特表 2024-529922 振り子及び回転可能な基板保持部を備えた基板走査装置

(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】2024-08-14

(54)【発明の名称】振り子及び回転可能な基板保持部を備えた基板走査装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20240806BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20240806BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 501

H01L21/68 F

H01L21/68 K

H01L21/304 645A

H01L21/304 648A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024503632

(86)(22)【出願日】2022-07-20

(85)【翻訳文提出日】2024-03-18

(86)【国際出願番号】 US2022037757

(87)【国際公開番号】W WO2023003974

(87)【国際公開日】2023-01-26

(31)【優先権主張番号】17/381,743

(32)【優先日】2021-07-21

(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】508151552

【氏名又は名称】ティーイーエル マニュファクチュアリング アンド エンジニアリング オブ アメリカ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】シーフェリング，ケヴィン

(72)【発明者】

【氏名】グルエンハーゲン，マイケル

(72)【発明者】

【氏名】グウィン，マシュー

【テーマコード（参考）】

2H197

5F131

5F157

【Ｆターム（参考）】

2H197AA29

2H197CD12

2H197CD18

2H197CD35

2H197CD41

5F131AA02

5F131BA13

5F131CA21

5F131DA33

5F131DA42

5F131EA02

5F131EA24

5F157AB02

5F157AB33

5F157AB90

5F157AB96

5F157BG12

5F157BG85

5F157DB02

5F157DB37

5F157DC51

(57)【要約】

基板を走査する方法は、処理チャンバ内で基板を基板保持部に固定するステップと、第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期駆動して、基板を当該基板上の局在化スポットに合焦された処理装置に相対的に移動させることにより、平行なラスタパターンのパスを実行するステップと、を含み、第１回転ドライブは、振り子アームの近位端に結合されており、かつ、第２回転ドライブは、振り子アームの遠位端及び基板保持部に載置されている。パスの最中に、第１回転ドライブを駆動することは、局在化スポットが基板上にある間に、振り子アームを第１円弧運動により、パスの第１部分にわたり移動させ、次いで、局在化スポットが基板上にある間に、振り子アームを反対向きの第２円弧運動により、パスの第２部分にわたり移動させるステップ、を含んでいる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を走査する方法であって、
基板を処理チャンバ内の基板保持部に固定するステップと、
前記基板を前記基板上の局在化スポットに合焦された処理装置に相対的に移動させるように、第１回転ドライブと第２回転ドライブとを同期的に駆動することにより、平行なラスタパターンの第１パスを実行するステップであり、
前記第１回転ドライブは、振り子アームの近位端に結合されており、かつ、前記第２回転ドライブは、前記振り子アームの遠位端で、前記基板保持部に載置されている、
ステップと、を含み、
前記第１パスの最中に、前記第１回転ドライブを駆動することは、
前記局在化スポットが前記基板上にある間に、前記第１パスの第１部分にわたり前記振り子アームを第１円弧運動により移動させること、および、
次いで、前記局在化スポットが前記基板上にある間に、前記第１パスの第２部分にわたり前記振り子アームを反対向きの第２円弧運動により移動させること、を含んでいる、
方法。

【請求項2】

枢動点が、前記基板の中心にある、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記方法は、さらに、
前記第１回転ドライブと前記第２回転ドライブを同期的に駆動することにより、前記平行なラスタパターンの第２パスを実行するステップであり、
前記第２パスは、前記第１パスに平行であり、かつ、前記基板の中心を通る、
ステップ、を含み、
前記第２パスの最中に、前記第１回転ドライブを駆動することは、
前記第２パスの最中に、前記振り子アームを１個の連続した円弧運動により移動させること、を含む、
請求項２に記載の方法。

【請求項4】

枢動点が、前記基板の中心から、前記基板の最大寸法の半分未満のオフセット距離だけ、第１方向にずれている、
請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記方法は、さらに、
前記局在化スポットが前記基板の少なくとも半分を通過するように、前記第１回転ドライブと前記第２回転ドライブとを同期的に駆動することにより、前記平行なラスタパターンの後続する第２パスを実行するステップと、
前記基板の中心から、前記オフセット距離だけ、前記第１方向とは反対向きの第２方向にずれているように、前記枢動点をシフトするステップと、
前記局在化スポットが前記基板の全領域を通過するように、前記第１回転ドライブと前記第２回転ドライブとを同期的に駆動することにより、前記平行なラスタパターンの後続する第３パスを実行するステップと、
含んでいる、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記枢動点をシフトするステップが、
前記基板を、前記基板保持部から持ち上げること、
前記基板を、前記基板保持部に相対的に、新たな位置まで１８０度回転させること、および、
前記基板を、前記基板保持部の前記新たな位置で固定すること、
を含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記枢動点をシフトするステップが、
前記基板を、前記枢動点に相対的に、並進させること、
を含む、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記方法は、さらに、
前記第１回転ドライブと前記第２回転ドライブとを同期的に駆動することによって、前記平行なラスタパターンの第２パスを実行するステップ、を含み、
位置特化処理装置が、前記振り子アームの前記近位端から異なる距離に配置された第１静的処理ノズル及び第２静的処理ノズルを含み、
前記第２パスが、前記第１パスと平行であり、
前記基板が、前記第１パスの最中に、前記第１静的処理ノズルを用いて処理され、かつ、
前記基板が、前記第２パスの最中に、前記第２静的処理ノズルを用いて処理される、
請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記方法は、さらに、
前記第１回転ドライブと前記第２回転ドライブとを同期的に駆動することにより、前記平行なラスタパターンの第２パスを実行するステップ、を含み、
位置特化処理装置が、前記振り子アームの前記近位端から異なる２個以上の距離の間を並進可能な単一の処理ノズルを含み、
前記第２パスが、前記第１パスと平行であり
前記基板が、前記第１パスの最中に、前記近位端に相対的に第１位置にある前記単一の処理ノズルを用いて処理され、かつ、
前記基板が、前記第２パスの最中に、前記近位端に相対的に第２位置にある前記単一の処理ノズルを用いて処理される、
請求項１に記載の方法。

【請求項10】

真空チャンバと、
前記真空チャンバ内に配置された振り子アームの近位端に結合された第１回転ドライブと、
前記振り子アームの遠位端に載置されているため、前記遠位端と共に移動する第２回転ドライブと、
前記真空チャンバ内に配置されていて、前記第２回転ドライブに枢動点で結合された基板保持部と、
前記第１回転ドライブ及び前記第２回転ドライブに結合されたコントローラであり、
前記第１回転ドライブと前記第２回転ドライブを同期駆動して、固定された位置特化処理装置により、前記基板保持部上に平行なラスタパターンをトレースさせるように構成されている、コントローラと、
を含む、システム。

【請求項11】

前記第１回転ドライブが、前記真空チャンバの外部に配置されており、回転フィードスルー軸を介して、前記振り子アームの前記近位端に結合されている、
請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記枢動点が、基板の中心にある、
請求項１０に記載のシステム。

