JP2020502808A - 露光後処理装置 - Google Patents

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Abstract

本明細書に記載の実施形態は、露光後処理のための装置に関する。より具体的には、本明細書に記載の実施形態は、プロセスプラットフォームで使用される電界誘導露光後処理チャンバおよび冷却／現像チャンバに関する。一実施形態では、露光後処理チャンバと冷却／現像チャンバの複数の対が、プロセスプラットフォームに積み重ね配置で配置され、共有の配管モジュールを利用する。別の実施形態では、複数の露光後処理チャンバおよび冷却／現像チャンバが、線形配置でプロセスプラットフォームに配置され、各チャンバは、個別に専用の配管モジュールを利用する。【選択図】図５

Description

［０００１］本開示の実施形態は、一般に、リソグラフィ露光後に基板を処理するための装置に関する。
［０００２］集積回路は、単一チップ上に何百万もの構成要素（例えば、トランジスタ、コンデンサ、および抵抗器）を含むことができる複雑な装置へと進化してきた。フォトリソグラフィは、チップ上に構成要素を形成するために使用され得るプロセスである。一般に、フォトリソグラフィのプロセスは、いくつかの基本的な段階を含む。最初に、フォトレジスト層が、基板上に形成される。化学増幅型フォトレジストは、レジスト樹脂と光酸発生剤とを含むことができる。光酸発生剤は、後続の露光段階で電磁放射線に曝されると、現像プロセスにおけるフォトレジストの溶解度を変える。電磁放射線は、任意の適切な波長、例えば１９３ｎｍのＡｒＦレーザ、電子ビーム、イオンビーム、または他の適切な放射線源を有することができる。
［０００３］露光段階では、フォトマスクまたはレチクルを使用して、基板の特定の領域を電磁放射線に選択的に曝すことができる。他の露光方法は、マスクレス露光方法であってもよい。光に曝されると光酸発生剤が分解されて、酸を発生させ、その結果、レジスト樹脂に酸潜像が生じる。露光後に、露光後ベークプロセスで基板を加熱することができる。光酸発生剤によって発生した酸が、露光後ベークプロセス中に、レジスト樹脂と反応して、後続の現像プロセス中にレジストの溶解度を変化させる。
［０００４］露光後ベークの後に、基板、特にフォトレジスト層を現像してリンスすることができる。使用されるフォトレジストの種類に応じて、電磁放射線に曝された基板の領域は、除去されにくくなることもあるし、または除去されやすくなることもある。現像およびリンス後、マスクのパターンは、湿式または乾式エッチングプロセスを使用して基板に転写される。
［０００５］最近の現像では、リソグラフィ露光／現像解像度を改善するように、電磁放射線が伝達されるフォトレジスト層の部分の化学的性質を修正するために、露光プロセスの前または後に、基板上に配置されたフォトレジスト層に電界を発生させるために、電極アセンブリが利用される。しかしながら、そのようなシステムを実施する際の課題は、まだ十分に克服されていない。
［０００６］したがって、露光後ベークプロセスおよび現像プロセスを改善するための装置が必要とされている。
［０００７］一実施形態では、プラットフォーム装置が提供される。装置は、ファクトリインターフェースと、配管モジュールと、ファクトリインターフェースと配管モジュールとの間に配置されたプロセスモジュールとを含む。プロセスモジュールは、ロボットが配置された中央領域と、中央領域の周囲に配置された複数のプロセスステーションとを含む。各プロセスステーションは、積み重ね配置で処理チャンバと後処理チャンバとを含む。
［０００８］別の実施形態では、プラットフォーム装置が提供される。装置は、ファクトリインターフェースと、配管モジュールと、ファクトリインターフェースと配管モジュールとの間に配置されたプロセスモジュールとを含む。プロセスモジュールは、ロボットが配置された中央領域を含む。ロボットは、複数のエンドエフェクタを含み、エンドエフェクタは、３軸で可動である。複数のプロセスステーションが、中央領域の周囲に配置され、各プロセスステーションは、積み重ね配置で処理チャンバと後処理チャンバとを含む。
［０００９］さらに別の実施形態では、プラットフォーム装置が提供される。装置は、ファクトリインターフェースと、ファクトリインターフェースに隣接して配置された中間モジュールとを含む。バッファステーションが、中間モジュール内に配置され、サポートモジュールが、中間モジュールに隣接して配置される。複数の洗浄ステーションが、サポートモジュール内に配置され、プロセスモジュールが、サポートモジュールに隣接して配置される。プロセスモジュールは、複数のプロセスステーションを含み、各プロセスステーションは、積み重ね配置の処理チャンバおよび後処理チャンバと、各プロセスステーション専用の配管モジュールとを含む。
［００１０］本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上で簡単に要約された本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ、それらのいくつかが、添付の図面に示されている。しかし、添付の図面は例示的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定すると見なされるべきではなく、他の同等に有効な実施形態を認めることができることに、留意されたい。
本明細書に記載の実施形態による、処理チャンバの概略断面図を示す。 本明細書に記載の実施形態による、図１の処理チャンバの一部の詳細図を示す。 本明細書に記載の実施形態による、後処理チャンバを示す。 本明細書に記載の実施形態による、プロセスプラットフォームの斜視図を示す。 本明細書に記載の実施形態による、図４のプロセスプラットフォームの概略平面図を示す。 本明細書に記載の実施形態による、図４のプロセスプラットフォーム内の処理チャンバおよび後処理チャンバの配置の概略側面図である。 本明細書に記載の実施形態による、図４のプロセスプラットフォーム内の処理チャンバおよび後処理チャンバの配置の概略側面図である。 本明細書に記載の実施形態による、プロセスプラットフォームの斜視図を示す。
