JP6556945B2 - 基板支持とバッフルの装置 - Google Patents

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Description

本開示の実施形態は概して、超臨界乾燥装置に関する。より具体的には、本書に記載の実施形態は、基板支持とバッフルの装置に関する。
関連技術の記載
半導体デバイスの洗浄においては、多くの場合、液体及び固体の汚染物質を基板の表面から除去し、ひいては表面を清浄にしておくことが望ましい。湿式洗浄プロセスは概して、水性洗浄溶液などの洗浄液の使用を伴う。基板の湿式洗浄後には、多くの場合、洗浄チャンバ内の基板の表面から洗浄液を除去することが望ましい。
既存の湿式洗浄技法のほとんどは、基板を洗浄するために液体噴霧ステップ、又は浸漬ステップを利用する。ボイド若しくは孔部を有する高アスペクト比フィーチャ又は低誘電率材料を有する基板を、洗浄液の塗布に続いて乾燥させることは、非常に困難である。洗浄液の毛細管力は、望ましくないスティクションを生じさせうる、かかる構造物における材料の変形を引き起こすことが多く、これにより、半導体基板が損傷するだけでなく、更に、利用された洗浄溶液の残留物が基板に残ることがある。上述の欠点は、高アスペクト比半導体デバイス構造物を有する基板において、後続の基板乾燥中に、特に顕著になる。ラインスティクション又はライン崩壊は、湿式洗浄プロセス（複数可）においてトレンチ又はビアの中に閉じ込められた液体を覆う液体−空気界面全体での毛細管圧力によって、高アスペクト比のトレンチ又はビアを形成する両側壁が互いに向かって曲がることで、生じる。狭小なライン幅及び高いアスペクト比を有するフィーチャは、毛細管圧力（毛細管力と称されることもある）によって液体−空気界面と液体−壁部界面との間に生じる表面張力の相違の影響を、特に受けやすい。現在有効な乾燥実践方法は、デバイススケーリングの急速な進歩の結果として急激に増大しつつある、ラインスティクションの防止における困難に直面している。
更に、粒子発生、及び基板への粒子堆積は、移相プロセスを実施する際に特に懸念される領域である。処理環境における高圧が、粒子発生の原因になることがあり、この処理環境に導入される様々な流体が更に、基板への粒子堆積の原因となりうる。その結果として、望ましくない粒子が基板に存在することにより、デバイス性能が劣化しうる。
結果的に、当該技術分野において、移相及び超臨界処理の工程を実施するための改良型の装置が必要とされている。
一実施形態では、基板支持装置が提供される。この装置は、円形のベースプレートと、ベースプレートの周縁に沿って配置された一又は複数のスペーサとを含む。スペーサはベースプレートの上面から延在してよく、リング体が、このスペーサに連結されうる。リング体は、ベースプレートとリング体との間に空隙を画定するよう、ベースプレートから隔てられうる。一又は複数の支持ポストが、ベースプレートに連結され、かつ、ベースプレートから延在しうる。支持ポストは、リング体の内表面の径方向内側の位置で、ベースプレートに連結されうる。
別の実施形態では、基板支持装置が提供される。この装置は、円形のベースプレートと、ベースプレートの周縁に沿って配置された一又は複数のスペーサとを含む。スペーサはベースプレートの上面から延在してよく、リング体が、このスペーサに連結されうる。リング体は、ベースプレートとリング体との間に空隙を画定するよう、ベースプレートから隔てられうる。一又は複数の支持ポストが、ベースプレートに連結され、かつ、ベースプレートから延在しうる。支持ポストは、リング体の内表面の径方向内側の位置でベースプレートに連結されてよく、円形のバッフルプレートが、リング体の上面に連結されうる。一又は複数の位置付け要素がバッフルプレートの底面から延在してよく、この位置付け要素は、バッフルプレートの周縁に沿って配置されうる。
更に別の実施形態では、基板支持方法が提供される。この方法は、基板支持体のベースプレートに連結された一又は複数の支持ポストに、デバイス側を下にして基板を位置付けることを含む。リング体が、ベースプレートに連結され、かつ、ベースプレートの周縁に沿って位置付けられうる。バッフルプレートが基板の上方に位置付けられてよく、このバッフルプレートは、リング体に連結されうる。基板、基板支持体、リング体、及びバッフルプレートは処理チャンバ内に位置付けられてよく、基板は超臨界ＣＯ２に曝露されうる。
本開示の上述の特徴を詳しく理解しうるように、上記で簡単に要約されている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、実施形態の一部は付随する図面に示されている。しかし、付随する図面は、例示的な実施形態のみを示しており、従ってその範囲を限定すると見なすべきではなく、他の等しく有効な実施形態を許容しうることに、留意されたい。
