KR102077099B1 - 로터리 기판 프로세싱 시스템 - Google Patents

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조셉 유도브스키
랄프 호프만
정훈 오
리-쿤 시아
토시아키 후지타
프라빈 케이. 나완카
나그 비. 패티밴드라
스리니바스 사트야
반퀴우 우
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Abstract

다수의 기판들을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템이 제공되고, 상기 기판 프로세싱 시스템은 일반적으로, 적어도 하나의 프로세싱 플랫폼과 적어도 하나의 스테이징 플랫폼을 포함한다. 각각의 기판은 기판 지지 조립체 상에 배치된 기판 캐리어 상에 위치된다. 다수의 기판 캐리어들이 기판 지지 조립체의 표면 상에 위치되고, 각각의 기판 캐리어는 기판을 위에 운반하도록 구성된다. 프로세싱 플랫폼과 스테이징 플랫폼은 개개의 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전될 수 있는 개개의 기판 지지 조립체를 각각 포함한다. 각각의 로터리 트랙 메커니즘은 기판 지지 조립체를 지지할 수 있고, 기판 캐리어들에 의해 운반되고 기판 지지 조립체 상에 배치되는 다수의 기판들을 연속적으로 회전시킬 수 있다. 따라서, 각각의 기판은 프로세싱 플랫폼의 로터리 트랙 메커니즘 위의 거리에 배치된 적어도 하나의 샤워헤드 스테이션과 적어도 하나의 버퍼 스테이션을 통해 프로세싱된다. 각각의 기판은 프로세싱 플랫폼과 스테이징 플랫폼 사이 및 기판 프로세싱 시스템 내외로 이송될 수 있다.

Description

로터리 기판 프로세싱 시스템{A ROTARY SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 기판들을 프로세싱하기 위한 장치에 관한 것이다. 더 특히, 본 발명은 기판들 상에 원자 층 증착(ALD) 및 화학 기상 증착(CVD)을 실시하기 위한 배치(batch) 프로세싱 플랫폼에 관한 것이다.
반도체 디바이스들을 형성하는 프로세스는 일반적으로, 다수의 챔버들을 포함하는 기판 프로세싱 플랫폼들에서 수행된다. 일부 경우들에서, 멀티-챔버 프로세싱 플랫폼 또는 클러스터 툴의 목적은 제어된 환경에서 기판 상에 2개 또는 그 초과의 프로세스들을 순차적으로(sequentially) 실시하는 것이다. 그러나, 다른 경우들에서는, 멀티-챔버 프로세싱 플랫폼은 오로지, 기판들에 대해 단일의 프로세싱 단계를 실시할 수 있고; 플랫폼에 의해 기판들이 프로세싱되는 속도를 최대화하도록 추가적인 챔버들이 의도된다. 후자의 경우에, 기판들에 대해 실시되는 프로세스는 통상적으로 배치 프로세스이며, 상대적으로 많은 수의 기판들, 예컨대, 25개 또는 50개의 기판들이, 주어진 챔버에서 동시에 프로세싱된다. 배치 프로세싱은, ALD 프로세스들 및 일부 화학 기상 증착(CVD) 프로세스들과 같이, 경제적으로 실현가능한 방식으로 각각의 기판들에 대해서 실시되기에는 너무 시간-소모적인 프로세스들에 대해 특히 유용하다.
기판 프로세싱 플랫폼 또는 시스템의 효율(effectiveness)은 흔히, 소유 비용(COO)에 의해 정량화된다. COO는 많은 요인들에 의해 영향을 받지만, 시스템 풋프린트(system footprint), 즉, 제조 공장에서 시스템을 가동하기 위해 필요한 총 바닥 공간과, 시스템 처리량, 즉, 시간당 프로세싱되는 기판들의 개수에 의해 주로 영향을 받는다. 풋프린트는 통상적으로, 시스템에 인접하고 유지 보수를 위해 필요한 액세스 영역을 포함한다. 따라서, 기판 프로세싱 플랫폼이 상대적으로 소형일 수 있지만, 가동과 유지 보수를 위해 모든 측면들로부터의 액세스가 필요한 경우에, 시스템의 실질적인 풋프린트는 여전히 엄청나게 클 수 있다.
반도체 디바이스들의 크기가 축소되기 때문에, 프로세스 변동성(variability)에 대한 반도체 산업의 공차(tolerance)가 계속 감소하고 있다. 이러한 더 엄격한 프로세스 요건들을 충족시키기 위해, 산업은 더 엄격한 프로세스 윈도우 요건들을 충족시키는 많은 새로운 프로세스들을 개발해왔지만, 이러한 프로세스들은 흔히 완료까지 더 오랜 시간이 걸린다. 예컨대, 구리 확산 장벽층을 고 종횡비의 65㎚ 또는 그 미만의 인터커넥트 피쳐의 표면 상에 컨포멀하게 형성하기 위해서, ALD 프로세스를 사용할 필요가 있을 수 있다. ALD는 CVD에 비해 우수한 스텝 커버리지를 나타내는 CVD의 변형이다. ALD는, 원래 전계 발광 디스플레이들을 제조하기 위해 채용된 원자 층 에피택시(ALE)에 기초한다. ALD는 반응성 전구체 분자들로 이루어진 포화된 단분자막을 기판 표면 상에 증착하기 위해 화학 흡착(chemisorption)을 채용한다. 이는 증착 챔버 속으로 적절한 반응성 전구체들의 펄싱을 주기적으로 교번함으로써 달성된다. 반응성 전구체의 각각의 분사(injection)는 통상적으로, 먼저 증착된 층들에 대해 새로운 원자 층을 제공하여 기판의 표면에 균일한 재료 층을 형성하기 위해, 불활성 가스 퍼지에 의해 분리된다. 재료 층을 원하는 두께로 형성하기 위해, 반응성 전구체와 불활성 퍼지 가스들의 주기가 반복된다. ALD 기술들의 가장 큰 단점은 통상적인 CVD 기술들보다 증착 속도가, 적어도 10배만큼, 훨씬 더 낮다는 것이다. 예컨대, 일부 ALD 프로세스들은 기판의 표면 상에 고품질의 층을 증착하기 위해 약 10 내지 약 200분의 챔버 프로세싱 시간이 필요할 수 있다. 더 나은 디바이스 성능을 위해 이러한 ALD 및 에피택시 프로세스들을 선택할 때, 매우 낮은 기판 프로세싱 처리량으로 인하여 종래의 단일 기판 프로세싱 챔버에서의 디바이스들의 제조 비용이 증가할 것이다. 따라서, 이러한 프로세스들을 실시할 때, 연속적인 기판 프로세싱 방법이 경제적으로 실현가능할 필요가 있다.