［００１９］理解を容易にするために、可能な場合には、図面に共通の同一の要素を示すために、同一の参照番号が使用されている。一つの実施形態の要素および特徴は、さらに詳述することなく他の実施形態に有益に組み込むことができることが、予期されている。
［００２０］本明細書に記載の実施形態は、露光後処理のための装置に関する。より具体的には、本明細書に記載の実施形態は、プロセスプラットフォームに実装された電界誘導露光後処理チャンバおよび冷却／現像チャンバに関する。一実施形態では、露光後処理チャンバと冷却／現像チャンバの複数の対が、プロセスプラットフォームに積み重ね配置で配置され、共有の配管モジュールを利用する。別の実施形態では、複数の露光後処理チャンバおよび冷却／現像チャンバが、線形配置でプロセスプラットフォームに配置され、各チャンバは、個別に専用の配管モジュールを利用する。
［００２１］図１は、本明細書に記載の実施形態による、処理チャンバ１００の概略断面図を示す。一実施形態では、処理チャンバ１００は、浸漬電界誘導露光後ベーク（ｉＦＧＰＥＢ：ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｇｕｉｄｅｄ ｐｏｓｔ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｂａｋｅ）プロセスを実行するように構成される。チャンバ１００は、基板が処理されているときに、基板の長軸が垂直に配向され、基板の短軸が水平に配向されるように、垂直配向に配置される。チャンバ１００は、アルミニウム、ステンレス鋼、ならびにそれらの合金および組み合わせなどの金属材料から製造されるチャンバ本体１０２を含む。あるいは、チャンバ本体１０２は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのポリマー材料、またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの耐熱性プラスチックから製造される。
［００２２］本体１０２は、その中に少なくとも部分的に処理空間１０４を画定する。例えば、本体１０２の側壁１４８は、処理空間１０４の直径を画定する。処理空間１０４の長軸は、垂直に配向され、処理空間１０４の短軸は、水平に配向される。第１の複数の流体ポート１２６が、側壁１４８を貫通してチャンバ本体１０２に形成されている。第２の複数の流体ポート１２８が、第１の複数の流体ポート１２６とは反対側のチャンバ本体１０２の側壁１４８に、さらに形成されている。第１の複数の流体ポート１２６は、第１の導管１３４を介してプロセス流体源１３２と流体連通している。第２の複数の流体ポート１２８は、第２の導管１３８を介して流体出口１３６と流体連通している。プロセス流体源１３２は、単独でまたは他の装置と組み合わせて、プロセス流体が処理空間１０４に入る前に、プロセス流体を約７０℃〜約１３０℃、例えば約１１０℃の温度に予熱するように構成される。
［００２３］一実施形態では、パージガス源１５０もまた、第１の流体導管１３４および第１の複数の流体ポート１２６を介して処理空間１０４と流体連通している。パージガス源１５０によって供給されるガスは、ｉＦＧＰＥＢ処理中または処理後に処理空間１０４をパージするために、窒素、アルゴン、不活性ガスなどを含み得る。必要に応じて、パージガスは、処理空間１０４から流体出口１３６を介して排出され得る。
［００２４］ドア１０６が、チャンバ本体１０２に動作可能に結合されている。図示の実施形態では、ドア１０６は、ドア１０６がチャンバ本体１０２に隣接して配置され、かつチャンバ本体１０２に接触しているような処理位置に配向されている。ドア１０６は、チャンバ本体１０２用に選択された材料と同様の材料から形成されている。あるいは、チャンバ本体が、ポリマー材料などの第１の材料から形成され、ドア１０６が、金属材料などの、第１の材料とは異なる第２の材料から形成されてもよい。シャフト１０７が、ドア１０６を貫通して延び、ドア１０６を開閉するためにドア１０６が回転する軸（すなわちＺ軸）を提供する。
［００２５］ドア１０６は、トラック（図示せず）に結合されてもよく、ドア１０６は、Ｘ軸のトラックに沿って並進するように構成される。Ｘ軸に沿ったドア１０６の移動を容易にするように、モータ（図示せず）が、ドア１０６および／またはトラックに結合されてもよい。ドア１０６は閉じた処理位置に示されているが、ドア１０６の開閉は、ドア１０６をＺ軸の周りに回転させる前にドア１０６をチャンバ本体０２からＸ軸に沿って離すことによって行われてもよい。例えば、ドア１０６は、ローディング中に基板が破損する可能性を低減させて第１の電極１０８上に基板１１０を配置することができるように、図示の処理位置からローディング位置まで約９０°回転することができる。
［００２６］バッキングプレート１１２が、ドア１０６に結合され、第１の電極１０８が、バッキングプレート１１２に結合されている。バッキングプレート１１２は、所望の実施形態に応じて、ドア１０６またはチャンバ本体１０２と同様の材料から形成される。第１の電極１０８は、導電性金属材料から形成することができる。さらに、第１の電極１０８に利用される材料は、非酸化性材料であってもよい。第１の電極１０８用に選択された材料は、第１の電極１０８の表面にわたって望ましい電流均一性および低抵抗を提供する。いくつかの実施形態では、第１の電極１０８は、第１の電極１０８の表面にわたって電圧の不均一性を導入するように構成されたセグメント化された電極である。この実施形態では、第１の電極１０８の異なるセグメントに電力を供給するために複数の電源が利用される。
［００２７］第１の電極１０８は、その上に基板１１０を取り付けることができるような大きさに作られている。第１の電極１０８はまた、チャンバ本体１０２および処理空間１０４に隣接して配置することを可能にするような大きさに作られている。一実施形態では、第１の電極１０８は、バッキングプレート１１２およびドア１０６に固定的に結合されている。他の実施形態では、第１の電極１０８は、バッキングプレート１１２およびドア１０６に回転可能に結合されている。この実施形態では、モータ１０９がドア１０６に結合されており、バッキングプレート１１２または第１の電極１０８のいずれかに回転運動を与えるように構成されている。一実施形態では、第１の電極１０８は、接地電極として構成されている。
