(57)【要約】フルウエハ処理モジュールと、組み合わせ処理モジュールとを備える、統合処理ツールを記載する。組み合わせ処理モジュールで使用するための化学物質は、一式の第１の多岐管を含む送達システムから供給される。各第１の多岐管の産出は、少なくとも１つの混合容器に連結される。各混合容器の産出は、一式の第２の多岐管のうちの２つ以上に供給する。各一式の第２の多岐管の産出は、組み合わせ処理モジュールの複数の部位単離リアクタのうちの１つに供給する。
2010515273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の化学物質から複数の溶液を生成することであって、組成は、組み合わせ方法で変動され、該複数の溶液のうちの異なる溶液の間で独立して制御される、ことと、
流体送達システムを通して、従来の処理モジュールおよび組み合わせモジュールに該化学物質および該溶液を分注することであって、該組み合わせ処理モジュールに供給する該送達システムは、該従来の処理モジュールに供給する該送達システムと共有される、その結果、該組み合わせ処理モジュール中の１つの部位単離リアクタに送達される該溶液は、該組み合わせ処理モジュール中の第２の部位単離リアクタに送達される該溶液とは独立して変動させることができる、ことと
を含む、基板の混合モード処理の方法。
【請求項２】
前記組成は、前記生成することおよび前記分注することをそれぞれが含む、複数の工程順序のうちの１つ以上に対する処方に従って変動される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
それぞれ前記生成することおよび前記分注することを含む、複数の工程を同期化することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記生成することおよび前記分注することを含む工程順序に対するグローバルパラメータに従って、複数の領域にわたって前記分注することのタイミングを制御することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記グローバルパラメータは、時間、温度、およびｐＨのうちの１つ以上を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の溶液を分注することは、一式の前記複数の領域の領域に並列して溶液を分注することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの第１の一式の工程を使用して、表面全体の上へ前記化学物質を分注することを制御し、次いで、少なくとも１つの第２の一式の工程を使用して、前記複数の溶液を分注することを制御することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの第２の一式の工程を使用して、前記複数の溶液を分注することを制御し、次いで、少なくとも１つの第１の一式の工程を使用して、表面全体の上へ前記化学物質を分注することを制御することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
直列、高速直列、直列／並列、および並列流のうちの１つ以上を使用して、前記複数の溶液を分注することを制御することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
第１の一式の領域の各領域へ前記溶液を直列に流すように、そして第２の一式の領域の各領域へ該溶液を並列に流すように、前記複数の溶液を分注することを制御することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記従来の処理モジュールに送達される前記溶液は、前記組み合わせ処理モジュール中の前記部位単離リアクタに送達される前記溶液とは独立して変動される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
流体送達システムと、
該流体送達システムに連結される複数の部位単離リアクタであって、該複数の部位単離リアクタは、該流体送達システムから化学物質を受容するように構成され、ウエハの部位単離処理を達成するために使用される化学物質送達および処理パラメータの独立制御のために構成される、複数の部位単離リアクタと、
該流体送達システムに連結されるフルウエハリアクタであって、該フルウエハリアクタは、該ウエハのフルウエハ処理を達成し、該フルウエハ処理は、該部位単離処理と一体化される、フルウエハリアクタと
を備える、基板処理システム。
【請求項１３】
前記流体送達システムは、少なくとも１つの第２の多岐管に連結される第１の混合容器に連結される、少なくとも１つの第１の多岐管を含み、該第２の多岐管は、追加混合容器に連結される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
第１の多岐管の数は、部位単離リアクタの数に等しい、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
第１の多岐管の数は、第２の多岐管の数に等しい、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記流体送達システムに連結される複数の化学物質を備え、該複数の化学物質は、第１の多岐管を介して分配される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記流体送達システムは、第１の順序を使用して第１の部位単離リアクタに前記化学物質を送達するように、そして第２の順序を使用して第２の部位単離リアクタに該化学物質を送達するように構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記流体送達システムは、第１の流速を使用して第１の部位単離リアクタに前記化学物質を送達するように、そして第２の流速を使用して第２の部位単離リアクタに該化学物質を送達するように構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
フルウエハ処理モジュールと、
組み合わせ処理モジュールと
を備え、前記組み合わせ処理モジュールで使用するための化学物質は、一式の第１の多岐管、少なくとも１つの混合容器に連結される各第１の多岐管の産出、一式の第２の多岐管のうちの２つ以上に供給する各混合容器の産出、前記組み合わせ処理モジュールの複数の部位単離リアクタのうちの１つに供給する各一式の第２の多岐管の産出を含む、送達システムから供給される、統合処理システム。
【請求項２０】
前記フルウエハ処理モジュールで使用するための前記化学物質は、一式の第３の多岐管または前記第１の一式の多岐管のうちの一方から供給される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記フルウエハ処理モジュールおよび前記組み合わせ処理モジュールに連結されるコントローラを備える、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記コントローラは、少なくとも１つの第１の一式の工程を使用する前記フルウエハ処理モジュールによって、次いで、少なくとも１つの第２の一式の工程を使用する前記組み合わせ処理モジュールによって、基板の処理を制御するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記コントローラは、第１の一式の部位単離リアクタの各部位単離リアクタに前記化学物質を直列に流すように、および第２の一式の部位単離リアクタの各部位単離リアクタに前記化学物質を並列に流すように構成される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
部位単離リアクタ（ＳＩＲ）を備える統合処理ツールであって、該ＳＩＲは、
一式の第１の多岐管であって、各第１の多岐管は、複数の化学物質に連結される、一式の第１の多岐管と、
複数の混合容器であって、各混合容器は、各第１の多岐管の産出に連結される、複数の混合容器と、
一式の第２の多岐管であって、各第２の多岐管は、少なくとも１つの混合容器の産出および複数の化学物質に連結される、一式の第２の多岐管と、
複数のフローセルであって、各フローセルは、少なくとも１つの第２の多岐管の産出に連結される、複数のフローセルと
を備える、統合処理ツール。
【請求項２５】
前記第１の多岐管および前記第２の多岐管のうちの１つ以上は、真空源に連結される、請求項２４に記載のツール。
【請求項２６】
第２の多岐管と対応するフローセルとの間に連結される、インラインミキサを備える、請求項２４に記載のツール。
【請求項２７】
前記一式の第１の多岐管は、各混合容器中で形成される組成または各混合容器への量のうちの１つを独立して変動させるように構成される、請求項２４に記載のツール。
【請求項２８】
各混合容器は、撹拌要素、温度制御要素、およびｐＨ制御要素のうちの１つ以上を含む、請求項２４に記載のツール。
【請求項２９】
前記一式の第２の多岐管は、１つ以上の化学物質および少なくとも１つの混合容器の産出を順序付けるように構成される、請求項２４に記載のツール。
【請求項３０】
前記一式の第２の多岐管は、直列、高速直列、直列／並列、および並列送達のうちの１つ以上を使用して、前記フローセルに化学物質を流すように構成される、請求項２４に記載のツール。
【請求項３１】
複数のスリーブに連結されるリアクタブロックを備え、一式のスリーブは、各フローセルを受容するように構成され、前記一式のスリーブは、処理される基板の領域を単離する、請求項２４に記載のツール。
【請求項３２】
前記複数のフローセルに連結される固定具を備え、該固定具は、前記一式のスリーブに対して該複数のフローセルの垂直位置を操作するように構成され、該固定具は、各ＳＩＲ容器の容積を動的に、かつ独立して制御するように構成される、請求項３１に記載のツール。
【請求項３３】
前記複数の化学物質に連結される第３の多岐管と、
前記第３の多岐管に連結されるフルウエハリアクタと
