特開 2024-81654 空間分離を伴う単一ウエハの処理環境

(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】P2024081654

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】空間分離を伴う単一ウエハの処理環境

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20240611BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20240611BHJP

   H01L 21/31 20060101ALN20240611BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

C23C16/458

H01L21/31 C

【審査請求】有

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024033563

(22)【出願日】2024-03-06

(62)【分割の表示】P 2022092065の分割

【原出願日】2018-10-26

(31)【優先権主張番号】62/578,365

(32)【優先日】2017-10-27

(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】ライス， マイケル

(72)【発明者】

【氏名】オーブション， ジョセフ

(72)【発明者】

【氏名】バルジャ， サンジーヴ

(72)【発明者】

【氏名】スリイラム， マンディアム

(57)【要約】      （修正有）

【課題】１以上のウエハを処理するために、複数の可動加熱ウエハ支持体と空間分離された処理ステーションとを有する装置及び方法を提供する。
【解決手段】処理チャンバ１００において、複数の処理ステーション１１０は、回転軸２１１の周りに円形構成で配置されている。回転軸を規定する回転可能中央ベース２１０、回転可能中央ベースから延在する少なくとも２つの支持アーム２２０及び処理ステーションに隣接して配置され、支持アームのそれぞれの上のヒータ２３０を有する支持体アセンブリ２２０を備え、１以上のプロセス条件を実行するために、ヒータが、様々な処理ステーションの間で移動する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を規定する回転可能中央ベース、
前記中央ベースから延在する少なくとも２つの支持アームであって、前記支持アームのそれぞれが、前記中央ベースに接触した内側端部、及び外側端部を有する、少なくとも２つの支持アーム、並びに
前記支持アームのそれぞれの前記外側端部上に配置されているヒータであって、支持表面を有するヒータを備える、支持体アセンブリ。

【請求項2】

前記支持アームが、前記回転軸に対して直角に延在する、請求項１に記載の支持体アセンブリ。

【請求項3】

３つの支持アームと３つのヒータが存在する、請求項１に記載の支持体アセンブリ。

【請求項4】

４つの支持アームと４つのヒータが存在する、請求項１に記載の支持体アセンブリ。

【請求項5】

前記ヒータの支持表面が、実質的に同一平面上にある、請求項１に記載の支持体アセンブリ。

【請求項6】

前記ヒータの中心が、前記中央ベースが回転したときに、前記ヒータが１つの円形経路で移動するように、前記回転軸から一定の距離に位置付けられている、請求項１に記載の支持体アセンブリ。

【請求項7】

前記中央ベースに連結された少なくとも１つのモータを更に備え、前記少なくとも１つのモータが、前記回転軸の周りで前記支持体アセンブリを回転させるように構成されている、請求項１に記載の支持体アセンブリ。

【請求項8】

前記ヒータの周りに配置された少なくとも１つの密封プラットフォームを更に備え、前記密封プラットフォームが、前記ヒータの前記支持表面によって形成された主面と実質的に平行な主面を形成する上面を有する、請求項１に記載の支持体アセンブリ。

【請求項9】

各ヒータが、前記ヒータの周りに配置された密封プラットフォームを有し、前記密封プラットフォームが、環形状の上面を形成する、請求項８に記載の支持体アセンブリ。

【請求項10】

前記ヒータのそれぞれが前記密封プラットフォームを通過するための開口部を有する、１つの密封プラットフォームが存在する、請求項８に記載の支持体アセンブリ。

【請求項11】

内部空間を画定する壁、底部、及び上部を有する、ハウジングと、
前記ハウジングの前記内部空間内にある複数の処理ステーションであって、回転軸の周りに円形構成で配置され、各処理ステーションが、前面を有するガス注入器を備え、前記ガス注入器のそれぞれの前記前面が、実質的に同一平面上にある、複数の処理ステーションと、
前記ハウジングの前記内部空間内の支持体アセンブリであって、前記複数の処理ステーションの下方に配置され、複数の支持アームが延在する回転可能中央ベースを含み、各支持アームが、前記中央ベースに接触した内側端部、及び外側端部を有し、支持表面を有するヒータが、前記支持アームのそれぞれの前記外側端部上に配置されている、支持体アセンブリと、を備える、処理チャンバ。

【請求項12】

前記ヒータの前記支持表面のそれぞれが、同時に異なる処理ステーションの前記前面に隣接して位置付けられ得るように構成された、等しい数のヒータ、支持アーム、及び処理ステーションが存在する、請求項１１に記載の処理チャンバ。

【請求項13】

前記ヒータの支持表面が、実質的に同一平面上にある、請求項１１に記載の処理チャンバ。

【請求項14】

前記中央ベースに連結された少なくとも１つのモータを更に備え、前記少なくとも１つのモータが、前記回転軸の周りで前記支持体アセンブリを回転させるように構成されている、請求項１１に記載の処理チャンバ。

【請求項15】

各ヒータが、前記ヒータの周りに配置された密封プラットフォームを更に備え、前記密封プラットフォームが、前記ヒータの前記支持表面によって形成された主面と実質的に平行な主面を形成する上面を有する、請求項１１に記載の処理チャンバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001] 本開示は、広くは、薄膜を堆積させるための装置に関する。特に、本開示は、複数の可動加熱ウエハ支持体と、空間分離された処理ステーションと、を有する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

[0002] 現在の原子層堆積（ALD）プロセスは、幾つかの潜在的な課題及び困難を有する。多くのALD化学物質（例えば、前駆体及び反応物質）は、「相容れない」。それは、化学物質を共に混合できないことを意味する。相容れない化学物質を混合した場合、ALDプロセスの代わりに化学気相堆積（CVD）プロセスが生じ得る。CVDプロセスは、概して、ALDプロセスよりも厚さの制御が良くなく、且つ／又は、結果として生じるデバイス内に欠陥をもたらし得る気相粒子の生成をもたらし得る。単一の反応ガスが一度に処理チャンバの中に流される、従来の時間ドメインALDプロセスでは、化学物質が気相内で混合しないように、長いパージ／ポンプアウト時間が生じる。空間ALDチャンバは、時間ドメインALDチャンバがポンプ／パージできるよりも速く、１以上のウエハを１つの環境から第２の環境に移動させることができ、より高いスループットをもたらす。

【0003】

[0003] 半導体産業は、より低い温度（例えば、摂氏３５０度未満）で堆積し得る高品質の膜を必要としている。膜が熱のみのプロセスで堆積し得る場合よりも低い温度で高品質の膜を堆積させるために、代替的なエネルギー源が必要である。プラズマ溶液を使用して、イオン及びラジカルの形態で追加のエネルギーをALD膜に供給することができる。垂直側壁ALD膜に対して十分なエネルギーを得ることが課題である。通常、イオンは、ウエハ表面の上方のシース（sheath）を通して、ウエハ表面に垂直な方向に加速される。したがって、イオンは、水平なALD膜表面にエネルギーを供給するが、垂直表面と平行に移動しているので、不十分な量のエネルギーを垂直表面に供給する。

【0004】

[0004] ある処理チャンバは、容量結合プラズマ（CCP）を組み込む。CCPは、上部電極とウエハの間で生成され、それは、CCP平行板プラズマとして一般的に知られている。CCP平行板プラズマは、２つのシースにわたり非常に高いイオンエネルギーを生成し、したがって、垂直側壁表面に対して非常に不十分な仕事をする。ウエハ表面に対してより低いエネルギー及びより広い角度分布を有する高いラジカルフラックス及びイオンフラックスを生成するために最適化された環境に、ウエハを空間的に移動させることによって、より優れた垂直ALD膜特性が実現され得る。そのようなプラズマ源には、マイクロ波、誘導結合されたプラズマ（ICP）、又は第３電極を有するより高い周波数CCP溶液が含まれる（すなわち、プラズマは、ウエハの上方の２つの電極の間で生成され、ウエハを第１電極として使用しない）。

【0005】

[0005] 現在の空間ALD処理チャンバは、ウエハを１つの処理環境から隣接する環境に移動させる一定の速度で、加熱された円形プラテン上の複数のウエハを回転させる。種々の処理環境が、相容れないガスの分離を生成する。しかし、現在の空間ALD処理チャンバは、プラズマ環境をプラズマ曝露向けに最適化することができず、不均一性、プラズマ損傷、及び／又は処理柔軟性の課題をもたらす。

