JP2011530169A - High throughput processing system for chemical processing and heat treatment and operation method thereof - Google Patents
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Abstract
複数の基板を処理するための化学処理システム及び熱処理システムを有する高スループット処理システムが開示される。化学処理システムは、乾式の非プラズマ環境で複数の基板を化学処理するように構成される。熱処理システムは、化学処理システムで化学処理された複数の基板を熱処理するように構成される。A high throughput processing system having a chemical processing system and a thermal processing system for processing a plurality of substrates is disclosed. The chemical processing system is configured to chemically process a plurality of substrates in a dry non-plasma environment. The heat treatment system is configured to heat treat a plurality of substrates chemically processed by the chemical processing system.
Description
本願は、2007年3月6日に出願されたタイトル“PROCESSING SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING HIGH THROUGHPUT NON-PLASMA PROCESSING”(ES−099)の係属している米国特許出願第11/682,625号、これと同時に出願されたタイトル“HEATER ASSEMBLY FOR HIGH THROUGHPUT CHEMICAL TREATMENT SYSTEM”(ES−135)の係属している米国特許出願第12/183,597号、これと同時に出願されたタイトル“HIGH THROUGHPUT CHEMICAL TREATMENT SYSTEM AND METHOD OF OPERATING”(ES−147)の係属している米国特許出願第12/183,650号、これと同時に出願されたタイトル“SUBSTRATE HOLDER FOR HIGH THROUGHPUT CHEMICAL TREATMENT SYSTEM”(ES−148)の係属している米国特許出願第12/183,694号、及び、これと同時に出願されたタイトル“HIGH THROUGHPUT CHEMICAL TREATMENT SYSTEM AND METHOD OF OPERATING”(ES−149)の係属している米国特許出願第12/183,763号に関連する。これらの出願の内容全体は、ここでの参照によりその全体がここに組み込まれる。 This application is related to US patent application Ser. No. 11 / 682,625 filed on Mar. 6, 2007, entitled “PROCESSING SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING HIGH THROUGHPUT NON-PLASMA PROCESSING” (ES-099). US patent application No. 12 / 183,597, pending the title “HEATER ASSEMBLY FOR HIGH THROUGHPUT CHEMICAL TREATMENT SYSTEM” (ES-135) and the title “HIGH THROUGHPUT CHEMICAL TREATMENT SYSTEM” AND METHOD OF OPERATING "(ES-147) pending US patent application No. 12 / 183,650, title" SUBSTRATE HOLDER FOR HIGH THROUGHPUT CHEMICAL TREATMENT SYSTEM "(ES-148) filed at the same time US patent application Ser. No. 12 / 183,694 and the title “HIGH T” filed at the same time. Related to US patent application Ser. No. 12 / 183,763, pending HROUGHPUT CHEMICAL TREATMENT SYSTEM AND METHOD OF OPERATING ”(ES-149). The entire contents of these applications are hereby incorporated by reference in their entirety.
本発明は、処理システムに関し、より詳細には、化学処理及び熱処理用高スループット処理システムに関する。 The present invention relates to processing systems, and more particularly to high throughput processing systems for chemical processing and heat treatment.
材料処理方法体系において、例えばエッチング処理、洗浄処理等を含む種々の処理は、基板の表面から材料を除去するために利用される。パターンエッチング中、トレンチ、ビア、接点ビア等のような微細な特徴は、基板の表面層に形成される。例えば、パターンエッチングは、フォトレジストのような、放射感応材料の薄い層を基板の上側表面に塗布することを含む。パターンは、リソグラフィ技術を用いて放射感応材料の層内に形成され、このパターンは、ドライエッチング若しくは一連のドライエッチングプロセスを用いて下方の層へ転写される。 In the material processing method system, various processes including, for example, an etching process and a cleaning process are used to remove material from the surface of the substrate. During pattern etching, fine features such as trenches, vias, contact vias, etc. are formed in the surface layer of the substrate. For example, pattern etching involves applying a thin layer of radiation sensitive material, such as a photoresist, to the upper surface of the substrate. A pattern is formed in the layer of radiation sensitive material using lithographic techniques, and this pattern is transferred to the underlying layer using a dry etch or a series of dry etch processes.
更に、放射感応材料の層及び1つ以上のソフトマスク層及び/又はハードマスク層を含む多層マスクは、薄膜における特徴をエッチングするために実現されてもよい。例えば、ハードマスクを使用して薄膜における特徴をエッチングするとき、放射感応層におけるマスクパターンは、薄膜に対するメインのエッチングステップに先行する別のエッチングステップを使用してハードマスクに転写される。ハードマスクは、例えば、二酸化けい素(SiO2)、窒化けい素(Si3N4)及び炭素を含むシリコン処理用の幾つかの材料から選択されてもよい。更に、薄膜に形成される特徴サイズを低減するため、ハードマスクは、横方向にトリムされてもよい。その後、1つ以上のマスク層及び/又は処理中に基板に堆積した任意の残留物は、下方の層へのパターン転写の前後に乾燥クリーニング処理を用いて除去されてもよい。パターンフォーミング、トリミング、エッチング、クリーニング処理ステップの1つ以上は、基板から材料を除去するための乾式の非プラズマプロセスを利用してもよい。例えば、乾式の非プラズマプロセスは、露出した表面層の表面化学を変化させるために基板の露出した表面の化学処理と、変化した表面化学を脱着するために化学変化された露出表面の後処理とを伴う2段階処理を含む化学除去処理を含んでよい。化学除去処理は、その他の材料に対して1つの材料を除去するために非常に高い選択性を呈し、この処理は、低いスループットに苦しみ、現実性の低いものとなる。 In addition, a multilayer mask comprising a layer of radiation sensitive material and one or more soft mask layers and / or hard mask layers may be implemented to etch features in the thin film. For example, when etching a feature in a thin film using a hard mask, the mask pattern in the radiation sensitive layer is transferred to the hard mask using another etching step that precedes the main etching step for the thin film. The hard mask may be selected from several materials for silicon processing including, for example, silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and carbon. Furthermore, the hard mask may be trimmed laterally to reduce the feature size formed in the thin film. Thereafter, one or more mask layers and / or any residue deposited on the substrate during processing may be removed using a dry cleaning process before and after pattern transfer to the underlying layer. One or more of the pattern forming, trimming, etching, and cleaning processing steps may utilize a dry non-plasma process to remove material from the substrate. For example, dry non-plasma processes include chemical treatment of the exposed surface of the substrate to change the surface chemistry of the exposed surface layer and post-treatment of the exposed surface that has been chemically altered to desorb the altered surface chemistry. A chemical removal process including a two-stage process involving The chemical removal process exhibits very high selectivity for removing one material relative to the other materials, and this process suffers from low throughput and is less realistic.
エッチング処理は、通常、単一の基板処理クラスタツールを用いて実行され、1つ以上の処理モジュールと、1つ以上の処理モジュールのそれぞれの内外に単一の基板を入れ出しするように構成される基板ハンドリングシステムを含む。単一の基板構成は、基板毎及び基板内の双方で一定の繰り返し可能な特徴を提供する態様で基板が室毎に処理されることを可能とする。クラスタツールは、基板上の種々の特徴を処理するための必要な特徴を提供するが、半導体処理の分野において、必要な処理特徴を提供しつつ処理モジュールのスループットを増加することは有利であろう。 The etching process is typically performed using a single substrate processing cluster tool and is configured to move a single substrate into and out of one or more processing modules and each of the one or more processing modules. Including a substrate handling system. A single substrate configuration allows the substrate to be processed from chamber to chamber in a manner that provides certain repeatable features both on the substrate and within the substrate. Although the cluster tool provides the necessary features for processing various features on the substrate, it would be advantageous in the field of semiconductor processing to increase the throughput of the processing module while providing the required processing features. .
本発明は、処理システムに関し、より詳細には、化学処理及び熱処理用高スループット処理システムに関する。 The present invention relates to processing systems, and more particularly to high throughput processing systems for chemical processing and heat treatment.
更に、本発明は、複数の基板を処理するための化学処理システム及び熱処理システムを有する高スループット処理システムに関する。化学処理システムは、乾式の非プラズマ環境で複数の基板を化学処理するように構成される。熱処理システムは、化学処理システムで化学処理された複数の基板を熱処理するように構成される。 Furthermore, the present invention relates to a high throughput processing system having a chemical processing system and a heat treatment system for processing a plurality of substrates. The chemical processing system is configured to chemically process a plurality of substrates in a dry non-plasma environment. The heat treatment system is configured to heat treat a plurality of substrates chemically processed by the chemical processing system.
一実施例によれば、複数の基板を化学処理するための処理システムが開示され、該処理システムは、化学処理システムであって、化学処理室と、前記化学処理室内に搭載され、その支持表面上に2つ以上の基板を支持するように構成された温度制御される基板ホルダと、前記化学処理室に結合され、前記2つ以上の基板上の露出した表面層を化学的に変化させるために前記化学処理室内の処理空間に1つ以上の処理ガスを導入するように構成されたガス噴射組立体と、前記ガス噴射組立体に結合され、前記ガス噴射組立体の温度を上昇させるように構成されたヒータ組立体と、前記化学処理室に結合された真空排気システムとを含む化学処理システム、
熱処理システムであって、熱処理室と、前記熱処理室内に搭載され、2つ以上の基板を支持するように構成され、前記化学的に変化された露出した表面層を熱処理するために前記2つ以上の基板の熱処理基板温度を上昇させるための機構を含む1つ以上の温度制御される基板ホルダと、前記熱処理室に結合され、移送面と前記1つ以上の温度制御される基板ホルダとの間の前記2つ以上の基板を鉛直方向に移送する基板リフタ組立体と、前記熱処理室に結合され、前記熱処理のガス生成物を排出するように構成された真空排気システムとを含む熱処理システム、及び、
前記化学処理システム及び前記熱処理システムに結合された隔離組立体であって、前記化学処理システム及び前記熱処理システムの中に及び外に前記2つ以上の基板を移送するように構成された専用の基板ハンドラを含む、隔離組立体を含む。
According to one embodiment, a processing system for chemically processing a plurality of substrates is disclosed, the processing system being a chemical processing chamber, mounted in the chemical processing chamber, and a support surface thereof. A temperature controlled substrate holder configured to support two or more substrates thereon, and coupled to the chemical processing chamber for chemically changing an exposed surface layer on the two or more substrates A gas injection assembly configured to introduce one or more process gases into a processing space in the chemical processing chamber, and coupled to the gas injection assembly so as to increase a temperature of the gas injection assembly. A chemical processing system comprising a configured heater assembly and an evacuation system coupled to the chemical processing chamber;
A heat treatment system, wherein the heat treatment chamber is mounted in the heat treatment chamber and configured to support two or more substrates, and the two or more in order to heat treat the chemically altered exposed surface layer. Between one or more temperature-controlled substrate holders including a mechanism for raising the temperature of the heat-treated substrate of the substrate, and between the transfer surface and the one or more temperature-controlled substrate holders coupled to the heat treatment chamber A heat treatment system comprising: a substrate lifter assembly for vertically transferring the two or more substrates; and a vacuum exhaust system coupled to the heat treatment chamber and configured to discharge a gas product of the heat treatment, and ,
An isolation assembly coupled to the chemical processing system and the thermal processing system, the dedicated substrate configured to transport the two or more substrates into and out of the chemical processing system and the thermal processing system Includes an isolation assembly, including a handler.
高スループット非プラズマ処理を実行する装置及び方法が種々の実施例で開示される。しかし、当業者は、種々の実施例が1つ以上の特定の詳細無しで、若しくは、他の置換及び/又は追加の方法、材料若しくは部品により実現できることを認識するだろう。他の例では、公知の構造、材料若しくは作動は、本発明の種々の実施例の局面を邪魔しないように詳細に説明・図示されない。同様に、説明の目的のため、特定の数、材料及び構成は、本発明の全体の理解を提供するために示される。しかし、本発明は、特定の詳細なしで実現されることができる。更に、図に示される種々の実施例は例示的な図であり、必ずしも実寸どおりでないことは理解されるべきである。 Apparatus and methods for performing high-throughput non-plasma processing are disclosed in various embodiments. However, one of ordinary skill in the art will recognize that various embodiments may be implemented without one or more specific details, or with other substitutions and / or additional methods, materials or components. In other instances, well-known structures, materials, or operations have not been described and illustrated in detail so as not to interfere with aspects of various embodiments of the invention. Similarly, for purposes of explanation, specific numbers, materials and configurations are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, the present invention can be implemented without specific details. Further, it should be understood that the various embodiments shown in the figures are illustrative and are not necessarily to scale.
この明細書を通して“一の実施例”若しくは“実施例”若しくはその派生は、実施例に関して説明される特定の特徴、構造、材料若しくは特性が本発明の少なくとも1つの実施例に含まれることを意味するが、それらが全ての実施例に存在することを意味しない。従って、この明細書を通して種々の場所で“一実施例において”若しくは“実施例において”のような用語の出現は、本発明の同一の実施例を必ずしも指さない。また、特定の特徴、構造、材料若しくは特性は、1つ以上の実施例において任意の適切な態様で結合されてもよい。種々の追加の層及び/又は構造は、含められてもよく及び/又は開示された特徴は、他の実施例において省略されてもよい。 Throughout this specification "an embodiment" or "an embodiment" or derivative thereof means that a particular feature, structure, material, or characteristic described with respect to the embodiment is included in at least one embodiment of the invention. However, it does not mean that they are present in all embodiments. Thus, the appearance of terms such as “in one embodiment” or “in an embodiment” in various places throughout this specification does not necessarily refer to the same embodiment of the invention. Also, the particular features, structures, materials or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. Various additional layers and / or structures may be included and / or disclosed features may be omitted in other embodiments.
