特表 2024-536938 １以上の圧力安定化チャンバを有するクラスタツール、システム、及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-09

(54)【発明の名称】１以上の圧力安定化チャンバを有するクラスタツール、システム、及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20241002BHJP

   C23C 16/54 20060101ALI20241002BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01L21/205

C23C16/54

H01L21/306 J

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024504173

(86)(22)【出願日】2022-07-20

(85)【翻訳文提出日】2024-03-12

(86)【国際出願番号】 US2022037676

(87)【国際公開番号】W WO2023033947

(87)【国際公開日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】63/240,727

(32)【優先日】2021-09-03

(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】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

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

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

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】チョプラ， ソーラブ

(72)【発明者】

【氏名】サリーナス， マーティン ジェフリー

(72)【発明者】

【氏名】イシイ， マサト

(72)【発明者】

【氏名】タン， ション－チェン

(72)【発明者】

【氏名】ナタラジャン， シュリヴィディヤ

【テーマコード（参考）】

4K030

5F043

5F045

【Ｆターム（参考）】

4K030BA29

4K030DA03

4K030EA03

4K030GA02

4K030GA12

4K030HA04

4K030KA23

5F043BB27

5F043EE36

5F043EE40

5F045AA03

5F045AB02

5F045AB40

5F045AC00

5F045AC01

5F045AC05

5F045AC13

5F045AD08

5F045AD09

5F045AD10

5F045AD11

5F045AD12

5F045AD13

5F045AD14

5F045AD15

5F045AD16

5F045AE25

5F045AE29

5F045AE30

5F045BB10

5F045DP04

5F045DP28

5F045DQ10

5F045DQ17

5F045EK12

5F045EK14

5F045HA03

5F045HA04

5F045HA06

(57)【要約】

一態様では、プロセスチャンバ内で第１の圧力においてプロセス工程が行われ、エピタキシャル堆積チャンバ内で大気圧においてエピタキシャル堆積工程が行われる。大気圧は、第１の圧力よりも大きい。プロセスチャンバは、第１の圧力（減圧）で動作する第１のメインフレームに取り付けられ、エピタキシャル堆積チャンバは、大気圧で動作する第２のメインフレームに取り付けられている。一態様では、プロセスチャンバが洗浄チャンバ（予洗浄チャンバなど）であり、プロセス工程が洗浄工程である。一態様では、プロセスチャンバが、大気圧エピタキシャル堆積チャンバであり、プロセス工程が、大気圧エピタキシャル堆積工程である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板を処理するのに適したクラスタツールであって、
第１のメインフレーム、
前記第１のメインフレームに取り付けられた１以上のプロセスチャンバであって、７００Torr未満の第１の圧力でプロセス工程を行うように構成された１以上のプロセスチャンバ、
前記第１のメインフレームに結合された第２のメインフレーム、及び
前記第２のメインフレームに結合された１以上のエピタキシャル堆積チャンバであって、７００Torrから８００Torrの範囲内の大気圧でエピタキシャル堆積工程を行うように構成された１以上のエピタキシャル堆積チャンバを備える、クラスタツール。

【請求項2】

前記１以上のプロセスチャンバは１以上の洗浄チャンバを含み、前記プロセス工程は洗浄工程である、請求項１に記載のクラスタツール。

【請求項3】

前記１以上のプロセスチャンバは、１以上の減圧エピタキシャル堆積チャンバを含み、前記プロセス工程は、減圧エピタキシャル堆積工程である、請求項１に記載のクラスタツール。

【請求項4】

前記１以上のプロセスチャンバと前記１以上のエピタキシャル堆積チャンバとの間に結合された第１の圧力安定化チャンバ、及び
前記１以上のプロセスチャンバと前記１以上のエピタキシャル堆積チャンバとの間に結合された第２の圧力安定化チャンバを更に備える、請求項１に記載のクラスタツール。

【請求項5】

前記第１のメインフレームと前記第２のメインフレームとの間に結合された少なくとも１つの圧力安定化チャンバを更に備え、前記第１のメインフレームは前記第１の圧力で動作し、前記第２のメインフレームは前記大気圧で動作する、請求項１に記載のクラスタツール。

【請求項6】

前記少なくとも１つの圧力安定化チャンバは、
内部空間、
第１の移送チャンバに接続する第１のドア、
第２の移送チャンバに接続する第２のドア、
前記内部空間内に配置された基板支持体、
前記内部空間に圧力安定化ガスを供給するために、前記内部空間に流体接続された第１のガス源、及び
前記内部空間から前記圧力安定化ガスを排気するために、前記内部空間に流体接続された排気ポンプを備える、請求項５に記載のクラスタツール。

【請求項7】

ファクトリインターフェース、及び
前記ファクトリインターフェースと前記第１のメインフレームとの間に配置された１以上のロードロックチャンバを更に備える、請求項５に記載のクラスタツール。

【請求項8】

基板を処理する方法であって、
ファクトリインターフェース内に前記基板を配置すること、
前記ファクトリインターフェースから洗浄チャンバの第１の処理空間に前記基板を移送すること、
前記基板から自然酸化物を除去するために、前記第１の処理空間を７００Torr未満の第１の圧力に維持しながら、前記洗浄チャンバ内で前記基板に対して洗浄工程を行うこと、
圧力安定化チャンバの圧力を前記第１の圧力に維持すること、
前記洗浄チャンバから前記圧力安定化チャンバの第１のドアを通して前記圧力安定化チャンバに前記基板を移送すること、
前記第１のドアを閉じること、
前記圧力安定化チャンバの前記圧力を７００Torrから８００Torrの範囲内の大気圧まで上昇させること、
前記圧力安定化チャンバの第２のドアを開くこと、
前記圧力安定化チャンバからエピタキシャル堆積チャンバの第２の処理空間に前記基板を移送すること、及び
前記第２の処理空間を前記大気圧に維持しながら、前記基板に対してエピタキシャル堆積工程を行うことを含む、方法。

【請求項9】

前記第１の圧力は、３０Torrから８０Torrの範囲内である、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記エピタキシャル堆積工程は、前記第２の処理空間を摂氏４００度から摂氏１２００度の範囲内の温度に維持しながら、前記基板に対して行われる、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記洗浄チャンバから前記圧力安定化チャンバに前記基板を移送することは、
第１の移送チャンバの圧力を前記第１の圧力に維持しながら、前記第１の移送チャンバを介して前記基板を移送すること、及び
前記圧力安定化チャンバの中に前記基板を移動させる間に、前記圧力安定化チャンバの前記第２のドアを閉じた状態に維持することを更に含む、請求項８に記載の方法。

