(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-06-28
(54)【発明の名称】ドライ現像装置、およびウエハ中のドライ現像副生成物を揮発させる方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/027 20060101AFI20240621BHJP
【FI】
H01L21/30 569H
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023577298
(86)(22)【出願日】2022-06-14
(85)【翻訳文提出日】2024-02-06
(86)【国際出願番号】 US2022033488
(87)【国際公開番号】W WO2022266140
(87)【国際公開日】2022-12-22
(32)【優先日】2021-06-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】592010081
【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】LAM RESEARCH CORPORATION
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】カナカサバパシー・シヴァナンダ・クリシュナン
(72)【発明者】
【氏名】フバセク・ジェローム・エス.
(72)【発明者】
【氏名】ピーター・ダニエル
(72)【発明者】
【氏名】タン・サマンサ・エス.エイチ.
【テーマコード(参考)】
5F146
【Fターム(参考)】
5F146LB07
(57)【要約】
【解決手段】本明細書が開示するのは、ドライ現像プロセスで使用するための放射加熱システムおよび方法である。このようなシステムおよび方法は、いくつかの例では、ドライ現像処理の完了後にウエハの表面に捕捉され得る揮発性ハロゲン化物を、ウエハからその放射加熱によって排斥させることを可能とし得る。このようなシステムおよび方法は、いくつかの例では、加熱中のウエハが、ドライ現像プロセスが実施されるのと同じチャンバ内で放射加熱される、その場(in-situ)状況において提供され得る。他の状況では、このような放射加熱は、例えば、ウエハが処理チャンバから他のチャンバへ通過するとき、または完全に他のチャンバにおいてなど、他の場所で実施されてもよい。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
装置であって、
処理チャンバと、
前記処理チャンバ内でのウエハのドライ現像処理の間に前記ウエハを支持するように構成されたウエハ支持面を有する、前記処理チャンバ内に設置された台座と、
前記台座の少なくとも前記ウエハ支持面を冷却するように構成された台座冷却システムと、
前記処理チャンバ内および前記台座上または前記台座の上方の位置に光を導くように位置付けられた1つまたは複数の光源と、
1つまたは複数の入口と複数の出口とを有するガス分配システムであって、前記出口から流出したガスを前記台座の前記ウエハ支持面の上方の領域内に導くように構成されたガス分配システムと、
を備える、装置。
【請求項2】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項3】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項4】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項5】
請求項1に記載の装置であって、
複数の光源が存在し、
前記光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項6】
請求項1に記載の装置であって、
複数の光源が存在し、
前記光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項7】
請求項1に記載の装置であって、
複数の光源が存在し、
前記光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項8】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項9】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項10】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項11】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項12】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードである、装置。
【請求項13】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源が、円形または環状の領域の全体に分配された複数の発光ダイオード(LED)を含む、装置。
【請求項14】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
1つまたは複数の窓をさらに含み、前記窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つと前記ウエハ支持面との間に置かれ、
前記1つまたは複数の窓がそれぞれ、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を少なくとも有する光に対して光学的に透過性を有する領域を有する、装置。
【請求項15】
請求項14に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の窓が、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素を含む、装置。
【請求項16】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
前記ガス分配システムが、前記ウエハ支持面の上に延び、前記ウエハ支持面から垂直にオフセットされたシャワーヘッドを含み、
前記出口のうちの少なくともいくつかが、前記ウエハ支持面に面する第1の表面を有する前記シャワーヘッドのフェースプレートの第1の部分にわたって分配され、かつ前記第1の部分を通って延びている、装置。
【請求項17】
請求項16に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源が複数の発光ダイオード(LED)を含み、
前記複数のLEDの前記LEDが、前記フェースプレートの第2の部分にわたって分配されている、装置。
【請求項18】
請求項17に記載の装置であって、
前記複数のLEDの前記LEDが、前記フェースプレートの前記第2の部分内に設置された前記出口の間に置かれている、装置。
【請求項19】
請求項17に記載の装置であって、
前記第1の部分と前記第2の部分が、ともに円形、環状、または半径方向に対称な形状であり、互いに対してセンタリングされている、装置。
【請求項20】
請求項16に記載の装置であって、
前記シャワーヘッドが前記ウエハ支持面と前記1つまたは複数の光源の少なくともいくつかとの間に置かれ、
前記シャワーヘッドが、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を有する光に対して光学的に透過性を少なくとも部分的に有する領域を有する、装置。
【請求項21】
請求項16に記載の装置であって、
前記シャワーヘッドがフェースプレートを含み、
前記フェースプレートが前記フェースプレートにわたって分配された前記出口を有し、
前記シャワーヘッドの少なくとも前記フェースプレートが、酸化ケイ素または酸化アルミニウムを含む材料から作られている、装置。
【請求項22】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
1つまたは複数の窓をさらに含み、
前記窓がそれぞれ、前記1つまたは複数の光源のうちの1つと前記ウエハ支持面との間に置かれ、
前記1つまたは複数の窓が、前記処理チャンバの対応する1つまたは複数の開口を封止し、
前記1つまたは複数の光源が、前記処理チャンバの外部に設置され、前記1つまたは複数の窓を通って前記処理チャンバ内に光を発するように位置づけられている、装置。
【請求項23】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
1つまたは複数の窓をさらに含み、
前記窓がそれぞれ、前記1つまたは複数の光源のうちの1つと前記ウエハ支持面との間に置かれ、
前記1つまたは複数の光源が、前記処理チャンバ内に設置された発光ダイオードであり、
前記1つまたは複数の窓のうちの少なくともいくつかも前記処理チャンバ内に設置されている、装置。
【請求項24】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、コントローラをさらに含み、前記コントローラが、
a)前記処理チャンバ内のウエハをドライ現像プロセス用に準備すると決定し、
b)前記ウエハが前記ウエハ支持面によって支持されている間に、前記台座冷却システムに前記ウエハを第1の温度範囲の温度に冷却させ、
c)前記ウエハの温度が前記第1の温度範囲にある間に、前記ガス分配システムに、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、前記複数の出口を通ってウエハ全体に流させて前記ドライ現像プロセスを実施させ、
d)(c)の後に、前記1つまたは複数の光源に前記ウエハを照明させて前記ウエハを前記第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱させるように構成されている、装置。
【請求項25】
請求項24に記載の装置であって、
少なくとも前記(d)の間に前記ウエハの温度測定値を得るように構成された高温計をさらに含み、
前記コントローラは、
前記高温計を使用して前記ウエハの温度を監視し、かつ
前記ウエハの温度を200℃未満に維持するように、前記ウエハの温度に基づいて前記1つまたは複数の光源の強度レベルを調整する
ようにさらに構成されている、装置。
【請求項26】
請求項24に記載の装置であって、
前記コントローラは、
(e)前記(c)の後に、不活性ガスを前記ガス分配システムおよび前記ガス分配システムの前記出口を通して流し、
前記(e)の後または前記(e)の間に前記(d)を実施する
ようにさらに構成されている、装置。
【請求項27】
請求項24に記載の装置であって、
前記不活性ガスが、アルゴン、窒素、キセノン、ヘリウム、クリプトン、またはそれらのうちの任意の2つ以上の組み合わせを含む、装置。
【請求項28】
請求項26に記載の装置であって、
前記処理チャンバに接続された排気システムをさらに含み、
前記コントローラは、
前記排気システムに、前記(e)の少なくとも一部の間に前記処理チャンバからガスを排出させ、
前記処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの前記第1のセットの残留モル密度が、前記(c)の間に生じる定常状態のガスを流す間に前記処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの前記第1のセットのモル密度の10%以下に減少した後に、前記(d)を実施する
ようにさらに構成されている、装置。
【請求項29】
請求項24に記載の装置であって、
前記コントローラは、前記(b)の前に、前記1つまたは複数の光源に前記ウエハを照明させて、前記ウエハを第3の温度範囲内の温度に加熱するように構成されている、装置。
【請求項30】
請求項24に記載の装置であって、
複数のリフトピンを有するリフトピン機構をさらに含み、
前記リフトピン機構が、前記リフトピンが前記台座に対して第1の位置と第2の位置との間で制御可能に移動可能であるように構成され、
各リフトピンが、前記第1の位置において、前記ウエハ支持面を越えて上方に延びず、
各リフトピンが、第2の位置において、前記ウエハ支持面を越えて上方に延び、
前記コントローラが、前記リフトピン機構のリフトピンを、前記(b)および前記(c)の両方の少なくとも一部の間に前記第1の位置にするように構成されている、装置。
【請求項31】
請求項30に記載の装置であって、
前記コントローラは、前記リフトピン機構のリフトピンを、前記(d)の少なくとも一部の間に前記第2の位置にするように構成されている、装置。
【請求項32】
請求項30に記載の装置であって、
前記コントローラは、
前記(b)の前に、前記1つまたは複数の光源に前記ウエハを照明させて、前記ウエハを第3の温度範囲内の温度に加熱し、
前記リフトピン機構のリフトピンを、前記(b)の前の前記ウエハの照明の少なくとも一部の間に前記第2の位置にするように構成されている、装置。
【請求項33】
請求項24に記載の装置であって、
前記コントローラは、
チャンバクリーニング操作を実施する命令を受信し、
反射性高拡散加工の表面を有するクリーニングウエハを前記第1のチャンバ内に載置させ、
前記1つまたは複数の光源に、前記クリーニングウエハの前記反射性高拡散加工の表面を、第1の期間照明させ、かつ、
前記第1の期間の後に、前記クリーニングウエハを前記第1のチャンバから取り除く
ように構成されている、装置。
【請求項34】
請求項33に記載の装置であって、
前記反射性高拡散コーティングが、スズ、テルル、またはハフニウムから作られている、装置。
【請求項35】
請求項33に記載の装置であって、
前記反射性高拡散加工の表面が、前記ウエハを照明する前記1つまたは複数の光源からの光の1つから2つの波長と同等の大きさの表面粗さを有する、装置。
【請求項36】
請求項35に記載の装置であって、前記クリーニングウエハをさらに含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
PCT出願願書が、本願の一部として本明細書と同時に提出される。同時に提出されたPCT出願願書で特定され、本願が利益または優先権を主張する各出願は、参照によりその全体があらゆる目的で本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
集積回路等の半導体デバイスの製造は、フォトリソグラフィを含む多段階プロセスである。通常、このプロセスは、ウエハ上への材料の堆積と、リソグラフィ技術によって材料をパターニングして半導体デバイスの構造的フィーチャ(例えば、トランジスタおよび回路)を形成することを含む。本技術において知られている典型的なフォトリソグラフィプロセスのステップには、基板を準備すること、スピンコーティング等によってフォトレジストを塗布すること、フォトレジストを所望のパターンで光に露光し、フォトレジストの露光領域を現像液に多かれ少なかれ溶解させること、現像液を塗布して現像し、フォトレジストの露光領域または未露光領域のいずれかを除去すること、およびエッチングまたは材料堆積等によって、フォトレジストが除去された基板の領域にフィーチャを形成する後続の処理が含まれる。
【0003】
半導体設計の進化により、半導体基板材料上により小さなフィーチャ形成する必要が生まれ、またその能力によって進化が推進されてきた。この技術の進歩は、高密度集積回路のトランジスタ密度が2年ごとに2倍になるという「ムーアの法則」において特徴付けられている。実際に、チップの設計と生産は進歩しており、近年のマイクロプロセッサは、1つのチップ上に数十億個のトランジスタとその他の回路フィーチャを含み得る。そのようなチップ上の個々のフィーチャは、22ナノメートル(nm)以下か、10nm未満のオーダ―である場合もある。
【0004】
そのような小さなフィーチャを有するデバイスを生産する際の課題の一つは、十分な解像度を有するフォトリソグラフィマスクを確実かつ再現性良く作成する能力である。現在のフォトリソグラフィプロセスでは、典型的には193nmの紫外線(UV)を用いてフォトレジストを露光する。光の波長は、半導体基板上に生成されるフィーチャの所望サイズよりもかなり大きいため、固有の課題が生じる。光の波長よりも小さなフィーチャサイズを実現するには、マルチパターニング等の複雑な解像度向上技術を使用する必要がある。そのため、10nm~15nm(例えば13.5nm)の波長を有する極紫外線(EUV)等、より短い波長の光を用いたフォトリソグラフィ技術の開発に大きな関心と研究努力が費やされている。
【0005】
しかしながら、EUVフォトリソグラフィプロセスには、低出力やパターニング中の光損失等の課題がある。193nmのUVリソグラフィで使用されるものと同様の有機化学増幅レジスト(CAR)は、EUVリソグラフィで使用される際に、特にEUVスペクトルにおける吸収係数が低く、光活性化された化学種の拡散によってパターンぼけまたはラインエッジラフネスが生じる可能性があるため、潜在的に欠点を有する。また、下層のデバイス層をパターニングするのに必要なエッチング耐性を提供するためには、厚みを増加させたCARを使用する必要があり、従来のCAR材料にパターニングされた小さなフィーチャはアスペクト比が高く、パターン崩壊の危険性がある。従って、より薄い厚さ、より高い吸光度、より高いエッチング耐性等の特性を有する、改良されたEUVフォトレジスト材料が依然として必要とされている。
【0006】
ここで提供される背景の説明は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。この背景技術のセクションで説明される範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。
【発明の概要】
【0007】
本明細書に記載された主題の1つまたは複数の実装形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。その他の特徴、態様、および利点は、本明細書、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【0008】
いくつかの実装形態では、装置であって、処理チャンバと、処理チャンバ内でのウエハのドライ現像処理の間にウエハを支持するように構成されたウエハ支持面を有する、処理チャンバ内に設置された台座と、台座の少なくともウエハ支持面を冷却するように構成された台座冷却システムと、処理チャンバ内および台座上または台座の上方の位置に光を導くように位置付けられた1つまたは複数の光源と、1つまたは複数の入口と複数の出口とを有するガス分配システムであって、出口から流出したガスを台座のウエハ支持面の上方の領域内に導くように構成されたガス分配システムと、を有する装置が提供されてもよい。
【0009】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源の少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0010】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されてもよい。
【0011】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0012】
本装置のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0013】
本装置のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0014】
本装置のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0015】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0016】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されてもよい。
【0017】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0018】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0019】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードであってもよい。
【0020】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源が、円形または環状の領域の全体に分配された複数の発光ダイオード(LED)を含んでもよい。
【0021】
本装置のいくつかの実装形態では、装置が1つまたは複数の窓をさらに含んでもよく、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれてもよい。少なくともそのような実装形態では、1つまたは複数の窓がそれぞれ、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を少なくとも有する光に対して光学的に透過性を有する領域を有してもよい。
【0022】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の窓が、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素を含んでもよい。
【0023】
本装置のいくつかの実装形態では、ガス分配システムが、ウエハ支持面の上に延び、ウエハ支持面から垂直にオフセットされてもよいシャワーヘッドを含んでもよく、出口のうちの少なくともいくつかが、ウエハ支持面に面する第1の表面を有するシャワーヘッドのフェースプレートの第1の部分にわたって分配され、かつ第1の部分を通って延びていてもよい。
【0024】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源が複数の発光ダイオード(LED)を含んでもよく、複数のLEDのLEDが、フェースプレートの第2の部分にわたって分配されてもよい。
【0025】
本装置のいくつかの実装形態では、複数のLEDのLEDが、フェースプレートの第2の部分内に設置された出口の間に置かれていてもよい。
【0026】
本装置のいくつかの実装形態では、第1の部分と第2の部分が、ともに円形、環状、または半径方向に対称な形状であってもよく、互いに対してセンタリングされていてもよい。
【0027】
本装置のいくつかの実装形態では、シャワーヘッドがウエハ支持面と1つまたは複数の光源の少なくともいくつかとの間に置かれてもよく、シャワーヘッドが、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を有する光に対して光学的に透過性を少なくとも部分的に有し得る領域を有してもよい。
【0028】
本装置のいくつかの実装形態では、シャワーヘッドがフェースプレートを含んでもよく、フェースプレートがフェースプレートにわたって分配された出口を有し、シャワーヘッドの少なくともフェースプレートが、酸化ケイ素または酸化アルミニウムを含む材料から作られていてもよい。
【0029】
本装置のいくつかの実装形態では、装置が1つまたは複数の窓をさらに含んでもよく(あるいはそのような窓をすでに有していてもよく)、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれてもよい。そのような実装形態では、1つまたは複数の窓が、処理チャンバの対応する1つまたは複数の開口を封止してもよく、1つまたは複数の光源が、処理チャンバの外部に設置されてもよく、1つまたは複数の窓を通って処理チャンバ内に光を発するように位置づけられてもよい。
【0030】
本装置のいくつかの実装形態では、装置が1つまたは複数の窓をさらに含んでもよく(あるいはそのような窓をすでに有していてもよく)、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれてもよい。そのような実装形態では、1つまたは複数の光源は、処理チャンバ内に設置された発光ダイオードであってもよく、1つまたは複数の窓の少なくともいくつかも同様に処理チャンバ内に設置されていてもよい。
【0031】
本装置のいくつかの実装形態では、装置がコントローラをさらに含んでもよく、コントローラが、a)処理チャンバ内のウエハをドライ現像プロセス用に準備すると決定し、b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、台座冷却システムにウエハを第1の温度範囲の温度に冷却させ、c)ウエハの温度が第1の温度範囲にある間に、ガス分配システムに、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、複数の出口を通ってウエハ全体に流させてドライ現像プロセスを実施させ、d)(c)の後に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させてウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱させるように構成されている。
【0032】
本装置のいくつかの実装形態では、装置が、少なくとも(d)の間にウエハの温度測定値を得るように構成された高温計をさらに含んでもよく、コントローラが、高温計を使用してウエハの温度を監視し、かつウエハの温度を200℃未満に維持するように、ウエハの温度に基づいて1つまたは複数の光源の強度レベルを調整するようにさらに構成されていてもよい。
【0033】
本装置のいくつかの実装形態では、コントローラがさらに、(e)(c)の後に、不活性ガスをガス分配システムおよびガス分配システムの出口を通して流し、(e)の後または(e)の間に(d)を実施するように構成されていてもよい。
【0034】
本装置のいくつかの実装形態では、不活性ガスが、アルゴン、窒素、キセノン、ヘリウム、クリプトン、またはそれらのうちの任意の2つ以上の組み合わせを含んでもよい。
【0035】
本装置のいくつかの実装形態では、装置が、処理チャンバに接続された排気システムをさらに含んでもよく、コントローラが、排気システムに、(e)の少なくとも一部の間に処理チャンバからガスを排出させ、処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの第1のセットの残留モル密度が、(c)の間に生じる定常状態のガスを流す間に処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの第1のセットのモル密度の10%以下に減少した後に、(d)を実施するようにさらに構成されていてもよい。
【0036】
本装置のいくつかの実装形態では、コントローラが、(b)の前に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させて、ウェハを第3の温度範囲内の温度に加熱するように構成されていてもよい。