種々の動作は、本発明の理科に最も有用な態様で、多数の離散的な動作で順に説明される。しかし、説明の順序は、これらの動作が必ずしも順番に依存することを意味するように解釈されるべきでない。特に、これらの動作は、説明の順に実行される必要はない。開示される動作は、開示される実施例と異なる順で実行されてもよい。種々の追加の動作は実行されてもよく、及び/又は開示された動作は、追加の実施例で省略されてもよい。 The various operations are described in turn in a number of discrete operations, in the most useful manner for the science of the present invention. However, the order of description should not be construed to mean that these operations are necessarily dependent on the order. In particular, these operations need not be performed in the order of description. The disclosed operations may be performed in a different order than the disclosed embodiments. Various additional operations may be performed and / or disclosed operations may be omitted in additional embodiments.
複数の基板の高スループット処理用のシステム及び方法、及び、複数の基板の高スループットな化学及び熱処理用のシステム及び方法に対して一般的な必要性がある。ステーション毎に専用のハンドラ及び複数の基板ホルダを使用することによって、複数の基板の化学及び熱処理スループットを改善することができる。 There is a general need for systems and methods for high throughput processing of multiple substrates and systems and methods for high throughput chemical and thermal processing of multiple substrates. By using dedicated handlers and multiple substrate holders for each station, the chemical and thermal throughput of multiple substrates can be improved.
一実施例によれば、図1は、複数の基板を処理する処理プラットフォーム100の側面図を示す。例えば、処理は、乾式の非プラズマエッチング処理若しくは乾式の非プラズマクリーニング処理を含んでよい。例えば、処理は、マスク層をトリムするために、基板の表面から残留物及び他の汚染物質を除去するために使用されてもよい。更に、例えば、処理は、化学酸化物除去処理を含んでよい。
According to one embodiment, FIG. 1 illustrates a side view of a
処理システム100は、第1処理システム110と、第1処理システム110に結合された第2処理システム120とを含む。一実施例では、第1処理システム110は、化学処理システムであり、第2処理システム120は、熱処理システムである。その他の実施例では、第2処理システム120は、水洗システムのような、基板水洗システムである。また、図1に示すように、移送システム130は、第1処理システム110に結合され、第1処理システム110及び第2処理システム120の内外に複数の基板を移送し、また、多要素製造システム140と複数の基板を交換もする。多要素製造システムは、周囲条件と低圧条件との間で基板のカセットが周期的に繰り返すことを可能とするロードロック要素を含んでよい。
The
第1及び第2処理システム110,120、及び、移送システム130は、例えば、多要素製造システム140内に処理要素を含む。移送システム130は、第1処理システム110、第2処理システム120及び多要素製造システム140の間で複数の基板を移動する専用のハンドラ160を含んでよい。例えば、専用のハンドラ160は、処理システム(第1処理システム110及び第2処理システム120)と多要素製造システム140の間で複数の基板を移送することに専念するが、本実施例は、そのように限定されない。
The first and
一実施例では、多要素製造システム140は、エッチングシステム、成膜システム、コーティングシステム、パターニングシステム、計量システム等のようなデバイスを含む処理要素へ及びから基板を移送することを可能としてよい。第1及び第2システムで起こる処理を隔離するために、隔離組立体150は、各システムを結合するために利用される。例えば、隔離組立体150は、熱的隔離を提供する熱隔離組立体及び真空隔離を提供するゲートバルブ組立体の少なくともいずれか1つを含んでよい。当然、処理システム110,120及び移送システム130は、任意の順番で配置されてもよい。
In one example, the
図2は、複数の基板を処理する図1に示す処理プラットフォーム100の上面図を示す。この実施例では、基板142Aは、同一の処理システムで他の基板142Bと横並びで処理される。代替実施例では、図示しないが、基板142A,142Bは、前後に処理されてもよいが、本実施例はそのように限定されない。2つの基板のみが図2の各処理システムに示されるが、2つ以上の基板は、各処理システムで並列に処理されてもよい。
FIG. 2 shows a top view of the
図2を参照するに、処理プラットフォーム100は、多要素製造システム140から延在し互いに並列に稼動するように構成された第1処理要素102及び第2処理要素104を含んでよい。図1,2に示すように、第1処理要素102は、第1処理システム110及び第2処理システム120を含んでよく、移送システム130は、専用の基板ハンドラ160を利用して、基板142を第1処理要素102の内外に移動する。
Referring to FIG. 2, the
或いは、図3は、その他の実施例による複数の基板を処理する処理プラットフォーム200の側面図を示す。例えば、処理は、乾式の非プラズマエッチング処理若しくは乾式の非プラズマクリーニング処理を含んでよい。例えば、処理は、マスク層をトリムするために、基板の表面から残留物及び他の汚染物質を除去するために使用されてもよい。更に、例えば、処理は、化学酸化物除去処理を含んでよい。
Alternatively, FIG. 3 illustrates a side view of a
処理プラットフォーム200は、第1処理システム210及び第2処理システム220を含み、第1処理システム210は、示すように、鉛直方向で第2処理システム220の上部に積まれる。例えば、第1処理システム210は、化学処理システムであり、第2処理システム220は、熱処理システムである。或いは、第2処理システム220は、水洗システムのような、基板水洗システムである。また、図3に示すように、移送システム230は、第1処理システム210の内外に複数の基板を移送するため第1処理システム210に結合されてよく、第2処理システム220の内外に複数の基板を移送するため第2処理システム220に結合されてよい。移送システム230は、第1処理システム210、第2処理システム220及び多要素製造システム240の間で複数の基板を移動する専用のハンドラ160を含んでよい。専用のハンドラ260は、処理システム(第1処理システム210及び第2処理システム220)と多要素製造システム240の間で複数の基板を移送することに専念してよいが、本実施例は、そのように限定されない。
The
更に、移送システム230は、1つ以上の基板カセット(図示せず)と基板を交換してもよい。図3には2つ処理システムのみが示されるが、エッチングシステム、成膜システム、コーティングシステム、パターニングシステム、計量システム等のようなデバイスを含む他の処理システムは、移送システム230若しくは多要素製造システム240にアクセスすることができる。隔離組立体250は、第1及び第2処理システムで生ずる処理を隔離するために各システムを結合するために使用することができる。例えば、隔離システム250は、熱的隔離を提供する熱隔離組立体及び真空隔離を提供するゲートバルブ組立体の少なくともいずれか1つを含んでよい。更に、例えば、移送システム230は、隔離組立体250の一部として機能することができる。
Further, the
一般的に、図1に示す処理プラットフォーム100の第1処理システム110及び第2処理システム120の少なくとも1つは、複数の基板の通過を可能とするために少なくとも2つの移送開口を含む。例えば、図1に示すように、第2処理システム120は、2つの移送開口を含み、第1移送開口は、第1処理システム110と第2処理システム120の間の基板の通過を可能とし、第2移送開口は、移送システム130と第2処理システム120の間の基板の通過を可能とする。しかし、図1及び2に示す処理プラットフォーム100、及び、図3に示す処理プラットフォーム200に関して、各処理システムは、それぞれ、複数の基板の通過を可能とする少なくとも1つの移送開口を含む。
In general, at least one of the
その他の実施例によれば、図4は、複数の基板を処理する処理プラットフォーム300の上面図を示す。例えば、処理は、乾式の非プラズマエッチング処理若しくは乾式の非プラズマクリーニング処理を含んでよい。例えば、処理は、マスク層をトリムするために、基板の表面から残留物及び他の汚染物質を除去するために使用されてもよい。更に、例えば、処理は、化学酸化物除去処理を含んでよい。
According to another embodiment, FIG. 4 shows a top view of a
処理プラットフォーム300は、第1処理システム310、第2処理システム320及び第1移送システム330及び任意の第2移送システム330’に結合される任意の補助処理システム370を含む。一実施例では、第1処理システム310は、化学処理システムであり、第2処理システム320は、熱処理システムである。その他の実施例では、第2処理システム320は、水洗システムのような、基板水洗システムである。また、図4に示すように、第1移送システム330及び任意の第2移送システム330’は、第1処理システム310及び第2処理システム320に結合され、第1処理システム310及び第2処理システム320の内外に複数の基板を移送すると共に、多要素製造システム340と複数の基板を交換するように構成される。多要素製造システム340は、周囲条件と低圧条件との間で基板のカセットが周期的に繰り返すことを可能とするロードロック要素を含んでよい。
The
第1及び第2処理システム310,320及び第1及び任意の第2移送システム330、330’は、例えば、多要素製造システム340内で処理要素を含むことができる。移送システム330は、第1の専用のハンドラ360を含んでよく、任意の第2移送システム330’は、任意の第2の専用のハンドラ360’を含んでよく、第1処理システム310、第2処理システム320、任意の補助処理システム370及び多要素製造システム340の間で複数の基板を移動する。
The first and
一実施例では、多要素製造システム340は、エッチングシステム、成膜システム、コーティングシステム、パターニングシステム、計量システム等のようなデバイスを含む処理要素へ及びから基板を移送することを可能としてよい。また、多要素製造システム340は、補助処理システム370の内外の基板の移送を可能としてもよく、この場合、補助処理システム370は、エッチングシステム、成膜システム、コーティングシステム、パターニングシステム、計量システム等を含んでよい。
In one example, the
第1及び第2処理システムで生ずる処理を隔離するために、隔離組立体350は、各システムを結合するために利用される。例えば、隔離組立体350は、熱的隔離を提供する熱隔離組立体及び真空隔離を提供するゲートバルブ組立体の少なくともいずれか1つを含んでよい。当然、処理システム310,320及び移送システム330、330’は、任意の順番で配置されてもよい。
In order to isolate the processing occurring in the first and second processing systems, the
図4に示すように、この実施例では、2つ以上の基板342は、同一の処理システム内において横並びで処理されることができる。代替実施例では、図示しないが、基板342は、前後に処理されてもよいが、本実施例はそのように限定されない。2つの基板のみが図4の各処理システムに示されるが、2つ以上の基板は、各処理システムで並列に処理されてもよい。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, two or
図5,11A,11Bを参照するに、上述のような処理プラットフォームは、上述の如く、複数の基板を化学処理するための化学処理システム500と複数の基板を熱処理するための熱処理システム1000を含んでよい。例えば、処理プラットフォームは、化学処理システム500と、化学処理システム500に結合される熱処理システム1000とを含む。化学処理システム500は、温度制御されることができる化学処理室(化学処理チャンバ)510を含む。熱処理システム1000は、温度制御されることができる熱処理室(熱処理チャンバ)1010を含む。化学処理室510及び熱処理室1010は、以下で詳説するように、熱隔離組立体を用いて互いに熱的に隔離されることができ、ゲートバルブ組立体を用いて互いに真空隔離されることができる。
Referring to FIGS. 5, 11A and 11B, a processing platform as described above includes a
図5に示すように、化学処理システム500は、化学処理室510内に搭載され、その支持表面上に2つ以上の基板545を支持するように構成された温度制御される基板ホルダ540と、化学処理室510の上側セクションに結合された上側組立体520と、化学処理室510を排気するために化学処理室510に結合された真空排気システム580を更に含む。
As shown in FIG. 5, a
上側組立体520は、化学処理室510に結合され、2つ以上の基板545上の露出した表面層を化学的に変化させるために化学処理室510内の処理空間512に1つ以上の処理ガス(プロセスガス)を導入するように構成されたガス噴射組立体550を含む。更に、上側組立体520は、ガス噴射組立体550に結合されたヒータ組立体530であって、ガス噴射組立体550の温度を上昇させるように構成されたヒータ組立体530を含む。
The upper assembly 520 is coupled to the chemical processing chamber 510 and includes one or more processing gases in the
化学処理室510は、開口514を含み、開口514を通して、複数の基板545は、化学処理室510の内外に移送されることができる。化学処理室510内の開口514は、熱処理室1010の開口1016と共通の通路を画成してよく、これを通って、複数の基板545は、化学処理室510と熱処理室1010の間に移送されることができる。
The chemical processing chamber 510 includes an opening 514, and the plurality of
処理中、共通の通路は、2つの室510,1010における独立した処理を可能とするためにゲートバルブ組立体518を用いてシールされ閉じられることができる。図5に示すように、ゲートバルブ組立体518は、油圧駆動システムのような、駆動システム516を含んでよい。更に、移送開口1014は、図1乃至図4に示すように移送システムにより基板交換が可能となるように熱処理室1010に形成されることができる。例えば、第2熱隔離組立体(図示せず)は、熱処理室1010を移送システム(図示せず)から熱的に隔離するために実現されてもよい。開口1014は、熱処理室1010の一部(図1と整合)として図示されているが、移送開口1014は、熱処理室1010でなく化学処理室510内に形成されることができ(図1に示すのと逆の室位置)、若しくは、移送開口1014は、化学処理室510及び熱処理室1010の双方に形成されることができる。
During processing, the common passage can be sealed and closed using the
図5に示すように、化学処理システム500は、基板を熱的に制御し処理するための幾つかの動作機能を提供するため、温度制御される基板ホルダ540を含む。基板ホルダ540は、複数の基板545の温度を調整及び/又は上昇するように構成される1つ以上の温度制御素子を含む。
