JP7635197B2 - 半導体処理システム用のマルチリッド構造 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２０１９年７月１２日に出願された米国仮特許出願第６２／８７３，５１８号の優先権の利益を主張し、その内容は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本技術は、２０１９年７月１２日に同時に提出された以下の出願に関連しており、タイトルは次のとおりである：「ＲＯＢＯＴＦＯＲＳＩＭＵＬＴＡＮＥＯＵＳ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＴＲＡＮＳＦＥＲ」（米国仮出願第６２／８７３，４００号）、「ＲＯＢＯＴ ＦＯＲ ＳＩＭＵＬＴＡＮＥＯＵＳ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＴＲＡＮＳＦＥＲ」（米国仮出願第６２／８７３，４３２号）、「ＲＯＢＯＴ ＦＯＲ ＳＩＭＵＬＴＡＮＥＯＵＳ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＴＲＡＮＳＦＥＲ」（米国仮出願第８７３，４５８号）、「ＲＯＢＯＴ ＦＯＲ ＳＩＭＵＬＴＡＮＥＯＵＳ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＴＲＡＮＳＦＥＲ」（米国仮出願第６２／８７３，４８０号）、及び「ＨＩＧＨ－ＤＥＮＳＩＴＹ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」（米国仮出願第６２／８７３，５０３号）。これらの出願のそれぞれは、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

技術分野
本発明の技術は半導体プロセス及び機器に関する。より詳細には、本技術は、基板処理システム及び構成要素に関する。

背景
半導体処理システムは、多くの場合、クラスタツールを利用して多数のプロセスチャンバを統合する。この構成は、制御された処理環境から基板を取り除くことなく、いくつかの連続した処理操作の実行を容易にする可能性があるか、又は様々なチャンバ内で複数の基板に対して同様のプロセスを一度に実行できる場合もある。これらのチャンバは、例えば、脱気チャンバ、前処理チャンバ、移送チャンバ、化学蒸気堆積チャンバ、物理蒸気堆積チャンバ、エッチングチャンバ、計測チャンバ、及び他のチャンバを含み得る。クラスタツール内のチャンバの組み合わせ、及びこれらのチャンバが実行される動作条件とパラメータは、特定のプロセス方策とプロセスフローを使用して特定の構造を製造するために選択される。

クラスタツールは、基板を一連のチャンバに連続的に通過させて操作を処理することによって、多くの場合、多数の基板を処理する。プロセス方策とシーケンスは、通常、クラスタツールを介して各基板の処理を指示、制御、及び監視するマイクロプロセッサコントローラーにプログラムされる。ウエハのカセット全体がクラスタツールを介して正常に処理されると、カセットは、さらなる処理のために、さらに別のクラスタツール又は化学機械研磨機などのスタンドアロンツールに移すことができる。

ロボットは通常、様々な処理及び保持チャンバを介してウエハを移送するために使用されている。各プロセスと処理操作に必要な時間は、単位時間あたりの基板のスループットに直接影響する。クラスタツールの基板スループットは、移送チャンバ内に位置決めされた基板処理ロボットの速度に直接関係している可能性がある。処理チャンバの構成がさらに開発されるにつれて、従来のウエハ移送システムは不十分になる可能性がある。さらに、クラスタツールの拡張に伴い、構成要素構成が処理又は保守操作を適切に支持しなくなる可能性がある。

したがって、クラスタツール環境内で基板を効率的に方向付けるために使用できる改善されたシステム及び方法が必要である。これら及び他のニーズは、本技術によって対処される。

例示的な基板処理システムは、チャンバ本体を画定する移送領域ハウジングを含み得る。システムは、第１のリッドプレートの第１の表面に沿ってチャンバ本体上に着座している第１のリッドプレートを含み得る。第１のリッドプレートは、第１のリッドプレートを通る複数の開孔を画定することができる。第１のリッドプレートはまた、第１のリッドプレートの第１の表面の反対側の第１のリッドプレートの第２の表面に、複数の開孔の各開孔の周りに凹んだレッジを画定し得る。システムは、複数の開孔の数に等しい数の複数のリッドスタックを含むことができる。複数のリッドスタックの各リッドスタックは、第１のリッドプレートの第２の表面に画定された個別の凹んだレッジ上の第１のリッドプレート上に着座することができる。複数のリッドスタックは、移送領域から垂直にオフセットされている複数の処理領域を少なくとも部分的に画定することができる。システムはまた、複数のリッドスタックと結合されている第２のリッドプレートを含み得る。複数のリッドスタックは、第１のリッドプレートと第２のリッドプレートとの間に位置決めされることができる。

いくつかの実施形態では、システムはまた、移送領域の周りに配置されている複数の基板支持体を含み得る。複数の基板支持体の各基板支持体は、第１の位置と第２の位置との間の基板支持体の中心軸に沿って垂直に並進可能であり得る。複数の基板支持体の各基板支持体は、複数のリッドスタックのリッドスタックと整列させることができる。複数の処理領域の各処理領域は、第２の位置にある関連する基板支持体によって下から画定され得る。複数の処理領域の各処理領域は、移送領域と流体結合され、かつ、複数の処理領域の各他の処理領域から上から流体的に分離され得る。移送領域は、中心軸を中心に回転可能な、移送領域内で基板を係合し、複数の基板支持体の間で基板を移送するように構成されている移送装置を含み得る。第２のリッドプレートは、第２のリッドプレートを通る複数の開孔を画定することができる。複数の開孔の各開孔は、複数のリッドスタックのリッドスタックにアクセスすることができる。システムはまた、第２のリッドプレートで画定されている複数の開孔の各開孔と流体的に結合されている遠隔プラズマユニットを含み得る。複数のリッドスタックの各リッドスタックは、第１のリッドプレートを通る関連する開孔の凹んだレッジに沿って位置決めされている排気プレナムを画定するポンピングプライナーを含み得る。各リッドスタックはまた、ポンピングライナー上に着座しており、上から関連する処理領域を少なくとも部分的に画定するフェースプレートを含み得る。各リッドスタックはまた、フェースプレート上に着座しているブロッカプレートを含み得る。システムはまた、ブロッカプレートの半径方向外側にフェースプレート上に着座している環状フェースプレートヒータを含み得る。

本技術のいくつかの実施形態はまた、基板処理システムを包含し得る。システムは、移送領域を画定するチャンバ本体を含み得る。システムは、チャンバ本体内の移送領域の周りに分布している複数の基板支持体を含み得る。システムは、チャンバ本体に着座した第１のリッドプレートを含み得る。第１のリッドプレートは、複数の基板支持体の基板支持体の数に等しい数の、第１のリッドプレートを通る複数の開孔を画定することができる。複数の開孔の各開孔は、複数の基板支持体の基板支持体と軸方向に整列させることができる。複数の開孔の各開孔は、複数の基板支持体の関連する基板支持体の直径よりも大きい直径によって特徴付けられ得る。システムは、複数の開孔の開孔の数に等しい数の複数のリッドスタックを含むことができる。複数のリッドスタックの各リッドスタックは、第１のリッドプレートの複数の開孔の開孔の上にある第１のリッドプレート上に着座することができる。システムは、複数のリッドスタックと結合されている第２のリッドプレートを含み得る。複数のリッドスタックは、第１のリッドプレートと第２のリッドプレートとの間に位置決めされることができる。

いくつかの実施形態では、複数のリッドスタックは、移送領域から垂直にオフセットされている複数の処理領域を少なくとも部分的に画定することができる。各リッドスタックは、複数の処理領域の関連する処理領域を上から少なくとも部分的に画定するフェースプレートを含むことができる。複数の基板支持体の各基板支持体は、第１の位置と第２の位置との間で基板支持体の中心軸に沿って垂直に並進可能であり得る。システムはまた、移送領域内に位置決めされ、中心軸の周りで回転可能な移送装置を含み得る。移送装置は、移送領域内の基板を係合し、複数の基板支持体の間で基板を移送するように構成され得る。第２のリッドプレートは、第２のリッドプレートを通る複数の開孔を画定することができる。複数の開孔の各開孔は、複数の基板支持体の基板支持体と軸方向に整列させることができる。システムはまた、第２のリッドプレート上に着座しており、第２のリッドプレートで画定されている複数の開孔の各開孔と流体的に結合されている遠隔プラズマユニットを含み得る。

