(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形ガス分配アセンブリの前面にあり且つ前記円形ガス分配アセンブリの内径領域から外径領域まで延在する複数の細長いガスポートであって、反応性ガスを処理チャンバへ送る反応性ガスポートと、パージガスを前記処理チャンバへ送るパージガスポートと、前記処理チャンバからガスを抜く真空ポートとを備える複数の細長いガスポートを備える、前記処理チャンバ内に位置決めされた円形ガス分配アセンブリと、
回転軸を中心としてほぼ円形の経路で少なくとも１つの基板を回転させるための、前記処理チャンバ内のサセプタアセンブリであって、内側周辺エッジと外側周辺エッジとによって画定される上面を有し、前記円形ガス分配アセンブリの下に位置決めされることにより、前記サセプタアセンブリの前記上面が前記円形ガス分配アセンブリの前記前面に面する、前記サセプタアセンブリと、
前記反応性ガスの流れ方向を変えるように位置決めされることにより、基板が前記サセプタアセンブリ上にある時に、前記反応性ガスが前記基板の表面に対して約９０度未満の角度で前記基板の表面と接触する、ダイバータと
を備え、
前記ダイバータの本体における開孔を有する表面は、断面方向から見て前記円形ガス分配アセンブリの前記複数の細長いガスポートが形成されている表面に対して傾きを有する、処理チャンバ。
【請求項２】
前記ダイバータは、前記サセプタアセンブリの回転方向に角度がつくように反応性ガスの流れを変化させる、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項３】
前記ダイバータは、前記サセプタアセンブリの回転と反対の方向に角度がつくように反応性ガスの流れを変化させる、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項４】
前記ダイバータは、前記サセプタアセンブリの前記内側周辺エッジに向かって角度がつくように、前記反応性ガスの流れを変化させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の処理チャンバ。
【請求項５】
前記ダイバータは、前記サセプタアセンブリの前記外側周辺エッジに向かって角度がつくように、前記反応性ガスの流れを変化させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の処理チャンバ。
【請求項６】
前記ダイバータは、前記サセプタアセンブリの前記内側周辺エッジに向かって、また前記サセプタアセンブリの回転方向と反対に、角度がつくように、前記反応性ガスの流れを変化させる、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項７】
前記ダイバータは、前記サセプタアセンブリの前記外側周辺エッジに向かって、また前記サセプタアセンブリの回転方向に沿って、角度がつくように、前記反応性ガスの流れを変化させる、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項８】
前記ダイバータは、前記サセプタアセンブリの前記外側周辺エッジに向かって、また前記サセプタアセンブリの回転方向と反対に、角度がつくように、前記反応性ガスの流れを変化させる、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項９】
前記ダイバータは、前記サセプタアセンブリの前記内側周辺エッジに向かって、また前記サセプタアセンブリの回転方向に沿って、角度がつくように、前記反応性ガスの流れを変化させる、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項１０】
前記角度が、約７０〜８９度の範囲にある、請求項１から３のいずれか一項に記載の処理チャンバ。
【請求項１１】
前記ダイバータが、前記反応性ガスポートに挿入される、又は前記反応性ガスポートに隣接した前記円形ガス分配アセンブリの前記前面に位置決めされる、請求項１から３のいずれか一項に記載の処理チャンバ。
【請求項１２】
複数の基板を処理する方法であって、
処理方向にサセプタアセンブリを回転させて、前記複数の基板をそれぞれ、ガス分配アセンブリの前面に隣接させて通過させ、前記ガス分配アセンブリからの反応性ガスの流れに前記基板を曝露することと、
ダイバータを制御して、前記反応性ガスの流れに、前記基板の表面に対して約９０度未満の角度をつけることと
を含み、
前記ダイバータの本体における開孔を有する表面は、断面方向から見て前記ガス分配アセンブリのガスポートが形成されている表面に対して傾きを有する、方法。
【請求項１３】
前記ダイバータを制御することにより、前記反応性ガスの流れに、前記基板の表面に対して約７０〜８９度の範囲に角度がつく、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ダイバータを制御することにより、前記反応性ガスの流れに、前記処理方向と反対に角度がつく、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ダイバータを制御することにより、前記反応性ガスの流れに、前記サセプタアセンブリの内側周辺エッジに向かって、あるいは前記サセプタアセンブリの外側周辺エッジに向かって角度がつく、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本発明の実施形態は、一般に、基板を処理する装置に関する。より詳細には、本発明は、原子層堆積（ＡＬＤ）および化学気相堆積（ＣＶＤ）を基板上で実行するバッチ処理プラットフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］一般に、半導体デバイスを形成するプロセスは、複数のチャンバを含む基板処理プラットフォーム内で行われる。ある場合、マルチチャンバ処理プラットフォームまたはクラスタツールの目的は、制御された環境内で２つ以上のプロセスを１枚の基板に連続して実行することである。しかしその他の場合、マルチチャンバ処理プラットフォームは、単一の処理ステップだけを複数の基板上で実行することができ、追加のチャンバは、このプラットフォームによって基板が処理される速度を最大にすることを目的としている。後者の場合、基板上で実行されるプロセスは通常バッチプロセスであり、比較的多数の基板、たとえば２５または５０枚の基板が、所与のチャンバ内で同時に処理される。バッチ処理は、ＡＬＤプロセスおよび一部の化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスなど、個々の基板上で実行するには時間がかかりすぎるプロセスを、経済的に成り立つように実行するため、特に有益である。
【０００３】
