特開 2024-178170 熱処理チャンバのエッジリング距離を測定する装置、システム、及び方法

(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】P2024178170

(43)【公開日】2024-12-24

(54)【発明の名称】熱処理チャンバのエッジリング距離を測定する装置、システム、及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/26 20060101AFI20241217BHJP

【ＦＩ】

H01L21/26 T

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024140615

(22)【出願日】2024-08-22

(62)【分割の表示】P 2022562437の分割

【原出願日】2021-02-25

(31)【優先権主張番号】16/852,154

(32)【優先日】2020-04-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ルックナー， オーレ

(72)【発明者】

【氏名】アダーホールド， ウルフギャング アール．

(57)【要約】      （修正有）

【課題】測定した距離を、エッジリングの中心位置のシフトを決定するために使用する熱処理チャンバのエッジリング距離を測定する装置、システム及び方法を提供する。
【解決手段】熱処理チャンバシステム２００は、エッジリング１１４の周りに取り付けられた複数の距離センサ１６０を含む。距離センサは、エッジリングに対して複数の角度位置に取り付けられており、エッジリングの外面１６２に向かって信号１７１を同時に放出し、距離センサの複数の角度位置に対応するエッジリングの複数の角度位置２０１、２０２において、エッジリングの外面とそれぞれの距離センサとの間の第１の距離Ｄ１及び第２の距離Ｄ２をそれぞれ同時に測定し、エッジリングの中心位置２１０のシフトを決定する。中心位置のシフトを決定することは、エッジリングの１回又は複数回の全回転にわたって第１の距離Ｄ１及び第２の距離Ｄ２の各々について複数の距離値を平均化することを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱処理チャンバ装置であって：
１つ又は複数の側壁及び処理容積を含むチャンバ本体；
前記チャンバ本体の前記処理容積内に配置されたロータ；
前記ロータ上に支持されたエッジリングであって、内面及び外面を含むエッジリング；
前記エッジリングの上と前記ロータの上とに配置された複数のヒートランプ；並びに
前記チャンバ本体の前記１つ又は複数の側壁に取り付けられた１つ又は複数の距離センサであって、各距離センサが、前記エッジリングの前記外面に向かって方向付けられて、前記エッジリングの前記外面とそれぞれの前記距離センサとの間の距離を測定する、１つ又は複数の距離センサ
を含む熱処理チャンバ装置。

【請求項2】

前記ロータの外側に配置された駆動リングをさらに含み、前記駆動リングが、前記ロータに磁気結合されて前記ロータを回転させる、請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項3】

前記１つ又は複数の側壁が、１つ又は複数の窓部分を含み、各側壁が内面及び外面を含み、前記１つ又は複数の距離センサの各距離センサが、それぞれの前記側壁の前記外面に取り付けられ、且つそれぞれの前記窓部分に隣接している、請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項4】

前記エッジリングの下に配置された１つ又は複数の高温計をさらに含み、前記エッジリングが、前記１つ又は複数の高温計と前記複数のヒートランプとの間に配置されている、請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項5】

前記１つ又は複数の距離センサの各距離センサが、前記エッジリングの前記外面に向かってレーザ光を放出するように方向付けられたレーザ放出器を含み、
各距離センサが、前記エッジリングの前記外面に向かって方向付けられて、前記エッジリングの前記外面から反射された反射レーザ光を受け取り、前記反射レーザ光を使用して、前記エッジリングの前記外面とそれぞれの前記距離センサとの間の距離を決定する、
請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項6】

命令を含む非一過性のコンピュータ可読媒体をさらに含み、前記命令は、実行されると：
前記複数のヒートランプに、前記処理容積内に配置された第１の基板を加熱させ；
前記１つ又は複数の距離センサに、前記エッジリングの前記外面とそれぞれの前記距離センサとの間の距離を測定させ；
前記距離を使用して前記エッジリングの中心位置のシフトを決定させ；
前記中心位置のシフトを使用して、補正着地位置を決定させ；
ロボットに、第２の基板を前記補正着地位置に位置合わせさせる、
請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項7】

前記中心位置のシフトが、Ｘ軸に沿った第１の水平シフト、及びＹ軸に沿った第２の水平シフトを含む、請求項６に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項8】

前記命令は、実行されると、前記ロータに、前記１つ又は複数の距離センサが前記エッジリングの複数の角度位置に沿って前記距離を測定する間に、前記エッジリングを回転させる、請求項６に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項9】

命令を含む非一過性のコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、実行されると、熱処理チャンバシステムに：
チャンバ本体の処理容積内のエッジリング上に配置された第１の基板を、複数のヒートランプを使用して第１の温度に加熱させ；
前記第１の基板を、前記第１の温度よりも低い第２の温度に冷却させ；
距離センサと前記エッジリングの外面との間の距離を測定させ；
前記距離を使用して前記エッジリングの中心位置のシフトを決定させ；
前記中心位置のシフトを使用して、補正着地位置を決定させ；
ロボットに、第２の基板を前記補正着地位置に位置合わせするように命令させる、
非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項10】

前記ロボットは、前記第２の基板の底面の中心を前記補正着地位置に位置合わせするように命令され、前記第２の基板の前記底面の前記中心は、前記補正着地位置に対して０．１ｍｍ以下のオフセット内に位置合わせされる、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項11】

実行されると、前記熱処理チャンバシステムに、前記第２の基板を前記エッジリング上に着地させる命令をさらに含む、請求項１０に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項12】

前記距離を使用して決定される前記中心位置のシフトが、Ｘ軸に沿った第１の水平シフト、及びＹ軸に沿った第２の水平シフトを含む、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項13】

前記距離センサと前記エッジリングの前記外面との間の前記距離を測定することが：
前記距離センサのレーザ放出器から前記エッジリングの前記外面に向けてレーザ光を放出すること；
前記エッジリングの前記外面から反射された反射レーザ光を受け取ること；及び
前記反射レーザ光を使用して、前記エッジリングの前記外面と前記距離センサとの前記距離を決定すること
を含む、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項14】

実行されると、ロータに、前記距離センサが前記エッジリングの複数の角度位置に沿って前記距離を測定する間に、前記エッジリングを回転させる命令をさらに含む、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項15】

命令を含む非一過性のコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、実行されると、前記熱処理チャンバシステムに：
チャンバ本体の処理容積内のエッジリング上に配置された第１の基板を、複数のヒートランプを使用して第１の温度に加熱させ；
前記第１の基板を、前記第１の温度よりも低い第２の温度に冷却させ；
ロータを使用して、前記ロータ上に支持されている前記エッジリングを回転させ；
前記エッジリングが回転している間に、距離センサと前記エッジリングの前記外面との間の距離を測定させ；
前記距離を使用して前記エッジリングの中心位置のシフトを決定させ；
前記中心位置のシフトを使用して、補正着地位置を決定させる、
非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項16】

実行されると、ロボットに、第２の基板の底面の中心を前記補正着地位置と位置合わせさせる命令をさらに含み、前記第２の基板の前記底面の前記中心が、前記補正着地位置に対して０．１ｍｍ以下のオフセット内に位置合わせされる、請求項１５に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項17】

実行されると、前記熱処理チャンバシステムに、前記第２の基板を前記エッジリング上に着地させる命令をさらに含む、請求項１６に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項18】

前記距離を使用して決定される前記中心位置のシフトが、Ｘ軸に沿った第１の水平シフト、及びＹ軸に沿った第２の水平シフトを含む、請求項１５に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項19】

前記距離センサと前記エッジリングの前記外面との間の前記距離を測定することが：
前記距離センサのレーザ放出器から前記エッジリングの前記外面に向けてレーザ光を放出すること；
前記エッジリングの前記外面から反射された反射レーザ光を受け取ること；及び
前記反射レーザ光を使用して、前記エッジリングの前記外面と前記距離センサとの前記距離を決定すること
を含む、請求項１５に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項20】