As shown in FIG. 5, the
1つ以上の温度制御素子は、基板545を加熱及び/又は冷却するように構成されてもよい。例えば、温度制御される基板ホルダ540は、基板ホルダ540から熱を受け熱交換システム(図示せず)に熱を伝える伝熱流体の再循環流れを有する冷却システム、若しくは代替的に、熱交換器(図示せず)から熱を受け基板ホルダ540に熱を伝える伝熱流体の再循環流れを有する加熱システムを含んでよい。他の実施例では、温度制御素子は、抵抗加熱素子、若しくは、熱電ヒータ/クーラを含んでよい。これらの温度制御素子は、基板ホルダ540、化学処理室510の室壁、及び上側組立体520の温度を制御するために利用されてもよい。
One or more temperature control elements may be configured to heat and / or cool the
一実施例によれば、図6は、上述の機能の幾つかを実行する基板ホルダの幾つかの図を示す。図6では、図5に示される温度制御される基板ホルダ540の分解断面図が示される。基板ホルダ540は、2つ以上の基板を支持するように構成された上側表面、上側表面の反対側の下側表面及び縁部表面を有する温度制御される基板テーブル542と、温度制御される基板テーブル542の下側表面に結合される室合わせ部品612と、室合わせ部品612の底部と化学処理室510の下側室壁610の間に配置される隔離部品614を含む。室合わせ部品612は、化学処理室510の下側室壁610から距離を置いて温度制御される基板テーブル542を支持するように構成された2つ以上の支柱613を含んでよく、2つ以上の支柱613のそれぞれは、温度制御される基板テーブル542の下側表面に結合される第1端及び化学処理室510の下側室壁610に結合される第2端を含む。
According to one embodiment, FIG. 6 shows several views of a substrate holder that performs some of the functions described above. FIG. 6 shows an exploded cross-sectional view of the temperature-controlled
温度制御される基板テーブル542及び室合わせ部品612は、例えば、アルミ、ステンレス鋼、ニッケル等のような電気的に且つ熱的に伝導性のある材料から製造されてもよい。隔離部品614は、例えば、水晶、アルミナ、テフロン等のような比較的熱伝導性が低く熱抵抗材料から製造されることができる。
The temperature controlled substrate table 542 and
温度制御される基板テーブル542は、冷却路、加熱路、抵抗加熱素子若しくは熱電素子のような、温度制御要素を含んでよい。例えば、図6に示すように、温度制御される基板テーブル542は、温度制御される基板テーブル542の内部に形成される流路544を含む。流路544は、出口流体管546及び入口流体管548を含む。
The temperature controlled substrate table 542 may include temperature control elements such as cooling paths, heating paths, resistance heating elements or thermoelectric elements. For example, as shown in FIG. 6, the temperature controlled substrate table 542 includes a
基板ホルダ温度制御システム560は、熱伝導流体の温度を制御するように構築され配列された流体熱ユニットを含む。流体熱ユニットは、流体貯蔵タンク、ポンプ、ヒータ、クーラ及び流体温度センサを含んでよい。例えば、基板ホルダ温度制御システム560は、更に、流体熱ユニット結合されるコントローラであって、熱伝導流体の温度を監視、調整若しくは制御の少なくともいずれかを行うように構成されたコントローラを含む。
The substrate holder
例えば、基板ホルダ温度制御システム560は、温度制御される基板テーブル542に結合され基板ホルダ温度を測定するように構成された温度センサからの温度測定値を受けてもよい。更に、例えば、基板ホルダ温度制御システム560は、基板ホルダ温度を目標基板ホルダ温度と比較し、基板ホルダ温度と目標基板ホルダ温度の差を低減するように、伝熱流体の温度、伝熱流体の流量若しくはそれらの組み合わせを調整するためコントローラを利用する。
For example, the substrate holder
更に、例えば、基板ホルダ温度制御システム560は、温度制御される基板テーブル542に結合される複数の温度センサからの複数の温度測定値を受けてもよく、また、コントローラを利用して、温度制御される基板テーブル542の温度均一性を変化させるために複数の基板ホルダ温度の監視、調整及び制御の少なくとも1つを行ってもよい。
Further, for example, the substrate holder
流路544は、温度制御される基板テーブル542の伝熱−対流加熱若しくは冷却を提供するために、例えば、水、フロリナート(Fluorinert)、ガルデン(Galden)HT-135のような流体の流量を可能とする温度制御される基板テーブル542内のらせん状若しくは蛇状の通路であってよい。或いは、温度制御される基板テーブル542は、それぞれの素子を通る電流の方向に依存して基板を加熱若しくは冷却することができる熱電素子のアレイを含んでよい。模範的な熱電素子は、Advanced Thermoelectric,Model ST-127-1.4-8.5Mから市販されているもの(72Wの最大熱伝導出力が可能な40mm×40mm×3.4mmの熱電デバイス)である。
The
単一の流路544が示されるが、温度制御される基板テーブル542は、温度制御される基板テーブル542内に形成される1つ以上の追加の流路を含んでよく、この場合、1つ以上の追加の流路のそれぞれは、追加の入口端と追加の出口端を有し、各追加の入口端と各追加の出口端は、2つ以上の支柱613を通る追加の熱伝導流体を受けて戻すように構成される。
Although a
隔離部品614は、温度制御される基板テーブル542と化学処理室510の間の追加の熱隔離を提供するために熱隔離ギャップを更に含んでよい。熱隔離ギャップは、ポンプシステム(図示せず)若しくは真空排気システム580の一部として真空ラインを使用して排気されてよく、及び/又は、その熱伝導性を変化させるためにガス供給源(図示せず)に結合されてもよい。ガス供給源は、例えば、基板545の裏側に熱伝導ガスを結合するために利用される裏側ガス供給源であることができる。
The isolation component 614 may further include a thermal isolation gap to provide additional thermal isolation between the temperature controlled substrate table 542 and the chemical processing chamber 510. The thermal isolation gap may be evacuated using a vacuum line as part of a pump system (not shown) or
各部品542,612,614は、更に、互いに固定するため、及び、化学処理室510に温度制御される基板ホルダ540を固定するために、締結具(ボルト及びネジ穴等)を含む。更に、各部品542,612,614は、それぞれの部品に上述の有用性の通路を容易化し、エラストマのOリングのような、真空シールは、化学処理室510の真空結合性を維持する必要がある箇所で利用される。
Each
更に、温度制御される基板ホルダ540は、温度制御される基板ホルダ540に温度制御される545を電気的に(機械的に)拘束するために静電クランピングシステム(図示せず)(若しくは機械的なクランピングシステム)を含んでよい。静電クランプ(ESC)は、セラミック層と、その中に埋設されたクランピング電極と、クランピング電極に電気接続を用いて結合される高電圧(HV)直流(DC)電源とを含んでよい。かかるクランプの設計及び実現は、静電クランピングシステムの分野で広く知られている。
Further, the temperature controlled
更に、温度制御される基板ホルダ540は、熱伝導ガスを供給するための裏側ガス供給システム(図示せず)を含んでよい。熱伝導ガスは、例えば、基板545と温度制御される基板ホルダ540の間のガスギャップ熱伝導性を改善するために基板545の裏側に搬送されてもよい。例えば、基板545の裏側に供給される熱伝導ガスは、ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトンのような不活性ガス、処理ガス若しくは酸素、窒素若しくは水素のような他のガスを含んでよい。かかるシステムは、基板の温度制御が上昇された温度若しくは減少された温度で必要とされるときに利用されることができる。例えば、裏側ガスシステムは、2ゾーン(中心−縁部)システムのようなマルチゾーンガス分配システムを含むことができ、この場合、裏側ガスギャップ圧力は、基板545と中心と縁部の間で独立に可変されることができる。
Further, the temperature controlled
更に、温度制御される基板ホルダ540は、温度制御される基板テーブル542の上側表面から及びへと第1基板を上昇するように構成されるリフトピンの第1アレイ576と、温度制御される基板テーブル542の上側表面から及びへと第2基板を上昇するように構成されるリフトピンの第1アレイ576とを含むリフトピン組立体570を含んでよい。
Further, the temperature controlled
図6に示すように、リフトピン組立体570は、リフトピン支持部材574と、化学処理室510内の貫通部616を介して下側室壁610を通って結合され、リフトピン穴の第1アレイを通ってリフトピンの第1アレイ576が併進しリフトピン穴の第2アレイを通ってリフトピンの第2アレイ576が併進するように、リフトピン支持部材574を併進するように構成された駆動システム572とを含む。
As shown in FIG. 6, the
温度制御される基板ホルダ540の温度は、熱電対(例えば、Kタイプの熱電対、Ptセンサ等)のような、温度センシングデバイスを用いて監視することができる。更に、基板ホルダ温度制御システム560は、基板ホルダ540の温度を制御するため、基板ホルダ540へのフィードバックとして温度測定値を使用してもよい。例えば、流体の流量、流体温度、熱伝導ガスタイプ、熱伝導ガス圧、クランピング力、抵抗ヒータ素子電流若しくは電圧、熱電デバイス電流若しくは極性等の少なくとも1つは、基板545の温度及び/又は基板ホルダ540の温度の変化に影響を及ぼすために、調整されてもよい。
The temperature of the temperature controlled
図7A及び7Bを参照するに、基板ホルダの上面視及び側面視は、その他の実施例により示される。図7Aに示すように、基板ホルダ740は、2つの基板745,745’を支持するように構成された近接側の上側表面760と、上側表面760の反対側の下側表面762と、縁部表面764とを有する温度制御される基板テーブル742を含む。温度制御される基板テーブル742は、更に、2つの基板745,745’の温度を調整及び/又は制御するように構成される。基板ホルダ740は、更に、流路744を通って熱伝導流体の流れを供給及び排出するように構成された入口流体管746及び出口流体管748を含む。
Referring to FIGS. 7A and 7B, a top view and a side view of the substrate holder are shown according to other embodiments. As shown in FIG. 7A, the
図7Aに示すように、入口流体管746は、2つ以上の支柱の1つを通って形成され、この場合、入口流体管746は、流体熱ユニットから熱伝導流体を受け、熱伝導流体を流路744の入口端に供給するように構成される。更に、出口流体管748は、2つ以上の支柱の他の1つを通って形成され、この場合、出口流体管748は、流路744の出口端から熱伝導流体を受けるように構成される。温度制御される基板テーブル742は、上側セクション741と下側セクション743と含んでよく、この場合、流路744は、上側セクション741又は下側セクション743若しくは2つのセクションを結合する前に双方に形成される。上側セクション741と下側セクション743は、それらの間に配置されるシールにより互いに2つのセクションを固定することにより、若しくは、2つのセクションを共に溶接することにより、結合されてもよい。
As shown in FIG. 7A, an
流路744は、蛇型を有してよい。しかし、流路の形状は任意である。例えば、図7Dは、より入り組んだ経路を有する流路744’を備える基板ホルダ740’を図示する。
The
図7Cを参照するに、温度制御される基板テーブル742の上面視が示され、化学処理室の下側壁内の真空排気ポート780及び室壁729の対する温度制御される基板ホルダ742の模範的な3次元関係が図示される。温度制御される基板ホルダ742は、真空排気ポート780への化学処理室を通る流れを改善する態様で形状付けられる。
Referring to FIG. 7C, a top view of the temperature controlled substrate table 742 is shown, and an exemplary temperature controlled
図7A,7B,7D,8A,8Bを参照するに、基板ホルダ740は、更に、リフトピン組立体を含んでよく、リフトピン組立体は、温度制御される基板テーブル742を通るリフトピンの第1アレイ751の通路が温度制御される基板テーブル742の上側表面760に及び上側表面760から第1基板745を上昇することを可能とするように構成された3つのリフトピン穴の第1アレイ750と、温度制御される基板テーブル742を通るリフトピンの第2アレイ751’の通路が温度制御される基板テーブル742の上側表面760に及び上側表面760から第2基板745’を上昇することを可能とするように構成された3つのリフトピン穴の第2アレイ750’とを含む。
Referring to FIGS. 7A, 7B, 7D, 8A, 8B, the
図8A及び8Bに示すように、リフトピン組立体は、リフトピン支持部材752と、化学処理室510内の壁710を通って結合され、リフトピン穴の第1アレイ750を通ってリフトピンの第1アレイ751が併進しリフトピン穴の第2アレイ750’を通ってリフトピンの第2アレイ751’が併進するように、リフトピン支持部材752を併進するように構成されたピストン部材754を含む駆動システムとを含む。リフトピンの第1アレイ751は、リフトピン穴の第1アレイ750に位置合わせして通るように構成され、リフトピン穴の第1アレイ750の各リフトピンは、第1基板に接触するように構成された第1接触端と、リフトピン支持部材752に結合される第1支持端を含む。リフトピンの第2アレイ751’は、リフトピン穴の第2アレイ750’に位置合わせして通るように構成され、リフトピンの第2アレイ751’の各リフトピンは、第2基板に接触するように構成された第2接触端と、リフトピン支持部材752に結合される第2支持端を含む。ピストン部材754は、リフトピン支持部材752に結合され、壁710の貫通部を通って摺動することによってリフトピン支持部材752を鉛直方向に併進するように構成される。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the lift pin assembly is coupled to a lift
図8Cに示すように、リフトピン穴の第1アレイ750及びリフトピンの第2アレイ751’の各リフトピンは、リフトピン穴のノミナル寸法747’よりも大きい張り出した寸法747を備えるフレア端を有するインサート749を含んでよい。インサート749の使用は、基板ホルダ740の組立中(整備前、整備中、整備後)にリフトピン穴の第2アレイ750’へのリフトピンの第2アレイ751’の位置合わせ、リフトピン穴の第1アレイ750へのリフトピンの第1アレイ751の位置合わせを補助してもよい。
As shown in FIG. 8C, each lift pin of the first array of lift pin holes 750 and the second array of lift pins 751 ′ has an
更に、図8Bに示すように、温度制御される基板テーブル742は、任意的に、下側表面762及び/又は縁部表面764に結合されるスカート部790を含んでよい。スカート部790は、リフトピン組立体及び温度制御される基板テーブル742の下方に堆積される汚染物質及びプロセス残留物の量を低減することを補助することができる。更に、スカート部790は、リフトピン組立体及び温度制御される基板テーブル742の下方(即ち下側表面762)によるプロセス残留物のゲッタリング量を低減することを補助することができる。
