基材を基材ホルダに固定し、伝熱ガスを基材の背面に供給する。さらに、例えば、オプションのゲートバルブを利用して下部チャンバ部分104と上部チャンバ部分108との間に真空断熱を提供するとよい。
作業420では、基材の化学処理のための一つ以上の化学処理パラメータを設定する。例えば、一つ以上の化学処理パラメータとは、化学処理プロセス加工圧力、化学処理壁面温度、化学処理基材ホルダ温度、化学処理基材温度、化学処理ガス分配システム温度および化学処理ガス流量の少なくとも一つを含む。
例えば、以下のプロセスの一つ以上を実行するとよい。1)下部壁温度制御装置と第一の温度検出デバイスとに結合されたコントローラを利用して、化学処理チャンバのための化学処理チャンバ温度を設定し、2)ガス注入システム温度制御装置と第二の温度検出デバイスとに結合されたコントローラを利用して、化学処理チャンバのための化学処理ガス分配システム温度を設定し、3)少なくとも一つの温度制御素子と第三の温度検出デバイスとに結合されたコントローラを利用して、化学処理基材ホルダ温度を設定し、4)温度制御素子、背面ガス供給システムおよびクランプシステムの少なくとも一つと、基材ホルダ中の第四の温度検出デバイスと結合されたコントローラを利用して、化学処理基材温度を設定し、5)真空ポンプシステム、ガス分配システムおよび圧力検出デバイスの少なくとも一つに結合されたコントローラを利用して、化学処理チャンバ内のプロセス加工圧力を設定し、および/または、6)ガス分配システム中の一つ以上のマスフローコントローラに結合されたコントローラによって、一つ以上のプロセスガスの質量流量を設定する。
作業430では、作業420で設定した条件で基材を第一の時間の間化学処理する。第一の時間は、例えば約10〜約480秒の範囲にあるとよい。
作業440では、基材昇降アセンブリによって基材を下部チャンバ部分104から上部チャンバ部分108へ移動させる。例えば、基材昇降アセンブリは、図2Aおよび2B、あるいは図4A、4Bおよび4Cに示したようであるとよく、基材リフトピンアセンブリ、基材移動アセンブリおよび断熱アセンブリの組み合わせによる動作を含む。
作業450では、基材の熱処理のための熱プロセス加工パラメータを設定する。例えば、一つ以上の熱プロセス加工パラメータは、熱処理壁温度、熱処理上部アセンブリ温度、熱処理基材温度、熱処理基材ホルダ温度、熱処理基材温度および熱処理プロセス加工圧力の少なくとも一つを含む。
例えば、以下のプロセスの一つ以上を実行するとよい。1)熱処理チャンバ中の熱壁温度制御装置および第一の温度検出デバイスに結合されたコントローラを利用して熱処理壁温度を設定し、2)上部アセンブリ中の上部アセンブリ温度制御装置および第二の温度検出デバイスに結合されたコントローラを利用して熱処理上部アセンブリ温度を設定し、3)加熱された基材ホルダ中の基材ホルダ温度制御装置および第三の温度検出デバイスに結合されたコントローラを利用して熱処理基材ホルダ温度を設定し、4)加熱された基材ホルダ中の基材ホルダ温度制御装置および第四の温度検出デバイスに結合され、基材に結合されたコントローラを利用して熱処理基材温度を設定し、および/または、5)真空ポンプシステム、ガス分配システムおよび圧力検出デバイスに結合されたコントローラを利用して熱処理チャンバ内のプロセス加工圧力を設定する。
作業460では、作業450で設定した条件下で第二の時間の間基材を熱処理する。第二の時間は、例えば約10〜約480秒の範囲にあるとよい。
一例では、プロセス加工システム100は、図2Aおよび2B、または図4Aおよび4Bに示したように酸化物ハードマスクを形成するための化学的酸化物除去システムであってもよい。プロセス加工システム100、300は、基材の上の酸化物表面層などの露出された表面層を化学処理し、それによって、露出された表面の上のプロセス化学物質の吸着が表面層の化学的変化に影響を及ぼすための下部チャンバ部分104、304を備える。さらに、プロセス加工システム100、300は、基材を熱処理し、それによって、基材の上の化学変化した露出された表面層を脱着させる(または蒸発させる)ために基材温度を高くするための上部チャンバ部分108、308を備える。
下部チャンバ部分104、304中の化学処理空間106、306(図2Aまたは4A参照)を排気し、HFおよびNH3を含むプロセスガスを導入する。あるいは、プロセスガスはキャリアガスをさらに含んでもよい。キャリアガスは、例えば、アルゴン、キセノン、ヘリウム等などの不活性ガスを含んでもよい。プロセス加工圧力は、約1〜約1000mTorrの範囲にあるとよく、例えば、通常、約2〜約25mTorrの範囲にあるとよい。プロセスガス流量は、各化学種について約1〜約2000sccmの範囲にあるとよく、例えば、通常、約10〜約100sccmの範囲にあるとよい。