本書に記載の実施形態による、半導体基板に形成されたフィーチャ同士の間に生じたスティクション（ｓｔｉｃｔｉｏｎ）の影響を示す。 本書に記載の一実施形態による、処理装置の平面図を示す。 本書に記載の一実施形態による、処理装置の平面図を示す。 本書に記載の一実施形態による、処理チャンバの断面図を概略的に示す。 本書に記載の一実施形態による、基板支持体及びバッフルプレートの斜視図を示す。 本書に記載の一実施形態による、基板支持体及びバッフルプレートの側面図を示す。 本書に記載の一実施形態による、基板支持体及びバッフルプレートの分解上面斜視図を示す。 本書に記載の一実施形態による、基板支持体及びバッフルプレートの分解底面斜視図を示す。 本書に記載の一実施形態による、基板支持体及び支持ポストの部分斜視図を示す。 本書に記載の一実施形態による、基板支持体、支持ポスト、及びバッフルプレートの部分断面図を示す。 本書に記載の一実施形態による、基板支持体、スペーサ、及びバッフルプレート位置付け要素の断面図を示す。 本書に記載の一実施形態による、基板支持体の平面図を示す。
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。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれうると、想定される。
以下の説明においては、解説を目的として、本書で提示されている実施形態の網羅的な理解を提供するために多数の具体的な詳細事項が明記される。しかし、これらの具体的な詳細事項がなくとも本開示が実践されうることは、当業者には明白となろう。その他の事例では、説明されている実施形態を不明瞭にしないように、具体的な装置構造については説明していない。以下の説明及び図は、実施形態を例示するものであり、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
図１は、半導体デバイス１００における２つのフィーチャの間でラインスティクションが発生している、半導体デバイス１００の一部分を示す概略断面図である。図示しているように、高アスペクト比デバイス構造物が、基板の表面上に形成されている。処理中に、デバイス構造物１０２は垂直配向で維持されるべきであり、壁部１０６は、隙間（ｏｐｅｎｉｎｇ）を横切ってデバイス構造物１０２の隣接する壁部１０６に接触するべきではない。半導体デバイス１００が、湿式化学作用を用いて洗浄された後に乾燥されている時、デバイス構造物１０２の壁部１０６は、隙間１０４の中に入った洗浄液によって生じる空気−液体界面による毛細管力を受ける。これにより、隣接するデバイス構造物１０２の壁部１０６同士が互いに向かって曲がり、互いに接触することになる。ラインスティクションは、隣接するデバイス構造物１０２の壁部１０６同士の接触により生じ、最終的には、隙間１０４の閉塞を引き起こす。ラインスティクションは概して望ましくないものである。なぜならそれは、更なる堆積ステップなどの後続の基板処理ステップにおける、隙間１０４へのアクセスを妨害するからである。
ラインスティクションを防止するために、基板は、湿式洗浄チャンバ内で、脱イオン水又は洗浄用化学物質などの水性洗浄溶液に曝露されうる。かかる基板は、表面上に電子デバイスが配置又は形成されている、半導体基板を含む。湿式洗浄チャンバ内の基板に対して水性洗浄溶液を使用することで、湿式洗浄プロセスが実施された後に基板に残った残留物が除去される。一部の構成では、湿式洗浄チャンバは、単一ウエハ洗浄チャンバ及び／又は水平スピニングチャンバでありうる。加えて、湿式洗浄チャンバは、基板のデバイスがない側に向けられる音響エネルギーを生成するよう適合した、メガソニックプレートを有しうる。
基板の湿式洗浄の後に、基板は、湿式洗浄チャンバ内で使用された使用済みの水性洗浄溶液があればそれを置換するために、溶媒置換チャンバに移送されうる。基板は次いで、基板に更なる洗浄ステップ及び乾燥ステップを実施するために、超臨界流体チャンバに移送されうる。一実施形態では、基板を乾燥させることは、基板の表面への超臨界流体の供給を伴いうる。乾燥用ガスは、超臨界処理チャンバ内で実現又は維持される特定の圧力構成及び温度構成に曝露された時に超臨界状態に移行するよう、選択されうる。かかる乾燥用ガスの一例は、二酸化炭素（ＣＯ２）を含む。超臨界ＣＯ２は、超臨界ガスであることから、表面張力を有さないという点でその表面張力は気体に類似しているが、液体に類似した密度を有する。超臨界ＣＯ２は、約７３．０ａｔｍの圧力、及び約３１．１°Ｃの温度において臨界点を有する。ＣＯ２などの超臨界流体の固有特性の１つは、超臨界圧力及び超臨界点（例えば、ＣＯ２では７３ａｔｍ及び３１．１°Ｃ）を上回るいかなる圧力及び温度でも、凝集が発生しないということである。処理チャンバなどの処理環境の臨界温度パラメータ及び臨界圧力パラメータが、ＣＯ２乾燥用ガスの超臨界状態に影響を与える。