Further, as shown in FIG. 8B, the temperature controlled substrate table 742 may optionally include a
上述の如く、上側組立体520は、化学処理室510に結合され、処理空間512に1つ以上の処理ガスを導入するように構成されたガス噴射組立体550と、ガス噴射組立体550に結合され、ガス噴射組立体550の温度を上昇させるように構成されたヒータ組立体530とを含む。
As described above, the upper assembly 520 is coupled to the chemical processing chamber 510 and is coupled to the
ガス噴射組立体550は、ガス分配組立体を有するシャワーヘッドガス噴射システムと、ガス分配組立体に結合され、1つ以上のガス分配プレナムを形成するように構成された1つ以上のガス分配プレートとを含んでよい。図示されないが、1つ以上のガス分配プレナムは、1つ以上のガス分配バッフルプレートを含んでよい。1つ以上のガス分配プレートは、化学処理室510内の処理空間512に1つ以上のガス分配プレナムからの処理ガスを分配するため1つ以上のガス分配オリフィスを更に含む。更に、1つ以上のガス供給ラインは、1つ以上のガスを含む処理ガスを供給するために、例えばガス分配組立体を介して、1つ以上のガス分配プレナムに結合されてもよい。処理ガスは、例えば、NH3、HF,H2,O2,CO,CO2,Ar、He等であることができる。
図5に示すように、ガス噴射組立体550は、化学処理室510内へ少なくとも2つのガスを含む処理ガスを分配するように構成されてもよい。ガス噴射組立体550は、ガス供給システム556から第1処理ガスを導入するためのオリフィスの第1アレイ552と、ガス供給システム556から第2処理ガスを導入するためのオリフィスの第2アレイ554とを含んでよい。例えば、第1処理ガスは、HFを含んでよく、第2処理ガスは、NH3及び任意的にArを含んでよい。
As shown in FIG. 5, the
図9(追加の詳細を示す図5の拡大図)に示すように、上側組立体820は、ガス噴射組立体850と、ガス噴射組立体850に結合され、ガス噴射組立体850の温度を上昇させるように構成されたヒータ組立体830とを含む。ガス噴射組立体850は、少なくとも2つのガスを含む処理ガスを分配するように構成される。ガス噴射組立体850は、オリフィスの第1アレイ852を通って処理空間812に第1処理ガスを導入するように構成された第1ガス分配プレナム856と、オリフィスの第2アレイ854を通って処理空間812に第2処理ガスを導入するように構成された第2ガス分配プレナム858とを含む。第1ガス分配プレナム856は、第1通路855を通ってガス供給システム870からの第1処理ガスを受けるように構成され、第2ガス分配プレナム858は、第2通路857を通ってガス供給システム870からの第2処理ガスを受けるように構成される。図示されないが、ガス分配プレナム856、858は、1つ以上のガス分配バッフルプレートを含むことができる。
As shown in FIG. 9 (enlarged view of FIG. 5 showing additional details), the
処理ガスは、例えば、NH3、HF,H2,O2,CO,CO2,Ar、He等を含むことができる。この構成の結果として、第1処理ガス及び第2処理ガスは、処理空間812内を除き如何なる相互作用無しで処理空間812に独立に導入されてもよい。
The processing gas can include, for example, NH 3 , HF, H 2 , O 2 , CO, CO 2 , Ar, He, and the like. As a result of this configuration, the first process gas and the second process gas may be independently introduced into the
図5に示すように、ヒータ組立体530は、ガス噴射組立体550に結合され、ガス噴射組立体550の温度を上昇させるように構成される。ヒータ組立体530は、複数の加熱素子532と、複数の加熱素子に結合するように構成された電源534を含む。
As shown in FIG. 5, the
図9に示すように、ヒータ組立体830は、ガス噴射組立体850の上側表面に結合される複数の抵抗加熱素子831,832,833,834を含む。ヒータ組立体830は、更に、複数の抵抗加熱素子831,832,833,834に結合され、複数の抵抗加熱素子831,832,833,834のそれぞれに電流を結合するように構成された電源860を含む。電源860は、直流(DC)電源若しくは交流(AC)電源を含んでよい。また、複数の抵抗加熱素子831,832,833,834は、直列に接続されてもよく又は並列に接続されてもよい。
As shown in FIG. 9, the
更に、ヒータ組立体830は、隔離部材836と、ガス噴射組立体850の上側表面に複数の抵抗加熱素子831,832,833,834を固定するように構成されたクランプ部材838とを更に含んでよい。更に、ヒータ組立体830は、熱シールド840と、複数の抵抗加熱素子831,832,833,834をシールドするように構成され、ガス噴射組立体850の上側表面から距離を置いて熱シールド840を離れて立つ1つ以上の柱842とを含んでよい。或いは、隔離は、熱隔離発泡体により提供されてもよい。
In addition, the
図10A,10Bを参照するに、ヒータ組立体930及びガス噴射組立体950とを含む上側組立体920の上面視及び側面視が与えられる。上側組立体920は、プレート部材922及び下側部材924を含んでよい。ヒータ組立体930は、上側表面を有するプレート部材922と、プレート部材922の上側表面に結合される複数の抵抗加熱素子932,934,936,938を含む。図10Aに示すように、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938のそれぞれは、180度の主要軸の曲げを有する加熱素子を含む。例えば、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938のそれぞれは、プレート部材922の上側表面に固定的に結合される第1端933と、電源に結合されるように構成される第2端931と、第1端933と第2端931の間の曲げ部と、第1端933と曲げ部の間に延在する第1直線セクションと、第2端931と曲げ部の間に延在する第2直線セクションとを含む。
Referring to FIGS. 10A and 10B, top and side views of an
第1直線セクションは、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938のそれぞれに対して第2直線セクションと略平行であってよい。更に、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938の1つの第1直線セクションと第2直線セクションは、複数の抵抗加熱素子のその他の第1直線セクションと第2直線セクションと略平行であってよい。更に、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938は、プレート部材922の上側表面上でペアで配列されてもよい。更に、プレート部材922の上側表面に結合される1つ以上のスペーサは、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938の1つを、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938の他の1つに対して位置決めするように配置されてもよい。
The first straight section may be substantially parallel to the second straight section for each of the plurality of
ガス分配システムの温度プロフィールを制御及び/又は均一に加熱するために、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938は、互いに入れ込む(interlaced)態様で配置されてもよく、この場合、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938のうちの少なくとも2つは、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938のうちの少なくとも2つの第1の第1端933が、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938のうちの少なくとも2つの第2の曲げ部の内側縁部に近接して位置するように、配置されてもよい。
In order to control and / or uniformly heat the temperature profile of the gas distribution system, the plurality of
複数の抵抗加熱素子932,934,936,938は、例えば、タングステン、ニッケル−クロム合金、アルミ−鉄合金、窒化アルミニウム等を含んでよい。抵抗加熱素子を製造するために市販されている材料の例は、コネチカット州ベセルにあるKanthal Corporationにより製造された金属合金に対する登録商標であるKanthal,Nikrothal,Akrothalを含む。Kanthal系はフェライト合金(FeCrAl)を含み、Nikrothal系はオーステナイト合金(NiCr、NiCrFe)を含む。一例では、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938のそれぞれは、Watlow FIREBAR(登録商標)加熱素子を含んでよく、これは、Watlow Electric Manufacturing Company(12001 Lackland Road, St.Louis,MO 63146)から市販されている。或いは若しくはこれに加えて、冷却素子は、任意の実施例で採用されることができる。
The plurality of
上述の如く、上側組立体920は、更に、複数の抵抗加熱素子932,934,936,938に電力を結合するように構成された電源を含む。電源は、直流(DC)電源若しくは交流(AC)電源を含んでよい。複数の抵抗加熱素子932,934,936,938は、直列に接続されてもよく又は並列に接続されてもよい。更に、温度センサ960は、ガス噴射組立体950に結合され、ガス噴射組立体950の温度を測定するように構成されてもよい。温度センサ960は、熱電対(例えば、Kタイプの熱電対、Ptセンサ等)を含んでよい。コントローラは、ヒータ組立体930及び温度センサ960に結合され、ガス噴射組立体950の温度を監視、調整若しくは制御の少なくともいずれかを行うように構成されてもよい。例えば、電圧、電流、電力等の少なくとも1つは、ガス噴射組立体950及び/又は上側組立体920の温度に影響を及ぼすように調整されてもよい。更に、複数の温度センサは、ガス噴射組立体950及び/又は上側組立体920に対して温度分布を監視、調整及び/又は制御するために利用されてもよい。
As described above, the
図5を再度参照するに、化学処理システム500は、上昇された温度で維持される温度制御される化学処理室510を更に含んでよい。例えば、壁加熱素子(図示せず)は、壁温度制御ユニット(図示せず)に結合されてもよく、壁加熱素子は、化学処理室510に結合されるように構成されてもよい。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−鉄合金、窒化アルミニウム等、フィラメントのような抵抗加熱素子を含むことができる。抵抗加熱素子を製造するために市販されている材料の例は、コネチカット州ベセルにあるKanthal Corporationにより製造された金属合金に対する登録商標であるKanthal,Nikrothal,Akrothalを含む。Kanthal系はフェライト合金(FeCrAl)を含み、Nikrothal系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流れるとき、電力が熱として放出され、それ故に、壁温度制御ユニットは、例えば、制御可能なDC電源を含んでよい。例えば、壁加熱素子は、Watlow Electric Manufacturing Company(12001 Lackland Road, St.Louis,MO 63146)から市販されている少なくとも1つのFIREROD(登録商標)カートリッジヒータを含んでよい。冷却素子は、化学処理室510において採用されることもできる。化学処理室510の温度は、熱電対(例えば、Kタイプの熱電対、Ptセンサ等)のような、温度センシングデバイスを用いて監視することができる。更に、コントローラは、化学処理室510の温度を制御するため、壁温度制御ユニットへのフィードバックとして温度測定値を利用することができる。
Referring back to FIG. 5, the
図5を依然として参照するに、真空排気システム580は、室圧を絞るためのゲートバルブ及び真空ポンプを含むことができる。真空ポンプは、例えば、毎秒約5000リットル(及びそれ以上)までのポンプの排気速度が可能なターボ分子真空ポンプ(TMP)であることができる。例えば、TMPは、Seiko STP-A803真空ポンプ若しくはEbara ET1301W真空ポンプであることができる。TMPは、低圧処理、典型的には、約50mトールよりも小さい低圧処理に有用である。高圧(即ち約100mトールよりも大きい)若しくは低スループット処理(即ち、ガスフロー無し)に対して、機械的なブースタポンプ及び乾式粗引きポンプを使用することができる。
Still referring to FIG. 5, the
図5を依然として参照するに、化学処理システム500は、制御システム590を更に含むことができ、制御システム590は、マイクロプロセッサ、メモリ及びデジタルI/Oポートを有し、温度及び圧力センシングデバイスのような化学処理システム500からの出力を監視すると共に、化学処理システム500への入力を通信し作動させるのに十分な制御電圧を生成することができる。更に、制御システム590は、化学処理室510、温度制御される基板ホルダ540、上側組立体520、ヒータ組立体530、ガス噴射組立体550、真空排気システム580、基板ホルダ温度制御システム560、リフトピン組立体570及びガスバルブ組立体518に結合されることができ、これらと情報交換することができる。例えば、メモリに記憶されたプログラムは、処理レシピに従って化学処理システム500の上述の部品への入力を起動させるために利用されることができる。
Still referring to FIG. 5, the
制御システム590は、化学処理システム500に対してローカル位置に配置されてもよいし、化学処理システム500に対してインターネットやイントラネットを介して遠隔位置に配置されてもよい。従って、制御システム590は、直接接続、インターネット若しくはイントラネットの少なくとも1つを使用して化学処理システム500とデータを交換することができる。制御システム590は、顧客側(即ち、デバイスメーカ等)でインターネットに結合されてもよく、ベンダ側(即ち装置製造業者)でインターネットに結合されてもよい。更に、その他のコンピューター(即ち、コントローラ、サーバ等)は、直接接続、インターネット若しくはイントラネットの少なくとも1つを介してデータを交換するため、制御システム590にアクセスすることができる。
The
図11Aに示すように、熱処理システム1000は、更に、熱処理室1010内に搭載され、その支持表面上に2つ以上の基板1045を支持するように構成された温度制御される基板ホルダ1040と、化学処理室1010の上側セクションに結合された上側組立体1020と、化学処理室1010を排気するために化学処理室1010に結合された真空排気システム1080を更に含む。
As shown in FIG. 11A, the
基板ホルダ1040は、2つ以上の基板1045を支持するように構成された1つ以上のペデスタル1042を有する温度制御される基板ホルダを含む。1つ以上のペデスタル1042は、熱バリア1044及び隔離部材1046を使用して熱処理室1010から熱的に隔離されてもよい。例えば、1つ以上のペデスタル1042は、例えば、アルミ、ステンレス鋼、ニッケル等から製造されてもよく、隔離部材1046は、テフロン、アルミナ、水晶等のような熱絶縁体から製造されてもよい。更に、1つ以上のペデスタル1042は、2つ以上の基板1045の異物を低減するための保護バリアで被覆されてもよい。例えば、1つ以上のペデスタル1042の一部若しくは全てに塗布されるコーティングは、シリコンのような、蒸着される材料を含んでよい。
