(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜用に実装されたチャンバに使用するためのキャリアリングであって、
外縁側とウエハ縁側とを伴う環状の円板形状を有する前記キャリアリングであって、前記外縁側から前記ウエハ縁側へ広がる上部側を有し、前記ウエハ縁側は、
キャリアリング上面と同じ側の面であり、前記キャリアリング上面よりも低いキャリアリング下面と、前記キャリアリングの前記キャリアリング上面から前記キャリアリング下面に連なる移行部と、
前記キャリアリング下面の縁に前記キャリアリングの周方向に間隔を空けて配置された複数の接触サポート構造であって、前記キャリアリング下面から上方に向かって延出し、前記接触サポート構造の各頂部は前記キャリアリング上面よりも下方に位置する高さを有する複数の接触サポート構造と、
前記キャリアリング上面と前記キャリアリング下面との間の段差と、
を含む、キャリアリングを備え、
前記接触サポート構造の前記各頂部は、前記周方向の長さが前記外縁側への方向の長さより長く、前記各頂部は先細とされて、前記周方向に亘る縁及び前記縁の前記周方向の両端部である隅は、湾曲した表面を有し、
前記接触サポート構造のそれぞれの頂部は、ウエハを持ち上げる及び下降させる及び移動させるために前記ウエハの底縁面に接触するように構成される、キャリアリング。
【請求項２】
請求項１に記載のキャリアリングであって、
前記ウエハ縁側は、更に、前記キャリアリング下面から前記各接触サポート構造が立ちあがる各移行部の下端に、丸味を帯びた内方接触縁を含む、キャリアリング。
【請求項３】
請求項１に記載のキャリアリングであって、
成膜に使用される前記チャンバは、
ウエハサポート領域と、前記ウエハサポート領域を取り囲むキャリアサポート表面とを有する台座であって、前記キャリアサポート表面は、前記ウエハサポート領域から一段下がっている、台座と、
前記台座の第１の側部周りに配置される第１のアームと、前記台座の第２の側部周りに配置される第２のアームとを有するフォークと、
を含み、
前記第１のアーム及び前記第２のアームは、それぞれ、前記キャリアリングの下側に接触しない非係合状態にあるときは、前記キャリアサポート表面の下方に位置付けられ、係合状態にあるときは、前記ウエハを持ち上げるために前記キャリアリングの前記下側に接触する、キャリアリング。
【請求項４】
請求項３に記載のキャリアリングであって、
前記ウエハは、前記ウエハサポート領域の上に配されたときに前記キャリアサポート表面の一部の上に張り出すように構成され、各接触サポート構造は、前記ウエハの前記張り出しの下に配置されるように構成される、キャリアリング。
【請求項５】
請求項４に記載のキャリアリングであって、
前記非係合状態では、前記ウエハの前記底縁面と各接触サポート構造の頂部との間に非接触分離距離が定められる、キャリアリング。
【請求項６】
請求項５に記載のキャリアリングであって、
前記係合状態では、前記ウエハの前記底縁面と前記接触サポート構造のそれぞれの頂部との間に接触がなされ、前記各接触サポート構造の頂部を覆う成膜材料は、前記係合状態で接触がなされるときに前記各接触サポート構造の頂部を覆う状態に実質的に維持される、キャリアリング。
【請求項７】
請求項１に記載のキャリアリングであって、
前記チャンバは、更に、
動作時に台座の上に配置されるように構成されたシャワーヘッドであって、前記ウエハ上への成膜を可能にするためにプロセスガスを提供するように構成されたシャワーヘッドと、
整合回路網を通して前記台座に接続された高周波（ＲＦ）電力供給部であって、更に、動作時に前記ウエハ上への前記成膜を可能にするＲＦ電力供給部と、
を含む、キャリアリング。
【請求項８】
請求項７に記載のキャリアリングであって、
前記成膜される膜は、後続のエッチング動作においてエッチングストップとして使用されるアッシング可能ハードマスク（ＡＨＭ）である、キャリアリング。
【請求項９】
請求項７に記載のキャリアリングであって、更に、
前記チャンバ内に形成されたステーション群であって、各ステーションは、台座、フォーク、及びキャリアリングを含む、ステーション群と、
前記ステーション群の各ステーションの各フォークの動きを同時に制御するように構成された機構であって、前記動きは、
前記キャリアリングをそれぞれ持ち上げる又は下降させることと、
前記キャリアリングをそれぞれ前記ステーション群の別のステーションへ回転させることと、
を含む、機構と、
備えるキャリアリング。
【請求項１０】
成膜用に実装されたチャンバに使用するためのキャリアリングであって、外縁側とウエハ縁側とを伴う環状の円板形状を有し、前記外縁側から前記ウエハ縁側へ広がる上部側を有し、前記キャリアリングは、
前記キャリアリングの前記ウエハ縁側に近いところに配され、前記キャリアリングの前記外縁側に近いところに配されたキャリアリング上面と同じ側の面であり、前記キャリアリング上面よりも低い、キャリアリング下面と、前記キャリアリングの前記キャリアリング上面から前記キャリアリング下面に連なる移行部と、
前記キャリアリングから形成された、前記キャリアリングの前記ウエハ縁側の縁に沿って前記キャリアリングの周方向に間隔を空けて配された複数の接触サポート構造であって、前記複数の接触サポート構造は、それぞれ、前記キャリアリング下面から上方に向かって延出し、前記接触サポート構造の各頂部は前記キャリアリング上面の下方に位置する高さを有し、前記接触サポート構造の前記各頂部は、前記周方向の長さが前記外縁側への方向の長さより長く、前記各頂部は先細とされて、前記周方向に亘る縁及び前記縁の前記周方向両の端部である隅は、湾曲した表面を有する、複数の接触サポート構造と、
を備える、キャリアリング。
【請求項１１】
請求項１０に記載のキャリアリングであって、更に、
前記キャリアリング上面と前記キャリアリング下面との間に段差を備える、キャリアリング。
【請求項１２】
請求項１１に記載のキャリアリングであって、
前記接触サポート構造のそれぞれの頂部は、ウエハの底縁面に接触するように構成され、前記複数の接触サポート構造は、前記ウエハを持ち上げる、下降させる、又は移動させるために使用される、キャリアリング。
【請求項１３】
請求項１０に記載のキャリアリングであって、
前記ウエハ縁側は、更に、前記キャリアリング下面から前記各接触サポート構造が立ちあがる各移行部の下端に、丸味を帯びた内方接触縁を含む、キャリアリング。
【請求項１４】
請求項１０に記載のキャリアリングであって、
前記キャリアリングは、前記チャンバのウエハサポートを取り囲むキャリアサポート表面と嵌め合うように構成される複数の延長部を伴う底面を有する、キャリアリング。
【請求項１５】
請求項１０に記載のキャリアリングであって、
前記キャリアリングの前記上部側は、前記キャリアリング上面及び少なくとも前記キャリアリングの下面を含み、
前記キャリアリングの前記上部側は、前記複数の接触サポート構造の頂部を含む、キャリアリング。
【請求項１６】
請求項１０に記載のキャリアリングであって、
成膜に使用される前記チャンバは、
ウエハサポート領域と、前記ウエハサポート領域を取り囲むキャリアサポート表面とを有する台座であって、前記キャリアサポート表面は、前記ウエハサポート領域から一段下がっている、台座と、
前記キャリアサポート表面に沿って配された係合場所と嵌め合うように構成される複数の延長部を伴う底面を有する前記キャリアリングと、
を備える、キャリアリング。
【請求項１７】
請求項１６に記載のキャリアリングであって、
ウエハは、前記ウエハサポート領域の上に配されたときに前記キャリアサポート表面の一部の上に張り出すように構成され、各接触サポート構造は、前記ウエハの前記張り出しの下に配置されるように構成される、キャリアリング。
【請求項１８】
請求項１７記載のキャリアリングであって、
非係合状態では、前記ウエハの底縁面と各接触サポート構造の頂部との間に非接触分離距離が定められ、