［０００３］基板処理プラットフォームまたはシステムの有効性は、所有コスト（ＣＯＯ）によって定量化されることが多い。ＣＯＯは、多くの要因による影響を受けるが、主に、システムの設置面積、すなわち製造工場でシステムを動作させるのに必要な延べ床面積、およびシステムのスループット、すなわち１時間に処理される基板の数による影響を受ける。通常、設置面積は、システムに隣接する保守に必要なアクセス領域を含む。したがって、基板処理プラットフォームは比較的小さくすることができるが、操作および保守のためにすべての側面からのアクセスが必要とされる場合、システムの有効設置面積はやはり非常に大きくなることがある。
【０００４】
［０００４］半導体デバイスの寸法が縮小するにつれて、プロセスの変動性に対する半導体業界の許容範囲も縮小し続けている。これらのますます厳しくなるプロセス要件を満たすために、当業界は、ますます厳しくなるプロセスウィンドーの要件を満たす多数の新しいプロセスを開発してきたが、これらのプロセスは、完成までにより長い時間を要することが多い。たとえば、高アスペクト比で６５ｎｍ以下の相互接続特徴の表面上へ銅の拡散バリア層を共形に形成するには、ＡＬＤプロセスを使用することが必要になることがある。ＡＬＤとはＣＶＤの変種であり、ＣＶＤに比べて段差被覆に優れていることが実証されている。ＡＬＤは、当初はエレクトロルミネッセンスディスプレイを製造するために用いられた原子層エピタキシ（ＡＬＥ）に基づいている。ＡＬＤでは、飽和した単層の反応性前駆体分子を基板表面上に堆積させるために化学吸着を用いる。これは、適当な反応性前駆体を堆積チャンバ内へ周期的に交互にパルシングすることによって実現される。通常、反応性前駆体の各噴射は不活性ガスのパージによって分離され、前に堆積させた層に新しい原子層を提供して、基板の表面上に均一の材料層を形成する。反応性前駆体および不活性パージガスの周期を繰り返して、選択された厚さの材料層を形成する。ＡＬＤ技法に伴う最大の欠点は、堆積速度が典型的なＣＶＤ技法より少なくとも１桁、遅いことである。たとえば、一部のＡＬＤプロセスは、高品質の層を基板の表面上に堆積させるために、約１０〜約２００分のチャンバ処理時間を必要とする可能性がある。より良好なデバイス性能のためにそのようなＡＬＤおよびエピタキシャルプロセスを選んだ場合、基板処理スループットが非常に低くなるため、従来の単一基板処理チャンバ内でデバイスを製造するコストが増大するはずである。したがって、そのようなプロセスを実施するとき、経済的に実現可能にするには、連続基板処理手法が必要とされる。
【０００５】
［０００５］当技術分野において、効率的及び費用効率の高い方法で、基板に膜を均等に堆積させる装置及び方法が必要である。
【発明の概要】
【０００６】
［０００６］本発明の実施形態は、ガス分配アセンブリ、サセプタアセンブリ、及びダイバータを備える処理チャンバを対象としたものである。円形ガス分配アセンブリは、処理チャンバ内に位置決めされ、ガス分配アセンブリの前面に複数の細長いガスポートを備える。複数の細長いガスポートは、ガス分配アセンブリの内径領域から外径領域まで延在し、反応性ガスを処理チャンバへ送る反応性ガスポートと、パージガスを処理チャンバへ送るパージガスポートと、処理チャンバからガスを抜く真空ポートとを備える。サセプタアセンブリは、処理チャンバ内にあり、少なくとも１つの基板を回転軸を中心としたほぼ円形の経路で回転させる。サセプタアセンブリは、内側周辺エッジと外側周辺エッジによって画定される上面を有し、ガス分配アセンブリの下に位置決めされることにより、サセプタアセンブリの上面がガス分配アセンブリの前面に面する。ダイバータは、反応性ガスの流れ方向を変えるように位置決めされることにより、基板がサセプタアセンブリ上にある時に、反応性ガスが基板表面に対して約９０度未満の角度で基板表面と接触する。
【０００７】
［０００７］本発明の追加の実施形態は、複数の基板を処理する方法を対象とする。処理方向にサセプタアセンブリを回転させて複数の基板をそれぞれガス分配アセンブリの前面に隣接させて通過させ、ガス分配アセンブリからの反応性ガスの流れに基板を曝露する。ダイバータを制御して、反応性ガスの流れに、基板の表面に対して約９０度未満の角度をつける。
【０００８】
［０００８］本発明の上述の特徴を詳細に理解し得るように、上記に簡単に要約されている本発明のより詳細な説明を、一部を添付の図面に示す実施形態を参照しながら行う。しかしながら、本発明は他の等しく有効な実施形態も許容し得ることから、添付の図面はこの発明の典型的な実施形態のみを例示しており、従って発明の範囲を限定すると見なすべきではないことに、留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一又は複数の実施形態による空間原子層堆積チャンバの断面側面図である。
【図２】本発明の一又は複数の実施形態によるサセプタの斜視図である。
【図３】本発明の一又は複数の実施形態によるパイ形ガス分配アセンブリの概略図である。
【図４】本発明の１つまたは複数の実施形態によるローディングステーションを有する４つのガス分配アセンブリユニットで構成された基板処理システムの概略平面図である。
【図５】３つのガス分配アセンブリユニットで構成された基板処理システムの概略平面図である。
【図６】本発明の一又は複数の実施形態による処理チャンバの断面図である。
【図７】本発明の一又は複数の実施形態によるサセプタアセンブリと、ガス分配アセンブリユニットの斜視図である。
【図８】本発明の一又は複数の実施形態による処理チャンバの断面図である。
【図９】本発明の一又は複数の実施形態によるパイ形ガス分配アセンブリの概略図である。
【図１０】本発明の一又は複数の実施形態によるガスダイバータを有するガス分配アセンブリの斜視図である。
【図１１】一又は複数の実施形態によるガスダイバータの斜視図である。
【図１２】本発明の一又は複数の実施形態によるガスダイバータを有するガス分配アセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［００２１］本発明の実施形態は、スループットを最大にして処理効率及び均一性を改善する連続基板堆積のための基板処理システムを提供する。この基板処理システムはまた、堆積前および堆積後の基板処理に使用することができる。本発明の実施形態は、バッチプロセッサの堆積均一性を改善する装置及び方法に関する。
【００１１】
［００２２］現在の堆積装置は、内側周辺エッジから外側周辺エッジまで均一な間隙ができるように、注入器アセンブリをサセプタアセンブリ／ウエハ表面に対して水平にする。幾つかの処理条件では、ウエハ全体にわたって不均一な堆積が発生する。これは、サセプタアセンブリの内側周辺エッジから外側周辺エッジまで半径方向に延在している均一間隔が原因であると考えられる。
【００１２】
［００２３］本発明の実施形態は、バッチプロセッサにおいて達成される堆積均一性と膜質を調整する、あるいは改善するのを助ける。シャワーヘッドモジュールのプレート又はインサートは、サセプタアセンブリ／ウエハからの間隔を半径方向、及び接線方向の両方に調節するように設計されている。半径方向及び接線方向の両方におけるプレートの傾斜度は、手で、あるいは自動で調節することができる。
