KR20240021252A - 웨이퍼들에서 건식 현상 부산물들의 휘발을 위한 건식 현상 장치 및 방법들 - Google Patents
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Abstract
건식 현상 프로세스들과 함께 사용하기 위한 복사 가열 시스템들 및 방법들이 본 명세서에 개시된다. 이러한 시스템들 및 방법들은, 일부 예들에서, 건식 현상 프로세싱이 완료된 후 웨이퍼의 표면 상에 트랩될 수도 있는 휘발성 할라이드들로 하여금 웨이퍼의 복사 가열을 통해 웨이퍼로부터 추출되게 (drive out) 할 수도 있다. 이러한 시스템들 및 방법들은 일부 예들에서, 가열될 웨이퍼들이 건식 현상 프로세스가 수행되는 동일한 챔버 내에서 복사 가열되는 인 시츄 (in-situ) 맥락에서 제공될 수도 있다. 다른 맥락들에서, 이러한 복사 가열은 예를 들어, 웨이퍼가 프로세싱 챔버로부터 또 다른 챔버로 이송될 때 또는 전반적으로 또 다른 챔버에서 다른 위치들에서 수행될 수도 있다.
Description
집적 회로들과 같은 반도체 디바이스들의 제조는 포토리소그래피 (photolithography) 를 수반하는 다단계 프로세스이다. 일반적으로, 프로세스는 웨이퍼 상에 재료의 증착, 및 반도체 디바이스의 구조적 피처들 (예를 들어, 트랜지스터들 및 회로) 을 형성하기 위해 리소그래픽 기법들을 통해 재료를 패터닝하는 것을 포함한다. 당업계에 공지된 통상적인 포토리소그래피 프로세스의 단계들은: 기판을 준비하는 단계; 스핀 코팅에 의해서와 같이 포토레지스트를 도포하는 단계; 포토레지스트의 노출된 영역들로 하여금 현상 용액에 더 잘 또는 덜 용해성 (soluble) 이 되게 하도록, 목표된 패턴의 광에 포토레지스트를 노출하는 단계; 포토레지스트의 노출된 영역들 또는 노출되지 않은 (unexposed) 영역들을 제거하기 위해 현상 용액을 도포함으로써 현상하는 단계; 및 에칭 또는 재료 증착에 의해서와 같이 포토레지스트가 제거된 기판의 영역들 상에 피처들을 생성하기 위한 후속 프로세싱 단계를 포함한다.
반도체 설계의 발전 (evolution) 은 반도체 기판 재료들 상에 훨씬 더 작은 피처들을 생성할 필요성을 생성하였고, 생성하는 능력에 의해 구동되었다. 이 기술의 발달 (progression) 은 치밀 집적 회로들에서 트랜지스터들의 밀도가 2 년마다 2 배가 되는 (double) "Moore의 법칙"으로 특징화되었다. 사실, 칩 설계 및 제작은 최신 마이크로프로세서들이 단일 칩 상에 수십억 개의 트랜지스터들 및 다른 회로 피처들을 포함할 수도 있도록 발달되었다. 이러한 칩들 상의 개별적인 피처들은 대략 22 나노미터 (㎚) 이하, 일부 경우들에서 10 ㎚ 미만일 수도 있다.
이러한 작은 피처들을 갖는 디바이스를 제작하는 것의 일 과제는 충분한 분해능을 갖는 포토리소그래피 마스크들을 신뢰성 있고 재생 가능하게 생성하는 능력이다. 현재 포토리소그래피 프로세스들은 통상적으로 포토레지스트를 노출하기 위해 통상적으로 193 ㎚ 자외선 광 (UV light) 을 사용한다. 광이 반도체 기판 상에서 생성될 목표된 사이즈의 피처들보다 훨씬 더 큰 파장을 갖는다는 사실은 고유의 이슈들을 생성한다. 광의 파장보다 더 작은 피처 사이즈들을 달성하는 것은 멀티-패터닝과 같은 복잡한 분해능 향상 기법들의 사용을 필요로 한다. 따라서, 10 ㎚ 내지 15 ㎚, 예를 들어, 13.5 ㎚의 파장을 갖는 극자외선 (extreme ultraviolet radiation; EUV) 과 같은 더 짧은 파장 광을 사용하는 포토리소그래피 기법들의 개발에 상당한 관심 및 연구 노력이 있다.
그러나, EUV 포토리소그래피 프로세스들은 낮은 전력 출력 및 패터닝 동안 광의 손실을 포함하는 과제들을 제시할 수 있다. 193 ㎚ UV 리소그래피에 사용된 것들과 유사한 유기 CAR (Chemically Amplified Resists) 은 EUV 리소그래피에 사용될 때, 특히 EUV 스펙트럼에서 낮은 흡수 계수들을 갖고, 광-활성화된 화학 종의 확산은 패턴 블러 (blur) 또는 라인 에지 거칠기를 발생시킬 수 있기 때문에 잠재적인 결점들을 갖는다. 더욱이, 아래에 놓인 디바이스 층들을 패터닝하기 위해 요구되는 에칭 내성을 제공하기 위해, 증가된 두께의 CAR들이 사용되어야 할 수도 있고, 종래의 CAR 재료들로 패터닝된 작은 피처들이 패턴 붕괴 위험이 있는 고 종횡비를 갖게 한다. 따라서, 감소된 두께, 더 큰 흡광도, 및 더 큰 에칭 내성과 같은 특성들을 갖는, 개선된 EUV 포토레지스트 재료들에 대한 필요성이 남아 있다.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 기술 (technology) 의 맥락을 일반적으로 제시할 목적이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원 시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 기술에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
관련 출원
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본 명세서에 기술된 (describe) 주제의 하나 이상의 구현 예들의 세부사항들은 첨부된 도면들 및 이하의 기술 (description) 에 제시된다. 다른 특징들, 양태들 및 이점들은 기술, 도면들 및 청구항들로부터 명백해질 것이다.
일부 구현 예들에서, 프로세싱 챔버; 프로세싱 챔버 내에 위치되고 프로세싱 챔버 내에서 웨이퍼의 건식 현상 프로세싱 동안 웨이퍼를 지지하도록 구성된 웨이퍼 지지 표면을 갖는 페데스탈; 적어도 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면을 냉각하도록 구성된 페데스탈 냉각 시스템; 프로세싱 챔버 내 위치 및 페데스탈 상 또는 위의 위치에 광을 지향시키도록 포지셔닝된 하나 이상의 광원들; 및 하나 이상의 유입구들 및 복수의 유출구들을 갖는 가스 분배 시스템으로서, 가스 분배 시스템은 유출구들로부터 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 위의 영역 내로 유출구를 통해 흐른 가스를 지향시키도록 구성되는, 가스 분배 시스템을 포함하는 장치가 제공될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 800 ㎚ 내지 130 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 백열 적외선 램프, 적외선 발광 다이오드, 또는 청색 발광 다이오드일 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들은 원형 또는 환형 영역 전체에 분포된 복수의 발광 다이오드들 (light emitting diodes; LEDs) 을 포함할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 윈도우 각각이 상기 하나 이상의 광원들 중 하나와 상기 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되는, 하나 이상의 윈도우들을 더 포함할 수도 있다. 적어도 이러한 구현 예들에서, 하나 이상의 윈도우들은 각각 적어도 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위 또는 범위들의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 광학적으로 투과성일 수도 있는 영역을 가질 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 윈도우들은 알루미늄 옥사이드 또는 실리콘 옥사이드를 포함할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 가스 분배 시스템은 웨이퍼 지지 표면 위로 연장하고 그리고 웨이퍼 지지 표면으로부터 수직으로 오프셋되는 샤워헤드를 포함할 수도 있고, 그리고 유출구들 중 적어도 일부는 웨이퍼 지지 표면을 향해 대면하는 제 1 표면을 갖는 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분에 걸쳐 분포되고, 그리고 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분을 통해 연장할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들은 복수의 발광 다이오드들 (LEDs) 을 포함할 수도 있고, 복수의 LED들의 LED들은 대면 플레이트의 제 2 부분에 걸쳐 분포될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 복수의 LED들의 LED들은 대면 플레이트의 제 2 부분 내에 위치된 유출구들 사이에 산재될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 제 1 부분 및 제 2 부분은 형상이 모두 원형, 환형, 또는 방사상으로 대칭일 수도 있고 서로 센터링될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 샤워헤드는 웨이퍼 지지 표면과 하나 이상의 광원들 중 적어도 일부 사이에 개재될 수도 있고, 샤워헤드는 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위 또는 범위들의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 적어도 부분적으로 광학적으로 투과성일 수도 있는 영역을 가질 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 샤워헤드는 유출구들이 이에 걸쳐 분포된 대면 플레이트를 포함할 수도 있고, 그리고 적어도 샤워헤드의 대면 플레이트는 실리콘 옥사이드 또는 알루미늄 옥사이드를 포함하는 재료로 이루어질 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 하나 이상의 윈도우들을 더 포함할 수도 있고 (또는 이미 이러한 윈도우들을 가질 수도 있고), 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재된다. 이러한 구현 예들에서, 하나 이상의 윈도우들은 프로세싱 챔버의 대응하는 하나 이상의 어퍼처들을 시일링할 수도 있고, 그리고 하나 이상의 광원들은 프로세싱 챔버의 외부에 위치되고 하나 이상의 윈도우들을 통해 프로세싱 챔버 내로 광을 방출하도록 포지셔닝될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 하나 이상의 윈도우들을 더 포함할 수도 있고 (또는 이미 이러한 윈도우들을 가질 수도 있고), 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재된다. 이러한 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들은 프로세싱 챔버 내에 위치된 발광 다이오드들이고 그리고 하나 이상의 윈도우들 중 적어도 일부는 또한 프로세싱 챔버 내에 위치될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 a) 프로세싱 챔버 내의 웨이퍼가 건식 현상 프로세스를 위해 준비될 것이라고 결정하고, b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 페데스탈 냉각 시스템으로 하여금 제 1 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 냉각하게 하고, c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템으로 하여금 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리게 하고, 그리고 d) c) 후에 상기 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 상기 웨이퍼를 가열하기 위해 상기 하나 이상의 광원들로 하여금 상기 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성된 제어기를 더 포함할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 적어도 d) 동안 웨이퍼의 온도 측정 값들을 획득하도록 구성된 고온계를 더 포함할 수도 있고, 제어기는, 고온계를 사용하여 웨이퍼의 온도를 모니터링하고, 그리고 웨이퍼의 온도를 200 ℃ 이하로 유지하도록 웨이퍼의 온도에 기초하여 하나 이상의 광원들의 강도 레벨을 조정하도록 더 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 제어기는, e) c) 후에 불활성 가스로 하여금 가스 분배 시스템 및 가스 분배 시스템의 유출구들을 통해 흐르게 하고, 그리고 e) 후 또는 e) 동안 d) 를 수행하도록 더 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 불활성 가스는 아르곤, 질소, 크세논, 헬륨, 크립톤, 또는 이들의 임의의 2 개 이상의 조합들을 포함할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 프로세싱 챔버와 연결된 배기 시스템을 더 포함할 수도 있고, 제어기는, e) 의 적어도 일부 동안 배기 시스템으로 하여금 프로세싱 챔버로부터 가스를 배기하게 하고, 그리고 프로세싱 챔버 내 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 잔류 몰 밀도가 c) 동안 발생하는 정상 상태 가스 플로우 동안 프로세싱 챔버 내 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 몰 밀도의 10 ％ 이하로 감소된 후 d) 를 수행하도록 더 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 제어기는 웨이퍼를 제 3 온도 범위 내의 온도로 가열하기 위해 b) 전에 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 (illuminate) 하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 복수의 리프트 핀들을 갖는 리프트 핀 메커니즘을 더 포함할 수도 있다. 이러한 구현 예들에서, 리프트 핀 메커니즘은 리프트 핀들이 페데스탈에 대해 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 제어 가능하게 이동 가능하도록 구성될 수도 있고, 제 1 포지션의 리프트 핀 각각은 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장하지 않을 수도 있고, 제 2 포지션의 리프트 핀 각각은 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장할 수도 있고, 그리고 제어기는 b) 및 c) 모두의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 1 포지션에 있게 하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 제어기는 d) 의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 2 포지션에 있게 하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 제어기는, 웨이퍼를 제 3 온도 범위 내의 온도로 가열하기 위해 b) 전에 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하고, 그리고 b) 전에 웨이퍼의 조사의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 2 포지션에 있게 하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 제어기는, 챔버 세정 동작을 수행하기 위한 명령을 수신하고; 세정 웨이퍼 (cleaning wafer) 로 하여금 제 1 챔버 내에 배치되게 하고― 세정 웨이퍼는 표면 상에 반사성, 고-확산 마감 (finish) 을 가짐―; 하나 이상의 광원들로 하여금 제 1 시간 기간 동안 반사성, 고-확산 마감을 갖는 세정 웨이퍼의 표면을 조사하게 하고; 그리고 제 1 시간 기간 후에 제 1 챔버로부터 세정 웨이퍼를 제거하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 반사, 고-확산 코팅은 주석, 텔루룸, 또는 하프늄으로 이루어질 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 반사성, 고-확산 마감을 갖는 표면은 웨이퍼를 조사하는 하나 이상의 광원들로부터의 광의 1 내지 2 개의 파장들과 등가의 크기를 갖는 표면 거칠기를 가질 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 세정 웨이퍼를 더 포함할 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 제 1 챔버; 제 2 챔버; 제 1 챔버와 제 2 챔버를 연결하도록 구성된 통로로서, 통로는 웨이퍼가 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이의 제 1 경로를 따라 이를 통해 이동하게 하도록 사이징되는, 통로; 제 1 챔버 내에 위치되고 제 1 챔버 내에서 웨이퍼의 건식 현상 프로세싱 동안 웨이퍼를 지지하도록 구성된 웨이퍼 지지 표면을 갖는 페데스탈; 적어도 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면을 냉각하도록 구성된 페데스탈 냉각 시스템; 하나 이상의 유입구들 및 복수의 유출구들을 갖는 가스 분배 시스템으로서, 가스 분배 시스템은 유출구들로부터 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 위의 영역 내로 유출구를 통해 흐른 가스를 지향시키도록 구성되는, 가스 분배 시스템; 및 제 1 챔버 내 및 통로에 인접하여, 통로 내, 또는 제 2 챔버 내 중 적어도 하나에 포지셔닝된 하나 이상의 광원들로서, 하나 이상의 광원들은 제 1 챔버로부터 그리고 제 2 챔버를 통해 이동될 때 웨이퍼가 이송되는 위치에 광을 지향시키도록 구성될 수도 있는, 하나 이상의 광원들을 포함하는 장치가 제공될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함할 수도 있고, 하나 이상의 광원들은 페데스탈에 가장 가까운 밸브 메커니즘의 측면에 근접할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함할 수도 있고, 하나 이상의 광원들은 페데스탈로부터 가장 먼 밸브 메커니즘의 측면에 근접할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함할 수도 있고, 하나 이상의 광원들은 복수의 광원들일 수도 있고, 그리고 하나 이상의 광원들은 밸브 메커니즘이 하나 이상의 광원들의 제 1 세트와 페데스탈 사이에 개재될 수도 있도록 포지셔닝될 수도 있는 하나 이상의 광원들의 제 1 세트 및 밸브 메커니즘과 페데스탈 사이에 수평으로 개재되도록 포지셔닝될 수도 있는 하나 이상의 광원들의 제 2 세트를 포함할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들은 전력이 공급될 때 제 1 경로에 수직인 방향으로 그리고 제 1 기준 평면에서 적어도 폭 D의 긴 조사 영역을 생성하도록 구성될 수도 있다 (여기서 D는 웨이퍼의 직경임).
장치의 일부 구현 예들에서, 제 2 챔버는 하나 이상의 웨이퍼 핸들링 로봇들을 갖는 진공 이송 모듈일 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 a) 제 1 챔버 내의 웨이퍼가 건식 현상 프로세스를 위해 준비될 것이라고 결정하고, b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 페데스탈 냉각 시스템으로 하여금 제 1 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 냉각하게 하고, c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템으로 하여금 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리게 하고, d) 웨이퍼로 하여금 웨이퍼 지지 표면으로부터, 제 1 챔버로부터, 통로를 통해, 그리고 제 2 챔버를 통해 제거되게 하고, 그리고 e) 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하기 위해, 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면으로부터 제거된 후 그리고 웨이퍼가 제 1 챔버로부터 이동되는 동안, 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성된 제어기를 더 포함할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 전력 공급될 때 제 1 챔버로부터 가스를 배기하도록 구성된 배기 시스템을 더 포함할 수도 있고, 제어기는 d) 및 e) 의 적어도 일부 동안 배기 시스템으로 하여금 제 2 챔버 내에서보다 제 1 챔버 내에서 더 낮은 압력을 유지하기 위해 활성화되게 하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 제어기는 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 가열하기 위해 a) 전에 웨이퍼가 제 2 챔버로부터 제 1 챔버 내로 이동되는 동안 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 (이미 포함되지 않는다면) 전력 공급될 때 제 1 챔버로부터 가스를 배기하도록 구성된 배기 시스템을 더 포함할 수도 있다. 제어기는, f) 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하기 위해, a) 전에 웨이퍼가 제 2 챔버로부터 제 1 챔버 내로 이동되는 동안, 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하고, 그리고 g) f) 의 적어도 일부 동안 제 2 챔버 내보다 제 1 챔버 내에서 더 낮은 압력을 유지하기 위해 배기 시스템으로 하여금 활성화되게 하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 제 2 챔버는 직경 D의 실린더 형 기준 체적보다 더 큰 내부 체적을 가질 수도 있고 (D는 웨이퍼의 직경임), 그리고 하나 이상의 광원들은 제 2 챔버 내 그리고 제 1 기준 평면에서 직경 D의 원형 영역을 조사하도록 배치될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 하나 이상의 웨이퍼 핸들링 로봇들을 포함하는 이송 모듈을 더 포함할 수도 있고, 제 2 챔버는 제 1 챔버와 이송 모듈 사이에 개재될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 장치는 a) 제 1 챔버 내의 웨이퍼가 건식 현상 프로세스를 위해 준비될 것이라고 결정하고, b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 페데스탈 냉각 시스템으로 하여금 제 1 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 냉각하게 하고, c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템으로 하여금 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리게 하고, d) 웨이퍼로 하여금 웨이퍼 지지 표면으로부터, 제 1 챔버로부터, 통로를 통해, 그리고 제 2 챔버내로 제거되게 하고, 그리고 e) 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하기 위해, 웨이퍼가 제 1 챔버로부터 제 2 챔버 내로 이동된 후, 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성된 제어기를 더 포함할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 제어기는 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 가열하기 위해 a) 전에 그리고 웨이퍼가 제 1 챔버 내로 이동되기 전에 제 2 챔버 내에 상주하는 동안 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 800 ㎚ 내지 130 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들의 광원 각각은 백열 적외선 램프, 적외선 발광 다이오드, 또는 청색 발광 다이오드일 수도 있다.
일부 구현 예들에서, a) 프로세싱 챔버 내 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 웨이퍼를 배치하는 단계; b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 온도로 냉각하는 단계; c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템의 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리는 단계; 및 d) 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하도록 단계 c) 후 그리고 프로세싱 챔버 내에서 하나 이상의 광원들로 웨이퍼를 조사하는 단계를 포함하는, 방법이 제공될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 800 ㎚ 내지 130 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들의 광원 각각은 백열 적외선 램프, 적외선 발광 다이오드, 또는 청색 발광 다이오드일 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들은 원형 또는 환형 영역 전체에 분포된 복수의 발광 다이오드들 (light emitting diodes; LEDs) 을 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 하나 이상의 윈도우들을 통해 하나 이상의 광원들로부터 광을 지향시키는 단계를 더 포함할 수도 있고, 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고, 하나 이상의 윈도우들은 각각 적어도 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 광학적으로 투과성일 수도 있는 영역을 갖는다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 윈도우들은 알루미늄 옥사이드 또는 실리콘 옥사이드를 포함하는 재료로 이루어질 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서 가스 분배 시스템은 웨이퍼 지지 표면 위로 연장하고 그리고 웨이퍼 지지 표면으로부터 수직으로 오프셋되는 샤워헤드를 포함할 수도 있고, 그리고 유출구들 중 적어도 일부는 웨이퍼 지지 표면을 향해 대면하는 제 1 표면을 갖는 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분에 걸쳐 분포되고, 그리고 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분을 통해 연장할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들은 복수의 발광 다이오드들 (LEDs) 을 포함할 수도 있고, 복수의 LED들의 LED들은 대면 플레이트의 제 2 부분에 걸쳐 분포될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 복수의 LED들의 LED들은 대면 플레이트의 제 2 부분 내에 위치된 유출구들 사이에 산재될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 제 1 부분 및 제 2 부분은 형상이 모두 원형, 환형, 또는 방사상으로 대칭일 수도 있고 서로 센터링될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 샤워헤드는 웨이퍼 지지 표면과 하나 이상의 광원들 중 적어도 일부 사이에 개재될 수도 있고, 샤워헤드는 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위 또는 범위들의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 적어도 부분적으로 광학적으로 투과성일 수도 있는 영역을 가질 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 샤워헤드는 유출구들이 이에 걸쳐 분포된 대면 플레이트를 포함할 수도 있고, 그리고 적어도 샤워헤드의 대면 플레이트는 실리콘 옥사이드 또는 알루미늄 옥사이드를 포함하는 재료로 이루어질 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 이미 포함하지 않는다면, 하나 이상의 광원들로부터 하나 이상의 윈도우들을 통해 광을 방출하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재된다. 이러한 구현 예들에서, 하나 이상의 윈도우들은 프로세싱 챔버의 대응하는 하나 이상의 어퍼처들을 시일링할 수도 있고, 그리고 하나 이상의 광원들은 프로세싱 챔버의 외부에 위치되고 하나 이상의 윈도우들을 통해 프로세싱 챔버 내로 광을 방출하도록 포지셔닝될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 이미 포함하지 않는다면, 하나 이상의 광원들로부터 하나 이상의 윈도우들을 통해 광을 방출하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재된다. 이러한 방법들에서, 하나 이상의 광원들은 프로세싱 챔버 내에 위치된 발광 다이오드들이고 그리고 하나 이상의 윈도우들 중 적어도 일부는 또한 프로세싱 챔버 내에 위치될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 고온계를 사용하여 웨이퍼의 온도를 모니터링하는 단계, 및 웨이퍼의 온도를 200 ℃ 이하로 유지하도록 웨이퍼의 온도에 기초하여 하나 이상의 광원들의 강도 레벨을 조정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 e) 단계 c) 후에 불활성 가스로 하여금 가스 분배 시스템 및 가스 분배 시스템의 유출구들을 통해 흐르게 하는 단계, 및 단계 e) 후 또는 단계 e) 동안 단계 d) 를 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 불활성 가스는 아르곤, 질소, 크세논, 헬륨, 크립톤, 또는 이들의 임의의 2 개 이상의 조합들을 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 e) 의 적어도 일부 동안 배기 시스템으로 하여금 프로세싱 챔버로부터 가스를 배기하게 하는 단계, 및 프로세싱 챔버 내 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 잔류 몰 밀도가 c) 동안 발생하는 정상 상태 가스 플로우 동안 프로세싱 챔버 내 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 몰 밀도의 10 ％ 이하로 감소된 후 d) 를 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 제 3 온도 범위 내의 온도로 웨이퍼를 가열하도록 단계 b) 전에 웨이퍼를 조사하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 단계 b) 및 단계 c) 모두의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 1 포지션에 있게 하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 리프트 핀들은 페데스탈에 대해 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 제어 가능하게 이동 가능하다. 이러한 구현 예들에서, 제 1 포지션의 리프트 핀 각각은 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장하지 않을 수도 있고, 그리고 제 2 포지션의 리프트 핀 각각은 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 단계 d) 의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 2 포지션에 있게 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 웨이퍼를 제 3 온도 범위 내의 온도로 가열하기 위해 단계 b) 전에 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하는 단계, 및 단계 b) 전에 웨이퍼의 조사의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 2 포지션에 있게 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 챔버 세정 동작을 수행하기 위한 명령을 수신하는 단계; 세정 웨이퍼 (cleaning wafer) 로 하여금 제 1 챔버 내에 배치되게 하는 단계로서, 세정 웨이퍼는 반사성, 고-확산 코팅을 갖는, 상기 세정 웨이퍼를 배치하게 하는 단계; 하나 이상의 광원들로 하여금 제 1 시간 기간 동안 세정 웨이퍼를 조사하게 하는 단계; 및 제 1 시간 기간 후에 제 1 챔버로부터 세정 웨이퍼를 제거하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 반사, 고-확산 코팅은 주석, 하프늄, 또는 텔루룸으로 이루어질 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 반사성, 고-확산 마감을 갖는 표면은 웨이퍼를 조사하도록 사용된 하나 이상의 광원들로부터의 광의 1 내지 2 개의 파장들과 등가의 크기를 갖는 표면 거칠기를 가질 수도 있다.