係合状態では、前記ウエハの前記底縁面と前記接触サポート構造のそれぞれの頂部との間に接触がなされる、キャリアリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、半導体ウエハ処理機器ツールに関し、特に、チャンバに使用されるキャリアリングに関する。チャンバは、ウエハの処理及び搬送のためのものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ援用化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）は、ウエハなどの基板上に気体状態（即ち蒸気）から固体状態に薄膜を成長させるために使用されるタイプのプラズマ成膜である。ＰＥＣＶＤシステムは、液体状の前駆体を変換して蒸気の前駆体にし、チャンバに供給する。ＰＥＣＶＤシステムは、液体状の前駆体を制御方式で蒸気化して蒸気の前駆体を生成する気化器を含んでいてよい。
ＰＥＣＶＤに使用されるチャンバは、処理時にウエハを支えるためのセラミック台座を使用し、これは、高温下での処理を可能にする。用途の１つは、アッシング可能ハードマスク（ＡＨＭ）の成長である。ＡＨＭは、半導体処理で使用される膜であり、「アッシング」と呼ばれる技術によって除去可能である。具体的には、ＡＨＭは、多くはエッチング停止層として使用される。１９３ｎｍ又はそれ未満のリソグラフィ方式は、下にある誘電体層又は金属障壁層に対して高いエッチング選択性を有するために、これらのＡＨＭを必要とする。
【０００３】
更に、ＡＨＭ材料の成長に使用されるチャンバには、処理ステーション間でのウエハの移動を可能にするためにキャリアリングを使用するものがある。チャンバ内のキャリアリングは、成膜材料に曝されることを考慮に入れた幾何形状に形成されないと、例えばウエハの持ち上げなどの使用時に粒子を生成する恐れがあり、これは、オンライン処理時に必要とされるトラブルシューティングの増加及び／又は更なる洗浄ゆえのダウンタイムの増加を招くだろう。
【０００４】
粒子源を排除する又は低減させる既存の方法は、プロセスモジュール内でのウエハ搬送を「最適化する」ことであると信じられてきた。ウエハ搬送の「最適化」には、ウエハの動きを減速させる方法、及びキャリアリングが台座に位置合わせされるときのガタつきを位置合わせピンを通じて防ぐ「クロッキング」と呼ばれる方法などがあった。台座の「クロッキング」は、骨の折れる作業であるうえに、台座の損傷を招く恐れがある。ウエハ速度の減少は、エンドユーザにとってはスループットが問題となる。
【０００５】
本発明が生み出されたのは、このような状況においてである。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の実施形態は、半導体ウエハを処理するために使用される、プロセスチャンバの実施形態を提供する。一実装形態では、成膜チャンバに使用されるキャリアリングが提供され、このようなキャリアリングは、ウエハをその縁近くの下面から持ち上げるための接触サポート構造を含む。一構成では、接触サポート構造は、先細の縁と隅とを有し、したがって、この接触サポート構造の頂部に形成される材料膜は、そうでなければこのような材料膜に過剰な応力を及ぼすだろう鋭い縁に曝されることはない。接触サポート構造の頂部は、持ち上げ時にウエハの下面に接触する表面であり、先細の縁と隅とを有することによって、例えば接触サポート構造とウエハの下面との間の物理的接触などの使用時における剥落及び／又は粒子生成が低減されると考えられる。
【０００７】
ＡＨＭシステムの長年の問題は、接触サポート構造である最小接触面積（ＭＣＡ）特徴の場所に見られる粒子である。考察及び研究に基づくと、粒子は、ウエハを載せてプロセスモジュール内で搬送するキャリアリング上にアンダコート（下塗り）／プリコート（前塗り）膜があると発生すると考えられる。キャリアリングのＭＣＡ場所に粒子が見られること、及びアンダコート／プリコート膜がある場合に粒子が発生することを踏まえ、膜の少なくとも一部がＭＣＡ特徴から剥落していたことがわかった。
【０００８】
プリコート及びアンダコート膜層は、ウエハが処理される前に、プロセスチャンバ内で成膜される。このプリコート及びアンダコート膜は、ウエハに接触することになるキャリアリング上にも自然に成長する。このプリコート及びアンダコートは、もし膜が機械的に不安定であると、例えば膜の応力、剥離、及び／又は剥落などに起因して粒子源になる恐れがある。これは、例えばＭＣＡなどの接触サポート構造の表面が鋭い縁、点、隅、丸みを帯びていない即ち湾曲していない表面境界などを有するときに、特にその傾向が強くなる。このことは、プリコート又はアンダコートに限らずその他の膜又は材料にも当てはまる。
【０００９】
一実施形態では、接触サポート構造は、丸みを帯びた隅や滑らかな縁を有するように、即ちシャープな縁又は表面移行部を有さないように設計される。このように定められた表面特性を有するように接触サポート構造を設計することによって、ＭＣＡは、より良く膜に接着すると考えられる。より良い接着は、例えばＭＣＡ上に形成された膜との機械的接触が生じるなどウエハに接触すると膜が剥落する傾向を弱める。
【００１０】
一実施形態では、成膜用に実装されたチャンバに使用するためのキャリアリングが開示される。キャリアリングは、外縁側とウエハ縁側とを伴う環状の円板形状を有する。キャリアリングは、外縁側からウエハ縁側へ広がるキャリアリング上面を有する。ウエハ縁側は、キャリアリング上面よりも低いキャリアリング下面を含む。ウエハ縁側は、また、複数の接触サポート構造も含む。各接触サポート構造は、キャリアリング下面の縁に位置付けられ、キャリアリング下面とキャリアリング上面との間の高さを有し、先細の縁と隅とを有する。キャリアリング上面とキャリアリング下面との間には、上向き縁が頂部に配され下方内縁が底部に配されるように段差が定められる。上向き縁及び下方内縁は、それぞれ、丸みを帯びた鋭くない縁を有し、各接触サポート構造の頂部は、ウエハを持ち上げる及び下降させる及び移動させるためにウエハの底縁面に接触するように構成される。
【００１１】
一実施形態では、ウエハ縁側は、更に、キャリアリング下面と接触サポート構造との間の移行部に内方接触縁を含む。
【００１２】
一実施形態では、接触サポート構造の先細の縁及び隅は、鋭い隅を有さない実質的に湾曲した表面を有する。一部の実施形態では、鋭い隅を有さない表面は、部分的に丸みを帯びた、コーティングを施された、なだらかな、面間又は点間の移行部に少なくともある程度の半径を有する表面であり、急角度な即ち尖った縁、隅、点、及び表面変化を有さない表面である。
【００１３】
一実施形態では、キャリアリングは、成膜に使用されるチャンバ内に実装される。チャンバは、ウエハサポート領域と、該ウエハサポート領域を取り囲むキャリアサポート表面とを有する台座を含む。キャリアサポート表面は、ウエハサポート領域から一段下がっている。チャンバは、台座の第１の側部周りに配置される第１のアームと、台座の第２の側部周りに配置される第２のアームとを有するフォークを含む。一構成では、第１のアーム及び第２のアームは、それぞれ、キャリアリングの下面に接触しない非係合状態にあるときは、キャリアサポート表面の下方に位置付けられ、係合状態にあるときは、キャリアリングとその上に着座しているウエハとを併せて持ち上げるためにキャリアリングの下面に接触する。
【００１４】
別の一実施形態では、ウエハは、ウエハサポート領域の上に配されたときにキャリアサポート表面の一部の上に張り出すように構成され、各接触サポート構造は、ウエハの張り出しの下に配置されるように構成される。
【００１５】
一実施形態では、非係合状態において、ウエハの底縁面と各接触サポート構造の頂部との間に非接触分離距離が定められる。
【００１６】
一実施形態では、係合状態において、ウエハの底縁面と各接触サポート構造の頂部との間に接触がなされ、各接触サポート構造の頂部を覆う成膜材料は、係合状態で接触がなされるときに各接触サポート構造の頂部を覆う状態に実質的に維持される。
【００１７】