【0037】
本装置のいくつかの実装形態では、装置が、複数のリフトピンを有するリフトピン機構をさらに含んでもよい。このような実装形態では、リフトピン機構が、リフトピンが台座に対して第1の位置と第2の位置との間で制御可能に移動可能であるように構成されてもよく、各リフトピンが、第1の位置において、ウエハ支持面を越えて上方に延びなくてもよく、各リフトピンが、第2の位置において、ウエハ支持面を越えて上方に延びてもよく、コントローラが、リフトピン機構のリフトピンを、(b)および(c)の両方の少なくとも一部の間に第1の位置にするように構成されていてもよい。
【0038】
本装置のいくつかの実装形態では、コントローラが、リフトピン機構のリフトピンを、(d)の少なくとも一部の間に第2の位置にするように構成されていてもよい。
【0039】
本装置のいくつかの実装形態では、コントローラが、(b)の前に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させて、ウエハを第3の温度範囲内の温度に加熱し、リフトピン機構のリフトピンを、(b)の前のウエハの照明の少なくとも一部の間に第2の位置にするように構成されていてもよい。
【0040】
本装置のいくつかの実装形態では、コントローラが、チャンバクリーニング操作を実施する命令を受信し、反射性高拡散加工の表面を有するクリーニングウエハを第1のチャンバ内に載置させ、1つまたは複数の光源に、クリーニングウエハの反射性高拡散加工の表面を、第1の期間照明させ、かつ第1の期間の後に、クリーニングウエハを第1のチャンバから取り除くように構成されていてもよい。
【0041】
本装置のいくつかの実装形態では、反射性高拡散コーティングが、スズ、テルル、またはハフニウムから作られていてもよい。
【0042】
本装置のいくつかの実装形態では、反射性高拡散加工の表面が、ウエハを照明する1つまたは複数の光源からの光の1つから2つの波長と同等の大きさの表面粗さを有していてもよい。
【0043】
本装置のいくつかの実装形態では、装置がクリーニングウエハをさらに含んでいてもよい。
【0044】
いくつかの実装形態では、装置であって、第1のチャンバと、第2のチャンバと、第1のチャンバと第2のチャンバとを接続するように構成された通路であって、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の第1の経路に沿って、ウエハが通路を通って移動できる大きさの通路と、第1のチャンバ内でのウエハのドライ現像処理中にウエハを支持するように構成されたウエハ支持面を有し、第1のチャンバ内に設置された台座と、台座の少なくともウエハ支持面を冷却するように構成された台座冷却システムと、1つまたは複数の入口と複数の出口とを有するガス分配システムであって、そこを通して出口から流出したガスを台座のウエハ支持面の上方の領域に導くように構成されたガス分配システムと、1つまたは複数の光源であって、第1のチャンバ内であって通路に隣接するところ、通路内、または第2のチャンバ内のうちの少なくとも1つに位置づけられた光源と、を含み、1つまたは複数の光源が、第1のチャンバから第2のチャンバを通って移動されるときにウエハが通過する位置に光を導くように構成されていてもよい、装置が提供されてもよい。
【0045】
本装置のいくつかの実装形態では、通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含んでもよく、1つまたは複数の光源が、バルブ機構の、台座に最も近い側に近接していてもよい。
【0046】
本装置のいくつかの実装形態では、通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含んでもよく、1つまたは複数の光源が、バルブ機構の、台座から最も遠い側に近接していてもよい。
【0047】
本装置のいくつかの実装形態では、通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含んでもよく、1つまたは複数の光源が複数の光源であってもよく、1つまたは複数の光源が1つまたは複数の光源の第1のセットと、1つまたは複数の光源の第2のセットとを含んでもよく、1つまたは複数の光源の第1のセットが、バルブ機構が光源の第1のセットと台座との間に置かれるように位置づけられてもよく、1つまたは複数の光源の第2のセットが、バルブ機構と台座との間に水平に置かれるように位置づけられていてもよい。
【0048】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源が、電力が供給されたときに第1の経路に垂直な方向であって第1の基準面内に、少なくとも幅Dの細長い照明領域を少なくとも形成するように構成されてもよい(この場合、Dはウエハの直径である)。
【0049】
本装置のいくつかの実装形態では、第2のチャンバが、1つまたは複数のウエハハンドリングロボットを有する真空移送モジュールであってもよい。
【0050】
本装置のいくつかの実装形態では、装置がコントローラをさらに含んでもよく、コントローラは、a)第1のチャンバ内のウエハをドライ現像プロセス用に準備すると決定し、b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、台座冷却システムにウエハを第1の温度範囲の温度に冷却させ、c)ウエハの温度が第1の温度範囲にある間に、ガス分配システムに、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、複数の出口を通ってウエハ全体に流させてドライ現像プロセスを実施させ、d)ウエハを第1のチャンバから出して、通路を通じて、かつ第2のチャンバを通じてウエハ支持面から取り除き、e)ウエハがウエハ支持面から取り除かれた後で、ウエハが第1のチャンバから出て移動している間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させて、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱させるように構成されている。
【0051】
本装置のいくつかの実装形態では、装置は、電力が供給されたときに第1のチャンバからガスを排出するように構成された排気システムをさらに含んでもよく、コントローラが、(d)および(e)の少なくとも一部の間、第1のチャンバ内の第2のチャンバ内よりも低い圧力を維持するように、排気システムを作動させるように構成されていてもよい。
【0052】
本装置のいくつかの実装形態では、コントローラが、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、(a)の前にウエハが第2のチャンバから第1のチャンバに移動される間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させるように構成されていてもよい。
【0053】
本装置のいくつかの実装形態では、装置が、電力が供給されたときに第1のチャンバからガスを排出するように構成された排気システムを(まだ含まれていない場合は)さらに含んでもよい。コントローラは、f)ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、(a)の前に、ウエハが第2のチャンバから第1のチャンバに移動される間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させ、g)(f)の少なくとも一部の間に、第1のチャンバ内の第2のチャンバ内よりも低い圧力を維持するように、排気システムを作動させるように構成されていてもよい。
【0054】
本装置のいくつかの実装形態では、第2のチャンバが、直径Dの円筒形基準容積よりも大きい内部容積を有していてもよく(この場合Dはウエハの直径である)、1つまたは複数の光源が、第2のチャンバ内および第1の基準面内の直径Dの円形領域を照明するように配置されていてもよい。
【0055】
本装置のいくつかの実装形態では、装置が1つまたは複数のウエハハンドリングロボットを含む移送モジュールをさらに含んでもよく、第2のチャンバが第1のチャンバと移送モジュールとの間に置かれてもよい。
【0056】
本装置のいくつかの実装形態では、装置がコントローラをさらに含んでもよく、コントローラが、a)第1のチャンバ内のウエハをドライ現像プロセス用に準備すると決定し、b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、台座冷却システムにウエハを第1の温度範囲の温度に冷却させ、c)ウエハの温度が第1の温度範囲にある間に、ガス分配システムに、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、複数の出口を通ってウエハ全体に流させてドライ現像プロセスを実施させ、d)ウエハを、第1のチャンバから出して、通路を通じて、かつ第2のチャンバに入れてウエハ支持面から取り除き、e)ウエハが第1のチャンバから第2のチャンバに移動された後で、1つまたは複数の光源にウエハを照明させて、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱させるように構成されている。
【0057】
本装置のいくつかの実装形態では、コントローラが、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、第1のチャンバ内に移動される前であって(a)の前にウエハが第2のチャンバに存在している間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させるように構成されていてもよい。
【0058】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源の少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0059】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されてもよい。
【0060】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0061】
本装置のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0062】
本装置のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0063】
本装置のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0064】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0065】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されてもよい。
【0066】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0067】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0068】
本装置のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれの光源が、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードであってもよい。
【0069】
いくつかの実装形態では、方法であって、a)処理チャンバ内の台座のウエハ支持面上にウエハを載置することと、b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、ウエハを第1の温度範囲内の温度に冷却することと、c)ウエハの温度が第1の温度範囲内にある間に、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、ガス分配システムの複数の出口を通じてウエハ全体に流すことによりドライ現像プロセスを実施することと、d)(c)の後、処理チャンバ内で1つまたは複数の光源を用いてウエハを照明することにより、ウエハを、第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱することと、を含む方法が提供されてもよい。
【0070】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源の少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0071】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されてもよい。
【0072】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0073】
本方法のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0074】
本方法のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0075】
本方法のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0076】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0077】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されてもよい。
【0078】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0079】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0080】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれの光源が、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードであってもよい。
【0081】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源が、円形または環状の領域の全体に分配された複数の発光ダイオード(LED)を含んでもよい。
【0082】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、1つまたは複数の光源からの光を1つまたは複数の窓から導くことをさらに含んでもよく、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれ、1つまたは複数の窓がそれぞれ、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の範囲の、波長または複数の波長を少なくとも有する光に対して光学的に透過性を有し得る領域を有する。
【0083】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の窓が、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素を含む材料から作られてもよい。
【0084】
本方法のいくつかの実装形態では、ガス分配システムが、ウエハ支持面の上に延び、ウエハ支持面から垂直にオフセットされてもよいシャワーヘッドを含んでもよく、出口のうちの少なくともいくつかが、ウエハ支持面に面する第1の表面を有するシャワーヘッドのフェースプレートの第1の部分にわたって分配され、かつ第1の部分を通って延びていてもよい。
【0085】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源が複数の発光ダイオード(LED)を含んでもよく、複数のLEDのLEDが、フェースプレートの第2の部分にわたって分配されてもよい。
【0086】
本方法のいくつかの実装形態では、複数のLEDのLEDが、フェースプレートの第2の部分内に設置された出口の間に置かれていてもよい。
【0087】
本方法のいくつかの実装形態では、第1の部分と第2の部分が、ともに円形、環状、または半径方向に対称な形状であってもよく、互いに対してセンタリングされていてもよい。
【0088】
本方法のいくつかの実装形態では、シャワーヘッドがウエハ支持面と1つまたは複数の光源の少なくともいくつかとの間に置かれてもよく、シャワーヘッドが、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を有する光に対して光学的に透過性を少なくとも部分的に有し得る領域を有してもよい。
【0089】
本方法のいくつかの実装形態では、シャワーヘッドがフェースプレートを含んでもよく、フェースプレートがフェースプレートにわたって分配された出口を有し、シャワーヘッドの少なくともフェースプレートが、酸化ケイ素または酸化アルミニウムを含む材料から作られていてもよい。
【0090】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、すでに含んでいない場合は、1つまたは複数の窓を通じて1つまたは複数の光源から光を発させることをさらに含んでもよく、窓はそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれる。そのような実装形態では、1つまたは複数の窓が、処理チャンバの対応する1つまたは複数の開口を封止してもよく、1つまたは複数の光源が、処理チャンバの外部に設置されてもよく、1つまたは複数の窓を通って処理チャンバ内に光を発するように位置づけられてもよい。
【0091】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、すでに含んでいない場合は、1つまたは複数の窓を通じて1つまたは複数の光源から光を発させることをさらに含んでもよく、窓はそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれる。そのような方法では、1つまたは複数の光源は、処理チャンバ内に設置された発光ダイオードであってもよく、1つまたは複数の窓の少なくともいくつかも同様に処理チャンバ内に設置されていてもよい。
【0092】
本方法のいくつかの実装形態では、方法は、高温計を使用してウエハの温度を監視することと、ウエハの温度を200℃未満に維持するように、ウエハの温度に基づいて1つまたは複数の光源の強度レベルを調整することとをさらに含んでもよい。
【0093】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、(e)(c)の後に、不活性ガスをガス分配システムおよびガス分配システムの出口を通して流すことと、(e)の後または(e)の間に(d)を実施することとをさらに含んでもよい。
【0094】
本方法のいくつかの実装形態では、不活性ガスが、アルゴン、窒素、キセノン、ヘリウム、クリプトン、またはそれらのうちの任意の2つ以上の組み合わせを含んでもよい。
【0095】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、排気システムに、(e)の少なくとも一部の間に処理チャンバからガスを排出させることと、処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの第1のセットの残留モル密度が、(c)の間に生じる定常状態のガスを流す間に処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの第1のセットのモル密度の10%以下に減少した後に、(d)を実施することとをさらに含んでもよい。
【0096】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、(b)の前にウエハを照明することにより、ウェハを第3の温度範囲内の温度に加熱することをさらに含んでもよい。
【0097】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、(b)および(c)の両方の少なくとも一部の間、リフトピン機構のリフトピンを第1の位置にすることをさらに含んでもよく、リフトピンは、台座に対して第1の位置と第2の位置との間で制御可能に移動可能である。このような実装形態では、各リフトピンが、第1の位置において、ウエハ支持面を越えて上方に延びなくてもよく、各リフトピンが、第2の位置において、ウエハ支持面を越えて上方に延びてもよい。
【0098】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、リフトピン機構のリフトピンを、(d)の少なくとも一部の間に第2の位置にすることをさらに含んでもよい。
【0099】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、(b)の前に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させることにより、ウエハを第3の温度範囲内の温度に加熱することと、リフトピン機構のリフトピンを、(b)の前のウエハの照明の少なくとも一部の間に第2の位置にすることとをさらに含んでもよい。
【0100】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、チャンバクリーニング操作を実施する命令を受信することと、反射性高拡散コーティングを有するクリーニングウエハを第1のチャンバ内に載置させることと、1つまたは複数の光源に、クリーニングウエハを第1の期間照明させることと、第1の期間の後に、クリーニングウエハを第1のチャンバから取り除くことと、をさらに含んでもよい。
【0101】
本方法のいくつかの実装形態では、反射性高拡散コーティングが、スズ、ハフニウム、またはテルルから作られていてもよい。
【0102】
本方法のいくつかの実装形態では、反射性高拡散加工の表面が、ウエハを照明するために使用される1つまたは複数の光源からの光の1つから2つの波長と同等の大きさの表面粗さを有していてもよい。
【0103】
いくつかの実装形態では、方法であって、a)処理チャンバ内の台座のウエハ支持面上にウエハを載置することと、b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、ウエハを第1の温度範囲内の温度に冷却することと、c)ウエハの温度が第1の温度範囲内にある間に、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、ガス分配システムの複数の出口を通じてウエハ全体に流すことによりドライ現像プロセスを実施することと、d)ウエハを、第1のチャンバから通路を介して、通路によって第1のチャンバと接続された第2のチャンバへ移動させることと、e)ウエハを、第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱するために、(c)の後、ウエハが通路を通過している間か、あるいは第2のチャンバ内にあるときに、1つまたは複数の光源を用いてウエハを照明することと、を含む方法が提供されてもよい。
【0104】
本方法のいくつかの実装形態では、通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含んでもよく、1つまたは複数の光源が、バルブ機構の、台座に最も近い側に近接していてもよい。
【0105】
本方法のいくつかの実装形態では、通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含んでもよく、1つまたは複数の光源が、バルブ機構の、台座から最も遠い側に近接していてもよい。
【0106】
本装置のいくつかの実装形態では、通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含んでもよく、1つまたは複数の光源が複数の光源であってもよく、1つまたは複数の光源が1つまたは複数の光源の第1のセットと、1つまたは複数の光源の第2のセットとを含んでもよく、1つまたは複数の光源の第1のセットが、バルブ機構が光源の第1のセットと台座との間に置かれるように位置づけられてもよく、1つまたは複数の光源の第2のセットが、バルブ機構と台座との間に水平に置かれるように位置づけられていてもよい。
【0107】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源が、電力が供給されたときに第1の経路に垂直な方向であって第1の基準面内に、少なくとも幅Dの細長い照明領域を形成するように構成されてもよい(この場合、Dはウエハの直径である)。
【0108】
本方法のいくつかの実装形態では、第2のチャンバが、1つまたは複数のウエハハンドリングロボットを有する移送モジュールであってもよい。
【0109】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、(d)および(e)の少なくとも一部の間、第1のチャンバ内の第2のチャンバ内よりも低い圧力を維持するように、排気システムを作動させることをさらに含んでもよい。
【0110】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、(a)の前にウエハが第2のチャンバから第1のチャンバに移動される間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させることをさらに含んでもよい。
【0111】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、f)ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、(a)の前に、ウエハが第2のチャンバから第1のチャンバに移動される間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させることと、g)(f)の少なくとも一部の間に、第1のチャンバ内の第2のチャンバ内よりも低い圧力を維持するように、排気システムを作動させることとを含んでもよい。
【0112】
本方法のいくつかの実装形態では、第2のチャンバが、直径Dの円筒形基準容積よりも大きい内部容積を有していてもよく(この場合Dはウエハの直径である)、1つまたは複数の光源が、第2のチャンバ内および第1の基準面内の直径Dの円形領域を照明するように配置されていてもよい。
【0113】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数のウエハハンドリングロボットを含む移送モジュールが存在してもよく、第2のチャンバが第1のチャンバと移送モジュールとの間に置かれてもよい。