【００１３】
［００２４］本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されている、「基板」及び「ウエハ」という語は交互に使用され、いずれもプロセスが作用する表面、又は表面の一部を指すものである。これも当業者には当然のことであるが、基板への言及は、文脈上明示されない限り、基板の一部のみを指すこともありうる。例えば、図１に対して説明した、間隔的に離れたＡＬＤでは、各前駆体が基板へ送られるが、ある一定の時点において任意の個別の前駆体流のみが基板の一部へ送られる。加えて、基板への堆積の言及は、むき出しの基板又はその上に一又は複数の膜又は特徴部が堆積された又は形成された基板の両方を意味しうる。
【００１４】
［００２５］本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されている、「反応性ガス」、「前駆体」、「反応物」等の語は交互に使用され、原子層堆積処理において反応性である核種を含むガスを意味する。例えば、第１の「反応性ガス」は単に基板の表面上に吸収され、第２の反応性ガスとの更なる化学反応に利用可能となりうる。
【００１５】
［００２６］図１は、本発明の一又は複数の実施形態による処理チャンバ２０の一部の概略断面図である。処理チャンバ２０は概してシール可能な筐体であり、真空あるいは少なくとも低圧条件下で動作する。本システムは、基板６０の上面６１全域に一又は複数のガスを分配することができるガス分配アセンブリ３０を含む。ガス分配アセンブリ３０は当業者に既知の任意の適切なアセンブリであってよく、記載した特定のガス分配アセンブリは本発明の範囲を限定するものととらえるべきではない。ガス分配アセンブリ３０の出力面は、基板６０の第１の表面６１に面する。
【００１６】
［００２７］本発明の実施形態に使用される基板は、任意の適切な基板であってよい。幾つかの実施形態では、基板は剛性で個別の、おおむね平面の基板である。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されている、「個別」という語は、基板に言及した場合、基板が固定の寸法を有することを意味する。一又は複数の実施形態の基板は、例えば２００ｍｍ又は３００ｍｍの直径のシリコン基板等の半導体基板である。幾つかの実施形態では、基板は、シリコン、シリコンゲルマニウム、ガリウムひ素、窒化ガリウム、ゲルマニウム、ガリウムリン、リン化インジウム、サファイア及び炭化ケイ素の内の一又は複数である。
【００１７】
［００２８］ガス分配アセンブリ３０は、一又は複数のガス流を基板６０に送るための複数のガスポート、並びにガス流を処理チャンバ２０から送るための、各ガスポート間に配置される複数の真空ポートを含む。図１の実施形態では、ガス分配アセンブリ３０は、第１の前駆体注入器１２０、第２の前駆体注入器１３０、及びパージガス注入器１４０とを備える。注入器１２０、１３０、１４０は、システムコンピュータ（図示せず）、例えば、メインフレームなどによって、又はチャンバ固有のコントローラ、例えば、プログラマブル論理コントローラによって、制御され得る。前駆体注入器１２０は、化合物Ａの反応性前駆体の連続列（又はパルス列）を、複数のガスポート１２５を通して、処理チャンバ２０に注入する。前駆体注入器１３０は、化合物Ｂの反応性前駆体の連続列（又はパルス列）を、複数のガスポート１３５を通して、処理チャンバ２０に注入する。パージガス注入器１４０は、非反応性ガス又はパージガスの連続列（又はパルス列）を、複数のガスポート１４５を通して、処理チャンバ２０に注入する。パージガスは、反応性物質及び反応性副生成物を処理チャンバ２０から除去する。パージガスは、一般的には不活性ガス、例えば、窒素、アルゴン又はヘリウムなどである。ガスポート１４５は、化合物Ａの前駆体と化合物Ｂの前駆体が分離されて、これにより、前駆体間の交差汚染が回避されるようにガスポート１２５とガスポート１３５との間に配置される。
【００１８】
［００２９］別の態様では、  前駆体を処理チャンバ２０に注入する前に、遠隔プラズマ源（図示せず）を前駆体注入器１２０及び前駆体注入器１３０に接続することができる。反応性核種のプラズマは、遠隔プラズマ源内の化合物に電場を印加することによって生じうる。対象とされる化合物を活性化させることができる任意の電源を使用可能である。例えば、ＤＣ，無線（ＲＦ）、及びマイクロ波（ＭＷ）ベースの放電技術を使用する電源が使用可能である。ＲＦ電源が使用された場合、ＲＦ電源は容量結合されうる、あるいは誘導結合されうる。活性化は、熱ベース技法、気体絶縁破壊技法、高エネルギー光源（例：ＵＶエネルギー）、又はＸ線源への曝露によっても起こりうる。例示の遠隔プラズマ源は、例えばＭＫＳインストラメント社、及びアドバンスド・エネルギー・インダストリー社等の販売会社から市販されている。
【００１９】
［００３０］システムは更に、処理チャンバ２０に結合されたポンピングシステム１５０を含む。ポンピングシステム１５０は概して、処理チャンバ２０から一又は複数の真空ポート１５５を通ってガス流を排気するように構成される。真空ポート１５５は、ガス流が基板表面と反応した後に、処理チャンバ２０からガス流を排気して前駆体間の交差汚染をさらに制限するために、各ガスポート間に配置される。
【００２０】
［００３１］システムは、処理チャンバ２０の各ポート間に配置された複数のパーティション１６０を含む。各パーティションの下部は基板６０の第１の表面６１に、例えば第１の表面６１から約０．５ｍｍ以上近接して延在する。この構成では、パーティション１６０の下部は、ガス流が基板表面と反応した後に、ガス流が真空ポート１５５に向かって下部周囲を流れることができるほど十分な距離だけ、基板表面から離される。矢印１９８は、ガス流の方向を示す。パーティション１６０は、ガス流に対する物理的バリアとして動作するので、前駆体間の交差汚染も制限される。図示した配置は単なる例示であり、本発明の範囲を限定するものと見なすべきではない。当業者には当然のことであるが、図示したガス分配システムは単なる１つの可能な分配システムであり、他の種類のシャワーヘッド及びガス分配アセンブリを用いることができる。
【００２１】
［００３２］この種の（すなわち、同時に複数のガスが別々に基板に向かって流れる）原子層堆積システムは、空間ＡＬＤと呼ばれる。動作中に、基板６０が（例えばロボットによって）処理チャンバ２０まで送られ、処理チャンバに入る前又は入った後にシャトル６５上に配置されうる。シャトル６５は、トラック７０、又はその他何らかの好適な移動機構に沿って移動し、処理チャンバ２０を通り、ガス分配アセンブリ３０の下（又は上）を通過する。図１に示す実施形態では、シャトル６５は、チャンバを通る直線的経路を移動する。更に以下に説明するように、図３は、ウエハがカルーセル処理システムを通る円形経路を移動する実施形態を示す。
【００２２】