The
基板ホルダ1040は、更に、内部に埋設された1つ以上の加熱素子と、結合された基板ホルダ温度制御ユニット1060とを含む。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−鉄合金、窒化アルミニウム等、フィラメントのような、抵抗加熱素子を含むことができる。抵抗加熱素子を製造するために市販されている材料の例は、コネチカット州ベセルにあるKanthal Corporationにより製造された金属合金に対する登録商標であるKanthal,Nikrothal,Akrothalを含む。Kanthal系はフェライト合金(FeCrAl)を含み、Nikrothal系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流れるとき、電力が熱として放出され、それ故に、基板ホルダ温度制御ユニット1060は、例えば、制御可能なDC電源を含んでよい。或いは、温度制御される基板ホルダ1040は、例えば、400〜450℃の最高動作温度が可能であるWatlow Electric Manufacturing Company(12001 Lackland Road, St.Louis,MO 63146)から市販されている鋳込みヒータ、または、やはりWatlowから市販され、約300℃程度の動作温度と、約23.25W/cm2までの出力密度が可能な窒化アルミニウム材料を含むフィルムヒーターとすることができる。冷却素子は、基板ホルダ1040に内蔵されることができる。
The
基板ホルダ1040の温度は、熱電対(例えばKタイプ熱電対、Ptセンサ等)などの温度センシングデバイスを使用して監視されてもよい。基板ホルダ1040の温度を制御するため、基板ホルダ温度制御ユニット1060へのフィードバックとして温度測定値を利用することができる。
The temperature of the
更に、例えば約50℃〜2000℃の測定および約±1.5℃の精度を提供できるAdvanced Energies, Inc(80525コネチカット州フォートコリンズ、シャープポイントドライブ1625)から市販されている光ファイバー温度計モデルNo.OR2000F、またはその内容全体を文献参照によって本願明細書に組み込んだものとする2002年7月2日に出願された係属中の米国特許出願10/168544に記載のバンドエッジ温度計測システムをはじめとする温度センシングデバイスを使用して基板の温度を監視できる。
In addition, optical fiber thermometer model nos. Commercially available from Advanced Energy, Inc. (Sharp Point Drive 1625, Fort Collins, 80525), which can provide measurements of, for example, about 50 ° C. to 2000 ° C. and accuracy of about ± 1.5 ° C. OR2000F, or the band edge temperature measurement system described in pending
図11Aを依然として参照するに、熱処理室1010は、温度制御され、選択された温度で維持される。例えば、熱壁加熱素子(図示せず)は、熱壁温度制御ユニット(図示せず)に結合されてもよく、熱壁加熱素子(図示せず)は、化学処理室1010に結合されるように構成されてもよい。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−鉄合金、窒化アルミニウム等、フィラメントのような抵抗加熱素子を含むことができる。抵抗加熱素子を製造するために市販されている材料の例は、コネチカット州ベセルにあるKanthal Corporationにより製造された金属合金に対する登録商標であるKanthal,Nikrothal,Akrothalを含む。Kanthal系はフェライト合金(FeCrAl)を含み、Nikrothal系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流れるとき、電力が熱として放出され、それ故に、熱壁温度制御ユニットは、例えば、制御可能なDC電源を含んでよい。例えば、熱壁加熱素子は、Watlow Electric Manufacturing Company(60510、イリノイ州、バタビア、キングズランドドクタ1310)から市販されている少なくとも1つのFIREROD(登録商標)カートリッジヒータを含んでよい。或いは、若しくはそれに加えて、冷却素子は、化学処理室1010において採用されることもできる。化学処理室1010の温度は、熱電対(例えば、Kタイプの熱電対、Ptセンサ等)のような、温度センシングデバイスを用いて監視されてもよい。更に、コントローラは、化学処理室1010の温度を制御するため、熱壁温度制御ユニットへのフィードバックとして温度測定値を利用することができる。
Still referring to FIG. 11A, the
図11Aを依然として参照するに、熱処理システム1000は、更に、上側組立体1020を含む。上側組立体1020は、例えば、化学処理室1010内の処理空間1012にパージガス、処理ガス若しくはクリーニングガスを導入するためのガス噴射システム1050を含むことができる。或いは、化学処理室1010は、上側組立体とは別のガス噴射システムを含んでよい。例えば、パージガス、処理ガス若しくはクリーニングガスは、熱処理室1010にその側壁を通って導入されることができる。それは、更に、少なくとも1つのヒンジと、把手と、閉位置に蓋を施錠する留め金とを有するカバーまたは蓋をさらに備えることができる。代替実施例では、上側組立体1020は、基板リフタアセンブリ1070のブレード1074,1074’(図12を参照)の上に載っている基板1045’を加熱するためのタングステンハロゲンランプのアレイのような放射ヒータを含むことができる。この場合、基板ホルダ1040は、熱処理室1010から除外することもできる。
Still referring to FIG. 11A, the
図11Aを依然として参照するに、上側組立体1020は、温度制御され、選択された温度で維持される。例えば、上側組立体1020は、上側組立体温度制御ユニット(図示せず)に結合されてよく、上側組立体加熱素子(図示せず)は、上側組立体1020に結合されるように構成されてもよい。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−鉄合金、窒化アルミニウム等、フィラメントのような抵抗加熱素子を含むことができる。抵抗加熱素子を製造するために市販されている材料の例は、コネチカット州ベセルにあるKanthal Corporationにより製造された金属合金に対する登録商標であるKanthal,Nikrothal,Akrothalを含む。Kanthal系はフェライト合金(FeCrAl)を含み、Nikrothal系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流れるとき、電力が熱として放出され、それ故に、上側組立体温度制御ユニットは、例えば、制御可能なDC電源を含んでよい。例えば、上側組立体加熱素子は、約1400W(または約5W/in2の出力密度)を許容できる2領域シリコーンゴムヒータ(厚さ約1.0mm)を備えることができる。上側組立体1020の温度は、熱電対(例えば、Kタイプの熱電対、Ptセンサ等)のような、温度センシングデバイスを用いて監視されてもよい。更に、コントローラは、上側組立体1020の温度を制御するため、上側組立体温度制御ユニットへのフィードバックとして温度測定値を利用することができる。上側組立体1020は、追加的に若しくは代替的に冷却素子を含んでよい。
Still referring to FIG. 11A, the
図11A,11B,12を参照するに、熱処理システム1000は、基板リフタ組立体1070を更に含む。基板リフタ組立体1070は、基板1045をペデスタル1042,1042’の上側表面まで下降すると共に、基板1045’をペデスタル1042,1042’の上側表面から保持面まで若しくはそれらの間の移送面まで上昇するように構成される。移送面では、基板1045’は、化学及び熱処理室510,1010の内外に基板を移送するために移送システムにより交換されることができる。保持面では、基板1045’は、移送システムと化学及び熱処理室510,1010との間で他の対の基板が交換されている間、冷却されることができる。図12に示すように、基板リフタ組立体1070は、対のブレード1074,1074’を含み、それぞれは、基板1045’を受けるための3つ以上のタブ1076,1076’を有する。更に、ブレード1074,1074’は、熱処理室1010に基板リフタ組立体1070を結合するための駆動アーム1072,1072’に結合され、各駆動アーム1072,1072’は、熱処理室1010内のブレード1072,1072’の鉛直方向の併進移動を可能とする駆動システム1078により駆動される。タブ1076,1076’は、上昇位置に基板1045’を把持するように構成され、下降位置にあるとき、ペデスタル1042,1042’内に形成される受入キャビティ1077内に引っ込む。駆動システム1078は、例えば、シリンダストローク長、シリンダストローク速度、位置精度、非回転制度等を含む種々の要件を満たすように設計された油圧駆動システムを含み、その設計は、油圧駆動システム設計の分野の当業者に知られている。
Referring to FIGS. 11A, 11B, and 12, the
或いは、図11A,11B及び13に示すように、熱処理システム1000は、更に、基板リフタ組立体1070’を含む。基板リフタ組立体1070’は、基板1045’を近接側のペデスタル1042”の上側表面から及びへと昇降すると共に、基板1045’をペデスタル1042”の上側表面から保持面まで若しくはそれらの間の移送面まで上昇するように構成される。移送面では、基板1045’は、化学及び熱処理室510,1010の内外に基板を移送するために移送システムにより交換されることができる。保持面では、基板1045’は、移送システムと化学及び熱処理室510,1010との間で他の対の基板が交換されている間、冷却されてもよい。図13に示すように、基板リフタ組立体1070’は、基板1045’を受けるための3つ以上のタブ1076”,1076”’の2セットを有する単一のブレード1074”を含む。更に、単一のブレード1074”熱処理室1010に基板リフタ組立体1070’を結合する駆動アーム1072”に結合され、駆動アーム1072”は、上述の如く、熱処理室1010内のブレード1072”の鉛直方向の併進移動を可能とする駆動システム1078により駆動される。タブ1076”,1076”’は、上昇位置に基板1045’を把持するように構成され、下降位置にあるとき、ペデスタル1042”内に形成される受入キャビティ内に引っ込む。駆動システム1078は、例えば、シリンダストローク長、シリンダストローク速度、位置精度、非回転制度等を含む種々の要件を満たすように設計された油圧駆動システムを含み、その設計は、油圧駆動システム設計の分野の当業者に知られている。
Alternatively, as shown in FIGS. 11A, 11B, and 13, the
更に、図11Aに示すように、熱処理システム1000は、更に、基板が保持面に位置するか否かを特定するために1つ以上の検出器1022を含む基板検出システムを含む。基板検出システムは、1つ以上の光ウインド1024を通って光のアクセスを得ることができる。基板検出システムは、例えば、Keyenceデジタルレーザーセンサを含んでよい。
Further, as shown in FIG. 11A, the
図11Aを依然として参照するに、熱処理システム1000は、更に、真空排気システム1080を含む。真空排気システム1080は、例えば、真空ポンプおよび、ゲートバルブまたはバタフライバルブなどのスロットルバルブを含むことができる。真空ポンプは、例えば、毎秒約5000リットル(以上)までの排気スピードが可能なターボ分子真空ポンプ(TMP)を備えることができる。TMPは一般に約50mTorr未満の低圧処理に有用である。高圧プ処理(すなわち、約100mTorrより高い)の場合、メカニカルブースターポンプおよびドライ粗引きポンプを使用できる。
Still referring to FIG. 11A, the
図11Aを依然として参照するに、熱処理システム1000は、制御システム1090を更に含むことができ、制御システム1090は、マイクロプロセッサ、メモリ及びデジタルI/Oポートを有し、温度及び圧力センシングデバイスのような熱処理システム1000からの出力を監視すると共に、熱処理システム1000への入力を通信し作動させるのに十分な制御電圧を生成することができる。更に、制御システム1090は、基板ホルダ温度制御ユニット1060、上側組立体1020、ガス噴射システム1050、基板検出システム、真空排気システム1080及び基板リフタ組立体1070に結合されることができ、これらと情報交換することができる。例えば、メモリに記憶されたプログラムは、処理レシピに従って熱処理システム1000の上述の部品への入力を起動させるために利用されることができる。
Still referring to FIG. 11A, the
制御システム1090は、熱処理システム1000に対してローカル位置に配置されてもよいし、熱処理システム1000に対してインターネットやイントラネットを介して遠隔位置に配置されてもよい。従って、制御システム1090は、直接接続、インターネット若しくはイントラネットの少なくとも1つを使用して熱処理システム1000とデータを交換することができる。制御システム1090は、顧客側(即ち、デバイスメーカ等)でインターネットに結合されてもよく、ベンダ側(即ち装置製造業者)でインターネットに結合されてもよい。更に、その他のコンピューター(即ち、コントローラ、サーバ等)は、直接接続、インターネット若しくはイントラネットの少なくとも1つを介してデータを交換するため、制御システム1090にアクセスすることができる。
The
代替実施例では、制御システム590及び制御システム1090は、同一の制御システムであってよい。
In an alternative embodiment,
図14は、化学処理システムと熱処理システムを含む処理プラットフォームの作動方法を示す。本方法は、ステップ1410で開始されるフローチャート1400として示され、ステップ1410では、複数の基板は、基板移送システムを用いて化学処理システムに移送される。基板は、1つ以上の基板ホルダ内に収容されたリフトピンにより受けられ、基板は、1つ以上の基板ホルダへと下降される。その後、基板は、処理のために1つ以上の基板ホルダ上に休止してもよい。或いは、基板は、静電クランピングシステムのような、クランピングシステムを用いて1つ以上の基板ホルダに固定されてもよく、伝熱ガスは、基板の裏側に供給される。
FIG. 14 illustrates a method of operating a processing platform including a chemical processing system and a heat treatment system. The method is shown as a
ステップ1420では、基板の化学処理用の1つ以上の処理パラメータが設定される。例えば、1つ以上の化学処理パラメータは、化学処理プロセシング圧力、化学処理壁温度、化学処理基板ホルダ温度、化学処理基板温度、化学処理ガス分配システム温度及び化学処理ガス流量のうちの少なくとも1つを含む。例えば、次の1つ以上が生じうる。即ち、
1)壁温度制御ユニット及び第1温度センシングデバイスに結合されたコントローラは、化学処理室用の化学処理室温度を設定するために利用される。
2)ガス分配システム温度制御ユニット及び第2温度センシングデバイスに結合されたコントローラは、化学処理室用の化学処理ガス分配システム温度を設定するために利用される。
3)少なくとも1つの温度制御素子及び第3温度センシングデバイスに結合されたコントローラは、化学処理基板ホルダ温度を設定するために利用される。
4)温度制御素子、裏側ガス供給システム及びクランピングシステムの少なくとも1つ、及び、基板ホルダ内の第4温度センシングデバイスに結合されたコントローラは、化学処理基板温度を設定するために利用される。
5)真空排気システム及びガス分配システムの少なくとも1つ、及び圧力センシングデバイスに結合されたコントローラは、化学処理室内のプロセシング圧力を設定するために利用される。
6)1つ以上の処理ガスの質量流量は、ガス分配システム内の1つ以上のマスフローコントローラに結合されるコントローラにより設定される。
In
1) A controller coupled to the wall temperature control unit and the first temperature sensing device is utilized to set the chemical processing chamber temperature for the chemical processing chamber.