【請求項12】

前記圧力安定化チャンバの閉じられた前記第２のドアは、前記圧力安定化チャンバを第２の移送チャンバから分離し、
前記洗浄チャンバから前記圧力安定化チャンバに前記基板を移送することは、前記第２の移送チャンバの圧力を前記大気圧に維持することを更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記第１のドアは、前記第２のドアが開かれている間に、閉じた状態に維持される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記圧力安定化チャンバから前記エピタキシャル堆積チャンバの前記第２の処理空間に前記基板を移送することは、前記第２の移送チャンバを介して前記基板を移送することを更に含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

基板を処理する方法であって、
ファクトリインターフェース内に前記基板を配置すること、
前記ファクトリインターフェースから第１のエピタキシャル堆積チャンバの第１の処理空間に前記基板を移送すること、
前記第１の処理空間を７００Torr未満の第１の圧力に維持しながら、前記第１のエピタキシャル堆積チャンバ内で前記基板に対して第１のエピタキシャル堆積工程を行うこと、
圧力安定化チャンバの圧力を前記第１の圧力に維持すること、
前記第１のエピタキシャル堆積チャンバから前記圧力安定化チャンバの第１のドアを通して前記圧力安定化チャンバに前記基板を移送すること、
前記第１のドアを閉じること、
前記圧力安定化チャンバの前記圧力を７００Torrから８００Torrの範囲内の大気圧まで上昇させること、
前記圧力安定化チャンバの第２のドアを開くこと、
前記圧力安定化チャンバから第２のエピタキシャル堆積チャンバの第２の処理空間に前記基板を移送すること、及び
前記第２の処理空間を前記大気圧に維持しながら、前記基板に対して第２のエピタキシャル堆積工程を行うことを含む、方法。

【請求項16】

前記第２のエピタキシャル堆積工程は、前記第２の処理空間を摂氏４００度から摂氏１２００度の範囲内の温度に維持しながら、前記基板に対して行われる、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記第１のエピタキシャル堆積チャンバから前記圧力安定化チャンバに前記基板を移送することは、
第１の移送チャンバの圧力を前記第１の圧力に維持しながら、前記第１の移送チャンバを介して前記基板を移送すること、及び
前記圧力安定化チャンバの中に前記基板を移動させる間に、前記圧力安定化チャンバの前記第２のドアを閉じた状態に維持することを更に含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項18】

前記圧力安定化チャンバの閉じられた前記第２のドアは、前記圧力安定化チャンバを第２の移送チャンバから分離し、
前記第１のエピタキシャル堆積チャンバから前記圧力安定化チャンバに前記基板を移送することは、前記第２の移送チャンバの圧力を前記大気圧に維持することを更に含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記第１のドアは、前記第２のドアが開かれている間に、閉じた状態に維持される、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記圧力安定化チャンバから前記第２のエピタキシャル堆積チャンバの前記第２の処理空間に前記基板を移送することは、前記第２の移送チャンバを介して前記基板を移送することを更に含む、請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001] 本開示の実施形態は、広くは、１以上の圧力安定化チャンバを含むクラスタツール、システム、及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

[0002] 基板の処理中に、エピタキシャル工程の成長速度は制限され得る。成長速度を上げようとすると、基板上の汚染物質が増加したり、さもなければ処理された基板によって形成されるデバイスの性能が阻害されたりし得る。

【0003】

[0003] したがって、エピタキシャル成長速度の向上を促進する改良された装置、システム、及び方法が必要とされている。

【発明の概要】

【0004】

[0004] 本開示の実施形態は、広くは、１以上の圧力安定化チャンバを有するクラスタツール、システム、及び方法に関する。本開示の一態様では、洗浄チャンバ内で第１の圧力において洗浄工程が行われ、エピタキシャル堆積チャンバ内で大気圧及びある温度においてエピタキシャル堆積工程が行われる。大気圧は、第１の圧力よりも大きい。

【0005】

[0005] 一実施態様では、半導体基板を処理するのに適したクラスタツールが、第１のメインフレーム、第１のメインフレームに取り付けられた１以上のプロセスチャンバ、及び第１のメインフレームに結合された第２のメインフレームを含む。１以上のプロセスチャンバは、７００Torr未満の第１の圧力でプロセス工程を行うように構成されている。クラスタツールは、第２のメインフレームに結合された１以上のエピタキシャル堆積チャンバを含む。１以上のエピタキシャル堆積チャンバは、７００Torrから８００Torrの範囲内の大気圧でエピタキシャル堆積工程を行うように構成されている。

【0006】

[0006] 一実施態様では、基板を処理する方法が、ファクトリインターフェース内に基板を配置すること、及びファクトリインターフェースから洗浄チャンバの第１の処理空間に基板を移送することを含む。該方法は、基板から自然酸化物を除去するために、第１の処理空間を第１の圧力に維持しながら、洗浄チャンバ内で基板に対して洗浄工程を行うことを含む。第１の圧力は、７００Torr未満である。該方法は、圧力安定化チャンバの圧力を第１の圧力に維持すること、及び洗浄チャンバから圧力安定化チャンバの第１のドアを通して圧力安定化チャンバに基板を移送することを含む。該方法は、第１のドアを閉じること、及び圧力安定化チャンバの圧力を７００Torrから８００Torrの範囲内の大気圧まで上昇させることを含む。該方法は、圧力安定化チャンバの第２のドアを開くこと、及び圧力安定化チャンバからエピタキシャル堆積チャンバの第２の処理空間に基板を移送することを含む。該方法は、第２の処理空間を大気圧に維持しながら、基板に対してエピタキシャル堆積工程を行うことを含む。

【0007】

[0007] 一実施態様では、基板を処理する方法が、ファクトリインターフェース内に基板を配置すること、及びファクトリインターフェースから第１のエピタキシャル堆積チャンバの第１の処理空間に基板を移送することを含む。該方法は、第１の処理空間を第１の圧力に維持しながら、第１のエピタキシャル堆積チャンバ内で基板に対して第１のエピタキシャル堆積工程を行うことを含む。第１の圧力は、７００Torr未満である。該方法は、圧力安定化チャンバの圧力を第１の圧力に維持すること、及び第１のエピタキシャル堆積チャンバから圧力安定化チャンバの第１のドアを通して圧力安定化チャンバに基板を移送することを含む。該方法は、第１のドアを閉じること、及び圧力安定化チャンバの圧力を７００Torrから８００Torrの範囲内の大気圧まで上昇させることを含む。該方法は、圧力安定化チャンバの第２のドアを開くこと、及び圧力安定化チャンバから第２のエピタキシャル堆積チャンバの第２の処理空間に基板を移送することを含む。該方法は、第２の処理空間を大気圧に維持しながら、基板に対して第２のエピタキシャル堆積工程を行うことを含む。