따라서, 시간을 절약하고 증착된 막의 품질을 개선하기 위해, 연속적인 기판 프로세싱 방법이 필요하다.
본 발명의 실시예들은 다수의 기판들을 연속적으로 프로세싱하고 프로세싱 처리량을 개선시키기 위한 기판 프로세싱 시스템을 제공한다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 기판 프로세싱 시스템은 복수의 기판들을 프로세싱하기 위한 로터리 기판 프로세싱 플랫폼을 포함한다. 로터리 기판 프로세싱 플랫폼은 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들과, 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래의 제 1 거리에 위치되고 복수의 기판 캐리어들을 수용할 수 있는 로터리 트랙 메커니즘을 포함할 수 있다. 복수의 기판 캐리어들 상에 배치된 복수의 기판들이 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래에서 회전되고 통과되도록, 각각의 기판 캐리어는 적어도 하나의 기판을 위에 운반하고 로터리 트랙 메커니즘에 의해 제 1 회전 속도로 회전 운동되도록 이루어진다. 대안적으로, 로터리 기판 프로세싱 플랫폼은 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래에 배치된 로터리 기판 지지 조립체를 포함할 수 있다. 로터리 기판 지지 조립체는 로터리 기판 지지 조립체 위에 직접 또는 기판 캐리어들을 통해 배치된 복수의 기판들을 수용하고 지지하도록 이루어진다.
다른 실시예에서, 기판 프로세싱 시스템이 제공되고, 기판 프로세싱 시스템은 스테이징 플랫폼과 프로세싱 플랫폼을 포함한다. 스테이징 플랫폼은, 복수의 기판 캐리어들을 위에 수용할 수 있고/또는 복수의 기판들을 직접 수용할 수 있는 제 1 로터리 트랙 메커니즘을 포함한다. 각각의 기판 캐리어는 적어도 하나의 기판을 위에 운반하고 제 1 로터리 트랙 메커니즘에 의해 제 1 회전 속도로 회전 운동되도록 이루어진다. 프로세싱 플랫폼은 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들과 제 2 로터리 트랙 메커니즘을 포함한다. 제 2 로터리 트랙 메커니즘 상에 배치된 복수의 기판들이 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래에서 회전되고 통과되도록, 제 2 로터리 트랙 메커니즘은 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래의 거리에 위치되고, 복수의 기판들 또는 기판 캐리어들을 제 2 회전 속도로 회전 운동시키기 위해 복수의 기판들을 직접 수용하거나 기판 캐리어들 상에 배치된 기판들을 수용할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 기판 프로세싱 플랫폼과 스테이징 플랫폼을 갖는 기판 프로세싱 시스템이 제공된다. 스테이징 플랫폼은, 다수의 기판들을 위에 수용할 수 있는 제 1 다수-기판 수용면을 갖는 제 1 로터리 기판 지지 조립체, 및 제 1 로터리 기판 지지 조립체를 제 1 회전 속도로 회전시키기 위해 제 1 로터리 기판 지지 조립체 아래에 배치되는 제 1 로터리 액추에이션 메커니즘을 포함한다. 프로세싱 플랫폼은, 복수의 기판들을 위에 수용할 수 있는 제 2 다수-기판 수용면을 갖는 제 2 로터리 기판 지지 조립체, 제 2 기판 지지 조립체 위의 제 1 거리에 배치된 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들, 및 제 2 로터리 액추에이션 메커니즘을 포함하고, 제 2 로터리 액추에이션 메커니즘은, 제 2 기판 수용면 상에 배치된 복수의 기판들이 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래로 통과되도록, 제 2 로터리 기판 지지 조립체 아래에 배치되고 제 2 로터리 기판 지지 조립체를 제 2 회전 속도로 회전 운동시킬 수 있다.
또한, 이러한 기판 프로세싱 시스템에서 기판들을 프로세싱하기 위한 방법들이 제공된다. 일 방법은 기판 프로세싱 시스템의 스테이징 플랫폼의 제 1 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전되고 있는 기판 캐리어 상에 기판을 로딩하는 단계, 제 1 로터리 트랙 메커니즘을 제 1 회전 속도로 회전시키는 단계, 기판이 위에 배치된 기판 캐리어를 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 플랫폼의 제 2 로터리 트랙 메커니즘 상에 로딩하는 단계, 제 2 로터리 트랙 메커니즘 위의 제 1 거리에 위치된 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래로 기판이 이동되고 통과되도록, 제 2 로터리 트랙 메커니즘을 제 2 회전 속도로 회전시키는 단계, 및 기판 캐리어를 제 2 로터리 트랙 메커니즘으로부터 배치 프로세싱 플랫폼의 제 1 로터리 트랙 메커니즘 상으로 언로딩하는 단계를 포함한다.
기판 프로세싱 시스템 내에서 기판을 프로세싱하기 위한 다른 방법은 기판 프로세싱 시스템의 스테이징 플랫폼 내에 배치된 제 1 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전되고 있는 제 1 기판 지지 조립체 상에 기판을 로딩하는 단계, 제 1 로터리 트랙 메커니즘을 제 1 회전 속도로 회전시키는 단계, 기판이 위에 배치된 기판 캐리어를 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 플랫폼 내에 배치된 제 2 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전되고 있는 제 2 기판 지지 조립체 상에 로딩하는 단계, 제 2 로터리 트랙 메커니즘 위의 제 1 거리에 배치된 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래로 기판이 이동되고 통과되도록, 제 2 로터리 트랙 메커니즘을 제 2 회전 속도로 회전시키는 단계, 및 기판 캐리어를 프로세싱 플랫폼의 제 2 기판 지지 조립체로부터 스테이징 플랫폼의 제 1 기판 지지 조립체 상으로 언로딩하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가적인 실시예들은 복수의 가스 분배 조립체들, 기판 지지 장치 및 제 1 처리 스테이션들의 세트를 포함하는 프로세싱 챔버들에 관한 것이다. 복수의 가스 분배 조립체들은 프로세싱 챔버 주위에 이격되어 있다. 기판 지지 장치는 프로세싱 챔버 내에 배치된다. 기판 지지 장치는 회전하여 기판들을 복수의 가스 분배 조립체들의 각각의 아래로 운반한다. 제 1 처리 스테이션들의 세트는 복수의 가스 분배 조립체들의 각각의 사이에 배치되며, 제 1 처리 스테이션들의 각각은 동일한 유형의 처리를 제공한다.