2) A controller coupled to the gas distribution system temperature control unit and the second temperature sensing device is utilized to set the chemical process gas distribution system temperature for the chemical process chamber.
3) A controller coupled to the at least one temperature control element and the third temperature sensing device is utilized to set the chemical processing substrate holder temperature.
4) At least one of a temperature control element, a backside gas supply system and a clamping system, and a controller coupled to a fourth temperature sensing device in the substrate holder are utilized to set the chemical processing substrate temperature.
5) At least one of an evacuation system and a gas distribution system and a controller coupled to the pressure sensing device is utilized to set the processing pressure in the chemical processing chamber.
6) The mass flow rate of one or more process gases is set by a controller coupled to one or more mass flow controllers in the gas distribution system.
ステップ1430では、基板は、第1期間、ステップ1420で設定された条件下で化学処理される。第1期間は、例えば、約10から約480秒の範囲であることができる。
In
ステップ1440では、基板は、化学処理システムから熱処理システムに移送される。この時間中、任意的な基板クランプが除去され、基板の裏側への伝熱ガスの任意的な流れが停止される。基板は、リフトピン組立体を用いて移送面まで1つ以上の基板ホルダから鉛直方向に上昇される。移送システムは、基板をリフトピンから受け、熱処理システム内に基板を位置づける。その点で、基板リフタ組立体は、移送システムから基板を受け、基板ホルダに基板を下降する。
In
ステップ1450では、基板の熱処理用の1つ以上の熱処理パラメータが設定される。例えば、1つ以上の熱処理パラメータは、熱処理壁温度、熱処理上側組立体温度、熱処理基板温度、熱処理基板ホルダ温度、及び熱処理プロセシング圧力のうちの少なくとも1つを含む。例えば、次の1つ以上が生じうる。即ち、
1)熱処理室内の第1温度センシングデバイス及び熱壁温度制御ユニットに結合されたコントローラは、熱処理壁温度を設定するために利用される。
2)上側組立体内の第2温度センシングデバイス及び上側組立体温度制御ユニットに結合されたコントローラは、熱処理上側組立体温度を設定するために利用される。
3)加熱される基板ホルダ内の第3温度センシングデバイス及び基板ホルダ温度制御ユニットに結合されたコントローラは、熱処理基板ホルダ温度を設定するために利用される。
4)加熱される基板ホルダ内の第4温度センシングデバイス及び基板ホルダ温度制御ユニットに結合される共に、基板に結合されたコントローラは、熱処理基板温度を設定するために利用される。
5)真空排気システム、ガス分配システム及び圧力センシングデバイスに結合されたコントローラは、熱処理室内の熱処理プロセシング圧力を設定するために利用される。
In
1) A controller coupled to the first temperature sensing device in the heat treatment chamber and the hot wall temperature control unit is used to set the heat treatment wall temperature.
2) A controller coupled to the second temperature sensing device in the upper assembly and the upper assembly temperature control unit is utilized to set the thermal processing upper assembly temperature.
3) A controller coupled to the third temperature sensing device in the heated substrate holder and the substrate holder temperature control unit is utilized to set the heat treatment substrate holder temperature.
4) A controller coupled to the fourth temperature sensing device and substrate holder temperature control unit in the heated substrate holder and coupled to the substrate is utilized to set the thermal processing substrate temperature.
5) A controller coupled to the evacuation system, gas distribution system and pressure sensing device is utilized to set the heat treatment processing pressure in the heat treatment chamber.
ステップ1460では、基板は、第2期間、ステップ1450で設定された条件下で熱処理される。第2期間は、例えば、約10から約480秒の範囲であることができる。
In
一例では、図5の化学処理システム及び図11A,11Bの熱処理システムを含む図1乃至図4に示すような処理プラットフォームは、乾式の非プラズマエッチング処理若しくは乾式の非プラズマクリーニング処理を実行するように構成されてもよい。例えば、処理は、基板の表面から残留物及び他の汚染物質を除去するために使用されてもよい。更に、例えば、処理は、化学酸化物除去処理を含んでよい。 In one example, a processing platform as shown in FIGS. 1-4, including the chemical processing system of FIG. 5 and the thermal processing system of FIGS. 11A and 11B, performs a dry non-plasma etching process or a dry non-plasma cleaning process. It may be configured. For example, the process may be used to remove residues and other contaminants from the surface of the substrate. Further, for example, the treatment may include a chemical oxide removal treatment.
処理プラットフォームは、基板上の、酸化表面層のような、露出層を化学処理するための化学処理システムを含み、これにより、露出した表面上のプロセス化学物質(process chemistry)の吸着が表面層の化学変換に影響を及ぼす。また、処理プラットフォームは、基板を熱処理するための熱処理システムを含み、これにより、基板温度は、基板上の化学的に変化された露出した表面層を脱離(または蒸発)させるために上昇される。 The processing platform includes a chemical processing system for chemically processing an exposed layer, such as an oxidized surface layer, on a substrate, whereby adsorption of process chemistry on the exposed surface is performed on the surface layer. Affects chemical conversion. The processing platform also includes a heat treatment system for heat treating the substrate, whereby the substrate temperature is raised to desorb (or evaporate) a chemically altered exposed surface layer on the substrate. .
化学処理システムでは、処理空間は、上述の雰囲気で、大気圧で若しくは減圧された圧力条件下で、動作されてもよい。HF及び任意的にNH3を含む処理ガスが導入される。或いは、処理ガスは、更に、キャリアガスを含むことができる。キャリアガスは、例えば、アルゴン、キセノン、ヘリウムのような不活性ガスを含むことができる。処理圧は、約1から約1000mトールの範囲であってよい。或いは、処理圧は、約10から約500トールの範囲であってよい。処理ガス流量は、各ガス種に対して約1から約10000sccmの範囲であってよい。或いは、流量は、約10〜約500sccmまでの範囲とすることができる。 In a chemical processing system, the processing space may be operated in the atmosphere described above, at atmospheric pressure or under reduced pressure conditions. A process gas comprising HF and optionally NH 3 is introduced. Alternatively, the processing gas can further include a carrier gas. The carrier gas can include, for example, an inert gas such as argon, xenon, or helium. The processing pressure may range from about 1 to about 1000 mTorr. Alternatively, the processing pressure can range from about 10 to about 500 Torr. The process gas flow rate may range from about 1 to about 10,000 sccm for each gas species. Alternatively, the flow rate can range from about 10 to about 500 sccm.
更に、化学処理室は、約10℃〜約200℃の範囲の温度に加熱されることができる。或いは、室温度(チャンバ温度)は、約30℃〜約100℃の範囲であることができる。更に、ガス分配システムは、約10℃〜約200℃の範囲の温度まで加熱されることができる。或いは、ガス分配システム温度は、約30℃〜約100℃の範囲であることができる。基板は、約10℃〜約80℃の範囲の温度に維持されることができる。或いは、基板温度は、約25℃〜約60℃の範囲であることができる。 Further, the chemical processing chamber can be heated to a temperature in the range of about 10 ° C to about 200 ° C. Alternatively, the chamber temperature (chamber temperature) can range from about 30 ° C to about 100 ° C. Further, the gas distribution system can be heated to a temperature in the range of about 10 ° C to about 200 ° C. Alternatively, the gas distribution system temperature can range from about 30 ° C to about 100 ° C. The substrate can be maintained at a temperature in the range of about 10 ° C to about 80 ° C. Alternatively, the substrate temperature can range from about 25 ° C to about 60 ° C.
熱処理システムでは、熱処理室は、約20℃〜約200℃の範囲の温度に加熱されることができる。或いは、室温度(チャンバ温度)は、約100℃〜約150℃の範囲であることができる。また、上側組立体は、約20℃〜約200℃の範囲の温度に加熱されることができる。或いは、上側組立体温度は、約100℃〜約150℃の範囲であることができる。基板ホルダは、約100℃を超える温度まで、例えば約100℃〜約200℃の範囲に加熱されることができる。基板は、約100℃を超える温度まで、例えば約100℃〜約200℃の範囲に加熱されることができる。 In a heat treatment system, the heat treatment chamber can be heated to a temperature in the range of about 20 ° C to about 200 ° C. Alternatively, the chamber temperature (chamber temperature) can range from about 100 ° C to about 150 ° C. Also, the upper assembly can be heated to a temperature in the range of about 20 ° C to about 200 ° C. Alternatively, the upper assembly temperature can range from about 100 ° C to about 150 ° C. The substrate holder can be heated to a temperature above about 100 ° C., for example in the range of about 100 ° C. to about 200 ° C. The substrate can be heated to a temperature above about 100 ° C., for example in the range of about 100 ° C. to about 200 ° C.
その他の実施例では、化学処理室510(図5)及び熱処理室1010(図11A、11B)を含む部品の1つ以上の表面は、保護バリアで被覆されることができる。保護バリアは、セラミックコーティング、プラスティックコーティング、ポリマーコーティング、蒸着コーティング等を含んでよい。例えば、保護バリアは、ポリイミド(カプトン(登録商標))、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(例えば、テフロン(登録商標)PTFE),ポリフルオロアルコキシル(PFA)コポリマ樹脂(例えば、テフロン(登録商標)PFA)、弗素化エチレンプロピレン樹脂(例えば、テフロン(登録商標)PEA)、表面陽極酸化層、セラミックスプレイコーティング(アルミナ、イットリア等)、プラズマ電解酸化層を含んでよい。 In other embodiments, one or more surfaces of the components including the chemical processing chamber 510 (FIG. 5) and the heat treatment chamber 1010 (FIGS. 11A, 11B) can be coated with a protective barrier. The protective barrier may include a ceramic coating, a plastic coating, a polymer coating, a vapor deposition coating, and the like. For example, the protective barrier may be polyimide (Kapton (registered trademark)), polytetrafluoroethylene resin (for example, Teflon (registered trademark) PTFE), polyfluoroalkoxyl (PFA) copolymer resin (for example, Teflon (registered trademark) PFA), A fluorinated ethylene propylene resin (for example, Teflon (registered trademark) PEA), a surface anodized layer, a ceramic spray coating (alumina, yttria, etc.), and a plasma electrolytic oxidized layer may be included.
図15を参照するに、化学酸化物除去処理は実行され、そこでは、HF及びNH3を含む処理ガスは、SiO2膜の表面層を化学変化させるための化学処理システムに導入される。その後、SiO2膜の化学的に改質された表面層は、熱処理システムで除去される。図15に示すように、SiO2膜のエッチング量(nm)は、処理条件(即ち圧力、温度等)の所与の設定に対するHFの分圧(mTorr)の関数として提供される。第1セットのデータ(破線、白抜きの四角)に対して、化学処理システムにおいて化学処理に晒される表面は、露出したアルミニウムを含む。第1セットのデータと同一の処理条件を使用する第2セットのデータ(実線、×印)に対して、化学処理システムにおいて化学処理に晒される1つ以上の表面は、PTFEが付与されたコーティングを含む。この例では、PTFEが、化学処理システムの基板ホルダの下側に付与される。図15に示すように、化学処理に晒される1つ以上の露出アルミニウム表面へのコーティングの塗布は、エッチング量の増加を引き起こす。コーティングは、HF反応物のゲッタリングを低減し、それにより、表面上のNH4Fの形成において露出アルミニウム表面により消費されるHFの量を低減することが疑われる。 Referring to FIG. 15, a chemical oxide removal process is performed in which a process gas containing HF and NH 3 is introduced into a chemical processing system for chemically changing the surface layer of the SiO 2 film. Thereafter, the chemically modified surface layer of the SiO 2 film is removed with a heat treatment system. As shown in FIG. 15, the etching amount (nm) of the SiO 2 film is provided as a function of the HF partial pressure (mTorr) for a given setting of processing conditions (ie, pressure, temperature, etc.). For the first set of data (dashed lines, open squares), the surface that is exposed to chemical treatment in the chemical treatment system contains exposed aluminum. For a second set of data (solid line, x) that uses the same processing conditions as the first set of data, one or more surfaces that are exposed to chemical treatment in the chemical treatment system are coated with PTFE. including. In this example, PTFE is applied to the underside of the substrate holder of the chemical processing system. As shown in FIG. 15, application of a coating to one or more exposed aluminum surfaces that are exposed to a chemical treatment causes an increase in the amount of etching. The coating is suspected to reduce HF reactant gettering, thereby reducing the amount of HF consumed by the exposed aluminum surface in the formation of NH 4 F on the surface.
