JP2022160395A - In-line chamber metrology - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の実施形態は、概して、減圧処理システムおよび処理技術に関する。より詳細には、本開示の実施形態は、減圧処理システムにおける基板の直接的なインライン監視のための技術に関する。 Embodiments of the present disclosure generally relate to reduced pressure processing systems and processing techniques. More particularly, embodiments of the present disclosure relate to techniques for direct in-line monitoring of substrates in reduced pressure processing systems.
半導体基板は、集積回路用のデバイス及び微小デバイスの製造を含む、広範な用途のために処理される。基板を処理するための1つの技術は、基板を減圧下でガスに曝露することと、基板の表面上に誘電材料または導電性金属などの材料を堆積させることを含む。例えば、エピタキシは、基板(例えば、シリコンウエハ)の表面上に、シリコンまたはゲルマニウムから成ることが多い高純度の薄膜を成長させるために使用されうる堆積プロセスである。材料は、処理流体(例えば、前駆体ガスとキャリアガスとの混合物)を、支持体上に配置された基板の表面と平行に、かつ当該表面に亘って流し、処理流体を(例えば、処理流体を高温に加熱することにより)分解し、基板の表面上へと処理流体からの材料を堆積させることによって、クロスフローチャンバ内で堆積されうる。 Semiconductor substrates are processed for a wide variety of applications, including the fabrication of devices for integrated circuits and microdevices. One technique for processing a substrate involves exposing the substrate to gases under reduced pressure and depositing a material, such as a dielectric material or a conductive metal, on the surface of the substrate. For example, epitaxy is a deposition process that can be used to grow high-purity thin films, often composed of silicon or germanium, on the surface of a substrate (eg, a silicon wafer). The material is made by flowing a process fluid (e.g., a mixture of a precursor gas and a carrier gas) parallel to and across the surface of a substrate disposed on a support, and flowing a process fluid (e.g., a process fluid (by heating to a high temperature) and depositing material from the process fluid onto the surface of the substrate in a cross-flow chamber.
基板の処理中の様々な時間に、堆積された膜の品質が検査および/または測定されうる。基板を検査および/または測定するための以前から知られている技術は、処理チャンバから基板を取り出し、基板を検査および/または測定するための計器内に、基板を配置することを含む。処理チャンバから基板を取り出すと、結果的に、ガスが処理チャンバに入って、場合によっては、(基板または他の基板の)チャンバ内での処理が続けられる前に、真空ポンプによって処理チャンバを真空状態にする必要がある。 At various times during processing of the substrate, the quality of the deposited film can be inspected and/or measured. A previously known technique for inspecting and/or measuring a substrate involves removing the substrate from the processing chamber and placing the substrate in a meter for inspecting and/or measuring the substrate. Removal of the substrate from the processing chamber may result in gas entering the processing chamber, possibly evacuating the processing chamber by a vacuum pump before processing (of the substrate or other substrates) in the chamber continues. need to be in a state.
処理チャンバのスループット、および製造される基板の品質を改善するために、処理システムの高真空環境から基板を取り除くことなく、処理システム内で処理が施される基板を検査および/または測定する手段が必要とされている。 To improve processing chamber throughput and the quality of substrates produced, a means of inspecting and/or measuring substrates undergoing processing in a processing system without removing the substrate from the high vacuum environment of the processing system is provided. is necessary.
基板を処理するための装置が提供される。装置は、概して、第1のビューポートおよび第2のビューポートを有する処理チャンバ本体と、処理チャンバ本体と接続された、処理流体を供給するための供給源と、処理チャンバ本体と接続された真空ポンプと、処理チャンバ本体内の基板支持体と、第1のビューポートを通して基板支持体上の基板を照射するよう動作可能な電磁放射放出器と、第2のビューポートを通して、基板から散乱した電磁放射を検出するよう動作可能な検出器と、を備える。 An apparatus is provided for processing a substrate. The apparatus generally includes a processing chamber body having a first viewport and a second viewport, a source connected to the processing chamber body for supplying processing fluid, and a vacuum connected to the processing chamber body. a pump, a substrate support within a processing chamber body, an electromagnetic radiation emitter operable to illuminate a substrate on the substrate support through a first viewport, and electromagnetic radiation scattered from the substrate through a second viewport. a detector operable to detect radiation.
基板を処理するためのシステムが提供される。本システムは、概して、
基板の通過を可能にするよう構成された第1のスリット弁開口、及び、基板の通過を可能とするよう構成された第2のスリット弁開口を有する処理チャンバと、
処理チャンバの第1のスリット弁開口を開閉するよう動作可能な第1のスリット弁であって、閉弁時に第1の気密シールを形成するよう動作可能な第1のスリット弁と、
処理チャンバの第2のスリット弁開口を開閉するよう動作可能な第2のスリット弁であって、閉弁時に第2の気密シールを形成するよう動作可能な第2のスリット弁と、
処理チャンバの第2のスリット弁開口と位置合わせされた移送スリット弁開口、ロードロックポート、及び、基板支持体を有するロードロックと、
収容されたプローブを有する機械的アーム部と
を備え、
機械的アーム部は、ロードロックポートを介してロードロックの内部にアクセスするよう動作可能であり、機械的アーム部は、基板支持体上の基板に接近するように、収容されたプローブ内の計器を動かすよう動作可能であり、収容されたプローブは、基板を照射するために電磁放射を放出するよう動作可能な放出器を有し、収容されたプローブは、基板から散乱した電磁放射を検出するよう動作可能な検出器を有する。
A system is provided for processing a substrate. The system generally:
a processing chamber having a first slit valve opening configured to allow passage of a substrate and a second slit valve opening configured to allow passage of a substrate;
a first slit valve operable to open and close a first slit valve opening of the processing chamber, the first slit valve operable to form a first hermetic seal when closed;
a second slit valve operable to open and close a second slit valve opening of the processing chamber, the second slit valve operable to form a second hermetic seal when closed;
a loadlock having a transfer slit valve opening aligned with a second slit valve opening of the processing chamber, a loadlock port, and a substrate support;
a mechanical arm having an encased probe;
A mechanical arm portion is operable to access the interior of the loadlock through the loadlock port, the mechanical arm portion operable to access the substrate on the substrate support by moving the instrumentation within the contained probe. and the contained probe has an emitter operable to emit electromagnetic radiation to illuminate the substrate, and the contained probe detects electromagnetic radiation scattered from the substrate. It has a detector operable as
本開示の態様の上記で列挙された特徴が詳細に理解されうるように、上記で簡単に要約された態様のより具体的な説明が、実施形態を参照することによって行うことが出来、実施形態の幾つかが添付の図面に示される。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを例示しており、従って、本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。 So that the above-listed features of aspects of the present disclosure may be understood in detail, a more particular description of the aspects briefly summarized above can be had by reference to the embodiments; are shown in the accompanying drawings. However, as the disclosure may permit other equally effective embodiments, the accompanying drawings illustrate only typical embodiments of the disclosure and are therefore to be considered limiting of its scope. Note that it is not
理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態で開示される要素は、具体的な記述がなくとも、他の実施形態で有益に利用できることが企図されている。 For ease of understanding, identical reference numbers have been used, where possible, to designate identical elements common to multiple figures. It is contemplated that elements disclosed in one embodiment may be beneficially utilized on other embodiments without specific recitation.
