知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-22
(45)【発行日】2023-03-30
(54)【発明の名称】補完的なパターンのステーション設計
(51)【国際特許分類】
C23C 16/455 20060101AFI20230323BHJP
H01L 21/205 20060101ALI20230323BHJP
【ＦＩ】
C23C16/455
H01L21/205
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021522037
(86)(22)【出願日】2019-10-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-14
(86)【国際出願番号】 US2019057326
(87)【国際公開番号】W WO2020092047
(87)【国際公開日】2020-05-07
【審査請求日】2021-06-18
(31)【優先権主張番号】62/751,913
(32)【優先日】2018-10-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/658,396
(32)【優先日】2019-10-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【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】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】ライス， マイケル
(72)【発明者】
【氏名】ダン， アルカプラバ
(72)【発明者】
【氏名】チェン， ハンホン
【審査官】篠原 法子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１１８５４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０４６５２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２２２０２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１６９４０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２２４８１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－３３３０９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１７４０５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１７４３６２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２３Ｃ１６／００ －１６／５６
Ｈ０１Ｌ２１／２０５
Ｈ０１Ｌ２１／３１
Ｈ０１Ｌ２１／３６５
Ｈ０１Ｌ２１／４６９
Ｈ０１Ｌ２１／８６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理チャンバであって、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータのうちの一又は複数からの第１のガス流パターンを有する第１の処理ステーション；及び
第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数からの第２のガス流パターンを有する第２の処理ステーション；
を含み、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータが、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータに対して回転又は並進移動して、第１のガス流パターンに対して補完的な第２のガス流パターンを提供し、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータ、及び第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのそれぞれが、ｎ回対称性を有する対称的な孔パターンを有し、ｎが３から１０の範囲の整数である、処理チャンバ。
【請求項2】
第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数が、第１のガスディフューザーに対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転し、ｎが３から１０の範囲の整数である、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項3】
第１の処理ステーション又は第２の処理ステーションのうちの一又は複数に接続されたコントローラをさらに含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項4】
膜を形成する方法であって、少なくとも一つのウエハを基板支持表面上にロードすること；
第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータのうちの一又は複数からの第１のガス流パターンを有する第１の処理ステーションと、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数からの第２のガス流パターンを有する第２の処理ステーションとの間で基板支持表面を回転させることであって、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータが、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータに対して回転して、第１のガス流パターンに対して補完的な第２のガス流パターンを提供する、第１のステーションと第２のステーションとの間で基板支持表面を回転させること；及び
各処理ステーションで、少なくとも一つのウエハの上面を処理条件に曝露して、実質的に均一な厚さを有する膜を形成すること；
を含み、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータ、及び第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのそれぞれが、ｎ回対称性を有する対称的な孔パターンを有し、ｎが３から１０の範囲の整数である、方法。
【請求項5】
膜が形成されるとき、少なくとも一つのウエハが静止している、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数が、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータのうちの一又は複数に対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転し、ｎが３から１０の範囲の整数である、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
基板支持表面の回転速度を制御することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項8】
処理チャンバであって、第１のプラズマ源からの第１のプラズマ流パターンを有する第１のプラズマ処理ステーションであって、第１のプラズマ源がｎ回対称性を有する対称的な孔パターンを有する、第１のプラズマ処理ステーションと；
第２のプラズマ源からの第２のプラズマ流パターンを有する第２のプラズマ処理ステーションであって、第２のプラズマ源がｎ回対称性を有する対称的な孔パターンを有し、第１のプラズマ源に対して回転して、第１のプラズマ流パターンに対して補完的な第２のプラズマ流パターンを提供する、第２のプラズマ処理ステーションと；
を含み、第２のプラズマ源が第１のプラズマ源に対して約（３６０／（ｎ＊２））以下回転し、ｎが２から１０の範囲の整数である、処理チャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は概して、ウエハを処理するための装置及び方法に関する。特に、本開示は、各処理ステーションで補完的なパターンを提供する処理チャンバに関する。