【請求項13】

前記位置特化処理装置が、前記振り子アームの前記近位端から異なる距離に配置された、２個以上の静的処理ノズルを含む、
請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記位置特化処理装置が、前記振り子アームの前記近位端から異なる２個以上の距離の間を並進可能な、単一の処理ノズルを含む、
請求項１２に記載のシステム。

【請求項15】

前記システムは、さらに、
前記基板保持部に配置されており、前記基板保持部から基板を持ち上げて、前記基板を前記基板保持部に相対的に新たな位置まで１８０度回転させるように構成された、リフト機構を含む、
請求項１０に記載のシステム。

【請求項16】

前記システムは、さらに、
前記枢動点に結合されたアクチュエータを含み、
前記アクチュエータが、前記枢動点に相対的に基板を並進させることにより、前記枢動点をシフトするように構成されている、
請求項１０に記載のシステム。

【請求項17】

処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置されており、近位端及び遠位端を含んでいる振り子アームであり、
前記近位端が、前記近位端を中心とする円弧運動により、前記振り子アームを移動させるように構成された第１回転ドライブに結合されている、振り子アームと、
前記処理チャンバ内に配置されており、基板保持部の中心から、前記基板保持部の外半径よりも小さいオフセット距離だけ第１方向にずれた枢動点で、第２回転ドライブに結合された、基板保持部と、を含み、
前記第２回転ドライブが、前記振り子アームの前記遠位端に載置されており、前記振り子アームの円弧運動と同期的に、前記枢動点の回りに前記基板保持部を回転させて、前記基板保持部を、位置特化処理装置に相対的に横方向に移動させる、ように構成されている、
装置。

【請求項18】

前記基板保持部の平面内で測定された前記処理チャンバの主要寸法が、前記振り子アームの長さ、前記オフセット距離、及び、前記基板保持部の外半径の合計に実質的に等しい、
請求項１７に記載の装置。

【請求項19】

前記装置は、さらに、
前記基板保持部に配置されており、前記基板保持部から基板を持ち上げて、前記基板を前記基板保持部に相対的に新たな位置まで１８０度回転させるように構成された、リフト機構を含む、
請求項１７に記載の装置。

【請求項20】

前記装置は、さらに、
前記枢動点に結合されたアクチュエータを含み、
前記アクチュエータが、基板を前記枢動点に相対的に並進させることにより、前記枢動点をシフトするように構成されている、
請求項１７に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年７月２１日出願の米国非仮特許出願第１７／３８１，７４３号について優先権を主張するものであり、その全文を引用により本明細書に取り込んでいる。

【0002】

本発明は、一般的に、基板走査に関し、特定の実施形態においては、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転可能な基板保持部を含む基板を走査する装置、システム、及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

マイクロエレクトロニクスのワークピース内での素子形成は、一般的に、基板上での多数の材料層の形成、パターニング、及び除去を含む、一連の製造技術を必要とする。多くの基板処理技術は、基板全体を同時に処理するのではなく、基板の選択された部分で実行される。例えば、基板の表面を、当該基板表面よりもはるかに小さいスポットに局在化すべく合焦されたビームに露光することができる。基板走査装置は、基板の位置に特化した処理を施すべく、基板の一部又は全体にわたりラスタパターン（すなわち、走査パターン）で基板又は処理装置を移動させる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特徴サイズが小さくなり、且つ、特徴密度が高くなるに従い、基板走査装置は、処理中の基板の位置合わせに際して、益々高い精度及び柔軟性を有していなければならない。様々な２次元走査機構が可能である。しかし、従来の機構は、かさばり、且つ、占有面積が基板サイズよりもはるかに大きい。これらの機構は、処理中に基板と同一の真空環境に置かれる場合が多いため、より大型且つ高価な真空チャンバを必要とする。より小型な従来の機構では、繊細な加法又は減法的位置特化処理に必要な精度を実現できない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施形態によれば、基板を走査する方法は、処理チャンバ内で基板を基板保持部に固定するステップと、第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期駆動して基板を当該基板上の局在化スポットに合焦された処理装置に相対的に移動させることにより平行なラスタパターンの第１パスを実行するステップとを含み、第１回転ドライブは振り子アームの近位端に結合されていて、第２回転ドライブは振り子アームの遠位端及び基板保持部に載置されている。第１パスの最中に、第１回転ドライブを駆動するステップは、局在化スポットが基板上にある間に振り子アームを第１円弧運動により第１パスの第１部分にわたり移動させ、次いで、局在化スポットが基板上にある間に振り子アームを反対向きの第２円弧運動により第１パスの第２部分にわたり移動させるステップを含んでいる。

【0006】

本発明の別の実施形態によれば、システムは、真空チャンバと、真空チャンバ内に配置された振り子アームの近位端に結合された第１回転ドライブと、振り子アームの遠位端に載置されていることにより遠位端と共に移動する第２回転ドライブと、真空チャンバ内に配置されていて枢動点で第２回転ドライブに結合された基板保持部と、第１回転ドライブ及び第２回転ドライブに結合されたコントローラとを含んでいる。コントローラは、第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期駆動して、静止位置特化処理装置により基板保持部上で平行なラスタパターンをトレースさせるべく構成されている。

【0007】

本発明の更に別の実施形態によれば、装置は、処理チャンバと、処理チャンバ内に配置された振り子アームと、基板保持部とを含んでいる。振り子アームは、近位端及び遠位端を含んでいる。近位端は、第１回転ドライブに結合されている。第１回転ドライブは、近位端を中心とする円弧運動により振り子アームを移動させるべく構成されている。基板保持部は、処理チャンバ内に配置されていて、且つ基板保持部の中心から基板保持部の外半径よりも小さいオフセット距離だけ第１方向にずれた枢動点で第２回転ドライブに結合されている。第２回転ドライブは、振り子アームの遠位端に載置されていて、基板保持部を振り子アームの円弧運動と同期的に枢動点の回りに回転させて基板保持部を位置特化処理装置に相対的に横方向に移動させるべく構成されている。

【0008】

本発明及びその利点をより完全に理解されるよう、添付図面と合わせて以下の説明を参照されたい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態による、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転ドライブを含む基板走査装置を、上面から見た３個の模式図を示す。

【図2】本発明の一実施形態による、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転ドライブを含む基板走査装置を、上面から見た更なる３個の模式図を示す。

【図3】本発明の一実施形態による、基板上に重ね合わされた平行なラスタパターンの上面図を示す。

【図4】本発明の一実施形態による、振り子アームと基板の動きの模式図を示す。

【図5】本発明の一実施形態による、静止位置特化処理装置に相対的な基板の動きの幾何学図を示す。

【図6】本発明の一実施形態による、２個以上の静的処理ノズルを含む基板走査装置を、上面から見た模式図を示す。

【図7】本発明の一実施形態による、並進処理ノズルを含む基板走査装置を、上面から見た模式図を示す。

【図8】本発明の一実施形態による、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転ドライブと、基板の中心からずれた枢動点で回転ドライブに取り付けられた基板とを含む基板走査装置を、上面から見た３個の模式図を示す

【図9】本発明の一実施形態による、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転ドライブと、基板の中心からずれた枢動点で回転ドライブに取り付けられた基板とを含む基板走査装置を、上面から見た更に３個の模式図を示す。

