(57)【要約】  共通のリソースを有するプロセスチャンバ及びその使用方法が提供される。いくつかの実施形態において、基板処理システムは、第１のプロセスチャンバ内に設けられた第１の基板支持体を有する第１のプロセスチャンバであって、第１の基板支持体は第１の基板支持体の温度を制御する第１のヒータ及び第１の冷却プレートを有する第１のプロセスチャンバと、第２のプロセスチャンバ内に設けられた第２の基板支持体を有する第２のプロセスチャンバであって、第２の基板支持体は第２の基板支持体の温度を制御する第２のヒータ及び第２の冷却プレートを有する第２のプロセスチャンバと、第１の冷却プレート及び第２の冷却プレートに熱伝導流体を供給する出口と、第１の冷却プレート及び第２の冷却プレートからの熱伝導流体を受ける入口とを有する共通の熱伝導流体供給源とを含む。
2013531364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のプロセスチャンバ内に設けられた第１の基板支持体を有する第１のプロセスチャンバであって、前記第１の基板支持体は、前記第１の基板支持体の温度を制御するために熱伝導流体を循環させる１つ以上のチャネルを有する第１のプロセスチャンバと、
第２のプロセスチャンバ内に設けられた第２の基板支持体を有する第２のプロセスチャンバであって、前記第２の基板支持体は、前記第２の基板支持体の温度を制御するために熱伝導流体を循環させる１つ以上のチャネルを有する第２のプロセスチャンバと、
前記第１の基板支持体及び前記第２の基板支持体の１つ以上のチャネルのそれぞれに前記熱伝導流体を供給する出口と、前記第１の基板支持体及び前記第２の基板支持体からの前記熱伝導流体を受ける入口とを有する共通の熱伝導流体供給源とを含む基板処理システム。
【請求項２】
基板を前記第１の基板支持体に静電的に結合するための前記第１のプロセスチャンバの前記第１の基板支持体内に設けられた第１のチャック電極と、
基板を前記第２の基板支持体に静電的に結合するための前記第２のプロセスチャンバの前記第２の基板支持体上に設けられた第２のチャック電極とをさらに含む請求項１記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記第１の基板支持体内に設けられ、ＲＦ電源からのＲＦ電力を受けるよう構成された第１のＲＦ電極と、
前記第２の基板支持体内に設けられ、ＲＦ電源からのＲＦ電力を受けるよう構成された第２のＲＦ電極とをさらに含む請求項１記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記第１及び第２のプロセスチャンバにプロセスガスを供給する共通のガスパネルをさらに含む請求項１記載の基板処理システム。
【請求項５】
中央真空搬送チャンバをさらに含み、前記第１及び第２のプロセスチャンバは前記中央の真空搬送チャンバに結合されている請求項１記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記第１の基板支持体はさらに第１のヒータ及び第１の冷却プレートを含み、前記熱伝導流体を循環させる前記１つ以上のチャネルは前記第１の冷却プレート内に設けられており、
前記第２の基板支持体はさらに第２のヒータ及び第２の冷却プレートを含み、前記熱伝導流体を循環させる前記１つ以上のチャネルは前記第２の冷却プレート内に設けられている請求項１〜５のいずれか１項記載の基板処理システム。
【請求項７】
前記共通の熱伝導流体供給源の共通の入り口と前記第１の冷却プレートの第１の入口との間に結合された第１の入口導管と、
前記共通の熱伝導流体供給源の前記共通の出口と前記第１の冷却プレートの前記第１の出口との間に結合された第１の出口導管と、
前記共通の熱伝導流体の前記共通の入口と前記第２の冷却プレートの前記第２の入口との間に結合された第２の入口導管と、
前記共通の熱伝導流体供給源の前記共通化の出口と前記第２の冷却プレートの前記第２の出口との間に結合された第２の出口導管とをさらに含む請求項６記載の基板処理システム。
【請求項８】
前記第１及び第２の入口導管及び前記第１及び第２の出口導管は実質的に等しい流体コンダクタンスを有する請求項７記載の基板処理システム。
【請求項９】
第１の基板支持体内に設けられた第１のヒータを用いて、ツインチャンバの処理システムの第１のプロセスチャンバ内の第１の基板支持体上に置かれた第１の基板を第１の温度に加熱し、前記第１の基板支持体内に設けられた第１の冷却プレートに熱伝導流体を流すことにより前記第１の基板の前記第１の温度を維持することと、
第２の基板支持体内に設けられた第２のヒータを用いて、前記ツインチャンバの処理システムの第２のプロセスチャンバ内の第２の基板支持体上に置かれた第２の基板を前記第１の温度まで加熱し、前記第２の基板支持体内に設けられた第２の冷却プレートに熱伝導流体を流すことにより前記第２の基板の前記第１の温度を維持し、前記熱伝導流体は共通の熱伝導流体供給源により前記第１及び第２の冷却プレートに供給され、
前記第１の温度が前記第１のプロセスチャンバ及び前記第２のプロセスチャンバのそれぞれにおけるそれぞれの基板について到達されたときに、前記第１及び第２の基板上で第１のプロセスを実行することを含む共通の処理リソースを有するツインチャンバの処理システム内で基板を処理する方法。
【請求項１０】
プロセスのエンドポイントが、前記第１又は第２のプロセスチャンバのうちの少なくとも１つにおいて到達されたとき、前記共通の熱伝導流体供給源により前記第１及び第２の冷却プレートの各々に供給される熱伝導流体の流量を変化させることにより、前記第１及び第２の基板の温度を第２の温度に調整し、