【背景技術】
【0002】
現在の原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスは、多くの潜在的な問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「非相溶性」であり、これは、化学物質が一緒に混合できないことを意味する。非相溶性の化学物質が混合すると、ＡＬＤプロセスではなく化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスが生じる可能性がある。ＣＶＤプロセスは概して、ＡＬＤプロセスよりも厚さの制御が少なく、及び／又は気相粒子の生成を引き起こす可能性があり、結果として得られるデバイスに欠陥を引き起こす可能性がある。一度に単一の反応性ガスが処理チャンバに流入する従来の時間領域ＡＬＤプロセスでは、長いパージ／ポンプアウト時間が発生するため、化学物質は気相で混合されない。空間ＡＬＤチャンバは、一つ又は複数のウエハを一つの環境から第２の環境に、時間領域のＡＬＤチャンバがポンプ／パージするよりも速く移動できるため、スループットが向上する。
【0003】
いくつかの用途では、半導体産業は、より低い温度（例えば、３５０℃未満）で堆積できる高品質の膜を必要としている。熱のみのプロセスで膜が堆積される温度よりも低い温度で高品質の膜を堆積するには、代替エネルギー源が必要である。ソリューションプラズマは、ＡＬＤ膜にイオン及びラジカルの形で追加のエネルギーを提供するのに使用することができる。課題は、垂直側壁ＡＬＤ膜に十分なエネルギーを与えることである。イオンは通常、ウエハ表面に垂直な方向にウエハ表面の上方のシースを通して加速される。したがって、イオンは水平ＡＬＤ膜表面にエネルギーを提供するが、イオンは垂直面に平行に移動するため、垂直面に十分な量のエネルギーを提供しない。高い側壁の膜質を実現するために、非常に高いＲＦ（ＶＨＦ）プラズマ又はマイクロプラズマが使用される。これらのプラズマ源は、高いプラズマ密度を提供して膜の品質を向上させるが、プラズマの均一性が低いという欠点がある。
【0004】
現在の空間ＡＬＤ処理チャンバは、加熱された円形プラテン上で複数のウエハを一定速度で回転させ、ウエハを一つの処理環境から隣接する環境に移動させる。異なる処理環境は、非相溶性の気体を分離させる。ただし、現在の空間ＡＬＤ処理チャンバは、ガス流の不均一性、温度の不均一性、及び／又はプラズマの不均一性によってガス高品質のＡＬＤ膜を可能にしないため、厚さの不均一性、プラズマ損傷及び／又は処理の柔軟性の問題が生じる。
【0005】
単一のウエハチャンバをシミュレートする処理ステーション中でウエハが静止しているときに一次堆積工程が発生する現在の空間ＡＬＤ堆積ツール（又は他の空間処理チャンバ）では、動作方法は、多くの場合、ウエハを同じステーションタイプの複数に移動させることを含み、処理ステーションのガス流の不均一性、温度の不均一性、及び／又はプラズマ曝露の不均一性をもたらす。したがって、この技術分野では、堆積装置及び方法の改善が必要とされている。
【発明の概要】
【0006】
本開示の一又は複数の実施態様は、処理チャンバに関する。一実施態様では、処理チャンバは、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータのうちの一又は複数からの第１のガス流パターンを有する第１の処理ステーションと、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数からの第２のガス流パターンを有する第２の処理ステーションとを含み、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータは、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータに対して回転して、第１のガス流パターンに対して補完的な第２のガス流パターンを提供する。
【0007】
本開示の追加的な実施態様は、膜を形成する方法に関する。一又は複数の実施態様では、膜を形成する方法は、少なくとも一つのウエハを基板支持表面上にロードすることと；第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータのうちの一又は複数からの第１のガス流パターンを有する第１の処理ステーションと、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数からの第２のガス流パターンを有する第２の処理ステーションとの間で基板支持表面を回転させることであって、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータが、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータに対して回転して、第１のガス流パターンに対して補完的な第２のガス流パターンを提供する、第１のステーションと第２のステーションとの間で基板支持表面を回転させることと；各処理ステーションで、ウエハの上面を処理条件に曝露して、実質的に均一な厚さを有する膜を形成することと；を含む。
【0008】
一又は複数の実施態様は、プラズマ処理チャンバであって、第１のプラズマ源からの第１のプラズマピクセルパターンを有する第１のプラズマ処理ステーションであって、第１のプラズマ源がｎ回対称性を有する対称ピクセルパターンを有する、第１のプラズマ処理ステーションと；第２のプラズマ源からの第２のプラズマピクセルパターンを有する第２のプラズマ処理ステーションであって、第２のプラズマがｎ回対称性を有する対称ピクセルパターンを有し、第１のプラズマ源に対して回転して第１のプラズマピクセルパターンに対して補完的な第２のプラズマピクセルパターンを提供する、第２のプラズマ処理ステーションとを含む、プラズマ処理チャンバに関する。
【0009】
本開示の上述の特徴を詳しく理解し得るように、上記で簡単に要約した本開示のより詳細な説明が、実施態様を参照することによって得られる。一部の実施態様は、添付図面に示されている。しかし、本開示は他の等しく有効な実施態様も許容し得ることから、添付の図面は本開示の典型的な実施態様のみを示しており、従って、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。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本明細書に記載される実施態様による薄膜を形成する方法の一実施態様のフロープロセス図を示す。
【図2A】本明細書に記載される実施態様による加熱コイルを示す。
【図3A】本明細書に記載される実施態様による冷却チャネルを示す。
【図4A】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図4B】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図4C】一又は複数の実施態様による補完的なプラズマピクセルパターンを示す。
【図5A】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図5B】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図5C】一又は複数の実施態様による補完的なプラズマピクセルパターンを示す。
【図6A】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図6B】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図6C】一又は複数の実施態様による補完的なプラズマピクセルパターンを示す。
【図7A】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図7B】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図7C】一又は複数の実施態様による補完的なプラズマピクセルパターンを示す。