処理システムの高真空環境から基板を取り除くことなく、処理システム内で処理が施される基板の層の厚さおよび層の均一性を測定し、および/または、基板を検査して欠陥を検出し、および/または、基板の層および層間の界面の化学的な特徴付けを行うための方法および装置が提供される。本方法および本装置は、処理チャンバ内または処理チャンバに接続されたロードロックチャンバ内の基板を測定および/または検査することによって、処理チャンバの真空を破らずに基板の測定および/または検査を可能にする。 Measure layer thickness and layer uniformity of a substrate being processed in a processing system and/or inspect the substrate for defects without removing the substrate from the high vacuum environment of the processing system. , and/or methods and apparatus are provided for chemical characterization of substrate layers and interfaces between layers. The method and apparatus enable measurement and/or inspection of a substrate without breaking the vacuum of the processing chamber by measuring and/or inspecting the substrate within the processing chamber or within a loadlock chamber connected to the processing chamber. to
本明細書に開示される一実施形態は、処理システムに接続されたロードロックチャンバである。ロードロックチャンバは、基板上の粒子の属性または当該粒子の存在を検査および/または測定するために使用されうる1つ以上の計器を有する収容されたプローブを備えた、機械的アーム部を有する。基板は、処理チャンバから取り出してロードロック内に移動することが可能であり、そこで、1つ以上の計器が基板を検査および/または測定する。ロードロック内の圧力は、処理システムまたは処理チャンバの圧力と同様のレベルに維持され、処理チャンバの真空を破らずに基板の測定および検査が可能となる。 One embodiment disclosed herein is a load lock chamber connected to a processing system. The loadlock chamber has a mechanical arm with a contained probe having one or more instruments that can be used to inspect and/or measure the properties or presence of particles on a substrate. The substrate can be removed from the processing chamber and moved into a loadlock, where one or more instruments inspect and/or measure the substrate. The pressure within the loadlock is maintained at a level similar to that of the processing system or processing chamber, allowing substrate measurements and inspection without breaking the vacuum of the processing chamber.
他の実施形態では、複数のビューポートが処理チャンバ上に配置される。レーザ、X線放出器、および/または、電磁放射の他の放出器が、処理チャンバ内の第1のビューポートを通じて基板を照射することが可能であり、基板から散乱した放射線は、第2のビューポートを通じて処理チャンバから出て、処理チャンバの外部の計器によって検出、収集、および/または測定されうる。基板は、当該基板が処理チャンバ内にある間に、処理チャンバの真空を破ることなく検査および/または測定されうる。 In other embodiments, multiple viewports are positioned over the processing chamber. Lasers, X-ray emitters, and/or other emitters of electromagnetic radiation can illuminate the substrate through a first viewport within the processing chamber, and radiation scattered from the substrate can It can exit the processing chamber through a viewport and be detected, collected, and/or measured by instrumentation external to the processing chamber. A substrate may be inspected and/or measured while the substrate is in the processing chamber without breaking the vacuum of the processing chamber.
本明細書では、基板から「散乱した」放射線とは、基板から反射され、基板から屈折させられ、照明の結果として基板から発せられ、および/または基板を透過する放射線を指している。 As used herein, radiation “scattered” from the substrate refers to radiation that is reflected from the substrate, refracted from the substrate, emitted from the substrate as a result of illumination, and/or transmitted through the substrate.
半導体基板は、集積回路用のデバイス及び微小デバイスの製造を含む、広範な用途のために処理される。上述のように、基板を処理するための1つの技術は、基板を減圧下でガスに曝露することと、基板の表面上に誘電材料または導電性金属などの材料を堆積させることを含む。例えば、エピタキシは、基板(例えば、シリコンウエハ)の表面上に、シリコンまたは二酸化ケイ素から成ることが多い高純度の薄膜を成長させるために使用されうる堆積プロセスである。材料は、処理流体(例えば、前駆体ガスとキャリアガスとの混合物)を、支持体上に配置された基板の表面と平行に、かつ当該表面に亘って流し、処理流体を(例えば、処理流体を高温に加熱することにより)分解し、基板の表面上へと処理流体からの材料を堆積させることによって、クロスフローチャンバ内で堆積されうる。上記のエピタキシ技術に従って処理された基板が、以下により詳細に記載されるように、処理チャンバ内またはロードロック内で測定および/または検査されうる。 Semiconductor substrates are processed for a wide variety of applications, including the fabrication of devices for integrated circuits and microdevices. As mentioned above, one technique for processing a substrate involves exposing the substrate to gases under reduced pressure and depositing a material, such as a dielectric material or a conductive metal, on the surface of the substrate. For example, epitaxy is a deposition process that can be used to grow high-purity thin films, often composed of silicon or silicon dioxide, on the surface of a substrate (eg, a silicon wafer). The material is made by flowing a process fluid (e.g., a mixture of a precursor gas and a carrier gas) parallel to and across the surface of a substrate disposed on a support, and flowing a process fluid (e.g., a process fluid (by heating to a high temperature) and depositing material from the process fluid onto the surface of the substrate in a cross-flow chamber. Substrates processed according to the epitaxy techniques described above may be measured and/or inspected in a process chamber or loadlock, as described in more detail below.
開示される実施形態は、原子層堆積(ALD:atomic layer deposition)、化学基層堆積(CVD:chemical vapor deposition)、エッチング、プラズマ化学気相堆積(PECVD:plasma-enhanced chemical vapor deposition)、物理的気相堆積(PVD:physical vapor deposition)、誘電体堆積、ポリマー層堆積、および選択除去プロセス(SRP:selective removal process)を含むがこれらに限定されない基板を処理するための技術と共に使用されうる。 Disclosed embodiments include atomic layer deposition (ALD), chemical vapor deposition (CVD), etching, plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), physical vapor deposition. It can be used with techniques for processing the substrate including, but not limited to, physical vapor deposition (PVD), dielectric deposition, polymer layer deposition, and selective removal process (SRP).