本技術のいくつかの実施形態はまた、基板処理システムを包含し得る。システムは、移送領域を画定するチャンバ本体を含み得る。システムは、第１のリッドプレートの第１の表面に沿ってチャンバ本体上に着座している第１のリッドプレートを含み得る。第１のリッドプレートは、第１のリッドプレートを通る複数の開孔を画定することができる。システムは、複数のフェースプレートを含み得る。複数のフェースプレートの各フェースプレートは、第１のリッドプレートの複数の開孔の開孔の上にある第１のリッドプレート上に着座することができる。複数のフェースプレートは、移送領域から垂直にオフセットされた複数の処理領域を少なくとも部分的に画定することができる。システムはまた、複数のフェースプレートと結合されている第２のリッドプレートを含み得る。複数のフェースプレートは、第１のリッドプレートと第２のリッドプレートとの間に位置決めされることができる。少なくとも１つの構造的支持体は、複数のフェースプレートの周りで第１のリッドプレートと第２のリッドプレートとの間に延びることができる。

そのような技術は、従来のシステム及び技術よりも多くの利点を提供しうる。例えば、処理システムは、従来の設計をはるかに超えて拡張できるマルチ基板処理機能を提供し得る。さらに、各チャンバシステムは、個々のリッドスタックの構成要素からの分離及びそれらへのアクセスを容易にする複数のリッド構成要素を含み得る。これら及び他の実施形態は、それらの利点及び特徴の多くとともに、以下の説明及び添付の図と併せてより詳細に説明される。

開示された技術の性質及び利点は、本明細書の残りの部分と図面を参照することによって更に理解が深められることになろう。

本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理システムの概略上面図を示している。 本技術のいくつかの実施形態による例示的なチャンバシステムの移送領域の概略斜視図を示す。 本技術のいくつかの実施形態による例示的なチャンバシステムの移送領域の概略等角図を示す。 本技術のいくつかの実施形態による例示的なチャンバシステムの移送領域の概略等角図を示している。 本技術のいくつかの実施形態によるチャンバシステムの概略部分等角図を示している。 本技術のいくつかの実施形態による例示的なチャンバシステムの概略部分断面図を示している。 図７のＡ及びＢは、本技術のいくつかの実施形態による例示的なチャンバシステムの概略図を示す。 図８のＡ及びＢは、本技術のいくつかの実施形態による例示的なチャンバシステムの概略図を示す。

図のいくつかは概略図として含まれる。これらの図は説明を目的としたものであり、特に縮尺又は比例であると述べられていない限り、縮尺又は比例であると見なされるべきではないことを理解されたい。さらに、概略図として、図面は、理解を助けるために提供されており、現実的な描写に比べてすべての態様又は情報を含まない場合があり、例示を目的として強調された素材を含むことがある。

付随する図では、類似した構成要素及び／又は特徴部は、同じ参照標示を有し得る。さらに、同種の様々な構成要素は、類似の構成要素を区別する文字で参照符号をたどることによって区別され得る。本明細書で第１の参照符号のみが使用される場合、説明は、文字に関係なく、同じ第１の参照符号を有する類似の構成要素の任意の１つに適用可能である。

基板処理は、ウエハ又は半導体基板上の材料を追加、除去、あるいは他の方法で変更するための時間のかかる操作を含み得る。素材を効率的に移動すると、キュー時間が短縮され、素材のスループットが向上する可能性がある。クラスタツール内で処理される基板の数を改善するために、追加のチャンバをメインフレームに組み込むことができる。ツールを長くすることで、移送ロボットと処理チャンバを継続的に追加できるが、クラスタツールのフットプリントが拡大するにつれて、スペースが非効率になる可能性がある。したがって、本技術は、画定されたフットプリント内に処理チャンバの数が増加したクラスタツールを含み得る。移送ロボットに関する限られた設置面積に対応するために、本技術は、ロボットから横方向に外側に向かって処理チャンバの数を増やすことができる。例えば、いくつかの従来のクラスタツールは、ロボットの周りに半径方向にチャンバの数を最大化するために、中央に配置された移送ロボットのセクションの周りに位置決めされた１つ又は２つの処理チャンバを含み得る。本技術は、別の列又はチャンバのグループとして横方向外向きに追加のチャンバを組み込むことによって、この概念を拡張することができる。例えば、本技術は、１つ又は複数のロボットアクセス位置のそれぞれでアクセス可能な３つ、４つ、５つ、６つ、又はそれ以上の処理チャンバを含むクラスタツールに適用することができる。

しかしながら、追加のプロセス場所が追加されると、中央ロボットからこれらの場所にアクセスすることは、各場所での追加の移送機能なしではもはや実行可能ではない可能性がある。いくつかの従来の技術は、移送中に基板が着座したままであるウエハキャリアを含み得る。しかしながら、ウエハキャリアは、基板上の熱的不均一性と粒子汚染の一因となる可能性がある。本技術は、処理チャンバ領域と垂直に整列された移送セクションと、追加のウエハ位置にアクセスするために中央ロボットと協調して動作することができるカルーセル又は移送装置を組み込むことによって、これらの問題を克服する。本技術は、いくつかの実施形態では従来のウエハキャリアを使用せず、特定のウエハを、移送領域内のある基板支持体から異なる基板支持体に移送することができる。

さらに、プロセスの場所が追加されると、各チャンバシステムで１つ又は複数の構成要素へのアクセスが制限され得る。例えば、複数の処理領域のリッドスタックをサポートする単一のリッドプレートは、リッドスタック構成要素の一部にアクセスすることが困難であり得、より置き換わる傾向がある。本技術は、リッドスタックの両端にリッドが含まれ得る二重のリッド構成を組み込むことによってこれらの問題を克服する。下にある移送領域へのアクセスを提供するためにリッドを一緒に取り外すことができ、又は２つのリッドの間に配置されたリッドスタック構成要素へのアクセスを提供するために上部リッドを別々に取り外すことができる。

残りの開示は、本発明の構造及び方法が使用され得る４位置チャンバシステムなどの特定の構造を規定通りに特定するが、システム及び方法は、説明された構造機能から利益を得る可能性のある任意の数の構造及びデバイスに等しく適用可能であることは容易に理解されよう。したがって、本技術は、特定の構造物だけで使用できるほど限定されていると見なされるべきではない。さらに、例示的なツールシステムが本技術の基礎を提供するために説明されるが、本技術は、説明される操作及びシステムの一部又はすべてから利益を得る可能性のある任意の数の半導体処理チャンバ及びツールに組み込むことができることを理解されたい。

図１は、本発明の技術のいくつかの実施形態による、堆積、エッチング、ベーキング、及び硬化チャンバの基板処理ツール又は処理システム１００の一実施形態の上面図を示す。該図では、フロントオープニングユニファイドポッド１０２のセットは、ロボットアーム１０４ａ及び１０４ｂによってファクトリインターフェース１０３内で受け取られ、基板処理領域１０８の１つに送達される前に、ロードロック又は低圧保持領域１０６に配置される様々なサイズの基板を供給し、チャンバシステム又はクワッドセクション１０９ａ～ｃに位置決めされ、これらはそれぞれ、複数の処理領域１０８と流体結合された移送領域を有する基板処理システムであり得る。クワッドシステムが示されているが、スタンドアロンチャンバ、ツインチャンバ、及び他のマルチチャンバシステムを組み込んだプラットフォームが、本技術に等しく含まれることを理解されたい。移送チャンバ１１２内に収容された第２のロボットアーム１１０を使用して、基板ウエハを保持領域１０６からクワッドセクション１０９に、そしてその逆に輸送することができ、第２のロボットアーム１１０は、クワッドセクション又は処理システムのそれぞれが接続され得る移送チャンバに収容され得る。各基板処理領域１０８は、周期的層堆積、原子層堆積、化学気相体積、物理気相堆積、並びにエッチング、前洗浄、アニーリング、プラズマ処理、脱気、配向、及びその他の基板プロセスを含む、任意の数の堆積プロセスを含むいくつかの基板処理操作を実行するように装備することができる。