일부 구현 예들에서, a) 프로세싱 챔버 내 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 웨이퍼를 배치하는 단계; b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 온도로 냉각하는 단계; c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템의 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리는 단계; 및 d) 웨이퍼를 제 1 챔버로부터 통로에 의해 제 1 챔버에 연결된 제 2 챔버로 통로를 통해 이동시키는 단계; 및 d) 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하도록 단계 c) 후 그리고 웨이퍼가 통로로 이송되거나 제 2 챔버 내에 있는 동안 하나 이상의 광원들로 웨이퍼를 조사하는 단계를 포함하는 방법이 제공될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함할 수도 있고, 하나 이상의 광원들은 페데스탈에 가장 가까운 밸브 메커니즘의 측면에 근접할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함할 수도 있고, 하나 이상의 광원들은 페데스탈로부터 가장 먼 밸브 메커니즘의 측면에 근접할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함할 수도 있고, 하나 이상의 광원들은 복수의 광원들일 수도 있고, 그리고 하나 이상의 광원들은 밸브 메커니즘이 하나 이상의 광원들의 제 1 세트와 페데스탈 사이에 개재될 수도 있도록 포지셔닝될 수도 있는 하나 이상의 광원들의 제 1 세트 및 밸브 메커니즘과 페데스탈 사이에 수평으로 개재되도록 포지셔닝될 수도 있는 하나 이상의 광원들의 제 2 세트를 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들은 전력이 공급될 때 제 1 경로에 수직인 방향으로 그리고 제 1 기준 평면에서 적어도 폭 D의 긴 조사 영역을 생성하도록 구성될 수도 있다 (여기서 D는 웨이퍼의 직경임).
방법의 일부 구현 예들에서, 제 2 챔버는 하나 이상의 웨이퍼 핸들링 로봇들을 갖는 이송 모듈일 수도 있다.
구현 예 101의 방법에서, 방법은 단계 d) 및 단계 e) 의 적어도 일부 동안 제 2 챔버 내보다 제 1 챔버 내에서 더 낮은 압력을 유지하기 위해 배기 시스템으로 하여금 활성화되게 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 가열하기 위해 단계 a) 전에 웨이퍼가 제 2 챔버로부터 제 1 챔버 내로 이동되는 동안 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 f) 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하기 위해, a) 전에 웨이퍼가 제 2 챔버로부터 제 1 챔버 내로 이동되는 동안, 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하는 단계, 및 g) f) 의 적어도 일부 동안 제 2 챔버 내보다 제 1 챔버 내에서 더 낮은 압력을 유지하기 위해 배기 시스템 또는 상기 배기 시스템으로 하여금 활성화되게 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 제 2 챔버는 직경 D의 실린더 형 기준 체적보다 더 큰 내부 체적을 가질 수도 있고 (D는 웨이퍼의 직경임), 그리고 하나 이상의 광원들은 제 2 챔버 내 그리고 제 1 기준 평면에서 직경 D의 원형 영역을 조사하도록 배치될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 웨이퍼 핸들링 로봇들을 포함하는 이송 모듈이 있을 수도 있고, 제 2 챔버는 제 1 챔버와 이송 모듈 사이에 개재될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 방법은 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 가열하기 위해 단계 a) 전에 그리고 제 1 챔버 내로 이동되기 전에 웨이퍼가 제 2 챔버 내에 상주하는 동안 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 복수의 광원들이 있을 수도 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 800 ㎚ 내지 130 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성될 수도 있다.
방법의 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들의 광원 각각은 백열 적외선 램프, 적외선 발광 다이오드, 또는 청색 발광 다이오드일 수도 있다.
상기 열거된 구현 예들에 더하여, 이하의 논의 및 도면들로부터 명백한 다른 구현 예들 또한 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 도면들에 대한 참조는 이하의 논의에서 이루어지고; 도면들은 권리 범위를 제한하도록 의도되지 않고 단순히 이하의 논의를 용이하게 하도록 제공된다.
도 1은 상부에 금속-함유 포토레지스트가 증착된 반도체 웨이퍼 상에서 건식 현상 프로세스를 수행하도록 사용될 수도 있는 프로세싱 챔버를 포함하는 예시적인 장치를 도시한다.
도 2는 장치 (100) 의 컴포넌트들과 유사한 컴포넌트들을 갖는 장치를 도시한다.
도 3은 다른 사용 구성에 있는 도 1의 장치를 도시한다.
도 4는 하나 이상의 광원들이 프로세싱 챔버의 외부 대신 프로세싱 챔버 내에 포지셔닝된 것을 제외하고, 도 1의 장치와 구성이 유사한 예시적인 장치를 도시한다.
도 5는 하나 이상의 광원들이 샤워헤드의 대면 플레이트의 하측면에 걸쳐 분포된 복수의 광원들로 대체된 것을 제외하고, 도 4의 장치와 유사한 예시적인 장치를 도시한다.
도 6은 도 5의 샤워헤드의 외측 주변 영역의 상세도를 도시한다.
도 7은 하나 이상의 광원들이 샤워헤드 상에 센터링된 몇몇 원형 어레이들을 형성하도록 프로세싱 챔버 내에 배치되는 것을 제외하고, 도 5의 장치와 유사한 또 다른 장치를 도시한다.
도 8은 도 7에 도시된 점선 직사각형 내의 광원들의 일부의 상세도를 도시한다.
도 9는 프로세싱 챔버를 제 2, 인접한 챔버와 연결하는 통로 내에 포지셔닝된 하나 이상의 광원들을 갖는 프로세싱 챔버를 포함하는 예시적인 장치를 도시한다.
도 10은 내부에 수용된 웨이퍼에 복사 가열을 제공하도록 사용될 수도 있는 하나 이상의 광원들을 갖는 인접한 챔버와 통로를 통해 연결된 프로세싱 챔버를 포함하는 예시적인 장치를 도시한다.
도 11은 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 기법의 플로우차트를 도시한다.
도 12는 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다.
도 13은 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다.
도 14는 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다.
도 15는 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다.
도 16은 예시적인 세정 프로세스의 플로우차트를 도시한다.
상기 기술된 도면들은 본 개시에서 논의된 개념들의 이해를 용이하게 하도록 제공되고, 본 개시의 범위 내에 속하지만 제한하는 것으로 의도되지 않은 일부 구현 예들을 예시하도록 의도된다―본 개시와 일치하는 구현 예들 및 도면들에 도시되지 않은 것들은 여전히 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
도 1은 상부에 금속-함유 포토레지스트가 증착된 반도체 웨이퍼 상에서 건식 현상 프로세스를 수행하도록 사용될 수도 있는 프로세싱 챔버를 포함하는 예시적인 장치를 도시한다.
도 2는 장치 (100) 의 컴포넌트들과 유사한 컴포넌트들을 갖는 장치를 도시한다.
도 3은 다른 사용 구성에 있는 도 1의 장치를 도시한다.
도 4는 하나 이상의 광원들이 프로세싱 챔버의 외부 대신 프로세싱 챔버 내에 포지셔닝된 것을 제외하고, 도 1의 장치와 구성이 유사한 예시적인 장치를 도시한다.
도 5는 하나 이상의 광원들이 샤워헤드의 대면 플레이트의 하측면에 걸쳐 분포된 복수의 광원들로 대체된 것을 제외하고, 도 4의 장치와 유사한 예시적인 장치를 도시한다.
도 6은 도 5의 샤워헤드의 외측 주변 영역의 상세도를 도시한다.
도 7은 하나 이상의 광원들이 샤워헤드 상에 센터링된 몇몇 원형 어레이들을 형성하도록 프로세싱 챔버 내에 배치되는 것을 제외하고, 도 5의 장치와 유사한 또 다른 장치를 도시한다.
도 8은 도 7에 도시된 점선 직사각형 내의 광원들의 일부의 상세도를 도시한다.
도 9는 프로세싱 챔버를 제 2, 인접한 챔버와 연결하는 통로 내에 포지셔닝된 하나 이상의 광원들을 갖는 프로세싱 챔버를 포함하는 예시적인 장치를 도시한다.
도 10은 내부에 수용된 웨이퍼에 복사 가열을 제공하도록 사용될 수도 있는 하나 이상의 광원들을 갖는 인접한 챔버와 통로를 통해 연결된 프로세싱 챔버를 포함하는 예시적인 장치를 도시한다.
도 11은 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 기법의 플로우차트를 도시한다.
도 12는 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다.
도 13은 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다.
도 14는 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다.
도 15는 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다.
도 16은 예시적인 세정 프로세스의 플로우차트를 도시한다.
상기 기술된 도면들은 본 개시에서 논의된 개념들의 이해를 용이하게 하도록 제공되고, 본 개시의 범위 내에 속하지만 제한하는 것으로 의도되지 않은 일부 구현 예들을 예시하도록 의도된다―본 개시와 일치하는 구현 예들 및 도면들에 도시되지 않은 것들은 여전히 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
본 개시 (disclosure) 는 일반적으로 반도체 프로세싱 분야에 관한 것이다. 특정한 양태들에서, 본 개시는 예를 들어 EUV 패터닝의 맥락에서 패터닝 마스크를 형성하기 위해 할라이드 화학 물질들을 사용한 포토레지스트들 (예를 들어, EUV-감응 금속 (EUV-sensitive metal) 및/또는 금속 옥사이드-함유 포토레지스트들) 의 현상을 위한 프로세스들 및 장치들에 관한 것이다. 이러한 포토레지스트들은 예를 들어, 건식 또는 습식 증착 기법 (technique) 또는 코팅 기법을 사용하여 제공될 수도 있다. 따라서, 건식 현상 기법은 건식 증착되거나, 예를 들어, 스핀 코팅과 같은 습식 프로세스를 통해 도포되는 적절한 포토레지스트에 사용될 수도 있다.
본 개시의 특정한 실시 예들에 대한 참조가 본 명세서에서 상세히 이루어진다. 구체적인 실시 예들의 예들은 첨부된 도면들에 예시된다. 본 개시가 이들 구체적인 실시 예들과 함께 기술될 (describe) 것이지만, 이는 이러한 특정한 실시 예들로 본 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않았다는 것이 이해될 것이다. 반대로, 이는 본 개시의 정신 및 범위 내에 포함될 수도 있는 바와 같이 대안들, 수정들, 및 등가물들을 커버하도록 의도된다. 이하의 기술에서, 본 개시의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적 상세들이 제시된다. 본 개시는 이들 구체적인 상세들 중 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다. 다른 예들에서, 공지된 프로세스 동작들은 본 개시를 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 기술되지 않았다.
도입
반도체 프로세싱에서 박막들의 패터닝은 종종 반도체들의 제조에서 중요한 단계이다. 패터닝은 리소그래피 (lithography) 를 수반한다. 193 ㎚ 포토리소그래피에서, 패턴들은 광자 소스로부터 마스크를 통해 광자들을 방출함으로써 인쇄되고, 이에 따라 감광성 포토레지스트 상의 패턴의 형상 및 형태의 영역을 노출한다. 이는 현상 후, 패턴을 형성하기 위해 포토레지스트의 특정한 부분들이 제거되게 하는 포토레지스트에서 화학 반응을 유발한다.
(반도체 국제 기술 로드맵 (International Technology Roadmap for Semiconductors; ITRS) 에 의해 규정된) 발전된 기술 노드들은 22 ㎚, 16 ㎚, 및 이를 넘어서는 노드들을 포함한다. 16 ㎚ 노드에서, 예를 들어, 다마신 (Damascene) 구조체의 통상적인 비아 (via) 또는 라인의 폭은 통상적으로 약 30 ㎚ 이하이다. 발전된 반도체 집적 회로들 (Integrated Circuits; IC들) 및 다른 디바이스들 상의 피처들의 스케일링은 분해능을 개선하기 위해 리소그래피를 구동하는 것이다.
극자외선 (extreme ultraviolet; EUV) 리소그래피는 비-EUV 포토리소그래피 방법들로 달성될 수 있는 것보다 더 작은 이미징 소스 파장들로 이동함으로써 리소그래피 기술 (technology) 을 확장할 수 있다. 대략 10 내지 20 ㎚, 또는 11 내지 14 ㎚ 파장, 예를 들어 13.5 ㎚ 파장의 EUV 광원들이 또한 스캐너들로 지칭되는, 최첨단 리소그래피 툴들에 사용될 수 있다. EUV 복사선은 석영 및 수증기를 포함하는 넓은 범위의 고체 (solid) 재료 및 유체 (fluid) 재료에 강하게 흡수되고, 따라서 진공에서 동작한다.
EUV 리소그래피는 하부 층들을 에칭하는 데 사용하기 위해 마스크들을 형성하도록 패터닝되는 EUV 레지스트들을 사용한다. EUV 레지스트들은 액체-기반 스핀-온 (spin-on) 기법들 (techniques) 에 의해 생성된 폴리머-기반 화학적으로 증폭된 레지스트들 (chemically amplified resists; CARs) 일 수도 있다. CAR들에 대한 대안은, 예를 들어, 적어도 포토패터닝 가능한 금속 옥사이드-함유 막들의 개시를 위해 본 명세서에 참조로 인용된, 미국 특허 공보 US 2017/0102612, US 2016/021660 및 US 2016/0116839에 기술되고, OR, Corvallis 소재의, Inpria로부터 입수 가능한 것과 같은 직접 포토패터닝 가능한 금속 옥사이드-함유 막들이다. 이러한 막들은 스핀-온 기법들에 의해 생성되거나 건식 기상 증착될 수도 있다. 금속 옥사이드-함유 막은 예를 들어, 2018년 6월 12일 허여되고 명칭이 "EUV PHOTOPATTERNING OF VAPOR-DEPOSITED METAL OXIDE-CONTAINING HARDMASKS"인 미국 특허 제 9,996,004 호, 2019년 5월 9일에 출원되고 명칭이 "METHODS FOR MAKING EUV PATTERNABLE HARD MASKS"인 제 PCT/US19/31618 호에 기술된 바와 같이, 30 ㎚ 이하의 패터닝 분해능을 제공하는 진공 분위기 (ambient) 에서 EUV 노출에 의해 직접 (즉, 별도의 포토레지스트를 사용하지 않고) 패터닝될 수 있고, 적어도 EUV 레지스트 마스크들을 형성하기 위해 직접 포토패터닝 가능한 금속 옥사이드 막들의 조성, 증착 및 패터닝에 관한 이의 개시들이 본 명세서에 참조로서 인용된다. 일반적으로, 패터닝은 레지스트 내에 포토패턴을 형성하기 위해 EUV 복사선으로 EUV 레지스트의 노출, 이어서 마스크를 형성하기 위해 포토패턴에 따라 레지스트의 일부를 제거하기 위한 현상을 수반한다.
본 개시가 EUV 리소그래피에 의해 예시된 리소그래피 패터닝 기법들 및 재료들에 관한 것이지만, 이는 또한 다른 차세대 리소그래피 기법들에 적용 가능하다는 것이 또한 이해되어야 한다. 현재 사용 및 현상 중인 표준 13.5 ㎚ EUV 파장을 포함하는 EUV에 더하여, 이러한 리소그래피와 가장 관련이 있는 복사선 소스들은, 일반적으로 248 ㎚ 또는 193 ㎚ 엑시머 레이저 소스들의 사용을 지칭하는 DUV (Deep-UV), X-선 범위의 더 낮은 에너지 범위의 EUV를 공식적으로 포함하는 X-선, 뿐만 아니라 넓은 에너지 범위를 커버할 수 있는 e-빔이다. 특정한 방법들은 반도체 기판 및 궁극적인 반도체 디바이스에 사용된 특정한 재료들 및 적용 예들에 종속될 수도 있다. 따라서, 본 출원에 기술된 방법들은 단지 본 기술에서 사용될 수도 있는 방법들 및 재료들의 예시이다.
직접 포토패터닝 가능한 EUV 레지스트들은 유기 컴포넌트들 내에 혼합된 금속들 및/또는 금속 옥사이드들로 구성되거나 이를 함유할 수도 있다. 금속들/금속 옥사이드들은 EUV 광자 흡착을 향상시키고 2 차 전자들을 생성할 수 있고 그리고/또는 하부 막 스택 및 디바이스 층들에 대해 상승된 에칭 선택도를 나타낼 수 있다는 점에서 매우 유망하다. 현재까지, 이들 레지스트들은 웨이퍼가 현상제 용매에 침지되고 이어서 건조되고 소성되어야 하는 습식 (용매) 접근법 (approach) 을 사용하여 현상되었다. 습식 현상은 생산성을 제한할 뿐만 아니라 표면 장력 효과들 및/또는 디라미네이션 (delamination) 으로 인해 라인 붕괴를 야기할 수 있다.
기판 디라미네이션 및 계면 파손들 (interface failures) 을 제거함으로써 이들 이슈들을 극복하기 위해 건식 현상 기법들이 제안되었다. 건식 현상은 성능을 개선 (예를 들어, 습식 현상에서 직면하는 표면 장력 및 박리 효과들로 인한 라인 붕괴를 방지) 하고, (예를 들어, 습식 현상 트랙을 통해 웨이퍼가 이동되는 것을 방지함으로써) 쓰루풋을 향상시킬 수 있다. 다른 이점들은 유기 용매 현상액들의 사용을 제거하는 것, 접착 이슈들에 대한 감소된 민감도, 개선된 효율에 대해 상승된 EUV 흡수 및 용해성 기반 제한들의 결여를 포함할 수도 있다. 건식 현상은 또한 더 많은 튜닝 가능성을 제공하고, 추가 임계 치수 (Critical Dimension; CD) 제어 및 더 우수한 스컴 프리 (scum free) 결함 윈도우를 제공할 수 있다.
건식 현상은 건식 현상 프로세스들에서 발생하는 부산물들의 관리를 포함하여 고유한 과제를 갖는다. 본 개시는 건식 현상 프로세스들 및 프로세싱 장비에 대한 향상들에 관한 것이다.
EUV 레지스트 현상
본 개시의 다양한 양태들에 따라, 포토패터닝된 금속 함유 포토레지스트는 할라이드-함유 화학 물질들로의 노출에 의해 현상된다. EUV-감응 금속 또는 금속 옥사이드-함유 막, 예를 들어, 유기 주석 옥사이드가 반도체 기판 상에 배치된다. 다양한 잠재적인 금속-함유 포토레지스트들은 예를 들어, 1 내지 12 개의 탄소 원자들을 갖는 알킬기인 유기 리간드가 부착된 주석, 텔루룸, 하프늄을 포함하는 포토레지스트들을 포함할 수도 있다. EUV-감응 금속 또는 금속 옥사이드-함유 막은 진공 분위기 (vacuum ambient) 에서 EUV 노출에 의해 직접적으로 패터닝된다. 이어서 패턴은 현상 화학 물질 (chemistry) 을 사용하여 레지스트 마스크를 형성하도록 현상된다. 일부 실시 예들에서, 현상 화학 물질은 건식 현상 화학 물질이다. 일부 실시 예들에서, 건식 현상 화학 물질은 일반적으로 아르곤 (Ar), 헬륨 (He), 크립톤 (Kr), 크세논 (Xe), 또는 질소 (N2) (또는 이들의 둘 이상의 혼합물들) 와 같은 불활성 캐리어 가스 그리고, 일부 경우들에서, 5 ％ 미만의 산소 및/또는 수소와 혼합된, 염화수소 (HCl), 브롬화수소 (HBr), 또는 유기 할라이드들 (또는 이들의 둘 이상의 혼합물) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 열거된 것들과 같은 할로겐-공여 가스들을 함유하는 이러한 건식 현상 화학 물질은 웨이퍼가 EUV 패터닝 동작에 노출된 후 -40 ℃ 내지 40 ℃ 범위의 온도로 홀딩된 웨이퍼와 함께 잠상 (latent image) (포토패터닝된 금속-함유 포토레지스트) 을 갖는 웨이퍼에 걸쳐 또는 위에 흐를 수도 있다. 이러한 건식 현상 기법들은 건식 현상 화학 물질, 예를 들어 수소 및 할라이드 건식 현상 화학 물질을 흘리는 동안 약한 (gentle) 플라즈마 또는 열적 프로세스를 사용하는 동안 대략 5 mTorr 내지 600 mTorr 범위의 챔버 압력 환경에서 행해질 수도 있다.
금속-함유 포토레지스트가 예를 들어, EUV 스캐너 또는 유사한 패터닝 장비에서 목표된 리소그래피 패턴에 노출되면, 노출된 웨이퍼는 웨이퍼의 노출된 영역들 (스캐너에 의해 생성된 잠상으로 지칭됨) 또는 웨이퍼의 노출되지 않은 영역들을 제거하기 위해 건식 현상 프로세스의 수행을 위해 건식 현상 챔버로 이동될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 노출된 웨이퍼는 ―노출된 영역들에서 금속-옥사이드, 예를 들어, 주석-옥사이드에 화학량론적으로 가까운 재료를 형성하도록 절단된 금속 결합들, 예를 들어, 주석-기반 알콕시 레지스트의 주석 결합들로 하여금 금속-산소, 예를 들어 주석-산소 결합들로 변환하게 할 수도 있는 열적 프로세스인―노출 후 소성 (post-exposure bake; PEB) 을 겪을 수도 있다. 이러한 PEB 동안 노출되지 않은 영역들은 금속의 노출된 원자가들 중 하나에, 예를 들어, 주석의 4 원자가들 중 하나에 알킬 리간드를 유지할 수도 있다. PEB는 웨이퍼가 노출된 후 그러나 건식 현상 프로세스의 수행 전에 수행될 수도 있다. 통상적인 PEB들은, 예를 들어, 웨이퍼가 30 초 내지 240 초의 시간 기간 동안 130 ℃ 내지 250 ℃의 온도 또는 온도들로 가열되는 PEB들을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, PEB 프로세스는 복수의 PEB들, 예를 들어, 상기 논의된 바와 같은 최초 PEB, 이어서 웨이퍼가 30 초 내지 240 초의 시간 기간 동안 제어된 주변 분위기에서 200 ℃ 내지 300 ℃의 온도 또는 온도들로 가열될 수도 있는 제 2 PEB의 수행을 포함할 수도 있다.
건식 현상 프로세스 동안, 하나 이상의 건식 현상 가스들의 세트가 웨이퍼의 노출된 표면에 걸쳐 흐를 수도 있다. 건식 현상 가스들은 웨이퍼의 노출된 영역들 또는 노출되지 않은 영역들을 선택적으로 공격/에칭하도록 선택될 수도 있다. 예를 들어, 할라이드-함유 화학 물질, 예를 들어, 브롬화수소가 상기 기술된 바와 같이, 포토레지스트, 예를 들어 유기 주석 레지스트의 노출되지 않은 영역들을 선택적으로 제거하도록 사용될 수도 있다. 이러한 할라이드-함유 화학 물질은 여전히 금속에 연결된 알킬기들, 예를 들어, 여전히 주석에 연결된 알킬기들을 노출되지 않은 영역들에서 공격할 수도 있다. 대조적으로, 노출된 영역들에 존재할 수도 있는 알킬기들은 노출 프로세스 동안 노출된 영역들로부터 이전에 추출되었을 (drive out) 수도 있고 따라서 할라이드-함유 화학 물질은 일반적으로 노출된 영역들을 공격하지 않을 수도 있다 (또는 최소로 공격할 수도 있다). 예를 들어, 주석-기반 알콕시 레지스트에서, 현상 화학 물질은 노출되지 않은 영역들에 남아 있을 수도 있는 주석 알킬로 하여금 에칭되게 (etch away) 할 수도 있는 한편, 예를 들어, PEB를 통해 남아 있을 수도 있는 주석 옥사이드는 일반적으로 온전하게 남아 있을 수도 있다.
건식 현상 프로세스들 동안, 더 무거운 14 족 원소들, 예를 들어, 실리콘, 게르마늄, 및 주석이 휘발성 할라이드들을 형성할 수도 있다. 그러나, 이러한 할라이드들의 휘발성은 14 족 원소들의 원자량이 증가함에 따라 감소되어, 이러한 할라이드들이 웨이퍼의 에칭된 피처들 내에 잔류하게 (remain resident) 한다. 예를 들어, 사용된 현상 화학 물질이 수소-브로마이드이고 포토레지스트가 주석-기반 알콕시 레지스트이면, 주석-알킬-브로마이드 분자들은 건식 현상 프로세스가 완료된 후 에칭된 피처들 내에 트랩된 채로 남을 수도 있다. 남아 있게 된다면, 이러한 할라이드들은 웨이퍼 핸들링 및 프로세싱의 후속 단계들 동안 탈기될 (outgas) 수도 있고, 반도체 프로세싱 툴들 사이에서 웨이퍼들을 이송하도록 사용된 FOUP들 (front-opening unified pods) 과 같은 장비를 잠재적으로 오염시킬 수도 있다. 예를 들어, FOUP들의 오염은 FOUP들 내에 하우징된 다른 웨이퍼들로 하여금 오염되게 하고, 이에 따라 오염을 더 확산시킬 수도 있다.
