特開2023-182525マイクロウェーブ供給装置、それを含むシステム及び半導体素子の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023182525
(43)【公開日】2023-12-26
(54)【発明の名称】マイクロウェーブ供給装置、それを含むシステム及び半導体素子の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/302 20060101AFI20231219BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 201A
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023048090
(22)【出願日】2023-03-24
(31)【優先権主張番号】10-2022-0072339
(32)【優先日】2022-06-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】518162784
【氏名又は名称】セメス カンパニー，リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】ユンスク チョイ
(72)【発明者】
【氏名】ハンリン カン
(72)【発明者】
【氏名】ヒョヌ ジョ
(72)【発明者】
【氏名】サンジョン イ
【テーマコード（参考）】
5F004
【Ｆターム（参考）】
5F004BB14
5F004BB26
5F004BC06
5F004CA01
5F004DA00
5F004DA04
5F004DA20
5F004DA23
5F004DB01
5F004DB14
5F004DB19
5F004EA28
5F004EA34
(57)【要約】
【課題】マイクロウェーブ供給装置、それを含むシステム及び半導体素子の製造方法を提供する。
【解決手段】マイクロウェーブを生成するように構成されたマイクロ波ソース；マイクロ波ソースに連結された入力ポートを含む分岐装置；マイクロウェーブを用いたウェーハを処理するように構成された第１及び第２チャンバ；第１チャンバにマイクロウェーブを伝達するか、遮断し、分岐装置の第１出力ポートに連結された第１フィルタ；及び第２チャンバにマイクロウェーブを伝達するか、遮断し、分岐装置の第２出力ポートに連結された第２フィルタを含む、システム。
【選択図】図１
【解決手段】マイクロウェーブを生成するように構成されたマイクロ波ソース；マイクロ波ソースに連結された入力ポートを含む分岐装置；マイクロウェーブを用いたウェーハを処理するように構成された第１及び第２チャンバ；第１チャンバにマイクロウェーブを伝達するか、遮断し、分岐装置の第１出力ポートに連結された第１フィルタ；及び第２チャンバにマイクロウェーブを伝達するか、遮断し、分岐装置の第２出力ポートに連結された第２フィルタを含む、システム。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイクロウェーブを生成するように構成されたマイクロ波ソースと、
前記マイクロ波ソースに連結された入力ポートを含む分岐装置と、
前記マイクロウェーブを用いたウェーハを処理するように構成された第１及び第２チャンバと、
前記第１チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断し、前記分岐装置の第１出力ポートに連結された第１フィルタと、
前記第２チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断し、前記分岐装置の第２出力ポートに連結された第２フィルタと、を含む、システム。
前記マイクロ波ソースに連結された入力ポートを含む分岐装置と、
前記マイクロウェーブを用いたウェーハを処理するように構成された第１及び第２チャンバと、
前記第１チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断し、前記分岐装置の第１出力ポートに連結された第１フィルタと、
前記第２チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断し、前記分岐装置の第２出力ポートに連結された第２フィルタと、を含む、システム。
【請求項2】
前記第１及び第２チャンバそれぞれは、熱的原子層エッチング(Thermal Atomic Layer Etching)を遂行するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記第１チャンバが前記マイクロウェーブを用いた処理を遂行する間、前記第２チャンバは、マイクロウェーブフリー処理を遂行するように構成され、
前記第２チャンバが前記マイクロウェーブを用いた処理を遂行する間、前記第１チャンバは、マイクロウェーブフリー処理を遂行するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記第２チャンバが前記マイクロウェーブを用いた処理を遂行する間、前記第１チャンバは、マイクロウェーブフリー処理を遂行するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記第１及び第２フィルタを制御するように構成されたコントローラをさらに含むが、
前記コントローラは、
前記第１フィルタが前記マイクロウェーブを通過させ、前記第２フィルタが前記マイクロウェーブを遮断するように制御するか、
前記第１フィルタが前記マイクロウェーブを遮断し、前記第２フィルタが前記マイクロウェーブを通過させるように制御することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記コントローラは、
前記第１フィルタが前記マイクロウェーブを通過させ、前記第２フィルタが前記マイクロウェーブを遮断するように制御するか、