【図10】本発明の一実施形態による、基板保持部から基板を持ち上げて１８０°回転させる基板走査処理を示す。

【図11A】本発明の一実施形態による、基板を枢動点に相対的に直線並進させることにより、回転可能な基板の枢動点をシフトする基板走査処理を示す。

【図11B】本発明の一実施形態による、基板を枢動点に相対的に回転並進させることにより、回転可能な基板の枢動点をシフトする基板走査処理を示す。

【図12】本発明の一実施形態による、基板走査装置を側面から見た模式図を示す。

【図13】本発明の一実施形態による、基板走査システムを側面から見た模式図を示す。

【図14】本発明の一実施形態による、基板の走査方法を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

異なる図面の対応する数字及び記号は、別途指示しない限り、一般的に、対応する部分を指す。各図面は、複数の実施形態の関連する態様を明確に示すために描かれており、必ずしも定縮尺で描かれている訳ではない。図各面で描かれた特徴のエッジは、必ずしも当該特徴の範囲の終端を示すものではない。

【0011】

各種の実施形態の作成及び使用について、以下に詳細に述べる。しかし、本明細書に記述する各種の実施形態が、広範様な特定の状況に適用可能であることを理解されたい。記述する具体的な実施形態は、各種の実施形態の作成及び使用する具体的な仕方を図示するものに過ぎず、限定された範囲に解釈すべきではない。

【0012】

１次元方向にのみ走査する基板走査処理も可能であるが、以下の記述は、特に、少なくとも２次元方向に走査する基板処理技術に関する。例えば、処理装置は、所定の時点で（例えば、合焦ビームを用いて）基板の選択された部分（例えば、小領域）のみに影響を与えるべく、構成されていてよい。基板は、処理装置に相対的に横方向に（例えば、ノズルにより生成されたビームに垂直な面内で）移動（すなわち、走査）されてよい。このように、基板の位置特化処理が実現される。

【0013】

基板走査装置を用いて基板の位置特化処理を行うことができる。基板走査装置は、また、集積フォトニクス及び微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）等の他の用途だけでなく、撮像（例：走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、等）にも用いられてよい。

【0014】

位置特化処理は、エッチング、剥離、洗浄、粒子除去、堆積、及びイオン注入、等の様々な基板処理技術に適用できる。例えば、位置特化処理は、ガスクラスタイオンビーム（ＧＣＩＢ）処理に有利に適用できる。位置特化処理が有利に適用される、別の、例えば基板の一部だけをエッチングすべく構成された、プラズマエッチング処理がある。位置特化処理の他の用途として、流体又はガスの流れを利用する洗浄処理が含まれる。位置特化処理は、基板の選択された領域に追加又は削減する量を高い精度で有利に調整可能にする。

【0015】

位置特化処理は、ＧＣＩＢ処理に用いられてよい。例えば、ＧＣＩＢ処理ステップの最中に、粒子ビームで基板（例：ウェハ）を貫通走査して、基板表面を粒子ビームに均一に露光させることができる。粒子ビームは、数千～数個の原子／分子（モノマーも）のクラスタの広い分布を含んでいる。粒子ビームの断面は、通常、基板表面の面積に比べて小さい。従って、ＧＣＩＢ処理の最中に、基板走査装置を用いて、基板表面の一部又は基板表面全体を粒子ビームに露光させることができる。ＧＣＩＢ源（例：ノズル）を移動させるのではなく、基板の方を、機械的に静止ビームを通過させて、大電流イオンビームの静電走査中にスポットのサイズ及び形状を制御する際の問題を回避することができる。

【0016】

ＧＣＩＢ処理に使用されるような従来の基板走査装置は、基板側に配置される場合もある大型の機構を有している。例えば、基板は、一端で保持されて、基板の動きを駆動する回転軸から、比較的遠くに張り出していてよい。これら大型の機構は、基板を含む大型の真空チャンバ内に配置されている場合が多い。このような大型チャンバには、小型チャンバと比較して、いくつかの短所がある。大型チャンバは、本質的に、製造コストがより高い。これらは、より大型且つ高価なポンプを必要とする。チャンバのサイズが大きいほど、ツールの設置面積が大きくなり、且つ、ツールの重量が増加する。これらは、マルチチャンバクラスタツール内でウェハを搬送するために、より複雑な自動化スキームを必要とする。チャンバサイズが大きいほど、同じクラスタツール内で、より小型の真空チャンバを利用する他の処理技術と一体化することも困難になる。

【0017】

ラスタパターンも、また、異なる走査機構間で異なり得る。スパイラルラスタパターン、等のいくつかのラスタパターンは、走査機構のサイズを小さくすることにより、チャンバサイズを小さくすることができる。例えば、基板を直線経路に沿って移動させるのとは対照的に、いくつかの基板走査装置の設計で、円弧運動を用いて、円弧に沿って基板を移動させることができる。円弧運動を基板の回転と組み合わせて、基板の一端から中心まで移動しながら、且つ、必要ならば、円弧運動の方向を反転して、基板の同じ側まで戻るか又は回転する基板の中心を通り過ぎて、反対側に進みながら、処理された領域に、スパイラルラスタパターンを効果的に形成することができる。

【0018】

スパイラルラスタパターンに起因して、円弧運動の角速度により制御される横方向の速度を、基板全体にわたり滞留時間を均等にすべく、基板の中心が局在化された処理領域（例：ノズルにより生成された基板表面上のスポット）に向かうに従い、上昇させる。しかし、完全に均等な滞留時間を実現するには、中心を通過する際の角速度を無限大にする必要がある。従って、効果的に制御を行うには、スパイラルラスタパターンに対して、現実的な角速度の上限を設けなければならない。その結果、基板の他の領域と比較して、基板の中心及び近傍での滞留時間が長くなるため、中心で、望ましくない過剰処理が生じ、加法又は減法処理のために高い精度が要求されるいかなる処理でもうまく機能しない。

【0019】

以下の複数の実施形態は、基板の円弧運動を用いて可能になったチャンバサイズの縮小と合わせて、走査機構の大型化による処理精度の向上を有利に実現する。

【0020】

以下に提示する複数の実施形態は、基板走査、特に、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転可能な基板保持部を含む、基板走査を行う様々なシステム、装置、及び方法について記述する。以下の記述で、これら複数の実施形態を説明する。図１、２を用いて、一実施形態の基板走査装置を説明する。図３を用いて、一実施形態の平行なラスタパターンを説明する。図４を用いて、一実施形態の基板走査装置の振り子アームの動きの一例を説明する。図５を用いて、一実施形態の基板走査装置の幾何学図を説明する。図６、７を用いて、異なるノズル構成を有する２個の実施形態の基板走査装置を説明する。図８、９を用いて、別の実施形態の基板走査装置を説明する。図１０、１１Ａ、１１Ｂを用いて、別々の２ステップで基板全体を走査する３個の実施形態の基板走査処理を説明する。図１２を用いて、一実施形態の基板走査装置の側面図を示して説明する。図１３を用いて、一実施形態の基板走査システムを説明する。図１４を用いて、一実施形態の基板走査方法を説明する。