【図8A】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図8B】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図8C】一又は複数の実施態様による補完的なプラズマピクセルパターンを示す。
【図9A】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図9B】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図9C】一又は複数の実施態様による補完的なプラズマピクセルパターンを示す。
【図10A】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図10B】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図10C】一又は複数の実施態様による補完的なプラズマピクセルパターンを示す。
【図11A】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図11B】一又は複数の実施態様によるピクセルパターンを有するプラズマ源を示す。
【図11C】一又は複数の実施態様による補完的なプラズマピクセルパターンを示す。
【図12】本開示の一又は複数の実施態様による処理チャンバの断面等角図を示す。
【図13】本開示の一又は複数の実施態様による処理チャンバの断面図を示す。
【図14】本開示の一又は複数の実施態様による処理ステーションの分解断面図である。
【図15】本開示の一又は複数の実施態様による処理プラットフォームの概略図である。
【図16A-B】本開示の一又は複数の実施態様によるプロセスの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本開示のいくつかの例示的な実施態様を説明する前に、本開示が下記の説明において明記される構成又はプロセスステップの詳細事項に限定されないことを理解すべきである。本開示は、他の実施態様も可能であり、さまざまなやり方で実践又は実行することが可能である。
【0012】
本明細書では、「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、製造プロセスの間に表面上に膜処理が実施される任意の基板、又は基板上に形成された任意の材料面のことである。例えば、その上で処理が実行可能である基板表面は、用途に応じて、ケイ素、酸化ケイ素、歪みシリコン、シリコンオンインシュレータ（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ：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、ドープされたケイ素、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、及びその他の導電性材料といった他の任意の材料を含む。基板は、半導体ウエハを含むが、それに限定されるわけではない。基板表面を研磨し、エッチングし、還元し、酸化させ、ヒドロキシル化し、アニールし、かつ／又はベイクするために、基板は前処理プロセスに曝露されることがある。本開示では、基板自体の表面に直接的に膜処理を行うことに加えて、開示されている膜処理ステップのうちの任意のものが、より詳細に後述するように、基板に形成された下部層に実施されることもある。「基板表面（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｒｆａｃｅ）」という語は、文脈に示唆されるこのような下部層を含むことを意図している。従って、例えば、膜／層又は部分的な膜／層が基板表面に堆積している場合には、新たに堆積した膜／層の露出面が基板表面となる。
【0013】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する場合、「前駆体」、「反応物質」、「反応性ガス」などの用語は、交換可能に使用され、基板表面と、又は基板表面上に形成された膜と反応し得る任意のガス種を指す。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する場合、「プラズマピクセル」、「プラズマ源」などの用語は、交換可能に使用され、プラズマ処理ステーション上の任意の、独立して制御されたプラズマ生成素子を指す。
【0014】
本開示の一又は複数の実施態様は、単一ウエハチャンバをシミュレーションする処理ステーション中でウエハが静止しているときに一次処理工程が生じる処理ツールを使用する。一又は複数の実施態様では、操作方法には、基板支持表面を同じステーションタイプの複数に移動させることが含まれ、ここでは２つのステーションが何らかの方法で互いに補完し合うように設計されており、膜厚の均一性及びウエハのその他の膜特性が改善される。
【0015】
本開示の一又は複数の実施態様は、処理ステーションとも呼ばれる少なくとも二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に関する。ある実施態様は２を超える処理ステーションを有し、またある実施態様は４を超える処理ステーションを有する。処理環境は、水平面内を移動するウエハと同一平面上に取り付けることができる。処理環境は円形に配置されている。上に１から４（又はそれ以上）の個別のウエハヒータが取り付けられている回転可能な構造体は、処理環境に類似する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、温度制御される場合があり、一又は複数の同心円帯を有する場合がある。ウエハのローディングについて、回転可能な構造体は引き下げられ得るため、真空ロボットは、完成したウエハを拾い上げ、未処理のウエハを各ウエハヒータ上（低いＺ位置）に位置するリフトピンに配置することが可能である。操作中、各ウエハは、処理が完了するまで独立した環境下にあることができ、その後、回転可能な構造体は、ヒータ上のウエハを処理のために次の環境（４つのステーションの場合は９０°回転、３つのステーションの場合は１２０°回転）へ移動させるよう回転することができる。
【0016】
空間ＡＬＤ堆積ツール（又はその他の空間処理チャンバ）では、ウエハは第１の処理ステーションへ移動し、続いて第２の処理ステーションへ移動する。いくつかの場合、第１の処理ステーションと第２の処理ステーションは同じであり、これにより、膜厚の均一性が欠如し、膜の堆積特性（屈折率、ウェットエッチング速度、面内変位など）の均一性が欠如する。
【0017】
一又は複数の実施態様は、処理ツール（例えば空間ツール）中の異なる処理ステーションが改善された膜厚の均一性、並びに堆積された膜の改善された屈折率、ウェットエッチング速度、面内変位をもたらすように設計されている処理チャンバを有利に提供する。
【0018】
図１は、本開示の一又は複数の実施態様による膜を堆積する方法１０のフロー図を示している。図１を参照すると、方法２０は動作３０で開始し、ここで、少なくとも一つのウエハは基板支持表面上にロードされる。動作４０では、基板支持表面は第１の処理ステーションと第２の処理ステーションとの間で回転する。一又は複数の実施態様では、第１の処理ステーションは、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータのうちの一又は複数からの第１のガス流パターンを有し、第２の処理ステーションは、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネル、又は第２のヒータの一又は複数からの第２のガス流パターンを有する。第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータの一又は複数は、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータの一又は複数に対して回転し、第１のガス流パターンに対して補完的な第２のガス流パターンを提供する。動作５０では、処理ステーションで、少なくとも一つのウエハの上面が処理条件に曝露されて、膜が形成される。一又は複数の実施態様では、処理条件は、温度、圧力、反応性ガスなどのうちの一又は複数を含む。一又は複数の実施態様では、形成された膜は実質的に均一な厚さを有する。本明細書で使用される場合、「実質的に均一」とは、形成された膜の±５ｎｍ、±４ｎｍ、±３ｎｍ、±２ｎｍ又は±１ｎｍ内である膜厚を指す。