を備える、請求項２４に記載のツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の本開示は、概して、基板処理に関し、より具体的には、統合部位単離処理およびフルウエハ処理を使用する基板処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
各後継的世代のシリコン集積回路（ＩＣ）の所望の性能強化を達成するために、半導体製造は、新しい材料および先進的工程順序への統合にますます依存するようになってきている。残念ながら、典型的な半導体製造機器は、材料探索および統合によく適していない。典型的な半導体製造機器の使用に影響を及ぼす問題は、処理材料および化学物質を急速に変更することが困難であること、単一リアクタまたは処理チャンバ中で複数の材料または化学物質を統合および配列する能力が限定されていること、高い機器費用、大きなサンプルサイズ（３００ｍｍのウエハ）、および融通の利かない工程／リアクタ構成を含む。従来の製造ツールを補完するために、広範囲の工程条件にわたって新しい材料および材料処理順序の迅速試験を促進する、処理機器の必要性が生じている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書で多重チャネル部位単離リアクタ（ＭＣＳＩＲ）と呼ばれる、統合処理ツールを以下に記載する。ＭＣＳＩＲは、フルウエハ処理モジュールおよび組み合わせの部位単離処理モジュールから成る。統合処理ツールの主要目的は、完全基板と完全基板の複数の部位単離領域との間で混合モード処理を達成することである。したがって、処理モジュールで使用するための化学物質は、組成を組み合わせ方法で変動させることができ、成分を工程順序に対する処方の一部として規定することができる、溶液の生成を可能にする、一式の第１の多岐管を含む共通送達システムから供給される。徹底的な溶液混合ならびに正確な温度およびｐＨ制御を可能にするために、各第１の多岐管の産出は、少なくとも１つの混合容器に連結される。各混合容器の産出は、続いて、一式の第２の多岐管のうちの１つ以上に分注される。各一式の第２の多岐管の産出は、処理モジュールの１つ以上のリアクタに供給する。混合容器中で静的に混合される溶液を提供することに加えて、第２の一式の多岐管は、複数の化学物質が同時に分配されることを可能にして、溶液の動的なインライン混合を促進する。
【０００４】
部位単離処理に関して、ＭＣＳＩＲは、完全基板上の複数の独立部位にまとめて対処する、複数の独立して制御された処理チャンバを統合する。ＭＣＳＩＲは、直列および／または並列方式のうちの１つ以上で基板上に種々の化学物質溶液または組成を混合および分注する能力を提供し、任意の数のリアクタまたはリアクタのうちの１つ以上の小グループへの流動および／または溶液組成を独立して変動させる能力を提供する。ＭＣＳＩＲは、工程ステップを同期化し、工程順序に対するグローバルパラメータが非部位単離制御パラメータ（例えば、ウエハ基板の温度、リアクタの高さ／容積等）のこの種類の同期化を必要とする時に、全ての部位単離リアクタにわたって決定的タイミングを制御する能力を提供する。
【０００５】
単一の２００または３００ｍｍシリコン基板にわたって、複数の独立して制御され、かつ配管されたリアクタまたは処理チャンバを提供することによって、本明細書に記載のＭＣＳＩＲは、従来の半導体製造機器が材料探索および統合によく適さないという問題に対処する。各部位単離リアクタの構成および流動力学は、典型的には、生産リアクタから増減され、工程統合順序への最小限の変化を伴って、フルウエハへの工程規模増加を促進する。加えて、ＭＣＳＩＲの材料送達システムは、チャンバに提供される材料の数ならびに材料統合を達成するために利用される工程順序におけるステップ数の両方において、さらなる融通性を可能にするように構成される。リアクタの小型化、ならびに材料研究および統合に対する緩和機器要件もまた、生産ツールと比較して機器の費用を削減する。
【０００６】
基板を処理するためのシステムおよび方法（例えば、基板上に材料を形成する）を以下に記載する。本明細書でまとめて「基板処理システム」（ＳＰＳ）と呼ばれる、基板を処理するためのシステムおよび方法は、以下で詳細に記載されるように、組み合わせ処理、従来の基板処理と一体化した組み合わせ工程順序、および／または部位単離処理を含む。一実施形態のＳＰＳは、いくつか例を挙げると、電子構成要素およびフラットパネルディスプレイ等の種々の製品の商業製造で有用となり得る、非常に安価に基板上の微小構造および特徴（例えば、ナノメートルサイズ規模における）の生産を可能にする。下記の種々のシステムおよび方法は、実施例のみとして提示され、本明細書に記載および請求されるシステムおよび方法を、組み合わせ処理、従来の基板処理と一体化した組み合わせ工程順序、および／または部位単離処理の特定の組み合わせに限定することを目的としない。さらに、下記のシステムおよび方法は、特定の工程（例えば、湿式工程、乾式工程等）に限定されない。
【０００７】
以下の説明では、ＳＰＳの実施形態の完全な理解および可能にする説明を提供するように、多数の具体的詳細を紹介する。しかしながら、当業者であれば、具体的詳細のうちの１つ以上がなくても、または他の構成要素、システム等により、これらの実施形態を実践できることを認識するであろう。他の例では、開示された実施形態の側面を分かりにくくすることを回避するために、周知の構造または動作を示さないか、または詳細に記載しない。
【０００８】
一実施形態のＳＰＳは、概して、少なくとも１つの基板を受容するように構成される、少なくとも１つのインターフェースを含む。ＳＰＳはまた、インターフェースに連結される多数のモジュールを含む。本明細書で構成要素とも呼ばれるモジュールは、前処理モジュール、処理モジュール、および後処理モジュールを含むが、任意の数および／または種類の他のモジュールを含んでもよく、モジュールのうちのいずれかは、前処理、処理、および／または後処理モジュールの機能を含んでもよい。ＳＰＳは、任意の特定モジュール種類のそれぞれのうちの少なくとも１つを含む必要はない。また、前処理、処理、および後処理モジュールの全ての機能は、単一モジュール内に組み込まれてもよい。複数のモジュールの各モジュールは、モジュールのうちの少なくとも１つの他方に含有される工程に適切であるように、多数の異なる工程のうちの少なくとも１つを含有することができる。ＳＰＳはまた、インターフェースに連結され、インターフェースとモジュールのうちの１つ以上との間で基板を移動させるように構成される、少なくとも１つのハンドラも含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態下の基板処理システム（ＳＰＳ）である。
【図２】図２は、一実施形態下の組み合わせ工程順序統合のフロー図である。
【図３】図３は、一実施形態下の、部位単離処理および／または従来の処理を含む、組み合わせ工程順序統合の工程フローである。
【図４】図４は、一実施形態下の、本明細書で多重チャネル部位単離リアクタ（ＭＣＳＩＲ）と呼ばれる、統合処理ツールのブロック図である。
【図５】図５は、一実施形態下のＭＣＳＩＲの部位単離処理モジュール（ＳＩＰＭ）である。
【図６】図６は、一実施形態下のＳＩＰＭの構成要素の一部の間の連結を示す。
【図７】図７は、一実施形態下の独立した工程および廃棄物経路を含む、フローセルのブロック図である。
【図８】図８は、一実施形態下のチャックに噛合されるフローセルアセンブリを含むＭＣＳＩＲを示す。
【図９】図９は、一実施形態下の流体力学的密封システムを示す。
【図１０】記載無し。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、一実施形態下の基板処理システム（ＳＰＳ）１００である。基板処理システム１００は、前処理モジュール１０１、処理モジュール１０２、および後処理モジュール１０３を含む。ＳＰＳ１００は、前述のモジュール種類のそれぞれのうちの少なくとも１つを含む必要はない。例えば、特定の工程フローは、処理モジュール１０２のみと、基板をシステム１００の内外に移動させるための手段とを含んでもよい。また、前処理、処理、および後処理モジュールの全ての機能は、単一モジュール内に組み込まれてもよい。モジュール１０１、１０２、および１０３はそれぞれ、モジュール１０１、１０２、および１０３が使用される基板処理の種類に適切であるように、装置（特に、従来の市販基板処理装置）を使用して実装することができる。モジュール１０１、１０２、および１０３は、基板および／または工程の特定の特性に応じて、修正および／または追加を伴って実装することができる。
【００１１】
基板は、工場インターフェース１０４とも呼ばれるシステムインターフェース１０４を介して、システム１００に進入およびそこから退出する。単一基板をシステム１００で一度に処理することができ、または複数の基板をバッチで一度に処理することができる。システムインターフェース１０４は、基板をシステム１００の内外に移動させる、基板ハンドラ１０４ａ（例えば、ロボットを使用して実装することができる）を含む。基板をシステム１００の内外に移動させることを促進するために、システムインターフェース１０４は、基板搭載ステーション１０４ｂおよび基板撤去ステーション１０４ｃ（それぞれ、正面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ）搭載ステーション１０４ｂおよびＦＯＵＰ撤去ステーション１０４ｃとも呼ばれる）を含む。
【００１２】
処理され、システム１００から除去された基板が、基板ハンドラ１０４ａによって基板撤去ステーション１０４ｃ上に配置された後（別の場所への最終的な移動のために）、以前に基板搭載ステーション１０４ｂに配置されていた新しい基板は、基板ハンドラ１０４ａによって基板搭載ステーション１０４ｂから取り出され、処理のためにシステム１００に入れられる。システムインターフェース１０４（基板ハンドラ１０４ａ、基板搭載ステーション１０４ｂ、および基板撤去テーション１０４ｃを含む）は、当業者に公知の基板を処理する従来の装置および方法を使用して実装することができる。１つ以上の代替実施形態のシステム１００は、複数のシステムインターフェースを含むことができ、そのそれぞれは、上記のように構築され、動作することができる。