건식 현상 프로세싱 후 웨이퍼들 상에 잔류하는 휘발성 할라이드들의 이슈는 일부 건식 현상 프로세스들을 수행하기 위해 사용된 상대적으로 고유한 열적 환경으로 인해 악화될 수도 있다. 예를 들어, 건식 현상 프로세싱이 수행되는 프로세싱 챔버는 건식 현상 프로세스 동안 0 ℃, 예를 들어, -10 ℃에 가까운 온도로 웨이퍼를 유지하도록 설계될 수도 있지만, 챔버 자체 (및 챔버) 는 훨씬 더 높은 온도, 예를 들어 100 ℃로 유지된다. 이러한 저온은 열 동력으로 하여금 웨이퍼 상에 상주하는 저 휘발성 할라이드들을 유지하게 할 수도 있고 또는 저 휘발성 할라이드들이 웨이퍼 상에 흡착하도록 조장할 수도 있고, 예를 들어, 상승된-온도 벽들과 저온 웨이퍼 사이의 열 경사도 (thermal gradient) 는 프로세싱 챔버 내에 존재할 수도 있는 휘발성 재료들, 예컨대 저 휘발성 할라이드들로 하여금 웨이퍼를 향해 마이그레이팅하고 (migrate) 이어서 웨이퍼 상에 흡착되게 할 수도 있다.
본 발명자들은 웨이퍼 상에 남아 있을 수도 있는 이러한 휘발성 할라이드들을 추출하기 위해 건식 현상 프로세스가 수행된 후 웨이퍼 상에서 건식 현상 후 소성 (post-dry-development bake; PDDB) 을 수행하는 것이 바람직하다고 판단하였다. 이러한 PDDB는 예를 들어, 웨이퍼로부터 상주하는 휘발성 할라이드들 대부분 또는 전부를 추출하기에 충분할 수도 있는 상승된 온도, 예를 들어 ~ 180 ℃로 웨이퍼를 가열함으로써 수행될 수도 있다.
목표된 PDDB 웨이퍼 온도와 건식 현상 프로세싱 동안 웨이퍼의 온도, 예를 들어, ~ -10 ℃ 사이의 큰 온도 차, 예를 들어 ~ 180 ℃ 이상의 온도 차 (160 ℃ 이상이 또한 작용할 수도 있음) 로 인해, PDDB를 수행하기 위해 웨이퍼를 가열하는 것은 다양한 이유들로 문제가 될 수도 있다. 예를 들어, PDDB가 건식 현상 프로세스가 수행되는 챔버와 동일한 챔버에서 수행된다면, 이는 PDDB 프로세스에서 웨이퍼로부터 추출될 수도 있는 휘발성 할라이드들로 하여금 건식 현상 프로세싱 동안 웨이퍼로부터 실제로 방출될 수도 있는 유사한 휘발성 할라이드들을 배기하도록 사용된 동일한 시스템들을 사용하여 배기되게 할 수도 있다. 그러나, 전도성 가열 메커니즘들을 사용하여 건식 현상 챔버 내에서 웨이퍼를 가열하는 것, 예를 들어, 페데스탈 내에 위치된 임베딩된 (embed) 히터들을 사용하여 웨이퍼를 전도성으로 가열하는 것은 수반된 큰 온도 차들로 인해 효율적으로 수행하기 어려울 수도 있다. 예를 들어, 페데스탈 내에 임베딩된 히터들이 웨이퍼 지지 표면을 가열하도록 사용되고, 전도를 통해 웨이퍼가 지지되면, 이러한 히터들에 의해 제공되는 열의 상당 부분이 웨이퍼를 가열하기 위해 사용되는 대신에, 웨이퍼의 열 질량 (thermal mass) 과 비교하여 훨씬 더 큰 열 질량을 가질 수도 있는, 페데스탈을 가열하도록 사용될 수도 있다. 그 결과, 웨이퍼를 PDDB가 수행될 온도가 되게 하는 데 상당한 시간 (및 전력) 이 소요될 수도 있다. 유사하게, 이어서 건식 현상 프로세스 온도, 예를 들어, -10 ℃에서 웨이퍼를 유지할 수 있는 저온 상태로 페데스탈을 복귀시키는 데 상당한 시간이 소요될 수도 있다. 페데스탈이 후속 웨이퍼 상에서 건식 현상 프로세스를 수행하기 위한 준비시 웨이퍼를 가열하거나 냉각하는 시간 기간(들)은 건식 현상 프로세싱 챔버가 또 다른 웨이퍼를 프로세싱하는데 사용될 수 없는 총 시간을 증가시킬 수도 있고, 이에 따라 이러한 건식 현상 툴의 웨이퍼 쓰루풋을 감소시킨다.
일 대안은 프로세스 챔버와 별도의 챔버에서 PDDB를 수행하는 것, 예를 들어, 건식 현상 프로세스 후에 웨이퍼를 가열된 페데스탈이 제공되는 별도의 챔버로 이동시켜, 건식 현상 프로세스 챔버의 페데스탈로 하여금 대체로 정상 상태 (steady state), 예를 들어 상부에 배치된 웨이퍼들로 하여금 ~ -10 ℃의 온도가 되게 하는 온도로 유지되게 하는 한편, 별도의 챔버 내의 페데스탈은 상부에 배치된 웨이퍼가 목표된 PDDB 온도로 신속하게 가열될 수도 있도록, 훨씬 더 고온, 예를 들어, 180 ℃ 내지 250 ℃로 유지될 수도 있다. 이러한 배열은 페데스탈의 가열/냉각이 발생하기를 기다리는 동안 그리고 PDDB 동안 건식 현상 챔버를 묶는 것을 방지할 수도 있지만, 이러한 배열은 추가의 챔버의 사용을 필요로 할 수도 있고, 이에 따라 추가 비용을 발생시킬 수도 있고, 여전히 건식 현상 챔버로부터 이송 모듈을 통해, 그리고 PDDB가 수행될 별도의 챔버 내로 웨이퍼를 이동시키기 위해 추가 시간이 소요되어야 하기 때문에 쓰루풋 패널티를 발생시킬 수도 있다. 일부 예들에서, 웨이퍼가 건식 현상 챔버로부터 PDDB 챔버로 이동할 때, 예를 들어, 주석에 의한 웨이퍼의 후면 오염의 증가된 위험이 또한 있을 수도 있다. 그러나, 이러한 구현 예들은 그럼에도 불구하고 건식 현상 프로세싱 챔버로 하여금 건식 현상 프로세싱을 위해 전반적으로 사용되게 하여 잠재적인 쓰루풋을 증가시킨다는 점에서 유리할 수도 있다.
PDDB 대신 사용될 수도 있는 또 다른 대안은 건식 현상 챔버 내에서 건식 현상 후 플라즈마 플래시를 수행하는 것이다. 이러한 시스템에서, 건식 현상 챔버는 건식 현상 프로세스가 완료된 후 플라즈마를 생성하도록 구성될 수도 있고, 이에 따라 플라즈마-소싱된 진공 자외선 및 적외선 복사를 생성하고 이온들을 웨이퍼에 충돌시킨다. 그러나, 이 기법은 일부 경우들에서 웨이퍼 상에 금속-함유 입자들의 우발적인 증착을 발생시킬 수도 있고, 이는 미립자들로 웨이퍼를 오염시킬 수도 있다. 이온 충격은 또한 발생하는 포토레지스트의 코너 라운딩을 발생시킬 수도 있고, 이는 웨이퍼 상에 형성된 발생된 패턴을 열화시킬 (degrade) 수도 있다.
PDDB 또는 유사한 절차를 수행하기 위한 다양한 옵션들을 고려한 후, 본 발명자들은 상기 논의된 다양한 옵션들과 비교하여 감소된 쓰루풋 패널티 및/또는 비용 및/또는 증가된 성능을 가능하게 하는 PDDB를 수행하기 위한 완전히 상이한 메커니즘을 식별하였다. 특히, 본 발명자들은 건식 현상 프로세스가 완료된 후 웨이퍼를 복사 가열하는 것은 웨이퍼가 목표된 PDDB 온도, 예를 들어, ~ 250 ℃로 신속하게 가열되게 하는 한편, 잠재적으로 이러한 가열이 페데스탈 온도가 가열을 제공하도록 수정될 것을 필요로 하지 않고 수행되게 할 것이라고 판단했다.
본 명세서에 논의된 복사 가열은 넓은 스펙트럼의 파장들, 예를 들어, 백색 광 또는 그렇지 않으면 큰 범위의 파장들을 포함하는 광을 방출하는 광원들을 사용하여 수행될 수도 있다. 그러나, 사용된 광원들은 또한 특정한 이점들을 제공하기 위해 특정한 파장들 (또는 좁은 파장 범위들) 의 광을 우세하게 방출하도록 구체적으로 선택될 수도 있다. 예를 들어, 통상적인 300 ㎜ 직경 실리콘 웨이퍼의 중량은 대략 125 그램이다. 0.7 J/g/℃의 실리콘의 비열에 기초하여, 예를 들어 ~ 260 ℃까지 이러한 웨이퍼의 온도를 상승시키는 것은 PDDB 프로세스 동안 적어도 22.75 kJ의 열 에너지 (예를 들어, 온도 상승량, 웨이퍼로부터의 열 손실, 잠재적인 가열 비 효율성 등의 잠재적인 변동들을 고려하여, 약 20 kJ 내지 30 kJ) 가 웨이퍼로 복사 전달될 것을 필요로 할 것이다. 사용된 광원(들)은 이러한 고-크기 복사 에너지 전달을 제공할 수 있도록 선택될 수도 있다. 예를 들어, 0.5 내지 5 ㎾ 범위의 유용한 전력이 전달되도록 선택된 (전체적으로, 복수의 광원들이 사용되는 경우) 하나 이상의 광원들이 일부 구현 예들에서, 이러한 복사 가열 성능을 제공하기 위해 사용될 수도 있다.
복사 가열을 수행하기 위해 이하의 논의들에서 "하나 이상의 광원들"을 사용하는 것에 대한 언급들은 이하에 논의된 것들 중 임의의 광원 또는 광원들의 사용을 지칭한다는 것이 이해될 것이다. 이러한 광원들은 다양한 포맷들로 제공될 수도 있다는 것이 또한 이해될 것이다. 예를 들어, 일부 예들에서, 큰 조사 (illumination) 필드를 제공하는 단일 광원이 사용될 수도 있다. 일부 이러한 구현 예들에서, 예를 들어, 필라멘트-기반 (백열등) 적외선 광원이 예를 들어, 적외선 전구에 제공될 수도 있고, 포물선 또는 다른 반사기로부터 방출된 광을 웨이퍼의 사이즈와 등가의 대체로 원형 조사 영역으로 포커싱하도록 구성될 수도 있는 포물선 또는 다른 반사기와 커플링될 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 고체-상태 조사 디바이스들, 예를 들어, 적외선-방출 발광 다이오드 및/또는 청색-방출 발광 다이오드 (light emitting diodes; LEDs) 또는 유사한 디바이스들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 표면-장착 LED들은 LED들을 지지하고 또한 기판(들) 내에 또는 기판(들) 상에 위치될 수도 있는 전기적 트레이스들을 통해 전력을 라우팅하도록 역할할 (serve) 수도 있는 인쇄 회로 기판(들) 또는 가요성인쇄 회로(들)와 같은 하나 이상의 기판들에 장착될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 이러한 LED들은 전체적으로 원형 조사 존을 제공하도록 대체로 원형, 환형, 또는 방사상으로 대칭인 패턴을 형성하도록 배치될 (arrange) 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 복수의 LED들은 다른 조사 영역 형상들을 제공하도록, 다른 패턴들, 예를 들어, 선형 어레이들 또는 직사각형 어레이들과 같은 긴 패턴들로 배치될 수도 있다.
LED들이 일반적으로 백열 광원들보다 훨씬 더 에너지 효율적이라는 것을 감안할 때, 광원(들)으로서 LED들의 대형 어레이의 사용은 등가 백열 광원과 비교할 때 이 광원(들)을 통한 훨씬 더 낮은 폐열 손실로 목표된 복사 열 전달이 발생하게 할 수도 있다. 예를 들어, LED들은 LED에 제공된 전력의 대략 40 ％를 광으로 변환할 수도 있고 (이것은 LED에 의해 방출된 광의 파장에 따라 가변할 수도 있음), 나머지 전력은 LED들로부터의 폐열로서 소산되고, 즉 일반적으로 복사 가열에 사용 가능하지 않다. 이에 비해, 백열 전구는 백열 전구에 제공된 전력의 대략 5 ％를 광으로 변환할 수도 있고, 나머지 전력은 폐열로서 소산된다. 따라서 LED들의 사용은 백열 광원들의 사용과 비교하여 복사 가열 시스템의 전체 전력 소비를 상당히 감소시킬 수도 있고 또한 광원(들)의 과열을 방지하기 위해 폐기되어야 (dispose) 하는 폐열의 양을 상당히 감소시킬 수도 있다.
다양한 타입들의 LED들이 이러한 광원들에 채용될 수도 있다. 예들은 COB (chip on board) LED들 또는 표면 장착 다이오드 (surface mounted diode; SMD) LED들을 포함한다. SMD LED들에 대해, LED 칩은 칩 상의 다이오드 각각의 제어를 허용하는 복수의 전기적 콘택트들을 가질 수도 있는 인쇄 회로 기판 (PCB) 에 융합될 수도 있다. 예를 들어, 단일 SMD 칩은 통상적으로 예를 들어 상이한 컬러들을 생성하도록 개별적으로 제어될 수 있는 3 개의 다이오드들 (예를 들어, 적색, 청색, 또는 녹색) 을 갖는 것으로 제한된다 (또는 더 적은 다이오드들, 예를 들어, 특히 좁은 파장 범위의 광을 제공하는 단일 다이오드들을 가질 수도 있다). SMD LED 칩들은 2.8 x 2.5 ㎜, 3.0 x 3.0 ㎜, 3.5 x 2.8 ㎜, 5.0 x 5.0 ㎜, 및 5.6 x 3.0 ㎜와 같은 크기의 범위일 수도 있다. COB LED들에 대해, 칩 각각은 동일한 기판 상에 제공된 3 개 초과의, 예컨대 9 개, 12 개, 수십, 수백 개 이상의 다이오드들을 가질 수 있다. COB LED 칩들은 통상적으로 존재하는 다이오드들의 수와 무관하게 1 개의 회로와 2 개의 콘택트들을 갖고, 따라서 단순한 설계 및 효율적인 단일 컬러 적용 예를 제공한다.
LED-기반 광원들이 사용된다면, 예를 들어, 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장 범위의 보라색, 인디고 및/또는 청색 스펙트럼, 및/또는 예를 들어, 600 ㎚ 내지 1300 ㎚ 파장 범위의 고 주황색, 적색, 근적외선, 및/또는 적외선 스펙트럼에서 우세한 광을 방출하는 LED들을 사용하는 것이 특히 유리할 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 특정한 파장 범위에서 우세하게 광을 방출하는 광원은 이 특정한 파장 범위에서 광자 에너지의 80 ％ 이상을 방출하는 광원이라는 것이 이해될 것이다. 따라서, 청색 광을 우세하게 방출하는 광원은 청색 스펙트럼 내의 파장들에서 광 에너지의 적어도 80 ％를 방출할 것이다. 이러한 광원은 복사 가열의 적어도 일부 동안 이러한 방식으로만 광을 방출하도록 제어되는 개별적인 단색 LED 또는 다색 LED를 포함할 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 멀티-컬러 LED들은 통상적으로 복수의 단일-컬러 (또는 좁은-스펙트럼) LED들로 구성되고, 각각은 상이한 파장 스펙트럼, 예를 들어, 적색 LED, 녹색 LED, 및 청색 LED의 광을 방출하도록 제한된다. 이러한 멀티-컬러 LED들은 멀티-컬러 LED에 의해 방출된 광 에너지의 80 ％ 이상이 청색 스펙트럼에 있도록 청색 LED가 온되고 녹색 LED 및 적색 LED가 오프 (또는 청색 LED보다 훨씬 더 낮은 강도로 동작) 되도록 제어될 수도 있다.
사용된 LED들의 파장 범위를 제한함으로써, 광원(들)의 전력 효율을 훨씬 더 증가시키는 것이 가능할 수도 있다. 예를 들어, 청색 스펙트럼 광을 우세하게 방출하는 LED들은 역사적으로 적색, 녹색, 또는 황색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하고, 또는 예를 들어, 백색 광과 같은 넓은 스펙트럼의 광을 방출하는 LED들보다 더 높은 전력 변환 효율 (입력 전력에 대한 복사 플럭스의 비) 을 갖는다. 예를 들어, 청색 스펙트럼에서 광을 우세하게 방출하는 LED들은 적색 스펙트럼 광을 우세하게 방출하는 LED들보다 50 ％까지 더 높고, 녹색 스펙트럼 광을 우세하게 방출하는 LED들보다 200 ％까지 더 높고, 황색 스펙트럼 광을 우세하게 방출하는 LED들보다 500 ％까지 더 높은 입력 전력에 대한 복사 플럭스의 비를 가질 수도 있다. 넓은 스펙트럼 LED들, 예를 들어, 백색 광 LED들은 혼합된 파장의 백색 광을 생성하기 위해 동시에 광을 방출하는 복수의 상이한 컬러 LED들 (예를 들어, 적색, 녹색, 청색) (이 경우 적색 및 녹색 LED들의 효율에 상대적인 비 효율성은 사용되는 청색 LED의 효율을 오프셋할 것임) 로 구성될 수도 있고, 또는 청색 파장 광으로 자극될 때 백색 광을 방출하는 인광체와 커플링된 청색 LED일 수도 있다; 그러나, 인광체 자극 프로세스는 고유한 효율 패널티를 발생시키고, 따라서 인광체를 자극하도록 사용된 청색 LED의 입력 전력에 대한 복사 플럭스의 비를 효과적으로 감소시킨다.
따라서 주로 청색 스펙트럼의 광을 방출하는 LED들은 다른 가시 스펙트럼 LED들과 비교하여 상당한 전력 절약 및 감소된 폐열을 제공할 수도 있다. 더욱이, 청색 스펙트럼의 광은 도핑된 실리콘이든 진성 실리콘이든 상관없이 실리콘 웨이퍼에 의해 쉽게 흡수되어, 실리콘 웨이퍼 밑의 구조체, 예를 들어, 웨이퍼 지지부 또는 페데스탈의 복사 가열을 거의 또는 전혀 발생시키지 않는다. 예를 들어, 청색 스펙트럼의 광은 청색 광이 입사하는 표면으로부터 ㎛ 정도 내의 진성 실리콘에 완전히 흡수될 수도 있다. 이는 실리콘 웨이퍼가 노출되는 복사 청색-스펙트럼 (또는 근청색 (near-blue) 스펙트럼) 에너지의 전부 또는 거의 모두가 웨이퍼에 의해 흡수되고 따라서 웨이퍼를 가열하도록 사용되게 한다.
예를 들어, 상기 논의된 바와 같이, 우세하게 적외선 및/또는 근적외선 스펙트럼의 광을 방출하는 LED들은 우세하게 녹색 또는 황색 스펙트럼의 광을 방출하는 또는 넓은-스펙트럼 광, 예를 들어, 백색 광을 방출하는 LED들에 대해 청색 스펙트럼의 광을 방출하는 LED들에 유사한 이점들을 제공할 수도 있다. 그러나, 적외선 LED들 (및 다른 적외선 광원들) 로부터의 적외선 광은, 청색 파장 광과 비교하여 적외선 파장 광이 실리콘에서 갖는 더 큰 침투 거리로 인해 일부 실리콘 웨이퍼들에서 완전히 흡수되지 않을 수도 있다. 그 결과, 웨이퍼 뒤에 위치된 구조체들이 흡수되지 않고/웨이퍼를 복사 가열하도록 사용되지 않고 웨이퍼를 통과하는 적외선 광에 의해 복사 가열될 가능성이 다소 증가될 수도 있다. 그러나, 도핑된 실리콘 웨이퍼들은 더 큰 흡수 특징들을 가질 수도 있고, 이에 따라 웨이퍼를 통해 웨이퍼 밑의 구조체들로 적외선 에너지의 블리드-쓰루 (bleed-through) 가능성을 경감한다.
LED 소스들 이외의 광원 또는 광원들, 예를 들어, 백열 램프들이 대안적으로 사용될 수도 있다. 특히, 백열 램프들이 사용될 수도 있지만, 백열 램프들은 동일한 레벨의 복사 가열을 제공하도록 구성된 LED들에 의해 소비될 수도 있는 것보다 상당히 더 큰 전력을 미리 결정된 (given) 레벨의 복사 가열에 소비할 수도 있다. 대부분의 백열 램프들은 상기 논의된 바와 같이 불량한 전력 변환 효율을 제공하지만, 이와 비교하여 적외선 백열 램프들은 실제로 높은 전력 변환 효율을 갖는다.
상기 주지된 바와 같이, 웨이퍼는 적어도 특정한 파장 범위 또는 범위들 내에서 광을 방출하는 하나 이상의 광원들로 조사될 수도 있다. 예를 들어, 상기 논의된 바와 같이, 하나 이상의 광원들은 바이올렛, 인디고, 및/또는 청색 스펙트럼 (400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장 범위) 의 광 및/또는 상부 오렌지 (upper orange), 적색, 및/또는 적외선 스펙트럼 (600 ㎚ 내지 1300 ㎚ 파장 범위) 의 광을 방출하도록 선택될 수도 있다. 다른 파장들 또는 파장 범위들이 또한 사용될 수도 있지만, 이러한 범위들은 상기 논의된 다양한 이점들을 생성하지 않을 수도 있다. 사용된 광의 스펙트럼(들)은 건식 현상 프로세스가 완료된 후 건식 현상 챔버 내에 존재할 수도 있는 일반적으로 다양한 건식 현상 부산물 분자들, 예를 들어, 주석-할로-알킬들 및 산화제들의 결합 에너지보다 더 작게 관련된 광자 에너지들을 유지하면서 복사 가열을 통해 웨이퍼를 효율적으로 가열하도록 선택될 수도 있다. 예를 들어, 복사 가열을 위해 사용된 광의 파장(들)은 약 2.5 eV 이하인 광자 에너지를 갖도록 선택될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 복사 가열을 위해 사용된 광의 파장들은 약 3.0 eV 이하인 광자 에너지들을 갖도록 선택될 수도 있다. 이는 존재할 수도 있는 일부 건식 현상 부산물 분자들의 결합 에너지보다 더 높을 수도 있고 따라서 이들 분자들의 광 절단 (photocleavage) 의 증가된 기회를 제시할 수도 있지만, 부산물 분자들과 광자 물질 상호 작용의 확률은, 의도하지 않은 가스 상 분해가 웨이퍼에 용인할 수 없게 부정적으로 영향을 주지 않는 레이트로 발생하거나 발생하지 않는, 특히 복사 가열 동안 프로세싱 챔버 내에 존재할 수도 있는 저압들에서, 실제로 충분히 낮을 수도 있다. 예를 들어, 건식 증착 동작들이 5 mTorr 내지 600 mTorr의 챔버 압력에서 수행될 수도 있지만, 건식 후 현상 소성 동작들은 예를 들어, 0.1 mTorr 내지 100 mTorr 범위의 저압에서 수행될 수도 있다. PEB 동작들은 유사한 압력 환경에서 수행될 수도 있지만, 또한 대기압, 예를 들어, 760 Torr까지 범위의 챔버 압력 환경에서 수행될 수도 있다. 600 ㎚ 내지 1300 ㎚ 범위의 적외선 또는 근적외선은 ~ 2 eV 내지 ~ 0.95 eV 범위의 광자 에너지들을 가질 수도 있고 따라서 여전히 프로세싱 챔버 내에 상주할 수도 있는 가스 분자들의 광 이온화 또는 결합 절단을 유발하기에는 너무 낮을 것이다. 동시에, 600 ㎚ 내지 1130 ㎚ 범위의 적외선 또는 근적외선 복사는 일반적으로 이러한 복사가 도입되는 실리콘의 표면의 1 ㎜ 내의 진성 실리콘에 완전히 흡수될 것이다. 도핑된 실리콘에 대해, 도펀트들의 존재는 600 ㎚ 내지 1300 ㎚ 범위의 모든 또는 거의 모든 적외선 또는 근적외선이 표준 반도체 웨이퍼의 두께 범위, 예를 들어, ~ 775 ㎛ 내에서 실리콘에 의해 완전히 흡수되도록 흡수 깊이를 급격하게 감소시킬 수도 있다.
이러한 복사 가열은 다양한 방식들 및 다양한 구조들로 수행될 수도 있다. 이러한 구조들의 다양한 예들이 이하에 논의된다.
도 1 내지 도 9는 공통적으로 많은 컴포넌트들 또는 피처들을 공유할 수도 있는 다양한 예시적인 장치들을 도시한다. 이 공통성의 관점에서, 도면 각각에서 유사한 참조 번호로 참조된 엘리먼트들은 달리 지시되지 않는 한 구조, 기능, 및 특징들에서 유사한 것으로 가정될 수도 있다.
도 1은 상부에 금속-함유 포토레지스트가 증착된 반도체 웨이퍼 (또한 본 명세서에서 단순히 웨이퍼로 지칭됨) (108) 상에서 건식 현상 프로세스를 수행하도록 사용될 수도 있는 프로세싱 챔버 (102) 를 포함하는 예시적인 장치 (100) 를 도시한다. 웨이퍼 (108) 는 예를 들어 스캐너의 리소그래피 패터닝 동작에서 EUV 복사선에 이전에 노출되었을 수도 있다. 프로세싱 챔버 (102) 는 후속하는 건식 현상 프로세스들 동안 웨이퍼 (108) 를 수용하고 웨이퍼 지지 표면 (112) 상에 이를 지지할 수도 있는 페데스탈 (110) 을 포함할 수도 있다.