図1Aは、本開示の態様に係る、構成要素が処理のためのポジションに置かれた例示的な処理チャンバ100の概略的な断面図を示している。図示の処理チャンバは、エピタキシャルチャンバである。処理チャンバ100は、1つ以上の基板を処理する(例えば、基板上にエピタキシャル堆積を行う)ために使用され、ここでは、基板108の上面上への材料の堆積が含まれる。処理チャンバ100は、加熱のための放射加熱ランプ102のアレイと、他の構成要素のうち、処理チャンバ100内に配置された基板支持体106(例えばサセプタ)の背面104と、を含む。いくつかの実施形態では、放射加熱ランプのアレイが、下部ドームの下方に示されるアレイに加えて、上部ドーム128の上方に配置される。基板支持体106は、図示のように中央開口を有さないディスク状の基板支持体106であってよく、またはリング状の基板支持体であってよい。
FIG. 1A shows a schematic cross-sectional view of an
図1Bは、図1Aの線1B-1Bに沿って切り取られた処理チャンバ100の概略的な側面図を示している。ライナアセンブリ163および環状シールド167が、分かり易くするために省略されている。基板支持体は、図1Aに示すようにディスク状の基板支持体106であってよく、または、図1Bに示すように、ランプ102の熱放射への基板の曝露を容易にするために、基板の縁部から基板を支持するリング状の基板支持体107であってよい。
FIG. 1B shows a schematic side view of
図1Aおよび図1Bを参照すると、基板支持体106又は107は、上方ドーム128と下方ドーム114との間の処理チャンバ100内に位置している。上側ドーム128と、下側ドーム114と、上側ドーム128と下側ドーム114の間に配置されるベースリング136とが、処理チャンバ100の内部領域を画定する。概して、上部ドーム128および下部ドーム114の中央部分は、石英などの光学的に透過性の材料から形成される。処理チャンバ100の内部領域は、大まかに、処理領域156とパージ領域158とに分けられる。
Referring to FIGS. 1A and 1B,
基板108(縮尺どおりではない)は、ローディングポート103を通じて処理チャンバ100に運び込まれ、基板支持106上に配置されうる。ローディングポート103は、図1Aでは基板支持体106に見えなくなっているが、図1Bでは見ることができる。
A substrate 108 (not to scale) may be brought into
一実施形態によれば、基板支持体106は、図1Aに示すように、基板支持体106を直接的に支持しうる中央シャフト132によって支持されている。他の実施形態によれば、中央シャフト132は、図1Bに示すように、アーム部134によってディスク状の基板支持体107を支持する。
According to one embodiment, the
一実施形態によれば、処理チャンバ100は、ランプヘッド145も備え、このランプヘッド145は、ランプ102のアレイを支持し、処理中および/または処理後にランプ102を冷却する。各ランプ102は、各ランプ102に電気を供給する電気分電盤(図示せず)に結合されている。
According to one embodiment, the
一実施形態によれば、処理チャンバ100は、処理チャンバ100内および基板108の表面の温度を測定する1つ以上の光高温計118も含む。コントローラ(図示せず)が、配電盤からランプ102への配電を制御する。コントローラはまた、処理チャンバ100内の冷却流体の流れを制御する。コントローラは、配電盤からランプ102への電圧を変化させることによって、および冷却流体の流れを変化させることによって、処理チャンバ内の温度を制御する。
According to one embodiment, processing
リフレクタ122が上部ドーム128の上方に配置されており、基板108および上部ドーム128から発せられた赤外線を反射して処理チャンバ100内に戻す。リフレクタ122は、クランプリング130を用いて上部ドーム128に固定されている。リフレクタ122は、冷却流体源(図示せず)に接続された1つ以上の接続ポート126を有する。接続ポート126はリフレクタ内の1つ以上の通路(図示せず)に接続しており、冷却流体(例えば、水)がリフレクタ122内を循環することを可能とする。
A
一実施形態によれば、処理チャンバ100は、処理流体供給源172に接続された処理流体入口174を含む。処理流体入口174は、処理流体(例えば、トリメチルアルミニウム(TMA)またはシラン(SiH4))を、おおまかに基板108の表面全体に導くよう構成される。処理チャンバはまた、処理流体入口174の反対側の処理チャンバ100の側面に位置する処理流体出口178を含む。処理流体出口178は、真空ポンプ180に連結されている。
According to one embodiment, processing
一実施形態によれば、処理チャンバ100は、ベースリング136の側壁に形成されたパージガス入口164を含む。パージガス源162が、パージガス入口164にパージガスを供給する。処理チャンバ100が環状シールド167を備える場合に、環状シールド167は、処理流体入口174とパージガス入口164との間に配置される。例示の目的で、処理流体入口174、パージガス入口164、および処理流体出口178が示されており、基板108上への材料の均一な堆積を促進するために、その位置、サイズ、流体入口および流体出口の数等が調節されうる。
According to one embodiment, processing
基板支持体は、処理チャンバ100内での基板の処理を可能にするポジションで示されている。中央シャフト132、基板支持体106または107、及びアーム部134は、アクチュエータ(図示せず)によって下降させられうる。複数のリフトピン105が、基板支持体106又は107を貫通している。処理ポジションより下のローディングポジションまで基板支持体を下げることにより、リフトピン105が下部ドーム114に接触し、基板支持体106の穴を通過して、基板支持体106から基板108を持ち上げることが可能となる。次いで、ロボット(図1には図示せず、図2のロボット208を参照)が処理チャンバ100に入って、ローディングポート103を通じて基板108と係合して取り出す。基板108を取り出したロボットまたは他のロボットが、ローディングポート103を通って処理チャンバに入って、未処理の基板を基板支持体106上に配置する。次いで、基板支持体106が、アクチュエータによって処理ポジションまで上げられ、未処理の基板が処理のためのポジションに配置される。
A substrate support is shown in a position that allows for processing of a substrate within
一実施形態によれば、処理チャンバ100内での基板108の処理は、ローディングポート103を通して基板を挿入することと、基板108を基板支持体106または107上に配置することと、基板支持体106または107および基板108を処理ポジションまで上げることと、ランプ102を用いて基板108を加熱することと、基板108全体に処理流体173を流すことと、及び、基板108を回転させることを含む。場合によっては、基板は処理中に上げまたは下げられうる。
According to one embodiment, processing of
本開示のいくつかの態様によれば、処理チャンバ100内のエピタキシャル処理は、処理チャンバ100内の圧力が大気圧よりも低いように制御することを含む。一実施形態によれば、処理チャンバ100内の圧力は、約10torr~80torrに下げられる。他の実施形態によれば、処理チャンバ100内の圧力は、約80torr~300torrに低減される。一実施形態によれば、真空ポンプ180が、処理前及び/又は処理中に処理チャンバ100の圧力を下げるために作動される。
According to some aspects of the present disclosure, epitaxial processing within
処理流体173は、1つ以上の処理流体入口174から処理チャンバ100内に導入され、1つ以上の処理流体出口178を通って処理チャンバ100から出る。処理流体173は、例えば、熱分解または他の反応によって、基板108上に1つ以上の材料を堆積させる。基板108上に材料を堆積させた後で、反応から流出物(すなわち、排ガス)166、175が形成される。流出物166、175は、処理流体出口178を通って処理チャンバ100を出る。
Processing