前記第２の温度で前記第１及び第２の基板上で第２のプロセスを実行することをさらに含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のプロセスのためのエンドポイントがいずれかの空間において到達されたかどうかを決定するために、第１のエンドポイント検出システムにより前記第１のプロセスチャンバの第１の処理空間を監視し、第２のエンドポイントが検出システムにより前記第２のプロセスチャンバの第２のプロセス空間を監視することをさらに含む請求項９記載の方法。
【請求項１２】
第１のエンドポイントが前記第１の処理空間において到達されたとき、前記第１及び第２のプロセスチャンバにおける前記第１のプロセスを終了することをさらに含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のエンドポイントが到達された後に、前記第１及び第２の冷却プレートへの前記熱伝導流の流量を調整することにより、前記第１及び第２の基板の温度を第２の温度に調整することをさらに含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第２のプロセスチャンバにおいてエンドポイントに到達するまで、前記第２のプロセスチャンバにおいて前記第１のプロセスを継続するとともに、前記第１のプロセスチャンバにおいてエンドポイントに到達するとき、前記第１のプロセスチャンバにおいて前記第１のプロセスを終了し、
前記第１及び第２のプロセスチャンバの両方において前記第１のプロセスのエンドポイントに到達した後に、前記第１及び第２の冷却プレートへの前記熱伝導流体の流量を調整することにより、前記第１及び第２の基板の温度を前記第２の温度に調整することをさらに含む請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記熱伝導流体は前記共通の熱伝導流体供給源の共通の出口から前記第１の冷却プレートの第１の入口及び前記第２の冷却プレートの第２の入口に供給され、前記熱伝導流体は前記第１の冷却プレートの第１の出口及び前記第２の冷却プレートの第２の出口から前記共通の熱伝導流体供給源の共通の入口へ戻され、前記熱伝導流体は実質的に同程度の流量により、前記共通の出口から前記第１及び第２の冷却プレートのそれぞれへ流される請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【分野】
【０００１】
本発明の実施形態は主に基板の処理システムに関する。
【背景】
【０００２】
半導体製品の生産率を向上せしめるために、複数の基板が１つの処理システム内で同時に製造され得る。従来のプロセス処理システムは、１つのクラスターツールとして構成され、搬送チャンバに結合された１つ以上のプロセスチャンバを含む。プロセスチャンバの各々には、特定のプロセスを実行ならしめるための複数のプロセスリソースが設けられている。例えば、そのようなプロセスリソースの１つに、プロセスチャンバ内の１つ以上のパーツの温度の制御を行うために、熱伝導流体供給源から供給される熱伝導流体がある。典型的には、１つの処理システム内の各プロセスチャンバは、それぞれ結合された熱伝導流体の供給源を有する。各熱伝導流体の供給源は所望の温度に維持される貯蔵庫を含む。しかしながら、熱伝導流体供給源の貯蔵庫の各々において、所望の温度に熱伝導流体を維持するには、大量のエネルギーが必要とされ、これは非常にコストが高く、不効率なシステムである。
【０００３】
したがって、本発明者は共通のリソースを有するプロセスチャンバ及びその使用方法を提供し、基板生産の効率を改善し、処理システムのコストを低減する。
【概要】
【０００４】
共通のリソースを有するプロセスチャンバ及びその使用方法が本明細書内で提供される。いくつかの実施形態において、基板処理システムは、第１のプロセスチャンバ内に設けられた第１の基板支持体を有する第１のプロセスチャンバであって、この第１の基板支持体は第１の基板支持体の温度を制御するために熱伝導流体を第１の冷却プレート内に循環させる第１のヒータ及び第１の冷却プレートを有する第１のプロセスチャンバと、第２のプロセスチャンバ内に設けられた第２の基板支持体を有する第２のプロセスチャンバであって、第２の基板支持体は、第２の基板支持体の温度を制御するために第２のヒータと第２に冷却プレート有する第２のプロセスチャンバと、前記第１の冷却プレート及び前記第２の冷却プレートへ熱伝導流体を供給する出口、及び、前記第１の冷却プレート及び第２の冷却プレートからの熱伝導流体を受け取る入口を有する共通の熱伝導流体供給源とを含む。
【０００５】
いくつかの実施形態において、共通の処理リソ−スを有するツインチャンバの処理システム内で基板を処理するための方法は、第１の基板支持体に設けられた第１のヒータを用いて、ツインチャンバの処理システムの第１のプロセスチャンバ内の第１の基板支持体に置かれた第１の基板を第１の温度まで加熱し、第１の基板支持体内に設けられた第１の冷却プレートに熱伝導流体を流すことにより、第１の基板の第１の温度を維持し、第２の基板支持体に設けられた第２のヒータを用いて、ツインチャンバの処理システムの第２のプロセスチャンバ内の第２の基板支持体に置かれた第２の基板を第１の温度まで加熱し、第２の基板支持体内に設けられた第２の冷却プレートに熱伝導流体を流すことにより、第２の基板の第１の温度を維持し、熱伝導流体は共通の熱伝導流体供給源により第１及び第２の冷却プレートに供給され、第１の温度が第１のプロセスチャンバ及び第２のプロセスチャンバのそれぞれにおける各基板において達成されたときに、第１のプロセスを第１及び第２の基板上で実行することを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態において、共通の処理リソースを有するツインチャンバの処理システムにおいて基板を処理する方法は、第１の基板支持体に熱伝導流体供給源からの熱伝導流体を流すことにより、ツインチャンバの処理システムの第１のプロセスチャンバ内の第１の基板支持体上に置かれた第１の基板を第１の温度に維持し、第２の基板支持体に熱伝導流体供給源からの熱伝導流体を流すことにより、ツインチャンバの処理システム内の第２のプロセスチャンバ内の第２の基板支持体上に置かれた第２の基板を第１の温度に維持し、熱伝導流体供給源は第１及び第２の基板支持体に平行に結合されており、第１の温度が第１のプロセスチャンバ及び第２のプロセスチャンバのそれぞれにおいて各基板において達成されたときに、第１及び第２の基板上で第１のプロセスを実行することを含む。