【００１３】
いったんシステム１００の中に入ると、システム１００の異なるモジュール１０１―１０３の間でシステム１００によって処理される基板を移動させるために、基板取扱システム１０５を使用することができる。システムインターフェース１０４の基板ハンドラ１０４ａのように、基板取扱システム１０５は、例えば、１つ以上のロボットを使用して実装することができる。モジュール１０１、１０２、および１０３が湿式および乾式処理モジュールの両方を含む場合には、基板取扱システム１０５は、基板を乾式処理モジュールおよびシステムインターフェース１０４の内外に移動させ、乾燥モジュールから取り出すための乾式基板ハンドラ、および基板を湿式処理モジュールの内外に移動させ、乾燥モジュールに入れるための湿式基板ハンドラといった、少なくとも２つの種類の装置を含む。基板取扱システム１０５は、当業者に公知の基板を処理する装置および方法を使用して実装することができる。
【００１４】
基板がシステムインターフェース１０４を通してシステム１００の内外に移動させられている時以外は、システム１００は、外部環境から遮断される。システム１００によって行われる処理に応じて、前処理モジュール１０１、処理モジュール１０２、および後処理モジュール１０３の外側にあるシステム１００内の環境（便宜上、以下「システム環境」と呼ばれる場合がある）は、大気圧で維持し、減圧で保持し、および／または加圧する（すなわち、大気圧を上回る圧力で保持される）ことができる。同様に、システム環境は、システム１００の外側の環境の周囲温度で、または周囲温度よりも高い、または低い温度で維持することができる。
【００１５】
さらに、システム環境のガス組成を所望に応じて制御することができる。例えば、システム環境は、周囲空気（典型的には、外部環境からの汚染を低減するように制御される）となり得る。システム環境はまた、全体または一部において、１つまたは複数の規定のガスを含むように制御することができ、例えば、半導体ウエハを処理するために使用されるシステムでは、システム環境は、窒素または不活性ガスとなるように構成することができる。システム環境はまた、１つまたは複数の特定ガスを除外するように制御することができ、例えば、システムにおいて処理される基板（またはその上に形成される材料）の酸化の発生を低減するように、システム環境から酸素を除外することができる。
【００１６】
代替実施形態のＳＰＳは、単一ウエハまたはウエハの単一バッチを処理するために使用されるモジュールの種類のそれぞれのうちの複数を含むことができる。したがって、ＳＰＳの複数バージョンは、単一システムとして並列に動作することができる。このことは、ＳＰＳによって処理される基板の処理量を向上させることができる。このことはまた、システムのモジュールのうちの１つ以上がある期間にわたって非稼働となった時に（例えば、予防保守、修理等のために）、システム可用性を維持することができるように、冗長性を追加することもできる。
【００１７】
上記のＳＰＳは、一実施例として提示され、他の数の処理モジュールを含むシステムを使用することができる。さらに、上記のもの以外の処理モジュールの種類を使用することができる。一部の処理システムでは、基板をシステムの内外に移動させるための基板ハンドラの代わりに、基板の手動搭載および撤去が使用されてもよい。
【００１８】
上記のＳＰＳ１００は、１つ以上のモジュール（構成要素とも呼ばれる）および／または単一基板上の領域を組み合わせて処理するための方法を含むことができる。概して、一連の領域は、基板上の１つ以上の領域に処理材料を送達すること、および／または領域を修飾することによって、組み合わせて処理される。一実施形態の基板上の領域は、所定の領域、および基板の処理中に、および／またはその結果として識別される領域を含むが、それらに限定されない。
【００１９】
図２は、一実施形態下の組み合わせ工程順序統合のフロー図である。実施形態は、分析のために所望の工程を行う処理ツール（有効な単位工程をまとめて行う不連続単位モジュールから成る統合ツールであってもよく、またはそうでなくてもよい）を利用してもよい。一実施形態では、処理ツールは、ＩＣ製造で使用される直径３００ｍｍのウエハ等の単一モノシリック基板に含有される独特の領域内で、離散化された方法で工程を行うことができる。基板は、システム２００に提供され、離散化され、好ましくは、単離された方法で（直列、並列、または直列・並列モードのいずれかで）処理され、それにより、基板の少なくとも２つの領域は、互いとは異なって処理される２１０。組み合わせ方法で処理される基板は、少なくとも１つの工程または工程ステップによる従来の方法で、随意に、先に２２０、および／または後に２３０処理することができ、それにより、基板全体または実質的に全体に近い基板が、同じ処理条件を受ける。このことは、記載された組み合わせ処理／組み合わせ工程順序統合アプローチが、端末デバイス、集積回路等を構築するために必要とされる工程フローの所望の区分で使用されることを可能にする。
【００２０】
生成されるデバイスまたはデバイスの部分等の処理された領域は、抵抗、線抵抗、静電容量等を介した収率等の性質に対するパラメトリック試験、および／または応力移動、エレクトロマイグレーション、バイアス熱応力、時間依存絶縁破壊等の性質に対する信頼性試験、および当業者に公知の関連試験等の分析のための従来の方法を使用して、着目の性質について試験することができる２４０。処理された領域は、同時に、連続して、または並列・直列モードで試験することができ、第１の複数の領域が同時に試験され、それに続いて、第２の複数の領域が同時に試験される。試験２４０は、随意に、組み合わせ工程順序統合に対する方法論の１つ以上の代替実施形態で行われる。
【００２１】
一実施形態の組み合わせ工程順序統合は、１つ以上の工程を行う、本明細書で部位単離処理ツールと呼ばれる（部位単離リアクタ（ＳＩＲ）とも呼ばれる）処理ツールを使用する。一実施形態では、部位単離処理ツールは、基板の独特の領域内で、離散化され、単離された方法で（直列、並列、または直列・並列モードのいずれかで）基板を処理する（例えば、基板の少なくとも２つの領域は、互いとは異なって処理される）。本明細書に記載のように、一連の領域を処理する際に、基板上の領域（所定の領域を含む）に処理材料を送達することができ、および／または、任意の数の従来の処理工程または順序と組み合わせて任意の数の部位単離処理工程または順序を使用して、領域（所定の領域を含む）を修飾することができる。
【００２２】
例えば、本明細書に記載の組み合わせ工程順序統合の下での方法は、蒸着、パターニング、エッチング、清掃、平坦化、埋込、および処置を含む群から選択される、少なくとも１つの第１の工程から基板を受容する。方法は、基板の少なくとも１つの領域を、基板の少なくとも１つの他方の領域とは異なって処理することによって、処理された基板を生成する。処理は、少なくとも１つの領域を修飾するステップを含み、修飾するステップは、物理的修飾、化学的修飾、電気的修飾、熱的修飾、磁気的修飾、フォトニック修飾、および光分解修飾のうちの少なくとも１つを含む。処理は、基板上で少なくとも一連の異なって処理された領域を形成する。一実施形態では、上記の処理は、材料、処理条件、工程順序、工程順序統合、および工程順序条件のうちの少なくとも１つを使用して修飾するステップを含む。１つの他の実施形態では、上記の処理された基板は、蒸着、パターニング、エッチング、清掃、平坦化、埋込、および処置を含む群から選択される、少なくとも１つの追加工程を受ける。
【００２３】
別の実施例では、本明細書に記載の組み合わせ工程順序統合の下での方法は、基板の少なくとも１つの領域を、基板の少なくとも１つの他方の領域とは異なって処理することによって、処理された基板を生成する。処理は、少なくとも１つの領域を修飾するステップを含み、修飾するステップは、物理的修飾、化学的修飾、電気的修飾、熱的修飾、磁気的修飾、フォトニック修飾、および光分解修飾のうちの少なくとも１つを含む。処理は、基板上で少なくとも一連の異なって処理された領域を形成する。方法は、蒸着、パターニング、エッチング、清掃、平坦化、埋込、および処置を含む群から選択される少なくとも１つの追加工程に処理された基板を提供することによって、継続する。一実施形態では、上記の処理は、材料、処理条件、工程順序、工程順序統合、および工程順序条件のうちの少なくとも１つを使用して修飾するステップを含む。
【００２４】
図３は、一実施形態下の、部位単離処理および／または従来の処理を含む、組み合わせ工程順序統合の工程フロー３００である。本明細書の実施形態下の処理順序の一実施例は、次のとおりである。従来の工程Ｎを使用して基板を処理し、次いで、部位単離工程Ｎ＋１を使用して基板を処理し、次いで、部位単離工程Ｎ＋２を使用して基板を処理し、次いで、従来の工程Ｎ＋３を使用して基板を処理し、次いで、Ｅ試験（例えば、電気的試験）を行う。本明細書の実施形態下の処理順序の別の実施例は、次のとおりである。部位単離工程Ｎを使用して基板を処理し、次いで、部位単離工程Ｎ＋１を使用して基板を処理し、次いで、従来の工程Ｎ＋２を使用して基板を処理し、次いで、部位単離工程Ｎ＋３を使用して基板を処理し、次いで、Ｅ試験を行う。本明細書の実施形態下の処理順序のさらに別の実施例は、次のとおりである。部位単離工程Ｎを使用して基板を処理し、次いで、従来の工程Ｎ＋１を使用して基板を処理し、次いで、部位単離工程Ｎ＋２を使用して基板を処理し、次いで、従来の工程Ｎ＋３を使用して基板を処理し、次いで、Ｅ試験を行う。工程フロー３００に従って、種々の他の処理順序を達成することができる。
【００２５】