各クワッドセクション１０９は、第２のロボットアーム１１０から基板を受け取り、基板を送達することができる移送領域を含み得る。チャンバシステムの移送領域は、第２のロボットアーム１１０を有する移送チャンバと整列させることができる。いくつかの実施形態では、移送領域は、ロボットに横方向にアクセス可能であり得る。後続の操作では、移送セクションの構成要素は、基板を上にある処理領域１０８に垂直に並進させることができる。同様に、移送領域はまた、各移送領域内の位置の間で基板を回転させるように動作可能であり得る。基板処理領域１０８は、基板又はウエハ上に材料膜を堆積、アニーリング、硬化、及び／又はエッチングするための任意の数のシステム構成要素を含むことができる。１つの構成では、クワッドセクション１０９ａ及び１０９ｂの処理領域など、２セットの処理領域を使用して、基板上に材料を堆積させることができ、クワッドセクション１０９ｃの処理チャンバ又は領域など、処理チャンバの第３のセットは、堆積された膜を硬化、アニーリング、又は処理するために使用され得る。別の構成では、図示された１２個のチャンバすべてなどの３セットのチャンバすべてが、基板上にフィルムを堆積及び／又は硬化するように構成され得る。

図に示されるように、第２のロボットアーム１１０は、複数の基板を同時に送達及び／又は回収するための２つのアームを含み得る。例えば、各クワッドセクション１０９は、第２のロボットアームと横方向に整列され得る移送領域のハウジングの表面に沿った２つのアクセス１０７を含み得る。アクセスは、移送チャンバ１１２に隣接する表面に沿って画定され得る。図示のようないくつかの実施形態では、第１のアクセスは、クワッドセクションの複数の基板支持体の第１の基板支持体と整列され得る。さらに、第２のアクセスは、クワッドセクションの複数の基板支持体の第２の基板支持体と整列させることができる。第１の基板支持体は、第２の基板支持体に隣接することができ、２つの基板支持体は、いくつかの実施形態において、基板支持体の第１の列を画定することができる。図示の構成に示されるように、基板支持体の第２の列は、移送チャンバ１１２から横方向外向きに基板支持体の第１の列の後ろに位置決めされ得る。第２のロボットアーム１１０の２つのアームは、２つのアームが同時にクワッドセクション又はチャンバシステムに入り、１つ又は２つの基板を移送領域内の基板支持体に送達又はそこから回収できるように間隔を空けることができる。

記載された移送領域のいずれか１つ又は複数は、異なる実施形態で示される製造システムから分離された追加のチャンバと共に組み込まれ得る。材料フィルムのための堆積、エッチング、アニーリング、及び硬化チャンバの追加の構成が、処理システム１００によって企図されることが理解されよう。さらに、他の任意の数の処理システムを本技術で利用することができ、これは、基板の移動などの特定の操作のいずれかを実行するための移送システムを組み込むことができる。いくつかの実施形態では、上記の保持エリア及び移送エリアなどのセクションで真空環境を維持しながら複数の処理チャンバ領域へのアクセスを提供し得る処理システムは、個別のプロセス間で特定の真空環境を維持しながら複数のチャンバで操作を実行できるようにし得る。

前述のように、処理システム１００、又はより詳細には、システム１００又は他の処理システムと組み込まれたクワッドセクション若しくはチャンバシステムは、図示された処理チャンバ領域の下に位置決めされた移送セクションを含み得る。図２は、本技術のいくつかの実施形態による、例示的なチャンバシステム２００の移送セクションの概略等角図を示している。図２は、上記の移送領域の追加の態様又は態様の変形例を示し得るものであり、記載された構成要素又は特性のいずれかを含むことができる。図示されたシステムは、いくつかの構成要素が含まれ得る移送領域を画定する、以下でさらに論じられるようなチャンバ本体であり得る移送領域ハウジング２０５を含み得る。移送領域は、図１のクワッドセクション１０９に示される処理チャンバ領域１０８などの、移送領域と流体的に結合された処理チャンバ又は処理領域によって、上から少なくとも部分的にさらに画定され得る。移送領域ハウジングの側壁は、１つ又は複数のアクセス位置２０７を画定することができ、上記のように第２のロボットアーム１１０などによって、そこを貫通して基板が送達及び回収され得る。アクセス位置２０７は、いくつかの実施形態では、移送領域ハウジング２０５内に気密環境を提供するためのドア又は他のシール機構を含む、スリット弁又は他のシール可能なアクセス位置であり得る。２つのそのようなアクセス位置２０５で示されているが、いくつかの実施形態では、単一のアクセス位置２０５、並びに移送領域ハウジングの複数の側のアクセス位置のみが含まれ得ることが理解されるべきである。示されている移送セクションは、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ、又は任意の数の形状寸法若しくは形によって特徴付けられる基板を含む、より大きな又はより小さな基板を含む、任意の基板サイズに対応するようにサイズ決定され得ることも理解されたい。

移送領域ハウジング２０５内には、移送領域の周りに位置決めされた複数の基板支持体２１０があり得る。４つの基板支持体が示されているが、任意の数の基板支持体が、本技術の実施形態によって同様に包含されることが理解されるべきである。例えば、本技術の実施形態によれば、約３、４、５、６、８、又はそれ以上の基板支持体２１０を移送領域に収容することができる。第２のロボットアーム１１０は、アクセス２０５を介して基板支持体２１０ａ又は２１０ｂのいずれかあるいは両方に基板を送達することができる。同様に、第２のロボットアーム１１０は、これらの場所から基板を回収することができる。リフトピン２１２は、基板支持体２１０から突出することができ、ロボットが基板の下にアクセスすることを可能にすることができる。リフトピンは、基板支持体上に、又は基板支持体が下に引っ込めることができる場所に固定され得るか、あるいはリフトピンは、いくつかの実施形態において、基板支持体を通してさらに上昇又は下降され得る。基板支持体２１０は、垂直に並進可能であり得、いくつかの実施形態では、移送領域ハウジング２０５の上に位置決めされている処理チャンバ領域１０８などの基板処理システムの処理チャンバ領域まで延びることができる。

移送領域ハウジング２０５は、図示のように移送領域の開孔を通って延びることができ、隣接する開孔を通って突出又は透過するレーザ、カメラ、又は他の監視デバイスと連動して動作することができ、並進する基板が適切に配置される、整列システムのためのアクセス２１５を提供することができる。移送領域ハウジング２０５はまた、基板を位置決めし、様々な基板支持体間で基板を移動させるためにいくつかの方法で操作され得る移送装置２２０を含み得る。一例では、移送装置２２０は、基板支持体２１０ａ及び２１０ｂ上の基板を基板支持体２１０ｃ及び２１０ｄに移動させることができ、これにより、追加の基板を移送チャンバに送達することができる。追加の移送操作には、上にある処理領域での追加の処理のために、基板支持体間で基板を回転させることが含まれ得る。

移送装置２２０は、移送チャンバ中に延びている１つ又は複数のシャフトを含み得る中央ハブ２２５を含み得る。シャフトと結合されているのは、エンドエフェクタ２３５であり得る。エンドエフェクタ２３５は、中央ハブから半径方向又は横方向に外側に延びる複数のアーム２３７を含み得る。そこからアームが延びる中央本体で示されているが、エンドエフェクタは、様々な実施形態において、それぞれがシャフト又は中央ハブと結合されている個別のアームをさらに含むことができる。本技術の実施形態には、任意の数のアームを含めることができる。いくつかの実施形態では、アーム２３７の数は、チャンバに含まれる基板支持体２１０の数と同様かあるいは等しい数であってよい。したがって、図示のように、４つの基板支持体の場合、移送装置２２０は、エンドエフェクタから延びる４つのアームを含み得る。アームは、直線プロファイルや弧状プロファイルなど、任意の数の形状とプロファイルによって特徴付けることができ、並びに、フック、リング、フォーク、又は基板を支持するための、及び／又は位置合わせ若しくは係合のためなどの基板へのアクセスを提供するための他の設計を含む、任意の数の遠位プロファイルを含む。