基板108の処理が完了すると、処理チャンバ100は、パージガス入口164を通してパージガス165(例えば、水素または窒素)が導入されることによって、処理流体173および流出物166、175がパージされる。パージガス165は、パージガス入口164の代わりに、またはパージガス入口164に加えて、処理流体入口174を通して導入されうる。パージガス165は、処理流体出口178を通って処理チャンバを出る。
After processing of
例示的なインラインチャンバメトロロジー
本開示の実施形態では、基板は、処理チャンバの真空を破ることなく、処理チャンバ内で処理され、検査および/または測定されうる。一実施形態では、ロードロックチャンバが、弁を介して処理チャンバと接続される。ロードロックは、基板を検査および/または測定するために使用されうる1つ以上の計器を有する収容されたプローブを備えた、機械的アーム部を有する。基板は、処理チャンバから取り出され、弁を通過してロードロックの中へと入れることが可能であり、そこで、1つ以上の計器が基板を検査および/または測定する。ロードロック内の圧力は、処理チャンバの圧力と同様のレベルに維持され、または当該レベルまで下げられており、処理チャンバの真空を破ることなく、基板の測定および検査が可能となる。その後、基板は、追加の処理のために処理チャンバに戻されてよく、追加の処理のパラメータ(例えば、温度またはガス流量)は、ロードロックで行われた測定および検査に基づいて決定される。
Exemplary Inline Chamber Metrology In embodiments of the present disclosure, a substrate may be processed, inspected and/or measured within a processing chamber without breaking the vacuum of the processing chamber. In one embodiment, the loadlock chamber is connected with the processing chamber via a valve. A loadlock has a mechanical arm with a contained probe having one or more instruments that can be used to inspect and/or measure a substrate. A substrate can be removed from the processing chamber, passed through a valve, and into a loadlock, where one or more instruments inspect and/or measure the substrate. The pressure within the loadlock is maintained at or reduced to a level similar to that of the process chamber to allow measurement and inspection of the substrate without breaking the vacuum of the process chamber. The substrate may then be returned to the processing chamber for additional processing, with additional processing parameters (eg, temperature or gas flow rates) determined based on measurements and tests performed at the loadlock.
本開示の態様に係るロードロックと共に利用されうる測定技術および検査技術には、共焦点蛍光顕微鏡法および画像化、赤外線、紫外線、および可視線の反射(エリプソメトリを含む)、ラマン散乱、先端増強ラマン散乱、表面プラズモンポラリトン増強ラマン散乱、第2高調波、和周波分光法、原子間力顕微鏡法(AFM:atomic force microscopy)、走査トンネル顕微鏡法(STM:scanning tunneling microscopy)、テラヘルツ波走査またはミリ波走査、および、X線蛍光(XRF:x-ray fluorescence)が含まれる。 Measurement and inspection techniques that may be utilized with loadlocks according to aspects of the present disclosure include confocal fluorescence microscopy and imaging, infrared, ultraviolet, and visible reflectance (including ellipsometry), Raman scattering, tip-enhanced Raman scattering, surface plasmon polariton enhanced Raman scattering, second harmonic, sum frequency spectroscopy, atomic force microscopy (AFM), scanning tunneling microscopy (STM), terahertz wave scanning or millimeter Wave scanning and x-ray fluorescence (XRF) are included.
他の実施形態では、複数のビューポートがプロセスチャンバ上に配置される。レーザ、X線放出器、および/または、電磁放射の他の放出器が、第1のビューポートを通って処理チャンバ内の基板上に照射することが可能であり、基板から散乱した(例えば、反射されまたは屈折させられた)放射線は、第2のビューポートを通って処理チャンバから出て、処理チャンバの外部の計器によって検出、収集、および/または測定されうる。基板は、基板が処理チャンバ内にある間に、処理チャンバの真空を破ることなく検査および/または測定されうる。 In other embodiments, multiple viewports are positioned over the process chamber. Lasers, X-ray emitters, and/or other emitters of electromagnetic radiation can be projected through the first viewport onto the substrate in the processing chamber and scattered from the substrate (e.g., The radiation (reflected or refracted) exits the processing chamber through a second viewport and can be detected, collected, and/or measured by instrumentation external to the processing chamber. A substrate may be inspected and/or measured while the substrate is in the processing chamber without breaking the vacuum of the processing chamber.
本開示の態様に従って、処理チャンバ上に配置されたビューポートと共に利用されうる測定技術および検査技術には、共焦点蛍光顕微鏡法および画像化、赤外線、紫外線、および可視線の反射(エリプソメトリを含む)、ラマン散乱、第2高調波、和周波分光法、テラヘルツ波走査またはミリ波走査、および、X線蛍光(XRF)が含まれる。 Measurement and inspection techniques that may be utilized with viewports located over the processing chamber, in accordance with aspects of the present disclosure, include confocal fluorescence microscopy and imaging, infrared, ultraviolet, and visible reflectance (including ellipsometry). ), Raman scattering, second harmonic, sum frequency spectroscopy, terahertz or millimeter wave scanning, and X-ray fluorescence (XRF).
