(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）でワークピースを処理する方法であって、
ワークピースを提供するステップであって、前記ワークピースは、周縁部領域と内部領域との間の空間変動を示す表面属性を特徴とする、ステップと；
回転経路に沿って第１のＧＣＩＢにより前記ワークピースについて第１の走査運動を行うステップであって、前記第１のＧＣＩＢに前記ワークピースの周縁部領域を曝露し、且つ、周縁部領域と内部領域との間の表面属性の空間変動を低減する、ステップと；
非円形経路に沿って第２のＧＣＩＢにより前記ワークピースについて第２の走査運動を行うステップであって、前記第２のＧＣＩＢに前記ワークピースの周縁部領域及び内部領域を曝露する、ステップと；
を含む、方法。
【請求項２】
前記表面属性は、膜厚、表面プロファイル、表面粗さ、表面組成、層組成、前記ワークピースの機械的特性、前記ワークピースの電気的特性、もしくは前記ワークピースの光学特性、又はそれらの２以上のいずれの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のＧＣＩＢは、少なくとも一つのＧＣＩＢパラメータにおいて前記第２のＧＣＩＢとは異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の走査運動を行うステップは、同一もしくは類似の場所で始まり、且つ、終わる実質的に円形の経路に沿ってワークピースを走査するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の走査運動を行うステップは、２つ以上の同心円状の経路に沿ってワークピースを走査するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の走査運動を行うステップは、実質的に円形の経路に沿ってワークピースを繰り返し走査するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の走査運動を行うステップは、ワークピースを横切る直線状又はアーチ状の経路に沿って、前記ワークピースを繰り返し走査するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の走査運動を行うステップは、
細長い部材の第１の端部にワークピースを取り付けるステップと；
前記細長い部材の上の回転ポイントに取り付けられた回転機構を使用して、前記細長い部材を回転させるステップであって、前記第１のＧＣＩＢにより前記ワークピースについて１以上の走査を行うため、前記回転ポイントは前記第１の端部から離れている、ステップと；
前記回転させるステップと同時に、低速スキャン機構に沿って前記細長い部材及び回転機構を動かすステップであって、該低速スキャン機構に前記回転機構が取り付けられ、且つ、該低速スキャン機構により前記回転機構が吊り下げられ、前記動かすステップは、前記ワークピースの周縁部領域の異なる部分に、回転経路に沿って、前記第１のＧＣＩＢを貫通させる、ステップと；を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の走査運動を行うステップは、
細長い部材の第１の端部にワークピースを取り付けるステップと；
前記細長い部材の上の回転ポイントに取り付けられた回転機構を使用して、前記細長い部材を部分的に、繰り返し回転させるステップであって、アーチ状の経路に沿って、前記第２のＧＣＩＢにより前記ワークピースについて１以上の走査を行うため、前記回転ポイントは前記第１の端部から離れている、ステップと；
低速スキャン機構に沿って前記細長い部材及び回転機構を動かすステップであって、該低速スキャン機構に前記回転機構が取り付けられ、且つ、該低速スキャン機構により前記回転機構が吊り下げられ、前記動かすステップは、前記ワークピースの異なる部分に、繰り返し走査中に前記第２のＧＣＩＢを貫通させる、ステップと；を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の走査運動を行うステップの際、第１のＧＣＩＢ線量を変化させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の走査運動を行うステップの際、第２のＧＣＩＢ線量を変化させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
荷電粒子ビームによってワークピースを走査するための方法であって、
荷電粒子ビームによりワークピースを走査するように構成された走査システムの上に前記ワークピースを取り付けるステップであって、前記ワークピースは、周縁部領域と内部領域との間の空間変動を示す表面属性を特徴とする、ステップと；
前記ワークピースの上の実質的に同一の場所で始まり、且つ、終わる円形経路に沿って荷電粒子ビームにより前記ワークピースの前記周縁部領域についての第１の走査運動を行うステップと；
前記ワークピースの上の実質的に異なる場所で始まり、且つ、終わる非円形経路に沿って荷電粒子ビームにより前記ワークピースの前記周縁部領域と前記内部領域についての第２の走査運動を行うステップと；
を含む、方法。
【請求項１３】
前記荷電粒子ビームは、ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記円形経路が、前記ワークピースの周縁部領域に沿って延びている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記非円形経路が、前記ワークピースを横切る直線状又はアーチ状の経路に沿って延びている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）で基板を処理するための方法であって、
ＧＣＩＢと交差し、又はＧＣＩＢに近接する位置に基板を配置することができる搬送システム上に基板を取り付けるステップと；
前記基板の回転運動を使用して、前記基板の端部に近接した基板の一部を除去するために、プロセスパラメータを決定するステップと；
ＧＣＩＢを使用して前記基板の一部を除去するために、前記搬送システム及びプロセスパラメータを使用して、ＧＣＩＢが前記基板の周縁に沿って接触可能にする回転運動においてＧＣＩＢの周りに前記基板を移動させるステップと；
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
３７ＣＦＲ§１．７８（ａ）（４）により、本願は、提出された同時係属中の仮出願番号第６１／９０６，６１０号（２０１３年１１月２０日出願）及び仮出願番号第６１／９１５，８９４号（２０１３年１２月１３日出願）の利益及び優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）を使用して、基板を照射するためのシステム及び方法、及びより具体的には、ＧＣＩＢにより基板を走査するための改善された装置、システム、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）は、ドーピング、エッチング、洗浄、平滑化、及び基板の上の層を成長又は堆積させるために使用される。この議論の目的のために、ガスクラスターは、標準温度及び圧力の条件下で気体である物質のナノサイズの集合体である。このようなガスクラスターは、緩く一緒に結合している数個〜数千個以上の分子を包含する凝集体からなることができる。ガスクラスターは、ガスクラスターを制御可能なエネルギーの指向性(directed)ビームに形成可能にする電子衝撃によってイオン化され得る。このようなクラスターイオンのそれぞれは、典型的には、電荷の大きさと、クラスターイオンの電荷状態を表すもの以上(greater  than  or  equal  to)の整数(an  integer)との積で与えられる正の電荷を運ぶ(carry)。より大きなサイズのクラスターイオンは、クラスターイオン当たりの実質的なエネルギーを運ぶ能力のため、しばしば最も有用である一方で、個々の分子当たりのごく少ない(modest)エネルギーを有する。イオンクラスターは、基板との衝突で崩壊する。特定の崩壊イオンクラスター内の個々の分子は、全クラスタエネルギーのわずかなフラクションだけを運ぶ。その結果、大きなイオンクラスターの衝突効果は相当なものであるが、非常に浅い表面領域に限定されている。これは、表面改質プロセスの様々な効果的なガスクラスターイオンを作るが、従来のイオンビーム処理の特徴であるより深い表面下(sub-surface)の損傷を生成する傾向はない。
【０００４】
関連する米国特許出願第１１／５６５，２６７号（発明の名称「イオンビームによってワークピースを走査するための方法及び装置」と題して、２００６年１１月３０日に出願され、２００９年１０月２７日に米国特許第７，６０８，８４３号として発行され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）は、ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）により、ウエハ、基板、等のワークピースを走査するためのワークピーススキャン機構が記載されている。そこに記載されているスキャナは、２つの動き(movements)を有しており、２つの動きは、組み合わせてＧＣＩＢによりワークピースのすべてのポイントに到達可能にすることができる。第１の動きは、倒立振子に類似したアームに取り付けられワークピースを有する(with)、ＧＣＩＢによるワークピースの高速往復運動（すなわち、高速スキャン運動）であり、ワークピースを横切るＧＣＩＢの結果得られる経路(path)は、アーチ状(arcuate)形状を有する。ダ２の動きは、アームの回転中心の低速直線運動（即ち、低速スキャン運動）であり、異なる平行のアーチ状経路がワークピースを横切るＧＣＩＢによりトレースされるようにし、それにより、ワークピースの全体面積の処理を可能にする。そこに記載される実施形態の、高速スキャン運動モータ及びワークピースを保持するアームの回転中心は、垂直シャトル駆動アセンブリのシャトルに搭載され、その上向きの運動は、プーリーとベルトを介してシャトルを上向きに引っ張る低速スキャンサーボモータにより作動される(actuated)。しかしながら、下向きの運動は、重力に依存して達成され、即ち、低速スキャンサーボモータは、プーリーからベルトを巻き戻し、それにより、シャトル、高速スキャンモータ、及びアームを一緒に下向きに動かすことを可能にする。
【０００５】
このようなワークピーススキャン機構は、多くの欠点を有する。例えば、低速スキャン運動は、低速スキャン運動少なくとも１つの方向のために重力に依存することに起因して、垂直又はほぼ垂直方向だけであり得る。第二に、シャトル駆動アセンブリの汚染もしくは故障は、低速スキャン運動に、シャトル駆動アセンブリのレールに沿ったシャトルのいずれかの位置でジャミング(jam)を生じさせ、重力は、場合によって、処理レシピが要求するように下向きに、シャトル、高速スキャンモータ、及びアームを引っ張ることができず、正しく処理されていないワークピースが得られる。さらに悪いことに、いずれかのポイントにおける重力が、ジャミングを起こした(jammed)シャトルを克服するならば、且つ、十分な長さのベルトが、プーリーから先に巻き戻されたならば、ワークピースを運ぶ、シャトル全体、高速スキャンモータ、及びアームは、突然自由落下し、過剰な力が、ベルト、プーリー、及び低速スキャンサーボモータに適用され、典型的には、低速スキャンサーボモータに欠陥をもたらし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、重力補助ワークピーススキャン機構の前述の欠点を是正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、細長い部材は、加工物を取り付けるために適合され、ＧＣＩＢにより(through)ワークピースを走査するための装置であって、当該装置は、
ワークピースを搭載するための細長い部材と；
回転のポイントにおいて前記細長い部材を搭載し、且つ、アーチ状経路に沿ってＧＣＩＢによりワークピースを繰り返し走査するように構成された、回転機構と；
前記細長い部材及び回転機構を吊り下げ(suspending)、且つ、前記回転機構及び細長い部材の直線運動を引き起こすように、ワークピースの異なる部分にＧＣＩＢを貫通させる(pass  through)ように、構成された低速スキャン機構であって、低速スキャン機構は、レールとシャトルとを有するシャトル駆動アセンブリを含み、前記回転機構は、前記シャトルに取付けられ、且つ、前記シャトルに吊り下げられる、低速スキャン機構と；
第１のプーリーと；
第２のプーリーと；