［００２８］真空源１１６が、第１の電極１０８の基板受け面と流体連通している。真空源１１６は、真空源１１６からドア１０６、バッキングプレート１１２、および第１の電極１０８を貫通して延びる導管１１４に結合されている。一般に、真空源１１６は、基板１１０を第１の電極１０８に真空チャックするように構成されている。
［００２９］熱源１１８、温度感知装置１２０、電源１２２、および感知装置１２４が、第１の電極１０８に結合されている。熱源１１８は、第１の電極１０８内に配置された抵抗加熱器などの１つ以上の加熱要素に電力を供給する。熱源１１８が、バッキングプレート１１２内に配置された加熱要素に電力を供給することも、考えられる。熱源１１８は、一般に、ｉＦＧＰＥＢプロセス中の流体の予熱を容易にするために、第１の電極１０８および／またはバッキングプレート１１２のいずれかを加熱するように構成されている。熱源１１８はまた、プロセス流体を予熱することに加えて、またはそれとは別個に、基板処理中にプロセス流体の所望の温度を維持するために利用されてもよい。一実施形態では、熱源１１８は、第１の電極１０８を約７０℃〜約１３０℃、例えば約１１０℃の温度に加熱するように構成されている。
［００３０］熱電対などの温度感知装置１２０が、温度フィードバックを提供し、第１の電極１０８の加熱を容易にするために、熱源１１８に通信可能に結合されている。電源１２２は、例えば、約１Ｖ〜約２０ｋＶを第１の電極１０８に供給するように構成されている。利用されるプロセス流体の種類に応じて、電源１２２によって生成される電流は、数十ナノアンペアから数百ミリアンペアのオーダーであり得る。一実施形態では、電源１２２は、約１ｋＶ／ｍから約２ＭＶ／ｍの範囲の電界を生成するように構成されている。いくつかの実施形態では、電源１２２は、電圧制御モードまたは電流制御モードのいずれかで動作するように構成されている。両方のモードにおいて、電源は、ＡＣ、ＤＣ、および／またはパルスＤＣ波形を出力することができる。必要ならば、方形波または正弦波を利用することができる。電源１２２は、約０．１Ｈｚから約１ＭＨｚの間、例えば約５ｋＨｚの周波数で電力を供給するように構成されてもよい。パルスＤＣ電力またはＡＣ電力のデューティサイクルは、約５％から約９５％の間、例えば約２０％から約６０％の間であり得る。
［００３１］パルスＤＣ電力またはＡＣ電力の立ち上がりおよび立ち下がり時間は、約１ｎｓから約１０００ｎｓの間、例えば約１０ｎｓから約５００ｎｓの間であり得る。電圧計などの感知装置１２４が、電気的フィードバックを提供し、第１の電極１０８に印加される電力の制御を容易にするために、電源１２２に通信可能に結合されている。感知装置１２４はまた、電源１２２によって第１の電極１０８に印加された電流を感知するように構成されてもよい。
［００３２］第２の電極１３０が、処理空間１０４に隣接してチャンバ本体１０２に結合され、処理空間１０４を部分的に画定する。第１の電極１０８と同様に、第２の電極１３０は、熱源１４０、温度感知装置１４２、電源１４４、および感知装置１４６に結合されている。熱源１４０、温度感知装置１４２、電源１４４、および感知装置１４６は、熱源１１８、温度感知装置１２０、電源１２２、および感知装置１２４と同様に機能することができる。一実施形態では、第２の電極１３０は、能動的に給電される電極であり、第１の電極１０８は接地電極である。前述の電極配置の結果として、基板１１０上に配置されたレジストの露光時に発生する酸が、ｉＦＧＰＥＢ処理中に調整されて、パターニングおよびレジスト脱保護特性を改善することができる。
［００３３］図２は、本明細書に記載の実施形態による、図１の処理チャンバ１００の一部の詳細図を示す。処理空間１０４は、基板１１０と第２の電極１３０との間に画定された幅２１４を有する。一実施形態では、処理空間１０４の幅２１４は、約１．０ｍｍから約１０ｍｍの間、例えば約４．０ｍｍから約４．５ｍｍの間である。基板１１０と第２の電極１３０との間の比較的小さい間隙は、処理空間１０４の容積を減少させ、ｉＦＧＰＥＢ処理中におけるプロセス流体の利用量の減少を可能にする。さらに、第２の電極１３０と基板との間の距離を画定する幅２１４は、基板１１０の表面にわたって実質的に均一な電界を提供するように構成される。実質的に均一な電界は、ｉＦＧＰＥＢ処理の結果として、改善されたパターニング特性を提供する。幅２１４を有する間隙の他の利点は、所望の電界を発生させるために利用される電圧の低減である。
［００３４］動作中、処理空間１０４は、ｉＦＧＰＥＢ処理の間、プロセス流体で満たされている。一実施形態では、電界の活性化の前に処理空間１０４をプロセス流体で満たすのに利用される第１の流量は、約５Ｌ／分から約１０Ｌ／分の間である。処理空間１０４がプロセス流体で満たされると、電界が印加され、約０Ｌ／分から約５Ｌ／分の間の、プロセス流体の第２の流量が、ｉＦＧＰＥＢ処理中に利用される。一実施形態では、プロセス流体充填時間は、約１秒から約５秒の間であり、処理時間は、約３０秒から約９０秒の間、例えば約６０秒である。一実施形態では、プロセス流体は、ｉＦＧＰＥＢ処理中に流れ続ける。この実施形態では、処理空間１０４の容積は、処理される基板当たり約１回から約１０回の間で交換される。他の実施形態では、プロセス流体は、処理中に大部分が静止している。この実施形態では、処理空間１０４の容積は、各基板の基板処理中に交換されない。
［００３５］別の動作上の実施形態では、第１の流量が、最初に処理空間１０４を満たすために利用される。第１の流量は、第１の流体ポート１２６が沈められるように処理空間１０４を満たすのにかかる時間の間、５Ｌ／分未満である。５Ｌ／分を超える第２の流量が、次に、処理空間１０４の残りを満たすために利用される。ｉＦＧＰＥＢ処理における電界の印加中、５Ｌ／分未満の第３の流量が利用される。第１の流量と第２の流量との間の流量変化は、処理空間１０４内での流体の乱流を減少させ、その中での泡の形成を減少または排除するように設定される。しかしながら、泡が形成された場合、泡の浮力により、泡が第２の流体ポート１２８を介して処理空間１０４から出ることが可能になり、ｉＦＧＰＥＢ処理中に電界に対する泡の絶縁効果を最小限に抑える。したがって、より均一な電界が達成されて、ｉＦＧＰＥＢ処理を改善することができる。