【0114】
本方法のいくつかの実装形態では、方法が、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、第1のチャンバ内に移動される前であって(a)の前にウエハが第2のチャンバに存在している間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させることをさらに含んでもよい。
【0115】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源の少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0116】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されてもよい。
【0117】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0118】
本方法のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0119】
本方法のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0120】
本方法のいくつかの実装形態では、複数の光源が存在してもよく、光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0121】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0122】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されてもよい。
【0123】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0124】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されていてもよい。
【0125】
本方法のいくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源のそれぞれの光源が、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードであってもよい。
【0126】
上記に列挙した実装形態に加えて、以下の説明および図から明らかな他の実装形態もまた、本開示の範囲に含まれるものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0127】
以下の説明では、次の図を参照する。各図は、範囲を限定することを意図したものではなく、以下の説明を容易にするために提供されるものに過ぎない。
【0128】
【
図1】
図1は、金属含有フォトレジストがその上に堆積された半導体ウエハ上でドライ現像プロセスを実施するために使用され得る処理チャンバを含む例示的な装置を示す。
【0129】
【
図2】
図2は、装置100と同様の構成要素を有する装置を示す。
【0130】
【0131】
【
図4】
図4は、1つまたは複数の光源が処理チャンバの外ではなく処理チャンバ内に位置付けられていることを除いて
図1の装置と同様の造りの例示的な装置を示す。
【0132】
【
図5】
図5は、1つまたは複数の光源が、シャワーヘッドのフェースプレートの下面にわたって分配された複数の光源に置き換えられていることを除いて
図4と同様の例示的な装置を示す。
【0133】
【
図6】
図6は、
図5のシャワーヘッドの外周領域の詳細図である。
【0134】
【
図7】
図7は、1つまたは複数の光源が、シャワーヘッドにセンタリングされた複数の円形アレイを形成するように処理チャンバ内に配置されていることを除いて
図5の装置にと同様の別の装置を示す。
【0135】
【
図8】
図8は、
図7に示す破線の矩形内の光源の一部の詳細図である。
【0136】
【
図9】
図9は、処理チャンバと、隣接する第2のチャンバとを接続する通路内に位置づけられた1つまたは複数の光源を有する処理チャンバを含む例示的な装置を示す。
【0137】
【
図10】
図10は、処理チャンバに収容されたウエハに放射加熱を提供するために使用され得る1つまたは複数の光源を有する隣接するチャンバと通路を介して接続された処理チャンバを含む例示的な装置を示す。
【0138】
【
図11】
図11は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施する技術のフローチャートである。
【0139】
【
図12】
図12は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。
【0140】
【
図13】
図13は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。
【0141】
【
図14】
図14は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。
【0142】
【
図15】
図15は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。
【0143】
【
図16】
図16は、例示的なクリーニングプロセスのフローチャートである。
【0144】
上述の図は、本開示において説明する概念を理解し易くするために提供され、本開示の範囲内にあるが、限定することを意図していないいくつかの実装形態を例示することを意図している。本開示と一致するが不図示である実装形態も本開示の範囲内にあるとみなされる。
【発明を実施するための形態】
【0145】
本開示は、概して半導体処理の分野に関する。特定の態様においては、本開示は、例えばEUVパターニングの文脈におけるパターニングマスクを形成するためにハロゲン化物化学物質を使用する、フォトレジスト(例えば、EUV感応性金属および/または金属酸化物含有フォトレジスト)の現像のためのプロセスおよび装置を対象としている。このようなフォトレジストは、例えば、ドライまたはウェット堆積あるいはコーティング技術を使用して提供され得る。したがって、ドライ現像技術は、ドライ堆積された適切なフォトレジスト、または例えばスピンコーティング等のウェットプロセスにより塗布されたフォトレジストに使用され得る。
【0146】
本明細書では、本開示の具体的な実施形態について詳細に言及する。具体的な実施形態の例を添付図面に示す。開示された実施形態はこれらの具体的な実施形態と共に説明されるが、本開示をそれら具体的な実施形態に限定する意図はないと理解されるであろう。むしろ、本開示の精神と範囲内に含まれ得る代替物、変形例、等価物を網羅することを意図している。以下の説明では、本開示を完全に理解できるように、多数の具体的な詳細が記載されている。本開示は、これらの具体的な詳細の一部または全てが欠けている場合も実施し得る。他の例では、本開示を不必要に曖昧にしないように、公知のプロセス操作を詳細には説明していない。
イントロダクション
【0147】
半導体処理における薄膜のパターニングは、多くの場合半導体の製造における重要なステップである。パターニングはリソグラフィを伴う。193nmフォトリソグラフィでは、マスクを通して光子源から光子を発し、パターンの形状の領域を感光性フォトレジスト上に露光することによってパターンがプリントされる。これによりフォトレジストにおける化学反応が起こり、現像後にフォトレジストの特定の部分が除去されてパターンが形成される。
【0148】
先端技術ノード(国際半導体技術ロードマップによって定義される)には、22nm、16nm、およびそれを超えるノードが含まれる。例えば16nmノードでは、ダマシン構造における典型的なビアまたはラインの幅は、通常約30nm以下である。先端半導体集積回路(IC)やその他のデバイス上のフィーチャのスケーリングにより、リソグラフィの解像度向上が促進されている。
【0149】
極端紫外線(EUV)リソグラフィは、非EUVフォトリソグラフィ法で達成可能なものよりも短いイメージングソース波長に移ることにより、リソグラフィ技術を拡張可能である。約10~20nmまたは11~14nmの波長(例えば13.5nmの波長)のEUV光源を、スキャナとも呼ばれる最先端リソグラフィツールに使用可能である。EUV放射は、石英および水蒸気を含む広範囲の固体および流体材料に強く吸収されるため、真空中で動作する。
【0150】
EUVリソグラフィは、下層のエッチングに使用するためのマスクを形成するためにパターニングされたEUVレジストを使用する。EUVレジストは、液体ベースのスピンオン技術によって生成されたポリマーベースの化学増幅レジスト(CAR)であってもよい。CARの代替物は、例えば、オレゴン州コーリバスのInpria社から入手可能であり、例えば、米国特許公開番号US2017/0102612、US2016/021660、およびUS2016/0116839に記載されているような、直接光パターニング可能な金属酸化物含有フィルムであり、少なくともそれらの光パターニング可能な金属酸化物含有フィルムの開示については参照により本明細書に組み込まれる。このようなフィルムは、スピンオン技術またはドライ気相堆積によって生成可能である。金属酸化物含有フィルムは、30nmより下のパターニング解像度を提供する真空環境におけるEUV露光によって、例えば、2018年6月12日に発行され、「EUV PHOTOPATTERNING OF VAPOR-DEPOSITED METAL OXIDE-CONTAINING HARDMASKS(気相堆積された金属酸化物ハードマスクのEUV光パターニング)」と題された米国特許第9,996,004号および/または2019年5月9日に出願され、「METHODS FOR MAKING EUV PATTERNABLE HARD MASKS(EUVパターニング可能なハードマスクの作成方法)」と題された出願であるPCT/US19/31618に記載されているように、直接(すなわち、別個のフォトレジストを使用せずに)パターニング可能であり、それらのEUVレジストマスクを形成するための直接光パターニング可能な金属酸化物膜の組成、堆積、およびパターニングに少なくとも関する開示が、参照により本明細書に組み込まれる。通常、パターニングには、EUV放射でEUVレジストを露光してレジストにフォトパターンを形成し、次に現像してフォトパターンに従ってレジストの一部を除去してマスクを形成することが含まれる。
【0151】
また、本開示は、EUVリソグラフィに例示されるリソグラフィパターニング技術および材料に関するが、他の次世代リソグラフィ技術にも適用可能であることを理解されたい。現在使用および開発されている標準的な13.5nmのEUV波長を含むEUVに加えて、このようなリソグラフィに最も関連する放射源は、一般的に248nmまたは193nmのエキシマレーザー源の使用を指すDUV(深紫外線)、X線領域のより低いエネルギー範囲におけるEUVを正式に含むX線、および広いエネルギー範囲を網羅可能な電子ビームである。具体的な方法は、半導体基板および最終的な半導体デバイスにおいて使用される特定の材料および用途に依存し得る。したがって、本出願に記載された方法は、本技術で使用され得る方法および材料の単なる例示である。
【0152】
直接光パターニング可能なEUVレジストは、有機成分中に混合された金属および/または金属酸化物から構成されるか、または金属および/または金属酸化物を含み得る。金属/金属酸化物は、EUV光子の吸着を促進し、二次電子を発生させ、かつ/または下層のフィルムスタックおよびデバイス層に対するエッチング選択性を高めることが可能な点で将来性が高い。これまで、これらのレジストは、ウエハを現像溶媒に浸した後に乾燥および焼成する必要があるウェット(溶媒)アプローチを用いて開発されてきた。ウェット現像は生産性を制限するだけでなく、表面張力効果および/または層間剥離によるライン崩壊を引き起こす可能性もある。
【0153】
基板の層間剥離および界面故障を除去することによってこれらの問題を克服するために、ドライ現像技術が提案されてきた。ドライ現像は、性能を向上させ、(例えば、ウェット現像トラックを通じてウエハを移動させる必要をなくすことにより)スループットを向上させる(例えば、ウェット現像において遭遇する表面張力および層間剥離の影響によるライン崩壊を防ぐ)ことが可能である。その他の利点としては、有機溶媒現像剤の使用を要さないこと、接着感度の問題の軽減、EUV吸収の増加による線量効率の向上、溶解度に基づく制限がないことが挙げられる。また、ドライ現像により、チューナビリティがより高くなり、臨界寸法(CD)をさらに制御し、より良いスカム欠陥のない窓が与えられる。
【0154】
ドライ現像には、ドライ現像プロセス由来の副生成物の管理を含む独自の課題がある。本開示は、ドライ現像プロセスおよび処理機器の強化を対象とする。
EUVレジストの現像
【0155】
本開示の様々な態様によれば、光パターニングされた金属含有フォトレジストは、ハロゲン化物含有化学物質への曝露によって現像される。EUV感応性金属または金属酸化物含有フィルム(例えば有機スズ酸化物)は、半導体基板上に配置される。様々な潜在的金属含有フォトレジストとしては、例えば、スズ、テルル、ハフニウムに、1~12個の炭素原子を有するアルキル基である有機配位子が結びついたフォトレジストが挙げられる。EUV感応性金属または金属酸化物含有フィルムは、真空環境におけるEUV露光によって直接パターニングされる。次にパターンを現像し、現像化学物質を用いてレジストマスクを形成する。いくつかの実施形態では、現像化学物質はドライ現像化学物質である。いくつかの実施形態において、ドライ現像化学物質は、通常、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)、または窒素(N2)(またはそれらの2つ以上の混合物)等の不活性キャリアガスおよび、場合によっては5%未満の酸素および/または水素と混合された、塩化水素(HCl)、臭化水素(HBr)、または有機ハロゲン化物(またはそれらの2つ以上の混合物)を含み得る。このようなドライ現像化学物質、例えば、上記に挙げたもののようなハロゲン供与ガスを含有するドライ現像化学物質を、ウエハがEUVパターニング操作に曝された後、ウエハが-40℃~40℃の範囲の温度に保持された状態で、潜像(光パターニングされた金属含有フォトレジスト)を有するウエハ全体にわたって、あるいはウエハ上に流してもよい。このようなドライ現像技術は、ドライ現像化学物質、例えば水素とハロゲン化物のドライ現像化学物質を流しながら、穏やかなプラズマまたは熱プロセスのいずれかを用いながら、約5mTorr~600mTorrの範囲のチャンバ圧力環境において行ってもよい。
【0156】
金属含有フォトレジストが、例えば、EUVスキャナまたは同様のパターニング機器において所望のリソグラフィパターンに露光されると、露光されたウエハを、その露光領域(スキャナによって生成された潜像と称される)またはその未露光領域のいずれかを除去するために、ドライ現像プロセスを実行するためにドライ現像チャンバに移動させてもよい。いくつかの例では、露光されたウエハは、露光後ベーク(PEB)―開裂された金属結合(例えば、スズ系アルコキシレジスト中のスズ結合)を金属-酸素(例えば、スズ-酸素)結合に変換させ、露光領域において金属-酸化物(例えば、スズ-酸化物)に化学量論的に近い材料を形成させ得る熱プロセス―に供されてもよい。このようなPEB中の未露光領域は、金属の露出した原子価の1つ、例えばスズの4原子価の1つにアルキル配位子を保持してもよい。PEBは、ウエハが露光された後であるがドライ現像プロセスを行う前に行ってもよい。典型的なPEBとしては、例えば、ウエハを130℃~250℃の温度に30秒~240秒の間の期間加熱するPEBが挙げられる。いくつかの実装形態では、PEBプロセスは、例えば、上述したような初期PEBに続いて、ウエハを制御された周囲環境において200℃~300℃の間の温度に30秒~240秒の間の期間加熱し得る第2のPEB等のように、複数のPEBの実施を含んでもよい。
【0157】
ドライ現像プロセスでは、1つまたは複数のドライ現像ガスのセットをウエハの露光面全体にわたって流してもよい。ドライ現像ガスは、ウエハの露光領域または未露光領域のいずれかを選択的に攻撃/エッチングするように選択してよい。例えば、ハロゲン化物含有化学物質、例えば臭化水素を使用して、上述のようにフォトレジスト、例えば有機スズレジストの未露光領域を選択的に除去してもよい。このようなハロゲン化物含有化学物質は、金属に結合したままのアルキル基、例えばスズに結合したままのアルキル基を、未露光領域において攻撃してもよい。対照的に、露光領域に存在していた可能性があるアルキル基は、露光プロセス中にこれらの露光領域から排斥されていた可能性があり、ハロゲン化物含有化学物質は通常は露光領域を攻撃しない(または最小限に攻撃する)可能性がある。例えば、スズ系アルコキシレジストでは、現像化学物質によって、未露光領域に残存する可能性のあるスズアルキルがエッチングされて除去される一方で、例えばPEBを通じて残存する可能性のある酸化スズは概ねそのまま残存する可能性がある。
【0158】
ドライ現像プロセスの間、例えばシリコン、ゲルマニウム、およびスズ等のより重い14族元素が揮発性のハロゲン化物を形成し得る。しかし、このようなハロゲン化物の揮発性は、14族元素の原子量が増加するにつれて低下し、結果としてこのようなハロゲン化物はウエハのエッチング済フィーチャ内に残留する。例えば、使用される現像化学物質が臭化水素であり、フォトレジストがスズ系アルコキシレジストである場合、ドライ現像プロセスが完了した後も、エッチング済フィーチャ内にスズ-アルキル-臭化物分子が捕捉されたままになる可能性がある。このようなハロゲン化物が存在したままとされると、後続のウエハのハンドリングおよび処理の段階においてガス抜けが生じ、半導体処理ツール間でウエハを搬送するために使用されるFOUP(前面開口一体型ポッド)等の機器を汚染する可能性がある。FOUPの汚染により、例えば、FOUP内に収容された他のウエハの汚染を引き起こす可能性があり、これにより汚染がさらに広がる。
【0159】
ドライ現像処理後に揮発性ハロゲン化物がウエハ上に残留するという問題は、一部のドライ現像プロセスを行う際に使用される比較的特異的な熱環境によって悪化する可能性がある。例えば、ドライ現像処理が行われる処理チャンバは、ドライ現像処理中にウエハをゼロ℃付近、例えば-10℃に維持するように設計され得るが、チャンバ自体(およびチャンバ内のほとんどの機器)は、はるかに高い温度、例えば100℃に維持される。そのような低温により、低揮発性のハロゲン化物をウエハ上に維持させる熱動力を引き起こすか、あるいは低揮発性のハロゲン化物がウエハ上に吸着するよう促される可能性があり、例えば、高温の壁と低温のウエハとの間の熱勾配により、処理チャンバ内に存在し得る低揮発性ハロゲン化物等の揮発性材料がウエハに向かって移動し、ウエハ上に吸着する場合がある。
【0160】
本発明者らは、ドライ現像プロセス後に、ウエハ上に残留し得る揮発性ハロゲン化物を排斥するために、ウエハ上でドライ後現像ベーク(PDDB)を行うことが望ましいと判断した。このようなPDDBは例えば、ウエハを上昇した温度、例えば、存在する揮発性ハロゲン化物のほとんどまたはすべてをウエハから排斥するのに十分なおよそ180℃に加熱することによって行ってもよい。
【0161】
所望のPDDBウエハ温度と、ドライ現像処理中のウエハ温度(例えばおよそ-10℃)との間の大きな温度差(例えばおよそ180℃以上の温度差)により(160℃以上でも有効となり得るが)、PDDBを行うためにウエハを加熱することが様々な理由で問題となり得る。例えば、PDDBをドライ現像プロセスが行われるチャンバと同じチャンバで行う場合、ドライ現像処理中にウエハから実際に放出され得る同様の揮発性ハロゲン化物を排出するために使用されるのと同じシステムを使用して、PDDBプロセスにおいてウエハから排斥され得る揮発性ハロゲン化物を排出できる場合がある。しかしながら、例えば、台座内に設置された埋め込みヒータを使用して導電的にウエハを加熱する等、導電加熱機構を使用してドライ現像チャンバ内でウエハを加熱することは、大きな温度差を伴うため、効率的に行うことが困難な場合がある。例えば、台座内に埋め込まれたヒータが、ウエハ支持面および、伝導によって、ウエハ支持面によって支持されるウエハを加熱するために使用される場合、そのようなヒータによって提供される熱のかなりの部分は、ウエハを加熱するために使用されるのではなく、ウエハの熱質量に比べてはるかに大きな熱質量を有し得る台座を加熱するために使用され得る。その結果、ウエハをPDDBを実施する温度にするのに、かなりの時間(および電力)を要し得る。同様に、ウエハを例えば-10℃等のドライ現像プロセス温度に維持できる低温状態に台座を戻すには、かなりの時間がかかり得る。台座がウエハを加熱しているか、あるいは後続のウエハにドライ現像処理を行う準備のためにウエハを冷却しているかのいずれかの期間(複数可)は、ドライ現像処理チャンバを別のウエハの処理に使用できない合計時間を増加させ得るため、ドライ現像ツールのウエハスループットが低下する。
【0162】
代替案の1つは、プロセスチャンバとは別個のチャンバにおいてPDDBを行うことである。例えば、ドライ現像プロセス後のウエハを、加熱された台座が設けられた別個のチャンバに移動させることによって、ドライ現像プロセスチャンバ内の台座を、例えば、上に載置されたウエハをおよそ-10℃の温度にできる温度で、おおむね定常状態に保つことができる。一方、別個のチャンバ内の台座は、上に載置されたウエハを所望のPDDB温度に急速に加熱できるように、より高温の温度(例えば180℃~250℃に)維持されてよい。このような配置により、台座の加熱/冷却を待っている間、あるいはPDDBの間にドライ現像チャンバを拘束することを回避し得るが、このような配置は、追加のチャンバの使用を要し得るため、さらなるコストが発生し得、ドライ現像チャンバから移送モジュールを経てPDDBが実施される別個のチャンバにウエハを移動させるための、追加の時間がかかるためにスループットペナルティが依然として発生し得る。いくつかの例では、ドライ現像チャンバからPDDBチャンバに移行する際に、例えばスズにより、ウエハの裏面汚染のリスクが増加する可能性もある。しかしながら、そのような実装形態は、ドライ現像処理チャンバをドライ現像処理に完全に使用することを可能とすることにより潜在的なスループットを増大させるという点でそれでもなお有利である。
【0163】
PDDBに代わって用いてもよい別の代替案としては、ドライ現像チャンバ内でドライ現像後のプラズマフラッシュを行うことである。このようなシステムでは、ドライ現像チャンバは、ドライ現像プロセスが完了した後にプラズマを発生させるように構成されてもよく、これによりプラズマを発生源とする真空紫外線および赤外線放射を発生させ、ウエハにイオンを衝突させる。しかしながらこの技術では、場合により金属を含む粒子がウエハ上に偶発的に堆積する結果となることがあり、ウエハが微粒子で汚染され得る。また、イオン衝撃の結果、フォトレジストの角の丸みづけが起こり、ウエハ上に形成されるパターンが劣化し得る。
【0164】
PDDBまたは同様の手順を実施するための様々な選択肢を検討した後、本発明者らは、上述した様々な選択肢と比較して、スループットペナルティおよび/またはコストの低減ならびに/または性能の向上を可能にするPDDBを実施するための、全く異なる機構を特定した。具体的には、本発明者らは、ドライ現像プロセスが完了した後にウエハを放射加熱することにより、例えばおよそ250℃等、所望のPDDB温度にウエハを迅速に加熱することができるが、そのような加熱は、加熱を行うために台座温度を修正する必要なく実施できる可能性があると判断した。
【0165】
本明細書で説明される放射加熱は、広スペクトルの波長を発する光源、例えば白色光や、白色光でない場合は広範囲の波長を含む光を使用して実施され得る。しかし、使用される光源は、特定の利点をもたらすために、大部分が特定の波長(または狭い波長範囲)である光を発するように特に選択されてもよい。例えば、典型的な直径300mmのシリコンウエハの重さは約125グラムである。シリコンの比熱が0.7ジュール/グラム/℃であることに基づき、このようなウエハの温度を例えばおよそ260℃に上昇させるには、PDDBプロセス中にウエハに放射伝達される少なくとも22.75kJの熱エネルギー(例えば、温度上昇量、ウエハからの熱損失、潜在的な加熱非効率性等の潜在的な変動性を考慮すると、約20kJ~30kJの間)を供給する必要がある。使用される光源(複数可)は、このような高マグニチュードの放射エネルギー伝達を提供できるように選択され得る。例えば、いくつかの実装形態では、このような放射加熱性能を提供するために、(複数の光源が使用される場合には、総計で)0.5~5kWの範囲で供給される有用な電力を有するように選択された1つまたは複数の光源が使用され得る。
【0166】
以下の説明において、放射加熱を行うために「1つまたは複数の光源」を使用すると述べる場合、以下で説明するもののいずれか等の光源または複数の光源の使用のことであると理解されるであろう。また、このような光源は様々な形式で提供され得ることも理解されるであろう。例えば、いくつかの例では、大きな照明フィールドを提供する単一の光源を使用してもよい。いくつかのそのような実装形態では、例えば、フィラメントベースの(白熱)赤外光源(例えば赤外電球)が設けられてもよく、そこから発された光をウエハのサイズに等しい概して円形の照明エリアに集束させるように構成され得るパラボラ状その他の反射体と結合されてもよい。他の実装形態では、固体照明装置、例えば、赤外および/または青色発光発光ダイオード(LED)または同様の装置を使用してもよい。例えば、複数の表面実装LEDは、1つまたは複数の基板、例えば、プリント回路基板(複数可)またはフレキシブルプリント回路(複数可)に実装されてもよく、これらの基板は、LEDを支持し、また基板(複数可)の内部あるいはその上に設置された電気トレースを介してLEDに電力を送る役割を果たし得る。いくつかの実装形態では、このようなLEDは、全体として円形の照明ゾーンを提供するように、概して円形、環状、または半径方向に対称なパターンを形成するように配置され得る。他の実装形態では、複数のLEDを他のパターン、例えば、線形アレイや矩形アレイ等の細長いパターンで配置し、他の照明エリア形状を提供するようにしてもよい。
【0167】
LEDは通常、白熱光源よりもはるかにエネルギー効率が高いと仮定すると、光源(複数可)としてLEDの大規模アレイを使用することにより、1つの同等な白熱光源と比較して、光源(複数可)を介した廃熱損失をはるかに少なくして所望の放射熱伝達を生じさせ得る。例えば、LEDは、提供された電力の約40%を光に変換し(これはLEDが放射する光の波長によって異なる)、残りの電力はLEDからの廃熱として放散される。すなわち、放射加熱には通常は使用できない。それに比べ、白熱電球は提供された電力の約5%を光に変換し、残りの電力は廃熱として放散される。LEDの使用は従って、白熱光源の使用と比較して、放射加熱システムの全体的な電力消費を大幅に削減し、また、光源(複数可)の過熱を防止するために廃棄する必要のある廃熱の量を大幅に削減し得る。