【0019】
一又は複数の実施態様では、膜が形成されるとき、少なくとも一つのウエハは静止している。一又は複数の実施態様では、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータ、及び第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのそれぞれは、ｎ回対称性を有する対称的な孔パターンを有する。本明細書で使用される場合、用語「ｎ回対称」とは、軸の周りに互いに向かい合っているまったく同じ部品で構成されている品質を指す。本明細書で使用される場合、「ｎ回」とは、対称的な孔パターンを配置することができ、対称が維持される軸の周りの回転の数を指す。一又は複数の実施態様では、ｎは１から１０の範囲の整数である。他の実施態様では、ｎは２から１０の範囲の整数である。一又は複数の実施態様では、ｎは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０から選択される。一又は複数の実施態様では、ｎは、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０から選択される。一又は複数の実施態様では、ｎは２である。本明細書で使用される場合、「孔」は、ガス、プラズマなどが通過することができる第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、第１のヒータ、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数の開口部、空洞、貫通孔などを指す。いくつかの実施態様では、孔は円形である。他の実施態様では、孔は、限定されないが、所望の三角形、正方形、長方形、六角形、七角形、八角形、星形などを含む、任意の形状であり得る。いくつかの実施態様では、孔パターン（すなわち、複数の開口部によって形成された全体的なパターン）は、円形、三角形、正方形、長方形、六角形、七角形、八角形、星形などに配置される。
【0020】
いくつかの実施態様では、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数は、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータのうちの一又は複数に対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下の大きさ分、中心軸の周りを回転する。第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータが、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン又は第２のヒータと共通の中心軸を共有するとき、パターンが回転するときにパターンの最大差が生じる（３６０／（ｎ＊２））。その大きさを超える回転は、パターン差の減少を引き起こす。よって、例えば、孔パターンの対称が２回（すなわち、ｎ＝２）であるとき、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数は、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータに対して約９０°（すなわち、（３６０／（ｎ＊２））＝（３６０／（２＊２））＝（３６０／４）＝９０度）以下回転する。
【0021】
一又は複数の実施態様では、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン又は第１のヒータ、及び第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン又は第２のヒータのそれぞれは、ｎ回対称性を有する同一の対称的な孔パターンを有し、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン又は第２のヒータのうちの一又は複数は、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン又は第１のヒータに対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転する。当業者は、約（３６０／（ｎ＊２））以下の回転は共通の中心軸を共有するパターンに関与していることを認識するであろう。オフセット中心軸を有するパターンは、最大差を提供するために異なる回転量を有し得る。
【0022】
一又は複数の実施態様では、方法１０は、基板支持表面の回転速度を制御することをさらに含む。
【0023】
【0024】
【0025】
一又は複数の実施態様では、処理チャンバは、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータからの第１のガス流パターンのうちの一又は複数からの第１のガス流パターンを有する第１の処理ステーションと、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータのうちの一又は複数からの第２のガス流パターンを有する第２の処理ステーションとを含み、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン、又は第２のヒータは、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータに対して回転して、第１のガス流パターンに対して補完的な第２のガス流パターンを提供する。
【0026】
一又は複数の実施態様では、交互する熱処理ステーション及びプラズマ処理ステーションを有する複数の処理ステーションを有する処理チャンバが提供される。各プラズマ処理ステーションは、複数のプラズマピクセル（独立して制御されたプラズマ生成素子）、ガスディフューザー、冷却チャネル、及びヒータで構成されている。第１のプラズマステーションのプラズマピクセルパターン、ガスディフューザー、冷却チャネルパターン又はヒータ、及び第２のプラズマステーションのプラズマピクセルパターン、ガスディフューザー、冷却チャネル又はヒータは、ｎ回対称性を有する対称的なパターンを有する。
【0027】
一又は複数の実施態様は、交互する熱処理ステーション及びプラズマ源処理ステーションを有する複数の処理ステーションを含む処理チャンバに関する。各プラズマステーションは、複数のプラズマピクセル（独立して制御されたプラズマ生成素子）、ガスディフューザー、冷却チャネル、及びヒータで構成されている。膜の不均一性は、プラズマステーション下でウエハが静止しているとき、プラズマステーションのプラズマピクセルパターン、ガスディフューザー、冷却チャネル及びヒータに対するウエハの相対位置に影響される。プラズマステーションについて、第１のプラズマ処理ステーションは、第１のプラズマ源からの第１のプラズマピクセルパターンを有し、第１のプラズマ源はｎ回対称性を有する対称ピクセルパターンを有し、第２のプラズマ処理ステーションは、第２のプラズマ源からの第２のプラズマピクセルパターンを有し、第２のプラズマはｎ回対称性を有する対称ピクセルパターンを有し、第１のプラズマ源に対して回転して第１のプラズマピクセルパターンに対して補完的な第２のプラズマピクセルパターンを提供する。
【0028】