일부 실시예들에서, 제 1 처리 스테이션들의 각각은 플라즈마 처리 스테이션을 포함한다. 일부 실시예들에서, 가스 분배 조립체들의 각각은 기판 표면 상에 막을 증착하기 위해 기판 표면에 제 1 반응성 가스와 제 2 반응성 가스를 순차적으로 제공한다. 일부 실시예들에서, 기판 지지 장치는 복수의 회전가능한 기판 캐리어들을 포함하며, 회전가능한 기판 캐리어들은 기판 지지 장치의 회전과 다른 속도 및 방향으로 회전가능하다.
하나 또는 그 초과의 실시예들은 제 2 처리 스테이션들의 세트를 더 포함한다. 제 2 처리 스테이션들의 각각은 가스 분배 조립체와 제 1 처리 스테이션 사이에 배치되고, 이에 의해 제 1 처리 스테이션은 가스 분배 조립체와 제 2 처리 스테이션 사이에 배치되며, 제 2 처리 스테이션은 인접한 가스 분배 조립체와 제 1 처리 스테이션 사이에 배치된다.
본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 발명의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
도 1은 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따라 4개의 가스 분배 조립체들과 4개의 중간 처리 스테이션들을 갖는 기판 프로세싱 시스템의 개략적인 평면도이고;
도 2a 내지 도 2c는 다양한 개수의 가스 분배 조립체들을 갖는 기판 프로세싱 시스템들을 구비한 클러스터 툴들의 개략적인 평면도들이며;
도 3은 3개의 프로세싱 그룹들을 포함하는 기판 프로세싱 시스템의 개략적인 평면도를 도시하고, 각각의 프로세싱 그룹은 가스 분배 조립체, 제 1 처리 스테이션 및 제 2 처리 스테이션을 포함하며;
도 4a는, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른, 2개의 플랫폼들로 구성되고 다수의 기판들을 연속적으로 로딩, 언로딩 및 프로세싱할 수 있는 기판 프로세싱 시스템의 개략적인 평면도이고, 각각의 플랫폼은 내부에 로터리 트랙 메커니즘이 배치되며;
도 4b는, 본 발명의 다른 실시예들에 따른, 2개의 플랫폼들로 구성되고 다수의 기판들을 연속적으로 로딩, 언로딩 및 프로세싱할 수 있는 기판 프로세싱 시스템의 개략적인 평면도이고, 각각의 플랫폼은 내부에 로터리 기판 지지 조립체가 배치되며;
도 5는 다수의 샤워헤드 스테이션들과 다수의 버퍼 스테이션들을 구비한 프로세싱 플랫폼의 개략적인 평면도이고, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예에 따라 다수의 샤워헤드 스테이션들의 가스 분배 조립체들 아래에 회전식으로 배치되는 복수의 기판들을 도시하며;
도 6은 샤워헤드 스테이션의 가스 분배 조립체의 측면도이고, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따라 기판의 표면을 대면하고 다수의 개방된 가스 채널들을 갖는 측면을 도시하며;
도 7은 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따라 기판이 아래에 배치되어 있는 프로세싱 스테이션의 가스 분배 조립체의 부분 측단면도이고; 그리고
도 8은 프로세싱 플랫폼의 부분 측단면도이며, 로터리 기판 지지 조립체의 표면 상의 2개의 프로세싱 스테이션들의 2개의 가스 분배 조립체들 아래에 배치된 2개의 기판들을 도시한다.
본 발명의 실시예들은 처리량을 최대화하고 프로세싱 효율을 개선시키는 연속적인 기판 증착을 위한 기판 프로세싱 시스템을 제공한다. 기판 프로세싱 시스템은 또한, 증착-전 및 증착-후 기판 처리를 위해 사용될 수 있다.
웨이퍼들이 동일한 프로세스 흐름을 경험하도록, 다수의 웨이퍼들을 동시에 프로세싱하기 위해 다수의 가스 인젝터들을 갖는 프로세싱 챔버들이 사용될 수 있다. 본 명세서와 첨부된 특허청구범위에 사용된 바와 같이, 용어 "기판" 및 "웨이퍼"는 프로세싱(예컨대, 증착, 어닐링, 에칭)이 실시되는 개별 강성 재료를 지칭하는 데에 상호교환 가능하게 사용된다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 프로세싱 챔버는 4개의 가스 인젝터들과 4개의 웨이퍼들을 갖는다. 프로세싱 초기에, 웨이퍼들은 인젝터들 사이에 위치될 수 있다. 캐러셀(carousel)을 45°회전시키면, 각각의 웨이퍼가 막 증착을 위해 인젝터로 이동될 것이다. 추가로 45°회전시키면, 웨이퍼들을 인젝터들로부터 멀어지게 이동시킬 것이다. 공간적 ALD 인젝터들(spatial ALD injectors)의 경우에, 주로 인젝터에 대한 웨이퍼의 이동 동안, 웨이퍼 상에 막이 증착된다.
도 1에 도시된 프로세싱 챔버(10)는 단지 하나의 가능한 구성을 대표하는 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 여기서, 프로세싱 챔버(10)는 복수의 가스 분배 조립체들(11)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 프로세싱 챔버(10) 주위에 4개의 가스 분배 조립체들(11)이 균등하게 이격되어 있다. 도시된 프로세싱 챔버(10)는 8각형이지만, 이는 하나의 가능한 형상이며 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다는 것을 당업자들은 이해할 것이다.
프로세싱 챔버(10)는 프로세싱 챔버(10) 내에 기판 지지 장치(12)를 포함한다. 기판 지지 장치(12)는 가스 분배 조립체들(11)의 각각의 아래로 복수의 기판들을 이동시킬 수 있다. 기판들이 챔버로부터 로딩 및/또는 언로딩될 수 있도록 하기 위해, 도시되지 않은 로드 락이 프로세싱 챔버(10)의 일 측에 연결될 수 있다.
프로세싱 챔버(10)는 복수의 가스 분배 조립체들(11)의 각각의 사이에 위치된 복수의 제 1 처리 스테이션들(13) 또는 제 1 처리 스테이션들(13)의 세트를 포함한다. 제 1 처리 스테이션들(13)의 각각은 기판에 동일한 처리를 제공한다. 일부 실시예들에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 처리 스테이션들(14)의 세트가 제 1 처리 스테이션들(13)과 가스 분배 조립체들(11) 사이에 위치되고 이에 따라 프로세싱 챔버(10)를 통해 회전되는 기판은, 기판 시작 위치에 따라, 가스 분배 조립체(11), 제 1 처리 스테이션(13) 및 제 2 처리 스테이션(14) 중 어느 하나의 두 번째와 만나기 전에 가스 분배 조립체(11), 제 1 처리 스테이션(13) 및 제 2 처리 스테이션(14)을 만나게 된다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판이 제 1 처리 스테이션(13)에서 시작되면, 보는 바와 같이, 순서대로, 기판은 두 번째 제 1 처리 스테이션(13)을 만나기 전에, 제 1 처리 스테이션(13), 가스 분배 조립체(11) 및 제 2 처리 스테이션(14)을 만나게 된다.
