先進の複圧ワークピース加工
ワークピース加工は、プロセスチャンバ（３２）と協動してトランスファチャンバ（１２）を使用する。ワークピース（３０）は、予熱圧力で処理温度に加熱され、その後で、予熱圧力未満である処理圧力でプラズマに暴露される。プロセスチャンバ圧力は予熱圧力を超えないが、非常に急速な圧力増大を、処理圧力から予熱圧力に移行する際にプロセスチャンバ内で誘発することができる。トランスファチャンバ圧力は、処理圧力、予熱圧力で維持する、またはプロセスチャンバを予熱圧力にバックフィルするために選択圧力に上昇させることができる。バックフィル構成（５４）は、プロセスチャンバ内で急速圧力増大を選択的に誘発することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、１つまたは複数のワークピースを加工する分野に関し、より詳細には、複数の圧力を使用することによって、ワークピースに対して手順全体を実施するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は、２００３年１月６日に出願された米国特許仮出願第６０／５３４，４９５号明細書から優先権を主張し、その全体でそれを参照により本明細書に組み込む。
【０００３】
たとえば半導体ウェハなど、ワークピースの加工は、プロセス全体内の異なる点で異なる圧力を使用して実行するのが、しばしば最善である。そのような複圧（ｍｕｌｔｉ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ）プロセスの一例が米国特許に述べられている（特許文献１参照）（以下’９３２特許）。具体的には、’９３２特許の第２欄で、大気−真空−大気（ＡＶＡ）加工として知られる７ステップの従来技術プロセスが述べられている。このプロセスでは、ウェハがプロセスチャンバ内で所望のプロセス温度に加熱され、次いでプロセスチャンバが所望のプロセス圧力に減圧され、ウェハがプラズマにかけられ、チャンバが大気圧に戻され、ウェハが別のウェハと交換される。そのようなプロセスは、たとえば、フォトレジストをウェハから除去する際に有用である。
【０００４】
’９３２特許は、ガス圧力が増大するにつれて伝熱効率が増大する周知の原理を利用するものである。’９３２特許は、従来技術のＡＶＡシステムにおいて使用可能であるスループットよりウェハスループットを向上させようと試みて、加工チャンバ圧力をロード／アンロード圧力から減少させた後で、加工チャンバ内でウェハが加熱される中間圧力を使用する。ロード／アンロード圧力は、大気圧であることは必要とされないが、その中間圧力より高い。この点では、本発明の教示および理解に鑑みて、’９３２特許は、システムスループットのさらなる改善を制限するように働く制約および問題を課すと考えられる。
【０００５】
他の従来技術が、トランスファチャンバの使用と共に、中間圧力で加熱を実行することを認識していることに留意されたい。具体的には、処理物体が、トランスファチャンバとプロセスチャンバの間で、中間圧力またはプロセス圧力で移転されていた。本明細書では、これらの従来技術のシステムのプロセスチャンバ内の必要とされる圧力変化は、下記の適切な点でさらに論じるように、システムスループットに対して著しい制限を課すことが理解されている。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６４０９９３２号明細書
【特許文献２】米国特許第６３１５５１２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述の制約および問題を除去し、一方、さらなる利点を提供するものと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
少なくとも１つのワークピースを加工するためのシステムでは、装置と方法について述べられている。本システムは、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを含み、その結果、トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および加工チャンバ内の加工チャンバ圧力は、それぞれ変わる可能性があり、ワークピースは、トランスファチャンバと加工チャンバの間で移動させることができる。本システムは、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを加工チャンバに送るための、また、プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含む。
【０００９】
本発明の一態様では、トランスファチャンバ圧力と加工チャンバ圧力は、ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に等化される。ワークピースは、トランスファチャンバから加工チャンバに、処理圧力で移転される。ワークピースは、トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、加工チャンバ圧力を予熱圧力に上昇させることと協動して、処理温度に予熱される。加工チャンバ圧力は、処理圧力に低減される。ワークピースは、少なくともおおよそには処理圧力で、また処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露される。
【００１０】
本発明の他の態様では、トランスファチャンバ圧力と加工チャンバ圧力は、ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力に等化される。トランスファチャンバ圧力と加工チャンバ圧力とを等化することと協動して、ワークピースがトランスファチャンバから加工チャンバに移転される。ワークピースは、加工チャンバ内で、予熱圧力で処理温度に予熱される。加工チャンバ圧力は処理圧力に低減され、一方、トランスファチャンバは、少なくともおおよそには予熱圧力のままとなる。ワークピースは、少なくともおおよそには処理圧力で、また処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露される。次いで、加工チャンバ圧力は、予熱圧力でワークピースをトランスファチャンバに移転するために、トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、予熱圧力に上昇させる。
【００１１】
ある実施においては、加工チャンバを処理圧力から予熱圧力に選択的にバックフィルする際に使用するために、バックフィルリザーバ構成が、加工チャンバと選択的に圧力連通するように構成される。
【００１２】
本発明の他の態様では、トランスファチャンバ圧力は、プロセスチャンバから圧力隔離されて、ワークピースが少なくともおおよそには処理温度に加熱される予熱圧力より大きい選択圧力値に変更される。最初に加工チャンバが、少なくともおおよそには、予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、トランスファチャンバと加工チャンバの間で圧力が等化され、その結果、選択圧力により、少なくともおおよそには予熱圧力にプロセスチャンバがバックフィルされる。圧力を予熱圧力に等化することと協動して、トランスファチャンバから加工チャンバにワークピースが移動される。ワークピースは、加工チャンバ内で、予熱圧力で少なくともおおよそには処理温度に予熱される。加工チャンバ圧力は、トランスファチャンバ圧力から圧力隔離されて、処理圧力に低減される。ワークピースは、少なくともおおよそには処理圧力で、また処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露される。
【００１３】
本発明の他の態様では、大気圧未満であるが処理圧力より大きい予熱圧力の値を使用して、またトランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力増大の速度を使用して、およそ予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも加工チャンバ圧力が操作され、トランスファチャンバと加工チャンバの間でワークピースが協動可能に移動され、それにより、ワークピースを処理温度に加熱するのを向上させる上で使用するためにワークピースが加工チャンバ内で予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには処理温度に到達した後で、ワークピースが、少なくともおおよそには、予熱圧力より低い処理圧力で、加工チャンバ内で処理プロセスにかけられる。
【００１４】
本発明の続く態様では、複数のワークピースを加工するために、大気圧未満であるが処理圧力より大きい予熱圧力の値を使用して、およそ予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも加工チャンバ圧力が操作され、トランスファチャンバと加工チャンバの間で、ワークピースのうち第１のワークピースが移動され、それにより、第１のワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために第１のワークピースが加工チャンバ内で予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには処理温度に到達した後で、第１のワークピースが、少なくともおおよそには、予熱圧力より低い処理圧力で、加工チャンバ内で処理プロセスにかけられる。ワークピースは、引き続きトランスファチャンバ圧力、加工チャンバ圧力を操作し、トランスファチャンバと加工チャンバの間で、ワークピースのうち後続のワークピースのそれぞれを協動可能に移動し、トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することによって処理される。１つの特徴では、複数のワークピースを同時に移転および加工することができる。
【００１５】
本発明の他の態様では、トランスファチャンバと加工チャンバの間でワークピースが通過する隔離弁の使用と別々に、トランスファチャンバと加工チャンバの間で圧力等化を作り出す際に使用するために、それらの間で圧力連通を選択的に実現するためのバイパス構成について述べられている。１つの特徴では、加工チャンバが、選択された値より低い、またワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、制御構成が、トランスファチャンバ圧力を、選択された値に上昇させる。したがって、ワークピースを加熱する際に後で使用するために加工チャンバ圧力と処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには予熱圧力に等化させるような方法で、トランスファチャンバと加工チャンバの間で少なくともバイパス構成を開くことによって、加工チャンバがバックフィルされる。他の特徴では、バイパス構成は、隔離弁を使用することを必要とせずに、トランスファチャンバと加工チャンバの間で圧力等化する際に使用するために、それらの間で圧力連通を選択的に実現するように働く。
【００１６】
他の実施においては、ワークピースを、加工チャンバ内で、予熱圧力で処理温度に予熱し、その後で、ワークピースを、加工チャンバ内において処理圧力で、また少なくともおおよそには処理温度でプラズマに暴露するマルチステップのプロセス全体に従って、少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、処理圧力は、予熱圧力未満であり、その結果、加工チャンバ圧力は、マルチステップのプロセス全体中の１つまたは複数の点で、処理圧力から少なくとも予熱圧力に上昇させなければならない。本システムは、少なくとも、ワークピースを所与の流量でプラズマに暴露している間、プロセスガスを加工チャンバに送るための、また、プロセスガスを最大流量で送ることが可能であるプロセスガス調節構成をさらに含み、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を送ることによって、マルチステップのプロセス全体中のその１つまたは複数の点で、加工チャンバ圧力を処理圧力から少なくとも予熱圧力に上昇させる際に使用するために、ある構成が提供される。
【００１７】
本発明は、下記で簡単に述べられている図面と共に以下の詳細な説明を参照することによって理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
下記の説明は、当業者が本発明を製作し使用することを可能にするように提供されており、また特許出願とその要件の文脈で提供されている。述べられている実施形態に対する様々な修正が、当業者には容易に明らかとなり、本明細書の一般的な原理は、他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明は、示されている諸実施形態に限定されないものとし、本明細書に述べられている原理および特徴に適合する最も広い範囲を与えられるべきである。
【００１９】
図１Ａは、本発明の一実施形態による、概して符号１０によって示された半導体ワークピース加工システムの、立面における概略図である。システム１０は、本発明を実施する際に有用である１つのシステムを表すが、本発明は、様々なシステムコンフィギュレーションと共に使用することができ、現在示されている実施態様は、限定するものとして意図されていないことを理解されたい。わかることになるように、本発明は、少なくとも適切な、選択的な別個の圧力変動能力を、少なくともその加工チャンバ内で有する任意のシステムを使用して実施することができる。当然ながら、トランスファチャンバと加工チャンバの間でワークピースを移転するための装備がなければならない。本システムは、本発明の実施に適合する、また、たとえば、１つまたは複数のワークピースカセットの使用、その加工チャンバ内での２重ワークピース加工位置、および１つまたは複数のロードロックを含めて、典型的には高スループットプラットフォームに関連する多数の代替の特徴に対処するように構成することができる。米国特許（特許文献２参照）は、そのような特徴が述べられている一例として働き、その全体で参照により本明細書に組み込まれる。当業者なら、そのような特徴を有するシステムを、本願の開示全体に鑑みて、本発明を実施する際に使用するために、容易に適合させることができると考えられる。可能であるときには、この開示全体にわたって、同様の符号が同様の項目に適用されていることに留意されたい。
【００２０】
続いて図１Ａを参照すると、システム１０は、一部が示されているに過ぎないが、ロボット１４が中に位置決めされたトランスファチャンバ１２を含む。ロボット１４は、アーム１８と、アーム１８によって移動されるエンドエフェクタ（パドル）２０とを含む。本例では、システム１０について、（厚さが大幅に誇張されている）フォトレジスト層またはパターン２２を半導体ワークピース３０から除去するという状況において述べることになるが、それだけには限らないが化学気相堆積、原子層堆積、プラズマエッチの様々な実施態様を含めて、ワークピースが異なるプロセス点で異なる圧力にかけられる他のプロセスの応用例において容易に有用となることを、当業者なら理解するであろう。したがって、本例では、プラズマ加工チャンバ３２が、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）源などプラズマ源３４を有して設けられる。プラズマ源３４は、フォトレジスト除去において使用するのに適したプラズマ３６を生成するために使用される。他の好適なプラズマ源には、それだけには限らないが、マイクロ波源、表面波プラズマ源、ＥＣＲプラズマ源、容量結合（平行平板）プラズマ源が含まれる。「加工チャンバ」または「プロセスチャンバ」という用語は、ワークピースを、たとえばプラズマ源など処理源と共に収容するための構成を指すことができることに留意されたい。
【００２１】
プラズマチャンバ３４を使用し、例示的なプロセスウィンドウ内、たとえば、
プロセス圧力：０．２から２０トル（約１トルが有用なものとして判明している）
プラズマＲＦ電力（ワークピース当たり）：５００から５，０００Ｗ（約３，０００Ｗが有用なものとして判明している）
プロセスガス：以下のガスのいくつかの組合せ、またはすべて
・Ｏ２流：１，０００〜２０，０００（５，０００〜１０，０００ｓｃｃｍが有用なものとして判明している）
・Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２流：別々の、または組み合わされた５０〜５０００ｓｃｃｍ（５００ｓｃｃｍが有用なものとして判明している）
・Ｈ２、Ｄ２、ＨＤ流：別々の、または組み合わされた１，０００〜２０，０００ｓｃｃｍ（約１０，０００ｓｃｃｍが有用なものとして判明している）
・フォーミングガス（４〜１０％Ｈ２−残部Ｎ２）：１，０００〜１５，０００ｓｃｃｍ（約１０，０００ｓｃｃｍが有用なものとして判明している）
・炭化水素ガス（低分子量）：ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１０など−流量１，０００〜１０，０００ｓｃｃｍ（約５，０００ｓｃｃｍの流れを有するＣＨ４が有用なものとして判明している）
・ハロカーボン含有ガス：ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、ｃ−Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２ＨＦ５、Ｃ２Ｈ２Ｆ４、ＣｌＣＦ３、ＣｌＣＦ２など−約３００ｓｃｃｍ未満の流れ
・ＨＦ流：約３００ｓｃｃｍ未満
・Ｎ２Ｏ流：５０〜５０００ｓｃｃｍ
・ＮＨ３流：５０〜５０００ｓｃｃｍ
などでプラズマを実施することができる。
【００２２】
フォトレジストのドライプロセス除去では、フォトレジストの除去速度は、プラズマ暴露中のワークピースの温度が高まるにつれて増大することが知られている。たとえば、ワークピースを約１５０℃から３５０℃に広がる範囲内の温度に加熱することが、より高いワークピーススループットに到達するために企図されている。
【００２３】
図１Ａの説明に進めば、ワークピース３０は、サセプタ３８上で支持される。サセプタは、ワークピースを所望の温度に加熱する際に有用である。サセプタの温度を上昇させることにおける制約のため、プロセスサイクル全体にわたって、固定された温度でサセプタを維持することが実際的であることが判明している。別法として、サセプタは、プロセスサイクルの前に少なくとも予熱する（ｐｒｅｈｅａｔ）ことができる。サセプタは、９０℃と４００℃の間の温度で維持する、またはその温度に予熱することができる。約３００℃が有用なものとして判明しているが、プラズマ暴露および／または材料／デバイス熱的制約に起因して、追加の加熱に対処するために、より低い値を使用することができる。たとえば好適なプラテンなど、サセプタの任意の好適な形態を使用することができる。リフトピン５０は、ワークピース３０を移動するためにロボット１４と協動して使用され、それによって、リフトピンは、必要に応じてワークピースをエンドエフェクタ２０およびサセプタ３８の上方で位置決めする、また移動する（図示せず）ために使用される。リフトピンは、収縮された位置で示され、エンドエフェクタ２０は、トランスファチャンバ１２内に引き込まれて示され、その結果、ワークピース３０は、サセプタ３８上で支持される。貫通路４２がトランスファチャンバ１２と加工チャンバ３２の間で画定され、その結果、ロボット１４は、それを介してワークピースを移転することができる。たとえば真空隔離仕切り弁またはスリット弁など隔離弁４４を使用し、（たとえば、２つのチャンバ間で等化のために圧力連通を実現する場合）通路４２を完全または部分的に、選択的に閉じる。本例では、弁４４は、その軸に右折を有する矢印４５によって示される方向で、複合運動を使用して開かれる。排気ポート４６は、適切なコンフィギュレーションと協動して、プロセスチャンバ内で真空を作り出す際に使用される。排気ガス４８は、矢印によって示されている方向で流れる。
【００２４】
プラズマチャンバまたはモジュール３４は、プロセスガス入力５２およびバックフィル構成５４から入力を受け取るガスディフューザ５０を含む。後者は、バックフィル入力５６部でディフューザ５０に入力を送る。諸入力５２は、２重入力ディフューザ５０に対する必要を回避するために単一のガス入力を共用するように、「Ｔ字」コンフィギュレーションで互いに接続することができる。「バックフィル」という用語は、最初からより高かった圧力と連通した結果として、より低い圧力をより高い圧力にすることについて述べるために使用される。ディフューザは、プラズマ源３４内で圧力を均一に分配するように、また、プラズマがガスディフューザ５０、ならびにガス入口ライン５２および５６内に逆流する可能性を最小限に抑えるように設計されていることに留意されたい。プロセスガス５８は、概して、プラズマ生成用に使用される混合ガスを含むが、ガスはまた、ワークピース３０の温度急昇を向上させるために、プロセスガス入力５２を介して導入することもできる。この点では、プロセスガスは、ワークピースをプラズマに実際に暴露している間、高精度でプロセスガスの入力を調節し、プラズマの特性を制御するために設けられるＭＦＣ（マスフローコントローラ）６０によって調節される。ＭＦＣはそのような精密な制御を実現するが、流量は非常に小さい。さらに、このＭＦＣなど諸デバイスは、典型的には非常に低い最大フロー値によって特徴付けられる。したがって、ＭＦＣだけに依拠することによって、流入に関連して著しい制限が課されることが理解される。バックフィル入力５６は、バックフィル弁６６に通じ、バックフィル弁６６は、バックフィルバラストチャンバ６８に接続される。バックフィル構成５４の体積および動作に関連する詳細について、下記で述べる。さしあたりは、バックフィル入力５６、弁６６、バックフィルチャンバ６８、および関連の配管すべてを、単独で、またはプロセスガス入力５２と協動して、たとえば、低いプラズマ処理圧力から、より高いワークピース予熱圧力にかけて、加工チャンバ３２内で急速圧力上昇を容易にするように構成すべきであることを指摘すれば十分である。バックフィルチャンバライン７０は、バックフィル供給弁７２からバックフィルチャンバ６８に通じる。適切な供給ライン７４が、バックフィル供給弁７２の入力に接続される。バックフィルガス７６は、矢印によって示されている。バックフィルチャンバ６８内の圧力は、圧力センサ７８を使用して監視される。このようにして、供給弁７２の使用と協動してプロセスチャンババックフィルを開始する前に、バックフィルチャンバ内の指定された開始圧力を達成することができる。別法として、バックフィルチャンバ内の制御された圧力条件を確保するために、マスフローコントローラ（図示せず）を使用し、既知の時間にわたって、バックフィルチャンバ内へのガスを計量することができる。当業者なら、この開示全体に鑑みて、このバックフィル構成を容易に実施することができると考えられる。ガスディフューザ７９は、プロセス均一性を向上させるために、プラズマチャンバ３４と加工チャンバ３２の間で位置決めされるが、そのガスディフューザは要件ではない。