【0006】

[0006] 例えば、プロセスガスが、ウエハ表面にわたり流れる。ウエハはオフセット軸の周りで回転しているので、ウエハの前縁と後縁は、異なる流れの流線を有する。更に、内側縁部におけるより遅い速度及び外側縁部におけるより速い速度によってもたらされる、ウエハの内径縁部と外径縁部の間の流れの違いも存在する。これらの流れの不均一性は、最適化することはできるが、消去することはできない。プラズマ損傷は、ウエハを不均一なプラズマに曝露するときに生成され得る。これらの空間的処理チャンバの一定の回転速度は、ウエハがプラズマの中に及びプラズマの外に移動することを必要とし、したがって、ウエハの一部は、他のエリアがプラズマの外側にある間にプラズマに曝露される。更に、一定の回転速度のために、空間的処理チャンバ内での曝露時間を変更することは困難であり得る。一実施例として、プロセスは、１．５秒のプラズマ処理が後に来る、０．５秒のガスＡへの曝露を使用する。ツールは、一定の回転速度で進むので、これをするための唯一のやり方は、プラズマ環境をガスＡの投与環境の３倍以上にすることである。ガスＡとプラズマの時間が等しい別のプロセスが実行される場合、ハードウェアに対する変更が必要になるだろう。現在の空間ALDチャンバは、回転速度を遅くする又は速くするのみしかできず、より小さい又はより大きいエリア向けにチャンバハードウェアを変更することなしに、ステップ間の時間差を調整することができない。したがって、この技術分野では、改善された堆積装置及び方法が必要とされている。

【発明の概要】

【0007】

[0007] 本開示の１以上の実施形態は、回転可能中央ベース、少なくとも２つの支持アーム、及びヒータを備えた、支持体アセンブリを対象とする。回転可能中央ベースは、回転軸を規定する。支持アームのそれぞれは、中央ベースから延在し、中央ベースに接触した内側端部、及び外側端部を有する。支持表面を有するヒータが、支持アームのそれぞれの外側端部上に配置されている。

【0008】

[0008] 本開示の更なる実施形態は、ハウジング、複数の処理ステーション、及び支持体アセンブリを備えた、処理チャンバを対象とする。ハウジングは、内部空間を画定する壁、底部、及び上部を有する。複数の処理ステーションは、ハウジングの内部空間内にある。処理ステーションは、回転軸の周りに円形構成で配置されている。処理ステーションのそれぞれは、前面を有するガス注入器を備える。ガス注入器のそれぞれの前面は、実質的に同一平面上にある。支持体アセンブリは、ハウジングの内部空間内で処理ステーションの下方に配置されている。支持体アセンブリは、複数の支持アームが延在する回転可能中央ベースを含む。各支持アームは、中央ベースに接触した内側端部、及び外側端部を有する。支持表面を有するヒータが、支持アームのそれぞれの外側端部上に配置されている。

【0009】

[0009] 上述の本開示の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照することによって得られ、一部の実施形態は、付随する図面に例示されている。しかし、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なすべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容し得ることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】[0010] 本開示の１以上の実施形態による、処理チャンバの断面等角図を示す。

【図2】[0011] 本開示の１以上の実施形態による、処理チャンバの断面図を示す。

【図3】[0012] 本開示の１以上の実施形態による、支持体アセンブリの底面平行投影図を示す。

【図4】[0013] 本開示の１以上の実施形態による、支持体アセンブリの上面平行投影図を示す。

【図5】[0014] 本開示の１以上の実施形態による、支持体アセンブリの上面平行投影図を示す。

【図6】[0015] 本開示の１以上の実施形態による、支持体アセンブリの断面側面図を示す。

【図7】[0016] 本開示の１以上の実施形態による、支持体アセンブリの部分断面側面図を示す。

【図8】[0017] 本開示の１以上の実施形態による、支持体アセンブリの部分断面側面図を示す。

【図9】[0018] 本開示の１以上の実施形態による、支持体アセンブリの部分断面側面図を示す。

【図10】[0019] 図１０Ａは、本開示の１以上の実施形態による、支持プレートの上面等角図である。[0020] 図１０Ｂは、１０Ｂ‐１０Ｂ’線に沿って切り取られた図１０Ａの支持プレートの断面側面図である。

【図11】[0021] 図１１Ａは、本開示の１以上の実施形態による、支持プレートの底面等角図である。[0022] 図１１Ｂは、１１Ｂ‐１１Ｂ’線に沿って切り取られた図１１Ａの支持プレートの断面側面図である。

【図12】[0023] 図１２Ａは、本開示の１以上の実施形態による、支持プレートの底面等角図である。[0024] 図１２Ｂは、１２Ｂ‐１２Ｂ’線に沿って切り取られた図１２Ａの支持プレートの断面側面図である。

【図13】[0025] 本開示の１以上の実施形態による、処理チャンバ向けの上部プレートの断面等角図である。

【図14】[0026] 本開示の１以上の実施形態による、処理ステーションの分解断面図である。

【図15】[0027] 本開示の１以上の実施形態による、処理チャンバ向けの上部プレートの概略断面側面図である。

【図16】[0028] 本開示の１以上の実施形態による、処理チャンバ内の処理ステーションの部分断面側面図である。

【図17】[0029] 本開示の１以上の実施形態による、処理プラットフォームの概略表現である。

【図18】[0030] 図１8Ａから図１８Ｉは、本開示の１以上の実施形態による、処理チャンバ内の処理ステーション構成の概略図を示す。

【図19】[0031] 図１９Ａ及び図１９Ｂは、本開示の１以上の実施形態による、プロセスの概略表現を示す。

【図20】[0032] 本開示の１以上の実施形態による、支持体アセンブリの断面概略表現を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

[0033] 本開示の幾つかの例示的な実施形態が説明される前に理解するべきことは、本開示が以下の説明で提示される構成又は処理ステップの詳細に限定されないということである。本開示は、他の実施形態も可能であり、様々な方法で実施又は実行することができる。

【0012】

[0034] 本明細書で使用される「基板」とは、その上で製造処理中に膜処理が実行されるところの、任意の基板又は基板上に形成された材料表面のことを指す。例えば、その上で処理が実行され得るところの基板表面には、用途に応じて、シリコン、酸化ケイ素、歪シリコン、シリコン・オン・インシュレータ（SOI）、炭素がドープされた酸化ケイ素、アモルファスシリコン、ドープされたシリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、ガラス、サファイアなどの材料、並びに金属、金属窒化物、金属合金、及びその他の導電材料などの任意の他の材料が含まれる。基板は、半導体ウエハを含むが、それに限定されるものではない。基板表面を、研磨、エッチング、還元、酸化、ヒドロキシル化、アニール、及び／又はベークするために、基板に前処理プロセスを受けさせてよい。基板自体の表面上で直接膜処理することに加えて、本開示では、開示される任意の膜処理ステップが、以下でより詳細に開示されるように基板上に形成された下層上で実行されてもよい。「基板表面」という用語は、文脈が示すように、そのような下層を含むことが意図されている。したがって、例えば、膜／層又は部分的な膜／層が、基板表面上に堆積された場合、新しく堆積された膜／層の露出面が、基板表面となる。

【0013】

[0035] 本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される際に、「前駆体」、「反応物質」、「反応ガス」などの用語は、基板表面又は基板表面上に形成された膜と反応することができる任意のガス種を指すために、相互交換可能に使用される。

【0014】

[0036] 本開示の１以上の実施形態は、２つ以上の処理環境の間の空間分離を使用する。ある実施形態は、有利なことに、相容れないガスの分離を維持するための装置及び方法を提供する。ある実施形態は、有利なことに、最適化可能なプラズマ処理を含む装置及び方法を提供する。ある実施形態は、有利なことに、差別化された熱投与環境、差別化されたプラズマ処理環境、及び他の環境を可能にする、装置及び方法を提供する。

【0015】

[0037] 本開示の１以上の実施形態は、処理ステーションとも称される４つの空間的に分離された処理環境を有する処理チャンバを対象とする。ある環境は、４つより多くの処理環境を有し、別の環境は、４つ未満の処理環境を有する。処理環境は、水平面内で移動する（１以上の）ウエハと同一平面上に取り付けられてよい。プロセス環境は、円形構成で配置されている。上に取り付けられた１つから４つ（又はそれより多く）の個別のウエハヒータを有する回転可能構造が、プロセス環境と同様の直径を有する円形経路でウエハを移動させる。各ヒータは、温度制御されてよく、一又は複数の同心帯区域を有してよい。ウエハの積み込みでは、真空ロボットが、終了したウエハを持ち上げ、未処理のウエハを（より下側のＺ位置内の）各ウエハヒータの上方に配置されたリフトピン上に配置することができるように、回転可能構造が下げられてよい。動作では、プロセスが終了するまで各ウエハが独立した環境下にあってよく、次いで、回転可能構造が、回転して、ヒータ上のウエハを処理のために次の環境まで移動させることができる（４つのステーションでは９０度、３つのステーションの場合は１２０度）。

