(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ内で使用するための処理キットであって、前記処理キットは、
窓と、
窓と平行に配置されたマスクと、
窓及びマスクと接続されたフレームとを含み、前記フレームは、フレームの第１外面をフレームの第１内面と接続する少なくとも１つの入口チャネルを有し、前記第１内面は、窓とマスクの間にあり、前記フレームは、フレームの第２外面をフレームの第２内面と接続する少なくとも１つの出口チャネルを有し、フレームの前記第２内面は、窓とマスクの間にある処理キット。
【請求項２】
窓は石英を含む、請求項１記載の処理キット。
【請求項３】
マスクはインバーを含む、請求項１記載の処理キット。
【請求項４】
フレームは、上部部材と、窓クランプ部材と、中間部材と、マスクに接続された下部部材とを含み、窓は、前記窓クランプ部材と前記上部部材との間に保持され、前記上部部材は、前記中間部材と接続され、前記中間部材は、前記下部部材と接続される、請求項１記載の処理キット。
【請求項５】
上部部材は、窓シールを含み、窓は、前記窓シールと窓クランプ部材との間に保持されている、請求項４記載の処理キット。
【請求項６】
少なくとも１つの入口チャネル内への第１外面上の開口部は、スリット形状である、請求項１記載の処理キット。
【請求項７】
少なくとも１つの出口チャネル内への第２外面上の開口部は、スリット形状である、請求項１記載の処理キット。
【請求項８】
フレームの第１外面上に少なくとも１つのシールを含み、前記少なくとも１つのシールは、少なくとも１つの入口チャネルの開口部を囲む、請求項１記載の処理キット。
【請求項９】
フレームの第２外面上に少なくとも１つのシールを含み、前記少なくとも１つのシールは、少なくとも１つの出口チャネルの開口部を囲む、請求項１記載の処理キット。
【請求項１０】
フレームの上面上に少なくとも１つの内側シールを含み、前記少なくとも１つの内側シールは、窓を囲む、請求項１記載の処理キット。
【請求項１１】
基板を処理するための装置であって、
チャンバ本体と、
サセプタと、
少なくとも１つの処理キットアライメントピンと、
少なくとも１つの処理ガス入口と、
少なくとも１つのポンピングポートと、
処理キットを含み、処理キットは、窓と、窓と平行に配置されたマスクと、窓及びマスクと接続されたフレームとを含み、前記フレームは、フレームの第１外面をフレームの第１内面と接続する少なくとも１つの入口チャネルを有し、前記第１内面は、窓とマスクの間にあり、前記フレームは、フレームの第２外面をフレームの第２内面と接続する少なくとも１つの出口チャネルを有し、フレームの前記第２内面は、窓とマスクの間にある装置。
【請求項１２】
サセプタは、処理位置内へ処理キットを持ち上げるように動作可能である、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
処理キットが処理位置にあるとき、処理キットの少なくとも１つの入口チャネルは、少なくとも１つの処理ガス入口とアライメントされ、処理キットの少なくとも１つの出口チャネルは、少なくとも１つのポンピングポートとアライメントされる、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも１つの差動ポンプ及びパージアセンブリを含む、請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
蓋アセンブリを含み、少なくとも１つの差動ポンプ及びパージアセンブリは、蓋アセンブリと接続され、蓋アセンブリに対して移動するように動作可能である、請求項１４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
（分野）
本開示の実施形態は、概して、大面積基板を処理するための装置に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、デバイス製造用原子層堆積（ＡＬＤ）システム及び同システムのシャワーヘッドのためのインサイチュー洗浄方法に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、情報を表示するための、テレビスクリーン、コンピュータモニター、携帯電話、他のハンドヘルドデバイス等の製造に使用される。典型的なＯＬＥＤは、個別に通電することができる画素を有するマトリックスディスプレイパネルを形成するように基板上にすべてが堆積された２つの電極の間に位置する有機材料の層を含むことができる。ＯＬＥＤは、一般的に、２つのガラスパネルの間に配置され、ガラスパネルの縁部は、その中にＯＬＥＤをカプセル化するためにシールされる。
【０００３】
ＯＬＥＤ産業並びに基板処理技術を利用する他の産業は、湿気に敏感なデバイスを周囲の湿気への曝露から保護するために、それらをカプセル化しなければならない。材料の薄い適合（コンフォーマル）層は、カプセル化層（複数可）を通る水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を減少させる手段として提案されている。現在、商業的にこれを行っている多くの方法がある。湿気に敏感なデバイスを覆うためにＡＬＤプロセスを使用することは、これらのコーティングのコンフォーマルな性質が、他のコーティングよりも有効な湿気のバリアを提供することができるかどうかを決定するために検討されている。
【０００４】
ＡＬＤは、原子層エピタキシー（ＡＬＥ）に基づいており、シーケンシャルサイクルで基板表面上に前駆体分子を送出するために化学吸着技術を採用している。サイクルは、第１前駆体に、その後、第２前駆体に基板表面を曝露させる。オプションで、パージガスが、前駆体の導入の間に導入されてもよい。第１及び第２前駆体は、基板表面上に膜として生成化合物を形成するために反応する。サイクルは、所望の厚さまで層を形成するために繰り返される。
【０００５】
ＡＬＤを実行する１つの方法は、前駆体ガスの時間分割（ＴＳ）パルスによるものである。この方法は、他の方法に比べていくつかの利点を有するが、ＴＳ−ＡＬＤの１つの欠点は、前駆体に曝露されるすべての表面（例えば、チャンバの内部）が堆積物で被覆されることである。これらの堆積物が定期的に除去されない場合、それらは最終的に剥がれ落ち剥離する傾向があり、最終的に基板上に落ち着く微粒子につながり、従って、堆積層の防湿性能が低下する。インサイチューでチャンバ表面から望ましくない堆積物を洗浄するための有効な方法がない場合は、それらのチャンバ表面は、「オフライン」で洗浄するために除去されなければならない。チャンバは、洗浄のためにチャンバ表面の取り外し及び交換を達成するために開く必要がある場合は、チャンバ内で真空が破られなくてはならず（例えば、チャンバを大気圧にする）、この真空破壊は、過度のチャンバのダウンタイムにつながる。
【０００６】
したがって、余分な堆積物が蓄積するチャンバの主な重要な要素の除去及び洗浄を最小限のダウンタイムで可能にする処理チャンバに対する必要性がある。
【概要】
【０００７】
ＡＬＤチャンバ内で使用するための処理キットが提供される。処理キットは、概して、窓と、窓と平行に配置されたマスクと、窓及びマスクと接続されたフレームとを含む。フレームは、フレームの第１外面をフレームの第１内面と接続する少なくとも１つの入口チャネルを有し、第１内面は、窓とマスクの間にある。フレームはまた、フレームの第２外面をフレームの第２内面と接続する少なくとも１つの出口チャネルを有し、フレームの第２内面は、窓とマスクの間にある。
【０００８】
別の一実施形態では、ＡＬＤを実行するための処理システムが提供される。処理システムは、概して、ＡＬＤ処理チャンバを含み、ＡＬＤ処理チャンバ内の圧力は、１トール以下に維持され、ＡＬＤ処理チャンバは、処理キットの通過を許容するように構成された第１スリットバルブ開口部を有する。処理システムは、ＡＬＤ処理チャンバの第１スリットバルブ開口部を開閉するように動作可能な第１スリットバルブであって、第１スリットバルブが閉じたときに、気密シールを作成するように動作可能である第１スリットバルブと、処理キットのシールを押圧し、処理キットの入口チャネルへのガスの流れを可能にするように動作可能な入口マニホールドと、処理キットのシールを押圧し、処理キットの出口チャネルからのガスの流れを可能にするように動作可能な出口マニホールドと、処理キットのシールを押圧し、処理キットからガスをポンピング（排出）するように動作可能な１以上の差動ポンプ及びパージアセンブリとを更に含む。
【０００９】