【００２５】
バックフィル構成５４を単独で、またはプロセスガスＭＦＣ６０と協動して使用して、１５トル毎秒を超える加工チャンバ上昇速度を作り出すことができると考えられる。１５０トル毎秒以上の上昇速度すら実際的なものと考えられる。
【００２６】
次に、概して符号８０によって示される修正システム実施態様を図式的に示す図１Ｂに注意を向ける。システム８０は、バックフィル構成５４が必要とされず、単一の入力ガスディフューザ（図示せず）が使用されることを除いて、図１Ａのシステム１０に似ている。さらに、トランスファチャンバ１２と加工チャンバ３２の間で選択的に圧力連通を実現するために、圧力バイパス構成８２が示されている。バイパス構成８２は、配管８４とバイパス弁８６を含む。後者は、加工チャンバとトランスファチャンバの間で所望の圧力プロフィル等化を達成するために、任意の好適な方法で開くことができる。バイパス構成８２の構成要素はすべて、２つのチャンバ間で、少なくとも１５トル毎秒の速度で急速圧力等化を実施することを可能にするようにサイズ決めすることができる。１５０トル毎秒以上の速度は、実際的なものと考えられる。したがって、１トル未満から６０トルにかけての移行は、低端の性能限界として、４秒未満で実行することができる。当然ながら、より短い移行時間が企図されており、同じ圧力変化について２秒未満がすでに実証されている。システム１０および８０の制御は、当業者によって、またこの開示全体を鑑みて、たとえば、本明細書で企図されている手順すべてを実施することを可能にするような方法でコンピュータ９０と好適な圧力および／またはガス流制御センサとを使用して、容易に行うことができる。システム８０における別の違いは、好適なガス供給に接続される入力９４と、トランスファチャンバ１２内に供給する出力９６とを有するＭＦＣ９２の装備にある。ＭＦＣ９２の目的について下記で述べる。トランスファチャンバ１２内の圧力は、代替の方法で制御することができることに留意されたい。非限定的な例として、トランスファチャンバと圧力連通するガス流遮断弁または絞り弁のうち１つと共に、圧力センサを使用することができる。
【００２７】
次に、図１Ａと共に図２および図３に転じて、次にシステム１０を使用することができる第１のモードについて述べる。図２は、概して符号１００によって示されているこのモードの様々なステップを示す流れ図であり、一方、図３は、時間に対する加工チャンバ圧力およびワークピース温度のプロットである。図３のものを含む本明細書で述べられているプロットのすべてに関連して、特定の時間、圧力、温度の値が示されているが、そのような値は、決して限定するものとして意図されておらず、例示的な性格のものであることに留意されたい。図２ならびに下記で述べられている他の図は、プロセスチャンバを「ＰＣ」、トランスファチャンバを「ＴＣ」と呼ぶことができる。フォトレジストは、「ＰＲ」と呼ぶことができる。。図３では、第１のプロット１０１ａは、時間に対するプロセスチャンバ３２圧力を示し、第２のプロット１０１ｂは、時間に対するバックフィルチャンバ６８圧力を示し、第３のプロット１０２は、時間に対するワークピース温度を示す。このモードでは、トランスファチャンバ１２は、その上のワークピース３０およびフォトレジスト２２のプラズマ暴露用に使用されるほぼ同じ低圧で動作される。この圧力は、本明細書では処理圧力と呼ばれる可能性があり、図３でＰ０として示されている。処理圧力は、約０．０１から１０トルの範囲とすることができ、約１トルとすることができる。最初に、ワークピースがトランスファチャンバ１２から加工チャンバ３２に移動され、サセプタ３８上で位置決めされる。そのために、まだ開かれていない場合、（矢印５６によって示されるように）隔離／仕切り弁４４が２つのチャンバ間で開かれる。隔離／仕切り弁が開かれることに関連して、（また上昇／伸長位置にない場合）リフトピン４０がサセプタの上部表面の上方に延ばされる。また、隔離／仕切り弁が開かれることに関連して、ワークピースが、ロボットアーム１８に取り付けられたエンドエフェクタ２０によって支持されて、プロセスチャンバ内に挿入される。ワークピースが、リフトピンの上方で所望の位置に来た後で、エンドエフェクタがワークピースをリフトピン上に降ろす（エンドエフェクタに接続されたロボットアームのｚ軸制御）。ワークピースをリフトピンの頂部上に配置した後で、ロボットアームは、エンドエフェクタ２０をプロセスチャンバから引き抜く。エンドエフェクタがプロセスチャンバから完全に引き抜かれることに時間的に関連して、隔離／仕切り弁４４が閉じられる。前述の諸ステップは、ワークピースを処理位置に移動することを行う上で、当業者に熟知されているはずである。
【００２８】
モード１００のステップ１０３で初期ワークピース位置決めについて述べたので、ワークピースは、図１の場合のように、収縮するリフトピン４０によってサセプタ３８上に、その処理位置に降ろされる。ワークピース温度は、加熱の前に、時間ｔ０で約Ｔ０である（図３参照）。サセプタが約１５０℃と約３５０℃の間で加熱されて、サセプタはすでに暖まっているため、ワークピース温度は、加熱されたサセプタにワークピースが近接すると直ちにＴ０から上昇を開始する。ワークピース温度上昇は、放射、ガス対流、伝導熱移動プロセスに貢献可能である。ワークピースがサセプタ上で静止することに関連して、プロセスチャンバ３２、したがってプラズマチャンバ３４内の圧力は、急速なワークピース加熱速度のために最適化することができるガスの追加によって、図３において、約２５トルから２５０トルの範囲内にあるものとすることができる予熱圧力Ｐ１にＰ０から急速に上昇される。図３でＰ０からＰ１にかけて示されているものなど、非常に急速な圧力上昇は、時間ｔ０からｔ１にかけての間隔内で、バックフィル構成５４を使用することによって作り出すことができる。約６０トルの予熱圧力が適切であること、またこの圧力で、より高い圧力から導出することができる改善された加熱速度からの大抵の利益が実現されることが企図されている。すなわち、圧力を６０トルより著しく高く上昇させることは、追加の時間、ならびに後でその圧力を低減するための追加の時間を必要とし、それによってスループットを低下させる。プロセスチャンバ内での圧力のそのような急速な増大は、より高い圧力で貯蔵される加圧されたガスをバックフィルリザーバ６８から解放するように、バックフィル弁６６を開くことによって達成される。バックフィルリザーバは、典型的には、プロセスチャンバに近接していることに留意されたい。この点では、リザーバ６８は、プロセス／プラズマチャンバ組合せを所望の圧力にするために、適切な体積のガスを適切な圧力で収容するようにサイズ決めされる。本明細書に述べられている実施形態すべてに関して、プロセスチャンバガス体積を最小限に抑えることは、達成することができる圧力上昇の速度を直接向上させるのに貢献する。
【００２９】
急速圧力上昇を実行することができる少なくとも２つの方法がある。図３は、バックフィル圧力が、選択圧力値Ｐｓｅｌ（ｔ０でプロット１０１ｂ参照）に先に上昇または設定されるバックフィル等化技法を示す。この圧力値は、一部には、２つのチャンバが、ｔ０でバックフィル弁６６を開いた後で、ｔ１で予熱圧力Ｐ１に等しくなるようなバックフィルチャンバおよびプロセスチャンバの体積に基づいて選択される。すなわち、プロット１０１ａおよび１０１ｂがｔ１で合流する。バックフィル弁６６は、等化の後で閉じられ、バックフィルチャンバ圧力（プロット１０１ｂ）がほぼｔ３からｔ５にかけてＰｓｅｌに上昇される。Ｐｓｅｌは、例示に好都合なように６５トルとして示されているが、この値は、下記で述べるようにいくつかの方法で決定することができ、この値の使用は、限定するものとして意図されていないことを理解されたい。図３ではプロットされていないが図１Ａに鑑みて容易に理解される代替の技法として、バックフィルチャンバ圧力は、バックフィルチャンバが常にＰ１より高いままとなるように、Ｐｓｅｌより著しく高い値に上昇させることができる。プロセスチャンバがＰ１に到達したときバックフィルを打ち切るために、バックフィル弁６６が閉じられる。すなわち、プロセスチャンバ圧力が予熱圧力に上昇した後で、バックフィル弁６６が閉じられる。両技法の一部として、バックフィル弁６６が閉じられた状態で供給弁７２を開き、バックフィルリザーバ６８を所望の圧力に補充することができる。チャンバ体積や流量を含む様々な要因に応じて、後者の代替の技法は、より急速な圧力上昇を作り出すことができる。しかし、両技法を使用して、加工スキーム全体における必要に応じて、プロセスチャンバ内の急速圧力増大を作り出すことができる。バックフィルチャンバ６８を使用してプロセスチャンバ３２内で圧力上昇を誘発することが望ましいとき、加工スキーム全体の状況において、これらの技法のどちらをいつでも使用することができることに留意されたい。実際の実施時には、約３０トル／秒の流量が達成されている。約１５トルから１５０トル／秒を超える圧力上昇速度が、有用であると考えられる。
【００３０】
ステップ１０４では、ワークピース温度がサセプタ温度に到達した後で（しかし、典型的には、サセプタ温度よりわずかに低い）、プロセスチャンバ内の圧力が、フォトレジストプラズマエッチステップに必要とされる処理圧力に、迅速に低減される。図３は、圧力Ｐ１が時間ｔ１から時間ｔ２にかけて維持されることを示す。しかし、時間ｔ２では、プロセスチャンバ圧力は、Ｐ０に戻り始めるように、急速に減少される。プラズマ暴露ステップのための処理圧力Ｐ０は、約０．０１から１０トルにかけて広がる圧力範囲内にあるものとすることができる。処理圧力は、ｔ３で到達される。また、ワークピース温度が、たとえばサセプタ温度よりわずかに低いことなど、サセプタ温度に到達した、またはサセプタ温度と何らかの所望の関係にあるとき、プロセスチャンバ３２内でプラズマガス流開始が実行される。次いで、プラズマガス５８は、ディフューザ５０内に、またプラズマチャンバ３４内に流れる。これは、たとえば、ｔ２とｔ４の間の、またそれらを含む間隔の少なくとも一部分を含む時間範囲内で行われる可能性がある。温度値または圧力値に到達することで表して述べられているプロセスステップのトリガは、測定された値に応答するものとすることも、以前のシステム性能決定に基づく固定された時間を使用することも、あるいは両方の組合せを表すこともできることに留意されたい。
【００３１】
ステップ１０６では、加工チャンバがプラズマエッチステップにとって所望の処理圧力に到達し、プラズマガス供給が導入されたことに関連して、プラズマチャンバ３４に関連付けられたＲＦ電源および整合ネットワーク（図示せず）がｔ４でオンにされ、整合ネットワークは、安定プラズマが着火することになる点に同調するのを開始し、プラズマエッチプロセスが始まる。図３は、時間ｔ５で終わる１０秒プラズマエッチを示す。ワークピース温度は、プラズマに継続して暴露されて、ｔ４からｔ５にかけていくらか上昇することがわかる。プラズマに対する暴露に起因するワークピース温度上昇は、サセプタ３８内に組み込まれた静電クランプ構成の使用によって最小限に抑えることができる。
【００３２】
ステップ１０８で、ｔ５でプラズマエッチプロセスを打ち切ることに関連して、プロセスチャンバを通過する、プラズマ生成用に使用されたガスが停止される。プロセスチャンバおよびワークピーストランスファチャンバの圧力は、必要に応じて、処理圧力に等化させることができ、プロセスチャンバとトランスファチャンバの間で、隔離／仕切り弁４４が開かれる。リフトピンが延ばされ、ワークピースは、サセプタの上部表面の上方に上昇される。
【００３３】
ステップ１１０では、弁４４が開かれ、リフトピン４０が延ばされている間、エンドエフェクタ２０をプロセスチャンバ内に延ばし、ワークピースをトランスファチャンバ１２に移転して戻すことができる。
【００３４】
次いで、ステップ１１２では、別のワークピースが処理チャンバ内に移転され、上述のようにプロセスが繰り返す。
【００３５】
急速ワークピース加熱速度を達成するために使用される気体環境は、以下のガス、すなわち、Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ２、Ｄ２、ＨＤ、ＨＦ、Ｏ２、Ｎ２、ＮＨ３、Ｎ２Ｏ、低分子量炭化水素ガス（ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１０など）、ハロカーボン含有ガス（ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、ｃ−Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２ＨＦ５、Ｃ２Ｈ２Ｆ４、ＣｌＣＦ３、Ｃｌ２ＣＦ２など）のうち１つまたは複数からなる（正確な組合せおよび比率は、必要とされるワークピース加熱速度によって決まることになる）。特定の気体環境は、急速ワークピース加熱および／または冷却速度のために最適化することができる。この混合ガスは、本明細書では「予熱ガス（ｐｒｅｈｅａｔｉｎｇ ｇａｓ）」と呼ばれる可能性がある。この加工スキームの１つの利益は、ワークピースを加工するために必要とされる時間を削減し、それによって、加工することができる時間当たりワークピース数を増大することである。予熱ガスの使用は、ワークピースの加熱に関連して図面に示されている時間間隔を短縮することが意図されており、下記で述べるように、冷却間隔を向上させるために使用することができることを理解されたい。
【００３６】
次に、図１Ａと共に図４および図５に転じて、次にシステム１０を使用することができる第２のモードについて述べる。図４は、概して符号２００によって示されているこのモードの様々なステップを示す流れ図であり、一方、図５は、時間に対する加工チャンバ圧力、バックフィルチャンバ圧力、ワークピース温度のプロットである。プロット２０２ａは、時間に対するプロセスチャンバ３２圧力を示し、プロット２０２ｂは、時間に対するバックフィルチャンバ６８圧力を示し、プロット２０４は、時間に対するワークピース温度を示す。この第２のモードでは、トランスファチャンバ１２は、圧力Ｐ０でのプラズマ暴露前に、ワークピース加熱中に加工チャンバ内で使用される、およそ予熱圧力Ｐ１で本質的に連続して動作される。すでに上述した第２のモードのいくつかの態様、たとえばエフェクタアーム２０および隔離弁４４と呼応するリフトピン４０の使用などは、話を簡単にするために繰り返されない可能性がある。さらに、これらの構成要素は、ワークピースをトランスファチャンバと加工チャンバの間で移動するという所期の目的を依然として達成しながら、多数の修正された、しかし均等な方法で、また互いに調整された形で動作させることができることを理解されたい。本発明の文脈におけるリフトピン４０の動作に関連する他の態様について、下記で述べる。
【００３７】
最初に、ステップ２０６では、ワークピース３０がトランスファチャンバ１２から加工チャンバ３２に移動され、ワークピースがサセプタ３８上で位置決めされる。加工チャンバはすでに予熱圧力にあるため、ワークピースは、サセプタ３８に近づけられ次いでサセプタ上に降ろされたとき、高められた加熱効果を受けることになる。したがって、ワークピース温度は、時間ｔ０でのＴ０から時間ｔ２でのＴ２に上昇する。
【００３８】
ステップ２０８では、ワークピースが時間ｔ２で処理温度Ｔ２に到達することに関連して、圧力は、加工チャンバ３２内で、Ｐ１から処理圧力Ｐ０に低減され、これは、本例では、ｔ３で達成される。前述の予熱混合ガスが使用される場合それは、便宜上、また、まだ述べられていない理由のために、トランスファチャンバ内でも加工チャンバ内でも使用することができる。そうでない場合には、これらのガスは、ｔ０からｔ２にかけて、この時間間隔を短縮するような方法で温度上昇の速度を向上させるようにワークピースの予熱を達成するために、ディフューザ５０を介して加工チャンバ内に適切に導入される。
【００３９】
加工チャンバ３２がＰ０にある状態で、プロセスチャンバ内へのプラズマガスの導入およびプラズマ着火後、ステップ２１０で、プラズマ暴露がｔ４で開始される。プラズマ暴露は、時間ｔ５にかけて継続する。次いで、プラズマガス導入が打ち切られる。
【００４０】
ステップ２１２では、プロセスチャンバ圧力をＰ１に上昇させることが行われ、これは、予熱混合ガスを使用して、またワークピースをサセプタ３８から持ち上げて実行することができる。急速圧力増大は、図では、上述のようにバックフィル構成５４を使用して達成することができる。Ｐ０からＰ１にかけての圧力上昇は、プロセスチャンバ圧力プロット２０２ａにおいてｔ５からｔ６にかけて導入され、その結果、この時間全体にわたってバックフィルチャンバ圧力プロット２０２ｂが降下する。バックフィルチャンバ圧力のこの降下の後で、バックフィル弁６６が閉じられた状態で、ｔ５の前でプロット２０２ｂによって示されているように、Ｐｓｅｌまたはより高い所望の圧力をバックフィルチャンバ内で回復することができる。この場合も、バックフィルチャンバ圧力は、バックフィルチャンバが常にＰ１より高いままとなるように、Ｐｓｅｌより著しく高い値に上昇させることができる。この場合には、バックフィルチャンバ圧力プロット２０２ｂにおける主な違いは、高圧をＰｓｅｌより高く上昇させること、ならびに、Ｐ０からＰ１にかけてのより急勾配の、より線形の圧力上昇ならびにＰｓｅｌからＰ１にかけてのより急勾配の、より線形の降下を提供することにある。さらに、ｔ６では、プロット２０２ａと２０２ｂが漸近的に合流せず、線形傾き関数（linear sloped functions）により密接に似ることになる。さらに、バックフィル構成は、予熱混合ガスを導入するために使用することができ、あるいは、所望の混合ガスを作り出すようにプロセスチャンバ内で他のガスと混合するためにカスタマイズすることができる。
【００４１】
次いで、ワークピースは、ステップ２１４によって、加工チャンバ３２からトランスファチャンバ１２におよそ予熱圧力で移転される。ワークピースの冷却は、プラズマ暴露の後で、またトランスファチャンバへのその帰路中に、予熱圧力に暴露される結果として向上されることに留意されたい。ワークピースは、このようにして、トランスファチャンバ１２を出る前に、少なくとも追加の３０度と同温度だけ冷える可能性があると推定される。この冷却効果は、トランスファチャンバとプロセスチャンバのうち１つまたは両方の中で予熱混合ガスを使用して、さらに向上させることができる。したがって、「予熱」ガス圧力および混合ガスは、それぞれワークピースを加熱する際だけでなくワークピースを冷却する際に有利なものであると理解される。ワークピース冷却に関連して大きな柔軟度がもたらされることを理解されたい。予熱圧力の選択を介して、ワークピースが、トランスファチャンバ介して移動しそこから出るとき、所望の方法で冷えるように、ワークピースの冷却の速度をカスタマイズすることができる。さらに、冷却混合ガスの選択により、冷却パラメータをさらに大きくカスタマイズするための機会がもたらされる。
【００４２】
トランスファチャンバ１２と加工チャンバ３２が予熱圧力にある状態で、別のワークピースをプロセスチャンバ内に移転し（ステップ２１６）、前述のシーケンスを繰り返すことができる。
【００４３】
図５および図６を参照して、次に図１Ｂのシステム８０を使用することができる第３のモードについて述べる。第３のモードでは、トランスファチャンバ１２は、動作全体におけるある点で予熱圧力Ｐ１より高い、選択圧力値Ｐｓｅｌに到達するように、プロセスチャンバ３２から隔離されて加圧される。ＭＦＣ９２は、トランスファチャンバ圧力を選択圧力値に上昇させるために設けられる。プロセスチャンバに関連して、第３のモードの圧力プロフィルは、外観が第２のモードのものと、したがって図５のプロット２０２ａおよび２０２ｂの外観と本質的に同一であることに留意されたい。すなわち、さらに述べるように、プロセスチャンバ圧力は、プロット２０２ａによって表され、一方、トランスファチャンバ圧力は、プロット２０２ｂによって表される。図６は、概して符号３００によって示される、第３のモードを構成する様々なステップを示す。この場合も、すでに上述した諸モードのいくつかの態様、たとえばエフェクタアーム２０および隔離弁４４と呼応するリフトピン４０の使用などは、話を簡単にするために繰り返されない可能性がある。
【００４４】
再び図１Ｂを参照すると、この第３のモードの精神は、プロセスチャンバとトランスファチャンバを少なくともおおよそには予熱圧力に等化させるようにプロセスチャンバ３２をバックフィルするような方法で、選択圧力値をトランスファチャンバ内で使用することである。すなわち、プロセスチャンバ圧力は、処理圧力Ｐ０から予熱圧力Ｐ１に上昇し、一方、トランスファチャンバ１２圧力は、選択圧力Ｐｓｅｌから予熱圧力Ｐ１に降下する。図１Ａのバックフィルチャンバ６８を、上述のように、このようにして使用することができるため、トランスファチャンバに関連する選択圧力値の決定は、バックフィルチャンバ選択圧力の決定が上述のバックフィル技法において使用されるとき、それに等しく適用可能である。選択圧力についての適切な値は、予熱用に使用される圧力がプラズマ処理用に使用される圧力よりはるかに高い場合（すなわち、Ｐ１＞＞Ｐ０）、たとえば、
（１） ＰｓｅｌＶｔｃ＝Ｐ１Ｖｔｏｔ
として書き表される、理想化されたガスについてのボイルの法則に基づいて、少なくとも有用な近似値に決定することができる。
【００４５】
上式で、Ｐｓｅｌは、決定すべき選択圧力値であり、Ｐ１は予熱圧力であり、Ｖｔｃは、トランスファチャンバの体積であり、Ｖｔｏｔは、トランスファチャンバとプロセスチャンバの組み合わされた体積である。たとえば１トルでは選択圧力値よりはるかに小さいため、加工チャンバ内の初期圧力（すなわち、処理圧力）からのどのようなコントリビューションも、話を簡単にするために無視されていることに留意されたい。当然ながら、選択圧力値は、当業者なら容易に決定し、かつ／または実験によって微調整することができる。
【００４６】