【０００７】
本発明の他の及びさらなる実施形態は以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
上述に短く要約され、以下に詳細に説明されるように、本発明の実施形態は添付図面に描かれた本発明の説明のための実施形態を参照して理解され得る。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態のみを説明するものであり、本発明の範囲を制限するものと解釈されるべきではなく、本発明は他の同等の効果を有する実施形態をも含む。
【図１】本発明のいくつかの実施形態による共通のリソースを有する１つ以上のプロセスチャンバとともに用いられるのに好適な例示的な処理システムを図示する。
【図２】本発明のいくつかの実施形態による共通のリソースとともに用いられるのに好適な２つの例示的なプロセスチャンバを図示する。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による基板を処理する方法を図示する。
【０００９】
理解を容易にするために、可能な限り、各図面に共通な構成要素を指定するために同じ参照番号が付されている。これらの図は同寸により描かれたものではなく、また、明確化のために単純化されているかもしれない。一実施形態の構成要素及び特徴はさらなる引用なくして他の実施形態にも、効果的に組み込まれると考えられるべきである。
【詳細な説明】
【００１０】
本明細書において共通のリソースを有するプロセスチャンバ及びその使用方法が提供される。本発明の方法及び装置は、１つの処理システム内の複数のより多くのプロセスチャンバに対し、共通のリソース、例えば、共通の熱伝導流体供給源を、同時に効果的に提供し、これにより処理システムの効率を向上せしめ、稼働コストを低減するものである。
【００１１】
図１を参照すると、いくつかの実施形態において、処理システム１００は真空のプロセスプラットホーム１０４、ファクトリーインターフェイス１０２、システムコントローラ１４４を含む。本明細書における教示に従い適宜に改変された処理システムの例は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から市販されている、Centura集積処理システム、PRODUCERラインの処理システムのうちの１つ（PRODUCER（登録商標）ＧＴ（商標名）等）、ＡＤＶＡＮＴＥＤＧＥ（商標名）プロセッシングシステム、又は他の適宜な処理システムを含む。（他の製造業者からの装置を含む）他のプロセッシングシステムも本発明の恩恵を受けることができると考えられる。
【００１２】
プラットホーム１０４は、搬送チャンバ１３６に結合される、複数のプロセスチャンバ（図では６個）１１０、１１１、１１２、１３２、１２８、１２０、及び、少なくとも１つのロードロックチャンバ（図では２個）１２２を含む。各プロセスチャンバは、搬送チャンバ１３６の内部空間に、プロセスチャンバの各内部空間を選択的に流動可能に結合させるスリットバルブ又は他の選択的に密閉可能な開口を含む。同様に、各ロードロックチャンバ１２２は、搬送チャンバ１３６の内部空間に、ロードロックチャンバ１２２の各内部空間を選択的に流動可能に結合するポートを含む。ファクトリーインターフェイス１０２はロードロックチャンバ１２２を介して搬送チャンバ１３６に結合される。
【００１３】
いくつかの実施形態において、例えば、図１に示されるように、プロセスチャンバ１１０、１１１、１１２、１３２、１２８、１２０は、相互に隣り合う各ペアのプロセスチャンバ１１０と１１１、１１２と１３２、１２８と１２０のそれぞれがペアになるように、グループ化される。いくつかの実施形態において、各ペアのプロセスチャンバは、各対のプロセスチャンバが本明細書において説明されるように、所定の共通のリソースを伴い、共通の筐体内に提供される、ツインチャンバの処理システム（１０１、１０３、１０５）の一部であるかもしれない。各ツインチャンバの処理システム１０１、１０３、１０５は、相互に隔絶された、一対の独立の処理空間を有する。例えば、各ツインチャンバの処理システムは、第１のプロセスチャンバと第２のプロセスチャンバを有し、それぞれは第１及び第２の処理空間を有する。第１及び第２の処理空間は、各プロセスチャンバ内において基板の処理を実質的に独立に行うよう相互に隔絶される。このツインチャンバの処理システム内におけるプロセスチャンバの隔絶された処理空間により、プロセス空間がプロセスの間に、流動可能に結合されているような、複数枚基板の処理システムによって引き起こされる処理の問題が効果的に低減され、又は除去される。
【００１４】
