(57)【要約】ガス圧入システムは、引出しプレートを通ってのイオンビームの通過を可能にするための引出しアパーチャを有する引出しプレートを含み、該引き出しプレートは、さらに、該引き出しプレートからの残留物除去ガスの排出のためのガススロットを有する。前記ガス圧入システムは、前記ガススロットとガス多岐管との間の前記引き出しプレートを通って伸びる、ガス管と、前記ガス多岐管に流体連結して接続されたガス源とを、さらに、含んでもよく、該ガス源は前記残留物除去ガスを含む。前記ガス多岐管は、第１の位置と第２の位置との間の選択的に調整できるバルブを含んでもよく、前記第１の位置において、前記ガスは前記引き出しプレートの中へ流れることができ、前記第２の位置において、前記ガスは前記引き出しプレートから周囲の外気へ排気することができる。前記ガス圧入システムは前記ガス多岐管に連結された多岐管カバーを、さらに、含んでもよい。
2020502742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビーム装置のためのガス圧入システムであって、
該ガス圧入システムは、引出しプレートを通ってのイオンビームの通過を可能にするための引出しアパーチャを有する引出しプレートを備え、
該引き出しプレートは、さらに、該引き出しプレートからのガスの排出を容易にするための前記引き出しプレートに形成されたガススロットを有する、ガス圧入システム。
【請求項２】
前記ガススロットと前記引き出しプレートに取り付けたガス多岐管との間の前記引き出しプレートを通って伸びる、ガス管を、さらに、備える、請求項１記載のガス圧入システム。
【請求項３】
前記ガス多岐管に流体連結して接続された第１のガス源を、さらに、備え、該第１のガス源は、第１の残留物除去ガスを含む、請求項２記載のガス圧入システム。
【請求項４】
前記ガス多岐管に流体連結して接続された第２のガス源を、さらに、備え、該第２のガス源は、前記第１の残留物除去ガスと異なる第２の残留物除去ガスを含む、請求項３記載のガス圧入システム。
【請求項５】
前記ガス管は、前記引き出しプレートを通って、前記引き出しプレートのエッジから伸びる穴により画定される、請求項２記載のガス圧入システム。
【請求項６】
前記ガス管は、前記引き出しプレートの前面及び後面のうちの少なくとも１つに形成される経路により画定される、請求項２記載のガス圧入システム。
【請求項７】
前記ガス多岐管は、第１の位置と第２の位置との間の選択的に調整できるバルブを含み、前記第１の位置において、前記ガスは前記引き出しプレートの中へ流れることができ、前記第２の位置において、前記ガスは前記引き出しプレートから周囲の外気へ排気することができる、請求項２記載のガス圧入システム。
【請求項８】
前記ガス多岐管に連結された多岐管カバーを、さらに、備え、該多岐管カバーは、前記バルブに連結され、前記バルブを前記第１の位置と前記第２の位置との間を動かすように適合された電子的に制御可能な駆動機構を含む、請求項７記載のガス圧入システム。
【請求項９】
前記ガススロットは、前記引き出しアパーチャの第１の側に配置された第１のガススロットであり、前記ガス圧入システムは、さらに、前記引き出しアパーチャの前記第１の側とは反対の第２の側に配置された第２のガススロットを備える、請求項１記載のガス圧入システム。
【請求項１０】
ガス圧入システムのための引出しプレートを製造する方法であって、該方法は、
細長い引出しアパーチャをプレートに形成するステップと、
前記プレートの第１の側の前記引出しアパーチャの第１の側にガススロットを形成するステップと、
前記ガススロットをガス源に流体連結して中に入れるための管のネットワークを前記プレートに形成するステップであって、該管のネットワークは前記第１のガススロットと交差するスロット管を含むステップと、を有する、方法。
【請求項１１】
前記管のネットワークは、
前記プレートのエッジから伸びる多岐管と、
前記多岐管と前記スロット管との間を伸びる相互接続管とを、さらに、備える、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記管のネットワークを形成するステップは、前記プレートの前記第１の側に平行な方向に、前記プレートにドリルで十字形の穴を開けるステップを有する、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記管のネットワークを形成するステップは、前記プレートの前記第１の側、及び、前記第１の側の反対の前記プレートの第２の側のうちの少なくとも１つに経路を設定するステップを有する、請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