도 2a 내지 도 2c는 다수의 캐러셀 유형 프로세싱 챔버(10)를 구비한 클러스터 툴들(20)의 상이한 실시예들을 나타낸다. 도 2a에 도시된 실시예는 중앙 이송 스테이션(21) 주위에 4개의 프로세싱 챔버들(10)을 갖는다. 프로세싱 챔버들(10)의 각각은 2개의 가스 분배 조립체들(11)과 2개의 제 1 처리 스테이션들(13)을 포함한다. 도 2b의 실시예는 3개의 가스 분배 조립체들(11)과 3개의 제 1 처리 스테이션들(13)을 갖고, 도 2c의 실시예는 4개의 가스 분배 조립체들(11)과 4개의 제 1 처리 스테이션들(13)을 갖는다. 다른 개수의 인젝터들 또는 가스 분배 조립체들 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 인젝터들의 개수는 동시에 프로세싱될 수 있는 웨이퍼들의 개수와 동일하다. 각각의 웨이퍼가 프로세싱 동안 동일한 경험을 하도록(즉, 동일한 조건들을 경험하도록), 각각의 웨이퍼는 인젝터 아래에 또는 인젝터들 사이의 영역에 놓인다.
또한 추가적인 프로세싱 장치가 인젝터들 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, UV 램프들, 플래시 램프들, 플라즈마 소스들 및 히터들. 그런 다음에, 웨이퍼들은, 인젝터들이 있는 위치들로부터, 예컨대, 웨이퍼에 플라즈마를 전달하는 샤워헤드가 있는 위치로 이동하게 된다. 하나 또는 그 초과의 예에서, 각각의 증착층 다음에 실리콘 질화막들이 플라즈마 처리에 의해 형성될 수 있다. ALD 반응은 이론적으로, 표면이 포화되는 한 자기-제한적(self-limiting)이므로, 증착 가스에 대한 추가적인 노출이 막에 손상을 유발하지는 않을 것이다.
캐러셀의 회전은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 연속적인 프로세싱에서는, 웨이퍼들이 각각의 인젝터들에 차례로 노출되도록 웨이퍼들이 계속 회전하게 된다. 불연속적인 프로세싱에서는, 웨이퍼들이 인젝터 영역으로 이동되고 정지될 수 있으며, 그런 다음에 인젝터들 사이의 영역으로 이동되고 정지될 수 있다. 예컨대, 웨이퍼들이 인젝터-간 영역으로부터 인젝터를 가로질러 이동하고(또는 인젝터에 인접하여 정지하고), 다시 일시 정지할 수 있는 다음 인젝터-간 영역으로 계속 이동하도록, 캐러셀이 회전할 수 있다. 인젝터들 사이에서의 일시 정지는 각각의 층 증착 사이의 추가적인 프로세싱 단계들(예컨대, 플라즈마에 대한 노출)을 위한 시간을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 대칭적인 배향을 유지하는 인젝터들과 상이한 개수의 웨이퍼들이 존재한다. 예컨대, 프로세싱 챔버는 3개의 인젝터들과 6개의 웨이퍼들을 가질 수 있다. 처음에는, 웨이퍼들 중 어느 것도 인젝터들 아래에 위치되지 않고; 캐러셀이 30°회전하면, 웨이퍼들의 제 1 세트는 인젝터들 아래에 위치될 것이며, 웨이퍼들의 제 2 세트는 인젝터 바로 앞의 위치로 이동할 것이다. 다음에 30°회전하면, 웨이퍼의 제 1 세트는 인젝터들 아래로부터 나올 것이고, 웨이퍼들의 제 2 세트는 인젝터 영역으로 이동할 것이다. 다시, 기판들은 각각의 인젝터 사이에서 추가적인 프로세싱 단계들에 노출될 수 있다.
인젝터들은 실질적으로 평행하거나(예컨대, 직사각형 형상), 쐐기 형상일 수 있다. 표면 반응들이 일단 포화되면, 추가적인 반응이 발생하지 않을 것이기 때문에, 웨이퍼들이 인젝터에 인접하여 추가적인 시간을 소비하여도 문제가 되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들은 복수의 기판들을 프로세싱하는 방법들에 관한 것이다. 각각의 기판(16)이 다른 기판들(16)과 비교적 동일한 위치에 놓이도록, 복수의 기판들(16)의 각각이 프로세싱 챔버(10) 내로 로딩된다. 본 명세서와 첨부된 특허청구범위에 사용된 바와 같이, 용어 "비교적 동일한(relatively identical)", "비교적 동일한(relatively the same)" 및 "실질적으로 동일한 시작 위치들" 등은 기판들이 동등한 위치들에 있다는 것을 의미한다(예컨대, 각각 가스 분배 조립체 아래에 또는 각각 가스 분배 조립체들 사이에). 예컨대, 도 1에서 각각의 기판(16)은 가스 분배 조립체(11) 아래에 위치된 것으로 도시된다. 따라서, 각각의 기판(16)은 다른 기판들과 실질적으로 동일한 시작 위치들을 갖는다. 복수의 기판들은 트랙 부분 및/또는 지지 구조들을 포함할 수 있는 기판 지지 장치(12) 상에 위치된다. 기판 지지 장치(12)는 원(17) 또는 그와 유사한 형상으로 빙 돌려서 기판들(16)을 회전시킨다. 회전에 따라, 기판들(16)은 그들의 최초 위치로부터, 제 1 처리 스테이션들(13) 아래일 수 있는 다음 위치로 이동한다. 가스 분배 조립체(11)가 도 7에 도시되고 설명된 것과 같은 공간적 원자 층 증착 장치인 경우, 가스 분배 조립체 아래에서의 이동은 기판의 각각의 부분이 일련의 프로세스 가스들(또한 전구체 가스들 또는 반응성 가스들 등이라고 지칭됨)에 대해 노출되어 기판 표면에 층이 증착되도록 한다. 그런 다음에, 기판은 증착-후 프로세싱을 받는 제 1 처리 스테이션(13)으로 이동하게 된다. 일부 실시예들에서, 증착-후 프로세스는 어닐링 및 플라즈마 처리 중 하나 또는 그 초과이다.