一構成では、チャンバは、更に、動作時に台座の上に配置されるように構成されたシャワーヘッドを含み、該シャワーヘッドは、ウエハ上への成膜を可能にするためにプロセスガスを提供するように構成される。整合回路網を通して台座に高周波（ＲＦ）電力供給部が接続され、動作時に、ＲＦ電力供給部は、更に、ウエハ上への成膜を可能にする。
【００１８】
別の一実施形態では、ウエハ上への成膜を処理するためのチャンバが提供される。チャンバは、ウエハサポート領域と、該ウエハサポート領域を取り囲むキャリアサポート表面とを有する台座を含む。キャリアサポート表面は、ウエハサポート領域から一段下がっている。また、台座の第１の側部周りに配置される第１のアームと、台座の第２の側部周りに配置される第２のアームとを有するフォークも提供され、したがって、第１のアーム及び第２のアームは、それぞれ、非係合状態にあるときは、キャリアサポート表面の下方に位置付けられる。一構成では、フォークの第１のアーム及び第２のアームは、係合状態にあるときは、キャリアサポート表面の上方へ上昇するように構成される。チャンバは、更に、外縁側とウエハ縁側とを伴う環状の円板形状を有するキャリアリングを含む。キャリアリングは、外縁側からウエハ縁側へ広がるキャリアリング上面を有する。ウエハ縁側は、キャリアリング上面よりも低いキャリアリング下面を含む。ウエハ縁側は、また、複数の接触サポート構造も含み、各接触サポート構造は、キャリアリング下面の縁に位置付けられ、キャリアリング下面とキャリアリング上面との間の高さを有する。各接触サポート構造は、先細の縁と隅とを有する。各接触サポート構造の頂部は、ウエハを上昇させる及び移動させるためにフォークがキャリアリングを持ち上げるときにウエハの縁の底面に接触するように構成される。キャリアリングの持ち上げによって、各接触サポート構造の頂部の上に着座しているウエハが持ち上がる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】例えばウエハ上に膜を形成するためのウエハ処理に使用される基板処理システムを示した図である。
【００２０】
【図２】一実施形態にしたがった、４つの処理ステーションが提供されたマルチステーション処理ツールを示した上面図である。
【００２１】
【図３】一実施形態にしたがった、入室ロードロックと退室ロードロックとを伴うマルチステーション処理ツールの一実施形態を示した概略図である。
【００２２】
【図４Ａ】一実施形態にしたがった、台座、及びスパイダフォークのアームを示した上面図である。
【００２３】
【図４Ｂ】一実施形態にしたがった、台座の縁を拡大して示した断面図である。
【００２４】
【図４Ｃ】一実施形態にしたがった、中央の柱の上に着座し基部につながれた台座を示した三次元図であり、基部は、チャンバ下部につながるように構成される。
【００２５】
【図５Ａ】一実施形態にしたがった、台座を、その縁及びキャリアリングの拡大図と併せて示した断面図である。
【図５Ｂ】一実施形態にしたがった、台座を、その縁及びキャリアリングの拡大図と併せて示した断面図である。
【図５Ｃ】一実施形態にしたがった、台座を、その縁及びキャリアリングの拡大図と併せて示した断面図である。
【００２６】
【図６Ａ】一実施形態にしたがった、代表的な膜形成プロセスを示した図である。
【図６Ｂ】一実施形態にしたがった、代表的な膜形成プロセスを示した図である。
【図６Ｃ】一実施形態にしたがった、代表的な膜形成プロセスを示した図である。
【００２７】
【図７Ａ】一実施形態にしたがった、キャリアリング及び接触サポート構造を示した更なる断面図である。
【図７Ｂ】一実施形態にしたがった、キャリアリング及び接触サポート構造を示した更なる断面図である。
【図７Ｃ】一実施形態にしたがった、キャリアリング及び接触サポート構造を示した更なる断面図である。
【００２８】
【図８】一実施形態にしたがった、システムを制御するための制御モジュールを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本開示の実施形態は、半導体ウエハの処理に使用されるプロセスチャンバの実施形態を提供する。一実装形態では、成膜チャンバに使用されるキャリアリングが提供され、このようなキャリアリングは、ウエハをその縁近くの表面の下から持ち上げるための接触サポート構造を含む。一構成では、接触サポート構造は、接触サポート構造の上に成膜された、即ち形成された膜にかかる点応力を軽減するために、先細の縁と隅とを有する。
【００３０】
代表的な一構成では、キャリアリングは、１対のアーム又はその他の持ち上げ機構を有するスパイダフォークを使用して下面から持ち上げられる。キャリアリングは、持ち上げられるときに、キャリアリング上に配された接触サポート構造がウエハの下面に物理的に接触する地点まで上昇され、したがって、キャリアリングとともにウエハも持ち上がる。スパイダフォークは、次いで、ウエハを別のステーションに移動させることができ、そこで、キャリアリング及びウエハは下降される。
【００３１】
一構成では、チャンバは、例えば４ステーションなどの複数のステーションを含む。チャンバは、したがって、４本のスパイダフォークを含み、各ステーションのそれぞれの台座周りにキャリアリングが配される。この構成では、スパイダフォークは、４つのキャリアリング（及びその上に配されたウエハ）をそれぞれ同時に持ち上げて、全てのキャリアリング及びウエハを（例えば更なる又は異なる処理のために）次のステーションへ回転させることができる。一構成では、チャンバは、ウエハが一度に１枚ずつ投入される投入・払出ステーションを有する、又は２枚のウエハの投入及び払出が一度に行われる並列の投入・払出ステーションを含むことができる。
【００３２】
本実施形態は、プロセス、装置、システム、デバイス、又は方法などの、数々の形態で実現することができる。幾つかの実施形態が、以下で説明される。半導体処理では、エッチング停止層としてハードマスクが使用される。アッシング可能ハードマスク（ＡＨＭ）は、その目的を果たした後にアッシングと呼ばれる技術によって除去されることを可能にする化学組成を有する。アッシング可能ハードマスク（ＡＨＭ）は、炭素及び水素と、１種類以上の微量のドーパント（例えば、窒素、フッ素、ホウ素、ケイ素）とで概ね構成される。これらのハードマスク内における結合構造は、成膜条件に応じ、ｓｐ２（グラファイト様）からｓｐ３（ダイヤモンド様）の間で可変である、又はその両方であってよい。代表的な用途では、ハードマスクは、その目的を果たした後、下にある誘電体酸化物（例えばＳｉＯ2）から除去されなければならない。これは、少なくとも一部には、「プラズマアッシング」又は「ドライ剥離」などとも呼ばれるアッシングによって成し遂げられるのが一般的である。アッシングされるべきハードマスクを伴う基板は、通常、部分的に作成された半導体ウエハであり、このような基板は、真空下でチャンバ内に置かれ、酸素が導入され、酸素ラジカル（プラズマ）を発生させる高周波電力を印可される。ラジカルは、ハードマスクと反応し、それを水、一酸化炭素、及び二酸化炭素に酸化させる。例えば、アッシング可能ハードマスクの後に、アッシング単独では除去することができない残留物が残るときなどのように、場合によっては、アッシングの後に追加のウェットエッチングプロセス又はドライエッチングプロセスが続くことによって、ハードマスクの完全除去が実現されるだろう。
【００３３】
成膜は、プラズマ援用式化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）システム内で実現されることが好ましい。ＰＥＣＶＤシステムは、多くの異なる形態をとりえる。ＰＥＣＶＤシステムは、１枚以上のウエハを収容する、ウエハ処理に適した１つ以上のチャンバ又は「リアクタ」（複数のステーションを含むことがある）を含む。各チャンバは、処理のために１枚以上のウエハを収容することができる。１つ以上のチャンバは、ウエハを１つ以上の所定の位置に（その位置における例えば回転、振動、若しくはその他の撹拌などの運動を伴って又は伴わずに）維持する。成膜を経ているウエハは、プロセス時に１つのリアクタチャンバ内で１つのステーションから別のステーションへ移送されてよい。もちろん、全ての成膜が１つのステーションで生じてよい、又は膜の任意の部分が任意の数のステーションで成膜されてよい。