さらに、下部チャンバ部分104、304は約10〜約200℃の範囲の温度に加熱してもよく、例えば、温度は通常約35〜約55℃であるとよい。さらに、ガス注入システムは約10〜約200℃の範囲の温度に加熱するとよく、例えば、温度は通常約40〜約60℃であるとよい。基材は、約10〜約50℃の範囲の温度に保持するとよく、例えば、基材温度は通常約25〜約30℃にするとよい。
上部チャンバ部分108、308の中の熱処理空間110、310(図2Bまたは4B参照)を排気し、N2を含むパージガスを導入する。プロセス加工圧力は、約1〜約1000mTorrの範囲にあるとよく、例えば、通常約2〜約25mTorrの範囲にあるとよい。パージガス流量は、各化学種について約1〜約2000sccmの範囲にあるとよく、例えば、通常約10〜約100sccmの範囲にあるとよい。
上部チャンバ部分108、308の中の壁は、約20〜約200℃の範囲の温度に加熱するとよく、例えば、温度は通常約75〜約100℃にするとよい。さらに、ガスパージシステムは、約20〜約200℃の範囲の温度に加熱するとよく、例えば、温度は通常約75〜約100℃にするとよい。基材は、約100℃高い約100〜約200℃の範囲の温度に加熱するとよく、例えば、温度は通常約100〜約150℃にするとよい。
上記で説明したように、図2Aおよび2B、ならびに図4A、4Bおよび4Cに例を示したプロセス加工システムは、ハードマスク層の表面化学物質を変化させるためのハードマスク層の露出された表面の化学処理と、それに続く、変化した表面化学物質を脱着させるためのハードマスク層の露出された表面の後処理とを含む二段階プロセスを用いてハードマスクの形成を容易にするように構成してもよい。図2A、2B、4A、4Bおよび4Cに示したように、基材の化学処理はプロセス加工システムの下部部分の中で実行するとよく、一方、基材の熱処理はプロセス加工システムの上部部分の中で実行するとよい。
二段階形成プロセスの逐次的性格、ならびにそれぞれの処理時間の差異に一部起因して、基材のスループットを犠牲にすることがある。例えば、単一基材の総処理時間は、約200秒間の化学処理(基材を化学処理チャンバの中に装填し、チャンバを排気し、チャンバをパージし、基材を化学処理することを含む)と、約100秒間の熱処理(基材を熱処理チャンバの中に装填し、チャンバを排気し、チャンバをパージし、基材を熱処理することを含む)と、約60秒間の移動システム中の基材移動(基材を取り込み、移動システムをパージし、移動システムを排気することを含む)を含むことがある。従って、上記で示した諸例では、シーケンス中の総時間を基材あたり360秒とし、一時間当たり10枚の基材のスループットとすることができる。
そのようなプロセス加工の効率の低さを克服するために、本発明の実施態様は、基材ロット中の隣り合う基材の間の化学処理時間と熱処理時間とを重複させ、移動システム中の複数の基材移動の動きを熱処理とともに実行するようにする。化学処理が律速プロセスなので、こうすれば、化学処理チャンバ中にいつでも確実に基材がある。この実施態様は、プロセス加工システムと移動システムとを効率的に利用し、ほとんど2倍のスループットの改善を実現することができる。
図4Aを再び参照すると、移動チャンバ502と、プロセス加工システム300の下部部分304およびプロセス加工システム300の上部部分308へ、および、この上部部分308から基材335、336を移動するように構成された基材移動アセンブリ396とを含む移動システム500を示す。さらに、移動システム500は、移動システム500に結合され、第一の基材512を保持するように構成された第一の保持ステーション510と、移動システムに結合され、第二の基材522を保持するように構成された第二の保持ステーション520とを備える。
次に、図6を参照すると、基材を化学処理し、熱処理するためのプロセス加工システムを動作させる方法を示す。プロセス加工システムは、図2Aおよび2Bに示されるシステムまたは図4A、4Bおよび4Cに示されるシステムであるとよい。この方法は、第一の基材を化学処理のためにプロセス加工システムの下部部分の中に移動させる作業610によって開始されるフローチャート600を含む。作業620では、第一の基材を下部部分の中でプロセス加工する間に、第二の基材を移動システムに導入し、移動システムの中の第一の保持ステーションに保管する。
第一の基材の化学プロセス加工が終了したら、作業630で、第一の基材を下部部分から熱処理のために上部部分へ移動させる。作業640で、第二の基材を化学処理のために下部部分に移動させる。
第二の基材を下部部分の中でプロセス加工する間に、作業650で、第三の基材を移動システムに導入し、移動システムの中の第一の保持ステーションに保管する。作業660で、第二の基材を下部部分の中でプロセス加工する間に、熱プロセス加工が終了したら、第一の基材を上部部分から取り出し、移動システムの中の第二の保持ステーションへ移動させる。
