JP2013522883A5 - - Google Patents

Description

基板１２０４は、上記で論じたような任意の適した基板とすることができる。いくつかの実施形態では、たとえば論理デバイスの製造では、基板１２０４は、ケイ素（Ｓｉ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を含むことができる。いくつかの実施形態では、たとえばハードマスク構造の製造では、基板１２０４は、ハードマスクによってパターニングすべきケイ素を含まない層１２１０上に堆積させた層１２０８（図１１Ａ〜Ｃに点線で示す）を含むことができる。層１２０８は、Ｓｉを含まない層１２１０をエッチングするときに第２のハードマスクとして機能することができる。層１２０８は、低い温度で堆積させた二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、もしくは他の材料、またはシリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）の製造中に形成されて埋設された酸化物の１つまたは複数を含むことができる。ケイ素を含まない層１２１０は、タングステン（Ｗ）、窒化チタン（ＴｉＮ）などの１つまたは複数などの金属、ならびに／あるいはＳｉＯ_２、高誘電率の２元酸化物、３元酸化物、相変化材料（酸化ニッケル、テルル化ゲルマニウムアンチモンなど）、ならびに／または第ＩＶ族材料（たとえば、Ｇｅ、ＳｉＧｅ）および／もしくは第ＩＩＩ−Ｖ材料（たとえば、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＰなど）の代替チャネル材料などの誘電体材料、ならびに／あるいは有機物（たとえば、ペンタセン、フラーレンなど）を含むことができる。一部の材料は、摂氏約１００度を上回る温度で劣化することがあるが、デバイス性能を向上させるように本発明の方法によってアクセス可能になるサブリソグラフィパターニングからの利益を得ることができる。

図２１に示すＲＴＰチャンバ２１００はまた、冷却ブロック２１８０を含み、冷却ブロック２１８０は、頂部２１１２に隣接し、頂部２１１２に結合され、または頂部２１１２内に形成される。通常、冷却ブロック２１８０は、放射熱源２１０６の反対側に隔置される。冷却ブロック２１８０は、入り口２１８１Ａおよび出口２１８１Ｂに結合された１つまたは複数の冷却剤チャネル２１８４を備える。冷却ブロック２１８０は、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリマー、またはセラミック材料などの、処理に耐える材料から作ることができる。冷却剤チャネル２１８４は、螺旋形パターン、方形パターン、円形パターン、またはこれらの組合せを構成することができ、チャネル２１８４は、たとえば冷却ブロック２１８０を鋳造すること、および／または２つ以上の部品から冷却ブロック２１８０を製造してこれらの部品を接合することによって、冷却ブロック２１８０内に一体形成することができる。追加または別法として、冷却剤チャネル２１８４は、冷却ブロック２１８０内へドリル加工することができる。

入り口２１８１Ａおよび出口２１８１Ｂは、バルブおよび適した配管によって冷却剤源２１８２に結合することができ、冷却剤源２１８２は、中に配置された流体の圧力および／または流れの制御を容易にするように、システムコントローラ２１２４と連通する。流体は、水、エチレングリコール、窒素（Ｎ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）、または熱交換媒体として使用される他の流体とすることができる。

Claims (15)

1. 材料層上で周期的な酸化およびエッチングプロセスを実行する装置であって、
   内部に処理領域を画定する複数の壁を有し、前記処理領域内に材料層を有する基板を保持する基板支持体を含むチャンバ本体を有する処理チャンバと、
   前記チャンバ本体の上面上に配置されたリッドアセンブリであって、間にプラズマ空胴を画定する第１の電極および第２の電極を備え、前記第２の電極が加熱されて前記基板を加熱するリッドアセンブリと、
   前記処理チャンバおよびリッドアセンブリの少なくとも１つと流体を連通させて、酸素含有ガス、不活性ガス、およびエッチングガスを前記処理チャンバおよび前記リッドの１つ内へ供給する酸素含有ガス供給、不活性ガス供給、およびエッチングガス供給と、
   前記チャンバ内の前記基板を約１００℃を上回る第１の温度まで加熱する加熱システムと、
   前記チャンバ内の前記基板を前記第１の温度未満の第２の温度まで冷却する冷却システムと、
   前記第１の温度と前記第２の温度との間で前記チャンバ内の前記基板を循環させる制御システムと
   を備える装置。
2. 酸化ガスが前記リッドアセンブリと流体を連通させて酸化プラズマを形成することにより、前記材料層が処理される、請求項１に記載の装置。
3. 前記エッチングガスが前記リッドアセンブリと流体を連通させてエッチングプラズマを形成することにより、前記材料層が処理される、請求項１に記載の装置。
4. 前記エッチングガスが、アンモニア（ＮＨ_３）、三フッ化窒素（ＮＦ_３）ガス、および無水フッ化水素（ＨＦ）の１つまたは複数を含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記基板支持体が、酸化プロセス中には前記第２の電極近傍の加熱位置内に前記基板を配置し、エッチングプロセス中には前記第２の電極から離れたエッチング位置内に前記基板を配置するように、前記チャンバ本体内で垂直に動く、請求項４に記載の装置。
6. 前記基板支持体は、前記基板を上に支持する受取り表面を含み、前記受取り表面は、リフト機構に結合されたシャフトより上に配置される、請求項１に記載の装置。
7. 前記リフト機構が、酸化プロセス中には前記第２の電極近傍の加熱位置内に前記基板を配置し、エッチングプロセス中には前記第２の電極から離れたエッチング位置内に前記基板を配置するように、前記チャンバ本体内で前記受取り表面を垂直に動かす、請求項６に記載の装置。
8. 前記基板支持アセンブリが、一方の端部に前記受取り表面と流体を連通させる１つまたは複数のガス通路を備え、第２の端部にパージガス源または真空源を備え、前記受取り表面が、上面上に形成された１つまたは複数の凹状チャネルを備えている、請求項７に記載の装置。
9. 前記シャフトが、１つまたは複数の流体を前記ガス通路へ供給する１つまたは複数の埋込み型のガス導管を備え、前記１つまたは複数の埋込み型の導管が、前記１つまたは複数の流体チャネルへ加熱媒体または冷却剤を供給する、請求項７に記載の装置。
10. 前記制御システム、前記加熱システム、および前記冷却システムが、約３分未満の期間内に前記第１の温度と第２の温度との間を循環する、請求項１に記載の装置。
11. 前記冷却システムが、前記チャンバ内で前記基板支持体に隣接して配置されたシャワーヘッドを備え、前記シャワーヘッドが冷却流体と連通している、請求項１に記載の装置。
12. 前記加熱システムが、光源および抵抗加熱器の少なくとも１つを備える、請求項１１に記載の装置。
13. 前記抵抗加熱器が前記基板支持体内に配置されている、請求項１２に記載の装置。
14. 前記抵抗加熱器が前記シャワーヘッド内に配置されている、請求項１２に記載の装置。
15. 前記加熱システムが光源を含み、前記光源は、前記光源によって放出される光エネルギーが、処理されている前記材料による吸収を最適化する入射角で前記材料表面に接触するように配置されており、前記入射角は、処理されている前記材料層に対するブルースター角である、請求項１に記載の装置。