［００３６］処理空間からプロセス流体が漏れる可能性を減らすために、複数のＯリングを利用して、処理空間の流体閉じ込めの完全性を維持する。第１のＯリング２０２が、第１の電極１０８内において第１の電極１０８の基板受け面上に配置されている。第１のＯリング２０２は、基板１１０の外径から半径方向内側の第１の電極上に配置することができる。
［００３７］一例では、第１のＯリング２０２は、基板１１０の外径から半径方向内側に約１ｍｍから約１０ｍｍの間の距離で第１の電極１０８上に配置されている。第１のＯリングは、基板が第１の電極１０８にチャックされたときに基板１１０の裏面に接触するように配置されている。側壁１４８の第１の表面２０６は、基板１１０が図示の処理位置にあるときに基板１１０の縁部領域と接触するような形状および寸法に作られている。
［００３８］一実施形態では、第１のＯリング２０２は、第１の電極１０８内において側壁１４８の第１の表面２０６の向かい側に配置されている。第１のＯリング２０２は、処理空間１０４から、第１の電極１０８の基板支持面などの基板１１０の後ろの領域へのプロセス流体の漏れを防ぐことができると考えられる。有利には、基板１１０の真空チャックが維持され、プロセス流体が真空源１１６に到達するのが防止される。
［００３９］第１の電極１０８は、第１のＯリングの半径方向外側に配置された棚部２１０を有する。棚部２１０は、第１のＯリング２０２の位置から半径方向外側に配置されている。第２のＯリング２０４が、棚部２１０の半径方向外側で第１の電極１０８に結合されている。側壁１４８の第２の表面２０８は、第１の電極１０８の外径に隣接しかつ外径から半径方向内側に延びたところで第１の電極１０８と接触するような形状および寸法に作られている。一実施形態では、第２のＯリング２０４は、基板１１０が処理位置に配置されたときに側壁１４８の第２の表面２０８と接触するように配置されている。第２のＯリング２０４は、第１の電極１０８の外径を超えて処理空間１０８からプロセス流体が漏れるのを防ぐことができると考えられる。
［００４０］第３のＯリング２１２が、第２の電極１３０の外径に沿って第２の電極１３０に結合されている。第３のＯリング２１２もまた、チャンバ本体１０２の側壁１４８と接触して配置されている。第３のＯリング２１２は、プロセス流体が第２の電極１３０の後ろに流れるのを防ぐように構成される。各Ｏリング２０２、２０４、２１２は、ポリマーなどのエラストマー材料から形成されている。一実施形態では、Ｏリング２０２、２０４、２１２は、円形の断面を有する。他の実施形態では、Ｏリング２０２、２０４、２１２は、三角形の断面などの非円形の断面を有する。また、各Ｏリング２０２、２０４、２１２は、プロセス流体がＯリング２０２、２０４、２１２を越えて通過するのを防止し、処理空間１０４を流体的にシールするのに適した圧縮力を受けていると考えられる。
［００４１］図３は、本明細書に記載の実施形態による、後処理チャンバ３００を示す。処理チャンバ１００内で基板をｉＦＧＰＥＢ処理した後、基板は、後処理チャンバ３００に移送される。後処理チャンバ３００は、処理空間３０４を画定するチャンバ本体３０２と、処理空間３０４内に配置されたペデスタル３０８とを含む。ペデスタル３０８上に配置された基板３０６は、基板３０６を冷却してリンスすることによって後処理される。冷却とリンスを組み合わせることによって、基板処理のベークから冷却への遅延が、最小限に抑えられる。
［００４２］基板３０６がペデスタル３０８上に配置されると、基板は、真空源３１４からの真空の適用によって真空チャックされる。基板３０６がチャックされると、基板３０６の冷却が始まる。流体導管３１０が、ペデスタル３０８内に形成されており、流体導管３１０は、冷却流体源３１２と流体連通している。冷却流体が流体導管３１０を通って流れて、基板３０６を冷却する。
［００４３］冷却中に、基板３０６はリンスもされて、基板表面上に依然として存在するあらゆる残留プロセス流体を除去する。リンス流体が、流体供給ノズル３２０を含み得る流体供給アーム３１８から基板３０６のデバイス面に分配される。脱イオン水などのリンス流体が、リンス流体源３２２からアーム３１８およびノズル３２０を経由して供給される。
［００４４］リンスおよび冷却の後、基板３０６は、ペデスタル３０８を回転させることによって任意選択でスピン乾燥される。ペデスタル３０８は、ペデスタル３０８の回転を可能にする電源３１６に結合されている。基板３０６のスピン乾燥中、シールド３２４が上げられて、基板３０６から振り落とされた流体を集める。特定の実施形態では、シールド３２４は、基板３０６の冷却および／またはリンス中においても上げられている。シールド３２４は、リング状の形状であり、ペデスタル３０８の直径よりも大きい内径を有する大きさである。シールド３２４はまた、ペデスタル３０８の半径方向外側に配置されている。シールド３２４は、シールド３２４が基板３０６より高く延びるようにシールド３２４を昇降させるモータ３２８に結合されている。シールド３２４によってスピン乾燥中に集められた流体は、ドレイン３２６を介して処理空間３０４から除去される。基板３０６の冷却およびリンス中、シールド３２４を任意選択で下降位置に配置し、続いて基板３０６のスピン乾燥中、上昇させてもよいことに、留意されたい。シールド３２４はまた、基板３０６のローディングおよびアンローディング中、下げられていてもよい。
［００４５］基板３０６が乾燥すると、基板３０６上のレジストが、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）などの現像剤を塗布することによって現像される。一実施形態では、現像剤は、アーム３１８およびノズル３２０から分配される。現像後、基板３０６は、脱イオン水でリンスされ、次の処理のために基板３０６を準備するために再び乾燥させられる。