前記第１フィルタが前記マイクロウェーブを遮断し、前記第２フィルタが前記マイクロウェーブを通過させるように制御することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれは、可変ローパスフィルタ、可変ハイパスフィルタ、可変バンドパスフィルタ及び可変バンドリジェクションフィルタのうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれは、可変ローパスフィルタであり、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが通過状態であるとき、前記第１及び前記第２フィルタそれぞれの遮断周波数は、前記マイクロウェーブの周波数よりもさらに大きく、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが遮断状態であるとき、前記第１及び前記第２フィルタそれぞれの遮断周波数は、前記マイクロウェーブの前記周波数よりもさらに小さいことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが通過状態であるとき、前記第１及び前記第２フィルタそれぞれの遮断周波数は、前記マイクロウェーブの周波数よりもさらに大きく、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが遮断状態であるとき、前記第１及び前記第２フィルタそれぞれの遮断周波数は、前記マイクロウェーブの前記周波数よりもさらに小さいことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項7】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれは、可変ハイパスフィルタであり、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが通過状態であるとき、前記第１及び前記第２フィルタそれぞれの遮断周波数は、前記マイクロウェーブの周波数よりもさらに小さく、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが遮断状態であるとき、前記第１及び前記第２フィルタそれぞれの遮断周波数は、前記マイクロウェーブの前記周波数よりもさらに大きいことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが通過状態であるとき、前記第１及び前記第２フィルタそれぞれの遮断周波数は、前記マイクロウェーブの周波数よりもさらに小さく、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが遮断状態であるとき、前記第１及び前記第２フィルタそれぞれの遮断周波数は、前記マイクロウェーブの前記周波数よりもさらに大きいことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項8】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれは、第１遮断周波数及び前記第１遮断周波数よりもさらに大きい第２遮断周波数を有し、前記第１遮断周波数と前記第２遮断周波数との間のパスバンドの信号を通過させる可変バンドパスフィルタであり、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが通過状態であるとき、前記マイクロウェーブの周波数は、前記第１遮断周波数よりも大きく、前記第２遮断周波数よりも小さく、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが遮断状態であるとき、前記マイクロウェーブの前記周波数は、前記第１遮断周波数よりも小さいか、前記第２遮断周波数よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが通過状態であるとき、前記マイクロウェーブの周波数は、前記第１遮断周波数よりも大きく、前記第２遮断周波数よりも小さく、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが遮断状態であるとき、前記マイクロウェーブの前記周波数は、前記第１遮断周波数よりも小さいか、前記第２遮断周波数よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項9】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれは、第１遮断周波数及び前記第１遮断周波数よりもさらに大きい第２遮断周波数を有し、前記第１遮断周波数と前記第２遮断周波数との間のリジェクションバンドの信号を遮断する可変バンドパスフィルタであり、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが通過状態であるとき、前記マイクロウェーブの周波数は、前記第１遮断周波数よりも小さいか、前記第２遮断周波数よりも大きく、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが遮断状態であるとき、前記マイクロウェーブの前記周波数は、前記第１遮断周波数よりも大きく、前記第２遮断周波数よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが通過状態であるとき、前記マイクロウェーブの周波数は、前記第１遮断周波数よりも小さいか、前記第２遮断周波数よりも大きく、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれが遮断状態であるとき、前記マイクロウェーブの前記周波数は、前記第１遮断周波数よりも大きく、前記第２遮断周波数よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項10】
マイクロウェーブを生成するように構成されたマイクロウェーブソースと、
前記マイクロウェーブソースに連結され、前記マイクロウェーブを分割するように構成された第１分岐装置と、
前記第１分岐装置に連結され、前記第１分岐装置から伝達された前記マイクロウェーブを分割するように構成された第２及び第３分岐装置と、