前記ガススロットは第１のガススロットであり、前記方法は、前記プレートの第１の側の、前記引出しアパーチャの前記第１の側とは反対の前記引出しアパーチャの第２の側に第２のガススロットを形成するステップを、さらに、有する、請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記ガス源は第１のガス源であり、前記管のネットワークは第１の管のネットワークであり、前記方法は、前記第２のガススロットを第２のガス源に流体連結して中に入れるための第２の管のネットワークを前記プレートに形成するステップを、さらに、有する、請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は２０１６年１２月１９日に出願された発明の名称「GAS INJECTION SYSTEM FOR ION BEAM DEVICE（イオンビーム装置のためのガス圧入システム）」の米国仮特許出願第６２／４３６，０４７号の優先権を主張するものであり、その開示内容はその全体において参照することにより本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明の実施形態はイオンビーム装置の分野に関し、より詳しくは、残留物除去ガスをイオンビーム装置のプロセスチャンバの中へ注入するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体ウェーハ又は他の基板に所望の表面特徴を創生するために、基板の中に所望の特徴を「エッチングする」ため、所定のエネルギーのイオンビームを、基板の表面に投射することができる。このエッチングプロセス中、基板は、イオン源により基板へ投射されるイオンビームに横方向に機械的に駆動し、又は、「スキャンする」ことができる。例えば、イオンビームが、水平面に沿って垂直に方向づけられた基板の方へ、投射される場合、基板は、投射されるイオンビームに垂直な垂直方向に及び／又は横方向に、スキャンすることができる。したがって、基板の全表面をイオンビームにさらすことができる。
【０００４】
イオンビームで基板をエッチングすることにより、基板のエッチングされた表面から除去され、基板の別の部分へ再堆積された、スパッタされた原子の形で残留物を創生する。この残留物は、除去されない場合、完成基板の品質に有害となり得る。残留物を除去するために、基板のエッチングの前に、中に、及び／又は、後に、基板を、メタノール、エタノール又はイソプロパノールなどの様々な「残留物除去ガス」にさらすことができる。そのような残留物除去ガスは、エッチングされた基板の表面からスパッタされた原子と反応することができ、揮発性の分子を生成する。これらの揮発性の分子は、次いで、真空ポンプまたは同種のものを用いて排出することができる。
【０００５】
従来は、残留物除去ガスは、処理される基板に隣接して配置されたいわゆる「シャワーヘッド」構造により、イオンビーム装置のプロセスチャンバの中へ導入される。基板及びイオンビーム装置のコンポーネントに間隙を設けるために、シャワーヘッドは、通常、基板からいくらかの距離を離して位置づける。したがって、シャワーヘッドの存在は、プロセスチャンバが、シャワーヘッドがなければ必要であるよりも、より顕著に大きいことを必要とする。さらに、シャワーヘッドは基板から大幅な距離を離して位置づけられるため、シャワーヘッドにより放出される残留物除去ガスは、基板に流れ込んで接触する前に、プロセスチャンバの多くの至る所で拡散する。残留物除去ガスの多くは、基板の表面に到達する前にプロセスチャンバから除去され、残留物除去ガスの非効率的かつ非効果的な配送という結果になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの及び他の考慮すべき事柄に対して、本改良は有用であり得る。
【課題解決するための手段】
【０００７】
本概要は、簡略化した形式でコンセプトの選択を導入するために、提供される。本概要は、特許請求の範囲の主題の肝要な特徴又は本質的特徴を同定することを意図するものではなく、特許請求の範囲の主題の範囲を決定する助けを意図するものでもない。