したがって、組み合わせ工程順序統合は、例えば、試験金型および／または意図した集積回路を含有する実際の製品金型となり得る、複数の金型３０４を含む、金型配列を備える半導体ウエハ３０２を生成する。前述の組み合わせ工程順序統合の方法論を使用して、ブランケットウエハ、パターンウエハ、デバイス、機能チップ、機能デバイス、試験構造、半導体、集積回路、フラットパネルディスプレイ、光電子デバイス、データ記憶デバイス、磁気電子デバイス、磁気光学デバイス、分子電子デバイス、太陽電池、フォトニックデバイス、パッケージ化デバイスを処理および／または生成することができる。組み合わせ工程順序統合は、全体的な工程フローの任意の所望の区分および／または部分に適用することができる。必要および／または所望に応じて、工程フロー内の各工程ステップおよび／または一連の工程ステップの後に、電気的試験を含む特性化を行うことができる。
【００２６】
ＳＰＳの実施形態は、基板上の１つ以上の所定の領域に処理材料を送達し、いくつかの異なる技術を使用して、送達された材料を反応させる。例えば、処理材料は、例えば、溶液を用いた合成技術、光学物質技術、重合技術、テンプレート指向合成技術、エピタキシャル成長技術を使用して、ゾル・ゲル法によって、熱、赤外線、またはマイクロ波加熱によって、焼成、焼結、または焼鈍によって、水熱法によって、光束法よって、溶媒の蒸発を通した結晶化によって等、反応させることができる。着目の処理材料を反応させるために使用することができる、他の有用な反応技術が、当業者にとって容易に明白となるであろう。
【００２７】
基板の領域は互いとは独立して処理されるため、異なる領域における処理条件を独立して制御することができる。したがって、処理材料量、反応溶媒、処理温度、処理時間、処理圧力、反応物が急冷される速度、処理材料の蒸着順、工程順序ステップ等は、基板上の領域によって変動させることができる。したがって、例えば、材料を探索する時、第１および第２の領域に送達される処理材料は、同じであるか、または異なり得る。第１の領域に送達される処理材料が第２の領域に送達される処理材料と同じである場合、同じ、または異なる濃度のいずれかで基板上の第１および第２の領域にこの処理材料を提供することができる。これは、第１および第２の領域等に送達される追加処理材料にも当てはまる。第１および第２の領域に送達される処理材料と同様に、第１および第２の領域に送達される追加処理材料は、同じであるか、または異なり得て、同じである場合、同じ、または異なる濃度のいずれかで基板上の第１および第２の領域に提供することができる。
【００２８】
さらに、基板上の所与の所定領域内で、処理材料を均一または勾配方式のいずれかで送達することができる。同じ処理材料が同一濃度で基板の第１および第２の領域に送達される場合には、領域が処理される条件（例えば、反応温度、反応間等）を領域によって変動させることができる。変動させることができるパラメータは、例えば、材料量、溶媒、工程温度、工程時間、工程を実行することができる圧力、工程が行われる雰囲気、工程が急冷される速度、材料が蒸着される順番等を含む。変動させることができる他の処理パラメータが、当業者に明白となるであろう。
【００２９】
さらに、一実施形態は、ＩＣチップ上の領域の異なる部分を表すために、誘電材料表面および導電性表面等の、異なる表面を有する第１および第２の基板の両方の上の対応する領域に、ほぼ同一の濃度の実質的に同じ処理材料を送達することによって、材料の少なくとも２つの異なる配列を形成し、その後、基板上の処理材料に第１の一式の工程条件を受けさせるステップを提供する。この方法を使用して、種々の基板表面上の処理パラメータまたは材料の効果を検討し、順に、最適化することができる。
【００３０】
個々の領域の処理で使用される処理材料はしばしば、隣接領域へ移動するのを防止されなければならない。最も簡単には、このことは、種々の処理材料が領域間で相互拡散できないように、基板上の領域間の十分な量の空間を残すことによって確実にすることができる。さらに、このことは、処理中に基板上の種々の領域間の適切な障壁を提供することによって確実にすることができる。１つのアプローチでは、機械的デバイスまたは物理的構造が基板上の種々の領域を画定する。例えば、個々の領域中の材料が隣接領域へ移動するのを防止するために、壁または他の物理的障壁を使用することができる。この壁または物理的障壁は、合成が完了した後に除去されてもよい。当業者であれば、時には、一連の材料を選抜する前に、壁または物理的障壁を除去することが有益であり得ることを理解するであろう。
【００３１】
他の実施形態では、処理は、物理的に基板に触れる障壁を必要とせずに達成されてもよい。例えば、修飾域は、通常、基板上の着目の不連続領域よりもサイズが小さい、および／またはそれと同等であるため、領域を部位指定可能な方式で処理するために、レーザ、放射ランプ、ＵＶ放射源、他の「点」光源を使用することができる。さらに別の実施形態では、所望の領域および／または領域の部分への処理を本質的に選抜および／または限定するために、物理的障壁を使用することができ、物理的障壁は、基板に物理的に触れない。例えば、ある領域および／または領域の部分への処理を本質的に阻止および／または制限するために、物理的障壁を使用することができる。例えば、ＰＶＤ（すなわち、スパッタリング）または蒸発源等からの蒸気流動を阻止するために、マスクまたはシャッタ等のスクリーンを使用することができる。ある放射を透明領域に通して、基板上の規定領域での処理を達成するために、不透明対透明のマスクを使用することができる。さらに別の実施形態では、ガス状試薬を排除するか、またはそのような試薬の濃度を限定して、ある領域からそのような試薬の効果を効果的に選別して除くために、アルゴン（Ａｒ）等の、好ましくは不活性ガスのガス流を使用することができる。このようにして、基板と連通している物理的障壁の必要なしで、基板上の特定の領域を異なって処理することができる。このアプローチは、特に、原子層蒸着およびその種々の形態（例えば、イオン、ラジカル、およびプラズマ誘起／強化）等の、連続気相真空を用いた表面運動過程の影響を受けやすい。
【００３２】
一実施形態のＳＰＳは、基板全体にわたる均一な処理および基板の１つ以上の不連続領域の個別独立処理の両方を達成するように構成される、処理ツールを含む。図２および３を参照すると、上記の組み合わせ工程順序統合の工程フローの下での動作を含む、本明細書に記載の本明細書に記載の処理ツールは、上記のＳＰＳ１００および／または図１をすると、上記のＳＰＳ１００の１つ以上のモジュールのような、基板処理システムの構成要素となり得る。図３の組み合わせ工程順序統合の工程フロー３００は、例えば、ＳＰＳ１００の処理モジュール１０２（図１）で具体化することができる。同様に、組み合わせ工程順序統合の工程フロー３００は、別の実施例として、ＳＰＳ１００の１つ以上の処理モジュール１０１、１０２、および１０３（図１）にわたって具現化することができる。
【００３３】
一実施形態のＳＰＳは、フルウエハ処理および組み合わせ処理の両方を支援する、統合処理ツールを含む。図４は、一実施形態下の、本明細書で多重チャネル部位単離リアクタ（ＭＣＳＩＲ）４００と呼ばれる、統合処理ツール４００のブロック図である。ＭＣＳＩＲ４００は、以下で詳細に記載されるように、フルウエハ処理モジュール４０５および部位単離処理モジュール（ＳＩＰＭ）４０９を含む。ＭＣＳＩＲ４００は、バルク化学物質分配システムを組み込んで、工程順序を達成するために必要な化学原料４０１を提供し、ならびに、混合容器の形をした化学的混合および急冷ハードウェアおよび分配多岐管を提供して、任意の組成の化学溶液を動的に混合し、ならびに任意の継続時間にわたって任意の順番でリアクタを通して化学物質を急冷させる能力を提供する。ＭＣＳＩＲ４００は、コンピュータ化されたハードウェアコントローラ４０２を使用して制御され、一実施形態の同じコントローラは、フルウエハリアクタおよび部位単離リアクタの両方での処理を達成する。ウエハは、工場インターフェース４０４を使用して、ＭＣＳＩＲ４００を通して急冷される。フルウエハおよび部位単離リアクタは、全ての制御側面において同程度である。ＭＣＳＩＲ４００の各リアクタまたはチャネルは、本明細書に記載のような複合湿式／蒸気工程順序の実施を可能にするように構成される。
【００３４】
概して、フルウエハ処理モジュール４０５は、フルウエハリアクタに連結する処理多岐管を含む。処理多岐管は、化学物質４０１に連結され、フルウエハリアクタに化学物質４０１を供給または送達するように構成される。フルウエハリアクタは、送達された化学物質を使用して、ウエハ全体または基板表面（例えば、８インチウエハ、１２インチウエハ等）にわたって均一な処理を達成するように構成される。
【００３５】
対照的に、ＳＩＰＭ４０９は、複数のチャネルまたは工程経路を使用して、ウエハにわたる複数の不連続領域（例えば、２８個の領域）の独立処理を可能にする、部位単離プロセッサである。ＳＩＰＭ４０９のこの実施例は、この実施例を明確にするために、２つの工程経路またはチャネルのいずれかによって供給されている単一部位単離リアクタを示すが、ＭＣＳＩＲは、任意の数の部位単離リアクタ、および各リアクタに接続される任意の数の工程経路を含むことができる。
【００３６】
ＳＩＰＭ４０９は、概して、一式の第１の多岐管（例えば、混合容器（ＭＶ）１多岐管）またはその集合体を含む送達システムを使用して、化学物質４０１を供給または分配する。各第１の多岐管の産出は、混合容器（例えば、混合容器１等）に連結される。混合容器多岐管は、混合容器のそれぞれに対する任意の比率でバルク化学物質の混合を可能にし、次いで、混合された化学溶液のための一時貯蔵部としての機能を果たす。
【００３７】
各混合容器の産出は、一式の第２の多岐管のうちの１つ以上に供給する（例えば、処理チャネル１部位多岐管、処理チャネル２部位多岐管）。各一式の第２の多岐管の産出は、部位単離リアクタに供給する。一式の第２の多岐管は概して、一式のフローセル中の２つの経路（例えば、チャネル１、チャネル２）のいずれかを通した混合容器溶液および／またはバルク化学物質の順序付けを可能にする。フローセルは、部位単離リアクタの上面を備え、リアクタスリーブは、リアクタの側壁を備える。処理された基板は、リアクタの底面を備える。各部位単離リアクタは、本明細書に記載のように基板の専用領域の個々の処理を達成する。
【００３８】
ＭＣＳＩＲ４００の実施例は、フルウエハリアクタに対する工程経路に混合容器を含まない。しかしながら、ＳＩＰＭのそれと同様の方法でフルウエハ処理モジュールを構成するために、フルウエハリアクタ工程経路に混合容器を含むことが可能であり、時には望ましい。