페데스탈 (110) 은 예를 들어, 냉각 유닛 (116) 과 유체로 연결된 하나 이상의 냉각 통로들 (114) 을 포함할 수도 있는 페데스탈 냉각 시스템 (118) 의 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 냉각 유닛 (116) 은 예를 들어, 이를 통해 펌핑된 유체들을 특정한 온도 설정점으로 냉각하도록 구성될 수도 있는 외부 냉각기 유닛일 수도 있다. 이어서 냉각된 유체는 하나 이상의 유체 플로우 라인들 또는 통로들을 통해 그리고 예를 들어, 페데스탈 (110) 내에서 그리고 웨이퍼 지지 표면 (112) 에 근접한 하나 이상의 플로우 경로들을 따르도록 배치될 수도 있는 냉각 통로들 (114) 을 통해 순환될 수도 있다. 냉각 통로(들)(114) 는 예를 들어, 웨이퍼 지지 표면 (112) 에 걸쳐 웨이퍼 (108) 의 분산된 냉각을 허용하도록 나선형 (spiral), 사형 (serpentine), 또는 다른 구성으로 배치될 수도 있다. 페데스탈 냉각 시스템 (118) 은 예를 들어, 웨이퍼 지지 표면 (112), 그리고 존재한다면, 웨이퍼 (108) 를 제 1 온도 범위 내의 온도, 예를 들어, -30 ℃ 내지 20 ℃ 내, 예를 들어, -10 ℃의 온도로 냉각할 수 있도록 구성될 수도 있다.
프로세싱 챔버 (102) 는 또한 페데스탈 (110) 의 온도에 대해 상승된 온도, 예를 들어, -40 ℃ 내지 110 ℃의 범위 내 온도, 예를 들어, 100 ℃로 프로세싱 챔버 (102) 를 가열하도록 제어될 수도 있는, 하나 이상의 히터들 (130), 예를 들어, 저항성 카트리지 히터들을 포함할 수도 있다.
프로세싱 챔버 (102) 는 또한 페데스탈 (110) 에 대한 제 1 포지션과 페데스탈 (110) 에 대한 제 2 포지션 사이에서 이동될 수도 있는 복수의 리프트 핀들 (122) 을 갖는 리프트 핀 메커니즘 (120) 을 포함할 수도 있다. 제 1 포지션에서, 리프트 핀들 (122) 은 웨이퍼 지지 표면 (112) 을 지나 위로 연장하지 않을 수도 있고, 즉, 리프트 핀들 (122) 은 웨이퍼 지지 표면 (112) 으로부터 웨이퍼 (108) 를 리프팅하도록 작용하지 않는다. 제 2 포지션에서, 리프트 핀들은 웨이퍼 지지 표면 (112) 을 넘어 연장하고, 즉, 리프트 핀들 (122) 의 팁들은 웨이퍼 (108) 의 하측면 (underside) 과 콘택트할 수도 있고, 이에 따라 웨이퍼 지지 표면 (112) 을 실제로 터치하는 웨이퍼 (108) 없이 웨이퍼 지지 표면 (112) 위에 웨이퍼 (108) 를 지지한다. 리프트 핀 메커니즘 (120) 은 예를 들어, 리프트 핀들 (122) 로 하여금 하나 이상의 입력들에 응답하여 적어도 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이를 이동하게 하도록 구성될 수도 있는 하나 이상의 선형 액추에이터들을 포함할 수도 있다.
프로세싱 챔버 (102) 는 또한 건식 현상 프로세스를 위해 웨이퍼 (108) 에 걸쳐 프로세스 가스들을 분배하도록 구성될 수도 있는 가스 분배 시스템 (138) 을 포함할 수도 있다. 이 예에서, 가스 분배 시스템 (138) 은 웨이퍼 지지 표면 (112) 위에 포지셔닝된 샤워헤드 (148) 를 포함한다. 샤워헤드 (148) 는 하나 이상의 유입구들 (140) 을 통해 샤워헤드 플레넘 (149) 에 제공되는 샤워헤드 플레넘 (149) 으로부터 프로세스 가스들을 분배할 수도 있는 복수의 유출구들 (142) 을 갖는 대면 플레이트 (144) 를 가질 수도 있다. 샤워헤드 플레넘 (149) 은 예를 들어, 대면 플레이트 (144) 와 후면 플레이트 (146) 사이에 규정될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 백 플레이트 (146) 는 도 1에 도시된 바와 같이, 스템에 의해 프로세싱 챔버 (102) 의 상단과 연결된다. 이러한 샤워헤드 (148) 는 샹들리에-타입 샤워헤드로 지칭될 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 샤워헤드 (148) 는 프로세싱 챔버 (102) 벽들의 일부를 형성하도록 프로세싱 챔버 (102) 의 상단부 내로 통합될 수도 있다. 이러한 샤워헤드는 플러시-마운트 샤워헤드로 지칭될 수도 있다.
가스 분배 시스템 (138) 은 대응하는 제어 신호들 또는 다른 입력 신호들에 응답하여 하나 이상의 가스 소스들 (152) (152a, ... 152x-1, 152x, 등) 로부터 하나 이상의 유입구들 (140) 로 프로세스 가스 또는 가스들의 가스 플로우를 제어하도록 사용될 수도 있는 복수의 밸브들 (150) (150a, ... 150x-1, 150x, 등) 을 포함할 수도 있거나 연결될 수도 있다. 가스 플로우 동작들 동안, 하나 이상의 밸브들 (150) 은 하나 이상의 가스 소스들로부터의 가스로 하여금 가스 분배 시스템 (138) 내로 이어서 유출구들 (142) 로부터 페데스탈 (110) 의 웨이퍼 지지 표면 (112) 위의 영역 내로 흐르게 하도록 예를 들어, (본 명세서에서 나중에 논의된 바와 같이) 제어기에 의해 제어될 수도 있다.
장치 (100) 는, 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 포트들 또는 개구부들에 의해 프로세싱 챔버의 내부와 유체로 연결하여, 배기 시스템 (126) 의 펌프 (128) 로 하여금 프로세싱 챔버 (102) 로부터 가스들을 배기하도록 프로세싱 챔버 (102) 상에 진공을 인출하게 하는 배기 플레넘 (124) (이 예에서, 웨이퍼 지지 표면 (112) 밑에 센터링된 지점을 둘러싸는 (encircle) 환형 통로) 을 포함하는 배기 시스템 (126) 을 더 포함할 수도 있다.
장치 (100) 는 또한 예를 들어, 프로세싱 챔버 (102) 를 예를 들어, 제 2 챔버 (104), 예를 들어, 이송 모듈 또는 다른 챔버에 연결할 수도 있는 통로 (106) 를 포함할 수도 있다. 통로 (106) 는 제 2 챔버 (104) 로부터 프로세싱 챔버 (102) 를 기밀하게 시일링하도록 (seal) 또는 웨이퍼 (108) 로 하여금 통로 (106) 를 통해 경로를 따라 프로세싱 챔버 (102) 로부터 제 2 챔버 (104) 로 통과되게 하도록 통로 (106) 를 시일링하거나 개방하도록 사용될 수도 있는 게이트 (136) 를 제어 가능하게 상승 및 하강시키도록 사용될 수도 있는 게이트 밸브 액추에이터 (134) 를 포함할 수도 있는 게이트 밸브 (132) 를 포함할 수도 있다. 게이트 밸브 (132) 는 또한 프로세싱 챔버 (102) 내에서 웨이퍼 프로세싱 동안 통로 (106) 로 하여금 시일링되고 프로세싱 챔버 (102) 와 제 2 챔버 (104) 사이의 웨이퍼 (108) 의 이송을 위해 개방되게 할 수도 있는 다른 하드웨어, 예를 들어, 슬릿 밸브, 슬라이딩 도어, 피봇팅 도어, 등으로 대체될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 사용된 특정한 하드웨어에 관계없이, 프로세싱 챔버 (또는 다른 챔버들) 를 시일링하거나 시일링 해제하도록 (unseal) 작용하는 이러한 제어 가능하게 개방 가능한/폐쇄 가능한 배리어들은 본 명세서에서 "밸브 메커니즘들" 등으로 지칭될 수도 있다. 이러한 밸브 메커니즘들은 상이한 압력 환경들이 통로 내의 밸브 메커니즘의 양측에 존재하게 하는 통로가 밸브 메커니즘에 의해 시일링되는 제 1 구성과 웨이퍼 (또는 유사하게 사이징된 (sized) 객체), 뿐만 아니라 웨이퍼를 이동시키도록 사용된 임의의 하드웨어 (예컨대 웨이퍼 핸들링 로봇의 엔드 이펙터) 가 통로를 통해 그리고 프로세싱 챔버로부터 또는 내로 이동되게 하도록 밸브 메커니즘에 의해 통로가 시일링되지 않는 제 2 구성 사이에서 전이될 수도 있다.
장치 (100) 는 또한 하나 이상의 메모리 디바이스들 (158) 및 하나 이상의 프로세서들 (160) 을 포함할 수도 있는 제어기 (156) 를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 메모리 디바이스들 (158) 은 하나 이상의 프로세서들 (160) 에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서들 (160) 로 하여금 다양한 컴포넌트들, 예를 들어, 밸브들 (150), 게이트 밸브 (132), 히터들 (130), 페데스탈 냉각 시스템 (118), 배기 시스템 (126), 등이 본 명세서에 제공된 개시와 일치하는 다양한 동작들을 수행하게 하는 컴퓨터-실행 가능 인스트럭션들을 저장할 수도 있다.
도시된 예에서, 장치 (100) 는 또한 이 경우 기판 (168) 에 장착된 LED들 (166) 인 복수의 광원들 (162) 을 포함한다. 기판 (168) 은 하나 이상의 광원들로 하여금 제어 가능하게 조사되게 하는 전기적 트레이스들을 포함할 수도 있다. 광원들 (162) 은 (광원 (162) 각각으로부터 외향으로 복사하는 물결 선들로 나타낸 바와 같이) 일반적으로 하향 방향으로, 예를 들어, 웨이퍼 지지 표면 (112) 을 향해 광을 지향시키도록 구성된다. 프로세싱 챔버 (102) 는 광원들 (162) 과 웨이퍼 지지 표면 (112) 사이에 개재될 수도 있는 하나 이상의 윈도우들 (164) 로 시일링되는 하나 이상의 어퍼처들을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 윈도우들 (164) 은, 예를 들어, 하나 이상의 광원들 (162) 에 의해 방출되는 광이 일반적으로 상대적으로 적은 감쇠로 통과할 수도 있도록 광학적으로 투과성인 실리콘 옥사이드 (예를 들어, 석영) 로 이루어질 수도 있고 또는 알루미늄 옥사이드 (예를 들어, 사파이어) 를 함유할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 윈도우들은 적어도 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 600 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚ 범위의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 하나 이상의 윈도우들에 사용된 두께의 광학적으로 투과성인 재료로 이루어질 수도 있다. 용어가 본 명세서에 사용될 때, 광학적으로 투과성은 관심있는 파장 범위의 광의 적어도 60 ％ 이상의 광학적 투과율을 지칭한다. 하나 이상의 윈도우들에 사용된 재료는 또한 예를 들어, 다양한 광학적 특성들을 개질하거나 그렇지 않으면 하나 이상의 측면들에서 향상된 성능을 제공하기 위해 하나 이상의 도펀트들을 선택 가능하게 (optionally) 포함할 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
도 1의 샤워헤드 (148) 는 이 경우, 또한 적어도 부분적으로 상기 기술된 바와 같은 광학적으로 투과성 재료로 이루어지고, 이에 따라 하나 이상의 광원들 (162) 로부터의 복사선이 웨이퍼 지지 표면 (112) 에 도달하도록 샤워헤드 (148) 를 유사하게 통과하게 한다. 이 예에서 전체 샤워헤드 (148) 가 이러한 광학적으로 투과성 재료로 이루어질 필요는 없지만, 대면 플레이트 (144) 및 후면 플레이트 (146) 의 적어도 일부는 웨이퍼 (108) 의 표면이 하나 이상의 광원들 (162) 로부터 방출된 복사선에 의해 조사되게 하도록 이러한 광학적으로 투과성 재료로 이러질 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 (162) 및/또는 윈도우 (164) 는 하나 이상의 광원들에 의해 조사된 영역이 웨이퍼 (108) 를 통과할 수 있고 예를 들어, 웨이퍼 지지 표면 (112) 또는 페데스탈 (110) 을 직접적으로 조사할 수 있는 하나 이상의 광원들 (162) 로부터의 직접적인 광이 거의 없거나 전혀 없는 동안, 실질적으로 전체 웨이퍼 (108) 가 하나 이상의 광원들 (162) 에 의해 조사될 수 있도록 사이징되는 원형 영역이도록 구성될 수도 있다.
이러한 장치에서, 건식 현상 프로세싱은 웨이퍼 (108) 가 프로세싱 챔버 (102) 로 도입되고 웨이퍼 지지 표면 (112) 상에 배치되고 페데스탈 냉각 시스템 (118) 에 의해 제 1 온도 범위 내의 온도로 냉각된 후 수행될 수도 있다. 웨이퍼 (108) 가 제 1 온도 범위 내의 온도에 도달하면, 하나 이상의 건식 현상 프로세싱 가스들의 세트는 유출구들 (142) 을 통해 샤워헤드 (148) 를 나가고 웨이퍼 (108) 에 걸쳐 흐르도록 가스 소스(들)(152) 로부터 그리고 유입구(들)(140) 를 통해 샤워헤드 (148) 를 통해 흐르게 될 수도 있다. 하나 이상의 건식 현상 가스들의 세트의 정상 상태 플로우가 미리 결정된 시간 기간 동안 발생한 후 또는 미리 결정된 양의 건식 현상이 발생할 때까지, 샤워헤드 (148) 를 통한 하나 이상의 가스들의 세트의 플로우가 중단되게 될 수도 있다. 이어서 하나 이상의 광원들 (162) 은 제 2 온도 범위의 하한이 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 제 2 온도 범위의 온도로 웨이퍼 (108) 를 가열하기 위해 웨이퍼 (108) 를 조사하게 될 수도 있다. 제 2 온도 범위는 예를 들어, 180 ℃ 내지 250 ℃일 수도 있고, 예를 들어, 제 2 온도 범위 내의 온도는 예를 들어, ~ 180 ℃일 수도 있다.
웨이퍼 (108) 가 제 2 온도 범위의 온도로 가열된 후, 하나 이상의 광원들 (162) 은 PDDB가 수행될 수도 있는 시간 기간 동안 제 2 온도 범위 내의 온도 (또는 온도들) 로 웨이퍼 (108) 를 유지하게 할 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 퍼지 가스 또는 다른 불활성 가스, 예를 들어, 아르곤, 질소, 등 (이 경우 불활성 가스는 희가스들 (noble gases) 뿐만 아니라 건식 현상 프로세싱에 사용된 대부분의 가스들에 대해 일반적으로 비-반응성일 수도 있는 질소 가스를 포함하는 것으로 이해되어야 함) 은 웨이퍼 (108) 가 하나 이상의 광원들 (162) 에 의해 조사되는 시간의 적어도 일부 동안 가스 분배 시스템 (138) 을 통해 그리고 유출구들 (142) 을 통해 프로세싱 챔버 (102) 내로 흐를 수도 있다. 배기 시스템 (126) 은 또한 이러한 퍼지 가스 플로우로 하여금 배기 시스템 (126) 에 의한 프로세싱 챔버 (102) 로부터의 가스의 배기와 함께 발생하게 하여, 프로세싱 챔버 (102) 내에 존재하는 잠재적인 잔류 프로세싱 가스들로 하여금 프로세싱 챔버 (102) 로부터 배기되게 하도록 제어될 수도 있다.
일부 이러한 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 (162) 에 의한 웨이퍼 (108) 의 조사는 퍼지 가스 플로우가 개시된 후 수행될 수도 있다. 일부 추가의 이러한 구현 예들에서, 건식 현상 프로세스 가스 플로우에 사용된 하나 이상의 프로세싱 가스들의 세트의 프로세싱 챔버 (102) 내의 몰 밀도는 건식 현상 프로세스 가스 플로우 동안 하나 이상의 프로세싱 가스들의 세트의 프로세싱 챔버 (102) 내의 몰 밀도의 10 ％ 이하로 감소될 수도 있다. 예를 들어, 건식 현상 프로세스가 완료된 후, 프로세싱 챔버 (102) 내의 압력이 예를 들어, 건식 현상 프로세스 동안 사용된 압력의 적어도 10X로 상승되도록 퍼지 가스가 프로세싱 챔버 (102) 내로 흐를 수도 있다. 이어서 프로세스 챔버 (102) 는 적어도 건식 현상 프로세스 동안 사용된 압력 레벨로 펌핑 다운될 수도 있다; 이는 건식 현상 프로세스 동안 이들 동일한 가스들의 몰 밀도의 10 ％ 이하의 농도로 건식 현상 프로세스 후에 챔버 내에 남아 있을 수도 있는 하나 이상의 프로세싱 가스들을 희석하는 효과를 갖는다. 원한다면, 이러한 가스들의 몰 밀도를 더 감소시키기 위해 몇몇의 이러한 퍼지 사이클 및 펌핑 사이클이 수행될 수도 있다. 퍼지 가스 플로우는 이러한 동작들 동안 간헐적으로 또는 연속적으로 적용될 수도 있다.
퍼지 가스 플로우는 하나 이상의 광원들 (162) 이 웨이퍼 (108) 를 조사하게 되기 전에 제 1 시간 기간 동안 특정한 플로우 레이트 또는 레이트들로 유지될 수도 있고; 제 1 시간 기간은, 예를 들어, 미리 규정될 수도 있고, 목표된 몰 밀도 감소를 달성하도록 도시된 시간량에 기초할 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 (162) 은 또한 페데스탈 냉각 시스템 (118) 에 의한 냉각 및 그에 걸친 하나 이상의 건식 현상 프로세스 가스들의 세트의 플로우 전에 웨이퍼 (108) 를 조사하게 될 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 광원들은 웨이퍼 (108) 를 제 3 온도 범위, 예를 들어 130 ℃ 내지 250 ℃ 내의 온도, 예를 들어, ~ 200 ℃로 가열하기 위해, 하나 이상의 건식 현상 프로세스 가스들의 세트의 플로우 전에 웨이퍼를 조사하게 할 수도 있다. 제 3 온도 범위는 예를 들어, 웨이퍼 (108) 가 EUV 복사에 노출된 후 그러나 건식 현상 프로세스의 수행 전에 수행될 수도 있는 PEB (post-exposure bake) 에 대한 온도 범위일 수도 있다.
도 2는 장치 (100) 의 컴포넌트들과 유사한 컴포넌트들을 갖는 유사한 장치 (200) 를 도시한다. 그러나, 장치 (200) 는 장치 (100) 의 가스 분배 시스템 (138) 을 특징으로 하지 않고, 대신 복수의 유출구들 (242) 을 갖는 가스 분배기 (248) 를 포함하는 가스 분배 시스템 (238) 을 갖는다. 가스 분배기 (248) 는 샤워헤드 (148) 와 달리, 본질적으로 환형이고, 위에서 볼 때 일반적으로 웨이퍼 (108) 를 둘러싼다. 유출구들 (242) 은 예를 들어, 환형 가스 분배기 플레넘 (250) 으로부터 웨이퍼 (108) 의 중심을 향해 프로세싱 가스를 방사상으로 내향으로, 그리고 웨이퍼 지지 표면 (112) 을 향해 하향으로 지향시키도록 웨이퍼 (108) 의 중심을 중심으로 원형 어레이로 배치될 수도 있다. 가스 소스(들)(152) 로부터의 가스가 가스 분배기 (248) 로 제공되게 할 수도 있는 하나 이상의 유입구들 (240) 이 제공될 수도 있다.
윈도우 (264) 가 프로세싱 챔버 (102) 의 상부 부분에 제공될 수도 있고 LED들 (266) 일 수도 있는 하나 이상의 광원들 (262) 과 웨이퍼 지지 표면 (112) 사이에 개재될 수도 있다. LED들 (266) 은 기판에 장착된 하나 이상의 광원들 (262) 로 하여금 제어 가능하게 조사되게 하는 전기적 트레이스들을 포함할 수도 있는 기판 (268) 에 장착될 수도 있다.
가스 분배기 (248) 는 형상이 환형이고 윈도우 (264) 밑의 중간에 개구부를 갖기 때문에, 가스 분배기 (248) 는 하나 이상의 광원들 (262) 로부터의 광에 대해 광학적으로 투명할 필요는 없는 재료로 이루어질 수도 있다.
장치들 (100 및 200) 모두가 도 3에 도시된 바와 같이, 더 효율적인 웨이퍼 가열 및 냉각을 허용할 수도 있는 다소 상이한 방식으로 작동하도록 수정될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 도 3에서, 장치 (100) 가 다시 도시되지만, 페데스탈 (110) 에 대해 제 2 포지션으로 액추에이팅된 리프트 핀들 (122) 에 의해 웨이퍼 (108) 가 페데스탈 (110) 및 웨이퍼 지지 표면 (112) 위로 상승된다.
웨이퍼 (108) 가 더 이상 페데스탈 (110) 의 웨이퍼 지지 표면 (112) 과 열적으로 전도성 콘택트하지 않도록 웨이퍼 (108) 를 리프팅함으로써, 상승된 동안 웨이퍼 (108) 에 제공된 열은 더 이상 웨이퍼 (108) 로부터 페데스탈 (110) 로 열 전도를 통해 흐를 수 없다. 실제로, 이러한 상황에서 웨이퍼 (108) 와 다른 고체 객체들 사이의 유일한 열 전도성 콘택트는 웨이퍼 (108) 의 하측면과 콘택트하는 리프트 핀들 (122) 의 부분들을 통한다. 리프트 핀들 (122) 은 이들의 길고 얇은 특성 및 리프트 핀 (122)/웨이퍼 (108) 콘택트 패치의 작은 면적으로 인해, 웨이퍼 (108) 로부터 무시할 수 있는 양의 전도성 열 전달을 제공할 수도 있다. 이는 웨이퍼 (108) 로 하여금 웨이퍼 지지 표면 (112) 상에 직접 놓이는 동안 유사한 조사-기반 가열을 겪는 (subject) 경우보다 훨씬 더 신속하게 하나 이상의 광원들 (162) 에 의해 가열되게 할 수도 있다. 더욱이, 이러한 조사-기반 가열 동안 페데스탈 (110) 로부터 웨이퍼 (108) 를 열적으로 디커플링함으로써, 이러한 장치들 (100) 은 또한 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 (112) 으로 하여금 훨씬 더 낮은 온도, 예를 들어, 건식 현상 프로세스가 수행되는 온도로 유지되게 할 수도 있다.
페데스탈 (110) 로부터 웨이퍼 (108) 를 열적으로 디커플링하기 위한 리프트 핀들의 사용은 가열이 프로세싱 챔버 (102) 내에서 그리고 웨이퍼 지지 표면 (112) 위에 적어도 수평으로 포지셔닝된 웨이퍼 (108) 를 사용하여 웨이퍼 (108) 의 임의의 조사-기반 가열과 연계하여 (in tandem with) 실시될 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼 (108) 가 PEB를 수행하도록 가열된다면, 웨이퍼 (108) 는 리프트 핀들 (122) 에 의해 웨이퍼 지지 표면 (112) 으로부터 리프팅될 수도 있다 (또는 대안적으로, 단순히 먼저 웨이퍼 지지 표면 (112) 을 터치하지 않고 상승된 리프트 핀들 (122) 상에 배치될 수도 있다). 유사하게, 웨이퍼 (108) 가 PDDB를 수행하도록 가열된다면, 웨이퍼 (108) 는 건식 현상 프로세싱을 위한 하나 이상의 프로세스 가스들의 세트가 웨이퍼 (108) 에 걸쳐 흐른 후 리프트 핀들 (122) 에 의해 웨이퍼 지지 표면 (112) 으로부터 리프팅될 수도 있다.
페데스탈 (110) 의 웨이퍼 지지 표면 (112) 으로부터 웨이퍼 (108) 를 열적으로 디커플링하는 것은 하나 이상의 광원들 (162) 로 하여금 웨이퍼 (108) 를 훨씬 더 신속하게 가열하게 할 뿐만 아니라, 페데스탈 냉각 시스템 (118) 으로 하여금 웨이퍼 (108) 는 하나 이상의 광원들 (162) 을 사용한 복사 가열 동안 웨이퍼 (108) 가 웨이퍼 지지 표면 (112) 상에 있는 경우보다 훨씬 더 신속하게 웨이퍼 (108) 를 냉각하게 한다는 것이 명백할 것이다. 후자의 경우, 복사 가열로부터의 열은 웨이퍼 (108) 로부터 페데스탈 (110) 내로 전달될 것이고, 이에 따라 페데스탈 (110) 은 잠재적으로 가열되게 하고 페데스탈 (110) 이 웨이퍼 (108) 를 냉각할 수 있기 전에 이러한 열 축적 (build-up) 을 극복하기 위해 추가적인 냉각을 겪을 것을 요구한다. 대조적으로, 그리고 상기 언급된 바와 같이, 웨이퍼 (108) 가 웨이퍼 지지 표면 (112) 및 페데스탈 (110) 로부터 열적으로 디커플링되는 동안 가열될 때, 이는 페데스탈 냉각 시스템 (118) 으로 하여금 예를 들어, PEB 프로세스 동안 제공될 수도 있는 부가적인 열을 인출할 필요없이 타깃 온도로 웨이퍼 지지 표면 (112) 을 유지하게 한다. PEB 프로세스의 종료시 웨이퍼 (108) 가 웨이퍼 지지 표면 상으로 하강될 때, 페데스탈 냉각 시스템 (118) 이 제거할 수 있어야 하는 유일한 열은 웨이퍼 (108) 내에 포함된 작은 열, 실리콘으로 이루어지고 300 ㎜ 직경을 갖고 180 ℃로부터 -10 ℃로 냉각되어야 하는 웨이퍼 (108) 에 대해 예를 들어, ~7.3 kJ이다.