［００３３］図１に戻って参照する。基板６０が処理チャンバ２０を通って移動すると、基板６０の第１の表面６１は、ガスポート１２５から来る反応性ガスＡと、ガスポート１３５から来る反応性ガスＢと、その間のガスポート１４５から来るパージガスに繰り返し曝露される。パージガスの注入は、基板表面１１０を次の前駆体に曝露する前に、前の前駆体からの未反応物を除去するように構成される。様々なガス流（例えば反応性ガス又はパージガス）にそれぞれ曝露された後、ガス流はポンピングシステム１５０によって真空ポート１５５を通って排出される。真空ポートを各ガスポートの両側に配置することができるため、ガス流は両側の真空ポート１５５を通って排出される。このため、ガス流はそれぞれのガスポートから垂直に下向きに基板６０の第１の表面６１に向かって流れ、基板表面１１０を横切り、パーティション１６０の下部を回って、最後に真空ポート１５５へ向かって上向きに流れる。このように、各ガスは基板表面１１０全体に均一に分配されうる。矢印１９８は、ガス流の方向を示す。基板６０は、様々なガス流に曝露されている間、回転させることもできる。基板の回転は、形成された層にストリップが形成されるのを防ぐ上で有用でありうる。基板の回転は、連続的、又は個別のステップであってよく、基板がガス分配アセンブリ３０の下を通過している間、あるいは基板がガス分配アセンブリ３０の前及び／又は後の領域にある時に実施されうる。
【００２３】
［００３４］ガス分配アセンブリ３０の後、最後のガスポートまで完全に曝露されるように、一般に十分な間隔が提供される。基板６０がガス分配アセンブリ３０の下を完全に通過すると、第１の表面６１は処理チャンバ２０の全てのガスポートに完全に曝露されたことになる。基板をその後、反対方向に移送し返すあるいは前方方向に移送することができる。基板６０が反対方向に移動した場合、基板表面は第１の曝露とは逆の順番に、反応性ガスＡ、パージガス、及び反応性ガスＢに再び曝露されうる。
【００２４】
［００３５］基板表面１１０が各ガスに曝露される範囲は、例えばガスポートから出てくる各ガスの流量、及び基板６０の移動速度によって決定されうる。一実施形態では、各ガスの流量は、基板表面６１から吸収された前駆体が除去されないように制御される。各パーティション間の幅、処理チャンバ２０に配置されたガスポートの数、及び基板がガス分配アセンブリ全体を通過する回数によってもまた、基板表面６１が様々なガスに曝露される範囲が決定されうる。結果として、堆積膜の数及び質は、上述した因子を変化させることによって最適化することができる。
【００２５】
［００３６］ガス分配アセンブリの下に位置決めされた基板に向かって下向きにガスの流れを方向づけするガス分配アセンブリ３０についての処理を説明してきたが、これは違う向きでも可能であることが理解されるだろう。幾つかの実施形態では、ガス分配アセンブリ３０は、ガスの流れを基板表面に向かって上向きに方向づけする。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する、「全体を通過」という語は、基板がガス分配アセンブリの一方の側から他方の側へ移動することにより、基板の表面全体がガス分配プレートからの各ガス流に曝露されていることを意味する。追加の説明がなければ、「全体を通過」という語は、ガス分配アセンブリ、ガス流、又は基板位置の内のいかなる特定の向きも暗示するものではない。
【００２６】
［００３７］幾つかの実施形態では、シャトル６５は、基板６０を運ぶサセプタ６６である。一般に、サセプタ６６は、基板全体の均一温度を形成する助けとなる担持体である。サセプタ６６は、両方向（図１の配置に対して、左から右、右から左）に移動可能である、あるいは（図３に対して）円周方向に移動可能である。サセプタ６６は、基板６０を運ぶための上面６７を有する。サセプタ６６は、基板６０を処理において加熱することができるように、加熱サセプタであってよい。一例として、サセプタ６６を、サセプタ６６の下に配置された放射熱ランプ９０、加熱プレート、抵抗コイル、又はその他の加熱装置によって加熱することができる。
【００２７】
［００３８］更に別の実施形態では、サセプタ６６の上面６７は、図２に示すように、基板６０を受容する凹部６８を含む。サセプタ６６は一般に、基板の厚さよりも厚く、このため、サセプタ材料は基板の下にある。幾つかの実施形態では、凹部６８は、基板６０が凹部６８の内部に配置された時に、基板６０の第１の表面６１が、サセプタ６６の上面６７と水平になる、あるいはほぼ同一平面上にあるようにサイズ設定される。言い換えると、幾つかの実施形態の凹部６８は、基板６０がその中に配置された時に、基板６０の第１の表面６１がサセプタ６６の上面６７の上に突出しないようにサイズ設定される。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する、「ほぼ同一平面上」という語は、ウエハの上面とサセプタアセンブリの上面が、±０．２ｍｍ内で同一平面上にあることを意味する。幾つかの実施形態では、上面は±０．１５ｍｍ、±０．１０ｍｍ又は±０．０５ｍｍ内で同一平面上にある。
【００２８】
［００３９］図１に、個々のガスポートを示す処理チャンバの断面図を示す。この実施形態は、個々のガスポートの幅が、ガス分配プレートの全幅全体においてほぼ同じである線形処理システム、あるいは個々のガスポートの幅がパイ形に合うように変更されたパイ形セグメントのいずれかであってよい。図３に、パイ形ガス分配アセンブリ３０の一部を示す。基板は、円弧形経路３２においてこのガス分配アセンブリ３０全体を通過する。個々のガスポート１２５、１３５、１４５、１５５は各々、ガス分配アセンブリ３０ａの内側円周エッジ３３近くの幅が狭く、ガス分配アセンブリ３０の外側周辺エッジ３４の近くの幅が広くなっている。個々のポートの形状又はアスペクト比は、ガス分配アセンブリ３０セグメントの形状又はアスペクト比と比例しうる、あるいは異なっていてよい。幾つかの実施形態では、個々のポートは、経路３２をたどるガス分配アセンブリ３０全体のウエハの通過点は、各ガスポート下での滞在時間がおおよそ同じとなるように形作られる。基板の経路は、ガスポートに対して垂直であってよい。幾つかの実施形態では、各ガス分配アセンブリは、基板が横切る経路に対してほぼ垂直の方向に延在する複数の細長いガスポートを備える。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する、「ほぼ垂直の」という語は、全体的な移動方向がガスポートの軸に対しておおよそ垂直であることを意味する。パイ形ガスポートについては、ガスポートの軸は、ポートの長さに沿って延在しているポートの幅の中間点として定義される線と見なすことができる。下に更に詳細に説明するように、個々のパイ形セグメントは各々、（例：典型的なＣＶＤ処理にあるような）単一の反応性ガス、あるいは空間的に分離された、又は組み合わされた複数の反応性ガスを送るように構成することができる。
【００２９】