【００３９】
図５は、一実施形態下のＭＣＳＩＲのＳＩＰＭ５００である。ＳＩＰＭ５００は、複数の並列リアクタ中の反応を同時に制御することによって、基板の異なる領域の同時処理を管理または制御する。リアクタのそれぞれは、基板の特定の領域（例えば、ウエハ）の最も近くに位置する。リアクタ制御は、いくつか例を挙げると、試薬流、試薬混合、試薬送達、試薬および／またはリアクタ温度、および／または試薬ｐＨを制御するステップを含む。
【００４０】
ＳＩＰＭ５００は、第１の混合アセンブリ５１４に連結される第１の分注アセンブリ５１２を含む。第１の分注アセンブリ５１２は、Ｎ本の混合容器多岐管５１２１―５１２Ｎを含み、Ｎ本の混合容器多岐管は、任意の数となり得る。一実施形態の第１の分注アセンブリ５１２は、２８本の混合容器多岐管を含むが、ＳＰＳは、この数の混合容器多岐管に限定されず、任意の数の混合容器多岐管を含むことができる。混合容器多岐管のそれぞれの入力は、化学物質５０１のうちの１つ以上に連結される。一実施例として、一実施形態の混合容器多岐管は、８つの入力を含み、入力のそれぞれは、化学物質５０１の異なる１つのものに接続される。しかしながら、混合容器多岐管は、８つの入力に限定されず、各入力は、任意の他の多岐管入力からの異なる成分への接続に限定されない。加えて、分注アセンブリ５１２の全ての混合容器多岐管は、同じ構成であることに限定されない。さらに、他の構成要素（例えば、弁、調節器、ミキサ、ポンプ等）を、成分と混合容器多岐管との間でインライン接続することができる。
【００４１】
第１の混合アセンブリ５１４は、Ｎ本の混合容器５１４１―５１４Ｎを含み、Ｎ本の混合容器は、任意の数となり得る。一実施形態の第１の混合アセンブリ５１４は、２８個の混合容器を含むが、ＳＰＳは、この数の混合容器に限定されず、任意の数の混合容器を含むことができる。混合容器のそれぞれの入力は、第１の分注アセンブリ５１２の混合容器多岐管の産出に連結される。一実施例として、一実施形態の混合容器は、第１の分注アセンブリ５１２の混合容器多岐管の産出に連結される、１つの入力を含む。さらに具体的な実施例として、第１の混合容器５１４１の入力は、第１の混合容器多岐管５１２１の産出に接続される。しかしながら、混合容器は、１つの入力に限定されず、各入力は、第１の分注アセンブリ５１２の１本の混合容器多岐管への接続に限定されない。
【００４２】
ＳＩＰＭ５００はさらに、第２の混合アセンブリ５２４に連結される第２の分注アセンブリ５２２を含む。第２の分注アセンブリ５２２は、Ｎ本の混合容器多岐管５２２１―５２２Ｎを含み、Ｎ本混合容器多岐管は、任意の数となり得る。一実施形態の第２の混合アセンブリ５２２は、２８個の混合容器多岐管を含むが、ＳＰＳは、この数の混合容器多岐管に限定されない。混合容器多岐管のそれぞれの入力は、化学物質５０１のうちの１つ以上に連結される。一実施例として、かつ上記のように、一実施形態の混合容器多岐管は、８つの入力を含み、入力のそれぞれは、化学物質５０１の異なる１つのものに接続される。しかしながら、混合容器多岐管は、８つの入力に限定されず、各入力は、任意の他の多岐管入力からの異なる成分への接続に限定されない。加えて、他の構成要素（例えば、弁、調節器、ミキサ、ポンプ等）を、成分と混合容器多岐管との間でインライン接続することができる。
【００４３】
第２の混合アセンブリ５２４は、Ｎ本の混合容器５２４１―５２４Ｎを含み、Ｎ本の混合容器は、任意の数となり得る。一実施形態の第２の混合アセンブリ５２４は、２８個の混合容器を含むが、ＳＰＳは、この数の混合容器に限定されない。混合容器のそれぞれの入力は、第１の分注アセンブリ５２２の混合容器多岐管の産出に連結される。一実施例として、一実施形態の混合容器は、第１の分注アセンブリ５２２の混合容器多岐管の産出に連結される、１つの入力を含む。さらに具体的な実施例として、第１の混合容器５２４１の入力は、第１の混合容器多岐管５２２１の産出に接続される。しかしながら、混合容器は、１つの入力に限定されず、各入力は、第１の分注アセンブリ５２２の１本の混合容器多岐管への接続に限定されない。
【００４４】
ＳＰＳはモジュール式であるため、ＳＰＳの代替実施形態は、異なる数の分注アセンブリおよび／または混合アセンブリを含むことができる。例えば、一代替実施形態のＳＰＳは、２つの追加分注アセンブリを含むことができ、各追加分注アセンブリが追加混合アセンブリに連結される。別の実施例として、一代替実施形態のＳＰＳは、上記の第１の分注アセンブリ５１２および第１の混合アセンブリ５１４のみを含み、第２の分注アセンブリ５２２および第２の混合アセンブリ５２４を含まない。さらに、代替実施形態のＳＰＳは、上記よりも少ない、または多い数の混合容器多岐管および／または混合容器を含むことができる。加えて、代替実施形態は、混合容器多岐管および／または混合容器の異なる構成を含み、例えば、２つの混合容器多岐管を単一混合容器に連結することができる。
【００４５】
ＳＩＰＭ５００は、第３の分注アセンブリ５３２を含む。第３の分注アセンブリ５３２は、Ｎ本の部位多岐管５３２１―５３２Ｎを含み、Ｎ本の部位多岐管は、任意の数となり得る。一実施形態の第３の混合アセンブリ５３２は、２８本の部位多岐管を含むが、ＳＰＳは、この数の部位多岐管に限定されない。一実施形態の各部位多岐管は、８つの入力を含むが、そのように限定されない。各部位多岐管の第１の入力は、第１の混合アセンブリ５１４の混合容器の産出に接続され、各部位多岐管の第２の入力は、第２の混合アセンブリ５２４の混合容器の産出に接続される。したがって、さらに具体的な実施例として、第３の分注アセンブリ５３２の第１の多岐管５３２１を使用して、第１の部位多岐管５３２１の第１の入力は、第１の混合アセンブリ５１４の第１の混合容器５１４１の産出に接続され、第１の部位多岐管５３２１の第２の入力は、第２の混合アセンブリ５２４の第１の混合容器５２４１の産出に接続される。第３の分注アセンブリ５３２の各部位多岐管の残りの入力のうちの１つ以上は、ＳＩＰＭ５００の即時処理動作に適切であるように、化学物質５０１のうちの１つ以上に接続される。しかしながら、各部位多岐管の残りの入力は、代替実施形態では、他の成分源に接続することができる。他の構成要素（例えば、弁、調節器、ミキサ、ポンプ等）を、成分と第３の分注アセンブリ５３２との間でインライン接続することができる。
【００４６】
第３の分注アセンブリ５３２の産出は、フローセルアセンブリ５４２に連結される。上記のように基板に最も近いフローセルアセンブリ５４２は、Ｎ本のフローセル５４２１―５４２Ｎを含み、Ｎ本のフローセルは、任意の数となり得る。一実施例として、一実施形態のフローセルアセンブリ５４２は、２８個のフローセルを含むが、ＳＰＳは、この数のフローセルに限定されない。一実施形態の各フローセルは、１つの入力を含むが、そのように限定されない。各フローセルの入力は、第３の分注アセンブリ５３２の部位多岐管の産出に連結される。例えば、一実施形態のフローセルは、第３の分注アセンブリ５３２の部位多岐管の産出に接続される、１つの入力を含む。さらに具体的な実施例として、第１のフローセル５４２１の入力は、第３の分注アセンブリ５３２の第１の部位多岐管５３２１の産出に接続される。フローセルの内部は、流量を調節するように構成または再構成することができ、例えば、内部空洞は、任意の形状となり得て、および／または内部の表面外形は、流体の速度を制御するように変動させることができる。他の構成要素（例えば、弁、調節器、ミキサ、ポンプ等）を、第３の分注アセンブリ５３２とフローセルアセンブリ５４２との間でインライン接続することができる。
【００４７】
したがって、フローセルアセンブリ５４２は、基板の近接領域上で部位単離処理を達成するように構成される部位単離リアクタを形成する、一連の並列セルを含む。部位単離処理は、上記のように、フローセルアセンブリ５４２の各セルまたはリアクタに送達される成分または組成を備える処理を含む。
【００４８】
上記のＳＩＰＭ５００の実施形態は、第１の分注アセンブリ５１２の混合容器多岐管、第２の分注アセンブリ５２２の混合容器多岐管、第３の分注アセンブリ５３２の部位多岐管、第１の混合アセンブリ５１４および第２の混合アセンブリ５２４の混合容器、およびフローセルアセンブリ５４２のフローセルのそれぞれ同等数Ｎを含む。しかしながら、上記のように、代替実施形態は、処理動作に適切であるように、第１の分注アセンブリ５１２の混合容器多岐管、第２の分注アセンブリ５２２の混合容器多岐管、第３の分注アセンブリ５３２の部位多岐管、第１の混合アセンブリ５１４および第２の混合アセンブリ５２４の混合容器、およびフローセルアセンブリ５４２のフローセルのうちの１つ以上の異なる数を含むことができる。
【００４９】
コントローラ５０２は、上記のようなＳＩＰＭ５００の種々の構成要素に連結され、処理動作を制御する。ＳＩＰＭ５００は概して、第１の混合アセンブリ５１４および第２の混合アセンブリ５２４のそれぞれにおいて種々の組み合わせの組成を形成するように、複数の成分（例えば、化学物質、組成等）の大域的混合を含む、処理動作を提供する。この混合レベルでの組成は、追加成分を組成で順序づけることができる時点で第３の分注アセンブリ５３２に送達され、次いで、得られる組成は、フローセルを介して、基板上のＮ個の並列部位に送達される。液体、ガス、および／またはプラズマ試薬を支援するＳＩＰＭ５００は、いくつか例を挙げると、化学組成の制御、化学物質の順序付け、温度、ｐＨ、インライン混合、および局所環境制御を含む、制御された条件下で得られる組成を提供する。したがって、ＳＩＰＭ５００は、並列して多数の基板部位または領域への試薬の連続流を達成するような方式で、（種々の状態を有する）種々の試薬の流動の制御を可能にする。したがって、ＳＩＰＭ５００は、最小の一式の流動制御機器を使用して、複数の流動、流動力学、および複数のチャネルを管理しながら、オペレータが基板の異なる領域における並列処理を達成することを可能にする。
【００５０】