作業670で、第二の基材の化学プロセス加工が終了したら、第二の基材を下部部分から熱処理のために上部部分へ移動させる。作業680で、第三の基材を化学処理のために下部部分へ移動させる。
次に、作業690で、第一の基材を移動システムから取り出し、これまでの基材の流れパターンを継続する。すなわち、第三の基材を下部部分の中でプロセス加工する間に、第四の基材を移動システムに導入し、移動システムの中の第一の保持ステーションに保管し、熱プロセス加工が終了したら、第二の基材を上部部分から取り出し、第二の保持ステーションに保管する等である。
本発明の特定の実施態様だけを上記で詳しく説明してきたが、本発明の新規な開示および長所から実質的に逸脱することなく実施態様に多くの変更を施すことができることは当業者には自明である。従って、そのような変更形はすべて本発明の範囲内に含まれるものとする。
従って、本説明は本発明を限定するものではなく、本発明の構成、操作および挙動は、本明細書中に示した詳細レベルで実施態様の変更および変化が可能との理解のもとに説明したものである。従って、上記の詳細な説明はあらゆる意味で本発明を限定しないことを意味するか、あるいは意図せず、本発明の範囲は添付の請求項によって定められる。
Claims (33)
- 基材を処理するためのプロセス加工システムを動作させる方法であって、
化学処理を実行するように構成されたプロセス加工システムに結合された移動システムを用いて、第一の基材を前記プロセス加工システムの下部部分に移動させる工程、
前記移動システムを用いて、前記プロセス加工システムの前記下部部分から、熱処理を実行するように構成された前記プロセス加工システムの上部部分に、前記第一の基材を移動させる工程、および
前記プロセス加工システムおよび前記移動システムから前記第一の基材を取り出す工程
を含む方法。 - 前記プロセス加工システムの前記下部部分の中で前記第一の基材をプロセス加工する間、前記移動システムの中の第一の保持ステーションに第二の基材を保管する工程
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記プロセス加工システムの前記上部部分の中で前記第一の基材をプロセス加工する間、前記プロセス加工システムの前記下部部分へ前記第二の基材を移動させる工程
をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 前記移動システムの中の第二の保持ステーションに前記第一の基材を保管する間、前記プロセス加工システムの前記下部部分から前記プロセス加工システムの前記上部部分へ前記第二の基材を移動させる工程
をさらに含む、請求項3に記載の方法。 - 前記プロセス加工システムの前記下部部分の中で前記第二の基材をプロセス加工する間、前記移動システムの中の前記第一の保持ステーションに第三の基材を保管する工程
をさらに含む、請求項4に記載の方法。 - 前記プロセス加工システムの前記上部部分の中で前記第二の基材をプロセス加工する間、前記プロセス加工システムの前記下部部分へ前記第三の基材を移動させる工程
をさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 前記プロセス加工システムおよび前記移動システムから前記第一の基材を取り出す前記工程は、前記移動システムの中の第二の保管ステーションに前記第一の基材を保管することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記プロセス加工システムの前記下部部分の中に前記第一の基材を移動させる前記工程に続いて、前記第一の基材の上の表面層を変化させるために、前記下部部分の中で前記第一の基材を化学処理する工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記プロセス加工システムの前記下部部分から前記上部部分へ前記第一の基材を移動させる前記工程に続いて、前記第一の基材の上の前記化学変化した表面層を除去するために、前記第一の基材を熱処理する工程を含む、請求項8に記載の方法。
- 基材を処理するためのプロセス加工システムを動作させる方法であって、
前記プロセス加工システムに結合された移動システムを用いて、前記プロセス加工システムの下部部分の中に第一の基材を移動させる工程、
前記下部部分の中で前記第一の基材をプロセス加工する工程、
前記下部部分の中で前記第一の基材をプロセス加工する間、前記移動システムの中の第一の保持ステーションへ第二の基材を移動させる工程、
前記移動システムを用いて、前記プロセス加工システムの前記下部部分から上部部分へ前記第一の基材を移動させる工程、
前記第一の基材を前記上部部分の中でプロセス加工する工程、
前記第一の基材を前記上部部分の中でプロセス加工する間、前記下部部分の中に前記第二の基材を移動させる工程、
前記下部部分の中で前記第二の基材をプロセス加工する工程、