図2は、本開示の一実施形態に係る例示的な処理システム200を示す上面図である。処理システム200は、ロードロックチャンバ204と、移送チャンバ206と、移送チャンバ206内のハンドリング(例えば、ツールおよび材料ハンドリングまたは基板ハンドリング)ロボット208と、第1のCVD処理チャンバ210と、第2のCVD処理チャンバ212と、制御ステーション214と、ALD処理チャンバ216と、マスクチャンバ218とを含む。第1のCVD処理チャンバ210、第2のCVD処理チャンバ212、ALD処理チャンバ216、および各チャンバに関連するハードウェアは、好ましくは、例えば、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、ニッケルめっきアルミニウム、ステンレス鋼、石英、ならびに、それらの組み合わせおよび合金といった、1つ以上のプロセス適合性材料から形成される。第1のCVD処理チャンバ210、第2のCVD処理チャンバ212、およびALD処理チャンバ216は、コーティングされる基板の形状および他の処理要件によって必要とされるように、円形、矩形、または別の形状であってよい。
FIG. 2 is a top view of an
移送チャンバ206は、ロードロックチャンバ204、第1のCVD処理チャンバ210、第2のCVD処理チャンバ212、ALD処理チャンバ216、およびマスクチャンバ218に隣接する側壁に設けられたスリット弁開口221、223、225、227、229を含む。ハンドリングロボット208は、基板ハンドリングブレード209および/または1つ以上の他のツールを、スリット弁開口221、223、225、227、229のそれぞれを通して、隣接するチャンバ内に挿入することが可能であるよう配置および構成される。すなわち、ハンドリングロボットは、他のチャンバのそれぞれに隣接する移送チャンバ206の壁部にあるスリット弁開口221、223、225、227、229を介して、ロードロックチャンバ204、第1のCVD処理チャンバ210、第2のCVD処理チャンバ212、ALD処理チャンバ216、およびマスクチャンバ218に、ツールを挿入することが可能である。本明細書では「ブレード」とも呼ばれる基板ハンドリングブレードには、本開示の態様によれば、基板監視装置が具備されうる。このようなブレードの一例を、以下で図7を参照して説明する。基板、ツール、または他の物品が隣接するチャンバの1つに挿入されまたは隣接するチャンバの1つから取り除かれるときに、スリット弁開口221、223、225、227、229は、隣接するチャンバの内部へのアクセスを可能にするために、スリット弁220、222、224、226、228によって選択的に開閉される。
The
移送チャンバ206、ロードロックチャンバ204、第1のCVD処理チャンバ210、第2のCVD処理チャンバ212、ALD処理チャンバ216、およびマスクチャンバ218は、真空システム(例えば、真空ポンプ)と流体連通する1つ以上の開孔(図示せず)を含む。上記開孔は、種々のチャンバ内のガスの出口を提供する。いくつかの実施形態では、チャンバはそれぞれ、別個の独立した真空システムに接続される。さらに別の実施形態では、チャンバのいくつかは真空システムを共有するが、他のチャンバは別個の独立した真空システムを有する。真空システムは、種々のチャンバを通るガスの流れを調節するために、真空ポンプ(図示せず)およびスロットル弁(図示せず)を含みうる。
本開示の態様によれば、第1のCVD処理チャンバ210は、弁215を介してロードロック211と接続されうる。ロードロック211は、基板を検査および/または測定するために使用されうる1つ以上の計器を有する収容されたプローブを備えた、機械的アーム部を有しうる(図3を参照)。基板は、第1のCVD処理チャンバ210から取り出され、弁215を通ってロードロック211内に入り、そこで、1つ以上の計器が基板を検査および/または測定することが可能である。計器は、共焦点蛍光顕微鏡または撮像システム、1つ以上の赤外線レーザ、紫外線レーザ、および/または可視光レーザ、1つ以上の電荷結合素子(CCD:charge-coupled device)検出器、1つ以上のテルル化カドミウム水銀(MCT:mercury cadmium telluride)検出器、1つ以上のヒ化インジウムガリウム(InGaAs:indium gallium arsenide)検出器、先端強化ラマン散乱用の先端を有する機械的プローブ、原子間力顕微鏡プローブ、走査トンネル顕微鏡プローブ、テラヘルツ波またはミリ波トランシーバアンテナ、ならびに、X線放出器およびX線検出器、のうちの1つ以上を含んでよい。機械的アーム部、収容されたプローブ、および計器については、以下で図3を参照しながら、より詳細に説明する。ロードロック211内の圧力を、第1のCVD処理チャンバ210の圧力と同様のレベルに下げまたは当該圧力に維持することが可能であり、第1のCVD処理チャンバ210の真空を破ることなく、基板の測定および検査が可能となる。
According to aspects of the present disclosure, first
同様に、第2のCVD処理チャンバ212は、弁218を介してロードロック213に接続され、ALD処理チャンバ216は、弁219を介してロードロック217と接続されうる。ロードロック213および217の各々は、基板を検査および/または測定するために使用されうる1つ以上の計器を有する、収容されたプローブを有する機械的アーム部を有しうる(図3を参照)。上述のように、基板は、第2のCVD処理チャンバ212の真空を破ることなく、第2のCVD処理チャンバ212から取り除かれて、弁218を通ってロードロック213内に入りうる。また上記のように、基板は、ALD処理チャンバ216の真空を破ることなく、ALD処理チャンバ216から取り出されて、弁219を通ってロードロック217内に入りうる。ロードロック213または217内に入ると、プローブの計器が、第2のCVD処理チャンバ212またはALD処理チャンバ216の真空を破ることなく、基板を測定および/または検査しうる。
Similarly, a second
図3は、本開示の態様に係る例示的なロードロック300の概略的な等角図を示している。ロードロック300は、図2に示したロードロック211、213、217の一例でありうる。収容されたプローブ304を備えた機械的アーム部302が、ロードロックポート308を介して基板306にアクセスしうる。基板306は、ロードロック内の基板支持体310(例えば、基板支持ブレードまたはペデスタル)上に置かれうる。プローブは、レーザ源または他の放出器から基板へと、電磁放射(例えば、赤外線レーザ光、紫外線レーザ光、可視レーザ光、ミリ波、またはX線)を搬送するための光ファイバケーブルまたは金属ケーブルを含みうる。追加的にまたは代替的に、プローブは、1つ以上のレーザ源、テラヘルツ波またはミリ波トランシーバアンテナ、およびX線放出器を含んでよい。プローブはまた、1つ以上の電荷結合素子(CCD)検出器、テルル化カドミウム水銀(MCT)検出器、ヒ化インジウムガリウム(InGaAs)検出器、先端強化ラマン散乱用の先端を有する機械的プローブ、原子間力顕微鏡プローブ、走査トンネル顕微鏡プローブ、X線検出器、および/または、基板を測定および/または検査するための他の種類の計器を含んでもよい。また、ロードロック300は、ロードロック300からガス(例えば、処理チャンバからロードロックに入りうる処理流体)を抜くための1つ以上のターボ真空ポートを含んでもよい。
FIG. 3 depicts a schematic isometric view of an
機械的アーム部302は、プローブ304を基板に接近させることが可能であるため、近視野検査技術および遠視野検査技術の双方が、ロードロック300内で行われるのに適している。
Both near-field and far-field inspection techniques are well suited to be performed within the
本開示の態様によれば、プローブ304は真空に曝露されたときに、限られたガス放出しか行わない材料(例えば、石英)に収容(封入)することが可能であり、プローブの材料(例えば、光ファイバストランド)からのガス放出からの、基板の汚染が防止される。基板に接近しまたは接触していることを必要とする計器(例えば、先端強化ラマン散乱のための機械的プローブ先端、原子間力顕微鏡、または走査トンネル顕微鏡)は、真空に曝露されたときに、限られたガス放出しか行わない材料に収容されなくてよい。代わりに、基板に近接しまたは接触することを必要とする計器は、真空に暴露されたときに限られたガス放出を経験する材料(例えば、鋼)で構築されうる。
According to aspects of the present disclosure, the
図4は、本開示の態様に係る、複数のビューポート402および404を有する処理チャンバ400(例えば、ALDチャンバ)の概略的な等角図を示している。ビューポートは、電磁放射424および426(例えば、赤外光、紫外光、可視光、X線、および/またはミリ波放射)に対して半透過性の石英または他の材料から作製されうる。第1のビューポート402は、電磁放射による基板406の照射が、大きなグレージング角度(すなわち、基板の上面に対して垂直から測定される角度)で行われることを可能とするよう配置されうる。第2のビューポート404は、検出器430が、大きなグレージング角度と類似した角度で、基板から散乱した電磁放射432を受け取りおよび/または検出することを可能とするよう配置されうる。処理チャンバ400は、図1Aおよび図1Bに示す処理チャンバ100を代表するものでありうる。処理チャンバは、1つ以上の処理流体入口474を介して処理流体供給源472に接続されてよく、真空ポンプ480に接続された処理流体出口478を含んでよい。基板406は、ロードロック内の基板支持体410(例えば、基板支持ブレードまたはペデスタル)上に置かれうる。基板支持体410は、処理チャンバの性能にとって望ましい場合には、加熱されうる。