さらに、ツインチャンバの処理システムは、高い基板の処理効率をもたらすとともに、システムのフットプリント、ハードウェアの費用、ユーティリティの使用度及びコスト、メンテナンス等の低減を可能ならしめる、共通のリソースを効果的に用いる。例えば、図１に示されるように、プロセスチャンバは、処理リソース１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃ（総称して１４６）（すなわち、プロセスガスの供給源、電源等）が各プロセスチャンバ１１０と１１１、１１２と１３２、１２８と１２０の間で、及び／又は、ツイン処理システム１０１、１０３、１０５のそれぞれにおいて、それぞれの各ペアのプロセスチャンバ内において、それぞれ共通化される。共通化されるハードウェア及び／又はリソースの他の例としては、１つ以上のプロセスのフォアライン、粗びきポンプ、交流電源、直流電源、冷却水の分配、冷却器、マルチチャンネルサーモコントローラ、ガスパネル、コントローラ等がある。本発明に従い改変され得るツインチャンバのプロセスシステムの１つの例は、２０１０年４月３０日に、「ツインチャンバの処理システム」の名称で、Ming  Xuらにより出願された米国特許仮出願第６１／３３０，１５６号に記載されている。
【００１５】
いくつかの実施形態において、ファクトリーインターフェイス１０２は基板の搬送を行うために、少なくとも１つのドッキングステーション１０８と少なくとも１つのファクトリーインターフェイスのロボット（図中では２個）１１４を有する。ドッキングステーション１０８は，１つ以上の（図中では２個）前面開口型のユニファイドポッド（ＦＯＵＰｓ）１０６Ａ−Ｂを受容するよう構成される。いくつかの実施形態において、ファクトリーインターフェイスのロボット１１４は、ロードロックチャンバ１２２を介して、処理のためにファクトリーインターフェイス１０２から処理プラットホーム１０４ヘ基板を搬送するよう構成されるロボット１１４の一端に設けられたブレード１１４を主に含む。選択的に、１つ以上の計測ステーション１１８がＦＯＵＰｓ１０６Ａ−Ｂからの基板の測定を行うために、ファクトリーインターフェイス１０２のターミナル１２６に接続されるかもしれない。
【００１６】
いくつかの実施形態において、ロードロックチャンバ１２２のそれぞれは、ファクトリーインターフェイス１０２に接続された第１のポート１２３と搬送チャンバ１３６に接続された第２のポート１２５を含む。ロードロックチャンバ１２２は、搬送チャンバ１３６の真空環境とファクトリーインターフェイス１０２の実質的に周囲の（例えば、大気圧）環境との間で基板のやりとりを行うために、ロードロックチャンバ１２２を排気及び吸気する圧力制御システムに接続される。
【００１７】
いくつかの実施形態において、搬送チャンバ１３６はその中に真空ロボット１３０を有する。真空ロボット１３０は、可動アーム１３１に接続された、１つ以上の搬送ブレード（図中では２個）を主に含む。いくつかの実施形態において、例えば、プロセスチャンバ１１０、１１１、１１２、１３２、１２８、１２０が図１に示されるように、２つのグループに配置される場合、真空ロボット１３０は、プロセスチャンバ（１１０及び１１１、１１２及び１３２、１２８及び１２０）の各ペアに、ロードロックチャンバ１２２から２つの基板１２４を同時に搬送するように構成された、２つの平行の搬送ブレード１３４を含む。
【００１８】
プロセスチャンバ１１０、１１１、１１２、１３２、１２８、１２０は、基板処理に用いられる、いかなるタイプのプロセスチャンバであってもよい。しかしながら、共通のリソースを用いるために、プロセスチャンバの各ペアはエッチングチャンバ、蒸着チャンバ等の同じタイプのチャンバである。本明細書においてもたらされる教示に従い改変される適宜なエッチングチャンバの例は、これらに限られないが、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズインクから市販されている、デカップルドプラズマソース（ＤＰＳ）ラインのチャンバ、ＨＡＲＴ（商標名）、Ｅ−ＭＡＸ（登録商標）、又はENABLER（登録商標）エッチングチャンバである。いくつかの実施形態において、１つ以上のプロセスチャンバ１１０、１１１、１１２、１３２、１２８、１２０は、図２に関して以下に説明されるプロセスチャンバと同様のものである。他の製造業者からのシステムを含む他のエッチングチャンバが用いられるかもしれない。
【００１９】
システムコントローラ１４４は、プロセスチャンバ１１０、１１１、１１２、１３２、１２８、１２０のシステム１００の直接的な制御を用いて、また選択的に、プロセスチャンバ１１０、１１１、１１２、１３２、１２８、１２０及びシステム１００に関連するコンピュータ（コントローラ）を制御することにより、システム１００の動作を制御する。動作中、システムコントローラ１４４は、各チャンバ及びシステムコントローラ１４４からのデータの収集及びフィードバックを可能とし、システム１００の動作を最適化する。
【００２０】
システムコントローラ１４４は、主に中央処理ユニット（ＣＰＵ）１３８、メモリ１４０、サポート回路１４２を含む。ＣＰＵ１３８は、本産業分野において用いられ得る汎用用途のコンピュータプロセッサのいかなるタイプのもののうちの１つであってもよい。メモリ又はコンピュータが読み取ることができるメディア１４０は、ＣＰＵ１３８によりアクセス可能であり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、フロッピー（商標名）ディスク、ハードディスク、他のいかなるデジタル信号保存可能なものであってもよく、ローカルに設けられるものでも、リモートに設けられるもの等、市販されているもののうちのひとつであってもよい。サポート回路１４２は、周知の方法でＣＰＵ１３８に接続され、キャッシュ、クロック回路、入出力サブシステム、電源供給、等を含む。本明細書において開示される本発明の方法は、ＣＰＵ１３８により実行されると、本発明に従い、一対のプロセスチャンバに処理を実行せしめるソフトウェアルーチンとしてメモリ１４０（又は以下に説明されるような特定のプロセスチャンバ対のメモリ）内に保持される。