エンドエフェクタ２３５、又はエンドエフェクタの構成要素若しくは部分は、移送又は移動中に基板に接触するために使用され得る。これらの構成要素並びにエンドエフェクタは、導電性及び／又は絶縁性材料を含む多くの材料から作製され得るか、あるいはそれらを含み得る。いくつかの実施形態では、材料は、上にある処理チャンバから移送領域に入る可能性のある前駆体又は他の化学物質との接触に耐えるために、コーティング又はメッキされ得る。

さらに、材料は、温度などの他の環境特性に耐えるように提供又は選択することができる。いくつかの実施形態では、基板支持体は、支持体上に配置された基板を加熱するように動作可能であり得る。基板支持体は、表面又は基板温度を、約１００℃以上、約２００℃以上、約３００℃以上、約４００℃以上、約５００℃以上、約６００℃以上、約７００℃以上、約８００℃以上、又はそれらを越える温度に上昇させるように構成することができる。これらの温度のいずれかは、動作中に維持することができ、したがって、移送装置２２０の構成要素は、これらの記載された又は包含された温度のいずれかに曝され得る。結果として、いくつかの実施形態では、これらの温度レジームに対応するように任意の材料を選択することができ、セラミック及び比較的低い熱膨張係数又は他の有益な特性によって特徴付けられ得る金属などの材料を含み得る。

構成要素のカップリングは、高温及び／又は腐食性環境での動作にも適合させることができる。例えば、エンドエフェクタ及びエンドピースがそれぞれセラミックである場合、カップリングには、プレスフィッティング、スナップフィッティング、あるいはボルトなどの温度によって伸縮し、セラミックにひびが入る可能性のある追加の材料を含み得ないフィッティングが含まれ得る。いくつかの実施形態では、末端部分は、エンドエフェクタと連続していてもよく、エンドエフェクタとモノリシックに形成されていてもよい。動作又は動作中の抵抗を容易にし得る他の任意の数の材料を利用することができ、同様に本技術に含まれる。移送装置２２０は、複数の方向へのエンドエフェクタの移動を容易にすることができるいくつかの構成要素及び構成を含むことができ、これは、エンドエフェクタに結合することができる駆動システム構成要素を用いて、１つ又は複数の方法で、回転運動、並びに垂直運動、又は横方向運動を容易にすることができる。

図３は、本技術のいくつかの実施形態による例示的なチャンバシステムのチャンバシステム３００の移送領域の概略等角図を示す。チャンバシステム３００は、上記のチャンバシステム２００の移送領域に類似することができ、上記の構成要素、特性、又は構成のいずれかを含む同様の構成要素を含むことができる。図３はまた、以下の図と共に、本技術に含まれる特定の構成要素の結合を示し得る。

チャンバシステム３００は、移送領域を画定するチャンバ本体３０５又はハウジングを含み得る。画定された領域内に、前述のように、チャンバ本体の周りに分布された複数の基板支持体３１０があり得る。以下でさらに説明するように、各基板支持体３１０は、図に示される第１の位置と、基板処理が実行され得る第２の位置との間で、基板支持体の中心軸に沿って垂直に並進可能であり得る。チャンバ本体３０５はまた、チャンバ本体を通る１つ又は複数のアクセス３０７を画定することができる。移送装置３３５は、移送領域内で位置決めされ、前述のように、移送領域内の基板支持体３１０間で基板を係合して回転するように構成され得る。例えば、移送装置３３５は、基板を再配置するために、移送装置の中心軸の周りで回転可能であり得る。移送装置３３５はまた、いくつかの実施形態では、各基板支持体での基板の再配置をさらに容易にするために横方向に並進可能であり得る。

チャンバ本体３０５は、システムの上にある構成要素のための支持を提供し得る上面３０６を含み得る。上面３０６は、ガスケット溝３０８を画定することができ、これは、真空処理のために上にある構成要素の気密シールを提供するためにガスケットのための着座を提供し得る。いくつかの従来のシステムとは異なり、本技術のいくつかの実施形態によるチャンバシステム３００、及び他のチャンバシステムは、処理チャンバ内に開放した移送領域を含むことができ、処理領域はその移送領域の上に形成され得る。スイープの領域を作る移送装置３３５のために、処理領域を分離するための支持体又は構造が利用できない場合がある。その結果、本技術は、以下に説明するように、上にあるリッド構造を利用して、開放した移送領域の上にある分離された処理領域を形成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、チャンバ本体と上にある構成要素との間のシーリングは、移送領域を画定する外側チャンバ本体壁の周りでのみ生ずることができ、いくつかの実施形態では、内部結合が存在しない場合がある。チャンバ本体３０５はまた、上にある構造の処理領域からの排気流を促進し得る開孔３１５を画定し得る。チャンバ本体３０５の上面３０６はまた、上にある構成要素で密封するために、開孔３１５の周りに１つ又は複数のガスケット溝を画定し得る。さらに、いくつかの実施形態において、開孔は、構成要素のスタックを容易にし得る位置決め機能を提供し得る。

図４は、本技術のいくつかの実施形態による、チャンバシステム３００の上にある構造の概略等角図を示す。例えば、いくつかの実施形態では、第１のリッドプレート４０５は、チャンバ本体３０５上に着座し得る。第１のリッドプレート４０５は、第１の表面４０７及び第１の表面の反対側の第２の表面４０９によって特徴付けられ得る。第１のリッドプレート４０５の第１の表面４０７は、チャンバ本体３０５に接触することができ、構成要素間にガスケットチャネルを生成するために上記の溝３０８と協働する相溝（ｃｏｍｐａｎｉｏｎ ｇｒｏｏｖｅｓ）を画定することができる。第１のリッドプレート４０５はまた、基板処理のための処理領域を形成するために、移送チャンバの上にある領域の分離を提供し得る開孔４１０を画定し得る。

開孔４１０は、第１のリッドプレート４０５を介して画定することができ、移送領域内の基板支持体と少なくとも部分的に整列させることができる。いくつかの実施形態では、いくつかの開孔４１０の数は、移送領域内のいくつかの基板支持体の数に等しくてもよく、各開孔４１０は、複数の基板支持体の基板支持体と軸方向に整列させることができる。以下でさらに説明するように、処理領域は、チャンバシステム内の第２の位置に垂直に持ち上げられたときに、基板支持体によって少なくとも部分的に画定され得る。基板支持体は、第１のリッドプレート４０５の開孔４１０を通って延びることができる。したがって、いくつかの実施形態では、第１のリッドプレート４０５の開孔４１０は、関連する基板支持体の直径よりも大きい直径によって特徴付けられ得る。クリアランスの量に応じて、直径は、基板支持体の直径よりも小さいか、又は約２５％大きい場合があり、いくつかの実施形態では、基板サポートの直径よりも約２０％未満若しくは約２０％超、約１５％未満若しくは約１５％超、約１０％未満若しくは約１０％超、約９％未満若しくは約９％超、約８％未満若しくは約８％超、約７％未満若しくは約７％超、約６％未満若しくは約６％超、約５％未満若しくは約５％超、約４％未満若しくは約４％超、約３％未満若しくは約３％超、約２％未満若しくは約２％超、約１％未満若しくは約１％超、又は小さく、これは、基板支持体と開孔４１０との間に最小の間隙距離を提供し得る。