【0168】
このような光源には、様々な種類のLEDを採用してよい。例としては、チップオンボード(COB)LEDあるいは表面実装ダイオード(SMD)LEDが挙げられる。SMDLEDの場合、LEDチップはプリント回路基板(PCB)に融合され、PCBにはチップ上の各ダイオードの制御を可能にする複数の電気接点が設けられ得る。例えば、単一のSMDチップは典型的には、例えば異なる色を作り出すために個別に制御可能な3つのダイオード(例えば、赤、青、緑)を有するものに限定される(あるいは、より少ない数のダイオード、例えば、特定の狭い波長範囲の光を提供する単一のダイオードを有してもよい)。SMDLEDチップのサイズは、2.8×2.5mm、3.0×3.0mm、3.5×2.8mm、5.0×5.0mm、および5.6×3.0mm等、様々である。COBLEDの場合、各チップは、同一基板上に設けられた9個、12個、数十個、数百個以上等、3個以上のダイオードを有することが可能である。COBLEDチップは典型的には、存在するダイオードの数に関係なく、1つの回路と2つの接点を有し、これによりシンプルな設計で効率的な単色アプリケーションを提供する。
【0169】
LEDベースの光源が使用される場合、例えば400nm~490nmの波長範囲の紫色、藍色、および/または青色のスペクトル、ならびに/または、例えば600nm~1300nmの波長範囲の、大部分が橙色、赤色、近赤外、および/または赤外の高スペクトルの光を発するLEDを使用することが特に有利であり得る。本明細書において使用する場合、大部分が特定の波長範囲である光を発する光源とは、その光子エネルギーの80%以上をその特定の波長範囲において発する光源であると理解されるであろう。したがって、大部分が青色光を発する光源は、その光エネルギーの少なくとも80%を青色スペクトル内の波長において発することになる。そのような光源は、放射加熱の少なくとも一部の間だけそのように発光するように制御される個別の単色LEDまたは多色LEDを含み得ることが理解されるであろう。例えば、多色LEDは典型的には複数の単色(または狭スペクトル)LEDから構成され、それぞれが、例えば赤色LED、緑色LED、青色LED等の異なる波長スペクトルの発光に限定されている。このような多色LEDは、多色LEDによって発される光エネルギーの80%以上が青色スペクトルになるように、青色LEDが点灯し緑色LEDと赤色LEDが消灯するように(または青色LEDよりもはるかに低い強度で動作するように)制御され得る。
【0170】
使用するLEDの波長範囲を限定することにより、光源(複数可)の電力効率をさらに高めてもよい。例えば、大部分が青色スペクトルの光を発するLEDは、大部分が赤色、緑色、または琥珀色のスペクトルの光を発するLED、あるいは白色光等の広スペクトルの光を発するLEDよりも、高い電力変換効率(入力電力に対する放射束の比率)を歴史的に有してきた。例えば、大部分が青色スペクトルの光を発するLEDは、入力電力に対する放射束の比率が、大部分が赤色スペクトルの光を発するLEDよりもおよそ50%高く、大部分が緑色スペクトルの光を発するLEDよりもおよそ200%高く、大部分が琥珀色スペクトルの光を発するLEDよりもおよそ500%高い。例えば白色光LED等の広スペクトルLEDは、波長の混ざった白色光を生成するために、同時に発光する複数の異なる色(例えば、赤、緑、青)のLEDから構成されてもよいし、(例えば、この場合、赤色LEDと緑色LEDの相対的な非効率性が、使用される青色LEDの効率を相殺することになる)、または、青色波長光で刺激されると白色光を発する蛍光体と結合された青色LEDで構成されてもよい。ただし、蛍光体刺激プロセスは、それ自体の効率ペナルティを被るため、蛍光体を刺激するために使用される青色LEDの入力電力に対する放射束の比率が効果的に減少する。
【0171】
大部分が青色スペクトルの光を発するLEDは従って、他の可視スペクトルLEDに比べて大幅な電力節約と廃熱削減をもたらし得る。さらに、青色スペクトルの光は、ドープシリコンであるか真性シリコンであるかにかかわらず、シリコンウエハに容易に吸収され、その結果、例えばウエハ支持体または台座等のシリコンウエハの下の構造体は、ほとんどあるいはまったく放射加熱されない。例えば、青色スペクトルの光は、青色光が入射する表面から1マイクロメートル程度以内で真性シリコンに完全に吸収され得る。この結果、シリコンウエハが曝される放射青色スペクトル(または近青色スペクトル)エネルギーのすべてまたはほぼすべてがウエハに吸収され、ウエハの加熱に利用される。
【0172】
大部分が赤外および/または近赤外スペクトルの光を発するLEDは、例えば上述したように、大部分が青色スペクトルの光を発するLEDと同様の利点を、大部分が緑色または琥珀色スペクトルの光を発するLED、または例えば白色光等の広スペクトル光を発するLEDに対してもたらし得る。赤外LED(およびその他の赤外光源)からの赤外光は、しかしながら、赤外波長光が有するシリコンにおける浸透距離が青色波長光に比べて大きいため、シリコンウエハによっては完全に吸収されない場合がある。その結果、ウエハの後方に設置される構造物が、ウエハを放射加熱するために吸収/使用されずにウエハを通過する赤外光によって放射加熱される可能性がいくらか上昇し得る。ドープシリコンウエハは、しかしながら、より大きな吸収特性を有し得るが、それにより、赤外線エネルギーがウエハを通じてウエハの下の構造物ににじみ出る可能性が軽減される。
【0173】
例えば白熱灯等、LED源以外の光源または複数の光源を代わりに使用してもよい。具体的に言うと、白熱灯を使用してもよいが、白熱灯は、所与のレベルの放射加熱に対して、同一レベルの放射加熱を提供するように構成されたLEDが消費する電力よりもかなり多くの電力を消費し得る。ほとんどの白熱灯は電力変換効率が悪いが、上述のように、実際には赤外線白熱灯は電力変換効率が比較して高い。
【0174】
上述したように、ウエハは、少なくとも、ある特定の波長範囲内、または複数の範囲内の光を発する1つまたは複数の光源で照明されてもよい。例えば、上述したように、1つまたは複数の光源は、紫色、藍色、および/または青色スペクトル(400nm~490nmの波長範囲)の光、および/または橙色、赤色、および/または赤外の上位スペクトル(600nm~1300nmの波長範囲)の光を発するように選択され得る。他の波長あるいは波長範囲を用いてもよいが、そのような範囲では上述の様々な利点が生み出せれない可能性がある。使用される光のスペクトル(複数可)は、放射加熱によってウエハを効率的に加熱するように選択され、その一方で、含まれる光子エネルギーは、ドライ現像プロセスが完了した後にドライ現像チャンバ内に存在し得る様々なドライ現像副生成物分子(例えば、スズ-ハロ-アルキルと酸化剤)の結合エネルギーよりも通常小さくなるように維持される。例えば、放射加熱に使用する光の波長(複数可)は、約2.5eV未満の光子エネルギーを有するように選択され得る。いくつかの実装形態において、放射加熱に使用される光の波長は、約3.0eV未満の光子エネルギーを有するように選択され得る。これは、存在し得る一部のドライ現像副生成物分子の結合エネルギーよりも高くなり得るため、これらの分子の光開裂の機会が増加するが、副生成物分子との光子物質相互作用の確率は、放射加熱中に処理チャンバ内に存在し得る低圧で特に、実際に十分に低くなり得るため、不慮の気相分解は起こらないか、またはウエハに許容できないほどの悪影響を与えない割合で起こる。例えば、ドライ堆積操作は5mTorr~600mTorrの間のチャンバ圧力で行ってよいが、ドライ現像後ベーク操作は、低圧、例えば0.1mTorr~100mTorrの範囲で行ってよい。PEB操作は、同様の圧力環境において行ってもよいが、例えば760Torrの大気圧までの範囲のチャンバ圧力環境において行ってもよい。600nm~1300nmの範囲の赤外光または近赤外光は、およそ2eVからおよそ0.95eVの光子エネルギーを有し得るため、処理チャンバ内に依然存在し得るガス分子の光イオン化または結合開裂を引き起こすには低すぎる。同時に、600nm~1130nmの範囲の赤外線または近赤外線放射は、通常、そのような放射を導入するシリコンの表面から1mm以内の真性シリコンに完全に吸収される。ドープシリコンの場合、ドーパントの存在により吸収深度が劇的に減少し得るため、600nm~1300nmの範囲の赤外線または近赤外線放射のすべてまたはほぼすべてが、例えばおよそ775マイクロメートル等、標準的な半導体ウエハの厚さ範囲内のシリコンに完全に吸収される。
【0175】
このような放射加熱は、様々な方法で様々な構造において実施してよい。このような構造の様々な例を以下で説明する。
【0176】
図1~9は、多くの構成要素または特徴を共通して有する様々な例示的装置を示す。この共通性の観点から、各図において同様の参照番号で言及される要素は、別段の指示がない限り、構造、機能、および特性において類似していると仮定してよい。
【0177】
図1は、金属含有フォトレジストがその上に堆積された半導体ウエハ(本明細書では単にウエハともいう)108上でドライ現像プロセスを実施するために使用され得る処理チャンバ102を含む、例示的な装置100を示す。ウエハ108は、例えばスキャナにおけるリソグラフィパターニング操作において、事前にEUV放射に曝されていてもよい。処理チャンバ102は、後続のドライ現像プロセス中にウエハ108を受け取って、ウエハをウエハ支持面112上に支持する台座110を含んでよい。
【0178】
台座110には、例えば、冷却ユニット116と流体連結された1つまたは複数の冷却通路114を含む台座冷却システム118の要素が組み込まれてもよい。冷却ユニット116は、例えば外部チラーユニットであってもよく、外部チラーユニットは、自らを通してポンプで送られる流体を特定の温度設定点まで冷やすように構成されてもよい。冷やされた流体は次に、例えば、台座110内でウエハ支持面112に近接する1つまたは複数の流路に沿うように配置され得る1つまたは複数の流体流線または通路、および冷却通路114を通して循環させられてもよい。冷却通路(複数可)114は、例えば、ウエハ支持面112全体にわたってウエハ108の分配冷却を可能にするように、螺旋状、蛇行状、または他の構成で配置されてもよい。台座冷却システム118は、例えば、ウエハ支持面112および存在する場合はウエハ108を、例えば-30℃~20℃内の第1の温度範囲内の温度、例えば-10℃に冷却できるように構成されてもよい。
【0179】
処理チャンバ102はまた、処理チャンバ102を台座110の温度に対して上昇した温度、例えば、-40℃~110℃の範囲の温度(例えば、100℃)に加熱するように制御され得る1つまたは複数のヒータ130、例えば、抵抗カートリッジヒータを含んでもよい。
【0180】
また、処理チャンバ102は、台座110に対する第1の位置と台座110に対する第2の位置との間で移動され得る複数のリフトピン122を有するリフトピン機構120も含んでよい。第1の位置では、リフトピン122はウエハ支持面112を越えて上方に延びなくてもよい。すなわち、リフトピン122はウエハ支持面112からウエハ108を持ち上げる役割を果たさない。第2の位置では、リフトピンはウエハ支持面112を越えて延びる。すなわち、リフトピン122の先端がウエハ108の下面に接触し、これによってウエハ108が実際にウエハ支持面112に接触することなく、ウエハ108をウエハ支持面112上に支持する。リフトピン機構120は、例えば、1つまたは複数の入力に応答してリフトピン122を少なくとも第1の位置と第2の位置との間で移動させるように構成され得る1つまたは複数のリニアアクチュエータを含んでもよい。
【0181】
また、処理チャンバ102は、ドライ現像プロセス用のプロセスガスをウエハ108全体にわたって分配するように構成され得るガス分配システム138を含んでもよい。ガス分配システム138は、この例では、ウエハ支持面112の上方に位置づけられたシャワーヘッド148を含む。シャワーヘッド148は、1つまたは複数の入口140を介してシャワーヘッドプレナム149に供給されるシャワーヘッドプレナム149からのプロセスガスを分配し得る複数の出口142を有するフェースプレート144を有してもよい。シャワーヘッドプレナム149は、例えば、フェースプレート144とバックプレート146との間に画定されてもよい。いくつかの実装形態では、バックプレート146が、
図1に示されるように、ステムによって処理チャンバ102の頂部に接続されてもよい。このようなシャワーヘッド148を、シャンデリア型シャワーヘッドと呼んでもよい。他の実装形態では、シャワーヘッド148は、処理チャンバ102の壁の一部を形成するように処理チャンバ102の頂部と一体化されてもよい。このようなシャワーヘッドを、フラッシュマウントシャワーヘッドと呼んでもよい。
【0182】
ガス分配システム138は、対応する制御信号または他の入力信号に応答して、1つまたは複数のガス源152(152a、...152x-1、152x等)から1つまたは複数の入口140へのプロセスガスまたは複数のガスのガス流を制御するために使用され得る複数のバルブ150(150a、...150x-1、150x等)と接続されるか、あるいはバルブ150を含んでもよい。ガス流操作の間、バルブ150の1つまたは複数が、例えば、コントローラ(本明細書において後述するもの)によって制御され、ガス源の1つまたは複数からのガスをガス分配システム138に流入させてから、出口142から台座110のウエハ支持面112の上方の領域に流出させてもよい。
【0183】
装置100は、いくつかの実装形態において、1つまたは複数のポートまたは開口によって処理チャンバの内部と流体的に接続された排気プレナム124(この例では、ウエハ支持面112の下側にセンタリングされた点を取り囲む環状通路)を含む排気システム126をさらに含んでもよく、これにより、排気システム126のポンプ128は、処理チャンバ102からガスを排出するために処理チャンバ102を真空に引くことが可能となる。
【0184】
また、装置100は、例えば、処理チャンバ102を例えば第2のチャンバ104(例えば移送モジュールまたは他のチャンバ)に接続し得る通路106を含んでもよい。通路106はゲートバルブ132を含んでもよく、ゲートバルブは、処理チャンバ102を第2のチャンバ104から密封するように、あるいはウエハ108を通路106を通る経路に沿って処理チャンバ102から第2のチャンバ104に通過させるように、通路106を封止または開放するために使用され得るゲート136を制御可能に昇降させるために使用され得るゲートバルブアクチュエータ134を含み得る。ゲートバルブ132はまた、通路106を、処理チャンバ102内でのウエハ処理中に封止されるようにし、かつ処理チャンバ102と第2のチャンバ104との間でのウエハ108の移送のために開放されるようにする他のハードウェア(例えば、スリットバルブ、スライディングドア、回動ドア等)に置き換えられてもよいことが理解されるであろう。使用される特定のハードウェアを問わず、処理チャンバ(または他のチャンバ)を封止または開封する役割を果たすこのような制御可能に開閉可能なバリアを、本明細書においては「バルブ機構」等と呼んでよい。このようなバルブ機構は、通路内のバルブ機構の両側で異なる圧力環境が存在できるように通路がバルブ機構によって封止される第1の構成と、ウエハ(または同様の大きさの物体)、およびウエハを移動させるために使用される任意のハードウェア(ウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ等)が通路を通って処理チャンバ内または処理チャンバ外に移動できるように通路がバルブ機構によって封止されない第2の構成との間で移行可能であってよい。
【0185】
装置100は、1つまたは複数のメモリデバイス158と1つまたは複数のプロセッサ160とを含み得るコントローラ156をさらに含んでもよい。1つまたは複数のメモリデバイス158は、1つまたは複数のプロセッサ160によって実行される際に、1つまたは複数のプロセッサ160に、例えば、バルブ150、ゲートバルブ132、ヒータ130、台座冷却システム118、排気システム126等の様々な構成要素に、本明細書において提供される開示と一致する様々な操作を実施させるコンピュータ実行可能な命令を記憶してもよい。
【0186】
図示の例では、装置100は複数の光源162も含んでおり、複数の光源はこの場合、基板168に取り付けられたLED166である。基板168は、1つまたは複数の光源を制御可能に照明されるようにする電気トレースを含んでよい。光源162は、光を概して下方向、例えばウエハ支持面112の方に導くように構成されている(各光源162から外側に放射される波線によって表されるように)。処理チャンバ102は、光源162とウエハ支持面112との間に置かれ得る1つまたは複数の窓164で封止された1つまたは複数の開口を含んでもよい。1つまたは複数の窓164は、例えば、1つまたは複数の光源162によって発散される光が比較的少ない減衰で概ね通過し得るように、光学的に透過性を有する酸化ケイ素(例えば、石英)から作られてもよいし、あるいは酸化アルミニウム(例えば、サファイア)を含んでもよい。例えば、1つまたは複数の窓は、400nm~490nmの間、600nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲の波長または複数の波長を少なくとも有する光に対して、1つまたは複数の窓に使用される厚さで、光学的に透過性を有する材料から作られてもよい。本明細書で使用される場合、光学的に透過性を有するという用語は、対象の波長範囲における光の少なくとも60%以上の光学透過率のことを指す。1つまたは複数の窓に使用される材料は、例えば、その様々な光学特性を修正するため、あるいは1つまたは複数の観点で強化された特性を提供するために、1つまたは複数のドーパントを任意選択で含んでもよいことが理解されるであろう。
【0187】
図1のシャワーヘッド148は、この場合もまた、少なくとも部分的に、上述したような光学的に透過性を有する材料から作られており、これにより1つまたは複数の光源162からの放射がシャワーヘッド148を同様に通過してウエハ支持面112に到達するようになっている。この例におけるシャワーヘッド148の全体がそのような光学的に透過性を有する材料から作られる必要はないが、フェースプレート144およびバックプレート146の少なくとも一部がそのような光学的に透過性を有する材料から作られ、ウエハ108の表面が1つまたは複数の光源162から発せられる放射線によって照射されるようにしてもよい。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源によって照明される領域が、1つまたは複数の光源162によって実質的にウエハ108全体を照明できるような大きさの円形領域である一方で、1つまたは複数の光源162からの直接光がほとんどまたはまったくウエハ108を通過できず、例えば、ウエハ支持面112または台座110を直接照明することがほとんどまたはまったくないように、1つまたは複数の光源162および/または窓164を構成してもよい。
【0188】
このような装置では、ドライ現像処理は、ウエハ108が処理チャンバ102に導入され、ウエハ支持面112に載置され、台座冷却システム118によって第1の温度範囲内の温度に冷却された後に実施されてもよい。ウエハ108が第1の温度範囲内の温度に達すると、1つまたは複数のドライ現像処理ガスのセットがガス源(複数可)152から入口(複数可)140を介してシャワーヘッド148内に流され、出口142を介してシャワーヘッド148から出てウエハ108全体にわたって流されてもよい。1つまたは複数のドライ現像ガスのセットの定常状態の流れが、所定の期間あるいは所定の量のドライ現像が生じるまで生じた後、シャワーヘッド148を通る1つまたは複数のガスのセットの流れを停止させてもよい。1つまたは複数の光源162は、次に、第2の温度範囲の下限が第1の温度範囲の上限よりも高い第2の温度範囲内の温度にウエハ108を加熱するために、ウエハ108を照明させてもよい。第2の温度範囲は、例えば、180℃~250℃の間であってもよく、例えば、第2の温度範囲内の温度は、およそ180℃であってもよい。
【0189】
ウエハ108が第2の温度範囲内の温度に加熱された後、1つまたは複数の光源162に、PDDBが実施され得る期間、第2の温度範囲内の温度(または複数の温度)にウエハ108を維持させてもよい。
【0190】
いくつかの実装形態では、パージガスまたは、例えば、アルゴン、窒素等の他の不活性ガス(この例における不活性ガスは、希ガスだけではなく、ドライ現像処理で使用されるほとんどのガスに対して通常は非反応性である窒素ガスも含むものと理解すべきである)は、ウエハ108が1つまたは複数の光源162によって照明される期間の少なくとも一部の間、ガス分配システム138を通って出口142を介して処理チャンバ102に流されてもよい。また、排気システム126は、排気システム126による処理チャンバ102からのガスの排出と連動してそのようなパージガス流を生じさせるように制御されてもよく、これによって処理チャンバ102内に存在する可能性のある残留処理ガスを処理チャンバ102から排出させることができる。
【0191】
このような実装形態のいくつかでは、1つまたは複数の光源162によるウエハ108の照明が、パージガス流が開始された後に実施されてもよい。そのような実装形態のさらにいくつかでは、ドライ現像プロセスガス流に使用される1つまたは複数の処理ガスのセットの処理チャンバ102内のモル密度を、ドライ現像プロセスガスを流す間に1つまたは複数の処理ガスのセットの処理チャンバ102内のモル密度の10%以下に下げてもよい。例えば、ドライ現像プロセスが完了した後、処理チャンバ102内の圧力が、例えば、ドライ現像プロセス中に使用された圧力の少なくとも10倍まで上昇するように、処理チャンバ102内にパージガスを流してもよい。プロセスチャンバ102は次に、少なくともドライ現像プロセス中に使用された圧力レベルまでポンプダウンされてもよく、これには、ドライ現像プロセス後にチャンバ内に残留し得る1つまたは複数の処理ガスを、ドライ現像プロセス中のそれら同じガスのモル密度の10%以下の濃度まで希釈する効果がある。所望であれば、このようなガスのモル密度をさらに下げるために、このようなパージとポンピングのサイクルを何回か行ってもよい。パージガス流をこのような操作の間に断続的または連続的に適用してもよい。
【0192】
パージガス流は、1つまたは複数の光源162がウエハ108を照明する前の第1の期間にある特定の流量または複数の流量に維持されてもよく、第1の期間は、例えば、予め定義されるとともに、所望のモル密度減少を達成すると示された時間量に基づいていてもよい。
【0193】
いくつかの実装形態では、1つまたは複数の光源162はまた、台座冷却システム118および1つまたは複数のドライ現像プロセスガスのセットの流れによって冷却される前に、ウエハ108を照明するようにされてもよい。例えば、1つまたは複数の光源は、ウエハを第3の温度範囲、例えば130℃~250℃内の温度(例えばおよそ200℃等)に加熱するために、1つまたは複数のドライ現像プロセスガスのセットが流れる前に、ウエハ108を照明するようにしてもよい。第3の温度範囲は、例えば、ウエハ108がEUV放射に曝された後であってドライ現像プロセス実施する前に実施され得る露光後ベーク(PEB)用の温度範囲であってもよい。
【0194】
図2は、装置100と同様の構成要素を有する同様の装置200を示す。しかしながら装置200は、装置100のガス分配システム138を特徴として有しておらず、その代わりに、複数の出口242を有するガス分配器248を含むガス分配システム238を有する。ガス分配器248は、シャワーヘッド148とは異なり、本質的に環状であり、上方から見てウエハ108をおおむね取り囲んでいる。処理ガスを、例えば環状のガス分配器プレナム250からウエハ108の中心に向けて、半径方向内側かつウエハ支持面112に向けて下方に導くように、出口242をウエハ108の中心の周りに円形アレイに配置してもよい。ガス供給源(複数可)152からのガスがガス分配器248に供給できるようにする1つまたは複数の入口240を設けてもよい。
【0195】
処理チャンバ102の上部に窓264が設けられてもよく、LED266であってもよい1つまたは複数の光源262とウエハ支持面112との間に置かれてもよい。LED266は基板268に取り付けられてもよく、基板268は電気トレースを含んでもよく、電気トレースはそこに取り付けられた1つまたは複数の光源262を制御可能に照明する。
【0196】
ガス分配器248は環状の形状を有し、窓264の下の中間部に開口を有するため、ガス分配器248は、1つまたは複数の光源262からの光に対して必ずしも光学的な透過性を有しない材料から作られてもよい。
【0197】
図3に示されるように、装置100および200は共に、より効率的なウエハの加熱および冷却を可能にし得る、若干異なる方法で動作するように修正されてもよいことが理解されるであろう。
図3では、装置100が再び示されているが、台座110に対して第2の位置内に作動されたリフトピン122によって、ウエハ108が台座110およびウエハ支持面112の上方に上昇している。
【0198】
ウエハ108が台座110のウエハ支持面112と熱伝導接触しなくなるようにウエハ108を持ち上げることにより、上昇中にウエハ108にもたらされた熱が、熱伝導によってウエハ108から台座110に流れなくなる。実際に、このような状況では、ウエハ108と他の固体物との間の唯一の熱伝導接触は、ウエハ108の下面に接触するリフトピン122の部分を介したものである。リフトピン122は、その細長い性質およびリフトピン122/ウエハ108の接触パッチの面積が小さいために、無視できる量の伝導性熱伝達をウエハ108からもたらし得る。これにより、ウエハ108がウエハ支持面112上に直接置かれている間に同様の照明に基づいて加熱される場合よりも、ウエハ108を1つまたは複数の光源162によってはるかに迅速に加熱できる。さらに、このような照明に基づく加熱の間、ウエハ108を台座110から熱的に切り離すことによって、このような装置100は、台座のウエハ支持面112を、はるかに低い温度、例えば、ドライ現像プロセスが実施される温度に維持することもできる。
【0199】