例示的な値として、トランスファチャンバは、約６５トルを潜在的な選択圧力として、約２５から２５０トルの圧力で維持することができる。プロセスチャンバは、１トルを典型的な圧力として、０．０１から１０トルの範囲内にある、所望のプラズマプロセスに必要とされる処理圧力で維持される。それぞれの圧力の差は、たとえば、プロセスチャンバ内の圧力を急速加熱プロセス中に約６０トルに上昇させるために、また、気体環境間の体積の比が、トランスファチャンバがプロセスチャンバの体積の約１０倍となるようなものである場合に、トランスファチャンバの圧力を６５トルに設定することができ、その結果、トランスファチャンバとプロセスチャンバの間の隔離／仕切り弁が開かれたとき、両チャンバ内の圧力が約６０トルの圧力で等化するようなものである。当然ながら、両チャンバのそれぞれの気体環境間の比が異なり、またプロセスチャンバ内の急速ワークピース加熱サイクルが異なると、トランスファチャンバを異なる選択圧力で設定することが必要となる。トランスファチャンバのより高い選択圧力とより大きな気体環境の体積を使用し、ワークピースを急速加熱するために、プロセスチャンバ内の圧力を所望の予熱圧力に「急速に」上昇させる。当然ながら、この考察は、上述のバックフィル等化技法における図１のバックフィルチャンバ６８の使用に対して、等しく適用可能である。
【００４７】
図１Ｂおよび図５を参照すると、わかることになるように、ステップ３０４で、最初に、トランスファチャンバ１２および加工チャンバ３２は予熱圧力Ｐ１に等化されること、またワークピースが加工チャンバ内で処理位置にあると仮定されることになる。したがって、隔離弁４４とバイパス弁８６は共に閉じることができ、ワークピース３０は、時間ｔ０でのＴ０から時間ｔ２での予熱温度Ｔ２に温まる。
【００４８】
ステップ３０６に移動すると、バルブが閉じられた後で、処理チャンバ１２が選択圧力Ｐｓｅｌに戻される。この場合も、トランスファチャンバ圧力のプロットは、図５のバックフィルチャンバプロット２０２ｂの外観に似る可能性があることに留意されたい。これらのプロットは、バックフィルチャンバ体積およびトランスファチャンバ体積ならびに流量がほぼ同一である場合、少なくとも実際的に見て同一になると考えられるが、これは必要とされるものでなく、当業者なら、この開示全体を鑑みて、多数の修正を加えることができる。しかし、話を簡単にするために、図５のプロット２０２ｂは、経時的なトランスファチャンバ圧力の変動を表すと仮定されることになる。したがって、ｔ０の直後に始まって、またＭＦＣ９２を使用して、トランスファチャンバ圧力は、Ｐｓｅｌに上昇する。この再加圧は、後でプロセスチャンバを処理圧力から予熱圧力に上昇させることが必要となる前にトランスファチャンバが選択圧力値に到達する限り、任意の好適な速度で実行し、任意の好適な時間で開始することができることを理解されたい。
【００４９】
ワークピースが処理温度に到達することに時間的に関連して、図５のプロット２０２ａは、ｔ２でのＰ１からｔ３でのＰ０へのプロセスチャンバ圧力の減少を示す（ステップ３０８）。圧力のこの減少は、本図には示されていないが図１Ａの排気ポート４６によって表すことができる適切なポート部で、真空引きに応答する排出によって達成される。
【００５０】
加工チャンバ３２がＰ０に到達することに時間的に関連して、ステップ３１０で、上述のようにプラズマガスを導入し、プラズマを打ち付けて、フォトレジスト剥離を開始することができる。剥離間隔は、図５における時間ｔ５まで進む。
【００５１】
ステップ３１２では、ＰＲ剥離間隔の打切りと、それに伴うプラズマガス流の打切りに時間的に関連して、処理圧力から予熱圧力へのプロセスチャンバ圧力プロット２０２ａの急速増大を作り出すように、加工チャンバ３２がトランスファチャンバ１２からバックフィルされる。この圧力上昇は時間ｔ５で開始され、予熱圧力はｔ６で達成される。プロセスチャンバ圧力プロット２０２ａの圧力上昇は、それぞれｔ５からｔ６にかけて発生するＰｓｅｌからＰ１へのトランスファチャンバ圧力プロット２０２ｂの降下に応答して作り出される。この圧力上昇の速度を達成するために、システム８０は、バックフィル中に、比較的大きな、しかし短い持続時間のガス流に対処しなければならないことを理解されたい。図１Ｂのバイパス構造８２は、このために特に構成される。すなわち、ポート、配管８４、バイパス弁８６は、すべてこの流量を協動可能に実現するようにサイズ決めされる。間の任意のバルブを含めて、パイプ長により、ガス流をせき止める可能性があるどのような狭窄も提示されないようにしながら、大口径の管を使用すべきである。当業者なら、この開示を手にして、ポーティングおよび配管の点で、バイパス構成を実施することが可能であると考えられる。当然ながら、流量の特定の値は、トランスファチャンバとプロセスチャンバの相対体積によって決まることになる。図１Ａのバックフィルチャンバ構成を使用して使用可能なものに比較可能な、またはそれより大きな、プロセスチャンバ内の圧力上昇速度は、達成可能なものと考えられる。というのは、高コンダクタンス配管および構成要素を使用することができるからである。様々な図に示されているバイパス構成ポート位置ならびに真空引きポート位置は、概略的な性格のものであり、限定するものとして意図されていないことに留意されたい。さらに、バイパス構成は、任意選択として考えることができる。すなわち、隔離弁４４を、企図されている流量に対処するように構成することができる。他の代替として、バイパス構成と隔離弁は、バックフィル流を分配するように、組み合わせて使用することができる。バックフィルステップ中、ならびに任意の他の高流量ステップ中の大流量の結果として、トランスファチャンバおよび／またはプロセスチャンバ内に存在する可能性がある粒子の導入および／または擾乱を回避することを考慮すべきであることに留意されたい。したがって、ポート位置、寸法、および／または向きは、これを念頭に置いて構成することができる。
【００５２】
処理済みワークピースは、ステップ３１４で、プロセスチャンバ３２から除去され、別のワークピースが、トランスファチャンバから、プロセスチャンバ３２内の処理位置に移動される。
【００５３】
代表的なシステム１０および８０を動作させることができるいくつかのモードについて述べた図１Ａおよび図１Ｂを参照して、次に、リフトピン４０の動作に関連する他の態様について述べる。予熱は、リフトピンが上がった、または下がった状態で、または好適な組合せで行うことができることを理解されたい。そのような組合せには、たとえば、（ｉ）最初のピン上昇と、それに続くピン下降の組合せ、（ｉｉ）後続の加工ステップのためのピン上昇と、それに続くピン下降と、それに続くピン上昇の組合せ、（ｉｉｉ）後続の加工ステップのためのピン上昇と、それに続くピン上昇の組合せ、または（ｉｖ）後続の加工ステップのためのピン下降と、それに続くピン上昇と、それに続くピン下降の組合せが含まれる。したがって、リフトピンの使用に関連して、広範な柔軟性が企図されている。特定の選択は、所望のプロセス結果の要件によって決定することができる。異なる任意選択により、異なる所望のプロセス結果を達成するためにプロセスを最適化することができることになる。リフトピンを上昇させること（ワークピースを支持すること）により、圧力の急速変化中にワークピースがワークピース支持構造上で移動する（その位置を変える）ことができる機会を減少させることができることを理解されたい。当然ながら、ピン上昇／ピン下降の組合せは、単一のワークピースを加工するように設計されたプロセスチャンバ内に位置する単一のワークピースにも、または２つ以上のワークピースを並列および／または直列の組合せで加工するように設計されたプロセスチャンバにも当てはまる。
【００５４】
次に、本発明に従って作り出された、概して符号４００によって示されているシステムを示す図７に注意を向ける。システム４００は、２重ワークピース加工ステーションを使用することを除いて、前述の諸システムに似ている。したがって、加工ステーションのうち第１のものに関連する項目符号には「ａ」が添えられており、一方、加工ステーションのうち第２のものに関連する項目符号には「ｂ」が添えられている。加工ステーションａおよびｂは、共用加工チャンバ３２’内に位置し、その結果、両ワークピースは、同じ圧力環境に暴露される。したがって、システム１０および８０に関連して上記で提供された説明は、システムスループットを向上させるようにワークピースを対で加工することができることを除いて、システム４００に対して、等しく適用可能であると考えられる。バイパス弁構成８２もまた示されているが、バックフィル構成とバイパス構成を共に提供する要件はない。
【００５５】
本発明について上記で詳しく述べたが、一連のワークピースの加工中、加工チャンバ内で、プロセスチャンバ圧力を予熱用に使用される圧力より高く上昇させることは決して必要とされないことを理解されたい。そのような要件は、システムスループットを減少させるように働くことになろう。したがって、プロセスチャンバ内での任意のより高い（予熱圧力より高い）圧力の使用は、完全に回避される。さらに、予熱圧力と処理圧力の間でプロセスチャンバ圧力を変更することは、圧力変化が増大するものか、それとも低下するものかにかかわらず、常に、非常に急速に達成することができる。具体的には、バックフィルリザーバ構成からのバックフィル手法、および／またはトランスファチャンバからのバックフィルを使用するバックフィル手法の使用は、プロセスチャンバ圧力を処理圧力から予熱圧力に上昇させる際に極めて有利である。予熱圧力での加熱と結合して、処理時間に応じて２０〜５０％程度のシステムスループットの増大が企図されている。さらに、バックフィルリザーバからの、またトランスファチャンバからのバックフィルは、それぞれのバックフィル源の直列使用または並列使用で、任意の所望の組合せで使用することができる。
【００５６】
前述の’９３２特許は、前払いコストを最小限に抑えることが意図されているＡＶＡシステムについて述べているが、本願は、ＡＶＡシステムの使用に優る多くの利点を提供すると考えられる。たとえば、各ワークピースが加工された後で、大気圧、または何らかのより高いロード／アンロード圧力に戻す必要をなくすることによって、システムスループットが向上される。本願は、ワークピース予熱圧力以下の圧力でワークピースをプロセスチャンバに、またそこから移転し、それによって、’９３２特許の手法によって必須とされるいくつかの圧力変化をなくする。さらに、本願は、ワークピースがトランスファチャンバに戻されるとき、上述の冷却カスタマイズを可能にする。
【００５７】
従来技術は本明細書で明らかにされている理解を欠いており、それによって、加工チャンバ圧力上昇は、処理圧力から予熱圧力に移行したとき、常に、非常に急速な形で実行することができることが提出される。さらに、本願は、従来技術から欠けていることが提出されるような方法でのバックフィルの使用を含めて、プロセススキーム全体における圧力変化を実施することに関連して、明快かつ簡潔な手法を提供する。
【００５８】
少なくとも以下の文言は、前述の説明によって使用可能になると考えられることを理解されたい。
【００５９】
１．処理プロセスを使用して少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
ａ）前記トランスファチャンバ圧力と前記加工チャンバ圧力を、ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に等化すること、
ｂ）前記ワークピースを、前記処理圧力で前記トランスファチャンバから前記加工チャンバに移転すること、
ｃ）前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記加工チャンバ圧力を予熱圧力に上昇させることと協動して、前記ワークピースを処理温度に予熱すること、
ｄ）前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減すること、および、
ｅ）前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また前記処理温度で、前記プラズマ処理プロセスに暴露することを含むことを特徴とする方法。
【００６０】
２．前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６１】
３．前記ワークピースはフォトレジスト層を支持し、前記予熱すること、および暴露することは、前記プラズマ処理プロセスを使用して前記フォトレジスト層を除去する際に協動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６２】
４．前記プラズマ処理プロセスは、前記フォトレジスト層を、前記処理温度で前記基板から除去するためにカスタマイズされるプラズマを作り出すことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【００６３】
５．前記ワークピースがサセプタによって支持され、前記ワークピースを予熱する際に使用するために前記サセプタを加熱することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６４】
６．加熱することは、前記サセプタを、少なくともおおよそには固定された温度に加熱することを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【００６５】
７．前記処理圧力は、約０．０１から１０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６６】
８．前記処理圧力は、約１トルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６７】
９．前記予熱圧力は、約２５から２５０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６８】
１０．前記予熱圧力は、少なくとも約６０トルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６９】
１１．予熱することは、前記ワークピースの温度増大の速度を向上させるために、予熱混合ガスを前記加工チャンバ内に導入することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００７０】
１２．ヘリウムガスを前記予熱混合ガスの少なくとも一部分として使用することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【００７１】
１３．前記追加のプロセスチャンバガス入力流を引き起こすことによって前記加工チャンバ内で圧力増大を選択的に作り出す際に使用するために前記加工チャンバと選択的に圧力連通するように、バックフィルリザーバ構成を構成することを含み、前記加工チャンバ圧力を上昇させることと協動して前記ワークピースを予熱することは、前記バックフィルリザーバ構成からの前記追加のプロセスチャンバガス入力流を使用して、前記加工チャンバを前記予熱圧力にバックフィルすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００７２】
１４．バックフィルすることは、前記バックフィルリザーバ構成から前記加工チャンバ内に前記追加のプロセスチャンバガス入力流を導入するためにガスディフューザを使用することを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００７３】
１５．前記プラズマ処理プロセスの一部として、前記プロセスガスを使用してプラズマを生成することを含み、さらに、前記ガスディフューザが、前記プロセスガスを前記加工チャンバ内に導入するために使用されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【００７４】
１６．前記バックフィルリザーバ構成が、バックフィルリザーバと、前記加工チャンバがバックフィルされる標的圧力より大きい圧力で、バックフィルガスをバックフィルリザーバ内で貯蔵することとを含むように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００７５】
１７．前記標的圧力が前記ワークピースの加熱中に使用するために前記予熱圧力として選択され、前記ワークピースの処理中に後で使用するために前記ワークピースを処理温度に加熱することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【００７６】
１８．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内のバックフィル圧力を前記選択された値に上昇させ、その後で、バックフィルすることは、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００７７】
１９．前記プロセスガス調節構成は、前記バックフィル中に、少なくともほぼ全くプロセスガスを送らないことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【００７８】
２０．前記加工チャンバ内の前記圧力上昇速度は、約１５から１５０トル毎秒の範囲内にあることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００７９】
２１．バックフィルすることは、前記加工チャンバ内の前記圧力上昇速度を約３０トル毎秒で誘発することを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００８０】
２２．ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、１対のワークピースを同時に処理することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００８１】
２３．ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、一連のワークピースを処理することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００８２】
２４．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
少なくとも、前記加工チャンバ圧力を、前記ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に低減するように前記加工チャンバ圧力を制御するための、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記プロセスガス調節構成と協動して、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力より高い予熱圧力に選択的に上昇させるための第１の構成と、
前記第１の構成を使用して、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から前記予熱圧力に上昇させることと協動して、また、前記トランスファチャンバ圧力が少なくともおおよそには前記処理圧力にあるままとなり、その結果、次いで前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減し、前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また処理温度で、前記プラズマ処理プロセスに暴露することができる状態で、前記ワークピースを前記処理温度に予熱するための、前記加工チャンバ内の第２の構成とを備えることを特徴とする装置。
【００８３】
２５．前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８４】
２６．前記処理圧力は、約０．０１から１０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８５】
２７．前記処理圧力は、約１トルであることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８６】
２８．前記予熱圧力は、約２５から２５０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８７】
２９．１対のワークピースを同時に処理するように構成されることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８８】
３０．ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、一連のワークピースを処理することを含むことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８９】
３１．前記第１の構成は、前記追加のプロセスチャンバガス入力流として、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から前記予熱圧力に選択的にバックフィルする際に使用するために、前記加工チャンバと選択的に圧力連通するためのバックフィルリザーバ構成を含むことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００９０】
３２．前記バックフィル構成は、前記追加のプロセスチャンバガス入力流を前記加工チャンバ内に導入するためのガスディフューザを含むことを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【００９１】
３３．前記加工チャンバは、前記プラズマ処理プロセスの一部として、前記プロセスガスを使用してプラズマを生成するためのプラズマ発生器を含み、前記ガスディフューザが、前記プロセスガスを前記加工チャンバ内に導入するように構成されることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【００９２】
３４．前記バックフィルリザーバ構成は、前記加工チャンバがバックフィルされる前記予熱圧力より大きいバックフィル圧力でバックフィルガスを貯蔵するためのバックフィルリザーバを含むことを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【００９３】
３５．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内の前記バックフィル圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【００９４】
３６．前記プロセスガス調節構成は、前記バックフィル中に、少なくともほぼ全くプロセスガスを送らないことを特徴とする請求項３５に記載の装置。