前記下部部分の中で前記第二の基材をプロセス加工する間、前記第一の保持ステーションに第三の基材を移動させる工程、
前記下部部分の中で前記第二の基材をプロセス加工する間、前記移動システムの中の第二の保持ステーションへ前記第一の基材を移動させる工程、
前記移動システムを用いて、前記プロセス加工システムの前記下部部分から前記上部部分へ前記第二の基材を移動させる工程、
前記上部部分の中で前記第二の基材をプロセス加工する工程、
前記下部部分の中に前記第三の基材を移動させる工程、
前記下部部分の中で前記第三の基材をプロセス加工する工程、および
前記プロセス加工システムおよび前記移動システムから前記第一の基材を取り出す工程
を含む方法。 - 基材を化学処理し、熱処理するためのシステムであって、
前記基材の上の露出された表面層を化学変化させる下部チャンバ部分と、前記基材の上の前記化学変化した表面層を熱処理する上部チャンバ部分とを備えるプロセスチャンバを有するプロセス加工システム、
前記プロセスチャンバに結合され、前記下部チャンバ部分と前記上部部分との間で前記基材を移動させるように構成された基材昇降アセンブリ、および
前記プロセス加工システムと前記基材昇降アセンブリとに結合され、前記プロセス加工システムの前記上部部分および前記下部部分を通る複数の基材の前記スループットを最適化するように構成されたコントローラ
を含むシステム。 - 前記下部チャンバ部分と前記上部チャンバ部分との少なくとも一方は温度制御される、請求項11に記載のシステム。
- 前記下部チャンバ部分は、前記上部チャンバ部分から断熱される、請求項11に記載のシステム。
- 前記断熱は断熱プレートを含む、請求項13に記載のシステム。
- 前記断熱プレートは、前記化学処理チャンバと前記熱処理チャンバとの間に熱障壁を提供する、請求項14に記載のシステム。
- 前記断熱プレートはテフロン(登録商標)、アルミナ、サファイヤおよび石英の少なくとも一つを含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記下部チャンバ部分は前記上部チャンバ部分から真空断熱される、請求項11に記載のシステム。
- 前記真空断熱は、前記下部チャンバ部分と前記上部チャンバ部分との間の開口部を開閉するためのゲートバルブを含む、請求項17に記載のシステム。
- 前記下部チャンバ部分は、前記下部チャンバ部分の中に取り付けられ、前記下部チャンバ部分から実質的に断熱されるように構成された温度制御された基材ホルダ、前記下部チャンバ部分に結合されたポンプシステム、および前記下部チャンバ部分に一つ以上のプロセスガスを導入するように構成されたガス注入システムを備える、請求項11に記載のシステム。
- 前記温度制御された基材ホルダは、静電クランプシステム、背面ガス供給システムおよび一つ以上の温度制御素子の少なくとも一つを備える、請求項19に記載のシステム。
- 前記化学処理チャンバの中の前記温度制御された基材ホルダは一つ以上の温度制御素子を備え、前記一つ以上の温度制御素子は冷却チャネル、加熱チャネル、抵抗加熱素子、放射ランプおよび熱電気デバイスの少なくとも一つを備える、請求項19に記載のシステム。
- 前記ガス注入システムは、少なくとも一つのガス分配貯めを備える、請求項19に記載のシステム。
- 前記ガス注入システムは、一つ以上のガス注入オリフィスを備える、請求項19に記載のシステム。
- 前記一つ以上のプロセスガスは、第一のガスと、前記第一のガスとは別の第二のガスとを含む、請求項19に記載のシステム。
- 前記一つ以上のプロセスガスはHFおよびNH3の少なくとも一つを含む、請求項19に記載のシステム。
- 前記一つ以上のプロセスガスは不活性ガスをさらに含む、請求項25に記載のシステム。
- 前記不活性ガスは希ガスを含む、請求項26に記載のシステム。
- 前記上部チャンバ部分は、
前記基材の前記温度を上昇させるように構成された加熱アセンブリ、
前記上部チャンバ部分に結合されたポンプシステム、および
前記上部チャンバ部分にパージガスを導入するように構成された窒素パージシステム
を含む、請求項11に記載のシステム。 - 前記加熱アセンブリは放射加熱アセンブリを備える、請求項28に記載のシステム。
- 前記放射加熱アセンブリは放射ランプのアレイを備える、請求項29に記載のシステム。
- 前記パージガスはN2を含む、請求項28に記載のシステム。
- 前記基材昇降アセンブリは、下降位置にあるとき、前記下部チャンバ部分の中の温度制御された基材ホルダの上に前記基材を配置して一つ以上のプロセスガスに接触させ、上昇位置にあるとき、前記上部チャンバ部分の中の加熱アセンブリの近くに前記基材を配置する、請求項11に記載のシステム。
- 前記プロセスチャンバは製造システムに結合された、請求項11に記載のシステム。
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