【0016】

[0038] 本開示のある実施形態は、有利なことに、相容れないガスを有するALD向けの空間分離を提供する。ある実施形態は、従来の時間ドメイン又は空間処理チャンバより高いスループット及びツール資源利用を可能にする。各プロセス環境は、異なる圧力で動作することができる。ヒータの回転はＺ方向の動きを有するので、各ヒータは、チャンバ内に密封することができる。

【0017】

[0039] ある実施形態は、有利なことに、マイクロ波、ICP、平行板CCP、又は３電極CCPのうちの１以上を含み得る、プラズマ環境を提供する。ウエハ全体がプラズマ内に浸されてよく、ウエハにわたる不均一なプラズマからのプラズマ損傷を消去する。

【0018】

[0040] ある実施形態では、シャワーヘッドとウエハの間の小さい間隙が使用されて、投与ガスの利用及びサイクル時間速度を改善することができる。精密なシャワーヘッドの温度制御及び高い動作範囲（摂氏２３０度まで）。理論に束縛されることなく、シャワーヘッドの温度がウエハ温度に近付けば、ウエハ温度の均一性が改善されることが信じられている。

【0019】

[0041] シャワーヘッドは、小さいガス孔（＜２００μm）、多い数のガス孔（数千から千万より多くまで）、及び、速度を上げるために小さい分配量を使用する、シャワーヘッドの内側の再帰的に供給されるガス分配を含んでよい。ガス孔の小さいサイズ及び多い数は、レーザー穿孔又は乾式エッチングによって生成されてよい。ウエハがシャワーヘッドの近くにあるときに、垂直孔を通ってウエハに向けて進むガスから受ける乱流が存在する。ある実施形態は、共に近くに置かれた多くの孔を使用して、シャワーヘッドを通るガスの速度を遅くすることを可能にし、ウエハ表面への均一な分布を実現する。

【0020】

[0042] ある実施形態は、単一のツール上の複数の空間的に分離された処理ステーション（チャンバ）を使用する、集積化された処理プラットフォームを対象とする。処理プラットフォームは、種々のプロセスを実行することができる、様々なチャンバを有してよい。

【0021】

[0043] 本開示のある実施形態は、（１以上の）ウエハヒータに取り付けられた（１以上の）ウエハを、１つの環境から別の環境に移動させるための装置及び方法を対象とする。急速な移動は、（１以上の）ウエハを（１以上の）ヒータに静電チャック（又はクランプ）することによって可能になり得る。ウエハの移動は、直線的な又は円形の動きであってよい。

【0022】

[0044] 本開示のある実施形態は、１以上の基板を処理する方法を対象とする。実施例は、１つのヒータ上の１つのウエハを空間的に分離された複数の異なる連続的な環境に進める、２つのウエハヒータ上の２つのウエハを３つの環境に進める（２つの環境は同じで、２つの類似する環境の間に１つの異なる環境がある）、ウエハ１が環境Ａ次いでＢを受けてそれを繰り返し、一方で、ウエハ２がＢ次いでＡを受けてそれを繰り返す、１つの環境は遊休したままである（ウエハなしに）、２つのウエハを２つの第１の環境及び２つの第２の環境内に進め、両方のウエハは、同時に同じ環境を受ける（すなわち、両方のウエハはＡ内にあり、次いで両方がＢに行く）、２つのＡ及び２つのＢ環境にある４つのウエハ、及び２つのウエハがＡ内で処理され、一方、他の２つのウエハがＢ内で処理される、ことを含むが、それらに限定されるものではない。ある実施形態では、ウエハが、繰り返し環境Ａ及び環境Ｂに曝露され、次いで、同じチャンバ内に位置付けられた第３の環境に曝露される。

【0023】

[0045] ある実施形態では、ウエハが、処理向けの複数のチャンバを通り抜ける。その場合、チャンバのうちの少なくとも１つは、複数の空間的に分離された環境が同じチャンバ内にある状態で、連続的な処理を行う。

【0024】

[0046] ある実施形態は、空間的に分離された処理環境が同じチャンバ内にある装置を対象とする。その場合、それらの環境は、大幅に異なる圧力（例えば、１つは＜１００mTで、もう１つは＞３T）にある。ある実施形態では、ヒータ回転ロボットが、ｚ軸内で移動し、各ウエハ／ヒータを空間的に分離された環境の中に密封する。

【0025】

[0047] ある実施形態は、上側の大気の圧力と他の側の減圧によってもたらされる歪みを消去するために、チャンバ蓋の中心に対して上向きに力を加える垂直構造部材を有する、チャンバの上方に構築された構造物を含む。上方の構造物の力の大きさは、上部プレートの歪みに基づいて機械的に調整されてよい。力の調整は、フィードバック回路及び力変換器を使用して自動的に、又は例えばオペレータによって回転され得るねじを使用して手動で行われてよい。

【0026】

[0048] 図１及び図２は、本開示の１以上の実施形態による、処理チャンバ１００を示している。図１は、本開示の１以上の実施形態による、断面等角図として描かれた処理チャンバ１００を示している。図２は、本開示の１以上の実施形態による、処理チャンバ１００を断面で示している。したがって、本開示のある実施形態は、支持体アセンブリ２００及び上部プレート３００を組み込んだ、処理チャンバ１００を対象とする。

【0027】

[0049] 処理チャンバ１００は、壁１０４及び底部１０６を有するハウジング１０２を有する。上部プレート３００と共にハウジング１０２は、処理空間とも称される内部空間１０９を画定する。

【0028】

[0050] 処理チャンバ１００は、複数の処理ステーション１１０を含む。処理ステーション１１０は、ハウジング１０２の内部空間１０９内に位置付けられ、支持体アセンブリ２００の回転軸２１１の周りに円形構成で配置されている。処理ステーション１１０は、処理チャンバ１００の内部空間１０９の周りで空間的に配置されている。各処理ステーション１１０は、前面１１４を有するガス注入器１１２を備える。ある実施形態では、ガス注入器１１２のそれぞれの前面１１４が、実質的に同一平面上にある。処理ステーション１１０は、内部で処理が行われ得る領域として画定されている。例えば、処理ステーション１１０は、以下で説明されるように、ヒータ２３０の支持表面２３１とガス注入器１１２の前面１１４とによって画定されてよい。

【0029】

[0051] 処理ステーション１１０は、任意の適切なプロセスを実行し、任意の適切な処理条件を提供するように構成されてよい。使用されるガス注入器１１２の種類は、例えば、実行されるプロセスの種類、及びシャワーヘッド又はガス注入器の種類に応じることとなる。例えば、原子層堆積装置として動作するように構成された処理ステーション１１０は、シャワーヘッド又は渦流式ガス注入器を有してよい。一方で、プラズマステーションとして動作するように構成された処理ステーション１１０は、プラズマガスがウエハに向かって流れることを可能にしながらプラズマを生成する、１以上の電極及び／又は接地されたプレート構成を有してよい。図２で示されている実施形態は、図面の右側（処理ステーション１１０ｂ）とは異なる種類の処理ステーション１１０を、図面の左側（処理ステーション１１０ａ）に有する。適切な処理ステーション１１０は、熱処理ステーション、マイクロ波プラズマ、３電極CCP、ICP、平行板CCP、UV曝露、レーザー処理、ポンピングチャンバ、アニーリングステーション、及び計測ステーションを含むが、それらに限定されるものではない。

【0030】

[0052] 図３から図６は、本開示の１以上の実施形態による、支持体アセンブリ２００を示している。支持体アセンブリ２００は、回転可能中央ベース２１０を含む。回転可能中央ベース２１０は、対称な又は非対称な形状を有し、回転軸２１１を規定する。図６で見られ得るように、回転軸２１１は、第１の方向に延在する。第１の方向は、垂直方向と称され又はｚ軸に沿ってよいが、この様態での用語「垂直」の使用は、引力に垂直な方向に限定されるものではないことが理解され得る。

【0031】

[0053] 支持体アセンブリ２００は、中央ベース２１０に連結され且つ中央ベース２１０から延在する少なくとも２つの支持アーム２２０を含む。支持アーム２２０は、内側端部２２１と外側端部２２２を有する。中央ベース２１０が回転軸２１１の周りで回転したときに、支持アーム２２０も同様に回転するように、内側端部２２１は、中央ベース２１０と接触している。支持アーム２２０は、ファスナ（例えば、ボルト）によって又は中央ベース２１０と一体的に形成されることによって、内側端部２２１で中央ベース２１０に連結されてよい。

【0032】

[0054] ある実施形態では、支持アーム２２０が、回転軸２１１に対して直角に延在する。それによって、内側端部２２１と外側端部２２２のうちの一方は、同じ支持アーム２２０の内側端部２２１と外側端部２２２のうちの他方よりも、回転軸２１１から離れている。ある実施形態では、支持アーム２２０の内側端部２２１が、同じ支持アーム２２０の外側端部２２２よりも、回転軸２１１に近い。