［００４０］複数のガス噴射器を有する処理チャンバを使用して、複数のウエハを同時に処理することができるため、これらのウエハは、同じプロセスの流れを経験する。例えば、図４に示すように、処理チャンバ１００は、４つのガス分配アセンブリ３０（噴射器アセンブリとも呼ばれる）及び４つの基板６０を有する。処理の開始において、基板６０を、（噴射器アセンブリとも呼ばれる）ガス分配アセンブリ３０の間に位置決めすることができる。カルーセルのサセプタ６６を４５度回転させることにより、各基板６０が膜堆積のために（噴射器アセンブリとも呼ばれる）ガス分配アセンブリ３０へ移動する。これは、図４に示す位置である。更に４５度回転させると、基板６０は（噴射器アセンブリとも呼ばれる）ガス分配アセンブリ３０から離れるように移動する。空間ＡＬＤ噴射器によって、ウエハが噴射器アセンブリに対して移動する間に、ウエハ上に膜が堆積する。幾つかの実施形態では、サセプタ６６は、基板６０が（噴射器アセンブリとも呼ばれる）ガス分配アセンブリ３０の下で停止しないように、回転する。基板６０と、ガス分配アセンブリ３０の数は同じであってよい、又は異なっていてよい。幾つかの実施形態では、処理中のウエハは、ガス分配アセンブリと同じ数存在する。一又は複数の実施形態では、処理中のウエハの数は、ガス分配アセンブリの数の整数の倍数である。例えば、ガス分配アセンブリが４つある場合、処理中のウエハは４×あり、この×は１以上の整数値である。
【００３０】
［００４１］図４に示す処理チャンバ１００は、単に１つの可能な構成を表すものであり、本発明の範囲を限定するものと見なすべきではない。ここで、処理チャンバ１００は、複数のガス分配アセンブリ３０を含む。図示の実施形態では、処理チャンバ１００の周りに４つのガス分配アセンブリ３０が均等に間隔をあけて配置されている。図示の処理チャンバ１００は八角形であるが、これは１つの可能な形状であり、本発明の範囲を限定すると見なすべきではないことが、当業者には理解されよう。図示したガス分配アセンブリ３０は長方形であるが、当業者には、ガス分配アセンブリが図３に示すようなパイ形セグメントでありうることが理解されるであろう。更に、各セグメントは、複数の異なる反応性ガスが同じセグメントから流れる空間型の配置でガスを送るように構成されうる、あるいは単一の反応性ガス又は混合された反応性ガスを送るように構成されうる。
【００３１】
［００４２］処理チャンバ１００は、円形サセプタ６６又はサセプタアセンブリとして示す、基板支持装置を含む。基板支持装置、又はサセプタ６６は、ガス分配アセンブリ３０のそれぞれの下で複数の基板６０を移動させることが可能である。チャンバ１００から基板６０をローディング／アンローディングすることを可能にするために、処理チャンバ１００の側面に、ロードロック８２を接続することもできる。
【００３２】
［００４３］処理チャンバ１００は、複数のガス分配アセンブリ３０の全て又は各々の間に位置決めされた複数または１組の第１の処理ステーション８０を含みうる。幾つかの実施形態では、第１の処理ステーション８０は各々、同じ処理を基板６０に提供する。
【００３３】
［００４４］処理ステーションの数と、異なる種類の処理ステーションの数は、処理によって変化しうる。例えば、ガス分配アセンブリ３０の間に位置決めされた処理ステーションは、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ又はそれ以上あってよい。各処理ステーションは個別に、他の全ての組の処理ステーションから異なる処理を提供することができる、あるいは、同じ種類の処理、及び異なる種類の処理の混合であってよい。幾つかの実施形態では、一又は複数の個別の処理ステーションは、一又は複数の他の個別の処理ステーションとは異なる処理を提供する。
【００３４】
［００４５］図５に示す実施形態では、第１の処理ステーション８０とガス分配アセンブリ３０との間に１組の第２の処理ステーション８５が位置決めされており、したがって、処理チャンバ１００を通って回転する基板６０は、基板６０がどこから動き出すかに応じて、ガス分配アセンブリ３０、第１の処理ステーション８０、および第２の処理ステーション８５に遭遇し、その後これらのいずれかの２つ目に遭遇するはずである。たとえば、図５に示すように、基板が第１の処理ステーション８０から動き出した場合、基板は第１の処理ステーション８０、ガス分配アセンブリ３０、および第２の処理ステーション８５の順番に遭遇し、その後第２の第１の処理ステーション８５に遭遇するはずである。
【００３５】
［００４６］処理ステーションは、基板、基板上の膜又はサセプタアセンブリに、任意の好適な種類の処理を提供することができる。例えば、ＵＶランプ、フラッシュランプ、プラズマ源、およびヒータなどである。ウエハは次に、ガス分配アセンブリ３０の位置間を、例えばウエハにプラズマを供給するシャワーヘッド位置まで移動する。プラズマステーションは処理ステーション８０と呼ばれる。１つまたは複数の例では、各堆積層の後、プラズマ処理によって窒化ケイ素膜を形成することができる。理論的には、表面が飽和している限り、ＡＬＤ反応は自己制限するため、堆積ガスに対する追加の露出による膜の損傷は起こらない。
【００３６】
［００４７］カルーセルの回転は、連続または非連続とすることができる。連続処理の際、ウエハは常に回転しており、したがって噴射器のそれぞれに順に露出される。非連続処理の場合、ウエハを噴射器領域へ移動させて停止させることができ、次いで噴射器間の領域８４へ移動させて停止させることができる。たとえば、カルーセルは、ウエハが噴射器を越えて噴射器間領域から移動し（または噴射器に隣接して停止し）、次の噴射器間領域へ移動し、そこで再び休止できるように回転することができる。噴射器間の休止は、各層の堆積の間に、追加の処理ステップ（たとえば、プラズマへの露出）のための時間を提供することができる。
【００３７】
［００４８］幾つかの実施形態では、処理チャンバは複数のガスカーテン４０を備える。各ガスカーテン４０により、ガス分配アセンブリ３０からの処理ガスの移動がガス分配アセンブリ領域から他へ移ることを防止する、又は最小限に抑えるため、また処理ステーション８０からのガスが処理ステーション領域から他へ移ることを防止する、又は最小限に抑えるためのバリアができる。ガスカーテン４０は、個々の処理区間を隣接する区間から分離できる任意の適したガスまたは真空流の組み合わせを含むことができる。幾つかの実施形態では、ガスカーテン４０は、パージ（または不活性）ガス流である。１つまたは複数の実施形態では、ガスカーテン４０は、処理チャンバからガスを除去する真空流である。いくつかの実施形態では、ガスカーテン４０は、パージガスと真空流の組合せであり、したがってパージガス流、真空流、およびパージガス流が順番にある。１つまたは複数の実施形態では、ガスカーテン４０は、真空流とパージガス流の組合せであり、したがって真空流、パージガス流、および真空流が順番にある。図４に示すガスカーテン４０は、ガス分配アセンブリ３０および処理ステーション８０のそれぞれの間に位置決めされるが、これらのカーテンを処理経路に沿った任意の１つまたは複数の箇所に位置決めすることができることが理解されよう。