【００９５】
３７．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力をそれぞれ制御することができ、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、そうでない場合には、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
大気圧未満である予熱圧力の値を使用して、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する、処理圧力から前記予熱圧力への前記加工チャンバ内での圧力上昇の速度を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースを協動可能に移動し、それにより、前記ワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために前記ワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含むことを特徴とする方法。
【００９６】
３８．前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【００９７】
３９．操作することは、前記トランスファチャンバ圧力を、少なくともおおよそには前記処理圧力で維持することを含むことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【００９８】
４０．操作することは、前記トランスファチャンバ圧力を、少なくともおおよそには前記予熱圧力で維持することを含むことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【００９９】
４１．少なくとも１つのワークピースを加工チャンバ内で、予熱圧力で処理温度に予熱し、その後で、前記ワークピースを前記加工チャンバ内において処理圧力で、また少なくともおおよそには前記処理温度でプラズマに暴露するマルチステップのプロセス全体に従って、前記ワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記処理圧力が前記予熱圧力未満であり、その結果、マルチステップのプロセス全体中の１つまたは複数の点で、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から少なくとも前記予熱圧力に上昇させなければならず、前記システムは、少なくとも前記ワークピースを所与の流量で前記プラズマに暴露している間、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能であるプロセスガス調節構成をさらに含み、あるコンフィギュレーションが前記システムの一部を形成し、
前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を送ることによって、前記マルチステップのプロセス全体中の前記１つまたは複数の点で、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から少なくとも前記予熱圧力に上昇させる際に使用するための構成を備えることを特徴とするコンフィギュレーション。
【０１００】
４２．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記ワークピースが、予熱圧力で処理温度に加熱され、前記予熱圧力未満である処理圧力で処理プロセスに暴露され、
前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から少なくとも前記予熱圧力に選択的にバックフィルする際に使用するために前記加工チャンバと選択的に圧力連通するためのバックフィルリザーバ構成を備えることを特徴とする装置。
【０１０１】
４３．前記バックフィル構成は、バックフィルガスを前記加工チャンバ内に導入するためのガスディフューザを含むことを特徴とする請求項４２に記載の装置。
【０１０２】
４４．前記加工チャンバは、前記処理プロセスの一部として、プラズマガスを使用してプラズマを生成するためのプラズマ発生器を含み、前記ガスディフューザが、前記プラズマガスを前記加工チャンバ内に導入するように構成されることを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【０１０３】
４５．前記バックフィルリザーバ構成は、前記加工チャンバがバックフィルされる前記予熱圧力より大きいバックフィル圧力でバックフィルガスを貯蔵するためのバックフィルリザーバを含むことを特徴とする請求項４２に記載の装置。
【０１０４】
４６．前記加工チャンバが、選択された値より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内の前記バックフィル圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【０１０５】
４７．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
ａ）前記トランスファチャンバ圧力と前記加工チャンバ圧力を、前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力に等化すること、
ｂ）前記トランスファチャンバ圧力と前記加工チャンバ圧力を等化することと協動して、前記ワークピースを、前記トランスファチャンバから前記加工チャンバに移転すること、
ｃ）前記ワークピースを、前記予熱圧力で、前記加工チャンバ内で処理温度に予熱すること、
ｄ）前記トランスファチャンバが少なくともおおよそには前記予熱圧力にある間に、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減すること、
ｅ）前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また前記処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露すること、
ｆ）前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記加工チャンバ圧力を、少なくとも前記予熱圧力に上昇させること、および、
ｇ）前記加工チャンバ圧力を上昇させることと協動して、前記ワークピースを、前記加工チャンバから前記トランスファチャンバに移転することを含むことを特徴とする方法。
【０１０６】
４８．前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１０７】
４９．前記加工チャンバ内で圧力増大を選択的に作り出す際に使用するために前記加工チャンバと選択的に圧力連通するように、バックフィルリザーバ構成を構成することを含み、前記圧力上昇速度で、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に上昇させることは、前記バックフィルリザーバ構成を使用して、前記加工チャンバを前記予熱圧力にバックフィルすることを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１０８】
５０．前記バックフィルリザーバ構成が、バックフィルリザーバを含むように構成され、前記加工チャンバがバックフィルされる標的圧力より大きい圧力で、バックフィルガスを前記バックフィルリザーバ内で貯蔵することを含むことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【０１０９】
５１．バックフィルすることは、前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが前記処理温度に加熱される前記予熱圧力より低い前記処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内のバックフィル圧力を前記選択された値に上昇させ、その後で、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることを特徴とする請求項５０に記載の方法。
【０１１０】
５２．バックフィルすることは、前記加工チャンバ内で約１０から１５０トル毎秒の範囲内の圧力上昇の速度を誘発することを含むことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【０１１１】
５３．前記ワークピースはフォトレジスト層を支持し、前記予熱するステップと暴露するステップは、前記プラズマ処理プロセスを使用して前記フォトレジスト層を除去する際に協動するように構成されることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１２】
５４．前記プラズマ処理プロセスは、前記フォトレジスト層を、前記処理温度で前記基板から除去するためにカスタマイズされるプラズマを作り出すことを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【０１１３】
５５．前記ワークピースがサセプタによって支持され、前記ワークピースを予熱する際に使用するために前記サセプタを加熱することを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１４】
５６．加熱することは、前記サセプタを、少なくともおおよそには固定された温度に加熱することを含むことを特徴とする請求項５５に記載の方法。
【０１１５】
５７．前記予熱圧力は、約２５から２５０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１６】
５８．前記予熱圧力は、少なくとも約６０トルであることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１７】
５９．予熱することは、前記ワークピースの温度増大の速度を向上させるために、予熱混合ガスを前記加工チャンバ内に導入することを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１８】
６０．ヘリウムガスを前記予熱混合ガスの少なくとも一部分として使用することを含むことを特徴とする請求項５９に記載の方法。
【０１１９】
６１．ステップ（ａ）から（ｇ）に従って、１対のワークピースを同時に処理することを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１２０】
６２．ステップ（ａ）から（ｇ）に従って、一連のワークピースを処理することを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１２１】
６３．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
ａ）前記プロセスチャンバから圧力隔離されて、前記トランスファチャンバ圧力を、前記ワークピースが少なくともおおよそには処理温度に加熱される予熱圧力より大きい選択圧力値に変更すること、
ｂ）最初に前記加工チャンバが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力を等化し、その結果、前記選択圧力により、少なくともおおよそには前記予熱圧力に前記プロセスチャンバがバックフィルされること、
ｃ）圧力を前記予熱圧力に等化することと協動して、前記ワークピースを前記トランスファチャンバから前記加工チャンバに移動すること、
ｄ）前記ワークピースを、前記予熱圧力で、前記加工チャンバ内で少なくともおおよそには処理温度に予熱すること、
ｅ）前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減すること、および、
ｆ）前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また少なくともおおよそには前記処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露することを含むことを特徴とする方法。
【０１２２】
６４．ｇ）前記トランスファチャンバと加工チャンバの間で圧力を等化した後で、また前記加工チャンバから圧力隔離されて、前記トランスファチャンバ圧力を前記予熱圧力から前記選択圧力値に上昇させること、
ｈ）前記ワークピースを前記プラズマ処理プロセスに暴露した後で、前記加工チャンバが少なくともおおよそには前記処理圧力にある状態で、また前記トランスファチャンバが前記選択圧力値にある状態で、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力を再等化し、その結果、前記選択圧力値により、少なくともおおよそには前記予熱圧力に前記加工チャンバがバックフィルされること、
ｉ）前記トランスファチャンバ圧力と前記処理チャンバ圧力を再等化することと協動して、前記ワークピースを前記処理チャンバから前記トランスファチャンバに移転することをさらに含むことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【０１２３】
６５．ｊ）再等化した後で、少なくとも１つの追加のワークピースについてステップ（ｃ）から（ｉ）を繰り返すことをさらに含むことを特徴とする請求項６４に記載の方法。
【０１２４】
６６．隔離弁は、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、圧力連通を選択的に実現し、前記等化することは、前記隔離弁を開くことを含み、前記ワークピースは、前記隔離弁を介して移動可能であることを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【０１２５】
６７．バイパス構成は、前記等化する際に使用するために、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、圧力連通を選択的に実現し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間の隔離弁は、少なくとも、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、それを介したワークピースの移動を実現することを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【０１２６】
６８．少なくとも一部には、前記加工チャンバの加工チャンバ体積と前記トランスファチャンバのトランスファチャンバ体積とに基づいて、前記選択圧力を選択することを含むことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【０１２７】
６９．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
前記プロセスチャンバから圧力隔離されて、前記ワークピースが少なくともおおよそには処理温度に加熱される予熱圧力より大きい選択圧力値に前記トランスファチャンバ圧力を変更するための第１の構成と、
最初に前記加工チャンバが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記選択圧力により、少なくともおおよそには前記予熱圧力に前記プロセスチャンバがバックフィルされるように、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力を等化するための第２の構成とを備えることを特徴とする装置。
【０１２８】
７０．それを介して前記ワークピースが前記トランスファチャンバと前記プロセスチャンバの間で前記ワークピースが移動される、また、圧力等化のために前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力連通を選択的に実現するように構成される隔離弁を含むことを特徴とする請求項６９に記載の装置。
【０１２９】
７１．バイパス構成は、前記等化する際に使用するために、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、圧力連通を選択的に実現し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間の隔離弁は、少なくとも、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、それを介したワークピースの移動を実現することを特徴とする請求項６９に記載の装置。
【０１３０】
７２．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力をそれぞれ制御することができ、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
大気圧未満であるが処理圧力より大きい予熱圧力の値を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースを協動可能に移動し、それにより、前記ワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために前記ワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含み、操作することは、前記トランスファチャンバ圧力を選択された値に上昇させ、その後で、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力連通を引き起こし、その結果、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から前記予熱圧力に増大するように前記加工チャンバをバックフィルするような方法で、前記トランスファチャンバ圧力が、前記選択された値から前記予熱圧力の範囲内で低下することを特徴とする方法。
【０１３１】
７３．前記選択された値と前記予熱圧力の間の前記範囲内で前記トランスファチャンバ圧力低下に時間的に関連して、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースの移動を開始することを含むことを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【０１３２】
７４．バイパス構成は、前記等化する際に使用するために、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、圧力連通を選択的に実現し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間の隔離弁は、少なくとも、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、それを介したワークピースの移動を実現することを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【０１３３】
７５．少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、複数のワークピースの各ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができるシステムを使用して前記複数のワークピースを処理することにおいて、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、そうでない場合には、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
大気圧未満である予熱圧力の値を使用して、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する、処理圧力から前記予熱圧力への前記加工チャンバ内での圧力上昇の速度を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースのうち第１のワークピースを協動可能に移動し、それにより、前記第１のワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために前記第１のワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含むことを特徴とする方法。
【０１３４】
７６．大気圧未満である前記予熱圧力の値を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような前記方法で、引き続き前記トランスファチャンバ圧力、前記加工チャンバ圧力を操作する、また前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、前記複数のワークピースのうち後続のワークピースのそれぞれを協動可能に移動することによって前記ワークピースの前記後続のワークピースを処理し、それにより、前記ワークピースのうち前記後続のワークピースのそれぞれを処理温度に加熱する際に使用するために前記ワークピースのうち前記後続のワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースのうち前記後続のワークピースが、少なくともおおよそには前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【０１３５】
７７．操作することは、前記複数のワークピースを処理している間、前記トランスファチャンバ圧力を、少なくともおおよそには前記処理圧力で維持することを含むことを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【０１３６】
７８．操作することは、前記複数のワークピースを処理している間、前記トランスファチャンバ圧力を、少なくともおおよそには前記予熱圧力で維持することを含むことを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【０１３７】
７９．複数の前記ワークピースを同時に前記処理プロセスにかけることを含むことを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【０１３８】
８０．少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、複数のワークピースの各ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができるシステムを使用して前記複数のワークピースを処理することにおいて、