【００３４】
プロセス中、各ウエハは、台座、ウエハチャック、及び／又はその他のウエハ保持装置によって適所に維持される。特定の動作のために、装置は、ウエハを加熱するための加熱板などのヒータを含んでいてよい。
【００３５】
図１は、ウエハ１０１を処理するために使用される基板処理システム１００を示している。システムは、チャンバ下部１０２ｂと、チャンバ上部１０２ａとを有するチャンバ１０２を含む。中央の柱が、台座１４０を支えるように構成され、台座１４０は、一実施形態では通電電極である。台座１４０は、整合回路網１０６を通じて電力供給部１０４に電気的に接続される。電力供給部は、例えばコントローラなどの制御モジュール１１０によって制御される。制御モジュール１１０は、プロセス入力・制御部１０８を実行することによって基板処理システム１００を動作させるように構成される。プロセス入力・制御部１０８は、ウエハ１０１の上に膜を成長させる又は形成するなどのために、電力レベル、タイミングパラメータ、プロセスガス、ウエハ１０１の機械的動きなどのプロセスレシピを含んでいてよい。上記のように、ウエハ１０１の上に形成可能なこのような膜の１つが、アッシング可能ハードマスク（ＡＨＭ）である。
【００３６】
中央の柱は、リフトピン制御部１２２によって制御されるリフトピン１２０を含むことも示されている。リフトピン１２０は、ウエハ１０１を台座１４０から上昇させてエンドエフェクタによるウエハ１０１の取り上げを可能にするために、及びエンドエフェクタによって置かれた後にウエハ１０１を下降させるために使用される。基板処理システム１００は、更に、例えば設備からのガス化学剤供給などのプロセスガス１１４に接続されたガス供給管１１２を含む。実施されている処理に応じて、制御モジュール１１０は、ガス供給管１１２を通じたプロセスガス１１４の配送を制御する。選ばれたガスは、次いで、シャワーヘッド１５０に流し込まれ、ウエハ１０１に面しているシャワーヘッド１５０面と、台座１４０の上に載っているウエハ１０１との間の空間体積内に分布される。
【００３７】
更に、ガスは、事前に混合されてよい、又は事前に混合されなくてよい。プロセスの成膜段階中及びプラズマ加工段階中に正しいガスが配送されることを保証するために、適切な弁操作・質量流量制御機構が用いられてよい。プロセスガスは、出口を通ってチャンバから出ていく。真空ポンプ（例えば、１段階若しくは２段階の機械式ドライポンプ、及び／又はターボ分子ポンプ）がプロセスガスを吸い出し、絞り弁又振り子弁などの閉ループ制御式の流量制限機器によってリアクタ内を適切に低い圧力に維持する。
【００３８】
台座１４０の外側領域を取り囲むキャリアリング２００も示されている。キャリアリング２００は、台座１４０の真ん中のウエハサポート領域よりも一段下がったキャリアリングサポート領域の上に着座するように構成される。キャリアリングは、その円板構造の外縁側、例えば外半径と、ウエハ１０１が着座しているところに最も近い、その円板構造のウエハ縁側、例えば内半径とを含む。キャリアリングのウエハ縁側は、キャリアリング２００がスパイダフォーク１８０によって持ち上げられるときにウエハ１０１を持ち上げるように構成された複数の接触サポート構造を含む。キャリアリング２００は、したがって、ウエハ１０１とともに持ち上げられ、例えばマルチステーションシステム内の別のステーションへ回転させることができる。キャリアリング２００に関する更なる詳細は、図５Ａ〜７Ｃを参照にして以下で提供される。
【００３９】
図２は、４つの処理ステーションが提供されるマルチステーション処理ツールを示した上面図である。この上面図は、チャンバ下部１０２ｂを（例えば例示のためにチャンバ上部１０２ａを取り除いて）示した図であり、スパイダフォーク２２６によって４つのステーションがアクセスされる。各スパイダフォーク、即ちフォークは、第１及び第２のアームを含み、そのそれぞれは、台座１４０の各側部の一部分の周りに位置決めされる、この図では、スパイダフォーク２２６は、それらがキャリアリング２００の下方にあることを伝えるために、破線で示されている。スパイダフォーク２２６は、係合・回転機構２００を使用しており、複数のステーションから同時にキャリアリング２２０を（即ち、キャリアリング２００の下面から）上昇させて持ち上げるように、並びに次いで（キャリアリングの少なくとも１つがウエハ１０１を支えている場合に）それぞれのウエハ１０１に対する更なるプラズマ処理、加工、及び／又は成膜が可能であるようにキャリアリング２００を下降させる前に少なくとも１つ以上のステーションを次の場所まで回転させるように構成される。
【００４０】
図３は、入室ロードロック３０２と退室ロードロック３０４とを伴うマルチステーション処理ツール３００の一実施形態を示した概略図である。大気圧にあるロボット３０６が、ポッド３０８を通じて取り込まれたカセットから大気ポート３１０を通じて入室ロードロック３０２内へ基板を移動させるように構成される。入室ロードロック３０２は、大気圧ポート３１０が閉じられたときに入室ロードロック３０２がポンプによって排気可能であるように、真空源（不図示）に接続されている。入室ロードロック３０２は、また、処理チャンバ１０２ｂにインターフェース接続されたチャンバ搬送ポート３１６も含む。したがって、チャンバ搬送ポート３１６が開かれると、別のロボット（不図示）が、処理のために基板を入室ロードロック３０２から第１のプロセスステーションの台座１４０へ移動させることができる。
【００４１】
図に示された処理チャンバ１０２ｂは、図３に示された実施形態では１から４の数字を振られている４つのプロセスステーションを含む。一部の実施形態では、処理チャンバ１０２ｂは、基板が真空破壊及び／又は大気暴露を経ることなくプロセスステーション間でキャリアリング２００を使用して移送可能であるように、低圧環境を維持するように構成されてよい。図３に示された各プロセスステーションは、プロセスステーション基板ホルダ（ステーション１の場合は３１８で示されている）と、プロセスガス配送ライン入口とを含む。
【００４２】
図３は、処理チャンバ１０２ｂ内で基板を移送するためのスパイダフォーク２２６も示している。更に詳しく後述されるように、スパイダフォーク２２６は、回転し、１つのステーションから別のステーションへのウエハの移送を可能にする。移送は、スパイダフォーク２２６がキャリアリング２００をその外縁の下面から持ち上げることを可能にすることによって生じ、これは、ウエハを持ち上げて、ウエハ及びキャリアを併せて次のステーションへ回転させる。一構成では、スパイダフォーク２２６は、処理時における高いレベルの加熱に耐えられるように、セラミック材料で作成される。
【００４３】
図４Ａは、台座１４０、及びスパイダフォーク１２６のアームを示した上面図４００である。破線は、台座１４０の辺縁において円環として台座１４０の上に着座しているときのキャリアリング２００の場所を示している。各アームは、台座１４０側部両側の側部領域に着座するように構成され、台座１４０側部は、スパイダフォーク１２６のアームが着座することを可能にするための陥凹領域を有する。この配置は、キャリアリング２００が台座１４０の上に置かれること、及び上に置かれたときのキャリアリング２００の下にスパイダフォーク１２６のアームが着座することを可能にする。この例では、台座１４０は、図４Ｂに示されるように、ウエハサポート領域１４０ａと、キャリアサポート表面１４０ｂと、係合段差１４０ｃとを有する。キャリアサポート表面１４０は、ウエハサポート領域１４０ａ表面から一段下がっている。これは、キャリアサポート表面１４０ｂがキャリアリング２００を受けること、及びキャリアリング２００の延長部が係合場所４１０に嵌ることによってキャリアリング２００が適所に保持されることを可能にする。
【００４４】