ウエハ108を台座110から熱的に切り離すためのリフトピンの使用は、ウエハ108の照明に基づく加熱と連動して行ってもよく、その際加熱は処理チャンバ102内で行われ、ウエハ108はウエハ支持面112上に少なくとも水平に位置づけられる。例えば、ウエハ108がPEBを実施するために加熱される場合、ウエハ108はリフトピン122によってウエハ支持面112から持ち上げられて離されてもよい(あるいは、ウエハ支持面112に最初に触れることなく、上昇されたリフトピン122上に単に載置されてもよい)。同様に、ウエハ108がPDDBを実施するために加熱される場合、ウエハ108は、ドライ現像処理用の1つまたは複数のプロセスガスのセットがウエハ108全体にわたって流れた後にリフトピン122によってウエハ支持面112から持ち上げられて離されてもよい。
【0200】
ウエハ108を台座110のウエハ支持面112から熱的に切り離すことにより、1つまたは複数の光源162がウエハ108をはるかに迅速に加熱することを可能とするだけではなく、台座冷却システム118が、1つまたは複数の光源162を用いた放射加熱中にウエハ108がウエハ支持面112上にある場合よりもウエハ108をはるかに迅速に冷却することを可能とすることは明らかであろう。後者の場合、放射加熱による熱がウエハ108から台座110内に伝達し、これにより台座110が潜在的に加熱され、ウエハ108を冷却する前に、そのような熱の蓄積を克服するために台座110をさらに冷却する必要が生じる。対照的に、また上述したように、ウエハ108がウエハ支持面112および台座110から熱的に切り離された状態で加熱される場合、これにより、台座冷却システム118は、例えばPEBプロセス中に供給され得る追加の熱を流出させる必要なく、ウエハ支持面112を目標温度に維持できる。PEBプロセスの終わりにウエハ108をウエハ支持面上に降ろすとき、台座冷却システム118はウエハ108内に含まれるわずかな熱のみを除去可能であればよく、例えば、直径300mmのシリコン製のウエハ108の場合およそ7.3kJであり、180℃~-10℃に冷却する必要がある。
【0201】
ウエハ108をウエハ支持面112および台座110から熱的に切り離すためのリフトピン122の使用は、理解されるであろうが、処理チャンバ102内にあるときであって、通常は台座110の上に位置づけられているときにウエハ108が放射加熱され得る本明細書で説明した装置のいずれでも、特定の構成に関係なく実践され得る。
【0202】
図4は、LED466であってもよい1つまたは複数の光源462が、処理チャンバ102の外ではなく処理チャンバ102内に位置付けられていることを除いて装置100と同様の造りの例示的な装置400を示す。このような構成により、処理チャンバ102の壁あるいは天井に窓164を設ける必要がなくなる。1つまたは複数の光源462は、この場合、ウエハ108を放射加熱するために1つまたは複数の光源への電力供給を可能とする導電性トレースを例えば有する基板、または複数の基板468に取り付けられる。基板(複数可)468および1つまたは複数の光源462は、任意選択で、1つまたは複数の光源462および/または基板(複数可)468を処理チャンバ102内のガスへの潜在的に有害な曝露から遮蔽する役割を果たし得る1つまたは複数の窓464によって覆われてもよい。他の実装形態では、1つまたは複数の光源462がそれぞれ、個々の光源462を遮蔽し得る個々の窓464を有してもよい。このような実装形態では、窓464は、いくつかの例では、例えばLEDパッケージの一部であってもよい。これは、光源が処理チャンバおよび/または他のチャンバおよび/またはこれらのチャンバ間の通路内に設置される、本明細書に記載の実装形態のいずれかの場合であってもよい。
【0203】
図4では、1つまたは複数の光源が、1つまたは複数の光源からの光が、シャワーヘッド148(
図1に関して上述したように、例えば酸化ケイ素または酸化アルミニウム、あるいはその変種等の、光学的に透過性を有する材料から少なくとも部分的に作られる)を通って、ウエハ108上に、概ね下方に導かれ得るように、ウエハ支持面112の真上に位置決めされる。
【0204】
この特定の例では、ウエハ108がリフトピン122上の上昇位置に示されており、1つまたは複数の光源462が、例えばPDDBまたはPEBプロセスを実施するために、ウエハ108上に(各光源462から発された波線で表されるように)光を発している。
【0205】
1つまたは複数の光源を処理チャンバ102内に移動させることに加えて、いくつかの実装形態では、シャワーヘッド(存在する場合)の下面全体にわたって分配される複数の光源を含んでもよい。
【0206】
図5は、1つまたは複数の光源462が、シャワーヘッド148のフェースプレート144の下面全体にわたって分配された複数の光源562に置き換えられていることを除いて
図4と同様の例示的な装置500を示す。縮尺の配慮のために
図5では見えていないが、
図6では、シャワーヘッド148の外周領域の詳細図が示されている。
図6に見えるのは、フェースプレート144の下面に沿って位置づけられ、シャワーヘッド148の出口542の間にちりばめられた、LED566であってもよい光源562である。光源162は、光源162(および/またはそれらが取り付けられている基板(複数可、図示せず))を、ドライ現像処理中に出口142から流出し得るガスへの曝露から保護し得る窓564によって覆われていてもよい。
【0207】
出口142と1つまたは複数の光源562は、互いに完全に同一の広がりを有していなくてもよいことが理解されるであろう。例えば、出口142は、フェースプレート144の第1の部分全体にわたって分配されてもよく、光源562は、フェースプレート144の第1の部分よりも小さい第2の部分全体にわたって分配されるか、または均等に分配されてもよい。第1の部分と第2の部分は、例えば、互い対してセンタリングされてもよく、それぞれが中心点を中心に円形、環状、または放射状に対称であってもよい。
【0208】
このような配置により、光源562が、そこから発散された光がウエハ108に直接入射し、シャワーヘッド148を通過する必要がないように位置づけられるため、前述の実装形態よりも効率的な加熱機構が提供され得る。さらに、このような実装形態におけるシャワーヘッド148は、少なくとも部分的に光学的な透過性を有する必要はないため、例えば、酸化ケイ素または酸化アルミニウムよりも安価で加工しやすい材料で作ってもよい。
【0209】
図7は、1つまたは複数の光源が、シャワーヘッド148にセンタリングされた複数の円形アレイを形成するように処理チャンバ102内に配置されていることを除いて装置500と同様の別の装置700を示す。
図8は、
図7に示す破線の矩形内の光源の一部の詳細図である。この例ではLEDである光源762は、基板768に取り付けられてもよく、処理チャンバ102内に存在し得るドライ現像ガスから光源762と基板768を保護し得る窓764によって覆われてもよい。光源762は、ウエハ支持面112の中心軸に向けて(すなわち、ウエハ108が存在するときにウエハ108の中心軸があるであろう場所に向けて)、かつ放射加熱中にウエハ108があるであろう場所に向かって下方に導かれている各軸に主に沿って光を発するように配向されてもよい。光源762からの光は、光源からの光がウエハの中央部分を含むウエハ108全体を照明できるようになる比較的浅い角度で、ウエハ108に当たってもよい。
【0210】
基板768は、例えば、フレキシブルプリント回路、または上述のようにその上に取り付けられた光源762を配向するために円錐台形状に形成され得る同様の材料であってもよい。あるいは、基板は、事実上、カットされた円錐台形状を形成するように配置された平坦な硬質プリント回路基板の円形アレイと置き換えてもよく、その各カット面には、1つまたは複数の光源762が取り付けられてもよい。このような各カット面は、各カット面に対する法線がウエハ支持面112の中心軸に向けて半径方向内側に、かつウエハ支持面112に向けて下方に配向されるように、配向されてもよい。
【0211】
このような配置により、光学的に透過性を有する部分を含まないシャワーヘッド148の使用が可能になり、同時に、シャワーヘッド148の造りを簡素化できるように、シャワーヘッド148と光源762とを別個の構成要素として設けることも可能になる。
【0212】
上述したすべての実装形態において、ウエハ108は、放射加熱操作中に、リフトピン122(またはウエハ108をウエハ支持面112から持ち上げるための他のシステム)を使用してウエハ108をウエハ支持面112から持ち上げることによって、台座110から熱的に切り離されてもよいことが理解されるであろう。
【0213】
ウエハ108が、例えば、ドライ現像処理中であった(または処理予定である)ときと同じ水平位置にある等、まだ処理チャンバ102内にある間にウエハの放射加熱が起こる上述の変形例に加えて、いくつかの実装形態では、処理チャンバ102内外への通過中に、または処理チャンバ102とは別個のチャンバにおいて、ウエハ108の放射加熱を行うように構成されてもよい。
【0214】
例えば、
図9は、処理チャンバ102を含む例示的な装置900を示す。先に述べたように、処理チャンバ102(「第1のチャンバ」と考えてもよい)は、通路106を介して、
図9により詳細に示された第2のチャンバ104に接続されていてもよい。第2のチャンバ104は、この例では真空移送モジュールである。真空移送モジュールは、典型的には、処理チャンバよりはるかに大きく、複数の処理チャンバが取り付けられたハブの役割を果たすチャンバである。真空移送モジュールには、典型的には、取り付けられた処理チャンバ内にウェハを載置し、処理チャンバからウエハを引き出せるようにする1つまたは複数のウエハハンドリングロボットまたはその他の機構を含む。真空移送モジュールとそれに取り付けられた処理チャンバとの間の界面には、典型的には、ある形態のゲートバルブ、スリットバルブ、またはウエハ処理操作中に処理チャンバの環境を真空移送モジュールから密封できるようにする制御可能に開閉可能な他のバリアが備え付けられる。真空移送モジュールは、典型的には、真空移送モジュールを大気圧以下の圧力条件で動作させることが可能な真空ポンプシステムに接続される。
【0215】
図9では、真空移送モジュールである第2のチャンバ104がウエハハンドリングロボット970と共に示されており、ウエハハンドリングロボット970は1つまたは複数の多関節ロボットアームリンクを含んでもよく、多関節ロボットアームリンクはウエハハンドリングロボット970のエンドエフェクタ972を、例えば、1つまたは複数の軸に沿って伸縮させるととともに1つまたは複数の軸を中心に回転させるように制御され得る。
図9において、ゲートバルブ132は開状態で示されており、ウエハ108が通路106を通過する際に、ウエハ108はウエハハンドリングロボット970のエンドエフェクタ972によって支持されているものとして示されている。ウエハ108は、ドライ現像プロセスの実施前に処理チャンバ102内に載置される間、あるいはドライ現像プロセスが完了した後に処理チャンバ102から取り除かれる間のどちらかにおいて、このような構成になってもよい。
【0216】
図9から分かるように、通路106を通過する間にウエハ108を照明するように、1つまたは複数の光源962が通路106内に設けられている。光源962のバンクは、この例では、通路906の天井または上部内面に取り付けられる(またはその一部である)が、その代わりに、処理チャンバ102および/または第2のチャンバ104に取り付けられるか、またはその中に延びてもよい。この例では、光源962の2つのバンクが、ゲートバルブ132の両側に1つずつ存在する。光源の各バンクは、本質的に概ね細長くてもよく、例えば、通路106を通過する間にウエハ108が移動する方向に対して概ね横方向に、通路106にわたって延びることにより、例えばラインスキャナと同様に、概ね細長い照明領域でウエハ108を照明する。光源の各バンクの長軸は、例えば、ウエハ108が通路106を通って搬送されているときにウエハ108と一致する基準面において、ウエハ108の進行方向に対して横方向の照明領域の幅がウエハ108の直径(D)と少なくとも同じ大きさになるように選択されてもよい。
【0217】
図9は、それぞれがゲートバルブ132の反対側に近接して位置づけられた光源962の2つのバンクを示しているが、他の実装形態では、ゲートバルブ132の両側ではなく、ゲートバルブ132の一方側または他方側に近接したそのような光源を特徴としてもよいことが理解されるであろう。
【0218】
ウエハ108がウエハハンドリングロボット970によって通路106を通って移動させられるとき、光源962にウエハ108を照明させて、ウエハ108を放射加熱してもよい。ウエハハンドリングロボット970のエンドエフェクタ972は、例えば、下面側の3つまたは4つの小さなパッド、あるいはウエハの外縁に沿った3つまたは4つの短領域を介して、典型的にはウエハ108にごく最小限しか接触しないため、ウエハ108がリフトピン122に支持されているときと同様に、熱伝導によるウエハ108からエンドエフェクタ972への熱伝達の量は比較的小さく、これにより、光源962による照明によってウエハ108に伝達される熱の大部分が、ウエハ108をより迅速に加熱するためにウエハ108内に保持される。
【0219】
いくつかの実装形態において、ウエハハンドリングロボット970を、例えばコントローラ156によって、ウエハ108が1つまたは複数の光源962によって照明されていない位置にあるときと比較して、ウエハ108が1つまたは複数の光源962によって照明されている領域内にある間にウエハ108を減速された速度で移動させるようにしてもよい。いくつかのさらなるまたは代替のそのような実装形態において、光源のバンクの光源962は、任意の所与の時点におけるエンドエフェクタ972とウエハハンドリングロボット970の位置に基づいて独立してオンおよびオフされ得る光源962のサブセットを含んでもよく、発されるがウエハ108の放射加熱に大きく寄与しない光の量を低減するようにしてもよい。例えば、光源962のバンク内の光源962がウエハ108の進行の方向に対して横方向に一列に配置されている場合は、ウエハ108が光源962の下を通過し始めたとき、コントローラ156は、ウエハ中心に最も近い光源962のバンク内の光源または複数の光源962のみをオンにさせ、光源962のバンク内の残りの光源962をオフ状態に維持してもよい。ウエハ108が通路106を通って引き続き移動する際、光源962のバンク内の追加の光源962がオンにされてもよく、例えば、「オン」の光源962を囲む「オフ」の光源962の連続する最も内側のペアを、ウエハ108が光源962のバンクの下を通過し、光源962の照明領域内に存在するウエハ108の表面領域が多くなるにつれてオンにしてもよい。ウエハ108がその移動を継続し、それらの光源962がウエハ108を照明することに効果的に寄与しなくなった際は(または、それらが提供する照明が、例えば、ウエハ108以外の物体を主に照明するように)、ウエハ中心が光源962のバンクの真下にある点にウエハ108が到達すれば、プロセスを逆にして、連続する最も外側の「オン」の光源962のペアをオフにしてもよい。
【0220】
さらに別の実装形態では、1つまたは複数の光源を有する放射加熱システムを、処理チャンバとは完全に別個のチャンバ内に設けてもよい。
図10は、処理チャンバ102が通路106を介して第2のチャンバ102に接続されている実装形態を示す。この例では、第2のチャンバ104を、例えば、処理チャンバ102と第3のチャンバ105(例えば真空移送モジュールチャンバ)との間に置かれた玄関チャンバとしてもよい。第3のチャンバ105は、例えば、第2の通路1007によって第2のチャンバ104に接続されていてもよい。第2の通路1007には、例えば、第2のチャンバ104を第3のチャンバ1005から密閉できるように、例えばゲートバルブ132と同様のバルブ機構(これは不図示であるが)が任意選択で備え付けられていてもよい。
【0221】
第2のチャンバ104は、処理チャンバ102と比較して造りが単純であってもよく、例えば、単に、ウエハと同じ直径を有する円筒状の基準容積よりも大きい内部容積を有するのみであってもよい。
【0222】
第2のチャンバ104は、ウエハ108がその中に位置づけられている間にウエハ108を照明するように取り付けられ得る1つまたは複数の光源1062をその中に含んでもよい。図示のように、1つまたは複数の光源1062は、その下に位置づけられたウエハ108を照明するように、第2のチャンバ104の最も内側の表面、例えば第2のチャンバ104の上部内面に取り付けられた基板1068に取り付けられている。代わりの実装形態では、1つまたは複数の光源が第2のチャンバ104の外部に取り付けられてもよく、1つまたは複数の光源962によるウエハ108の照明を可能にするために、第2のチャンバ104の上面に窓が設けられてもよい。1つまたは複数の光源は、いくつかの実装形態では、ウエハが1つまたは複数の光源によって照明されているときにウエハと一致する基準面内に、ウエハと同じ大きさの円形の照明領域を形成するように配置されてもよい。
【0223】
ウエハ108は、例えば、第2のチャンバ104内または
図10に示すように第3のチャンバ1005内に設置されるが、処理チャンバ102と第2のチャンバ104の両方に到達可能なウエハハンドリングロボット1070のエンドエフェクタ1072によって、第2のチャンバ104内で支持されてもよい。あるいは、第2のチャンバ104に、例えば、リフトピン122と同様の構造物を備え付け、光源1062による放射加熱中にウエハ108がその上に載置され、それによって支持されてから、例えば、ウエハハンドリングロボット1070または同様の装置によって取り除かれるようにしてもよい。
【0224】
上記の様々な装置の実装形態の説明により、説明した様々な実装形態の使用方法に関する見識を提供してきた。
図11~
図16を以下で説明し、上述した装置の潜在的な使用法に関するさらなる詳細を提供する。以下では説明しないが、
図11~
図15の技術は通常、ドライ現像プロセスの対象のウエハがプロセスチャンバ内に存在することを何らかの方法で判定することも含んでよい。このような判定は、例えば、様々な機器の状態情報に応答して行われてもよく、例えば、ウエハハンドリングロボットがウエハを処理チャンバ内に載置するように命令され、その後に、そのために必要な操作を行ったことを示すフィードバックを提供したならば、ウエハが処理チャンバ内にあると判定してよい。他の実装形態では、例えば、ウエハが処理チャンバ内の特定の位置または複数の位置に位置づけられたときを示すセンサデータを使用して、より明確な判定を行ってもよい。このような判定は、処理チャンバ内に存在するウエハを、ドライ現像プロセスを受けるために準備する(例えば、ウエハを、例えば、先に述べたような低温まで冷却し、任意選択でこのような冷却の前にウエハをPEBに供することにより)ことを決定するものと見なしてもよい。
【0225】
図11は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施する技術のフローチャートである。
図11において、技術はブロック1102から始まり、ブロック1102では、処理対象のウエハが、
図1~
図8に関して上述した処理チャンバの1つ等、ドライ現像処理チャンバ内の台座のウエハ支持面上に載置される。処理対象のウエハは、ドライ現像プロセスの対象である光パターニングされた金属含有フォトレジストを有するウエハである。
【0226】
ブロック1104において、ウエハは、例えば、ウエハ支持面を有する台座の少なくとも一部の温度を第1の温度範囲内に維持するように構成され得る台座冷却システムによって、第1の温度範囲内の温度に冷却され得る。第1の温度範囲は、例えば、-30℃~20℃の間であってよく、ウエハを例えば約-10℃の温度に冷却可能である。
【0227】
ウエハが第1の温度範囲の所望の温度に達すると、ブロック1106において、例えば、処理チャンバのガス分配システムを通し、ウエハ全体にわたって処理ガスの第1のセットを流すことにより、ドライ現像プロセスが実施され得る。ウエハがいつ所望の温度に達するかの判定は、例えば、ウエハが台座上に依然として存在している時間のみに基づく開ループ判定、ウエハ温度を推定するための台座内の温度センサからのデータ、またはリモート温度センサ(例えば、ウエハの温度を直接測定するために使用され得る高温計等)からのデータを使用する閉ループ判定等、潜在的に様々な異なる方法によって行われ得る。
【0228】
処理ガスの第1のセットは、例えばプロセスレシピに従って、特定のドライ現像プロセスに合わせて調整され得る持続時間およびフロー条件下で、ウエハ全体にわたって流され得る。
【0229】
ドライ現像プロセスが完了すると、ブロック1108において、ウエハは、例えば、上述したような1つまたは複数の光源から発される放射線への曝露によって、放射加熱され得る。ウエハは、例えば、180℃~250℃の間の第2の温度範囲内の温度の温度、例えば、約180℃に放射加熱されてもよい。ウエハは、ウエハの表面に存在し得る揮発性ハロゲン化物のほとんどまたはすべてを排斥するのに十分な期間、例えば、最大4、5、6、7、8、9、または10分、この上昇温度に保持されてもよい。
【0230】
図12は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。
図12において、技術はブロック1202で開始され、ブロック1202では、処理対象のウエハが、130℃~250℃の間の第1の温度範囲の温度、例えば約200℃にウエハを加熱するために、1つまたは複数の光源からの光への露光によって放射加熱される。処理対象のウエハは、ドライ現像プロセスの対象である光パターニングされた金属含有フォトレジストを有するウエハである。ウエハは、露光後ベーク(PEB)を実施するために、このような温度に所定期間保持されてもよい。PEBにより、開裂された金属結合(例えばスズ系アルコキシレジスト中のスズ結合)を金属-酸素(例えばスズ-酸素)結合に変換し、光パターニング中に事前にEUV放射に曝されたウエハの領域において、化学量論的に金属-酸化物(例えばスズ-酸化物)に近い材料を形成させてもよい。
【0231】
PEBが完了すると、技術はブロック1204に進み、ブロック1204においては、処理チャンバ内の台座のウエハ支持面上にウエハがまだ存在しない場合、ウエハを台座のウエハ支持面上に載置してよい。例えば、ブロック1202の間、ウエハがウエハ支持面の上方で、(例えば第2の位置にあってもよい)リフトピンによって支持されることで、ウエハをウエハ支持面と台座から熱的に切り離してもよい。ブロック1202の終わりに、ウエハはウエハ支持面上に降ろされ、これによりウエハをウエハ支持面および台座と熱伝導接触して載置させる。ブロック1202、すなわちPEB、または同様の操作を、技術11~15のいずれかの開始時に任意選択で実施してもよいことが理解されるであろう。
【0232】
ブロック1206では、ドライ現像プロセスを実施するための準備としてウエハを同様の温度に冷却するために、ウエハ支持面が、例えば約-10℃等、-30℃~20℃の間の第2の温度範囲内の温度に維持され得る。
【0233】
ウエハが第2の温度範囲内の所望の温度に達すると、技術はブロック1208に進んでよく、ブロック1208では、処理ガスの第1のセットが処理チャンバのガス分配システムを通ってウエハ全体にわたって流され得る。
図11の技術と同様に、ウエハがいつ所望の温度に達するかの判定は、例えば、ウエハが台座上に依然として存在している時間のみに基づく開ループ判定、ウエハ温度を推定するための台座内の温度センサからのデータ、またはリモート温度センサ(例えば、ウエハの温度を直接測定するために使用され得る高温計等)からのデータを使用する閉ループ判定等、潜在的に様々な異なる方法によって行われ得る。
【0234】
処理ガスの第1のセットは、例えばプロセスレシピに従って、特定のドライ現像プロセスに合わせて調整され得る持続時間およびフロー条件下で、ウエハ全体にわたって流され得る。
【0235】
ドライ現像プロセスが完了すると、ブロック1210において、ウエハは、例えば、1つまたは複数の光源から発される放射線への曝露によって放射加熱され得る。ウエハは、例えば、180℃~250℃の間の第3の温度範囲内の温度、例えば、約180℃に放射加熱されてもよい。ウエハは、ウエハの表面に存在し得る揮発性ハロゲン化物のほとんどまたはすべてを排斥するのに十分な期間、例えば数分(上述したものと同様)、この上昇温度に保持されてもよい。
【0236】
図13は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。
図13において、技術はブロック1302から始まり、ブロック1302では、上述した他の技術と同様に、処理対象のウエハがドライ現像処理チャンバ内の台座のウエハ支持面上に載置される。処理対象のウエハは、ドライ現像プロセスの対象である光パターニングされた金属含有フォトレジストを有するウエハである。上述したように、台座上に載置する前にウエハに対して任意選択のPEBが実施されてもよいが、これは
図13には明示されていない。
【0237】
ブロック1304において、ウエハは、ドライ現像プロセスのためのウエハを準備するために、-30℃~20℃の間の第1の温度範囲内の温度、例えば、約-10℃に冷却され得る。このような冷却は、台座、ひいてはウエハ支持面、およびそれらと熱伝導接触しているウエハを冷却するために、例えば台座冷却システムを用いて行われ得る。
【0238】
ブロック1306において、処理ガスの第1のセットは、ウエハ上でドライ現像処理を行うために、処理チャンバのガス分配システムを通ってウエハ全体にわたって流され得る。
【0239】
ドライ現像操作の終わりに、例えば装置に設けられたリフトピンを用いて、ウエハを台座から持ち上げるためにブロック1308が実施され得る。ウエハが台座から熱的に切り離されると、ウエハは次に、ブロック1310において、180℃~250℃の間の第2の温度範囲、例えば、約180℃の温度にウエハを加熱するために、1つまたは複数の光源からの放射加熱に曝され、ドライ現像操作の後に残留し得る揮発性ハロゲン化物が存在する場合は排斥するためにドライ現像後ベークを実施してもよい。
【0240】
ウエハが、例えば所定期間、第2の温度範囲内の温度に加熱された後に、さらなる処理を実施するためにウエハを処理チャンバから取り除いてもよい。
【0241】
図14は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。
図11~
図13の技術は、例えば、装置100~7のような装置において実践され得るのに対し、
図14の技術は、例えば、装置900等の装置において実践され得る。
【0242】
図14の技術はブロック1402から始まってよく、ブロック1402では、上述した他の技術と同様に、処理対象のウエハがドライ現像処理チャンバ内の台座のウエハ支持面上に載置される。処理対象のウエハは、ドライ現像プロセスの対象である光パターニングされた金属含有フォトレジストを有するウエハである。上述したように、台座上に載置する前にウエハに対して任意選択のPEBが実施されてもよいが、これは