前記距離センサと前記エッジリングの前記外面との間の前記距離が、前記エッジリングが前記ロータを使用して回転される間に、前記エッジリングの複数の角度位置で測定される、請求項１５に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

分野
［０００１］本開示の態様は、熱処理チャンバのエッジリング距離を測定する装置、システム、及び方法に関する。一実施例では、測定された距離は、エッジリングの中心位置のシフトを決定するために使用される。

【背景技術】

【0002】

［０００２］基板の急速な熱アニーリング中に、エッジを支持する部品は熱膨張と熱収縮を受け、これによりこのような部品の位置に変化が生じる可能性がある。このような部品の位置の変化は、基板の温度に不均一性を生じさせることがあり、これにより、熱処理中に基板上の材料が不均一になる可能性がある。

【0003】

［０００３］したがって、精度、有効性、及び時間の節約を促進する方式で、熱処理中の温度均一性及び材料均一性を促進する装置、システム、及び方法が必要とされている。

【発明の概要】

【0004】

［０００４］本開示の態様は、熱処理チャンバのエッジリング距離を測定する装置、システム、及び方法に関する。一実施例では、測定された距離は、エッジリングの中心位置のシフトを決定するために使用される。

【0005】

［０００５］一実装態様では、熱処理チャンバ装置は、１つ又は複数の側壁と処理容積とを含むチャンバ本体を含む。熱処理チャンバ装置は、チャンバ本体の処理容積内に配置されたロータも含む。熱処理チャンバ装置は、ロータ上に支持されたエッジリングも含む。エッジリングは、内面と外面とを含む。また、熱処理チャンバ装置は、エッジリングの上方及びロータの上方に位置決めされた複数のヒートランプを含む。熱処理チャンバ装置は、チャンバ本体の１つ又は複数の側壁に取り付けられた１つ又は複数の距離センサも含む。各距離センサは、エッジリングの外面とそれぞれの距離センサとの間の距離を測定するために、エッジリングの外面に向かって方向付けられる。

【0006】

［０００６］一実施態様では、非一過性のコンピュータ可読媒体は命令を含み、命令は、実行されると、熱処理チャンバシステムに、チャンバ本体の処理容積内のエッジリング上に配置された第１の基板を、複数のヒートランプを使用して第１の温度に加熱させる。命令はまた、熱処理チャンバシステムに、第１の基板を、第１の温度よりも低い第２の温度まで冷却させ、距離センサとエッジリングの外面との間の距離を測定させる。命令はまた、熱処理チャンバシステムに、距離を使用してエッジリングの中心位置のシフトを決定させ、中心位置のシフトを使用して補正着地位置を決定させる。命令はまた、熱処理チャンバシステムに、ロボットに対し、補正着地位置に第２の基板を位置合わせするように指示させる。

【0007】

［０００７］一実施態様では、非一過性のコンピュータ可読媒体は命令を含み、命令は、実行されると、熱処理チャンバシステムに、チャンバ本体の処理容積内のエッジリング上に配置された第１の基板を、複数のヒートランプを使用して第１の温度に加熱させる。命令はまた、熱処理チャンバシステムに、第１の基板を、第１の温度よりも低い第２の温度まで冷却させ、ロータを使用してエッジリングを回転させる。エッジリングは、ロータ上に支持される。命令はまた、エッジリングが回転する間に、熱処理チャンバシステムに、距離センサとエッジリングの外面との間の距離を測定させる。命令はまた、熱処理チャンバシステムに、距離を使用してエッジリングの中心位置のシフトを決定させ、中心位置のシフトを使用して補正着地位置を決定させる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

［０００８］本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡潔に要約された本開示の具体的な説明が、実装態様を参照することによって得られ、実装態様のいくつかは添付図面に示される。しかしながら、本開示は他の等しく有効な実装態様を許容しうるので、添付図面は、本開示の一般的な実装態様を示しているにすぎず、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。

【0009】

【図1A】［０００９］一実装態様による、熱処理チャンバの概略部分断面図である。

【図1B】［００１０］一実装態様による、図１Ａに示される熱処理チャンバの拡大部分概略断面図である。

【図2】［００１１］一実装態様による、熱処理チャンバシステムの概略部分上面図である。

【図3】［００１２］一実装態様による、熱処理チャンバシステムの概略部分上面図である。

【図4】［００１３］一実装態様による、図１Ａ及び１Ｂに示される熱処理チャンバと併せて使用されるロボット装置の概略部分側面図である。

【図5】［００１４］一実装態様による、熱処理チャンバを動作させる方法の概略図である。

【図6】［００１５］一実装態様による、熱処理チャンバシステムの概略部分上面図である。

【図7】［００１６］一実装態様による、熱処理チャンバシステムの概略部分上面図である。

【0010】

［００１７］理解を容易にするために、図面に共通する同一の要素を示すために、可能な限り同一の参照番号を使用した。一実装態様において開示される要素は、具体的な記述がなくとも、他の実装態様で有益に利用されうると想定されている。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［００１８］本開示の態様は、熱処理チャンバのエッジリング距離を測定する装置、システム、及び方法に関する。一実施例では、測定された距離は、エッジリングの中心位置のシフトを決定するために使用される。

【0012】

［００１９］図１Ａは、一実装態様による、熱処理チャンバ１００の概略部分断面図である。熱処理チャンバ１００は、急速熱処理チャンバである。熱処理チャンバ１００は、熱処理チャンバシステム１１０の一部である。

【0013】

［００２０］熱処理チャンバ１００内で処理される基板１１２は、バルブ（スリットバルブなど）又はアクセスポート１１３を通して、熱処理チャンバ１００の処理容積１１８内に提供される。基板１１２は、環状のエッジリング１１４によってその周囲で支持されている。エッジリング１１４は、基板１１２の端に接触する環状の傾斜棚１１５を有する。基板１１２は、基板１１２の上面に既に形成された処理されたフィーチャ１１６が、放射線加熱装置１２４に向かって上方を向くように配向される。

【0014】

［００２１］熱処理チャンバ１００は、チャンバ本体１０２と、チャンバ本体１０２内部に配置された処理容積１１８とを含む。チャンバ本体１０２は、１つ又は複数の側壁１０３を含む。処理容積１１８は、その上側で、透明な石英窓１２０によって画定される。概略図では示されているが、基板１１２上のフィーチャ１１６は、通常、基板１１２の表面を越えて実質的な距離にわたって突出するのではなく、基板１１２の表面の平面内及び同平面近傍でパターニングを構成する。

【0015】

［００２２］熱処理チャンバ１００は、例えば、急速熱アニーリングを使用することによって、基板を酸化するために、及び／又は基板１１２上に注入された種（ドーパントなど）を活性化するために、基板１１２を処理する。

【0016】

［００２３］３つのリフトピン１２２は、基板１１２がロボットのような基板移送装置間で取り扱われるときに、基板１１２の底面（例えば裏側表面）と係合してそれを支持するために上下される。本開示は、図４に関連して記載されるロボット装置４００が使用されうると想定している。ロボットのロボットブレード及び／又はロボットのロボットアームは、バルブ又はアクセスポート１１３を通って延びて、基板１１２を熱処理チャンバ１００内及びエッジリング１１４上に提供する。処理容積１１８内で基板１１２を加熱するために、放射線加熱装置１２４は、放射エネルギーを基板１１２に向かって方向付けるように窓１２０の上方に位置決めされる。熱処理チャンバ１００では、放射線加熱装置は、窓１２０の上方に六角形の最密配列で配置されたそれぞれの反射チューブ１２７に位置決めされた複数のヒートランプ１２６を含む。複数のヒートランプ１２６は、高強度タングステン－ハロゲンランプを含む。複数のヒートランプ１２６は、エッジリング１１４の上方に位置決めされる。