第１のリッドプレート４０５はまた、第１の表面４０７の反対側の第２の表面４０９を含み得る。第２の表面４０９は、第１のリッドプレート４０５の第２の表面４０９を通る環状の凹んだ棚を生成することができる凹んだレッジ４１５を画定することができる。いくつかの実施形態では、凹んだレッジ４１５は、複数の開孔４１０の各開孔の周りに画定され得る。凹んだ棚は、以下でさらに説明するように、リッドスタック構成要素の支持を提供し得る。さらに、第１のリッドプレート４０５は、第２の開孔４２０を画定することができ、これは、以下に説明する上にある構成要素からのポンピングチャネルを少なくとも部分的に画定することができる。第２の開孔４２０は、前述のチャンバ本体３０５の開孔３１５と軸方向に整列させることができる。

図５は、本技術のいくつかの実施形態によるチャンバシステム３００の概略部分等角図を示している。この図は、チャンバシステムの２つの処理領域及び移送領域の一部を通る部分的な断面を示し得る。例えば、チャンバシステム３００は、前述の処理システム１００のクワッドセクションであることができ、前述の構成要素又はシステムのいずれかの構成要素のいずれかを含み得る。

図を通して展開されるように、チャンバシステム３００は、基板支持体３１０を含む移送領域５０２を画定するチャンバ本体３０５を含むことができ、これは、チャンバ本体３０５内に延在し、前述のように垂直方向に並進可能であり得る。第１のリッドプレート４０５は、チャンバ本体３０５の上に着座することができ、追加のチャンバシステム構成要素で形成される処理領域５０４へのアクセスを生成する開孔４１０を画定することができる。各開孔の周りに、又は少なくとも部分的にその中に着座しているのは、リッドスタック５０５であることができ、チャンバシステム３００は、複数の開孔の開孔４１０の数に等しい数のリッドスタックを含む、複数のリッドスタック５０５を含み得る。各リッドスタック５０５は、第１のリッドプレート４０５に着座することができ、第１のリッドプレートの第２の表面を通る凹んだレッジによって生成される棚に着座することができる。リッドスタック５０５は、チャンバシステム３００の処理領域５０４を少なくとも部分的に画定することができる。

図示のように、処理領域５０４は、移送領域５０２から垂直にオフセットされ得るが、移送領域と流体的に結合され得る。さらに、処理領域を他の処理領域から分離させることができる。処理領域は、下からの移送領域を介して他の処理領域と流体的に結合させることができるが、処理領域は、他の各処理領域から上から流体的に分離させることができる。いくつかの実施形態では、各リッドスタック５０５はまた、基板支持体と整列させることができる。例えば、図示のように、リッドスタック５０５ａは、基板支持体３１０ａ上に整列させることができ、リッドスタック５０５ｂは、基板支持体３１０ｂ上に整列させることができる。第２の位置などの動作位置に持ち上げられると、基板は、個別の処理領域内での個々の処理のための基板を送達することができる。この位置にあるとき、以下でさらに説明するように、各処理領域５０４は、第２の位置にある関連する基板支持体によって少なくとも部分的に下から画定され得る。

図５はまた、第２のリッドプレート５１０がチャンバシステムのために含まれ得る実施形態を示している。第２のリッドプレート５１０は、いくつかの実施形態では、第１のリッドプレート４０５と第２のリッドプレート５１０との間に位置決めされ得るリッドスタックの各々と結合され得る。以下で説明するように、第２のリッドプレート５１０は、リッドスタック５０５の構成要素へのアクセスを容易にすることができる。第２のリッドプレート５１０は、第２のリッドプレートを通る複数の開孔５１２を画定することができる。複数の開孔の各開孔は、特定のリッドスタック５０５又は処理領域５０４への流体アクセスを提供するように画定され得る。遠隔プラズマユニット５１５は、いくつかの実施形態では、任意選択でチャンバシステム３００に含まれ得、第２のリッドプレート５１０上で支持され得る。いくつかの実施形態では、遠隔プラズマユニット５１５は、第２のリッドプレート５１０を介して、複数の開孔の各開孔５１２と流体的に結合され得る。隔離弁５２０は、個々の処理領域５０４に流体制御を提供するために、各流体ラインに沿って含まれ得る。例えば、図示のように、開孔５１２ａは、リッドスタック５０５ａへの流体アクセスを提供することができる。開孔５１２ａはまた、いくつかの実施形態では、リッドスタック構成要素のいずれか、並びに基板支持体３１０ａと軸方向に整列させることができ、これにより、基板支持体又は特定の処理領域５０４に関連する任意選択の構成要素を通る中心軸に沿ったものなどのような、個々の処理領域に関連する構成要素のそれぞれについて軸方向の整列を生成し得る。同様に、開孔５１２ｂは、リッドスタック５０５ｂへの流体アクセスを提供することができ、整列させることができ、いくつかの実施形態では、リッドスタックの構成要素及び基板支持体３１０ｂと軸方向に整列させたものを含む。

図６は、本技術のいくつかの実施形態によるチャンバシステム３００の一実施形態の概略断面立面図を示している。図６は、上記の図５に示された断面図を示し、さらにシステムの構成要素を示し得る。この図は、以前に図示及び説明されたシステムのいずれかの構成要素を含み得、また、以前に説明されたシステムのいずれかのさらなる態様を示し得る。図はまた、上記の任意のクワッドセクション１０９内の任意の２つの隣接する処理領域１０８を通して見られるような例示的な構成要素を示し得ることが理解されるべきである。立面図は、１つ又は複数の処理領域５０４及び移送領域５０２の構成又は流体的結合を示すことができる。例えば、連続移送領域５０２は、チャンバ本体３０５によって画定され得る。ハウジングは、多数の基板支持体３１０を配置することができる開放内部領域を画定することができる。例えば、図１に示されるように、例示的な処理システムは、移送領域の周りのチャンバ本体内に分布された複数の基板支持体３１０を含む４つ以上を含み得る。基板支持体は、図示のようにペデスタルであり得るが、他の多くの構成も使用され得る。いくつかの実施形態では、ペデスタルは、移送領域５０２と移送領域の上にある処理領域５０４との間で垂直に並進可能であり得る。基板支持体は、チャンバシステム内の第１の位置と第２の位置との間の経路に沿った基板支持体の中心軸に沿って垂直に並進可能であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、各基板支持体３１０は、１つ又は複数のチャンバ構成要素によって画定される、上にある処理領域５０４と軸方向に整列され得る。

開放移送領域は、カルーセルなどの移送装置６３５が、様々な基板支持体の間で、基板を係合して、回転などのように移動する能力を与えることができる。移送装置６３５は、中心軸を中心に回転可能であり得る。これにより、処理システム内の処理領域５０４のいずれか内で処理するために基板を位置決めすることができる。移送装置６３５は、基板を上から若しくは下から係合させることができるか、あるいは基板支持体の周りを移動するために基板の外部エッジと係合することができる、１つ又は複数のエンドエフェクタを含み得る。移送装置は、前述のロボット１１０などの移送チャンバロボットから基板を受け取ることができる。次に、移送装置は、追加の基板の送達を容易にするために、基板を代替の基板支持体に対して回転させることができる。

一旦位置決めして処理を待機させると、移送装置は、エンドエフェクタ又はアームを基板支持体の間に位置決めすることができ、これにより、基板支持体を移送装置６３５を通過して持ち上げ、移送領域５０２から垂直にオフセットされる場合がある処理領域５０４中に基板を送達することができる。例えば、そして図示のように、基板支持体３１０ａは、基板を処理領域５０４ａ中に送達することができる一方で、基板支持体３１０ｂは、基板を処理領域５０４ｂ中に送達することができる。これは、他の２つの基板支持体及び処理領域、並びに追加の処理領域が含まれる実施形態における追加の基板支持体及び処理領域で起こり得る。この構成では、基板支持体は、第２の位置などで基板を処理するために動作可能に係合される場合、下から処理領域５０４を少なくとも部分的に画定することができ、処理領域は、関連する基板支持体と軸方向に整列させることができる。処理領域は、リッドスタック５０５の構成要素によって上から画定することができ、これは、それぞれ、図示された構成要素のうちの１つ又は複数を含み得る。いくつかの実施形態では、各処理領域は、個々のリッドスタック構成要素を有し得るが、いくつかの実施形態では、構成要素は、複数の処理領域５０４を収容し得る。この構成に基づいて、いくつかの実施形態では、各処理領域５０４は、チャンバシステム又はクワッドセクション内の他の処理領域から上から流体的に隔離されながら、移送領域と流体的に結合され得る。