キャリアサポート表面１４０ａは、ウエハサポート領域１４０ａをその一段下のレベルで取り囲む環状の円板表面であるように成形される。スパイダフォーク１２６のアームは、非係合状態にあるときは、概ねキャリアサポート表面１４０ｂのレベルのすぐ下にある（即ち、スパイダフォークは、キャリアリング２００の下側に物理的に接触していない）。スパイダフォーク１２６のアームは、係合状態にあるときは、スパイダフォーク１２６の第１及び第２のアームがキャリアリング１２６の下側に接触するように上昇されている。これは、キャリアリング２００が、スパイダフォーク１２６のアームによって持ち上げられること、及び次いで例えば機構２２０によって別のステーションへ回転されることを可能にする。
【００４５】
図４Ｃは、中央の柱の上に着座し基部４０４につながれた台座１０４を示した三次元図４０２であり、基部は、チャンバ下部１０２ｂにつながるように構成される。この図は、キャリアリング２００がどのようにしてキャリアサポート表面１４０ｂの上に置かれるか、及びキャリアリング２００がどのようにして図４Ａに示されるように台座１４０の側部陥凹領域に張り出すかを示している。
【００４６】
図５Ａは、台座１４０を、その縁の拡大図５０２と併せて示した断面図５００である。図に示されるように、ウエハ１０１が、台座１４０の上に置かれ、拡大図５０２に示された縁の近くまで達している。キャリアリング２００は、台座１４０の外側領域における、図４Ｂで説明されたキャリアサポート表面１４０ｂの上に着座する。キャリアリング２００は、複数の延長部２４４を含み、これらの延長部は、処理時におけるキャリアリング２００のズレを防ぐために、キャリアリング２００を固定する。延長部２４２は、図４Ａに示されるように、係合場所４１０に着座するように構成される。
【００４７】
図５Ｂは、縁の拡大図５０２を更に詳細に示している。延長部２４２は、係合段差１４０ｃにおける係合場所４１０に、及びキャリアサポート領域１４０ｂの上に着座した状態で示されている。一実施形態では、キャリアリング２００は、キャリアサポート領域１４０ｂ上に接触した状態で正確に配置されることを可能にするために、キャリアサポート領域１４０ｂ上に位置付けられた複数の接触サポートの上に着座する。キャリアリング２００は、外縁側２４４から始まる外径を有しウエハ縁側２４０に位置する内径に至る円板である。この例では、ウエハ１０１の上面は、キャリアリング２００の上面２４６とおおよそ同じレベルである。ウエハ縁側２４０において、キャリアリング２００は、キャリアリング上面２４６よりも低い高さに置かれた接触サポート構造を含み、したがって、これらの接触サポート構造は、ウエハサポート領域１４０ａから張り出すように構成されたウエハ１０１の下方に位置付けることができる。このようにすれば、キャリアリング２００が持ち上げられるときに、キャリアリング２００のウエハ縁側２４０の先端にある接触サポート構造は、キャリアリング２００の持ち上げと併せてウエハ１０１も持ち上げることができる。
【００４８】
図５Ｃは、ウエハ縁側２４０、並びにウエハサポート領域１４０ａ及びもしあるならばウエハ１０１に対するその相対的配置を、更に詳細に示している。また、キャリアリング２００の底面との正確な接触を可能にするためにキャリアサポート領域１４０ｂ上に形成された接触サポート構造（不図示）ゆえにキャリアサポート領域１４０ｂから間隔を空けて着座しているキャリアリング２００も示されている。この図では、ウエハサポート領域１４０ａ上にも接触サポート構造５０６が提供され、該構造は、ウエハ１０１の底面とウエハサポート領域１４０ａとの間に僅かな隔たりを形成している。接触サポート構造５０６は、最小接触面積（ＭＣＡ）であり、ウエハサポート領域１４０ａとのウエハ底面の正確な（例えば、より高い許容差の）接触を強化するために使用される。一部の実施形態では、接触サポート構造は、丸みを帯びた即ち滑らかな縁の表面を持つ隆起として形容することができる。キャリアリング２００は、キャリアリング上面２４６とキャリアリング下面２５４との間の移行部を含む。
【００４９】
移行部は、２４８における上向き縁と、下方内縁２５２と、上方垂直壁２５０とを含む。これは、キャリアリング上面２４６とキャリアリング下面２５４との間に段状の移行部を形成する。着目すべきは、上向き縁２４８が、丸みを帯びた鋭くない縁を有していること、及び下方内縁２５２が、鋭い隅を有さないように実質的に湾曲していることである。したがって、上向き縁２４８及び下方内縁２５２は、ともに、実質的に丸みを帯び、湾曲し、且つ滑らかであり、鋭い隅、縁、又は点を実質的に有さない。これらの移行点において鋭い縁を回避することによって、成膜される即ち形成される膜及び材料は、接着しやすくなり、材料への応力を生じる鋭い縁又は点によって加えられる恐れがある機械的応力を受けにくくなる。材料又は膜に応力が加わると、材料又は膜は、処理時に剥落する、粉砕する、又は微粒子を生じる傾向が強くなる。
【００５０】
システムにおける微粒子の低減は、ウエハの表面上への欠陥の導入を回避し、また、欠陥の特定及び／又は生じた欠陥の解決に必要とされるトラブルシューティングを減らすことができる。これらのトラブルシューティングのルーチンは、ツールのスループットを低下させる、及び／又はウエハバッチ間に若しくは何枚かのウエハが処理された後に過剰な洗浄を要する恐れがある。また、接触サポート構造２５８に隣接して形成された内方接触縁２５６も示されている。接触サポート構造２５８は、丸みを帯びた頂部を有するように構成され、該丸みを帯びた頂部は、内方接触縁２５６に向かって伸び、キャリアリング２００の下方垂直壁２５９を内径に沿って下る。
【００５１】
したがって、接触サポート構造２５８は、鋭い縁、鋭い隅、鋭い点、又は面間若しくは表面間に急な移行部を有さない、先細の縁と隅とを有する。このように、もし、接触サポート構造２５８の上に及び／又はウエハ縁側２４０領域に膜が形成された場合、形成された材料は、たとえこれらの表面が例えば持ち上げ動作時にウエハの底側に物理的に接触したとしても、これらの表面に良く接着する。キャリアリングの、ウエハ縁側２４０に近いところにおける鋭い縁、鋭い隅、外周の隅、内周の隅、鋭い点、面間の急な移行などを排除することによって、動作時に微粒子を発生させる恐れがある応力点を低減又は排除することができる。その他の実施形態では、接触サポート構造２５８、及びこれらの接触サポート構造を取り囲む表面を、鋭い縁を有さないように形成することによって、システム及び／又はキャリアリング２００の洗浄間の時間を長くすることもでき、これは、（例えばトラブルシューティング又は洗浄のための時間が短くてすむゆえに、）スループットを向上させることができる。
【００５２】
図５Ｃの例では、接触サポート構造２５８は、ウエハ１０１の下部との間に物理的な接触を有することになる先端におけるキャリアリング２００の延長部として示されている。一実施形態では、接触サポート構造２５８は、複数の個別の接触サポート構造２５８として形成される。例えば、複数の個別の接触サポート構造２５８は、キャリアリング２００のウエハ縁側２４０の周りに均等に分布させることができる。一実装形態では、６つの接触サポート構造２５８が、縁側２４０の周りに均等に分布される。一実装形態では、均等に分布した６つの接触サポート構造２５８が、６つのうちの各構造の中心線から図って６０度ごとに１つずつ均等に配置される（即ち、３６０／６＝６０）。したがって、図５Ｃに示された断面図は、接触サポート構造２５８の１つを取り上げたものである。単独の接触サポート構造２５８の一例が、下記の図７Ｃに示されており、この構造は、キャリアリング下面２５４の上に着座している。
【００５３】