超臨界流体は、その固有特性により、基板における実質的にすべての孔部又はボイドに入り込み、残留液体又は残留粒子（隙間１０４内に存在しうる）があればそれを除去しうる。一実施形態では、超臨界処理が、粒子及び残留物を除去するために所望の期間にわたって進行した後に、ほぼ一定の温度を保ったままチャンバの圧力が下げられて、超臨界流体を隙間１０４の中で気相に直接的に移行させることが可能になる。典型的には、超臨界流体処理に先立って隙間１０４内に存在する液体は、溶媒置換チャンバからの置換溶媒でありうる。典型的には、隙間１０４内に存在する粒子は、有機種（すなわち炭素）、無機種（すなわちシリコン）、及び／又は金属などの、任意の固体粒状物でありうる。超臨界流体によって乾燥されうる隙間１０４の例は、誘電体層のボイド又は孔部、低誘電率誘電材料のボイド又は孔部、及び、洗浄用の流体及び粒子を閉じ込めうる、他の種類の基板の間隙を、含む。更に、超臨界乾燥は、移相中に液体状態を回避すること、及び、超臨界ＣＯ２などの超臨界流体の微小な表面張力により、デバイス構造物１０２の壁部１０６同士の間に生じる毛細管力を除去することによって、ラインスティクションを防止しうる。
基板は次いで、超臨界流体チャンバから後処理チャンバに移送されうる。後処理チャンバはプラズマ処理チャンバであってよく、このチャンバ内で、基板に存在しうる汚染物質が除去されうる。基板を後処理することで、デバイス構造物にラインスティクションが存在すればそれも、更に解除されうる。本書に記載のプロセスは、約１０：１以上、２０：１以上、又は、３０：１以上のアスペクト比といった、高アスペクト比を有するデバイス構造物の洗浄に役立つ。特定の実施形態では、本書に記載のプロセスは、３Ｄ／垂直ＮＡＮＤフラッシュデバイス構造物の洗浄に役立つ。
図２Ａは、本開示の一実施形態による、上述の工程のうちの一又は複数を実施するよう適合しうる基板処理装置を示している。一実施形態では、処理装置２００は、湿式洗浄チャンバ２０１と、溶媒置換チャンバ２０２と、超臨界流体チャンバ２０３と、後処理チャンバ２０４と、移送チャンバ２０６と、湿式ロボット２０８とを備える。基板を処理することは、金属線によって相互接続されている、トランジスタ、コンデンサ、又はレジスタなどの電気デバイスを形成することを含みうるがそれに限定されるわけではなく、これらの電気デバイスは、基板上の層間誘電体によって絶縁される。上記のプロセスは、基板を洗浄することと、基板に形成された膜を洗浄することと、基板を乾燥させることと、基板に形成された膜を乾燥させることとを、含みうる。別の実施形態では、処理装置２００は、処理装置２００内で処理された基板を検査するためのツール（図示せず）を含みうる、検査チャンバ２０５を含む。
一実施形態では、基板処理装置２００は、湿式洗浄チャンバ２０１、溶媒置換チャンバ２０２、超臨界流体チャンバ２０３、後処理チャンバ２０４、及び移送チャンバ２０６といったいくつかの基板処理チャンバを備える、クラスタツールである。チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４は、移送チャンバ２０６内に配置されうる湿式ロボット２０８の周りに位置付けられうる。湿式ロボット２０８は、モータ、ベース、アーム、及び、チャンバ間で基板を移送するよう構成されたエンドエフェクタ２０９を備える。湿式ロボット２０８は、オプションで、処理装置２００のスループットを向上させるために、複数のアーム及び複数のエンドエフェクタを有しうる。一実施形態では、湿式ロボット２０８は、前述のチャンバ間で基板を移送する。別の実施形態では、湿式ロボット２０８のエンドエフェクタのうちの少なくとも１つは、（例えば乾燥ウエハを扱うよう適合した）乾式専用エンドエフェクタであり、湿式ロボット２０８のエンドエフェクタのうちの少なくとも１つは、（例えば湿式ウエハを扱うよう適合した）湿式専用エンドエフェクタである。乾式専用エンドエフェクタは、超臨界流体チャンバ２０３と後処理チャンバ２０４との間で基板を移送するために使用されうる。
処理装置２００は、ファクトリインターフェース２１８に配置された乾式ロボット２１６も備え、ファクトリインターフェース２１８は、処理装置２００、及び、複数の基板カセット２１２、２１４に連結されうる。複数の基板カセット２１２、２１４の各々は、未洗浄若しくは未乾燥の複数の基板、又は、洗浄済み若しくは乾燥済みの複数の基板を保持する。乾式ロボット２１６は、カセット２１２、２１４と、湿式洗浄チャンバ２０１との間、及び後処理チャンバ２０４との間で、基板を移送するよう構成されうる。別の実施形態では、乾式ロボット２１６は、超臨界流体チャンバ２０３と後処理チャンバ２０４との間で基板を移送するよう、構成されうる。処理装置２００におけるこれらの処理チャンバは、基板移送チャンバ２０６を収納する水平プラットフォーム上に配置されうる。別の実施形態では、プラットフォームの一部分は、水平配向以外の配置に配向されうる。
図２Ｂに示す代替的な実施形態では、処理装置２００Ａは、湿式洗浄チャンバ２０１、溶媒置換チャンバ２０２、超臨界流体チャンバ２０３、後処理チャンバ２０４、及び移送チャンバ２０６といったいくつかの基板処理チャンバを備える、線形の装置でありうる。例えば、処理装置２００Ａは、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能な「Ｒａｉｄｅｒ（登録商標）ＧＴ」でありうるが、他の製造業者による他の処理装置が、本書に記載の実施形態を実施するよう適合しうることも、想定される。
チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４は、移送チャンバ２０６内に配置されうるロボット２０８Ａの周りに位置付けられうる。ロボット２０８Ａは、モータ、ベース、アーム、及び、チャンバ間で基板を移送するよう構成されたエンドエフェクタ２０９Ａ、２０９Ｂを備える。ロボット２０８Ａは、処理装置２００Ａのスループットを向上させるために、複数のアーム及び複数のエンドエフェクタを有しうる。一実施形態では、湿式専用エンドエフェクタ２０９Ａを有するロボット２０８Ａが、前述のチャンバ間で基板を移送する。処理装置２００Ａは、処理装置２００、及び、複数の基板カセット２１２、２１４に連結されうるファクトリインターフェース２１８も備えてよく、複数の基板カセット２１２、２１４の各々は、未洗浄若しくは未乾燥の複数の基板、又は、洗浄済み若しくは乾燥済みの複数の基板を保持する。乾式専用エンドエフェクタ２０９Ｂを有するロボット２０８Ａは、カセット２１２、２１４と、湿式洗浄チャンバ２０１との間、及び後処理チャンバ２０４との間で、基板を移送する。一実施形態では、乾式専用エンドエフェクタ２０９Ｂは、超臨界流体チャンバ２０３と後処理チャンバ２０４との間で基板を移送するよう構成されうる。処理装置２００Ａにおけるこれらのチャンバは、基板移送チャンバ２０６を収納する水平プラットフォーム上に配置されうる。別の実施形態では、プラットフォームの一部分は、水平配向以外の配置に配向されうる。
処理装置２００Ａのいくつかの構成において、ロボット２０８Ａは、線形軌道２２０に沿って移動しうる。チャンバは、線形軌道２２０の一方又は両方の側に並ぶように配置されうる。湿式基板移送を実施するために、基板がまだチャンバ内にある間に、例えば基板を回転させることによって、余分な液体が基板から除去されうる。これにより、ロボット２０８Ａがこの基板を移送する前に、基板表面上には湿った薄層のみが残ることになる。ロボット２０８Ａに２つ以上のエンドエフェクタが設けられる実施形態では、少なくとも１つは湿式基板移送専用であり、他の１つは乾式基板移送専用でありうる。大量生産のために、より多くのチャンバが、延長可能な線形構成に設置されうる。
前記の実施形態で言及した構成により、各チャンバの設計複雑性が大幅に低減され、繊細なプロセスステップ間の待機時間制御が可能になり、かつ、各処理工程のプロセス持続期間を均一化するよう調整可能なチャンバモジュールのカウントを用いた連続生産において、スループットが最適化される。
図３は、本書に記載の一実施形態による、処理チャンバ３００の断面図を概略的に示している。特定の実施形態では、チャンバ３００は、図２Ａ及び図２Ｂに関連して説明しているチャンバ２０３として実装されうる。通常、チャンバ３００は、その中での超臨界流体の生成及び／又は維持に適する加圧状態に耐えるよう、構成される。チャンバ３００はまた、有利には、移相の実施に適する温度範囲内でサイクルされうる。
チャンバ３００は、本体３０２と、ライナ３１８と、断熱要素３１６とを含む。本体３０２とライナ３１８とが概して、処理空間３１２を画定する。本体３０２は、処理空間３１２の中での超臨界流体の生成に適する圧力に耐えるよう、構成されうる。例えば、本体は、約１００ｂａｒ以上の圧力に耐えることに適しうる。本体３０２に適する材料は、ステンレス鋼、アルミニウム、又は、その他の高強度金属材料を含む。ライナ３１８も、本体３０２と類似の材料から形成されうる。一実施形態では、ライナ３１８と本体３０２は単一の装置でありうる。別の実施形態では、ライナ３１８と本体３０２とは、ひとまとめに連結された別個の装置でありうる。
ライナ３１８は、処理空間３１２に隣接した領域において、約２ｍｍから約５ｍｍ（例えば約３ｍｍ）の厚さ３４４を有しうる。ライナ３１８を含む材料が本体３０２と比較して相対的に極少量であることにより、ライナ３１８は、本体３０２の熱質量と比べて小さい熱質量を有することになる。したがって、処理空間３１２の中の温度変化がより効率的な様態で行われうる。処理空間３１２の温度は主に、本体３０２ではなくライナ３１８による影響を受けるからである。一実施形態では、処理空間３１２の中の処理環境は、約５分未満（例えば約１分未満）の時間で、約２０°Ｃと約５０°Ｃとの間でサイクルされうる。一実施形態では、処理空間３１２は、約３０秒間で、約２０°Ｃと約５０°Ｃとの間でサイクルされうる。
断熱要素３１６は概して、ライナ３１８に隣接するように、本体３０２に配置される。断熱要素３１６は、本体３０２及びライナ３１８に利用される材料の熱膨張率と類似した熱膨張率を有する、高圧環境内での使用に適する材料から形成されうる。一実施形態では、断熱要素３１６はセラミック材料でありうる。セラミック材料の様々な例は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ケイ素などを含む。断熱要素３１６の厚さは、約０．１インチから約１．０インチ（例えば約０．５インチ）でありうる。