기판들은 연속적인 비중단 방식으로 또는 불연속 단계들로 이동한다. 불연속 단계들로 이동하는 경우, 기판들은 제 1 처리 스테이션으로부터 가스 분배 조립체 영역을 통해 다른 제 1 처리 스테이션으로 이동될 수 있다. 이는 기판의 이동이 가스 분배 조립체에 인접한 서로 다른 반응 가스들의 순차적인 노출을 유발하여 막을 증착하게 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 가스 분배 조립체들을 교번시키는 단계는 교번하는 반응 가스들을 제공하고, 제 1 처리 스테이션들을 교번시키는 단계는 상이한 처리를 제공한다. 예컨대, 제 1 가스 분배 조립체가 기판 표면에 제 1 반응성 가스를 공급하여 표면 상에 부분적인 막을 형성할 수 있고, 그런 다음에, 기판이 제 1 처리 스테이션으로 이동하여 여기에서 부분적인 막이 가열되며, 그런 다음에, 제 2 가스 분배 조립체로 이동하여 여기에서 부분적인 막과 제 2 반응성 가스가 반응하여 완성된 막을 형성하고, 기판을 다른 제 1 처리 스테이션으로 이동시켜, 여기에서, 예컨대, 막을 치밀화(densify)하기 위해, 막이 플라즈마에 노출되는 단계가 후속된다.
도 4a는 연속적으로 다수의 기판들을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템(100)의 개략적인 평면도이다. 기판 프로세싱 시스템(100)은 스테이징 플랫폼(120)과, 스테이징 플랫폼(120)에 연결된 프로세싱 플랫폼(200)을 포함할 수 있다. 프로세싱 플랫폼(200)은 ALD 또는 CVD 프로세스에서 복수의 기판들(210) 위에 재료 층을 증착하기 위해 사용될 수 있다. 선택적으로, 기판 프로세싱 시스템(100)은 공장 인터페이스(110)를 포함한다. 기판들(210)은 공장 인터페이스(110)로부터 방향(248)으로 이송되어(예컨대, 한 번에 하나의 기판이 이송되거나 또는 도 4a에 도시된 바와 같이 텐덤식으로(in tandem) 2개의 기판들이 이송되어), 스테이징 플랫폼(120) 상에 로딩될 수 있다. 일반적으로, 기판 프로세싱 시스템(100) 내에서 낮은 오염의 청정 분위기가 유지된다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 로터리 메커니즘들을 사용함으로써, 처리량이 개선된다. 복수의 기판들(210)이 로터리 트랙 메커니즘들 상에 직접 배치되어, 기판 프로세싱 시스템(100) 내부에서 회전되고 연속적으로 프로세싱될 수 있다. 대안적으로, 기판들(210)이 기판 캐리어들(240) 상에 배치되어 프로세싱 시스템(100) 주위로 이동하도록, 로터리 트랙 메커니즘들(245, 247)이 복수의 기판 캐리어들(240)을 수용하도록 구성될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 로터리 트랙 메커니즘 상에 배치된 각각의 기판 캐리어(240)는 제 2 회전 속도로 자체-회전할 수 있으며 위에 기판(210)을 운반할 수 있다.
예컨대, 스테이징 플랫폼(120)은 복수의 기판들(210)을 지지하고 방향(246)(예컨대, 시계 방향 또는 반시계 방향)으로 그리고 제 1 회전 속도(예컨대, 0 내지 30 rpm 미만)로 회전시키기 위해 제 1 로터리 트랙 메커니즘(247)을 포함할 수 있다. 스테이징 플랫폼(120)은 처리-전 스테이션, 처리-후 스테이션 및 상이한 프로세스들(예컨대, 플라즈마 처리, 어닐링 등)을 위한 스테이션들을 포함할 수 있다.
프로세싱 플랫폼(20)은 위에 이송되는 복수의 기판들(210)을 지지하고 제 2 회전 속도(예컨대, 0 내지 30 rpm 미만)로 회전시키기 위해 제 2 로터리 트랙 메커니즘(245)을 포함할 수 있다. 스테이징 플랫폼(120) 내에서 준비되고 프로세싱된 후, 예컨대, (철로 트랙들의 트랙 교환과 유사하게) 제 1 로터리 트랙 메커니즘(247)과 제 2 로터리 트랙 메커니즘(245)의 트랙들의 교환 및 연결들을 통해서, 기판들(210)은 스테이징 플랫폼(120)으로부터 프로세싱 플랫폼(200)으로 이송될 수 있다. 일 양태에서, 기판 이송을 용이하게 하기 위해, 제 1 로터리 트랙 메커니즘(247)의 제 1 회전 속도는 제 2 로터리 트랙 메커니즘(245)의 제 2 회전 속도와 거의 동일한 속도로 일치된다.
기판 프로세싱 동안, (복수의 기판 캐리어들(240) 상에 배치되거나, 제 2 로터리 트랙 메커니즘(245) 상에 직접 배치된) 복수의 기판들(210)이 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들(250) 아래에서 회전되고 통과되도록, 제 2 로터리 트랙 메커니즘(245)은 방향(242)(예컨대, 시계 방향 또는 반시계 방향)으로 회전하도록 구성된다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 각각의 로터리 트랙 메커니즘 상에 배치된 각각의 기판 캐리어는 제 3 회전 속도(예컨대, 0 내지 30 rpm 미만)로 자체-회전할 수 있다.
프로세싱 플랫폼(200)은, 제 2 로터리 트랙 메커니즘(245) 위의 거리에 위치된 하나 또는 그 초과의 샤워헤드 스테이션들(250) 아래에서 복수의 기판들(210)의 각각을 회전시킴으로써, 다수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 이루어진다. 각각의 샤워헤드 스테이션(250)은 가스 분배 조립체(252)를 포함한다. 복수의 기판들(210)을 회전시키며 이들을 다수의 가스 분배 조립체들(250)로 통과시킴으로써, 각각의 기판(210)은 가스 분배 조립체들(252)로부터 전달되는 둘 또는 그 초과의 프로세스 가스들에 순차적으로 노출된다. 각각의 가스 분배 조립체(252)는 서로 다른 유형들의 프로세스 가스들(예컨대, 반응성 전구체 가스들, 불활성 가스들 및 다른 유체들 또는 화합물들)을 교번하여 전달하도록 구성된다. 일반적으로, 제 2 로터리 트랙 메커니즘(245)은 샤워헤드 스테이션(250)의 가스 분배 조립체(252)의 평면 아래의 거리에 배치된다.
도 4b는, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 스테이징 플랫폼(120)과 프로세싱 플랫폼(200)으로 구성되고 다수의 기판들을 연속적으로 로딩, 언로딩 및 프로세싱할 수 있는 기판 프로세싱 시스템(100)의 다른 예의 개략적인 평면도이다.