FIG. 4 shows a schematic isometric view of a processing chamber 400 (eg, an ALD chamber) having
電磁放射ビーム424、426の1つ以上のレーザ(例えば、赤外線レーザ、紫外線レーザ、可視光レーザ、若しくはX線レーザ)420、422、または他の放出器が、ビューポート402を通じて基板406を照射しうる。図示のように、レーザは、800ナノメートル(nm)の波長を有するフェムト秒・ピコ秒(fs-ps)パルス可視レーザと、1~4マイクロメートル(μm)の範囲の波長を有するfs-psパルス中赤外(mid-IR)レーザと、を含みうるが、本開示はこのようには限定されず、他の波長の放出器が使用されうる。レーザまたは他の放出器は、放出器によって放出された電磁放射が一貫した角度で基板を照射するように、ロードロックに取り付けられうる。基板の測定中および検査中に、制御された再現可能なやり方で、放射線に基板の表面に亘ってラスタ走査させるように、レーザおよび他の放出器の取り付けが1つ以上のアクチュエータ(図示せず)を用いて移動されうる。1つ以上のミラー442Aおよび442B、半波長板444Aおよび444B、偏光子446Aおよび446B、ならびにレンズ(例えば、焦点レンズ)448Aおよび448Bは、放射線に基板の表面に亘ってラスタ走査させるように、アクチュエータ(図示せず)によって移動されうる。追加的に又は代替的に、放出器からの電磁放射は、光ファイバケーブル又は他の導管によって方向付けられてよく、ケーブルおよび/または導管は、放射線に基板の表面に亘ってラスタ走査させるために、アクチュエータによって移動される。
One or more lasers (eg, infrared lasers, ultraviolet lasers, visible light lasers, or X-ray lasers) 420, 422 or other emitters of electromagnetic radiation beams 424, 426 illuminate
基板を照射した結果基板から散乱した(例えば、反射されまたは屈折させられた)電磁放射432は、ビューポート404を介して処理チャンバ400から出うる。1つ以上の開孔450、コリメータ452、偏光子454、ミラー456、フィルタ458、およびレンズ460によって、電磁放射432が、1つ以上の電荷結合素子(CCD)検出器430、テルル化カドミウム水銀(MCT)検出器、ヒ化インジウムガリウム(InGaAs)検出器、分光計、および、基板を測定および/または検査するための他の種類の計器へと方向付けられうる。CCD検出器、MCT検出器、InGaAs検出器、分光計、および他の計器は、ビューポート404を出た電磁放射432を検出および/または測定して、基板に関する測定値および他のデータを決定することが可能である。検出器または他の計器は、基板から散乱した電磁放射が、一貫した角度で測定または検出されるように、ロードロックに取り付けられうる。検出器および他の計器の取り付けは、当該検出器および他の計器が、基板の測定中および検査中に放出器が基板に亘ってラスタ走査させられたことに応じて、基板から散乱した放射線を受け取るよう、1つ以上のアクチュエータ(図示せず)によって移動させられうる。追加的にまたは代替的に、開孔450、コリメータ452、偏光子454、ミラー456、フィルタ458、およびレンズ460は、電磁放射432を検出器および/または計器に向かって方向付けるために、アクチュエータを介して移動させられてよい。
基板支持体410は、基板の測定および検査の一部として、処理チャンバ内を移動してよい。例えば、基板支持体410は、ビューポート402を介して入射する1つ以上のビーム424、426が基板の表面に亘って走査(例えば、ラスタ走査)されるように、処理チャンバ400内で基板を動かしうる。追加的に又は代替的に、走査ガルバノミラーが、放出器からのビームを基板の表面に亘って走査するために利用されうる。ガルバノミラーは、処理チャンバ400内に配置されてよく、または処理チャンバ400の外部に位置してよい。
The
図4に示される実施形態は、基板406の上面を走査するビームを示すが、本開示は、このようには限定されない。本開示の態様によれば、基板支持体410は、切り取られた部分を有しまたはビームに対して半透過性であってよく(例えば、プリズム)、ビューポート402および404は、ビームが基板の下面を走査することを可能とするよう配置されてよい。
Although the embodiment shown in FIG. 4 shows the beam scanning over the top surface of
本開示の態様によれば、第2高調波発生(SHG:second harmonic generation)および和周波発生(SFG:sum frequency generation)分光法が、ALD、CVD、PECVD、PVD、誘電体堆積、ポリマー層堆積、およびSRPを介して堆積される表面といった処理表面を監視するために利用されうる。SFG分光法は、材料の二次分子超分極率を精査し、非中心対称媒体中のどのモードが活性であるかを示す。SFGおよびSHGは、2次非線形光学プロセスであり、ここでは、2つの入射光子が、媒体表面または界面で空間的および時間的に重なり合ったときに、互いに、および表面と相互作用して、上記2つの入射光子の周波数の和の周波数を有する1つの光子を生成する。入射光子が両方とも同じ光源から来る(したがって同じ周波数である)ときは、結果として生じるプロセスが、第2高調波発生(SHG)と呼ばれる。両方の入射光子が異なる周波数であるときには、結果的に生じる光学プロセスは、和周波発生(SFG)と呼ばれる。これらの2次光学プロセスは、光子エネルギーと運動量の保存に従う。光子運動量の保存は、プロセスに高度に方向性を持たせ、従って、SFGまたはSHG光子は、入射光子、または他の非線形光学プロセスからの他の光子から、空間的に分離されうる。2次超分極性が非中心対称媒体においてのみ、例えば界面、表面においてのみ活性であり、または、対称中心を有さない分子についてさえも活性であるため、SFGおよびSHGは、表面感度が高いプロセスでもある(例えば、Nature 337(6207)、519~525頁、1989年を参照)。例えば、SFG分光法は、以下の図5を参照して説明するように、白金-水素結合に関連する特定の波数の強度を測定することによって、白金上の水素(H2)の原子層堆積を監視するために利用されうる。SFG分光法は、AlOx結合に関連する特定の波数の強さを測定することによって、シリコン基板上の酸化アルミニウム/酸化ケイ素(AlOx/SiOx)の原子層堆積を監視するためにも利用されうる(例えば、E.Kessels他著、Journal of Vacuum Science & Technology A35、05C313(2017年)、https://doi.org/10.1116.4993597)で入手可)。 According to aspects of the present disclosure, second harmonic generation (SHG) and sum frequency generation (SFG) spectroscopy can be applied to ALD, CVD, PECVD, PVD, dielectric deposition, polymer layer deposition , and surfaces deposited via SRP. SFG spectroscopy probes the second-order molecular hyperpolarizability of materials and indicates which modes are active in non-centrosymmetric media. SFG and SHG are second-order nonlinear optical processes in which two incident photons, when spatially and temporally overlapped at a medium surface or interface, interact with each other and with the surface to It produces one photon with a frequency that is the sum of the frequencies of the two incident photons. When both incident photons come from the same source (and are therefore of the same frequency), the resulting process is called second harmonic generation (SHG). When both incident photons are of different frequencies, the resulting optical process is called sum frequency generation (SFG). These secondary optical processes are subject to conservation of photon energy and momentum. Conservation of photon momentum makes the process highly directional, so SFG or SHG photons can be spatially separated from incident photons, or