前記第２分岐装置の第１出力ポートに連結され、第１ウェーハを処理するように構成された第１チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第１フィルタと、
前記第２分岐装置の第２出力ポートに連結され、第２ウェーハを処理するように構成された第２チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第２フィルタと、
前記第３分岐装置の第３出力ポートに連結され、第３ウェーハを処理するように構成された第３チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第３フィルタと、
前記第３分岐装置の第４出力ポートに連結され、第４ウェーハを処理するように構成された第４チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第４フィルタと、を含むことを特徴とするマイクロウェーブ供給装置。
前記マイクロウェーブソースに連結され、前記マイクロウェーブを分割するように構成された第１分岐装置と、
前記第１分岐装置に連結され、前記第１分岐装置から伝達された前記マイクロウェーブを分割するように構成された第２及び第３分岐装置と、
前記第２分岐装置の第１出力ポートに連結され、第１ウェーハを処理するように構成された第１チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第１フィルタと、
前記第２分岐装置の第２出力ポートに連結され、第２ウェーハを処理するように構成された第２チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第２フィルタと、
前記第３分岐装置の第３出力ポートに連結され、第３ウェーハを処理するように構成された第３チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第３フィルタと、
前記第３分岐装置の第４出力ポートに連結され、第４ウェーハを処理するように構成された第４チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第４フィルタと、を含むことを特徴とするマイクロウェーブ供給装置。
【請求項11】
前記第１ないし第４チャンバのうち、いずれか１つにだけ前記マイクロウェーブを伝達することを特徴とする請求項１０に記載のマイクロウェーブ供給装置。
【請求項12】
前記第１チャンバが前記マイクロウェーブを用いて前記第１ウェーハを処理する間、前記第２ないし第４チャンバは、マイクロウェーブフリー処理を遂行することを特徴とする請求項１０に記載のマイクロウェーブ供給装置。
【請求項13】
前記第１ないし第４フィルタそれぞれは、可変ローパスフィルタ、可変ハイパスフィルタ、可変バンドパスフィルタ、及び可変バンドリジェクションフィルタのうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロウェーブ供給装置。
【請求項14】
前記第１ないし第４チャンバは、前記ウェーハに熱的原子層エッチング(Thermal Atomic Layer Etching)処理を遂行することを特徴とする請求項１０に記載のマイクロウェーブ供給装置。
【請求項15】
前記第１ないし第４チャンバで前記熱的原子層エッチングの互いに異なる段階が遂行されることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロウェーブ供給装置。
【請求項16】
前記第１チャンバで、第１反応物がエッチング目標物質上に吸着される表面変更が遂行される間、
前記第２チャンバで、余分の前記第１反応物を除去するように不活性ガスを導入する第１パージが遂行され、
前記第３チャンバにおいて、前記マイクロウェーブ及び第２反応物を用いて前記エッチング目標物質及び前記エッチング目標物質に吸着された前記第１反応物を除去するエッチングが遂行され、
前記第４チャンバにおいて、前記エッチングで生成された副産物を除去するように不活性ガスを導入する第２パージが遂行されることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロウェーブ供給装置。
前記第２チャンバで、余分の前記第１反応物を除去するように不活性ガスを導入する第１パージが遂行され、
前記第３チャンバにおいて、前記マイクロウェーブ及び第２反応物を用いて前記エッチング目標物質及び前記エッチング目標物質に吸着された前記第１反応物を除去するエッチングが遂行され、
前記第４チャンバにおいて、前記エッチングで生成された副産物を除去するように不活性ガスを導入する第２パージが遂行されることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロウェーブ供給装置。
【請求項17】
前記第１チャンバにおいて、前記第１パージが遂行される間、
前記第２チャンバにおいて、前記エッチングが遂行され、
前記第３チャンバにおいて、前記第２パージが遂行され、
前記第４チャンバにおいて、前記表面変更が遂行されることを特徴とする請求項１６に記載のマイクロウェーブ供給装置。
前記第２チャンバにおいて、前記エッチングが遂行され、
前記第３チャンバにおいて、前記第２パージが遂行され、
前記第４チャンバにおいて、前記表面変更が遂行されることを特徴とする請求項１６に記載のマイクロウェーブ供給装置。
【請求項18】
前記第１チャンバにおいて、前記エッチングが遂行される間、
前記第２チャンバにおいて、前記第２パージが遂行され、
前記第３チャンバにおいて、前記表面変更が遂行され、
前記第４チャンバにおいて、前記第１パージが遂行されることを特徴とする請求項１７に記載のマイクロウェーブ供給装置。
前記第２チャンバにおいて、前記第２パージが遂行され、
前記第３チャンバにおいて、前記表面変更が遂行され、
前記第４チャンバにおいて、前記第１パージが遂行されることを特徴とする請求項１７に記載のマイクロウェーブ供給装置。
【請求項19】
前記第１チャンバにおいて、前記第２パージが遂行される間、
前記第２チャンバにおいて、前記表面変更が遂行され、