스테이징 플랫폼(120)은 수평 방향(246)(예컨대, 시계 방향 또는 반시계 방향)으로 회전 운동할 수 있는 기판 지지 조립체(277)(예컨대, 캐러셀-형 메커니즘)를 포함할 수 있다. 기판 지지 조립체(277)는, 다수의 기판들(210)을 또는 기판들(210)이 위에 배치된 다수의 기판 캐리어들(240)을 지지할 수 있는 다수-기판 수용면을 포함할 수 있다. 기판 지지 조립체(277)는 (예컨대, 회전 샤프트 또는 제 1 로터리 트랙 메커니즘(247)에 의해) 지지되고 회전되도록 구성된다. 각각의 기판(210)은 기판 지지 조립체(277)의 수용면 상의 특정 위치들에 직접 배치될 수 있다. 대안적으로, 기판 지지 조립체(277) 상에 각각의 기판(210)을 고정하기가 용이하도록, 각각의 기판(210)이 기판 캐리어(240)에 의해 지지될 수 있다.
프로세싱 플랫폼(200)은 수평 방향(242)(예컨대, 시계 방향 또는 반시계 방향)으로 회전 운동할 수 있는 기판 지지 조립체(275)(예컨대, 캐러셀-형 메커니즘)를 포함할 수 있다. 기판 지지 조립체(275)는 다수의 기판들(210)을 또는 기판들(210)이 위에 배치된 다수의 기판 캐리어들(240)을 지지할 수 있는 다수-기판 수용면을 포함할 수 있다. 기판 지지 조립체(275)는 (예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이 회전 샤프트에 의해 또는 제 1 로터리 트랙 메커니즘(245)에 의해) 지지되고 회전되도록 구성된다. 각각의 기판(210)은 기판 지지 조립체(275)의 수용면 상의 특정 위치들에 직접 배치될 수 있다. 대안적으로, 기판 지지 조립체(275) 상에 각각의 기판(210)을 고정하기가 용이하도록, 각각의 기판(210)이 기판 캐리어(240)에 의해 지지될 수 있다.
상기 주지된 바와 같이, 기판이 프로세싱되는 동안, 기판 이송에서 가장 시간 소모적인 요소들(예컨대, 기판 로딩 및 언로딩, 로드 락 펌핑 및 배기 등)을 실시함으로써, 시스템 처리량이 실질적으로 개선된다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 구성은 이러한 요인들의 영향을 줄이거나 제거하고 시스템 처리량을 개선시킬 수 있다.
도 5는 다수의 샤워헤드 스테이션들(250)을 구비한 프로세싱 플랫폼(200)의 개략적인 평면도이다. 선택적으로, 각각의 샤워헤드 스테이션(250)을 공간적으로 분리하고 그리고/또는 기판 가열 또는 기판들(210)의 표면 위에 증착된 막들의 경화를 수행하기 위해, 다수의 버퍼 스테이션들(248)이 샤워헤드 스테이션들 중간에 배치된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 기판들(210)은 다수의 샤워헤드 스테이션(250)의 가스 분배 조립체들(252) 아래에 회전식으로 배치될 수 있다. 기판 프로세싱 동안, 복수의 기판들(210)이 버퍼 스테이션들(248) 및 샤워헤드 스테이션들(250)의 각각의 아래에서 회전되고 통과되도록, 기판 지지 조립체(275) 아래의 샤프트 또는 로터리 트랙 메커니즘(245)은 제 1 회전 속도(예컨대, 0 내지 30 rpm 미만)로 수평 방향(242)(예컨대, 시계 방향 또는 반시계 방향)으로 회전하도록 구성된다.
도 6은 샤워헤드 스테이션(250) 내의 가스 분배 조립체(252)의 측면도로서, 기판(210)의 표면에 대면하는 측을 도시한다. 도 7은 기판(210)이 아래에 배치되어 있는 가스 분배 조립체(252)의 부분 측단면도이다.
가스 분배 조립체(252)는, 가스 박스들(120, 130, 140)로부터, 각각, 전구체 가스(A), 전구체 가스(B) 및 퍼지 가스를 전달하기 위해 기판(210)의 표면에 대면하는 다수의 개구를 구비한 다수의 가스 채널들(125, 135, 145)을 포함할 수 있다. 다수의 가스 채널들(155)이 펌핑 시스템에 연결되어 있으며, 기판(210) 표면 위의 프로세싱 공간으로부터 과잉 가스들을 펌핑하기 위해 제공된다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 가스 채널들(125, 135, 145, 155)은 공간적으로 분리되고, 대안적으로, 가스 분배 조립체(252)의 수평면을 가로질러 배치된다. 다른 실시예에서, 전구체 가스(A), 전구체 가스(B) 및 퍼지 가스가 가스 채널들(125, 135, 145, 155) 내로 연속적으로 유동되고, 기판(210)의 표면 위의 상이한 위치들로 유동한다.
기판이 회전하여 각각의 가스 채널(125, 135) 아래에 도달하였을 때, 기판(210)의 표면 위에 화학 흡착될 전구체 화합물의 가스 유동을 전달하기 위해 각각의 가스 채널(125, 135)이 제공된다. 기판이 회전하여 가스 채널(145) 아래에 도달하였을 때, 기판(210)의 표면 위에서 전구체(A)와 전구체(B)의 각각의 흐름을 분리하기 위한 퍼지 가스의 가스 유동을 전달하기 위해 각각의 가스 채널(145)이 제공된다. 따라서, 각각의 기판(210)은, 각각의 가스 분배 조립체(252) 내에서 공간적으로 분리되어 있는 다수의 가스 채널들(125, 135, 145)의 개구들 아래에 배치될 때, 전구체 가스(A), 전구체 가스(B) 및 퍼지 가스에 동시에 그러나 서로 다른 위치들에서 노출될 수 있다.
도 8은 프로세싱 플랫폼(200)의 부분 측단면도이고, 로터리 기판 지지 조립체(275)의 표면 상의 2개의 프로세싱 스테이션들(250)의 2개의 가스 분배 조립체들(252) 아래에 배치된 2개의 기판들(210)을 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 기판의 일부분은 가스 채널(125)의 개구들을 통해 전구체 가스(A)의 다수의 유동들에 노출될 수 있는 반면, 다른 기판의 일부분은 가스 채널(145)의 개구들을 통해 퍼지 가스의 다수의 유동들에 노출될 수 있다.
또한, 프로세싱 플랫폼(200) 내의 프로세스 온도 및 압력들은 ALD 또는 CVD 프로세스에 적합한 레벨들로 제어된다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 펌프들이 프로세싱 플랫폼(200) 내부에 배치될 수 있으며, 하나 또는 그 초과의 히터 시스템(205)이 기판 지지 조립체(275) 아래에 배치될 수 있다. 추가적인 가열 시스템들은 기판 지지 조립체(275)의 정상부 또는 바닥으로부터의 복사 또는 대류 가열을 포함할 수 있다. 또한, 프로세싱 플랫폼은, 프로세싱 시스템(100) 내에서 플라즈마 강화 원자 층 증착(PEALD) 프로세스를 수행하기 위해 로컬 또는 원격 플라즈마 소스에 커플링될 수 있다.