図14には明示されていない。
【0243】
ブロック1404において、ウエハは、ドライ現像プロセスのためのウエハを準備するために、-30℃~20℃の間の第1の温度範囲内の温度、例えば、約-10℃に冷却され得る。このような冷却は、台座、ひいてはウエハ支持面、およびそれらと熱伝導接触しているウエハを冷却するために、例えば台座冷却システムを用いて行われ得る。
【0244】
ブロック1406において、処理ガスの第1のセットは、ウエハ上でドライ現像処理を行うために、処理チャンバのガス分配システムを通ってウエハ全体にわたって流され得る。
【0245】
ドライ現像操作の終わりに、例えば装置に設けられたリフトピンを用いて、ウエハを台座から持ち上げるためにブロック1408が実施され得る。ウエハは次に、ブロック1410において、処理チャンバから、例えば真空移送モジュール等の隣接するチャンバと処理チャンバを接続する通路内に移動させられ得る。このようなウエハの移動は、隣接するチャンバ内に設置され、処理チャンバ内に到達し、エンドエフェクタでリフトピンからウエハを持ち上げるように制御され得るウエハハンドリングロボットによって実施され得る。次にウエハハンドリングロボットを制御して、エンドエフェクタと、それによって支持されたウエハを処理チャンバから通路を通じて後退させ得る。
【0246】
ブロック1412において、ウエハは、通路内のウエハの上方に位置づけられ得る1つまたは複数の光源による照明によって放射加熱され得る。いくつかの実装形態では、ウエハの通路通過と1つまたは複数の光源による照明の間、ウエハハンドリングロボットを制御して、ウエハが通路を通過するときに低速で移動するようにして、ウエハが加熱される(または上昇温度に保持される)時間を追加し、その上に存在し得る揮発性ハロゲン化物をより完全に除去するようにしてもよい。1つまたは複数の光源によってウエハにもたらされる放射加熱により、例えば、ドライ現像後ベークを実施するために、ウエハを180℃~250℃の間の第2の温度範囲の温度、例えば約180℃に加熱してもよい。
【0247】
いくつかの実装形態では、ブロック1408および1410のすべてまたは一部の間、処理チャンバからガスを排出するように構成された装置の排気システムを作動させて、処理チャンバ内の圧力が隣接チャンバ内の圧力よりも低くなるように、処理チャンバを真空または部分真空にしてもよく、これによって、放射加熱によりウエハから抜け得る揮発性ハロゲン化物(または他の物質)が、廃棄のために処理チャンバおよび排気システム内に引き込まれることが理解されるであろう。このような実装形態のいくつかにおいて、対応する排気システムに対して隣接チャンバも接続されている場合、隣接チャンバの排気システムも制御して、隣接チャンバが処理チャンバよりも低い圧力を有する結果となる、競合の真空がもたらされないようにしてもよい。
【0248】
処理チャンバは、ドライ現像処理中に成長し得るそのような副生成物を処理および廃棄するようにすでに構成されていてもよいため、このような実装形態により、隣接チャンバが追加の不必要なハードウェアを潜在的に必要とすることなく、このような副生成物を処理することが可能となる。
【0249】
ウエハが、例えば所定期間、第2の温度範囲内の温度に加熱された後に、さらなる処理を実施するためにウエハを処理チャンバから取り除いてもよい。
【0250】
図14の技術においてPEBが実行される場合、ブロック1410および1412におけるものと同様の操作が、ウエハが通路を介して通過して処理チャンバ内に入るときに、ウエハに対して実施されてもよい。同様に、いくつかの実装形態では、排気システムを上記と同様の方法で制御して、PEBの間にPEBの潜在的な副生成物を処理チャンバの排気システムに引き込んでもよい。
【0251】
図15は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。先に述べたように、
図11~
図13の技術は、例えば、装置100~7のような装置において実践され得るが、
図14の技術は、装置900等の装置において実践されてもよく、
図15の技術は、例えば、装置1000等の装置において実践されてもよい。
【0252】
図15の技術はブロック1502から始まってよく、ブロック1502では、上述した他の技術と同様に、処理対象のウエハがドライ現像処理チャンバ内の台座のウエハ支持面上に載置される。処理対象のウエハは、ドライ現像プロセスの対象である光パターニングされた金属含有フォトレジストを有するウエハである。上述したように、台座上に載置する前にウエハに対して任意選択のPEBが実施されてもよいが、これは
図15には明示されていない。
【0253】
ブロック1504において、ウエハは、ドライ現像プロセスのためのウエハを準備するために、-30℃~20℃の間の第1の温度範囲内の温度、例えば、約-10℃に冷却され得る。このような冷却は、台座、ひいてはウエハ支持面、およびそれらと熱伝導接触しているウエハを冷却するために、例えば台座冷却システムを用いて行われ得る。
【0254】
ブロック1506において、処理ガスの第1のセットは、ウエハ上でドライ現像処理を行うために、処理チャンバのガス分配システムを通ってウエハ全体にわたって流され得る。
【0255】
ドライ現像操作の終わりに、例えば装置に設けられたリフトピンを用いて、ウエハを台座から持ち上げるためにブロック1508が実施され得る。ウエハは次に、ブロック1510において、処理チャンバから、例えばドライ現像後ベークチャンバ等の隣接するチャンバと処理チャンバを接続する通路内に移動させられ得る。このようなウエハ移動は、隣接チャンバ内に設置され得るウエハハンドリングロボット、または第2のチャンバが接続され得る真空移送モジュール等の別のチャンバによって実施され得る。ウエハハンドリングロボットは、処理チャンバ内に到達し、エンドエフェクタによってウエハをリフトピンから持ち上げるように制御され得る。ウエハハンドリングロボットは次に、エンドエフェクタおよびそれによって支持されたウエハを、処理チャンバから通路を通じて第2のチャンバに引き込むように制御され得る。
【0256】
ウエハが第2のチャンバ内に入ると、ウエハは、ブロック1512において、第2のチャンバ内でウエハの上方に位置づけられ得る1つまたは複数の光源による照明によって放射加熱され得る。いくつかの実装形態では、ウエハは第2のチャンバ内の支持構造物上に載置されてもよい。このような支持構造物は、例えば、処理チャンバにおいて使用されるリフトピンと同様であってよく、例えば、ウエハとの接触が最小限であるために、放射加熱中のウエハからの熱損失がほとんどないか、無視できる量である。
【0257】
1つまたは複数の光源によってウエハにもたらされる放射加熱により、例えば、ドライ現像後ベークを実施するために、ウエハを180℃~250℃の間の第2の温度範囲の温度、例えば約180℃に加熱してもよい。
【0258】
ウエハが、例えば所定期間、第2の温度範囲内の温度に加熱された後に、さらなる処理を実施するためにウエハを第2のチャンバから取り除いてもよい。
【0259】
図15の技術においてPEBを実施する場合、ブロック1502~1510を実施する前、ウエハが第1のチャンバに向けて第2のチャンバを通過する際に、ブロック1512と同様の操作を、ウエハが第2のチャンバ内にある間に実施してよい。同様に、いくつかの実装形態では、排気システムを上記と同様の方法で制御して、PEBの間にPEBの潜在的な副生成物を処理チャンバの排気システムに引き込んでもよい。
【0260】
図15の技術のいくつかの実装形態では、処理チャンバの排気システムを、処理チャンバ内の圧力が第2のチャンバ内の圧力よりも小さくなるように動作させてもよく、このような圧力差が存在する間、処理チャンバと第2のチャンバとの間の通路が開放されたままであるとき、これは、ブロック1512における放射加熱(またはPEBを実施するためにブロック1502~1510の前に実施される同様の加熱)を通じてウエハから排斥され得る副生成物を、排気システムに引き込んで適切に廃棄する役目を果たし得る。
【0261】
装置100~700等の装置はまた、1つまたは複数の光源を使用して処理チャンバ102のチャンバクリーニング操作を実施するように特別に構成されてもよい。
図16は、例示的なそのようなクリーニングプロセスのフローチャートである。
【0262】
ブロック1602において、クリーニングウエハは処理チャンバ内に載置され得る。クリーニングウエハは、処理チャンバ内に手動で載置されてもよいし、あるいはウエハハンドリングロボットによる載置を通じて導入され(例えば、真空移送モジュールのウエハハンドリングロボットによって、FOUP上の特定のウエハスロットあるいは装置上に設置された特別な保持ステーション等の指定位置から回収される等)てから処理チャンバ内に載置されてもよい。装置のコントローラは、チャンバクリーニング操作を実施する命令を受信し得、これによりコントローラは、装置に
図16の技術の操作を実施させ得る。
【0263】
クリーニングウエハは、処理チャンバ内で処理される典型的なウエハのサイズおよび形状を有し得るが、拡散反射性を有する上面を有するように特別に構成されていてもよい。言い換えると、1つまたは複数の光源に面する(またはそれによって最終的に照明される)クリーニングウエハの表面は、ウエハの周囲でランダムであるが比較的均一な方法で1つまたは複数の光源からの放射線を拡散反射および散乱させる役目を果たし得る、幾分粗い表面を有してもよい。例えば、クリーニングウエハは、1つまたは複数の光源に面する側に、1つまたは複数の光源によって発される光の1つから2つの波長に匹敵する表面粗さを有してよい。いくつかの実装形態において、クリーニングウエハは、拡散反射率が、例えば400nm~490nmの範囲および/または600nm~1300nmの範囲における目的の波長帯域(複数可)の全反射率の60%~100%の間である表面仕上げの上面を有してよい。
【0264】
いくつかの実装形態では、キャリブレーションウエハの表面は、処理チャンバ内でドライ現像されるウエハ上に存在するものと同一または類似の材料でコーティングされてもよい。例えば、処理チャンバが、金属含有フォトレジスト、例えば、スズ、ハフニウム、またはテルルを含有するフォトレジストを有するウエハをドライ現像するために使用される場合、クリーニングウエハは、例えばスズ、ハフニウム、またはテルル等、同様の材料でコーティングされ得る上面を有してよい。クリーニングウエハの下面は、例えば、ウエハ支持面が実際のウエハ処理中に処理チャンバに導入されるものと同様の材料のみに遭遇するように、コーティングのない状態に保たれてもよい。
【0265】
ブロック1604において、クリーニングウエハは1つまたは複数の光源によって照明され得る。ウエハに当たる1つまたは複数の光源からの光は、ウエハから拡散反射した後で、処理チャンバの様々な表面および処理チャンバ内の機器(例えば、揮発性ハロゲン化物がその上に存在し得る、ガス分配システムの一部、台座等)に当たり得る。反射光がそのような表面に当たる際、表面が放射加熱され得るが、これにより、表面上に存在し得る揮発性ハロゲン化物が存在する場合は排斥するのに役立つ。
【0266】
いくつかの実装形態では、処理チャンバは、ガスが接触する温度壁面に存在し得る温度差の均等化を援助する役目を果たし得る比較的高い熱伝導率(例えば、300Kで約0.15W/mK以上)を有する、ヘリウム等のガスを使用して、比較的低い絶対圧、例えば数十Torrに維持され得るため、より均一なチャンバ壁温度分布がもたらされる。いくつかのそのような実装形態では、処理チャンバの排気システムおよびガス分配システムをクリーニング操作中に制御して、例えば、1分につき処理チャンバの自由体積の少なくとも6倍(1秒につき処理チャンバの自由体積の1/10)と同等の、処理チャンバを通る比較的高い体積流量を維持するようにしてもよい。このようなガス流により、クリーニングプロセス中に放出され得る揮発性ハロゲン化物と、水と、例えばスズ-アルキル-臭化物等の有機金属ハロゲン化物および金属ハロゲン化物とを処理チャンバから引き出すのを助ける役目を果たし得る分子抗力効果が引き起こされ得る。
【0267】
いくつかの実装形態では、クリーニングウエハが、1つまたは複数の光源からの光に対するクリーニングウエハの露光の少なくとも一部の間、例えばリフトピンを使用して、処理チャンバ内の台座のウエハ支持面の上方に支持されてもよい。このような方法でクリーニングウエハをウエハ支持面から上昇させることにより、ウエハによって通常は覆われているウエハ支持面の一部に集まった可能性のあるプロセス残留物を、例えば、1つまたは複数の光源からの反射放射を通じた加熱によって、潜在的に除去することが可能となる。
【0268】
クリーニング操作が完了すれば、例えば所定期間経過後にブロック1606においてクリーニングウエハを処理チャンバから取り除いてよく、通常の処理操作が再開されてよい。
【0269】
特定の温度範囲内の温度または特定の温度にウエハを放射加熱する本明細書において説明した技術はいずれも、例えばリモート温度センサからのデータを用いて閉ループ方式で実施され得ることが理解されるであろう。例えば、本明細書において説明した装置は、ウエハに接触する必要なくウエハの温度測定値を得るために使用され得る、例えば高温計等の1つまたは複数のリモート温度センサを備え得る。例えば、処理チャンバ内に取り付けられるか、または処理チャンバの外部に取り付けられるが、処理チャンバの窓を通じてウエハへの通視線を有し得る高温計は、ウエハ上の1つまたは複数の点の温度測定値を得るために使用され得る。いくつかの実装形態では、このような測定値を使用して、1つまたは複数の光源の制御を誘導してもよく、例えば、装置のコントローラにより、1つまたは複数の光源の強度を低下させるか、1つまたは複数の光源を一定期間オフにしてからウエハ温度がある温度閾値に達したときに再びオンにすることにより、ウエハに供給される放射加熱の量を減少させてもよい。このような強度または照明時間の減少により、ウエハに送られる熱の量が減少し、ウエハが、当該の加熱操作に関連する温度範囲を潜在的に超えないようにする。必要な場合は、コントローラはまた、ウエハ温度が、関連する温度範囲の下端を下回り始めた場合にウエハ温度を再び上昇させるために、1つまたは複数の光源の強度を上昇させるか、または1つまたは複数の光源がオフにされる期間(複数可)を低減させてもよい。例えば、ウエハおよび/またはその上に含まれ得る構造物あるいはフィーチャの損傷を避けるために、ウエハ温度を約200℃のレベル未満に保つことが望ましい可能性がある。コントローラは、ウエハ温度を監視して、1つまたは複数の光源によって発される光の強度(例えば、LEDまたは他の照明デバイスに供給される電圧または電流を減少させることによって、あるいは、例えば消費者用LED調光可能電球の動作方法と同様に、オン状態とオフ状態との間で迅速にLEDの電源を入れ直すことによって)、または1つまたは複数の光源の照明持続時間、のいずれかを調整し、ウエハ温度が200℃水準に近づいた場合に提供される放射加熱の量を減少させるように構成され得る。
【0270】
本明細書において説明した技術、方法、およびプロセスは、上述したコントローラ156等の1つまたは複数のコントローラによって、本明細書において説明した装置等の装置において実施され得ることが理解されるであろう。
【0271】
いくつかの実装形態では、コントローラは、上述の例を含むかその一部であってもよいシステムの一部であってもよい。このようなシステムは、1つもしくは複数の処理ツール、1つもしくは複数のチャンバ、1つもしくは複数の処理用プラットフォーム、および/または特定の処理部品(ウエハ台座、ガスフローシステム等)等の半導体処理機器を含んでよい。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後のシステムの操作を制御するための電子機器と一体化されていてもよい。この電子機器を、1つまたは複数のシステムの各種部品または副部品を制御し得る「コントローラ」と呼んでもよい。コントローラは、処理要件および/またはシステムの種類に応じて、本明細書に開示された、処理ガスの送出、温度設定(例えば、加熱および/または冷却)、放射加熱のための光源制御、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数(RF)ジェネレータの設定、RF整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および操作設定、ツールまたはチャンバならびに特定のシステムに接続またはインターフェース接続する他の移送ツールおよび/またはロードロック内外へのウエハの移送等のいずれかのプロセスを制御するようにプログラムされていてもよい。
【0272】
大まかに言えば、コントローラは、例えば、命令を受信し、命令を出し、操作を制御し、クリーニング操作を可能とし、エンドポイント計測等を可能にする各種集積回路、ロジック、メモリ、および/またはソフトウェアを有する電子機器として定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)として定義されたチップ、および/またはプログラム命令(例えばソフトウェア)を実行する1つもしくは複数のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含んでよい。プログラム命令は、様々な個別設定(またはプログラムファイル)の形でコントローラに伝達される命令であって、半導体ウエハ上もしくは半導体ウエハ用に、またはシステムに対して特定のプロセスを実行する操作パラメータを定めるものであってよい。操作パラメータは、いくつかの実施形態において、1つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、酸化ケイ素、面、回路、および/またはウエハのダイの製造の際の1つまたは複数の処理工程(光パターニングされたフォトレジスト層のドライ現像等)を達成するためにプロセスエンジニアによって定められるレシピの一部であってよい。
【0273】
コントローラは、いくつかの実装形態において、システムに統合されているか、結合されているか、そうでなければシステムにネットワーク接続されているか、それらの組み合わせであるコンピュータの一部であるか、コンピュータに結合されていてもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内、または、ウエハ処理のリモートアクセスを可能とする製造工場のホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部であってもよい。このコンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能とすることで、製造操作の現在の進行を監視し、過去の製造操作の履歴を検証し、複数の製造操作からトレンドまたはパフォーマンスメトリクスを検証することで、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理工程を設定し、または新しいプロセスを開始できる。いくつかの例では、リモートコンピュータ(例えばサーバ)が、ローカルネットワークまたはインターネットを含み得るネットワークを通じてシステムにプロセスレシピを提供できる。リモートコンピュータは、パラメータおよび/または設定の入力またはプログラミングを可能とするユーザインターフェイスを含んでもよく、パラメータおよび/または設定は次にリモートコンピュータからシステムに伝達される。いくつかの例では、コントローラは、1つまたは複数の操作中に行われる各処理工程のパラメータを定めたデータの形式で命令を受信する。なお、このパラメータは行われるプロセスの種類や、コントローラがインターフェース接続または制御するように構成されているツールの種類に特有のものであってもよいことを理解されたい。したがって、上述の通り、コントローラは、互いにネットワーク接続されて、本明細書に記載のプロセスや制御等の共通の目的に向かって働く1つまたは複数の別個のコントローラを含めること等により、分散されてもよい。そのような目的のために分散されたコントローラの例としては、チャンバ上のプロセスを制御するために組み合わされて、リモート配置(例えばプラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として)された1つまたは複数の集積回路と通信する、チャンバ上の1つまたは複数の集積回路が挙げられる。
【0274】
限定するものではないものの、上記の説明ではドライ現像チャンバに焦点を当てたが、さらなる例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、クリーンチャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積(PVD)チャンバまたはモジュール、化学気相堆積(CVD)チャンバまたはモジュール、原子層堆積(ALD)チャンバまたはモジュール、原子層エッチング(ALE)チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、および半導体ウエハの製造および/または生産に関連づけられるかまたは使用され得る他の任意の半導体処理システムを含んでもよい。
【0275】
上述のように、ツールによって実施される1つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、1つまたは複数の他のツール回路またはモジュール、他のツール部品、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接ツール、近隣ツール、工場全体に配置されたツール、メインコンピュータ、他のコントローラ、またはウエハのコンテナをツール位置および/または半導体製造工場内のロードポート内外に運ぶ材料搬送に使用されるツールの1つまたは複数と通信してもよい。
【0276】
本開示および特許請求の範囲において、序数の表示、例えば、(a)、(b)、(c)等を使用する場合、特定の順番または順序を伝えるものではないと理解すべきであるが、そのような順番または順序が明示的に示される場合は除く。例えば、(i)、(ii)、(iii)が付された3つのステップがある場合、別段の指示がない限り、これらのステップはどのような順番で行ってもよい(禁忌でなければ同時でもよい)と理解すべきである。例えば、ステップ(ii)がステップ(i)において作成された要素の取り扱いを含む場合、ステップ(ii)はステップ(i)の後のある時点で起こると見なしてもよい。同様に、ステップ(i)がステップ(ii)において作成される要素の取り扱いを含む場合は、その逆であると理解すべきである。また、本明細書において、例えば「第1のアイテム」のように序数標識「第1の」を使用する場合、暗黙的または本質的に、例えば「第2のアイテム」のように「第2」の例が必然的に存在することを示唆すると解釈すべきではないと理解すべきである。
【0277】
本明細書で使用される場合、「1つまたは複数の<アイテム>のそれぞれについて」、「1つまたは複数の<アイテム>の各<アイテム>」等の表現は、単一のアイテム群と複数のアイテム群の両方を包含するものであり、すなわち、「……それぞれについて」という表現は、言及されたアイテムの数が何であれ、各アイテムに言及するためにプログラミング言語において使用される意味で使用されると理解するべきである。例えば、言及されたアイテムの数が単一のアイテムであると、「各/それぞれ」はその単一のアイテムのみを指し(「各/それぞれ」の辞書的な定義では、「各/それぞれ」は「2つ以上のものの1つ1つ」を指す用語であると定義されていることが多いにもかかわらず)、そのアイテムが少なくとも2つ存在しなければならないという意味にはならない。同様に、「セット」または「サブセット」という用語は、それ自体、必ずしも複数のアイテムを包含するものと見なされるべきではない―セットまたはサブセットは、1つの部材のみ、または複数の部材を(文脈において別の示唆がなければ)含有できると理解されるであろう。
【0278】
「約」、「およそ」、「実質的に」、「名目上の」等の用語は、量または類似の定量可能な特性に関して使用される場合、別段の指示がない限り、指定された値または関係の±10%以内の値を含む(同様に指定された実際の値または関係を含む)と理解すべきである。
【0279】
本明細書で使用される用語「間」は、値の範囲とともに使用される場合、特に断りのない限り、その範囲の開始値と終了値を含むものと理解される。例えば、1~5の間は、2、3、および4という数字だけでなく、1、2、3、4、および5という数字も含むと理解すべきである。
【0280】
本明細書に記載された例および実施形態は、例示のみを目的とし、当業者に対してはそれを考慮した様々な修正または変更が示唆されると理解される。明瞭にするために様々な詳細を省略したが、様々な設計上の代替案を実施してもよい。したがって、本例は例示であって制限的なものではないと考えられ、本開示は本明細書に示された詳細に限定されず、本開示の範囲内で修正してよい。
【0281】
上記開示は、特定の例示的な実装形態または複数の実装形態に焦点を当てながらも、上述の例のみに限定されず、類似の変形物および機構にも適用されてもよく、そのような類似の変形物および機構もまた、本開示の範囲内であると考えられることをさらに理解すべきである。少なくとも、番号が付された以下の実装形態は、本開示の範囲内にあると考えられるが、これを本開示の範囲内にある実装形態の排他的なリストとはみなさない。
【0282】
実装形態1:装置であって、
処理チャンバと、
処理チャンバ内でのウエハのドライ現像処理の間にウエハを支持するように構成されたウエハ支持面を有する、処理チャンバ内に設置された台座と、
台座の少なくともウエハ支持面を冷却するように構成された台座冷却システムと、
処理チャンバ内および台座上または台座の上方の位置に光を導くように位置付けられた1つまたは複数の光源と、
1つまたは複数の入口と複数の出口とを有するガス分配システムであって、出口から流出したガスを台座のウエハ支持面の上方の領域内に導くように構成されたガス分配システムと、を有する装置。
【0283】
実装形態2:実装形態1に記載の装置であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0284】
実装形態3:実装形態1に記載の装置であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0285】
実装形態4:実装形態1に記載の装置であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0286】
実装形態5:実装形態1に記載の装置であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0287】
実装形態6:実装形態1に記載の装置であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0288】