前記第３チャンバにおいて、前記第１パージが遂行され、
前記第４チャンバにおいて、前記エッチングが遂行されることを特徴とする請求項１８に記載のマイクロウェーブ供給装置。
前記第２チャンバにおいて、前記表面変更が遂行され、
前記第３チャンバにおいて、前記第１パージが遂行され、
前記第４チャンバにおいて、前記エッチングが遂行されることを特徴とする請求項１８に記載のマイクロウェーブ供給装置。
【請求項20】
第１チャンバに連結された第１フィルタをマイクロウェーブに対する通過状態にして前記第１チャンバ内でエッチング目標物質をエッチングし、第２ないし第４チャンバに連結された第２ないし第４フィルタそれぞれを前記マイクロウェーブに対する遮断状態にし、前記第２ないし第４チャンバそれぞれで、第１反応物が前記エッチング目標物質上に吸着される表面変更、余分の前記第１反応物を除去するように不活性ガスを導入する第１パージ及び前記エッチングで生成された副産物を除去するように不活性ガスを導入する第２パージのうち、いずれか１つが遂行する段階を含むが、
前記第１チャンバ内での前記エッチング目標物質の前記エッチングは、前記マイクロウェーブ及び第２反応物を用いて前記エッチング目標物質及び前記エッチング目標物質に吸着された前記第１反応物を除去することを特徴とする半導体素子の製造方法。
前記第１チャンバ内での前記エッチング目標物質の前記エッチングは、前記マイクロウェーブ及び第２反応物を用いて前記エッチング目標物質及び前記エッチング目標物質に吸着された前記第１反応物を除去することを特徴とする半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロウェーブ供給装置、それを含むシステム及び半導体素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子の製造工程は、高度に統制されたパラメータ（例えば、温度、気圧及び雰囲気）下で遂行される。これにより、半導体素子の製造工程が遂行される工程チャンバは、前記パラメータを調節するための多様な要素を含む。
【0003】
ウェーハの温度、ウェーハを支持するチャックの温度、チャンバ内部に埋め込まれたヒータの温度などを含むプロセス温度は、パラメータの代表的な例示であり、工程収率において核心的な要素である。
【0004】
ウェーハの温度を精密に制御するための熱源として、チャンバ外部から導入されるマイクロウェーブが使用されうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、コンパクトな構造のマイクロウェーブ供給装置、それを含むシステム及び半導体素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述された技術的課題を達成するための例示的な実施例によれば、システムが提供される。前記システムは、マイクロウェーブを生成するように構成されたマイクロ波ソース；前記マイクロ波ソースに連結された入力ポートを含む分岐装置；前記マイクロウェーブを用いたウェーハを処理するように構成された第１及び第２チャンバ；前記第１チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断し、前記分岐装置の第１出力ポートに連結された第１フィルタ；及び前記第２チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断し、前記分岐装置の第２出力ポートに連結された第２フィルタ；を含む。
【0007】
例示的な実施例によれば、マイクロウェーブ供給装置が提供される。前記マイクロウェーブ供給装置は、マイクロウェーブを生成するように構成されたマイクロウェーブソース；前記マイクロウェーブソースに連結され、前記マイクロウェーブを分割するように構成された第１分岐装置；前記第１分岐装置に連結され、前記第１分岐装置から伝達された前記マイクロウェーブを分割するように構成された第２及び第３分岐装置；前記第２分岐装置の第１出力ポートに連結され、第１ウェーハを処理するように構成された第１チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第１フィルタ；前記第２分岐装置の第２出力ポートに連結され、第２ウェーハを処理するように構成された第２チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第２フィルタ；前記第３分岐装置の第３出力ポートに連結され、第３ウェーハを処理するように構成された第３チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第３フィルタ；及び前記第３分岐装置の第４出力ポートに連結され、第４ウェーハを処理するように構成された第４チャンバに前記マイクロウェーブを伝達するか、遮断するように構成された第４フィルタ；を含む。
【0008】
例示的な実施例によれば、半導体素子の製造方法が提供される。前記方法は、第１チャンバに連結された第１フィルタをマイクロウェーブに対する通過状態にし、前記第１チャンバ内でエッチング目標物質をエッチングし、第２ないし第４チャンバに連結された第２ないし第４フィルタそれぞれを前記マイクロウェーブに対する遮断状態にし、前記第２ないし第４チャンバで、第１反応物が前記エッチング目標物質上に吸着される表面変更、余分の前記第１反応物を除去するように不活性ガスを導入する第１パージ、及び前記エッチングで生成された副産物を除去するように不活性ガスを導入する第２パージのうち、いずれか１つを遂行する段階を含むが、前記第１チャンバ内での前記エッチング対象物質の前記エッチングは、前記マイクロウェーブ及び第２反応物を用いて前記エッチング目標物質及び前記エッチング目標物質に吸着された前記第１反応物を除去する。
【発明の効果】
【0009】
本発明の技術的思想によれば、１つのマイクロウェーブ供給装置を用いて複数のチャンバにマイクロウェーブを供給しうる。これにより、制限された生産設備の空間を節約し、不要な設備投資を防止しうる。
【0010】