【0021】

図１に、本発明の一実施形態による、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転ドライブを含む基板走査装置を上面から見た３個の模式図を示す。

【0022】

図１を参照するに、基板走査装置１００は、処理チャンバ１１０内に配置された基板１０１を含んでいる。振り子アーム１２５も、また、処理チャンバ１１０内に少なくとも部分的に配置されている。振り子アーム１２５は、近位端１２３及び遠位端１２４を含んでいる。近位端１２３は、第１回転ドライブ１２１に結合されている。第１回転ドライブは、振り子アーム１２５の近位端１２３を中心とする円弧運動１５０で振り子アーム１２５を移動させるべく構成されている。

【0023】

基板１０１は、枢動点１２７で第２回転ドライブ１２２に結合されている。いくつかの実施形態において、枢動点１２７は、（図示するように）基板１０１の中心１０５にある。他の実施形態において、枢動点１２７は基板、１０１の中心１０５からずれている。第２回転ドライブ１２２は、振り子アーム１２５の遠位端１２４に載置されていて、振り子アーム１２５の円弧運動１５０と同期的に、基板１０１を（例えば、基板保持部を介して）枢動点１２７の回りに回転させて、基板１０１を位置特化装置に相対的に横方向に移動させるべく構成されている。

【0024】

（位置特化処理装置又はラスタ撮像装置、等の）位置特化装置は、基板１０１上の局在化スポット１０９に合焦されている。基板１０１を走査することにより、局在化スポット１０９を用いる基板１０１の位置特化処理を行うステップが可能になる。しかし、基板の走査は、また、例えば、撮像技術、等の他の様々な技術に用いられてもよい。撮像等の用途において、処理チャンバ１１０は、単に、走査チャンバと呼ばれる場合があるが、走査機構が処理チャンバに含まれる場合、説明目的で、処理チャンバを走査チャンバとみなす場合があることに注意されたい。

【0025】

振り子アーム１２５の円弧運動１５０と、遠位端１２４における基板１０１の回転１５５との組み合わせは、有利なことに、基板１０１で局在化スポット１０９を高精度に制御すること、及び、基板１０１の表面全体への完全なアクセスを可能にする。例えば、本明細書に記述する実施形態には、基板を正確に走査すること（すなわち、直線１３５等の平行な経路に沿った走査）を可能にするという利点がある。任意のパターンが可能であるが、平行な直線又は実質的に直線を含む線形走査が、滞留時間、及び、露光領域のサイズと形状の両方において、向上した一貫性、並びに、位置に対するより正確な微細制御、等、多くの理由から望ましい場合がある。図１に示す３個の模式図は、基板走査装置１００が、基板１０１の中心１０５を通る直線１３５の全領域に到達する能力を示している。

【0026】

図示するように、局在化スポット１０９は、基板１０１の中心１０５の真上を通過してよいが、これは必須ではない。例えば、局在化スポット１０９をスポットサイズの半分だけシフトすることにより、真上を通過しなくても、中心１０５を均一に露出させることもできる。このような構成を、例えば、図３に示している。局在化スポット１０９は、また、所定の用途の具体的内容に応じて、振り子アーム１２５の近位端１２３から遠ざけるか又は近づけてもよい。第１回転ドライブ１２１及び第２回転ドライブ１２２に相対的な局在化スポット１０９の位置は、走査機構に求められる動きの範囲及び基板全体を走査する能力に影響を及ぼし得る。

【0027】

上述のように、基板１０１は、基板保持部（簡潔のために特定の図では示していない）に固定されていてよい。基板保持部は、任意の適当なサイズであってよいが、別途記述しない限り、基板１０１と実質的に同延であると仮定してよい。更に、別途記述しない限り、基板１０１の中心１０５は、基板保持部の中心である。

【0028】

基板１０１は、露出表面の走査が望まれる任意の適当な基板（又は、空の基板保持部）であってよい。各種の実施形態において、基板１０１は、ウェハであって、一実施形態においては、シリコンウェハである。より可能性のある基板としてフラットパネルディスプレイ、フォトリソグラフィマスク、等が含まれる。多くの基板は、円形であるが、基板１０１が円形であること、又は、ほぼ円形であることさえ必須ではない。例えば、基板１０１は、円形、正方形、長方形、又は不規則な形状を含む、他のあらゆる所望の形状であってよい。

【0029】

各種の実施形態において、処理チャンバ１１０は、周囲の大気圧よりも低い圧力を維持できる真空チャンバである。いくつかの実施形態において、処理チャンバ１１０は、高真空環境を維持すべく構成されていて、一実施形態においては、超高真空を維持すべく構成されている。多くの用途で真空を保持するステップが有利な場合が多いが、処理チャンバ１１０が一定のレベルの真空を保持する能力に制限はない。しかし、本明細書に記述する複数の実施形態は、有利なことに、走査機構のコンパクトさ及び内部構成により、当該実施形態の処理チャンバの密閉性を向上させると共に、当該実施形態の基板走査装置の動作中の清潔さを向上させることができる。

【0030】

一実施形態においては、振り子アーム１２５の全体が、処理チャンバ１１０内に配置されている。他の複数の実施形態においては、振り子アーム１２５の一部が、処理チャンバ１１０へのフィードスルーを通過してよい。振り子アーム１２５は、基板１０１の半径（又は、非円形基板の最大寸法の半分）よりも長い。図示するように、振り子アーム１２５が小型であることから、従来のかさばる走査機構と比較して、処理チャンバ１１０が必要とする占有面積を有利に減少させることができる。いくつかの用途において、（例えば、制御性を向上させる、又は、基板での角速度を低下させるべく）振り子アーム１２５の長さを伸ばしてよい。しかし、振り子アーム１２５の円弧運動１５０と基板１０１の回転１５５の組み合わせにより、占有面積を依然として比較的小さく保つことができる。

【0031】

図２に、本発明の一実施形態による、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転ドライブを含む基板走査装置を上面から見た、更に３個の模式図を示す。図２の模式図は、図１を用いて上で述べたものと同様の構成の異なるビューで示している。これらの異なるビューは、更に、当該構成が基板の全ての領域に到達する能力を示している。同様にラベル付けされた要素は先に述べた通りである。

【0032】

図２を参照するに、基板走査装置２００は、基板１０１の向きを示すガイド線２３６と共に示す基板１０１を含んでいる。以降の説明を簡潔及び明快にすべく、パターン［ｘ００］に付随する要素が各種の実施形態における基板走査装置の関連する実装例であってよい表記を採用していることに注意されたい。例えば、基板走査装置２００は、別途言明しない限り基板走査装置１００と同様であってよい。また、上述の付番体系と合わせて、明快さのために、類似の用語を用いて、他の要素についても同様の表記を採用している。