other photons from other nonlinear optical processes. SFG and SHG are surface-sensitive processes because the second-order hyperpolarizability is only active in non-centrosymmetric media, e.g., at interfaces, surfaces, or even for molecules with no center of symmetry. (see, eg, Nature 337(6207), 519-525, 1989). For example, SFG spectroscopy studies atomic layer deposition of hydrogen (H 2 ) on platinum by measuring the intensity of specific wavenumbers associated with the platinum-hydrogen bond, as described with reference to FIG. 5 below. can be used to monitor SFG spectroscopy is also utilized to monitor atomic layer deposition of aluminum oxide/silicon oxide ( AlOx / SiOx ) on silicon substrates by measuring the intensity of specific wavenumbers associated with AlOx bonds. (eg, E. Kessels et al., Journal of Vacuum Science & Technology A35, 05C313 (2017), available at https://doi.org/10.1116.4993597).
図5は、異なる流量の水素に白金が曝露され、白金の表面の和周波発生測定が行われるALDプロセスにおける、白金上への水素の原子層堆積の監視を示す曲線を示したグラフ500である。曲線510は、白金を最高流量で水素に曝露した後の一組の波数(cm-1単位で測定)についての一組のSFG強度(s-1単位で測定)を示す。白金を最高流量で水素に曝露した後に、SFG分光法は、点512に示すように、波数2020cm-1の比較的高い強度(すなわち、1.1を超える)を示している。白金をより低い流量で水素に曝露した後に、SFG分光法は、点514に示すように、波数2020cm-1のより低い強度(すなわち、約0.95)を示している。続いてより低い流量での、白金の水素への第3、第4、第5、および第6の曝露のそれぞれの後で、SFG分光法は、点516、518、および520に示すように、波数2020cm-1のさらに低い強度(すなわち、0.90未満)を示す。白金を最低流量で水素に曝露した後で、SFG分光法は、点522に示すように、波数2020cm-1の最低強度(すなわち、0.38)を示している。
FIG. 5 is a
本開示の態様によれば、SFG分光法の技術は、表面および界面に非常に特化しており、従って、SFG分光法からのデータの解析では、典型的に、測定された信号からバックグラウンド信号を減算する必要がない。 According to aspects of the present disclosure, the technique of SFG spectroscopy is highly surface and interface specific, and therefore analysis of data from SFG spectroscopy typically involves subtracting the background signal from the measured signal. need not be subtracted.
図6は、本開示の態様に係る、ALD処理中に基板670(例えば、白金)を監視するよう構成された例示的なSFG分光システム600の概略図である(例えば、ACS Catalysis、2014年,4(6)、1964~1971頁を参照)。例示的なALD処理チャンバ680では、水素が位置682でチャンバ内に流れ込み、さらに基板上を流れ、これにより水素の解離が引き起こされて、基板上に層が形成される。質量分析計(MS:mass spectrometer)が、基板上に堆積した水素の量に関するデータを収集するために、チャンバを出るガスを監視する。加熱ロッド684およびピストン686が、ALDチャンバ内の温度および圧力を制御する。例示的なSFG分光システムでは、可変波長レーザシステム(すなわち、1つ以上の電磁放射放出器)602が、赤外線範囲(すなわち1~9マイクロメートル、例えば、4~7マイクロメートルまたは5~6マイクロメートル)の波長を有するレーザ光604の第1のパルスと、可視範囲(すなわち520~900ナノメートル、例えば、600~900ナノメートル、750~850ナノメートル、または800ナノメートル)の波長を有するレーザ光606の第2のパルスと、を生成する。次いで、レーザ光の第1のパルスが、第1のパルスの周波数を所望の周波数に微調整する種々のフィルタ608を通過する。次いで、第1のパルスは、レンズ610によって照準されて、第1のビューポート652に入射して、処理チャンバの中に入る。第2のパルスは、フィルタ616を通過して、第2のパルスの周波数が微調整される。レンズ620が、第2のパルスを第1のビューポート652を通して処理チャンバ内へと向ける。第1のパルスおよび第2のパルスは、プリズム612を介して照準されて、基板670を照射してもよい。第1のパルスおよび第2のパルスは、それらが基板を照射するときに相互作用して、第2高調波パルス630を生成する。第2高調波パルスは、第2ビューポート654を介して処理チャンバから出るために、プリズム612を介して照準されうる。レンズ640およびフィルタ642が、第2高調波パルスを方向付け、第1のパルスおよび第2のパルスの反射をフィルタで除去することができ、これにより、光電子増倍管632(PMT:photomultiplier tube)が、第2高調波パルスを収集することが可能である。PMTは、第2高調波パルスに関する情報をボックスカー積分器634に供給する。最後に、ボックスカー積分器が、解釈のためにコンピュータ636に信号を供給する。
FIG. 6 is a schematic diagram of an exemplary
本開示の態様によれば、第1のビューポート652および第2のビューポート654は、フッ化マグネシウム(MgF2)またはフッ化カルシウム(CaF2)から形成されうる。というのは、これらの材料は、赤外線範囲の波長を有する第1のパルスと、可視範囲の波長を有する第2のパルスと、の両方の透過を可能とするからである。
According to aspects of the present disclosure,
図7は、本開示の態様に係る例示的な基板ハンドリングブレード700の概略図である。例示的な基板ハンドリングブレードは、基板支持ブレード702と、計器支持アーム部704と、を含みうる。計器支持アーム部は、レーザ源706(例えば、1つ以上の電磁放射放出器、レーザ、または、遠隔レーザからレーザ光を搬送する光ファイバケーブルといったレーザ光の他の源)および分光計708を支持しうる。図6に示すように、レーザ源は、異なる波長を有するレーザ光710、712の2つのパルスを送出しうる。図6に示すように、レーザ源は、レーザ光のパルスを基板ハンドリングブレード上の基板に向けるために、1つ以上のミラー、フィルタ、エタロン、およびレンズを含みうる。分光計はまた、第1のパルスおよび第2のパルスの反射720および722を両方とも遮断し、第2高調波パルス724を分光計内の検出器に向けるために、1つ以上の絞り、フィルタ、レンズ、および偏光子を含みうる。
FIG. 7 is a schematic diagram of an exemplary
本開示の態様によれば、計器支持アーム部704および基板ハンドリングブレード702は、処理チャンバ(例えば、図1に示す処理チャンバ100)内へと一緒に移動しうる。追加的にまたは代替的に、計器支持アーム部は、基板ハンドリングブレードが処理チャンバに入るときには、基板ハンドリングブレードとは独立して動きうる(例えば、遠ざかるように回転しうる)。
According to aspects of the present disclosure, instrument
本開示の態様では、レーザ源706および/または分光計708といった計器支持アーム部704上の計器は、基板ハンドリングブレードが移送チャンバ(例えば、図2に示す移送チャンバ206)内にある間に、基板ハンドリングブレードによって支持される基板の監視を行うことが可能であり、処理システム内の真空を破る必要なく、基板の監視および/または検査が可能となる。
In aspects of the present disclosure, instruments on the instrument
本開示の態様によれば、分光計は、相補型金属酸化膜半導体(CMOS:complimentary metal-oxide-semiconductor)分光計、またはフォトニック結晶ファイバ(PCF:photonic crystal fiber)ベースの分光計でありうる。 According to aspects of the present disclosure, the spectrometer may be a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) spectrometer or a photonic crystal fiber (PCF) based spectrometer. .