本発明の例示的な実施例から得られる効果は、前述した効果に制限されず、言及されていない他の効果は、以下の説明から本開示の例示的な実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に導出されて理解されるであろう。すなわち、本開示の例示的な実施例の実施による意図せぬ効果も、本開示の例示的な実施例から当該技術分野の通常の知識を有する者によって導出されうる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。図面上の同じ構成要素については、同じ参照符号を使用し、それらについての重複説明は省略する。
【0013】
図１は、例示的な実施例によるシステム１０を説明するための図面である。
【0014】
図１を参照すれば、システム１０は、マイクロウェーブ供給装置１００及び第１ないし第４チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４を含む。
【0015】
システム１０は、ウェーハを処理するように構成される。ウェーハは、例えば、ＳｉＧｅ、ＩｎＳｂ、ＰｂＴｅ化合物、ＩｎＡｓ、リン化物、ＧａＡｓまたはＧａＳｂなどを含みうる。
【0016】
システム１０は、マイクロウェーブを用いてウェーハを処理しうる。システム１０によるウェーハの処理は、例えば、マイクロウェーブを用いたサイクリック(Cyclic)処理でもある。システム１０によるウェーハの処理は、例えば、マイクロウェーブを用いた交互サイクリック処理でもある。ここで、サイクリック処理は、順次に、そして反復的に遂行されるマイクロウェーブを用いたヒーティングステップ及びマイクロウェーブフリーステップを含みうる。
【0017】
さらに具体的に、第１チャンバ２０１内でウェーハがマイクロウェーブを用いて処理される間に、第２ないし第４チャンバ２０２、２０３、２０４内でマイクロウェーブフリー処理が遂行されうる。第２チャンバ２０２内でウェーハがマイクロウェーブを用いて処理される間に、第１、第３及び第４チャンバ２０１、２０３、２０４内でマイクロウェーブフリー処理が遂行されうる。第３チャンバ２０３内でウェーハがマイクロウェーブを用いて処理される間に、第１、第２及び第４チャンバ２０１、２０２、２０４内で、マイクロウェーブフリー処理が遂行されうる。第４チャンバ２０４内でウェーハがマイクロウェーブを用いて処理される間に、第１ないし第３チャンバ２０１、２０２、２０３内で、マイクロウェーブフリー処理が遂行されうる。
【0018】
第１ないし第４チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４で遂行される工程は、例えば、熱的原子層エッチング（Thermal Atomic Layer Etching、以下tALE）を含みうる。例示的な実施例によれば、ｔＡＬＥのようなサイクリックプロセスにおいて、マイクロウェーブを用いたウェーハヒーティングは、全体工程中に非常に短時間の間に要求され、全体工程においてほとんどの時間の間、マイクロウェーブは、ターンオフ状態を保持する。例示的な実施例によれば、マイクロウェーブ供給装置１００は、互いに異なるタイミングで、マイクロウェーブを複数のチャンバ（すなわち、第１ないし第４チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４）に供給しうる。これにより、システムにおいて、複数のチャンバ（すなわち、第１ないし第４チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４）がマイクロウェーブ供給装置１００を共有するところ、複数のチャンバ（すなわち、第１ないし第４チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４）それぞれに電源供給装置をチャンバごとに連結する必要がない。これにより、要求されるマイクロウェーブ供給装置１００の数を減少させ、設備のための空間及び資本実行を節減されうる。
【0019】
ｔＡＬＥは、表面変更、第１パージ、エッチング及び第２パージを含む。ｔＡＬＥは、複数のサイクルにわたって遂行されうる。１つのｔＡＬＥサイクルにおいて、表面変更、第１パージ、エッチング及び第２パージが順次に遂行されるが、ｔＡＬＥサイクルの数は、エッチング目標厚さによって決定されうる。
【0020】
表面変更において、いわゆる前駆体と指称される第１反応物がウェーハ上のエッチング目標物質上に吸着(Adsorbed)されうる。第１反応物は、表面上のエッチング目標物質に吸着されるが、下地物質(Underlying Material)に吸着され得ないところ、表面変更は、自己制限的である。すなわち、第１反応物は、エッチング目標物質の最上原子層にのみ吸着されうる。
【0021】
一例として、エッチング目標物質がシリコンである場合、第１反応物は、フッ素（Ｆ２）または、塩素（Ｃｌ２）でもあり、エッチング目標物質の１つの最上原子層は、フッ化(fluorinated)されるか、塩化(chlorinated)されうる。他の例として、エッチング目標物質がポリマーである場合、第１反応物は、ヘキサフルオロ１,３－ブタジエン（Ｃ４Ｆ６）でもあり、エッチング目標物質の１つの最上原子層は、フッ化されうる。他の例として、エッチング目標物質がアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）である場合、第１反応物は、フッ酸（ＨＦ）でもあり、エッチング目標物質の１つの最上原子層は、フッ化されうる。他の例として、エッチング目標物質がアルミニウムガリウム窒化物（ＡｌｘＧａ１-ｘＮ、ここで、ｘは、０ないし１の値を有する）である場合、第１反応物質は、塩素であり、エッチング目標物質の１つの最上原子層は、塩化されうる。他の例として、エッチング目標物質がインジウムガリウム砒素化物（ＩｎＧａＡｓ）である場合、第１反応物質は、フッ酸であり、エッチング目標物質の１つの最上原子層は、フッ化されうる。
【0022】
次いで、第１パージにおいて、不活性ガスがチャンバ内部に導入されうる。表面に吸着されていない余分の第１反応物及び副産物が除去されうる。
【0023】