上記のＳＩＰＭ５００は、モジュール式であり、任意の数の上記の構成要素のいずれかを含むことができる。処理動作を支援するように、必要に応じて、構成要素（例えば、分注アセンブリ、混合容器多岐管、部位多岐管、混合アセンブリ、混合容器、フローセルアセンブリ、フローセル）をＳＩＰＭ５００に追加または削除することができる。さらに、構成要素の構成は、任意の数の構成を含み、上記の構成に限定されない。例えば、フローセル形状因子を変更する（例えば、円形の代わりに正方形）ステップは、フローセルの最上板のみを変更するステップを伴う。したがって、ＳＰＳは、構成可能性および異なる種類の処理を取り扱う能力の点で融通性がある。
【００５１】
図６は、一実施形態下のＳＩＰＭ５００の構成要素の一部（まとめてＳＩＰＭ６００と呼ばれる）の間の連結を示す。ＳＩＰＭ６００は、８つの入力Ａ―Ｈを含む、第１の混合容器多岐管６１２１を含む。入力のそれぞれは、処理動作の間に成分を選択的に受容するために、成分に連結される。成分と第１の混合容器多岐管６１２１との間の接続の一実施例として、多岐管６１２１の入力Ａは、ポンプ６０４を介して化学物質Ａに接続される。ポンプ６０４は、容器を充填するために使用される定量ポンプであるが、そのように限定されない。代替実施形態は、ポンプを含まなくてもよく、インラインポンプを含んでもよく、および／または異なる種類のポンプを含んでもよい。一実施形態のポンプ６０４は、各材料の体積比率の精密制御を可能にする定量ポンプを含むが、そのように限定されない。他の構成要素（例えば、弁、調節器、ミキサ、ポンプ等）を、成分（例えば、化学物質Ａ）を保持する容器とポンプ６０４との間、および／またはポンプ６０４と多岐管入力Ａとの間でインライン接続することができる。同様の方法で、他のＭＣＳＩＲ構成要素および／または成分または化学物質（図示せず）を第１の混合容器多岐管６１２１の入力Ａ―Ｈに連結することができる。第１の混合容器多岐管６１２１は、上記のような分注アセンブリの構成要素となり得るが、そのように限定されない。
【００５２】
ＳＩＰＭ６００は、第１の混合容器多岐管６１２１の産出に接続される入力を有する、混合容器６１４１を含む。したがって、混合容器６１４１は、第１の混合容器多岐管６１２１から流される成分を受容する。一実施形態の混合容器６１４１は、容器６１４１中で組成が生成されるパラメータであって、いくつか例を挙げると、圧力、温度、およびｐＨを含むパラメータの制御を可能にする。混合容器６１４１は、受容した成分を撹拌する、またはかき混ぜるためのデバイスを含むことができる。混合容器６１４１は、混合容器６１４１から組成を流すように機能する流動機構６０６を含むか、あるいはそれに連結または接続される。一実施例として、流動機構６０６は、組成を工程６０８に方向付けるか、または廃棄物６１０への工程から離して方向付けるための接続を含む。他の経路指定（図示せず）が可能である。混合容器６１４１は、上記のような混合アセンブリの構成要素となり得るが、そのように限定されない。
【００５３】
ＳＩＰＭ６００は、８つの入力１―８を含む、部位多岐管６３２１を含む。入力１の１つは、混合容器６１４１の組成産出ＭＩＸ１を受容するように接続される。他の成分および／または組成を受容するように、部位多岐管６３２１の他の入力を接続することができる。例えば、上記のように、別の多岐管および／または混合容器の組成産出ＭＩＸ２を受容するように、部位多岐管６３２１の別の入力２を接続することができる。さらに、部位多岐管６３２１の他の入力または残りの入力３―８を１つ以上の他の成分（図示せず）に連結することができる。
【００５４】
部位多岐管６３２１の産出は、基板６５０の領域に最も近いフローセル６４２１に接続される。ＳＩＰＭ６００は、インライン混合を提供するために、部位多岐管６３２１とフローセル６４２１との間にオプションのインラインミキサ６６０を含む。フローセル６４２１は、多岐管６３２１から組成を受容し、処理動作中に基板領域を処理するために組成を使用する。フローセル６４２１は、廃水（廃棄物）フローセル６４２１から離して方向付ける、廃棄物ライン６７０に接続される。廃棄物ライン６７０は、フローセル６４２１から処理廃水を除去するための真空多岐管または弁（図示せず）を含むことができる。フローセル６４２１は、上記のようなフローセルアセンブリの構成要素となり得るが、そのように限定されない。コントローラ６０２は、ＳＩＰＭ６００の構成要素に接続され、下記のように処理動作を制御する。
【００５５】
ＳＩＰＭ６００の一実施形態は、セルを通る流動を特性化するよりもむしろ、廃棄物ラインを通る流動を特性化するために、廃棄物ラインに流量計ＦＭを含む。これは、多数の流量コントローラの必要性を排除し、代わりに、単一溶媒システムに対する流量コントローラを１つしか必要としない。複数の流量コントローラは、複数の溶媒システム（例えば、酸性、塩基、および有機溶媒とともにシステムで使用される、３つの流動コントローラ）とともに使用される。
【００５６】
分注アセンブリ、混合容器多岐管、混合アセンブリ、混合容器、フローセルアセンブリ、およびフローセルを含む、ＳＩＰＭの構成要素は、上記のように、数および構成が変動する。これらの構成要素は、いくつか例を挙げると、弁、管類または導管、分注ポンプ、流量調節器、圧力調節器、およびコントローラを含む、種々の他の構成要素および／または材料を使用して、連結または接続される。これらの他の構成要素および／または材料は、構成および処理動作に適切であるように、当該分野で公知の構成要素および／または材料を含む。
【００５７】
上記のＳＩＰＭの構成は、バルク化学物質が、混合容器多岐管を通して混合容器に、および／または部位多岐管を通して部位単離リアクタに方向付けられることを可能にする。混合容器に方向付けられる場合、制御システムは、任意の組成の溶液の混合を可能にする。溶液の組成は、混合容器のそれぞれにわたって独立して変動させることができる。混合容器は、得られる溶液の撹拌、加熱、およびｐＨ制御を可能にするような方式で実装される。加えて、得られる溶液のｐＨおよび温度は、フローセルごとに監視することができる。さらに、部位多岐管を通る各溶液の流速は、独立して可変である。
【００５８】
上記のように、各多岐管（例えば、混合容器多岐管、部位多岐管）は、いくつかの入力または弁（例えば、Ｘ個の入力、Ｘは任意の数１、２、・・・）を含み、各弁が異なる化学物質源に連結または接続される。化学物質源は、例えば、液体、ガス、または真空であってもよい。多岐管は、多岐管入力において受容される化学物質が共通経路を通って多岐管を退出するように、構成される。その結果、多岐管は、Ｘ：１多岐管と呼ばれる。化学物質は、多岐管を通して個別に、または組み合わせで順序付けることができる。組み合わせで順序付けられる時、均質な化学物質溶液を確保するために、インラインミキサを使用することができる。化学物質の逆流、およびその結果、望ましくない混合が発生しないことを確実にするように、逆止め弁もまた、Ｘ個の化学物質のそれぞれの入口に組み込むことができる。
【００５９】
フローセルは、ＳＩＰＭの工程の流動力学を制御する。順序中の化学変化の間の死容積を低減するために、一実施形態のフローセルは、独立工程およびセル本体に直接組み込まれる廃棄物経路を含む。図７は、一実施形態下の独立した工程Ｐ１／Ｐ２および廃棄物Ｗ経路を含む、フローセル７００のブロック図である。各フローセル経路は、弁Ｖ１―Ｖ４を組み込んで、工程および廃棄物流を制御する。これらの弁Ｖ１―Ｖ４の使用は、例えば、基板の処理のための化学物質を送達するために第２の経路Ｐ２が使用されている間に、フローセルの第１の工程経路Ｐ１が浄化されることを可能にする。この工程経路制御は、優れたタイミングの正確度を提供し、フローセルへの化学物質の非常に精密な順序付けを可能にする。
【００６０】
弁使用の一実施例として、フローセルの現在の工程ステップの弁構成は、弁Ｖ１を閉鎖および弁Ｖ２を開放させて、第１の経路から廃棄物産出へと浄化される第１の化学物質をもたらし、弁Ｖ４を開放および弁Ｖ３を閉鎖させて、工程産出を介してフローセルに提供される第２の化学物質をもたらす。現在の工程ステップの完了および次の工程ステップの開始時に、第１の経路Ｐ１の化学物質が工程産出を介して基板に即時に導入される一方で、第２の経路の化学物質が浄化され、続いて、工程順序の次の化学物質を使用して、第２の経路が準備されるような方法で、弁を切り替える、または再構成することができる。
【００６１】
一実施形態のフローセルは、リアクタから処理化学物質を回収および排出するように真空多岐管を含む。一実施形態の真空多岐管は、多岐管の定圧を維持するように雰囲気へと放出され、それにより流速の優れた予測可能性を提供するが、そのように限定されず、代わりに、システム構成に適切であるように、真空源または圧力源に連結され得る。
【００６２】
ＳＩＰＭのフローセルは全て、フローセルが１つの単位としてまとめて上昇または下降されることを可能にする、固定具に接続される。基板に対するフローセルの垂直位置のこの制御は、リアクタ容積が動的に変更されることを可能にする。この機能の使用の一実施例は、フローセルを上昇させて静的バケットモード処理を促進し、次いで、フローセルを下降させて放射状流パターンを促進することである。
【００６３】
図４を参照して上記のように、フローセルが部位単離リアクタの上面を備える一方で、リアクタスリーブは、リアクタの側壁を備え、処理された基板は、リアクタの底面を備える。リアクタスリーブは、容易な有用性を提供するために使用される、不活性スリーブである。例えば、リアクタスリーブは、汚染された場合に、または化学的適合性に必要なスリーブ材料を備えるスリーブを提供するために、容易に交換することができる。スリーブは、種々の材料のうちの１つ以上を備えることができる、リアクタブロックによって固定される。リアクタブロックはまた、室温とは異なる処理温度を提供するように、および異なる工程に適切であるように、コントローラの制御下で自動的に加熱および／または冷却することもできる。
【００６４】
ＭＣＳＩＲはまた、処理を受ける基板を固定する、チャックまたは台を含む。チャックは、真空、静電気、および／または機械的咬持を含むがそれらに限定されない、基板を固定する種々の機構のうちの１つ以上を備えることができる。リアクタブロックと同様に、チャックもまた、コントローラの制御下で自動的に加熱および／または冷却することができる。チャックは、ロボットの効果的な使用を可能にして、リアクタアセンブリから基板を導入および回収するように、機械的に作動させることができる。