웨이퍼 지지 표면 (112) 및 페데스탈 (110) 로부터 웨이퍼 (108) 를 열적으로 디커플링하기 위한 리프트 핀들 (122) 의 사용은 특정한 구성과 무관하게, 웨이퍼 (108) 가 내부에 있고 프로세싱 챔버 (102) 는 일반적으로 페데스탈 (110) 위에 포지셔닝될 때 복사 가열을 겪을 수도 있는, 본 명세서에 논의된 임의의 장치들로 실시될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
도 4는 LED들 (466) 일 수도 있는 하나 이상의 광원들 (462) 이 프로세싱 챔버 (102) 의 외부 대신 프로세싱 챔버 (102) 내에 포지셔닝되는 것을 제외하고, 장치 (100) 와 구성이 유사한 예시적인 장치 (400) 를 도시한다. 이러한 구성은 프로세싱 챔버 (102) 의 벽들 또는 천장 내에 윈도우들 (164) 의 포함에 대한 필요성을 방지한다. 이 경우에, 하나 이상의 광원들 (462) 은, 예를 들어, 웨이퍼 (108) 의 복사 가열을 제공하기 위해 하나 이상의 광원들로 하여금 전력 공급되게 하는 전기적으로 전도성 트레이스들을 갖는 기판 또는 기판들 (468) 에 장착된다. 기판(들)(468) 및 하나 이상의 광원들 (462) 은 하나 이상의 광원들 (462) 및/또는 기판(들)(468) 을 프로세싱 챔버 (102) 내 가스들에 대한 잠재적으로 손상하는 노출로부터 차폐하도록 작용할 수도 있는 하나 이상의 윈도우들 (464) 에 의해 선택 가능하게 커버될 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들 (462) 은 각각 개별적인 윈도우들 (464) 을 가질 수도 있고, 각각은 개별적인 광원 (462) 을 차폐할 수도 있다. 이러한 구현 예들에서, 윈도우들 (464) 은 일부 예들에서, 예를 들어, LED 패키지의 일부일 수도 있다. 이는 광원들이 프로세싱 챔버 및/또는 다른 챔버 및/또는 이러한 챔버들 사이의 통로 내에 위치되는, 본 명세서에 논의된 임의의 구현 예들의 경우일 수도 있다.
도 4에서, 하나 이상의 광원들로부터의 광이 (도 1에 대해 상기 논의된 바와 같이, 적어도 부분적으로 광학적으로 투과성인 재료들, 예를 들어, 실리콘 옥사이드 또는 알루미늄 옥사이드 또는 이들의 변형들과 같은 재료들로 이루어질 수도 있는) 샤워헤드 (148) 를 통해 일반적으로 하향으로, 그리고 웨이퍼 (108) 상으로 지향될 수도 있도록, 하나 이상의 광원들은 웨이퍼 지지 표면 (112) 바로 위에 포지셔닝된다.
이 특정한 예에서, 웨이퍼 (108) 는 리프트 핀들 (122) 상의 상승된 포지션에 도시되고, 하나 이상의 광원들 (462) 은, 예를 들어, PDDB 또는 PEB 프로세스를 수행하기 위해 웨이퍼 (108) 상으로 (광원 (462) 각각으로부터 방출된 물결 선들로 나타낸 바와 같이) 광을 방출한다.
프로세싱 챔버 (102) 내에 있도록 하나 이상의 광원들을 이동시키는 것에 더하여, 일부 구현 예들은 (존재한다면) 샤워헤드의 하측면에 걸쳐 분포되는 복수의 광원들을 포함할 수도 있다.
도 5는 하나 이상의 광원들 (462) 이 샤워헤드 (148) 의 대면 플레이트 (144) 의 하측면에 걸쳐 분포되는 복수의 광원들 (562) 로 대체되는 것을 제외하고, 도 4의 장치와 유사한 예시적인 장치 (500) 를 도시한다. 도 5에서 보이지 않지만 축척 고려 사항들로 인해, 도 6은 샤워헤드 (148) 의 외측 주변 영역의 상세도를 도시한다. 대면 플레이트 (144) 의 하측면을 따라 포지셔닝되고 샤워헤드 (148) 의 유출구들 (542) 사이에 산재된 LED들 (566) 일 수도 있는 광원들 (562) 을 도 6에서 볼 수 있다. 광원들 (162) 은 건식 현상 프로세싱 동안 유출구들 (142) 로부터 흐를 수도 있는 가스들에 노출로부터 광원들 (162) (및/또는 광원들이 장착되는 기판(들)(미도시)) 을 보호할 수도 있는 윈도우들 (564) 에 의해 커버될 수도 있다.
유출구들 (142) 및 하나 이상의 광원들 (562) 은 서로 완전히 동일 공간을 차지하지 (coextensive with) 않을 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 유출구들 (142) 은 대면 플레이트 (144) 의 제 1 부분에 걸쳐 분포될 수도 있고 광원들 (562) 은 제 1 부분보다 더 작은 대면 플레이트 (144) 의 제 2 부분에 걸쳐 분포되거나 고르게 분포될 수도 있다. 제 1 부분 및 제 2 부분은 예를 들어, 서로 센터링될 수도 있고, 각각은 중심 지점들을 중심으로 원형, 환형, 또는 방사상으로 대칭일 수도 있다.
광원들 (562) 이 그로부터 발산된 광이 웨이퍼 (108) 상에 직접 입사하고 샤워헤드 (148) 를 통과할 필요가 없도록 포지셔닝되기 때문에, 이러한 배열은 앞서 논의된 구현 예들보다 더 효율적인 가열 메커니즘을 제공할 수도 있다. 더욱이, 이러한 구현 예에서 샤워헤드 (148) 는 적어도 부분적으로 광학적으로 투과성일 필요가 없고 따라서 예를 들어, 실리콘 옥사이드 또는 알루미늄 옥사이드보다 더 저렴하고 더 용이하게 머시닝된 재료들로 이루어질 수도 있다.
도 7은 하나 이상의 광원들이 샤워헤드 (148) 상에 센터링된 몇몇 원형 어레이들을 형성하도록 프로세싱 챔버 (102) 내에 배치되는 것을 제외하고 장치 (500) 와 유사한 또 다른 장치 (700) 를 도시한다. 도 8은 도 7에 도시된 점선 직사각형 내의 광원들의 일부의 상세도를 도시한다. 이 예에서 LED들인 광원들 (762) 은 기판 (768) 에 장착될 수도 있고, 프로세싱 챔버 (102) 내에 있을 수도 있는 건식 현상 가스들로부터 광원들 (762) 및 기판 (768) 을 보호할 수도 있는 윈도우들 (764) 에 의해 커버될 수도 있다. 광원들 (762) 은 웨이퍼 지지 표면 (112) 의 중심 축을 향해 (즉, 웨이퍼 (108) 가 존재할 때 웨이퍼 (108) 의 중심 축이 있는 곳을 향해) 그리고 웨이퍼 (108) 가 복사 가열 동안 있을 곳을 향해 하향으로 지향되는 축들을 따라 광을 우세하게 방출하도록 배향될 수도 있다. 광원들 (762) 로부터의 광은 광원들로부터의 광으로 하여금 웨이퍼의 중심 부분을 포함하여 전체 웨이퍼 (108) 를 조사하게 하는 상대적으로 얕은 각도로 웨이퍼 (108) 에 부딪힐 수도 있다.
기판 (768) 은, 예를 들어, 상기 기술된 바와 같이 상부에 장착된 광원들 (762) 을 배향시키기 위해 원뿔 절두체 형상으로 형성될 수도 있는 가요성 인쇄 회로 또는 유사한 재료일 수도 있다. 대안적으로, 기판은 패싯된 (facet) 원추형 절두체 형상을 실질적으로 형성하도록 배치된 편평하고 단단한 인쇄 회로 기판들의 원형 어레이로 대체될 수도 있고, 패싯 각각은 하나 이상의 광원들 (762) 이 장착될 수도 있다. 이러한 패싯 각각은 패싯 각각에 대한 법선이 웨이퍼 지지 표면 (112) 의 중심 축을 향해 방사상 내향으로 그리고 웨이퍼 지지 표면 (112) 을 향해 하향으로 배향되도록 배향될 수도 있다.
이러한 배열들은 광학적으로 투과성 부분들을 포함하지 않는 샤워헤드 (148) 의 사용을 가능하게 하는 한편, 샤워헤드 (148) 의 구성이 단순화될 수도 있도록 샤워헤드 (148) 및 광원들 (762) 이 별도의 컴포넌트들로서 제공되게 한다.
상기 논의된 모든 구현 예들에서, 웨이퍼 (108) 는 복사 가열 동작들 동안 리프트 핀들 (122) (또는 웨이퍼 지지 표면 (112) 으로부터 웨이퍼 (108) 를 리프팅하기 위한 다른 시스템) 을 사용하여 웨이퍼 지지 표면 (112) 으로부터 웨이퍼 (108) 를 리프팅함으로써 페데스탈 (110) 로부터 열적으로 디커플링될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
웨이퍼 (108) 가 여전히 프로세싱 챔버 (102) 내에 있는 동안, 예를 들어, 건식 현상 프로세싱 동안 있었던 (또는 있을) 동일한 수평 포지션에서 웨이퍼의 복사 가열이 발생하는 상기 논의된 변형들에 더하여, 일부 구현 예들은 프로세싱 챔버 (102) 내/외로 이송 동안 또는 프로세싱 챔버 (102) 로부터 별도의 챔버 내에서 웨이퍼 (108) 의 복사 가열을 제공하도록 구성될 수도 있다.
예를 들어, 도 9는 프로세싱 챔버 (102) 를 포함하는 예시적인 장치 (900) 를 도시한다. 이전에 논의된 바와 같이, 프로세싱 챔버 (102) (또한 "제 1 챔버"로 간주될 수도 있음) 는 통로 (106) 를 통해, 도 9에 더 상세히 도시된 제 2 챔버 (104) 에 연결될 수도 있다. 이 예에서, 제 2 챔버 (104) 는 진공 이송 모듈이다. 진공 이송 모듈은 통상적으로 프로세싱 챔버보다 훨씬 더 크고 그리고 복수의 프로세싱 챔버들이 부착되는 허브로서 역할하는 챔버이다. 진공 이송 모듈들은 통상적으로 웨이퍼들이 프로세싱 챔버들에 부착되고 프로세싱 챔버들로부터 인출되게 하는 하나 이상의 웨이퍼 핸들링 로봇들 또는 다른 메커니즘들을 포함한다. 진공 이송 모듈과 이에 부착된 프로세싱 챔버들 사이의 인터페이스들은 통상적으로 웨이퍼 프로세싱 동작들 동안 프로세싱 챔버의 환경이 진공 이송 모듈로부터 시일링되게 하는 게이트 밸브, 슬릿 밸브, 또는 다른 제어 가능하게 개방 가능/폐쇄 가능한 배리어를 구비한다. 진공 이송 모듈들은 통상적으로 진공 이송 모듈들로 하여금 대기압 이하의 압력 조건들에서 동작되게 하는 진공 펌프 시스템들과 연결된다.
도 9에서, 진공 이송 모듈인 제 2 챔버 (104) 는 웨이퍼 핸들링 로봇 (970) 의 엔드 이펙터 (972) 로 하여금 예를 들어, 하나 이상의 축들을 따라 연장되거나 후퇴되고 (retract) 하나 이상의 축들을 중심으로 회전되게 하도록 제어될 수도 있는 하나 이상의 관절형 로봇 암 링크들을 포함할 수도 있는 웨이퍼 핸들링 로봇 (970) 을 갖는 것으로 도시된다. 도 9에서, 게이트 밸브 (132) 는 개방된 상태로 도시되고 웨이퍼 (108) 는 웨이퍼 (108) 가 통로 (106) 를 통과할 때 웨이퍼 핸들링 로봇 (970) 의 엔드 이펙터 (972) 에 의해 지지되는 것으로 도시된다. 웨이퍼 (108) 는 건식 현상 프로세스의 수행 전에 프로세싱 챔버 (102) 내로 배치 동안 또는 건식 현상 프로세스가 완료된 후 프로세싱 챔버 (102) 로부터 제거 동안 이러한 구성에 있을 수도 있다.
도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 하나 이상의 광원들 (962) 이 통로 (106) 를 통과하는 동안 웨이퍼 (108) 를 조사하도록 통로 (106) 내에 제공된다. 이 예에서, 광원들 (962) 의 뱅크들은 통로 (906) 의 천장 또는 상단 내부 표면 (또는 그 일부) 에 장착되지만, 대안적으로 프로세싱 챔버 (102) 및/또는 제 2 챔버 (104) 에 장착되거나 연장될 수도 있다. 이 예에서, 게이트 밸브 (132) 의 양측에 하나씩, 2 개의 광원들 (962) 의 뱅크들이 있다. 광원들의 뱅크 각각은 본질적으로 일반적으로 길 수도 있고, 예를 들어, 웨이퍼 (108) 가 통로 (106) 를 통한 이송 동안 이동하는 방향에 일반적으로 가로 지르는 (transverse) 방향으로 통로 (106) 를 가로 질러 (across) 연장할 수도 있고, 따라서 예를 들어, 라인 스캐너와 유사한 일반적으로 긴 조사 영역으로 웨이퍼 (108) 를 조사한다. 광원들의 뱅크 각각의 장축은, 예를 들어, 웨이퍼 (108) 가 적어도 웨이퍼 (108) 의 직경 (D) 만큼 큰 통로 (106) 를 통해 이송될 때 웨이퍼 (108) 와 일치하는 기준 평면에서 웨이퍼 (108) 의 이동 방향을 가로 지르는 조사 영역의 폭이 되도록 선택될 수도 있다.
도 9는 게이트 밸브 (132) 의 반대편에 근접하게 각각 포지셔닝된 2 개의 광원들 (962) 의 뱅크들을 도시하지만, 다른 구현 예들은 게이트 밸브 (132) 의 두 측면이 아니라 게이트 밸브 (132) 의 일 측면 또는 다른 측면에 근접한 이러한 광원들을 특징으로 할 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
웨이퍼 (108) 가 웨이퍼 핸들링 로봇 (970) 에 의해 통로 (106) 를 통해 이동될 때, 광원들 (962) 은 웨이퍼 (108) 를 복사 가열하도록 웨이퍼 (108) 를 조사하게 될 수도 있다. 웨이퍼 핸들링 로봇 (970) 의 엔드 이펙터 (972) 는 통상적으로 웨이퍼 (108) 와 매우 최소로만, 예를 들어, 웨이퍼의 외측 에지를 따라 3 또는 4 개의 짧은 영역들 또는 하측면 상의 3 또는 4 개의 작은 패드들을 통해 콘택트할 것이기 때문에, 웨이퍼 (108) 로부터 엔드 이펙터 (972) 로의 열 전도를 통한 열 전달의 양은 웨이퍼 (108) 가 리프트 핀들 (122) 상에 지지될 때와 유사하게, 상대적으로 작을 수도 있고, 따라서 웨이퍼 (108) 를 더 신속하게 가열하기 위해 웨이퍼 광원들 (962) 에 의한 조사에 의해 웨이퍼 (108) 로 전달되는 대부분의 열을 웨이퍼 (108) 내에 유지되게 할 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 웨이퍼 핸들링 로봇 (970) 은 웨이퍼 (108) 가 하나 이상의 광원들 (962) 에 의해 조사되지 않는 포지션들에 있을 때와 비교하여 웨이퍼 (108) 가 하나 이상의 광원들 (962) 에 의해 조사된 영역 내에 있는 동안, 예를 들어, 제어기 (156) 에 의해 감소된 속도로 웨이퍼 (108) 를 이동시키게 될 수도 있다. 일부 추가 또는 대안적인 이러한 구현 예들에서, 광원들의 뱅크를 위한 광원들 (962) 은 방출되지만 웨이퍼 (108) 의 복사 가열에 상당히 기여하지 않는 광의 양을 감소시키기 위해 임의의 주어진 시점에서 엔드 이펙터 (972) 및 웨이퍼 핸들링 로봇 (970) 의 포지션에 기초하여 독립적으로 턴온 및 턴 오프될 수도 있는 광원들 (962) 의 서브 세트들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광원들 (962) 의 뱅크 내의 광원들 (962) 이 웨이퍼 (108) 의 이동 방향을 가로 지르는 방향으로 단일 라인으로 배치되면, 웨이퍼 (108) 가 광원들 (962) 밑을 통과하기 시작할 때, 제어기 (156) 는 웨이퍼 중심에 가장 가까운 광원들 (962) 의 뱅크의 광원들 (962) 만이 턴온되게 할 수도 있다―광원들 (962) 의 뱅크의 나머지 광원들 (962) 은 오프 상태로 유지될 수도 있다. 웨이퍼 (108) 가 통로 (106) 를 통해 계속해서 이동함에 따라, 광원들 (962) 의 뱅크의 부가적인 광원들 (962) 이 턴온될 수도 있고, 예를 들어, "온" 광원들 (962) 을 브라케팅하는 (bracket) 연속적인 최 내측 쌍들의 "오프" 광원들 (962) 은 웨이퍼 (108) 가 광원들 (962) 의 뱅크 밑으로 이송되고 점점 더 많은 웨이퍼 (108) 의 표면적이 광원들 (962) 의 조사 영역 내에 존재함에 따라 턴온된다. 웨이퍼 (108) 가 웨이퍼 중심이 광원들 (962) 의 뱅크 바로 아래에 있는 지점에 도달하면, 프로세스는 웨이퍼 (108) 가 이동 (movement) 을 계속하고 광원들 (962) 은 더 이상 웨이퍼 (108) 를 조사하는 데 효과적으로 기여하지 않을 때 (또는 이들이 제공하는 조사가 예를 들어 웨이퍼 (108) 이외의 객체들을 주로 조사하도록) 턴 오프되는 "온" 광원들의 연속적인 최 외측 쌍들과 함께, 반전될 수도 있다.
또 다른 구현 예에서, 하나 이상의 광원들을 갖는 복사 가열 시스템이 프로세싱 챔버로부터 완전히 별도의 챔버 내에 제공될 수도 있다. 도 10은 프로세싱 챔버 (102) 가 통로 (106) 를 통해 제 2 챔버 (102) 에 연결되는 구현 예를 도시한다. 이 예에서, 제 2 챔버 (104) 는 예를 들어, 프로세싱 챔버 (102) 와 제 3 챔버 (105) 사이에 개재되는 전정 (vestibule) 챔버, 예를 들어, 진공 이송 모듈 챔버일 수도 있다. 제 3 챔버 (105) 는 예를 들어, 제 2 통로 (1007) 를 통해 제 2 챔버 (104) 와 연결될 수도 있다. 제 2 통로 (1007) 는, 예를 들어, 제 2 챔버 (104) 로 하여금 제 3 챔버 (1005) 로부터 시일링되게 하도록 예를 들어, 게이트 밸브 (132) 와 유사한 밸브 메커니즘 (이는 도시되지 않음) 을 선택 가능하게 구비할 수도 있다.
제 2 챔버 (104) 는 프로세싱 챔버 (102) 와 비교하여 구성이 더 단순할 수도 있고, 예를 들어, 단순히 웨이퍼와 동일한 직경을 갖는 실린더 형 기준 볼륨보다 더 큰 내부 볼륨을 가질 수도 있다.
제 2 챔버 (104) 는 웨이퍼 (108) 가 내부에 포지셔닝되는 동안 웨이퍼 (108) 를 조사하도록 장착될 수도 있는 하나 이상의 광원들 (1062) 을 포함할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 하나 이상의 광원들 (1062) 은 밑에 포지셔닝된 웨이퍼 (108) 를 조사하도록, 제 2 챔버 (104) 의 최 내측 표면, 예를 들어, 제 2 챔버 (104) 의 상단 내측 표면에 장착된 기판 (1068) 에 장착된다. 대안적인 구현 예에서, 하나 이상의 광원들은 제 2 챔버 (104) 외부에 장착될 수도 있고 윈도우는 하나 이상의 광원들 (962) 에 의한 웨이퍼 (108) 의 조사를 허용하도록 제 2 챔버 (104) 의 상단 표면에 제공될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 광원들은 웨이퍼가 웨이퍼와 동일한 사이즈인 하나 이상의 광원들에 의해 조사될 때 웨이퍼와 일치하는 원형 조사 영역을 기준 평면에 생성하도록 배치될 수도 있다.
웨이퍼 (108) 는 예를 들어, 제 2 챔버 (104) 내 또는 도 10에 도시된 바와 같이, 제 3 챔버 (1005) 내에 위치되지만 프로세싱 챔버 (102) 및 제 2 챔버 (104) 모두에 도달할 수 있는 웨이퍼 핸들링 로봇 (1070) 의 엔드 이펙터 (1072) 에 의해 제 2 챔버 (104) 내에서 지지될 수도 있다. 대안적으로, 제 2 챔버 (104) 는 예를 들어, 웨이퍼 (108) 가 상부에 배치되고 광원들 (1062) 에 의한 복사 가열 동안 지지될 수도 있고 나중에 예를 들어, 웨이퍼 핸들링 로봇 (1070) 또는 유사한 장치에 의해 제거될 수도 있도록 리프트 핀들 (122) 과 유사한 구조체들을 구비할 수도 있다.
다양한 장치 구현 예들의 상기 논의는 논의된 다양한 구현 예들의 사용 방식에 대해 일부 통찰력을 제공한다. 도 11 내지 도 16은 상기 논의된 장치들의 잠재적인 사용에 관한 추가 상세들을 제공하도록 이하에 논의된다. 이하에 기술되지 않지만, 도 11 내지 도 15의 기법들은 일반적으로 또한 일부 방식으로, 건식 현상 프로세스를 겪을 웨이퍼가 프로세스 챔버 내에 존재한다고 결정하는 것을 수반할 수도 있다. 이러한 결정은 예를 들어, 웨이퍼 핸들링 로봇이 프로세싱 챔버 내로 웨이퍼를 배치하도록 명령을 받은 후, 필요한 동작들을 수행했다는 것을 나타내는 피드백을 제공한다면, 다양한 장비들 (pieces of equipment) 에 대한 상태 정보에 응답하여 이루어질 수도 있고, 이어서 웨이퍼가 프로세싱 챔버 내에 있다는 결정이 이루어질 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 예를 들어, 웨이퍼가 프로세싱 챔버 내에서 특정한 포지션 또는 포지션들에 포지션될 때를 나타내는 센서 데이터를 사용하여 더 명시적인 결정이 이루어질 수도 있다. 이러한 결정들은 또한 프로세싱 챔버 내에 존재하는 웨이퍼가 건식 현상 프로세스를 겪도록 준비된다는 결정들로서 보여 질 수도 있다 (예를 들어, 앞서 논의된 바와 같이, 웨이퍼를 저온으로 냉각시키고, 선택 가능하게 이러한 냉각 전에 웨이퍼를 PEB를 겪는다).
도 11은 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 기법의 플로우차트를 도시한다. 도 11에서, 이 기법은 프로세싱될 웨이퍼가 도 1 내지 도 8에 대해 상기 논의된 프로세싱 챔버들 중 하나와 같은 건식 현상 프로세싱 챔버 내의 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 배치되는 블록 (1102) 에서 시작된다. 프로세싱될 웨이퍼는 건식 현상 프로세스를 겪게 될 포토패터닝된 금속-함유 포토레지스트를 갖는 웨이퍼이다.
블록 (1104) 에서, 웨이퍼는 예를 들어, 제 1 온도 범위 내이도록 웨이퍼 지지 표면을 갖는 페데스탈의 적어도 일부의 온도를 유지하도록 구성될 수도 있는 페데스탈 냉각 시스템에 의해 제 1 온도 범위 내의 온도로 냉각될 수도 있다. 제 1 온도 범위는, 예를 들어, -30 ℃ 내지 20 ℃일 수도 있고, 예를 들어 웨이퍼가 예를 들어, 대략 -10 ℃의 온도로 냉각되게 한다.