【0033】

[0055] 支持体アセンブリ２００内の支持アーム２２０の数は、変動してよい。ある実施形態では、少なくとも２つの支持アーム２２０、少なくとも３つの支持アーム２２０、少なくとも４つの支持アーム２２０、又は少なくとも５つの支持アーム２２０が存在する。ある実施形態では、３つの支持アーム２２０が存在する。ある実施形態では、４つの支持アーム２２０が存在する。ある実施形態では、５つの支持アーム２２０が存在する。ある実施形態では、６つの支持アーム２２０が存在する。

【0034】

[0056] 支持アーム２２０は、中央ベース２１０の周りで対称に配置されてよい。例えば、４つの支持アーム２２０を有する支持体アセンブリ２００では、支持アーム２２０のそれぞれが、中央ベース２１０の周りで９０度の間隔を空けて配置される。３つの支持アーム２２０を有する支持体アセンブリ２００では、支持アーム２２０が、中央ベース２１０の周りで１２０度の間隔を空けて配置される。言い方を変えると、４つの支持アーム２２０を有する実施形態では、支持アームが、回転軸２１１の周りで四重対称を提供するように配置される。ある実施形態では、支持体アセンブリ２００が、ｎ個の支持アーム２２０を有し、ｎ個の支持アーム２２０は、回転軸２１１の周りでｎ重対称を提供するように配置される。

【0035】

[0057] ヒータ２３０は、支持アーム２２０の外側端部２２２に配置されている。ある実施形態では、各支持アーム２２０が、ヒータ２３０を有する。ヒータ２３０の中心は、中央ベース２１０が回転したときに、ヒータ２３０が１つの円形経路で移動するように、回転軸２１１から一定の距離に位置付けられている。

【0036】

[0058] ヒータ２３０は、ウエハを支持することができる支持表面２３１を有する。ある実施形態では、ヒータ２３０の支持表面２３１が、実質的に同一平面上にある。この様態で使用される際に、「実質的に同一平面上」は、個々の支持表面２３１によって形成される平面が、他の支持表面２３１によって形成される平面の±５度、±４度、±３度、±２度、又は±１度の範囲内にあることを意味する。

【0037】

[0059] ある実施形態では、ヒータ２３０が、支持アーム２２０の外側端部２２２上に直接的に配置されている。ある実施形態では、図面で示されているように、ヒータ２３０が、ヒータスタンドオフ２３４によって支持アーム２２０の外側端部２２２の上方に持ち上げられている。ヒータスタンドオフ２３４は、ヒータ２３０の高さを増加させるための任意のサイズ及び長さであってよい。

【0038】

[0060] ある実施形態では、チャネル２３６が、中央ベース２１０、支持アーム２２０、及び／又はヒータスタンドオフ２３４のうちの１以上内に形成されている。チャネル２３６は、電気的な接続を経路指定するか、又はガス流を供給するように使用されてよい。

【0039】

[0061] ヒータは、当業者に知られている任意の適切な種類のヒータであってよい。ある実施形態では、ヒータが、ヒータ本体内に１以上の加熱要素を有する抵抗ヒータである。

【0040】

[0062] ある実施形態のヒータ２３０は、更なる構成要素を含む。例えば、ヒータは、静電チャックを備えてよい。静電チャックは、様々な導線及び電極を含んでよい。それによって、ヒータの支持表面２３１上に配置されたウエハは、ヒータが移動されている間に適所に保持され得る。これは、プロセスの初期においてウエハがヒータ上にチャッキングされることを可能にし、同じヒータが異なるプロセス領域に移動している間に、ウエハがその同じヒータ上のその同じ位置に維持されることを可能にする。ある実施形態では、導線及び電極が、支持アーム２２０内のチャネル２３６を通って経路指定される。図７は、その内部でチャネル２３６が示されているところの、支持体アセンブリ２００の一部分の拡大図を示している。チャネル２３６は、支持アーム２２０及びヒータスタンドオフ２３４に沿って延在する。第１の電極２５１ａと第２の電極２５１ｂは、ヒータ２３０と、又はヒータ２３０の内側の構成要素（例えば、抵抗導線）と電気接続されている。第１の導線２５３ａは、第１のコネクタ２５２ａで第１の電極２５１ａに接続されている。第２の導線２５３ｂは、第２のコネクタ２５２ｂで第２の電極２５１ｂに接続されている。

【0041】

[0063] ある実施形態では、温度測定デバイス（例えば、高温計、サーミスタ、熱電対）が、チャネル２３６内に配置され、ヒータ２３０の温度又はヒータ２３０上の基板の温度のうちの１以上を測定する。ある実施形態では、温度測定デバイス用の制御及び／又は測定導線が、チャネル２３６を通して経路指定されている。ある実施形態では、１以上の温度測定デバイスが、処理チャンバ１００内に配置されて、ヒータ２３０及び／又はヒータ２３０上のウエハの温度を測定する。適切な温度測定デバイスが、当業者に知られており、光高温計と接触熱電対を含むが、それらに限定されるものではない。

【0042】

[0064] 導線は、電源（図示せず）と接続するために、支持アーム２２０及び支持体アセンブリ２００を通して経路指定されてよい。ある実施形態では、電源との接続が、導線２５３ａ、２５３ｂがもつれたり又は壊れたりすることなしに、支持体アセンブリ２００の継続的な回転を可能にする。図７で示されているように、ある実施形態では、第１の導線２５３ａと第２の導線２５３ｂが、支持アーム２２０のチャネル２３６に沿って中央ベース２１０まで延在する。中央ベース２１０内では、第１の導線２５３ａが、中央第１のコネクタ２５４ａに接続し、第２の導線２５３ｂが、中央第２のコネクタ２５４ｂに接続する。中央コネクタ２５４ａ、２５４ｂは、電力又は電気信号が、中央コネクタ２５４ａ、２５４ｂを通過することができるように、接続プレート２５８の部分であってよい。図示されている実施形態では、支持体アセンブリ２００が、導線をもつれさせたり又は破壊したりすることなしに連続的に回転できる。というのも、導線は、中央ベース２１０内で終端するからである。第２の接続が、（処理チャンバの外側で）接続プレート２５８の反対側にある。

【0043】

[0065] ある実施形態では、導線が、チャネル２３６を通して、処理チャンバの外側の電源又は電気構成要素と直接的に接続されている。この種の実施形態では、導線が、導線をもつれさせたり又は破壊したりすることなしに支持体アセンブリ２００が限定された量だけ回転することを可能とするのに十分な緩みを有する。ある実施形態では、支持体アセンブリ２００が、回転の方向が逆にされる前に、約１０８０度、９９０度、７２０度、６３０度、３６０度、又は２７０度以下だけ回転する。これは、ヒータが、導線を破壊することなしにステーションのそれぞれを通って回転することを可能にする。

【0044】

[0066] 再び図３から図６を参照すると、ヒータ２３０及び支持表面２３１は、裏側ガスの流れを供給するための１以上のガス出口を含んでよい。これは、支持表面２３１からウエハを除去することにおいて助けとなり得る。図４及び図５で示されているように、支持表面２３１は、複数の開口部２３７とガスチャネル２３８を含む。開口部２３７及び／又はガスチャネル２３８は、真空源又はガス源（例えば、パージガス）のうちの１以上と流体連通してよい。この種の実施形態では、開口部２３７及び／又はガスチャネル２３８とのガス源の流体連通を可能とするために、中空管が含まれてよい。

【0045】

[0067] ある実施形態では、ヒータ２３０及び／又は支持表面２３１が、静電チャックとして構成されている。この種の実施形態では、電極２５１ａ、２５１ｂ（図７参照）が、静電チャック用の制御線を含んでよい。

【0046】

[0068] 支持体アセンブリ２００のある実施形態は、密封プラットフォーム２４０を含む。密封プラットフォームは、上面２４１、底面、及び厚さを有する。密封プラットフォーム２４０は、支持体アセンブリ２００の下方の領域に流れるガスを最小化するための密封又は障壁を提供する助けとなるように、ヒータ２３０の周りに配置されてよい。

【0047】

[0069] ある実施形態では、図４で示されているように、密封プラットフォーム２４０が、環形状であり、各ヒータ２３０の周りに配置されている。図示されている実施形態では、密封プラットフォーム２４０が、ヒータ２３０の下方に位置付けられている。それによって、密封プラットフォーム２４０の上面２４１は、ヒータの支持表面２３１の下方にある。