図６Ａは、アッシング可能ハードマスク（ＡＨＭ）成長動作が実施される代表的な処理工程中における台座１４０及びキャリアリング２００を示した断面図である。一動作では、台座１４０及びキャリアリング２００の上に、アンダコード及びプリコートの膜６０２が形成される。ウエハの上に形成される膜と同様な膜でキャリアリング２００をプリコートすることによって、ウエハ上への膜の形成が向上されると考えられる。したがって、膜６０２は、台座１４０上へウエハ１０１が導入される前に形成されるのが通例である。更に、ウエハ処理環境のプリコート及びアンダコートは、共同で、ウエハ膜の均一性の向上に役立つ。代表的な厚さは、（プロセスに応じて、）アンダコートが３ミクロンであり、プリコートが０．５ミクロンである。ＡＨＭ膜（即ち炭素）は、酸化物膜（及び場合によっては窒化物膜）上に成長される。コーティング又は膜は、任意の成膜材料であってよく、ＡＨＭ膜に関係している必要はないことが理解されるべきである。接触サポート構造に施される、又は接触サポート構造上に落ち着く即ち形成されるその他の膜は、キャリアリング２００がウエハの底側を持ち上げるときに、本明細書で定めされた丸みを帯びた、湾曲した、又は滑らかな幾何形状による恩恵を受ける。
【００５４】
膜６０２は、キャリアリング２００の上面から台座１４０の上面１４０ａにかけて及び台座１４０のキャリアサポート領域１４０ｂに近い一部の隅においてのみ形に添うものとして示されている。一実施形態では、キャリアリング２００は、酸化アルミニウム（ＡｌＯ2）で作成され、したがって、酸化アルミニウムキャリアリング２００上への成膜は、ウエハ上へのハードマスクの形成を、膜形成時にウエハ１０１の横に剥き出しのキャリアリング２００が着座している場合よりも向上させる。
【００５５】
図６Ｂは、キャリアリング２００の膜６０２上への及びウエハ１０１の上面上へのアッシング可能ハードマスク（ＡＨＭ）の形成を示している。ＡＨＭ６０４は、それが成長される表面の形に添っており、キャリアリング２００の上向き縁２４８、下方内縁２５２、及び上方垂直壁２５０を含む露出した上面を覆う。図６Ｃでは、膜形成動作が完了した後、スパイダフォーク２２６のアームがキャリアリング２００を、接触サポート構造２５８とウエハ縁近くのウエハ１０１の下面との間に接触がなされる地点まで垂直上向きに持ち上げることが示されている。
【００５６】
キャリアリング２００とウエハ１０１との間に物理的接触がなされるが、接触サポート構造２５８上に形成された材料は、接触サポート構造２５８上に形成された膜に過剰な応力を及ぼすことなしに、何度にもわたり、ウエハ１０１を持ち上げる力及びウエハ１０１の底面との接触の力に耐えられるように構成される。接触サポート構造２５８の丸みを帯びた部分が有する鋭くない縁は、ウエハ１０１の底面に接触する接触サポート構造２５８の頂部に加わる応力を少なくすることができる。上記のように、好ましくは丸みを帯びている、湾曲している、実質的に湾曲している、及び鋭い移行部又は点を有さない、鋭くない縁は、洗浄動作を必要とすることなく又はウエハ１０１の表面上の欠陥の更なる検査を必要とする微粒子を発生させることなくキャリアリング２００が更に長く使用されることを可能にする。
【００５７】
図７Ａは、キャリアリング２００、並びにその外縁側２４４及びウエハ縁側２４０を示した断面図である。キャリアリング２００の外縁側に近い延長部２４２も示されている。キャリアリング２００の上面２４６は、キャリアリング２００を形成している円板の上面として環状に広がり、台座１４０のウエハサポート領域の上に置かれたときにウエハの上面と実質的に同一平面上にくる上面又は別の実施形態では図に示されるようにウエハの上面よりも僅かに下にくる上面である。ウエハ縁側２４０は、図７Ｂに更に詳細に示されており、この図は、ウエハ縁側上に形成されたアンダコート及びプリコートの膜６０２も示している。
【００５８】
一実施形態では、キャリアリング２００は、３００ｍｍウエハに使用する用に設計されている。このように、本明細書で提供される寸法は、例えば２００ｍｍのように更に小さい又は例えば４５０ｎｍのように更に大きいなどその他のサイズのウエハに合わせて縮小拡大可能であると捉えられるべきである。更に、本明細書で提供される寸法は、例えば最大で若しくはおおよそで±１０％の許容差内で、又はキャリアリング２００が使用される環境、並びにキャリアリング２００を実装するときに使用される可能性が高いツール及びプロセスパラメータに適用可能であると見なされる幾分少なく若しくは多い許容差内で、調整可能であることが理解されるべきである。この理解を念頭に置いて、以下の寸法は、一例であって、いかなる特定の構成にも限定されないと見なされるべきである。一例では、キャリアリング２００は、環状の断面において、約４１．５ｍｍの環状寸法Ｄ１（即ち、内径で外径を差し引いた寸法）を有する。キャリアリング下面２５４とキャリアリング上面２４８との間の距離Ｄ４は、約１．１７ｍｍである。距離Ｄ５、即ちキャリアリング下面２５４から図った接触サポート構造２５８の高さは、約０．３５６ｍｍである。下方垂直壁２５９から内方接触縁２５６までのおおよその距離Ｄ３は、約１．２４ｍｍである。キャリアリング下面に沿った、下方内縁２５２と内方接触縁２５６との間の距離Ｄ２は、約２．５４ｍｍである。一実施形態では、接触サポート構造２５８の丸みを帯びた上面２５８ａ及び２５８ｂは、それぞれ、約０．２５４ｍｍの丸縁半径を有する。
【００５９】
膜６０２は、ウエハ縁側２４０におけるキャリアリング２００の鋭くない縁の上に、形に添うように形成される。上記のように、接触サポート構造２５８は、キャリアリング２００がウエハ１０１の底面に向かって持ち上げられてウエハ１０１の底面に接触するときにウエハとの間に物理的接触がなされる場所の近くに鋭い縁が導入されないように、丸みを帯びた表面を有することが好ましい。この例では、接触サポート構造２５８は、キャリアリング上面２４６よりも低い、キャリアリング下面２５４からの高さを有するものとして示されている。キャリアリング上面２４６よりも低い高さに接触サポート構造２５８を有することによって、張り出したウエハ１０１の下方に接触サポート構造２５８が置かれることが可能になる。
【００６０】
図７Ｃは、キャリアリングの内径周りに対称的に又は非対称的にキャリアリング下面２５４上に分布するように配置可能な複数の接触サポート構造２５８の１つを更に詳細に示している。図７Ａ及び図７Ｂの図は、接触サポート構造２５８の１つの断面を切り取ったものである。上記のように、代表的な一実施形態は、６つの接触サポート構造２５８を用いる。その他の実施形態は、更に多くの又は少ない接触サポート構造２５８を用いてよい。
【００６１】
接触サポート構造２５８のこの詳細な図において、ウエハ１０１との接触が起きる上面は、接触長さ２５８ｃにわたっており、接触サポート構造２５８の丸みを帯びた上面２５８ｄも、接触が起きるところを形成している。この図は、接触サポート構造２５８が無いところでは、キャリアリング表面２５４がキャリアリング２００の縁まで達することを示している。接触サポート構造２５８があるところでは、壁２５９が、キャリアリング２００の縁から接触サポート構造２５８の丸みを帯びた即ち湾曲した上面に向かって立ち上がる。接触サポート構造２５８は、錠剤状又はカプセル状の、丸みを帯びた頂部構造を有するものとして示されているが、その他の実施形態では、接触サポート構造２５８は、接触サポート構造が丸い球又は球状の突出である場合、即ち錠剤状又はカプセル状ではない場合などのように、より短い長さ２５８ｃを有していてよい。
【００６２】
一部の実施形態では、各接触サポート構造２５８は、最小接触面積（ＭＣＡ）として言及され、ＭＣＡは、高い精度又は許容差が必要とされる場合の表面どうしの正確な嵌め合いを向上させるために使用される。本実施形態を背景とすると、ウエハの裏側に接触するキャリアリング２００が接触サポート構造２５８のそれぞれに正確に接触するような精密さが求められている。上記のように、台座１４０のキャリアサポート表面１４０ｂの上及びウエハサポート領域１４０ａ上などのシステム内のその他の領域も、ＭＣＡを用いることができる。このため、図５Ｃでは、キャリアリング２００とキャリアサポート表面１４０ｂとの間の空間、及びウエハ１０１とウエハサポート領域１４０ａとの間の（例えば、ウエハサポート領域１４０ａ上に分布した、図に示されているＭＣＡ５０６及びその他（不図示）による）空間が示されている。