웨이퍼가 제 1 온도 범위의 목표된 온도에 도달하면, 건식 현상 프로세스는 블록 (1106) 에서, 예를 들어, 프로세싱 챔버의 가스 분배 시스템을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 프로세싱 가스들을 흘림으로써 수행될 수도 있다. 웨이퍼가 목표된 온도에 도달할 때의 결정은 잠재적으로 다양한 상이한 방식들, 예를 들어, 웨이퍼가 페데스탈 상에 상주하는 시간량만을 기초로 한 개루프 결정, 웨이퍼 온도를 추정하기 위해 페데스탈 내의 온도 센서로부터의 데이터 또는 예를 들어, 웨이퍼의 온도를 직접 측정하도록 사용될 수도 있는 고온계와 같은 리모트 온도 센서로부터의 데이터, 등을 사용하는 폐루프 결정으로 이루어질 수도 있다.
제 1 세트의 프로세싱 가스들은 시간의 지속 기간 동안 그리고 예를 들어, 프로세스 레시피에 따라 특정한 건식 현상 프로세스에 맞춰질 (tailor) 수도 있는 플로우 조건들 하에서 웨이퍼에 걸쳐 흐를 수도 있다.
건식 현상 프로세스가 완료되면, 웨이퍼는 블록 (1108) 에서, 예를 들어, 상기 논의된 광원들과 같은 하나 이상의 광원들로부터 방출된 복사선에 대한 노출을 통해 복사 가열을 겪을 수도 있다. 웨이퍼는 예를 들어, 예를 들어, 180 ℃ 내지 250 ℃의 제 2 온도 범위 내의 온도, 예를 들어, 대략 180 ℃로 복사 가열될 수도 있다. 웨이퍼는 웨이퍼의 표면들 상에 존재할 수도 있는 대부분의 또는 모든 휘발성 할라이드들을 추출하기에 충분한 시간의 기간, 예를 들어, 최대 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10 분 동안 이 상승된 온도에서 홀딩될 수도 있다.
도 12는 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다. 도 12에서, 이 기법은 프로세싱될 웨이퍼가 130 ℃ 내지 250 ℃의 제 1 온도 범위의 온도, 예를 들어, 대략 200 ℃로 웨이퍼를 가열하기 위해 하나 이상의 광원들로부터의 광에 노출에 의해 복사 가열되는 블록 (1202) 에서 시작된다. 프로세싱될 웨이퍼는 건식 현상 프로세스를 겪게 될 포토패터닝된 금속-함유 포토레지스트를 갖는 웨이퍼이다. 웨이퍼는 PEB (post-exposure bake) 를 수행하기 위해 미리 결정된 시간 기간 동안 이러한 온도로 홀딩될 수도 있다. PEB는 절단된 금속 결합들, 예를 들어, 주석-기반 알콕시 레지스트 내의 주석 결합들로 하여금, 포토패터닝 동안 EUV 복사선에 이전에 노출되었던 웨이퍼의 영역들에서 금속-옥사이드, 예를 들어, 주석-옥사이드에 화학량론적으로 가까운 재료를 형성하도록 금속-산소, 예를 들어, 주석-산소 결합들로 변환되게 할 수도 있다.
PEB가 완료되면, 기법은 프로세싱 챔버 내 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 이미 존재하지 않는다면, 웨이퍼가 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 배치될 수도 있는 블록 (1204) 으로 진행될 수도 있다. 예를 들어, 블록 (1202) 동안, 웨이퍼는 웨이퍼를 웨이퍼 지지 표면 및 페데스탈로부터 열적으로 디커플링하도록 웨이퍼 지지 표면 위에 (예를 들어, 제 2 포지션에 있을 수도 있는) 리프트 핀들에 의해 지지될 수도 있다. 블록 (1202) 의 종료시, 웨이퍼는 웨이퍼 지지 표면 상으로 하강될 수도 있고, 이에 따라 웨이퍼를 웨이퍼 지지 표면 및 페데스탈과 열적으로 전도성 콘택트하게 배치한다. 블록 (1202), 즉, PEB, 또는 유사한 동작이 임의의 기법 11 내지 기법 15의 시작시 선택 가능하게 수행될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
블록 (1206) 에서, 웨이퍼 지지 표면은 웨이퍼를 건식 현상 프로세스를 수행하기 위한 준비시와 유사한 온도로 냉각하기 위해, -30 ℃ 내지 20 ℃, 예를 들어, 대략 -10 ℃의 제 2 온도 범위 내의 온도로 유지될 수도 있다.
웨이퍼가 제 2 온도 범위 내에서 목표된 온도에 도달하면, 기법은 제 1 세트의 프로세싱 가스들이 프로세싱 챔버의 가스 분배 시스템을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 흐를 수도 있는 블록 (1208) 으로 진행될 수도 있다. 도 11의 기법에서와 같이, 웨이퍼가 목표된 온도에 도달할 때의 결정은 잠재적으로 다양한 상이한 방식들, 예를 들어, 웨이퍼가 페데스탈 상에 상주하는 시간량만을 기초로 한 개루프 결정, 웨이퍼 온도를 추정하기 위해 페데스탈 내의 온도 센서로부터의 데이터 또는 예를 들어, 웨이퍼의 온도를 직접 측정하도록 사용될 수도 있는 고온계와 같은 리모트 온도 센서로부터의 데이터, 등을 사용하는 폐루프 결정으로 이루어질 수도 있다.
제 1 세트의 프로세싱 가스들은 시간의 지속 기간 동안 그리고 예를 들어, 프로세스 레시피에 따라 특정한 건식 현상 프로세스에 맞춰질 (tailor) 수도 있는 플로우 조건들 하에서 웨이퍼에 걸쳐 흐를 수도 있다.
건식 현상 프로세스가 완료되면, 웨이퍼는 블록 (1210) 에서, 예를 들어, 하나 이상의 광원들로부터 방출된 복사에 대한 노출을 통해 복사 가열을 겪을 수도 있다. 웨이퍼는 예를 들어, 예를 들어, 180 ℃ 내지 250 ℃의 제 3 온도 범위 내의 온도, 예를 들어, 대략 180 ℃로 복사 가열될 수도 있다. 웨이퍼는 웨이퍼의 표면들 상에 존재할 수도 있는 대부분의 또는 모든 휘발성 할라이드들을 추출하기에 충분한 시간의 기간, 예를 들어, (상기 논의된 바와 유사하게) 수 분 동안 이 상승된 온도에서 홀딩될 수도 있다.
도 13은 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다. 도 13에서, 이 기법은 상기 논의된 다른 기법들에서와 같이, 프로세싱될 웨이퍼가 건식 현상 프로세싱 챔버에서 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 배치되는 블록 (1302) 에서 시작된다. 프로세싱될 웨이퍼는 건식 현상 프로세스를 겪게 될 포토패터닝된 금속-함유 포토레지스트를 갖는 웨이퍼이다. 상기 주지된 바와 같이, 선택 가능한 PEB는 페데스탈 상에 배치되기 전에 웨이퍼 상에서 수행될 수도 있지만, 이는 도 13에 명시적으로 도시되지 않는다.
블록 (1304) 에서, 웨이퍼는 건식 현상 프로세스를 위해 웨이퍼를 준비하기 위해, -30 ℃ 내지 20 ℃의 제 1 온도 범위 내 온도, 예를 들어, 대략 -10 ℃로 냉각될 수도 있다. 이러한 냉각은 예를 들어, 페데스탈 따라서 열적으로 전도성 콘택트된 웨이퍼 지지 표면 및 웨이퍼를 냉각하도록 페데스탈 냉각 시스템을 사용하여 수행될 수도 있다.
블록 (1306) 에서, 제 1 세트의 프로세싱 가스들은 웨이퍼 상에서 건식 현상 동작을 수행하기 위해 프로세싱 챔버의 가스 분배 시스템을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 흐를 수도 있다.
건식 현상 동작의 종료시, 블록 (1308) 은 예를 들어, 장치 내에 제공된 리프트 핀들을 사용하여 페데스탈로부터 웨이퍼를 리프팅하도록 수행될 수도 있다. 웨이퍼가 페데스탈로부터 열적으로 디커플링되면, 건식 현상 동작 후에 남아 있을 수도 있는 임의의 잔류 휘발성 할라이드들을 추출하기 위해 건식 현상 후 소성을 수행하기 위해, 웨이퍼는 180 ℃ 내지 250 ℃의 제 2 온도 범위의 온도, 예를 들어, 대략 180 ℃로 웨이퍼를 가열하기 위해 블록 (1310) 에서 하나 이상의 광원들로부터 복사 가열에 노출될 수도 있다.
웨이퍼가 예를 들어, 미리 결정된 시간 기간 동안 제 2 온도 범위의 온도로 가열된 후, 웨이퍼는 이어서 추가 프로세싱을 수행하기 위해 프로세싱 챔버로부터 제거될 수도 있다.
도 14는 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다. 도 11 내지 도 13의 기법들은 예를 들어, 장치들 (100 내지 7) 과 같은 장치들에서 실시될 수도 있는 반면, 도 14의 기법은 예를 들어, 장치 (900) 와 같은 장치들에서 실시될 수도 있다.
도 14의 기법은 상기 논의된 다른 기법들에서와 같이, 프로세싱될 웨이퍼가 건식 현상 프로세싱 챔버에서 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 배치되는 블록 (1402) 에서 시작될 수도 있다. 프로세싱될 웨이퍼는 건식 현상 프로세스를 겪게 될 포토패터닝된 금속-함유 포토레지스트를 갖는 웨이퍼이다. 상기 주지된 바와 같이, 선택 가능한 PEB는 페데스탈 상에 배치되기 전에 웨이퍼 상에서 수행될 수도 있지만, 이는 도 14에 명시적으로 도시되지 않는다.
블록 (1404) 에서, 웨이퍼는 건식 현상 프로세스를 위해 웨이퍼를 준비하기 위해, -30 ℃ 내지 20 ℃의 제 1 온도 범위 내 온도, 예를 들어, 대략 -10 ℃로 냉각될 수도 있다. 이러한 냉각은 예를 들어, 페데스탈 따라서 열적으로 전도성 콘택트된 웨이퍼 지지 표면 및 웨이퍼를 냉각하도록 페데스탈 냉각 시스템을 사용하여 수행될 수도 있다.
블록 (1406) 에서, 제 1 세트의 프로세싱 가스들은 웨이퍼 상에서 건식 현상 동작을 수행하기 위해 프로세싱 챔버의 가스 분배 시스템을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 흐를 수도 있다.
건식 현상 동작의 종료시, 블록 (1408) 은 예를 들어, 장치 내에 제공된 리프트 핀들을 사용하여 페데스탈로부터 웨이퍼를 리프팅하도록 수행될 수도 있다. 이어서, 블록 (1410) 에서, 웨이퍼는 프로세싱 챔버로부터 그리고 프로세싱 챔버를 인접한 챔버, 예를 들어, 진공 이송 모듈과 연결하는 통로 내로 이동될 수도 있다. 이러한 웨이퍼 이동은 인접한 챔버 내에 위치될 수도 있고 프로세싱 챔버 내로 도달하고 엔드 이펙터를 사용하여 웨이퍼를 리프트 핀들로부터 리프팅하도록 제어될 수도 있는 웨이퍼 핸들링 로봇에 의해 수행될 수도 있다. 이어서 웨이퍼 핸들링 로봇은 엔드 이펙터, 및 이에 의해 지지된 웨이퍼를 프로세싱 챔버로부터 그리고 통로를 통해 후퇴되도록 제어될 수도 있다.
블록 (1412) 에서, 웨이퍼는 통로 내에서 웨이퍼 위에 포지셔닝될 수도 있는 하나 이상의 광원들에 의한 조사를 통해 복사 가열을 겪을 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 통로를 통한 웨이퍼의 이송 및 하나 이상의 광원들에 의해 제공된 조사 동안, 웨이퍼 핸들링 로봇은 상주할 수도 있는 모든 휘발성 할라이드들을 보다 완전히 제거하기 위해, 웨이퍼가 가열될 (또는 상승된 온도로 유지되는) 부가적인 시간을 제공하도록 웨이퍼를 통로를 통해 이송할 때보다 더 느린 속도로 이동시키도록 제어될 수도 있다. 하나 이상의 광원들에 의해 웨이퍼에 제공된 복사 가열은, 예를 들어 건식 현상 후 소성을 수행하기 위해, 180 ℃ 내지 250 ℃의 제 2 온도 범위의 온도, 예를 들어, 대략 180 ℃로 웨이퍼를 가열할 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 블록 (1408) 및 블록 (1410) 의 전부 또는 일부 동안, 프로세싱 챔버로부터 가스를 배기하도록 구성된 장치의 배기 시스템은, 프로세싱 챔버 내 압력이 인접한 챔버의 압력보다 더 낮아지게 하여, 복사 가열에 의해 웨이퍼로부터 탈기될 수도 있는 휘발성 할라이드 (또는 다른 물질들) 로 하여금 프로세싱 챔버 내로 그리고 폐기를 위해 배기 시스템 내로 인출되게 하도록, 프로세싱 챔버 상에서 진공 또는 부분 진공을 인출하도록 동작하게 될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 이러한 구현 예들에서, 인접한 챔버가 또한 대응하는 배기 시스템과 연결된다면, 인접한 챔버의 배기 시스템은 또한 프로세싱 챔버보다 더 낮은 압력을 갖는 인접한 챔버를 발생시키는 경쟁하는 진공을 인출하지 않도록 제어될 수도 있다.
프로세싱 챔버가 건식 현상 프로세싱 동안 발생할 수도 있는 이러한 부산물들을 핸들링하고 (handle) 폐기하도록 이미 구성될 수도 있기 때문에, 이러한 구현 예는 인접한 챔버에 대한 부가적인, 여분의 (redundant) 하드웨어를 잠재적으로 필요로 하지 않고 이러한 부산물들이 핸들링되게 한다.
웨이퍼가 예를 들어, 미리 결정된 시간 기간 동안 제 2 온도 범위의 온도로 가열된 후, 웨이퍼는 이어서 추가 프로세싱을 수행하기 위해 프로세싱 챔버로부터 제거될 수도 있다.
PEB가 도 14의 기법에서 수행된다면, 블록들 (1410 및 1412) 에서의 동작들과 유사한 동작들은 웨이퍼가 통로를 통해 프로세싱 챔버 내로 이송될 때 웨이퍼 상에서 수행될 수도 있다. 유사하게, 일부 구현 예들에서, 배기 시스템은 PEB 동안 프로세싱 챔버의 배기 시스템 내로 PEB의 잠재적인 부산물들을 인출하기 위해 상기와 유사한 방식으로 제어될 수도 있다.
도 15는 건식 현상 프로세스에 이어 건식 현상 후 소성 동작을 수행하기 위한 또 다른 기법의 흐름도를 도시한다. 앞서 언급된 바와 같이, 도 11 내지 도 13의 기법들은 예를 들어, 장치들 (100 내지 7) 와 같은 장치들에서 실시될 수도 있고, 도 14의 기법은 장치 (900) 와 같은 장치들에서 실시될 수도 있고, 도 15의 기법은 예를 들어, 장치 (1000) 와 같은 장치들에서 실시될 수도 있다.
도 15의 기법은 상기 논의된 다른 기법들에서와 같이, 프로세싱될 웨이퍼가 건식 현상 프로세싱 챔버에서 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 배치되는 블록 (1502) 에서 시작될 수도 있다. 프로세싱될 웨이퍼는 건식 현상 프로세스를 겪게 될 포토패터닝된 금속-함유 포토레지스트를 갖는 웨이퍼이다. 상기 주지된 바와 같이, 선택 가능한 PEB는 페데스탈 상에 배치되기 전에 웨이퍼 상에서 수행될 수도 있지만, 이는 도 15에 명시적으로 도시되지 않는다.
블록 (1504) 에서, 웨이퍼는 건식 현상 프로세스를 위해 웨이퍼를 준비하기 위해, -30 ℃ 내지 20 ℃의 제 1 온도 범위 내 온도, 예를 들어, 대략 -10 ℃로 냉각될 수도 있다. 이러한 냉각은 예를 들어, 페데스탈 따라서 열적으로 전도성 콘택트된 웨이퍼 지지 표면 및 웨이퍼를 냉각하도록 페데스탈 냉각 시스템을 사용하여 수행될 수도 있다.
블록 (1506) 에서, 제 1 세트의 프로세싱 가스들은 웨이퍼 상에서 건식 현상 동작을 수행하기 위해 프로세싱 챔버의 가스 분배 시스템을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 흐를 수도 있다.
건식 현상 동작의 종료시, 블록 (1508) 은 예를 들어, 장치 내에 제공된 리프트 핀들을 사용하여 페데스탈로부터 웨이퍼를 리프팅하도록 수행될 수도 있다. 이어서, 블록 (1510) 에서, 웨이퍼는 프로세싱 챔버로부터 그리고 프로세싱 챔버를 인접한 챔버, 예를 들어, 건식 현상 후 소성 챔버와 연결하는 통로 내로 이동될 수도 있다. 이러한 웨이퍼 이동은 인접한 챔버 또는 또 다른 챔버 내에 위치될 수도 있는 웨이퍼 핸들링 로봇, 예컨대 제 2 챔버가 연결될 수도 있는 진공 이송 모듈에 의해 수행될 수도 있다. 웨이퍼 핸들링 로봇은 프로세싱 챔버 내로 도달하고 엔드 이펙터를 사용하여 리프트 핀들로부터 웨이퍼를 리프팅하도록 제어될 수도 있다. 이어서 웨이퍼 핸들링 로봇은 엔드 이펙터, 및 이에 의해 지지된 웨이퍼를 프로세싱 챔버로부터, 통로를 통해 그리고 제 2 챔버 내로 후퇴되도록 제어될 수도 있다.
웨이퍼가 제 2 챔버 내에 있으면, 웨이퍼는 제 2 챔버 내에서 웨이퍼 위에 포지셔닝될 수도 있는 하나 이상의 광원들에 의한 조사를 통해 블록 (1512) 에서 복사 가열을 겪을 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 웨이퍼는 제 2 챔버 내의 지지 구조체 상에 배치될 수도 있다. 이러한 지지 구조체는, 예를 들어, 웨이퍼와의 최소 콘택트를 갖고 따라서 복사 가열 동안 웨이퍼로부터 매우 적거나 무시할만한 열 손실을 제공하는, 프로세싱 챔버에서 사용된 리프트 핀들과 유사할 수도 있다.
하나 이상의 광원들에 의해 웨이퍼에 제공된 복사 가열은, 예를 들어 건식 현상 후 소성을 수행하기 위해, 180 ℃ 내지 250 ℃의 제 2 온도 범위의 온도, 예를 들어, 대략 180 ℃로 웨이퍼를 가열할 수도 있다.
웨이퍼가 예를 들어, 미리 결정된 시간 기간 동안 제 2 온도 범위의 온도로 가열된 후, 웨이퍼는 이어서 추가 프로세싱을 수행하기 위해 제 2 챔버로부터 제거될 수도 있다.
PEB가 도 15의 기법에서 수행된다면, 블록 (1512) 에서와 유사한 동작이 웨이퍼가 블록들 (1502 내지 1510) 의 수행 전에 제 2 챔버를 통해 제 1 챔버로 이송될 때 제 2 챔버 내에 있는 동안 수행될 수도 있다. 유사하게, 일부 구현 예들에서, 배기 시스템은 PEB 동안 프로세싱 챔버의 배기 시스템 내로 PEB의 잠재적인 부산물들을 인출하기 위해 상기와 유사한 방식으로 제어될 수도 있다.
도 15의 기법의 일부 구현 예들에서, 프로세싱 챔버의 배기 시스템은 프로세싱 챔버 내의 압력이 제 2 챔버 내의 압력보다 더 작게 하도록 동작될 수도 있고; 이러한 압력 차가 존재하는 동안 프로세싱 챔버와 제 2 챔버 사이의 통로가 개방된 채로 남아 있을 때, 이는 블록 (1512) 에서 적절한 폐기를 위해 배기 시스템 내로 복사 가열 (또는 PEB를 수행하기 위해 블록들 (1502 내지 1510) 전에 수행된 유사한 가열) 을 통해 웨이퍼로부터 추출될 수도 있는 모든 부산물들을 인출하도록 작용할 수도 있다.
장치들 (100 내지 700) 과 같은 장치들은 또한 하나 이상의 광원들을 사용하여 프로세싱 챔버 (102) 상에서 챔버 세정 동작들을 수행하도록 특별히 구성될 수도 있다. 도 16은 예시적인 이러한 세정 프로세스의 플로우차트를 도시한다.
블록 (1602) 에서, 세정 웨이퍼가 프로세싱 챔버 내에 배치될 수도 있다. 세정 웨이퍼는 프로세싱 챔버 내에 수동으로 배치될 수도 있고 또는 웨이퍼 핸들링 로봇에 의한 배치를 통해, 도입될 수도 있고 예를 들어, FOUP 상의 특정한 웨이퍼 슬롯과 같은 지정된 위치로부터 또는 진공 이송 모듈의 웨이퍼 핸들링 로봇에 의해 장치 상에 위치되고 프로세싱 챔버 내에 배치된 특수한 홀딩 스테이션으로부터 회수된다. 장치의 제어기는 제어기로 하여금 장치가 도 16의 기법의 동작들을 수행하게 할 수도 있는 챔버 세정 동작을 수행하기 위한 명령을 수신할 수도 있다.
세정 웨이퍼는 프로세싱 챔버 내에서 프로세싱을 겪는 통상적인 웨이퍼의 사이즈 및 형상일 수도 있지만, 확산 (diffusively) 반사성 상부 표면을 갖도록 특별히 구성될 수도 있다. 즉, 하나 이상의 광원들을 향하는 (또는 궁극적으로 이에 의해 조사되는) 세정 웨이퍼의 표면은 웨이퍼 주변에서 랜덤하지만 상대적으로 균일한 방식으로 하나 이상의 광원들로부터의 복사선을 확산 반사하고 산란하도록 작용할 수도 있는 다소 거친 표면을 가질 수도 있다. 예를 들어, 세정 웨이퍼는 하나 이상의 광원들에 의해 방출된 광의 1 내지 2 파장들에 필적하는 하나 이상의 광원들과 대면하는 측면 상의 표면 거칠기를 가질 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 세정 웨이퍼는 확산 반사율이 관심있는 파장 대역(들)에서, 예를 들어, 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 범위 및/또는 600 ㎚ 내지 1300 ㎚ 범위에서 총 반사율의 60 ％ 내지 100 ％인 표면 마감을 갖는 상부 표면을 가질 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 캘리브레이션 웨이퍼의 표면은 프로세싱 챔버 내에서 건식 현상된 웨이퍼들 상에 존재하는 재료와 동일하거나 유사한 재료로 코팅될 수도 있다. 예를 들어, 프로세싱 챔버가 금속-함유 포토레지스트, 예를 들어, 주석, 하프늄, 또는 텔루룸을 함유하는 포토레지스트를 갖는 웨이퍼들을 건식 현상하도록 사용된다면, 세정 웨이퍼는 예를 들어 유사한 재료, 주석, 하프늄, 또는 텔루룸로 코팅될 수도 있는 상부 표면을 가질 수도 있다. 세정 웨이퍼의 하측면은, 예를 들어, 웨이퍼 지지 표면이 실제 웨이퍼 프로세싱 동안 프로세싱 챔버로 도입된 재료들과 유사한 재료들만을 직면한다는 것을 보장하도록 코팅이 없는 (coating-free) 상태로 유지될 수도 있다.
블록 (1604) 에서, 세정 웨이퍼는 하나 이상의 광원들에 의해 조사되게 될 수도 있다. 웨이퍼에 부딪히는 하나 이상의 광원들로부터의 광은 웨이퍼로부터 확산 반사될 수도 있고, 이어서 프로세싱 챔버의 다양한 표면들 및 프로세싱 챔버 내부의 장비, 예를 들어, 휘발성 할라이드들이 그 위에 존재할 수도 있는, 예를 들어, 가스 분배 시스템의 부분들, 페데스탈, 등에 부딪힐 수도 있다. 반사된 광이 이러한 표면들에 부딪힐 때, 복사 가열을 겪을 수도 있고, 이에 따라 그 위에 상주할 수도 있는 모든 상주하는 휘발성 할라이드들을 추출하는 것을 보조한다.
일부 구현 예들에서, 프로세싱 챔버는 콘택트하는 온도 벽 표면들에 존재할 수도 있는 온도 차들을 균등화하는 것을 돕도록 작용할 수도 있고, 따라서 더 균일한 챔버 벽 온도 분포를 유도하는 상대적으로 높은 열 전도도 (예를 들어, ~ 0.15 W/m·K 또는 300 K 이상) 를 갖는, 헬륨과 같은 가스를 사용하여, 상대적으로 낮은 절대 압력, 예를 들어, 수십 Torr로 유지될 수도 있다. 일부 이러한 구현 예들에서, 프로세싱 챔버의 배기 시스템 및 가스 분배 시스템은 예를 들어, 분당 프로세싱 챔버의 적어도 6X의 자유 볼륨 (초당 프로세싱 챔버의 자유 볼륨의 1/10) 과 동등한, 프로세싱 챔버를 통한 상대적으로 높은 체적 플로우 레이트를 유지하도록 세정 동작 동안 제어될 수도 있다. 이러한 가스 플로우는 세정 프로세스 동안 프로세싱 챔버로부터 방출될 수도 있는, 휘발성 할라이드들, 물, 및 예를 들어 유기 금속 할라이드들 및 금속 할라이드들, 예를 들어, 주석-알킬-브로마이드들을 인출하는 것을 보조하도록 작용할 수도 있는 분자 드래그 (drag) 효과들을 유발할 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 세정 웨이퍼는 하나 이상의 광원들로부터의 광에 세정 웨이퍼의 노출의 적어도 일부 동안, 프로세싱 챔버 내에서 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 위에, 예를 들어, 리프트 핀들을 사용하여, 지지될 수도 있다. 이러한 방식으로 웨이퍼 지지 표면으로부터 세정 웨이퍼를 상승시키는 것은 웨이퍼에 의해 일반적으로 커버된 웨이퍼 지지 표면의 부분들 상에 수집될 수도 있는 잠재적인 프로세스 잔류물들이, 예를 들어, 하나 이상의 광원들로부터의 반사 복사에 의해 제공된 가열을 통해 잠재적으로 제거될 수 있게 한다.