処理空間３１２は、約２リットル未満（例えば約１リットル）の容積を有する。様々な実施形態において、処理空間３１２は、処理空間３１２内の条件に応じて、様々な液体、ガス、及び／又は超臨界流体で満たされうる。一実施形態では、処理空間３１２は、一又は複数の溶媒源３２０、３３２、３３６に連結されうる。第１溶媒源３２０は、本体３０２の上部を通る第１導管３２２を介して、処理空間３１２に連結されうる。第２溶媒源３３２は、本体３０２の側壁を通る第２導管３３４を介して、処理空間３１２に連結されうる。第３溶媒源３３６は、本体３１２の底部を通る第３導管３３８を介して、処理空間３１２に連結されうる。溶媒源３２０、３３２、３３６は、所望の溶媒導入特性に応じて、様々な進入ポートから処理空間に溶媒を提供するよう構成されうる。
溶媒源３２０、３３２、３３６から処理空間３１２に供給されうる好適な溶媒は、数ある中でもとりわけ、アセトン、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチルホルムアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルアセトアミド、及びジメチルスルホキシドを含む。通常、溶媒は、溶媒が液体ＣＯ２と混和性であるように選択されうる。
第１流体源３２４が、本体３０２の上部を通る第４導管３２６を介して、処理空間３１２に連結されうる。第１流体源３２４は概して、処理空間３１２に液体又は超臨界流体を提供するよう構成される。一実施形態では、第１流体源３２４は、超臨界ＣＯ２を供給するよう構成されうる。別の実施形態では、第１流体源３２４は、処理空間３１２に超臨界ＣＯ２を供給するよう構成されうる。この実施形態では、処理空間３１２内への進入に先立つ液体ＣＯ２の超臨界ＣＯ２への移相を促進するために、加熱・加圧装置が第４導管３２６に連結されうる。別の実施形態では、第３溶媒源３３６は、第１流体源３２４と同様に構成された第２流体源である。あるいは、第２流体源は、第３溶媒源３３６に加えて、かつ／又は、第３溶媒源３３６と組み合わされて、利用されうる。この実施形態では、第２流体源は、本体３０２の底部を通る第５導管３３８を介して、処理空間に連結されうる。液体ＣＯ２及び／又は超臨界ＣＯ２の供給は、所望の処理特性に応じて、トップダウン方式（第１流体源３２４）又はボトムアップ方式（第２流体源）から選択されうる。
稼働中、処理空間３１２の温度は、処理空間３１２に提供されるＣＯ２の温度によって、少なくとも部分的に制御されうる。加えて、液体ＣＯ２及び／又は超臨界ＣＯ２は、約１回から約５回（例えば約３回）で処理空間全体が置換されるような量で、処理空間３１２に提供されうる。処理空間を反復的にターンオーバーさせることで、後続の超臨界乾燥工程における超臨界ＣＯ２の生成及び／又は処理空間３１２への供給に先立って、溶媒とＣＯ２との混合が促進されうると、考えられている。ターンオーバーを促進し、かつ、処理空間３１２から流体及びガスを除去するために、処理空間３１２は、第６導管３４２を介して流体出口３４０に連結されうる。
チャンバ３００は、バッフルプレート３１０と連係するよう構成されうる、基板支持体３０６も含む。一実施形態では、バッフルプレート３１０は、処理空間３１２の中に、可動式に配置されうる。基板支持体３０６は、ステンレス鋼、アルミニウム、セラミック材料、ポリマー材料、又はそれらの組み合わせを含む、様々な材料から形成されうる。稼働中、基板支持体３０６は、本体３０２に形成された開口（図示せず）を介して、処理空間３１２に進入しうる。通常、基板支持体３０６の処理空間への進入に先立って、基板（図示せず）が基板支持体３０６に位置付けられうる。
バッフルプレート３１０は、ステンレス鋼、アルミニウム、セラミック材料、石英材料、シリコン含有材料、又は、好適に構成されたその他の材料を含む、様々な材料から形成されうる。バッフルプレート３１０は、バッフルプレート３１０を、基板支持体に近づけるように、かつ基板支持体から離すように動かすよう構成された、アクチュエータ３３０に連結されうる。アクチュエータ３３０は、処理空間３１２の中でのバッフルプレート３１０の移動を促進するために、電気供給源などの電源３２８に連結されうる。別の実施形態では、バッフルプレート３１０は、処理空間へと進入する前の基板支持体３０６に位置付けられうるか、又は連結されうる。この実施形態では、基板は基板支持体３０６に位置付けられ、バッフルプレート３１０は、基板支持体３０６とバッフルプレート３１０との間に基板が封入されるよう、基板支持体３０６に位置付けられうる。
上述のように、基板は、処理中、基板支持体３０６に位置付けられうる。一実施形態では、基板のデバイス側は、このデバイス側がバッフルプレート３１０の方を向かないように、基板支持体３０６に隣接して位置付けられうる。バッフルプレートが処理空間３１２内に位置付けられ、かつアクチュエータ３３０に連結される実施形態では、バッフルプレート３１０は、基板支持体３０６が処理空間３１２の中に位置付けられる時に、上昇位置にありうる。バッフルプレート３１０は、処理中には、基板の直近の処理位置へと、アクチュエータ３３０を介して降ろされうる。特定の実施形態では、バッフルプレート３１０は、基板処理中に、基板支持体３０６に接触していることがある。処理後に、バッフルプレート３１０は上昇してよく、基板支持体３０６が、本体３０２の開口を通って処理空間３１２から基板を取り出しうる。バッフルプレート３１０を基板及び基板支持体３０６の直近に位置付けることによって、溶媒、及び／又は、液体／超臨界ＣＯ２の処理空間３１２への導入中の、基板３０８のデバイス側への粒子堆積が低減しうるか、又はなくなりうると、考えられている。