図４Ａ－１１Ｃは、第２のプラズマステーションが一又は複数の実施態様による第１のプラズマステーションに対して回転するときに生じ得るさまざまな補完的なプラズマピクセルパターンを示している。図４Ａでは、第１のプラズマピクセルパターン５０は、軸７０ａの周りに４回対称性を有する対称六角形パターン５２ａを有する。図４Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、４回対称性を有する対称六角形パターン５２ｂを有し、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して軸７０ｂの周りを回転する。一又は複数の実施態様では、第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４は、ｎ回対称性を有する同一の対称六角形パターンと、共有される中心軸７０ａ、７０ｂとを有する。一又は複数の実施態様では、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転する。したがって、図４Ａ及び４Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約４５度以下回転する（ｎ＝４；３６０／（４＊２）＝４５）。第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４のそれぞれの下でウエハが連続して処理されるとき、結果として、実質的に均一にプラズマ曝露され、厚さの均一性が高い膜６０が得られる。一又は複数の実施態様では、膜６０はまた、均一な屈折率、均一なウェットエッチング速度、又は均一な膜応力のうちの一又は複数を有する。
【0029】
図５Ａを参照すると、第１のプラズマピクセルパターン５０は、軸７０ａの周りに４回対称性を有する対称四角形パターン５２ａを有する。図５Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、軸７０ｂの周りに４回対称性を有する対称四角形パターン５２ｂを有する。軸７０ｂは軸７０ａからオフセットされる。図５Ｃは、軸７０ａ、７０ｂを含む図５Ａ及び５Ｂの組み合わせパターンを示している。当業者は、軸の周りのパターンの回転はこの例示的な実施態様には示されていないことを認識するであろう。むしろ、軸７０ａから軸７０ｂへのパターンの並進移動は、最大のパターン差を提供する。
【0030】
別の実施態様では、図５Ａのプラズマピクセルパターン５０は、孔パターンが周りに配置された軸７２ａを有し、図５Ｂのプラズマピクセルパターン５４は、孔パターンが周りに配置された軸７２ｂを有する。この実施態様では、軸７２ａ及び軸７２ｂは、共有されているか又は同軸であり、孔パターンは対称ではない。図５Ａ及び５Ｂの孔パターンは組み合わされて、９０°又は１８０°回転した図５Ｃに例示されるパターンが形成され得る。この構成では対称性は示されていないが、回転を計算する目的では、これは１回対称（ｎ＝１）で、１８０°の回転が生じると考えられ得る。
【0031】
一又は複数の実施態様では、第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４は、ｎ回対称性を有する同一の対称四角形パターンを有する。一又は複数の実施態様では、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転する。したがって、図５Ａ及び５Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約９０度以下回転する。第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４のそれぞれの下でウエハが連続して処理されるとき、ウエハは、図５Ｃに示すように、第１のプラズマピクセルパターン及び第２のプラズマピクセルパターン６０に対する補完的なプラズマ曝露を有する。その結果、実質的に均一にプラズマ曝露され、厚さと特性の均一性が高い膜が得られる。
【0032】
図６Ａを参照すると、第１のプラズマピクセルパターン５０は、軸７０ａの周りに２回対称性を有する対称四角形パターン５２ａを有する。図６Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、軸７０ｂの周りに２回対称性を有する対称長方形パターン５２ｂを有し、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して回転する。一又は複数の実施態様では、第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４は、ｎ回対称性を有する同一の対称長方形パターンを有する。一又は複数の実施態様では、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転する。したがって、図４Ａ及び４Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約９０度以下回転する。第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４のそれぞれの下でウエハが連続して処理されるとき、ウエハは、図６Ｃに示すように、第１のプラズマピクセルパターン及び第２のプラズマピクセルパターン６０に対する補完的なプラズマ曝露を有する。その結果、実質的に均一にプラズマ曝露され、厚さと特性の均一性が高い膜が得られる。
【0033】
図７Ａを参照すると、第１のプラズマピクセルパターン５０は、軸７０ａの周りに３回対称性を有する対称六角形パターン５２ａを有する。図７Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、軸７０ｂの周りに３回対称性を有する対称六角形パターン５２ｂを有し、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して回転する。一又は複数の実施態様では、第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４は、ｎ回対称性を有する同一の対称六角形パターンを有する。一又は複数の実施態様では、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転する。したがって、図７Ａ及び７Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約６０度以下回転する。第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４のそれぞれの下でウエハが連続して処理されるとき、ウエハは、図７Ｃに示すように、第１のプラズマピクセルパターン及び第２のプラズマピクセルパターン６０に対する補完的なプラズマ曝露を有する。その結果、実質的に均一にプラズマ曝露され、厚さと特性の均一性が高い膜が得られる。
【0034】
図８Ａを参照すると、第１のプラズマピクセルパターン５０は、軸７０ａの周りに３回対称性を有する対称的な外輪プラス六角形のパターン５２ａを有する。図８Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、軸７０ｂの周りに３回対称性を有する対称的な外輪プラス六角形のパターン５２ｂを有し、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して回転する。一又は複数の実施態様では、第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４は、ｎ回対称性を有する同一の対称的な外輪プラス六角形のパターンを有する。一又は複数の実施態様では、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転する。したがって、図６Ａ及び６Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約９０度以下回転する。第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４のそれぞれの下でウエハが連続して処理されるとき、ウエハは、図８Ｃに示すように、第１のプラズマピクセルパターン及び第２のプラズマピクセルパターン６０に対する補完的なプラズマ曝露を有する。その結果、実質的に均一にプラズマ曝露され、厚さと特性の均一性が高い膜が得られる。
【0035】