別の一実施形態では、ＡＬＤを実行するための方法が提供される。本方法は、概して、ＡＬＤ処理チャンバ内に基板及び処理キットを配置する工程を含み、処理キットは、窓と、窓と平行に配置されたマスクと、窓及びマスクと接続されたフレームとを含む。フレームは、フレームの第１外面をフレームの第１内面と接続する少なくとも１つの入口チャネルを有し、第１内面は、窓とマスクの間にある。フレームはまた、フレームの第２外面をフレームの第２内面と接続する少なくとも１つの出口チャネルを有し、フレームの第２内面は、窓とマスクの間にある。ＡＬＤ処理チャンバ内に処理キットを配置する工程は、概して、処理キットの入口チャネルの開口部の周りのシールをＡＬＤ処理チャンバの入口マニホールドに対して押圧する工程と、処理キットの出口チャネルの開口部の周りのシールをＡＬＤ処理チャンバの出口マニホールドに対して押圧する工程と、処理キットの他のシールをＡＬＤ処理チャンバの差動ポンプ及びパージアセンブリに対して押圧する工程を含む。本方法は、入口マニホールドを介して処理キット内に処理ガスを流す工程と、出口マニホールドを介して処理キットから流出ガスをポンピングする工程を更に含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の上述した構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は本開示の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、したがってこの範囲を制限していると解釈されるべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。
【図１】本開示の特定の態様に係る例示的な処理システムを示す。
【図２】本開示の特定の態様に係るＡＬＤ用の例示的なチャンバの側面図を示す。
【図３】本開示の特定の態様に係るＡＬＤ用の例示的なチャンバの正面図を示す。
【図４Ａ】〜
【図４Ｂ】本開示の態様に係る処理チャンバ内の処理キットを示す。
【図５】本開示の態様に係る処理キットを示す。
【図６Ａ】〜
【図６Ｃ】本開示の態様に係る処理チャンバ内の処理キット及び基板の位置を示す。
【図７】本開示の特定の態様に係るＡＬＤ用の例示的なチャンバの正面図を示す。
【図８】本開示の態様に係る処理キットを示す。
【００１１】
理解を促進するために、図面に共通する同一の要素を示す際には可能な限り同一の参照番号を使用している。一実施形態内で開示された要素を、特に説明することなく、他の実施形態で有益に利用してもよいと理解される。
【詳細な説明】
【００１２】
本開示の実施形態は、基板上に形成されたＯＬＥＤ上のカプセル化層として作用することができる複数の層を基板上に堆積するように動作可能な処理システムを含む。システムは、各処理チャンバが複数の層のうちの１以上を堆積させるように動作可能である複数の処理チャンバを含む。処理システムは、少なくとも１つの搬送チャンバと、少なくとも１つのロードロックチャンバを更に含む。少なくとも１つの搬送チャンバは、処理システム内の真空を破ることなく、複数の処理チャンバ間での基板の搬送を可能にする。少なくとも１つのロードロックチャンバは、処理システム内の真空を破ることなく、処理システムから基板の装填（ローディング）及び除去を可能にする。処理システムは、処理システム内の真空を破ることなく、処理チャンバ内で使用されるマスクの装填及び除去を可能にするマスクチャンバを更に含む。
【００１３】
本開示の実施形態は、基板に対してマスクをアライメントし、基板上にマスクを配置し、基板上に形成されたＯＬＥＤ上にカプセル化層を堆積させるためにＣＶＤを実行するように動作可能である化学蒸着（ＣＶＤ）処理チャンバを含む。ＣＶＤ処理チャンバ内で実行されるＣＶＤ処理は、プラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）とすることができるが、本明細書に記載の実施形態は、他の種類の処理チャンバで使用してもよく、ＰＥＣＶＤ処理チャンバでの使用に限定されない。ＣＶＤ処理チャンバによって堆積されるカプセル化層は、窒化ケイ素ＳｉＮを含むことができるが、本明細書に記載の実施形態は、他の種類の処理チャンバで使用してもよく、ＳｉＮ  ＣＶＤ処理チャンバでの使用に限定されない。
【００１４】
本開示の実施形態は、基板に対してマスクをアライメントし、基板上にマスクを配置し、基板上に形成されたＯＬＥＤ上にカプセル化層を堆積させるためにＡＬＤを実行するように動作可能な原子層堆積（ＡＬＤ）処理チャンバを含む。ＡＬＤ処理チャンバ内で実行されるＡＬＤ処理は、時間分割ＡＬＤ（ＴＳ−ＡＬＤ）とすることができるが、本明細書に記載の実施形態は、他の種類の処理チャンバで使用してもよく、ＴＳ−ＡＬＤ処理チャンバでの使用に限定されない。ＡＬＤ処理チャンバによって堆積されるカプセル化層は、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３を含むことができるが、本明細書に記載の実施形態は、他の種類の処理チャンバで使用してもよく、ＳｉＮ  ＣＶＤ処理チャンバでの使用に限定されない。
【００１５】
本明細書に記載の実施形態は、他の種類の堆積処理で使用してもよく、基板上に形成されたＯＬＥＤをカプセル化するための使用に限定されない。本明細書に記載の実施形態は、様々な種類、形状、及びサイズの、マスク及び基板で使用することができる。
【００１６】
基板は、特定のサイズ又は形状に限定されない。一態様では、用語「基板」は、任意の多角形の、正方形の、矩形の、湾曲した、又はさもなければ非円形のワークピース（例えば、フラットパネルディスプレイの製造に用いられるガラス基板など）を指す。
【００１７】
以下の説明では、用語「ガス」及び「複数のガス」は、特に断りのない限り、互換的に使用され、１以上の前駆体、反応剤、触媒、キャリアガス、パージガス、洗浄ガス、排出物、これらの組合せ、並びに任意の他の流体を指す。
【００１８】
図１は、本開示の一実施形態に係る、例示的な処理システム１００を示す断面上面図である。処理システム１００は、ロードロックチャンバ１０４、搬送チャンバ１０６、搬送チャンバ１０６内のハンドリング（例えば、ツール及び材料のハンドリング）ロボット１０８、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２、制御ステーション１１４、ＡＬＤ処理チャンバ１１６、及びマスクチャンバ１１８を含む。第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２、ＡＬＤ処理チャンバ１１６、及び各チャンバの関連するハードウェアは、好ましくは、１以上の処理適合性材料（例えば、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、ニッケルめっきアルミニウム、ステンレス鋼、石英、及びそれらの組み合わせ及びそれらの合金など）から形成されている。第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２、及びＡＬＤ処理チャンバ１１６は、コーティングされる基板の形状及び他の処理要件によって必要とされるように、円形、矩形、又は他の形状とすることができる。
【００１９】
搬送チャンバ１０６は、ロードロックチャンバ１０４、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２のＣＶＤ処理チャンバ１１２、ＡＬＤ処理チャンバ１１６、及びマスクチャンバ１１８に隣接する側壁内に、スリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９を含む。ハンドリングロボット１０８が配置され、スリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９の各々を通して、隣接するチャンバ内に、１以上のツール（例えば、基板ハンドリングブレード）を挿入できるように構成されている。すなわち、ハンドリングロボットは、他のチャンバの各々に隣接する搬送チャンバ１０６の壁内のスリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９を介して、ロードロックチャンバ１０４、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２、ＡＬＤ処理チャンバ１１６、マスクチャンバ１１８内にツールを挿入することができる。スリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９は、スリットバルブ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８によって選択的に開閉され、これによって基板、ツール、又は他のアイテムが、隣接するチャンバのうちの１つから挿入又は除去される場合に、隣接するチャンバの内部へのアクセスを可能にする。
【００２０】
搬送チャンバ１０６、ロードロックチャンバ１０４、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２、ＡＬＤ処理チャンバ１１６、及びマスクチャンバ１１８は、真空システム（例えば、真空ポンプ）と流体連通している１以上の開口部（図示せず）を含む。開口部は、様々なチャンバ内のガスのための出口を提供する。いくつかの実施形態では、チャンバは、それぞれ別個の独立した真空システムに接続されている。更に他の実施形態では、チャンバのうちのいくつかは、真空システムを共有し、一方、他のチャンバは、別個の独立した真空システムを有する。真空システムは、真空ポンプ（図示せず）及びスロットルバルブ（図示せず）を含み、これによって様々なチャンバを通してガスの流れを調節することができる。