【0017】

［００２４］ヒートランプ１２６のアレイは、ランプヘッドと呼んでもよい。しかしながら、他の放射線加熱装置を代用して、熱処理チャンバ１００に放射熱エネルギーを供給してもよい。ヒートランプ１２６は、処理容積１１８及び基板１１２の温度を上昇させるために、放射源の温度を迅速に高める、即ち上昇させるための抵抗加熱を含む。ヒートランプ１２６は、フィラメントを取り囲むガラス又はシリカのエンベロープを有する白熱ランプ及びタングステンハロゲン白熱ランプと、キセノンなどのガスを取り囲むガラス又はシリカのエンベロープを含む閃光電球とを含みうる。ヒートランプ１２６は、ガス又は蒸気を取り囲むガラス、セラミック、又はシリカのエンベロープを含むアークランプを含んでもよい。このようなランプは、ガスが活性化されると放射熱を提供する。本明細書で提供されるランプという用語は、熱源を取り囲むエンベロープを有するランプを含むことを意図している。ランプの「熱源」は、基板の温度を上昇させることのできる材料又は要素、例えば、活性化されうるフィラメント又はガスを指す。追加的に又は代替的に、基板１１２の温度を高めるためにレーザ源が利用されうることが想定される。

【0018】

［００２５］本明細書に提供されるように、急速熱処理（ＲＴＰ）は、毎秒約１０℃以上の速度、例えば毎秒約１０℃から毎秒約２５０℃の速度で基板を均一に加熱することのできるプロセスを指す。ＲＴＰチャンバ内の漸減（冷却）速度は、毎秒約８０℃から毎秒約１５０℃の範囲である。本開示の態様はまた、フラッシュアニーリング、例えば、５秒未満、例えば１秒未満、又は複数ミリ秒で基板をアニーリングすることに適用されうる。

【0019】

［００２６］加熱効率を改善する受動的な方法は、基板１１２と平行に、基板１１２より大きな面積にわたって延び、基板１１２の底面と対向するリフレクタ１２８を含む。リフレクタ１２８は、基板１１２から放出された熱放射を効率的に反射して基板１１２に戻す。基板１１２とリフレクタ１２８との間の間隔は、約３ｍｍから約９ｍｍの範囲内とすることができ、キャビティの幅と厚のアスペクト比は、約２０ｍｍよりも大きい。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、基板１１２の見かけの放射率を高めるための反射板が含まれる。金コーティング又は多層誘電体干渉ミラーを有することのできるリフレクタ１２８は、基板１１２のより暖かい部分からより冷たい部分に熱を分配するように機能する黒体キャビティを基板１１２の背面に効果的に形成する。黒体キャビティは、基板１１２の温度に対応する、通常プランク分布で表される放射分布で満たされ、一方、ヒートランプ１２６からの放射は、ヒートランプ１２６に関連付けられるそれよりもはるかに高い温度に対応する分布を有する。

【0020】

［００２７］チャンバ本体１０２は、上壁１２１及び下壁１５３を含む。リフレクタ１２８は、冷却中などに、基板１１２からの過剰な放射を放熱する能力のために選択される、金属などの材料で作製された下壁１５３内に形成された水冷ベース上に配置される。上壁１２１は石英窓１２０を含み、下壁１５３は上壁１２１と実質的に平行である。下壁１５３は、金属などの、著しく不透明な材料から作製されてもよい。

【0021】

［００２８］エッジリング１１４は、支持シリンダ１３１上に配置及び支持されて、エッジリング１１４の熱膨張及び／又は熱収縮時に、支持シリンダ１３１及びロータ１３０に対して移動可能である。エッジリング１１４は、支持シリンダ１３１及びロータ１３０を使用して移動させることもできる。支持シリンダ１３１は、断熱材料を含みうる。支持シリンダ１３１は、ロータ１３０に支持されるか、連結されるか、又はロータの一部として形成されうる。ロータ１３０及び支持シリンダ１３１は回転可能である。ロータ１３０は円筒状である。ロータ１３０は、チャンバ本体１０２内で磁気浮上する。ロータ１３０は、チャンバ本体１０２の１つ又は複数の側壁１０３の外側に位置決めされた駆動リング１３２に磁気結合される。重力、及びエッジリング１１４（図１Ｂに示される）の下面１６６から下方に延びる下肩部により、支持シリンダ１３１及びロータ１３０上にエッジリング１１４を保持することが容易である。

【0022】

［００２９］他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、駆動リング１３２は、回転可能なフランジであり、ロータ１３０が駆動リング１３２の回転と共に回転するようにロータ１３０に磁気結合される。このような実施態様では、モータが駆動リング１３２を回転させてロータ１３０を回転させる。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、駆動リング１３２は、チャンバ本体１０２に対して固定され、電力が供給されると、磁力を生成してロータ１３０を磁気的に回転及び／又は浮上させる電気コイルを含む。ロータ１３０が回転すると、エッジリング１１４及びエッジリング１１４上に支持された基板１１２は、基板１１２の中心軸１３４を中心として回転する。図示の実装態様では、中心軸１３４は、エッジリング１１４の中心軸と位置合わせされる。

【0023】

［００３０］ヒートランプ１２６は、中心軸１３４の周りにほぼリング状の形態に配置された加熱ゾーンに分割することができる。制御回路は、異なるゾーン内でヒートランプ１２６に送達される電圧を変化させ、それによって放射エネルギーの半径方向分布を調整する。１つ又は複数の高温計１４０は、リフレクタ１２８の開孔を通して基板１１２の底面と対向するように位置決めされた１つ又は複数の光パイプ１４２を通して結合される。１つ又は複数の高温計１４０は、静止した基板又は回転する基板１１２の半径にわたる温度を測定する。光パイプ１４２は、サファイア、金属、及びシリカファイバーを含む様々な構造で形成することができる。高温計１４０は、エッジリング１１４の下方に配置され、エッジリング１１４は、高温計１４０と複数のヒートランプ１２６との間に配置される。

【0024】

［００３１］他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、反射コーティング１５０の膜を、ヒートランプ１２６と対向する窓１２０の側面に配置することができる。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、反射コーティング１５１は、基板１１２と対向する窓１２０の側面に配置される。図１に示される実装態様では、反射コーティング１５０及び１５１は窓１２０の両側に配置されている。反射コーティング１５０及び１５１は、高温計１４０の正確な測定を容易にするために、高温計の帯域幅内の放射線が反射コーティング１５０及び１５１を通って伝搬するのを阻止することを容易にする。

【0025】

［００３２］熱処理チャンバシステム１１０は、上壁１２１と下壁１５３との間の１つ又は複数の側壁１０３に取り付けられた１つ又は複数の距離センサ１６０を含む。１つ又は複数の距離センサ１６０は、エッジリング１１４に向かって水平方向に（例えば、半径方向内向きに）方向付けられる。

【0026】

［００３３］図１Ｂは、一実装態様による、図１Ａに示される熱処理チャンバ１００の拡大部分概略断面図である。エッジリング１１４は、内面１６１と、内面１６１に形成された凹状の内面１６５と、１つ又は複数の側壁１０３と対向する外面１６２と、上面１６３と、上面１６３に形成された凹状の上面１６４と、下面１６６とを含む。１つ又は複数の側壁１０３に取り付けられた１つ又は複数の距離センサ１６０は、外面１６２とそれぞれの距離センサ１６０との間の距離Ｄ１を測定するために、エッジリング１１４の外面１６２に向かって方向付けられる。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、距離Ｄ１は水平距離である。各距離センサ１６０は、信号放出器１６８、信号受信器１６９を含む。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、各距離センサ１６０は、オンボードプロセッサなどのオンボードコントローラ１７０を含む。信号放出器１６８は、信号速度でエッジリング１１４の外面１６２に向かって１つ又は複数の信号１７１を放出するように方向付けられる。信号受信器１６９は、外面１６２から反射され、それぞれの距離センサ１６０に向かって戻る１つ又は複数の信号１７１を、１つ又は複数の反射信号として認識し、受信するように構成される。オンボードコントローラ１７０は、反射信号、動作時間、及び信号速度を使用して距離Ｄ１を決定する。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、距離センサ１６０は、信号放出器１６８がレーザ放射器であり、信号受信器１６９が光学レンズなどのレーザ受信器であるレーザ距離センサ１６０を含む。このような実施態様では、信号１７１はレーザ光を含む。他の実施例と組み合わせることのできる一実施例では、レーザ光は、０．５ｍｍ以上、例えば１．０ｍｍ以上のビーム直径を有するビームを含む。他の実施例と組み合わせることのできる一実施例では、レーザ光は可視光を含む。他の例と組み合わせることのできる一実施例では、レーザ光は、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲内、例えば６４０ｎｍから６７０ｎｍの範囲内の波長を含む。