図16を参照するに、乾式非プラズマエッチングレートを増加させる方法が実施例により提供される。本方法は、化学処理システムにおいて化学処理プロセスを実行するステップ1610で開始するフローチャート1600として示される。化学処理プロセスは、乾式非プラズマ化学酸化物除去処理を含んでよく、この場合、1つ以上の基板は、HF及び任意的にNH3を含むガス環境に晒される。ガス環境は、更に、不活性ガスのような、希ガスを含んでよい。
Referring to FIG. 16, a method for increasing the dry non-plasma etch rate is provided by way of example. The method is shown as a
ステップ1620では、熱処理プロセスは、熱処理システムで実行される。熱処理プロセスは、化学処理プロセスで化学的に改質された表面層を除去するために1つ以上の基板の温度を上昇することを含む。
In
ステップ1630では、コーティングは、化学処理プロセス及び熱処理プロセスステップの各セットに対して達成されるエッチング量を増加するため、化学処理室において1つ以上の基板に付与される。コーティングは、上述の材料の任意の1つを含んでよい。コーティングは、化学処理システムの内部表面上への弗化アンモニウム(NH4F)の収着を防止若しくは低減してもよい。化学処理システムの内部表面は、化学処理室、温度制御される基板ホルダ若しくはガス噴射組立体若しくはそれらの任意の組み合わせを含んでよい。
In
以上、本発明のある実施例のみを詳細に説明したが、当業者には、本発明の新規な教示内容および利点から著しく逸脱せずにこれら実施例において可能な多く変更形態がすくに分かるであろう。したがって、そのような全ての変更形態は本発明の範囲内に含まれるものとする。 Although only certain embodiments of the present invention have been described in detail, those skilled in the art will readily appreciate the many variations that are possible in these embodiments without significantly departing from the novel teachings and advantages of the present invention. I will. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of this invention.
Claims (61)
化学処理システムであって、化学処理室と、前記化学処理室内に搭載され、その支持表面上に2つ以上の基板を支持するように構成された温度制御される基板ホルダと、前記化学処理室に結合され、前記2つ以上の基板上の露出した表面層を化学的に変化させるために前記化学処理室内の処理空間に1つ以上の処理ガスを導入するように構成されたガス噴射組立体と、前記ガス噴射組立体に結合され、前記ガス噴射組立体の温度を上昇させるように構成されたヒータ組立体と、前記化学処理室に結合された真空排気システムとを含む化学処理システム、
熱処理システムであって、熱処理室と、前記熱処理室内に搭載され、2つ以上の基板を支持するように構成され、前記化学的に変化された露出した表面層を熱処理するために前記2つ以上の基板の熱処理基板温度を上昇させるための機構を含む1つ以上の温度制御される基板ホルダと、前記熱処理室に結合され、移送面と前記1つ以上の温度制御される基板ホルダとの間の前記2つ以上の基板を鉛直方向に移送する基板リフタ組立体と、前記熱処理室に結合され、前記熱処理のガス生成物を排出するように構成された真空排気システムとを含む熱処理システム、及び、
前記化学処理システム及び前記熱処理システムに結合された隔離組立体であって、前記化学処理システム及び前記熱処理システムの中に及び外に前記2つ以上の基板を移送するように構成された専用の基板ハンドラを含む、隔離組立体、
を含む処理システム。 A processing system for chemically processing a plurality of substrates,
A chemical processing system, a chemical processing chamber, a temperature-controlled substrate holder mounted in the chemical processing chamber and configured to support two or more substrates on a supporting surface thereof, and the chemical processing chamber And a gas injection assembly configured to introduce one or more process gases into a processing space in the chemical processing chamber to chemically change an exposed surface layer on the two or more substrates. A chemical processing system including: a heater assembly coupled to the gas injection assembly and configured to increase a temperature of the gas injection assembly; and a vacuum exhaust system coupled to the chemical processing chamber;
A heat treatment system, wherein the heat treatment chamber is mounted in the heat treatment chamber and configured to support two or more substrates, and the two or more in order to heat treat the chemically altered exposed surface layer. Between one or more temperature-controlled substrate holders including a mechanism for raising the temperature of the heat-treated substrate of the substrate, and between the transfer surface and the one or more temperature-controlled substrate holders coupled to the heat treatment chamber A heat treatment system comprising: a substrate lifter assembly for vertically transferring the two or more substrates; and a vacuum exhaust system coupled to the heat treatment chamber and configured to discharge a gas product of the heat treatment, and ,
An isolation assembly coupled to the chemical processing system and the thermal processing system, the dedicated substrate configured to transport the two or more substrates into and out of the chemical processing system and the thermal processing system An isolation assembly, including a handler,
Including processing system.
前記2つ以上の基板を支持するように構成された前記支持表面、上側表面の反対側の下側表面及び縁部表面を有する温度制御される基板テーブルと、
前記温度制御される基板テーブルの内部に形成される閉じた流路と、
前記化学処理室の壁から距離を置いて前記温度制御される基板テーブルを支持するように構成された2つ以上の支柱であって、各支柱が、前記基板テーブルの前記下側表面に結合される第1端及び前記化学処理室の前記壁に結合される第2端を含む、2つ以上の支柱とを含む、請求項1に記載の処理システム。 The temperature-controlled substrate holder is
A temperature controlled substrate table having the support surface configured to support the two or more substrates, a lower surface opposite the upper surface, and an edge surface;
A closed flow path formed inside the substrate table to be temperature controlled;
Two or more struts configured to support the temperature controlled substrate table at a distance from a wall of the chemical processing chamber, each strut being coupled to the lower surface of the substrate table. The processing system of claim 1, comprising two or more struts including a first end having a second end coupled to the wall of the chemical processing chamber.
伝熱流体の温度を制御するように構築及び配置された流体熱ユニットと、
前記2つ以上の支柱の一方を通って形成された第1流体管であって、前記流体熱ユニットから前記伝熱流体を受け、該伝熱流体を前記閉じた流路システムの入口端に供給するように構成された第1流体管と、
前記2つ以上の支柱の他方を通って形成された第2流体管であって、前記閉じた流路システムの出口端からの前記伝熱流体を受けるように構成された第2流体管とを含む、請求項9に記載の処理システム。 The temperature-controlled substrate holder further includes:
A fluid heat unit constructed and arranged to control the temperature of the heat transfer fluid;
A first fluid tube formed through one of the two or more struts for receiving the heat transfer fluid from the fluid heat unit and supplying the heat transfer fluid to an inlet end of the closed flow path system; A first fluid pipe configured to:
A second fluid tube formed through the other of the two or more struts, the second fluid tube configured to receive the heat transfer fluid from an outlet end of the closed flow path system; The processing system of claim 9, comprising:
前記温度制御される基板テーブルを通るリフトピンの第1アレイの通路が前記温度制御される基板テーブルの前記上側表面に及び前記上側表面から第1基板を上昇することを可能とするように構成された3つのリフトピン穴の第1アレイと、
前記温度制御される基板テーブルを通るリフトピンの第2アレイの通路が前記温度制御される基板テーブルの前記上側表面に及び前記上側表面から第2基板を上昇することを可能とするように構成された3つのリフトピン穴の第2アレイとを含む、請求項9に記載の処理システム。 The temperature-controlled substrate holder further includes:
A passage of a first array of lift pins through the temperature controlled substrate table is configured to allow the first substrate to rise to and from the upper surface of the temperature controlled substrate table. A first array of three lift pin holes;
A passage of a second array of lift pins through the temperature controlled substrate table is configured to allow the second substrate to rise to and from the upper surface of the temperature controlled substrate table. The processing system of claim 9, comprising a second array of three lift pin holes.
前記リフトピン穴の第1アレイに位置合わせして通るように構成されたリフトピンの第1アレイであって、各リフトピンが、前記第1基板に接触するように構成された第1接触端と、前記リフトピン支持部材に結合される第1支持端を含む、リフトピンの第1アレイと、
前記リフトピン穴の第2アレイに位置合わせして通るように構成されたリフトピンの第2アレイであって、各リフトピンが、前記第2基板に接触するように構成された第2接触端と、前記リフトピン支持部材に結合される第2支持端を含む、リフトピンの第2アレイと、
前記化学処理室に結合された駆動システムであって、前記リフトピン穴の第1アレイを通って前記リフトピンの第1アレイが併進し前記リフトピン穴の第2アレイを通って前記リフトピンの第2アレイが併進するように、前記リフトピン支持部材を併進するように構成された駆動システムとを含む、請求項11に記載の基板ホルダ。 A lift pin support member;
A first array of lift pins configured to pass through the first array of lift pin holes, wherein each lift pin is configured to contact the first substrate; and A first array of lift pins including a first support end coupled to the lift pin support member;
A second array of lift pins configured to pass through and aligned with the second array of lift pin holes, each lift pin configured to contact the second substrate; and A second array of lift pins including a second support end coupled to the lift pin support member;
A drive system coupled to the chemical processing chamber, wherein the first array of lift pins translates through the first array of lift pin holes and the second array of lift pins passes through the second array of lift pin holes. 12. A substrate holder according to claim 11, including a drive system configured to translate the lift pin support member to translate.
上側表面を有するプレート部材と、
前記プレート部材の上側表面に結合される複数の抵抗加熱素子とを含み、
前記複数の抵抗加熱素子のそれぞれは、前記プレート部材の上側表面に固定的に結合される第1端と、電源に結合されるように構成された第2端と、該第1端と該第2端の間に位置する曲げ部と、該第1端と該曲げ部の間に延在する第1直線部位と、該第2端と該曲げ部の間に延在する第2直線部位とを含み、
前記複数の抵抗加熱素子のうちの少なくとも2つは、前記プレート部材の上側表面上に互いに入れ込むペアとして配列され、
前記電源は、直流(DC)電源若しくは交流(AC)電源を含む、請求項1に記載の処理システム。 A heater assembly, the heater assembly comprising:
A plate member having an upper surface;
A plurality of resistance heating elements coupled to the upper surface of the plate member;
Each of the plurality of resistance heating elements includes a first end fixedly coupled to the upper surface of the plate member, a second end configured to be coupled to a power source, the first end, and the first end A bent portion located between two ends, a first straight portion extending between the first end and the bent portion, and a second straight portion extending between the second end and the bent portion, Including
At least two of the plurality of resistive heating elements are arranged as pairs that interleave on the upper surface of the plate member;
The processing system of claim 1, wherein the power source comprises a direct current (DC) power source or an alternating current (AC) power source.
化学処理室と、
前記化学処理室内に搭載され、その支持表面上に2つ以上の基板を支持するように構成された温度制御される基板ホルダと、
前記化学処理室に結合され、前記2つ以上の基板上の露出した表面層を化学的に変化させるために前記化学処理室内の処理空間に1つ以上の処理ガスを導入するように構成されたガス噴射組立体と、
前記ガス噴射組立体に結合され、前記ガス噴射組立体の温度を上昇させるように構成されたヒータ組立体と、
前記化学処理室に結合された真空排気システムとを含む、処理システム。 A processing system for chemically processing a plurality of substrates,
A chemical treatment room,
A temperature controlled substrate holder mounted in the chemical processing chamber and configured to support two or more substrates on its support surface;
Coupled to the chemical processing chamber and configured to introduce one or more processing gases into a processing space in the chemical processing chamber to chemically change an exposed surface layer on the two or more substrates. A gas injection assembly;
A heater assembly coupled to the gas injection assembly and configured to increase a temperature of the gas injection assembly;
A vacuum pumping system coupled to the chemical processing chamber.
第1ガス分配プレナム及び第1ガス分配プレートであって、該第1ガス分配プレートが、1つ以上のオリフィスの第1アレイと、該1つ以上のオリフィスの第1アレイを通って前記処理空間に前記第1処理ガスを結合する1つ以上のオリフィスの第2アレイとを有する、第1ガス分配プレナム及び第1ガス分配プレートと、
第2ガス分配プレナム及び第2ガス分配プレートであって、該第2ガスプレートが通路を有し、該通路及び第1ガス分配プレートの前記1つ以上のオリフィスの第2アレイを通って前記処理空間に前記第2処理ガスを結合する、第2ガス分配プレナム及び第2ガスプレートと、請求項26に記載の処理システム。 The gas injection assembly includes:
A first gas distribution plenum and a first gas distribution plate, wherein the first gas distribution plate passes through the first array of one or more orifices and through the first array of one or more orifices the processing space; A first gas distribution plenum and a first gas distribution plate having a second array of one or more orifices for coupling the first process gas to
A second gas distribution plenum and a second gas distribution plate, wherein the second gas plate has a passageway, and the process passes through the passage and the second array of one or more orifices of the first gas distribution plate. 27. The processing system of claim 26, wherein a second gas distribution plenum and a second gas plate couple the second process gas to space.