［００４６］図４は、本明細書に記載の実施形態による、プロセスプラットフォーム４００の斜視図を示す。プロセスプラットフォーム４００の一例は、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＢＬＡＺＥＲ（商標）プラットフォームである。他の製造業者からの他の適切に構成されたプラットフォームもまた、本明細書に記載の実施形態に従って利用され得ると考えられる。
［００４７］プロセスプラットフォーム４００は、ファクトリインターフェース４０２、プロセスモジュール４０４、および配管モジュール４０６を含む。ファクトリインターフェース４０２は、プロセスモジュール４０４に結合され、プロセスモジュール４０４は、配管モジュール４０６に結合される。ファクトリインターフェース４０２は、複数の前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）５０２、例えば４つのＦＯＵＰ５０２を含む。しかしながら、ファクトリインターフェース４０２は、プロセスモジュール４０４のスループット能力に応じて、より多いまたはより少ない数のＦＯＵＰ５０２を利用できることが、予期されている。
［００４８］プロセスモジュール４０４は、複数の処理チャンバを含む。一実施形態では、プロセスモジュール４０４は、複数の処理チャンバ１００と複数の後処理チャンバ３００を含む。プロセスモジュール４０４は、一致する数の処理チャンバ１００および後処理チャンバ３００を用いて実現することができると考えられる。一例では、プロセスモジュール４０４は、４つの処理チャンバ１００と４つの後処理チャンバ３００を含む。別の例では、プロセスモジュール４０４は、６つの処理チャンバ１００と６つの後処理チャンバ３００を含む。処理チャンバ１００と後処理チャンバ３００の対を利用することにより、プロセス効率が改善し、スループットが向上すると考えられる。
［００４９］プロセスモジュール４０４は、複数の洗浄チャンバを、さらに含むことができる。洗浄チャンバは、例えば、処理チャンバ１００内で処理する前に基板を前洗浄すること、または後処理チャンバ３００内で処理した後に基板を洗浄することなど、様々な実施形態において利用することができる。動作上の実施形態において、基板は、ＦＯＵＰ５０２のうちの１つを通ってプロセスプラットフォーム４００に入り、そこで基板は、ファクトリインターフェース４０２を通ってプロセスモジュール４０４に移送される。その後、基板は、処理チャンバ１００のうちの１つにおいて処理され、後処理チャンバ３００のうちの対応する１つに移送される。上述のように、基板の洗浄は、プロセスモジュール４０４内でのｉＦＧＰＥＢ処理および現像の前または後に任意選択で行われる。ｉＦＧＰＥＢ処理および任意の所望の後処理洗浄が完了すると、基板は、ファクトリインターフェース４０２およびＦＯＵＰ５０２のうちの１つに戻される。
［００５０］配管モジュール４０６は、プロセスモジュール４０４内に配置された処理チャンバ１００および後処理チャンバ３００を利用してｉＦＧＰＥＢ処理を実行するための全ての必要な装置を含む。配管モジュール４０６は、一般に、プロセスモジュール４０４の各チャンバのための全ての流体取り扱い構成要素を含む。そのようなものとして、配管構成要素は、メンテナンスのために容易にアクセス可能な単一の場所に配置される。さらに、配管モジュール４０６は、ｉＦＧＰＥＢ処理に利用される流体の供給および帰還のための単一の場所を可能にする。配管モジュール４０６は、インシトゥ（その場）流体分析装置を、さらに含んでもよい。例えば、ｉＦＧＰＥＢ処理に利用される流体は、熱電対による温度、流量計による流量などの様々な面について分析することができる。その場で流体データおよび他のプロセスデータを集めることができる能力は、リアルタイムのプロセスパラメータ調整を可能にすることによってプラットフォーム４００のより効率的な動作を提供する。
［００５１］配管モジュール４０６は、全ての必要な配管装置に関連するコストを削減するために、処理チャンバ１００と後処理チャンバ３００との間で特定の構成要素を共有するように構成される。例えば、各処理チャンバ１００が単一の処理チャンバ１００専用の個々の配管構成要素を有する代わりに、配管モジュールは、複数の処理チャンバ１００間で共有される配管装置を利用する。同様に、後処理チャンバ３００は、複数の後処理チャンバ３００間で共有される配管装置を利用する。
［００５２］処理チャンバ１００を動作させるために、配管モジュール４０６は、プロセス流体を処理チャンバ１００に順次に供給するのに十分な容積を有するプロセス流体源リザーバを含む。例えば、プロセス流体源リザーバ（例えば、流量計、フローコントローラ、導管、ヒータ、フィルタ、バルブ、ドレインなどの関連する全ての必要な配管構成要素）は、処理チャンバ１００を順次に動作させるのに十分な量でプロセス流体を連続的に供給するように構成される。別の実施形態では、プロセス流体リザーバおよび関連する全ての必要な配管装置は、複数の処理チャンバ１００を同時に動作させるのに十分な量のプロセス流体を供給するように構成される。
［００５３］同様に、後処理チャンバ３００の動作のために、配管モジュール４０６は、少なくとも、リンス流体源リザーバ、冷却流体源リザーバ、現像剤供給源リザーバ、および関連する全ての必要な配管装置を含む。後処理チャンバ３００は、順次または同時に動作させることができ、全ての必要な配管装置およびリザーバは、後処理チャンバ３００の効率的な動作を可能にするのに十分な量の流体を供給することによって、いずれの実施形態でも処理を容易にするように構成される。
［００５４］図５は、本明細書に記載の実施形態による、図４のプロセスプラットフォーム４００の概略平面図を示す。処理チャンバ１００および後処理チャンバ３００を含むプロセスモジュール４０４は、チャンバ１００および３００の対がプロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０内にあるように構成されている。４つのプロセスステーションが示されているが、より少ないまたはより多い数のプロセスステーション、例えば６つのプロセスステーションが、本明細書に記載の実施形態に従って使用されてもよいということが、予期されている。プロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０は、プロセスモジュール４０４の周囲に配置され、ロボット５１２が、複数のプロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０の間の中央領域５１４に配置される。したがって、プロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０は、中央領域５１４に隣接して配置され、ロボット５１２に近接して配置されている。