リッドスタック５０５は、チャンバシステムを通る前駆体の流れを促進することができ、第１のリッドプレート４０５と第２のリッドプレート５１０との間に少なくとも部分的に含まれ得るいくつかの構成要素を含み得る。ライナー６０５は、第１のリッドプレート４０５の各凹んだレッジによって形成された棚に直接着座させることができる。例えば、ライナー６０５は、リップ又はフランジを画定することができ、これにより、ライナー６０５は、第１のリッドプレート４０５の棚から延びることができる。ライナー６０５は、いくつかの実施形態では、第１のリッドプレート４０５の第１の表面の下に垂直に延びることができ、少なくとも部分的に、開放移送領域５０２中に延びることができる。ライナー６０５は、チャンバ本体の材料と類似又は異なる材料で作製されていてよく、ライナー６０５の表面上への材料の堆積又は保持を制限する材料であるか、又はそれらを含み得る。ライナー６０５は、基板支持体３１０のアクセス直径を画定することができ、含まれる場合、基板支持体３１０とライナー６０５との間のクリアランスの周りに上記の間隙の量のいずれかによって特徴付けることができる。

ライナー６０５上に着座しているのはポンピングライナー６１０であることができ、これは、少なくとも部分的に、第１のリッドプレート４０５の第２の表面に画定されている凹み内で又は凹んだレッジに沿って延びることができる。いくつかの実施形態では、ポンピングライナー６１０は、凹んだレッジによって形成された棚上のライナー６０５に着座させることができる。ポンピングライナー６１０は、環状構成要素であり得、体積形状寸法に応じて、半径方向に、又は横方向に処理領域５０４を少なくとも部分的に画定し得る。ポンピングライナーは、ライナー内に排気プレナムを画定することができ、これは、排気プレナムへのアクセスを提供するポンピングライナーの内側環状表面上に複数の開孔を画定することができる。排気プレナムは、第１のリッドプレート４０５の高さより上で、少なくとも部分的に垂直に延在することができ、これは、前述のように、第１のリッドプレート及びチャンバ本体を通して形成される排気チャネルを通して排気材料を送達することを容易にし得る。ポンピングライナーの一部は、第１のリッドプレート４０５の第２の表面を横切って少なくとも部分的に延在して、ポンピングライナーの排気プレナムと、チャンバ本体及び第１のリッドプレートを通して形成されるチャネルとの間の排気チャネルを完成させることができる。

フェースプレート６１５は、ポンピングライナー６１０上に着座させることができ、前駆体を処理領域５０４中に送達するための、フェースプレート６１５を通る複数の開孔を画定することができる。フェースプレート６１５は、上から関連する処理領域５０４を少なくとも部分的に画定することができ、これは、一般に処理領域を画定するために、持ち上げられた位置でポンピングライナー及び基板支持体と少なくとも部分的に協働することができる。フェースプレート６１５は、処理領域５０４内で局所プラズマを生成するためのシステムの電極として動作することができ、したがって、いくつかの実施形態では、フェースプレート６１５は、電源と結合させるか、又は接地させることができる。いくつかの実施形態では、基板支持体３１０は、フェースプレートと基板支持体との間に容量結合プラズマを生成するためのコンパニオン電極として動作することができる。

ブロッカプレート６２０は、フェースプレート６１５上に着座させることができ、これは、処理流体又は前駆体をさらに分配して、基板へのより均一な流れ分布を生成することができる。ブロッカプレート６２０はまた、プレートを通るいくつかの開孔を画定することができる。いくつかの実施形態では、ブロッカプレート６２０は、図示のようにフェースプレートの直径よりも小さい直径によって特徴付けることができ、これは、ブロッカプレート６２０から半径方向外向きにフェースプレートの表面に環状アクセスを提供し得る。いくつかの実施形態では、フェースプレートヒータ６２５は、環状アクセス上に着座させることができ、処理又は他の操作中に構成要素を加熱するためにフェースプレート６１５に接触させることができる。いくつかの実施形態では、ブロッカプレート６２０及びフェースプレートヒータ６２５は、フェースプレート６１５の外側半径方向直径に等しいか又は実質的に等しい外側半径方向直径を有するものとして一緒に特徴付けられ得る。同様に、フェースプレートヒータ６２５は、いくつかの実施形態において、フェースプレート６１５の外半径直径に等しいか、又は実質的に等しい外半径直径を有することを特徴とすることができる。フェースプレートヒータ６２５は、ブロッカプレート６２０の周りに延在することができ、ブロッカプレート６２０の外側半径方向エッジ上のブロッカプレート６２０に直接接触する場合もあれば、接触しない場合もある。

ガスボックス６３０は、ブロッカプレート６２０の上に位置決めされることができ、各リッドスタック５０５のガスボックス６３０は、第２のリッドプレート５１０を少なくとも部分的に支持することができる。ガスボックス６３０は、第２のリッドプレート５１０を通して画定された複数の開孔のうちの関連する開孔５１２と整列される中央開孔を画定することができる。第２のリッドプレート５１０は、いくつかの実施形態では、遠隔プラズマユニット５１５を支持することができ、これは、開孔５１２のそれぞれへの、及び各処理領域５０４への配管を含み得る。遠隔プラズマユニットの配管をガスボックス６３０に結合するために、開孔５１２を通してアダプタを位置決めされることができる。遠隔リモートプラズマユニットの配管をガスボックス６３０に結合するために、開孔５１２を通してアダプタを位置決めされることができる。

いくつかの実施形態では、Ｏリング又はガスケットは、リッドスタック５０５の各構成要素の間に着座することができ、これは、チャンバシステム３００内の真空処理を容易にすることができる。第１のリッドプレート４０５と第２のリッドプレート５１０との間の特定の構成要素の結合は、任意の数の方法で生じさせることができ、これは、システム構成要素へのアクセスを容易にし得る。例えば、第１のセットの結合は、第１のリッドプレート４０５と第２のリッドプレート５１０との間に組み込むことができ、これは、両方のリッドプレート及び各リッドスタック５０５の除去を容易にすることができ、これは、チャンバシステムの移送領域内で、基板支持体又は移送装置へのアクセスを提供し得る。これらの結合は、２つのリッドプレートの間に延びる任意の数の物理的及び取り外し可能な結合を含むことができ、それにより、それらを全体としてチャンバ本体４０５から分離することができる。例えば、チャンバシステム３００を収容しているメインフレーム上の駆動モータは、第２のリッドプレート５１０と取り外し可能に結合させることができ、これは、構成要素をチャンバ本体３０５から持ち上げることができる。

第１のリッドプレート４０５と第２のリッドプレート５１０との間の結合が解除されると、第２のリッドプレート５１０が取り外され、第１のリッドプレート４０５がチャンバ本体３０５上に留まらせることができ、これにより、リッドスタック５０５の１つ又は複数の構成要素へのアクセスを容易にすることができる。リッドスタック５０５内の破損は、前述の任意の２つの構成要素間で起こり得、それらのいくつかは、第１のリッドプレート４０５と結合され得、いくつかは、第２のリッドプレート５１０と結合され得る。例えば、いくつかの実施形態では、ガスボックス６３０のそれぞれは、第２のリッドプレート５１０と結合され得る。したがって、第２のリッドプレートがチャンバシステムから持ち上げられるとき、ガスボックスが取り外され、ブロッカプレート及びフェースプレートへのアクセスを提供し得る。この例を続けると、ブロッカプレート６２０及びフェースプレート６１５は、第１のリッドプレート４０５と結合されていても、又はされていなくてもよい。例えば、機械的結合が含まれ得るが、構成要素は、構成要素の適切な整列を維持する位置決め機能などを用いて切り離され、第１のリッドプレート４０５上に浮いて着座することができる。この例は、非限定的であり、第２のリッドプレート５１０が第１のリッドプレート４０５から分離されているときのリッドスタックの任意の２つの構成要素間の任意の数の破損構成を例示することを意図していることを理解されたい。その結果、第１のリッドプレートと第２のリッドプレートとの間の結合に応じて、リッドスタック全体及び両方のリッドプレートを取り外して移送領域へのアクセスを提供するか、又は第２のリッドプレートを取り外してリッドスタック構成要素へのアクセスを提供することができる。