前記2つ以上の基板を支持するように構成された前記支持表面、該支持表面の反対側の下側表面及び縁部表面を有する温度制御される基板テーブルと、
前記温度制御される基板テーブルの内部に形成される流路と、
前記化学処理室の壁から距離を置いて前記温度制御される基板テーブルを支持するように構成された2つ以上の支柱であって、各支柱が、前記基板テーブルの前記下側表面に結合される第1端及び前記化学処理室の前記壁に結合される第2端を含む、2つ以上の支柱とを含む、請求項21に記載の処理システム。 The temperature-controlled substrate holder is
A temperature controlled substrate table having the support surface configured to support the two or more substrates, a lower surface opposite the support surface, and an edge surface;
A flow path formed in the temperature-controlled substrate table;
Two or more struts configured to support the temperature controlled substrate table at a distance from a wall of the chemical processing chamber, each strut being coupled to the lower surface of the substrate table. 23. The processing system of claim 21, comprising two or more struts including a first end having a second end coupled to the wall of the chemical processing chamber.
伝熱流体の温度を制御するように構築及び配置された流体熱ユニットと、
前記2つ以上の支柱の一方を通って形成された第1流体管であって、前記流体熱ユニットから前記伝熱流体を受け、該伝熱流体を前記流路の入口に供給するように構成された第1流体管と、
前記2つ以上の支柱の他方を通って形成された第2流体管であって、前記流路の出口端からの前記伝熱流体を受けるように構成された第2流体管とを含む、請求項30に記載の処理システム。 The temperature-controlled substrate holder further includes:
A fluid heat unit constructed and arranged to control the temperature of the heat transfer fluid;
A first fluid pipe formed through one of the two or more struts, configured to receive the heat transfer fluid from the fluid heat unit and supply the heat transfer fluid to an inlet of the flow path A first fluid pipe formed;
A second fluid tube formed through the other of the two or more struts, the second fluid tube configured to receive the heat transfer fluid from an outlet end of the flow path. Item 30. The processing system according to Item 30.
前記流体熱ユニットに結合され、前記伝熱流体の温度を監視すること、調整すること及び制御することのうちの少なくともいずれか1つを実行するように構成されたコントローラと、
前記温度制御される基板ホルダに結合され、基板ホルダ温度を測定するように構成された温度センサとを含み、
前記コントローラは、前記基板ホルダ温度を目標基板ホルダ温度と比較し、前記コントローラは、前記基板ホルダ温度と前記目標基板ホルダ温度の差を低減するように、前記伝熱流体の温度、前記伝熱流体の流量若しくはそれらの組み合わせを制御する、請求項31に記載の処理システム。 The temperature-controlled substrate holder further includes:
A controller coupled to the fluid heat unit and configured to perform at least one of monitoring, adjusting and controlling the temperature of the heat transfer fluid;
A temperature sensor coupled to the temperature controlled substrate holder and configured to measure a substrate holder temperature;
The controller compares the substrate holder temperature with a target substrate holder temperature, and the controller reduces the temperature of the heat transfer fluid and the heat transfer fluid so as to reduce a difference between the substrate holder temperature and the target substrate holder temperature. 32. The processing system of claim 31, wherein the flow rate or a combination thereof is controlled.
前記温度制御される基板テーブルの前記上側表面に及び前記上側表面から第1基板を上昇するために、リフトピンの第1アレイが前記温度制御される基板テーブルを通ることを可能とするように構成された3つのリフトピン穴の第1アレイと、
前記温度制御される基板テーブルの前記上側表面に及び前記上側表面から第2基板を上昇するために、リフトピンの第2アレイが前記温度制御される基板テーブルを通ることを可能とするように構成された3つのリフトピン穴の第2アレイとを含む、請求項30に記載の処理システム。 The temperature-controlled substrate holder further includes:
Configured to allow a first array of lift pins to pass through the temperature controlled substrate table to raise the first substrate to and from the upper surface of the temperature controlled substrate table. A first array of three lift pin holes;
Configured to allow a second array of lift pins to pass through the temperature controlled substrate table to raise the second substrate to and from the upper surface of the temperature controlled substrate table. 32. The processing system of claim 30, including a second array of three lift pin holes.
前記リフトピン穴の第1アレイに位置合わせして通るように構成されたリフトピンの第1アレイであって、各リフトピンが、前記第1基板に接触するように構成された第1接触端と、前記リフトピン支持部材に結合される第1支持端を含む、リフトピンの第1アレイと、
前記リフトピン穴の第2アレイに位置合わせして通るように構成されたリフトピンの第2アレイであって、各リフトピンが、前記第2基板に接触するように構成された第2接触端と、前記リフトピン支持部材に結合される第2支持端を含む、リフトピンの第2アレイと、
前記化学処理室に結合された駆動システムであって、前記リフトピン穴の第1アレイを通って前記リフトピンの第1アレイが併進し前記リフトピン穴の第2アレイを通って前記リフトピンの第2アレイが併進するように、前記リフトピン支持部材を併進するように構成された駆動システムとを更に含む、請求項33に記載の処理システム。 A lift pin support member;
A first array of lift pins configured to pass through the first array of lift pin holes, wherein each lift pin is configured to contact the first substrate; and A first array of lift pins including a first support end coupled to the lift pin support member;
A second array of lift pins configured to pass through and aligned with the second array of lift pin holes, each lift pin configured to contact the second substrate; and A second array of lift pins including a second support end coupled to the lift pin support member;
A drive system coupled to the chemical processing chamber, wherein the first array of lift pins translates through the first array of lift pin holes and the second array of lift pins passes through the second array of lift pin holes. 34. The processing system of claim 33, further comprising a drive system configured to translate the lift pin support member to translate.
上側表面を有するプレート部材と、
前記プレート部材の上側表面に結合される複数の抵抗加熱素子とを含み、
前記複数の抵抗加熱素子のそれぞれは、前記プレート部材の上側表面に固定的に結合される第1端と、電源に結合されるように構成された第2端と、該第1端と該第2端の間に位置する曲げ部と、該第1端と該曲げ部の間に延在する第1直線部位と、該第2端と該曲げ部の間に延在する第2直線部位とを含み、
前記複数の抵抗加熱素子のうちの少なくとも2つは、該前記複数の抵抗加熱素子のうちの少なくとも2つの第1の前記第1端が、該前記複数の抵抗加熱素子のうちの少なくとも2つの第2における前記曲げ部の内縁の近傍に位置するように、配置され、
前記電源は、直流(DC)電源若しくは交流(AC)電源を含む、請求項21に記載の処理システム。 The heater assembly includes:
A plate member having an upper surface;
A plurality of resistance heating elements coupled to the upper surface of the plate member;
Each of the plurality of resistance heating elements includes a first end fixedly coupled to the upper surface of the plate member, a second end configured to be coupled to a power source, the first end, and the first end A bent portion located between two ends, a first straight portion extending between the first end and the bent portion, and a second straight portion extending between the second end and the bent portion, Including
At least two of the plurality of resistance heating elements have at least two first first ends of the plurality of resistance heating elements at least two of the plurality of resistance heating elements. 2 so as to be positioned in the vicinity of the inner edge of the bent portion in 2;
The processing system of claim 21, wherein the power source comprises a direct current (DC) power source or an alternating current (AC) power source.
化学処理室と、前記化学処理室内に搭載され、その支持表面上に2つ以上の基板を支持するように構成された温度制御される基板ホルダと、前記化学処理室に結合され、前記2つ以上の基板上の露出した表面層を化学的に変化させるために前記化学処理室内の処理空間に1つ以上の処理ガスを導入するように構成されたガス噴射組立体と、前記ガス噴射組立体に結合され、前記ガス噴射組立体の温度を上昇させるように構成されたヒータ組立体と、真空排気システムと、熱処理システムに結合されるコントローラとを含む化学処理システム内に、2つ以上の基板を移送し、
化学処理プロセシング圧力、化学処理室温度、化学処理上側組立体温度、前記1つ以上の処理ガスの流量、化学処理基板温度及び化学処理基板ホルダ温度のうちの少なくとも1つを含む前記化学処理システム用の化学プロセシングパラメータを、前記コントローラを使用して設定し、
前記2つ以上の基板上の露出した表面層を化学的に変化させるために前記化学プロセシングパラメータを用いて前記化学処理システム内の前記2つ以上の基板を処理することを含む、方法。 A method of operating a processing system for chemically processing a substrate, comprising:
A chemical processing chamber, a temperature-controlled substrate holder mounted in the chemical processing chamber and configured to support two or more substrates on a support surface thereof, and coupled to the chemical processing chamber, the two A gas injection assembly configured to introduce one or more processing gases into a processing space in the chemical processing chamber in order to chemically change the exposed surface layer on the substrate; and the gas injection assembly Two or more substrates in a chemical processing system including a heater assembly coupled to the gas injection assembly and configured to raise a temperature of the gas injection assembly, an evacuation system, and a controller coupled to the thermal processing system Transport,
For the chemical processing system comprising at least one of a chemical processing pressure, a chemical processing chamber temperature, a chemical processing upper assembly temperature, a flow rate of the one or more processing gases, a chemical processing substrate temperature, and a chemical processing substrate holder temperature Set the chemical processing parameters of the controller using the controller,
Treating the two or more substrates in the chemical processing system with the chemical processing parameters to chemically change an exposed surface layer on the two or more substrates.
熱処理室温度が制御される熱処理室と、
前記熱処理室内に搭載され、2つ以上の基板を支持するように構成された1つ以上の温度制御される基板ホルダであって、その上の化学的に変化された露出した表面層を熱処理するために前記2つ以上の基板の熱処理基板温度を上昇させるための機構を含む1つ以上の温度制御される基板ホルダと、
前記熱処理室の中に及び外に前記2つ以上の基板を移送するために前記熱処理室に結合された移送システムと、
前記熱処理室に結合され、移送面と前記1つ以上の温度制御される基板ホルダとの間の前記2つ以上の基板を鉛直方向に移送する基板リフタ組立体と、
前記熱処理室に結合され、前記熱処理のガス生成物を排出するように構成された真空排気システムとを含む、処理システム。 A processing system for heat-treating a plurality of substrates,
A heat treatment chamber in which the temperature of the heat treatment chamber is controlled;
One or more temperature controlled substrate holders mounted in the heat treatment chamber and configured to support two or more substrates, wherein the chemically altered exposed surface layer thereon is heat treated. One or more temperature-controlled substrate holders including a mechanism for raising a heat treatment substrate temperature of the two or more substrates to achieve
A transfer system coupled to the heat treatment chamber for transferring the two or more substrates into and out of the heat treatment chamber;
A substrate lifter assembly coupled to the heat treatment chamber for vertically transferring the two or more substrates between a transfer surface and the one or more temperature controlled substrate holders;
A vacuum pumping system coupled to the heat treatment chamber and configured to discharge a gas product of the heat treatment.
熱処理室と、前記熱処理室内に搭載された1つ以上の温度制御される基板ホルダと、前記熱処理室に結合され、移送面と前記1つ以上の温度制御される基板ホルダとの間の前記2つ以上の基板を鉛直方向に移送する基板リフタ組立体と、真空排気システムと、該熱処理システムに結合されるコントローラと熱処理システム内に、2つ以上の基板を移送し、
熱処理プロセシング圧力、熱処理室温度、熱処理基板温度及び熱処理基板ホルダ温度のうちの少なくとも1つを含む前記熱処理システム用の熱プロセシングパラメータを、前記コントローラを使用して設定し、
前記2つ以上の基板上の化学的に変化された露出した表面層を蒸発させるために前記熱プロセシングパラメータを用いて前記熱処理システム内の前記2つ以上の基板を処理することを含む、方法。 A method of operating a processing system for heat treating a substrate, comprising:
A heat treatment chamber; one or more temperature-controlled substrate holders mounted in the heat treatment chamber; and the two between the transfer surface and the one or more temperature-controlled substrate holders coupled to the heat treatment chamber. Transferring two or more substrates into a substrate lifter assembly for transferring one or more substrates vertically, an evacuation system, a controller coupled to the heat treatment system and the heat treatment system;
Using the controller to set thermal processing parameters for the thermal processing system including at least one of a thermal processing pressure, a thermal processing chamber temperature, a thermal processing substrate temperature, and a thermal processing substrate holder temperature;
Treating the two or more substrates in the thermal processing system with the thermal processing parameters to evaporate chemically altered exposed surface layers on the two or more substrates.
前記熱処理基板ホルダ温度は、約100℃を上回り、
前記熱処理基板ホルダ温度は、約100℃を上回る、請求項58に記載の方法。 The heat treatment chamber temperature ranges from about 20 ° C. to about 200 ° C .;
The heat treatment substrate holder temperature exceeds about 100 ° C.,
59. The method of claim 58, wherein the heat treated substrate holder temperature is greater than about 100 degrees Celsius.
前記熱処理基板ホルダ温度は、約150℃を上回り、
前記熱処理基板ホルダ温度は、約100℃を上回る、請求項58に記載の方法。 The heat treatment chamber temperature ranges from about 100 ° C. to about 150 ° C .;
The heat treatment substrate holder temperature exceeds about 150 ° C.,
59. The method of claim 58, wherein the heat treated substrate holder temperature is greater than about 100 degrees Celsius.
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