［００５５］一実施形態では、ロボット５１２は、様々なモジュール４０２、４０４の間、およびプロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０の間で基板を運ぶようにサイズ設定された単一のエンドエフェクタを有するアームを有する。別の実施形態では、ロボット５１２は、２つのアームを有し、各アームは、基板を運ぶためのエンドエフェクタを有する。この実施形態では、第１のエンドエフェクタを利用して、ファクトリインターフェース４０２から基板を取り出し、その基板をプロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０のうちの１つの処理チャンバ１００に搬送することができる。第２のエンドエフェクタを利用して、処理チャンバ１００内で処理された基板を同じプロセスステーションの後処理チャンバ３００に移送する。第２のエフェクタは、処理チャンバ１００から取り出された基板を冷却するために利用されてもよい。この実施形態では、第２のエンドエフェクタは、例えば流体によって冷却することができ、第２のエンドエフェクタの表面積は、基板移送中の基板冷却速度を改善するため基板と接触するのに十分な大きさとすることができる。その後、第１のエンドエフェクタを利用して、基板を後処理チャンバ３００からファクトリインターフェース４０２に戻すことができる。有利には、特定の移送動作用に設計された種々のエンドエフェクタを有するロボットを利用することは、異なるプロセス工程間の基板汚染の可能性を低減し、スループットを向上させることができると考えられる。
［００５６］ロボット５１２は、Ｘ方向に直線的に移動してファクトリインターフェース４０２から基板を取り出し、その基板をプロセスモジュール４０４内の様々なプロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０に搬送する。ロボット５１２は、基板を搬送し、プロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０のチャンバ１００、３００から基板を取り出すために、Ｙ方向およびＺ方向にも移動する。
［００５７］動作上の実施形態において、基板は、プロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０のうちの１つの処理チャンバ１００に搬送され、ｉＦＧＰＥＢ処理が、約３０秒間と約９０秒間の間の時間、例えば約６０秒間実行される。基板の処理中、ロボット５１２は、他の基板をプロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０のチャンバ１００、３００の間で、またはファクトリインターフェース４０２との間で移送することができる。基板が処理チャンバ１００内でｉＦＧＰＥＢ処理された後、ロボット５１２は、基板をｉＦＧＰＥＢ処理した処理チャンバ１００を有する同じプロセスステーションの後処理チャンバ３００に、基板を移送する。冷却および現像プロセスを含む後処理工程は、約１５秒間と約９０秒間の間の時間、例えば約３０秒間実行することができる。後処理の後、基板は任意選択で洗浄され、その後ファクトリインターフェース４０２に送り返されることができる。
［００５８］図６は、本明細書に記載の実施形態による、図４のプロセスプラットフォーム内の処理チャンバ１００と後処理チャンバ３００の配置の概略側面図である。より具体的には、図６は、単一のプロセスステーション内の処理チャンバ１００と後処理チャンバ３００の配置を示す。図示の実施形態では、後処理チャンバ３００は、処理チャンバ１００より上に配置されている。つまり、後処理チャンバ３００は、処理チャンバ１００上に積み重ねられている。チャンバ３００、１００はまた、チャンバ３００、１００の開口部が中央領域５１４およびロボット５１２に面して、基板の出入りを可能にするように、配置されている。
［００５９］図７は、本明細書に記載の実施形態による、図４のプロセスプラットフォーム内の処理チャンバ１００と後処理チャンバ３００の配置の概略側面図である。より具体的には、図７は、単一のプロセスステーション内の処理チャンバ１００と後処理チャンバ３００の配置を示す。図示の実施形態では、処理チャンバは、後処理チャンバ３００より上に配置されている。つまり、処理チャンバ１００は、後処理チャンバ３００上に積み重ねられている。図６に関して説明した実施形態と同様に、チャンバ１００、３００は、チャンバ１００、３００の開口部が中央領域５１４およびロボットに面して、基板の出入りを可能にするように、配置されている。
［００６０］処理チャンバ１００および後処理チャンバ３００をプロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０のそれぞれの中に積み重ね配置で配置することによって、ロボットによるチャンバ１００、３００間の基板の移送時間が短縮され、スループットの向上が実現され得る。上記の実施形態は、基板がプロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０のうちの１つにおいて処理されることを予期したが、基板は、第１のプロセスステーションの処理チャンバ１００および第１のプロセスステーションとは異なる第２のプロセスステーションの後処理チャンバ３００において処理されてもよいことが、予期されている。
［００６１］図８は、本明細書に記載の実施形態による、プロセスプラットフォーム８００の斜視図を示す。プロセスプラットフォーム８００の一例は、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＲＡＩＤＥＲ（登録商標）プラットフォームである。他の製造業者からの他の適切に構成されたプラットフォームもまた、本明細書に記載の実施形態に従って利用され得ると考えられる。