【0048】

[0070] 密封プラットフォーム２４０は、幾つかの目的を有してよい。例えば、密封プラットフォーム２４０は、熱質量を増加させることによって、ヒータ２３０の温度均一性を高めるために使用されてよい。ある実施形態では、密封プラットフォーム２４０が、ヒータ２３０と一体的に形成されている（例えば、図６参照）。ある実施形態では、密封プラットフォーム２４０が、ヒータ２３０から分離している。例えば、図８で示されている実施形態は、ヒータスタンドオフ２３４に連結された個別の構成要素として密封プラットフォーム２４０を有する。それによって、密封プラットフォーム２４０の上面２４１は、ヒータ２３０の支持表面２３１の高さの下方にある。

【0049】

[0071] ある実施形態では、密封プラットフォーム２４０が、支持プレート２４５用のホルダとして作用する。図５で示されているように、ある実施形態では、支持プレート２４５が、ヒータ２３０の支持表面２３１に対するアクセスを可能にするための複数の開口部２４２を有する、ヒータ２３０の全部を囲む単一の構成要素である。開口部２４２は、ヒータ２３０が支持プレート２４５を通過することを可能にし得る。ある実施形態では、支持プレート２４５が、ヒータ２３０と共に垂直に移動し、回転するように、支持プレート２４５が固定されている。

【0050】

[0072] １以上の実施形態では、支持体アセンブリ２００が、例えば図２０で示されているようにドラム形状の構成要素、すなわち、複数のウエハを支持するように構成された上面２４６を有する円筒形状の本体である。支持体アセンブリ２００の上面２４６は、処理中に１以上のウエハを支持するようにサイズ決定された複数の凹部（ポケット２５７）を有する。ある実施形態では、ポケット２５７が、処理されているウエハの厚さと略同じ深さを有する。それによって、ウエハの上面は、円筒形状の本体の上面２４６と実質的に同一平面上にある。そのような支持体アセンブリ２００の一実施例は、支持アーム２２０なしの図５の拡大図として想像されてよい。図２０は、円筒形状の本体を使用する支持体アセンブリ２００の一実施形態の断面図を示している。支持体アセンブリ２００は、処理のためにウエハを支持するようにサイズ決定された複数のポケット２５７を含む。図示されている実施形態では、ポケット２５７の底部が、ヒータ２３０の支持表面２３１である。ヒータ２３０用の電力接続は、支持ポスト２２７及び支持プレート２４５を通して経路指定されてよい。ヒータ２３０は、個別に電力供給されて、個々のポケット２５７とウエハの温度を制御することができる。

【0051】

[0073] 図９を参照すると、ある実施形態では、支持プレート２４５が、ヒータ２３０の支持表面２３１によって形成された主面２４７と実質的に平行な主面２４８を形成する上面２４６を有する。ある実施形態では、支持プレート２４５が、支持表面２３１の主面２４７の上方に距離Ｄである主面２４８を形成する上面２４６を有する。ある実施形態では、距離Ｄが、処理されるウエハ２６０の厚さと実質的に等しい。それによって、図６で示されているように、ウエハ２６０の表面２６１は、支持プレート２４５の上面２４６と同一平面上にある。この様態で使用される際に、用語「実質的に同一平面上」は、ウエハ２６０の表面２６１によって形成される主面が、±１mm、±０．５mm、±０．４mm、±０．３mm、±０．２mm、又は±０．１mmの範囲内の共平面性であることを意味する。

【0052】

[0074] 図９を参照すると、本開示のある実施形態は、処理用の支持表面を作り上げる個別の構成要素を有する。ここで、密封プラットフォーム２４０は、ヒータ２３０から分離した構成要素であり、密封プラットフォーム２４０の上面２４１が、ヒータ２３０の支持表面２３１の下方にあるように配置されている。密封プラットフォーム２４０の上面２４１とヒータ２３０の支持表面２３１との間の距離は、支持プレート２４５が、密封プラットフォーム２４０上に配置されることを可能にするのに十分なものである。支持プレート２４５の厚さ及び／又は密封プラットフォーム２４０の位置は、支持プレート２４５の上面２４６の間の距離Ｄが、ウエハ２６０（図６参照）の上面２６１が支持プレート２４５の上面２４６と実質的に同一平面上にあるのに十分なように、制御されてよい。

【0053】

[0075] ある実施形態では、図９で示されているように、支持プレート２４５が、支持ポスト２２７によって支持されている。支持ポスト２２７は、単一構成要素プラットフォームが使用されるときに、支持プレート２４５の中心の垂れ下がり（sagging）を防止することにおいて有用であり得る。ある実施形態では、密封プラットフォーム２４０は存在せず、支持ポスト２２７は、支持プレート２４５用の主たる支持体である。

【0054】

[0076] 支持プレート２４５は、ヒータ２３０及び密封プラットフォーム２４０の様々な構成と相互作用するための様々な構成を有してよい。図１０Ａは、本開示の１以上の実施形態による、支持プレート２４５の上面等角図を示している。図１０Ｂは、１０Ｂ‐１０Ｂ’線に沿って切り取られた図１０Ａの支持プレート２４５の断面図を示している。この実施形態では、支持プレート２４５が、上面２４６と底面２４９が、実質的に平坦及び／又は同一平面上にある、平面的な構成要素である。図示されている実施形態は、特に、図９で示されているように、密封プラットフォーム２４０が、支持プレート２４５を支持するために使用される場合に、有用であり得る。

【0055】

[0077] 図１１Ａは、本開示の１以上の実施形態による、支持プレート２４５の別の一実施形態の底面等角図を示している。図１１Ｂは、１１Ｂ‐１１Ｂ’線に沿って切り取られた図１１Ａの支持プレート２４５の断面図を示している。この実施形態では、開口部２４２のそれぞれが、支持プレート２４５の底面２４９上の開口部２４２の外側周縁の周りに突出した環２７０を有する。

【0056】

[0078] 図１２Ａは、本開示の１以上の実施形態による、支持プレート２４５の別の一実施形態の底面等角図を示している。図１２Ｂは、１２Ｂ‐１２Ｂ’線に沿って切り取られた図１２Ａの支持プレート２４５の断面図を示している。この実施形態では、開口部２４２のそれぞれが、支持プレート２４５の底面２４９内の開口部２４２の外側周縁の周りに凹環部２７２を有する。凹環部２７２は、凹んだ底面２７３を形成する。この種の実施形態は、密封プラットフォーム２４０が、存在しないか又はヒータ２３０の支持表面２３１と同一平面上にあるかの何れかの場合に、有用であり得る。凹んだ底面２７３は、ヒータ２３０の支持表面２３１上に配置されてよい。それによって、支持プレート２４５の底部分は、ヒータ２３０の側部の周りでヒータ２３０の支持表面２３１の下方で延在する。

【0057】

[0079] 本開示のある実施形態は、マルチステーション処理チャンバ向けの上部プレート３００を対象とする。図１及び図１３を参照すると、上部プレート３００は、蓋の厚さを画定する上面３０１と底面３０２、及び１以上の縁部３０３を有する。上部プレート３００は、その厚さを貫通して延在する少なくとも１つの開口部３１０を含む。開口部３１０は、処理ステーション１１０を形成し得るガス注入器１１２の追加を可能にするようにサイズ決定されている。

【0058】

[0080] 図１４は、本開示の１以上の実施形態による、処理ステーション１１０の分解図を示している。図示されている処理ステーション１１０は、３つの主要な構成要素を備える。すなわち、（蓋とも呼ばれる）上部プレート３００、ポンプ／パージインサート３３０、及びガス注入器１１２である。図１４で示されているガス注入器１１２は、シャワーヘッドタイプのガス注入器である。ある実施形態では、インサートが、真空（排気）と連結され、又はそれと流体連通している。ある実施形態では、インサートが、パージガス源と連結され、又はそれと流体連通している。

【0059】

[0081] 上部プレート３００内の開口部３１０は、均一にサイズ決定されてよく、又は種々のサイズを有してよい。種々のサイズ決定された／形状のガス注入器１１２は、開口部３１０からガス注入器１１２に移行するように適切に形作られたポンプ／パージインサート３３０と共に使用され得る。例えば、図示されているように、ポンプ／パージインサート３３０は、側壁３３５を有する上部３３１と底部３３３を含む。上部プレート３００内の開口部３１０の中に挿入されたときに、底部３３３に隣接するレッジ３３４が、開口部３１０内に形成された棚３１５上に配置されてよい。ある実施形態では、開口部内に棚３１５は存在せず、ポンプ／パージインサート３３０のフランジ部分３３７が、上部プレート３００の上に載置される。図示されている実施形態では、気密密封を形成する助けとなるためにＯリング３１４が間に配置された状態で、レッジ３３４が棚３１５上に載置されている。

【0060】

[0082] ある実施形態では、上部プレート３００内に１以上のパージ環３０９（図１３参照）が存在する。パージ環３０９は、処理チャンバからのプロセスガスの漏れを防止するために、パージガスの正の流れを提供するように、パージガスプレナム（図示せず）又はパージガス源（図示せず）と流体連通してよい。