【0008】

[0008] 上述の本開示の特徴を詳細に理解し得るように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明が、複数の実施形態を参照することによって得られ、一部の実施形態は、付随する図面に例示されている。しかしながら、添付の図面は例示的な実施形態を示しているに過ぎず、したがって、その範囲を限定するものとみなされるべきではなく、本開示は他の同等に有効な実施形態を許容し得ることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】[0009] 一実施態様による基板を処理するためのシステムの概略上面図である。

【図2】[0010] 一実施態様による処理チャンバの概略断面図である。

【図3】[0011] 一実施態様による堆積チャンバの概略断面図である。

【図4】[0012] 一実施態様による基板を処理する方法の概略フロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

[0013] 理解を容易にするために、可能な場合には、図面に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号が使用された。一実施形態の要素及び特徴は、追加の記述がなくても、他の複数の実施形態に有益に組み込むことができると考えられている。

【0011】

[0014] 本開示の実施形態は、広くは、１以上の圧力安定化チャンバを含むクラスタツール、システム、及び方法に関する。本開示の一態様では、洗浄チャンバ内で第１の圧力において洗浄工程が行われ、エピタキシャル堆積チャンバ内で大気圧及びある温度においてエピタキシャル堆積工程が行われる。大気圧は、第１の圧力よりも大きく、ある温度は、摂氏４００度から１２００度の範囲内である。

【0012】

[0015] 本開示は、「結合する（couples、coupling、couple）」、「結合される（coupled）」などの用語が、非限定的に、溶接、締まり嵌め、並びに／又は、ボルト、ねじ接続、ピン、及び／若しくはねじなどを使用する締結を含んでよいことを考慮している。本開示は、「結合する（couples、coupling、couple）」、「結合される（coupled）」などの用語が、非限定的に、一体形成を含んでよいことを考慮している。本開示は、「結合する（couples、coupling、couple）」、「結合される（coupled）」などの用語が、非限定的に、直接結合及び／又は間接結合を含んでよいことを考慮している。本開示は、「結合する（couples、coupling、couple）」、「結合される（coupled）」などの用語が、電気結合及び／又は流体結合などの動作可能な結合を含んでよいことを考慮している。

【0013】

[0016] は、図１は、一実施態様による基板を処理するためのシステム１００の概略上面図である。システム１００は、クラスタツール１８０を含む。クラスタツール１８０は、ファクトリインターフェース１０２、１以上のロードロックチャンバ１０４、１０６（２つが図示されている）、及びそれぞれの移送ロボット１１０、１１８が内部に配置された１以上の移送チャンバ１０８、１１６（２つが図示されている）を含む。クラスタツール１８０は、第１のメインフレーム１５１に取り付けられた１以上の第１のチャンバ１２０、１２２（２つが図示されている）、及び第２のメインフレーム１５９に取り付けられた１以上のエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０（４つが図示されている）を含む。第２のメインフレーム１５９は、第１のメインフレーム１５１に結合されている。システム１００は、１以上のエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０に流体接続された１以上のガスボックス１７３、１７５（２つが図示されている）を含む。１以上のガスボックス１７３、１７５は、１以上のエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０に、１以上のプロセスガス及び／又は１以上のパージガスを供給するように構成されている。

【0014】

[0017] クラスタツール１８０は、１以上の第１のチャンバ１２０、１２２と１以上のエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０との間に結合された１以上の圧力安定化チャンバ１１２、１１４（２つが図示されている）を含む。図１で示されている一実施態様では、各圧力安定化チャンバ１１２、１１４が、移送チャンバ１０８と１１６との間に結合されている。圧力安定化チャンバ１１２及び１１４は、基板がそこを通って第１のメインフレーム１５１と第２のメインフレーム１５９との間で移送されるロードロックと見なされ得る。第１のメインフレーム１５１は、大気圧未満の減圧に維持されている。第２のメインフレーム１５９は、大気圧に維持されている。本明細書で詳述されるように、システム１００内の基板は、クラスタツール１８０の外部の周囲環境に曝露されることなしに、様々なチャンバ内で処理され、様々なチャンバ間で移送され得る。例えば、基板は、システム１００内で基板に対して実行される様々なプロセスの間で、低圧（例えば、３００Torr以下などの７００Torr以下）又は減圧環境を壊すことなしに、低圧又は減圧環境にある様々なチャンバ内で処理され、低圧又は減圧環境にある様々なチャンバ間で移送され得る。システム１００は、基板に対して処理工程を行うための統合クラスタツール１８０を提供することができる。

【0015】

[0018] 図１で示されている一実施態様では、ファクトリインターフェース１０２が、基板の移送を容易にするために、ドッキングステーション１４０及びファクトリインターフェースロボット１４２を含む。ドッキングステーション１４０は、１以上の前方開口型統一ポッド（FOUP）１４９を受容するように構成されている。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、各ファクトリインターフェースロボット１４２が、ファクトリインターフェース１０２からロードロックチャンバ１０４、１０６へ基板を移送するように構成された、それぞれのファクトリインターフェースロボット１４２の一端に配置されたブレード１４８を含む。

【0016】

[0019] ロードロックチャンバ１０４、１０６は、ファクトリインターフェース１０２に接続するそれぞれのドア１５０、１５２、及び第１の移送チャンバ１０８に接続するそれぞれのドア１５４、１５６を含む。圧力安定化チャンバ１１２、１１４は、各々、第１の移送チャンバ１０８に接続するそれぞれの第１のドア１５８、１６０、及び第２の移送チャンバ１１６に接続するそれぞれの第２のドア１６６、１６８を含む。

【0017】

[0020] 第１の移送チャンバ１０８は、第１のチャンバ１２０、１２２に接続するそれぞれのドア１６２、１６４を含む。第２の移送チャンバ１１６は、エピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０に接続するそれぞれのドア１７０、１７２、１７４、１７６を含む。ドア１５４、１５６、１５８、１６０、１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６は、例えば、移送ロボット１１０、１１８によって基板を通過させるためのスリットバルブを有するスリット開口部を含む。各ドア１５４、１５６、１５８、１６０、１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６は、ガスがそれぞれのチャンバ間で通過するのを防止するために、それぞれのチャンバ間に密封を提供するように構成され得る。各ドア１５４、１５６、１５８、１６０、１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６は、チャンバ間で基板を移送するために開かれ、さもなければ処理工程中などに閉じられ得る。