前記２つのプーリー(pulleys)の上に搭載され、且つ、シャトルに取付けられたベルトと；
前記ベルトを作動する(actuate)ための駆動機構と；
を含む。
【０００８】
本発明の別の一態様は、装置であって、当該装置において、駆動機構は、
駆動軸を備えたサーボモータと；
前記駆動軸に取り付けられた第１のスプロケットと；
真空回転フィードスルーと；
前記真空回転フィードスルーに取り付けられた第２のスプロケットと；
前記第１と第２のスプロケットの上に取り付けられたギア(geared)ベルト
を含む。
【０００９】
本発明の別の一態様は、ＧＣＩＢを使用してワークピースを処理するためのシステムであって、当該システムは、
ガスからガスクラスタービームを形成するためのノズルと；
前記ガスクラスタービームから望ましくないガスクラスターを除去するためのスキマーと；
前記ガスクラスタービームをイオン化し、且つ、ＧＣＩＢを形成するためのイオナイザと；
前記ＧＣＩＢを加速するための加速器と；
処理チャンバ内に封入され、且つＧＣＩＢによりワークピースをスキャンするように構成された、ワークピーススキャン機構であって、ワークピースを搭載するための細長い部材を含む、ワークピーススキャン機構と；
回転のポイントにおいて前記細長い部材を搭載し、且つ、アーチ状経路に沿ってＧＣＩＢによりワークピースを繰り返し走査するように構成された、回転機構と；
前記細長い部材及び回転機構を吊り下げ(suspending)、且つ、前記回転機構及び細長い部材の直線運動を引き起こすように、ワークピースの異なる部分にＧＣＩＢを貫通させるように、構成された低速スキャン機構であって、前記低速スキャン機構は、レールとシャトルとを有するシャトル駆動アセンブリを含み、前記回転機構は、前記シャトルに取付けられ、且つ、前記シャトルに吊り下げられる、低速スキャン機構と；
第１のプーリーと；
第２のプーリーと；
前記２つのプーリー(pulleys)の上に搭載され、且つ、シャトルに取付けられたベルトと；
前記ベルトを作動するための駆動機構と；
を含む。
【００１０】
本発明のさらに別の一態様は、イオンビームによりワークピースを走査するための方法であって、当該方法は、
細長い部材の端部におけるＧＣＩＢ経路内にワークピースを取り付けるステップと；
アーチ状の経路に沿って、ＧＣＩＢによりワークピースの繰り返し走査を行うため、前記細長い部材の上の回転ポイントに取り付けられた回転機構を使用して、前記細長い部材を部分的に、繰り返し回転させるステップと；
低速スキャン機構に沿って前記細長い部材及び回転機構を動かすステップであって、前記回転機構は、低速スキャン機構に(to  which)取り付けられ、且つ、低速スキャン機構により(by)吊り下げられ、前記動かすステップは、前記ワークピースの異なる部分に、繰り返し走査中にＧＣＩＢを貫通させ(pass  through)、前記低速スキャン機構は、レールとシャトルとを有するシャトル駆動アセンブリを含み、前記回転機構は、前記シャトルに取付けられ、且つ、前記シャトルに吊り下げられる、ステップと；
第１のプーリーと；
第２のプーリーと；
前記２つのプーリー(pulleys)の上に搭載され、且つ、シャトルに取付けられたベルトと；
前記ベルトを作動するための駆動機構と；
を含み、
前記動かすステップは、レールに沿ってシャトルの直線運動を生じさせるように、前記駆動機構及びベルトを作動するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明のより完全な理解、及び付随する利点の多くは、以下の詳細な説明を参照して、特に、添付の図面と併せて考慮するならば、容易に明らかになるであろう。
【図１】本発明の一実施形態による、マルチ(multiple)ノズルＧＣＩＢシステムの図である。
【図２】本発明の別の一実施形態による、マルチノズルＧＣＩＢシステムの図である。
【図３】本発明のさらに別の一実施形態による、マルチノズルＧＣＩＢシステムの図である。
【図４】ＧＣＩＢシステムにおいて使用するためのイオナイザの一実施形態の図である。
【図５】ＦＩＧ．５Ａ及びＦＩＧ．５Ｂは、ＧＣＩＢシステムにおいて使用するためのワークピーススキャン機構の一実施形態の図である。
【図６】本発明の一実施形態による低速スキャン機構の詳細及び部分切断図である。
【図７】本発明の一実施形態による低速スキャン機構の詳細図である。
【図８】本発明の一実施形態による低速スキャン機構の駆動機構の一部の詳細図である。
【図９】ＦＩＧ．９Ａ及びＦＩＧ．９Ｂは、本発明の一実施形態によるシャトル駆動アセンブリの詳細図である。
【図１０】ＧＣＩＢを横切るビーム強度の典型的なプロファイルを示す。
【図１１】ＧＣＩＢの周りの基板の典型的な円形スキャンを示す。
【図１２】円形スキャン中の、基板とＧＣＩＢとの間の角度、距離、及び速度の関係の図を示す。
【図１３】円形スキャンの出発半径及び終了半径の一例を示す。
【図１４】ＦＩＧ．１４Ａは、例示的な厚さプロファイルを有する基板上に円形スキャンを実施する単純化した例示的な一実施形態を示し、  ＦＩＧ．１４Ｂは、基板の厚さプロファイルの上に円形スキャンを使用した典型的な結果を示す。
【図１５】開始半径と終了半径との間の基板領域の上のＧＣＩＢエネルギー分布を示す図である。
【図１６】ＧＣＩＢシステムを使用して、基板の円形スキャンを実施する例示的な方法を示すフロー図である。
【図１７】ＧＣＩＢシステムを使用して、基板の円形スキャンを実施する別の例示的な一方法を示すフロー図である。
【図１８】ＧＣＩＢシステムを使用して、基板の円形スキャンを実施する別の例示的な一方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
例示的な実施形態の詳細な説明
以下の説明において、本発明の完全な理解を容易にするため、且つ、限定目的ではなく、説明目的のため、具体的詳細、例えばリソグラフィの特定のジオメトリ、コータ／デベロッパ、及びギャップフィル処理システム、及び様々なコンポーネントやプロセスの説明、が記載される。しかしながら、本発明は、これらの特定の詳細から逸脱する他の実施形態で実施されてもよいことが理解されるべきである。
【００１３】
以下の説明において、用語「イオンビーム」と「ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）」は、交換可能に使用される。本明細書に記載のワークピーススキャン機構は、通常の（即ちモノマー）イオンビーム及びガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）を使用してワークピースを処理するために使用することができるためである。
【００１４】
以下の説明において、用語「ワークピース」、「基板」、及び「ウエハ」は、イオンビーム又はガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）により処理されるワークピースを意味するのに、交換可能に使用される。ワークピースは、
導電体、半導体、又は誘電体基板を含むことができ、その上に、様々なパターン化又はパターン化されていない膜を形成されていても、いなくてもよい。さらに、ワークピースは、何れの形状（例えば、塩基、長方形など）、サイズ（例えば６インチ、８インチ、１２インチ、又はそれ以上の直径の円形のウエハ）のものであってよい。例示的ワークピースは、ウエハもしくは半導体ウエハ、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含む。
【００１５】
ＦＩＧ．１を参照すると、１つの層を改質、堆積、成長、又はドーピングするためのＧＣＩＢ処理システム１００が、一実施形態に従って示される。ＧＣＩＢ処理システム１００は、真空容器１０２と、被処理基板１５２が固着される基板ホルダ１５０と、真空ポンプシステム１７０Ａ、１７０Ｂ、及び１７０Ｃとを含む。基板１５２は、半導体基板、ウエハ、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、又はいずれの他のワークピースであってもよい。ＧＣＩＢ処理システム１００は、基板１５２を処理するためのＧＣＩＢを生成するように構成されている。
【００１６】
ＦＩＧ．１におけるＧＣＩＢ処理システム１００をさらに参照すると、真空容器１０２は、減圧エンクロージャを提供するため、３つの連通チャンバ、即ち、ソースチャンバ１０４、イオン化／加速チャンバ１０６、及び処理チャンバ１０８、を含む。前記３つのチャンバは、それぞれ真空ポンプシステム１７０Ａ、１７０Ｂ、及び１７０Ｃにより、好適な動作圧力まで排気される。３つの連通チャンバ１０４，１０６，１０８において、ガスクラスタービームは、第１のチャンバ（ソースチャンバ１０４）に形成することができる一方、ＧＣＩＢは、前記ガスクラスタービームがイオン化され、加速される、第２のチャンバ（イオン化／加速チャンバ１０６）において形成することができる。その後、第３のチャンバ（処理チャンバ１０８）において、加速されたＧＣＩＢは、基板１５２を処理するために利用され得る。
【００１７】
ＦＩＧ．１の例示的な実施形態において、ＧＣＩＢ処理システム１００は、２つのガス供給(supplies)１１５、１０１５と２つのノズル１１６、１０１６とを含む。２以外のノズルの数、及び２以外のガス供給の数を有する（これらのうち全てが、本発明の範囲に該当する）、追加の実施形態が、後で議論される。２つのガス供給１１５及び１０１５の各々は、２つの滞留チャンバ１１６及び１０１６、及びノズル１１０及び１０１０、の一方に、それぞれ接続される。第１のガス供給１１５は、第１のガス供給源１１１、第２のガス供給源１１２、第１のガス制御バルブ１１３Ａ、第２のガス制御バルブ１１３Ｂ、及びガス計量バルブ１１３を含む。例えば、第１のガス供給源１１１に貯蔵された第１のガス組成物は、圧力下、第１のガス制御バルブ１１３Ａを介して、１つもしくは複数のガス計量バルブ１１３に導入される(admitted)。加えて、例えば、第２のガス供給源１１２に貯蔵されている第２のガス組成物は、圧力下、第２のガス制御バルブ１１３Ｂを介して、１つもしくは複数のガス計量バルブ１１３に導入される(admitted)。さらに、例えば、第１のガス供給１１５の第１のガス組成物もしくは第２のガス組成物、又はその両方は、凝縮性不活性ガス、キャリアガス、又は希釈ガスを含むことができる。例えば、不活性ガス、キャリアガス、又は希釈ガスは、希ガス、すなわち、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、又はＲｎを含むことができる。
【００１８】
同様に、第２のガス供給１０１５は、第１のガス供給源１０１１、第２のガス供給源１０１２、第１のガス制御バルブ１０１３Ａ、第２のガス制御バルブ１０１３Ｂ、及びガス計量バルブ１０１３を含む。例えば、第１のガス供給源１０１１に貯蔵された第１のガス組成物は、圧力下、第１のガス制御バルブ１０１３Ａを介して、１つもしくは複数のガス計量バルブ１０１３に導入される(admitted)。加えて、例えば、第２のガス供給源１０１２に貯蔵されている第２のガス組成物は、圧力下、第２のガス制御バルブ１０１３Ｂを介して、１つもしくは複数のガス計量バルブ１０１３に導入される(admitted)。さらに、例えば、第２のガス供給１０１５の第１のガス組成物もしくは第２のガス組成物、又はその両方は、凝縮性不活性ガス、キャリアガス、又は希釈ガスを含むことができる。例えば、不活性ガス、キャリアガス、又は希釈ガスは、希ガス、すなわち、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、又はＲｎを含むことができる。
【００１９】
さらにまた、第１のガス供給源１１１及び１０１１、及び第２のガス供給源１１２及び１０１２は、それぞれ、イオン化クラスターを生成するために利用される。第１の及び第２のガス供給源１１１、１０１１、１１２、及び１０１２の材料組成は、主要な原子(もしくは分子)種、即ち、層をドーピング、堆積、変性、もしくは成長させるために、導入されることが望ましい第１及び第２の原子成分、を含む。
【００２０】
第１のガス組成物及び／又は第２のガス組成物を含む高圧凝縮性ガスは、第１のガス供給１１５から、ガス供給チューブ１１４を介して、滞留チャンバ１１６内に導入され、且つ、実質的に低真空内へ、適切に成形されたノズル１１０を通って排出される(ejected)。滞留チャンバ１１６からソースチャンバ１０４の低圧領域まで、高圧凝縮性ガスの膨張の結果、ガス速度は、超音速まで加速し、且つ、ガスクラスタービームは、ノズル１１０から発せられる。
【００２１】