【０００８】
本発明による、イオンビーム装置のためのガス圧入システムの例示的実施態様は、引出しプレートを通ってのイオンビームの通過を可能にするための引出しアパーチャを有する引出しプレートを含んでもよく、該引き出しプレートは、さらに、該引き出しプレートからのガスの排出を容易にするためのガススロットを有する。
【０００９】
本発明による、イオンビーム装置のためのガス圧入システムの別の例示的実施態様は、引出しプレートを通ってのイオンビームの通過を可能にするための引出しアパーチャを有する引出しプレートを含んでもよく、該引き出しプレートは、さらに、該引き出しプレートからの残留物除去ガスの排出を容易にするためのガススロットを有する。この実施態様は、前記ガススロットと前記引き出しプレートに取り付けたガス多岐管との間の前記引き出しプレートを通って伸びる、ガス管を、さらに、含んでもよい。ガス源は、前記ガス多岐管に流体連結して接続してもよく、該ガス源は前記残留物除去ガスを含む。前記ガス多岐管は、第１の位置と第２の位置との間の選択的に調整できるバルブを含んでもよく、前記第１の位置において、前記ガスは前記引き出しプレートの中へ流れることができ、前記第２の位置において、前記ガスは前記引き出しプレートから周囲の外気へ排気することができ、前記ガス多岐管に連結された多岐管カバーを含んでもよい。該多岐管カバーは、前記バルブに連結され、前記バルブを前記第１の位置と前記第２の位置との間を動かすように適合された電子的に制御可能な駆動機構を含んでもよい。
【００１０】
本発明の実施態様による、ガス圧入システムのための引出しプレートを製造する方法の例示的実施態様は、細長い引出しアパーチャをプレートに形成するステップを含んでもよい。前記方法は、さらに、前記プレートの第１の側の前記引出しアパーチャの第１の側にガススロットを形成するステップと、前記ガススロットをガス源に流体連結して中に入れるための管のネットワークを前記プレートに形成するステップであって、該管のネットワークは前記第１のガススロットと交差するスロット管を含むステップと、を含んでもよい。
【００１１】
例として、添付の図面を参照して、本発明の装置の様々な実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるイオンビーム装置の例示的実施形態を例示する側断面図である。
【図２】本発明によるガス圧入システムの例示的実施形態を例示する斜視図である。
【図３】図３Ａは、本発明による例示的引き出しプレートを例示する切断図である。図３Ｂは、図３Ａに示す引き出しプレートの一部を例示する詳細図である。
【図４】本発明による引き出しプレートの代替実施形態の一部を例示する断面詳細図である。
【図５】図２に示すガス圧入システムのガス多岐管の後面斜視図である。
【図６】図２に示すガス圧入システムの多岐管カバーを省略したガス多岐管の側面斜視図である。
【図７】本発明によるガス圧入システムの例示的代替の実施形態を例示する正面図である。
【図８】本発明によるガス圧入システムの引き出しプレートを製造するための例示的実施形態を例示するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施形態は、いくつかの実施形態を示す添付図面を参照して、以後、もっと十分に説明する。本発明の主題は、多くの異なる形式で具現化することができ、本明細書で述べる実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。これらの実施形態は、本発明が徹底的に完全であり、本主題の範囲を当業者に十分に伝えるように、提供される。図面において、初めから終わりまで、同様の番号は同様の要素を指す。
【００１４】
本実施形態は、基板を処理するための新規なシステム及び方法を提供し、特に、基板を製造するための新規なガス圧入システム及び方法を提供し、そのシステムは、エッチングされた材料の残留物を基板の表面から除去するのに適合している。特定の実施形態において、基板の表面に近接して、基板のエッチングの前に、中に、及び／又は、後に、１つ以上の残留物除去ガスを放出するための、統合ガススロットを有する引出しプレートが開示される。
【００１５】