【００２１】
図２は、本発明のいくつかの実施形態に従い、１つ以上の共通のリソースに関連して用いられるのに好適な２つの例示的なプロセスチャンバ１１２、１３２を図示する。プロセスチャンバ１１２、１３２は、例えば、図１に関連して上述されたようなプロセスチャンバのような、いかなるタイプのプロセスチャンバであってもよい。プロセスチャンバ１１２、１３２のそれぞれは同じタイプのプロセスチャンバであってもよいし、いくつかの実施形態において（図１に図示されるツインチャンバの処理システム１０５のような）ツインチャンバのプロセスシステムのいかなる部分であってもよい。いくつかの実施形態において、各プロセスチャンバはエッチングチャンバであり、ツインチャンバのプロセスシステムの一部分である。
【００２２】
いくつかの実施形態において、各プロセスチャンバ（例えば、１１２、１３２）は主に処理空間２３８を含む内部空間２４０を有するチャンバボディ２３６を含む。プロセス空間２３８は、例えば、処理の間、基板２２６を支持するためのプロセスチャンバ１１２、１３２内に設けられた基板支持ペデスタル２０２と、シャワーヘッド２２８及び／又は所望の位置に設けられたノズル等の１つ以上のガス入口との間に形成される。
【００２３】
いくつかの実施形態において、基板支持ペデスタル２０２は、静電チャック、真空チャック、基板保持クランプ等の基板支持ペデスタル２０２の表面上に基板２２６を維持又は支持する機構を含む。例えば、いくつかの実施形態において、基板支持ペデスタル２０２は静電チャック２４６内に設けられるチャック電極２２４を含む。チャック電極２２４は１つ以上の各整合ネットワーク（図示せず）を介して、１つ以上のチャッキング電源（図示されたチャンバにつき１つのチャッキング電源２０６）に接続される。１つ以上のチャッキング電源２０６は１２０００Ｗまでの電源供給可能で、約２ＭＨｚ、約１３．５６ＭＨｚ、又は約６０ＭＨｚの周波数で電源供給可能である。いくつかの実施形態において、１つ以上のチャッキング電源２０６は連続的又はパルス状の電源供給が可能である。いくつかの実施形態において、チャッキング電源は直流又はパルス化された直流電源であるかもしれない。
【００２４】
いくつかの実施形態において、基板支持体２０２は、基板支持体表面２４２及びその上の置かれた基板２２６の温度を制御するための機構を含む。例えば、１つ以上のチャネル２４４が、熱伝導流体を流すために基板支持体表面２４２の下に１つ以上の流路を形成するよう設けられる。１つ以上のチャネル２４４は、処理の間、基板支持体表面２４２及びその上に置かれる基板２２６の温度特性を十分に制御をするに適宜な態様により構成される。いくつかの実施形態において、１つ以上のチャネル２４４は冷却プレート２１８内に設けられるかもしれない。いくつかの実施形態において、冷却プレートは静電チャック２４６のすぐ下に設けられるかもしれない。
【００２５】
熱伝導流体は、基板２２６への熱の伝導及び基板２２６からの熱の伝導を十分にもたらすに好適ないかなる流体をも含みうる。例えば、熱伝導流体はヘリウム（Ｈｅ）、酸素（Ｏ２）等のガス、又は、水、不凍液等の液体、又は、例えば、グリセロール、エチレングリセロール、プロピレン、エタノール等のアルコールであってもよい。
【００２６】
共通の熱伝導流体供給源２１４は、熱伝導流体とともに各プロセスチャンバ１１２、１３２の１つ以上のチャネル２４４に同時に熱伝導流体の供給を行う。いくつかの実施形態において、共通の熱伝導流体供給源２１４は各プロセスチャンバ１１２、１３２に平行に接続される。例えば、共通の熱伝導流体供給源２１４は、１つ以上の（図では、１つのチャンバに対して１つ）供給導管２５６、２６０に接続された少なくとも１つの出口２３２を含み、各プロセスチャンバ１１２、１３２の各々の１つ以上のチャネル２４４に熱伝導流体を供給する。いくつかの実施形態において、供給導管２５６、２６０のそれぞれは実質的に類似の流体コンダクタンスを有するかもしれない。本明細書において用いられるように、実質的な類似の流体コンダクタンスとは、±１０％の範囲内を意味する。例えば、いくつかの実施形態において、供給導管２５６、２６０のそれぞれは実質的に同じ断面領域及び軸方向の長さを有し、これにより実質的な類似の流体コンダクタンスをもたらす。選択的に、いくつかの実施形態において、供給導管２５６、２６０のそれぞれは、例えば、異なる断面領域及び／又は軸方向の長さ等、異なる大きさのものであり、これにより、それぞれは異なる流体コンダクタンスをもたらすかもしれない。そのような実施形態において、供給導管２５６、２６０のそれぞれの異なる大きさは、プロセスチャンバ１１２、１３２のそれぞれの１つ以上のチャネル２４４の各々に異なる流量の熱伝導流体をもたらすかもしれない。
【００２７】
さらに、共通の熱伝導流体供給源２１４はプロセスチャンバ１１２、１３２のそれぞれの１つ以上のチャネル２４４からの熱伝導流体を受けるために、１つ以上の（図では、１つのチャンバにつき１つの）戻りの導管２５８、２６２に接続された少なくとも１つの入口２３４を含む。いくつかの実施形態において、供給の戻りの導管２５８、２６２のそれぞれは実質的に同じ流体コンダクタンスを有する。例えば、いくつかの実施形態において、各戻りの導管２５８、２６２は実質的に類似の断面領域及び軸方向の長さを含む。選択的に、いくつかの実施形態においては、戻りの導管２５８、２６２は、例えば、異なる断面領域及び／又は軸方向の長さ等の異なる大きさのものかもしれない。
【００２８】