【0027】

［００３４］１つ又は複数の側壁１０３は、１つ又は複数の窓部分１６７（１つ又は複数のビューポートなど）を含む。１つ又は複数の距離センサ１６０は、１つ又は複数の側壁１０３の窓部分１６７に隣接して取り付けられる。１つ又は複数の距離センサ１６０は、それぞれの側壁１０３のそれぞれの窓部分１６７を通して信号１７１を放出する。窓部分１６７は、信号１７１が窓部分１６７を通って伝搬するように、信号１７１に対して透明である。窓部分１６７は、石英を含んでもよい。本開示は、それぞれの窓部分１６７が、それぞれの側壁１０３の一部又は全体を形成しうると想定している。１つ又は複数の側壁１０３の各々は、内面１７２及び外面１７３を含む。１つ又は複数の距離センサ１６０は、それぞれの側壁１０３の外面１７３に取り付けられる。

【0028】

［００３５］図１Ａを参照すると、熱処理チャンバシステム１１０は、熱処理中に熱処理チャンバ１００の態様を制御するコントローラ１８０を含んでいる。制御部１８０は、中央処理装置（ＣＰＵ）などのプロセッサ１８１と、メモリ１８２と、プロセッサ１８１のためのサポート回路１８３とを含んでいる。コントローラ１８０は、種々のチャンバ部品及びサブプロセッサを制御するための工業環境で使用することのできる任意の形態の汎用コンピュータの１つでありうる。メモリ１８２は、本明細書に記載される方式で熱処理チャンバ１００の全体の動作を制御するために実行又は呼び出されうる、コンピュータプログラムなどのソフトウエア（ソース又はオブジェクトコード）を記憶する。コントローラ１８０は、熱処理チャンバ１００内の制御可能な部品のそれぞれの動作を操作する。例えば、コントローラ１８０は、高温計１４０、１つ又は複数の距離センサ１６０、複数のヒートランプ１２６、駆動リング１３２（又は駆動リング１３２を駆動するモータ）、及びリフトピン１２２の動作と通信し、それらの動作を制御する。コントローラ１８０は、基板１１２を処理容積１１８へ及び処理容積１１８から移送するために、バルブ又はアクセスポート１１３を通って延びるために使用されるロボットと通信し、それを制御する。

【0029】

［００３６］コントローラ１８０は、高温計１４０の出力を受け取り、それに応じて、ヒートランプ１２６の異なるリングに供給される電圧を制御し、それによって、熱処理中に放射線加熱強度及びパターンを動的に制御することができる。高温測定は、基板１１２を光学的に精査するための放射計又は反射計をさらに含み、関連する波長範囲内で高温計が面している基板１１２の部分の放射率又は反射率を測定し、測定された放射率を含むようにコントローラ１８０内のアルゴリズムを制御することにより、改善することができる。

【0030】

［００３７］コントローラ１８０は、（例えばプロセッサ１８１によって）実行されると、本明細書に記載される動作のうちの１つ又は複数を実行させる命令（ソフトウエアなど）を含む、非一過性のコンピュータ可読媒体（メモリ１８２など）を含む。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、コントローラ１８０の非一過性のコンピュータ可読媒体の命令は、実行されると、方法５００の１つ又は複数の動作を実行させる。他の実施例と組み合わせることのできる一実施例では、命令は、動作５０１、５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３、５１５、及び／又は５１７のうちの１つ又は複数を、熱処理チャンバ１００並びにその態様及び部品に関連して実施させる。

【0031】

［００３８］図２は、一実装態様による、熱処理チャンバシステム２００の概略部分上面図を示す。熱処理チャンバシステム２００は、上述の熱処理チャンバシステム１１０の１つ又は複数の態様、特徴、部品、及び／又は特性を含みうる。熱処理チャンバシステム２００は、エッジリング１１４の周りに取り付けられた複数の距離センサ１６０（２つが示されている）を含む。距離センサ１６０は、エッジリング１１４に対して複数の角度位置に取り付けられている。距離センサ１６０は、角度的に約９０度離れて配置されている。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、複数の距離センサ１６０は、エッジリング１１４に対して角度的に少なくとも４５度離れて配置される。図２に示される実装態様では、エッジリング１１４は、距離センサ１６０に対して回転しても回転しなくてもよい。複数の距離センサ１６０は、エッジリング１１４の外面１６２に向かって信号１７１を同時に放出する。距離センサ１６０は、距離センサ１６０の複数の角度位置に対応するエッジリング１１４の複数の角度位置２０１、２０２において、エッジリング１１４の外面１６２とそれぞれの距離センサ１６０との間の第１の距離Ｄ１及び第２の距離Ｄ２をそれぞれ同時に測定する。

【0032】

［００３９］距離センサ１６０によって測定された第１の距離Ｄ１及び第２の距離Ｄ２は、エッジリング１１４の中心位置２１０における中心位置のシフトを決定するために使用される。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、測定された第１の距離Ｄ１の差及び測定された第２の距離Ｄ２の差が、中心位置のシフトを決定するために使用される。他の実施例と組み合わせることのできる一実施例では、測定された第１の距離Ｄ１及び測定された第２の距離Ｄ２の位相差を使用して、中心位置のシフトを決定する。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、第１の距離Ｄ１及び第２の距離Ｄ２は、エッジリング１１４の１回又は複数回の全回転にわたって測定され、第１の距離Ｄ１及び第２の距離Ｄ２の各々について複数の距離値が測定される。中心位置のシフトを決定することは、エッジリング１１４の１回又は複数回の全回転にわたって第１の距離Ｄ１及び第２の距離Ｄ２の各々について複数の距離値を平均化することを含む。

【0033】

［００４０］図３は、一実装態様による、熱処理チャンバシステム３００の概略部分上面図を示す。熱処理チャンバシステム３００は、上述の熱処理チャンバシステム１１０の１つ又は複数の態様、特徴、部品、及び／又は特性を含みうる。熱処理チャンバシステム３００は、それぞれの側壁１０３に取り付けられてエッジリング１１４の外面１６２に向けて方向付けられた単一の距離センサ１６０を含んでいる。エッジリング１１４及び基板１１２は、ロータ１３０を使用して回転方向ＲＤ１に回転される。エッジリング１１４及び基板１１２が回転する間に、単一距離センサ１６０は、信号１７１を放射し、距離Ｄ１を測定する。他の実施例と組み合わせることのできる一実施例では、単一距離センサ１６０は、エッジリング１１４の複数の角度位置３０１ａ～３０１ｈに沿った距離Ｄ１、例えばエッジリング１１４の少なくとも１８０度の回転にわたる距離、例えばエッジリング１１４の少なくとも３６０度の回転にわたる距離を測定する。複数の角度位置３０１ａ～３０１ｈに沿った距離Ｄ１を測定することにより、単一距離センサ１６０を使用して、角度位置３０１ａ～３０１ｈに対応する複数の距離値が得られる。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、単一距離センサ１６０は、エッジリング１１４の外面１６２の全周に沿った複数の距離値を測定する。