実装形態7:実装形態1に記載の装置であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0289】
実装形態8:実装形態1に記載の装置であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0290】
実装形態9:実装形態1に記載の装置であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0291】
実装形態10:実装形態1に記載の装置であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0292】
実装形態11:実装形態1に記載の装置であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0293】
実装形態12:実装形態2に記載の装置であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードである、装置。
【0294】
実装形態13:実装形態1~12のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源が、円形または環状の領域の全体に分配された複数の発光ダイオード(LED)を含む、装置。
実装形態14:実装形態1~13のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の窓をさらに含み、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれ、1つまたは複数の窓がそれぞれ、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を少なくとも有する光に対して光学的に透過性を有する領域を有する、装置。
【0295】
実装形態15:実装形態14に記載の装置であって、1つまたは複数の窓が、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素を含む、装置。
【0296】
実装形態16:実装形態1~15のいずれかに記載の装置であって、
ガス分配システムが、ウエハ支持面の上に延び、ウエハ支持面から垂直にオフセットされたシャワーヘッドを含み、
出口のうちの少なくともいくつかが、ウエハ支持面に面する第1の表面を有するシャワーヘッドのフェースプレートの第1の部分にわたって分配され、かつ第1の部分を通って延びている、装置。
【0297】
実装形態17:実装形態16に記載の装置であって、
1つまたは複数の光源が複数の発光ダイオード(LED)を含み、
複数のLEDのLEDが、フェースプレートの第2の部分にわたって分配される、装置。
【0298】
実装形態18:実装形態17に記載の装置であって、複数のLEDのLEDが、フェースプレートの第2の部分内に設置された出口の間に置かれている、装置。
【0299】
実装形態19:実装形態17または実装形態18のいずれかに記載の装置であって、第1の部分と第2の部分が、ともに円形、環状、または半径方向に対称な形状であり、互いに対してセンタリングされている、装置。
【0300】
実装形態20:実装形態16に記載の装置であって、
シャワーヘッドがウエハ支持面と1つまたは複数の光源の少なくともいくつかとの間に置かれ、
シャワーヘッドが、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を有する光に対して光学的に透過性を少なくとも部分的に有する領域を有する、装置。
【0301】
実装形態21:実装形態16に記載の装置であって、
シャワーヘッドがフェースプレートを含んでもよく、フェースプレートがフェースプレートにわたって分配された出口を有し、
シャワーヘッドの少なくともフェースプレートが、酸化ケイ素または酸化アルミニウムを含む材料から作られている、装置。
【0302】
実装形態22:実装形態1~13のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の窓をさらに含み、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれた装置、あるいは実装形態14~21のいずれかに記載の装置であって、
1つまたは複数の窓が、処理チャンバの対応する1つまたは複数の開口を封止し、
1つまたは複数の光源が、処理チャンバの外部に設置され、1つまたは複数の窓を通って処理チャンバ内に光を発するように位置づけられている、装置。
【0303】
実装形態23:実装形態1~13のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の窓をさらに含み、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれた装置、あるいは実装形態14~21のいずれかに記載の装置であって、
1つまたは複数の光源が、処理チャンバ内に設置された発光ダイオードであり、1つまたは複数の窓のうちの少なくともいくつかも処理チャンバ内に設置されている、装置。
【0304】
実装形態24:実装形態1~23のいずれかに記載の装置であって、コントローラをさらに含み、コントローラが、
a)処理チャンバ内のウエハをドライ現像プロセス用に準備すると決定し、
b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、台座冷却システムにウエハを第1の温度範囲の温度に冷却させ、
c)ウエハの温度が第1の温度範囲にある間に、ガス分配システムに、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、複数の出口を通ってウエハ全体に流させてドライ現像プロセスを実施させ、
d)(c)の後に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させてウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱させる
ように構成される、装置。
【0305】
実装形態25:実装形態24に記載の装置であって、少なくとも(d)の間にウエハの温度測定値を得るように構成された高温計をさらに含み、コントローラが、
高温計を使用してウエハの温度を監視し、かつ
ウエハの温度を200℃未満に維持するように、ウエハの温度に基づいて1つまたは複数の光源の強度レベルを調整する
ようにさらに構成されている、装置。
【0306】
実装形態26:実装形態24に記載の装置であって、コントローラがさらに、
(e)(c)の後に、不活性ガスをガス分配システムおよびガス分配システムの出口を通して流し、
(e)の後または(e)の間に(d)を実施する
ように構成されている、装置。
【0307】
実装形態27:実装形態24に記載の装置であって、不活性ガスが、アルゴン、窒素、キセノン、ヘリウム、クリプトン、またはそれらのうちの任意の2つ以上の組み合わせを含む、装置。
【0308】
実装形態28:実装形態26または27のいずれかに記載の装置であって、処理チャンバに接続された排気システムをさらに含み、コントローラが、
排気システムに、(e)の少なくとも一部の間に処理チャンバからガスを排出させ、
処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの第1のセットの残留モル密度が、(c)の間に生じる定常状態のガスを流す間に処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの第1のセットのモル密度の10%以下に減少した後に、(d)を実施する
ようにさらに構成されている、装置。
【0309】
実装形態29:実装形態24~28のいずれかに記載の装置であって、コントローラが、(b)の前に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させて、ウエハを第3の温度範囲内の温度に加熱するように構成されている、装置。
【0310】
実装形態30:実装形態24~28のいずれかに記載の装置であって、複数のリフトピンを有するリフトピン機構をさらに含み、
リフトピン機構が、リフトピンが台座に対して第1の位置と第2の位置との間で制御可能に移動可能であるように構成され、
各リフトピンが、第1の位置において、ウエハ支持面を越えて上方に延びず、
各リフトピンが、第2の位置において、ウエハ支持面を越えて上方に延び、
コントローラが、リフトピン機構のリフトピンを、(b)および(c)の両方の少なくとも一部の間に第1の位置にするように構成されている、装置。
【0311】
実装形態31:実装形態30に記載の装置であって、コントローラが、リフトピン機構のリフトピンを、(d)の少なくとも一部の間に第2の位置にするように構成されている、装置。
【0312】
実装形態32:実装形態30または実装形態31のいずれかに記載の装置であって、コントローラが、
(b)の前に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させて、ウエハを第3の温度範囲内の温度に加熱し、
リフトピン機構のリフトピンを、(b)の前のウエハの照明の少なくとも一部の間に第2の位置にする
ように構成されている、装置。
【0313】
実装形態33:実装形態24~32のいずれかに記載の装置であって、コントローラが、
チャンバクリーニング操作を実施する命令を受信し、
反射性高拡散加工の表面を有するクリーニングウエハを第1のチャンバ内に載置させ、
1つまたは複数の光源に、クリーニングウエハの反射性高拡散加工の表面を、第1の期間照明させ、かつ
第1の期間の後に、クリーニングウエハを第1のチャンバから取り除く
ように構成されている、装置。
【0314】
実装形態34:実装形態33に記載の装置であって、反射性高拡散コーティングが、スズ、テルル、またはハフニウムから作られている、装置。
【0315】
実装形態35:実装形態33または実装形態34のいずれかに記載の装置であって、反射性高拡散加工の表面が、ウエハを照明する1つまたは複数の光源からの光の1つから2つの波長と同等の大きさの表面粗さを有する、装置。
【0316】
実装形態36:実装形態33~35のいずれかに記載の装置であって、クリーニングウエハをさらに含む、装置。
【0317】
実装形態37:装置であって、
第1のチャンバと、
第2のチャンバと、
第1のチャンバと第2のチャンバとを接続するように構成された通路であって、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の第1の経路に沿って、ウエハが通路を通って移動できる大きさの通路と、
第1のチャンバ内でのウエハのドライ現像処理中にウエハを支持するように構成されたウエハ支持面を有し、第1のチャンバ内に設置された台座と、
台座の少なくともウエハ支持面を冷却するように構成された台座冷却システムと、
1つまたは複数の入口と複数の出口とを有するガス分配システムであって、そこを通して出口から流出したガスを台座のウエハ支持面の上方の領域に導くように構成されたガス分配システムと、
1つまたは複数の光源であって、第1のチャンバ内であって通路に隣接するところ、通路内、または第2のチャンバ内のうちの少なくとも1つに位置づけられた光源と、を含み、
1つまたは複数の光源が、第1のチャンバから第2のチャンバを通って移動されるときにウエハが通過する位置に光を導くように構成されている、装置。
【0318】
実装形態38:実装形態37に記載の装置であって、
通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含み、
1つまたは複数の光源が、バルブ機構の、台座に最も近い側に近接している、装置。
【0319】
実装形態39:実装形態37に記載の装置であって、
通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含み、
1つまたは複数の光源が、バルブ機構の、台座から最も遠い側に近接している、装置。
【0320】
実装形態40:実装形態37に記載の装置であって、
通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含み、
1つまたは複数の光源が複数の光源であり、
1つまたは複数の光源が1つまたは複数の光源の第1のセットと、1つまたは複数の光源の第2のセットとを含み、1つまたは複数の光源の第1のセットは、バルブ機構が光源の第1のセットと台座との間に置かれるように位置づけられ、1つまたは複数の光源の第2のセットは、バルブ機構と台座との間に水平に置かれるように位置づけられている、装置。
【0321】
実装形態41:実装形態38~40のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源が、電力が供給されたときに第1の経路に垂直な方向であって第1の基準面内に、少なくとも幅Dの細長い照明領域を形成するように構成され、Dがウエハの直径である、装置。
【0322】
実装形態42:実装形態38~41のいずれかに記載の装置であって、第2のチャンバが、1つまたは複数のウエハハンドリングロボットを有する真空移送モジュールである、装置。
【0323】
実装形態43:実装形態42に記載の装置であって、コントローラをさらに含み、コントローラが、
a)第1のチャンバ内のウエハをドライ現像プロセス用に準備すると決定し、
b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、台座冷却システムにウエハを第1の温度範囲の温度に冷却させ、
c)ウエハの温度が第1の温度範囲にある間に、ガス分配システムに、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、複数の出口を通ってウエハ全体に流させてドライ現像プロセスを実施させ、
d)ウエハを、第1のチャンバから出して、通路を通じて、かつ第2のチャンバを通じてウエハ支持面から取り除き、
e)ウエハがウエハ支持面から取り除かれた後で、ウエハが第1のチャンバから移動している間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させて、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱させる
ように構成されている、装置。
【0324】
実装形態44:実装形態43に記載の装置であって、電力が供給されたときに第1のチャンバからガスを排出するように構成された排気システムをさらに含み、コントローラが、(d)および(e)の少なくとも一部の間、第1のチャンバ内の第2のチャンバ内よりも低い圧力を維持するように、排気システムを作動させるように構成されている、装置。
【0325】
実装形態45:実装形態43または実装形態44のいずれかに記載の装置であって、コントローラが、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、(a)の前にウエハが第2のチャンバから第1のチャンバに移動される間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させるように構成されている、装置。
【0326】
実装形態46:実装形態43に記載の装置であって、電力が供給されたときに第1のチャンバからガスを排出するように構成された排気システムをさらに含む装置、あるいは実装形態44に記載の装置であって、コントローラが、
f)ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、(a)の前に、ウエハが第2のチャンバから第1のチャンバに移動される間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させ、
g)(f)の少なくとも一部の間に、第1のチャンバ内の第2のチャンバ内よりも低い圧力を維持するように、排気システムを作動させる
ように構成されている、装置。
【0327】
実装形態47:実装形態37に記載の装置であって、
第2のチャンバが、直径Dの円筒形基準容積よりも大きい内部容積を有し、Dがウエハの直径であり、
1つまたは複数の光源が、第2のチャンバ内および第1の基準面内の直径Dの円形領域を照明するように配置されている、装置。
【0328】
実装形態48:実装形態47に記載の装置であって、1つまたは複数のウエハハンドリングロボットを含む移送モジュールをさらに含み、第2のチャンバが第1のチャンバと移送モジュールとの間に置かれている、装置。
【0329】
実装形態49:実装形態47または48のいずれかに記載の装置であって、コントローラをさらに含み、コントローラが、
a)第1のチャンバ内のウエハをドライ現像プロセス用に準備すると決定し、
b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、台座冷却システムにウエハを第1の温度範囲の温度に冷却させ、
c)ウエハの温度が第1の温度範囲にある間に、ガス分配システムに、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、複数の出口を通ってウエハ全体に流させてドライ現像プロセスを実施させ、
d)ウエハを、第1のチャンバから出して、通路を通じて、かつ第2のチャンバに入れてウエハ支持面から取り除き、
e)ウエハが第1のチャンバから第2のチャンバに移動された後で、1つまたは複数の光源にウエハを照明させて、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱させる
ように構成される、装置。
【0330】
実装形態50:実装形態49に記載の装置であって、コントローラが、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、第1のチャンバ内に移動される前であって(a)の前にウエハが第2のチャンバに存在している間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させるように構成されている、装置。
【0331】
実装形態51:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0332】
実装形態52:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0333】
実装形態53:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0334】
実装形態54:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0335】
実装形態55:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0336】
実装形態56:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0337】
実装形態57:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0338】
実装形態58:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0339】
実装形態59:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0340】
実装形態60:実装形態37~50のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【0341】
実装形態61:実装形態51~60のいずれかに記載の装置であって、1つまたは複数の光源のそれぞれの光源が、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードである、装置。
【0342】
実装形態62:方法であって、
a)処理チャンバ内の台座のウエハ支持面上にウエハを載置することと、
b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、ウエハを第1の温度範囲内の温度に冷却することと、
c)ウエハの温度が第1の温度範囲内にある間に、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、ガス分配システムの複数の出口を通じてウエハ全体に流すことによりドライ現像プロセスを実施することと、
d)(c)の後、処理チャンバ内で1つまたは複数の光源を用いてウエハを照明することにより、ウエハを、第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱することと、を含む方法。
【0343】
実装形態63:実装形態62に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0344】
実装形態64:実装形態62に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0345】
実装形態65:実装形態62に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0346】
実装形態66:実装形態62に記載の方法であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0347】
実装形態67:実装形態62に記載の方法であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0348】
実装形態68:実装形態62に記載の方法であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0349】
実装形態69:実装形態62に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0350】
実装形態70:実装形態62に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0351】
実装形態71:実装形態62に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0352】
実装形態72:実装形態62に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0353】
実装形態73:実装形態62~73のいずれかに記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれの光源が、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードである、方法。
【0354】
実装形態74:実装形態62~73のいずれかに記載の方法であって、1つまたは複数の光源が、円形または環状の領域の全体に分配された複数の発光ダイオード(LED)を含む、方法。
【0355】
実装形態75:実装形態62~74のいずれかに記載の方法であって、1つまたは複数の光源からの光を1つまたは複数の窓から導くことをさらに含み、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれ、1つまたは複数の窓がそれぞれ、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の範囲の、波長または複数の波長を少なくとも有する光に対して光学的に透過性を有する領域を有する、方法。
【0356】
実装形態76:実装形態75に記載の方法であって、1つまたは複数の窓が、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素を含む材料から作られる、方法。
【0357】
実装形態77:実装形態62~76のいずれかに記載の方法であって、
ガス分配システムが、ウエハ支持面の上に延び、ウエハ支持面から垂直にオフセットされたシャワーヘッドを含み、
出口のうちの少なくともいくつかが、ウエハ支持面に面する第1の表面を有するシャワーヘッドのフェースプレートの第1の部分にわたって分配され、かつ第1の部分を通って延びている、方法。
【0358】
実装形態78:実装形態77に記載の方法であって、
1つまたは複数の光源が複数の発光ダイオード(LED)を含み、
複数のLEDのLEDが、フェースプレートの第2の部分にわたって分配される、方法。
【0359】
実装形態79:実装形態78に記載の方法であって、複数のLEDのLEDが、フェースプレートの第2の部分内に設置された出口の間に置かれている、方法。
【0360】
実装形態80:実装形態78または実装形態79のいずれかに記載の方法であって、第1の部分と第2の部分が、ともに円形、環状、または半径方向に対称な形状であり、互いに対してセンタリングされている、方法。
【0361】
実装形態81:実装形態77に記載の方法であって、
シャワーヘッドがウエハ支持面と1つまたは複数の光源の少なくともいくつかとの間に置かれ、
シャワーヘッドが、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を有する光に対して光学的に透過性を少なくとも部分的に有する領域を有する、方法。
【0362】
実装形態82:実装形態77に記載の方法であって、
シャワーヘッドがフェースプレートを含み、フェースプレートがフェースプレートにわたって分配された出口を有し、
シャワーヘッドの少なくともフェースプレートが、酸化ケイ素または酸化アルミニウムを含む材料から作られている、方法。
【0363】
実装形態83:実装形態62~74のいずれかに記載の方法であって、1つまたは複数の光源からの光を1つまたは複数の窓を通して発させることをさらに含み、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれる方法、あるいは実装形態75~82のいずれかに記載の方法であって、
1つまたは複数の窓が、処理チャンバの対応する1つまたは複数の開口を封止し、
1つまたは複数の光源が、処理チャンバの外部に設置され、1つまたは複数の窓を通って処理チャンバ内に光を発するように位置づけられている、方法。
【0364】
実装形態84:実装形態62~74のいずれかに記載の方法であって、1つまたは複数の光源からの光を1つまたは複数の窓を通して発させることをさらに含み、窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つとウエハ支持面との間に置かれた方法、あるいは実装形態75~82のいずれかに記載の方法であって、
1つまたは複数の光源が、処理チャンバ内に設置された発光ダイオードであり、1つまたは複数の窓のうちの少なくともいくつかも処理チャンバ内に設置されている、方法。
【0365】
実装形態85:実装形態62~84に記載の方法であって、