共通の熱伝導流体供給源２１４は熱伝導流体の温度を制御するために、例えば、冷却器、及び／又は、ヒータ等温度制御機構を含む。熱伝導流体供給源２１４及び１つ以上のチャネル２４４との間に１つ以上のバルブ又は他の流れを制御するデバイス（図示せず）が設けられ、独立に各プロセスチャンバ１１２、１３２の各々への熱伝導流体の流れの流量が独立に制御できる。（図示しない）コントローラは１つ以上のバルブ及び／又は共通の熱伝導流体供給源２１４の動作を制御することができる。
【００２９】
動作中、共通の熱伝導流体供給源２１４は供給導管２５６、２６０を介して各プロセスチャンバ１０２の１つ以上のチャネル２４４のそれぞれに所定の温度で熱伝導流体を供給する。熱伝導流体は、基板支持体２０２の１つ以上のチャネル２４４を通って流れるので、熱伝導流体は基板支持体２０２に熱をもたらし、又は、熱を取り除き、したがって、基板支持体表面２４２及びその上に置かれた２２６に熱をもたらし、又は、熱を取り除く。熱伝導流体は、戻りの導管２５８、２６２を介して、１つ以上のチャネル２４４から共通の熱伝導流体供給源２１４へ流れ戻り、熱伝導流体は共通の熱伝導流体供給源２１４の温度制御機構により所定の温度に加熱されるか、又は、冷却される。
【００３０】
いくつかの実施形態において、１つ以上の（図ではチャンバ当たり１つの）ヒータ２２２が基板支持体２０２の近傍に設けられ、基板支持体の表面２４２の温度の制御を行う。１つ以上のヒータ２２２は、基板の温度に制御するに好適な、いかなるタイプのヒータであってもよい。例えば、１つ以上のヒータ２２２は抵抗性ヒータであってもよい。そのような実施形態において、１つ以上のヒータ２２２は、その１つ以上のヒータ２２２の加熱するために、その１つ以上のヒータ２２２に電源を供給するよう構成された電源２０４に接続される。いくつかの実施形態において、このヒータは基板支持体表面２４２の上部又は近傍に設けられる。選択的に、又は組み合わされて、いくつかの実施形態において、ヒータは基板支持体２０２又は静電チャック２４６内に埋設されるかもしれない。１つ以上のヒータの数及び配置は基板２２６の温度をさらに制御するために変えられるかもしれない。例えば、１つ以上のヒータが用いられるいくつかの実施形態においては、ヒータは基板２２６の温度制御を行うために複数のゾーンに配置され、これにより温度制御をより向上せしめることができる。
【００３１】
基板２２６はプロセスチャンバ１１２、１３２のウォール内の開口２６４を介してプロセスチャンバ１１２、１３２に入る。開口２６４は開口２６４を介してチャンバの内部に選択的に出入りすることを可能とするスリットバルブ２６６、又は、他の機構により選択的に密閉される。基板支持ペデスタル２０２は、開口２６４を介してチャンバの中へ又はチャンバから基板を搬送するに好適な下側の位置と、処理のために好適な選択され得る上側の位置との間で、基板支持ペデスタル２０２の位置を制御するリフト機構（図示せず）に結合される。このプロセスの位置は、特定のプロセスのためにプロセスに均一性を最大化するために選択され得る。上昇時のプロセス位置のうちの少なくとも１つにあるとき、基板支持ペデスタル２０２は、左右対称の処理領域を提供するよう開口２６４の上部に設けられる。
【００３２】
１つ以上のガスの入口（例えば、シャワーヘッド２２８）が、プロセスチャンバ１１２、１３２のプロセス領域２３８内に１つ以上のプロセスガスを供給するために、独立した、又は、共通のガス供給源（図では、共通のガス供給源２１０）に結合されている。例えば、プロセスチャンバの天井２６８の近傍に設けられたシャワーヘッド２２８が図２に示されている。しかしながら、プロセスチャンバ１３２、１３２の天井又は側壁に、又は、プロセスチャンバの底、基板支持ペデスタルの周辺等、プロセスチャンバ１１２、１３２に所望のガスを供給するに好適な他の部位に、設けられたノズル又は入口等、追加の又は選択的なガス入口が設けられてもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態において、プロセスチャンバ１１２、１３２は、プラズマ処理のために、容量結合したＲＦ電源を用いてもよいし、また、プロセスチャンバ１１２、１３２は、プラズマプロセスのために、誘導結合のＲＦ電源を用いてもよい。例えば、基板支持体２０２は、電極２２０を有するか、又は、基板支持体２０２の導電性部分が、電極として用いられるかもしれない。この電極は１つ以上の整合ネットワーク（図示せず）を介して、１つ以上のプラズマ電源（図では、プロセスチャンバにつき１つのＲＦ電源２０８）に結合される。いくつかの実施形態において、例えば、基板支持体２０２が導電性部材（例えば、アルミニウムのような金属）により作製される場合において、基板支持体２０２の導電性の部分は電極として機能し、これにより、別個に電極２２０をつくる必要がなくなる。１つ以上のプラズマ電源は、約５０００ワットまでの電源供給を行うことができ、約２ＭＨｚ、及び、又は、約１３．５６ＭＨｚ、又は、２７ＭＨｚ及び／又は６０ＭＨｚ等の高周波を供給することができるものである。
【００３４】
いくつかの実施形態において、エンドポイント検出システム２３０がプロセスチャンバ１１２、１３２のそれぞれに結合され、各チャンバにおいて所望のプロセスのエンドポイントに達したときを決定するのに用いられる。例えば、エンドポイント検出システム２３０は、光学的なスペクトロメータ、マススペクトロメータ、又は、処理空間２３８内で行われているプロセスのエンドポイントを決定する他のいかなる適宜な検出システムであってもよい。いくつかの実施形態において、エンドポイント検出システム２３０は、プロセスチャンバ１１２、１３２のコントローラ２４８に接続される。（ツインチャンバの処理システム内に用いられるように）単一のコントローラ２４８が各プロセスチャンバ１１２、１３２に対して図示されているが、独立のコントローラが使用されてもよい。
【００３５】