【００３８】
［００４９］図６に、噴射器とも呼ばれるガス分配アセンブリ２２０と、サセプタアセンブリ２３０とを含む処理チャンバ２００の一実施形態を示す。この実施形態では、サセプタアセンブリ２３０は剛性体である。幾つかの実施形態の剛性体は、０．０５ｍｍ未満の下垂許容範囲を有する。アクチュエータ２３２は、例えばサセプタアセンブリ２３０の外径領域における３つの場所に配置される。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する、「外径」及び「内径」という語は、それぞれ外側周辺エッジと内側エッジの近くの領域を指すものである。外径は、サセプタアセンブリ２３０の最も外側のエッジ（例：シャフト２４０に近く）の特定位置ではなく、サセプタアセンブリ２３０の外側のエッジ２３１の近くの領域である。これは、図６のアクチュエータ２３２の配置に見ることができる。アクチュエータ２３２の数は、１つから、利用可能な物理的空間内に適合する任意の数まで変更可能である。幾つかの実施形態は、外径領域２３１に位置決めされた２組、３組、４組、又は５組のアクチュエータ２３２を有する。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する、「アクチュエータ」という語はサセプタアセンブリ２３０、又はサセプタアセンブリ２３０の一部をガス分配アセンブリ２２０へ向かって、又はこれから離れるように移動させることができる任意の単一の、又は複数のコンポーネント機構を指すものである。例えば、アクチュエータ２３２を使用して、サセプタアセンブリ２３０が噴射器アセンブリ２２０とほぼ平行するようにすることができる。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する「ほぼ平行する」という語はこれに関しては、コンポーネントの平行度が、コンポーネント間の距離に対して５％以上変化しないことを意味する。
【００３９】
［００５０］アクチュエータ２３２からサセプタアセンブリ２３０に圧力が加わると、サセプタアセンブリ２３０は水平になりうる。アクチュエータ２３２によって圧力が加わると、間隙２１０の距離は、約０．１〜２．０ｍｍの範囲、又は約０．２〜１．８ｍｍの範囲、又は約０．３〜１．７ｍｍの範囲、又は約０．４〜１．６ｍｍの範囲、又は約０．５〜１．５ｍｍの範囲、又は約０．６〜１．４ｍｍの範囲、又は約０．７〜１．３ｍｍの範囲、又は約０．８〜１．２ｍｍの範囲、又は約０．９〜１．１ｍｍの範囲、又は約１ｍｍに設定することができる。
【００４０】
［００５１］サセプタアセンブリ２３０は、ガス分配アセンブリ２２０の下に位置決めされる。サセプタアセンブリ２３０は、上面２４１と、オプションとして上面２４１の少なくとも１つの凹部２４３とを含む。凹部２４３は、処理中のウエハ２６０の形状及びサイズに応じて、任意の好適な形状及びサイズにすることができる。図示した実施形態では、凹部２４３は外側周辺エッジ周囲の段付領域を有する。段は、ウエハ２６０の外側周辺エッジを支持するようにサイズ設定することができる。段によって支持されるウエハ２６０の外側周辺エッジの量は、例えばウエハの厚さと、ウエハの背面にすでにある特徴部の存在に応じて変化させることができる。
【００４１】
［００５２］幾つかの実施形態では、図６に示すように、サセプタアセンブリ２３０の上面２４１の凹部２４３は、凹部２４３に支持されたウエハ２６０が、サセプタアセンブリ２３０の上面２４１とほぼ同一平面上にある上面２６１を有するようにサイズ設定される。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する「ほぼ同一平面上」という語は、ウエハの上面、及びサセプタアセンブリの上面が±０．２ｍｍ内で同一平面上にあることを意味する。幾つかの実施形態では、上面は±０．１５ｍｍ、±０．１０ｍｍ又は±０．０５ｍｍ内で同一平面上にある。
【００４２】
［００５３］図６のサセプタアセンブリ２３０は、サセプタアセンブリ２３０を持ち上げる、下げる、及び回転させることができる支持ポスト２４０を含む。サセプタアセンブリ２３０は、支持ポスト２４０の中央内にヒータ、又はガスライン、又は電気部品を含みうる。支持ポスト２４０は、サセプタアセンブリ２３０をおおよその位置まで移動させて、サセプタアセンブリ２３０とガス分配アセンブリ２２０との間の間隙を広げる、又は狭める基本の手段でありうる。アクチュエータ２３２は次に、サセプタアセンブリの位置を微調整して、選択された間隙を作り出すことができる。
【００４３】
［００５４］図６に示す処理チャンバ１００は、サセプタアセンブリ２３０が複数のウエハ２６０を保持することができるカルーセル型のチャンバである。ガス分配アセンブリ２２０は複数の分離噴射器ユニット２２１を含むことができ、各噴射器ユニット２２１は、ウエハが噴射器ユニット２２１の下に移動した時に、ウエハ２６０上に膜又は膜の一部を堆積させることができる。図７に、カルーセル型処理チャンバ２００の斜視図を示す。サセプタアセンブリ２３０のほぼ反対側、及びサセプタアセンブリ２３０の上に位置決めされた、２つのパイ形噴射器ユニット２２１を示す。この噴射器ユニット２２１の数は、単なる例としてのみ示す。さらに多くの、又はより少ない噴射器ユニット２２１が含まれ得ることが理解されるだろう。幾つかの実施形態では、サセプタアセンブリ２３０の形状に合わせた形を作るために、十分な数のパイ形噴射器ユニット２２１がある。幾つかの実施形態では、個々のパイ形噴射器ユニット２２１は各々、その他任意の噴射器ユニット２２１に影響を与えず、別々に移動させ、取り外し、及び／又は交換することができる。例えば、ロボットがサセプタアセンブリ２３０と、ガス分配アセンブリ２２０との間の領域にアクセスして、ウエハ２６０をロード／アンロードすることができるようにするために、１つのセグメントを持ち上げることができる。
【００４４】
［００５５］図８に、サセプタアセンブリ２３０が剛性体ではない本発明の別の実施形態を示す。幾つかの実施形態では、サセプタアセンブリ２３０は、約０．１ｍｍ未満、又は約０．０５ｍｍ未満、又は約０．０２５ｍｍ未満、又は約０．０１ｍｍ未満の下垂許容範囲を有する。ここには、サセプタアセンブリ２３０の外径領域２３１と内径領域２３９に配置されたアクチュエータ２３２がある。アクチュエータ２３２は、サセプタアセンブリ２３０の内周及び外周周囲の任意の好適な数の場所に位置決めすることができる。幾つかの実施形態では、アクチュエータ２３２は、外径領域２３１及び内径領域２３９の両方の３つの場所に配置される。外径領域２３１と内径領域２３９の両方のアクチュエータ２３２が、サセプタアセンブリ２３０に圧力を印加する。
【００４５】