大気圧未満である予熱圧力の値を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、前記トランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースのそれぞれを協動可能に移動し、それにより、各ワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために各ワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、各ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含み、操作することは、各ワークピースを処理することに時間的に関連して、選択圧力と前記予熱圧力の間で前記トランスファチャンバを圧力サイクルすることを含み、前記圧力サイクルすることは、少なくとも一部には、前記選択圧力が、前記加工チャンバをバックフィルするために使用されるように、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力連通を確立することに起因することを特徴とする方法。
【０１３９】
８１．前記選択された値と前記予熱圧力の間の前記範囲内で前記トランスファチャンバ圧力低下に時間的に関連して、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースの移動を開始することを含むことを特徴とする請求項８０に記載の方法。
【０１４０】
８２．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを、隔離弁を介して前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
前記隔離弁を使用することを必要とせずに、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力等化する際に使用するために、それらの間で圧力連通を選択的に実現するためのバイパス構成を備えることを特徴とするコンフィギュレーション。
【０１４１】
８３．前記バイパス構成は、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記圧力連通を選択的に制御するためのバイパス弁を含むことを特徴とする請求項８２に記載のコンフィギュレーション。
【０１４２】
８４．前記バイパス構成が、少なくとも１５トル毎秒の速度で、前記加工チャンバ内で圧力増大を誘発するように構成されることを特徴とする請求項８３に記載のコンフィギュレーション。
【０１４３】
８５．前記バイパス構成が、前記加工チャンバ内で、前記処理圧力から前記予熱圧力にかけて、３０トル毎秒を超える圧力上昇の速度によって特徴付けられる圧力上昇を誘発するように構成されることを特徴とする請求項８３に記載のコンフィギュレーション。
【０１４４】
８６．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記トランスファチャンバ圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースを加熱する際に後で使用するために前記加工チャンバ圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で少なくとも前記バイパス構成を開くことによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項８２に記載のコンフィギュレーション。
【０１４５】
８７．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを、隔離弁を介して前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
少なくとも１５トル毎秒の前記加工チャンバ内の圧力上昇の速度を誘発するように、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力等化する際に使用するために、それらの間で圧力連通を選択的に実現するように構成された前記隔離弁を備えることを特徴とするコンフィギュレーション。
【０１４６】
８８．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記トランスファチャンバ圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースを加熱する際に後で使用するために前記加工チャンバ圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記隔離弁を開くことによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項８７に記載のコンフィギュレーション。
【０１４７】
８９．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを、隔離弁を介して前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
前記加工チャンバ内で圧力上昇を誘発する際に使用するために、前記加工チャンバと選択的に圧力連通するバックフィル構成を備えることを特徴とするコンフィギュレーション。
【０１４８】
９０．前記加工チャンバは、前記バックフィル構成からバックフィルガスを導入するように構成されるガスディフューザを含むことを特徴とする請求項８９に記載のコンフィギュレーション。
【０１４９】
９１．前記バックフィル構成は、前記加工チャンバがバックフィルされる標的圧力より大きい圧力でバックフィルガスを貯蔵するためのバックフィルリザーバを含むことを特徴とする請求項８９に記載のコンフィギュレーション。
【０１５０】
９２．前記標的圧力は、前記ワークピースを処理する際に後で使用するために、前記ワークピースが、少なくともおおよそには処理温度に加熱される予熱圧力であることを特徴とする請求項９１に記載のコンフィギュレーション。
【０１５１】
９３．前記バックフィル構成は、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間の圧力連通を制御するためのバックフィル弁を含むことを特徴とする請求項９１に記載のコンフィギュレーション。
【０１５２】
９４．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内の前記バックフィル圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項９１に記載のコンフィギュレーション。
【０１５３】
９５．前記バックフィル構成が、少なくとも１５トル毎秒の速度で前記加工チャンバ内の圧力上昇を誘発するように構成されることを特徴とする請求項８９に記載のコンフィギュレーション。
【０１５４】
９６．前記システムが、前記ワークピースを処理温度でプラズマに暴露するように、また前記加工チャンバ内で前記ワークピースを前記プラズマに暴露する前に処理温度に前記ワークピースを加熱するように構成され、前記プラズマが、前記加工チャンバの一部を形成するプラズマチャンバ内でプラズマガスを使用して生成され、前記加工チャンバは、前記バックフィル構成からバックフィルガスを導入ように構成される、さらに前記プラズマガスを導入するように構成されるガスディフューザを含むことを特徴とする請求項９０に記載のコンフィギュレーション。
【０１５５】
前述の物理的な実施形態のそれぞれは、特定のそれぞれの向きを有する様々な構成要素を備えて示されているが、本発明は、様々な構成要素が多種多様な位置および相互配向で位置する状態で、様々な特定の構成をとることができることを理解されたい。さらに、本明細書に述べられている方法は、たとえば、様々なステップを順序付けし直し、修正し、組み合せ直すことによって、数限りない方法で修正することができる。たとえば、特定のイベントに応答して、またはそれに対してタイミングが計られた関係でとられる任意のアクションは、その特定のイベントを中心とする間隔内の任意の点で行われる可能性があり、その間隔は、時間、圧力、または温度のいずれかで表して定義することができる。他の例として、本開示を手にした場合、２つ以上のトランスファチャンバが共通のトランスファチャンバに接続されるとき、本明細書における教示と合致して、それらを動作させることができることを理解されたい。したがって、本明細書に開示されている構成および関連する方法は、様々な異なる構成で提供し、数限りない異なる方法で修正することができること、また、本発明は、本発明の精神または範囲から逸脱することなしに、多数の他の特定の形態で実施することができることは明らかとなるはずである。したがって、本例および方法は、制限的なものでなく例示的なものと見なすべきであり、本発明は、本明細書に与えられている詳細に限定されるべきではなく、少なくとも添付の特許請求の範囲内で修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１Ａ】本発明に従って作り出された、プロセスチャンバ内で急速圧力上昇を誘発するためにバックフィル構成が設けられたワークピース処理システムの、立面における概略切断図である。
【図１Ｂ】本発明に従って作り出された、プロセスチャンバをトランスファチャンバからバックフィルする際に使用するためにバイパス構成が設けられたワークピース処理システムの他の実施形態の、立面における概略切断図である。
【図２】図１Ａのシステムを使用することができる、トランスファチャンバが少なくともおおよそには処理圧力にあるままとなる１つの方法を示す流れ図である。その処理圧力で、ワークピースがプロセスチャンバ内でプラズマ処理中に暴露される。
【図３】図２の流れ図に基づいて、加工チャンバ圧力、バックフィルチャンバ圧力、ワークピース温度を時間に対して示すプロットである。
【図４】図１Ａのシステムを使用することができる、トランスファチャンバが少なくともおおよそには予熱圧力にあるままとなる１つの方法を示す流れ図である。その予熱圧力で、ワークピース加熱を向上させるために、ワークピースが加工チャンバ内で暴露される。
【図５】図４の流れ図に基づいて、加工チャンバ圧力、バックフィルチャンバ圧力、ワークピース温度を時間に対して示すプロットである。
【図６】トランスファチャンバが、処理圧力から予熱圧力にプロセスチャンバをバックフィルするように、図１Ｂのシステムを使用することができる１つの方法を示す流れ図である。
【図７】本発明に従って作り出された、そのいずれか、または両方を使用しプロセスチャンバをバックフィルすることができるバイパス構成およびバックフィル構成と共に２重加工ステーションが設けられるワークピース処理システムの他の実施形態の、立面における概略切断図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、１つまたは複数のワークピースを加工する分野に関し、より詳細には、複数の圧力を使用することによって、ワークピースに対して手順全体を実施するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は、２００３年１月６日に出願された米国特許仮出願第６０／５３４，４９５号明細書から優先権を主張し、その全体でそれを参照により本明細書に組み込む。
【０００３】
たとえば半導体ウェハなど、ワークピースの加工は、プロセス全体内の異なる点で異なる圧力を使用して実行するのが、しばしば最善である。そのような複圧（ｍｕｌｔｉ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ）プロセスの一例が米国特許に述べられている（特許文献１参照）（以下’９３２特許）。具体的には、’９３２特許の第２欄で、大気−真空−大気（ＡＶＡ）加工として知られる７ステップの従来技術プロセスが述べられている。このプロセスでは、ウェハがプロセスチャンバ内で所望のプロセス温度に加熱され、次いでプロセスチャンバが所望のプロセス圧力に減圧され、ウェハがプラズマにかけられ、チャンバが大気圧に戻され、ウェハが別のウェハと交換される。そのようなプロセスは、たとえば、フォトレジストをウェハから除去する際に有用である。
【０００４】
’９３２特許は、ガス圧力が増大するにつれて伝熱効率が増大する周知の原理を利用するものである。’９３２特許は、従来技術のＡＶＡシステムにおいて使用可能であるスループットよりウェハスループットを向上させようと試みて、加工チャンバ圧力をロード／アンロード圧力から減少させた後で、加工チャンバ内でウェハが加熱される中間圧力を使用する。ロード／アンロード圧力は、大気圧であることは必要とされないが、その中間圧力より高い。この点では、本発明の教示および理解に鑑みて、’９３２特許は、システムスループットのさらなる改善を制限するように働く制約および問題を課すと考えられる。
【０００５】
他の従来技術が、トランスファチャンバの使用と共に、中間圧力で加熱を実行することを認識していることに留意されたい。具体的には、処理物体が、トランスファチャンバとプロセスチャンバの間で、中間圧力またはプロセス圧力で移転されていた。本明細書では、これらの従来技術のシステムのプロセスチャンバ内の必要とされる圧力変化は、下記の適切な点でさらに論じるように、システムスループットに対して著しい制限を課すことが理解されている。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６４０９９３２号明細書
【特許文献２】米国特許第６３１５５１２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述の制約および問題を除去し、一方、さらなる利点を提供するものと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
少なくとも１つのワークピースを加工するためのシステムでは、装置と方法について述べられている。本システムは、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを含み、その結果、トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および加工チャンバ内の加工チャンバ圧力は、それぞれ変わる可能性があり、ワークピースは、トランスファチャンバと加工チャンバの間で移動させることができる。本システムは、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを加工チャンバに送るための、また、プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含む。
【０００９】
本発明の一態様では、トランスファチャンバ圧力と加工チャンバ圧力は、ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に等化される。ワークピースは、トランスファチャンバから加工チャンバに、処理圧力で移転される。ワークピースは、トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、加工チャンバ圧力を予熱圧力に上昇させることと協動して、処理温度に予熱される。加工チャンバ圧力は、処理圧力に低減される。ワークピースは、少なくともおおよそには処理圧力で、また処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露される。
【００１０】
本発明の他の態様では、トランスファチャンバ圧力と加工チャンバ圧力は、ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力に等化される。トランスファチャンバ圧力と加工チャンバ圧力とを等化することと協動して、ワークピースがトランスファチャンバから加工チャンバに移転される。ワークピースは、加工チャンバ内で、予熱圧力で処理温度に予熱される。加工チャンバ圧力は処理圧力に低減され、一方、トランスファチャンバは、少なくともおおよそには予熱圧力のままとなる。ワークピースは、少なくともおおよそには処理圧力で、また処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露される。次いで、加工チャンバ圧力は、予熱圧力でワークピースをトランスファチャンバに移転するために、トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、予熱圧力に上昇させる。
【００１１】
ある実施においては、加工チャンバを処理圧力から予熱圧力に選択的にバックフィルする際に使用するために、バックフィルリザーバ構成が、加工チャンバと選択的に圧力連通するように構成される。
【００１２】
本発明の他の態様では、トランスファチャンバ圧力は、プロセスチャンバから圧力隔離されて、ワークピースが少なくともおおよそには処理温度に加熱される予熱圧力より大きい選択圧力値に変更される。最初に加工チャンバが、少なくともおおよそには、予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、トランスファチャンバと加工チャンバの間で圧力が等化され、その結果、選択圧力により、少なくともおおよそには予熱圧力にプロセスチャンバがバックフィルされる。圧力を予熱圧力に等化することと協動して、トランスファチャンバから加工チャンバにワークピースが移動される。ワークピースは、加工チャンバ内で、予熱圧力で少なくともおおよそには処理温度に予熱される。加工チャンバ圧力は、トランスファチャンバ圧力から圧力隔離されて、処理圧力に低減される。ワークピースは、少なくともおおよそには処理圧力で、また処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露される。
【００１３】
本発明の他の態様では、大気圧未満であるが処理圧力より大きい予熱圧力の値を使用して、またトランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力増大の速度を使用して、およそ予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも加工チャンバ圧力が操作され、トランスファチャンバと加工チャンバの間でワークピースが協動可能に移動され、それにより、ワークピースを処理温度に加熱するのを向上させる上で使用するためにワークピースが加工チャンバ内で予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには処理温度に到達した後で、ワークピースが、少なくともおおよそには、予熱圧力より低い処理圧力で、加工チャンバ内で処理プロセスにかけられる。
【００１４】
本発明の続く態様では、複数のワークピースを加工するために、大気圧未満であるが処理圧力より大きい予熱圧力の値を使用して、およそ予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも加工チャンバ圧力が操作され、トランスファチャンバと加工チャンバの間で、ワークピースのうち第１のワークピースが移動され、それにより、第１のワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために第１のワークピースが加工チャンバ内で予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには処理温度に到達した後で、第１のワークピースが、少なくともおおよそには、予熱圧力より低い処理圧力で、加工チャンバ内で処理プロセスにかけられる。ワークピースは、引き続きトランスファチャンバ圧力、加工チャンバ圧力を操作し、トランスファチャンバと加工チャンバの間で、ワークピースのうち後続のワークピースのそれぞれを協動可能に移動し、トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することによって処理される。１つの特徴では、複数のワークピースを同時に移転および加工することができる。
【００１５】
本発明の他の態様では、トランスファチャンバと加工チャンバの間でワークピースが通過する隔離弁の使用と別々に、トランスファチャンバと加工チャンバの間で圧力等化を作り出す際に使用するために、それらの間で圧力連通を選択的に実現するためのバイパス構成について述べられている。１つの特徴では、加工チャンバが、選択された値より低い、またワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、制御構成が、トランスファチャンバ圧力を、選択された値に上昇させる。したがって、ワークピースを加熱する際に後で使用するために加工チャンバ圧力と処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには予熱圧力に等化させるような方法で、トランスファチャンバと加工チャンバの間で少なくともバイパス構成を開くことによって、加工チャンバがバックフィルされる。他の特徴では、バイパス構成は、隔離弁を使用することを必要とせずに、トランスファチャンバと加工チャンバの間で圧力等化する際に使用するために、それらの間で圧力連通を選択的に実現するように働く。
【００１６】
他の実施においては、ワークピースを、加工チャンバ内で、予熱圧力で処理温度に予熱し、その後で、ワークピースを、加工チャンバ内において処理圧力で、また少なくともおおよそには処理温度でプラズマに暴露するマルチステップのプロセス全体に従って、少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、処理圧力は、予熱圧力未満であり、その結果、加工チャンバ圧力は、マルチステップのプロセス全体中の１つまたは複数の点で、処理圧力から少なくとも予熱圧力に上昇させなければならない。本システムは、少なくとも、ワークピースを所与の流量でプラズマに暴露している間、プロセスガスを加工チャンバに送るための、また、プロセスガスを最大流量で送ることが可能であるプロセスガス調節構成をさらに含み、加工チャンバに対する入力速度全体を最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を送ることによって、マルチステップのプロセス全体中のその１つまたは複数の点で、加工チャンバ圧力を処理圧力から少なくとも予熱圧力に上昇させる際に使用するために、ある構成が提供される。