真空ポンプ２１０がプロセスチャンバ１１２、１３２からの排気ガスを排気するために排気ポートを介して排気プレナムに結合される。真空ポンプ２１０は、適宜な排気処理装置に必要とされる、排気のルートを形成するために排気出口に流動可能に結合される。（ゲートバルブ等の）バルブが排気プレナム内に設けられ、真空ポンプ２１０の動作と共働して排出ガスの流量を制御することができる。
【００３６】
プロセスチャンバ１１２、１３２の制御を行うために、コントローラ２４８は、さまざまなチャンバ及びサブプロセッサを制御するために産業分野において用いられる一般用途のコンピュータプロセッサのいかなる型のもののうちひとつであってもよい。ＣＰＵ２５２のメモリ、又は、コンピュータが読み取ることができるメディア２５０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ），リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、フロッピー（商標名）ディスク、ハードディスク、他のいかなるデジタル信号保存可能なものであってもよく、ローカルに設けられるものでも、リモートに設けられるもの等、市販されているもののうちのひとつであってもよい。サポート回路２５４は、ＣＰＵ２５２に接続され、周知の方法によりプロセッサをサポートする。これらの回路はキャッシュ、電源、クロック回路、入出力回路、サブシステム等を含む。
【００３７】
本明細書において開示される本発明の方法は、ＣＰＵ２５２により実行されたとき、プロセスチャンバ１１２、１３２に本発明のプロセスを実行せしめるソフトウェアルーチンとしてメモリ２５０内に保持される。また、そのソフトウェアルーチンは、ＣＰＵ２５２により制御されているハードウェアから離れて位置する、第２のＣＰＵ（図示せず）により、保持され、及び／又は、実行されるかもしれない。本発明の方法の幾つか又は全ては、ハードウェアによって実現されるかもしれない。このように、本発明はソフトウェアにより実行されるか、及び、例えば、特定用途の集積回路又は他のタイプのハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせとして、コンピュータシステム、ハードウェアにより、実行され得る。ＣＰＵ２５２により実行されると、ソフトウェアルーチンは一般用途のコンピュータを、本明細書において開示される方法が実行されるようにチャンバの動作を制御する特定用途のコンピュータ（コントローラ）２４８に変換する。
【００３８】
例えば、図３は本発明のいくつかの実施形態に従い基板を処理するための方法３００のフローチャートを図示する。本方法３００は、図１及び２に関連して、上述されたようなプロセスチャンバ１１２、１３２に類似する、２つ以上のプロセスチャンバ等の適宜なプロセスチャンバ内において実行され得る。
【００３９】
本方法３００は、概ね、３０２で開始し、第１のプロセスチャンバ内の第１の基板支持体上に置かれた第１の基板（例えば、図２のプロセスチャンバ１１２の基板支持体２０２上に置かれた基板２２６）は第１の温度にまで加熱される。この第１の温度は所要のプロセスを実行するに必要な温度である。この基板は、適宜な手段により、処理される特定のプロセスに必要な温度にまで、加熱される。例えば、いくつかの実施形態において、基板は、例えば、上述したようなプロセスチャンバ１１２の基板支持体２０２内に埋設されたヒータ２２等の第１の基板支持体内に埋設されたヒータにより加熱される。
【００４０】
次に、３０４において、第１の温度は第１の基板支持体内に設けられた第１の冷却プレートを介して熱伝導流体を流すことにより、維持される。いくつかの実施形態において、この熱伝導流体は、上述したプロセスチャンバ１１２、１３２に結合される、共通の熱伝導流体供給源、例えば、共通の熱伝導流体供給源２１４により提供される。いくつかの実施形態において、冷却プレートは上述のプロセスチャンバ１１２の基板支持体２０２内に設けられた冷却プレート２１８に類似のものである。そのような実施形態において、熱伝導流体は１つ以上の供給導管２５６を介して冷却プレート２１８に供給される。熱伝導流体は基板へ又は基板からの適宜な熱の伝導をもたらすのに好適な流体を含む。例えば、熱伝導流体は、ヘリウム（Ｈｅ）、酸素（Ｏ２）等のガス、又は、水、不凍液等の液体、又は、例えば、グリセロール、エチレングリセロール、プロピレン、メタノール等のアルコールであるかもしれない。熱伝導流体は、第１の温度を維持するに必要な、いかなる流量によってでも供給されうる。いくつかの実施形態において、この流量は、一定の流量で維持されるか、又は、いくつかの実施形態において、所望の温度において、又は、所望の温度の近傍で、第１の温度を維持するよう動的に調整される。また、熱伝導流体は、例えば、共通の熱伝導流体供給源２１４内において、所望の温度の設定点まで、熱導伝流体を加熱、又は、冷却することにより、所望の温度により供給される。
【００４１】
次に、３０６において、第２のプロセスチャンバ内の第２の基板支持体上に置かれた第２の基板は第１の温度に加熱される。（例えば、図２のプロセスチャンバ１３２の基板支持体上に置かれた基板２２６は第１の温度にまで加熱される。）第１の温度は所要のプロセスを実行するに必要な温度である。基板は、適宜な手段により、実行される特定のプロセスに必要な温度にまで加熱されるかもしれない。例えば、いくつかの実施形態において、基板は、例えば、上述したようなプロセスチャンバ１３２の基板支持体２０２内に埋設されたヒータ２０２等の、第１の基板支持体内に埋設されたヒータにより、加熱されるかもしれない。
【００４２】