図９Ａを参照すると、第１のプラズマピクセルパターン５０は、軸７０ａの周りに２回対称性を有する対称的な外輪プラス長方形のパターン５２ａを有する。図９Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、軸７０ｂの周りに２回対称性を有する対称的な外輪プラス長方形のパターン５２ｂを有し、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して回転する。一又は複数の実施態様では、第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４は、ｎ回対称性を有する同一の対称的な外輪プラス長方形のパターンを有する。一又は複数の実施態様では、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転する。したがって、図９Ａ及び９Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、第１のプラズマピクセルパターン５０に対して約９０度以下回転する。第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４のそれぞれの下でウエハが連続して処理されるとき、ウエハは、図９Ｃに示すように、第１のプラズマピクセルパターン及び第２のプラズマピクセルパターン６０に対する補完的なプラズマ曝露を有する。その結果、実質的に均一にプラズマ曝露され、厚さと特性の均一性が高い膜が得られる。
【0036】
図１０Ａを参照すると、第１のプラズマピクセルパターン５０は、軸７０ａの周りに１９ピクセル（１－１９番）を有する外輪プラス放射状のパターン５２ａを有する。図１０Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、軸７０ｂの周りに１９の源（１－１９番）を有する外輪プラス放射状のパターン５２ｂを有し、第１のプラズマピクセルパターン５０に対してわずかに回転する。第２のプラズマピクセルパターンのピクセル（２－７番）は、第１のプラズマピクセルパターンのピクセル（２－７番）に対して３０度回転する。第２のプラズマピクセルパターンのピクセル（８－１９番）は、第１のプラズマピクセルパターンのピクセル（８－１９番）に対して１５度回転する。第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４のそれぞれの下でウエハが連続して処理されるとき、ウエハは、図１０Ｃに示すように、第１のプラズマピクセルパターン及び第２のプラズマピクセルパターン６０に対する補完的なプラズマ曝露を有する。その結果、実質的に均一にプラズマ曝露され、厚さと特性の均一性が高い膜が得られる。
【0037】
図１１Ａを参照すると、第１のプラズマピクセルパターン５０は、軸７０ａの周りに１７の源を有する外輪プラス放射状のパターン５２ａを有する。図１１Ｂを参照すると、第２のプラズマピクセルパターン５４は、軸７０ｂの周りに１７の源を有する外輪プラス放射状のパターン５２ｂを有し、第１のプラズマピクセルパターン５０に対してわずかに回転する。一又は複数の実施態様では、ピクセルパターン５２ａの対称性は２回（すなわち、ｎ＝２）であり、第２のプラズマピクセルパターン、第２のガスディフューザー、第２の冷却チャネルパターン又は第２のヒータのうちの一又は複数は、第１のプラズマピクセルパターン、第１のガスディフューザー、第１の冷却チャネルパターン、又は第１のヒータに対して約９０°以下回転する（すなわち、（３６０／（ｎ＊２））＝（３６０／（２＊２））＝（３６０／４）＝９０度）。第１のプラズマピクセルパターン５０及び第２のプラズマピクセルパターン５４のそれぞれの下でウエハが連続して処理されるとき、ウエハは、図１１Ｃに示すように、第１のプラズマピクセルパターン及び第２のプラズマピクセルパターン６０に対する補完的なプラズマ曝露を有する。その結果、実質的に均一にプラズマ曝露され、厚さと特性の均一性が高い膜が得られる。
【0038】
図１２及び１３は、本開示の一又は複数の実施態様による処理チャンバ１００を示している。図１２は、本開示の一又は複数の実施態様による、断面等角図として図示された処理チャンバ１００を示す。図１３は、本開示の一又は複数の実施態様による断面での処理チャンバ１００を示す。したがって、本開示のいくつかの実施態様は、支持アセンブリ２００及び上部プレート３００を包含する処理チャンバ１００に関する。
【0039】
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。ハウジング１０２は、上部プレート３００と共に、処理空間とも呼ばれる内部空間１０９を画定する。
【0040】
処理チャンバ１００には複数の処理ステーション１１０が含まれる。処理ステーション１１０は、ハウジング１０２の内部空間１０９に位置し、支持アセンブリ２００の回転軸２１１の周りに円形配置で配置されている。各処理ステーション１１０は、前面１１４を有するガスインジェクタ１１２を含む。いくつかの実施態様では、ガスインジェクタ１１２のそれぞれの前面１１４は実質的に同一平面にある。このように使用される場合、「実質的に同一平面にある」とは、ガスインジェクタ１１２により形成された平面が、他のガスインジェクタ１１２により形成された平面の±５°、±４°、±３°、±２°、又は±１°内にあることを意味する。いくつかの実施態様では、用語「実質的に同一平面にある」とは、個別のガスインジェクタにより形成された平面が±５０μｍ、±４０μｍ、±３０μｍ、±２０μｍ又は±１０μｍ内であることを意味する。
【0041】
処理ステーション１１０は、処理が生じ得る領域として画定される。例えば、処理ステーション１１０は、以下に記載されるようなヒータ２３０の支持表面２３１と、ガスインジェクタ１１２の前面１１４とにより画定され得る。
【0042】
いくつかの実施態様では、処理ステーション１１０は、ガスディフューザー、冷却チャネル、又はヒータのうちの一又は複数からのガス流パターンを有する。いくつかの実施態様では、ガスインジェクタ（又はガスディフューザー）１１２は、シャワーヘッドタイプのガスディフューザーであり、ｎ回対称性を有する対称的な孔パターンを有する。他の実施態様では、処理ステーション１１０はプラズマステーションとして動作するよう構成されており、ガスインジェクタ１１２は、補完的なプラズマパターンを生成するためのピクセル化された形状を有するプラズマステーションである。プラズマパターンの補完的なパターンは、プラズマピクセルパターンの中心軸の周りの回転によって制御され得る。例えば、図５Ｃに示している実施態様は、プラズマピクセルパターン中心軸又は処理ステーション中心軸の周りの回転の結果であり得る。補完的なプラズマパターンは、図１１Ｃに示しているように、２つの異なるプラズマピクセルパターンを使用して制御することもできる。
【0043】
処理ステーション１１０は、任意の適切なプロセスを実施し、任意の適切な処理条件を提供するよう、構成され得る。使用されるガスインジェクタ１１２のタイプは、例えば、実施されているプロセスのタイプ及びシャワーヘッド又はガスインジェクタのタイプに依拠することになる。例えば、原子層堆積装置として動作するよう構成されている処理ステーション１１０は、シャワーヘッド又は渦のタイプのガスインジェクタを有し得る。それに対し、プラズマステーションとして動作するよう構成されている処理ステーション１１０は、一又は複数の電極及び／又はプラズマガスがウエハへ向かって流れること可能にしながらプラズマを生成する接地プレート構成を有し得る。図１３に示される実施態様は、図の左側に、図の右側（処理ステーション１１０ｂ）とは異なるタイプの処理ステーション１１０（処理ステーション１１０ａ）を有する。適切な処理ステーション１１０には、限定されないが、熱処理ステーション、マイクロ波プラズマ、三電極ＣＣＰ、ＩＣＰ、平行プレートＣＣＰ、ＵＶ曝露、レーザー処理、ポンプチャンバ、アニーリングステーション及び計測ステーションが含まれる。
【0044】
図１４は、本開示の一又は複数の実施態様による処理ステーション１１０の分解図を示している。示されている処理ステーション１１０は、三つの主要な構成要素：上部プレート（リッドとも呼ばれる）、ポンプ／パージインサート３３０及びガスインジェクタ１１２を含む。図１４に示されるガスインジェクタ１１２は、シャワーヘッドタイプのガスインジェクタである。いくつかの実施態様では、インサートは、真空空間（排気孔）に接続しているか又はそれと流体連結している。いくつかの実施態様では、インサートは、パージガス源に接続しているか又はそれと流体連結している。
【0045】