図４は、本書に記載の一実施形態による、基板支持体３０６及びバッフルプレート３１０の斜視図を示している。「上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「内側（ｉｎｎｅｒ）」、「外側（ｏｕｔｅｒ）」などといった、本書で利用されている用語は、本開示を、分かりにくくせずに説明するためのものである。これらの用語を、絶対的な方向であると解釈すべきではない。装置は、複数の有利な配向に配向されうるからである。図示している実施形態には、基板支持体３０６に配置されたバッフルプレート３１０が描かれている。この構成は、基板がチャンバ３００内で処理されている時の、バッフルプレート３１０及び基板支持体３０６の代表的な配向である。図示していないが、基板は基板支持体３０６に位置付けられ、バッフルプレート３１０は、流体撹拌への基板の曝露が最小化されるように、基板を覆う。
基板支持体３０６は、ベースプレート４０２と、複数のスペーサ４０６と、リング体４０４とを含む。ベースプレート４０２は形状が円形であってよく、スペーサ４０６は、ベースプレート４０２の周縁に沿って、ベースプレート４０２とリング体４０４との間に連結される。一実施形態では、ベースプレート４０２、スペーサ４０６、及びリング体４０４は、金属材料又はセラミック材料などの、同じ材料から形成されうる。材料の好適な例は、数ある中でもとりわけ、ステンレス鋼、アルミニウム、及び石英を含む。別の実施形態では、ベースプレート４０２及びリング体４０４はステンレス鋼などの金属材料から形成されてよく、スペーサ４０６は、ポリ（テトラフルオロエチレン）などのポリマー材料から形成されうる。
ベースプレート４０２及びリング体４０４は、それらに位置付けられる基板の直径よりも大きな直径を有するよう、サイズ決定されうる。例えば、基板が３００ｍｍの直径を有する場合、リング体４０４及びベースプレート４０２の直径は、約３０５ｍｍから約３１０ｍｍでありうる。バッフルプレート３１０の直径も、特定の実施形態では、基板の直径よりも大きなものになりうる。通常、バッフルプレート３１０は、リング体４０４に接触し、支持されるよう構成される。バッフルプレート４０２は、ロボットを介してのバッフルプレート３１０の搬送を促進するためにロボットと連係するようサイズ決定された、ボイド４０８も含みうる。
図５は、本書に記載の一実施形態による、基板支持体３０６及びバッフルプレート３１０の側面図を示している。ベースプレート４０２は概して、底面４１２と、底面４１２の反対側に配置された上面４１４とを伴って構成される。同様に、リング体４０４は、底面４１６と、底面４１６の反対側に配置された上面４１８とを伴って構成される。スペーサ４０６は、リング体４０４をベースプレート４０２から一定距離を保って位置付けるために、ベースプレート４０２の上面４１４からリング体４０４の底面４１６まで延在しうる。空隙４１０が、ベースプレート４０２とリング体４０４との間に、（スペーサ４０６の配置によって中断される）不連続な様態で形成されてよく、この空隙４１０は、ベースプレート４０２及びリング体４０４の周縁から径方向内側に向かう流体の流れを可能にするよう、構成されうる。空隙４１０により、ベースプレート４０２及びリング体４０４のオリジンから、ベースプレート４０２及びリング体４０４の周縁を越えて径方向外側に向かう、流体の流れも可能になりうる。
図６は、本書に記載の一実施形態による、基板支持体３０６及びバッフルプレート３１０の分解上面斜視図を示している。一又は複数の支持ポスト６０４が、ベースプレート４０２のリップ部６０６に連結され、かつ、リップ部６０６から延在しうる。一実施形態では、リップ部６０６はベースプレート４０２の上面を含みうる。他の実施形態では、リップ部６０６は存在しないことがある。それにより、ベースプレート４０２の上面は、実質的に、ベースプレート４０２の全直径に沿った平面になる。支持ポスト６０４は、ポリ（テトラフルオロエチレン）などのポリマー材料、石英材料、炭素含有材料、セラミック材料等を含む、様々な材料から形成されうる。支持ポスト６０４については、図８及び図９を参照してより詳細に説明する。
バッフルプレート３１０は上面６０８を含み、一又は複数の位置付け要素６０２が、バッフルプレート３１０の上面６０８の反対側に配向された表面から延在しうる。位置付け要素６０２は、特定の実施形態では、支持ポスト６０４と同じ材料から形成されうる。他の実施形態では、位置付け要素６０２は金属材料から形成されうる。通常、位置付け要素６０２は、バッフルプレート３１０がリング体４０４に接触して位置付けられている時に（図４参照）、バッフルプレート３１０を固定し、かつ／又は、バッフルプレート３１０の横方向移動を防止するよう、構成される。位置付け要素６０２については、図１０を参照してより詳細に説明する。