図１は、本発明の例示的実施形態によるイオンビーム装置１００（以後、「装置１００」）を示す。装置１００はプラズマチャンバ１０２を含むことができる。プラズマチャンバ１０２は、例示するように、プラズマ１０４を収容することができる。装置１００は、さらに、プロセスチャンバ１０６を含むことができる。装置１００は、作動ガス（以下に説明する）をプラズマチャンバ１０２へ供給するために、少なくとも１つのガス源１０８を含むことができる。装置１００は、さらに、プラズマ１０４を点火し持続するための電力を生成するために、プラズマ電源１１４として示す電源を含むことができる。プラズマ電源１１４は、ＲＦ電源、誘導結合プラズマ（ICP）源、容量結合プラズマ（CCP）源、ヘリコン源、電子サイクロトロン共鳴（ECR）源、傍熱型陰極（IHC）源、グロー放電源、又は、当業者に既知の他のプラズマ源にすることができる。以下で更に説明するように、装置１００は、さらに、残留物除去ガスをプロセスチャンバ１０６に導入するために、ガス圧入システム１１５を含むことができる。装置１００は、さらに、プラズマチャンバ１０２に連結するバイアス電源１１６を含むことができる。
【００１６】
バイアス電源１１６は、プラズマチャンバ１０２とプロセスチャンバ１０６に配置された基板ステージ１２４との間の電圧差を生成するように、構成することができる。図１の実施形態において、バイアス電源１１６は、プラズマチャンバ１０２に、接地電位に対して、正にバイアスをかけることができ、一方、プロセスチャンバ１０６及び基板ステージ１２４は接地電位に維持される。プラズマ１０４がプラズマチャンバ１０２に存在し、バイアス電源１１６がプラズマチャンバ１０２に、接地電位に対して、正にバイアスをかけるとき、正のイオンを含むイオンビーム１２０をプラズマ１０４から引出すことができる。装置１００の他の実施形態において、プラズマチャンバ１０２を接地電位に維持することができ、基板１２２及び基板ステージ１２４に、接地電位に対して、正にバイアスをかけることができる。
【００１７】
イオンビーム１２０は、引出しプレート１１８を通って引出すことができ、プロセスチャンバ１０の中へ、基板ステージ１２４の上に保持された基板１２２へ向けることができる。様々な実施形態において、基板ステージ１２４は、引出しプレート１１８に対して、可動にすることができる。例えば、基板ステージ１２４は、矢印１２５により示すように、デカルト座標系のＺ軸に平行な方向に可動にすることができる。このように、基板１２２の表面と引出しプレート１１８との間の距離を変えることができる。様々な実施形態において、基板ステージ１２４は、引出しプレート１１８に対して、基板１２２の平面１６２に平行な方向に基板１２２をスキャンするように構成することができる。例えば、図１に示すように、基板ステージ１２４は、矢印１２６により示すように、Ｙ軸に平行に、垂直方向に、可動にすることができる。さらに、図１に示すように、基板ステージ１２４は基板１２２を加熱するためのヒーター１２８を含むことができる。
【００１８】
本発明の様々な実施形態により、装置１００のガス源１０８は、プラズマ１０４を生成するのに用いるために、１つ以上の供給ガスをプラズマチャンバ１０２へ供給することができる。そのような供給ガスは、ネオンガス、キセノンガス、クリプトンガス及びアルゴンガスを含むことができる。１つ以上の前記の希ガスから形成されたプラズマから引出されたイオンビームは、シリコンを含む様々な基板材料をエッチングするために、有効であることが分った。
【００１９】
図２を参照するに、装置１００の例示的ガス圧入システム１１５を例示する斜視図が示される。ガス圧入システム１１５は、イオンビーム１２０（図１）の通過を可能にするため、それを通して形成された引出しアパーチャ１４０を有する引出しプレート１１８を含むことができる。引出しアパーチャ１４０は、Ｘ軸に沿う幅及びＹ軸に沿う高さを有することができ、幅は高さより大きい。いくつかの例において、幅は１５０ｍｍから４５０ｍｍ以上の範囲の値を有することができ、一方、高さは３ｍｍから３０ｍｍの範囲の値を有することができる。本発明の実施形態は本文脈に限定されない。したがって、イオンビーム１２０（図１）は、ビームの高さより大きいビームの幅を有するリボンビームとして、引出しアパーチャ１４０を通って引出すことができる。
【００２０】