【００２１】
第１ＣＶＤチャンバ１１０、第２ＣＶＤチャンバ１１２、及びＡＬＤ処理チャンバ１１６内に配置された基板以外のマスク、マスクフレーム、及び他のアイテムは、「処理キット」と呼ぶことができる。処理キットのアイテムは、洗浄又は交換のために処理チャンバから除去することができる。搬送チャンバ１０６、マスクチャンバ１１８、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２、及びＡＬＤ処理チャンバ１１６は、マスク、マスクフレーム、及び他の処理キットのアイテムのそれらの間での搬送を可能にするような大きさ及び形状に作られる。すなわち、搬送チャンバ１０６、マスクチャンバ１１８、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２、及びＡＬＤ処理チャンバ１１６は、任意の処理キットのアイテムが、各スリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９の対応するスリットバルブ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８によって閉じられるスリットバルブ開口部１２１、１２３、１２５、１２７、１２９のすべてによって、それらのうちの任意の１つの中に完全に含まれることができるような大きさ及び形状に作られる。こうして、マスクチャンバ以外のチャンバのうちのいずれの中でも真空を破ることなく処理システムから処理キットのアイテムを除去することを可能にするエアロックとしてマスクチャンバ１１８を機能させながら、処理キットのアイテムは、処理システムの真空を破ることなく、除去及び交換することができる。更に、搬送チャンバ１０６とマスクチャンバ１１８との間のスリットバルブ開口部１２９、搬送チャンバ１０６とＣＶＤ処理チャンバ１１０、１１２との間のスリットバルブ開口部１２３、１２５、及び搬送チャンバ１０６とＡＬＤ処理チャンバ１１６との間のスリットバルブ開口部１２７はすべて、搬送チャンバ１０６と、マスクチャンバ１１８、ＣＶＤ処理チャンバ１１０、１１２、及びＡＬＤ処理チャンバ１１６との間の処理キットのアイテムの搬送を可能にする大きさ及び形状に作られる。
【００２２】
マスクチャンバ１１８は、搬送チャンバ１０６のスリットバルブ開口部１２９の反対側のマスクチャンバ１１８の面にドア１３０及び出入口１３１を有する。出入口は、マスク及び他の処理ツールのマスクチャンバ１１８内外への搬送を可能にする大きさ及び形状に作られる。ドア１３０は、閉じられたときに、出入口１３１上に気密シールを形成することができる。マスクチャンバ１１８は、ドア１３０が閉じられ、かつ搬送チャンバ１０６に通じるスリットバルブ１２８が閉じられたときに、任意の処理キットのアイテムがマスクチャンバ１１８内に完全に含まれることを可能にする大きさ及び形状に作られる。すなわち、マスクチャンバ１１８は、任意の処理キットのアイテムが、搬送チャンバ１０６からマスクチャンバ１１８内に移動することができ、スリットバルブ１２８が、マスクチャンバ１１８のドア１３０を開けることなく閉じられることができるような大きさ及び形状に作られる。
【００２３】
説明を単純かつ容易にするために、処理システム１００内で実行される例示的なコーティング処理をここで説明する。例示的なコーティング処理は、制御ステーション１１４に配置することができるコンピュータ又はコンピュータシステムとすることができる処理コントローラによって制御される。
【００２４】
図１を参照すると、基板の例示的な処理は、オプションで、マスクチャンバ１１８からマスクを取り出し、ＡＬＤ処理チャンバ１１６内にマスクを配置するハンドリングロボット１０８から始まる。マスクが以前の処理からＡＬＤ処理チャンバ１１６内に残されている場合や、同じマスクが複数の基板を処理する際に使用される場合があるので、ＡＬＤ処理チャンバ１１６内にマスクを配置することは、オプションである。同様に、ハンドリングロボット１０８は、オプションで、マスクチャンバ１１８から他のマスクを取り出し、第１及び第２ＣＶＤ処理チャンバ１１０及び１１２内にマスクを配置することができる。第１及び第２ＣＶＤ処理チャンバ１１０、１１２及びＡＬＤ処理チャンバ１１６内にマスクを配置する場合、チャンバ間の適切なスリットバルブ１２２、１２４、１２６、１２８を開閉することができる。
【００２５】
次に、ハンドリングロボット１０８は、ロードロック１０４から基板を取り出し、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０内に基板を配置する。処理コントローラは、ＣＶＤ処理を実行するために、バルブ、アクチュエータ、及び処理チャンバの他のコンポーネントを制御する。処理コントローラは、スリットバルブ１２２を閉鎖させ、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０を搬送チャンバ１０６から隔離する。処理コントローラはまた、基板支持部材又はサセプタにＣＶＤ処理用基板を配置させる。マスクがハンドリングロボットによって正しい処理位置に配置されていなかった場合、処理コントローラは、マスクを位置決めするために１以上のアクチュエータを作動させることができる。代替的に又は追加的に、サセプタはまた、処理用のマスクを位置決めすることができる。マスクは、基板の特定の領域をマスクし、基板のこれらの領域に堆積が発生するのを防止するために使用される。
【００２６】
ここで処理コントローラは、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０内への前駆体ガス及び他のガスの流れを開始させるためにバルブを作動させる。前駆体ガスは、例えば、シランＳｉＨ４を含むことができる。処理コントローラは、ヒーター、プラズマ放電コンポーネント、及びガスの流れを制御し、これによってＣＶＤ処理を引き起こし、基板上に材料の層を堆積させる。一実施形態では、堆積層は、窒化ケイ素ＳｉＮとすることができるが、本開示の実施形態は、この材料に限定されない。上述したように、本開示の実施形態はまた、ＰＥＣＶＤを実行するために使用されてもよい。基板の例示的な処理内でのＣＶＤ処理は、堆積層が必要な厚さに到達するまで継続される。例示的な一実施形態では、必要な厚さは、５０００〜１００００オングストローム（５００〜１０００ｎｍ）である。
【００２７】
第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０内でのＣＶＤ処理が完了すると、処理コントローラは、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０を排気させ、その後、搬送位置まで基板を下げるためにサセプタを制御する。処理コントローラはまた、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０と搬送チャンバ１０６との間のスリットバルブ１２２を開いて、その後、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０から基板を取り出すためにハンドリングロボット１０８に指示する。その後、処理コントローラは、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０と搬送チャンバ１０６との間のスリットバルブ１２２を閉じる。
【００２８】
次に、処理コントローラは、搬送チャンバ１０６とＡＬＤ処理チャンバ１１６との間のスリットバルブ１２６を開く。ハンドリングロボット１０８は、ＡＬＤ処理チャンバ１１６内に基板を配置し、処理コントローラは、搬送チャンバ１０６とＡＬＤ処理チャンバ１１６との間のスリットバルブ１２６を閉じる。処理コントローラはまた、基板支持部材又はサセプタにＡＬＤ処理用基板を配置させる。マスクがハンドリングロボットによって正しい処理位置に配置されていなかった場合、処理コントローラは、マスクを位置決めするために１以上のアクチュエータを作動させることができる。代替的に又は追加的に、サセプタは、処理用のマスクを位置決めすることができる。マスクは、基板の特定の領域をマスクし、基板のこれらの領域に堆積が発生するのを防止するために使用される。
【００２９】
ここで処理コントローラは、ＡＬＤ処理チャンバ１１６内への前駆体ガス及び他のガスの流れを開始させるためにバルブを作動させる。使用される特定のガス又は特定の複数のガスは、実行される処理又は複数の処理に依存する。ガスは、トリメチルアルミニウム（ＣＨ３）３Ａｌ（ＴＭＡ）、窒素Ｎ２、及び酸素Ｏ２を含むことができるが、ガスはそのように限定されず、１以上の前駆体、還元剤、触媒、キャリア、パージガス、洗浄ガス、又はそれらの任意の混合物又は組み合わせを含むことができる。ガスは、一方の側からＡＬＤ処理チャンバ内に導入され、基板を横切って流れることができる。処理システムの要件に応じて、処理コントローラは、唯一のガスが、時間の任意の特定の瞬間にＡＬＤ処理チャンバに導入されるようにバルブを制御してもよい。
【００３０】