【0034】

［００４１］単一距離センサ１６０によって測定される距離値は、エッジリング１１４の中心位置３１０における中心位置のシフトを決定するために使用される。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、複数の距離値が一つの回転角度にわたって測定され、測定距離値の振動がもたらされる。中心位置のシフトは、振動の最大振幅と、回転角度に対する振動の位相を使用して決定される。

【0035】

［００４２］図４は、一実装態様による、図１Ａ及び１Ｂに示される熱処理チャンバ１００と併せて使用されるロボット装置４００の概略部分側面図を示す。ロボット装置４００は、ロボットブレード４０１と、ロボットブレード４０１に連結されたロボットアーム４０２とを含む。第２の基板４１２は、ロボットブレード４０１上に支持され、ロボットブレード４０１を使用して搬送される。ロボットブレード４０１及びロボットアーム４０２は、バルブ又はアクセスポート１１３を通って延び、第２の基板４１２を処理容積１１８内に移送する。ロボット装置４００は、第２の基板４１２を、エッジリング１１４の中心位置における中心位置のシフトを使用して決定された補正着地位置４１０と、水平に位置合わせするように命令される。エッジリング１１４の中心位置のシフトは、基板１１２の処理中に１つ又は複数の距離センサ１６０によって測定された１つ又は複数の距離を使用して決定される。第２の基板４１２は、上面４１３及び底面４１４を含む。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、ロボット装置４００は、底面４１４の中心４１５を、補正着地位置４１０と水平に位置合わせするように命令される。

【0036】

［００４３］第２の基板４１２が補正着地位置４１０と位置合わせされた後、リフトピン１２２が上昇して、第２の基板４１２をロボットブレード４０１から持ち上げる。ロボットブレード４０１は、１つ又は複数の開口部を含み、リフトピン１２２は、開口部を通って移動して、底面４１４に係合し、第２の基板４１２を持ち上げる。ロボットブレード４０１及びロボットアーム４０２は、第２の基板４１２の下から、バルブ又はアクセスポート１１３（図１に示される）を通って、処理容積１１８（図１に示される）の外に移動する。リフトピン１２２上に支持されて上昇位置にある間に、第２の基板４１２は、ヒートランプ１２６を使用して予熱され、熱的に安定化される。予熱の間、第２の基板４１２の中心４１５は、エッジリング１１４のための補正着地位置４１０に位置合わせされる。リフトピン１２２は下降して、エッジリング１１４の凹状の上面１６４上に第２の基板４１２を着地させる。凹状上面１６４は、図１Ａに関連して記載された環状傾斜棚１１５を含みうる。下降位置でエッジリング１１４上に支持されている間に、第２の基板４１２は、ヒートランプ１２６を使用してアニーリングされる。アニーリングの間、第２の基板４１２の中心４１５は、エッジリング１１４の補正着地位置４１０に位置合わせされる。

【0037】

［００４４］図５は、一実装態様による、熱処理チャンバを動作させる方法５００の概略説明図を示す。本開示は、方法の１つ又は複数の態様、特徴、部品、及び／又は特性が、上記の図１Ａ、図１Ｂ、図２、図３、及び図４に関連して記載された熱処理チャンバシステム１１０、熱処理チャンバ１００、熱処理チャンバシステム２００、熱処理チャンバシステム３００、及び／又はロボット装置４００の１つ又は複数の態様、特徴、部品、及び／又は特性と組み合わせられる、及び／又は併せて使用されうると想定している。

【0038】

［００４５］動作５０１において、方法５００は、チャンバ本体内のエッジリング上に配置された第１の基板を加熱することを含む。第１の基板は、エッジリング上に支持される。エッジリング及び第１の基板は、チャンバ本体の処理容積内に配置される。第１の基板は、複数のヒートランプを使用して第１の温度に加熱される。動作５０１での加熱は、第１の基板を第１の温度に加熱することを含む。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、第１の基板を第１の温度に加熱することは、第１の基板をピークアニール温度にアニーリングすることを含む。一実施例では、ピークアニール温度は、９００℃を超え、例えば１０００℃から１１００℃の範囲内である。動作５０１での加熱は、第１の基板を予熱温度に予熱し、第１の基板をピークアニール温度にアニーリングする前に、第１の基板を安定化温度まで熱的に安定化させることを含む。一実施例では、予熱温度は、１８０℃から２２０℃の範囲内、例えば２００℃である。一実施例では、安定化温度は、４８０℃から５２０℃の範囲内、例えば５００℃である。一実施例では、第１の基板は、予熱及び安定化の間に、リフトピン上のエッジリングより上に上昇させ、第１の基板は、第１の基板を第１の温度に加熱する間に、エッジリング上に支持されるエッジリングまで下降させる。第１の基板は、ロボットを使用してチャンバ本体内のリフトピン上に装填される。

【0039】

［００４６］他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、第１の基板は、毎秒１０℃以上、例えば毎秒５０℃以上、又は毎秒７５℃の加熱速度で第１の温度に加熱される。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、第１の基板は、毎秒１０℃から毎秒２５０℃の範囲内の加熱速度で第１の温度に加熱される。

【0040】

［００４７］動作５０３において、第１の基板は、第１の温度よりも低い第２の温度に冷却される。第２の温度は、ロボットを使用して熱処理チャンバのチャンバ本体の処理容積から第１の基板を除去することを容易にするために選択される。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、第２の温度は、３８０℃から４２０℃の範囲内、例えば４００℃である。

【0041】

［００４８］任意選択的な動作５０５では、エッジリングは、ロータを使用して回転され、エッジリングはロータ上に支持される。エッジリング、及びエッジリング上に配置された第１の基板は、（動作５０１において）基板を第１の温度に加熱すること、及び／又は（動作５０５において）第１の基板を第２の温度に冷却することのうちの１つ又は複数の間に回転される。

【0042】

［００４９］動作５０７では、ロボットを使用して、熱処理チャンバの処理容積とチャンバ本体から第１の基板が除去される。除去は、エッジリングから第１の基板を上昇させるためにリフトピンを上昇させることと、第１の基板の下でロボットブレードのロボットブレードを移動させることと、第１の基板をロボットブレード上に着地させるためにリフトピンを下降させることと、ロボットブレードを熱処理チャンバの処理容積とチャンバ本体の外へ移動させることとを含む。本開示は、（動作５０９において）距離を測定することができ、処理容積から第１の基板を除去した後及び／又は第１の基板の除去中に、（動作５１１において）中心位置のシフトを決定することができると想定している。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、第１の基板のエッジリングからの上昇時にエッジリングが回転され、エッジリングが第１の基板の除去中に回転される間に距離が測定される。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、第１の基板の処理容積からの除去時にエッジリングが回転され、エッジリングが第１の基板の除去後に回転される間に距離が測定される。

【0043】

［００５０］動作５０９では、１つ又は複数の距離センサとエッジリングの外面との間の距離が測定される。１つ又は複数の距離センサは、距離を測定するために使用される。１つ又は複数の距離センサは、動作５０１における加熱の前又は後、動作５０１における加熱の間、動作５０３における冷却の前又は後、及び／又は動作５０３における冷却の間に距離を測定することができる。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、１つ又は複数の距離センサは、（動作５０１において）第１の基板を第１の温度に加熱すること、及び（動作５０３において）第１の基板を第２の温度に冷却することの後で距離を測定する。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、距離は、動作５０１での加熱後、動作５０３での冷却後、及び動作５０７に関連して記載した第１の基板の除去後又は除去中に、測定される。

【0044】

［００５１］他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、距離は、ロボットを使用してチャンバ本体内に第２の基板を装填する前に測定される。

【0045】

［００５２］他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、１つ又は複数の距離センサは、（動作５０５において）エッジリングの回転中に距離を測定する。他の実施例と組み合わせることのできる１つの実施例では、１つ又は複数の距離センサは、エッジリングの複数の角度位置に沿った距離、例えばエッジリングの少なくとも１８０度の回転、例えばエッジリングの少なくとも３６０度の回転にわたる距離を測定する。他の実施例と組み合わせることのできる１つの実施例では、エッジリングが回転する間に距離を測定するために単一の距離センサが使用され、単一の距離センサは、エッジリングの少なくとも１８０度の回転に沿った距離、例えばエッジリングの少なくとも３６０度の回転に沿った距離を測定する。