【0018】

[0021] ロードロックチャンバ１０４、１０６、移送チャンバ１０８、１１６、圧力安定化チャンバ１１２、１１４、第１のチャンバ１２０、１２２、及びエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０は、ガス及び圧力制御システム１８１に流体結合されてよい。ガス及び圧力制御システム１８１は、１以上のガスポンプ（例えば、ターボポンプ、クライオポンプ、粗引きポンプ、減圧ポンプなど）、ガス源、様々なバルブ、及び様々なチャンバに流体結合された導管を含み得る。例えば、各ロードロックチャンバ１０４、１０６は、ガス及び圧力制御システム１８１のガス源及び／又は排気ポンプに結合されてよい。

【0019】

[0022] 図１で示されているように、幾つかの実施形態では、ガス及び圧力制御システム１８１が、第１の圧力安定化チャンバ１１２の内部空間に流体接続された第１のガス源１８２、及び第２の圧力安定化チャンバ１１４の内部空間に流体接続された第２のガス源１８３を含む。ガス及び圧力制御システム１８１は、第１の圧力安定化チャンバ１１２の内部空間に流体接続された第１の排気ポンプ１８４、及び第２の圧力安定化チャンバ１１４の内部空間に流体接続された第２の排気ポンプ１８５を含む。ガス源１８２、１８３は、圧力安定化チャンバ１１２、１１４に圧力安定化ガスを供給し、排気ポンプ１８４、１８５は、圧力安定化チャンバ１１２、１１４から圧力安定化ガスを排気する。圧力安定化ガスは、不活性ガスである。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、圧力安定化ガスが窒素（Ｎ_２）である。圧力安定化チャンバ１１２、１１４の内部圧力は、ガス源１８２、１８３からの圧力安定化ガスの供給を増加させることによって、及び／又は、排気ポンプ１８４、１８５を使用して排気速度を低減させることによって高められ得る。圧力安定化チャンバ１１２、１１４の内部圧力は、ガス源１８２、１８３からの圧力安定化ガスの供給を低減させることによって、及び／又は、排気ポンプ１８４、１８５を使用して排気速度を増加させることによって下げられ得る。

【0020】

[0023] 本開示は、チャンバ間で基板を移送するために、第１の移送チャンバ１０８及び第２の移送チャンバ１１６に圧力安定化ガスが供給され、第１の移送チャンバ１０８及び第２の移送チャンバ１１６から圧力安定化ガスが排気され得ることを考慮している。本開示は、チャンバ間で基板を移送するために、第１のチャンバ１２０、１２２及び／又はエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０に圧力安定化ガスが供給され、第１のチャンバ１２０、１２２及び／又はエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０から圧力安定化ガスが排気され得ることを考慮している。

【0021】

[0024] 工程中に、ファクトリインターフェースロボット１４２は、FOUP１４９からドア１５０又は１５２を通してロードロックチャンバ１０４又は１０６に基板を移送する。次いで、ガス及び圧力制御システム１８１は、ロードロックチャンバ１０４又は１０６をポンプダウンする。一実施例では、ガス及び圧力制御システム１８１が、ロードロックチャンバ１０４又は１０６内の圧力を下げる。ガス及び圧力制御システム１８１は、移送チャンバ１０８を第１の圧力に維持する。幾つかの実施形態では、第１の圧力が、ファクトリインターフェース１０２の周囲環境の圧力未満である。幾つかの実施形態では、ガス及び圧力制御システム１８１が、圧力安定化チャンバ１１２、１１４を第１の圧力に維持する。したがって、ロードロックチャンバ１０４又は１０６のポンプダウンは、例えば、ファクトリインターフェース１０２の周囲環境と第１の移送チャンバ１０８の第１の圧力との間で、基板を通過させることを容易にする。

【0022】

[0025] ポンプダウンされたロードロックチャンバ１０４又は１０６内に基板がある状態で、移送ロボット１１０は、ロードロックチャンバ１０４又は１０６からドア１５４又は１５６を通して第１の移送チャンバ１０８の中に基板を移送する。次いで、移送ロボット１１０は、処理のためにそれぞれのドア１６２、１６４を通して第１のチャンバ１２０、１２２のいずれかに、及び更なる移送を待つように保持するためにそれぞれのドア１５８、１６０を通して圧力安定化チャンバ１１２、１１４のいずれかに基板を移送し、並びに／又は、第１のチャンバ１２０、１２２及び圧力安定化チャンバ１１２、１１４のいずれかの間で基板を移送することができる。移送ロボット１１０を使用して、基板は、それぞれの第１のドア１５８又は１６０が開かれている間に、それぞれの圧力安定化チャンバ１１２又は１１４内に配置されたそれぞれの基板支持体１４３又は１４４（ペデスタルなど）に移送される。基板は、基板支持体１４３又は１４４上に支持され、移送ロボット１１０は、第１の移送チャンバ１０８の中に後退する。それぞれの第１のドア１５８又は１６０は閉じられる。

【0023】

[0026] 移送ロボット１１８は、第２のドア１６６又は１６８を通して圧力安定化チャンバ１１２又は１１４内の基板支持体１４３又は１４４から基板にアクセスすることができ、エピタキシャル堆積のためにそれぞれのドア１７０、１７２、１７４、１７６を通してエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０のいずれかに基板を移送し、及び／又は、エピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０のいずれかの間で基板を移送することができる。移送ロボット１１８はまた、更なる移送を待つように保持するためにそれぞれのドア１６６、１６８を通して圧力安定化チャンバ１１２、１１４に基板を移送し、及び／又は、圧力安定化チャンバ１１２、１１４の間で基板を移送することができる。

【0024】

[0027] 第１のチャンバ１２０、１２２は、内部に配置された基板に対して処理工程を行うように構成され、エピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０は、内部に配置された基板に対してエピタキシャル堆積工程を行うように構成されている。第１のチャンバ１２０、１２２の処理工程は、第１の圧力で行われ、エピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０のエピタキシャル堆積工程は、大気圧で行われる。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、処理工程が、基板から自然酸化物を除去するように構成された洗浄工程である。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１のチャンバ１２０、１２２の処理工程が、基板上に第１のエピタキシャル層を堆積させるための第１のエピタキシャル堆積工程であり、エピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０のエピタキシャル堆積工程が、基板上に第２のエピタキシャル層を堆積させるための第２のエピタキシャル堆積工程である。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、エピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０のエピタキシャル堆積工程が、（１以上の）基板に対する第１のチャンバ１２０、１２２の処理工程を行った後で、（１以上の）基板に対して行われる。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１のチャンバ１２０、１２２の処理工程が、（１以上の）基板に対するエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０のエピタキシャル堆積工程を行った後で、（１以上の）基板に対して行われる。