同様に、第１のガス組成物及び／又は第２のガス組成物を含む高圧凝縮性ガスは、第２のガス供給１０１５から、ガス供給チューブ１０１４を介して、滞留チャンバ１０１６内に導入され、且つ、実質的に低真空内へ、適切に成形されたノズル１０１０を通って排出される(ejected)。滞留チャンバ１０１６からソースチャンバ１０４の低圧領域まで、高圧凝縮性ガスの膨張の結果、ガス速度は、超音速まで加速し、且つ、ガスクラスタービームは、ノズル１０１０から発せられる。
【００２２】
ノズル１１０及び１０１０は、前記ノズル１１０、１０１０によって生成された個別ガスクラスタービームは、ガススキマー１２０を化学組成に到達する前に、ソースチャンバ１０４の真空環境内において、単一のガスクラスタービーム１１８に、実質的に合体するように、近接して搭載されている。ガスクラスタービーム１１８の化学組成は、ノズル１１０  １０１０を介して注入された、第１及び第２のガス供給１１５及び１０１５により提供された組成物の混合物を表す。
【００２３】
静的エンタルピーとしてジェットの固有の冷却は、ジェットにおける膨張から生じる運動エネルギーに交換され、ガスジェットの一部を凝縮させ、且つ、各々が数個〜数千個の弱く結合した原子又は分子からなる、クラスターを有するガスクラスタービーム１１８を形成させる。ソースチャンバ１０４とイオン化／加速チャンバ１０６との間のノズル１１０と１０１０の出口から下流に位置するガススキマー１２０は、クラスターに凝縮していない可能性があるガスクラスタービーム１１８の周縁部のガス分子を、クラスターを形成している可能性があるガスクラスタービーム１１８のコア内の気体分子から部分的に分離する。その他の理由の中でも、ガスクラスタービーム１１８の一部のこの選択は、より高い圧力が有害であり得る下流の領域内の圧力の低下を導くことができる（例えば、イオナイザ１２２、及び処理チャンバ１０８）。その上さらに、ガススキマー１２０は、イオン化／加速チャンバ１０６に進入するガスクラスタービームのための初期寸法を規定する。
【００２４】
第１及び第２のガス供給１１５及び１０１５は、滞留チャンバ１１６及び１０１６内に導入されたガス混合物の停滞圧力と温度を制御するように構成することができる。温度制は、各ガス供給（図示せず）における好適な温度制御システム（例えば、ヒーター及び／又はクーラー）を使用することによって達成することができる。加えて、マニピュレータ１１７が、ノズル１１０に、例えば滞留チャンバ１１６を介して、機械的に結合されてもよく、マニピュレータ１１７は、ノズル１０１０から独立した、ガススキマー１２０に対して、結合されたノズル１１０を位置決めするように構成される。同様に、マニピュレータ１０１７が、ノズル１０１０に、例えば滞留チャンバ１０１６を介して、機械的に結合されてもよく、マニピュレータ１０１７は、ノズル１１０から独立した、ガススキマー１２０に対して、結合されたノズル１０１０を位置決めするように構成される。従って、マルチノズルアセンブリにおける各ノズルは、単一のガススキマー１２０に対向する適切な位置決めのために別々に操作することができる。
【００２５】
ガスクラスタービーム１１８が、ソースチャンバ１０４内に形成された後、ガスクラスタービーム１１８中の構成ガスクラスターは、イオナイザ１２２によりイオン化されて、ＧＣＩＢ１２８を形成する。イオナイザ１２２は、１以上のフィラメント１２４から電子を生成する電子衝撃イオナイザを含むことができ、これら電子(which)は、イオン化／加速チャンバ１０６内のガスクラスタービーム１１８内のガスクラスターと衝突するように加速され、且つ、向けられている(directed)。ガスクラスターと衝突の衝撃時に、十分なエネルギーの電子が、イオン化された分子を生成するように、ガスクラスター内の分子から電子を排出する(eject)。ガスクラスターのイオン化は、一般に、正味の正電荷を有する帯電したガスクラスターイオンの集団をもたらすことができる。
【００２６】
ＦＩＧ．１に示すように、ビーム電子装置(beam  electronics)１３０は、ＧＣＩＢ１２８をイオン化し、抽出し、加速し、及び集束する(focus)ために利用される。ビーム電子装置１３０は、イオナイザのフィラメント１２４を加熱するために電圧ＶＦを提供するフィラメント電源１３６を含む。
【００２７】
さらに、ビーム電子装置１３０は、イオナイザ１２２からクラスターイオンを抽出するイオン化／加速チャンバ１０６内の適切にバイアスされた高電圧電極１２６のセットを含む。高電圧電極１２６は、その後、所望のエネルギーに抽出したクラスターイオンを加速し、且つ、ＧＣＩＢ１２８を定義するため、それらを集束する。ＧＣＩＢ１２８におけるクラスターイオンの運動エネルギーは、典型的には約１０００電子ボルト（１ｋｅＶ）〜ス数十ｋｅＶの範囲である。例えば、ＧＣＩＢ１２８は、１〜１００ｋｅＶに加速することができる。
【００２８】
ＦＩＧ．１に示すように、ビーム電子装置１３０は、イオナイザのフィラメント１２４から放出された電子を加速するため、且つ、電子を、クラスターイオンを生成するガスクラスタービーム１１８におけるガスクラスターに衝突させるために、イオナイザ１２２のアノードに電圧ＶＡを提供するアノード電源１３４をさらに含む。
【００２９】
さらにまた、ＦＩＧ．１に示すように、ビーム電子装置１３０は、イオナイザ１２２のイオン化領域からイオンを抽出するため、且つ、ＧＣＩＢ１２８を形成するため、高電圧電極１２６の少なくとも一方におけるバイアスに電圧ＶＥを提供する抽出(extraction)電源１３８を含む。例えば、抽出電源１３８は、イオナイザ１２２のアノード電圧以下である高電圧電極１２６の第１の電極に電圧を供給する。
【００３０】
さらにまた、ビーム電子装置１３０は、約ＶＡＣＣ電子ボルト（ｅＶ）に等しい全ＧＣＩＢ加速エネルギーが得られるように、イオナイザ１２２に対して高電圧電極１２６の一方にバイアス印加する(bias)電圧ＶＡＣＣを提供する加速器電源１４０を含むことができる。例えば、加速電源１４０は、イオナイザ１２２のアノード電圧及び第１の電極の引き出し(extraction)電圧以下である高電圧電極１２６の第２電極に電圧を供給する。
【００３１】
その上さらにまた、ビーム電子装置１３０は、レンズ電源(lens  power  supplies)１４２、１４４を含むことができ、レンズ電源１４２、１４４は、ＧＣＩＢ１２８を集束するため、電位（例えば、ＶＬ１とＶＬ２）で高電圧電極１２６のいくつかにバイアス印加するために、設けられてよい。例えば、レンズ電源１４２は、イオナイザ１２２のアノード電圧、第１の電極の引き出し電圧、及び第２の電極の加速器電圧以下である、高電圧電極１２６の第３の電極に、電圧を提供することができ、且つ、レンズ電源１４４は、イオナイザ１２２のアノード電圧、第１の電極の引き出し電圧、第２の電極の加速器電圧、及び第３の電極の第１のレンズ電圧以下である、高電圧電極１２６の第４の電極に、電圧を提供することができる。
【００３２】
イオン化及び抽出スキームの両方において多くの変形を使用してもよいことに留意されたい。ここで説明するスキームは、命令の目的のために有用であるが、別の抽出スキームは、ＶＡＣＣにおいてイオナイザと、１以上の抽出電極（又は抽出光学系）の第１の要素とを配置するステップを含む。これは、典型的には、光ファイバ(fiber  optic)が、イオナイザ電源のため、制御電圧のプログラミングを必要とするが、より単純な全体的な光学行列(optics  train)を作成する。イオナイザ及び抽出レンズ付勢(biasing)の詳細に関係なく、本明細書に記載の発明は有用である。
【００３３】
高電圧電極１２６の下流の、イオン化／加速チャンバ１０６内のビームフィルタ１４６は、処理チャンバ１０８に進入する入り、濾過処理ＧＣＩＢ１２８Ａを定義するため、ＧＣＩＢ１２８からモノマー、又はモノマー及び光クラスターイオンを除去するのに利用することができる。一実施形態において、ビームフィルタ１４６は、１００個以下の原子もしくは分子又はその両方を有するクラスターの数を実質的に減少させる。ビームフィルタ１４６は、フィルタリング処理を支援するため、ＧＣＩＢ１２８を横切る磁界を与えるため、磁気アセンブリを含むことができる。
【００３４】
ＦＩＧ．１をさらに参照すると、ビームゲート１４８は、イオン化／加速チャンバ１０６内のＧＣＩＢ１２８の経路内に配置される。ビームゲート１４８は、処理ＧＣＩＢ１２８Ａを定義するため、イオン化／加速チャンバ１０６から処理チャンバ１０８までＧＣＩＢ１２８の通過が許される開放状態と、ＧＣＩＢ１２８の処理チャンバ１２８への進入がブロックされる閉状態とを有する。制御信号は、開放状態と閉状態との間でビームゲート１４８を制御可能に切り替える。
【００３５】
ウエハ又は半導体ウエハ、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、又はＧＣＩＢ処理によって処理されるその他の基板であってもよい、基板１５２は、処理チャンバ１０８内の処理ＧＣＩＢ１２８Ａの経路内に配置されています。ほとんどのアプリケーションは、処理の空間的に均一な(uniform)結果を伴う大型基板の処理を意図するため、走査システムは、空間的に均質な(homogeneous)結果を生成するため、大きな面積にわたって処理ＧＣＩＢ１２８Ａを均一に走査することが望ましい場合がある。
【００３６】
Ｘ走査アクチュエータ１６０は、Ｘ走査運動の方向において（紙の平面の内に及び外に）基板ホルダ１５０の直線運動を提供する。Ｙ走査アクチュエータ１６２は、典型的にはＸ走査運動に直交する、Ｙ走査運動の方向１６４において、基板ホルダ１５０の直線運動を提供する。Ｘ走査運動とＹ走査運動との組み合わせは、基板１５２の処理のため、処理ＧＣＩＢ１２８Ａによる基板１５２の表面の均一な（又はプログラムされた）照射を引き起こすため、処理ＧＣＩＢ１２８Ａによるラスタ状の(raster-like)走査運動において、基板ホルダ１５０により保持された基板１５２を変形する(translate)。
【００３７】
基板ホルダ１５０は、処理ＧＣＩＢ１２８Ａの軸に対してある角度において基板１５２を配置し、それにより、処理ＧＣＩＢ１２８Ａは、基板１５２に対して、ビーム入射角度１６６を有する。ビーム入射角度１６６は、９０度又はその他の角度であってもよいが、典型的には９０度又は９０度付近である。Ｙ走査の間、基板１５２及び基板ホルダ１５０は、示される位置から、それぞれ、指示子１５２Ａ及び１５０Ａにより示される代替位置Ａまで、移動する。２つの位置の間で移動する際、基板１５２は処理ＧＣＩＢ１２８Ａにより走査され、且つ、両方の極端な位置において、基板１５２は処理ＧＣＩＢ１２８Ａの経路から完全に外れて(out  of)移動する（オーバースキャンされる）ことに留意されたい。ＦＩＧ．１に明確に示されていないが、類似のスキャンとオーバースキャンは、（一般的に）直交するＸ走査運動方向において（紙の平面内に、及び外に）行われる。
【００３８】
基板ホルダ１５０が、処理ＧＣＩＢ１２８Ａの経路から外れて走査される場合、処理ＧＣＩＢ１２８Ａのサンプルをインターセプトするように、ビーム電流センサ１８０は、処理ＧＣＩＢ１２８Ａの経路において基板ホルダ１５０を越えて配置されてもよい。ビーム電流センサ１８０は、典型的にはファラデーカップ等であり、ビーム進入開口を除いて閉じており、且つ、典型的には電気絶縁性マウント１８２で真空容器１０２の壁に固定されている。
【００３９】
ＦＩＧ．１に示すように、制御システム１９０は、電気ケーブルを介してＸ走査アクチュエータ１６０及びＹ走査アクチュエータ１６２に接続され、且つ、処理ＧＣＩＢ１２８Ａ内に、又は外に基板１５２を配置するため、且つ、処理ＧＣＩＢ１２８Ａにより基板１５２の所望の処理を達成するため、処理ＧＣＩＢ１２８Ａに対して均一に基板１５２を走査するため、Ｘ走査アクチュエータ１６０及びＹ走査アクチュエータ１６２を制御する。制御システム１９０は、ビーム電流センサ１８０によって収集されたサンプリングされたビーム電流を、電気ケーブルを介して受信し、且つ、それにより、ＧＣＩＢを監視し、且つ、所定の線量が配信された場合、処理ＧＣＩＢ１２８Ａから基板１５２を除去することにより、基板１５２により受信されたＧＣＩＢ線量を制御する。
【００４０】
ＦＩＧ．２における実施形態において、ＧＣＩＢ処理システム１００’は、ＦＩＧ．１の実施形態と同様とすることができ、且つ、処理ＧＣＩＢ１２８Ａに対して、基板２５２を効果的に操作する、２つの軸において基板２５２を保持するよう、及び動かすように動作可能なＸ−Ｙ位置決めテーブル２５３をさらに含む。例えば、Ｘ運動は、紙の平面内及びの平面外の運動を含むことができ、Ｙ運動は、方向２６４に沿った運動を含むことができる。
【００４１】