次いで、エッチングにおいて、いわゆる共同反応物(Co-reactant)と指称される第２反応物によって第１反応物及びエッチング目標物質がエッチングされうる。前記エッチングは、活性化(Activation)とも指称され、リガンド交換(Ligand Exchange)、低エネルギーイオン爆撃(Low Energy Ion Bombardment)などのメカニズムを利用しうる。エッチングが遂行される間に、ウェーハは、マイクロウェーブによってヒーティングされうる。第２反応物は、第１反応物が吸着された表面上のエッチング目標物質のみを脱着させるところ、このエッチングは、自己制限的である。
【0024】
一例として、エッチング目標物質がポリマーであり、第１反応物は、ヘキサフルオロ１,３－ブタジエン（Ｃ４Ｆ６）である場合、第２反応物は、アルゴンイオンでもある。他の例として、エッチング目標物質がアルミナであり、第１反応物がフッ酸である場合、第２反応物は、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）６）でもある。他の例として、エッチング目標物質がアルミニウムガリウム窒化物（ＡｌｘＧａ１－ｘＮ、ここで、ｘは、０ないし１の値を有する）であり、第１反応物質は、塩素である場合、第２反応物は、アルゴンイオンでもある。他の例として、エッチング目標物質がインジウムガリウム砒素化物（ＩｎＧａＡｓ）であり、第１反応物質は、フッ酸である場合、第２反応物は、ジメチルアルミニウムクロリド（ＡｌＣｌ（ＣＨ３）２）でもある。
【0025】
次いで、第２パージにおいて、不活性ガスがチャンバ内部に導入されうる。これにより、エッチングによる副産物が除去されうる。
【0026】
マイクロウェーブ供給装置１００は、第１ないし第４チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４のうち、いずれか１つにのみマイクロウェーブを提供しうる。すなわち、マイクロウェーブは、第１ないし第４チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４のうち、２以上に同時に提供されない。
【0027】
マイクロウェーブ供給装置１００は、マイクロウェーブソース１１０、第１ないし第３分岐装置１２１、１２３、１２５及び第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４を含みうる。
【0028】
マイクロウェーブソース１１０は、例えば、スイッチングモードの高電圧電源供給装置によって駆動されうる。マイクロウェーブソース１１０は、マグネトロンまたはＧａＮなどの化合物半導体素子を用いてマイクロウェーブ電源を生成しうる。マイクロウェーブソース１１０は、マイクロウェーブの伝達を一方向に制限するためのアイソレータを含みうる。マイクロウェーブソース１１０は、インピーダンスマッチングのためのスタブチューナーを含みうる。
【0029】
マイクロウェーブソース１１０によって生成されたマイクロウェーブの周波数は、約０．３ＧＨｚ～３００ＧＨｚの範囲でもある。マイクロウェーブソース１１０によって生成されたマイクロウェーブの周波数は、約２．４５ＧＨＺでもある。
【0030】
第１分岐装置１２１は、マイクロウェーブソース１１０に連結されうる。第１分岐装置１２１は、マイクロウェーブソース１１０に直接連結されるか、第１分岐装置１２１とマイクロウェーブソース１１０との間に導波路が介在されうる。第１分岐装置１２１は、マイクロウェーブソース１１０から伝達されたマイクロウェーブを分割し、分割されたマイクロウェーブを第２及び第３分岐装置に伝達することができる。第１分岐装置１２１は、Ｙスプリッタなどのような任意の２ウェイスプリッタを含みうる。
【0031】
第２及び第３分岐装置１２３、１２５は、第１分岐装置１２１に連結されうる。第２及び第３分岐装置１２３、１２５は、第１分岐装置１２１に直接連結されるか、第２及び第３分岐装置１２３、１２５と第１分岐装置１２１との間に導波路が介在されうる。第２及び第３分岐装置１２３、１２５それぞれは、マイクロウェーブソース１１０から伝達されたマイクロウェーブを分割して伝達することができる。第２及び第３分岐装置１２３、１２５は、Ｙスプリッタのような任意の２ウェイスプリッタを含みうる。
【0032】
第２分岐装置１２３は、第１及び第２チャンバ２０１、２０２と連結されうる。第２分岐装置１２３と第１チャンバ２０１との間に第１フィルタ１３１が介在されうる。第２分岐装置１２３と第２チャンバ２０２との間に第２フィルタ１３２が介在されうる。
【0033】
第３分岐装置１２５は、第３及び第４チャンバ２０３、２０４と連結されうる。第３分岐装置１２５と第３チャンバ２０３との間に第３フィルタ１３３が介在されうる。第３分岐装置１２５と第４チャンバ２０４との間に第４フィルタ１３４が介在されうる。
【0034】
すなわち、第１分岐装置１２１の第１入力ポートは、マイクロウェーブソース１１０に連結され、第１分岐装置１２１の出力ポートは、それぞれ第２及び第３分岐装置１２３、１２５に連結されうる。第２分岐装置１２３の第２入力ポート及び第３分岐装置１２５の第３入力ポートは、第１分岐装置１２１の出力ポートに連結されうる。第２分岐装置１２３の第１出力ポートは、第１チャンバ２０１と連結され、第２分岐装置１２３の第２出力ポートは、第２チャンバ２０２と連結され、第３分岐装置１２５の第３出力ポートは、第３チャンバ２０３と連結され、第３分岐装置１２５の第４出力ポートは、第４チャンバ２０４に連結されうる。
【0035】
以上、第１ないし第３分岐装置１２１、１２３、１２５それぞれが２ウェイスプリッタである実施例について説明したが、当業界の通常の技術者であれば、ここで説明されたところに基づいて、第１ないし第３分岐装置それぞれがｎ－ｗａｙ（ここで、ｎは、３以上の整数）である実施例に容易に到逹することができるであろう。
【0036】