동작시, 기판(210)의 표면 위에 질화탄탈(TaN) 재료 층을 증착하기 위해, 2개의 전구체 화합물들이 사용될 수 있다. 제 1 전구체는 탄탈 함유 전구체, 예컨대 탄탈계 유기 금속 전구체 또는 그의 유도체(derivative), 예컨대, 펜타디메틸아미노-탄탈(PDMAT; Ta(NMe2)5), 펜타에틸메틸아미노-탄탈(PEMAT; Ta[N(C2H5CH3)2]5), 펜타디에틸아미노-탄탈(PDEAT; Ta(NEt2)5), TBTDET (Ta(NEt2)3NC4H9 또는 C16H39N4Ta) 및 할로겐화 탄탈, 및 상기 나열된 화합물들의 임의의 그리고 모든 유도체들일 수 있다. 탄탈 함유 화합물은 가스로서 제공될 수 있거나, 캐리어 가스의 도움을 받아 제공될 수 있다. 사용될 수 있는 캐리어 가스들의 예들에는 헬륨(He), 아르곤(Ar), 질소(N2) 및 수소(H2)가 포함되지만 이에 한정되는 것은 아니다.
배치 프로세싱 챔버(200)의 프로세싱 영역(280)으로 제 1 전구체 가스(전구체 가스(A))가 전달된 후, 탄탈 함유 화합물의 단분자막이 기판(210)의 표면 상에 화학 흡착되며, 과잉 탄탈 함유 화합물은 퍼지 가스의 펄스를 프로세스 챔버에 도입함으로써 프로세스 챔버로부터 제거된다. 사용될 수 있는 퍼지 가스들의 예들에는 헬륨(He), 아르곤(Ar), 질소(N2), 수소(H2) 및 다른 가스들이 포함되지만 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세스 챔버가 퍼징된 후, 배치 프로세싱 챔버(200)의 프로세싱 영역(280)으로 제 2 전구체 가스(전구체 가스(B))가 전달될 수 있다. 제 2 전구체는 질소 원자들과 하나 또는 그 초과의 반응성 원자들/종을 구비한 질소 함유 화합물일 수 있다. 예컨대, 질소 함유 화합물은 암모니아 가스(NH3)와 다른 질소 함유 화합물들일 수 있고, 다른 질소 함유 화합물들은 x 및 y가 정수인 NxHy(예컨대, 하이드라진(N2H4)), 디메틸 하이드라진((CH3)2N2H2), 티-부틸하이드라진(C4H9N2H3), 페닐하이드라진(C6H5N2H3), 다른 하이드라진 유도체들, 질소 플라즈마 소스(예컨대, N2, N2/H2, NH3 또는 N2H4 플라즈마), 2,2'-아조이소부탄((CH3)6C2N2), 에틸아지드(C2H5N3) 및 다른 적합한 가스들을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 질소 함유 화합물은 펄스로서 프로세싱 영역(280)으로 도입될 수 있으며, 단독으로 제공될 수 있다. 대안적으로, 필요한 경우, 질소 함유 화합물을 전달하기 위해 캐리어 가스가 사용될 수 있다.
배치 프로세싱 챔버(200)의 프로세싱 영역(280)으로 제 2 전구체 가스(전구체 가스(B))가 전달된 후, 그런 다음에 질소 함유 화합물의 단분자막이 탄탈 함유 화합물의 단분자막 상에 화학 흡착될 수 있다. 원자 층 증착(ALD) 동안의 표면 상의 전구체들의 조성과 구조는 정확하게 공지되어 있지 않다. 이론에 의해 구속되는 것을 바라지는 않지만, 질소 함유 화합물의 화학 흡착된 단분자막이 탄탈 함유 화합물의 단분자막과 반응하여 질화탄탈 층을 형성하는 것으로 여겨진다. 2개의 전구체 화합물들로부터의 반응성 종은 (예컨대, 유체 출구들(262) 및 배기 시스템(260)을 통해) 기판 표면으로부터 운송되는 부산물들을 형성할 수 있다. 질소 함유 화합물과 탄탈 함유 화합물의 반응은 자기-제한적이며, 프로세싱 영역(280)으로 전구체 화합물을 전달하는 각각의 펄스에서, 전구체 화합물의 오직 하나의 단분자막만이 기판(210)의 표면 상에 화학 흡착되는 것으로 여겨진다. 원하는 두께의 재료 층(예컨대, 질화탄탈 막)이 형성될 때까지, 기판 표면 위에서 둘 또는 그 초과의 교번하는 전구체들을 순차적으로 전달하는 각각의 사이클이 반복된다(예컨대, 20 내지 30 사이클들).
유체 전달 시스템이 각각의 가스 분배 조립체들(250)의 각각의 아래의 내부 프로세스 용적과 유체 소통할 수 있으며, 프로세싱 플랫폼(200) 부근의 설비 타워에 위치될 수 있다. 프로세싱 플랫폼(200) 내부에서 실시되는 프로세스를 제어하기 위해, 시스템 컨트롤러가 프로세싱 플랫폼(200) 및/또는 멀티-챔버 기판 프로세싱 시스템(100)에 연결된다.
기판 프로세싱 시스템(100) 내에서 기판을 프로세싱하는 일 방법은 기판 프로세싱 시스템의 스테이징 플랫폼의 제 1 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전되고 있는 기판 캐리어 상에 기판을 로딩하는 단계, 제 1 로터리 트랙 메커니즘을 제 1 회전 속도로 회전시키는 단계, 기판이 위에 배치된 기판 캐리어를 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 플랫폼의 제 2 로터리 트랙 메커니즘 상에 로딩하는 단계, 제 2 로터리 트랙 메커니즘 위의 제 1 거리에 위치된 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래로 기판이 이동되고 통과되도록, 제 2 로터리 트랙 메커니즘을 제 2 회전 속도로 회전시키는 단계, 및 기판 캐리어를 제 2 로터리 트랙 메커니즘으로부터 배치 프로세싱 플랫폼의 제 1 로터리 트랙 메커니즘 상으로 언로딩하는 단계를 포함한다.