処理ＧＣＩＢ１２８Ａは、基板２５２の表面上の投影衝撃領域(projected  impact  region)２８６において、及び基板２５２の表面に対してビーム入射角度２６６において、基板２５２にぶつかる(impacts)、Ｘ−Ｙ運動により、Ｘ−Ｙ位置決めテーブル２５３は、処理ＧＣＩＢ１２８Ａの経路における基板２５２に表面の各部分を位置決めすることができ、それにより、表面のすべての領域が、処理ＧＣＩＢ１２８Ａによる処理のための投影衝撃領域２８６と一致するようにしてよい。Ｘ−Ｙコントローラ２６２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれにおいて位置及び速度を制御するため、電気ケーブルを介して、Ｘ−Ｙ位置決めテーブル２５３に電気信号を提供する。Ｘ−Ｙコントローラ２６２は、電気ケーブルを介して、制御システム１９０から電気信号を受信し、且つ、制御システム１９０により動作可能であり。Ｘ−Ｙ位置決めテーブル２５３は、投影衝撃領域２８６内で基板２５２の異なる領域を位置決めするため、従来のＸ−Ｙ位置決め技術による連続運動により、又は段階的な動きにより、移動する。一実施形態において、処理ＧＣＩＢ１２８ＡによるＧＣＩＢ処理のための投影衝撃領域２８６を貫通して(through)基板２５２のいずれの部分をプログラム可能な速度で操作するため、Ｘ−Ｙ位置決めテーブル２５３は、制御システム１９０によってプログラム可能に動作可能である。
【００４２】
位置決めテーブル２５３の基板保持面２５４は、導電性であり、且つ、制御システム１９０により操作される線量測定(dosimetry)プロセッサに接続されている。位置決めテーブル２５３の電気絶縁層２５５は、位置決めテーブル２５３のベース部分２６０から、基板２５２及び基板保持面２５４を絶縁する。処理ＧＣＩＢ１２８Ａに衝突させる(impinging)ことにより、基板２５２に有機される電荷は、基板２５２と基板保持面２５４を介して伝導され(conducted)、且つ、信号は、位置決めテーブル２５３を介して、線量測定のための制御システム１９０に接続される。線量測定は、ＧＣＩＢ処理線量を決定するため、ＧＣＩＢ電流を積分する(integrating)ための積分手段を有する。特定の状況下で、電子のターゲット中和源（図示せず）（時として電子フラッドと呼ばれる）を、処理ＧＣＩＢ１２８Ａを中和するために使用することができる。このような場合、ファラデーカップ（図示されていないが、ＦＩＧ．１におけるビーム電流センサ１８０と同様であってもよい）を、電荷の追加ソースにもかかわらず、正確な線量測定を保証するために使用することができる。その理由は、典型的なファラデーカップは、高エネルギー陽イオンのみを進入させ、測定されることを許可するためである。
【００４３】
動作時には、制御システム１９０は、処理ＧＣＩＢ１２８Ａで基板２５２に照射する、ビームゲート１４８の開口を信号で知らせる。制御システム１９０は、基板２５２によって受信された累積線量を計算するために、基板２５２により収集されたＧＣＩＢ電流の測定値を監視する。基板２５２により受信された線量が所定の線量に到達するとき、制御システム１９０は、ビームゲート１４８を閉じ、且つ、基板２５２の処理は完了である。基板２５２の所定の面積(area)のために受信されたＧＣＩＢ線量の測定値に基づいて、制御システム１９０は、基板２５２の異なる領域を処理する、の適切なビーム滞留時間を達成するために、走査速度を調整することができる。
【００４４】
あるいは、処理ＧＣＩＢ１２８Ａは、基板２５２の表面を横切って固定パターンにおける一定速度で走査することができる。しかしながら、ＧＣＩＢ強度は、サンプルに意図的に不均一な線量を送達するために、変調されている（Ｚ軸変調と呼ばれてよい）。ＧＣＩＢ強度は、いずれの多様な方法により、ＧＣＩＢ処理システム１００において変調されてもよい。当該方法は、
ＧＣＩＢ源供給からのガスフローを変化させるステップ；
フィラメント電圧ＶＦを変化させるか、又はアノード電圧ＶＡを変化させるかにより、イオナイザ１２２を偏重するステップ；
レンズ電圧ＶＬ１及び／又はＶＬ２を変化させることにより、レンズ焦点を調整するステップ；又は
可変ビームブロック、調節可能なシャッター、又は可変絞りで、ＧＣＩＢの一部を機械的にブロックするステップ；
を含む。変調バリエーションは、連続的なアナログ変化であってもよいし、時間変調されたスイッチング又はゲーティングであってもよい。
【００４５】
処理チャンバ１０８は、現場(in-situ)計測システムをさらに含んでもよい。例えば、現場計測システムは、それぞれ、入射光信号２８４で基板２５２を照射するように、且つ、基板２５２からの散乱光信号２８８を受信するように構成された光送信器２８０及び光受信器２８２を有する光学診断システムを含むことができる。光学診断システムは、処理チャンバ１０８の中及び外に、入射光信号２８４及び散乱光信号２８８の通過を可能にする光学窓を含む。その上さらに、光送信器２８０及び光受信器２８２は、それぞれ送信及び受信光学系(optics)を含むことができる。光送信器２８０は、制御システム１９０からの制御電気信号を受信し、且つ、に応答性である。光受信器２８２は、制御システム１９０に測定信号を返す。
【００４６】
現場計測システムは、ＧＣＩＢ処理を監視するように構成されたいずれの機器を含んでもよい。一実施形態によれば、現場計測システムは、光散乱計測システムを構成することができる。散乱計測システムは、Ｔｈｅｒｍａ−Ｗａｖｅ，  Ｉｎｃ．  （１２５０  Ｒｅｌｉａｎｃｅ  Ｗａｙ，  Ｆｒｅｍｏｎｔ，  ＣＡ  ９４５３９）又はＮａｎｏｍｅｔｒｉｃｓ，  Ｉｎｃ．  （１５５０  Ｂｕｃｋｅｙｅ  Ｄｒｉｖｅ，  Ｍｉｌｐｉｔａｓ，  ＣＡ  ９５０３５）から市販される、ビームプロファイル偏光解析法（エリプソメータ）とビームプロファイル反射率（反射率計）とを含めた散乱計を含むことができる。
【００４７】
例えば、現場計測システムは、ＧＣＩＢ処理システム１００’における処理プロセスの実行結果であるプロセスパフォーマンスデータを測定するように構成された統合光デジタルプロフィロメトリー（ｉＯＤＰ）散乱測定モジュールを含むことができる。計測システムは、例えば、処理プロセスから生じる計測データを測定又は監視することができる。計測データは、例えば、処理プロセスを特徴付けるプロセスパフォーマンスデータ（例えば、プロセス速度、相対プロセス速度、フィーチャプロファイル角度、限界寸法、フィーチャの厚さ又は深さ、等）を決定するために利用することができる。例えば、基板上に材料を方向性に堆積するためのプロセスにおいて、プロセスパフォーマンスデータは、限界寸法（ＣＤ）（例えば、フィーチャ(即ち、ビア、ライン、等)における最上部、中部もしくは最低部限界寸法ＣＤ）、フィーチャの深さ、材料の厚さ、側壁角度、側壁形状、堆積速度、相対堆積速度、それらのいずれのパラメータの空間分布、それらのいずれの空間分布の均一性を特徴付けるパラメータ、を含むことができる。制御システム１９０からの制御信号を介してＸ−Ｙ位置決めテーブル２５３を作動すると、現場計測システムは、基板２５２の１つ又は複数の特性をマッピングすることができる。
【００４８】
ＦＩＧ．３における実施形態において、ＧＣＩＢ処理システム１００’’は、ＦＩＧ．１の実施形態と同様とすることができ、且つ、例えば、イオン化／加速チャンバ１０６の出口領域において、又は近くに、配置された(positioned)圧力セルチャンバ３５０をさらに含む。圧力セルチャンバ３５０は、
圧力セルチャンバ３５０内の圧力を上昇させるため、圧力セルチャンバ３５０に背景ガスを供給するように構成された不活性ガス源３５２と、
圧力セルチャンバ３５０内の上昇圧力を測定するように構成された圧力センサ３５４と、
を含む。
【００４９】
圧力セルチャンバ３５０は、変更(modified)処理ＧＣＩＢ１２８Ａ’を生成するため、ＧＣＩＢ１２８のビームのエネルギー分布を変更するように構成することができる。ビームエネルギー分布のこの変更(modification)は、圧力セルチャンバ３５０内の圧力増加領域を介してＧＣＩＢ経路に沿ってＣＩＢ１２８を向けることによって達成され、それにより、ＧＣＩＢの少なくとも一部は、増加した圧力の領域を横断するようになる。ビームのエネルギー分布に対する変更の程度は、ＧＣＩＢ経路の少なくとも一部に沿った圧力−距離積分によって特徴付けることができる。そこで、距離（又は圧力セルチャンバ３５０の長さ）は、経路長さ（ｄ）で示される。（圧力及び／又は経路長さ（ｄ）のいずれかを増やすことにより）圧力−距離積分が増加すると、ビームエネルギー分布が広くなり、ピークエネルギーが減少する。（圧力及び／又は経路長さ（ｄ）のいずれかを減少させることにより）圧力−距離積分の値が低下した場合、ビームエネルギー分布が狭くなり、ピークエネルギーが増加する。圧力セルの設計のための更なる詳細は、米国特許第７，０６０，９８９号（「ガスクラスターイオンビームで改善された処理のための方法及び装置」；その内容は、その全体を参照により本明細書に組み込まれる）から、決定されてよい。
【００５０】
制御システム１９０は、マイクロプロセッサ、メモリ、及びＧＣＩＢ処理システム１００(又は１００’、１００’’)への入力を通信し、且つ、アクティベートするのに十分な制御電圧を生成できるデジタルＩ／Ｏポートを含み、並びにＧＣＩＢ処理システム１００(又は１００’、１００’’)からの出力を監視する。その上さらに、制御システム１９０は、真空ポンプシステム１７０Ａ、１７０Ｂ、及び１７０Ｃ、第１のガス源１１１及び１０１１、第２のガス源１１２及び１０１２、第１のガス制御バルブ１１３Ａ及び１０１３Ａ、第２のガス制御バルブ、ビーム電子装置１３０、ビームフィルタ１４６、ビームゲート１４８、Ｘ走査アクチュエータ１６０、Ｙ走査アクチュエータ１６２、及びビーム電流センサ１８０に結合することができ、且つ、情報を交換することができる。例えば、メモリに記憶されたプログラムは、基板１５２上でＧＣＩＢ処理を実行するため、処理レシピに従ってＧＣＩＢ処理の上述の成分に対して入力をアクティベートするために利用することができる。
【００５１】
しかしながら、制御システム１９０は、メモリに含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行するプロセッサに応答して、本発明のマイクロプロセッサベースの処理ステップの一部又は全てを実行する汎用コンピュータシステムとして実装されてもよい。このような命令は、ハードディスク又はリムーバブル媒体ドライブのような別のコンピュータ可読媒体からコントローラメモリに読み込まれてもよい。多重処理構成における１つ以上のプロセッサが、メインメモリに含まれる命令のシーケンスを実行する制御装置のマイクロプロセッサとして使用することができる。代替実施形態において、ハードワイヤード回路が、ソフトウェア命令の代わりに、又はソフトウェア命令と組み合わせて使用することができる。従って、実施形態は、ハードウェア回路及びソフトウェアのいずれの特定の組み合わせに限定されるものではない。
【００５２】
上述のように、制御システム１９０は、処理要素のいずれの数を設定するために使用することができ、且つ、制御システム１９０は、処理要素から、データを収集、提供、処理、保存、及び表示することができる。制御システム１９０は、多数のアプリケーションの数、並びに処理要素の１つ以上を制御するための、多数のコントローラを含むことができる。例えば、制御システム１９０は、ユーザーが１つ以上の処理要素を監視及び／又は制御することを可能にするインターフェースを提供することができるグラフィック・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）構成要素（図示せず）を含むことができる。
【００５３】
制御システム１９０は、ＧＣＩＢ処理システム１００（又は１００’、１００’’）に対してローカルに配置することができ、又は、制御システム１９０は、ＧＣＩＢ処理システム１００（又は１００’、１００’’）に対してリモート配置することができる。例えば、制御システム１９０は、直接接続、イントラネット、及び／又はインターネットを使用して、ＧＣＩＢ処理システム１００とデータを交換することができる。制御システム１９０は、例えば、顧客サイト（すなわち、デバイスメーカー等）でイントラネットに接続されることができ、又は、制御システム１９０は、例えば、ベンダーのサイト（すなわち、機器メーカー）でイントラネットに結合することができる。あるいは、もしくは付加的に、制御システム１９０はインターネットに結合することができる。さらにまた、別のコンピュータ（すなわち、コントローラ、サーバ等）が、直接接続、イントラネット、及び／又はインターネットを介してデータを交換するために、制御システム１９０にアクセスすることができる。
【００５４】
基板１５２（又は２５２）は、機械的なクランプシステム又は電気的クランプシステム（例えば、静電クランプシステム）のようなクランプシステム（図示せず）を介して基板ホルダ１５０（又は基板ホルダ２５０）に取り付けることができる。さらにまた、基板ホルダ１５０（又は２５０）は、基板ホルダ１５０（又は２５０）及び基板１５２（又は２５２）の温度を調節及び／又は制御するように構成された加熱システム（図示せず）、又は冷却システム（図示せず）を含むことができる。