引出しプレート１１８には、１つ以上の残留物除去ガスをプロセスチャンバ１０６の中へ放出するため、引出しアパーチャ１４０の上に及び下に、それぞれ配置された第１の及び第２の細長い水平方向のガススロット１７７ａ、１７７ｂを設けることができる。ガススロット１７７ａ、１７７ｂは、管のネットワークに流体連結することができ、管のネットワークは、引出しプレート１１８（以下に詳細に説明する）の内部を通って伸び、第１及び第２のガススロット１７７ａ、１７７ｂを引出しプレート１１８の後部に取り付けたガス多岐管１８２に接続する。ガス多岐管１８２は、加圧ガス源１８８（図１）からガス多岐管１８２へ残留物除去ガスを供給するために、ガス供給ライン１８６に接続することができる。ガス源１８８は、基板１２２（図１）のエッチングされた表面１９２からスパッタ―された原子と反応し、装置１００のプロセスチャンバ１０６から後続の除去のための揮発性の分子を形成するための機能のために選択される、１つ以上の残留物除去ガスを含むことができる。そのような残留物除去ガスは、限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、亜酸化窒素、エチレングリコール、塩素、フッ素、三フッ化窒素、及び、シアン化水素を含むことができる。
【００２１】
図３Ａ及び３Ｂを見るに、引き出しプレート１１８を通って伸びる様々な内部ガス管を例示する斜視切断図及び詳細切断図が示される。これらは、ガススロット１７７ａ、１７７ｂ（例えば、ガススロット１７７ａ、１７７ｂは、スロット管１９４ａ、１９４ｂの引き出しプレート１１８の前面との交差により形成することができる。）に隣接して下に、及び、上に配置されて、引き出しプレート１１８の面に平行に伸びる、水平方向のスロット管１９４ａ、１９４ｂを含むことができる。引き出しプレート１１８は、さらに、スロット管１９４ａ、１９４ｂの上に、及び、下にそれぞれ配置されて、引き出しプレート１１８の面に平行に伸びる、水平方向の多岐管１９６ａ、１９６ｂを含むことができる。スロット管１９４ａ、１９４ｂは、引き出しプレート１１８の上端及び底端からそれぞれ伸びる、それぞれの一連の垂直方向の水平に離隔した相互接続管１９８ａ、１９８ｂにより、多岐管１９６ａ、１９６ｂに接続することができる。
【００２２】
以下に、より詳細に説明するように、残留物除去ガスは、図３Ｂに示す破線の矢印２０４により示すように、多岐管１９６ａ、１９６ｂから相互接続管１９８ａ、１９８ｂを通ってスロット管１９４ａ、１９４ｂへ流れることができ、引き出しプレート１１８からガススロット１７７ａ、１７７ｂを通って放出することができる。特に、スロット管１９４ａ、１９４ｂのそれぞれ上の及び下の多岐管１９６ａ、１９６ｂの配置により、残留物除去ガスは、ガススロット１７７ａ、１７７ｂからそれぞれ斜め上向きの及び斜め下向きの経路に沿って、引き出しアパーチャ１４０から離れて垂直に、放出することができる。したがって、残留物除去ガスが基板１２２（図１）の表面１９２を突き当てるとき、残留物除去ガスは、引き出しアパーチャ１４０から離れて垂直に、表面１９２から吹き飛ばされ得る。したがって、残留物が引き出しアパーチャ１４０の方へ及び通ってプラズマチャンバ１０２の中へ流れ、残留物が望ましくない方法でプラズマ１０４と反応し得るのを防ぐ。
【００２３】
多岐管１９６ａ、１９６ｂとスロット管１９４ａ、１９４ｂとのそれぞれの間で伸びる相互接続管１９８ａ、１９８ｂの部分は、望ましい方法でガスの供給を制御する（例えば、ガス圧）ために、切ることができる（例えば、特定の直径で形成することができる）。いくつかの実施形態において、異なる直径の口を有するノズル又はジェット装置を実装することにより、ガス供給の選択の変化を容易にするために、多岐管１９６ａ、１９６ｂとスロット管１９４ａ、１９４ｂとの間で伸びる相互接続管１９８ａ、１９８ｂの部分内に、交換可能なノズル又はジェット装置を配置することができる。
【００２４】
引き出しプレート１１８のいくつかの実施形態において、スロット管１９４ａ、１９４ｂ、多岐管１９６ａ、１９６ｂ、及び、相互接続管１９８ａ、１９８ｂは、引き出しプレート１１８の水平端及び垂直端から引き出しプレート１１８にドリルで十字形に穴を開けることにより、形成することができる。管のいくつかは、ガスが引き出しプレート１１８から漏れ出るのを防ぐために、塞ぐことができる。例えば、図３Ｂに最も良く示されるように、図３Ａに示す全ての相互接続管１９８ａを代表する相互接続管１９８ａは、引き出しプレート１１８の上端から相互接続管１９８ａの中へ伸びる取り外し可能な栓２００で塞ぐことができる。相互接続管１９８ｂには、同様の栓を設けることができる。