前述の検討のより良い理解を提供するために、上記の非限定的な例が提供される。実施例は、特定の実施形態を対象としうるが、実施例は、いかなる特定の点においても本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。 The above non-limiting examples are provided to provide a better understanding of the foregoing discussion. The examples may be directed to specific embodiments, but the examples should not be construed as limiting the disclosure in any particular respect.
以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及びさらなる実施形態を考案されうる。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。 While the above description is directed to embodiments of the present disclosure, other and further embodiments of the present disclosure may be devised without departing from the basic scope of the present disclosure. The scope of the disclosure is determined by the following claims.
Claims (15)
前記処理チャンバ本体内の基板支持体と、
前記第1のビューポートを通して、前記基板支持体上の前記基板を照射するよう動作可能な電磁放射放出器と、
前記第2のビューポートを通して、前記基板から散乱した電磁放射を検出するよう動作可能な検出器と
を備える、基板を処理するための装置。 a processing chamber body having a first viewport and a second viewport;
a substrate support within the processing chamber body;
an electromagnetic radiation emitter operable to illuminate the substrate on the substrate support through the first viewport;
and a detector operable to detect electromagnetic radiation scattered from the substrate through the second viewport.
前記基板の通過を可能にするよう構成された第1のスリット弁開口、及び、前記基板の通過を可能とするよう構成された第2のスリット弁開口を有する処理チャンバと、
前記処理チャンバの前記第1のスリット弁開口を開閉するよう動作可能な第1のスリット弁であって、閉弁時に第1の気密シールを形成するよう動作可能な第1のスリット弁と、
前記処理チャンバの前記第2のスリット弁開口を開閉するよう動作可能な第2のスリット弁であって、閉弁時に第2の気密シールを形成するよう動作可能な第2のスリット弁と、
前記処理チャンバの前記第2のスリット弁開口と位置合わせされた移送スリット弁開口、ロードロックポート、及び、基板支持体を有するロードロックと、
収容されたプローブを有する機械的アーム部と
を備え、
前記機械的アーム部は、前記ロードロックポートを介して前記ロードロックの内部にアクセスするよう動作可能であり、
前記機械的アーム部は、前記基板支持体上の前記基板に接近するように、前記収容されたプローブ内の計器を動かすよう動作可能であり、
前記収容されたプローブは、前記基板を照射するために電磁放射を放出するよう動作可能な放出器を有し、
前記収容されたプローブは、前記基板から散乱した電磁放射を検出するよう動作可能な検出器を有する、基板を処理するためのシステム。 A system for processing a substrate, comprising:
a processing chamber having a first slit valve opening configured to allow passage of the substrate and a second slit valve opening configured to allow passage of the substrate;
a first slit valve operable to open and close the first slit valve opening of the processing chamber, the first slit valve operable to form a first hermetic seal when closed;
a second slit valve operable to open and close the second slit valve opening of the processing chamber, the second slit valve operable to form a second hermetic seal when closed;
a loadlock having a transfer slit valve opening aligned with the second slit valve opening of the processing chamber, a loadlock port, and a substrate support;
a mechanical arm having an encased probe;
the mechanical arm is operable to access an interior of the loadlock through the loadlock port;
the mechanical arm is operable to move a gauge within the housed probe to approach the substrate on the substrate support;
the contained probe having an emitter operable to emit electromagnetic radiation to illuminate the substrate;
A system for processing a substrate, wherein the contained probe has a detector operable to detect electromagnetic radiation scattered from the substrate.
前記機械的アーム部は、前記基板ハンドリングロボットと接続され、
前記機械的アーム部は、前記基板ハンドリングブレード上の前記基板と接近するように、前記収容されたプローブ内の前記計器を動かすよう動作可能である、請求項7に記載のシステム。 further comprising a substrate handling robot having a substrate handling blade;
the mechanical arm unit is connected to the substrate handling robot;
8. The system of claim 7, wherein the mechanical arm is operable to move the instrument within the housed probe into proximity with the substrate on the substrate handling blade.
前記処理システムのロードロックの内部にアクセスするよう動作可能な機械的アーム部と、
前記機械的アーム部上の収容されたプローブと、
前記収容されたプローブ内の放出器であって、前記基板を照射するために電磁放射を放出するよう動作可能な放出器と、
前記収容されたプローブ内の検出器であって、前記基板から散乱した電磁放射を検出するよう動作可能な検出器と
を備え、
前記機械的アーム部は、前記放出器または前記検出器の少なくとも1つを、前記基板に接近するように動かすよう動作可能である、処理システム内で基板を測定するための装置。 An apparatus for measuring a substrate in a processing system comprising:
a mechanical arm operable to access the interior of the processing system loadlock;
a probe housed on the mechanical arm;
an emitter within the housed probe, the emitter operable to emit electromagnetic radiation to illuminate the substrate;
a detector in the housed probe operable to detect electromagnetic radiation scattered from the substrate;
An apparatus for measuring a substrate within a processing system, wherein the mechanical arm is operable to move at least one of the emitter or the detector closer to the substrate.
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