【００６５】
一実施形態のＭＣＳＩＲの全ての構成要素を通る成分の流動制御は、ＭＣＳＩＲの接続にわたって圧力を変動させることによって達成される。それぞれ少なくとも１つの管類接続および／または１つ以上の精密開口部または弁を含むことができる、接続は、意図された工程順序の成分および成分パラメータについてＭＣＳＩＲにわたって整合される。ＭＣＳＩＲの接続は、実際の使用前に較正され、較正曲線は、各接続に対するデータベースに記憶される。コントローラは、処理動作中に成分流を制御する際に、較正の情報を使用する。
【００６６】
ＭＣＳＩＲの基板処理は、上記のような基板の局所領域上で組み合わせ処理および従来のフルウエハ処理の並列統合を含む。ＭＣＳＩＲの実施形態は、上記のようにコントローラの制御下で処理動作を支援する（例えば、ＭＣＳＩＲ４００（図４）のコントローラ４０２、ＭＣＳＩＲ５００（図５）のコントローラ５０２、ＭＣＳＩＲ６００（図６）のコントローラ６０２）。コントローラは、ホストＭＣＳＩＲの種々の構成要素の動作を制御するために種々のデータベースまたはテーブルの情報を使用する、１つ以上のプログラムまたはアルゴリズムを実行するプロセッサを含む。データベースまたはテーブル（図示せず）は、コントローラプロセッサに連結され、コントローラの構成要素となり得て、および／または、ＭＣＳＩＲおよび／またはホスト処理システムの他の構成要素の間に分配することができる。
【００６７】
一実施形態のコントローラは、工程順序の完全コンピュータ制御／自動化を提供する。しかしながら、リアクタのそれぞれは、ほとんどの処理パラメータに対して独立して制御することができるが、温度およびリアクタ容積等の一部の処理パラメータは、全部位に大域的である。異なるリアクタで異なる順序が使用され、グローバルパラメータが変更される場合、コントローラは、工程順序が全リアクタにわたって正しく実行するように、処理ステップの同期化を可能にする。工程同期化に加えて、コントローラは、工程ステップがシステム上で開始することを可能にする工程順序トリガを可能にし、温度等のパラメータの特定の標的値を満たす。これらの２つの能力は、それにより工程順序を実行することができる、正確度および精度をさらに向上させる。
【００６８】
基板処理動作を制御する一般的な実施例として、図８は、基板の混合モード処理のフロー図である。溶液は、多数の化学原料から生成される８０２。組成およびパラメータは、組み合わせ方式で変動され、複数の溶液の異なるものの間で独立して制御される。化学物質および溶液は、基板上に分注され８０４、分注するステップは、基板の表面全体上への化学物質の分注および複数の溶液の分注を統合するステップを含む。複数の溶液の分注は、分注される溶液のうちの１つ以上および基板の１つ以上のセットの領域の間で流動を独立して変動させるステップを含む。
【００６９】
ＭＣＳＩＲコントローラを使用して処理動作を制御する、さらに具体的な実施例が続く。動作は、概して、オペレータが順序を選択および／または設定し、順序に適切なライブラリを選択および／または設定すると、開始する。基板（例えば、ウエハ）が搭載され、ライブラリが事前に段階分けされる。次いで、選択された処理順序が実行される。選択された順序の実行後に、ウエハが撤去され、システムが洗浄される。
【００７０】
順序の設定は、成分または化学物質の順序付け、および関連パラメータを定義するステップを含む。化学物質の順序付けの定義は、例えば、化学物質の種類、流動時間、流速、装填、浸漬、洗浄時間、および工程温度のうちの１つ以上を含む。一実施形態のＭＣＳＩＲの各フローセルを通る流速がほぼ同じ値である一方で、流速を直列方式で変動させることができる。流動時間、浸漬時間、および洗浄時間をＭＣＳＩＲにわたって変動させることができる。順序付けは、例えば、上記のような１つ以上のインラインミキサを介した化学的混合か、あるいは本明細書に記載の他の混合技術または構成要素を含むことができる。
【００７１】
一実施形態の処理順序のためにライブラリ設定するステップは、混合物中の各化学物質の濃度、各溶液の温度およびｐＨ、および各混合物の全体積（既定値は順序情報から提供される）のうちの１つ以上を設定するステップを含む。ライブラリの設定は随意である。
【００７２】
ウエハ搭載は、ウエハサイズを画定するステップを含む。ライブラリの事前段階化は、ＭＣＳＩＲの混合容器を通して順序付けるステップ、および規定成分の各構成要素の適切な量を追加または分注するステップを含む。混合容器内への個々の成分を測定するために、精密分注ポンプが使用される。＋／−１％の正確度における１０ミリメートル（ｍｌ）の送達は、一実施形態では約５秒かかる。ＭＣＳＩＲは、第１の成分と最後の成分の開始の間に事前に規定された時間間隔（例えば、１分）を伴う時差開始で、混合溶液に個々の成分を分注する。ライブラリの事前段階化は、段階あたりの期間（例えば、１５分）の標的とされ、連続ウエハに対しては、ライブラリの事前段階化は、工程順序と並列に実行することができる。ＭＣＳＩＲの事前段階化は、精密な温度およびｐＨ制御の条件下で行われ、工程順序に適切であるように、成分の統合混合を含む。
【００７３】
選択された工程順序の実行は、順序の開始、および選択された順序の全ての定義された工程の完了を含む。工程順序実行のデータは、オペレータまたは他のユーザによって規定されるように記録される。基板（例えば、ウエハ）は、工程順序の完了時に撤去される。基板の除去後、ＭＣＳＩＲは、処理廃水および／またはＭＣＳＩＲの構成要素からの未使用成分を浄化するように洗浄される。次いで、ＭＣＳＩＲは、ガス（例えば、窒素）で加圧され、後続工程順序が開始されるまで加圧状態で保持される。
【００７４】
工程順序付けの一実施例として、ＭＣＳＩＲは、上記のＳＩＰＭを使用する基板の領域中の部位単離蒸着を含む、処理を支援する。ある材料の蒸着は、２つの化学物質が混合され、高温でウエハ上に分注されることを必要とする。蒸着は、静的またはバケットモードリアクタ中で完遂されなければならない。また、化学物質は、湿気に暴露されてはならない。最後に、化学物質は、混合されると高温で不安定であるが、混合されないと安定している。ＭＣＳＩＲは、この蒸着の既存の工程への効率的な統合を達成する際に重要である、この順序における各ステップのタイミングの精密制御を可能にする。以下の実施例で提供されるパラメータは、実施例として提供されるのみであり、ＭＣＳＩＲをこれらのパラメータ下での処理のみに限定することを目的としない。
【００７５】
上記のＭＣＳＩＲを使用して、および上記の４―６に関連して蒸着を実行するためには、混合容器多岐管を通して混合容器の中へ化学物質Ａを分注することによって、動作が開始する。化学物質Ａの温度は、所望の工程温度に上昇され、化学物質Ａが工程温度に到達すると、コントローラは、混合容器内への化学物質Ｂの分注を誘発する。また、２つの化学物質の機械的混合が混合容器中で開始される。
【００７６】
次いで、化学物質ＡおよびＢの溶液の温度は、事前に規定された工程温度に上昇される。加熱サイクル中に、基板がインターフェースによってロボットアーム上へ移動させられ、基板チャックが工程温度に予熱される。基板が熱いウエハ上に搭載される点である工程温度に溶液が到達するまで、基板はロボット上にとどまる。ウエハは、定位置に作動され、溶液は、約１０ｍｍの高さにあるリアクタにより、基板上に分注される。
【００７７】
蒸着の終わりに、基板チャンクは活発に冷却され、反応溶液の排出と同時に、リアクタの高さは０．２５ｍｍに低減される。溶液を排出し、基板を冷却する際に、表面から残留化学物質を洗い流すために、流動モードで第２の溶液がリアクタに導入される。次いで、ウエハは、リアクタから回収され、ロボットインターフェースを介して返却される。
【００７８】
一実施形態のＭＣＳＩＲは、セルアセンブリのリアクタと標的基板の１つ以上の領域との間のシールの使用を含む。一実施形態の密封システムおよび方法は、２つの部類のシールを含むことができる。第１の部類のシールが１つ以上の接触シールを含む一方で、第２の部類のシールは、密封流体を使用して形成される、流体力学的障壁の使用を含む。これらの密封システムのそれぞれは、２００６年６月６日出願の米国特許出願番号１１／４４８，３６９号に記載されている。
【００７９】
図９は、一実施形態下の、基板を固定することができる、台またはチャック９０４に噛合されるフローセルアセンブリ９０６を含む、ＭＣＳＩＲ９００を示す。ＭＣＳＩＲ９００は、浮動リアクタスリーブまたは壁９１０を含む。浮動リアクタスリーブ９１０は、セルアセンブリリアクタブロック９０６の各フローセル９０８中で浮動するか、または動的に位置付け可能となるように構成される。したがって、浮動スリーブ９１０を含むフローセル９０８の組み合わせは、局所表面との各リアクタ縁表面９１２（浮動スリーブ９１０によって形成される）の基板の個々の整合性を提供する、フローセル９０８を形成する。
【００８０】
リアクタブロック９０６のフローセル９０８内の各リアクタスリーブ９１０の整合性は、一実施形態では、Ｏリングであるがそれに限定されない、外部機構によって制御または提供することができる。フローセル９０８内の各リアクタスリーブ９１０の整合性はまた、スリーブ壁に直接統合される固定具型機構によって提供することもできる。リアクタスリーブ整合性機構のそれぞれを以下で詳細に記載する。各フローセル９０８での浮動スリーブ９１０の使用は、汚染されるか、あるいはリアクタでの連続使用に不適当となる場合がある、個々のリアクタ壁の交換を可能にする。さらに、浮動スリーブ９１０によって提供されるリアクタブロック９０６内の各フローセル９０８の浮動は、リアクタ構成要素のより大きい製造公差を可能にする一方で、シールが各リアクタに対して達成される高確率を依然として提供する。
【００８１】
一実施形態のシステムは、上記にように３次シールを提供するために真空を使用する。真空は、リアクタブロック９０６の中の、またはそれを通る、一連の真空チャネル９００Ｖを介して提供される。真空は、処理された基板と接触して、３次シールによる効果的な密封を確実にするように構成される、面シール９００ＦＳと連動する。したがって、この面シール９００ＦＳは、真空を使用して、または代替として空気圧力を使用して、基板への周辺シールを確立する。