【００２５】
引き出しプレート１１８の様々な代替の実施形態において、ガススロット１７７ａ、１７７ｂ、スロット管１９４ａ、１９４ｂ、多岐管１９６ａ、１９６ｂ、及び、相互接続管１９８ａ、１９８ｂは、ドリルで十字形に穴を開けること以外の製造技術を用いて、形成することができる。例えば、図４に示す断面図を見るに、ガススロット１７７ａ、１７７ｂ、スロット管１９４ａ、１９４ｂ、多岐管１９６ａ、１９６ｂ、及び、相互接続管１９８ａ、１９８ｂは、引き出しプレート１１８の前面及び後面の中へ管の経路を決定することにより、形成することができる。経路を決定した管は、引き出しプレート１１８の後部に接合された（例えば、溶接された）密閉プレート２０２で密閉することができる。管を通るガスの流れは破線２０６により示される。図４に例示する引き出しプレート１１８の代替の実施形態の下部のガススロット１７７ｂ、スロット管１９４ｂ、多岐管１９６ｂ、及び、相互接続管１９８ｂは、ガススロット１７７ａ、スロット管１９４ａ、多岐管１９６ａ、及び、相互接続管１９８ａと同様である。
【００２６】
図５及び６を参照するに、残留物除去ガスは、引き出しプレート１１８の後部に取り付けられたガス多岐管１８２を通って多岐管１９６ａ、１９６ｂ（図３Ａ）へ供給することができる。特に、残留物除去ガスは、ガス供給ライン１８６を通ってガス多岐管１８２に入ることができ、ガス多岐管１８２内の管を通って引き出しプレート１１８の多岐管１９６ａ、１９６ｂ（図３Ａ）へ通すことができる。多岐管カバー２０８は、ガス多岐管１８２に取り付けることができ、さらに以下に説明するように、多岐管カバー２０８は、ガス多岐管１８２内のそれぞれのバルブ２１０ａ、２１０ｂに連結された１つ以上の電子的に制御可能な駆動機構２０９ａ、２０９ｂ（例えば、サーボモータ）を収納することができる。多岐管カバー２０８の内部は、大気圧に維持することができ、多岐管カバー２０８は、電力及び制御ラインを駆動機構２０９ａ、２０９ｂへの経路の設定のための多岐管カバー２０８の裏側に連結された管２１１を含むことができる。
【００２７】
図６を参照するに、ガス多岐管１８２のバルブ２１０ａ、２１０ｂは、第１の位置と第２の位置との間の選択的調整機能（例えば、上記の駆動機構２０９ａ、２０９ｂの動作による）のために適合された３段階バルブにすることができる。第１の位置において、バルブ２１０ａ、２１０ｂは、残留物除去ガスを、矢印２１２ａ、２１２ｂにより示すように、ガス供給ライン１８６から引き出しプレート１１８へ流出させることができる。第２の位置において、バルブ２１０ａ、２１０ｂは、残留物除去ガスを、矢印２１４ａ、２１４ｂにより示すように、引き出しプレート１１８から真空へ流出させることができる。第２の位置は、残りの残留物除去ガスを引き出しプレート１１８から放出するために適切となり得る。
【００２８】
再び、図１を参照するに、装置１００は、ガス源１８８に動作可能なように接続されて、残留物除去ガスを、所定の（例えば、前もってプログラムされた）方法で、引き出しプレート１１８へ配ることを制御するためのコントローラ１９８を含むことができる。例えば、コントローラ１９８は、基板１２２のスキャン中に、（支持アーム１９９により）基板ステージ１２４を駆動するための駆動機構１９７に動作可能なように接続することができる。コントローラ１９８は、残留物除去ガスを引き出しプレート１１８へ配ることを調整するために、したがって、望ましい方法で、残留物除去ガスを基板１２２へ配るように、ガススロット１７７ａ、１７７ｂから残留物除去ガスを放出することを、基板ステージ１２４の位置と動きと共に調整するために、プログラムすることができる。一例において、コントローラ１９８は、ガススロット１７７ａ、１７７ｂから放出される残留物除去ガスの圧力を変えるために、引き出しプレート１１８へ配られる残留物除去ガスの割合を制御することができる。
【００２９】