上部プレート３００中の開口部３１０のサイズは、均一であっても異なっていてもよい。異なるサイズ／形状のガスインジェクタ１１２は、開口部３１０からガスインジェクタ１１２への移送に適切に成形されたポンプ／パージインサート３３０と共に使用することができる。例えば、示されているように、ポンプ／パージインサート３３０には、側壁３３５と共に上部３３１及び底部３３３が含まれる。上部プレート３００中の開口部３１０中に挿入されたとき、底部３３３に隣接するレッジ３３４は開口部３１０中に形成された棚３１５上に配置され得る。いくつかの実施態様では、開口部中に棚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３１７が、上部プレート３００の頂部にある。示されている実施態様では、レッジ３３４は、気体密閉を形成するのに役立つように間に配置されたＯリング３１４を有する棚３１５上にある。
【0046】
いくつかの実施態様では、上部プレート３００中に一又は複数のパージリング３０９がある。パージリング３０９は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）と流体連結し、パージガスの正の流れを提供して処理チャンバからの処理ガスの漏出を防ぐことができる。
【0047】
いくつかの実施態様のポンプ／パージインサート３３０には、ポンプ／パージインサート３３０の底部３３３に少なくとも一つの開口部３３８を有するガスプレナム３３６が含まれる。ガスプレナム３３６は、通常、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。
【0048】
いくつかの実施態様では、プレナム３３６には、ポンプ／パージインサート３３０の底部３３３にある開口部３３８を通過することができるパージガス又は不活性ガスが充填される可能性がある。開口部３３８を通るガス流は、ガスカーテンタイプのバリアを作成して処理チャンバの内部からの処理ガスの漏れを防ぐことに役立つ可能性がある。
【0049】
いくつかの実施態様では、プレナム３３６は真空源に接続しているか又はそれと流体連結している。そのような実施態様では、ガスは、ポンプ／パージインサート３３０の底部３３３にある開口部３３８を通ってプレナム３３６へ流れる。ガスはプレナムから排気孔へ排気することができる。そのような配置は、使用中に処理ステーション１１０からガスを排気するのに使用することができる。
【0050】
ポンプ／パージインサート３３０には、ガスインジェクタ１１２が挿入され得る開口部３３９が含まれる。示されているガスインジェクタ１１２は、ポンプ／パージインサート３３０の上部３３１に隣接するレッジ３３２と接触することができるフランジ３４２を有する。ガスインジェクタ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内に収まることができる任意の適切なサイズであり得る。これは、さまざまなタイプのガスインジェクタ１１２が上部プレート３００の同じ開口部３１０内で使用されることを可能にする。
【0051】
図１５は、本開示の一又は複数の実施態様による処理プラットフォーム４００を示す。図１５に示す実施態様は、１つの可能な構成を単に表すものであり、本開示の範囲を限定するものとして解釈するべきではない。例えば、ある実施態様では、処理プラットフォーム４００は、示されている実施態様とは異なる数の、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構成のうちの一又は複数を有する。
【0052】
例示の処理プラットフォームには、複数の側面４１１、４１２、４１３、４１４を有する中央移送ステーション４１０が含まれる。示されている移送ステーション４１０は、第１の側面４１１、第２の側面４１２、第３の側面４１３及び第４の側面４１４を有する。ここでは４つの側面が示されているが、当業者であれば、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面があってもよいことを理解するであろう。いくつかの実施態様では、移送ステーション４１０は、３つの側面、４つの側面、５つの側面、６つの側面、７つの側面又は８つの側面を有する。
【0053】
移送ステーション４１０は、その中に位置するロボット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可能な任意の適切なロボットであり得る。いくつかの実施態様では、ロボット４３０は、第１のアーム４３１及び第２のアーム４３２を有する。第１のアーム４３１及び第２のアーム４３２は、他方のアームから独立して移動することができる。第１のアーム４３１及び第２のアーム４３２は、ｘ－ｙ面において及び／又はｚ軸に沿って移動することができる。いくつかの実施態様では、ロボット４３０は、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。各アームは、他方のアームから独立して移動することができる。
【0054】
示されている実施態様には、６つの処理チャンバ１００が含まれており、２つは中央移送ステーション４１０の第２の側面４１２、第３の側面４１３及び第４の側面４１４のそれぞれに接続している。処理チャンバ１００のそれぞれは、異なるプロセスを実施するよう構成され得る。
【0055】
処理プラットフォーム４００には、中央移送ステーション４１０の第１の側面４１１に接続した一又は複数のバッファステーション４２０も含まれ得る。バッファステーション４２０は同じ又は異なる機能を実施することができる。例えば、バッファステーションは、ウエハのカセットを保持し得る。このウエハのカセットは、処理されて元のカセットに戻される。又は、バッファステーションの一つは、未処理のウエハを保持し得る。このウエハは、処理された後に他のバッファステーションに移動する。いくつかの実施態様では、バッファステーションのうちの一又は複数は、処理の前及び／又は後にウエハを前処理、予加熱、又は洗浄するように構成されている。
【0056】
処理プラットフォーム４００は、中央移送ステーション４１０と任意の処理チャンバ１００との間に一又は複数のスリット弁４１８をさらに含み得る。スリット弁４１８は、開閉して、中央移送ステーション４１０内の環境から処理チャンバ１００内の内部空間を隔離することができる。例えば、処理チャンバが処理中にプラズマを生成する場合、浮遊プラズマが移送ステーション内のロボットを損傷することを防止するために、その処理チャンバのスリット弁を閉じることが役立つ場合がある。
【0057】
処理プラットフォーム４００をファクトリインターフェース４５０に接続することができ、それにより、処理プラットフォーム４００にウエハ又はウエハのカセットをロードすることが可能になる。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に出入りするように使用することができる。中央移送ステーション４１０内のロボット４３０によって、ウエハ又はカセットを処理プラットフォーム４００内で移動させることができる。いくつかの実施態様では、ファクトリインターフェース４５０は、別のクラスタツールの移送ステーション（すなわち、別の複数のチャンバ処理プラットフォーム）である。
【0058】
コントローラ４９５を処理プラットフォーム４００のさまざまな構成要素に提供及び連結させて、それらの動作を制御することができる。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、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り得る。例えば、処理プラットフォーム４００には、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のそれぞれ用の別個のコントローラが含まれ得る。
【0059】
いくつかの実施態様では、処理チャンバ１００は、第１の温度又は第２の温度の一又は複数を制御するよう構成されている複数の実質的に同一平面にある支持表面２３１に接続したコントローラ４９５をさらに含む。一又は複数の実施態様では、コントローラ４９５は、基板支持アセンブリ２００の移動速度を制御する（図１３）。
【0060】