【0025】

[0028] 第１のチャンバ１２０又は１２２から第１の移送チャンバ１０８を通して圧力安定化チャンバ１１２又は１１４に基板が移送されるときに、圧力安定化チャンバ１１２又は１１４及び第１の移送チャンバ１０８の内部圧力は、ガス及び圧力制御システム１８１を使用して第１の圧力に維持される。第１のドア１５８又は１６０が閉じられ、圧力安定化チャンバ１１２又は１１４の内部圧力は、（ガス及び圧力制御システム１８１を使用して）大気圧まで高められる。第２の移送チャンバ１１６も、ガス及び圧力制御システム１８１を使用して大気圧に維持される。第２のドア１６６、１６８が開かれ、圧力安定化チャンバ１１２又は１１４を大気圧に維持しながら、圧力安定化チャンバ１１２又は１１４から第２の移送チャンバ１１６を通してエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、１３０のうちの１つに基板が移送される。エピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、又は１３０から第１のチャンバ１２０又は１２２に基板が移送される場合、圧力安定化チャンバ１１２又は１１４の内部圧力の操作上の変化は逆転され得る。

【0026】

[0029] 本開示は、チャンバ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０が、エッチングチャンバなどの基板を処理するための他のチャンバであり得ることを考慮している。本開示は、チャンバ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０のいずれかにおける工程が、第１の圧力以下の圧力で実行されてよいことを考慮している。本開示は、チャンバ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０のいずれかにおける工程が、第１の圧力と大気圧との間の圧力で実行されてよいことを考慮している。本開示は、チャンバ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０のいずれかにおける工程が、大気圧以上の圧力で実行されてよいことを考慮している。

【0027】

[0030] システム１００は、システム１００又はその構成要素を制御するように構成されたコントローラ１９０を含む。例えば、コントローラ１９０は、システム１００のチャンバ１０４、１０６、１０８、１１２、１１４、１１６、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の直接制御を使用して、又はチャンバ１０４、１０６、１０８、１１２、１１４、１１６、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０に関連付けられたコントローラを制御することによって、システム１００の工程を制御してよい。コントローラ１９０は、ガス及び圧力制御システム１８１を制御するように構成されている。工程中に、コントローラ１９０は、それぞれのチャンバ並びにガス及び圧力制御システム１８１からのデータ収集とフィードバックとを可能にして、システム１００の性能を調整し、制御する。

【0028】

[0031] コントローラ１９０は、概して、中央処理装置（CPU）１９２、メモリ１９４、及びサポート回路１９６を含む。CPU１９２は、産業用設定で使用できる任意の形態の汎用プロセッサのうちの１つであってよい。メモリ１９４又は非一時的なコンピュータ可読媒体は、CPU１９２によってアクセス可能であり、ローカル若しくはリモートの、ランダムアクセスメモリ（RAM）、リードオンリーメモリ（ROM）、フロッピーディスク、ハードディスク、又は任意の他の形態のディジタルストレージなどの、１以上のメモリであってよい。サポート回路１９６は、CPU１９２に結合され、キャッシュ、クロック回路、入／出力サブシステム、電源などを備えてよい。

【0029】

[0032] 本明細書で開示される様々な方法（方法４００など）及び工程は、概して、CPU１９２が、例えば、ソフトウェアルーチンとしてメモリ１９４内（又は特定の処理チャンバのメモリ内）に記憶されたコンピュータ指示命令コードを実行することによって、CPU１９２の制御の下で実施されてよい。コンピュータ指示命令コードがCPU１９２によって実行されると、CPU１９２は、本明細書で説明される様々な方法及び工程に従ってプロセスを行うようにチャンバを制御する。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、メモリ１９４が、内部に記憶された指示命令を含み、該指示命令は、実行されると、本明細書で説明される方法（方法４００など）及び工程を行わせる。

【0030】

[0033] 他の構成にある他の処理システムも考えられる。例えば、より多くの又はより少ない処理チャンバが、移送装置に結合されてよい。図１で示されている一実施態様では、移送装置が、移送チャンバ１０８、１１６及び圧力安定化チャンバ１１２、１１４を含む。他の複数の実施態様では、より多くの又はより少ない移送チャンバ（例えば、１つの移送チャンバ）及び／又はより多くの又はより少ない圧力安定化チャンバ（例えば、圧力安定化チャンバなし）が、基板を処理するためのシステム内の移送装置として実装されてよい。

【0031】

[0034] 図２は、一実施態様による処理チャンバ２００の概略断面図である。処理チャンバ２００は、予洗浄チャンバなどの洗浄チャンバである。処理チャンバ２００は、図１で示されている第１のチャンバ１２０、１２２のうちのいずれかとして使用されてよい。処理チャンバ２００は、熱又はプラズマベースの酸化プロセス及び／又はプラズマ支援型ドライエッチングプロセスを行うように構成され得る。処理チャンバ２００は、チャンバ本体２１２、リッドアセンブリ２１４、及び支持アセンブリ２１６を含む。リッドアセンブリ２１４は、チャンバ本体２１２の上端に配置され、支持アセンブリ２１６は、少なくとも部分的にチャンバ本体２１２内に配置される。処理チャンバ２００からガスを除去するために、減圧システムを使用することができる。減圧システムには、チャンバ本体２１２内に配置された減圧ポート２２１に結合された減圧ポンプ２１８が含まれる。減圧システムは、図１で示されているガス及び圧力制御システム１８１の一部であり得る。

【0032】

[0035] リッドアセンブリ２１４は、その間にプラズマ容積又はプラズマ空洞を生成するように構成された少なくとも２つの積み重ねられた構成要素２２２、２４１、２４２（３つが図示されている）を含む。第１の電極２２０が、第２の電極２２２の鉛直方向上方に配置されており、プラズマ容積を画定する。第１の電極２２０は、高周波（RF）電源などの電源２２４に接続され、第２の電極２２２は、接地又はソースリターンに接続され、第１の電極２２０と第２の電極２２２との間にキャパシタンスを生成する。リッドアセンブリ２１４は、ブロッカプレート２２８及びガス分配プレート２３０を通して基板表面に洗浄ガスを供給するための１以上のガス注入口２２６を含む。洗浄ガスは、エッチャント（etchant）、又はイオン化されたフッ素、塩素、若しくはアンモニアなどのイオン化された活性ラジカル、又はオゾンなどの酸化剤であってもよい。更に、処理チャンバ２００は、処理チャンバ２００内のプロセスを制御するためのコントローラ２０２を含む。コントローラ２０２は、図１で示されているコントローラ１９０の一部であり得る（例えば、一体化されている）か、又は図１で示されているコントローラ１９０と通信し得る。