第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、それぞれ順次に第１ないし第４チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４にマイクロウェーブを伝達するか、遮断しうる。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、通過帯域の周波数範囲を調整することができる。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４それぞれは、遮断周波数が可変である可変フィルタでもある。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、マイクロウェーブに対する通過状態であるか、遮断状態にである。
【0037】
一例として、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、可変ローパスフィルタでもある。その場合、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４がマイクロウェーブに対する通過状態にあるとき、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の遮断周波数は、マイクロウェーブの周波数よりも高い。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４がマイクロウェーブに対する遮断状態にあるとき、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の遮断周波数は、マイクロウェーブの周波数よりも低い。
【0038】
他の例として、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、可変ハイパスフィルタでもある。その場合、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４がマイクロウェーブに対する通過状態にあるとき、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の遮断周波数は、マイクロウェーブの周波数よりも低い。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４がマイクロウェーブに対する遮断状態にあるとき、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の遮断周波数は、マイクロウェーブの周波数よりも高い。
【0039】
他の例として、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、可変バンドパスフィルタでもある。その場合、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、第１遮断周波数と前記第１遮断周波数よりもさらに大きい、第２遮断周波数間の通過帯域の信号を通過させうる。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４がマイクロウェーブに対する通過状態にあるとき、マイクロウェーブの周波数は、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の第１遮断周波数は高く、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の第２遮断周波数よりも低い。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４がマイクロウェーブに対する遮断状態にあるとき、マイクロウェーブの周波数は、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の第１遮断周波数より低いか、または、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の第２遮断周波数より高い。
【0040】
他の例として、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、可変バンドリジェクションフィルタでもある。その場合、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、第１遮断周波数と前記第１遮断周波数よりもさらに大きい、第２遮断周波数間のリジェクション帯域の信号を遮断することができる。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４がマイクロウェーブに対する通過状態にあるとき、マイクロウェーブの周波数は、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の第１遮断周波数より低いか、または、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の第２遮断周波数より高い。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４がマイクロウェーブに対する遮断状態にあるとき、マイクロウェーブの周波数は、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の第１遮断周波数より高く、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４の第２遮断周波数より低い。
【0041】
例示的な実施例によれば、マイクロウェーブ供給装置１００は、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４を制御するように構成されたコントローラをさらに含みうる。コントローラは、第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４それぞれを通過状態に切り換えるか、遮断状態に切り換えるための信号を生成するように構成されうる。第１ないし第４フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４は、コントローラが生成した信号によって電子的に制御されうる。
【0042】