図７Ａ～図７Ｂは、本技術のいくつかの実施形態による例示的なチャンバシステムの概略図を示し、基板支持体を並進させることによる処理領域の形成を示し得る。これらの図は、簡略化された概略図を示し得るが、図は、前述のシステムのいずれかの動作能力を示し、前述の任意の構造又はシステムの任意の構成要素、特性、又は構成を含み得ることを理解されたい。

図７Ａは、移送領域７０５内の基板支持体７１０ａ及び７１０ｂ、並びに上にある処理領域７２５ａ及び７２５ｂを通るなど、チャンバシステム７００を通る断面立面図を示すことができ、これは、前述の移送領域及び処理領域に類似し得る。チャンバシステム及び各処理領域は、フェースプレート７３０、ブロッカプレート７３５並びにリッドスタック構成要素、及び前駆体を個々の処理領域に送達するためのアクセスを画定し得るリッド構成要素を含む、前述の構成要素のいずれかを含み得る。例えば、チャンバシステム７００は、リッドスタック構成要素と、移送領域７０５を画定するチャンバ本体との間に第１のリッドプレート７４０、及びリッドスタックを横切って延びる第２のリッドプレート７４５を含み得る。図７Ａは、基板７０１が移送領域７０５内の基板支持体７１０ｂに移送された後の立面図を示し得る。移送装置７２０は、凹んだ位置、又はエンドエフェクタが１つ又は複数の基板支持体の垂直の並進を妨害しない可能性がある他の任意の位置などに、基板支持体から離れるように回転させることができる。

図７Ｂに示されるように、基板支持体を持ち上げて、処理のために基板を処理領域７２５ｂに送達することができ、これにより、基板支持体を第１に対して第２の垂直位置に位置決することができる。図示のように、移送装置７２０は、基板支持体と干渉したり、基板支持体と接触したりしてはならず、これは、基板支持体の中心軸に沿って、上にある軸方向に整列した処理領域まで垂直に延びることができる。処理のために配置されるとき、基板支持体７１０ｂは、基板処理領域を下から少なくとも部分的に画定することができ、これは、個々の処理領域と移送領域との間の流体結合を示している可能性がある。基板７０１は、本技術に従って処理領域で実行され得る任意の数の処理操作で処理することができ、これは、非限定的な例として、基板上に材料の１つ又は複数の層を堆積させることを含み得る。いくつかの実施形態では、基板支持体７１０ｂ及びフェースプレート７３０又は他のリッドスタック構成要素は、処理領域７２５ｂ内でプラズマを生成するための電極として作用することができる。基板支持体はまた、前述のように基板を加熱するように構成され得る。処理される単一の基板として示されているが、チャンバシステム内の各基板支持体上の基板を含めて、任意の数の基板が同時に処理され得ることは理解されるべきである。基板支持体のそれぞれは、記載されているように、基板支持体７１０ｂと同様の動作のために構成され得る。

本技術のいくつかの実施形態によるチャンバシステムは、システムの複数の処理領域での処理を支持するための追加の特徴を含み得る。移送装置のスイープを容易にするために開放されて得る移送領域を組み込むことにより、第１のリッドプレートの支持は、前述のように外側エッジに限定することができる。チャンバシステムは真空下で操作できるため、開放移送領域は開放領域内にかなりの負荷を発生させる可能性がある。処理圧力並びに構成要素の重量に依存して、第１のリッドプレートが数トン以上の真空負荷に曝される場合がある。いくつかの実施形態では、中央支持体が移送領域内に存在しない可能性があるため、適切に支持されていない場合、第１のリッドプレートはたわみを示す可能性がある。したがって、本技術のいくつかの実施形態によるチャンバシステムは、剛性を改善するために、第１のリッドプレートのための追加の構造的支持を含み得る。

図８Ａ～図８Ｂは、本技術のいくつかの実施形態による例示的なチャンバシステム８００の概略図を示し、前の図のいずれかと併せて説明したように、第１のリッドプレートに組み込むことができ、かつ、本技術の実施形態による他のチャンバシステムに組み込むことができる構造的支持体の概略図を含み得る。図示のように、いくつかの実施形態では、第１のリッドプレートは、リッドスタック間に延びる１つ又は複数の構造的支持体を含み得る。

図８Ａは、例示的な第１のリッドプレート８０５と、第１のリッドプレート上に位置決めされているリッドスタック８１０とを示している。この図はまた、第１のリッドプレート８０５上に位置決めされて、リッドスタック８１０の周りに延びている第１の構造的支持体８１５ａを示している。第１の構造的支持体８１５は、第１のリッドプレート８０５のたわみに抵抗し得る材料を含むことができ、たわみに対する抵抗を改善するために第１のリッドプレートに取り付けられ得るアルミニウム、鋼、又は他の材料を含む任意の数の材料であり得る。第１の構造的支持体８１５は、第１のリッドプレートの周りに部分的に延びることができ、いくつかの実施形態では、前述のように、ポンピングライナーが第１のリッドプレート及びチャンバ本体を介してポンピングチャネルを延長及びアクセスするためのアクセスを維持することができる。第２の構造的支持体８２０ａはまた、第１の構造的支持体８１５を横切って位置決めされることができ、これは、第１の構造的支持体と第２のリッドプレートとの間の高さに沿って少なくとも部分的に延びることができる。第２の構造的支持体８２０は、本技術の実施形態における第１の構造的支持体と材料又は形状寸法が類似していても、あるいは異なっていてもよい。

図８Ｂは、構造的支持体が第１のリッドプレートでモノリシックに形成され得る追加の変形例を示している。図示のように、第１のリッドプレート８０５のプロファイルは、第１の構造的支持体８１５ｂを画定するために、リッドスタックの周りに垂直に延びることができる。いくつかの実施形態では、第１のリッドプレートは、第２の構造的支持体を画定するために垂直に延在し続けることができるか、あるいはいくつかの実施形態では、第２の構造的支持体８２０ｂは、リッドプレートと結合され得る。図８Ｂに示されるように、第１及び第２の構造的支持体は、チャンバシステム内の第１のリッドプレートのたわみを制限又は防止するために第１のリッドプレートの剛性を改善するための任意の数の材料であり得る。

本技術は、移送領域と結合された複数の処理領域を提供するチャンバシステムに分布された複数の基板支持体を収容することができる基板処理システムを含む。さらに、本技術のいくつかの実施形態は、２つのリッドの共同除去又は第２のリッドプレートの個別の除去を提供するデュアルリッド構成を組み込んでおり、これにより、各処理領域のリッドスタック構成要素へのアクセスを提供できる場合がある。

前述の記載では、説明を目的として、本技術の様々な実施形態の理解を促すために、多数の詳細が述べられてきた。しかしながら、これらの詳細のいくつかを含まずに又は更なる詳細と共に、特定の実施形態を実施してもよいことが、当業者には明らかだろう。

いくつかの実施形態を開示してきたが、当業者であれば、実施形態の主旨から逸脱することなく様々な変更例、代替構造、及び等価物が使用され得ることを理解するだろう。更に、本技術を不必要にあいまいにすることを避けるために、いくつかの周知のプロセス及び要素については説明しなかった。したがって、上記の説明は、本技術の範囲を限定するものと解釈すべきでない。加えて、方法又はプロセスは連続した又は段階的なものとして説明され得るが、これらの工程が同時に又は記載とは異なった順序で実施され得ることを、理解されたい。