【００８２】
一実施形態の単離リアクタチャンバ９０８の外部にあるプレナム域を加圧することができる。加圧は、例えば、各単離リアクタチャンバ９０８外側の材料の漏出を防止するために使用される。また、プレナムを加圧し、次いで、経時的な圧力低下を測定することにより、浮動スリーブ９１０の密封性能の監視を可能にする。さらに、プレナムの加圧は、単離リアクタチャンバ９０８からの潜在的に毒性のある化合物の解放または制御されていない放出の見込みを防止または最小限化する。
【００８３】
上記の接触密封システムの代替案として、本明細書では流体力学的密封システムとも呼ばれる、第２の部類のシールは、フローセルアセンブリのリアクタ間に流体力学的障壁を形成することによって、リアクタ内容物を含有するために密封流体を使用する。流体力学的障壁は、１つ以上の従来の接触シールに取って代わる。
【００８４】
図１０は、一実施形態下の流体力学的密封システム１０００を示す。流体力学的密封システム１０００は、いくつかの隣接するリアクタ１００８ＡＡおよび１００８ＡＢからフローセルアセンブリの各リアクタ１００８を単離する１次格納部となるように構成される、流体力学的障壁を形成するために、密封流体１０１０を使用する。一実施形態の流体力学的密封システム１０００はまた、基板の周辺の領域に面シール１０００ＦＳを含む。面シール１０００ＦＳは、基板１００２のほぼ全域を封入し、反応物種の２次格納部を提供する。密封流体１０１０は、密封流体１０１０が、任意のリアクタ１００８、１００８ＡＡ、１００８ＡＢの任意の反応へ汚染を導入しないように、リアクタ１００８、１００８ＡＡ、１００８ＡＢのうちの１つ以上の反応に対して不活性である。
【００８５】
流体力学的シールは、基板接触なしで基板１００２の表面の上側にリアクタを位置付けることによって提供される。基板１００２に近接したリアクタの位置付けは、リアクタの底部分と基板１００２との間の制御された空隙１０２０の形成をもたらす。したがって、リアクタは、基板と物理的に接触しない。制御された空隙１０２０の範囲は、密封流体１０１０および／またはリアクタ１００８、１００８ＡＡ、１００８ＡＢの反応物の特性（例えば、流体成分、疎水性、親水性、反応性、粘度等）を介して変調させることができる。
【００８６】
流体力学的軸受機構は、密封流体１０１０および廃水チャネルの各圧力を制御することによって、基板の上側のリアクタ１００８の浮動高、およびしたがって制御された空隙１０２０を制御するが、そのように限定されない。密封流体１０１０は、周辺空間１００４またはリアクタ壁１００８中の第１の一式のチャネル１０１２を通して、流体力学的密封システム１０００の中へ導入される。一実施形態の第１の一式のチャネル１０１２は、１つのチャネルを含むが、代替実施形態は、任意の数または種類のチャネルまたは通路を含むことができる。反応流体１０１８はまた、リアクタ１００８の中へ導入され、反応流体１０１８を伴う静的反応の継続時間にわたってリアクタ１００８に含有される。密封流体１０１０は、それが導入されるリアクタ１００８に反応流体１０１８を含有する、流体力学的障壁を形成する働きをする。一実施形態では、密封流体１０１０の適切な（例えば、より高い）流動および／または（例えば、短い）工程継続時間を選択して、それが導入されるリアクタ１００８からの反応流体１０１８の外部拡散を限定することによって、このことを達成することができる。したがって、流体力学的シールは、反応流体１０１８の縁間流動を、密封流体１０１０によって確立される接近した境界に限定することによって、リアクタ１００８内の基板１００２の特定域または領域を封入する。反応の完了時に、反応流体１０１８は、リアクタ１００８から除去される（例えば、吸引を介して）が、そのように限定されない。
【００８７】
密封流体１０１０は、リアクタ１００８の周辺スペース１００４中の第２の一式のチャネル１０１４を通して、反応廃水１０１９とともに回収される。リアクタ周辺空間１００４の第２の一式のチャネル１０１４は、密封チャネルとして画定される区域で、第１の一式のチャネルと、チャネル１０１４が対応するリアクタとの間に位置する。一実施形態の第２の一式のチャネル１０１４は、１つのチャネルを含むが、代替実施形態は、任意の数または種類のチャネルまたは通路を含むことができる。一実施形態の流体力学的密封システムは、第２の一式のチャネル１０１４を通して密封流体１０１０および／または反応廃水１０１９を回収するための真空源を含む。
【００８８】
上記の流体力学的密封システムは、基板と直接接触しているリアクタ構成要素を有することなく、リアクタ間単離を提供し、それにより、リアクタとの物理的接触による反応物汚染の可能性を低減または排除する。流体力学的密封システムはまた、２つのレベルの格納を提供して、雰囲気への反応物の漏出がないことを確実にする。
【００８９】
一実施形態の基板処理は、１つ以上の基板処理システムで使用され、基板上に材料を形成するように処理する（例えば、層または構造を生産する）。本明細書で使用されるような基板上での材料の形成は、基板材料上に直接材料を形成するステップ、ならびに以前に基板上に形成された別の材料上に材料を形成するステップの両方を包含するが、そのように限定されなくてもよい。基板処理は、種々の製品の製造において有用となり得る、非常に安価に基板上の微小構造および特徴（例えば、ナノメートルサイズ規模における）の生産を可能にする。加えて、基板処理は、市販の基板処理装置および方法（例えば、市販の半導体処理機器および方法）によって可能にされる１つ以上の能力を利用して、基板上に材料を形成する基板処理の性能を促進および／または強化することができる。
【００９０】
基板処理は、任意のサイズの基板を含むことができる。例えば、基板処理は、１平方インチ未満から最大１２インチ（３００ミリメートル（ｍｍ））の面積を有する小型半導体基板、または多くの電子構成要素の生産で使用される、より大型の半導体基板の処理で使用することができる。一般に、処理することができる基板のサイズに限度はない。例えば、基板処理は、電子構成要素を生産するために使用される、より大型の各後続世代の半導体基板を処理するために使用することができる。基板処理はまた、フラットパネルディスプレイの生産で使用される、比較的大型の基板を処理するために使用することができる。そのような基板は、約１平方メートルの長方形基板を含むが、より大型の基板を使用することができる。基板処理はまた、固定幅であるが（理論的に）無制限の長さを有するフレキシブル基板に対するロール・ツー・ロール処理用途で使用するために増減することができる（フラットパネルディスプレイの生産において特に有用となり得る基板処理の方式で）。例えば、そのような基板ロールは、長さ数１００フィートとなり得る。
【００９１】
基板処理は、単一の基板または複数の基板の処理で使用することができる（例えば、バッチ処理）。例えば、湿式半導体処理では、単一の基板を処理することができるか、または、例えば、１３、２５、または５０個の基板のバッチを単回で処理することができる。乾式半導体処理およびフラットパネルディスプレイ生産では、典型的には、単一基板が一度に処理される。
【００９２】
本明細書に記載の基板処理は、湿式処理および／または乾式処理を含むことができる。湿式処理の場合、基板は、流体を使用して処理される。例えば、基板は、全体または一部において、規定の特性（例えば、特定の化学組成）を有する流体に浸漬することができる。また、例えば、流体を特定の方式で基板上に噴射することができる。一実施形態の基板処理とともに使用するための湿式処理は、所望の処理に適切であるように、種々の化学成分のうちのいずれかを利用することができる。
【００９３】
乾式処理（例えば、物理的気相成長法、化学気相蒸着、プラズマ化学気相成長法、および原子層蒸着）では、規定の方法で基板表面を処理する、基板との所望の相互作用を生じさせるために、プラズマまたはガスが使用される。基板処理とともに使用するための乾式処理は、所望の処理に適切であるように、不活性または反応性ガスを利用することができる。
【００９４】
種々の化学成分または他の反応物（本明細書では、まとめて成分または化学成分と呼ばれる）のいずれかは、基板処理および関連工程を達成するために、一実施形態の基板処理システムによって使用することができる。成分は、液相、気相、および／または液相および気相の何らかの組み合わせ（例えば、超臨界流体相を含む）となり得る。使用される成分およびそれらの濃度、ならびに成分の混合物は、行われる特定工程ステップに依存する。化学物質送達システムは、工程に適切であるように、化学成分のモル濃度、温度、流速、および圧力の精密制御を可能にすることができる。化学物質送達システムはまた、汚染の適切な濾過および制御も提供する。
【００９５】
基板処理システムの図示した実施形態の上記の説明は、包括的となること、または基板処理システムを開示される正確な形態に限定することを目的としない。例証的目的で、基板処理システムの具体的実施形態および実施例が本明細書に記載されている一方で、当業者が認識するように、種々の同等な修正が基板処理システムの範囲内で可能である。本明細書で提供される基板処理システムの教示は、上記で開示されるシステムおよび方法だけでなく、他の処理システムおよび方法に適用することができる。
【００９６】
上記の種々の実施形態の要素および作用は、さらなる実施形態を提供するように組み合わせることができる。上記の発明を実施するための形態を踏まえて、基板処理システムにこれらの変更および他の変更を行うことができる。
【００９７】
一般に、以下の請求項では、使用される用語は、基板処理システムを本明細書で開示される具体的実施形態に限定すると解釈されるべきではないが、請求項の下で動作する全ての処理システムを含むと解釈されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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