【００５５】
真空ポンプシステム１７０Ａ、１７０Ｂ、及び１７０Ｃは、約５０００Ｌ／秒（以上）まで速度をポンピングすることが可能なターボ分子真空ポンプ（ＴＭＰ）と、チャンバ圧力を絞るためのゲートバルブと、を含むことができる。従来の真空処理装置においては、１０００〜３０００Ｌ／秒  ＴＭＰを使用することができる。ＴＭＰは、低圧処理に、典型的には約５０ｍＴｏｒｒ未満に、有用である。図示しないが、圧力セルチャンバ３５０もまた、真空ポンプシステムを含むことができることを理解することができる。その上さらに、チャンバ圧力を監視するための装置（図示せず）は、真空容器１０２又は３つの真空チャンバ１０４、１０６、１０８のいずれかに結合することができる。圧力測定装置は、例えば、キャパシタンスマノメータ又は電離真空計であり得る。
【００５６】
また、ノズルマニピュレータのための代替の一実施形態がＦＩＧ．２及びＦＩＧ．３に示される。ＦＩＧ．１のように、各ノズル１１０、１０１０が操作可能なマニピュレータ１１７、１０１７に結合されるのではなく、むしろ、ノズル１１０、１０１０は、互いに結合され、且つ、単一のマニピュレータ１１７Ａに一緒に結合されてもよい。ガススキマー１２０に対向するノズル１１０、１０１０の位置は、その後、個別にではなく、１セットとしてまとめて操作することができる。
【００５７】
ＦＩＧ．４を参照すると、ガスクラスタージェット（ＦＩＧ．１、ＦＩＧ．２及びＦＩＧ．３のガスクラスタービーム１１８）をイオン化するためのガスクラスターイオナイザ（ＦＩＧ．１、ＦＩＧ．２及びＦＩＧ．３の１２２）のセクション３００が示されている。セクション３００は、ＧＣＩＢ１２８の軸線に垂直である(normal)。典型的なガスクラスターサイズ（原子２０００〜１５０００個）の場合、ガススキマー開口部（ＦＩＧ．１、ＦＩＧ．２及びＦＩＧ．３の１２０）から出ていき、イオナイザ（ＦＩＧ．１、ＦＩＧ．２及びＦＩＧ．３の１２２）に進入するクラスターは、約１３０〜１０００電子ボルト（ｅＶ）の運動エネルギーで移動する。これらの低エネルギーにおいて、イオン化装置１２２内の空間電荷の中立状態からのいずれの逸脱は、ビーム電流の大幅な損失を伴うジェットの急速な分散になる。ＦＩＧ．４は、自己中和イオナイザを示す。他のイオナイザと同様に、ガスクラスターは、電子衝撃によってイオン化される。この設計では、熱電子（３１０で示される７例）は、複数の(multiple)線形熱イオンフィラメント３０２ａ、３０２ｂ、及び３０２ｃ（典型的にはタングステン）から放出され、且つ、電子リペラー(repeller)電極３０６ａ、３０６ｂ、及び３０６ｃ及びビーム形成電極３０４ａ、３０４ｂ、及び３０４ｃによって提供される好適な電界の作用により抽出され、集束される。熱電子３１０は、ガスクラスタージェットとジェット軸を通過した後、低エネルギーの二次電子（例えば、３１２、３１４、及び３１６と示された）を生成するため、対向ビーム形成電極３０４ｂにぶつかる。
【００５８】
（簡略化のために）図示しないが、線形熱イオンフィラメント３０２ｂ及び３０２ｃも、熱電子を生成し、その後、熱電子は、低エネルギーの二次電子を生成する。すべての二次電子は、イオン化クラスタージェットが、空間電荷の中立状態を維持するために必要に応じて陽イオン化したガスクラスタージェットに引き付け可能な低エネルギー電子を提供することにより、空間電荷を中性に維持するために役立つ。ビーム形成電極３０４ａ、３０４ｂ、及び３０４ｃは、線形熱フィラメント３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃに対して正にバイアスされており、電子リペラー電極３０６ａ、３０６ｂ、及び３０６ｃは、線形熱フィラメント３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃに対して負にバイアスされている。絶縁体３０８ａ、３０８ｂ、３０８ｃ、３０８ｄ、３０８ｅ、及び３０８ｆは、支持電極３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０６ａ、３０６ｂ、及び３０６ｃを電気的に絶縁する。例えば、この自己中和イオナイザは有効であり、１０００μＡ以上(over)のアルゴンＧＣＩＢをＡＭＰＳ実現する。
【００５９】
あるいは、イオナイザは、クラスターをイオン化するプラズマからの電子の抽出を使用してもよい。これらのイオナイザのジオメトリは、ここで説明した３つのフィラメントイオナイザとは全く異なっているが、動作原理とイオナイザ制御は非常に似ている。例えば、イオナイザの設計は、米国特許第７，１７３，２５２号（「ガスクラスターイオンビームを形成するためのイオナイザ及び方法」；内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に記載のイオン化装置と同様であってもよい。
【００６０】
ガスクラスターイオナイザ（ＦＩＧ．１、ＦＩＧ．２及びＦＩＧ．３の１２２）は、ＧＣＩＢ１２８の電荷状態を変化させることにより、ＧＣＩＢ１２８のビームのエネルギー分布を変更するように構成することができる。例えば、電荷状態は、ガスクラスターの電子衝突誘起イオン化に利用される電子について、電子フラックス、電子エネルギー、又は電子のエネルギー分布を調整することによって変化させることができる。
【００６１】
今度はＦＩＧ．５Ａ及びＦＩＧ．５Ｂを参照すると、ワークピーススキャン機構５００の一実施形態が示されている。ワークピーススキャン機構５００は、例えば、ＦＩＧ．１２及び３の処理システム１００、１００’又は１００’’の処理チャンバ１０８の１つであり得る処理チャンバ５１０内に封入されている。処理チャンバ５１０の目的は、ＧＣＩＢを使用するその照射中に、汚染のない低圧環境で、ワークピース５２０を封入することである。ワークピース５２０は、走査アーム５４０の第１の端部にチャック５３０を使用して取り付けられている。走査アーム５４０は、ＧＣＩＢ５０５を横切るアーチ状経路５８０においてワークピース５２０を走査するように作用する細長い部材を含む。ＧＣＩＢ５０５は、例えば、ＦＩＧ．１２及び３の処理システム１００，１００’、又は１００’’のイオン化／加速チャンバ１０６の１つから、処理チャンバ５１０に進入する。構成に応じて、チャック５３０は、機械式クランプ、真空吸引を使用して、又は静電クランプを使用して、走査アーム５４０にワークピース５２０を固定する(secure)ことができる。静電クランプチャック５３０の例示的な実施形態は、米国特許第７，９４８，７３４号（「静電チャック電源」）及び米国特許出願第１２／７４９，９９９号（「静電チャック電源」）（両文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に記載される。
【００６２】
ワークピース５２０及びチャック５３０から離れた、走査アーム５４０の第２の端部（すなわち回転点）は、高速スキャンモータ５５０の回転出力軸に取り付けられています。高速スキャンモータ５５０は、アーチ状経路５８０に沿って高速スキャン運動方向における、ワークピース５２０を作動させる回転機構として機能する。高速スキャンモータ５５０の例示的な実施形態は、「イオンビームによってワークピースを走査するための方法及び装置」と題し、また、その全体を参照することにより本明細書中に含まれる、米国特許第７，６０８，８４３号に記載される。高速スキャンモータ５５０は、後でより詳細に説明するように、それ自体が低速スキャン機構５６０によって支持されている。低速スキャン機構５６０は、直線経路に沿って、低速スキャン運動方向５７０において高速スキャンモータ５５０、走査アーム５４０、チャック５３０、及びワークピース５２０を移動させるように構成される。
【００６３】
ＦＩＧ．５Ａ及びＦＩＧ．５Ｂの実施形態は、垂直方向に整列した低速スキャン機構５６０を示しており、従って、走査アーム５４０が、倒立振子として作用する。低速スキャン機構５６０はまた、水平方向に、又は水平と垂直との間のある角度において設置することができる一方で、ＧＣＩＢ５０５がワークピース５２０の全てのポイントに到達することを可能にする。例えば、一実施形態において、低速スキャン機構５６０は、処理チャンバ５１０の底部壁に沿って水平に設置されてもよい。別の例示的な実施形態において、低速スキャン機構５６０は、処理室５１０の上方壁に沿って水平方向に設置されてもよい。
【００６４】
ワークピースのロードとアンロードを容易にするために、一実施形態において、走査アーム５４０は、曲げ動作５９０において、走査アーム５４０が後方に十分に曲がることができるように、任意のジョイント５４５を含んでよく、それにより、ワークピース５２０は、ＦＩＢ．５Ｂに示すように、水平位置においてロードされたり、チャック５３０からアンロードされることができる。ジョイント５４５は、モータ(図示せず)を使用して作動させることができ、ジョイント作動システムの一実施形態は、「イオンビームによってワークピースを走査するための方法及び装置」と題し、また、その全体を参照することにより本明細書中に含まれる、米国特許第７，６０８，８４３号に記載される。
【００６５】
通信回線５９８を介して通信するコントローラ５９５は、ワークピーススキャン機構５００を制御するために使用される。コントローラ５９５は、別個のコントローラとして実装されてもよく、又は、ＦＩＧ．１２及び３の処理システム１００、１００’又は１００’’の制御システム１９０の一部として実装されてもよい。コントローラ５９５は、マイクロプロセッサ、メモリ、及びワークピーススキャン機構５００への入力を通信し、且つ、アクティベートするのに十分な制御電圧を生成できるデジタルＩ／Ｏポートを含む。その上さらに、コントローラ５９５は、高速スキャンモータ５５０、低速スキャン機構５６０、チャック５３０、ジョイント５４５等に結合することができ、且つ、情報を交換することができる。例えば、メモリに記憶されたプログラムは、ワークピース５２０上でＧＣＩＢ処理を実行するため、処理レシピに従って、ワークピーススキャン機構５００の上述の成分に対して入力をアクティベートするために利用することができる。コントローラ５９５は、メモリに含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行するプロセッサに応答して、本発明のマイクロプロセッサベースの処理ステップの一部又は全てを実行する汎用コンピュータシステムとして実装されてもよい。このような命令は、ハードディスク又はリムーバブル媒体ドライブのような別のコンピュータ可読媒体からコントローラメモリに読み込まれてもよい。多重処理構成における１つ以上のプロセッサが、メインメモリに含まれる命令のシーケンスを実行する制御装置のマイクロプロセッサとして使用することができる。代替実施形態において、ハードワイヤード回路が、ソフトウェア命令の代わりに、又はソフトウェア命令と組み合わせて使用することができる。従って、実施形態は、ハードウェア回路及びソフトウェアのいずれの特定の組み合わせに限定されるものではない。
【００６６】
ＦＩＧ．６及びＦＩＧ．７は、ワークピーススキャン機構５００の低速スキャン機構５６０の例示的な一実施形態を示す。ＦＩＧ．６及びＦＩＧ．７の例示的な実施形態は、低速スキャン移動が垂直方向となるように設置されることを示すが、先に述べたように、その他の設置角度が使用されてもよい。ＦＩＧ．６は、アセンブリの部分断面図を示すが、このような処理チャンバ５１０のような周囲構造を有する。ＦＩＧ．７は、周囲構造なしの視界を示す。
【００６７】
低速スキャン機構５６０のコアにおいて、レール６１０とシャトル６２０とを含むシャトル駆動アセンブリ６０５がある。シャトル６２０は、高速スキャンモーター５５０を取り付けることができる取付点(attachment  point)６６０を有する。レール６１０は、シャトル６２０（及びそれに取り付けられたすべての構造、すなわち高速スキャンモータ５５０、走査アーム５４０、チャック５３０、及びワークピース５２０）が、低速スキャン運動方向５７０を定義する直線経路に沿って自由に移動できるようにする。レール６１０の端部において、シャトル６２０がレール６１０から滑り落ちるのを防止するために、ストップ６１２Ａ及び６１２Ｂが取り付けられる。
【００６８】