【0033】

[0036] 支持アセンブリ２１６は、処理中に基板２１０をその上で支持するための基板支持体２３２を含んでよい。基板支持体２３２は、シャフト２３６によってアクチュエータ２３４に結合されてよい。シャフト２３６は、チャンバ本体２１２の下面内に形成された中央に位置する開口部を通って延在する。アクチュエータ２３４は、シャフト２３６の周りからの減圧漏れを防止するベローズ（図示せず）によって、チャンバ本体２１２にフレキシブルに封着されてよい。アクチュエータ２３４は、基板支持体２３２が、プロセス位置と下側の移送位置との間で、チャンバ本体２１２内で鉛直方向に移動されることを可能にする。移送位置は、チャンバ本体２１２の側壁内に形成されたスリットバルブの開口部２４３のわずかに下方である。ポンピングリング２４４（１以上のポンピングライナを含み得る）が、処理チャンバ２００の第１の処理空間２１１からガスを排気することを促進するために、第１の処理空間２１１内に配置されている。

【0034】

[0037] 基板支持体２３２は、その上で処理される基板２１０を支持するための平坦であるか又は実質的に平坦な表面を有する。基板支持体２３２は、シャフト２３６によって基板支持体２３２に結合されているアクチュエータ２３４によって、チャンバ本体２１２内で鉛直方向に移動され得る。工程中に、基板支持体２３２は、処理されている基板２１０の温度を制御するために、リッドアセンブリ２１４に近接した位置まで上昇させてもよい。したがって、基板２１０は、ガス分配プレート２３０から発される放射又は対流を介して加熱され得る。

【0035】

[0038] 処理チャンバ２００は、基板２１０から自然酸化物を除去するために、基板２１０に対して洗浄工程を行うように構成されている。自然酸化物は、ＳｉＯ_２を含み得る。洗浄工程は、処理チャンバ２００の第１の処理空間２１１を第１の圧力及び第１の温度に維持しながら行われる。第１の温度は、摂氏８００度以下などの摂氏１０００度以下である。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１の温度が、摂氏１５度から摂氏１３０度の範囲内、例えば摂氏２０度から摂氏１００度の範囲内である。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１の温度が、摂氏０度から摂氏５０度の範囲内、例えば摂氏２０度から摂氏４０度の範囲内である。第１の圧力は、６００Torr以下などの７００Torr以下である。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１の圧力が、５Torrから６００Torrの範囲内、例えば１００Torrから５００Torrの範囲内、例えば２００Torrから４００Torrの範囲内である。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１の圧力が、３０Torrから８０Torrの範囲内である。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１の圧力が５Torrである。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１の圧力が３００Torrである。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１の圧力が、６００Torrである。

【0036】

[0039] 本開示は、第１のチャンバ１２０、１２２がエピタキシャル堆積チャンバである場合、説明される第１の圧力が第１のエピタキシャル堆積工程向けに使用されることを考慮している。

【0037】

[0040] 洗浄工程中に、基板２１０は、生成されるプラズマに曝露され得る。プラズマは、ＮＨ_３及び／又はＮＦ_３のうちの１以上を含む。プラズマはまた、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ_２）、及び／又はアルゴン（Ａｒ）のうちの１以上などの１以上の不活性ガスも含み得る。プラズマは、容量結合プラズマ又は誘導結合プラズマであり得る。プラズマは、遠隔プラズマ源から供給され得る。プラズマは、シャワーヘッドなどのガス分配プレートを通して処理チャンバの中に導入され得る。ＮＨ_３は、別個のガス注入口を介してチャンバの中に直接注入される。洗浄工程は、基板２１０を無水ＨＦとＮＨ_３との熱的組み合わせに曝露すること、基板２１０を無水ＨＦに曝露すること、ドライエッチング工程（遠隔プラズマ支援型ドライエッチング工程など）、及び／又はシリコンエッチング工程（例えば、誘導結合プラズマＨ_２／Ｃｌ_２シリコンエッチング）を含み得る。ドライエッチング工程は、基板２１０をＮＦ_３及びＮＨ_３プラズマ副生成物に曝露することを含み得る。

【0038】

[0041] 洗浄工程は、湿式洗浄工程を含み得る。基板２１０は、湿式洗浄工程を使用して洗浄されてよい。その場合、基板２１０は、ＨＦラストタイプの洗浄液、オゾン水洗液、フッ化水素酸（ＨＦ）及び過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）溶液、並びに／又は他の適切な洗浄液などの、洗浄液に曝露される。洗浄液は加熱されてもよい。

【0039】

[0042] 図３は、一実施態様による堆積チャンバ３００の概略断面図である。堆積チャンバ３００は、エピタキシャル堆積チャンバである。堆積チャンバ３００は、大気圧を使用して、図１で示されているエピタキシャル堆積チャンバ１２４、１２６、１２８、及び／又は１３０として使用され得る。堆積チャンバ３００は、第１の圧力を使用して、図１で示されている第１のチャンバ１２０及び／又は１２２として使用され得る。堆積チャンバ３００は、基板３０２などの基板上にエピタキシャル膜を成長させるために利用される。堆積チャンバ３００は、基板３０２の上面３５０にわたり前駆体のクロスフローを生成する。

【0040】

[0043] 堆積チャンバ３００は、上側本体３５６、上側本体３５６の下方に配置された下側本体３４８、及び上側本体３５６と下側本体３４８との間に配置されたフローモジュール３１２を含む。上側本体３５６、フローモジュール３１２、及び下側本体３４８は、チャンバ本体を形成する。チャンバ本体内に、基板支持体３０６、上側ウインドウ３０８、下側ウインドウ３１０、複数の上側ランプ３４１、及び複数の下側ランプ３４３が配置されている。図示されているように、コントローラ３２０が、堆積チャンバ３００と通信し、本明細書で説明されるような工程及び方法を制御するために使用される。コントローラ３２０は、図１で示されているコントローラ１９０の一部であり得る（例えば、一体化されている）か、又は図１で示されているコントローラ１９０と通信し得る。上側ウインドウ３０８は、図３で示されているように凸状であり得る（堆積チャンバ３００が第１の圧力を用いて使用されるときなど）か、又は、上側ウインドウ３０８は、平坦又は凹状であり得る（堆積チャンバ３００が大気圧を用いて使用されるときなど）。