いくつかの実施態様では、コントローラ４９５は、中央処理装置（ＣＰＵ）４９６、メモリ４９７、及び支援回路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／若しくは支援システムの構成要素と関連づ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を制御し得る。
【0061】
コントローラ４９５は、さまざま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つであり得る。コントローラ４９５のメモリ又はコンピュータ可読媒体４９７は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、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一又は複数であり得る。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）によって動作可能な命令セットを保持し得る。
【0062】
支援回路４９８は、従来のやり方でプロセッサをサポートするためにＣＰＵ１９６に接続されている。これらの回路は、キャッシュ、電力供給部、クロック回路、入出力回路、及びサブシステムなどを含む。一又は複数の処理は、プロセッサにより実行され又は呼び出されるときに、プロセッサに本明細書に記載されるやり方で処理プラットフォーム４００又は個別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）によっても、記憶及び／又は実行され得る。
【0063】
本開示の処理及び方法の一部又はすべてをハードウェアで実行することもできる。したがって、処理は、ソフトウェア内に実装され、コンピュータシステムを使用して、例えば、特定用途向け集積回路若しくは他の種類のハードウェア実装形態としての、又はソフトウェアとハードウェアとの組合せとしてのハードウェア内で実行され得る。ソフトウェアルーチンは、プロセッサによって実行されると、汎用コンピュータを、処理が実行されるようにチャンバの動作を制御する特定用途コンピュータ（コントローラ）に変換する。
【0064】
いくつかの実施態様では、コントローラ４９５は、個々の処理又は二次処理を実行して当該方法を実行するための一又は複数の構成を有する。コントローラ４９５は、中間構成要素に接続され、中間構成要素を作動させて方法の機能を実行するように構成され得る。例えば、コントローラ４９５は、ガス弁、アクチュエータ、モータ、スリット弁、真空制御又は他の構成要素などの一又は複数に接続され、これらを制御するように構成され得る。
【0065】
一又は複数の実施態様では、処理チャンバ１００は、支持表面上に少なくとも一つのウエハをさらに含む。いくつかの実施態様では、第１の放射率と第１の温度及び／又は第２の放射率と第２の温度は、第１のステーションと第２のステーションのウエハの定常状態温度を提供する。
【0066】
図１６Ａ及び１６Ｂは、本開示の別の実施態様を示している。図１６Ａは、ヒータ２３０、及びウエハ１０１がガスインジェクタ１１２に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支持プレート２４５の部分図を示す。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は、緩和状態である。
【0067】
いくつかの実施態様では、処理ステーション１１０はヒータ２３０からのガス流パターンを有する。いくつかの実施態様では、ヒータ２３０は、ｎ回対称性を有する対称的な孔パターンを有する。
【0068】
図１６Ｂは、ヒータ２３０の支持表面２３１が処理ステーション１１０のガスインジェクタ１１２の前面１１４と接触するか又はほぼ接触するように処理ステーション１１０へ向かって移動した後の、支持プレート２４５及びヒータ２３０を示す。この位置では、Ｏリング３２９は圧縮されて、支持プレート２４５の外縁又はヒータ２３０の外側部分の周りにシールが形成される。これは、ウエハ１０１が可能な限りガスインジェクタ１１２の近くに移動し、反応領域２１９が迅速にパージされ得るように反応領域２１９の空間を最小化することを可能にする。
【0069】
反応領域２１９から流れ出る可能性のあるガスは、開口部３３８を通ってプレナム３３６中へ及び排気孔又はフォアライン（図示せず）へ排気される。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により生成され得る。さらに、ヒータ２３０と支持プレート２４５との間の間隙１３７は、反応領域２１９をさらにカーテンで仕切り、反応性ガスが処理チャンバ１００の内部空間１０９中へ流れることを防ぐのに役立つ可能性がある。
【0070】
図１５に戻ると、いくつかの実施態様のコントローラ４９５は、複数の処理チャンバ間でロボット上の基板を移動させる構成；システムから基板をロード及び／又はアンロードする構成；スリット弁を開閉する構成；ヒータの一又は複数に電力を提供する構成；ヒータの温度を測定する構成；ヒータ上のウエハの温度を測定する構成；ヒータからウエハをロード又はアンロードする構成；温度測定とヒータ電力制御との間でフィードバックを提供する構成；回転軸を中心に支持アセンブリを回転させる構成；支持アセンブリを回転軸に沿って（すなわち、ｚ軸に沿って）移動させる構成；支持アセンブリの回転速度を設定又は変更する構成；ガスインジェクタへのガスの流れを提供する構成；一又は複数の電極へ電力を提供してガスインジェクタ中でプラズマを生成する構成；プラズマ源の電力供給を制御する構成；プラズマ源電力供給の頻度及び／若しくは電力を制御する構成；並びに／又は熱アニール処理ステーションの制御を提供する構成から選択される一又は複数の構成を有する。
【0071】
一又は複数の実施態様は、処理チャンバ１１０であって、第１のプラズマ源１１２からの第１のプラズマピクセルパターンを有する第１のプラズマ処理ステーション１１０ａであって、第１のプラズマ源１１２がｎ回対称性を有する対称ピクセルパターンを有する、第１のプラズマ処理ステーション１１０ａと；ｎ回対称性を有し、第１のプラズマ源１１２に対して回転して第１のプラズマピクセルパターンに対して補完的な第２のプラズマピクセルパターンを提供する第２のプラズマ源１１２からの第２のプラズマピクセルパターンを有する第２のプラズマ処理ステーション１１０ｂと；を含む、処理チャンバ１００に関する。一又は複数の実施態様では、第２のプラズマ源は、第１のプラズマ源に対して約（３６０／（ｎ＊２））度以下回転する。さらなる実施態様では、第１のプラズマ源と第２のプラズマ源のそれぞれは、ｎ回対称性を有する同一の対称ピクセルパターンを有する。一又は複数の実施態様では、ｎは２から１０の範囲の整数である。さらなる実施態様では、第１のプラズマ源と第２のプラズマ源は異なるプラズマピクセルパターンを有し、補完的なプラズマピクセルパターンを形成する。
【0072】
この明細書全体を通じて、「一実施態様」、「特定の実施態様」、「一又は複数の実施態様」、又は「実施態様」に対する言及は、実施態様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一つの実施態様に含まれることを意味する。ゆえに、本明細書全体のさまざまな箇所での「一又は複数の実施態様で」、「或る特定の実施態様で」、「一実施態様で」、又は「実施態様において」などの表現の表出は、必ずしも、本開示の同一の実施態様に言及するものではない。さらに、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、一又は複数の実施態様において任意の適切なやり方で組み合わせられ得る。
【0073】
本明細書の開示は具体的な実施態様を参照して説明されているが、これらの実施態様が本開示の原理及び用途の単なる例示であることは理解されたい。本開示の思想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さまざまな改良及び変更を行い得ることが、当業者には明らであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内である改変例及び変形例を含むことが意図されている。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A-B】