値の範囲が提示される場合、文脈上明らかに別段の指示がない限り、その範囲の上限と下限の間の各介在値はまた、下限の単位の最小単位まで具体的に開示されることが理解される。記載された範囲の任意の記載値又は記載されていない介在値の間の任意の狭い範囲、そしてその記載範囲のその他任意の記載された又は介在する値も包含される。これら小さい範囲の上限及び下限は、その範囲に個々に含まれ、又はその範囲から除外される場合があり、小さい範囲に限界値のいずれかが含まれる、どちらも含まれない、又は両方が含まれる各範囲もまた、記載された範囲における明確に除外される任意の限界値を条件として、この技術範囲に包含される。記載された範囲に１つ又は複数の限界値が含まれる場合、これらの含有限界値のいずれか又は両方を除外する範囲もまた含まれる。

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈上別途明示しない限り複数の指示物を含む。したがって、例えば、「基板」への言及は、複数のそのような基板を含み、「アーム」への言及は、当業者に知られている１つ又は複数のアーム及びその等価物への言及などを含む。

また、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ））」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ（ｓ））」、「含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ（ｓ））」、及び「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書及び特許請求の範囲で使用された場合、記載された特徴、整数、構成要素、又はステップの存在を特定することを意図しているが、一又は複数のその他の特徴、整数、構成要素、工程、動作、又はグループの存在又は追加を除外するものではない。

Claims (14)

1. 基板処理システムであって、
   移送領域を画定しているチャンバ本体と、
   第１のリッドプレートであって、前記第１のリッドプレートの第１の表面に沿って前記チャンバ本体に着座しており、前記第１のリッドプレートを通る複数の開孔を画定しており、前記第１のリッドプレートの前記第１の表面の反対側の前記第１のリッドプレートの第２の表面に、前記複数の開孔の各開孔の周りに環状の凹んだレッジをさらに画定している、第１のリッドプレートと、
   前記複数の開孔の開孔の数に等しい数の複数のリッドスタックであって、前記複数のリッドスタックの各リッドスタックは、前記第１のリッドプレートの前記第２の表面に画定されている個別の環状の凹んだレッジ上で前記第１のリッドプレート上に着座しており、前記複数のリッドスタックの各リッドスタックは、フェースプレートを含み、各フェースプレートは、前記移送領域から垂直にオフセットされている処理領域を少なくとも部分的に画定している、複数のリッドスタックと、
   前記複数のリッドスタックと結合されている第２のリッドプレートであって、前記複数のリッドスタックは、前記第１のリッドプレートと前記第２のリッドプレートとの間に位置決めされている、第２のリッドプレートと
   を含み、前記各フェースプレートの直径は、前記第１のリッドプレートの環状の凹んだレッジ各々の直径よりも大きい、基板処理システム。
2. 前記移送領域の周りに配置されている複数の基板支持体をさらに含み、前記複数の基板支持体の各基板支持体は、第１の位置と第２の位置との間で前記基板支持体の中心軸に沿って垂直に並進可能である、請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記複数の基板支持体の各基板支持体が、前記複数のリッドスタックのリッドスタックと整列されている、請求項２に記載の基板処理システム。
4. 複数の前記処理領域の各処理領域が、前記第２の位置にある関連する基板支持体によって下から画定されている、請求項３に記載の基板処理システム。
5. 複数の前記処理領域の各処理領域が、前記移送領域と流体結合され、かつ、前記複数の処理領域の各他の処理領域から上から流体的に分離されている、請求項１に記載の基板処理システム。
6. 前記移送領域が、中心軸を中心に回転可能な移送装置を含み、前記移送装置が、前記移送領域内で基板を係合し、複数の基板支持体の間で基板を移送するように構成されている、請求項1に記載の基板処理システム。
7. 前記第２のリッドプレートが、前記第２のリッドプレートを通る複数の開孔を画定しており、前記複数の開孔の各開孔は、前記複数のリッドスタックのリッドスタックにアクセスしており、前記基板処理システムが、
   前記第２のリッドプレートに画定されている前記複数の開孔の各開孔と流体結合されている遠隔プラズマユニットをさらに含む、請求項１に記載の基板処理システム。
8. 前記複数のリッドスタックの各リッドスタックが、前記第１のリッドプレートを通る関連する開孔の前記環状の凹んだレッジに沿って位置決めされている排気プレナムを画定しているポンピングライナーを含む、請求項１に記載の基板処理システム。
9. 各リッドスタックは、前記フェースプレート上に着座しているブロッカプレートをさらに含み、前記基板処理システムが、
   前記ブロッカプレートの半径方向外側の前記フェースプレート上に着座している環状フェースプレートヒータをさらに含む、請求項８に記載の基板処理システム。
10. 基板処理システムであって、
    移送領域を画定しているチャンバ本体と、
    前記チャンバ本体内の前記移送領域の周りに分布している複数の基板支持体と、
    前記チャンバ本体上に着座している第１のリッドプレートであって、前記第１のリッドプレートは、前記複数の基板支持体の基板支持体の数に等しい数の、前記第１のリッドプレートを通る複数の開孔を画定しており、前記複数の開孔の各開孔は、前記複数の基板支持体の基板支持体と軸方向に整列されており、前記複数の開孔の各開孔は、前記複数の基板支持体の関連する基板支持体の直径よりも大きい直径によって特徴付けられている、第１のリッドプレートと、
    前記複数の開孔の開孔の数に等しい数の複数のリッドスタックであって、前記複数のリッドスタックの各リッドスタックは、前記第１のリッドプレートの前記複数の開孔のうちの開孔の上で前記第１のリッドプレート上に着座し、前記複数のリッドスタックの各リッドスタックはフェースプレートを含み、各フェースプレートは、前記移送領域から垂直にオフセットされている処理領域を少なくとも部分的に画定している、複数のリッドスタックと、
    前記複数のリッドスタックと結合されている第２のリッドプレートであって、前記複数のリッドスタックは、前記第１のリッドプレートと前記第２のリッドプレートとの間に位置決めされている、第２のリッドプレートと
    を含み、
    前記各フェースプレートの直径は、前記各開孔の最大径よりも大きい直径である、基板処理システム。
11. 前記複数の基板支持体の各基板支持体が、第１の位置と第２の位置との間で前記基板支持体の中心軸に沿って垂直に並進可能である、請求項１０に記載の基板処理システム。
12. 前記移送領域内に位置決めされており、中心軸を中心に回転可能な移送装置をさらに含み、前記移送装置は、前記移送領域内で基板を係合し、前記複数の基板支持体の間で基板を移送するように構成されている、請求項１０に記載の基板処理システム。
13. 前記第２のリッドプレートが、前記第２のリッドプレートを通る複数の開孔を画定しており、前記複数の開孔の各開孔は、前記複数の基板支持体の基板支持体と軸方向に整列されており、前記基板処理システムが、
    前記第２のリッドプレート上に着座しており、前記第２のリッドプレートに画定されている前記複数の開孔の各開孔と流体結合されている遠隔プラズマユニットをさらに含む、請求項１０に記載の基板処理システム。
14. 基板処理システムであって、
    移送領域を画定しているチャンバ本体と、
    第１のリッドプレートであって、前記第１のリッドプレートの第１の表面に沿って前記チャンバ本体上に着座しており、前記第１のリッドプレートを通る複数の開孔を画定している、第１のリッドプレートと、
    複数のフェースプレートであって、前記複数のフェースプレートの各フェースプレートは、前記第１のリッドプレートの前記複数の開孔のうちの開孔の上で前記第１のリッドプレート上に着座しており、前記複数のフェースプレートは、前記移送領域から垂直にオフセットされている複数の処理領域を少なくとも部分的に画定している、複数のフェースプレートと、
    前記複数のフェースプレートと結合されている第２のリッドプレートであって、前記複数のフェースプレートは、前記第１のリッドプレートと前記第２のリッドプレートとの間に位置決めされており、少なくとも１つの構造的支持体は、前記複数のフェースプレートの周りで前記第１のリッドプレートと前記第２のリッドプレートとの間に延びている、フェースプレートと
    を含み、前記各フェースプレートの直径は、前記複数の開孔の各々の最大径よりも大きい直径である、基板処理システム。

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