一般に、シャトル駆動アセンブリに平行して、プーリー６３０及び６４０が設置され、その上にベルト６５０Ａ、６５０Ｂが装着される。ベルト６５０Ａ、６５０Ｂは、全ループを含み、且つ、フラットベルト又はギアベルトであり得る。ベルト６５０Ａ、６５０Ｂは、脱ガス及び汚染を低減するように、ＧＣＩＢ処理と両立可能な(compatible)材料から構成され、且つ、金属又はポリマー材料から構成されてよい。一実施形態において、ベルト６５０Ａ、６５０Ｂは、材料の一本鎖又はループから構成されてよい（図示せず）。別の一実施形態において、ベルト６５０Ａ、６５０Ｂは、取付点６５２Ａ、６５２Ｂ、６５３Ｂ、等においてそれぞれプーリー６３０及び６４０に各々が独立して取り付けられる、２つの部分６５０Ａ及び６５０Ｂから構成されてよい。この後者の実施形態において、各プーリー６３０，６４０は、一緒に取り付けられるか一体的に加工された、２つサイド・バイ・サイドプーリを含む。また、この後者の実施形態において、プーリー６３０及び６４０の直径は、大きいものが選択される。それにより、それぞれの取付点６５２Ａ、６５２Ｂ、６５３Ｂ、等から分離するベルト部分６５０Ａ及び６５０Ｂなしに、プーリー６３０と６４０の角度移動は、シャトル６２０の最大限の低速スキャン運動を可能にする。
【００６９】
ベルト６５０Ａ、６５０Ｂの一部分は、ベルト６５０Ａ、一実施形態において、低速スキャン移動方向５７０におけるシャトル６２０の作動を容易にするために、取付点６６０に近接して、シャトル６２０に取り付けられている。一実施形態において、ベルト６５０Ａ、６５０Ｂは、ギアベルトであり得、その場合には、スプロケット６３０及び６４０がプーリー６３０及び６４０の代わりに使用される。
【００７０】
さらにＦＩＧ．５Ａ、５Ｂ、６及び７を参照すると、ベルト６５０Ａ、６５０Ｂを作動させため、従って、高速スキャンモータ５５０、走査アーム５４０、チャック５３０、及びワークピース５２０の低速スキャン運動をもたらす(effect)ため、駆動機構６７０が設けられる。駆動機構６７０は、プーリー６３０、６４０のいずれかに結合することができる。そしてＦＩＧ．７及び８は、シャトル駆動アセンブリ６０５に沿って上方位置において搭載された６３０プーリに取り付けられた駆動機構６７０(it)を描写する。駆動機構６７０は、処理チャンバ５１０の壁に取り付けられた真空回転フィードスルー６８０を含み、真空回転フィードスルー６８０には、プーリー６３０が取り付けられている。真空回転フィードスルー６８０は、処理チャンバ５１０内で維持された真空を破ることなく、処理チャンバ５１０外部のサーボモータ６９０から、プーリー６３０上で回転運動が付与されることを可能にする。真空回転フィードスルー６８０とサーボモータ６９０との間で、任意の減速(reducing)トランスミッション６８５が設置されてもよい。一実施形態において、減速トランスミッション６８５は、スプロケット７００及び７１０のペアを含むことができ、その上にギアベルト７２０が装着される。あるいは、減速トランスミッション６８５は、プーリー７００及び７１０のペアを含むことができ、その上にフラットベルト７２０が装着される。さらに別の代替実施形態において、減速トランスミッション６８５は、ベルト駆動の代わりに例えば減速ギアセットを含むことができる。減速トランスミッション６８５の目的は、低速スキャン機構５６０の安全な動作に必要なレベルまで、サーボモータ６９０の毎分回転数ｒｐｍを少なくとも部分的に減らすことである。サーボモータ６９０のｒｐｍの更なる低減は、サーボモータ６９０自体の一部であってもなくてもよい、任意の減速ギアセット６９２を使用して達成することができる。
【００７１】
ワークピーススキャン機構５００の低速スキャン機構５６０を動作させるために、サーボモータ６９０は、コントローラ５９５からの制御信号に基づいて作動される。一実施形態において、サーボモータ６９０からの回転運動は、スプロケット７００及び７１０、及びギアベルト７２０を介して、真空回転フィードスルー６８０に伝えられる。真空回転フィードスルー６８０は、回転運動をプーリー６３０に提供し、プーリー６３０(which)は、シャトル６２０の運動を開始するため、ベルト６５０Ａ、６５０Ｂを作動する。最後に、ベルト６５０Ａ、６５０Ｂに引っ張られ、シャトル６２０は、高速スキャンモータ５５０、走査アーム５４０、チャック５３０、及びそれに取り付けられたワークピース５２０をガイドするシャトル駆動アセンブリ６０５のレール６１０によって定義された直線経路に沿ってスライドする。
【００７２】
ＦＩＧ．８は、スプロケット７００及び７１０のペア、及びギアベルト７２０を利用する、減速トランスミッション６８５の例示的な実施形態を示す。大きい方のスプロケット７００は、真空回転フィードスルー６８０の一端に取り付けられる。小さい方のスプロケット７１０は、サーボモータ６９５の駆動シャフトに取り付けられる。プーリー６３０及び６４０からの、ベルト６５０Ａ、６５０Ｂの一部６５０Ａ及び６５０Ｂの分離を引き起こすかもしれない、ベルト６５０Ａ、６５０Ｂのオーバートラベルを防止するために、スプロケット７００、真空回転フィードスルー６８０、及びプーリー６３０の動きの回転範囲は、制限される必要があることは既に述べた。これを防ぐために、リミットスイッチ７６０Ａ及び７６０Ｂのセットが、減速トランスミッション６８５において設置され、スプロケット７００、真空回転フィードスルー６８０、及びプーリー６３０の移動(travel)の許可された回転範囲の両極端(extreme  ends)において、サーボモータ６９０への電力をカットするために、コントローラ５９５に信号を供給する。好適なサイズのリミットスイッチストライク７５０は、スプロケット７００、真空回転フィードスルー６８０、及びプーリー６３０の移動(travel)の許可された回転範囲の両極端(extreme  ends)において、リミットスイッチ７６０Ａ及び７６０Ｂの状態をトリガするために使用される。
【００７３】
「イオンビームによってワークピースを走査するための方法及び装置」と題する、米国特許第７，６０８，８４３号（その全体を参照することにより本明細書中に含まれる）に記載された、例えばウォームギアセットの上の、減速トランスミッション６８５の設計の利点は、簡潔さ、低コスト、及びシャトル駆動アセンブリ６０５のレール６１０に沿ったシャトル６２０の変化する摩擦から生じる衝撃に対するより高いレジリエンスを含む。２つのプーリー６３０及び６４０、及びそれに搭載されたベルト６５０Ａ、６５０Ｂの使用に伴い、本発明は、米国特許第７，６０８，８４３号に記載され、且つ先に述べた、ワークピーススキャン機構の故障モードの多くを緩和する。一実施形態において、ウォームギアのペアの「ブレーキ」としての自然の作用（即ち、トルク付加の急激な増加が、ウォームギアを駆動するサーボモータに伝わるのを防ぐ）を置換するため、本発明のサーボモータ６９０は、ブレーキを装備することができる。
【００７４】
ＦＩＧ．９Ａ及び９Ｂは、シャトル駆動アセンブリ６０５の一実施形態を示す。ＦＩＧ．９Ｂを参照すると、シャトル駆動アセンブリ６０５は、レール６１０を含み、レール６１０は、その上に設置されたガイド７７０を含む。スライダ７８０は、ガイド７７０に沿ってスライドすることが可能であり、ガイド７７０に(to  which)、シャトル６２０と、高速スキャンモータ５５０の取り付けのための取付点６６０とが取り付けられる。ガイド７７０及びスライダ７８０は、シャトル駆動アセンブリ６０５の長手方向の対称面７９０を定義し、且つ、本実施形態において、シャトル６２０及び取付点６６０は、全て前記長手方向の対称面７９０の外側に位置する。この非対称の構成は、ＧＣＩＢによる汚染に起因する故障を起こしにくいことなどを含む、先行技術の対称性シャトル駆動アセンブリに対する多くの利点を有する。なぜなら、ＦＩＧ．５Ａ，５Ｂ及び６に見られるように、例えば、ＦＩＧ．９Ａ及び９Ｂのシャトル駆動アセンブリ６０５は、ガイド７７０とスライダ７８０とを露出させる開口部が、ＧＣＩＢ５０５が処理チャンバ５１０に進入する方向から離れて配向されているためである。それにより、汚染とジャミングに起因する故障が低減する。
【００７５】
一実施形態において、これらのパラメータのいずれか１つ又は組み合わせは、ＦＩＧ．７に示すように、実質的にガウスプロファイルに近似するビームプロファイルを有するＧＣＩＢ処理システムにおいてＧＣＩＢを形成するために利用される。その他の実施形態において、その他のビームプロファイルが可能である。
【００７６】
ＦＩＧ．１０に示すように、実質的にガウスプロファイルを有するビームプロファイル４５０が形成される。ＧＣＩＢの長さに沿った軸方向(axial)位置において（例えば、基板表面）、ビームプロファイルは、半値全幅（ＦＷＨＭ）４５２及び最大幅４５４を特徴とする（例えば、５％ピーク強度における全幅）
【００７７】
ＧＣＩＢを確立した後、フローは、５２０に進み、その場合、計測データが、基板に対して取得される。計測データは、パラメータデータ、例えば上の方の層に、又は基板の上の方の層の中もしくは上に形成された１以上のデバイスに関連付けられた、幾何学的、機械的、電気的及び／又は光学的パラメータ、を含むことができる。例えば、計測データは、上述の計測システムによって測定可能ないずれのパラメータを含むが、それに限定されない。加えて、例えば、計測データは、膜厚、膜の高さ、表面粗さ、表面汚染、フィーチャの深さ、トレンチの深さ、ビアの深さ、フィーチャの幅、トレンチの幅、ビアの幅、限界寸法（ＣＤ）、電気抵抗、又はそれらの２つ以上のいずれの組み合わせについての測定を含む。その上さらに、例えば、計測データは、ＳＡＷの周波数のような、１つ以上の表面弾性波（ＳＡＷ）デバイスのための１つ以上の測定可能なパラメータを含むことができる。
【００７８】
成形アパーチャは、断面寸法によって特徴付けることができる。断面寸法は、直径又は幅を含むことができる。加えて、１つ以上の成形アパーチャの形状は円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、又は任意の形状の断面を含むことができる。ＦＩＧ．１０を再び参照すると、実質的にガウスプロファイルに近似するビームプロファイル４５０を有するＧＣＩＢを形成することができる。一例として、アパーチャの断面寸法４５６は、ＧＣＩＢのＦＷＨＭ以下の直径を含むように選択される。
【００７９】
ＦＩＧ．１１は、円形の経路に沿って基板と少なくとも部分的に接触させるＧＣＩＢ１２８Ａ’の周りの、基板１５２の典型的な円形スキャンを示す。従って、ＧＣＩＢ１２８Ａ’は、基板１５２の周囲で膜をエッチングもしくは堆積してよい。これは、基板１５２の内部領域よりも高いか低い厚さを有する基板１５２エッジプロファイルを補償するために行うことができる。例えば、基板１５２エッジ厚さが、基板の残りの部分から外れている場合、ＧＣＩＢ１２８Ａ’による基板１５２の円形スキャンは、厚さ偏差を最小化するために膜をエッチングすることができる。従って、ＦＩＧ．５Ａ〜５Ｂに示すように、ワークピーススキャン機構５００は、基板１５２の周囲にエッチング又は堆積を可能にするようにプログラム又は構成されてもよい。
【００８０】
ＦＩＧ．１１において、ＦＩＧ．５Ａ及び５Ｂに示すように、ワークピーススキャン機構５００を使用することにより、基板１５２は、回転運動で移動することを可能にすることができる。例示及び説明を容易にする目的のため、ＦＩＧ．１１において、ワークピーススキャン機構５００の走査アーム５４０だけが図示される。一実施形態において、円形スキャンは、基板１５２がＧＣＩＢ１２８Ａ’の周りで回転運動をするにつれ、基板又はその上の膜をエッチングするため、基板の周縁に沿ってＧＣＩＢ１２８Ａ’を接触可能にする。例えば、基板１５２は、ＦＩＧ．５Ａ〜５Ｂについての説明において上述したように、走査アーム５４０を介してワークピーススキャン機構５００に結合されてもよい。ワークピーススキャン機構５００は、直線運動５７０でも移動しながら、２つのポイント間で回転方向５８０で移動することができる。回転運動５８０又は放射状運動及び直線運動５７０の組合せは、円形運動５７５を可能にし、ＧＣＩＢ１２８Ａ’が回転走査において基板１５２のエッジを横切って走査することができるようにする。ＦＩＧ．１１に示すように、基板１５２の走査は、基板１５２のエッジの近く、又はエッジにおける一点で開始することができる。ワークピーススキャン機構５００は、回転運動５７５で基板を移動させてもよく、それにより、ＧＣＩＢ１２８Ａ’は、基板１５２の周りの円形経路をトレースする。基板１５２の周りの基板１５２の動きは、どのように円形スキャンを完了できるかを示す、回転した基板１５２１、１５２２、１５２３の位置により説明される。例示及び説明を容易にする目的のため、ＦＩＧ．１１に示すように、回転した基板１５２１、１５２２、１５２３は４つだけである。実際には、ＧＣＩＢ１２８Ａ’は、基板１５２及び回転した基板１５２１、１５２２、１５２３により説明される４つのポイントよりも多くで、基板１５２とより多く接触する。例えば、ＧＣＩＢ１２８Ａ’は、基板１５２の上の同一ポイントにおいて開始し、終了してよい円形経路に沿って、基板１５２と接触してよい。第１の円形スキャンを完了した後、ワークピーススキャン機構５００は、円形スキャン半径（図示せず）を増やす、もしくは減らすため、基板をインデックス付けし(index)、且つ、基板１５２の周りの別の円形経路に沿ってエッチングもしくは堆積させるため、別の円形スキャンを開始してよい。ＧＣＩＢ１２８Ａ’が基板１５２をインターセプトする基板上でエッチングもしくは堆積させるため、所望により、走査半径インデクス作成(indexing)が継続してよい。このように、基板１５２の残り部分の厚さプロファイルを変更することなく、又は実質的に変更することなく、基板１５２のエッジ厚さプロファイルは、最適化されてよい。