処理コントローラはまた、ガスを活性化して反応種にし、反応種に基板と反応させ、基板をコーティングさせるための反応種のプラズマを維持することができる電源を制御する。例えば、高周波（ＲＦ）又はマイクロ波（ＭＷ）ベースの電力放電技術を使用することができる。活性化はまた、熱ベースの技術、ガス絶縁破壊（ブレークダウン）技術、高強度光源（例えば、ＵＶエネルギー）、又はＸ線源への曝露によって生成してもよい。例示的な処理では、酸素がプラズマに活性化され、プラズマは、基板と反応し、基板上に酸素の層を堆積させる。その後、処理コントローラは、基板を横切ってＴＭＡに流れさせ、ＴＭＡは、基板上の酸素の層と反応し、基板上に酸化アルミニウムの層を形成する。処理コントローラは、基板上に追加の層を形成するために、酸素を流し、酸素をプラズマに活性化し、ＴＭＡを流す工程の繰り返しを引き起こす。処理コントローラは、酸化アルミニウムの堆積層が必要な厚さになるまで記載した工程の繰り返しを継続する。例示的な一実施形態では、必要な厚さは、５００〜７００オングストローム（５０〜７０ｎｍ）である。
【００３１】
ＡＬＤ処理チャンバ１１６内のＡＬＤ処理が完了すると、処理コントローラは、ＡＬＤ処理チャンバ１１６を排気させ、その後、搬送位置まで基板を下げるためにサセプタを制御する。処理コントローラはまた、ＡＬＤ処理チャンバ１１６と搬送チャンバ１０６との間のスリットバルブ１２６を開け、その後、ＡＬＤ処理チャンバ１１６から基板を取り出すためにハンドリングロボット１０８に指示する。処理コントローラは、その後、ＡＬＤ処理チャンバ１１６と搬送チャンバ１０６との間のスリットバルブ１２６を閉じる。
【００３２】
更に図１を参照すると、次に、処理コントローラは、搬送チャンバ１０６と第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２との間のスリットバルブ１２４を開ける。ハンドリングロボット１０８は、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２内に基板を配置し、処理コントローラは、搬送チャンバ１０６と第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２との間のスリットバルブ１２４を閉じる。第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２内での処理は、上述した第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０内での処理と同様である。基板の例示的な処理では、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２内で実行されるＣＶＤ処理は、堆積層が所望の厚さに達するまで継続される。例示的な一実施形態では、所望の厚さは、５０００〜１００００オングストローム（５００〜１０００ｎｍ）である。
【００３３】
こうして、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２内での処理が完了すると、基板は、５０００〜１００００オングストロームの厚さであるＳｉＮの第１層、５００〜７００オングストロームの厚さであるＡｌ２Ｏ３の層、及び５０００〜１００００オングストロームの厚さであるＳｉＮの第２層でコーティングされる。単独のＳｉＮと比較して、Ａｌ２Ｏ３の層は、カプセル化層を通過する水蒸気移動速度を低下させると考えられており、こうして、単独のＳｉＮによるカプセル化と比較して、カプセル化の信頼性を向上させる。
【００３４】
図１を参照して上述した例示的な処理では、ＣＶＤ処理チャンバ１１０、１１２及びＡＬＤ処理チャンバ１１６の各々は、マスクがロードされる。あるいはまた、処理システム１００は、マスクが処理チャンバから処理チャンバまで基板と共に移動する処理を実行することができる。すなわち、第２の例示的な処理において、基板とマスクは、第１ＣＶＤ処理チャンバ１１０内に（同時又は個別に）配置され、搬送チャンバ１０６と第１処理チャンバ１１０との間のスリットバルブ１２２は閉じられる。その後、ＣＶＤ処理が、基板上で実行される。基板とマスクは、その後、ＡＬＤ処理チャンバ１１６内に（同時又は個別に）移動され、搬送チャンバとＡＬＤ処理チャンバ１１６との間のスリットバルブ１２６が閉じられる。その後、ＡＬＤ処理が、基板上で実行される。その後、基板とマスクは、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２内に（同時又は個別に）移動される。その後、ＣＶＤ処理が、基板上で実行され、その後、基板とマスクは、第２ＣＶＤ処理チャンバ１１２から除去される。基板は、完了した場合、処理システム１００から除去することができ、マスクは、例えば、新しい基板を処理するために使用されるか、又は洗浄するために処理システム１００から除去することができる。
【００３５】
図２は、本開示の実施形態に係る、処理キット２５０が処理位置にある例示的なＡＬＤ処理チャンバ２００を示す部分断面側面図である。処理キットは、図４及び図５を参照して、以下に詳細に説明される。図２に示されるＡＬＤ処理チャンバは、図１に示されたＡＬＤ処理チャンバ１１６と同様である。一実施形態では、処理チャンバ２００は、チャンバ本体２０２、蓋アセンブリ２０４、基板支持アセンブリ２０６、処理ガス入口アセンブリ（図３参照）、及びポンピングポートアセンブリ（図３参照）を含む。蓋アセンブリ２０４は、チャンバ本体２０２の上端に配置され、基板支持アセンブリ２０６は、少なくとも部分的に、チャンバ本体２０２内に配置されている。
【００３６】
チャンバ本体２０２は、その側壁内に形成されたスリットバルブ開口部２０８を含み、これによって処理チャンバ２００の内部へのアクセスを提供する。図１を参照して上述したように、スリットバルブ開口部２０８は選択的に開閉され、これによってハンドリングロボット（図１参照）によってチャンバ本体２０２の内部へのアクセスを可能にする。
【００３７】
１以上の実施形態では、チャンバ本体２０２は、真空システム（例えば、真空ポンプ）と流体連通している１以上の開口部（図示せず）を含む。開口部は、処理チャンバ内のガスのための出口を提供する。真空システムは、ＡＬＤ処理に適したＡＬＤ処理チャンバ内の圧力を維持するために、処理コントローラによって制御される。本開示の一実施形態では、ＡＬＤ処理チャンバ内の圧力は、５００〜７００ミリトールの圧力に（例えば、処理コントローラによって）維持される。
【００３８】
蓋アセンブリ２０４は、１以上の差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０を含むことができる。差動ポンプ及びパージアセンブリは、ベローズ２２２で蓋アセンブリに取り付けられている。ベローズ２２２は、依然としてガス漏れに対するシールを維持しながら、ポンプとパージアセンブリ２２０が蓋アセンブリ２０４に対して鉛直方向に移動することを可能にする。処理キット２５０が処理位置に上昇すると、処理キット２５０上の適合第１シール２８６及び適合第２シール２８８は、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０と接触する。処理キット２５０が処理位置にある場合、第１及び第２シール２８６、２８８は圧縮され、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０は、第１及び第２シール２８６、２８８上で所望の圧縮力を維持するように移動させることができる。第１及び第２シール２８６、２８８は、例えば、処理ガス及び排出物への曝露に適合するゴム又はプラスチック材料から作ることができる。差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０は、真空システム（図示せず）と接続され、低圧に維持される。処理がＡＬＤ処理チャンバ２００内で行われている時に、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０と接続された真空システム（図示せず）は、ＡＬＤ処理チャンバ２００の圧力に等しいか又はそれよりも低い圧力で真空引きするように（例えば、処理コントローラによって）制御される。例えば、処理が行われ、ＡＬＤ処理チャンバ２００内の圧力が５００〜７００ミリトール（上記参照）に維持されている場合、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０は、４００〜５００ミリトールで真空引きされている。ＡＬＤ処理チャンバ２００内の圧力よりも低い圧力で真空引きすることによって、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０は、処理キット２５０のシールを越えて漏れる任意のガスがＡＬＤ処理チャンバ２００に入るのを防止することができる。第１及び第２シール２８６、２８８に漏れが存在する場合、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０内の低い圧力は、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０から漏れたガスをＡＬＤ処理チャンバ２００内に入らせるのではなく、ＡＬＤ処理チャンバ２００内のガスを差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０内へ漏れさせる。