［００５６］ここで図９〜１２を参照すると、本発明の一又は複数の実施形態は、ダイバータと、サセプタアセンブリとを有する円形ガス分配アセンブリを備える処理チャンバを対象としたものである。一部が図９に示されている円形ガス分配アセンブリ２２０は、処理チャンバ内に位置決めされ、ガス分配アセンブリ２２０の前面２２５に複数の細長いガスポート１２５、１３５、１４５を備える。複数の細長いガスポート１２５、１３５、１４５は、ガス分配アセンブリ２２０の内側周辺エッジ２２７に隣接した領域から外側周辺エッジ２２８に隣接した領域へ向かって延在する。図９に示す複数のガスポートは、第１の反応性ガスポート１２５、第２の反応性ガスポート１３５、第１の反応性ガスポートと第２の反応性ガスポートとをそれぞれ囲むパージガスポート１４５、及び真空ポート１５５を含む。
【００４６】
［００５７］サセプタアセンブリ２３０は、処理チャンバ内に位置決めされ、回転軸を中心として少なくとも１つの基板をほぼ円形の経路で回転させる。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する「ほぼ円形」という語は、基板が完全に一回転する場合、経路が円形となることが意図されることを意味する。サセプタアセンブリは、内側周辺エッジ２２９と外側周辺エッジ２３１によって画定される（図８に示す）上面２４１を有する。サセプタアセンブリ２３０は、サセプタアセンブリ２３０の上面２４１がガス分配アセンブリ２２０の前面２２５に面するように、ガス分配アセンブリ２２０の下に位置決めされる。
【００４７】
［００５８］図１０〜１２に示すダイバータ２９０は、反応性ガスの流れ方向を変えることにより、基板がサセプタアセンブリ２３０上にある時に、反応性ガスが基板表面に対して約９０度未満の角度でウエハ２６０の表面２６１と接触するように位置決めされる。角度は、サセプタアセンブリ２３０に対して回転する向き又は半径方向の向きのいずれかから測定される。典型的な処理チャンバでは、ガスの流れが基板の表面を９０度で接触するように意図される。ここでは、ガスの流れはダイバータ２９０により９０度にならないように曲げられる。
【００４８】
［００５９］ダイバータ２９０が反応性ガスの流れを変化させる方向は、変更することができる。幾つかの実施形態では、流れは回転方向に沿って（前方へ）、回転方向に逆らって（後方へ）、内側周辺エッジ（内側）に向かって、又は外側周辺エッジ（外側）に向かって方向付けされる。一又は複数の実施形態では、ダイバータにより、反応性ガスの流れに、内向き及び後方の、又は内向き及び前方の、又は外向き及び後方の、又は外向き及び前方の角度がつくようになる。
【００４９】
［００６０］ダイバータ２９０は、角度がついた開孔２９１を組み込むことによって、又はまっすぐではあるが角度をつけて位置決めされた開孔２９１を使用することによって、流れ方向を変化させることができる。図１０に、ガス分配アセンブリ２２０の前面２２５に位置決めされているダイバータ２９０を示す。ダイバータ２９０は、前面とおおよそ同一平面上になるように前面２２５に位置決めすることができる、又はガスポート１２５、１３５内に位置決めすることができる。
【００５０】
［００６１］幾つかの実施形態では、ダイバータ２９０は、サセプタアセンブリの回転方向に沿ってガスの流れを変化させる。ガスがそらされうる角度は、基板の表面に対して約９０度未満の任意の角度であってよい。幾つかの実施形態では、角度は、約４５度、又は５０度、又は５５度、又は６０度、又は６５度、又は７０度、又は７５度、又は８０度又は８５度よりも大きい。幾つかの実施形態では、角度は約４５〜８９度の範囲、又は約５５〜８９度の範囲、又は約７０〜８９度の範囲である。
【００５１】
［００６２］幾つかの実施形態では、ダイバータ２９０は、ガスの流れをサセプタアセンブリの回転方向に逆らうように方向付けされるように変化させる。ガスがそらされうる角度は、基板の表面に対して約９０度未満の任意の角度であってよい。幾つかの実施形態では、角度は、約４５度、又は５０度、又は５５度、又は６０度、又は６５度、又は７０度、又は７５度、又は８０度又は８５度よりも大きい。幾つかの実施形態では、角度は約４５〜８９度の範囲、又は約５５〜８９度の範囲、又は約７０〜８９度の範囲である。
【００５２】
［００６３］幾つかの実施形態では、ダイバータ２９０はガスの流れを、サセプタアセンブリの内側周辺エッジに向かって方向付けされるように変化させる。ガスがそらされうる角度は、基板の表面に対して約９０度未満の任意の角度であってよい。幾つかの実施形態では、角度は、約４５度、又は５０度、又は５５度、又は６０度、又は６５度、又は７０度、又は７５度、又は８０度又は８５度よりも大きい。幾つかの実施形態では、角度は約４５〜８９度の範囲、又は約５５〜８９度の範囲、又は約７０〜８９度の範囲である。
【００５３】
［００６４］幾つかの実施形態では、ダイバータ２９０はガスの流れを、サセプタアセンブリの外側周辺エッジに向かって方向付けされるように変化させる。ガスがそらされうる角度は、基板の表面に対して約９０度未満の任意の角度であってよい。幾つかの実施形態では、角度は、約４５度、又は５０度、又は５５度、又は６０度、又は６５度、又は７０度、又は７５度、又は８０度又は８５度よりも大きい。幾つかの実施形態では、角度は約４５〜８９度の範囲、又は約５５〜８９度の範囲、又は約７０〜８９度の範囲である。
【００５４】
［００６５］ダイバータ２９０は、回転に沿う、又は回転に逆らう方向、及び内側周辺エッジ又は外側周辺エッジに向かう方向を組み合わせた、以前の任意の方向に沿ってガスの流れを変化させることもできる。
【００５５】
［００６６］図１１に、ガス分配アセンブリの前面２２５に取り付けることができるダイバータ２９０を示す。ダイバータ２９０は、内側周辺エッジ２９３と、外側周辺エッジ２９４とを有する本体２９２を含む。このダイバータ２９０を、ガス分配アセンブリの前面に取り付けることにより、ガス流の角度を単一角度に固定することができる、あるいは、コントローラに接続することにより、ダイバータが傾いて流れ方向が変化しうる。
【００５６】
［００６７］ガス分配アセンブリ２２０の一部の断面を示す図１２を参照する。反応性ガスポート１２５内に位置決めされたダイバータ２９０を示す。アクチュエータ２９８は、ダイバータ２９０の外側周辺エッジ２９４に接続され、ダイバータコントローラ２９９と電気的に連通している。アクチュエータ２９８を一つのみ示したが、ダイバータコントローラ２９９は、任意の数のアクチュエータを制御して、ダイバータ２９０の傾きの完全な制御を提供することができることが理解されるだろう。図１２に示す実施形態は、ダイバータ２９０の内側周辺エッジ２９３よりもアセンブリ２２０の前面２２５から更に延在しているダイバータ２９０の外側周辺エッジ２９４を有する。これにより、ダイバータを通過している反応性ガスに、サセプタアセンブリの内側周辺エッジに向かう角度がつくようになる。ダイバータが図の向きの範囲内に、そして図の向きに対して垂直に傾くことができるように、追加のアクチュエータ２９８を含むことができる。
【００５７】