【0033】

ガイド線２３６は、円弧運動及び回転システムの基板１０１の表面全体へのマッピングを視覚化するのに役立つ。例えば、基板１０１は、局在化スポット１０９が基板１０１の端に来るか、又は、端から外れるまで、円弧運動１５０により、振るステップがある。基板１０１が円弧を横断する間、局在化スポット１０９は、基板１０１を中心１０５から端まで連続的に露光する。経路上の任意の点で円弧運動１５０を停止させるステップができ、基板１０１の任意の点に到達すべく、基板１０１を回転１５５させることができる。

【0034】

図３に、本発明の一実施形態による、基板上に重ね合わされた平行なラスタパターンの上面図を示す。図３の基板は、例えば、図１の基板１０１、等の本明細書に記述する他の基板の特定の実装例であってよい。

【0035】

図３を参照するに、平行なラスタパターン３３０が基板３００の上に重ねられた状態で示されており、当該パターンが基板３００全体をどのように覆うかを示している。平行なラスタパターン３３０は、全体として、走査対象である基板３００の領域全体を覆う一連の平行パスを含んでいる。使用できる特定のパターンに制限は無いが、いくつかの実施形態において、平行なラスタパターンは、図示するように、基板３００の一方の側から他方の側に伸長する一連の平行な直線（又は、ほぼ直線）を含む線形ラスタパターンである。基板３００の一方の側から他方の側に伸長する平行なラスタパターン３３０の各区間は、パス３３３と称する場合がある。平行なラスタパターン３３０は、（図示するように）基板３００を覆う間は方向を変えなくてもよい。厳密な要件ではないが、これは、走査中の基板３００の極めて一貫した露光を保証するという利点があり得る。

【0036】

平行なラスタパターンのこの特定の実装例において、平行なラスタパターン３３０の各連続パスは、先行パスとは逆方向に移動する。例えば、第１パス３３１は、図示するように、左から右へ走査され、第２パス３３２は、右から左へ走査されてよく、以下、同様である。平行なラスタパターン３３０は、経路の終点から開始されてよいが、途中の任意の点から開始されてもよい（例えば、後述のように、基板の半分を一度に走査する場合）。また、平行なラスタパターン３３０は、スポットサイズが有限（多くの場合、ガウシアン）であるため、基板３００の中心３０５を直接通過しても、しなくてもよいことに注意されたい。

【0037】

平行なラスタパターン３３０は、基板３００全体を覆うように図示及び記述しているが、部分的に覆うだけでなく、部分的な処理も可能である。例えば、基板３００の特定の領域だけを処理すべく、処理装置をパターンのいくつかの部分で停止してよい。同様に、基板の様々な部分における処理を基板の他の部分に比べて変化させるべく、基板処理のパラメータ（例：強度、持続時間、等）を走査中にリアルタイムで変更してよい。いくつかのケース（例えば、処理を要する基板上の複数の位置がグループされたか、又は、基板の全面積の比較的小さい部分を表す場合）において部分的なラスタパターンが用いてよい。

【0038】

組み合わせて行う走査が基板の一部しか走査しない状態で処理パラメータを動的に変化させる上述の能力は、有利なことに、（例えば、修正可能な欠陥があると特定された、又は、基板の他の部分を損傷することなく処理する必要がある）基板の特定の領域に狙いを定めた処理を可能にし得る。

【0039】

図４に、本発明の一実施形態による、振り子アームと基板の動きの模式図を示す。図４の基板の模式図は、例えば、図１の基板１０１、等、本明細書に記述する他の基板の特定の構成を表していてよい。同様にラベル付けされた要素は、先に述べた通りであってよい。

【0040】

図４を参照するに、模式図４００は、円弧運動及び回転の様々な位置にある基板１０１を示している。模式図４００は、基板１０１の中心４０５を通らない中心から外れた直線４３７を辿った際に、基板１０１及び振り子アーム１２５が、どのように動くかを示している。これまでと同様に、基板１０１は、振り子アーム１２５の遠位端に結合されている。中心４０５を通る直線４３５が、中心から外れたより太い直線４３７及び太い矢印と共に描かれていて、基板１０１が回転する向きを示している。

【0041】

図示する最も低い位置で、局在化スポット１０９は、中心からずれた直線４３７上の基板１０１の縁にある。振り子アーム１２５の位置により、反時計回りに２２．２°の第１回転４５６が生じて、中心から外れた直線４３７の終端を局在化スポット１０９に移動させる。振り子アーム１２５上の基板１０１が、第１円弧運動４５１により、局在化スポット１０９に向かって移動すると、基板１０１は、角速度を増しながら反時計回りに回転し続ける。例えば、２個の上側位置の間で、基板１０１は、小さい（ほぼ）直線運動４３４を行うに過ぎないが、第２回転４５７は、大きい角運動４３８により生じる。

【0042】

上側位置において、局在化スポット１０９は、中心から外れた直線４３７の中点４３９にある。当該点において、円弧運動又は基板の回転の一方が同じ方向で継続できる一方で、他方も同じ方向で継続することができる。円弧運動が当該点を過ぎて継続する場合、回転は、瞬時に停止して、反対方向に回転しなければならない。円弧運動は、中点４０９に近づくに従い、自然に遅くなるのに対して、回転運動は、円弧運動の減少を補って一定の走査速度を維持するため、これは、代替策よりもはるかに現実的でない恐れがある。

【0043】

結果的に、中心を通過しない平行なラスタパターンの各パスの最中に、円弧運動の方向を変えるステップが有利な場合がある。中心を直接通過する走査により、円弧運動と回転の両方が、各々の方向を維持できるようになる。従って、振り子アーム１２５は、中心から外れた直線に沿った直線パスを完了すべく、中点４３９で方向を変えて第２円弧運動４５２に追随してよい。説明を明快にすべく、基板１０１はパスの後半を移動するようには示していない。中心から外れた直線４３７は中心４０５に極めて近いため、基板１０１の戻り運動は、かなり対称的である。第２円弧運動４５２を対称であるように示しているが、これは、非対称であるため近似に過ぎないことに注意されたい。実際、パスが中心４０５から離れているほど、戻り移動の対称性が低下する。

【0044】

また、円弧運動の方向を変えることは、基板１０１の半分だけを処理すればよい場合、処理チャンバに要する占有面積が縮小するという、更なる利点を有する場合がある。図１０、１１Ａ、及び１１Ｂを参照しながら説明するように、同様に、限られた占有面積で基板全体を走査できる構成がある。

【0045】

基板の直径４０７は、原点から離れるのに必要な円弧運動の範囲に影響を及ぼす。例えば図示する比例関係は１５０ｍｍの基板半径（３００ｍｍの基板直径４０７）と２５０ｍｍの振り子アーム１２５のものである。所与の用途での具体的な比率は、加速度及び速度の制限、処理チャンバの所望又は要求される占有面積、及び処理を要する基板の範囲等、様々な要因に依存する場合がある。一般的に、振り子アームの長さが長いほど円弧運動に必要な角度範囲が小さくなってある次元での占有面積は小さくなるが、振り子アームの伸長に起因して他の次元での占有面積が増大する。