次に、３０８において、第１の温度は、第２の基板支持体に置かれた第２の冷却プレートを介して熱伝導流体を流すことにより維持される。いくつかの実施形態において、熱伝導流体は、上述のプロセスチャンバ１１２、１３２に結合された共通の熱伝導流体供給源、例えば、共通の熱伝導供給源２１４を介して供給される。いくつかの実施形態において、冷却プレートは上述のプロセスチャンバ１３２の基板支持体２０２に置かれた冷却プレート２１８に類似のものであるかもしれない。この実施形態において、熱伝導流体は１つ以上の供給導管２６０を介して冷却プレート２１８に供給される。熱導伝流体は、例えば、上述した流体等の、基板への、又は、基板からの適宜な熱の伝導をもたらすに好適な流体を含む。熱伝導流体は第１の温度を維持するに必要な流量により提供される。いくつかの実施形態において、この流量は、第１の基板支持体へ供給される熱導伝流体の流量と同じであるか、又は、いくつかの実施形態においては、第１の基板支持体へ供給される熱導伝流体の流量とは違うものである。いくつかの実施形態において、この流量は一定の量に保たれるか、あるいは、いくつかの実施形態においては、一定の温度に前記第１の温度を維持するように動的に調整されうる。いくつかの実施形態において、第１及び第２の基板には、第１の温度にまで平行な温度上昇がもたらされる。これは、第１の基板が第１の温度にまで加熱され、維持されるに必要とされる時間の、好ましくは、ほとんど、又は、全てが、第２の基板が第１の温度にまで加熱され、維持されるに必要とされる時間の、好ましくは、ほとんど、又は、全てが、重なっていることを意味する。
【００４３】
次に、３１０において、第１のプロセスが第１及び第２の基板上で行われる。第１のプロセスは、例えば、エッチング、蒸着等の基板作製の間に実行され得る、いかなるプロセスのものであってもよい。いくつかの実施形態において、第１の基板上で実行される第１のプロセスは、第２の基板上で実行される第１のプロセスと同じものである。いくつかの実施形態において、第１の基板上で実行される第１のプロセスは、例えば、もし温度の設定点が共通の熱伝導流体供給源２１４を用いて動作するに十分に同じ、又は、近傍のものであれば、第２の基板上に実行される第１の基板プロセスとは、異なるものであってもよい。
【００４４】
次に、３１２において、いくつかの実施形態において、第１及び第２の基板の温度は、熱伝導流体の流量を変化させることにより、第２の温度に実質的に同時に調整され得る。例えば、熱伝導流体の流量は、第１及び第２の基板の温度を第２の温度に（熱伝導流体が基板から熱を取り除く場合は）減少又は増加せしめるために、（熱伝導流体が基板を加熱する場合は）増加又は減少せしめるために、増やされるか、又は、減らされるかもしれない。第１及び第２の基板の温度は、第１のプロセスが第１及び第２の基板上で行われている間、又は、その後のいかなるときにも調整され得る。例えば、いくつかの実施形態において、第１及び第２の基板の温度は、第１及び第２の基板のいずれか又は両者の上で実行された第１のプロセスのエンドポイントが検出されたときに、第２の温度になるよう調整されるかもしれない。例えば、いくつかの実施形態において、第１のプロセスはモニタされ、第１のプロセスのエンドポイントは、上述したプロセスチャンバ１１２、１３２のエンドポイント検出システム２３０等の第１及び第２のプロセスチャンバのそれぞれ内のエンドポイント検出システムを用いて検出され得る。
【００４５】
いくつかの実施形態において、第１及び第２の基板上で行われる第１のプロセスのエンドポイントは同時に到達され得る。そのような実施形態において、第１及び第２の基板の温度は同時に調整されるかもしれない。選択的に、いくつかの実施形態において、第１及び第２の基板上で実行される第１のプロセスのエンドポイントは同時には達成されないかもしれない。そのような実施形態において、第１のエンドポイントに到達するまで、他方のチャンバにおいて到達され、継続される場合、プロセスチャンバにおいては、第１のプロセスは、停止されるかもしれない。よって、第１及び第２の基板の温度は同時に調整されるかもしれない。
【００４６】
追加的に、３１４において、第２のプロセスが第１及び第２の基板上で実行されるかもしれない。第２のプロセスは、例えば、エッチング、蒸着、アニール等の基板の作製の間に実行され得る、いかなる種類のプロセスであってもよい。いくつかの実施形態において、第１の基板上で実行される第２のプロセスは第２の基板上で実行される第２のプロセスと同じものである。いくつかの実施形態において、第１の基板上で実行される第２のプロセスは第２の基板上で実行される第２のプロセスとは異なるものである。いくつかの実施形態においては、第１及び第２の基板上で実行される第２のプロセスは、第１の及び第２の基板上で実行される第１のプロセスと同じものであるか、又は、いくつかの実施形態において、第１及び第２の基板上で実行される第２のプロセスは第１及び第２の基板上で実行される第１のプロセスとは異なるものであるかもしれない。
【００４７】
第２のプロセスが３１４において実行された後、本方法３００は３１４で概ね終了し、第１及び第２の基板は次のプロセス又は追加の製造ステップへと進む。
【００４８】
このように、共通化されたリソースを有するプロセスチャンバ及びその使用方法が本明細書において提供されてきた。本発明の方法及び装置は、例えば、共通化されたリソース、例えば、共通の熱伝導流体供給源を処理システム内の１つ以上のプロセスチャンバに効果的に同時に提供し、これにより処理システムの効率を向上をせしめ、稼働コストを低減する。
【００４９】
本発明の実施形態について説明がなされてきたが、本発明の他の及びさらなる実施形態は本発明の基本範囲を逸脱することなく創作することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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