【0061】

[0083] ある実施形態のポンプ／パージインサート３３０は、ポンプ／パージインサート３３０の底部３３３内に少なくとも１つの開口部３３８を有する、ガスプレナム３３６を含む。ガスプレナム３３６は、通常はポンプ／パージインサート３３０の上部３３１又は側壁３３５の近くに、入口（図示せず）を有する。

【0062】

[0084] ある実施形態では、プレナム３３６が、ポンプ／パージインサート３３０の底部３３３内の開口部３３８を通過し得るパージガス又は不活性ガスを補充されてよい。開口部３３８を通るガス流は、処理チャンバの内部からのプロセスガスの漏れを防止するための、ガスカーテンタイプの障壁を生成する助けとなり得る。

【0063】

[0085] ある実施形態では、プレナム３３６が、真空源と連結され、又はそれと流体連通している。そのような実施形態では、ポンプ／パージインサート３３０の底部３３３内の開口部３３８を通って、プレナム３３６の中にガスが流れる。ガスは、プレナムから排気に排出されてよい。そのような構成が使用されて、使用中に処理ステーション１１０からガスを排出させることができる。

【0064】

[0086] ポンプ／パージインサート３３０は、ガス注入器１１２が挿入され得る開口部３３９を含む。図示されているガス注入器１１２は、ポンプ／パージインサート３３０の上部３３１に隣接したレッジ３３２と接触し得るフランジ３４２を有する。ガス注入器１１２の直径又は幅は、ポンプ／パージインサート３３０の開口部３３９内にフィットし得る任意の適切なサイズであってよい。これは、様々な種類のガス注入器１１２が、上部プレート３００内の同じ開口部３１０内で使用されることを可能にする。

【0065】

[0087] 図２及び図１５を参照すると、上部プレート３００のある実施形態は、上部プレート３００の中央部分を渡るバー３６０を含む。バー３６０は、コネクタ３６７を使用して、中央の近くで上部プレート３００に連結されてよい。コネクタ３６７が使用されて、上部プレート３００の上部３３１又は底部３３３に対して直角な力を加えて、圧力差の結果としての又は上部プレート３００の重量による上部プレート３００の曲がりを補償することができる。ある実施形態では、バー３６０及びコネクタ３６７は、約１．５mの幅及び約１００mm以下の厚さを有する上部プレート３００の中央における、約１．５mm以下の歪みを補償することができる。ある実施形態では、モータ３６５又はアクチュエータが、コネクタ３６７に連結され、上部プレート３００に加えられる方向性のある力を変更することができる。モータ３６５又はアクチュエータは、バー３６０上に支持されてよい。図示されているバー３６０は、２つの位置において上部プレート３００の縁部と接触している。しかし、１つの連結位置又は３つ以上の連結位置が存在し得ることを、当業者は認識するだろう。

【0066】

[0088] ある実施形態では、図２で示されているように、支持体アセンブリ２００が、少なくとも１つのモータ２５０を含む。少なくとも１つのモータ２５０が、中央ベース２１０に連結され、回転軸２１１の周りで支持体アセンブリ２００を回転させるように構成されている。ある実施形態では、少なくとも１つのモータが、回転軸２１１に沿った方向に中央ベース２１０を移動させるように構成されている。例えば、図２では、モータ２５５が、モータ２５０に連結され、回転軸２１１に沿って支持体アセンブリ２００を移動させることができる。言い方を変えると、図示されているモータ２５５は、ｚ軸に沿って、垂直に、又はモータ２５０によってもたらされる移動と直角に、支持体アセンブリ２００を移動させることができる。ある実施形態では、図示されているように、回転軸２１１の周りで支持体アセンブリ２００を回転させるための第１のモータ２５０、及び、回転軸２１１に沿って（すなわち、ｚ軸に沿って又は垂直方向に）支持体アセンブリ２００を移動させるための第２のモータ２５５が存在する。

【0067】

[0089] 図２及び図１６を参照すると、１以上の真空流及び／又はパージガス流が使用されて、１つの処理ステーション１１０ａを隣接する処理ステーション１１０ｂから孤立させる助けとなり得る。パージガスプレナム３７０は、処理ステーション１１０の外側境界において、パージガスポート３７１と流体連通してよい。図１６で示されている実施形態では、パージガスプレナム３７０とパージガスポート３７１が、上部プレート３００内に位置付けられている。ポンプ／パージインサート３３０の部分として示されているプレナム３３６は、ポンプ／パージガスポートとして作用する開口部３３８と流体連通している。図１３で示されているように、パージガスポート３７１とパージガスプレナム３７０、及び真空ポート（開口部３３８）は、ガスカーテンを生成するために、処理ステーション１１０の外周の周りで延在してよい。ガスカーテンは、処理チャンバの内部空間１０９の中へのプロセスガスの漏れを最小化し又は消去する助けとなり得る。

【0068】

[0090] 図１６で示されている実施形態では、処理ステーション１１０を孤立させる助けとなるために、差圧排気が使用されてよい。ポンプ／パージインサート３３０は、Ｏリング３２９を伴って、ヒータ２３０及び支持プレート２４５と接触するように示されている。Ｏリング３２９は、プレナム３３６と流体連通した開口部３３８の何れの側にも配置されている。１つのＯリング３２９は、開口部３３８の外周の内側に配置され、もう１つのＯリング３２９は、開口部３３８の外周の外側に配置されている。Ｏリング３２９と開口部３３８を有するポンプ／パージプレナム３３６との組み合わせは、処理チャンバ１００の内部空間１０９からの処理ステーション１１０の気密密封を維持するために十分な差圧を提供することができる。ある実施形態では、１つのＯリング３２９が、開口部３３８の外周の内側又は外側の何れかに配置される。ある実施形態では、プレナム３７０に流体連通したパージガスポート３７１の外周の、１つは内側、もう１つは外側に配置された２つのＯリング３２９が存在する。ある実施形態では、プレナム３７０に流体連通したパージガスポート３７１の外周の内側又は外側の何れかに配置された１つのＯリング３２９が存在する。

【0069】

[0091] 処理ステーション１１０の境界は、その範囲内でプロセスガスがポンプ／パージインサート３３０によって孤立されるところの領域と考えられてよい。ある実施形態では、図１４及び図１６で示されているように、処理ステーション１１０の外側境界が、ポンプ／パージインサート３３０のプレナム３３６に流体連通する開口部３３８の最も外側の縁部３８１である。

【0070】

[0092] 処理ステーション１１０の数は、ヒータ２３０及び支持アーム２２０の数によって変動し得る。ある実施形態では、等しい数の、ヒータ２３０、支持アーム２２０、及び処理ステーション１１０が存在する。ある実施形態では、ヒータ２３０、支持アーム２２０、及び処理ステーション１１０が、次のように構成されている。すなわち、ヒータ２３０の支持表面２３１のそれぞれが、同時に異なる処理ステーション１１０の前面１１４に隣接して位置付けられてよい。言い方を変えると、ヒータのそれぞれは、同時に、それぞれ１つの処理ステーション内に配置される。

【0071】

[0093] 処理チャンバ１００の周りの処理ステーション１１０の間隔は、変動してよい。ある実施形態では、処理ステーション１１０が、ステーション間の間隔を最小化するように十分共に近い。それによって、基板は、最小量の時間及びステーションのうちの１つの外側への移動距離を費やしながら、処理ステーション１１０の間で素早く移動することができる。ある実施形態では、処理ステーション１１０は、ヒータ２３０の支持表面２３１上に搬送されたウエハが、常に処理ステーション１１０のうちの１つの範囲内にあるように十分近く配置されている。

【0072】

[0094] 図１７は、本開示の１以上の実施形態による、処理プラットフォーム４００を示している。図１７で示されている実施形態は、単に１つの可能な構成を表すものであり、本開示の範囲を限定すると見なされるべきではない。例えば、ある実施形態では、処理プラットフォーム４００が、図示されている実施形態とは異なる数の、処理チャンバ１００、バッファステーション４２０、及び／又はロボット４３０構成のうちの１以上を有する。

【0073】

[0095] 例示的な処理プラットフォーム４００は、複数の側部４１１、４１２、４１３、４１４を有する、中央移送ステーション４１０を含む。図示されている移送ステーション４１０は、第１の側部４１１、第２の側部４１２、第３の側部４１３、及び第４の側部４１４を有する。４つの側部が示されているが、例えば処理プラットフォーム４００の全体的な構成に応じて、移送ステーション４１０に任意の適切な数の側部が存在し得ることは、当業者が理解可能であろう。ある実施形態では、移送ステーション４１０が、３つの側部、４つの側部、５つの側部、６つの側部、７つの側部、又は８つの側部を有する。