세정 동작이 완료되면, 예를 들어, 미리 결정된 시간 기간 후에, 세정 웨이퍼는 블록 (1606) 에서 프로세싱 챔버로부터 제거될 수도 있고 정상 프로세싱 동작들이 재개될 수도 있다.
웨이퍼를 특정한 온도 범위 내의 온도 또는 특정한 온도로 복사 가열하는 것을 수반하는 본 명세서에 논의된 임의의 기법들은 예를 들어, 리모트 온도 센서로부터의 데이터를 사용하여 폐루프 방식으로 수행될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 논의된 장치들은 웨이퍼와 콘택트할 필요 없이 웨이퍼의 온도 측정 값들을 획득하도록 사용될 수도 있는 하나 이상의 리모트 온도 센서들, 예를 들어, 고온계들을 구비할 수도 있다. 예를 들어, 프로세싱 챔버 내에 장착되거나 프로세싱 챔버의 외부에 장착되지만 프로세싱 챔버의 윈도우를 통해 웨이퍼에 대한 가시선을 가질 수 있는 고온계는 웨이퍼 상의 하나 이상의 지점들의 온도 측정 값들을 획득하도록 사용될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 이러한 측정들은 하나 이상의 광원들의 제어를 가이드하도록 사용될 수도 있고, 예를 들어, 장치의 제어기는 웨이퍼에 제공된 복사 가열의 양이 감소되게 하도록, 웨이퍼 온도가 특정한 온도 문턱 값에 도달할 때 하나 이상의 광원들의 강도를 감소되게 하거나 하나 이상의 광원들 시간의 기간 동안 턴 오프되게 하고 이어서 다시 턴온되게 할 수도 있다. 이러한 강도 또는 조사 시간의 감소는 웨이퍼로 전달된 열의 양을 감소시켜, 웨이퍼가 문제의 가열 동작에 대한 관련 온도 범위를 잠재적으로 초과하는 것을 방지한다. 필요하다면, 제어기는 웨이퍼 온도가 관련 온도 범위의 하한 아래로 드리프트하기 시작하도록 또한 웨이퍼 온도를 다시 상승시키기 위해 하나 이상의 광원들이 턴 오프되는 시간의 기간(들)을 감소시키거나 하나 이상의 광원들로 하여금 강도를 상승시키게 할 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼 및/또는 웨이퍼 상에 포함될 수도 있는 구조체들 또는 피처들의 손상을 방지하기 위해 약 200 ℃의 레벨 이하로 웨이퍼 온도를 유지하는 것이 바람직할 수도 있다. 제어기는 웨이퍼 온도가 200 ℃ 마크에 접근하도록 웨이퍼 온도를 모니터링하고 이어서 (예를 들어, LED들 또는 다른 조사 디바이스들에 공급된 전압 또는 전류를 감소시킴으로써 또는 예를 들어, 소비자 LED 디밍 가능 (dimmable) 전구들이 동작하는 방법과 유사하게 온 상태와 오프 상태 사이에서 LED들을 신속하게 사이클링함으로써) 하나 이상의 광원들에 의해 방출된 광의 강도 또는 제공되는 복사 가열량을 감소시키도록 하나 이상의 광원들의 조사 지속 기간을 조정하도록 구성될 수도 있다.
본 명세서에 논의된 기법들, 방법들 및 프로세스들은 상기 논의된 제어기 (156) 와 같은 하나 이상의 제어기들에 의해 본 명세서에 논의된 장치들과 같은 장치에서 구현될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 구현 예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들을 포함하거나 일부일 수도 있는 시스템의 일부일 수도 있다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수도 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에, 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자 장치와 통합될 수도 있다. 전자 장치는 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 복사 가열을 위한 광원 제어, 압력 설정들, 진공 설정들, 전력 설정들, 무선 주파수 (radio frequency; RF) 생성기 설정들, RF 매칭 회로 설정들, 주파수 설정들, 플로우 레이트 설정들, 유체 전달 설정들, 포지션 및 동작 설정들, 툴 또는 챔버 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드 록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드 포인트 측정들을 인에이블하는, 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자 장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 로서 규정되는 칩들 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 수행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기와 통신하는 또는 시스템과 통신하는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 동작 파라미터들은 (포토패터닝된 포토레지스트 층의 건식 현상과 같은) 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현 예들에서, 시스템과 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 그렇지 않으면 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합인 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게 할 수 있는 팹 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하거나, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하거나, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하거나, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하거나, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하거나, 새로운 프로세스를 시작하기 위해서, 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 가 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는, 네트워크를 통해 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성되는 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공동의 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 이산적인 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 일 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는 원격으로 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 것이다.
비한정적으로, 상기 논의는 건식 현상 챔버들에 초점을 두지만, 다른 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, 물리적 기상 증착 (physical vapor deposition; PVD) 챔버 또는 모듈, 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition; CVD) 챔버 또는 모듈, 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 챔버 또는 모듈, 원자 층 에칭 (atomic layer etch; ALE) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터/로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.
본 개시 및 청구항들에서, 순서 지표들, 예를 들어, (a), (b), (c) … 등의 사용은, 이러한 순서 또는 시퀀스가 명시적으로 지시된 범위를 제외하고, 임의의 특정한 순서 또는 시퀀스를 전달하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, (i), (ii) 및 (iii) 로 라벨링된 3 개의 단계들이 있다면, 이들 단계들은 달리 지시되지 않는 한 임의의 순서로 (또는 달리 금기 사항이 아니라면 동시에) 수행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 단계 (ii) 가 단계 (i) 에서 생성된 엘리먼트의 핸들링을 수반한다면, 단계 (ii) 는 단계 (i) 후에 어떤 지점에서 일어나는 것으로 보일 수도 있다. 유사하게, 단계 (i) 가 단계 (ii) 에서 생성된 엘리먼트의 핸들링을 수반한다면, 그 반대가 이해되어야 한다. 본 명세서의 서수 지표 "제 1", 예를 들어, "제 1 항목"의 사용은 반드시 "제 2" 예, 예를 들어, "제 2 항목"이 있다는 것을 암시적으로 또는 내재적으로 암시하는 것으로 읽히지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에 사용된다면, "하나 이상의 <아이템들> 의 <아이템> 각각에 대한", "하나 이상의 <아이템들> 의 <아이템> 각각의" 등의 문구들은 단일 아이템 그룹 및 복수의 아이템 그룹들 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 한다, 즉, 프로그래밍 언어들에서 아이템들의 집단이 참조되는 모든 아이템의 각각을 참조하기 위해 사용된다는 의미에서 문구 "?? 각각에 대해"가 사용된다. 예를 들어, 참조된 아이템들의 집단이 단일 아이템이면, ("각각"의 사전적 정의들이 "둘 이상의 것들의 모든 하나"를 지칭하는 용어를 빈번하게 규정한다는 사실에도 불구하고) "각각 (each)"은 그 단일 아이템만을 지칭하고, 이 아이템들 중 적어도 2 개가 있어야 한다는 것을 암시하지 않는다. 유사하게, 용어 "세트" 또는 "서브 세트"는 그 자체가 복수의 아이템들을 반드시 아우르는 것으로 간주되어서는 안된다
세트 또는 서브 세트는 (문맥이 지시하지 않는 한) 단지 하나의 멤버 또는 복수의 멤버들을 아우를 수 있다는 것이 이해될 것이다.
"약", "대략", "실질적으로", "공칭" 등과 같은 용어들은 양들 또는 유사한 정량화 가능한 특성들과 관련하여 사용될 때, 달리 명시되지 않는 한, 지정된 값들 또는 관계의 ± 10 ％ 이내의 값들을 포함 (뿐만 아니라 명시된 실제 값들 또는 관계를 포함) 하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 그리고 값들의 범위와 함께 사용될 때, 용어 "내지 (between)"는 달리 나타내지 않는 한, 그 범위의 시작 및 종료 값들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 5는 숫자 2, 3, 및 4만이 아니라 숫자 1, 2, 3, 4, 및 5를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 기술된 예들 및 실시 예들은 단지 예시적인 목적들을 위한 것이고, 이 관점에서 다양한 수정들 또는 변화들이 당업자들에게 제안될 것이라는 것이 이해된다. 명확성을 위해 다양한 상세들이 생략되었지만, 다양한 설계 대안들이 구현될 수도 있다. 따라서, 본 예들은 제한적이지 않고 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 본 개시는 본 명세서에 제공된 상세들로 제한되지 않고, 본 개시의 범위 내에서 수정될 수도 있다.
상기 개시는 특정한 예시적인 구현 예 또는 구현 예들에 초점을 맞추지만, 논의된 예로만 제한하는 것이 아니라 유사한 변형들 및 메커니즘들에 또한 적용될 수도 있고, 이러한 유사한 변형들 및 메커니즘들은 또한 본 개시의 범위 내인 것으로 간주된다는 것이 이해되어야 한다. 적어도, 이하의 번호가 매겨진 구현 예들은 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 간주되지만, 이는 본 개시의 범위 내에 있는 구현 예들의 배타적인 목록으로 간주되지 않는다.
구현 예 1:
프로세싱 챔버;
프로세싱 챔버 내에 위치되고 프로세싱 챔버 내에서 웨이퍼의 건식 현상 프로세싱 동안 웨이퍼를 지지하도록 구성된 웨이퍼 지지 표면을 갖는 페데스탈;
적어도 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면을 냉각하도록 구성된 페데스탈 냉각 시스템;
프로세싱 챔버 내 위치 및 페데스탈 상 또는 위의 위치에 광을 지향시키도록 포지셔닝된 하나 이상의 광원들; 및
하나 이상의 유입구들 및 복수의 유출구들을 갖는 가스 분배 시스템으로서, 가스 분배 시스템은 유출구들로부터 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 위의 영역 내로 유출구를 통해 흐른 가스를 지향시키도록 구성되는, 가스 분배 시스템을 포함하는, 장치.
구현 예 2: 구현 예 1의 장치로서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 3: 구현 예 1의 장치로서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 4: 구현 예 1의 장치로서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 5: 구현 예 1의 장치로서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 6: 구현 예 1의 장치로서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 7: 구현 예 1의 장치로서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 800 ㎚ 내지 130 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 8: 구현 예 1의 장치로서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 9: 구현 예 1의 장치로서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 10: 구현 예 1의 장치로서, 하나 이상의 광원들 각각은 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 11: 구현 예 1의 장치로서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 12: 구현 예 2의 장치로서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 백열 적외선 램프, 적외선 발광 다이오드, 또는 청색 발광 다이오드인, 장치.
구현 예 13: 구현 예 1 내지 구현 예 12 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들은 원형 또는 환형 영역 전체에 분포된 복수의 발광 다이오드들 (light emitting diodes; LEDs) 을 포함하는, 장치.
구현 예 14: 구현 예들 1 내지 구현 예 13 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 윈도우들을 더 포함하고, 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고, 하나 이상의 윈도우들은 각각 적어도 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위 또는 범위들의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 광학적으로 투과성인 영역을 갖는, 장치.
구현 예 15: 구현 예 14의 장치로서, 상기 하나 이상의 윈도우들은 알루미늄 옥사이드 또는 실리콘 옥사이드를 포함하는, 장치.
구현 예 16: 구현 예 1 내지 구현 예 15 중 어느 하나의 장치로서,
가스 분배 시스템은 웨이퍼 지지 표면 위로 연장하고 그리고 웨이퍼 지지 표면으로부터 수직으로 오프셋되는 샤워헤드를 포함하고, 그리고
유출구들 중 적어도 일부는 웨이퍼 지지 표면을 향해 대면하는 제 1 표면을 갖는 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분에 걸쳐 분포되고, 그리고 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분을 통해 연장하는, 장치.
구현 예 17: 구현 예 16의 장치로서,
하나 이상의 광원들은 복수의 발광 다이오드들 (LEDs) 을 포함하고, 그리고
복수의 LED들의 LED들은 대면 플레이트의 제 2 부분에 걸쳐 분포되는, 장치.
구현 예 18: 구현 예 17의 장치로서, 복수의 LED들의 LED들은 대면 플레이트의 제 2 부분 내에 위치된 유출구들 사이에 산재되는, 장치.
구현 예 19: 구현 예 17 또는 구현 예 18의 장치로서, 제 1 부분 및 제 2 부분은 모두 형상이 원형, 환형, 또는 방사상으로 대칭이고 서로 센터링되는, 장치.
구현 예 20: 구현 예 16의 장치로서,
샤워헤드는 웨이퍼 지지 표면과 하나 이상의 광원들 중 적어도 일부 사이에 개재되고,
샤워헤드는 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위 또는 범위들의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 적어도 부분적으로 광학적으로 투과성인 영역을 갖는, 장치.
구현 예 21: 구현 예 16의 장치로서,
샤워헤드는 유출구들이 이에 걸쳐 분포된 대면 플레이트를 포함하고, 그리고
적어도 샤워헤드의 대면 플레이트는 실리콘 옥사이드 또는 알루미늄 옥사이드를 포함하는 재료로 이루어지는, 장치.
구현 예 22: 구현 예 1 내지 구현 예 13 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 윈도우들을 더 포함하고, 윈도우 각각은 상기 하나 이상의 광원들 중 하나와 상기 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고, 또는 구현 예 14 내지 구현 예 21 중 어느 하나의 장치로서,
하나 이상의 윈도우들은 프로세싱 챔버의 대응하는 하나 이상의 어퍼처들을 시일링하고, 그리고
하나 이상의 광원들은 프로세싱 챔버의 외부에 위치되고 하나 이상의 윈도우들을 통해 프로세싱 챔버 내로 광을 방출하도록 포지셔닝되는, 장치.
구현 예 23: 구현 예 1 내지 구현 예 13 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 윈도우들을 더 포함하고, 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고, 또는 구현 예 14 내지 구현 예 21 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들은 프로세싱 챔버 내에 위치된 발광 다이오드들이고 그리고 하나 이상의 윈도우들 중 적어도 일부는 또한 프로세싱 챔버 내에 위치되는, 장치.
구현 예 24: 구현 예 1 내지 구현 예 23 중 어느 하나의 장치로서,
a) 프로세싱 챔버 내의 웨이퍼가 건식 현상 프로세스를 위해 준비될 것이라고 결정하고,
b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 페데스탈 냉각 시스템으로 하여금 제 1 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 냉각하게 하고,
c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템으로 하여금 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리게 하고, 그리고
d) c) 후에 상기 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 상기 웨이퍼를 가열하기 위해 상기 하나 이상의 광원들로 하여금 상기 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 장치.
구현 예 25: 구현 예 24의 장치로서, 적어도 d) 동안 웨이퍼의 온도 측정 값들을 획득하도록 구성된 고온계를 더 포함하고, 제어기는,
고온계를 사용하여 웨이퍼의 온도를 모니터링하고, 그리고
웨이퍼의 온도를 200 ℃ 이하로 유지하도록 웨이퍼의 온도에 기초하여 하나 이상의 광원들의 강도 레벨을 조정하도록 더 구성되는, 장치.
구현 예 26: 구현 예 24의 장치로서, 제어기는,
e) c) 후에 불활성 가스로 하여금 가스 분배 시스템 및 가스 분배 시스템의 유출구들을 통해 흐르게 하고, 그리고
e) 후 또는 e) 동안 d) 를 수행하도록 더 구성되는, 장치.
구현 예 27: 구현 예 24의 장치로서, 불활성 가스는 아르곤, 질소, 크세논, 헬륨, 크립톤, 또는 이들의 임의의 2 개 이상의 조합들을 포함하는, 장치.
구현 예 28: 구현 예 26 또는 구현 예 27의 장치로서, 프로세싱 챔버와 연결된 배기 시스템을 더 포함하고, 제어기는,
e) 의 적어도 일부 동안 배기 시스템으로 하여금 프로세싱 챔버로부터 가스를 배기하게 하고, 그리고
프로세싱 챔버 내 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 잔류 몰 밀도가 c) 동안 발생하는 정상 상태 가스 플로우 동안 프로세싱 챔버 내 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 몰 밀도의 10 ％ 이하로 감소된 후 d) 를 수행하도록 더 구성되는, 장치.
구현 예 29: 구현 예 24 내지 구현 예 28 중 어느 하나의 장치로서, 제어기는 웨이퍼를 제 3 온도 범위 내의 온도로 가열하기 위해 b) 전에 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 (illuminate) 하도록 구성되는, 장치.
구현 예 30: 구현 예 24 내지 구현 예 28 중 어느 하나의 장치로서, 복수의 리프트 핀들을 갖는 리프트 핀 메커니즘을 더 포함하고,
리프트 핀 메커니즘은 리프트 핀들이 페데스탈에 대해 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 제어 가능하게 이동 가능하도록 구성되고,
제 1 포지션의 리프트 핀 각각은 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장하지 않고,
제 2 포지션의 리프트 핀 각각은 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장하고, 그리고
제어기는 b) 및 c) 모두의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 1 포지션에 있게 하도록 구성되는, 장치.
구현 예 31: 구현 예 30의 장치로서, 제어기는 d) 의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 2 포지션에 있게 하도록 구성되는, 장치.
구현 예 32: 구현 예 30 또는 구현 예 31의 장치로서, 제어기는,
웨이퍼를 제 3 온도 범위 내의 온도로 가열하기 위해 b) 전에 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하고, 그리고
b) 전에 웨이퍼의 조사의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 2 포지션에 있게 하도록 구성되는, 장치.
구현 예 33: 구현 예 24 내지 구현 예 32 중 어느 하나의 장치로서, 제어기는,
챔버 세정 동작을 수행하기 위한 명령을 수신하고;
세정 웨이퍼 (cleaning wafer) 로 하여금 제 1 챔버 내에 배치되게 하고― 세정 웨이퍼는 표면 상에 반사성, 고-확산 마감 (finish) 을 가짐―;
하나 이상의 광원들로 하여금 제 1 시간 기간 동안 반사성, 고-확산 마감을 갖는 세정 웨이퍼의 표면을 조사하게 하고; 그리고
제 1 시간 기간 후에 제 1 챔버로부터 세정 웨이퍼를 제거하도록 구성되는, 장치.
구현 예 34: 구현 예 33의 장치로서, 반사성, 고-확산 코팅은 주석, 텔루룸, 또는 하프늄으로 이루어지는, 장치.
구현 예 35: 구현 예 33 또는 구현 예 34의 장치로서, 반사성, 고-확산 마감을 갖는 표면은 웨이퍼를 조사하는 하나 이상의 광원들로부터의 광의 1 내지 2 개의 파장들과 등가의 크기를 갖는 표면 거칠기를 갖는, 장치.
구현 예 36: 구현 예 33 내지 구현 예 35 중 어느 하나의 장치로서, 세정 웨이퍼를 더 포함하는, 장치.
구현 예 37:
제 1 챔버;
제 2 챔버;
제 1 챔버와 제 2 챔버를 연결하도록 구성된 통로로서, 통로는 웨이퍼가 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이의 제 1 경로를 따라 이를 통해 이동하게 하도록 사이징되는, 통로;
제 1 챔버 내에 위치되고 제 1 챔버 내에서 웨이퍼의 건식 현상 프로세싱 동안 웨이퍼를 지지하도록 구성된 웨이퍼 지지 표면을 갖는 페데스탈;
적어도 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면을 냉각하도록 구성된 페데스탈 냉각 시스템;
하나 이상의 유입구들 및 복수의 유출구들을 갖는 가스 분배 시스템으로서, 가스 분배 시스템은 유출구들로부터 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 위의 영역 내로 유출구를 통해 흐른 가스를 지향시키도록 구성되는, 가스 분배 시스템; 및
제 1 챔버 내 및 통로에 인접하여, 통로 내, 또는 제 2 챔버 내 중 적어도 하나에 포지셔닝된 하나 이상의 광원들로서, 하나 이상의 광원들은 제 1 챔버로부터 그리고 제 2 챔버를 통해 이동될 때 웨이퍼가 이송되는 위치에 광을 지향시키도록 구성되는, 하나 이상의 광원들을 포함하는, 장치.
구현 예 38: 구현 예 37의 장치로서,
통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함하고, 그리고
하나 이상의 광원들은 페데스탈에 가장 가까운 밸브 메커니즘의 측면에 근접한, 장치.
구현 예 39: 구현 예 37의 장치로서,
통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함하고, 그리고
하나 이상의 광원들은 페데스탈로부터 가장 먼 밸브 메커니즘의 측면에 근접한, 장치.
구현 예 40: 구현 예 37의 장치로서,
통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함하고,
하나 이상의 광원들은 복수의 광원들이고, 그리고
하나 이상의 광원들은 밸브 메커니즘이 하나 이상의 광원들의 제 1 세트와 페데스탈 사이에 개재되도록 포지셔닝된 하나 이상의 광원들의 제 1 세트 및 밸브 메커니즘과 페데스탈 사이에 수평으로 개재되도록 포지셔닝된 하나 이상의 광원들의 제 2 세트를 포함하는, 장치.
구현 예 41: 구현 예 38 내지 구현 예 40 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들은 전력 공급될 때 제 1 경로에 수직인 방향으로 그리고 제 1 기준 평면에서 적어도 폭 D의 긴 조사 영역을 적어도 생성하도록 구성되고, 여기서 D는 웨이퍼의 직경인, 장치.
구현 예 42: 구현 예 38 내지 구현 예 41 중 어느 하나의 장치로서, 제 2 챔버는 하나 이상의 웨이퍼 핸들링 로봇들을 갖는 진공 이송 모듈인, 장치.
구현 예 43: 구현 예 42의 장치로서,
a) 제 1 챔버 내의 웨이퍼가 건식 현상 프로세스를 위해 준비될 것이라고 결정하고,
b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 페데스탈 냉각 시스템으로 하여금 제 1 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 냉각하게 하고,
c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템으로 하여금 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리게 하고,
d) 웨이퍼로 하여금 웨이퍼 지지 표면으로부터, 제 1 챔버로부터, 통로를 통해, 그리고 제 2 챔버를 통해 제거되게 하고, 그리고
e) 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하기 위해, 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면으로부터 제거된 후 그리고 웨이퍼가 제 1 챔버로부터 이동되는 동안, 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 장치.
구현 예 44: 구현 예 43의 장치로서, 전력 공급될 때 제 1 챔버로부터 가스를 배기하도록 구성된 배기 시스템을 더 포함하고, 제어기는 d) 및 e) 의 적어도 일부 동안 배기 시스템으로 하여금 제 2 챔버 내에서보다 제 1 챔버 내에서 더 낮은 압력을 유지하기 위해 활성화되게 하도록 구성되는, 장치.
구현 예 45: 구현 예 43 또는 구현 예 44의 장치로서, 제어기는 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 가열하기 위해 a) 전에 웨이퍼가 제 2 챔버로부터 제 1 챔버 내로 이동되는 동안 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성되는, 장치.
구현 예 46: 구현 예 43의 장치로서, 전력 공급될 때 제 1 챔버로부터 가스를 배기하도록 구성된 배기 시스템을 더 포함하고, 구현 예 44의 장치로서, 제어기는,
f) 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하기 위해, a) 전에 웨이퍼가 제 2 챔버로부터 제 1 챔버 내로 이동되는 동안, 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하고, 그리고
g) f) 의 적어도 일부 동안 제 2 챔버 내보다 제 1 챔버 내에서 더 낮은 압력을 유지하기 위해 배기 시스템으로 하여금 활성화되게 하도록 구성되는, 장치.
구현 예 47: 구현 예 37의 장치로서,
제 2 챔버는 직경 D의 실린더 형 기준 체적보다 더 큰 내부 체적을 갖고, 여기서 D는 웨이퍼의 직경이고, 그리고
하나 이상의 광원들은 제 2 챔버 내 그리고 제 1 기준 평면에서 직경 D의 원형 영역을 조사하도록 배치되는, 장치.
구현 예 48: 구현 예 47의 장치로서, 하나 이상의 웨이퍼 핸들링 로봇들을 포함하는 이송 모듈을 더 포함하고, 제 2 챔버는 제 1 챔버와 이송 모듈 사이에 개재되는, 장치.
구현 예 49: 구현 예 47 또는 구현 예 48의 장치로서,
a) 제 1 챔버 내의 웨이퍼가 건식 현상 프로세스를 위해 준비될 것이라고 결정하고,
b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 페데스탈 냉각 시스템으로 하여금 제 1 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 냉각하게 하고,
c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템으로 하여금 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리게 하고,
d) 웨이퍼로 하여금 웨이퍼 지지 표면으로부터, 제 1 챔버로부터, 통로를 통해, 그리고 제 2 챔버내로 제거되게 하고, 그리고
e) 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하기 위해, 웨이퍼가 제 1 챔버로부터 제 2 챔버 내로 이동된 후, 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 장치.