【0046】

本明細書では、走査機構が基板のあらゆる部分に到達して、直線からなるラスタパターンをトレースアウトする能力に注目しているが、本明細書に記述する複数の基板走査実施形態を用いれば、任意のラスタパターンが可能であることに注意されたい。例えば、本明細書に記述する基板走査方法、装置、及びシステムでは、等しく、所与の用途に望まれるように、曲線を含むか又は任意のパターンをトレースアウトする、ラスタパターンを生成可能である。すなわち、ツール占有面積の減少及び精度の向上等、振り子アームを回転可能な基板と組み合わせることで得られる利点は、他のラスタパターンにも等しく適用可能である。

【0047】

図５に、本発明の一実施形態による、静止位置特化処理装置に相対的な基板の動きの幾何学図を示す。図５の基板の幾何学図は、例えば、図１の基板１０１等、本明細書に記述する他の基板の特定の構成を表すことができる。同様にラベル付けされた要素は、先に述べた通りであってよい。

【0048】

図５を参照するに、幾何学図５００は、半径Ｒ_１の大円の縁にある位置を中心とする基板１０１を示している。半径Ｒ_１は、振り子アームの長さである。同様に、半径Ｒ_２は、基、板の半径である。同図は、点（ｒ，α）を（０，０）の局在化スポット１０９に移動させるのに必要な円弧運動φと回転θの角度を示している。

【0049】

φは、二等辺三角形の頂角であるため、θ－α＝φ／２である。走査したい点の座標（ｒ，α）が既知であると仮定すれば、φ＝２ａｒｃｓｉｎ（ｒ／Ｒ_１／２）から回転φを決定し、次いで、先の式を用いて、円弧運動θを解くことができる。例えば、図４の最も低い位置において、（ｒ，α）＝（１５０ｍｍ，４．８°）且つＲ_１＝２５０ｍｍであるため、φ＝３４．９°（且つθ＝２２．２°となる。

【0050】

図４を参照しながら記述するように、基板の角加速度及び速度は、枢動点の中心に近いが通らないが、複数の線の中点付近で劇的に増加する。多くの用途では、これは、問題とならない。しかし、いくつかの用途では、特に、スポットサイズが小さい場合、このような高い角加速度と速度を管理するステップが困難な場合がある。図６～１０、１１Ａ、１１Ｂは、この潜在的な問題に対処する各種の実施形態を示している。

【0051】

図６に、本発明の一実施形態による、２個以上の静的処理ノズルを含む基板走査装置を上面から見た模式図を示す。図６の基板走査装置は、例えば、図１の基板走査装置等、本明細書に記述する他の基板走査装置の特定の実装例であってもよい。同様にラベル付けされた要素は、先に述べた通りである。

【0052】

図６を参照するに、基板走査装置６００は、図１の基板走査装置１００と同様に、処理チャンバ６１０内に配置された基板１０１を含んでいる。しかし、図１とは対照的に、基板走査装置６００は、第１回転ドライブ１２１～異なる距離６６７に配置された第１静的処理ノズル６６１及び第２静的処理ノズル６６２を含む、２個以上の静的処理ノズルを含んでいる。複数の静的処理ノズルは、有利なことに、基板の中心の過度に近くを走査しないよう、基板の複数の異なる部分を走査すべく、用いられてよい。

【0053】

図７に、本発明の一実施形態による、並進処理ノズルを含む基板走査装置を上面から見た模式図を示す。図７の基板走査装置は、例えば、図１の基板走査装置等、本明細書に記述する、他の基板走査装置の特定の実装例であってよい。同様にラベル付けされた要素は、先に述べた通りである。

【0054】

図７を参照するに、基板走査装置７００は、図１の基板走査装置１００と同様に、処理チャンバ７１０内に配置された基板１０１を含んでいる。しかし、図１とは対照的に、基板走査装置７００は、第１回転ドライブ１２１～異なる距離６６７の間を移動し得る単一の並進可能処理ノズル７６３を含んでいる。複数の処理ノズルは、有利なことに、基板の中心の過度に近くを走査しないように、基板の異なる部分を走査すべく、用いられてよい。

【0055】

静的処理ノズルと、処理のある部分にわたり静止するノズルとは、異なることに言及すべきである。本開示の目的のため、静止ノズルは（潜在的に較正及び保守の理由以外では）基板走査装置自体に相対的に移動しないのに対し、静止ノズルは、静止ノズル又は並進（すなわち、可動）ノズルのいずれであってもよい。

【0056】

図８に、本発明の一実施形態による、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転ドライブと、基板の中心からずれた枢動点で回転ドライブに取り付けられた基板とを含む基板走査装置を上面から見た３個の模式図を示す。図８の基板走査装置は、例えば、図１の基板走査装置等、本明細書に記述する他の基板走査装置の一般的な実装例であってよい。同様にラベル付けされた要素は、先に述べた通りである。

【0057】

図８を参照するに、基板走査装置８００は、第２回転ドライブ８２２の枢動点８２７が、基板（及び、基板保持部）の外半径よりも小さいオフセット距離ｄだけ基板１０１の中心からずれていること以外は、図１の基板走査装置１００と同様である。３個の模式図に示すように、より長いリーチを有する回転８５５の結果、処理チャンバ８１０の占有面積が僅かに増加する。しかし、先に説明した軸上実施形態と同様に、軸外構成は、依然として有利なことに、小さい占有面積内で基板１０１の全ての部分に到達する。

【0058】

オフセット距離ｄは、処理チャンバの占有面積が小さいことの利点と、所与の処理の角加速度及び速度要件とのバランスをとるべく、適当に選択されていてよい。オフセット距離ｄは、中心から遠ざかるに従い、線の角速度及び加速度が急激に低下するため、小さい方が有利な場合がある。

【0059】

図９に、本発明の一実施形態による、振り子アームの遠位端に取り付けられた回転ドライブと、基板の中心からずれた枢動点で回転ドライブに取り付けられた基板とを含む基板走査装置を上面から見た、更に３個の模式図を示す。図９の模式図は、図８を用いて上で述べたものと同様の構成の異なるビューを示している。これらの異なるビューは、更に、当該構成が基板の全ての領域に到達する能力を示している。同様にラベル付けされた要素は、先に述べた通りである。

【0060】

図９を参照するに、基板走査装置９００は、基板１０１の向きを示すべくガイド線９３６と共に描かれた基板１０１を含んでいる。ガイド線２３６と同様に、ガイド線９３６は、円弧運動及び回転システムの基板１０１の表面全体へのマッピングを視覚化するのに役立つ。

【0061】

図１０に、本発明の一実施形態による、基板保持部から基板を持ち上げて１８０°回転させる基板走査処理を示す。図１０の基板走査処理は、例えば、図８の基板走査装置、等、本明細書に記述する基板走査装置を用いて実行できる。同様にラベル付けされた要素は、先に述べた通りである。

【0062】

図１０を参照するに、基板走査処理１０００は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ１）、（ｄ）、及び（ｅ）とラベル付けされた５個のステップを含んでいる。ステップ（ａ）においては、第２回転ドライブ８２２からずれた基板１０１を含み、且つ、後続のステップにおける回転を示すガイド線１０３６を含む、処理チャンバ１０１０を示している。