【００１７】
本発明は、下記で簡単に述べられている図面と共に以下の詳細な説明を参照することによって理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
下記の説明は、当業者が本発明を製作し使用することを可能にするように提供されており、また特許出願とその要件の文脈で提供されている。述べられている実施形態に対する様々な修正が、当業者には容易に明らかとなり、本明細書の一般的な原理は、他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明は、示されている諸実施形態に限定されないものとし、本明細書に述べられている原理および特徴に適合する最も広い範囲を与えられるべきである。
【００１９】
図１Ａは、本発明の一実施形態による、概して符号１０によって示された半導体ワークピース加工システムの、立面における概略図である。システム１０は、本発明を実施する際に有用である１つのシステムを表すが、本発明は、様々なシステムコンフィギュレーションと共に使用することができ、現在示されている実施態様は、限定するものとして意図されていないことを理解されたい。わかることになるように、本発明は、少なくとも適切な、選択的な別個の圧力変動能力を、少なくともその加工チャンバ内で有する任意のシステムを使用して実施することができる。当然ながら、トランスファチャンバと加工チャンバの間でワークピースを移転するための装備がなければならない。本システムは、本発明の実施に適合する、また、たとえば、１つまたは複数のワークピースカセットの使用、その加工チャンバ内での２重ワークピース加工位置、および１つまたは複数のロードロックを含めて、典型的には高スループットプラットフォームに関連する多数の代替の特徴に対処するように構成することができる。米国特許（特許文献２参照）は、そのような特徴が述べられている一例として働き、その全体で参照により本明細書に組み込まれる。当業者なら、そのような特徴を有するシステムを、本願の開示全体に鑑みて、本発明を実施する際に使用するために、容易に適合させることができると考えられる。可能であるときには、この開示全体にわたって、同様の符号が同様の項目に適用されていることに留意されたい。
【００２０】
続いて図１Ａを参照すると、システム１０は、一部が示されているに過ぎないが、ロボット１４が中に位置決めされたトランスファチャンバ１２を含む。ロボット１４は、アーム１８と、アーム１８によって移動されるエンドエフェクタ（パドル）２０とを含む。本例では、システム１０について、（厚さが大幅に誇張されている）フォトレジスト層またはパターン２２を半導体ワークピース３０から除去するという状況において述べることになるが、それだけには限らないが化学気相堆積、原子層堆積、プラズマエッチの様々な実施態様を含めて、ワークピースが異なるプロセス点で異なる圧力にかけられる他のプロセスの応用例において容易に有用となることを、当業者なら理解するであろう。したがって、本例では、プラズマ加工チャンバ３２が、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）源などプラズマ源３４を有して設けられる。プラズマ源３４は、フォトレジスト除去において使用するのに適したプラズマ３６を生成するために使用される。他の好適なプラズマ源には、それだけには限らないが、マイクロ波源、表面波プラズマ源、ＥＣＲプラズマ源、容量結合（平行平板）プラズマ源が含まれる。「加工チャンバ」または「プロセスチャンバ」という用語は、ワークピースを、たとえばプラズマ源など処理源と共に収容するための構成を指すことができることに留意されたい。
【００２１】
プラズマチャンバ３４を使用し、例示的なプロセスウィンドウ内、たとえば、
プロセス圧力：０．２から２０トル（約１トルが有用なものとして判明している）
プラズマＲＦ電力（ワークピース当たり）：５００から５，０００Ｗ（約３，０００Ｗが有用なものとして判明している）
プロセスガス：以下のガスのいくつかの組合せ、またはすべて
・Ｏ２流：１，０００〜２０，０００（５，０００〜１０，０００ｓｃｃｍが有用なものとして判明している）
・Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２流：別々の、または組み合わされた５０〜５０００ｓｃｃｍ（５００ｓｃｃｍが有用なものとして判明している）
・Ｈ２、Ｄ２、ＨＤ流：別々の、または組み合わされた１，０００〜２０，０００ｓｃｃｍ（約１０，０００ｓｃｃｍが有用なものとして判明している）
・フォーミングガス（４〜１０％Ｈ２−残部Ｎ２）：１，０００〜１５，０００ｓｃｃｍ（約１０，０００ｓｃｃｍが有用なものとして判明している）
・炭化水素ガス（低分子量）：ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１０など−流量１，０００〜１０，０００ｓｃｃｍ（約５，０００ｓｃｃｍの流れを有するＣＨ４が有用なものとして判明している）
・ハロカーボン含有ガス：ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、ｃ−Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２ＨＦ５、Ｃ２Ｈ２Ｆ４、ＣｌＣＦ３、ＣｌＣＦ２など−約３００ｓｃｃｍ未満の流れ
・ＨＦ流：約３００ｓｃｃｍ未満
・Ｎ２Ｏ流：５０〜５０００ｓｃｃｍ
・ＮＨ３流：５０〜５０００ｓｃｃｍ
などでプラズマを実施することができる。
【００２２】
フォトレジストのドライプロセス除去では、フォトレジストの除去速度は、プラズマ暴露中のワークピースの温度が高まるにつれて増大することが知られている。たとえば、ワークピースを約１５０℃から３５０℃に広がる範囲内の温度に加熱することが、より高いワークピーススループットに到達するために企図されている。
【００２３】
図１Ａの説明に進めば、ワークピース３０は、サセプタ３８上で支持される。サセプタは、ワークピースを所望の温度に加熱する際に有用である。サセプタの温度を上昇させることにおける制約のため、プロセスサイクル全体にわたって、固定された温度でサセプタを維持することが実際的であることが判明している。別法として、サセプタは、プロセスサイクルの前に少なくとも予熱する（ｐｒｅｈｅａｔ）ことができる。サセプタは、９０℃と４００℃の間の温度で維持する、またはその温度に予熱することができる。約３００℃が有用なものとして判明しているが、プラズマ暴露および／または材料／デバイス熱的制約に起因して、追加の加熱に対処するために、より低い値を使用することができる。たとえば好適なプラテンなど、サセプタの任意の好適な形態を使用することができる。リフトピン５０は、ワークピース３０を移動するためにロボット１４と協動して使用され、それによって、リフトピンは、必要に応じてワークピースをエンドエフェクタ２０およびサセプタ３８の上方で位置決めする、また移動する（図示せず）ために使用される。リフトピンは、収縮された位置で示され、エンドエフェクタ２０は、トランスファチャンバ１２内に引き込まれて示され、その結果、ワークピース３０は、サセプタ３８上で支持される。貫通路４２がトランスファチャンバ１２と加工チャンバ３２の間で画定され、その結果、ロボット１４は、それを介してワークピースを移転することができる。たとえば真空隔離仕切り弁またはスリット弁など隔離弁４４を使用し、（たとえば、２つのチャンバ間で等化のために圧力連通を実現する場合）通路４２を完全または部分的に、選択的に閉じる。本例では、弁４４は、その軸に右折を有する矢印４５によって示される方向で、複合運動を使用して開かれる。排気ポート４６は、適切なコンフィギュレーションと協動して、プロセスチャンバ内で真空を作り出す際に使用される。排気ガス４８は、矢印によって示されている方向で流れる。
【００２４】
プラズマチャンバまたはモジュール３４は、プロセスガス入力５２およびバックフィル構成５４から入力を受け取るガスディフューザ５０を含む。後者は、バックフィル入力５６部でディフューザ５０に入力を送る。諸入力５２は、２重入力ディフューザ５０に対する必要を回避するために単一のガス入力を共用するように、「Ｔ字」コンフィギュレーションで互いに接続することができる。「バックフィル」という用語は、最初からより高かった圧力と連通した結果として、より低い圧力をより高い圧力にすることについて述べるために使用される。ディフューザは、プラズマ源３４内で圧力を均一に分配するように、また、プラズマがガスディフューザ５０、ならびにガス入口ライン５２および５６内に逆流する可能性を最小限に抑えるように設計されていることに留意されたい。プロセスガス５８は、概して、プラズマ生成用に使用される混合ガスを含むが、ガスはまた、ワークピース３０の温度急昇を向上させるために、プロセスガス入力５２を介して導入することもできる。この点では、プロセスガスは、ワークピースをプラズマに実際に暴露している間、高精度でプロセスガスの入力を調節し、プラズマの特性を制御するために設けられるＭＦＣ（マスフローコントローラ）６０によって調節される。ＭＦＣはそのような精密な制御を実現するが、流量は非常に小さい。さらに、このＭＦＣなど諸デバイスは、典型的には非常に低い最大フロー値によって特徴付けられる。したがって、ＭＦＣだけに依拠することによって、流入に関連して著しい制限が課されることが理解される。バックフィル入力５６は、バックフィル弁６６に通じ、バックフィル弁６６は、バックフィルバラストチャンバ６８に接続される。バックフィル構成５４の体積および動作に関連する詳細について、下記で述べる。さしあたりは、バックフィル入力５６、弁６６、バックフィルチャンバ６８、および関連の配管すべてを、単独で、またはプロセスガス入力５２と協動して、たとえば、低いプラズマ処理圧力から、より高いワークピース予熱圧力にかけて、加工チャンバ３２内で急速圧力上昇を容易にするように構成すべきであることを指摘すれば十分である。バックフィルチャンバライン７０は、バックフィル供給弁７２からバックフィルチャンバ６８に通じる。適切な供給ライン７４が、バックフィル供給弁７２の入力に接続される。バックフィルガス７６は、矢印によって示されている。バックフィルチャンバ６８内の圧力は、圧力センサ７８を使用して監視される。このようにして、供給弁７２の使用と協動してプロセスチャンババックフィルを開始する前に、バックフィルチャンバ内の指定された開始圧力を達成することができる。別法として、バックフィルチャンバ内の制御された圧力条件を確保するために、マスフローコントローラ（図示せず）を使用し、既知の時間にわたって、バックフィルチャンバ内へのガスを計量することができる。当業者なら、この開示全体に鑑みて、このバックフィル構成を容易に実施することができると考えられる。ガスディフューザ７９は、プロセス均一性を向上させるために、プラズマチャンバ３４と加工チャンバ３２の間で位置決めされるが、そのガスディフューザは要件ではない。
【００２５】
バックフィル構成５４を単独で、またはプロセスガスＭＦＣ６０と協動して使用して、１５トル毎秒を超える加工チャンバ上昇速度を作り出すことができると考えられる。１５０トル毎秒以上の上昇速度すら実際的なものと考えられる。
【００２６】
次に、概して符号８０によって示される修正システム実施態様を図式的に示す図１Ｂに注意を向ける。システム８０は、バックフィル構成５４が必要とされず、単一の入力ガスディフューザ（図示せず）が使用されることを除いて、図１Ａのシステム１０に似ている。さらに、トランスファチャンバ１２と加工チャンバ３２の間で選択的に圧力連通を実現するために、圧力バイパス構成８２が示されている。バイパス構成８２は、配管８４とバイパス弁８６を含む。後者は、加工チャンバとトランスファチャンバの間で所望の圧力プロフィル等化を達成するために、任意の好適な方法で開くことができる。バイパス構成８２の構成要素はすべて、２つのチャンバ間で、少なくとも１５トル毎秒の速度で急速圧力等化を実施することを可能にするようにサイズ決めすることができる。１５０トル毎秒以上の速度は、実際的なものと考えられる。したがって、１トル未満から６０トルにかけての移行は、低端の性能限界として、４秒未満で実行することができる。当然ながら、より短い移行時間が企図されており、同じ圧力変化について２秒未満がすでに実証されている。システム１０および８０の制御は、当業者によって、またこの開示全体を鑑みて、たとえば、本明細書で企図されている手順すべてを実施することを可能にするような方法でコンピュータ９０と好適な圧力および／またはガス流制御センサとを使用して、容易に行うことができる。システム８０における別の違いは、好適なガス供給に接続される入力９４と、トランスファチャンバ１２内に供給する出力９６とを有するＭＦＣ９２の装備にある。ＭＦＣ９２の目的について下記で述べる。トランスファチャンバ１２内の圧力は、代替の方法で制御することができることに留意されたい。非限定的な例として、トランスファチャンバと圧力連通するガス流遮断弁または絞り弁のうち１つと共に、圧力センサを使用することができる。
【００２７】
次に、図１Ａと共に図２および図３に転じて、次にシステム１０を使用することができる第１のモードについて述べる。図２は、概して符号１００によって示されているこのモードの様々なステップを示す流れ図であり、一方、図３は、時間に対する加工チャンバ圧力およびワークピース温度のプロットである。図３のものを含む本明細書で述べられているプロットのすべてに関連して、特定の時間、圧力、温度の値が示されているが、そのような値は、決して限定するものとして意図されておらず、例示的な性格のものであることに留意されたい。図２ならびに下記で述べられている他の図は、プロセスチャンバを「ＰＣ」、トランスファチャンバを「ＴＣ」と呼ぶことができる。フォトレジストは、「ＰＲ」と呼ぶことができる。。図３では、第１のプロット１０１ａは、時間に対するプロセスチャンバ３２圧力を示し、第２のプロット１０１ｂは、時間に対するバックフィルチャンバ６８圧力を示し、第３のプロット１０２は、時間に対するワークピース温度を示す。このモードでは、トランスファチャンバ１２は、その上のワークピース３０およびフォトレジスト２２のプラズマ暴露用に使用されるほぼ同じ低圧で動作される。この圧力は、本明細書では処理圧力と呼ばれる可能性があり、図３でＰ０として示されている。処理圧力は、約０．０１から１０トルの範囲とすることができ、約１トルとすることができる。最初に、ワークピースがトランスファチャンバ１２から加工チャンバ３２に移動され、サセプタ３８上で位置決めされる。そのために、まだ開かれていない場合、（矢印５６によって示されるように）隔離／仕切り弁４４が２つのチャンバ間で開かれる。隔離／仕切り弁が開かれることに関連して、（また上昇／伸長位置にない場合）リフトピン４０がサセプタの上部表面の上方に延ばされる。また、隔離／仕切り弁が開かれることに関連して、ワークピースが、ロボットアーム１８に取り付けられたエンドエフェクタ２０によって支持されて、プロセスチャンバ内に挿入される。ワークピースが、リフトピンの上方で所望の位置に来た後で、エンドエフェクタがワークピースをリフトピン上に降ろす（エンドエフェクタに接続されたロボットアームのｚ軸制御）。ワークピースをリフトピンの頂部上に配置した後で、ロボットアームは、エンドエフェクタ２０をプロセスチャンバから引き抜く。エンドエフェクタがプロセスチャンバから完全に引き抜かれることに時間的に関連して、隔離／仕切り弁４４が閉じられる。前述の諸ステップは、ワークピースを処理位置に移動することを行う上で、当業者に熟知されているはずである。
【００２８】
モード１００のステップ１０３で初期ワークピース位置決めについて述べたので、ワークピースは、図１の場合のように、収縮するリフトピン４０によってサセプタ３８上に、その処理位置に降ろされる。ワークピース温度は、加熱の前に、時間ｔ０で約Ｔ０である（図３参照）。サセプタが約１５０℃と約３５０℃の間で加熱されて、サセプタはすでに暖まっているため、ワークピース温度は、加熱されたサセプタにワークピースが近接すると直ちにＴ０から上昇を開始する。ワークピース温度上昇は、放射、ガス対流、伝導熱移動プロセスに貢献可能である。ワークピースがサセプタ上で静止することに関連して、プロセスチャンバ３２、したがってプラズマチャンバ３４内の圧力は、急速なワークピース加熱速度のために最適化することができるガスの追加によって、図３において、約２５トルから２５０トルの範囲内にあるものとすることができる予熱圧力Ｐ１にＰ０から急速に上昇される。図３でＰ０からＰ１にかけて示されているものなど、非常に急速な圧力上昇は、時間ｔ０からｔ１にかけての間隔内で、バックフィル構成５４を使用することによって作り出すことができる。約６０トルの予熱圧力が適切であること、またこの圧力で、より高い圧力から導出することができる改善された加熱速度からの大抵の利益が実現されることが企図されている。すなわち、圧力を６０トルより著しく高く上昇させることは、追加の時間、ならびに後でその圧力を低減するための追加の時間を必要とし、それによってスループットを低下させる。プロセスチャンバ内での圧力のそのような急速な増大は、より高い圧力で貯蔵される加圧されたガスをバックフィルリザーバ６８から解放するように、バックフィル弁６６を開くことによって達成される。バックフィルリザーバは、典型的には、プロセスチャンバに近接していることに留意されたい。この点では、リザーバ６８は、プロセス／プラズマチャンバ組合せを所望の圧力にするために、適切な体積のガスを適切な圧力で収容するようにサイズ決めされる。本明細書に述べられている実施形態すべてに関して、プロセスチャンバガス体積を最小限に抑えることは、達成することができる圧力上昇の速度を直接向上させるのに貢献する。
【００２９】
急速圧力上昇を実行することができる少なくとも２つの方法がある。図３は、バックフィル圧力が、選択圧力値Ｐｓｅｌ（ｔ０でプロット１０１ｂ参照）に先に上昇または設定されるバックフィル等化技法を示す。この圧力値は、一部には、２つのチャンバが、ｔ０でバックフィル弁６６を開いた後で、ｔ１で予熱圧力Ｐ１に等しくなるようなバックフィルチャンバおよびプロセスチャンバの体積に基づいて選択される。すなわち、プロット１０１ａおよび１０１ｂがｔ１で合流する。バックフィル弁６６は、等化の後で閉じられ、バックフィルチャンバ圧力（プロット１０１ｂ）がほぼｔ３からｔ５にかけてＰｓｅｌに上昇される。Ｐｓｅｌは、例示に好都合なように６５トルとして示されているが、この値は、下記で述べるようにいくつかの方法で決定することができ、この値の使用は、限定するものとして意図されていないことを理解されたい。図３ではプロットされていないが図１Ａに鑑みて容易に理解される代替の技法として、バックフィルチャンバ圧力は、バックフィルチャンバが常にＰ１より高いままとなるように、Ｐｓｅｌより著しく高い値に上昇させることができる。プロセスチャンバがＰ１に到達したときバックフィルを打ち切るために、バックフィル弁６６が閉じられる。すなわち、プロセスチャンバ圧力が予熱圧力に上昇した後で、バックフィル弁６６が閉じられる。両技法の一部として、バックフィル弁６６が閉じられた状態で供給弁７２を開き、バックフィルリザーバ６８を所望の圧力に補充することができる。チャンバ体積や流量を含む様々な要因に応じて、後者の代替の技法は、より急速な圧力上昇を作り出すことができる。しかし、両技法を使用して、加工スキーム全体における必要に応じて、プロセスチャンバ内の急速圧力増大を作り出すことができる。バックフィルチャンバ６８を使用してプロセスチャンバ３２内で圧力上昇を誘発することが望ましいとき、加工スキーム全体の状況において、これらの技法のどちらをいつでも使用することができることに留意されたい。実際の実施時には、約３０トル／秒の流量が達成されている。約１５トルから１５０トル／秒を超える圧力上昇速度が、有用であると考えられる。
【００３０】
ステップ１０４では、ワークピース温度がサセプタ温度に到達した後で（しかし、典型的には、サセプタ温度よりわずかに低い）、プロセスチャンバ内の圧力が、フォトレジストプラズマエッチステップに必要とされる処理圧力に、迅速に低減される。図３は、圧力Ｐ１が時間ｔ１から時間ｔ２にかけて維持されることを示す。しかし、時間ｔ２では、プロセスチャンバ圧力は、Ｐ０に戻り始めるように、急速に減少される。プラズマ暴露ステップのための処理圧力Ｐ０は、約０．０１から１０トルにかけて広がる圧力範囲内にあるものとすることができる。処理圧力は、ｔ３で到達される。また、ワークピース温度が、たとえばサセプタ温度よりわずかに低いことなど、サセプタ温度に到達した、またはサセプタ温度と何らかの所望の関係にあるとき、プロセスチャンバ３２内でプラズマガス流開始が実行される。次いで、プラズマガス５８は、ディフューザ５０内に、またプラズマチャンバ３４内に流れる。これは、たとえば、ｔ２とｔ４の間の、またそれらを含む間隔の少なくとも一部分を含む時間範囲内で行われる可能性がある。温度値または圧力値に到達することで表して述べられているプロセスステップのトリガは、測定された値に応答するものとすることも、以前のシステム性能決定に基づく固定された時間を使用することも、あるいは両方の組合せを表すこともできることに留意されたい。
【００３１】
ステップ１０６では、加工チャンバがプラズマエッチステップにとって所望の処理圧力に到達し、プラズマガス供給が導入されたことに関連して、プラズマチャンバ３４に関連付けられたＲＦ電源および整合ネットワーク（図示せず）がｔ４でオンにされ、整合ネットワークは、安定プラズマが着火することになる点に同調するのを開始し、プラズマエッチプロセスが始まる。図３は、時間ｔ５で終わる１０秒プラズマエッチを示す。ワークピース温度は、プラズマに継続して暴露されて、ｔ４からｔ５にかけていくらか上昇することがわかる。プラズマに対する暴露に起因するワークピース温度上昇は、サセプタ３８内に組み込まれた静電クランプ構成の使用によって最小限に抑えることができる。
【００３２】
ステップ１０８で、ｔ５でプラズマエッチプロセスを打ち切ることに関連して、プロセスチャンバを通過する、プラズマ生成用に使用されたガスが停止される。プロセスチャンバおよびワークピーストランスファチャンバの圧力は、必要に応じて、処理圧力に等化させることができ、プロセスチャンバとトランスファチャンバの間で、隔離／仕切り弁４４が開かれる。リフトピンが延ばされ、ワークピースは、サセプタの上部表面の上方に上昇される。
【００３３】
ステップ１１０では、弁４４が開かれ、リフトピン４０が延ばされている間、エンドエフェクタ２０をプロセスチャンバ内に延ばし、ワークピースをトランスファチャンバ１２に移転して戻すことができる。