高温計を使用してウエハの温度を監視することと、
ウエハの温度を200℃未満に維持するように、ウエハの温度に基づいて1つまたは複数の光源の強度レベルを調整することと、
をさらに含む、方法。
【0366】
実装形態86:実装形態62~84に記載の方法であって、
(e)(c)の後に、不活性ガスをガス分配システムおよびガス分配システムの出口を通して流すことと、
(e)の後または(e)の間に(d)を実施することと
をさらに含む、方法。
【0367】
実装形態87:実装形態62~84に記載の方法であって、不活性ガスが、アルゴン、窒素、キセノン、ヘリウム、クリプトン、またはそれらのうちの任意の2つ以上の組み合わせを含む、方法。
【0368】
実装形態88:実装形態86または87のいずれかに記載の方法であって、
排気システムに、(e)の少なくとも一部の間に処理チャンバからガスを排出させることと、
処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの第1のセットの残留モル密度が、(c)の間に生じる定常状態のガスを流す間に処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの第1のセットのモル密度の10%以下に減少した後に、(d)を実施することと
をさらに含む、方法。
【0369】
実装形態89:実装形態85~88のいずれかに記載の方法であって、(b)の前にウエハを照明することにより、第3の温度範囲内の温度にウエハを加熱することをさらに含む、方法。
【0370】
実装形態90:実装形態85~88のいずれかに記載の方法であって、b)および(c)の両方の少なくとも一部の間、リフトピン機構のリフトピンを第1の位置にすることをさらに含み、リフトピンが、台座に対して第1の位置と第2の位置との間で制御可能に移動可能であり、各リフトピンが、第1の位置において、ウエハ支持面を越えて上方に延びず、各リフトピンが、第2の位置において、ウエハ支持面を越えて上方に延びる、方法。
【0371】
実装形態91:実装形態90に記載の方法であって、リフトピン機構のリフトピンを、(d)の少なくとも一部の間に第2の位置にすることをさらに含む、方法。
【0372】
実装形態92:実装形態90または実装形態91のいずれかに記載の方法であって、さらに以下を含む、方法。
【0373】
(b)の前に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させることにより、第3の温度範囲内の温度にウエハを加熱すること、および
【0374】
(b)の前のウエハの照明の少なくとも一部の間、リフトピン機構のリフトピンを第2の位置にすること。
【0375】
実装形態93:実装形態85~92のいずれかに記載の方法であって、
チャンバクリーニング操作を実施する命令を受信することと、
反射性高拡散コーティングを有するクリーニングウエハを第1のチャンバ内に載置させることと、
1つまたは複数の光源に、クリーニングウエハを第1の期間照明させることと、
第1の期間の後に、クリーニングウエハを第1のチャンバから取り除くことと、
をさらに含む方法。
【0376】
実装形態94:実装形態93に記載の方法であって、反射性高拡散コーティングが、スズ、ハフニウム、またはテルル、から作られる、方法。
【0377】
実装形態95:実装形態93または実装形態94のいずれかに記載の装置であって、反射性高拡散加工の表面が、ウエハを照明するために使用される1つまたは複数の光源からの光の1つから2つの波長と同等の大きさの表面粗さを有する、装置。
【0378】
実装形態96:方法であって、
a)処理チャンバ内の台座のウエハ支持面上にウエハを載置することと、
b)ウエハがウエハ支持面によって支持されている間に、ウエハを第1の温度範囲内の温度に冷却することと、
c)ウエハの温度が第1の温度範囲内にある間に、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、ガス分配システムの複数の出口を通じてウエハ全体に流すことによりドライ現像プロセスを実施することと、
d)ウエハを、第1のチャンバから通路を介して、通路によって第1のチャンバと接続された第2のチャンバへ移動させることと、
e)ウエハを、第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱するために、(c)の後、ウエハが通路を通過している間か、あるいは第2のチャンバ内にあるときに、1つまたは複数の光源を用いてウエハを照明することと、
を含む方法。
【0379】
実装形態97:実装形態96に記載の方法であって、
通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含み、
1つまたは複数の光源が、バルブ機構の、台座に最も近い側に近接している、方法。
【0380】
実装形態98:実装形態96に記載の方法であって、
通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含み、
1つまたは複数の光源が、バルブ機構の、台座から最も遠い側に近接している、方法。
【0381】
実装形態99:実装形態96に記載の方法であって、
通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含み、
1つまたは複数の光源が複数の光源であり、
1つまたは複数の光源が1つまたは複数の光源の第1のセットと、1つまたは複数の光源の第2のセットとを含み、1つまたは複数の光源の第1のセットは、バルブ機構が光源の第1のセットと台座との間に置かれるように位置づけられ、1つまたは複数の光源の第2のセットは、バルブ機構と台座との間に水平に置かれるように位置づけられている、方法。
【0382】
実装形態100:実装形態97~99のいずれかに記載の方法であって、
1つまたは複数の光源が、電力が供給されたときに第1の経路に垂直な方向であって第1の基準面内に、少なくとも幅Dの細長い照明領域を形成するように構成され、Dがウエハの直径である、方法。
【0383】
実装形態101:実装形態97~100のいずれかに記載の方法であって、第2のチャンバが、1つまたは複数のウエハハンドリングロボットを有する移送モジュールである、方法。
【0384】
実装形態102:実装形態101に記載の方法であって、(d)および(e)の少なくとも一部の間、第1のチャンバ内の第2のチャンバ内よりも低い圧力を維持するように、排気システムを作動させることをさらに含む、方法。
【0385】
実装形態103:実装形態101または実装形態102のいずれかに記載の方法であって、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、(a)の前にウエハが第2のチャンバから第1のチャンバに移動される間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させることをさらに含む、方法。
【0386】
実装形態104:実装形態102に記載の方法であって、
f)ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、(a)の前に、ウエハが第2のチャンバから第1のチャンバに移動される間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させることと、
g)(f)の少なくとも一部の間に、第1のチャンバ内の第2のチャンバ内よりも低い圧力を維持するように、排気システムを作動させることと
をさらに含む、方法。
【0387】
実装形態105:実装形態96に記載の方法であって、
第2のチャンバが、直径Dの円筒形基準容積よりも大きい内部容積を有し、Dがウエハの直径であり、
1つまたは複数の光源が、第2のチャンバ内および第1の基準面内の直径Dの円形領域を照明するように配置されている、方法。
【0388】
実装形態106:実装形態105に記載の方法であって、1つまたは複数のウエハハンドリングロボットを含む移送モジュールをさらに含み、第2のチャンバが第1のチャンバと移送モジュールとの間に置かれる、方法。
【0389】
実装形態107:実装形態105または106のいずれかに記載の方法であって、ウエハを第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第3の温度範囲の温度に加熱するために、第1のチャンバ内に移動される前であって(a)の前にウエハが第2のチャンバに存在している間に、1つまたは複数の光源にウエハを照明させることをさらに含む、方法。
【0390】
実装形態108:実装形態96に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0391】
実装形態109:実装形態96に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0392】
実装形態110:実装形態96に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0393】
実装形態111:実装形態96に記載の方法であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0394】
実装形態112:装形態96に記載の方法であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0395】
実装形態113:実装形態96に記載の方法であって、複数の光源が存在し、光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0396】
実装形態114:実装形態96に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0397】
実装形態115:実装形態96に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0398】
実装形態116:実装形態96に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0399】
実装形態117:実装形態96に記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、方法。
【0400】
実装形態118:実装形態108~117のいずれかに記載の方法であって、1つまたは複数の光源のそれぞれの光源が、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードである、方法。
【手続補正書】
【提出日】2024-02-27
【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】
装置であって、
処理チャンバと、
前記処理チャンバ内でのウエハのドライ現像処理の間に前記ウエハを支持するように構成されたウエハ支持面を有する、前記処理チャンバ内に設置された台座と、
前記台座の少なくとも前記ウエハ支持面を冷却するように構成された台座冷却システムと、
前記処理チャンバ内および前記台座上または前記台座の上方の位置に光を導くように位置付けられた1つまたは複数の光源と、
1つまたは複数の入口と複数の出口とを有するガス分配システムであって、前記出口から流出したガスを前記台座の前記ウエハ支持面の上方の領域内に導くように構成されたガス分配システムと、
を備える、装置。
【請求項2】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項3】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項4】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項5】
請求項1に記載の装置であって、
複数の光源が存在し、
前記光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項6】
請求項1に記載の装置であって、
複数の光源が存在し、
前記光源のうちの少なくとも大多数が、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項7】
請求項1に記載の装置であって、
複数の光源が存在し、
前記光源のうちの少なくとも大多数が、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項8】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項9】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項10】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のそれぞれが、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項11】
請求項1に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のそれぞれが、400nm~490nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルの光を発するか、800nm~1300nmの間の波長の、大部分が赤外スペクトルの光を発するか、またはそれぞれ400nm~490nmおよび800nm~1300nmの間の波長の、大部分が青色スペクトルおよび赤外スペクトルの光を発するように構成されている、装置。
【請求項12】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源のうちの少なくとも1つが、赤外白熱ランプ、赤外発光ダイオード、または青色発光ダイオードである、装置。
【請求項13】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源が、円形または環状の領域の全体に分配された複数の発光ダイオード(LED)を含む、装置。
【請求項14】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
1つまたは複数の窓をさらに含み、前記窓がそれぞれ、1つまたは複数の光源のうちの1つと前記ウエハ支持面との間に置かれ、
前記1つまたは複数の窓がそれぞれ、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を少なくとも有する光に対して光学的に透過性を有する領域を有する、装置。
【請求項15】
請求項14に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の窓が、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素を含む、装置。
【請求項16】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
前記ガス分配システムが、前記ウエハ支持面の上に延び、前記ウエハ支持面から垂直にオフセットされたシャワーヘッドを含み、
前記出口のうちの少なくともいくつかが、前記ウエハ支持面に面する第1の表面を有する前記シャワーヘッドのフェースプレートの第1の部分にわたって分配され、かつ前記第1の部分を通って延びている、装置。
【請求項17】
請求項16に記載の装置であって、
前記1つまたは複数の光源が複数の発光ダイオード(LED)を含み、
前記複数のLEDの前記LEDが、前記フェースプレートの第2の部分にわたって分配されている、装置。
【請求項18】
請求項17に記載の装置であって、
前記複数のLEDの前記LEDが、前記フェースプレートの前記第2の部分内に設置された前記出口の間に置かれている、装置。
【請求項19】
請求項17に記載の装置であって、
前記第1の部分と前記第2の部分が、ともに円形、環状、または半径方向に対称な形状であり、互いに対してセンタリングされている、装置。
【請求項20】
請求項16に記載の装置であって、
前記シャワーヘッドが前記ウエハ支持面と前記1つまたは複数の光源の少なくともいくつかとの間に置かれ、
前記シャワーヘッドが、400nm~490nmの間、800nm~1300nmの間、または400nm~490nmの間および800nm~1300nmの間の範囲または複数の範囲の波長または複数の波長を有する光に対して光学的に透過性を少なくとも部分的に有する領域を有する、装置。
【請求項21】
請求項16に記載の装置であって、
前記シャワーヘッドがフェースプレートを含み、
前記フェースプレートが前記フェースプレートにわたって分配された前記出口を有し、
前記シャワーヘッドの少なくとも前記フェースプレートが、酸化ケイ素または酸化アルミニウムを含む材料から作られている、装置。
【請求項22】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
1つまたは複数の窓をさらに含み、
前記窓がそれぞれ、前記1つまたは複数の光源のうちの1つと前記ウエハ支持面との間に置かれ、
前記1つまたは複数の窓が、前記処理チャンバの対応する1つまたは複数の開口を封止し、
前記1つまたは複数の光源が、前記処理チャンバの外部に設置され、前記1つまたは複数の窓を通って前記処理チャンバ内に光を発するように位置づけられている、装置。
【請求項23】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
1つまたは複数の窓をさらに含み、
前記窓がそれぞれ、前記1つまたは複数の光源のうちの1つと前記ウエハ支持面との間に置かれ、
前記1つまたは複数の光源が、前記処理チャンバ内に設置された発光ダイオードであり、
前記1つまたは複数の窓のうちの少なくともいくつかも前記処理チャンバ内に設置されている、装置。
【請求項24】
請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、コントローラをさらに含み、前記コントローラが、
a)前記処理チャンバ内のウエハをドライ現像プロセス用に準備すると決定し、
b)前記ウエハが前記ウエハ支持面によって支持されている間に、前記台座冷却システムに前記ウエハを第1の温度範囲の温度に冷却させ、
c)前記ウエハの温度が前記第1の温度範囲にある間に、前記ガス分配システムに、1つまたは複数の処理ガスの第1のセットを、前記複数の出口を通ってウエハ全体に流させて前記ドライ現像プロセスを実施させ、
d)(c)の後に、前記1つまたは複数の光源に前記ウエハを照明させて前記ウエハを前記第1の温度範囲の上限よりも高い下限を有する第2の温度範囲の温度に加熱させるように構成されている、装置。
【請求項25】
請求項24に記載の装置であって、
少なくとも前記(d)の間に前記ウエハの温度測定値を得るように構成された高温計をさらに含み、
前記コントローラは、
前記高温計を使用して前記ウエハの温度を監視し、かつ
前記ウエハの温度を200℃未満に維持するように、前記ウエハの温度に基づいて前記1つまたは複数の光源の強度レベルを調整する
ようにさらに構成されている、装置。
【請求項26】
請求項24に記載の装置であって、
前記コントローラは、
(e)前記(c)の後に、不活性ガスを前記ガス分配システムおよび前記ガス分配システムの前記出口を通して流し、
前記(e)の後または前記(e)の間に前記(d)を実施する
ようにさらに構成されている、装置。
【請求項27】
請求項24に記載の装置であって、
前記不活性ガスが、アルゴン、窒素、キセノン、ヘリウム、クリプトン、またはそれらのうちの任意の2つ以上の組み合わせを含む、装置。
【請求項28】
請求項26に記載の装置であって、
前記処理チャンバに接続された排気システムをさらに含み、
前記コントローラは、
前記排気システムに、前記(e)の少なくとも一部の間に前記処理チャンバからガスを排出させ、
前記処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの前記第1のセットの残留モル密度が、前記(c)の間に生じる定常状態のガスを流す間に前記処理チャンバ内の1つまたは複数のプロセスガスの前記第1のセットのモル密度の10%以下に減少した後に、前記(d)を実施する
ようにさらに構成されている、装置。
【請求項29】
請求項24に記載の装置であって、
前記コントローラは、前記(b)の前に、前記1つまたは複数の光源に前記ウエハを照明させて、前記ウエハを第3の温度範囲内の温度に加熱するように構成されている、装置。
【請求項30】
請求項24に記載の装置であって、
複数のリフトピンを有するリフトピン機構をさらに含み、
前記リフトピン機構が、前記リフトピンが前記台座に対して第1の位置と第2の位置との間で制御可能に移動可能であるように構成され、
各リフトピンが、前記第1の位置において、前記ウエハ支持面を越えて上方に延びず、
各リフトピンが、第2の位置において、前記ウエハ支持面を越えて上方に延び、
前記コントローラが、前記リフトピン機構のリフトピンを、前記(b)および前記(c)の両方の少なくとも一部の間に前記第1の位置にするように構成されている、装置。
【請求項31】
請求項30に記載の装置であって、
前記コントローラは、前記リフトピン機構のリフトピンを、前記(d)の少なくとも一部の間に前記第2の位置にするように構成されている、装置。
【請求項32】
請求項30に記載の装置であって、
前記コントローラは、
前記(b)の前に、前記1つまたは複数の光源に前記ウエハを照明させて、前記ウエハを第3の温度範囲内の温度に加熱し、
前記リフトピン機構のリフトピンを、前記(b)の前の前記ウエハの照明の少なくとも一部の間に前記第2の位置にするように構成されている、装置。
【請求項33】
請求項24に記載の装置であって、
前記コントローラは、
チャンバクリーニング操作を実施する命令を受信し、
自身の表面に反射性高拡散
コーティングを有するクリーニングウエハを前記
処理チャンバ内に載置させ、
前記1つまたは複数の光源に、
前記反射性高拡散コーティングと共に前記クリーニングウエハ
の前記表面を、第1の期間照明させ、かつ、
前記第1の期間の後に、前記クリーニングウエハを前記
処理チャンバから取り除く
ように構成されている、装置。
【請求項34】
請求項33に記載の装置であって、
前記反射性高拡散コーティングが、スズ、テルル、またはハフニウムから作られている、装置。
【請求項35】
請求項33に記載の装置であって、
前記反射性高拡散
コーティングと共に前記表面が、前記ウエハを照明する前記1つまたは複数の光源からの光の1つから2つの波長と同等の大きさの表面粗さを有する、装置。
【請求項36】
請求項35に記載の装置であって、前記クリーニングウエハをさらに含む、装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0106
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0106】
本方法のいくつかの実装形態では、通路が、第1の構成にあるときに通路を封止するように構成されたバルブ機構を含んでもよく、1つまたは複数の光源が複数の光源であってもよく、1つまたは複数の光源が1つまたは複数の光源の第1のセットと、1つまたは複数の光源の第2のセットとを含んでもよく、1つまたは複数の光源の第1のセットが、バルブ機構が光源の第1のセットと台座との間に置かれるように位置づけられてもよく、1つまたは複数の光源の第2のセットが、バルブ機構と台座との間に水平に置かれるように位置づけられていてもよい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0220
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0220】
さらに別の実装形態では、1つまたは複数の光源を有する放射加熱システムを、処理チャンバとは完全に別個のチャンバ内に設けてもよい。
図10は、処理チャンバ102が通路106を介して第2のチャンバ10
4に接続されている実装形態を示す。この例では、第2のチャンバ104を、例えば、処理チャンバ102と第3のチャンバ10
05(例えば真空移送モジュールチャンバ)との間に置かれた玄関チャンバとしてもよい。第3のチャンバ105は、例えば、第2の通路1007によって第2のチャンバ104に接続されていてもよい。第2の通路1007には、例えば、第2のチャンバ104を第3のチャンバ1005から密閉できるように、例えばゲートバルブ132と同様のバルブ機構(これは不図示であるが)が任意選択で備え付けられていてもよい。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0241
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0241】
図14は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。
図11~
図13の技術は、例えば、装置100~7
00のような装置において実践され得るのに対し、
図14の技術は、例えば、装置900等の装置において実践され得る。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0251
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0251】
図15は、ドライ現像プロセスの後にドライ現像後ベーク操作を実施するための別の技術のフロー図である。先に述べたように、
図11~
図13の技術は、例えば、装置100~7
00のような装置において実践され得るが、
図14の技術は、装置900等の装置において実践されてもよく、
図15の技術は、例えば、装置1000等の装置において実践されてもよい。
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正7】
【補正対象書類名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正8】
【補正対象書類名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正9】
【補正対象書類名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正10】
【補正対象書類名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正11】
【補正対象書類名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正12】
【補正対象書類名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正13】
【補正対象書類名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【国際調査報告】