【0046】

［００５３］他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、動作５０１での加熱後、動作５０３での冷却後、及び動作５１５に関連して説明されるように、ロボットが熱処理チャンバに入ってエッジリングに第２の基板を着地させる際に、距離が測定される。そのような実施態様では、距離は、動作５０７において第１の基板が除去された後で測定される。このような実施態様では、距離は、第２の基板がロボットブレードからリフトピンへ移送される前、及びリフトピンがエッジリング上に第２の基板を着地させる前に、第２の基板がロボットブレード上に支持されている間に測定される。そのような実施態様の態様は、エッジリングが水平方向に並進移動可能でない場合、エッジリングに対する第２の基板の正確な配置を容易にする。

【0047】

［００５４］他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、距離は、第２の基板がロボットブレードからリフトピンへ移送された後、及び／又はリフトピンがエッジリング上に第２の基板を着地させるために降下する間に測定される。このような実施態様では、距離は、第２の基板がリフトピン上に支持されている間、エッジリング上に第２の基板が着地する前に測定される。

【0048】

［００５５］他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、１つ又は複数の距離センサは、エッジリングに対して複数の角度位置でエッジリングの周りに配置された複数の距離センサを含む。複数の距離センサは、距離センサの複数の角度位置に対応するエッジリングの複数の角度位置における、エッジリングの外面とそれぞれの距離センサとの間の距離を同時に測定する。

【0049】

［００５６］複数の角度位置に沿った距離を測定することにより、１つ又は複数の距離センサを使用して、角度位置に対応する複数の距離値が得られる。

【0050】

［００５７］動作５０９において１つ又は複数の距離センサの各距離センサを使用して距離を測定することは、それぞれの距離センサからエッジリングの外面に向かって１つ又は複数の信号を放出することを含む。各距離センサを使用して測定することは、それぞれの距離センサにおいて、エッジリングの外面から反射される１つ又は複数の反射信号を受信することと、１つ又は複数の反射信号を使用して、エッジリングの外面とそれぞれの距離センサとの間の距離を決定することとを含む。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、距離は、信号速度及び動作時間を使用して決定される。他の実施例と組み合わせることのできる一実施例では、信号速度は、１つ又は複数の信号が放出される速度であり、動作時間は、１つ又は複数の放出された信号が外面に到達し、外面で反射され、それぞれの距離センサで受信されるのに要する測定時間である。他の実施例と組み合わせることのできる一実施例では、動作時間は、それぞれの距離センサからの１つ又は複数の信号の放出と、それぞれの距離センサにおける１つ又は複数の反射信号の受信との間の経過時間である。

【0051】

［００５８］他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、１つ又は複数の距離センサの各々は、レーザ放出器を含み、それぞれの距離センサが各々放出する１つ又は複数の信号は、レーザ放出器によって放出されるレーザ光を含む。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、１つ又は複数の反射信号は反射レーザ光を含み、信号速度はレーザ光速度である。

【0052】

［００５９］信号速度と動作時間を使用して、それぞれの距離センサとエッジリングの外面との間の距離を計算し、測定する。本開示は、距離が、それぞれの距離センサ各々に搭載されたコントローラ及び／又はプロセッサによって計算され、距離が、それぞれの距離センサが通信しているコントローラ及び／又はプロセッサによって計算されうると想定している。

【0053】

［００６０］動作５１１では、それぞれの距離センサとエッジリングの外面との間の距離を使用して、エッジリングの中心位置のシフトが決定される。中心位置のシフトは、水平面内のエッジリングの幾何学中心のシフトに関連する。中心位置のシフトは、１つ又は複数の距離センサと通信しているコントローラを使用して決定される。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、エッジリングの中心位置のシフトは、Ｘ軸に沿った第１の水平シフトと、Ｙ軸に沿った第２の水平シフトとを含む。Ｘ軸及びＹ軸は、エッジリングを通って延びる水平面に沿って延びる。また、動作５１１においては、ロボットの補正着地位置が、決定された中心位置のシフトを使用して決定される。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、ロボットの補正着地位置は、Ｘ軸に沿った第１の水平補正位置と、Ｙ軸に沿った第２の水平補正位置とを含む。

【0054】

［００６１］動作５１３では、ロボットが、第２の基板を、動作５１１で決定された補正着地位置に位置合わせするように命令される。ロボットは、エッジリングの中心位置のシフト及び／又はロボットの補正着地位置を決定する同じコントローラを使用して命令されうる。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、第２の基板の底面の中心は、補正着地位置に対して０．１ｍｍ以下のオフセット内で位置合わせされる。このような実施態様では、第２の基板の底面の中心は、補正着地位置から０．１ｍｍ以下の距離に位置合わせされる。ロボットは、第２の基板を、補正着地位置に位置合わせする。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、ロボットは、第２の基板を、補正着地位置に位置合わせし、リフトピンは、第２の基板が補正着地位置に位置合わせされている間に、上昇して第２の基板をロボットのロボットブレードから持ち上げる。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、動作５１３において、動作５１１で決定された補正着地位置に対応するロボットの着地場所が指定される。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、動作５１３において、ロボットの着地場所が事前に選択され、動作５１１で決定された補正着地位置が、補正着地位置に対応する補正着地場所に着地場所を補正するために使用される。

【0055】

［００６２］本開示は、動作５１３において、エッジリングが１つ又は複数の水平方向に並進移動可能である実施態様では、ロボット及び／又はエッジが、第２の基板を補正着地位置に移動させるか又は位置合わせするように命令されうると想定している。他の実施態様と組み合わせることのできる一実施態様では、エッジリングは、エッジリングを支持する支持シリンダ及びロータを使用して、１つ又は複数の水平方向に並進移動可能であり、１つ又は複数の垂直方向に並進移動可能である。ロータは磁気浮上し、磁気的に移動する。

【0056】

［００６３］動作５１５では、第２の基板を、エッジリング上に着地させる。第２の基板は、補正着地位置に位置合わせされる間はリフトピン上に支持され、リフトピンは、第２の基板の底面がエッジリングに係合してエッジリング上に第２の基板を着地させるまで下降する。第２の基板は、エッジリング上に支持され、補正着地位置に位置合わせされる。

【0057】

［００６４］動作５１７では、第２の基板は、ピークアニール温度にアニーリングされるように、第１の温度に加熱される。第２の基板は、動作５１７で第２の基板が加熱される間に、エッジリングの補正着地位置に位置合わせされる。動作５１７における加熱は、動作５０１における第１の基板の加熱に関連して記載された態様、特徴、部品、及び／又は特性のうちの１つ又は複数を含む。

【0058】

［００６５］図６は、一実装態様による、熱処理チャンバシステム６００の概略部分上面図を示す。２つの距離センサ６１１、６１２は、エッジリング６１４の周りで角度的に９０度に離れて配置される。エッジリング６１４の所定位置６１５が示されている。熱処理後、エッジリング６１４は所定位置６１５からシフト位置６１６にシフトする。エッジリング６１４の所定位置６１５は、エッジリング６１４を支持及び回転させるために使用されるロータ（ロータ１３０など）の幾何学中心に対応する。基板のアニーリングの間、エッジリング６１４はロータに対して移動し、エッジリング６１４の中心位置は、所定位置６１５からシフト位置６１６にシフトする。

【0059】

［００６６］第１の距離センサ６１１は、Ｘ軸に沿って位置合わせされ、エッジリングがシフト位置６１６にシフトされた後の、第１の距離センサ６１１とエッジリング６１４の外面との間の第１の水平距離ＨＤ１を測定する。Ｘ軸に沿った第１の水平シフトＨＳ１は、第１の水平距離ＨＤ１から所定の第１の水平距離ＰＨ１を引くことによって決定される。所定の第１の水平距離ＰＨ１は、エッジリングが所定位置６１５にある間の、第１の距離センサ６１１とエッジリング６１４の外面との間の測定された水平距離である。