例示的な実施例によれば、コントローラは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合わせによっても具現される。例えば、コントローラは、ワークステーションコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータなどのコンピューティング装置を含みうる。コントローラは、単純コントローラ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ、ＧＰＵのような複雑なプロセッサ、ソフトウェアによって構成されたプロセッサ、専用ハードウェアまたはファームウェアを含みうる。コントローラは、例えば、汎用コンピュータまたはDSP(Digital Signal Process)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)のようなアプリケーション特定ハードウェアによっても具現される。
【0043】
一部実施例によれば、コントローラの動作は、１つ以上のプロセッサによって読取、及び実行されうる機械可読媒体上に保存された命令として具現されうる。ここで、機械可読媒体は、機械（例えば、コンピューティング装置）によって可読形態によって情報を保存及び／または伝送するための任意のメカニズムを含む。例えば、機械可読媒体は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、磁気ディスク記録媒体、光学記録媒体、フラッシュメモリ装置、電気的、光学的、音響的または他の形態の電波信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）及びその他の任意の信号を含みうる。
【0044】
コントローラについて説明した動作、または以下で説明する任意の工程を遂行するための、さらなるファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令語が構成されうる。しかし、これは説明の便宜上、上述したコントローラの動作は、コンピューティング装置、プロセッサ、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン及び命令語などを実行する他の装置から惹起されうる。
【0045】
図２は、例示的な実施例による半導体素子の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【0046】
図１及び図２を参照すれば、Ｐ１０において、第１チャンバ２０１でマイクロウェーブを用いた処理を遂行し、第２ないし第４チャンバ２０２、２０３、２０４でマイクロウェーブフリー処理を遂行することができる。例えば、第１チャンバ２０１内でｔＡＬＥのエッチングが遂行され、第２チャンバ２０２でｔＡＬＥの第１パージが遂行され、第３チャンバ２０３でｔＡＬＥの表面変更が遂行され、第４チャンバ２０４でｔＡＬＥの第２パージが遂行されうる。これにより、第１チャンバ２０１のみがマイクロウェーブを要求し、マイクロウェーブは、第１チャンバ２０１にのみ伝達されうる。
【0047】
Ｐ２０において、第２チャンバ２０２でマイクロウェーブを用いた処理を遂行し、第１、第３及び第４チャンバ２０１、２０３、２０４でマイクロウェーブフリー処理を遂行することができる。例えば、第２チャンバ２０２内でｔＡＬＥのエッチングが遂行され、第３チャンバ２０３でｔＡＬＥの第１パージが遂行され、第４チャンバ２０４でｔＡＬＥの表面変更が遂行され、第１チャンバ２０１でｔＡＬＥの第２パージが遂行されうる。これにより、第２チャンバ２０２のみがマイクロウェーブを要求し、マイクロウェーブは、第２チャンバ２０２にのみ伝達されうる。
【0048】
Ｐ３０において、第３チャンバ２０３でマイクロウェーブを用いた処理を遂行し、第１、第２及び第４チャンバ２０１、２０２、２０４でマイクロウェーブフリー処理を遂行することができる。例えば、第３チャンバ２０３内でｔＡＬＥのエッチングが遂行され、第４チャンバ２０４でｔＡＬＥの第１パージが遂行され、第１チャンバ２０１でｔＡＬＥの表面変更が遂行され、第２チャンバ２０２でｔＡＬＥの第２パージが遂行されうる。これにより、第３チャンバ２０３のみがマイクロウェーブを要求し、マイクロウェーブは、第３チャンバ２０３にのみ伝達されうる。
【0049】
Ｐ４０において、第４チャンバ２０４でマイクロウェーブを用いた処理を遂行し、第１ないし第３チャンバ２０１、２０２、２０３でマイクロウェーブフリー処理を遂行することができる。例えば、第４チャンバ２０４内でｔＡＬＥのエッチングが遂行され、第１チャンバ２０１でｔＡＬＥの第１パージが遂行され、第２チャンバ２０２でｔＡＬＥの表面変更が遂行され、第３チャンバ２０４でｔＡＬＥの第２パージが遂行されうる。これにより、第４チャンバ２０４のみがマイクロウェーブを要求し、マイクロウェーブは、第４チャンバ２０４にのみ伝達されうる。
【0050】
以上、図面及び明細書において例示的な実施例が開示された。本明細書において特定の用語でもって実施例を説明したが、これは、単に本開示の技術的思想を説明するための目的で使用されたものであって、意味限定や特許請求の範囲に記載の本開示の範囲を制限するために使用されたものではない。したがって、当業者であれば、それらから、多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解するであろう。したがって、本開示の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
【符号の説明】
【0051】
１０ システム
１００ マイクロウェーブ供給装置
１１０ マイクロウェーブソース
１２１、１２３、１２５ 第１ないし第３分岐装置
１３１、１３２、１３３、１３４ 第１ないし第４フィルタ
２０１、２０２、２０３、２０４ 第１ないし第４チャンバ
１００ マイクロウェーブ供給装置
１１０ マイクロウェーブソース
１２１、１２３、１２５ 第１ないし第３分岐装置
１３１、１３２、１３３、１３４ 第１ないし第４フィルタ
２０１、２０２、２０３、２０４ 第１ないし第４チャンバ
【図1】
【図2】