【0074】

[0096] 移送ステーション４１０は、その内部に配置されたロボット４３０を有する。ロボット４３０は、処理中にウエハを移動させることができる任意の適切なロボットであってよい。ある実施形態では、ロボット４３０が、第１のアーム４３１と第２のアーム４３２を有する。第１のアーム４３１と第２のアーム４３２は、他のアームから独立して移動され得る。第１のアーム４３１と第２のアーム４３２は、x‐ｙ平面内で且つ／又はｚ軸に沿って移動してよい。ある実施形態では、ロボット４３０が、第３のアーム（図示せず）又は第４のアーム（図示せず）を含む。アームのそれぞれは、他のアームと独立して移動することができる。

【0075】

[0097] 図示されている実施形態は、２つずつが中央移送ステーション４１０の第２の側部４１２、第３の側部４１３、及び第４の側部４１４に連結された、６つの処理チャンバ１００を含む。処理チャンバ１００のそれぞれは、異なるプロセスを実行するように構成されてよい。

【0076】

[0098] 処理プラットフォーム４００は、中央移送ステーション４１０の第１の側部４１１に連結された、１以上のバッファステーション４２０も含んでもよい。バッファステーション４２０は、同じ又は異なる機能を実行してよい。例えば、バッファステーションは、処理され、元々のカセットに戻される、ウエハのカセットを保持してよく、又は、バッファステーションのうちの一方が、処理の後で他方のバッファステーションに移動される、未処理ウエハを保持してよい。ある実施形態では、バッファステーションのうちの１以上が、処理の前及び／又は後でウエハを予処理、予加熱、又は洗浄するように構成されている。

【0077】

[0099] 処理プラットフォーム４００は、中央移送ステーション４１０と処理チャンバ１００の何れかとの間に、１以上のスリットバルブ４１８を含んでもよい。スリットバルブ４１８は、中央移送ステーション４１０内の環境から、処理チャンバ１００内の内部空間を孤立させるために開閉してよい。例えば、処理チャンバが、処理中にプラズマを生成することとなる場合、その処理チャンバのスリットバルブを閉じて、浮遊プラズマが移送ステーション内のロボットに損傷を与えるのを防ぐことが役に立つだろう。

【0078】

[00100] 処理プラットフォーム４００は、ウエハ又はウエハのカセットが、処理プラットフォーム４００の中に積み込まれることを可能にするための、ファクトリインターフェース４５０に連結されてよい。ファクトリインターフェース４５０内のロボット４５５は、ウエハ又はカセットをバッファステーションの中に及びその外に移動させるために使用されてよい。ウエハ又はカセットは、中央移送ステーション４１０内のロボット４３０によって、処理プラットフォーム４００内に移動されてよい。ある実施形態では、ファクトリインターフェース４５０が、別のクラスタツール（すなわち、別の複数チャンバの処理プラットフォーム）の移送ステーションである。

【0079】

[00101] コントローラ４９５が、処理プラットフォーム４００の様々な構成要素の動作を制御するために、様々な構成要素に設けられ、接続されてよい。コントローラ４９５は、処理プラットフォーム４００全体を制御する単一のコントローラであってよく、又は処理プラットフォーム４００の個々の部分を制御する複数のコントローラであってよい。例えば、処理プラットフォーム４００は、個々の処理チャンバ１００、中央移送ステーション４１０、ファクトリインターフェース４５０、及びロボット４３０のそれぞれ用の個別のコントローラを含んでよい。

【0080】

[00102] コントローラ４９５は、中央処理装置（CPU）４９６、メモリ４９７、及び補助回路４９８を含む。コントローラ４９５は、直接的に、又は特定の処理チャンバ及び／若しくは支持システム構成要素に関連付けられたコンピュータ（若しくはコントローラ）を介して、処理プラットフォーム４００を制御してよい。

【0081】

[00103] コントローラ４９５は、様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するための工業環境で使用され得る、任意の形態の汎用コンピュータプロセッサのうちの１つであってよい。コントローラ４９５のメモリ４９７又はコンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ（RAM）、読取り専用メモリ（ROM）、フロッピーディスク、ハードディスク、光記憶媒体（例えば、コンパクトディスク若しくはデジタルビデオディスク）、フラッシュドライブ、又はローカル若しくは遠隔の任意の他の形態のデジタルストレージなど、容易に入手可能なメモリのうちの１以上であってよい。メモリ４９７は、処理プラットフォーム４００のパラメータ及び構成要素を制御するために、プロセッサ（CPU４９６）によって実行可能な指示命令の一組を保持することができる。

【0082】

[00104] 補助回路４９８は、従来のやり方でプロセッサをサポートするためにCPU４９６に接続されている。これらの回路は、キャッシュ、電力供給装置、クロック回路、入／出力回路、及びサブシステムなどを含む。１以上のプロセスは、プロセッサによって実行され又は呼び出されたときに、プロセッサに、本明細書で説明されるやり方で、処理プラットフォーム４００又は個々の処理チャンバの動作を制御させるソフトウェアルーチンとして、メモリ４９８内に記憶され得る。ソフトウェアルーチンは、CPU４９６によって制御されているハードウェアから遠隔に位置付けられた、第２のCPU（図示せず）によって記憶され且つ／又は実行されてもよい。

【0083】

[00105] 本開示のプロセス及び方法の一部又は全部をハードウェア内で実行することもできる。したがって、プロセスは、ソフトウェア内に実装され、ハードウェア内のコンピュータシステムを、例えば、特定用途向け集積回路或いは他の種類のハードウェア実装又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせとして使用して実行されてもよい。ソフトウェアルーチンは、プロセッサよって実行されたときに、汎用コンピュータを、プロセスが実行されるようにチャンバ動作を制御する専用コンピュータ（コントローラ）に変換する。

【0084】

[00106] ある実施形態では、コントローラ４９５が、該方法を実行するように、個々のプロセス又はサブプロセスを実行するための１以上の構成を有する。コントローラ４９５は、該方法の機能を実行するために中間構成要素を動作させるように接続され又は構成されてよい。例えば、コントローラ４９５は、ガスバルブ、アクチュエータ、モータ、スリットバルブ、減圧制御などの、構成要素のうちの１以上を制御するように接続され且つ構成されてよい。

【0085】

[00107] 図１８Ａから図１８Ｉは、種々の処理ステーション１１０を有する処理チャンバ１００の様々な構成を示している。文字付きの円は、種々の処理ステーション１１０及びプロセス条件を表している。例えば、図１８Ａでは、それぞれが異なる文字を有する４つの処理ステーション１１０が存在する。これは、それぞれのステーションが他のステーションとは異なる条件を有する、４つの処理ステーション１１０を表している。矢印によって示されているように、プロセスは、ウエハを有するヒータをステーションＡからＤまで移動させることによって生じ得る。Ｄへの曝露の後で、サイクルは継続又は逆転し得る。

【0086】

[00108] 図１８Ｂでは、ヒータ上のウエハがＡとＢの位置の間で前後に移動される様態で、２つ又は４つのウエハが同時に処理され得る。２つのウエハは、Ａ位置で開始し、２つのウエハは、Ｂ位置で開始する。独立した処理ステーション１１０は、ステーションのうちの２つが、第１のサイクル中にスイッチオフされることを可能にする。それによって、各ウエハはＡ曝露で開始する。ヒータとウエハは、連続的に時計回り又は反時計回りに回転されてよい。ある実施形態では、ヒータとウエハが第１の方向（例えば、ＡからＢ）に９０度回転され、次いで、第２の方向（例えば、ＢからＡに戻る）に９０度回転される。この回転は、繰り返されて、４つのウエハ／ヒータが、約９０度より多く支持体アセンブリを回転させることなしに処理されることをもたらし得る。

【0087】

[00109] 図１８Ｂで示されている実施形態は、２つのウエハを４つの処理ステーション１１０内で処理することにおいても有用であり得る。これは、プロセスのうちの１つが、非常に異なる圧力にあるか、又はＡ及びＢのプロセス時間が非常に異なる場合に、特に有用であり得る。

【0088】

[00110] 図１８Ｃでは、３つのウエハが、単一の処理チャンバ１００内及びＡＢＣプロセスで処理されてよい。１つのステーションは、スイッチがオフにされているか、又は異なる機能（例えば、予加熱）を実行するかの何れかであってよい。

【0089】

[00111] 図１８Ｄでは、２つのウエハが、ＡＢ‐Ｔｒｅａｔプロセスで処理されてよい。例えば、ウエハは、Ｂヒータ上のみに配置されてよい。時計回りに四分の一だけ回転すると、１つのウエハは、Ａステーション内に配置され、第２のウエハは、Ｔステーション内に配置されてよい。回し戻すと、両方のウエハはＢステーションに移動し、もう１回反時計回りに四分の一だけ回転すると、第２のウエハは、Ａステーション内に配置され、第１のウエハは、Ｂステーション内に配置される。