【００６３】
図８は、上述されたシステムを制御するための制御モジュール８００を示している。一実施形態では、図１の制御モジュール１１０は、例示されたコンポーネントの幾つかを含んでいてよい。例えば、制御モジュール８００は、プロセッサ、メモリ、及び１つ以上のインターフェースを含んでいてよい。制御モジュール８００は、システム内のデバイスを、一部には検知値に基づいて制御するために用いられてよい。例えば、制御モジュール８００は、検知値及びその他の制御パラメータに基づいて、弁８０２、フィルタ加熱器８０４、ポンプ８０６、及びその他のデバイス８０８の１つ以上を制御することができる。制御モジュール８００は、単なる例として挙げられる圧力計８１０、流量計８１２、温度センサ８１４、及び／又はその他のセンサ８１６からの検知値を受信する。制御モジュール８００は、前駆体の配送時及び膜の成長時におけるプロセス条件を制御するために用いられてもよい。制御モジュール８００は、通常は、１つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサとを含む。
【００６４】
制御モジュール８００は、前駆体配送システム及び成膜装置の活動を制御することができる。制御モジュール８００は、特定のプロセスの、プロセスタイミング、配送システム温度、フィルタ間の圧力差、弁の位置、ガスの混合、チャンバ圧力、チャンバ温度、ウエハ温度、ＲＦ電力レベル、ウエハチャック又は台座の位置、及びその他のパラメータを制御するための命令一式を含むコンピュータプログラムを実行する。制御モジュール８００は、また、圧力差を監視して、１本以上の経路から一本以上のその他の経路へ蒸気前駆体配送を自動的に切り替えることもできる。実施形態によっては、制御モジュール８００に関係付けられたメモリデバイスに記憶されているその他のコンピュータプログラムが用いられてもよい。
【００６５】
通常は、制御モジュール８００にユーザインターフェースが関連付けられている。ユーザインターフェースとしては、ディスプレイ８１８（例えば、ディスプレイ画面、並びに／又は装置及び／若しくはプロセス条件のグラフィックソフトウェアディスプレイ）や、ポインティングデバイス、キーボード、タッチ画面、マイクロフォンなどのユーザ入力機器８２０が挙げられる。
【００６６】
前駆体配送、成膜、及びプロセス手順におけるその他のプロセスを制御するためのコンピュータプログラムは、例えば、アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐａｓｃａｌ、Ｆｏｒｔｒａｎなどの、従来の任意のコンピュータ読み取り可能プログラミング言語で記述することができる。プログラムに定められたタスクを実施するために、コンパイル済みのオブジェクトコード又はスクリプトが、プロセッサによって実行される。
【００６７】
制御モジュールパラメータは、例えば、フィルタ圧力差、プロセスガスの組成及び流量、温度、圧力、ＲＦ電力レベルや低周波ＲＦ周波数などのプラズマ条件、冷却ガス圧力、並びにチャンバ壁温度などの、プロセス条件に関する。
【００６８】
システムソフトウェアは、様々に設計又は構成されてよい。例えば、本発明の成膜プロセスを実施するために必要とされるチャンバコンポーネントの動作を制御するために、様々なチャンバコンポーネントサブルーチン又は制御オブジェクトが記述されてよい。これを目的としたプログラム又はプログラム部分の例として、基板位置決めコード、プロセスガス制御コード、圧力制御コード、ヒータ制御コード、及びプラズマ制御コードが挙げられる。
【００６９】
基板位置決めプログラムは、基板を台座又はチャックに載せるために、並びに基板とガス入口及び／又は標的などのチャンバのその他のパーツとの間の間隔を制御するために使用される、チャンバコンポーネントを制御するためのプログラムコードを含んでいてよい。プロセスガス制御プログラムは、ガスの組成及び流量を制御するための、及び随意としてチャンバ内の圧力を安定化させるために成膜前にチャンバにガスを流し込むための、コードを含んでいてよい。フィルタモニタリングプログラムは、（１つ以上の）測定された差を（１つ以上の）所定の値と比較するためのコード、及び／又は経路を切り替えるためのコードを含む。圧力制御プログラムは、チャンバの排気システムの例えば絞り弁を調整することによってチャンバ内の圧力を制御するためのコードを含んでいてよい。ヒータ制御プログラムは、前駆体配送システム内のコンポーネント、基板、及び／又はシステムのその他の部分を加熱するための加熱ユニットへの電流を制御するためのコードを含んでいてよい。或いは、ヒータ制御プログラムは、ヘリウムなどの熱伝達ガスの、ウエハチャックへの配送を制御してよい。
【００７０】
成膜時に監視可能なセンサの非限定的な例として、質量流量制御モジュール、圧力計８１０などの圧力センサ、配送システム内に位置付けられる熱電対、台座、又はチャック（例えば温度センサ８１４）が挙げられる。適切にプログラムされたフィードバック・制御アルゴリズムが、所望のプロセス条件を維持するために、これらのセンサからのデータと併せて使用されてよい。以上は、単独チャンバ又は複数チャンバの半導体処理ツールにおける本発明の実施形態の実現形態を説明している。
【００７１】
実施形態に関する以上の説明は、例示及び説明を目的として提供されたものであり、網羅的であること又は発明を制限することを意図していない。特定の実施形態の個々の要素又は特徴は、総じて、その特定の実施形態に制限されず、たとえ具体的に図示又は説明されていなくても、該当するところでは、置き換え可能であり、選択された実施形態に使用可能である。同じように、個々の要素又は特徴は、様々に可変であってもよい。このようなヴァリエーションは、発明からの逸脱とは見なされず、このような変更形態も、全て、発明の範囲内に含まれることを意図される。
【００７２】
以上の発明は、理解を明瞭にする目的で幾らか詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲内で特定の変更及び修正が加えられてよいことが明らかである。したがって、これらの実施形態は、例示的であって限定的ではないと見なされ、本明細書で与えられる詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内で変更されてよい。例えば、本発明は以下の適用例としても実施可能である。
［適用例１］成膜用に実装されたチャンバに使用するためのキャリアリングであって、
外縁側とウエハ縁側とを伴う環状の円板形状を有するキャリアリングであって、前記外縁側から前記ウエハ縁側へ広がるキャリアリング上面を有し、前記ウエハ縁側は、
前記キャリアリング上面よりも低いキャリアリング下面と、
複数の接触サポート構造であって、それぞれ、前記キャリアリング下面の縁に位置付けられ、前記キャリアリング下面と前記キャリアリング上面との間の高さを有し、先細の縁と隅とを有する、複数の接触サポート構造と、
前記キャリアリング上面と前記キャリアリング下面との間の段差であって、前記段差の頂部には上向き縁が配され、前記段差の底部には下方内縁が配される、段差と、
を含む、キャリアリングを備え、
前記接触サポート構造のそれぞれの頂部は、ウエハを持ち上げる及び下降させる及び移動させるために前記ウエハの底縁面に接触するように構成される、キャリアリング。
［適用例２］適用例１に記載のキャリアリングであって、
前記ウエハ縁側は、更に、前記キャリアリング下面と前記接触サポート構造との間の移行部に内方接触縁を含み、
前記上向き縁及び前記下方内縁は、それぞれ、丸みを帯びた鋭くない縁を有する、キャリアリング。
［適用例３］適用例１に記載のキャリアリングであって、
前記接触サポート構造の前記先細の縁及び隅は、鋭い隅を有さない実質的に湾曲した表面を有する、キャリアリング。
［適用例４］適用例１に記載のキャリアリングであって、
成膜に使用される前記チャンバは、
ウエハサポート領域と、前記ウエハサポート領域を取り囲むキャリアサポート表面とを有する台座であって、前記キャリアサポート表面は、前記ウエハサポート領域から一段下がっている、台座と、