【0060】

［００６７］第２の距離センサ６１２は、Ｙ軸に沿って位置合わせされ、エッジリングがシフト位置６１６にシフトされた後の、第２の距離センサ６１２とエッジリング６１４の外面との間の第２の水平距離ＨＤ２を測定する。Ｙ軸に沿った第２の水平シフトＨＳ２は、所定の第２の水平距離ＰＨ２から第２の水平距離ＨＤ２を引くことによって決定される。所定の第２の水平距離ＰＨ２は、エッジリング６１４が所定位置６１５にある間の、第２の距離センサ６１２とエッジリング６１４の外面との間の測定された水平距離である。

【0061】

［００６８］エッジリング６１４の中心位置のシフトに関連するロボットの補正着地位置は、第１の水平シフトＨＳ１及び第２の水平シフトＨＳ２を使用して決定される。エッジリング６１４が所定位置６１５にあったときに使用されたＸ軸に沿ったロボットの第１の所定の着地位置ＰＬ１に第１の水平シフトＨＳ１を加えることによって、Ｘ軸に沿った第１の水平補正位置が決定される。エッジリング６１４が所定位置６１５にあったときに使用されたＹ軸に沿ったロボットの第２の所定の着地位置ＰＬ２に第２の水平シフトＨＳ２を加えることによって、Ｙ軸に沿った第２の水平補正位置が決定される。ロボットは、後で処理される基板の着地位置を、第１の水平補正位置及び第２の水平補正位置を含む補正着地位置に調整するために使用される。

【0062】

［００６９］図７は、一実装態様による、熱処理チャンバシステム７００の概略部分上面図を示す。熱処理チャンバシステム７００は、図６に示される熱処理チャンバシステム６００と同様であり、その態様のうちの１つ又は複数を含む。４つの距離センサ６１１、６１２及び７１１、７１２は、エッジリング６１４の周りで角度的に９０度離れて配置されている。熱処理後、エッジリング６１４は所定位置６１５からシフト位置６１６にシフトする。

【0063】

［００７０］第３の距離センサ７１１は、Ｘ軸に沿って位置合わせされ、エッジリングがシフト位置６１６にシフトした後の、第３の距離センサ７１１とエッジリング６１４の外面との間の第３の水平距離ＨＤ３を測定する。Ｘ軸に沿った第３の水平シフトＨＳ３は、第３の水平距離ＨＤ３から所定の第３の水平距離ＰＨ３を引くことによって決定される。所定の第３の水平距離ＰＨ３は、エッジリング６１４が所定位置６１５にある間の、第３の距離センサ７１１とエッジリング６１４の外面との間の測定された水平距離である。

【0064】

［００７１］第４の距離センサ７１２は、Ｙ軸に沿って位置合わせされ、エッジリングがシフト位置６１６にシフトされた後の、第４の距離センサ７１２とエッジリング６１４の外面との間の第４の水平距離ＨＤ４を測定する。Ｙ軸に沿った第４の水平シフトＨＳ４は、所定の第２の水平距離ＰＨ４から第４の水平距離ＨＤ４を引くことによって決定される。所定の第４の水平距離ＰＨ４は、エッジリング６１４が所定位置６１５にある間の、第４の距離センサ７１２とエッジリング６１４の外面との間の測定された水平距離である。

【0065】

［００７２］エッジリング６１４の中心位置のシフトに関連するロボットの補正着地位置が決定される。補正着地位置は、第１の水平シフトＨＳ１、第２の水平シフトＨＳ２、第３の水平シフトＨＳ３、及び第４の水平シフトＨＳ４を使用して決定される。

【0066】

［００７３］エッジリング６１４が所定位置６１５にあったときに使用されたＸ軸に沿ったロボットの第１の所定の着地位置ＰＬ１に第１の水平補正Ｃ１を加えることによって、Ｘ軸に沿った第１の水平補正位置が決定される。Ｘ軸に沿った第１の水平補正Ｃ１は、以下に示す式１を使用して決定される：
Ｃ１＝０．５ｘ（（ＰＨ３－ＨＤ３）－（ＰＨ１－ＨＤ１））（式１）

【0067】

［００７４］エッジリング６１４が所定位置６１５にあったときに使用されたＹ軸に沿ったロボットの第２の所定の着地位置ＰＬ２に第２の水平補正Ｃ２を加えることによって、Ｙ軸に沿った第２の水平補正位置が決定される。Ｙ軸に沿った第２の水平補正Ｃ２は、以下に示す式２を使用して決定される：
Ｃ２＝０．５ｘ（（ＰＨ２－ＨＤ２）－（ＰＨ４－ＨＤ４））（式２）

【0068】

［００７５］ロボットは、後で処理される基板の着地位置を、第１の水平補正位置及び第２の水平補正位置を含む補正着地位置に調整するために使用される。

【0069】

［００７６］エッジリング１１４の外面１６２と１つ又は複数の距離センサ１６０との間の距離を測定することで、熱膨張及び／又は熱収縮に起因するエッジリング１１４の中心位置のシフトを単純に、迅速に、正確に、且つ効果的に決定することが容易になる。エッジリング１１４の中心位置の変化を考慮し、熱処理の間に変化した中心位置に基板を位置合わせすることにより、基板のエッジに隣接するなど、基板に沿った温度均一性が促進される。温度均一性は特徴の均一性を促進し、それによりスループットの増加、費用削減、及び動作効率の上昇が促進される。

【0070】

［００７７］本開示は、エッジリング１１４の中心位置の変化を測定すること、及び補正着地位置を使用して基板をエッジリング１１４の変化した中心位置に位置合わせすることが、他の動作パラメータのみを変化させる及び／又は他の動作パラメータのみを測定する実装態様と比べて、より効果的に、正確に、及び迅速に均一性を促進すると想定している。

【0071】

［００７８］また、本明細書に開示される態様は、０．１ｍｍ以下であるエッジリング１１４の中心位置のシフトを正確且つ単純に考慮することを容易にする。一実施例として、単一距離センサ１６０及びエッジリング１１４の回転を使用することにより、実装及び使用が容易な測定システムでの正確な測定が容易になる。測定はリアルタイムで行うこともでき、基板の着地調整をリアルタイムで行うことができ、迅速な測定が容易になり、調整を行うための機械のダウンタイムが短縮される。

【0072】

［００７９］側壁に取り付けられた距離センサ１６０とエッジリング１１４の外面１６２との間の距離を測定することはまた、距離センサ１６０によって放出された信号１７１によるヒートランプ１２６からの熱光の干渉を低減又は排除し、正確で効果的な測定を容易にする。本明細書に開示される態様はまた、システムでの適用におけるモジュール性を容易にする。一実施例として、本明細書に開示される態様は、垂直方向及び／又は水平方向にエッジを並進移動させることができないシステムにおけるエッジリングの中心位置の変化を考慮するために使用することができる。

【0073】

［００８０］本開示の利点は、システムでの適用にモジュール性を使用すること、リアルタイムでエッジリングの中心位置の変化を効果的に、迅速に、且つ正確に測定すること、０．１ｍｍ以下であるエッジリングの中心位置の変化を正確に測定すること、基板をリアルタイムでエッジリングの中心位置の変化に効果的に、迅速に、且つ正確に適合させること、基板の温度均一性、基板の特徴の均一性、スループットの向上、効率の向上、及び機械のダウンタイムの短縮を含む。