［００６２］プロセスプラットフォーム８００は、ファクトリインターフェース８０２、中間モジュール８０４、サポートモジュール８０６、およびプロセスモジュール８０８を含む。ファクトリインターフェース８０２は中間モジュール８０４に結合されており、中間モジュール８０４はサポートモジュール８０６に結合されており、サポートモジュール８０６はプロセスモジュール８０８に結合されている。ファクトリインターフェース４０２は、複数の前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）８２０、例えば３つのＦＯＵＰ８２０を含む。しかしながら、ファクトリインターフェース８０２は、プロセスモジュール８０８のスループット能力に応じて、より多いまたはより少ない数のＦＯＵＰ８２０を利用できることが、予期されている。
［００６３］プロセスモジュール８０８は、複数のプロセスステーション８１４を含む。プロセスステーション８１４は、各プロセスステーション８１４が積み重ねられた処理チャンバ１００および後処理チャンバ３００を含むという点で、プロセスステーション５０４、５０６、５０８、５１０と同様であり得る。図示の実施形態は、処理チャンバ１００が後処理チャンバ３０の上に配置されていることを示しているが（図７参照）、図６と同様に、後処理チャンバ３００が処理チャンバ１００の上に配置されてもよいことが、予期されている。したがって、プロセスモジュール８０８は、一致する数の処理チャンバ１００および後処理チャンバ３００を用いて実現されると考えられる。
［００６４］一例では、プロセスモジュール８０８は、中央に配置されたロボットトラック（図示せず）の両側に配置された５つの処理チャンバ１００および５つの後処理チャンバ３００を含み、合計で１０個の処理チャンバ１００および１０個の後処理チャンバ３００を含む。５つのプロセスステーション８１４が示されているが、４つ（合計８つ）または６つ（合計１２）のプロセスステーション８１４もまた有利に利用され得ることが、予期されている。複数の配管モジュール８１８もまた、プロセスモジュール８０８内に設けられている。この実施形態では、各プロセスステーション８１４は、専用の配管モジュール８１８を有する。ロボット５１２と同様のロボット（図示せず）もまた、プロセスモジュール８０８内に配置されて、プロセスステーション８１４のチャンバ１００、３００間およびプロセスモジュール８０８とサポートモジュール８０６との間で基板を移送するように動作してもよい。
［００６５］サポートモジュール８０６は、複数の洗浄チャンバ８２２を含む。洗浄チャンバ８２２は、プロセスモジュール８０８のプロセスステーション８１４内でｉＦＧＰＥＢ処理された基板をリンスしてスピン乾燥するように構成される。洗浄チャンバ８２２は、基板のデバイス面と裏面の両方を順次または同時にリンスするように構成されてもよい。洗浄チャンバ８２２はまた、プロセスモジュール８０８内での処理の前に基板を洗浄してもよい。複数の配管モジュール８１６もまた、サポートモジュール８０６内に設けられている。この実施形態では、洗浄チャンバ８２２を有する各洗浄ステーション８１２は、専用の配管モジュール８１２を有する。したがって、配管モジュール８１６は、洗浄工程を可能にするように構成された全ての必要な装置で基板の洗浄を支援するように構成される。いくつかの実施形態では、サポートモジュール８０６は、洗浄ステーション８１２とプロセスモジュール８０８または中間モジュール８０４との間で基板を移送するロボット（図示せず）を、さらに有することができる。あるいは、プロセスモジュールロボットが、基板移送を可能にするためにプロセスモジュール８０８とサポートモジュール８０６との間を移動してもよい。
［００６６］中間モジュール８０４は、ファクトリインターフェース８０２とサポートモジュール８０６との間の基板移送の効率を向上させるための１つ以上のバッファステーション８１０を含む。バッファステーション８１０は、サポートモジュール８０６とプロセスモジュール８０８で実行されるプロセス工程間のプロセス時間の不一致を補整するために利用されてもよい。バッファステーション８１０はまた、サポートモジュール８０６での処理の前またはファクトリインターフェース８０２への返送の前に基板温度を調整するように温度制御されてもよい。
［００６７］要約すると、本明細書に記載の実施形態は、ｉＦＧＰＥＢおよび関連するプロセス工程を実行するための改善されたプラットフォームを提供する。積み重ねられた処理チャンバおよび後処理チャンバを有するプロセスステーションを利用することは、より効率的な基板移送およびスループットの増加を可能にする。加えて、様々な配管モジュール構成は、改善されたプロセスパラメータ調整およびメンテナンス作業を提供する。したがって、ｉＦＧＰＥＢ処理工程は、本明細書に記載の装置で有利に実施することができる。
［００６８］上記は、本開示の実施形態に向けられているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考え出すこともでき、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (15)

  1. ファクトリインターフェースと、
    配管モジュールと、
    前記ファクトリインターフェースと前記配管モジュールとの間に配置されたプロセスモジュールと、
    を備えるプラットフォーム装置であって、前記プロセスモジュールが、
    ロボットが配置されている中央領域と、
    前記中央領域の周囲に配置された複数のプロセスステーションであって、各プロセスステーションが積み重ね配置で処理チャンバと後処理チャンバとを含む、複数のプロセスステーションと、
    を備える、プラットフォーム装置。
  2. 前記処理チャンバが、
    処理空間を画定するチャンバ本体であって、前記処理空間の長軸が垂直に配向され、前記処理空間の短軸が水平に配向されている、チャンバ本体と、