【００３４】
次いで、ステップ１１２では、別のワークピースが処理チャンバ内に移転され、上述のようにプロセスが繰り返す。
【００３５】
急速ワークピース加熱速度を達成するために使用される気体環境は、以下のガス、すなわち、Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ２、Ｄ２、ＨＤ、ＨＦ、Ｏ２、Ｎ２、ＮＨ３、Ｎ２Ｏ、低分子量炭化水素ガス（ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１０など）、ハロカーボン含有ガス（ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、ｃ−Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２ＨＦ５、Ｃ２Ｈ２Ｆ４、ＣｌＣＦ３、Ｃｌ２ＣＦ２など）のうち１つまたは複数からなる（正確な組合せおよび比率は、必要とされるワークピース加熱速度によって決まることになる）。特定の気体環境は、急速ワークピース加熱および／または冷却速度のために最適化することができる。この混合ガスは、本明細書では「予熱ガス（ｐｒｅｈｅａｔｉｎｇ ｇａｓ）」と呼ばれる可能性がある。この加工スキームの１つの利益は、ワークピースを加工するために必要とされる時間を削減し、それによって、加工することができる時間当たりワークピース数を増大することである。予熱ガスの使用は、ワークピースの加熱に関連して図面に示されている時間間隔を短縮することが意図されており、下記で述べるように、冷却間隔を向上させるために使用することができることを理解されたい。
【００３６】
次に、図１Ａと共に図４および図５に転じて、次にシステム１０を使用することができる第２のモードについて述べる。図４は、概して符号２００によって示されているこのモードの様々なステップを示す流れ図であり、一方、図５は、時間に対する加工チャンバ圧力、バックフィルチャンバ圧力、ワークピース温度のプロットである。プロット２０２ａは、時間に対するプロセスチャンバ３２圧力を示し、プロット２０２ｂは、時間に対するバックフィルチャンバ６８圧力を示し、プロット２０４は、時間に対するワークピース温度を示す。この第２のモードでは、トランスファチャンバ１２は、圧力Ｐ０でのプラズマ暴露前に、ワークピース加熱中に加工チャンバ内で使用される、およそ予熱圧力Ｐ１で本質的に連続して動作される。すでに上述した第２のモードのいくつかの態様、たとえばエフェクタアーム２０および隔離弁４４と呼応するリフトピン４０の使用などは、話を簡単にするために繰り返されない可能性がある。さらに、これらの構成要素は、ワークピースをトランスファチャンバと加工チャンバの間で移動するという所期の目的を依然として達成しながら、多数の修正された、しかし均等な方法で、また互いに調整された形で動作させることができることを理解されたい。本発明の文脈におけるリフトピン４０の動作に関連する他の態様について、下記で述べる。
【００３７】
最初に、ステップ２０６では、ワークピース３０がトランスファチャンバ１２から加工チャンバ３２に移動され、ワークピースがサセプタ３８上で位置決めされる。加工チャンバはすでに予熱圧力にあるため、ワークピースは、サセプタ３８に近づけられ次いでサセプタ上に降ろされたとき、高められた加熱効果を受けることになる。したがって、ワークピース温度は、時間ｔ０でのＴ０から時間ｔ２でのＴ２に上昇する。
【００３８】
ステップ２０８では、ワークピースが時間ｔ２で処理温度Ｔ２に到達することに関連して、圧力は、加工チャンバ３２内で、Ｐ１から処理圧力Ｐ０に低減され、これは、本例では、ｔ３で達成される。前述の予熱混合ガスが使用される場合それは、便宜上、また、まだ述べられていない理由のために、トランスファチャンバ内でも加工チャンバ内でも使用することができる。そうでない場合には、これらのガスは、ｔ０からｔ２にかけて、この時間間隔を短縮するような方法で温度上昇の速度を向上させるようにワークピースの予熱を達成するために、ディフューザ５０を介して加工チャンバ内に適切に導入される。
【００３９】
加工チャンバ３２がＰ０にある状態で、プロセスチャンバ内へのプラズマガスの導入およびプラズマ着火後、ステップ２１０で、プラズマ暴露がｔ４で開始される。プラズマ暴露は、時間ｔ５にかけて継続する。次いで、プラズマガス導入が打ち切られる。
【００４０】
ステップ２１２では、プロセスチャンバ圧力をＰ１に上昇させることが行われ、これは、予熱混合ガスを使用して、またワークピースをサセプタ３８から持ち上げて実行することができる。急速圧力増大は、図では、上述のようにバックフィル構成５４を使用して達成することができる。Ｐ０からＰ１にかけての圧力上昇は、プロセスチャンバ圧力プロット２０２ａにおいてｔ５からｔ６にかけて導入され、その結果、この時間全体にわたってバックフィルチャンバ圧力プロット２０２ｂが降下する。バックフィルチャンバ圧力のこの降下の後で、バックフィル弁６６が閉じられた状態で、ｔ５の前でプロット２０２ｂによって示されているように、Ｐｓｅｌまたはより高い所望の圧力をバックフィルチャンバ内で回復することができる。この場合も、バックフィルチャンバ圧力は、バックフィルチャンバが常にＰ１より高いままとなるように、Ｐｓｅｌより著しく高い値に上昇させることができる。この場合には、バックフィルチャンバ圧力プロット２０２ｂにおける主な違いは、高圧をＰｓｅｌより高く上昇させること、ならびに、Ｐ０からＰ１にかけてのより急勾配の、より線形の圧力上昇ならびにＰｓｅｌからＰ１にかけてのより急勾配の、より線形の降下を提供することにある。さらに、ｔ６では、プロット２０２ａと２０２ｂが漸近的に合流せず、線形傾き関数（linear sloped functions）により密接に似ることになる。さらに、バックフィル構成は、予熱混合ガスを導入するために使用することができ、あるいは、所望の混合ガスを作り出すようにプロセスチャンバ内で他のガスと混合するためにカスタマイズすることができる。
【００４１】
次いで、ワークピースは、ステップ２１４によって、加工チャンバ３２からトランスファチャンバ１２におよそ予熱圧力で移転される。ワークピースの冷却は、プラズマ暴露の後で、またトランスファチャンバへのその帰路中に、予熱圧力に暴露される結果として向上されることに留意されたい。ワークピースは、このようにして、トランスファチャンバ１２を出る前に、少なくとも追加の３０度と同温度だけ冷える可能性があると推定される。この冷却効果は、トランスファチャンバとプロセスチャンバのうち１つまたは両方の中で予熱混合ガスを使用して、さらに向上させることができる。したがって、「予熱」ガス圧力および混合ガスは、それぞれワークピースを加熱する際だけでなくワークピースを冷却する際に有利なものであると理解される。ワークピース冷却に関連して大きな柔軟度がもたらされることを理解されたい。予熱圧力の選択を介して、ワークピースが、トランスファチャンバ介して移動しそこから出るとき、所望の方法で冷えるように、ワークピースの冷却の速度をカスタマイズすることができる。さらに、冷却混合ガスの選択により、冷却パラメータをさらに大きくカスタマイズするための機会がもたらされる。
【００４２】
トランスファチャンバ１２と加工チャンバ３２が予熱圧力にある状態で、別のワークピースをプロセスチャンバ内に移転し（ステップ２１６）、前述のシーケンスを繰り返すことができる。
【００４３】
図５および図６を参照して、次に図１Ｂのシステム８０を使用することができる第３のモードについて述べる。第３のモードでは、トランスファチャンバ１２は、動作全体におけるある点で予熱圧力Ｐ１より高い、選択圧力値Ｐｓｅｌに到達するように、プロセスチャンバ３２から隔離されて加圧される。ＭＦＣ９２は、トランスファチャンバ圧力を選択圧力値に上昇させるために設けられる。プロセスチャンバに関連して、第３のモードの圧力プロフィルは、外観が第２のモードのものと、したがって図５のプロット２０２ａおよび２０２ｂの外観と本質的に同一であることに留意されたい。すなわち、さらに述べるように、プロセスチャンバ圧力は、プロット２０２ａによって表され、一方、トランスファチャンバ圧力は、プロット２０２ｂによって表される。図６は、概して符号３００によって示される、第３のモードを構成する様々なステップを示す。この場合も、すでに上述した諸モードのいくつかの態様、たとえばエフェクタアーム２０および隔離弁４４と呼応するリフトピン４０の使用などは、話を簡単にするために繰り返されない可能性がある。
【００４４】
再び図１Ｂを参照すると、この第３のモードの精神は、プロセスチャンバとトランスファチャンバを少なくともおおよそには予熱圧力に等化させるようにプロセスチャンバ３２をバックフィルするような方法で、選択圧力値をトランスファチャンバ内で使用することである。すなわち、プロセスチャンバ圧力は、処理圧力Ｐ０から予熱圧力Ｐ１に上昇し、一方、トランスファチャンバ１２圧力は、選択圧力Ｐｓｅｌから予熱圧力Ｐ１に降下する。図１Ａのバックフィルチャンバ６８を、上述のように、このようにして使用することができるため、トランスファチャンバに関連する選択圧力値の決定は、バックフィルチャンバ選択圧力の決定が上述のバックフィル技法において使用されるとき、それに等しく適用可能である。選択圧力についての適切な値は、予熱用に使用される圧力がプラズマ処理用に使用される圧力よりはるかに高い場合（すなわち、Ｐ１＞＞Ｐ０）、たとえば、
（１） ＰｓｅｌＶｔｃ＝Ｐ１Ｖｔｏｔ
として書き表される、理想化されたガスについてのボイルの法則に基づいて、少なくとも有用な近似値に決定することができる。
【００４５】
上式で、Ｐｓｅｌは、決定すべき選択圧力値であり、Ｐ１は予熱圧力であり、Ｖｔｃは、トランスファチャンバの体積であり、Ｖｔｏｔは、トランスファチャンバとプロセスチャンバの組み合わされた体積である。たとえば１トルでは選択圧力値よりはるかに小さいため、加工チャンバ内の初期圧力（すなわち、処理圧力）からのどのようなコントリビューションも、話を簡単にするために無視されていることに留意されたい。当然ながら、選択圧力値は、当業者なら容易に決定し、かつ／または実験によって微調整することができる。
【００４６】
例示的な値として、トランスファチャンバは、約６５トルを潜在的な選択圧力として、約２５から２５０トルの圧力で維持することができる。プロセスチャンバは、１トルを典型的な圧力として、０．０１から１０トルの範囲内にある、所望のプラズマプロセスに必要とされる処理圧力で維持される。それぞれの圧力の差は、たとえば、プロセスチャンバ内の圧力を急速加熱プロセス中に約６０トルに上昇させるために、また、気体環境間の体積の比が、トランスファチャンバがプロセスチャンバの体積の約１０倍となるようなものである場合に、トランスファチャンバの圧力を６５トルに設定することができ、その結果、トランスファチャンバとプロセスチャンバの間の隔離／仕切り弁が開かれたとき、両チャンバ内の圧力が約６０トルの圧力で等化するようなものである。当然ながら、両チャンバのそれぞれの気体環境間の比が異なり、またプロセスチャンバ内の急速ワークピース加熱サイクルが異なると、トランスファチャンバを異なる選択圧力で設定することが必要となる。トランスファチャンバのより高い選択圧力とより大きな気体環境の体積を使用し、ワークピースを急速加熱するために、プロセスチャンバ内の圧力を所望の予熱圧力に「急速に」上昇させる。当然ながら、この考察は、上述のバックフィル等化技法における図１のバックフィルチャンバ６８の使用に対して、等しく適用可能である。
【００４７】
図１Ｂおよび図５を参照すると、わかることになるように、ステップ３０４で、最初に、トランスファチャンバ１２および加工チャンバ３２は予熱圧力Ｐ１に等化されること、またワークピースが加工チャンバ内で処理位置にあると仮定されることになる。したがって、隔離弁４４とバイパス弁８６は共に閉じることができ、ワークピース３０は、時間ｔ０でのＴ０から時間ｔ２での予熱温度Ｔ２に温まる。
【００４８】
ステップ３０６に移動すると、バルブが閉じられた後で、処理チャンバ１２が選択圧力Ｐｓｅｌに戻される。この場合も、トランスファチャンバ圧力のプロットは、図５のバックフィルチャンバプロット２０２ｂの外観に似る可能性があることに留意されたい。これらのプロットは、バックフィルチャンバ体積およびトランスファチャンバ体積ならびに流量がほぼ同一である場合、少なくとも実際的に見て同一になると考えられるが、これは必要とされるものでなく、当業者なら、この開示全体を鑑みて、多数の修正を加えることができる。しかし、話を簡単にするために、図５のプロット２０２ｂは、経時的なトランスファチャンバ圧力の変動を表すと仮定されることになる。したがって、ｔ０の直後に始まって、またＭＦＣ９２を使用して、トランスファチャンバ圧力は、Ｐｓｅｌに上昇する。この再加圧は、後でプロセスチャンバを処理圧力から予熱圧力に上昇させることが必要となる前にトランスファチャンバが選択圧力値に到達する限り、任意の好適な速度で実行し、任意の好適な時間で開始することができることを理解されたい。
【００４９】
ワークピースが処理温度に到達することに時間的に関連して、図５のプロット２０２ａは、ｔ２でのＰ１からｔ３でのＰ０へのプロセスチャンバ圧力の減少を示す（ステップ３０８）。圧力のこの減少は、本図には示されていないが図１Ａの排気ポート４６によって表すことができる適切なポート部で、真空引きに応答する排出によって達成される。
【００５０】
加工チャンバ３２がＰ０に到達することに時間的に関連して、ステップ３１０で、上述のようにプラズマガスを導入し、プラズマを打ち付けて、フォトレジスト剥離を開始することができる。剥離間隔は、図５における時間ｔ５まで進む。
【００５１】
ステップ３１２では、ＰＲ剥離間隔の打切りと、それに伴うプラズマガス流の打切りに時間的に関連して、処理圧力から予熱圧力へのプロセスチャンバ圧力プロット２０２ａの急速増大を作り出すように、加工チャンバ３２がトランスファチャンバ１２からバックフィルされる。この圧力上昇は時間ｔ５で開始され、予熱圧力はｔ６で達成される。プロセスチャンバ圧力プロット２０２ａの圧力上昇は、それぞれｔ５からｔ６にかけて発生するＰｓｅｌからＰ１へのトランスファチャンバ圧力プロット２０２ｂの降下に応答して作り出される。この圧力上昇の速度を達成するために、システム８０は、バックフィル中に、比較的大きな、しかし短い持続時間のガス流に対処しなければならないことを理解されたい。図１Ｂのバイパス構造８２は、このために特に構成される。すなわち、ポート、配管８４、バイパス弁８６は、すべてこの流量を協動可能に実現するようにサイズ決めされる。間の任意のバルブを含めて、パイプ長により、ガス流をせき止める可能性があるどのような狭窄も提示されないようにしながら、大口径の管を使用すべきである。当業者なら、この開示を手にして、ポーティングおよび配管の点で、バイパス構成を実施することが可能であると考えられる。当然ながら、流量の特定の値は、トランスファチャンバとプロセスチャンバの相対体積によって決まることになる。図１Ａのバックフィルチャンバ構成を使用して使用可能なものに比較可能な、またはそれより大きな、プロセスチャンバ内の圧力上昇速度は、達成可能なものと考えられる。というのは、高コンダクタンス配管および構成要素を使用することができるからである。様々な図に示されているバイパス構成ポート位置ならびに真空引きポート位置は、概略的な性格のものであり、限定するものとして意図されていないことに留意されたい。さらに、バイパス構成は、任意選択として考えることができる。すなわち、隔離弁４４を、企図されている流量に対処するように構成することができる。他の代替として、バイパス構成と隔離弁は、バックフィル流を分配するように、組み合わせて使用することができる。バックフィルステップ中、ならびに任意の他の高流量ステップ中の大流量の結果として、トランスファチャンバおよび／またはプロセスチャンバ内に存在する可能性がある粒子の導入および／または擾乱を回避することを考慮すべきであることに留意されたい。したがって、ポート位置、寸法、および／または向きは、これを念頭に置いて構成することができる。
【００５２】
処理済みワークピースは、ステップ３１４で、プロセスチャンバ３２から除去され、別のワークピースが、トランスファチャンバから、プロセスチャンバ３２内の処理位置に移動される。
【００５３】
代表的なシステム１０および８０を動作させることができるいくつかのモードについて述べた図１Ａおよび図１Ｂを参照して、次に、リフトピン４０の動作に関連する他の態様について述べる。予熱は、リフトピンが上がった、または下がった状態で、または好適な組合せで行うことができることを理解されたい。そのような組合せには、たとえば、（ｉ）最初のピン上昇と、それに続くピン下降の組合せ、（ｉｉ）後続の加工ステップのためのピン上昇と、それに続くピン下降と、それに続くピン上昇の組合せ、（ｉｉｉ）後続の加工ステップのためのピン上昇と、それに続くピン上昇の組合せ、または（ｉｖ）後続の加工ステップのためのピン下降と、それに続くピン上昇と、それに続くピン下降の組合せが含まれる。したがって、リフトピンの使用に関連して、広範な柔軟性が企図されている。特定の選択は、所望のプロセス結果の要件によって決定することができる。異なる任意選択により、異なる所望のプロセス結果を達成するためにプロセスを最適化することができることになる。リフトピンを上昇させること（ワークピースを支持すること）により、圧力の急速変化中にワークピースがワークピース支持構造上で移動する（その位置を変える）ことができる機会を減少させることができることを理解されたい。当然ながら、ピン上昇／ピン下降の組合せは、単一のワークピースを加工するように設計されたプロセスチャンバ内に位置する単一のワークピースにも、または２つ以上のワークピースを並列および／または直列の組合せで加工するように設計されたプロセスチャンバにも当てはまる。
【００５４】
次に、本発明に従って作り出された、概して符号４００によって示されているシステムを示す図７に注意を向ける。システム４００は、２重ワークピース加工ステーションを使用することを除いて、前述の諸システムに似ている。したがって、加工ステーションのうち第１のものに関連する項目符号には「ａ」が添えられており、一方、加工ステーションのうち第２のものに関連する項目符号には「ｂ」が添えられている。加工ステーションａおよびｂは、共用加工チャンバ３２’内に位置し、その結果、両ワークピースは、同じ圧力環境に暴露される。したがって、システム１０および８０に関連して上記で提供された説明は、システムスループットを向上させるようにワークピースを対で加工することができることを除いて、システム４００に対して、等しく適用可能であると考えられる。バイパス弁構成８２もまた示されているが、バックフィル構成とバイパス構成を共に提供する要件はない。
【００５５】
本発明について上記で詳しく述べたが、一連のワークピースの加工中、加工チャンバ内で、プロセスチャンバ圧力を予熱用に使用される圧力より高く上昇させることは決して必要とされないことを理解されたい。そのような要件は、システムスループットを減少させるように働くことになろう。したがって、プロセスチャンバ内での任意のより高い（予熱圧力より高い）圧力の使用は、完全に回避される。さらに、予熱圧力と処理圧力の間でプロセスチャンバ圧力を変更することは、圧力変化が増大するものか、それとも低下するものかにかかわらず、常に、非常に急速に達成することができる。具体的には、バックフィルリザーバ構成からのバックフィル手法、および／またはトランスファチャンバからのバックフィルを使用するバックフィル手法の使用は、プロセスチャンバ圧力を処理圧力から予熱圧力に上昇させる際に極めて有利である。予熱圧力での加熱と結合して、処理時間に応じて２０〜５０％程度のシステムスループットの増大が企図されている。さらに、バックフィルリザーバからの、またトランスファチャンバからのバックフィルは、それぞれのバックフィル源の直列使用または並列使用で、任意の所望の組合せで使用することができる。
【００５６】
前述の’９３２特許は、前払いコストを最小限に抑えることが意図されているＡＶＡシステムについて述べているが、本願は、ＡＶＡシステムの使用に優る多くの利点を提供すると考えられる。たとえば、各ワークピースが加工された後で、大気圧、または何らかのより高いロード／アンロード圧力に戻す必要をなくすることによって、システムスループットが向上される。本願は、ワークピース予熱圧力以下の圧力でワークピースをプロセスチャンバに、またそこから移転し、それによって、’９３２特許の手法によって必須とされるいくつかの圧力変化をなくする。さらに、本願は、ワークピースがトランスファチャンバに戻されるとき、上述の冷却カスタマイズを可能にする。
【００５７】
従来技術は本明細書で明らかにされている理解を欠いており、それによって、加工チャンバ圧力上昇は、処理圧力から予熱圧力に移行したとき、常に、非常に急速な形で実行することができることが提出される。さらに、本願は、従来技術から欠けていることが提出されるような方法でのバックフィルの使用を含めて、プロセススキーム全体における圧力変化を実施することに関連して、明快かつ簡潔な手法を提供する。
【００５８】
少なくとも以下の文言は、前述の説明によって使用可能になると考えられることを理解されたい。
【００５９】
１．処理プロセスを使用して少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
ａ）前記トランスファチャンバ圧力と前記加工チャンバ圧力を、ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に等化すること、
ｂ）前記ワークピースを、前記処理圧力で前記トランスファチャンバから前記加工チャンバに移転すること、
ｃ）前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記加工チャンバ圧力を予熱圧力に上昇させることと協動して、前記ワークピースを処理温度に予熱すること、
ｄ）前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減すること、および、
ｅ）前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また前記処理温度で、前記プラズマ処理プロセスに暴露することを含むことを特徴とする方法。
【００６０】
２．前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６１】