【００３９】
処理チャンバ２００は、バルブブロックアセンブリ（図示せず）を含むことができる。バルブブロックアセンブリは、バルブのセットを含み、処理チャンバ２００内への様々なガス（例えば、処理ガス、キャリアガス、及びパージガス）の流れを制御する。
【００４０】
更に図２を参照すると、蓋アセンブリ２０４は、処理チャンバ２００内及び／又は処理キット２５０内で反応種のプラズマを生成することができる高周波（ＲＦ）カソード２１０を含む（図４を参照しながら、以下を参照）。ＲＦカソード２１０の温度は、ＡＬＤ処理チャンバ２００内での処理中に（例えば、処理コントローラによって）、処理キット２５０及び基板２３２の温度に影響を与え、ＡＬＤ処理の性能を向上させるように制御される。ＲＦカソード２１０の温度は、例えば、高温計（図示せず）又はＡＬＤ処理チャンバ２００内の他のセンサによって測定することができる。ＲＦカソード２１０は、例えば、電気加熱素子（図示せず）によって加熱され、例えば、冷却流体の循環によって冷却されることができる。ガスを反応種に活性化して反応種のプラズマを維持することができる任意の電源を使用することができる。例えば、高周波（ＲＦ）又はマイクロ波（ＭＷ）ベースの電力放電技術を使用することができる。活性化はまた、熱ベースの技術、ガス絶縁破壊技術、高強度光源（例えば、ＵＶエネルギー）、又はＸ線源への曝露によって生成してもよい。
【００４１】
更に図２を参照すると、基板支持アセンブリ２０６は、少なくとも部分的にチャンバ本体２０２内に配置することができる。基板支持アセンブリは、チャンバ本体内での処理のために基板２３２を支持する基板支持部材又はサセプタ２３０を含むことができる。本開示の実施形態によれば、サセプタはまた、処理キット２５０を支持（図４参照）することができる。サセプタは、チャンバ本体の底面に形成された１以上の開口部２２６を通って延びるシャフト２２４又は複数のシャフト２２４を介して基板昇降機構（図示せず）に結合することができる。基板昇降機構は、シャフトの周りからの真空漏れを防止するベローズ２２８によってチャンバ本体に柔軟にシールすることができる。基板昇降機構は、サセプタ２３０に、図示のような下側のロボットの進入位置と、処理位置、処理キットの搬送位置、及び基板搬送位置との間をＡＬＤ処理チャンバ２００内で鉛直方向に移動することを可能にする。いくつかの実施形態では、基板昇降機構は、記載されたものよりも少ない位置の間で移動する。
【００４２】
１以上の他の実施形態では、サセプタ２３０は、基板の形状及び他の処理要件によって必要とされるような、平坦で長方形の面又は実質的に平坦で長方形の面を有する。１以上の実施形態では、基板２３２は、真空チャック（図示せず）、静電チャック（図示せず）、又は機械式クランプ（図示せず）を用いてサセプタに固定することができる。サセプタ２３０の温度は、ＡＬＤ処理チャンバ２００内での処理中に、基板２３２及び処理キット２５０の温度に影響を与え、ＡＬＤ処理の性能を向上させるように（例えば、処理コントローラによって）制御することができる。サセプタ２３０は、例えば、サセプタ２３０内の電気加熱素子（図示せず）によって加熱することができる。サセプタの温度は、例えば、処理チャンバ２００内の高温計（図示せず）によって測定することができる。
【００４３】
更に図２を参照すると、サセプタ２３０は、１以上のリフトピン２３６を収容するためのサセプタを貫通する１以上の穴２３４を含むことができる。各リフトピンは、典型的には、セラミックス又はセラミックス含有材料から構成されており、基板のハンドリング及び搬送用に使用される。各リフトピン２３６は、それらが穴２３４内で自由にスライドできるように取り付けられる。一態様では、各穴は、リフトピンが自由にスライドするのを助長するようにセラミックススリーブが並んでいる。各リフトピンは、図２に示されるように、支持アセンブリ２０６が下降すると、チャンバ本体２０２に接触することによって、そのそれぞれの穴２３４内で移動可能となる。支持アセンブリ２０６が下方位置にあるとき、リフトピン２３６の上面が、サセプタ２３０の基板支持面２３８の上方に位置することができるように、支持アセンブリ２０６は移動可能である。逆に、支持アセンブリ２０６が上昇位置にあるとき、リフトピン２３６の上面は、サセプタ２３０の上面２３８の下方に配置される。このように、支持アセンブリ２０６が下方位置から上方位置まで、及びその逆に移動するとき、各リフトピン２３６の一部は、サセプタ２３０内でそのそれぞれの穴２３４を通過する。
【００４４】
リフトピン２３６は、チャンバ本体２０２に接触するとき、基板２３２の下面に対して押圧し、基板をサセプタ２３０から持ち上げる。逆に、サセプタ２３０は、リフトピン２３６から基板２３２を持ち上げることができる。リフトピン２３６は、拡大された上端部又は円錐形ヘッドを含むことができ、これによってリフトピン２３６がサセプタ２３０から脱落するのを防止する。他のピン設計もまた利用することができ、当業者にはよく知られている。
【００４５】
一実施形態では、１以上のリフトピン２３６は、基板２３２が上で支持されたときにスライドするのを防止するために、滑り止め又は高摩擦材料で作られているコーティング又は上に配置されたアタッチメントを含む。好ましい材料は、処理チャンバ２００内で汚染物を作成する可能性のある、基板２３２の裏面に傷をつけたり、さもなければ損傷を与えたりすることのない耐熱性のある高分子材料である。
【００４６】
いくつかの実施形態では、サセプタは、１以上の適合シール２３９を含むことができる処理キット絶縁ボタン２３７を含む。処理キット絶縁ボタン２３７は、サセプタ２３０上に処理キット２５０を運ぶために使用することができる。サセプタが処理位置内に処理キット２５０を持ち上げるとき、処理キット絶縁ボタン２３７内の１以上の適合シール２３９は圧縮される（図１〜５を参照して、以下の処理の説明を参照）。処理キット絶縁ボタン２３７は、処理に起因して処理キットに誘導される電荷からサセプタを絶縁するために高い電気抵抗を有する酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３又は他の材料で作ることができる。
【００４７】
図２を再び参照すると、サセプタ２３０は、チャンバ本体２０２内で鉛直方向に移動させることができ、これによってサセプタ２３０は、処理キット２５０に接触する（図４参照）。処理キット２５０は、処理チャンバ２００内外への処理キット２５０の移動の一部の間、サセプタ２３０上にあってもよい。処理キット２５０とＲＦカソード２１０との間の距離は、制御することができる。光学式又は他のセンサ（図示せず）は、例えば、チャンバ２００内のサセプタ２３０の位置に関する情報を提供することができる。
【００４８】
図３は、図２に示されるＡＬＤ処理チャンバ２００の前方からの部分断面図である。すなわち、図３は、図２に示されるものと同一のＡＬＤ処理チャンバを示すが、別の視点からのものである。処理ガス入口アセンブリ３１０及びポンピングポートアセンブリ３３０が、図３に見える。
【００４９】
処理ガス入口アセンブリ３１０は、処理ガスをＡＬＤ処理チャンバ２００に供給する。使用される処理ガスは、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）Ａｌ２（ＣＨ３）６、酸素Ｏ２、及び窒素Ｎ２を含むことができる。処理ガスは、個別に又は一緒に、連続流で供給してもよいし、パルス化されてもよい。処理ガス入口アセンブリ３１０は、１以上の入口管３１２、ベローズ３１４、入口マニホールド３１６、入口接触面３１８、及びシール３２０を含む。
【００５０】
処理ガスは、処理ガス供給源（例えば、タンク又はパイプライン、図示せず）から１以上の入口管３１２へ供給される。処理ガスの流れは、例えば、バルブブロック（図示せず）内の１以上のバルブの動作を制御する処理コントローラ（図示せず）によって制御される。１以上の入口管３１２は、ベローズ３１４によって、ＡＬＤ処理チャンバ２００に接続される。ベローズ３１４は、ＡＬＤ処理チャンバ２００内に空気を漏出させることなく、（例えば、図４に示されるように、処理キット２５０が入口接触面３１８に接触するとき、）１以上の入口管３１２及び入口マニホールド３１６がＡＬＤ処理チャンバ２００に対して移動することを可能にする。処理ガスは、入口管３１２を通って入口マニホールド３１６内へ流れる。
【００５１】
処理ガスは、入口マニホールド３１６を通って、入口接触面３１８内の１以上のチャネル３２２を通って、処理キット２５０内の１以上の入口チャネル３５４内へ流れる（図４も参照）。入口接触面３１８は、処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合する任意の材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））から作ることができる。１以上のシール３２０は、入口マニホールド３１６と入口接触面３１８との間の接合部をシールし、これによって処理ガスがＡＬＤ処理チャンバ２００内に漏れるのを抑制する。