【0041】

[0044] 基板支持体３０６は、上側ウインドウ３０８と下側ウインドウ３１０との間に配置されている。複数の上側ランプ３４１は、上側ウインドウ３０８とリッド３５４との間に配置されている。複数の上側ランプ３４１は、上側ランプモジュール３５５の一部分を形成する。リッド３５４は、堆積チャンバ３００内の温度を測定するための、内部に配置された複数のセンサ（図示せず）を含み得る。複数の下側ランプ３４３は、下側ウインドウ３１０と床３５２との間に配置されている。複数の下側ランプ３４３は、下側ランプモジュール３４５の一部分を形成する。図示されている一実施形態では、上側ウインドウ３０８が上側ドームである。幾つかの実施形態では、上側ウインドウ３０８が、石英などのエネルギー透過性材料で形成されている。図示されている一実施形態では、下側ウインドウ３１０が下側ドームである。幾つかの実施形態では、下側ウインドウ３１０が、石英などのエネルギー透過性材料で形成されている。

【0042】

[0045] 第２の処理空間３３６が、上側ウインドウ３０８と下側ウインドウ３１０との間に生成されている。基板支持体３０６は、第２の処理空間３３６内に配置されている。基板支持体３０６は、基板３０２がその上に配置されて支持される上面を含む。基板支持体３０６は、シャフト３１８に取り付けられている。シャフトは、運動アセンブリ３２１に接続されている。運動アセンブリ３２１は、第２の処理空間３３６内のシャフト３１８及び／又は基板支持体３０６の動き及び／又は調整を提供する１以上のアクチュエータ及び／又は調整デバイスを含む。

【0043】

[0046] 基板支持体３０６は、内部に配置されたリフトピン孔３０７を含んでよい。リフトピン孔３０７は、堆積チャンバ３００を使用してエピタキシャル堆積工程が行われる前又は行われた後のいずれかに、基板支持体３０６から基板３０２を持ち上げるためのリフトピン３３２を収容するようにサイズ決定されている。リフトピン３３２は、基板支持体３０６がプロセス位置から移送位置に下げられたときに、リフトピンストップ３３４上に載置されてよい。

【0044】

[0047] フローモジュール３１２は、複数のプロセスガス注入口３１４、複数のパージガス注入口３６４、及び１以上の排気ガス出口３１６を含む。複数のプロセスガス注入口３１４及び複数のパージガス注入口３６４は、１以上の排気ガス出口３１６から見てフローモジュール３１２の反対側に配置されている。１以上のフローガイドが、複数のプロセスガス注入口３１４及び１以上の排気ガス出口３１６の下方に配置され得る。フローガイドは、パージガス注入口３６４の上方に配置され得る。ライナ３６３が、フローモジュール３１２の内面に配置され、エピタキシャル堆積工程中に使用される反応性ガスからフローモジュール３１２を保護する。プロセスガス注入口３１４及びパージガス注入口３６４は、第２の処理空間３３６内に配置された基板３０２の上面３５０と平行にガスを流すように配置されている。プロセスガス注入口３１４は、プロセスガス源３５１に流体接続されている。パージガス注入口３６４は、パージガス源３６２に流体接続されている。

【0045】

[0048] １以上の排気ガス出口３１６は、排気ポンプ３５７に流体接続されている。１以上の排気ガス出口３１６は、排気システム３７８に更に接続されるか、又は排気ガスシステム３７８を含む。排気システム３７８は、１以上の排気ガス出口３１６と排気ポンプ３５７とを流体接続する。本明細書で説明される排気システム３７８は、１以上の成長モニタを含み、基板３０２上の層の制御されたエピタキシャル堆積を支援するように構成され得る。幾つかの実施形態では、プロセスガス源３５１、パージガス源３６２、排気ポンプ３５７、及び排気システム３７８が、図１で示されているガス及び圧力制御システム１８１の一部である。

【0046】

[0049] 堆積チャンバ３００は、第２の処理空間３３６内に配置された予熱リング３７４を含む。エピタキシャル堆積工程中に、１以上のプロセスガスが、プロセスガス源３５１を使用して供給される。１以上のプロセスガスは、第２の処理空間３３６及び基板３０２が、ランプ３４１、３４３を使用して加熱されている間に、予熱リング３７４の上及び基板３０２の上面３５０の上を流れて、基板３０２上に１以上の膜層をエピタキシャル堆積（例えば、成長）させる。エピタキシャル堆積された膜層は、シリコン（Ｓｉ）、シリコン-ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、リン化シリコン（ＳｉＰ）、ヒ化シリコン（ＳｉＡｓ）、及び／又はホウ素がドープされたシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅＢ）のうちの１以上を含み得る。

【0047】

[0050] １以上のプロセスガスは、ジクロロシラン、シラン、ジシラン、ゲルマン、及び／又は塩化水素のうちの１以上を含み得る。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、堆積チャンバ３００を使用して行われるエピタキシャル堆積工程が、基板３０２を第２の温度及び大気圧で水素含有ガスに曝露することを含む。

【0048】

[0051] エピタキシャル堆積工程は、第２の処理空間３３６を第２の温度に維持しながら行われる。第２の温度は、摂氏４００度から摂氏１２００度の範囲内にある。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第２の温度が、摂氏４００度から摂氏８００度の範囲内にある。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第２の温度が摂氏４００度未満である。大気圧が使用される一実施態様では、エピタキシャル堆積工程が、第２の処理空間３３６を大気圧に維持しながら行われる。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、大気圧が、７００Torrから８００Torrの範囲内、例えば７２０Torrから７９０Torrの範囲内、例えば７４０Torrから７８０Torrの範囲内、例えば７５０Torrから７７０Torrの範囲内にある。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、大気圧が７６０Torrである。

【0049】

[0052] 図４は、一実施態様による基板を処理する方法４００の概略フロー図である。工程４０３は、ファクトリインターフェース１０２などのファクトリインターフェース内に基板を配置することを含む。

【0050】

[0053] 工程４０５は、ファクトリインターフェースから第１のチャンバ１２０又は１２２などの第１のチャンバの第１の処理空間に基板を移送することを含む。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１のチャンバが、処理チャンバ２００などの洗浄チャンバである。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第１のチャンバが、堆積チャンバ３００などの第１のエピタキシャル堆積チャンバである。