ガス圧入システム１１５の実施形態は、引き出しプレート１１８には、上記よりもより多い又はより少ない数のガススロットを設ける場合が熟考される。例えば、引き出しプレート１１８のガススロット１７７ａ、１７７ｂの内の１つを省略することができる。他の実施形態において、引き出しプレート１１８は引き出しアパーチャ１４０の上に及び／又は下に配置された複数のガススロットを含むことができる。他の実施形態において、引き出しプレート１１８は引き出しアパーチャ１４０に隣接して水平に配置された１つ以上のガススロットを含むことができる。上記のスロット管１９４ａ、１９４ｂ、多岐管１９６ａ、１９６ｂ及び相互接続管１９８ａ、１９８ｂの数、構成及び配置は同様に変えることができる。さらに、様々な代替の実施形態において、引き出しプレート１１８は、異なる残留物除去ガスを引き出しプレート１１８に供給するための１つ以上のガス源に連結することができる。例えば、図７に概略的に示されるガス圧入システム１１５の代替の実施形態を参照するに、多岐管１９６ａは、第１の残留物除去ガスを含む第１のガス源１８８に接続された第１のガス供給ライン１８６に連結することができる。多岐管１９６ｂは、第１の残留物除去ガスとは異なる第２の残留物除去ガスを含む第２のガス源１８９に接続された第２のガス供給ライン１８７に連結することができる。
【００３０】
図１に示すように、基板ステージ１２４上に配置された基板１２２のエッチングのためなどの装置１００の動作中に、基板ステージ１２４を上記の方法で引き出しプレート１１８に対して、スキャンすることができる。例えば、基板１２２を引き出しアパーチャ１４０を通って放射されたイオンビーム１２０にさらすために、基板ステージ１２４を、引き出しプレート１１８に対して垂直に、スキャンすることができる。このように基板ステージ１２４をスキャンするとき、ガス源１８８により供給される残留物除去ガスは、ガス供給ライン１８６及びガス多岐管１８２を通って、引き出しプレート１１８の多岐管１９６ａ、１９６ｂ（図３Ａ）へ、制御可能に供給することができる。残留物除去ガスは、次いで、相互接続管１９８ａ、１９８ｂを通って、スロット管１９４ａ、１９４ｂへ流れることができ、その後、残留物除去ガスは、ガススロット１７７ａ、１７７ｂから放射することができる。したがって、残留物除去ガスは、基板１２２の動く表面１９２に直接スプレーをかけることができ、その表面１９２は、残留物除去ガスが表面１９２に加えられるときに、ガススロット１７７ａ、１７７ｂにごく接近して（例えば、５〜２５ミリメートル）位置づけられている。
【００３１】
図８を参照するに、本発明によるガス圧入システムの引き出しプレートを製造するための例示的方法を例示するフロー図が示される。本方法は、図１〜７に示す本発明の実施形態を参照して、詳細に説明される。
【００３２】
例示的方法のブロック３００において、引き出しアパーチャ１４０は、イオンビーム１２０を通過させるために、引き出しプレート１１８において形成することができる。方法のブロック３１０において、ガススロット１７７ａ、１７７ｂは、それぞれ、引き出しアパーチャ１４０の上に、又は、下に、引き出しプレート１１８の第１の前面側に形成することができる。方法のブロック３２０において、管のネットワークは、残留物除去ガスをガススロット１７７ａ、１７７ｂへ配ることを容易にするために、引き出しプレート１１８において形成することができる。
【００３３】
アパーチャプレート１１８において管のネットワークを形成することは、例示的方法のブロック３２０ａにおいて、引き出しプレート１１８を通って伸び、それぞれ、ガススロット１７７ａ、１７７ｂに隣接する、スロット管１９４ａ、１９４ｂを形成することを含むことができる。アパーチャプレート１１８において管のネットワークを形成することは、例示的方法のブロック３２０ｂにおいて、それぞれ、スロット管１９４ａ、１９４ｂに隣接して配置され、ガス多岐管１８２に連結するため引き出しプレート１１８の１つ以上のエッジへ伸びる、多岐管１９６ａ、１９６ｂを形成することを、さらに、含むことができる。アパーチャプレート１１８において管のネットワークを形成することは、例示的方法のブロック３２０ｃにおいて、多岐管１９６ａ、１９６ｂとスロット管１９４ａ、１９４ｂとの間に伸びて、それらの間に流体連結を提供するための、相互接続管１９８ａ、１９８ｂを形成することを、さらに、含むことができる。
【００３４】