    前記チャンバ本体に結合された可動ドアと、
    前記ドアに結合された第１の電極であって、その上に基板を支持するように構成された第１の電極と、
    前記チャンバ本体に結合された第２の電極であって、前記処理空間を少なくとも部分的に画定する第２の電極と、
    前記処理空間に隣接して前記チャンバ本体の側壁に形成された第１の複数の流体ポートと、
    前記第１の複数の流体ポートとは反対側で前記処理空間に隣接して前記チャンバ本体の前記側壁に形成された第２の複数の流体ポートと、
    を備える、請求項１に記載の装置。
  3. 前記第１の電極と前記ドアとの間に配置されたバッキングプレートを、さらに備える、請求項２に記載の装置。
  4. 第１の複数のチャネルおよび前記第１の複数の流体ポートを介して前記処理空間と流体連通しているプロセス流体源を、さらに備える、請求項２に記載の装置。
  5. 第２の複数のチャネルおよび前記第２の複数の流体ポートを介して前記処理空間と流体連通している流体出口を、さらに備える、請求項４に記載の装置。
  6. 前記第１の電極が、その上に基板を真空チャックするように構成されている、請求項２に記載の装置。
  7. 前記チャンバ本体が、ポリテトラフルオロエチレンから形成されている、請求項２に記載の装置。
  8. 前記後処理チャンバが、
    処理空間を画定するチャンバ本体と、
    前記処理空間内に配置された回転可能なペデスタルと、
    前記処理空間に洗浄流体を供給するように構成された流体供給アームと、
    モータによって昇降可能なシールドであって、前記回転可能なペデスタルの直径よりも大きい内径を有し、前記回転可能なペデスタルの半径方向外側に配置されたシールドと、
    を備える、請求項１に記載の装置。
  9. ファクトリインターフェースと、
    配管モジュールと、
    前記ファクトリインターフェースと前記配管モジュールとの間に配置されたプロセスモジュールと、
    を備えるプラットフォーム装置であって、前記プロセスモジュールが、
    ロボットが配置されている中央領域であって、前記ロボットが複数のエンドエフェクタを備え、前記エンドエフェクタが３つの軸で可動である、中央領域と、
    前記中央領域の周囲に配置された複数のプロセスステーションであって、各プロセスステーションが積み重ね配置で処理チャンバと後処理チャンバとを含む、複数のプロセスステーションと、
    を備える、プラットフォーム装置。
  10. 前記処理チャンバが、
    処理空間を画定するチャンバ本体であって、前記処理空間の長軸が垂直に配向され、前記処理空間の短軸が水平に配向されている、チャンバ本体と、
    前記チャンバ本体に結合された可動ドアと、
    前記ドアに結合された第１の電極であって、その上に基板を支持するように構成された第１の電極と、
    前記チャンバ本体に結合された第２の電極であって、前記処理空間を少なくとも部分的に画定する第２の電極と、
    前記処理空間に隣接して前記チャンバ本体の側壁に形成された第１の複数の流体ポートと、
    前記第１の複数の流体ポートとは反対側で前記処理空間に隣接して前記チャンバ本体の前記側壁に形成された第２の複数の流体ポートと、
    を備える、請求項９に記載の装置。
  11. 前記後処理チャンバが、
    処理空間を画定するチャンバ本体と、
    前記処理空間内に配置された回転可能なペデスタルと、
    前記処理空間に洗浄流体を供給するように構成された流体供給アームと、
    モータによって昇降可能なシールドであって、前記回転可能なペデスタルの直径よりも大きい内径を有し、前記回転可能なペデスタルの半径方向外側に配置されたシールドと、
    を備える、請求項９に記載の装置。
  12. ファクトリインターフェースと、
    前記ファクトリインターフェースに隣接して配置された中間モジュールであって、バッファステーションが前記中間モジュール内に配置されている、中間モジュールと、
    前記中間モジュールに隣接して配置されたサポートモジュールであって、複数の洗浄ステーションがその中に配置されているサポートモジュールと、
    前記サポートモジュールに隣接して配置されたプロセスモジュールと、
    を備えるプラットフォーム装置であって、前記プロセスモジュールが、
    複数のプロセスステーションであって、各プロセスステーションが積み重ね配置で処理チャンバと後処理チャンバとを含む、複数のプロセスステーションと、
    各プロセスステーション専用の配管モジュールと、
    を備える、プラットフォーム装置。
  13. 前記処理チャンバが、
    処理空間を画定するチャンバ本体であって、前記処理空間の長軸が垂直に配向され、前記処理空間の短軸が水平に配向されている、チャンバ本体と、
    前記チャンバ本体に結合された可動ドアと、
    前記ドアに結合された第１の電極であって、その上に基板を支持するように構成された第１の電極と、
    前記チャンバ本体に結合された第２の電極であって、前記処理空間を少なくとも部分的に画定する第２の電極と、
    前記処理空間に隣接して前記チャンバ本体の側壁に形成された第１の複数の流体ポートと、
    前記第１の複数の流体ポートとは反対側で前記処理空間に隣接して前記チャンバ本体の前記側壁に形成された第２の複数の流体ポートと、
    を備える、請求項１２に記載の装置。
  14. 前記後処理チャンバが、
    処理空間を画定するチャンバ本体と、
    前記処理空間内に配置された回転可能なペデスタルと、
    前記処理空間に洗浄流体を供給するように構成された流体供給アームと、
    モータによって昇降可能なシールドであって、前記回転可能なペデスタルの直径よりも大きい内径を有し、前記回転可能なペデスタルの半径方向外側に配置されたシールドと、
    を備える、請求項１２に記載の装置。
  15. 前記サポートモジュールの前記洗浄ステーションのそれぞれが、専用の配管モジュールを有する、請求項１２に記載の装置。


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