【００５２】
反応生成物及び未反応の処理ガスを含む流出ガスは、ポンピングポートアセンブリ３３０を介して処理キット２５０内の１以上の出口チャネル３５６から排出される。ポンピングポートアセンブリは、１以上の出口管３３２、ベローズ３３４、出口マニホールド３３６、出口接触面３３８、及びシール３４０を含む。
【００５３】
処理キット２５０内からの流出物ガス（図４を参照して以下のＡＬＤ処理の説明を参照）は、１以上の出口チャネル３５６を通って、処理キット２５０を出る。流出ガスは、出口チャネル３５６を通って、出口接触面３３８内の１以上のチャネル３４２内へ流れる（これも図４参照）。
【００５４】
流出ガスは、出口接触面３３８内のチャネルを通って、出口マニホールド３３６内へ流れる。出口接触面３３８は、処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合する任意の適合材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））から作ることができる。１以上のシール３４０は、出口接触面３３８と出口マニホールド３３６との間の接合部をシールし、これによって流出ガスがＡＬＤ処理チャンバ２００内に漏れるのを抑制する。
【００５５】
流出ガスは、出口マニホールド３３６を通って、１以上の出口管３３２内に流れる。ベローズ３３４は、空気がＡＬＤ処理チャンバ２００内に漏出することなく、（例えば、図４に示されるように、処理キット２５０が出口接触面３３８に接触するとき、）１以上の出口管３３２及び出口マニホールド３３６がＡＬＤ処理チャンバ２００に対して移動することを可能にする。
【００５６】
流出ガスは、真空システム（図示せず）によって、１以上の出口管３３２から排出される。
【００５７】
図４Ａ及び図４Ｂは、ＡＬＤ処理チャンバ２００の処理キット２５０とサセプタ２３０と蓋アセンブリ２０４の部分断面正面図を示す。図４Ｂは、詳細をより明確に示すために、図４Ａの示された部分の拡大図を示す。図示されたコンポーネントは、ＡＬＤを実行するために位置決めされた基板２３２と共に処理位置にある。
【００５８】
本開示の実施形態によれば、処理キット２５０は、マスク４５８、窓４６０、及びフレームアセンブリ４７０を含むことができる。処理キット２５０は、フレームアセンブリ４７０の第１外面４０２を、マスク４５８と窓４６０との間にあるフレームアセンブリ４７０の第１内面４０４と接続する少なくとも１つの入口チャネル３５４を有する。処理キット２５０はまた、第２外面４１０を、マスク４５８と窓４６０との間にあるフレームアセンブリ４７０の第２内面４１２と接続する少なくとも１つの出口チャネル３５６を有する。図４Ａに示されるように、処理キット２５０が処理位置にあるとき、少なくとも１つの入口チャネル３５４は、処理ガス入口アセンブリ３１０の入口接触面３１８内の１以上のチャネル３２２とアライメント（位置合わせ）される。また、処理キット２５０が処理位置にあるとき、少なくとも１つの出口チャネル３５６は、ポンピングポートアセンブリ３３０の出口接触面３３８内の１以上のチャネル３４２とアライメントされる。
【００５９】
本開示のいくつかの実施形態では、フレームアセンブリ４７０は、上部部材４７２、窓クランプ部材４７４、中間部材４７６、及び下部部材４７８を含むことができる。窓クランプ部材４７４を含む処理キット２５０の実施形態では、窓４６０は、窓クランプ部材４７４と上部部材４７２との間にクランプされる。
【００６０】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、本開示のいくつかの実施形態では、処理キット２５０は、少なくとも１つの窓シール４８０、入口チャネル３５４の開口部を囲む少なくとも１つのシール４８２、出口チャネル３５６の開口部を囲む少なくとも１つのシール４８４、フレームアセンブリ４７０の上面上の第１シール２８６、フレームアセンブリ４７０の上面上の第２シール２８８、及び１以上のシール４９０を更に含む。窓シール４８０を含む実施形態では、窓４６０は、窓４６０が窓シール４８０と窓クランプ部材４７４の間になるように窓シール４８０及び窓クランプ部材４７４によって保持される。窓シール４８０、入口チャネル３５４の開口部を囲む少なくとも１つのシール４８２、出口チャネル３５６の開口部を囲む少なくとも１つのシール４８４、第１シール２８６、第２シール２８８、及びシール４９０はすべて、処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合する適合材料（例えば、ゴム、ＰＴＦＥ）で作ることができる。
【００６１】
マスク４５８及び下部部材４７８は、インバー、又は処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合し、低熱膨張係数を有する他の材料で作ることができる。マスク４５８及び下部部材４７８は、処理中の温度変動に起因する堆積コーティングの位置の変動を低減するために、低熱膨張係数を有する材料から作られることが望ましい。すなわち、マスク４５８及びマスク４５８を保持するフレーム部材（例えば、フレーム下部部材４７８）が、低熱膨張係数を有する材料から作られた場合、温度変動に起因するマスクされた位置の変動が、低減される。
【００６２】
フレームアセンブリ４７０の上部部材４７２及び中間部材４７６は、アルミニウム、陽極処理アルミニウム、ニッケルめっきアルミニウム、ステンレス鋼、石英、又は処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合する他の材料で作ることができる。
【００６３】
ＡＬＤ処理チャンバ２００内でのＡＬＤ処理の間、サセプタ２３０は、処理キット２５０のマスク４５８のすぐ下に基板２３２を位置決めする。サセプタ２３０が基板２３２を位置決めしている間、サセプタ２３０はまた、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０（図２参照）、入口接触面３１８（図３も参照）、及び出口接触面３３８（図３も参照）に接触して処理キット２５０を押圧している。差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０（図２参照）、入口接触面３１８（図３も参照）、及び出口接触面３３８（図３も参照）に接触して処理キット２５０を押圧することは、入口チャネル３５４の開口部を囲む少なくとも１つのシール４８２、出口チャネル３５６の開口部を囲む少なくとも１つのシール４８４、第１シール２８６、及び第２シール２８８の圧縮を引き起こす。入口チャネル３５４の開口部を囲む少なくとも１つのシール４８２、出口チャネル３５６の開口部を囲む少なくとも１つのシール４８４、第１シール２８６、及び第２シール２８８のすべては、処理チャンバ２００内への処理ガス及び／又は流出ガスの漏れを抑制する。
【００６４】
本開示の他の実施形態では、処理キット２５０は、別個の機械式チャック（図示せず）、真空チャック（図示せず）、又は磁気チャック（図示せず）によって、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０（図２参照）、入口接触面３１８（図３も参照）、及び出口接触面３３８（図３も参照）に対して所定の位置に保持される。種々のチャックのいずれかによって保持されている場合、処理キット２５０は、様々なシール４８２、４８４、２８６、２８８を圧縮して、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０（図２参照）、入口接触面３１８（図３も参照）、及び出口接触面３３８（図３も参照）に対して保持されることができる、又は処理キット２５０は、様々なシール４８２、４８４、２８６、２８８のうちの一部又は全てが圧縮されることなく、所定の位置に保持されることができる。
【００６５】
図５は、例示的な処理キット２５０の上面図を示す。図示されるように、窓４６０、窓クランプ部材４７４、上部部材４７２、入口チャネル３５４の開口部、及び出口チャネル３５６の開口部が、処理キット２５０の上面図に見える。また、入口チャネル３５４の開口部を囲む１つのシール４８２、出口チャネル３５６の開口部を囲む１つのシール４８４、フレームの上面上の第１シール２８６、及びフレームの上面上の第２シール２８８が見える。他の構成をより明確に見ることができるように、窓クランプ部材４７４を上部部材４７２に接続する種々のねじは、図５には図示されていない。
【００６６】
図５に示される例示的な処理キット２５０は、入口チャネル３５４への単一のスリット状の（すなわち、高い長さ対幅の比（例えば、４：１）を有する）開口部のみを有するが、本開示は、そのように限定されない。図示のスリット状の開口部は、鋭い角部を有するが、本開示の実施形態は、丸みを帯びた端部を有するスリット状の開口部を有していてもよい。また、本開示の実施形態は、多くの他の形状の開口部を使用することができ、例えば、入口チャネル３５４への正方形、卵形、及び矩形の開口部を使用してもよい。また、本開示の実施形態は、各入口チャネル３５４が対応する開口部又は複数の開口部を有する複数の入口チャネル３５４を使用してもよい。各開口部は、シール４８２によって囲まれてもよく、又は複数の開口部が、１つのシール４８２によって囲まれていてもよい。