기판 프로세싱 시스템 내에서 기판을 프로세싱하기 위한 다른 방법은 기판 프로세싱 시스템의 스테이징 플랫폼 내에 배치된 제 1 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전되고 있는 제 1 기판 지지 조립체 상에 기판을 로딩하는 단계, 제 1 로터리 트랙 메커니즘을 제 1 회전 속도로 회전시키는 단계, 기판이 위에 배치된 기판 캐리어를 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 플랫폼 내에 배치된 제 2 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전되고 있는 제 2 기판 지지 조립체 상에 로딩하는 단계, 제 2 로터리 트랙 메커니즘 위의 제 1 거리에 배치된 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래로 기판이 이동되고 통과되도록, 제 2 로터리 트랙 메커니즘을 제 2 회전 속도로 회전시키는 단계, 및 기판 캐리어를 프로세싱 플랫폼의 제 2 기판 지지 조립체로부터 스테이징 플랫폼의 제 1 기판 지지 조립체 상으로 언로딩하는 단계를 포함한다.
전술한 내용은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 다른 그리고 추가적인 실시예들이 안출될 수 있으며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 프로세싱 챔버로서,
    상기 프로세싱 챔버 내에 이격된 복수의 가스 분배 조립체들;
    회전하여 상기 복수의 가스 분배 조립체들 각각의 아래로 기판들을 운반하는, 상기 프로세싱 챔버 내의 기판 지지 장치; 및
    상기 복수의 가스 분배 조립체들 각각의 사이에 배치된 제 1 처리 스테이션들의 세트 － 상기 제 1 처리 스테이션들의 각각은 동일한 유형의 처리를 제공함 － 를 포함하고,
    제 2 처리 스테이션들의 세트를 더 포함하고, 상기 제 2 처리 스테이션들의 각각은 가스 분배 조립체와 제 1 처리 스테이션 사이에 배치되며, 그래서 제 1 처리 스테이션은 가스 분배 조립체와 제 2 처리 스테이션 사이에 배치되고, 제 2 처리 스테이션은 인접한 가스 분배 조립체와 제 1 처리 스테이션 사이에 배치되고,
    기판은, 기판 시작 위치에 따라, 가스 분배 조립체, 제 1 처리 스테이션, 및 제 2 처리 스테이션 중 어떤 것과도 두번째로 만나기 전에 가스 분배 조립체, 제 1 처리 스테이션, 및 제 2 처리 스테이션을 만나게 되는 것인,
    프로세싱 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 처리 스테이션들의 각각은 플라즈마 처리 스테이션을 포함하는,
    프로세싱 챔버.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 분배 조립체들의 각각은 기판 표면 상에 막을 증착하기 위해 기판 표면에 제 1 반응성 가스와 제 2 반응성 가스를 순차적으로 제공하는,
    프로세싱 챔버.
  5. 복수의 기판들을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템으로서,
    복수의 기판 캐리어들을 위에 수용할 수 있는 제 1 로터리 트랙 메커니즘을 포함하는 스테이징 플랫폼 － 각각의 기판 캐리어는 적어도 하나의 기판을 위에 운반하고 상기 제 1 로터리 트랙 메커니즘에 의해 제 1 회전 속도로 회전 운동되도록 이루어짐 －; 및
    복수의 기판들을 프로세싱하기 위한 프로세싱 플랫폼으로서, 상기 프로세싱 플랫폼은,
    하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들; 및
    상기 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래의 거리에 위치된 복수의 기판 캐리어들을 이동시키는 제 2 로터리 트랙 메커니즘을 포함하고,
    상기 복수의 기판 캐리어들 상에 배치된 복수의 기판들이 상기 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래에서 회전되고 통과되도록, 각각의 기판 캐리어는 적어도 하나의 기판을 위에 운반하고 상기 제 2 로터리 트랙 메커니즘에 의해 제 2 회전 속도로 회전 운동되는,
    프로세싱 플랫폼을 포함하고,
    상기 스테이징 플랫폼 및 상기 프로세싱 플랫폼이 고정된 상태에서 적어도 하나의 기판을 상기 스테이징 플랫폼으로부터 상기 프로세싱 플랫폼으로 이송하도록 상기 제 1 로터리 트랙 매커니즘 및 상기 제 2 로터리 트랙 매커니즘 사이에 철로 트랙들(railroad tracks)의 트랙 교환(track exchange)과 동일한 방식으로 연결부가 제공되는 것인,
    기판 프로세싱 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 기판 캐리어들을 위에 지지하고 상기 제 2 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전되는 제 2 기판 지지 조립체를 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  8. 삭제
  9. 제 5 항에 있어서,
    제 2 로터리 트랙 메커니즘 상에 배치된 각각의 기판 캐리어는 제 3 회전 속도로 자체-회전할 수 있는,
    기판 프로세싱 시스템.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 기판 캐리어들을 위에 지지하고 상기 제 1 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전되는 제 1 기판 지지 조립체를 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 기판 캐리어들을 위에 지지하고 제 2 로터리 트랙 메커니즘에 의해 회전되는 제 2 기판 지지 조립체를 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  12. 복수의 기판들을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템으로서,
    스테이징 플랫폼; 및
    프로세싱 플랫폼을 포함하고,
    상기 스테이징 플랫폼은,
    복수의 기판들을 위에 수용할 수 있는 제 1 다수-기판 수용면을 갖는 제 1 기판 지지 조립체; 및
    상기 제 1 기판 지지 조립체를 제 1 회전 속도로 회전시키기 위해 상기 제 1 기판 지지 조립체 아래에 배치된 제 1 로터리 트랙 메커니즘을 포함하고,
    상기 프로세싱 플랫폼은,
    복수의 기판들을 위에 수용할 수 있는 제 2 다수-기판 수용면을 갖는 제 2 기판 지지 조립체;
    상기 제 2 기판 지지 조립체 위의 제 1 거리에 배치된 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들; 및
    상기 제 2 다수-기판 수용면 상에 배치된 상기 복수의 기판들이 상기 하나 또는 그 초과의 가스 분배 조립체들 아래로 통과하도록, 상기 제 2 기판 지지 조립체 아래에 배치되고 상기 제 2 기판 지지 조립체를 제 2 회전 속도로 회전 운동시킬 수 있는 제 2 로터리 트랙 메커니즘을 포함하고,
    상기 스테이징 플랫폼 및 상기 프로세싱 플랫폼이 고정된 상태에서 적어도 하나의 기판을 상기 스테이징 플랫폼으로부터 상기 프로세싱 플랫폼으로 이송하도록 상기 제 1 로터리 트랙 매커니즘 및 상기 제 2 로터리 트랙 매커니즘 사이에 철로 트랙들의 트랙 교환과 동일한 방식으로 연결부가 제공되는 것인,
    기판 프로세싱 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 속도는 상기 제 2 회전 속도와 동일한,
    기판 프로세싱 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 로터리 트랙 메커니즘 상에 배치된 각각의 기판 캐리어는 제 3 회전 속도로 자체-회전할 수 있는,
    기판 프로세싱 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 가스 분배 조립체들은 공간적으로 분리된 복수의 가스 채널들을 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
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