【0090】

[00112] 図１８Ｅでは、４つ以下のウエハが、同時に処理されてよい。例えば、Ａステーションが、CVD又はALDプロセスを実行するように構成され、４つのウエハが、同時に処理されてよい。

【0091】

[00113] 図１８Ｆから図１８Ｉは、３つの処理ステーション１１０を有する処理チャンバ１００用の同様な種類の構成を示している。簡潔に、図１８Ｆでは、単一のウエハ（又は２以上のウエハ）が、ＡＢＣプロセスに晒されてよい。図１８Ｇでは、１つのウエハをＡ位置内に配置し、もう１つのウエハをＢ位置のうちの１つ内に配置することによって、２つのウエハがＡＢプロセスに晒され得る。次いで、ウエハが、前後に移動されてよく、それによって、Ｂ位置内で開始したウエハは、第１の移動でＡ位置に移動され、次いで、同じＢ位置に戻される。図１８Ｈでは、ウエハが、ＡＢ‐Ｔｒｅａｔプロセスに晒されてよい。図１８Ｉでは、３つのウエハが、同時に処理されてよい。

【0092】

[00114] 図１９Ａ及び図１９Ｂは、本開示の別の一実施形態を示している。図１９Ａは、ウエハ１０１がガス注入器１１２と隣接するように、処理ステーション１１０の下の位置に回転されたヒータ２３０及び支持プレート２４５の部分図を示している。支持プレート２４５上又はヒータ２３０の外側部分上のＯリング３２９が、弛緩した状態にある。

【0093】

[00115] 図１９Ｂは、ヒータ２３０の支持表面２３１が、処理ステーション１１０内のガス注入器１１２の前面１１４と接触するか又は接触しそうになるように、処理ステーション１１０に向けて移動された後の、支持プレート２４５及びヒータ２３０を示している。この位置では、Ｏリング３２９が、圧縮され、支持プレート２４５の外側縁部又はヒータ２３０の外側部分の周りの密封を形成する。これは、反応領域２１９が素早くパージされ得るように、反応領域２１９の空間をできるだけ最小化するべく、ウエハ１０１がガス注入器１１２の近くに移動されることを可能にする。

【0094】

[00116] 反応領域２１９から流れ出る可能性のあるガスが、開口部３３８を通してプレナム３３６の中に排出され、排気又はフォアライン（図示せず）に至る。開口部３３８の外側のパージガスカーテンは、パージガスプレナム３７０及びパージガスポート３７１によって生成されてよい。更に、ヒータ２３０と支持プレート２４５の間の間隙１３７が、反応領域２１９を更にカーテンオフし、反応ガスが処理チャンバ１００の内部空間１０９の中に流れることを防止する助けとなり得る。

【0095】

[00117] 図１７に戻って参照すると、ある実施形態のコントローラ４９５は、複数の処理チャンバの間でロボット上の基板を移動させるための構成、基板をシステムに積み込む及び／又はシステムから積み降ろすための構成、スリットバルブを開／閉するための構成、ヒータのうちの１以上に電力を供給するための構成、ヒータの温度を測定するための構成、ヒータ上のウエハの温度を測定するための構成、ウエハをヒータに積み込む又はヒータから積み降ろすための構成、温度測定とヒータ電力制御の間のフィードバックを提供するための構成、回転軸の周りで支持体アセンブリを回転させるための構成、回転軸に沿って（すなわち、ｚ軸に沿って）支持体アセンブリを移動させるための構成、支持体アセンブリの回転速度を設定又は変更するための構成、ガスの流れをガス注入器に供給するための構成、ガス注入器内でプラズマを生成するための１以上の電極に電力を供給するための構成、プラズマ源用の電源を制御するための構成、プラズマ源の電源の周波数及び／又は電力を制御するための構成、並びに／又は熱アニール処理ステーション向けの制御を提供するための構成、から選択される１以上の構成を有する。

【0096】

[00118] この明細書全体を通じての、「一実施形態（one embodiment）」、「ある種の実施形態（certain embodiments）」、「１以上の実施形態（one or more embodiments）」、又は、「実施形態（an embodiment）」に対する言及は、実施形態に関連して説明されている特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。故に、この明細書全体の様々な箇所での「１以上の実施形態で」、「特定の実施形態で」、「一実施形態で」、又は「実施形態で」などの表現は、必ずしも、本開示の同一の実施形態に言及するものではない。更に、特定の特徴、構造、材料、又は特質は、１以上の実施形態において、任意の適切なやり方で組み合わされ得る。

【0097】

[00119] 本明細書の開示は特定の実施形態を参照して説明されているが、これらの実施形態は、本開示の原理及び用途の例示にすぎないことを理解されたい。本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示の方法及び装置に対して様々な改変及び変形を行い得ることが、当業者には明らかになろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内にある修正及び変形を含むことが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【手続補正書】

【提出日】2024-04-05

【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】

処理チャンバ内でウエハを処理する方法であって、
ウエハを、前記処理チャンバ内の第１処理ステーションと前記処理チャンバ内の第２処理ステーションの間で前後に移動させること
を含み、前記ウエハはヒータの支持表面上に配置され、前記ヒータは支持アセンブリの支持アームの外側端部上に位置し、前記支持アセンブリは回転可能な中央ベースを含み、前記中央ベースから複数の支持アームが延び、各支持アームは内側端部及び外側端部を有し、前記第１処理ステーション及び第２処理ステーションは処理チャンバハウジングの内部空間内に位置し、前記処理ステーションは回転軸の周りに円形構成で配置され、各処理ステーションは前面を有するガス注入器を備え、前記各処理ステーションは、前記各処理ステーションの周りにガスカーテンを生成するために前記処理チャンバの上部プレートの複数の開口部のうちの１つにポンプ／パージインサートを有し、ヒータ、支持アーム、及び処理ステーションの数が同一であり、前記支持アームが前記回転軸に対して直角に延びる、方法。

【請求項2】

複数のウエハが別個のヒータ上に配置され、前記複数のウエハのそれぞれが、第１処理ステーションと第２処理ステーションの間で同時に移動される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１処理ステーション及び第２処理ステーションが前記処理チャンバの前記内部空間の周りで互い違いになって、前記支持アセンブリの移動によってウエハが互い違いのステーションの間で移動する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

ヒータが４つでそれぞれウエハを持ち、処理ステーションが４つで、前記支持アセンブリが前記処理ステーションの間を９０度回転して行き来する、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記支持アームのそれぞれが前記中央ベースから延びるチャネルを備え、前記チャネルが導線を前記ヒータに接続された電極へと経路指定するように構成される、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記ヒータのそれぞれが、前記支持アームの前記チャネルを通って延びる電極を介して電力供給される静電チャックを備える、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記ヒータのそれぞれが、前記支持アームの前記外側端部に配置されたヒータスタンドオフ上で支持される、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記ヒータの前記支持表面同士が実質的に同一平面上にある、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記中央ベースに接続された少なくとも１つのモータをさらに備え、前記少なくとも１つのモータが、前記支持アセンブリを前記回転軸の周りで回転させるように構成されている、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

複数の開口部を備える指示プレートをさらに備え、前記開口部のそれぞれが前記ヒータの前記支持表面へのアクセスを可能にするように構成されている、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記上部プレートの中央部分上を渡るバーをさらに備え、前記バーがコネクタを用いて前記中央部分の近くで前記上部プレートに連結される、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記コネクタが、前記上部プレートの曲がりを補償するために前記上部プレートの上面又は底面に対して直角な力を加えるように構成されている、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記バー及びコネクタが、約１．５ｍｍの幅と１００ｍｍ以下の厚さを有する上部プレートの前記中央部分で１．５ｍｍ以下の歪みを補償することができる、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記ポンプ／パージインサートの底部が実質的に同一平面上にある、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記ポンプ／パージインサートのそれぞれが、前記ポンプ／パージインサートのプレナムと流体連通する開口部を備え、前記開口部が、前記指示プレートと前記ヒータの間の間隙と整列するように構成されている、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記ヒータの１つ以上に電力を供給する構成、前記ヒータの温度を測定する構成、前記回転軸の周りで前記支持アセンブリを回転させる構成、前記回転軸の周りで前記支持アセンブリを移動させる構成、前記支持アセンブリの回転速度を設定又は変更する構成、ガス流を処理ステーションに供給する構成、或いは前記１つ以上のヒータに電力を供給する構成から選択される１つ以上の構成を有するコントローラをさらに備える、請求項１に記載の方法。

【外国語明細書】