【００６７】
同様に、図５に示される例示的な処理キット２５０は、出口チャネル３５６への単一のスリット状の開口部のみを有するが、本開示は、そのように限定されない。図示のスリット状の開口部は、鋭い角部を有するが、本開示の実施形態は、丸みを帯びた端部を有するスリット状の開口部を有していてもよい。また、本開示の実施形態は、多くの形状の開口部を使用することができ、例えば、出口チャネル３５６への正方形、卵形、及び矩形の開口部を使用してもよい。また、本開示の実施形態は、各出口チャネル３５６が対応する開口部又は複数の開口部を有する複数の出口チャネル３５６を使用してもよい。各開口部は、シール４８４によって囲まれてもよく、又は複数の開口部が、１つのシール４８４によって囲まれていてもよい。
【００６８】
処理キット２５０の窓４６０は、例えば、石英、又は両方共、放射エネルギー（例えば、赤外線、紫外線、又はＲＦエネルギー）が処理キット７５０内へ貫通することを可能にし、かつ処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合する他の材料で作ることができる。
【００６９】
窓クランプ部材４７４は、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３、又は処理ガスを反応種に変換するために使用されるエネルギー（例えば、赤外線、紫外線、又はＲＦエネルギー）（例えば、ＲＦカソード２１０からのＲＦエネルギー）への曝露によって損傷されることなく、窓４６０の石英又は他の材料をクランプすることができる他の材料で作ることができる。
【００７０】
様々なシール４８２、４８４、２８６、及び２８８は、ＰＴＦＥ、ゴム、又は処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合する他の適合材料で作ることができる。
【００７１】
処理キット２５０を更に説明するために、ＡＬＤ処理チャンバ２００内で処理キット２５０を使用して実行される例示的なＡＬＤ処理が、図１〜図５を参照してここで説明される。
【００７２】
例示的なＡＬＤ処理では、ハンドリングロボット１０８（図１参照）が処理コントローラ（図示せず）の指示の下で、ＡＬＤ処理チャンバ２００（図２参照）内のリフトピン２３６上に基板２３２を配置するとき、処理キット２５０は、ＡＬＤ処理チャンバ２００内に存在する（図２参照）。ハンドリングロボット１０８が、スリットバルブ２０８（図２参照）を介してＡＬＤ処理チャンバ２００内に挿入するブレード又は他のロボットツールによって、ハンドリングロボット１０８は、ＡＬＤ処理チャンバ２００内に基板２３２を配置する。
【００７３】
その後、処理コントローラは、処理キット２５０（図４Ａを参照）のマスク４５８の下方の処理位置に基板２３２を上昇させるために、基板支持アセンブリ２０６（図２を参照）に指示する。基板２３２が処理位置にあるとき、処理コントローラは、処理ガス入口アセンブリ３１０（図３参照）を介してＡＬＤ処理チャンバ２００内への処理ガスの流れを開始する。処理ガスは、複数の前駆体（例えば、ＴＭＡ及びＯ２）とキャリアガス（例えば、ヘリウム）の混合物として流すことができ、又は時間分割ＡＬＤ（ＴＳ−ＡＬＤ）が実行された場合は、（おそらくは、キャリアガスと混合された）各前駆体ガスは、互いに前駆体ガス源から別個のパルスで流れる。
【００７４】
処理ガスは、入口マニホールド３１６を通って、入口接触面３２２内の１以上のチャネル３２２を通って、処理キットの１以上の入口チャネル３５４内に流れる（図３参照）。処理ガスは、入口チャネル３５４を通って、処理キット２５０の窓４６０とマスク４５８との間の容積内に流入する（図４Ａ参照）。処理ガスは、窓４６０とマスク４５８との間の容積内にある間、処理ガスは、ＡＬＤ処理チャンバ２００のＲＦカソード２１０（又は処理ガスを活性化する他の手段）によって反応種（例えば、プラズマ）に活性化させることができる。窓４６０は、活性化放射線（又は他のエネルギー）が、処理キット２５０内を貫通可能とするので、処理ガスは、処理キット２５０内で活性化させることができる。例えば、酸素は、窓４６０とマスク４５８との間の容積内でプラズマに活性化させることができる。
【００７５】
処理ガス及び処理ガスの任意の活性種は、基板２３２と反応して、基板２３２をコーティングする。例えば、酸素のプラズマは、基板２３２と反応して、基板２３２をコーティングすることができる。例では、ＴＭＡは、その後、基板上で酸素コーティングと反応し、基板上に酸化アルミニウムの層を形成することができる。マスク４５８は、材料のコーティングが、基板２３２の所望の位置に堆積され、コーティングが望まれていない基板２３２の領域には堆積されないように、基板の露出を制御する。
【００７６】
流出ガス（例えば、反応生成物と未反応の処理ガス）は、１以上の出口チャネル３５６を介して処理キット２５０から排出される（図３及び図４参照）。上記のように、流出ガスは、１以上の出口チャネル３５６から出口接触面内の１以上のチャネル３４２内へ、出口マニホールド３３６を通って１以上の出口管３３２へと流れる。
【００７７】
処理ガスの一部は、入口チャネル３５４の開口部を囲む１以上のシール４８２を越えて漏れる可能性がある。シール（複数可）４８２を越えて漏れる処理ガスは、処理キット２５０のフレームの上面上の第１シール２８６及び第２シール２８８によって、ＡＬＤ処理チャンバ２００の他の部分への移動が抑制される（図５参照）。また、シール（複数可）４８２を越えて漏れる処理ガスは、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０によってＡＬＤ処理チャンバ２００から排出することができる（図２参照）。
【００７８】
流出ガスの一部は、出口チャネル３５６の開口部を囲む１以上のシール４８４を越えて漏れる可能性がある。シール（複数可）４８４を越えて漏れる流出ガスは、処理キット２５０のフレームの上面上の第１シール２８６及び第２シール２８８によって、ＡＬＤ処理チャンバ２００の他の部分への移動が抑制される（図５参照）。また、シール（複数可）４８４を越えて漏れる流出ガスは、差動ポンプ及びパージアセンブリ２２０によってＡＬＤ処理チャンバ２００から排出することができる（図２参照）。
【００７９】
図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、処理を行うための準備における、例示的なＡＬＤ処理チャンバ２００内の処理キットと基板の配置の間の、処理キットと基板の位置の正面図（すなわち、図３と同じ視点からの図）を示す。図６Ａは、処理キット２５０が処理チャンバ２００内に配置された直後の処理キット２５０の位置を示す。処理キット２５０は、ハンドリングロボット１０８（図１参照）によって、スリットバルブ開口部２０８（図２参照）を介して、処理チャンバ２００内に配置される。処理キット２５０は、ハンドリングロボット１０８によって、処理キットアライメントピン６０２上に配置される。処理キットアライメントピン６０２は、処理キット２５０を処理キット２５０の処理位置とアライメントさせるのを助長する円錐形又は他の形状の端部を有する。
【００８０】
処理キットアライメントピン６０２は、処理キットアライメントピン６０２を昇降させることができる処理キット昇降機構（図示せず）に接続されている。ハンドリングロボットが、処理キットアライメントピン６０２上に処理キット２５０を配置した後、処理キット昇降機構は、処理キット２５０を上昇させる処理キットアライメントピン６０２を上昇させる。
【００８１】
図６Ｂは、上昇位置での、処理キットアライメントピン６０２及び処理キット２５０を示す。図６Ｂに示される上昇位置は、基板装填位置と呼ぶことができる。処理キットアライメントピン６０２及び処理キット２５０が基板装填位置にあるとき、ハンドリングロボット（図１参照）は、スリットバルブ開口部２０８（図２参照）を介して処理チャンバ２００内に基板２３２を配置することができる。基板２３２は、リフトピン２３６上に配置される。その後、ハンドリングロボット１０８は、処理チャンバ２００内に基板を配置するために使用されるツール（例えば、ブレード）を引き出し、処理コントローラは、スリットバルブ２０８を閉じさせる。ハンドリングロボット１０８は、処理チャンバ２００からツールを引き出した後、基板昇降機構（図示せず）は、サセプタ２３０を上昇させる１以上のシャフト２２４（図２参照）を上昇させることができる。
【００８２】
図６Ｃは、処理位置での、処理キット２５０、サセプタ２３０、及び基板２３２を示す。図４及び図４Ａにより詳細に示されるように、処理キット２５０は、サセプタ２３０によって処理位置に持ち上げられる。処理キット２５０は、処理キット２５０が処理位置にあるとき、入口接触面３１８及び出口接触面３３８に接触している。
【００８３】
処理が完了すると、基板昇降機構（図示せず）は、サセプタ２３０を下げる。図６Ｂに示されるように、処理キット２５０は、処理キットアライメントピン６０２に載るようになり、基板２３２は、リフトピン２３６上に載るようになる。