［００６８］幾つかの実施形態において、一又は複数の層は、プラズマ強化原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）プロセスの間に形成されうる。幾つかのプロセスにおいて、プラズマの使用は、表面反応が有利で且つ起こり得るようになる励起状態へと種を上げるために十分なエネルギーを供給する。プラズマをプロセスに導入することは、連続的又はパルス的でありうる。幾つかの実施形態において、前駆体（又は反応性ガス）及びプラズマの連続パルスが、層を処理するために用いられる。幾つかの実施形態において、試薬が、局所的（すなわち、処理領域内）又は遠隔的（すなわち、処理領域外）のいずれかでイオン化されうる。幾つかの実施形態において、遠隔イオン化は、イオン又は他のエネルギーを有する若しくは発光する種が堆積膜と直接接触しないように、堆積チャンバの上流で起こりうる。幾つかのＰＥＡＬＤプロセスにおいて、プラズマは、遠隔プラズマ発生装置システム等によって、処理チャンバの外側で発生する。プラズマは、当業者に既知の任意の適当なプラズマ発生プロセス又は技術により、発生しうる。例えば、プラズマは、マイクロ波（ＭＷ）周波発生装置又は高周波（ＲＦ）発生装置のうちの一つ又は複数により、発生しうる。プラズマの周波数は、使用されている特定の反応性種に応じて、調整されうる。適当な周波数は、限定されないが、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、６０ＭＨｚ及び１００ＭＨｚを含む。プラズマは、本明細書に開示される堆積プロセスの間に使用されうるが、プラズマを必要としない場合もあるということに留意すべきである。実際、他の実施形態は、プラズマなしの非常に穏やかな条件下での堆積プロセスに関する。
【００５８】
［００６９］一又は複数の実施形態によれば、基板は、層を形成する前、及び／又は、後に、処理を受ける。この処理は、同じチャンバの中で、又は、一又は複数の別々の処理チャンバの中で、行なわれうる。幾つかの実施形態において、基板は、第１のチャンバから、さらなる処理のために別の第２のチャンバへ移動される。基板は、第１のチャンバから別の処理チャンバへ直接に移動させることができる、又は、第１のチャンバから一又は複数の移送チャンバへ移動され、それから、別の処理チャンバへ移動させることができる。従って、処理装置は、移送ステーションと通信する複数のチャンバを備えうる。この種の装置は、「クラスタツール」又は「クラスタシステム」等と呼ばれうる。
【００５９】
［００７０］概して、クラスタツールは、基板の中心測定及び配向、ガス抜き、アニール、堆積、及び／又は、エッチングを含む様々な機能を実行する複数のチャンバを備えるモジュールシステムである。一又は複数の実施形態によれば、クラスタツールは、少なくとも第１のチャンバ及び中央移送チャンバを含む。中央移送チャンバは、複数の処理チャンバ及び複数のロードロックチャンバの間で基板を往復搬送することができるロボットを収納しうる。移送チャンバは、真空条件に通常維持され、一つのチャンバから他のチャンバへ、及び／又は、クラスタツールの前端に置かれたロードロックチャンバへ、基板を往復搬送するための中間段階を提供する。本発明のために適合されうる二つのよく知られたクラスタツールは、Ｃｅｎｔｕｒａ（登録商標）及びＥｎｄｕｒａ（登録商標）であり、両方とも、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入手可能である。ある上記段階的真空基板処理装置の詳細は、１９９３年２月１６日発行のテプマン氏らによる「Ｓｔａｇｅｄ−Ｖａｃｕｕｍ  Ｗａｆｅｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」と題された米国特許第５１８６７１８号明細書に開示されている。しかしながら、チャンバの正確な配列及び組合せは、本明細書に記載されているようなプロセスの特定のステップを実行する目的のために、変更されうる。使用されうる他の処理チャンバは、限定されないが、周期的層堆積（ＣＬＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、エッチ、前洗浄、化学洗浄、ＲＴＰなどの熱処理、プラズマ窒化、ガス抜き、配向、ヒドロキシル化、及びその他の基板処理を含む。クラスタツール上のチャンバ内で処理を実行することにより、その次の膜を堆積させる前に酸化することなく、空気中の不純物との基板の表面汚染を回避することができる。
【００６０】
［００７１］一又は複数の実施形態によれば、基板は、連続的に真空又はロードロック条件下にあり、一つのチャンバから次のチャンバへ移動されるときに、周囲空気に曝露されない。移送チャンバは、このように真空下にあり、真空圧力下で「ポンプダウン」される。不活性ガスが、処理チャンバ又は移送チャンバの中に存在しうる。幾つかの実施形態において、基板の表面上に層を形成した後に、反応物の一部又は全てを除去するために、不活性ガスがパージガスとして使用される。一又は複数の実施形態によれば、反応物が堆積チャンバから移送チャンバ及び／又は追加の処理チャンバへ移動するのを防止するために、堆積チャンバの出口でパージガスが注入される。従って、不活性ガスの流れが、チャンバの出口でカーテンを形成する。
【００６１】
［００７２］処理の間、基板を加熱又は冷却することができる。上記加熱又は冷却は、限定するものではないが、基板支持体（例：サセプタ）の温度を変化させること、及び、基板表面へ加熱された又は冷却されたガスを流すことを含む、任意の適当な手段により、達成することができる。幾つかの実施形態では、基板支持体は、伝導的に基板温度を変化させるように制御することができるヒータ／クーラを含む。一又は複数の実施形態では、基板温度を局所的に変化させるために、使用されるガス（反応性ガス又は不活性ガスのいずれか）が加熱又は冷却される。幾つかの実施形態では、基板温度を対流で変化させるために、ヒータ／クーラがチャンバ内部で基板表面に隣接して位置決めされる。
【００６２】
［００７３］基板はまた、処理の間、静止又は回転させることができる。回転する基板は、連続的に又は不連続なステップで、回転させることができる。例えば、基板は、処理全体を通して、回転させてもよいし、又は、基板は、様々な反応性ガス又はパージガスへの曝露の間に、少量ずつ回転させることができる。処理の間、基板を（連続的又は段階的のいずれかで）回転させることは、例えば、ガス流の形状寸法における局所的な変動性の影響を最小限に抑えることにより、より均一な堆積又はエッチングを生成する助けとなりうる。
【００６３】
［００７４］上記の記述は本発明の実施形態を対象としているが、本発明のその他の及び更なる実施形態が、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく、考案され、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定められる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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