【0063】

ステップ（ｂ）においては、第１処理領域１０１１を走査する。第１処理領域１０１１は、基板１０１の表面の少なくとも半分を含んでいる。ステップ（ｃ１）において、基板１０１を基板保持部から（例えば、リフトピン１０４１、又は、他の物理的に突出可能な支持部、クランプ、アーム、等の持ち上げ機構を用いて）持ち上げる。次いで、基板１０１を１８０°だけ基板回転１０４２させる。次いで、ステップ（ｄ）において、基板１０１の残りの部分を走査することにより、振り子アーム１２５が中点を横切ることなく、ステップ（ｅ）に示すように基板の全表面を走査する。従って、有利な点として、処理チャンバの設置面積を増大させることなく、基板１０１の全表面を走査する。

【0064】

図１１Ａに、本発明の一実施形態による、基板を枢動点に相対的に直線的に並進させることにより、回転可能な基板の枢動点をシフトする基板走査処理を示す。図１１Ａの基板走査処理は、例えば、図８の基板走査装置、等、本明細書に記述する基板走査装置を用いて実行することができる。同様にラベル付けされた要素は、先に述べた通りである。

【0065】

図１１Ａを参照するに、基板走査処理１１００は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ２）、（ｄ）、及び（ｅ）とラベル付けされた５個のステップを含んでいる。（ｃ２）以外の全てのステップは、先に述べた通りである。ステップ（ｃ２）においては、基板保持部から基板１０１を持ち上げて回転させるのではなく、同じ効果が得られるように、基板を枢動点に相対的に直線並進（例えば、スライド）させる。この並進は、振り子アーム１２５に含まれる線形アクチュエータ、等のアクチュエータを用いて実現できる。位置を変えるために基板を持ち上げないことで、有利に複雑さを低減して、整列性を向上させることができる。

【0066】

図１１Ｂに、本発明の一実施形態による、基板を枢動点に相対的に回転並進させることにより、回転可能な基板の枢動点をシフトする基板走査処理を示す。

【0067】

図１１Ｂを参照するに、基板走査処理１１０５は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ３）、（ｃ４）、（ｄ）、及び（ｅ）とラベル付けされた６個のステップを含んでいる。（ｃ３）及び（ｃ４）以外の全てのステップは、先に述べた通りである。ステップ（ｃ３）及び（ｃ４）においては、基板保持部から基板１０１を持ち上げるか又は基板１０１を物理的に直線並進させるのではなく、同じ効果が得られるように、回転機構１１４５（例えば、ベルトを用いてもよい）を用いて、基板１０１を枢動点の回りに回転１１４７させる。直線並進と同様に、位置を変えるために基板を持ち上げないことで、有利に複雑さを低減して、整列性を向上させることができる。

【0068】

図１２に、本発明の一実施形態による、基板走査装置を側面から見た模式図を示す。図１２の基板走査装置は、例えば、図１又は８の基板走査装置、等、本明細書に記述する他の基板走査装置の特定の実装例であってもよい。同様にラベル付けされた要素は、先に述べた通りである。

【0069】

図１２を参照するに、基板走査装置１２００は、処理ノズル１２６５と排気口１２７３とを含む、処理チャンバ１２１０を含んでいる。処理ノズル１２６５は、基板保持部１２０３により固定された基板１０１上に局在化スポットを合焦させるべく構成されている。処理ノズル１２６５は、単一、且つ、静的であるように示されているが、図６、７の代替的なノズルのうち１個で代替されてもよく、いずれのノズルも実際に基板を処理する間は典型的に静止している。

【0070】

排気口１２７３は、基板の走査及び処理用の真空環境を実現すべく構成されている。図示するように、枢動点８２７は、基板保持部１２０３及び基板１０１の中心からずれた一般的な位置に配置されているが、枢動点８２７は、中心と整列していてもよい。枢動点軸１２２８は、振り子アーム１２５の遠位端１２４において第２回転ドライブ１２２及び基板保持部に結合されている。枢動点軸１２２８は、第２回転ドライブ１２２の回転運動を基板保持部１２０３に結合して、基板１０１の回転８５５を促進することができる。

【0071】

同様に、回転フィードスルー軸１２２９が、振り子アーム１２５の近位端１２３に取り付けられていて、第１回転ドライブ１２１の回転運動を振り子アーム１２５に結合して、円弧運動１５０を可能にする。一実施形態において、回転フィードスルー軸１２２９は、真空フィードスルー口１２７１で処理チャンバ１２１０を通過することにより、処理チャンバ１２１０の設置面積を更に縮小して、走査機構の清浄度を向上させることができる。

【0072】

図１３に、本発明の一実施形態による、基板走査システムを側面から見た模式図を示す。図１３の基板走査システムは、例えば図１、８、又は１２の基板走査装置、等、本明細書に記述する基板走査装置を含んでいてよい。同様にラベル付けされた要素は、上述の通りである。

【0073】

図１３を参照するに、基板走査システム１３００は、処理チャンバ１３１０に結合された処理装置１３６０を含んでいる。処理チャンバ１３１０は、振り子アーム１２５、基板保持部１２０３、及び、基板１０１を収容する。真空ポンプ１３７５が、処理チャンバ１３１０に結合されている。コントローラ１３７０は、枢動点アクセス１３７８及び円弧軸１３７９に動作可能に結合されていて、第１と第２回転ドライブの同時移動を制御すべく構成されている。

【0074】

図１４に、本発明の一実施形態による、基板を走査する方法を示す。図１４の方法を他の方法と組み合わせて、本明細書に記述するシステム及び装置を用いて実行してもよい。例えば、図１４の方法は、図１～１３の実施形態のいずれと組み合わせてもよい。

【0075】

図１４を参照するに、方法１４００は、基板を処理チャンバ内の基板保持部に固定する第１ステップ１４０１を含んでいる。ステップ１４０２において、第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期的に駆動して、基板を当該基板上の局在化されたスポットに合焦された処理装置に相対的に移動させることにより、平行なラスタパターンの第１パスを実行する。第１回転ドライブは、振り子アームの近位端に結合されていて、第２回転ドライブは、振り子アームの遠位端及び基板保持部に載置されている。例えば、第１パスは、基板から外れた第１位置で開始され、基板上に移動して、基板から外れた第２位置で終了することができる。しかし、いずれの場合も、基板から外れた位置での開始及び終了は要件ではない。

【0076】

ステップ１４０２は、ステップ１４０３及びステップ１４０４を含んでいる。ステップ１４０３とステップ１４０４は、順次に実行される。振り子アームは、ステップ１４０３において、局在化スポットが基板上にある間、第１円弧運動により第１パスの最中に、第１パスの第１部分にわたり移動される。ステップ１４０４において、振り子アームは、また、局在化スポットが基板上にある間、第１パスの最中に、第１パスの第２部分にわたり、但し、反対向きの第２円弧運動により移動される。ステップ１４０３及びステップ１４０４の最中に、基板保持部は、振り子アームの遠位端にある枢動点の回りを単一方向に回転されてよい。