図７は、本書に記載の一実施形態による、基板支持体３０６及びバッフルプレート３１０の分解底面斜視図を示している。図示しているように、位置付け要素６０２は、バッフルプレート３１０の底面７０２に連結され、かつ、バッフルプレート３１０の周縁に沿って位置付けられうる。
図８は、本書に記載の一実施形態による、基板支持体３０６及び支持ポスト６０４の部分斜視図を示している。支持ポストが１つだけ図示されているが、複数の支持ポスト６０４がベースプレート４０２に連結される。支持ポスト６０４は、第１表面８０２と、第２表面８０４と、第３表面８０６とを含む。第１表面８０２は、基板のエッジを支持するよう、サイズ決定される。一実施形態では、第１表面８０２は、基板のデバイス側を支持するよう構成されうる。第１表面８０２の内側エッジは、基板を支持するための湾曲接触面を提供するために、湾曲していることがある。湾曲接触面により、第１表面８０２の内側エッジが基板をスクラッチすることが少なくなりうる。第２表面８０４は、第１表面８０２から、第１表面８０２によって画定された平面に直角な方向、又は直角ではない方向に延在しうる。第２表面８０４は、支持ポスト６０４に位置付けられた基板の横方向移動を防止するよう、サイズ決定され、構成されうる。第３表面８０６は、第２表面８０４から、第２表面８０４によって画定された平面に直角な方向に延在しうる。この実施形態では、第３表面８０６は、第１表面８０２よりも上にあり、かつ、第１表面８０２に平行であるが、第１表面８０２に平行であることが必要なわけではない。第３表面８０６は概して、リング体４０４の上面４１８の下に配置される。
図９は、本書に記載の一実施形態による、基板支持体３０６、支持ポスト６０４、及びバッフルプレート３１０の部分断面図を示している。図示しているように、支持ポスト６０４は、ベースプレート４０２に連結されうる。ねじ又はボルトなどのファスナ９０２が、ベースプレート４０２を通って延在し、かつ、支持ポスト６０４にねじ留めで連結されうる。プレスフィットや接着などの、他の締結方式も利用されうる。しかし、利用される締結方式は、チャンバ３００内で移相プロセス中に利用される温度、圧力、及び化学作用に適応可能でありうることが想定される。
図９に示しているように、リング体４０４は、組み立てられると、スペーサ４０６によってベースプレート４０２から隔てられる。リング体４０４とベースプレート４０２との間の最短距離は、一部の実施形態では、支持ポスト６０４の高さを下回りうる。上述の実施形態は、上部で基板を支持する、支持ポスト６０４などの装置を説明しているが、基板を支持するのに他の装置が利用されうることも想定される。例えば、リッジ部材（図示せず）などが、リング体４０４又はベースプレート４０２から径方向内側に延在しうる。リッジ部材は、基板のデバイス側を支持するよう構成された基板支持面を有しうる。一実施形態では、リッジ部材は、リング体４０４の内表面１００６（図１０参照）から延在する、連続リッジでありうる。別の実施形態では、リッジ部材は、内表面１００６から延在する、不連続リッジ（すなわち、複数の離間したリッジ）でありうる。更に別の実施形態では、リッジ部材は、ベースプレート４０２から延在し、かつ、空隙４１０を通る流体の流れを促進するよう、空隙４１０と位置を合わせて形成された空隙を有しうる。ピン、リング、又はその他の好適に構成された装置などの、様々な他の基板支持装置が、基板支持体３０６に有利に組み込まれうることが、想定される。
図１０は、本書に記載の一実施形態による、基板支持体３０６、スペーサ４０６、及びバッフルプレート３１０の位置付け要素の、断面図を示している。前述したように、スペーサ４０６は、ベースプレート４０２に対してリング体４０４を位置付ける。スペーサ４０６は、ファスナ１００２によって、ベースプレート４０２とリング体４０４との間に連結されうる。ファスナ１００２は、ベースプレート４０２及びスペーサ４０６を通って延在し、かつ、リング体４０４にねじ留めで連結されうる。図９に関して上述したような、その他の締結方式も、ベースプレート４０２とリング体４０４との間にスペーサ４０６を固定するのに利用されうる。
位置付け要素６０２は、ファスナ１００４によって、バッフルプレート３１０の底面７０２に連結されうる。ファスナ１００４は、バッフルプレート３１０を通って延在し、かつ、位置付け要素６０２にねじ留めで連結されうる。図９に関して上述したような、その他の締結方式も、位置付け要素６０２をバッフルプレート３１０固定するのに利用されうる。位置付け要素６０２は、バッフルプレート３１０の周縁から径方向内側方向に一定距離を保って、バッフルプレート３１０に連結されうる。バッフルプレート３１０の一領域１００８は、バッフルプレート３１０がリング体４０４に位置付けられるとリング体４０４に接触するよう、構成されうる。位置付け要素６０２は、リング体４０４に対するバッフルプレート３１０の横方向移動を防止するために、リング体４０４の内表面１００６に当接するよう構成されうる。
図１１は、本書に記載の一実施形態による、基板支持体３０６の平面図を示している。支持ポスト６０４は、ベースプレート４０２のリップ部６０６の周縁に沿った領域に、連結されうる。一実施形態では、支持ポスト６０４は、互いから等間隔に（例えば、互いから約１２０°のところに）配置されうる。図示している実施形態では、３つの支持ポスト６０４が示されているが、より多くの数の支持体ポスト６０４が利用されうることも、想定される。