【００８１】
ＦＩＧ．１２は、円形の走査中の基板１５２とＧＣＩＢ１２８Ａ’との間の角度、距離、及び速度の関係の図を示す。円形スキャンの速度及び方向は、合わせたときに、基板１５２周囲に円形経路５７５を形成する、回転運動及び第２の走査運動５７０（線状）における２点間で振動する、制御された第１の走査運動５８０（ラジアル）であり得る。
【００８２】
一実施形態において、円形スキャン１１００は、基板１５２の中心、角度θ  １１１０、及びＧＣＩＢ１２８Ａ’と基板１５２の中心との間の角度を表すことができる角度δ１１１２を介してＧＣＩＢ１２８Ａ’の相対的位置、から走査半径１１０２を知ることにより、実現されてもよい。一実施形態において、基板半径は、少なくとも１５０ｍｍであってもよい。円形スキャンの速度１１０４又は滞留時間は、第１の走査動作１１０６の速度及び第２の走査運動１１０８の速度を制御することによって最適化することができる。速度１１０４は一定であり得、且つ、ＦＩＧ．１２に示すように、第１の走査運動の速度１１０６及び第２の走査運動の速度１１０８を導出するために使用することができる。例えば、第１の走査運動速度１１０６は、以下の等式：
ＶＳ  ＝  v（ｃｏｓθ／ｃｏｓδ）
から導出することができる。
【００８３】
第２の走査運動速度１１０８は、以下の等式：
Ｖｆ  ＝  ｖｃｏｓθ−ｖｓｃｏｓδ
から導出することができる。
【００８４】
一実施形態において、速度１１０４は、基板の周囲の同様の滞留時間を維持するために、走査プロセス中に一定であってもよい。しかしながら、厚さプロファイルの変化を考慮して（図示せず）、ＧＣＩＢ１２８Ａ’の特性は、同一円形スキャン内の局在エッチング又は堆積速度を増加又は減少させるために変えることができる。同様に、エッチング又は堆積速度は、円形スキャン中の速度１１０４を変えることによって変えることができる。このように、ＧＣＩＢ１２８Ａ’の滞留時間は、ワークピーススキャン機構５００によって実装された円形スキャンパターンに沿って存在することができる厚さのばらつきを考慮して、最適化することができる。
【００８５】
ＦＩＧ．１３は、ＧＣＩＢ処理システム１００内のエッチング又は堆積処理の間に行うことができる円形スキャンの経路を表す基板１５２を説明する。例示及び説明を容易にするために円形の走査経路３個だけが、ＦＩＧ．１３に示される。第１の半径１３０２は、基板１５２のエッジに又は近くに位置する開始又は終了半径であってもよい。いくつかの実施形態において、第１の半径１３０２は、ＧＣＩＢ１２８Ａ’のプロファイル及び／又は強度を考慮するために、基板１５２の半径よりもわずかに大きくてもよい。いくつかの例において、ビームプロファイルが比較的大きくてもよく、他のプロファイルよりも大きな面積に影響を与えることができる。従って、ＧＣＩＢ１２８Ａ’ビームプロファイル全体が、第１の半径１３０２走査の際、基板と接触している必要はないかもしれない。いくつかの実施形態において、ＧＣＩＢ１２８Ａ’ビームプロファイル全体は１よりも多い円形スキャン１１００の場合、その全体が基板に接触していなくてもよい。しかしながら、他の実施形態において、第１の半径１３０２は、基板１５２の半径未満であり得る。
とすることができる。
【００８６】
第２の半径１３０４スキャンは、第１の半径１３０２スキャン後に行ってもよい。ＦＩＧ．１３に示すように、第２の半径１３０４は、第１の半径１３０２より小さくてもよい。しかしながら、これは、必ずしも他の実施形態では必要とされない。一般に、第２の半径スキャン１３０４は、エッチング又は堆積処理の間に行うことができる他の多くの円形スキャンの代表である。例えば、１つの処理は、第１の半径１３０２と第３の半径１３０６との間で半径が変化する、２以上の円形スキャンを含むことができる。第３の半径１３０６は、開始半径又は終了半径であり得る。基板１５２の中心から測定される第３の半径１３０６は、第１の半径１３０２及び第２の半径１３０４よりも短い距離であり得る。スキャンの数及び半径は、基板１５２の厚さプロファイル及び／又はＧＣＩＢ１２８’の特性に少なくとも部分的に基づくことができる。いくつかの実施形態において、円形スキャンは例えば第１の半径１３０２と第３の半径１３０６又は第２の半径１３０４との間で変動して(oscillate)よい。例えば、第１の半径１３０２と第３の半径１３０６との間で移動し得るＧＣＩＢスキャンの場合、第１の半径１３０２は、開始半径又は終了半径であり得る。開始半径及び終了半径は、基板１５２のエッジにおける厚さプロファイルに応じて、異なる場合がある。
【００８７】
ＦＩＧ．１４Ａは、ＧＣＩＢ処理システム１００によって基板１５２上で円形スキャン（例えば、第１の半径スキャン１３０２）の実行について簡略化された例示的な実施形態を示す。ＦＩＧ．１４Ａは、基板１５２及びいずれの上層(overlying)膜の厚さプロファイル１４００の断面を示す。本実施形態において、ＧＣＩＢ１２８Ａ’は、基板１５２の半径よりも大きい開始半径において示される。しかしながら、開始半径が基板１５２半径よりも大きくてよい場合でも、ＧＣＩＢ１２８Ａ’のビームプロファイルは、依然として厚さプロファイルに影響し得る。開始半径及び基板１５２半径は、基板１５２の中心線１４０２から測定することができる。
【００８８】
円形スキャン１１００は、同一位置であってもよい開始点（図示せず）と終点（図示せず）との間の回転運動における基板１５２を回転させること１４０４により、完了することができる。ＦＩＧ．１４Ａに示すように、基板１５２は、基板１５２の別の部分をカバーする別の円形スキャンのため、ＧＣＩＢ１２８’に向かってインデックス付けされてもよい(indexed)。ＧＣＩＢ１２８’のビームプロファイルに基づき、２回以上の走査の影響は、基板１５２又は上層膜の同一又は類似の部分に重ねてよい。
【００８９】
ＦＩＧ．１４Ｂは、基板１５２の厚さプロファイル１４００上で円形スキャンを使用することについての典型的な結果を示す。下地膜の部分１４０６は、厚さプロファイル１４００の変化を最小限にするためにエッチング除去されてもよい。これにより、基板１５２の以前の不均一性（例えば、厚さプロファイル１４００）は、基板１５２の追加処理（例えば、エッチング、パターン、堆積、等）に対して影響しないか、低影響である。例えば、追加処理は、基板１５２全体を横切る上層膜をエッチングするステップを含んでよいが、これに限定されるものではない。
【００９０】
ＦＩＧ．１５は、出発半径１３０２と終了半径１３０６の間の基板１５２の領域にわたってＧＣＩＢエネルギー分布１５００を示す。この実施形態において、基板１５２のエッジ付近スキャン密度１５０４は、基板１５２の中心により近いスキャン密度１５０２よりも高い。走査密度は、ＧＣＩＢ１２８’のためのビームプロファイル及びそれらの相互の相対的位置及び円形スキャン中の基板１５２から構成されている。例えば、それぞれの円形スキャンは、ビームプロファイル曲線のうちの少なくとも１つによって表すことができる。スキャン密度プロットは、基板１５２のエッジ（例えば、ｘ軸におけるゼロ）から１ｍｍ周辺に最高スキャン密度が発生したことを示す。全てのビームプロファイルの積分を、基板を横切るＧＣＩＢエネルギー分布１５００を発生するのに使用することができる。本実施形態において、エッチングプロセスは、基板のエッジから、エッジから４ｍｍまで延長した円形領域に限られていた。しかしながら、他の実施形態において、処理領域は、基板１５２のエッジから１０ｍｍ以上に達することができる。
【００９１】
一実施形態では、ＧＣＩＢエネルギー分布１５００は、基板１５２の厚さプロファイルに対応することができ、高濃度の領域１５０４は、基板１５２又は上層膜のより高い厚さに対応することができる。本実施形態において、より高い密度の領域１５０４は、円形スキャンどうし間の距離を減少させることによって形成することができる。別の実施形態（図示せず）において、高エネルギーの領域１５００は、基板１５２の特定の部分の上で、ＧＣＩＢ１２８Ａ’の滞留時間を増加させるために、基板の速度を減少させることによって形成することができる。別の実施形態において、高エネルギー領域１５００はまた、ＧＣＩＢ１２８Ａ’のエネルギー又は他の特性を増加させることによって形成することができる。
【００９２】
ＦＩＧ．１６は、ＧＣＩＢ処理システム１００を使用して、基板１５２の円形スキャンを実施する例示的一方法を説明する。基板１５２は、デバイスの歩留まり及び／又は性能に影響を与えることができるようなやり方で、後続の処理に影響を与え得る不均一な厚さプロファイルを有していてもよい。一実施形態において、厚さプロファイルは、基板１５２の内部(interior  portions)におけるよりも基板のエッジ近くで高い厚さを有し得る。１つのアプローチは、基板１５２の中央におけるよりもエッジに置いて高いエッチング速度を有するエッチング処理を開発することであり得る。別のアプローチは、基板１５２を横切る厚さ不均一性を減らすため、より厚い領域を選択的にエッチングし、その後基板１５２全体を均一にエッチングすることであり得る。ＧＣＩＢ処理システム１００は、選択的エッチング処理及び後続の均一なエッチング処理を実施するために使用することができる。
【００９３】
ブロック１６０２において、ＧＣＩＢ処理システム１００は、ワークスキャン機構５００に、ワークピース（例えば、基板１５２）を位置決め、且つ、固定するように構成されてもよい。ワークピースは、ケイ素、ケイ素−ゲルマニウム、又は他のいずれの半導体材料から構成されることができる。一実施形態において、ワークピースは、円形であり、且つ少なくとも１００ｍｍの半径を有することができる。一実施形態において、ワークピースは、基板の周縁部領域と内部領域との間の空間変動を示す表面属性を含むことができる。特定の一実施形態において、表面属性は、ワークピースの厚さ又はワークピースの表面上の膜であってもよい。例えば、空間変動は、ワークピース又はワークピースの上に重なる膜を横切る厚さの変化によって表すことができる。厚さプロファイル１４００は、その空間変動の１つの表現であろう。しかしながら、他の実施形態において、表面属性は、表面プロファイル、表面粗さ、表面組成、表面層組成、ワークピース及び／又は膜の機械的特性、ワークピース及び／又は膜の電気的特性、ワークピース及び／又は膜の光学特性、又はそれらの２以上のいずれの組合せを含むことができるが、これらに限定されない。
【００９４】
上述したように、ワークピーススキャン機構５００は、ＧＣＩＢ１２８Ａ’の軌跡におけるワークピースの特定の部分を配置するように構成することができる。
【００９５】
ブロック１６０４において、ワークピーススキャン機構５００は、第１のＧＣＩＢにワークピースの周縁部領域を曝露する、実質的に円形経路に沿って、第１のＧＣＩＢによりワークピースについて第１の走査運動(例えば円形運動５７５)を実行することができる。ＧＣＩＢ曝露は、周縁部領域と内部領域との間の表面属性の空間変化、又は他の特性を、減らす。この低減の一例は、厚さプロファイル１４００の変化であろう。ＦＩＧ．１４Ａは、ワークピースの入ってくる(incoming)状態を説明し、ＦＩＧ．１４Ｂは、ワークピースの第１のスキャン後(post)の状態を説明し得る。
【００９６】
一実施形態において、第１の走査運動は、実質的に同一位置で開始され、終わる、実質的に円形の経路に沿って、ワークピースを移動させるワークピーススキャン機構５００を含むことができる。その他の実施形態において、ワークピーススキャン機構５００は、異なる半径を有する円運動の１つ以上と一連の円運動におけるワークピースを移動させることができる。例えば、ＦＩＧ．１３において、出発半径（例えば、第１の半径１３０２）は、第１の走査運動の第１の円形運動であり得、終了半径（例えば、第３の半径１３０６）は、第１の走査運動の最後の円形運動であり得る。要するに、第１の走査運動は、２以上の同心円経路に沿ってワークピースを走査することを含むことができる。同心円状経路は、異なる半径を有する複数の円を含んでいてもよい。
【００９７】
別の一実施形態において、ワークピーススキャン機構５００の第１の走査運動は、細長い部材(例えば、走査アーム５４０)の第１の端部にワークピースを取り付けるステップを含むことができる。細長い部材は、回転ポイントに取り付けられた回転機構（例えば、高速スキャンモータ５５０）を使用して回転させることができる。特定の一実施形態においては、回転ポイントは、細長い部材の端部から離れていてもよい。