【００８４】
図７は、図示された例示的なＡＬＤ処理チャンバ７００の正面からの部分断面図である。例示的なＡＬＤ処理チャンバ７００は、図２に示された例示的な処理チャンバ２００と同様である。２つのポンピングポートアセンブリ７３０ａ、７３０ｂが、図７に見える。
【００８５】
処理ガスは、１以上の入口７０２を介して、ＡＬＤ処理チャンバ７００に供給される。処理ガスがＡＬＤ処理チャンバ７００の内部に流入する前に、処理ガスは、プレナム７０４に入ることができる。処理ガスは、個別に又は一緒に、連続流で供給してもよいし、パルス化されてもよい。処理ガスの一部又は全部は、それらがＡＬＤ処理チャンバの内部に流入する前に、プレナム７０４内の反応種（例えば、プラズマ）に活性化されてもよい。
【００８６】
処理ガスは、処理ガス供給源（例えば、タンク又はパイプライン、図示せず）から１以上の入口管７１２ａ、７１２ｂへ供給される。処理ガスの流れは、例えば、バルブブロック（図示せず）内の１以上のバルブの動作を制御する処理コントローラ（図示せず）によって制御される。
【００８７】
処理ガスは、プレナム７０４を通って、１以上の入口７０２を通って、処理キット７５０内の１以上の入口チャネル７５４内へ流れる（図８も参照）。１以上のシール７２０は、入口７０２と入口チャネル７５４との間の接合部をシールし、これによって処理ガスがＡＬＤ処理チャンバ２００内に漏れるのを抑制する。
【００８８】
反応生成物及び未反応の処理ガスを含む流出ガスは、ポンピングポートアセンブリ７３０ａ、７３０ｂを介して処理キット７５０内の１以上の出口チャネル７５６ａ、７５６ｂから排出される。ポンピングポートアセンブリ７３０ａ、７３０ｂは、１以上の出口管７３２ａ、７３２ｂ、ベローズ７３４ａ、７３４ｂ、出口マニホールド７３６ａ、７３６ｂ、出口接触面７３８ａ、７３８ｂ、及びシール７４０ａ、７４０ｂを含む。
【００８９】
処理キット７５０内からの流出物ガス（図４を参照して上記ＡＬＤ処理の説明を参照）は、１以上の出口チャネル７５６ａ、７５６ｂを通って、処理キット７５０を出る。流出ガスは、出口チャネル７５６ａ、７５６ｂを通って、出口接触面７３８ａ、７３８ｂ内の１以上のチャネル７４２ａ、７４２ｂ内へ流れる。
【００９０】
流出ガスは、出口接触面７３８ａ、７３８ｂ内のチャネル７４２ａ、７４２ｂを通って、出口マニホールド７３６ａ、７３６ｂ内へ流れる。出口接触面７３８ａ、７３８ｂは、処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合する任意の適合材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））から作ることができる。１以上のシール７４０ａ、７４０ｂは、出口接触面７３８ａ、７３８ｂと出口マニホールド７３６ａ、７３６ｂとの間の接合部をシールし、これによって流出ガスがＡＬＤ処理チャンバ７００内に漏れるのを抑制する。
【００９１】
流出ガスは、出口マニホールド７３６ａ、７３６ｂを通って、１以上の出口管７３２ａ、７３２ｂ内に流れる。ベローズ７３４ａ、７３４ｂは、空気がＡＬＤ処理チャンバ７００の他の部分の中へ漏出可能とすることなく、（例えば、図示されるように、処理キット７５０が出口接触面７３８ａ、７３８ｂに接触するとき、）１以上の出口管７３２ａ、７３２ｂ及び出口マニホールド７３６ａ、７３６ｂがＡＬＤ処理チャンバ７００に対して移動することを可能にする。
【００９２】
流出ガスは、真空システム（図示せず）によって、１以上の出口管７３２ａ、７３２ｂから排出される。
【００９３】
図８は、例示的な処理キット７５０の上面図を示す。例示的な処理キット７５０は、図２に示される例示的な処理キット２５０といくつかの類似性を有し、類似の用語は、類似のコンポーネントを記述するために使用される。図示されるように、２つの窓７６０ａ、７６０ｂ、窓クランプ部材７７４ａ、７７４ｂ、上部部材７７２、入口チャネル７５４の開口部、及び出口チャネル７５６ａ、７５６ｂの２つの開口部が、処理キット７５０の上面図に見える。また、入口チャネル７５４の開口部を囲む１つのシール７８２、出口チャネル７５６ａ、７５６ｂの開口部を囲む２つのシール７８４ａ、７８４ｂ、及びフレームの上面上の第１シール７８６が見える。窓７６０ａ、７６０ｂ、及び窓クランプ部材７５４ａ、７５４ｂは、オプションであることに留意すべきである。窓７６０ａ、７６０ｂ、及び窓クランプ部材７５４ａ、７５４ｂが存在しない場合は、上部部材７７２は、処理キット７５０の内部を囲むことができる。他の構成をより明確に見ることができるように、窓クランプ部材７７４ａ、７７４ｂを上部部材７７２に接続する種々のねじは、図８には図示されていない。
【００９４】
図８に示される例示的な処理キット７５０は、入口チャネル７５４への単一のスリット状の（すなわち、高い長さ対幅の比（例えば、４：１）を有する）開口部のみを有するが、本開示は、そのように限定されない。図示のスリット状の開口部は、鋭い角部を有するが、本開示の実施形態は、丸みを帯びた端部を有するスリット状の開口部を有していてもよい。また、本開示の実施形態は、多くの他の形状の開口部を使用することができ、例えば、入口チャネル７５４への正方形、卵形、及び矩形の開口部を使用してもよい。また、本開示の実施形態は、各入口チャネル７５４が対応する開口部又は複数の開口部を有する複数の入口チャネル７５４を使用してもよい。各開口部は、シール７８２によって囲まれてもよく、又は複数の開口部が、１つのシール７８２によって囲まれていてもよい。
【００９５】
同様に、図８に示される例示的な処理キット７５０は、出口チャネル７５６ａ、７５６ｂへの２つの単一のスリット状の開口部を有するが、本開示は、そのように限定されない。図示のスリット状の開口部は、鋭い角部を有するが、本開示の実施形態は、丸みを帯びた端部を有するスリット状の開口部を有していてもよい。また、本開示の実施形態は、多くの形状の開口部を使用することができ、例えば、出口チャネル７５６ａ、７５６ｂへの正方形、卵形、及び矩形の開口部を使用してもよい。また、本開示の実施形態は、各出口チャネル７５６ａ、７５６ｂが対応する開口部又は複数の開口部を有する複数の出口チャネル７５６ａ、７５６ｂを使用してもよい。各開口部は、シール７８４ａ、７８４ｂによって囲まれてもよく、又は複数の開口部が、１つのシール７８４ａ、７８４ｂによって囲まれていてもよい。
【００９６】
処理キット７５０の窓７６０ａ、７６０ｂは、例えば、石英、又は両方共、放射エネルギー（例えば、赤外線、紫外線、又はＲＦエネルギー）が処理キット７５０内へ貫通することを可能にし、かつ処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合する他の材料で作ることができる。
【００９７】
窓クランプ部材７７４ａ、７７４ｂは、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３、又は処理ガスを反応種に変換するために使用されるエネルギー（例えば、赤外線、紫外線、又はＲＦエネルギー）への曝露によって損傷されることなく、窓７６０ａ、７６０ｂの石英又は他の材料をクランプすることができる他の材料で作ることができる。
【００９８】
様々なシール７８２、７８４ａ、７８４ｂ、及び７８６は、ＰＴＦＥ、ゴム、又は処理ガス及び流出ガスへの曝露に適合する他の適合材料で作ることができる。
【００９９】
図１を参照して上述した処理コントローラは、コンピュータのハードディスクドライブに記憶されたコンピュータプログラムの制御下で動作することができる。例えば、コンピュータプログラムは、処理シーケンス及びタイミング、ガスの混合、チャンバ圧力、ＲＦ電力レベル、サセプタの位置決め、スリットバルブの開閉、及び特定の処理の他のパラメータを指示することができる。
【０１００】
上記の説明のより良い理解を提供するために、上記の非限定的な例が提供される。例は、特定の実施形態に向けられてもよいが、例は、任意の特定の点において、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。
【０１０１】
特に断らない限り、明細書及び特許請求の範囲の中で使用される、成分、特性、反応条件等の量を表す全ての数は近似値として理解されるべきである。これらの近似値は、本開示によって得ようとする所望の特性及び測定誤差に基づいており、少なくとも報告された有効数字の数に照らして、通常の丸め技術を適用することによって解釈されるべきである。また、温度、圧力、間隔、モル比、流量などを含む本明細書中で表された量のいずれも、所望の層及び粒子性能を達成するように更に最適化することができる。
【０１０２】
上記は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他の及び更なる実施形態は本開示の基本的範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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