基板支持体３０６及びバッフルプレート３１０に関する本書に記載の実施形態は、溶媒曝露、移相、及び／又は超臨界処理における、基板への粒子堆積を低減すると考えられている。基板支持体３０６及びバッフルプレート３１０は、有利には、チャンバ３００などの加圧チャンバ内での実行形態でありうる。基板が流体の非層流や撹拌流などに直接曝露されるのを防止することによって、これらの流体内に存在する粒子が基板に堆積することが回避されうる。例えば、流体の渦流が、基板支持体３０６及びバッフルプレート３１０の周りの領域内に存在することがあるが、基板支持体３０６及びバッフルプレート３１０によって画定された内部空間（基板がその中に配置されている）には、流体の低速流又は層流のみが包含されうる。バッフルプレート３１０は、デバイス側が下になる基板の配向と組み合わされて、基板への粒子堆積を低減しうるか、又はなくしうるとも、考えられている。
以上の説明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を逸脱することなく本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてよく、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 (13)

  1. 円形のベースプレートと、
    前記ベースプレートの周縁に沿って配置された一又は複数のスペーサであって、前記ベースプレートの上面から延在する、スペーサと、
    前記スペーサに連結されたリング体であって、前記ベースプレートと前記リング体との間に空隙を画定するよう、前記ベースプレートから隔てられる、リング体と、
    前記ベースプレートに連結され、かつ、前記ベースプレートから延在する、一又は複数の支持ポストであって、前記支持ポストが前記リング体の内表面の径方向内側の位置で前記ベースプレートに連結され、各支持ポストは基板受容面を有し、前記リング体と前記ベースプレートとの間の最短距離が、前記支持ポストの高さを下回る、支持ポストとを備える、基板支持装置。
  2. 前記スペーサがポリマー材料から形成される、請求項１に記載の装置。
  3. 前記ベースプレートがリップ部を備え、前記支持ポストが、前記リップ部で前記ベースプレートに連結される、請求項１に記載の装置。
  4. 円形のベースプレートと、
    前記ベースプレートの周縁に沿って配置された一又は複数のスペーサであって、前記ベースプレートの上面から延在する、スペーサと、
    前記スペーサに連結されたリング体であって、前記ベースプレートと前記リング体との間に空隙を画定するよう、前記ベースプレートから隔てられる、リング体と、
    前記ベースプレートに連結され、かつ、前記ベースプレートから延在する、一又は複数の支持ポストであって、前記リング体の内表面の径方向内側の位置で前記ベースプレートに連結される、支持ポストと、
    前記リング体の上面に連結された円形のバッフルプレートであって、一又は複数の位置付け要素が前記バッフルプレートの底面から延在し、前記位置付け要素は、前記バッフルプレートの周縁に沿って配置される、バッフルプレートとを備える、基板処理装置。
  5. 前記スペーサがポリマー材料から形成される、請求項４に記載の装置。
  6. 前記ベースプレートがリップ部を備え、前記支持ポストが、前記リップ部で前記ベースプレートに連結される、請求項４に記載の装置。
  7. 各支持ポストが基板受容面を有する、請求項６に記載の装置。
  8. 前記リング体と前記ベースプレートとの間の最短距離が前記支持ポストの高さを下回る、請求項６に記載の装置。
  9. スペーサの数が支持ポストの数の２倍である、請求項４に記載の装置。
  10. 基板支持体のベースプレートに連結された一又は複数の支持ポストに、デバイス側を下にして基板を位置付けることであって、リング体が、前記ベースプレートに連結され、かつ、前記基板の周縁に沿って位置付けられる、基板を位置付けることと、
    前記基板の上方にバッフルプレートを位置付け、かつ、前記バッフルプレートを前記リング体に連結することと、
    処理チャンバ内に、前記基板、前記基板支持体、前記リング体、及び前記バッフルプレートを位置付けることとを含む、基板支持方法。
  11. 前記基板の上方にバッフルプレートを位置付けることが、前記バッフルプレートの複数のボイドとロボットとを係合させることを含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記リング体が前記ベースプレートから隔てられる、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記支持ポストが、前記基板と前記リング体との間の分離を維持する、請求項１２に記載の方法。
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