【0051】

[0054] 工程４０７は、第１の処理空間を第１の圧力に維持しながら、第１のチャンバ内で基板に対して処理工程を行うことを含む。幾つかの実施形態では、第１の圧力が、例えば７６０Torr未満、例えば７５０Torr未満、例えば７３０Torr未満、例えば７００Torr未満などの、大気圧未満である。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、処理工程が、基板から自然酸化物を除去するための洗浄工程である。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、処理工程が、第１のエピタキシャル堆積工程である。

【0052】

[0055] 工程４０９は、圧力安定化チャンバを第１の圧力に維持することを含む。

【0053】

[0056] 工程４１１は、第１のチャンバから圧力安定化チャンバの第１のドアを通して圧力安定化チャンバに基板を移送することを含む。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、基板が第１のドアを通して圧力安定化チャンバの中に移送されている間に、圧力安定化チャンバの第２のドアが閉じた位置に維持される。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、工程４１１が、第１の移送チャンバの圧力を第１の圧力に維持しながら、第１の移送チャンバを介して基板を移送することを含む。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、圧力安定化チャンバの閉じられた第２のドアが、圧力安定化チャンバを第２の移送チャンバから分離する。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、工程４１１が、第２の移送チャンバの圧力を大気圧に維持することを含む。

【0054】

[0057] 工程４１３は、圧力安定化チャンバの第１のドアを閉じることを含む。

【0055】

[0058] 工程４１５は、圧力安定化チャンバの圧力を第１の圧力から大気圧まで上昇させることを含む。該大気圧は、例えば７００Torrから８００Torrの範囲内、例えば７００Torrから８００Torr、例えば７２０Torrから７９０Torr、例えば７４０Torrから７８０Torr、又は例えば７５０Torrから７７０Torrである。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、大気圧が７６０Torrである。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、圧力安定化チャンバの圧力が、第２の移送チャンバの圧力と実質的に等しい圧力まで高められる。例えば、圧力安定化チャンバの圧力は、第２の移送チャンバの圧力の２０Torr以内、１５Torr以内、１０Torr以内、又は５Torr以内の圧力まで高められる。

【0056】

[0059] 工程４１７は、圧力安定化チャンバの第２のドアを開くことを含む。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、第２のドアが開かれている間に第１のドアは閉じた状態に維持される。

【0057】

[0060] 工程４１９は、圧力安定化チャンバから第２のドアを通してエピタキシャル堆積チャンバの第２の処理空間に基板を移送することを含む。他の複数の実施形態と組み合わされ得る幾つかの実施形態では、基板が第２のドアを通して圧力安定化チャンバから移送されている間に、圧力安定化チャンバの第１のドアが閉じた位置に維持される。圧力安定化チャンバの第２のドアが、圧力安定化チャンバを第２の移送チャンバに連結する幾つかの実施形態では、工程４１９が、第２の移送チャンバを介して基板を移送することを含む。第１のチャンバがエピタキシャル堆積チャンバである一実施形態では、工程４１９のエピタキシャル堆積チャンバが、第２のエピタキシャル堆積チャンバである。

【0058】

[0061] 工程４２１は、第２の処理空間を大気圧及びある温度に維持しながら、基板に対してエピタキシャル堆積工程を行うことを含む。ある温度は、摂氏４００度から摂氏１２００度の範囲内、例えば摂氏４００度から摂氏８００度の範囲内である。第１の処理工程がエピタキシャル堆積工程である一実施形態では、工程４２１のエピタキシャル堆積工程が、第２のエピタキシャル堆積工程である。

【0059】

[0062] 本開示の利点は、同じクラスタツールで、第１の圧力（大気圧未満の圧力）における洗浄工程と共に大気圧及び摂氏４００度から摂氏１２００度の範囲内の温度におけるエピタキシャル堆積工程を実行すること、単一のクラスタツールが、異なる圧力で動作する２つのメインフレームを有すること、異なる圧力で動作する処理チャンバの間で基板を移送すること、従来のプロセスと比較してエピタキシャル成長速度が高いこと、従来のプロセスと比較して基板の汚染物質及び欠陥が少ないこと、並びに、従来のプロセスと比較して処理遅延、費用、及びプロセスドリフトが減少することを含む。例えば、大気圧及び第２の温度でエピタキシャル堆積工程を行うことにより、従来のプロセスと比較して基板の欠陥を効率的に低減させながら、エピタキシャル成長速度を効率的に向上させることが促進される。

【0060】

[0063] 更に、従来のプロセスと比較して基板の欠陥を低減させながら、エピタキシャル成長速度を効率的に向上させることは、クラスタツール内で、基板をクラスタツールの外部の周囲環境から分離しながら、以下の工程を含むシーケンスを実行することによって容易になる。すなわち、大気圧未満の第１の温度における基板に対する洗浄工程、エピタキシャル堆積チャンバに基板を移動させるための移送工程、及び大気圧における基板に対するエピタキシャル堆積工程である。

【0061】

[0064] 従来のプロセスと比較して基板の欠陥を低減させながら、エピタキシャル成長速度を効率的に向上させることは、クラスタツール内で、基板をクラスタツールの外部の周囲環境から分離しながら、以下の工程を含むシーケンスを実行することによって容易になる。すなわち、大気圧未満の第１の圧力における基板に対する第１のエピタキシャル堆積工程、エピタキシャル堆積チャンバに基板を移動させるための移送工程、及び大気圧における基板に対する第２のエピタキシャル堆積工程である。

【0062】

[0065] 本明細書で開示される１以上の態様は組み合わされてよいと考えられる。一実施例として、システム１００、処理チャンバ２００、堆積チャンバ３００、及び／又は方法４００の、１以上の態様、特徴、構成要素、及び／又は特性が、組み合わされてよい。例えば、処理チャンバ２００及び／又は堆積チャンバ３００に関連して説明される工程のパラメータ（非限定的に、温度及び圧力を含む）は、方法４００について説明された工程と組み合わされ得る。更に、本明細書で開示される１以上の態様は、前述された利点の一部又は全部を含んでよいことが考慮されている。

【0063】

[0066] 本開示は、他の工程を超える予想外の結果を実現する。例えば、異なる圧力のチャンバの間で基板を移送することは、処理遅延、費用の増加、プロセスドリフト、及び基板の欠陥を含み得ると考えられていた。しかし、本開示のクラスタツールは、圧力安定化チャンバ１１２、１１４によって相互に連結される制御された離散した環境を提供することによって、操作上の柔軟性及び一貫したプロセス結果を容易にする。

【0064】

[0067] 上記は本開示の複数の実施形態を対象とするが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態を考案してもよい。本開示はまた、本明細書で説明される実施形態の１以上の態様が、説明されている他の態様のうちの１以上で置換され得ることも考慮している。本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって規定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】