구현 예 50: 구현 예 49의 장치로서, 제어기는 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 가열하기 위해 a) 전에 그리고 웨이퍼가 제 1 챔버 내로 이동되기 전에 제 2 챔버 내에 상주하는 동안 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성되는, 장치.
구현 예 51: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 52: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 53: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 54: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 55: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 56: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 800 ㎚ 내지 130 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 57: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 58: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 59: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들 각각은 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 60: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치.
구현 예 61: 구현 예 37 내지 구현 예 50 중 어느 하나의 장치로서, 하나 이상의 광원들의 광원 각각은 백열 적외선 램프, 적외선 발광 다이오드, 또는 청색 발광 다이오드인, 장치.
구현 예 62:
a) 프로세싱 챔버 내 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 웨이퍼를 배치하는 단계;
b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 온도로 냉각하는 단계;
c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템의 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리는 단계; 및
d) 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하도록 단계 c) 후 그리고 프로세싱 챔버 내에서 하나 이상의 광원들로 웨이퍼를 조사하는 단계를 포함하는, 방법.
구현 예 63: 구현 예 62의 방법에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 64: 구현 예 62의 방법에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 65: 구현 예 62의 방법에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 66: 구현 예 62의 방법에서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 67: 구현 예 62의 방법에서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 68: 구현 예 62의 방법에서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 800 ㎚ 내지 130 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 69: 구현 예 62의 방법에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 70: 구현 예 62의 방법에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 71: 구현 예 62의 방법에서, 하나 이상의 광원들 각각은 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 72: 구현 예 62의 방법에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 73: 구현 예 62 내지 구현 예 73 중 어느 하나의 방법에서, 하나 이상의 광원들의 광원 각각은 백열 적외선 램프, 적외선 발광 다이오드, 또는 청색 발광 다이오드인, 방법.
구현 예 74: 구현 예 62 내지 구현 예 73 중 어느 하나의 방법에서, 하나 이상의 광원들은 원형 또는 환형 영역 전체에 분포된 복수의 발광 다이오드들 (light emitting diodes; LEDs) 을 포함하는, 방법.
구현 예 75: 구현 예 62 내지 구현 예 74 중 어느 하나의 방법에서, 하나 이상의 윈도우들을 통해 하나 이상의 광원들로부터 광을 지향시키는 단계를 더 포함하고, 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고, 하나 이상의 윈도우들은 각각 적어도 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 광학적으로 투과성인 영역을 갖는, 방법.
구현 예 76: 구현 예 75의 방법에서, 상기 하나 이상의 윈도우들은 알루미늄 옥사이드 또는 실리콘 옥사이드를 포함하는 재료로 이루어지는, 방법.
구현 예 77: 구현 예 62 내지 구현 예 76 중 어느 하나의 방법에서,
가스 분배 시스템은 웨이퍼 지지 표면 위로 연장하고 그리고 웨이퍼 지지 표면으로부터 수직으로 오프셋되는 샤워헤드를 포함하고, 그리고
유출구들 중 적어도 일부는 웨이퍼 지지 표면을 향해 대면하는 제 1 표면을 갖는 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분에 걸쳐 분포되고, 그리고 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분을 통해 연장하는, 방법.
구현 예 78: 구현 예 77의 방법에서,
하나 이상의 광원들은 복수의 발광 다이오드들 (LEDs) 을 포함하고, 그리고
복수의 LED들의 LED들은 대면 플레이트의 제 2 부분에 걸쳐 분포되는, 방법.
구현 예 79: 구현 예 78의 방법에서, 복수의 LED들의 LED들은 대면 플레이트의 제 2 부분 내에 위치된 유출구들 사이에 산재되는, 방법.
구현 예 80: 구현 예 78 또는 구현 예 79의 방법에서, 제 1 부분 및 제 2 부분은 모두 형상이 원형, 환형, 또는 방사상으로 대칭이고 서로 센터링되는, 방법.
구현 예 81: 구현 예 77의 방법에서,
샤워헤드는 웨이퍼 지지 표면과 하나 이상의 광원들 중 적어도 일부 사이에 개재되고,
샤워헤드는 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위 또는 범위들의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 적어도 부분적으로 광학적으로 투과성인 영역을 갖는, 방법.
구현 예 82: 구현 예 77의 방법에서,
샤워헤드는 유출구들이 이에 걸쳐 분포된 대면 플레이트를 포함하고, 그리고
적어도 샤워헤드의 대면 플레이트는 실리콘 옥사이드 또는 알루미늄 옥사이드를 포함하는 재료로 이루어지는, 방법.
구현 예 83: 구현 예 62 내지 구현 예 74 중 어느 하나의 방법에서, 하나 이상의 윈도우들을 통해 하나 이상의 광원들로부터 광을 방출하는 단계를 더 포함하고, 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고, 또는 구현 예 75 내지 구현 예 82 중 어느 하나의 방법에서,
하나 이상의 윈도우들은 프로세싱 챔버의 대응하는 하나 이상의 어퍼처들을 시일링하고, 그리고
하나 이상의 광원들은 프로세싱 챔버의 외부에 위치되고 하나 이상의 윈도우들을 통해 프로세싱 챔버 내로 광을 방출하도록 포지셔닝되는, 방법.
구현 예 84: 구현 예 62 내지 구현 예 74 중 어느 하나의 방법에서, 하나 이상의 윈도우들을 통해 하나 이상의 광원들로부터 광을 방출하는 단계를 더 포함하고, 윈도우 각각은 하나 이상의 광원들 중 하나와 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고, 또는 구현 예 75 내지 구현 예 82 중 어느 하나의 방법에서, 하나 이상의 광원들은 프로세싱 챔버 내에 위치된 발광 다이오드들이고 그리고 하나 이상의 윈도우들 중 적어도 일부는 또한 프로세싱 챔버 내에 위치되는, 방법.
구현 예 85: 구현 예 62 내지 구현 예 84의 방법에서,
고온계를 사용하여 웨이퍼의 온도를 모니터링하는 단계, 및
웨이퍼의 온도를 200 ℃ 이하로 유지하도록 웨이퍼의 온도에 기초하여 하나 이상의 광원들의 강도 레벨을 조정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 86: 구현 예 62 내지 구현 예 84의 방법에서,
e) 단계 c) 후에 불활성 가스로 하여금 가스 분배 시스템 및 가스 분배 시스템의 유출구들을 통해 흐르게 하는 단계, 및
단계 e) 후 또는 단계 e) 동안 단계 d) 를 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 87: 구현 예 62 내지 구현 예 84의 방법에서, 불활성 가스는 아르곤, 질소, 크세논, 헬륨, 크립톤, 또는 이들의 임의의 2 개 이상의 조합들을 포함하는, 방법.
구현 예 88: 구현 예 86 또는 구현 예 87의 방법에서,
단계 e) 의 적어도 일부 동안 배기 시스템으로 하여금 프로세싱 챔버로부터 가스를 배기하게 하는 단계, 및
프로세싱 챔버 내 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 잔류 몰 밀도가 c) 동안 발생하는 정상 상태 가스 플로우 동안 프로세싱 챔버 내 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 몰 밀도의 10 ％ 이하로 감소된 후 d) 를 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 89: 구현 예 85 내지 구현 예 88 중 어느 하나의 방법에서, 제 3 온도 범위 내의 온도로 웨이퍼를 가열하도록 단계 b) 전에 웨이퍼를 조사하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 90: 구현 예 85 내지 구현 예 88 중 어느 하나의 방법에서, 단계 b) 및 단계 c) 모두의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 1 포지션에 있게 하는 단계를 더 포함하고, 리프트 핀들은 페데스탈에 대해 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 제어 가능하게 이동 가능하고, 제 1 포지션의 리프트 핀 각각은 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장하지 않고, 그리고 제 2 포지션의 리프트 핀 각각은 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장하는, 방법.
구현 예 91: 구현 예 90의 방법에서, 단계 d) 의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 2 포지션에 있게 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 92: 구현 예 90 또는 구현 예 91의 방법에서,
웨이퍼를 제 3 온도 범위 내의 온도로 가열하기 위해 단계 b) 전에 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하는 단계, 및
단계 b) 전에 웨이퍼의 조사의 적어도 일부 동안 리프트 핀 메커니즘의 리프트 핀들로 하여금 제 2 포지션에 있게 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 93: 구현 예 85 내지 구현 예 92 중 어느 하나의 방법에서,
챔버 세정 동작을 수행하기 위한 명령을 수신하는 단계;
세정 웨이퍼 (cleaning wafer) 로 하여금 제 1 챔버 내에 배치되게 하는 단계로서, 세정 웨이퍼는 반사성, 고-확산 코팅을 갖는, 상기 세정 웨이퍼를 배치하게 하는 단계;
하나 이상의 광원들로 하여금 제 1 시간 기간 동안 세정 웨이퍼를 조사하게 하는 단계; 및
제 1 시간 기간 후에 제 1 챔버로부터 세정 웨이퍼를 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 94: 구현 예 93의 방법에서, 반사성, 고-확산 코팅은 주석, 하프늄, 또는 텔루룸으로 이루어지는, 방법.
구현 예 95: 구현 예 93 또는 구현 예 94의 방법에서, 반사성, 고-확산 마감을 갖는 표면은 웨이퍼를 조사하도록 사용된 하나 이상의 광원들로부터의 광의 1 내지 2 개의 파장들과 등가의 크기를 갖는 표면 거칠기를 갖는, 방법.
구현 예 96:
a) 프로세싱 챔버 내 페데스탈의 웨이퍼 지지 표면 상에 웨이퍼를 배치하는 단계;
b) 웨이퍼가 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 온도로 냉각하는 단계;
c) 웨이퍼의 온도가 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 가스 분배 시스템의 복수의 유출구들을 통해 그리고 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리는 단계; 및
d) 웨이퍼를 제 1 챔버로부터 통로에 의해 제 1 챔버에 연결된 제 2 챔버로 통로를 통해 이동시키는 단계; 및
d) 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하도록 단계 c) 후 그리고 웨이퍼가 통로로 이송되거나 제 2 챔버 내에 있는 동안 하나 이상의 광원들로 웨이퍼를 조사하는 단계를 포함하는, 방법.
구현 예 97: 구현 예 96에 있어서,
통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함하고, 그리고
하나 이상의 광원들은 페데스탈에 가장 가까운 밸브 메커니즘의 측면에 근접한, 방법.
구현 예 98: 구현 예 96에 있어서,
통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함하고, 그리고
하나 이상의 광원들은 페데스탈로부터 가장 먼 밸브 메커니즘의 측면에 근접한, 방법.
구현 예 99: 구현 예 96에 있어서,
통로는 제 1 구성에 있을 때 통로를 시일링하도록 구성된 밸브 메커니즘을 포함하고,
하나 이상의 광원들은 복수의 광원들이고, 그리고
하나 이상의 광원들은 밸브 메커니즘이 하나 이상의 광원들의 제 1 세트와 페데스탈 사이에 개재되도록 포지셔닝된 하나 이상의 광원들의 제 1 세트 및 밸브 메커니즘과 페데스탈 사이에 수평으로 개재되도록 포지셔닝된 하나 이상의 광원들의 제 2 세트를 포함하는, 방법.
구현 100: 구현 예 97 내지 구현 예 99 중 어느 하나의 방법에서,
하나 이상의 광원들은 전력 공급될 때 제 1 경로에 수직인 방향으로 그리고 제 1 기준 평면에서 적어도 폭 D의 긴 조사 영역을 생성하도록 구성되고, 여기서 D는 웨이퍼의 직경인, 방법.
구현 101: 구현 예들 97 내지 구현 예들 100 중 어느 하나의 방법에서, 제 2 챔버는 하나 이상의 웨이퍼 핸들링 로봇들을 갖는 이송 모듈인, 방법.
구현 예 102: 구현 예 101의 방법에서, 단계 d) 및 단계 e) 의 적어도 일부 동안 제 2 챔버 내보다 제 1 챔버 내에서 더 낮은 압력을 유지하기 위해 배기 시스템으로 하여금 활성화되게 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 103: 구현 예 101 또는 구현 예 102의 방법에서, 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 가열하기 위해 단계 a) 전에 웨이퍼가 제 2 챔버로부터 제 1 챔버 내로 이동되는 동안 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 104: 구현 예 102의 방법에서,
f) 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 웨이퍼를 가열하기 위해, a) 전에 웨이퍼가 제 2 챔버로부터 제 1 챔버 내로 이동되는 동안, 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하는 단계, 및
g) f) 의 적어도 일부 동안 제 2 챔버 내보다 제 1 챔버 내에서 더 낮은 압력을 유지하기 위해 배기 시스템 또는 상기 배기 시스템으로 하여금 활성화되게 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 105: 구현 예 96에 있어서,
제 2 챔버는 직경 D의 실린더 형 기준 체적보다 더 큰 내부 체적을 갖고, 여기서 D는 웨이퍼의 직경이고, 그리고
하나 이상의 광원들은 제 2 챔버 내 그리고 제 1 기준 평면에서 직경 D의 원형 영역을 조사하도록 배치되는, 방법.
구현 예 106: 구현 예 105의 방법에서, 하나 이상의 웨이퍼 핸들링 로봇들을 포함하는 이송 모듈을 더 포함하고, 제 2 챔버는 제 1 챔버와 이송 모듈 사이에 개재되는, 방법.
구현 예 107: 구현 예들 105 또는 구현 예 106의 방법에서, 웨이퍼를 제 1 온도 범위의 상한보다 높은 하한을 갖는 제 3 온도 범위의 온도로 가열하기 위해 단계 a) 전에 그리고 제 1 챔버 내로 이동되기 전에 웨이퍼가 제 2 챔버 내에 상주하는 동안 하나 이상의 광원들로 하여금 웨이퍼를 조사하게 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
구현 예 108: 구현 예 96의 방법에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 109: 구현 예 96의 방법에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 110: 구현 예 96의 방법에서, 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 111: 구현 예 96의 방법에서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 112: 구현 예 96의 방법에서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 113: 구현 예 96의 방법에서, 복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 광원들 중 대부분은 800 ㎚ 내지 130 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 114: 구현 예 96의 방법에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 115: 구현 예 96의 방법에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 116: 구현 예 96의 방법에서, 하나 이상의 광원들 각각은 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 117: 구현 예 96의 방법에서, 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 방법.
구현 예 118: 구현 예 108 내지 구현 예 117 중 어느 하나의 방법에서, 하나 이상의 광원들의 광원 각각은 백열 적외선 램프, 적외선 발광 다이오드, 또는 청색 발광 다이오드인, 방법.
Claims (36)
- 프로세싱 챔버;
상기 프로세싱 챔버 내에 위치되고 상기 프로세싱 챔버 내에서 웨이퍼의 건식 현상 프로세싱 동안 상기 웨이퍼를 지지하도록 구성된 웨이퍼 지지 표면을 갖는 페데스탈;
적어도 상기 페데스탈의 상기 웨이퍼 지지 표면을 냉각하도록 구성된 페데스탈 냉각 시스템;
상기 프로세싱 챔버 내 위치 및 상기 페데스탈 상 또는 위의 위치에 광을 지향시키도록 포지셔닝된 하나 이상의 광원들; 및
하나 이상의 유입구들 및 복수의 유출구들을 갖는 가스 분배 시스템으로서, 상기 가스 분배 시스템은 상기 유출구들로부터 상기 페데스탈의 상기 웨이퍼 지지 표면 위의 영역 내로 상기 유출구를 통해 흐른 가스를 지향시키도록 구성되는, 상기 가스 분배 시스템을 포함하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 상기 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 상기 광원들 중 대부분은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
복수의 광원들이 있고 그리고 적어도 상기 광원들 중 대부분은 800 ㎚ 내지 130 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들 각각은 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들 각각은 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 파장들의 청색 스펙트럼의 광을 우세하게, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게, 또는 각각 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 파장들의 청색 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼의 광을 우세하게 방출하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들 중 적어도 하나는 백열 적외선 램프, 적외선 발광 다이오드, 또는 청색 발광 다이오드인, 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들은 원형 또는 환형 영역 전체에 분포된 복수의 발광 다이오드들 (light emitting diodes; LEDs) 을 포함하는, 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 윈도우들을 더 포함하고, 윈도우 각각은 상기 하나 이상의 광원들 중 하나와 상기 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고,
상기 하나 이상의 윈도우들은 각각 적어도 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위 또는 범위들의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 광학적으로 투과성인 영역을 갖는, 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 하나 이상의 윈도우들은 알루미늄 옥사이드 또는 실리콘 옥사이드를 포함하는, 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 분배 시스템은 상기 웨이퍼 지지 표면 위로 연장하고 그리고 상기 웨이퍼 지지 표면으로부터 수직으로 오프셋되는 샤워헤드를 포함하고, 그리고
상기 유출구들 중 적어도 일부는 상기 웨이퍼 지지 표면을 향해 대면하는 제 1 표면을 갖는 상기 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분에 걸쳐 분포되고, 그리고 상기 샤워헤드의 대면 플레이트의 제 1 부분을 통해 연장하는, 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들은 복수의 발광 다이오드들 (LEDs) 을 포함하고, 그리고
상기 복수의 LED들의 상기 LED들은 상기 대면 플레이트의 제 2 부분에 걸쳐 분포되는, 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 복수의 LED들의 상기 LED들은 상기 대면 플레이트의 상기 제 2 부분 내에 위치된 상기 유출구들 사이에 산재되는, 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 형상이 모두 원형, 환형, 또는 방사상으로 대칭이고 서로 센터링되는, 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 샤워헤드는 상기 웨이퍼 지지 표면과 상기 하나 이상의 광원들 중 적어도 일부 사이에 개재되고,
상기 샤워헤드는 400 ㎚ 내지 490 ㎚, 800 ㎚ 내지 1300 ㎚, 또는 400 ㎚ 내지 490 ㎚ 및 800 ㎚ 내지 1300 ㎚의 범위 또는 범위들의 파장 또는 파장들을 갖는 광에 적어도 부분적으로 광학적으로 투과성인 영역을 갖는, 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 샤워헤드는 상기 유출구들이 이에 걸쳐 분포된 대면 플레이트를 포함하고, 그리고
적어도 상기 샤워헤드의 상기 대면 플레이트는 실리콘 옥사이드 또는 알루미늄 옥사이드를 포함하는 재료로 이루어지는, 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 윈도우들을 더 포함하고, 윈도우 각각은 상기 하나 이상의 광원들 중 하나와 상기 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고,
상기 하나 이상의 윈도우들은 상기 프로세싱 챔버의 대응하는 하나 이상의 어퍼처들을 시일링하고 (seal), 그리고
상기 하나 이상의 광원들은 상기 프로세싱 챔버의 외부에 위치되고 상기 하나 이상의 윈도우들을 통해 상기 프로세싱 챔버 내로 광을 방출하도록 포지셔닝되는, 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 윈도우들을 더 포함하고, 윈도우 각각은 상기 하나 이상의 광원들 중 하나와 상기 웨이퍼 지지 표면 사이에 개재되고, 상기 하나 이상의 광원들은 상기 프로세싱 챔버 내에 위치된 발광 다이오드들이고 그리고 상기 하나 이상의 윈도우들 중 적어도 일부는 또한 상기 프로세싱 챔버 내에 위치되는, 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
a) 상기 프로세싱 챔버 내의 웨이퍼가 건식 현상 프로세스를 위해 준비될 것이라고 결정하고,
b) 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 지지 표면에 의해 지지되는 동안 상기 페데스탈 냉각 시스템으로 하여금 제 1 온도 범위의 온도로 상기 웨이퍼를 냉각하게 하고,
c) 상기 웨이퍼의 상기 온도가 상기 건식 현상 프로세스를 수행하기 위해 상기 제 1 온도 범위 내에 있는 동안 상기 가스 분배 시스템으로 하여금 상기 복수의 유출구들을 통해 그리고 상기 웨이퍼에 걸쳐 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘리게 하고, 그리고
d) 상기 c) 후에 상기 제 1 온도 범위의 상한보다 더 높은 하한을 갖는 제 2 온도 범위의 온도로 상기 웨이퍼를 가열하기 위해 상기 하나 이상의 광원들로 하여금 상기 웨이퍼를 조사하게 (illuminate) 하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 장치. - 제 24 항에 있어서,
적어도 상기 d) 동안 상기 웨이퍼의 온도 측정 값들을 획득하도록 구성된 고온계를 더 포함하고, 상기 제어기는,
상기 고온계를 사용하여 상기 웨이퍼의 상기 온도를 모니터링하고, 그리고
상기 웨이퍼의 상기 온도를 200 ℃ 이하로 유지하도록 상기 웨이퍼의 상기 온도에 기초하여 상기 하나 이상의 광원들의 강도 레벨을 조정하도록 더 구성되는, 장치. - 제 24 항에 있어서,
상기 제어기는,
e) 상기 c) 후에 불활성 가스로 하여금 상기 가스 분배 시스템 및 상기 가스 분배 시스템의 상기 유출구들을 통해 흐르게 하고, 그리고
상기 e) 후 또는 상기 e) 동안 상기 d) 를 수행하도록 더 구성되는, 장치. - 제 24 항에 있어서,
상기 불활성 가스는 아르곤, 질소, 크세논, 헬륨, 크립톤, 또는 이들의 임의의 2 개 이상의 조합들을 포함하는, 장치. - 제 26 항에 있어서,
상기 프로세싱 챔버와 연결된 배기 시스템을 더 포함하고, 상기 제어기는,
상기 e) 의 적어도 일부 동안 상기 배기 시스템으로 하여금 상기 프로세싱 챔버로부터 가스를 배기하게 하고, 그리고
상기 프로세싱 챔버 내 상기 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 잔류 몰 밀도가 상기 c) 동안 발생하는 정상 상태 가스 플로우 동안 상기 프로세싱 챔버 내 상기 제 1 세트의 하나 이상의 프로세싱 가스들의 상기 몰 밀도의 10 ％ 이하로 감소된 후 상기 d) 를 수행하도록 더 구성되는, 장치. - 제 24 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 웨이퍼를 제 3 온도 범위 내의 온도로 가열하기 위해 b) 전에 상기 하나 이상의 광원들로 하여금 상기 웨이퍼를 조사하게 하도록 구성되는, 장치. - 제 24 항에 있어서,
복수의 리프트 핀들을 갖는 리프트 핀 메커니즘을 더 포함하고,
상기 리프트 핀 메커니즘은 상기 리프트 핀들이 상기 페데스탈에 대해 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 제어 가능하게 이동 가능하도록 구성되고,
상기 제 1 포지션의 리프트 핀 각각은 상기 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장하지 않고,
상기 제 2 포지션의 리프트 핀 각각은 상기 웨이퍼 지지 표면을 지나 상향으로 연장하고, 그리고
상기 제어기는 상기 b) 및 상기 c) 모두의 적어도 일부 동안 상기 리프트 핀 메커니즘의 상기 리프트 핀들로 하여금 상기 제 1 포지션에 있게 하도록 구성되는, 장치. - 제 30 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 d) 의 적어도 일부 동안 상기 리프트 핀 메커니즘의 상기 리프트 핀들로 하여금 상기 제 2 포지션에 있게 하도록 구성되는, 장치. - 제 30 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 웨이퍼를 제 3 온도 범위 내의 온도로 가열하기 위해 상기 b) 전에 상기 하나 이상의 광원들로 하여금 상기 웨이퍼를 조사하게 하고, 그리고
상기 b) 전에 상기 웨이퍼의 상기 조사의 적어도 일부 동안 상기 리프트 핀 메커니즘의 상기 리프트 핀들로 하여금 상기 제 2 포지션에 있게 하도록 구성되는, 장치. - 제 24 항에 있어서,
상기 제어기는,
챔버 세정 동작을 수행하기 위한 명령을 수신하고;
세정 웨이퍼 (cleaning wafer) 로 하여금 상기 제 1 챔버 내에 배치되게 (place) 하고―상기 세정 웨이퍼는 표면 상에 반사성, 고-확산 마감을 가짐―;
상기 하나 이상의 광원들로 하여금 제 1 시간 기간 동안 상기 반사성, 고-확산 마감을 갖는 상기 세정 웨이퍼의 상기 표면을 조사하게 하고; 그리고
상기 제 1 시간 기간 후에 상기 제 1 챔버로부터 상기 세정 웨이퍼를 제거하도록 구성되는, 장치. - 제 33 항에 있어서,
상기 반사성, 고-확산 코팅은 주석, 텔루룸, 또는 하프늄으로 이루어지는, 장치. - 제 33 항에 있어서,
상기 반사성, 고-확산 마감을 갖는 상기 표면은 상기 웨이퍼를 조사하는 상기 하나 이상의 광원들로부터의 상기 광의 1 내지 2 개의 파장들과 등가의 크기를 갖는 표면 거칠기를 갖는, 장치. - 제 35 항에 있어서,
상기 세정 웨이퍼를 더 포함하는, 장치.
Applications Claiming Priority (3)
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