【００９８】
ワークスキャン機構５００は、同時に回転しながら、低速スキャン機構５６０に加えて、細長い部材及び回転機構を移動させることができる。この運動は、第１のＧＣＩＢを通過させるため、ワークピースの周縁部領域の異なる部分を生じ、実質的に円形経路をトレースする。円形運動に加えて、第１のＧＣＩＢ１２８Ａ’の特性もまた変化させることができる。特性は、線量及び／又はエネルギーを含むことができるが、これらに限定されない。
【００９９】
完成した第１のスキャンは、ワークピースの周辺領域に沿って表面属性を変更する必要がある。一例において、周辺領域に沿った表面属性は、内部ワークピース表面属性に類似してもよい。従って、その後の処理は、周辺領域に限らず、ワークピース全体に適用することができる。
【０１００】
ブロック１６０８において、ワークピーススキャン機構５００は、非円形経路に沿って第２のＧＣＩＢによりワークピースについて第２の走査運動を行い、前記第２のＧＣＩＢに前記ワークピースの周縁部領域及び内部領域を曝露する。第２の走査運動は、ワークピースを横切る直線状又はアーチ状の経路に沿って、ワークピースを繰り返し走査するステップを含む。
【０１０１】
前記第２の走査運動は、
ワークピーススキャン機構５００の細長い部材の第１の端部にワークピースを取り付けるステップ、その後、
前記細長い部材の上の回転ポイントに取り付けられた回転機構を使用して、前記細長い部材を部分的に、繰り返し回転させるステップ、
を含むことができる。回転ポイントは、ワークピースについて１以上の走査にアーチ状の経路を追従させる、第１の端部から離れていてよい(例えば、完全には円を形成しないアーク)。第２の走査運動はまた、低速スキャン機構に加えて(along  with)、細長い部材及び回転機構を動かすステップであって、それに(to  which)前記回転機構が取り付けられ、且つ、吊り下げられる(suspended  from)、ステップを含むことができる。その結果、第２の走査運動は、反復スキャン中に第２のＧＣＩＢ経路を、ワークピースの異なる部分に通過させる。特定の一実施形態において、第２のＧＣＩＢの特性も変化させることができる。特性は、線量及び／又はエネルギーを含むことができるが、それに限定されない。第１のＧＣＩＢは、少なくとも１つのＧＣＩＢパラメータにおいて、第２のＧＣＩＢと異なる。
【０１０２】
ＦＩＧ．１７は、ＧＣＩＢ処理システム１００を使用して、基板１５２の円形スキャン１１００の実施する別の例示的な方法を示す。
【０１０３】
ブロック１７０２において、荷電粒子ビームによりワークピースを走査するように構成することができる走査システム（例えば、ワークピーススキャン機構５００）上にワークピースを取り付ける。一実施形態において、荷電粒子ビームは、ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）を含むことができるが、それに限定されるものではない。
【０１０４】
ブロック１７０４において、走査システムは、少なくとも１つの円形経路に沿って、荷電粒子ビームによってワークピースの第１の走査運動を行うことができる。円形経路は、ワークピース上の実質的に同一場所において開始し、終了してもよい。しかしながら、円形経路は、異なる曲率半径を有することができる。ＦＩＧ．１３の説明で上述したように、円形経路は、ワークピースの周縁部領域に沿って延びていてもよい。特定の一実施形態において、周辺領域は、ワークピースのエッジから１０ｍｍまでの領域を含むことができる。ＦＩＧ．１１の説明で上述したように、荷電粒子ビームは、実質的にワークピースの内部領域の表面属性を変更することなく、周辺領域におけるワークピースの表面属性を変更することができる。従って、第１のスキャンが完了した際に、周辺領域と内部領域の表面属性は、互いにより類似していてもよい。
【０１０５】
ブロック１７０６において、走査システムは、ワークピースの上の実質的に異なる場所で始まり、且つ、終わる非円形経路に沿って荷電粒子ビームにより前記ワークピースについて第２の走査運動を行うことができる。円形経路は、ワークピースを横切る直線状又はアーチ状の経路に沿って延びていてよい。
【０１０６】
ＦＩＧ．１８は、ＧＣＩＢ処理システム１００を使用して、基板１５２の円形スキャン１１００を実行する別の例示的な方法を示す。一実施形態において、ＧＣＩＢ処理システム１００により、選択的エッチングが行われてよい。しかしながら、後続の処理は、ＧＣＩＢ処理を実施できない他の装置の上で実行されてもよい。この例において、ＧＣＩＢ処理システム１００は、ＦＩＧ．１６及び１７の説明において、上述のように、第２のスキャンを必要としない場合がある追加の処理のため、基板１５２を用意することができる。さらに、円形スキャンを処理する決定に関連するパラメータは、またＧＣＩＢ処理システム１００上で実行される。この実施形態の一実施は、ＦＩＧ．１８に記載される。
【０１０７】
ブロック１８０２において、ＧＣＩＢ処理システム１００は、ＧＣＩＢ１２８Ａ’と交差する、又はＧＣＩＢ１２８Ａ’に近接している位置において基板を配置することができる、移送システム（例えば、ワークピースのスキャン機構５００）に基板１５２を取り付けることができる。
【０１０８】
ブロック１８０４において、ＧＣＩＢ処理システム１００は、基板１５２の回転運動を使用することにより、基板のエッジに近接した基板の一部を除去するために使用することができるプロセスパラメータを決定又は受信することができる。プロセスパラメータは、ＧＣＩＢ処理システム１００によりなされたスキャンの数、スキャン間隔、スキャン速度、スキャンの開始半径、及びスキャンの終了半径、を含むことができるが、これらに限定されない。一実施形態において、開始半径及び終了半径は、基板上の位置から測定される基板の半径に、少なくとも部分的に基づく。基板が円形であるとき、位置は、基板１５２の中心とすることができる。例えば、出発半径（例えば、第１の半径１３０２）は、ＧＣＩＢ１２８Ａ’周辺の基板の運動が開始するとき、基板１５２の中心からＧＣＩＢ１２８Ａ’までの距離を含むことができる。終了半径（例えば、第３の半径１３０６）は、基板１５２の中心と、基板１５２の運動が終了するとき、ＧＣＩＢ１２８Ａ’が位置する場所との間の距離であり得る。
【０１０９】
一実施形態において、プロセスパラメータは、基板１５２の厚さプロファイルと、ＧＣＩＢの特性とに、少なくとも部分的に基づくことができる。プロセスパラメータは、内部から周辺部まで基板１５２の表面属性違いを最小限にするため、膜をエッチング、又は堆積するために決定されてよい。ＦＩＧ．１５の説明で上述したように、プロセスパラメータは、基板１５２の周辺部を除去する可能性があるＧＣＩＢエネルギープロファイル１５００を生成するように最適化されてもよい。上記のプロセスパラメータに加えて、ＧＣＩＢ１２８Ａ’の特性もまた、ＧＣＩＢエネルギープロファイル１５００を実施するために変えることができる。一実施形態において、特性は、ビームプロファイル、線量、エネルギー、ケミストリー、又はそれらのいずれの組み合わせを含むことができるが、これらに限定されない。特定の一実施形態において、ビームプロファイルは、ビームの中心において実質的に一定の又はフラットな部分と、ＧＣＩＢ１２８Ａ’周辺部周囲の傾斜部分とを含むことができる。このようにして、ビームプロファイルは、
実質的に一定のＧＣＩＢ条件を含む第１の部分と、
距離の関数として、第１部分よりも高いレートを変更するＧＣＩＢの条件を含む第２の部分と、
を含むことができる。この効果は、ＦＩＧ．１１に示されるガウス曲線によって示されてもよい。
【０１１０】
ブロック１８０６において、ＧＣＩＢ処理システム１００は、搬送システムと処理パラメータとを使用して、回転運動においてＧＣＩＢ１２８Ａ’の周りに基板を移動させることができる。ＧＣＩＢ１２８Ａ’に結合された円形運動は、ＧＣＩＢ１２８Ａ’と交差する基板１５２の一部を除去することができる。
【０１１１】
一実施形態において、基板の移動は、ＧＣＩＢ１２８Ａ’に近接した基板を配置するステップを含み、それにより、ＧＣＩＢ１２８Ａ’は、基板１５２の中心から始まる半径において、又は内に配置される。ＧＣＩＢ処理システム１００は、基板１５２によりなされる円形運動の半径を変更することができ、それにより、ＧＣＩＢ１２８Ａ’は、基板１５２の周辺領域を処理することができる。周辺領域が、処理を完了したとき、ＧＣＩＢ処理システムは、基板１５２からＧＣＩＢ１２８Ａ’を外す(disengages)。円形スキャン半壊が、終了半径と同一、又は類似しているとき、処理が完了することができる。
【０１１２】
別の実施形態において、ＧＣＩＢ処理システム１００は、コンピュータプロセッサによって実行することができるコンピュータ実行可能命令を含むことができる。例えば、コンピュータ実行可能命令は、上述の方法のいずれかの部分又はすべてを実行するために使用されてもよい。
【０１１３】
本明細書を通じて「一実施形態」又は「実施形態」は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、材料、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味するが、それらで全ての実施形態に存在することを意味しない。従って、本明細書全体を通して様々な箇所で「一実施形態において」又は「一実施形態では」の句の出現は、必ずしも本発明の同じ実施形態を指すものではない。さらに、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、１つ又は複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【０１１４】
様々な動作は、本発明の理解に最も有用であるように、順番に複数の別個の動作として説明する。しかし、説明の順序は、これらの操作が必ずしも順序に依存していることを意味すると解釈されるべきではない。特に、これらの動作は、提示の順序で実行する必要はない。説明した動作は、上記実施形態とは異なる順序で実行されてもよい。様々な追加の動作が実行されてもよい、及び／又は記載された動作は、さらなる実施形態では省略されてもよい。
【０１１５】
関連技術の当業者は、多くの修正及び変形が上記の教示に照らして可能であることを理解することができる。当業者は、図に示す様々な構成要素のための様々な等価の組合せ及び置換を認識するであろう。従って、本発明の範囲は、この詳細な説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって限定されることが意図される。
【符号の説明】
【０１１６】
ブロック１６０２  ワークピースを提供するステップであって、前記ワークピースは、周縁部領域と内部領域との間の空間変動を示す表面属性を特徴とする、ステップ
ブロック１６０４  実質的に円形経路に沿って、第１のＧＣＩＢにより前記ワークピースについて第１の走査運動を行うステップであって、前記第１のＧＣＩＢに前記ワークピースの周縁部領域を曝露し、且つ、周縁部領域と内部領域との間の表面属性の空間変動を低減する、ステップ
ブロック１６０６  非円形経路に沿って第２のＧＣＩＢにより前記ワークピースについて第２の走査運動を行うステップであって、前記第２のＧＣＩＢに前記ワークピースの周縁部領域及び内部領域を曝露する、ステップ
ブロック１７０２  荷電粒子ビームによりワークピースを走査するように構成された走査システム上にワークピースを取り付けるステップ
ブロック１７０４  前記ワークピースの上の実質的に同一の場所で始まり、且つ、終わる円形経路に沿って、荷電粒子ビームによってワークピースの第１の走査運動を行うステップ
ブロック１７０６  前記ワークピースの上の実質的に異なる場所で始まり、且つ、終わる非円形経路に沿って、荷電粒子ビームによってワークピースの第２の走査運動を行うステップ
ブロック１８０２  ＧＣＩＢと交差する位置に基板を配置することができる搬送システム上に円形基板を取り付けるステップ
ブロック１８０４  前記円形基板の円形運動を使用して、前記円形基板のエッジに近接した円形基板の一部を除去するために、プロセスパラメータを決定するステップ
ブロック１８０６  ＧＣＩＢを使用して前記円形基板の一部を除去するために、前記搬送システム及びプロセスパラメータを使用して、円形運動においてＧＣＩＢの周りに前記円形基板を移動させるステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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