【0074】

［００８１］本開示の態様は、外面１６２に向かって方向付けられた１つ又は複数の距離センサ１６０と、距離測定を使用してエッジリング１１４の中心位置のシフトを決定することと、中心位置のシフトを使用してエッジリング１１４の補正着地位置を決定することと、基板をエッジリング１１４の補正着地位置に位置合わせするようにロボットに命令することと、熱処理チャンバ１００と、コントローラ１８０と、熱処理チャンバシステム１１０と、熱処理チャンバシステム２００と、熱処理チャンバシステム３００と、ロボット装置４００と、方法５００とを含む。本明細書で開示される１つ又は複数の態様は、組み合わせることができると想定されている。さらに、本明細書で開示される１つ又は複数の態様は、前述の利点の一部又は全部を含みうると企図されている。

【0075】

［００８２］上記は、本開示の実施態様を対象とするが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施態様及びさらなる実施態様が考案されうる。本開示では、本明細書に記載される実施態様の１つ又は複数の態様が、記載される他の態様のうちの１つ又は複数において置換されうることも想定されている。本開示の範囲は、特許請求の範囲によって決定される。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2024-09-20

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱処理チャンバ装置であって、
１つ又は複数の側壁及び処理容積を含むチャンバ本体、
前記チャンバ本体の前記処理容積内に配置されたロータ、
前記ロータ上に支持されたエッジリングであって、内面及び外面を含むエッジリング、並びに
前記チャンバ本体の前記１つ又は複数の側壁に取り付けられた１つ又は複数の距離センサであって、各距離センサが、前記エッジリングの前記外面に向かって方向付けられて、前記エッジリングの前記外面とそれぞれの前記距離センサとの間の距離を測定する、１つ又は複数の距離センサ
を含む熱処理チャンバ装置。

【請求項2】

前記ロータの外側に配置された駆動リングをさらに含み、前記駆動リングが、前記ロータに磁気結合されて前記ロータを回転させる、請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項3】

前記１つ又は複数の側壁が、１つ又は複数の窓部分を含み、各側壁が内面及び外面を含み、前記１つ又は複数の距離センサの各距離センサが、それぞれの前記側壁の前記外面に取り付けられ、且つそれぞれの前記窓部分に隣接している、請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項4】

前記エッジリングの下に配置された１つ又は複数の高温計をさらに含む、請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項5】

前記１つ又は複数の距離センサの各距離センサが、前記エッジリングの前記外面に向かってレーザ光を放出するように方向付けられたレーザ放出器を含み、
各距離センサが、前記エッジリングの前記外面に向かって方向付けられて、前記エッジリングの前記外面から反射された反射レーザ光を受け取り、前記反射レーザ光を使用して、前記エッジリングの前記外面とそれぞれの前記距離センサとの間の距離を決定する、
請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項6】

命令を含む非一過性のコンピュータ可読媒体をさらに含み、前記命令は、実行されると、
複数のヒートランプに、前記処理容積内に配置された第１の基板を加熱させ、
前記１つ又は複数の距離センサに、前記エッジリングの前記外面とそれぞれの前記距離センサとの間の距離を測定させ、
前記距離を使用して前記エッジリングの中心位置のシフトを決定させ、
前記中心位置のシフトを使用して、補正着地位置を決定させ、
ロボットに、第２の基板を前記補正着地位置に位置合わせさせる、
請求項１に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項7】

前記中心位置のシフトが、Ｘ軸に沿った第１の水平シフト、及びＹ軸に沿った第２の水平シフトを含む、請求項６に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項8】

前記命令は、実行されると、前記ロータに、前記１つ又は複数の距離センサが前記エッジリングの複数の角度位置に沿って前記距離を測定する間に、前記エッジリングを回転させる、請求項６に記載の熱処理チャンバ装置。

【請求項9】

命令を含む非一過性のコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、実行されると、熱処理チャンバシステムが、
チャンバ本体の処理容積内のエッジリング上に配置された第１の基板を加熱し、
前記チャンバ本体の側壁に取り付けられた第１の距離センサに、
前記エッジリングの外面に向かって第１の信号を放出させて、前記第１の信号が前記外面から反射し第１の反射信号となるようにさせ、且つ
前記第１の反射信号を受信させ、
第２の距離センサに、
前記エッジリングの外面に向かって第２の信号を放出させて、前記第２の信号が前記外面から反射し第２の反射信号となるようにさせ、且つ
前記第２の反射信号を受信させ、
前記第１の反射信号を使用して前記第１の距離センサと前記エッジリングの外面との間の第１の距離を決定し、
前記第２の反射信号を使用して前記第２の距離センサと前記エッジリングの外面との間の第２の距離を決定し、
前記エッジリングを回転させる間に前記第１の距離及び前記第２の距離の決定を繰り返し実行し、且つ
繰り返された前記第１の距離及び前記第２の距離の決定に基づいて、前記エッジリングの中心位置のシフトを決定するようにさせる、非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項10】

前記命令が、前記熱処理チャンバシステムに、前記第１の距離及び前記第２の距離の決定を繰り返し実行する間に前記エッジリングを少なくとも１８０度回転させる、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項11】

前記命令が、前記熱処理チャンバシステムに、前記中心位置のシフトを使用して補正着地位置を決定させる、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項12】

前記命令が、ロボットに、第２の基板を前記補正着地位置と整列させ、前記第２の基板は前記第１の基板と異なる、請求項１１に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項13】

前記命令が、前記熱処理チャンバシステムに、前記第１の基板の前記処理容積からの除去中又は除去後に、前記第１の距離及び前記第２の距離の決定を繰り返し実行させる、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項14】

前記命令が、前記熱処理チャンバシステムに、第２の基板の前記チャンバ本体内への移動前に、前記第１の距離及び前記第２の距離の決定を繰り返し実行させる、請求項１３に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項15】

前記命令が、前記熱処理チャンバシステムに、第２の基板がロボットブレードから前記チャンバ本体内のリフトピンに移送される前に、前記第１の距離及び前記第２の距離の決定を繰り返し実行させる、請求項１３に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項16】

命令を含む非一過性のコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、実行されると、熱処理チャンバシステムが、
第１の距離センサとエッジリングの外面との間の第１の距離を、前記エッジリングがチャンバ本体の処理容積内の所定の位置に配置されている間に、決定し、
第２の距離センサと前記エッジリングの前記外面との間の第２の距離を、前記エッジリングが前記所定の位置に配置されている間に、決定し、
前記エッジリング上に配置された第１の基板上で処理動作を実行し、
前記第１の基板上で処理動作を実行した後に前記第１の距離及び前記第２の距離の決定を繰り返し実行し、且つ
繰り返された前記第１の距離及び前記第２の距離の決定に基づいて、前記エッジリングの前記所定の位置からのシフトを決定するようにさせる、非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項17】

前記命令が、前記熱処理チャンバシステムに、前記第１の距離及び前記第２の距離の決定を繰り返し実行する間に前記エッジリングを少なくとも１８０度回転させる、請求項１６に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項18】

前記命令が、前記熱処理チャンバシステムに、前記第１の基板の前記処理容積からの除去中又は除去後に、前記第１の距離及び前記第２の距離の決定を繰り返し実行させる、請求項１６に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項19】

前記命令が、前記熱処理チャンバシステムに、
前記エッジリングが前記所定の位置に配置されている間に、第３の距離センサと前記エッジリングの前記外面との間の第３の距離を決定させ、
前記第１の基板上での処理動作の実行後に、前記第３の距離の決定を繰り返し実行させ、且つ
繰り返された前記第３の距離の決定に基づいて、前記エッジリングの前記所定の位置からの前記シフトを決定させる、請求項１６に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項20】

前記命令が、前記熱処理チャンバシステムに、
前記エッジリングが前記所定の位置に配置されている間に、第４の距離センサと前記エッジリングの前記外面との間の第４の距離を決定させ、
前記第１の基板上での処理動作の実行後に、前記第４の距離の決定を繰り返し実行させ、且つ
繰り返された前記第４の距離の決定に基づいて、前記エッジリングの前記所定の位置からの前記シフトを決定させる、請求項１９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【外国語明細書】