上記のように、相互接続管１９８ａ、１９８ｂ、多岐管１９６ａ、１９６ｂ及びスロット管１９４ａ、１９４ｂを含む管のネットワークは、アパーチャプレート１１８の対応するエッジからアパーチャプレート１１８の第１の前面側に平行な方向に、アパーチャプレート１１８にドリルで十字形の穴を開けることにより形成することができる。管のネットワークがこのように形成される場合、一定のドリルで十字形に開けられた穴（例えば、相互接続管１９８ａ、１９８ｂを形成するドリルで十字形に開けられた穴）を、例示的方法のブロック３３０ａにおいて、ガスがアパーチャプレート１１８から漏れ出るのを防ぐために、続いて、塞ぐことができる。別の熟考した実施形態において、相互接続管１９８ａ、１９８ｂ、多岐管１９６ａ、１９６ｂ及びスロット管１９４ａ、１９４ｂは、図４に示すように、アパーチャプレート１１８の第１の前面側を、及び、アパーチャプレート１１８の第２の反対の後面側を横断する経路を設定することにより、形成することができる。管のネットワークがこのように形成される場合、密閉するプレート２０２は、例示的方法のブロック３３０ｂにおいて、図４に示すように、管のネットワークを密閉するために、アパーチャプレート１１８の後面側に連結することができる。
【００３５】
図１を再び参照するに、ガススロット１７７ａ、１７７ｂと基板１２２の表面１９２との間の比較的短い距離により、ガス圧入システム１１５は、従来のシャワーヘッドガス配送システムに対して、より低い流速及びより高い圧力で、残留物除去ガスを表面１９２へ当てることができる。有利なことに、ガス圧入システム１１５のガススロット１７７ａ、１７７ｂから放射される残留物除去ガスは、表面１９２により受けるときは、比較的、集中しており、拡散していない。本発明の構成は、したがｎって、より高い表面のカバレージ及びより高いガスと表面の衝突率を提供し、したがって、従来のシャワーヘッドガス配送システムに対して、残留物除去ガスのもっと効果的かつもっと効率的な適用を提供する。したがって、基板を処理するために必要な残留物除去ガスの全量は、低減することができ、一方、残留物除去ガスの有効性は、従来のシャワーヘッドガス配送システムに対して、増強される。
【００３６】
追加の優位性として、プロセスチャンバ１０６において、別個のシャワーヘッド構造の必要性がないため、プロセスチャンバ１０６は、より小さく作ることができ、装置１００は、したがって、従来のシャワーヘッドガス配送システムを採用するイオンビーム装置より、より小さい形状因子を有することができる。別の優位性として、残留物除去ガスは、集中した蒸気で、ガススロット１７７ａ、１７７ｂから、直接、基板１２２の表面１９２へ放射され、残留物除去ガスは、基板１２２のエッチングの前に、中に、及び／又は、後に、正確な目標とした方法で、表面１９２に当てることができる。一例において、引き出しアパーチャ１４０の下に位置づけられた基板１２２から始めて、基板１２２を、エッチングプロセス中、垂直に上方に、基板ステージ１２４がスキャンする場合、表面１９２がイオンビーム１２０にさらされる前に、ガススロット１７７ａから放射される残留物除去ガスを、基板１２２の表面１９２へ当てることができる。第２のガス分配器１７２ａのガススロット１７７ｂから放射される残留物除去ガスは、表面１９２がイオンビーム１２０にさらされた後に、基板１２２の表面１９２へ当てることができる。ガススロット１７７ａ、１７７ｂから放射される残留物除去ガスが異なる残留物除去ガスである場合、この動作は、特に、有利にすることができる。
【００３７】
本発明は、本明細書に記載された特定の実施形態によって範囲を限定されるものではない。実際に、本明細書に記載された実施形態に加えて、本発明の他の様々な実施形態および変更は、前述の記載および添付図面から当業者には明らかであろう。したがって、このような他の実施形態および変更は、本発明の範囲内に含まれるものと意図している。さらに、本発明は、特定の環境における特定の目的のための特定の実装の文脈にて本明細書中で説明したが、当業者は、その有用性はそれらに限定されるものではないことを認識するであろう。本発明の実施形態はいくつかの環境におけるいくつかの目的のために有益に実装し得る。従って、以下に記載する請求項は本明細書に記載された本発明の全範囲及び精神に鑑みて解釈されるべきである。
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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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【国際調査報告】
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