前記台座の第１の側部周りに配置される第１のアームと、前記台座の第２の側部周りに配置される第２のアームとを有するフォークと、
を含み、
前記第１のアーム及び前記第２のアームは、それぞれ、前記キャリアリングの上面に接触しない非係合状態にあるときは、前記キャリアサポート表面の下方に位置付けられ、係合状態にあるときは、前記ウエハを持ち上げるために前記キャリアリングの前記上面に接触する、キャリアリング。
［適用例５］適用例４に記載のキャリアアームであって、
前記ウエハは、前記ウエハサポート領域の上に配されたときに前記キャリアサポート表面の一部の上に張り出すように構成され、各接触サポート構造は、前記ウエハの前記張り出しの下に配置されるように構成される、キャリアリング。
［適用例６］適用例５に記載のキャリアリングであって、
前記非係合状態では、前記ウエハの前記底縁面と各接触サポート構造の頂部との間に非接触分離距離が定められる、キャリアリング。
［適用例７］適用例６に記載のキャリアリングであって、
前記係合状態では、前記ウエハの前記底縁面と前記接触サポート構造のそれぞれの頂部との間に接触がなされ、前記各接触サポート構造の頂部を覆う成膜材料は、前記係合状態で接触がなされるときに前記各接触サポート構造の頂部を覆う状態に実質的に維持される、キャリアリング。
［適用例８］適用例１に記載のキャリアリングであって、
前記チャンバは、更に、
動作時に前記台座の上に配置されるように構成されたシャワーヘッドであって、前記ウエハ上への成膜を可能にするためにプロセスガスを提供するように構成されたシャワーヘッドと、
整合回路網を通して前記台座に接続された高周波（ＲＦ）電力供給部であって、更に、動作時に前記ウエハ上への前記成膜を可能にするＲＦ電力供給部と、
を含む、キャリアリング。
［適用例９］適用例８に記載のキャリアリングであって、
前記成長される膜は、後続のエッチング動作においてエッチングストップとして使用されるアッシング可能ハードマスク（ＡＨＭ）である、キャリアリング。
［適用例１０］適用例８に記載のチャンバであって、更に、
前記チャンバ内に形成されたステーション群であって、各ステーションは、台座、フォーク、及びキャリアリングを含む、ステーション群と、
前記ステーション群の各ステーションの各フォークの動きを同時に制御するように構成された機構であって、前記動きは、
前記キャリアリングをそれぞれ持ち上げる又は下降させることと、
前記キャリアリングをそれぞれ前記ステーション群の別のステーションへ回転させることと、
を含む、機構と、
備えるチャンバ。
［適用例１１］ウエハ上への成膜を処理するためのチャンバであって、
ウエハサポート領域と、前記ウエハサポート領域を取り囲むキャリアサポート表面とを有する台座であって、前記キャリアサポート表面は、前記ウエハサポート領域から一段下がっている、台座と、
前記台座の第１の側部周りに配置される第１のアームと、前記台座の第２の側部周りに配置される第２のアームとを有するフォークであって、前記第１のアーム及び前記第２のアームは、それぞれ、非係合状態にあるときは、前記キャリアサポート表面の下方に配置され、係合状態にあるときは、前記キャリアサポート表面の上方へ上昇するように構成される、フォークと、
外縁側とウエハ縁側とを伴う環状の円板形状を有するキャリアリングであって、前記外縁側から前記ウエハ縁側へ広がるキャリアリング上面を有し、前記ウエハ縁側は、
前記キャリアリング上面よりも低いキャリアリング下面と、
複数の接触サポート構造であって、それぞれ、前記キャリアリング下面の縁に位置付けられ、前記キャリアリング下面と前記キャリアリング上面との間の高さを有し、先細の縁と隅とを有する、複数の接触サポート構造と、
を含む、キャリアリングと、
を備え、
前記接触サポート構造のそれぞれの頂部は、前記ウエハを上昇させる及び移動させるために前記フォークが前記キャリアリングを持ち上げるときに前記ウエハの底縁面に接触するように構成される、チャンバ。
［適用例１２］適用例１１に記載のチャンバであって、
前記ウエハ縁側は、更に、前記キャリアリング上面が上向き縁において下向きに移行するところが先細であり、前記上向き縁は、前記台座の前記ウエハサポート領域の上にあるときの前記ウエハの縁と向かい合うように位置付けられるように構成される、チャンバ。
［適用例１３］適用例１１に記載のチャンバであって、
前記ウエハ縁側は、
前記キャリアリング上面と前記キャリアリング下面との間の段差であって、前記段差の頂部には上向き縁が配され、前記段差の底部には下方内縁が配される、段差を含み、
前記上向き縁及び前記下方内縁は、それぞれ、丸みを帯びた鋭くない縁を有する、チャンバ。
［適用例１４］適用例１３に記載のチャンバであって、
前記ウエハ縁側は、更に、前記キャリアリング下面と前記接触サポート構造との間の移行部に内方接触縁を含む、チャンバ。
［適用例１５］適用例１１に記載のチャンバであって、
前記接触サポート構造の前記先細の縁及び隅は、鋭い隅を有さない実質的に湾曲した表面を有する、チャンバ。
［適用例１６］適用例１１に記載のチャンバであって、
前記ウエハは、前記ウエハサポート領域の上に配されたときに前記キャリアサポート表面の一部の上に張り出すように構成され、各接触サポート構造は、前記ウエハの前記張り出しの下に配置されるように構成される、チャンバ。
［適用例１７］適用例１６記載のチャンバであって、
前記非係合状態では、前記ウエハの前記底縁面と各接触サポート構造の頂部との間に非接触分離距離が定められる、チャンバ。
［適用例１８］適用例１７に記載のチャンバであって、
前記係合状態では、前記ウエハの前記底縁面と前記接触サポート構造のそれぞれの頂部との間に接触がなされ、前記各接触サポート構造の頂部を覆う成膜材料は、前記係合状態で接触がなされるときに前記各接触サポート構造の頂部を覆う状態に実質的に維持される、チャンバ。
［適用例１９］適用例１１に記載のチャンバであって、更に、
動作時に前記台座の上に配置されるように構成されたシャワーヘッドであって、前記ウエハ上への成膜を可能にするためにプロセスガスを提供するように構成されたシャワーヘッドと、
整合回路網を通して前記台座に接続された高周波（ＲＦ）電力供給部であって、更に、動作時に前記ウエハ上への前記成膜を可能にするＲＦ電力供給部と、
を備えるチャンバ。
［適用例２０］適用例１９に記載のチャンバであって、
前記成長される膜は、後続のエッチング動作においてエッチングストップとして使用されるアッシング可能ハードマスク（ＡＨＭ）である、チャンバ。
［適用例２１］適用例１９に記載のチャンバであって、更に、
前記チャンバ内に形成されたステーション群であって、各ステーションは、台座、フォーク、及びキャリアリングを含む、ステーション群と、
前記ステーション群の各ステーションの各フォークの動きを同時に制御するように構成された機構であって、前記動きは、
前記キャリアリングをそれぞれ持ち上げる又は下降させることと、
前記キャリアリングをそれぞれ前記ステーション群の別のステーションへ回転させることと、
を含む、機構と、
備えるチャンバ。
［適用例２２］適用例２１に記載のチャンバであって、
前記ステーションは、それぞれ、前記台座の少なくとも１つにリフトピンを含み、前記リフトピンは、エンドエフェクタが前記チャンバのステーションにおいてウエハを取り上げる又は降ろすことを可能にするために前記ウエハを上昇させるために使用される、チャンバ。
［適用例２３］適用例２１に記載のチャンバであって、
動作時に前記機構、前記プロセスガス、及び前記ＲＦ電力供給部を管理するためのコントローラにインターフェース接続されたチャンバ。
【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４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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