【0077】

本発明の例示的な実施形態を以下に要約する。他の実施形態も、本明細書の全文及び添付する請求項から理解することができる。

【0078】

例１．基板を走査する方法において、当該方法は、基板を処理チャンバ内の基板保持部に固定するステップと、振り子アームの近位端に結合された第１回転ドライブと振り子アームの遠位端及び基板保持部に載置された第２回転ドライブとを同期的に駆動して、基板を当該基板上の局在化されたスポットに合焦された処理装置に相対的に移動させることにより、平行なラスタパターンの第１パスを実行するステップとを含み、第１パスの最中に、第１回転ドライブを駆動するステップが、局在化スポットが基板上にある間に、第１パスの第１部分にわたり振り子アームを第１円弧運動により移動させ、次いで、局在化スポットが基板上にある間に、第１パスの第２部分にわたり振り子アームを反対向きの第２円弧運動により移動させるステップを含んでいる。

【0079】

例２．例１の方法において、枢動点が基板の中心にある。

【0080】

例３．例２の方法において、第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期的に駆動することにより、平行なラスタパターンの第２パスであり、第１パス及び基板の中心を通る複数のパスに平行な第２パスを実行するステップ、を更に含み、第２パスの最中に、第１回転ドライブを駆動するステップが、第２パスの最中に、振り子アームを１個の連続的な円弧運動を介して移動させるステップを含んでいる、方法。

【0081】

例４．例１の方法において、枢動点が、基板の中心から基板の最大寸法の半分未満のオフセット距離だけ、第１方向にずれている。

【0082】

例５．例４の方法において、局在化スポットが基板の少なくとも半分を通過するように第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期的に駆動することにより、平行なラスタパターンの後続する第２パスを実行するステップと、第１方向とは反対向きの第２方向にオフセット距離だけ基板の中心からずれるように枢動点をシフトするステップと、局在化スポットが基板領域全体を通過するように第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期的に駆動することにより、平行なラスタパターンの後続する第３パスを実行するステップと、を更に含んでいる。

【0083】

例６．例５の方法において、枢動点をシフトするステップが、基板保持部から基板を持ち上げるステップと、基板を、基板保持部に相対的に新たな位置まで１８０度回転させるステップと、基板を、基板保持部上の新たな位置で固定するステップと、を含んでいる。

【0084】

例７．例５の方法において、枢動点をシフトするステップが、基板を、枢動点に相対的に、並進させるステップを含んでいる。

【0085】

例８．例１～７のいずれか一つの方法において、第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期的に駆動することにより、平行なラスタパターンの第２パスを実行するステップであり、位置特化処理装置が、振り子アームの近位端から異なる距離に配置された第１静的処理ノズル及び第２静的処理ノズルを含み、第２パスが、第１パスと平行であり、基板が、第１パスの最中に、第１処理ノズルを用いて処理され、かつ、第２パスの最中に、第２ノズルを用いて基板を処理する、ステップを、更に含んでいる。

【0086】

例９．例１～７のいずれか一つの方法において、第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期的に駆動することにより、平行なラスタパターンの第２パスを実行するステップであり、位置特化処理装置が、振り子アームの近位端から異なる２個以上の距離の間を並進可能な単一の処理ノズルを含み、第２パスが、第１パスと平行であり、第１パスの最中に、近位端に相対的に第１位置にある単一の処理ノズルを用いて基板を処理し、第２パスの最中に、近位端に相対的に第２位置にある単一の処理ノズルを用いて基板を処理する、ステップを、更に含んでいる。

【0087】

例１０．システムにおいて、真空チャンバ、真空チャンバ内に配置された振り子アームの近位端に結合された第１回転ドライブ、遠位端と共に移動するように振り子アームの遠位端に載置された第２回転ドライブ、真空チャンバ内に配置されており、枢動点において第２回転ドライブに結合された基板保持部、および、第１回転ドライブ及び第２回転ドライブに結合されたコントローラであり、第１回転ドライブと第２回転ドライブを同期的に駆動して、静止位置特化処理装置により、基板保持部上に平行なラスタパターンをトレースさせるように構成されているコントローラ、を含んでいる。

【0088】

例１１．例１０のシステムにおいて、第１回転ドライブが、真空チャンバの外部に配置されており、回転フィードスルー軸を介して、振り子アームの近位端に結合されている。

【0089】

例１２．例１０及び１１のいずれか一つのシステムにおいて、枢動点が基板の中心にある。

【0090】

例１３．例１２のシステムにおいて、位置特化処理装置が、振り子アームの近位端から異なる距離に配置された２個以上の静的処理ノズルを含んでいる。

【0091】

例１４．例１２及び１３のいずれか一つのシステムにおいて、位置特化処理装置が、振り子アームの近位端から異なる２個以上の距離の間を並進可能な単一の処理ノズルを含んでいる。

【0092】

例１５．例１０～１４のいずれか一つのシステムにおいて、基板保持部に配置されており、基板保持部から基板を持ち上げて、基板を基板保持部に相対的に新たな位置まで１８０度回転させるように構成された、リフト機構、を更に含んでいる。

【0093】

例１６．例１０～１４のいずれか一つのシステムにおいて、枢動点に結合されたアクチュエータであり、基板を枢動点に相対的に並進させることにより、該枢動点をシフトするように構成された、アクチュエータを、更に含んでいる。

【0094】

例１７．装置において、処理チャンバ、処理チャンバ内に配置されており、近位端及び遠位端を含む振り子アームであり、近位端が、振り子アームを近位端を中心とする円弧運動により移動させるように構成された第１回転ドライブに結合されている、振り子アーム、および、処理チャンバ内に配置されており、基板保持部の中心から基板保持部の外半径よりも小さいオフセット距離だけ第１方向にずれた枢動点において、第２回転ドライブに結合された基板保持部であり、第２回転ドライブが振り子アームの遠位端に載置されており、振り子アームの円弧運動と同期的に、枢動点を中心に基板保持部を回転させて、位置特化処理装置に相対的に基板保持部を、横方向に移動させるように構成された、基板保持部、を含んでいる。

【0095】

例１８．例１７の装置において、基板保持部の平面内で測定された処理チャンバの主要寸法が、振り子アームの長さ、オフセット距離、および、基板保持部の外半径の合計に実質的に等しい。

【0096】

例１９．例１７及び１８のいずれか一つの装置において、基板保持部に配置されており、基板保持部から基板を持ち上げて、基板を基板保持部に相対的に新たな位置まで１８０度回転させるように構成された、リフト機構、を更に含んでいる。

【0097】

例２０．例１７及び１８のいずれか一つの装置において、枢動点に結合されたアクチュエータであり、基板を枢動点に相対的に並進させることにより、枢動点をシフトするように構成されている、アクチュエータを、更に含んでいる。

【0098】

本発明について、複数の例示的な実施形態を参照しながら記述してきたが、限定的な意味で解釈されることは意図していない。例示的な実施形態の様々な変更及び組み合わせ、並びに、本発明の他の実施形態は、上の記述を参照すれば、当業者には明らかになるだろう。従って、添付の請求項は、そのような変更又は実施形態を包含することを意図している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【国際調査報告】