３．前記ワークピースはフォトレジスト層を支持し、前記予熱すること、および暴露することは、前記プラズマ処理プロセスを使用して前記フォトレジスト層を除去する際に協動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６２】
４．前記プラズマ処理プロセスは、前記フォトレジスト層を、前記処理温度で前記基板から除去するためにカスタマイズされるプラズマを作り出すことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【００６３】
５．前記ワークピースがサセプタによって支持され、前記ワークピースを予熱する際に使用するために前記サセプタを加熱することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６４】
６．加熱することは、前記サセプタを、少なくともおおよそには固定された温度に加熱することを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【００６５】
７．前記処理圧力は、約０．０１から１０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６６】
８．前記処理圧力は、約１トルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６７】
９．前記予熱圧力は、約２５から２５０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６８】
１０．前記予熱圧力は、少なくとも約６０トルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００６９】
１１．予熱することは、前記ワークピースの温度増大の速度を向上させるために、予熱混合ガスを前記加工チャンバ内に導入することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００７０】
１２．ヘリウムガスを前記予熱混合ガスの少なくとも一部分として使用することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【００７１】
１３．前記追加のプロセスチャンバガス入力流を引き起こすことによって前記加工チャンバ内で圧力増大を選択的に作り出す際に使用するために前記加工チャンバと選択的に圧力連通するように、バックフィルリザーバ構成を構成することを含み、前記加工チャンバ圧力を上昇させることと協動して前記ワークピースを予熱することは、前記バックフィルリザーバ構成からの前記追加のプロセスチャンバガス入力流を使用して、前記加工チャンバを前記予熱圧力にバックフィルすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００７２】
１４．バックフィルすることは、前記バックフィルリザーバ構成から前記加工チャンバ内に前記追加のプロセスチャンバガス入力流を導入するためにガスディフューザを使用することを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００７３】
１５．前記プラズマ処理プロセスの一部として、前記プロセスガスを使用してプラズマを生成することを含み、さらに、前記ガスディフューザが、前記プロセスガスを前記加工チャンバ内に導入するために使用されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【００７４】
１６．前記バックフィルリザーバ構成が、バックフィルリザーバと、前記加工チャンバがバックフィルされる標的圧力より大きい圧力で、バックフィルガスをバックフィルリザーバ内で貯蔵することとを含むように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００７５】
１７．前記標的圧力が前記ワークピースの加熱中に使用するために前記予熱圧力として選択され、前記ワークピースの処理中に後で使用するために前記ワークピースを処理温度に加熱することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【００７６】
１８．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内のバックフィル圧力を前記選択された値に上昇させ、その後で、バックフィルすることは、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００７７】
１９．前記プロセスガス調節構成は、前記バックフィル中に、少なくともほぼ全くプロセスガスを送らないことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【００７８】
２０．前記加工チャンバ内の前記圧力上昇速度は、約１５から１５０トル毎秒の範囲内にあることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００７９】
２１．バックフィルすることは、前記加工チャンバ内の前記圧力上昇速度を約３０トル毎秒で誘発することを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【００８０】
２２．ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、１対のワークピースを同時に処理することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００８１】
２３．ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、一連のワークピースを処理することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００８２】
２４．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
少なくとも、前記加工チャンバ圧力を、前記ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に低減するように前記加工チャンバ圧力を制御するための、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記プロセスガス調節構成と協動して、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力より高い予熱圧力に選択的に上昇させるための第１の構成と、
前記第１の構成を使用して、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から前記予熱圧力に上昇させることと協動して、また、前記トランスファチャンバ圧力が少なくともおおよそには前記処理圧力にあるままとなり、その結果、次いで前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減し、前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また処理温度で、前記プラズマ処理プロセスに暴露することができる状態で、前記ワークピースを前記処理温度に予熱するための、前記加工チャンバ内の第２の構成とを備えることを特徴とする装置。
【００８３】
２５．前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８４】
２６．前記処理圧力は、約０．０１から１０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８５】
２７．前記処理圧力は、約１トルであることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８６】
２８．前記予熱圧力は、約２５から２５０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８７】
２９．１対のワークピースを同時に処理するように構成されることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８８】
３０．ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、一連のワークピースを処理することを含むことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００８９】
３１．前記第１の構成は、前記追加のプロセスチャンバガス入力流として、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から前記予熱圧力に選択的にバックフィルする際に使用するために、前記加工チャンバと選択的に圧力連通するためのバックフィルリザーバ構成を含むことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【００９０】
３２．前記バックフィル構成は、前記追加のプロセスチャンバガス入力流を前記加工チャンバ内に導入するためのガスディフューザを含むことを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【００９１】
３３．前記加工チャンバは、前記プラズマ処理プロセスの一部として、前記プロセスガスを使用してプラズマを生成するためのプラズマ発生器を含み、前記ガスディフューザが、前記プロセスガスを前記加工チャンバ内に導入するように構成されることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【００９２】
３４．前記バックフィルリザーバ構成は、前記加工チャンバがバックフィルされる前記予熱圧力より大きいバックフィル圧力でバックフィルガスを貯蔵するためのバックフィルリザーバを含むことを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【００９３】
３５．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内の前記バックフィル圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【００９４】
３６．前記プロセスガス調節構成は、前記バックフィル中に、少なくともほぼ全くプロセスガスを送らないことを特徴とする請求項３５に記載の装置。
【００９５】
３７．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力をそれぞれ制御することができ、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、そうでない場合には、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
大気圧未満である予熱圧力の値を使用して、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する、処理圧力から前記予熱圧力への前記加工チャンバ内での圧力上昇の速度を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースを協動可能に移動し、それにより、前記ワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために前記ワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含むことを特徴とする方法。
【００９６】
３８．前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【００９７】
３９．操作することは、前記トランスファチャンバ圧力を、少なくともおおよそには前記処理圧力で維持することを含むことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【００９８】
４０．操作することは、前記トランスファチャンバ圧力を、少なくともおおよそには前記予熱圧力で維持することを含むことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【００９９】
４１．少なくとも１つのワークピースを加工チャンバ内で、予熱圧力で処理温度に予熱し、その後で、前記ワークピースを前記加工チャンバ内において処理圧力で、また少なくともおおよそには前記処理温度でプラズマに暴露するマルチステップのプロセス全体に従って、前記ワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記処理圧力が前記予熱圧力未満であり、その結果、マルチステップのプロセス全体中の１つまたは複数の点で、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から少なくとも前記予熱圧力に上昇させなければならず、前記システムは、少なくとも前記ワークピースを所与の流量で前記プラズマに暴露している間、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能であるプロセスガス調節構成をさらに含み、あるコンフィギュレーションが前記システムの一部を形成し、
前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を送ることによって、前記マルチステップのプロセス全体中の前記１つまたは複数の点で、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から少なくとも前記予熱圧力に上昇させる際に使用するための構成を備えることを特徴とするコンフィギュレーション。
【０１００】
４２．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記ワークピースが、予熱圧力で処理温度に加熱され、前記予熱圧力未満である処理圧力で処理プロセスに暴露され、
前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から少なくとも前記予熱圧力に選択的にバックフィルする際に使用するために前記加工チャンバと選択的に圧力連通するためのバックフィルリザーバ構成を備えることを特徴とする装置。
【０１０１】
４３．前記バックフィル構成は、バックフィルガスを前記加工チャンバ内に導入するためのガスディフューザを含むことを特徴とする請求項４２に記載の装置。
【０１０２】
４４．前記加工チャンバは、前記処理プロセスの一部として、プラズマガスを使用してプラズマを生成するためのプラズマ発生器を含み、前記ガスディフューザが、前記プラズマガスを前記加工チャンバ内に導入するように構成されることを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【０１０３】
４５．前記バックフィルリザーバ構成は、前記加工チャンバがバックフィルされる前記予熱圧力より大きいバックフィル圧力でバックフィルガスを貯蔵するためのバックフィルリザーバを含むことを特徴とする請求項４２に記載の装置。
【０１０４】
４６．前記加工チャンバが、選択された値より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内の前記バックフィル圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【０１０５】
４７．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
ａ）前記トランスファチャンバ圧力と前記加工チャンバ圧力を、前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力に等化すること、
ｂ）前記トランスファチャンバ圧力と前記加工チャンバ圧力を等化することと協動して、前記ワークピースを、前記トランスファチャンバから前記加工チャンバに移転すること、
ｃ）前記ワークピースを、前記予熱圧力で、前記加工チャンバ内で処理温度に予熱すること、
ｄ）前記トランスファチャンバが少なくともおおよそには前記予熱圧力にある間に、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減すること、
ｅ）前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また前記処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露すること、
ｆ）前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記加工チャンバ圧力を、少なくとも前記予熱圧力に上昇させること、および、
ｇ）前記加工チャンバ圧力を上昇させることと協動して、前記ワークピースを、前記加工チャンバから前記トランスファチャンバに移転することを含むことを特徴とする方法。
【０１０６】
４８．前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１０７】
４９．前記加工チャンバ内で圧力増大を選択的に作り出す際に使用するために前記加工チャンバと選択的に圧力連通するように、バックフィルリザーバ構成を構成することを含み、前記圧力上昇速度で、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に上昇させることは、前記バックフィルリザーバ構成を使用して、前記加工チャンバを前記予熱圧力にバックフィルすることを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１０８】
５０．前記バックフィルリザーバ構成が、バックフィルリザーバを含むように構成され、前記加工チャンバがバックフィルされる標的圧力より大きい圧力で、バックフィルガスを前記バックフィルリザーバ内で貯蔵することを含むことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【０１０９】
５１．バックフィルすることは、前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが前記処理温度に加熱される前記予熱圧力より低い前記処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内のバックフィル圧力を前記選択された値に上昇させ、その後で、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることを特徴とする請求項５０に記載の方法。
【０１１０】
５２．バックフィルすることは、前記加工チャンバ内で約１０から１５０トル毎秒の範囲内の圧力上昇の速度を誘発することを含むことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【０１１１】
５３．前記ワークピースはフォトレジスト層を支持し、前記予熱するステップと暴露するステップは、前記プラズマ処理プロセスを使用して前記フォトレジスト層を除去する際に協動するように構成されることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１２】
５４．前記プラズマ処理プロセスは、前記フォトレジスト層を、前記処理温度で前記基板から除去するためにカスタマイズされるプラズマを作り出すことを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【０１１３】
５５．前記ワークピースがサセプタによって支持され、前記ワークピースを予熱する際に使用するために前記サセプタを加熱することを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１４】
５６．加熱することは、前記サセプタを、少なくともおおよそには固定された温度に加熱することを含むことを特徴とする請求項５５に記載の方法。
【０１１５】
５７．前記予熱圧力は、約２５から２５０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１６】
５８．前記予熱圧力は、少なくとも約６０トルであることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１７】
５９．予熱することは、前記ワークピースの温度増大の速度を向上させるために、予熱混合ガスを前記加工チャンバ内に導入することを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１１８】
６０．ヘリウムガスを前記予熱混合ガスの少なくとも一部分として使用することを含むことを特徴とする請求項５９に記載の方法。
【０１１９】
６１．ステップ（ａ）から（ｇ）に従って、１対のワークピースを同時に処理することを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１２０】
６２．ステップ（ａ）から（ｇ）に従って、一連のワークピースを処理することを含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【０１２１】
６３．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
ａ）前記プロセスチャンバから圧力隔離されて、前記トランスファチャンバ圧力を、前記ワークピースが少なくともおおよそには処理温度に加熱される予熱圧力より大きい選択圧力値に変更すること、
ｂ）最初に前記加工チャンバが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力を等化し、その結果、前記選択圧力により、少なくともおおよそには前記予熱圧力に前記プロセスチャンバがバックフィルされること、
ｃ）圧力を前記予熱圧力に等化することと協動して、前記ワークピースを前記トランスファチャンバから前記加工チャンバに移動すること、
ｄ）前記ワークピースを、前記予熱圧力で、前記加工チャンバ内で少なくともおおよそには処理温度に予熱すること、
ｅ）前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減すること、および、
ｆ）前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また少なくともおおよそには前記処理温度で、プラズマ処理プロセスに暴露することを含むことを特徴とする方法。
【０１２２】
６４．ｇ）前記トランスファチャンバと加工チャンバの間で圧力を等化した後で、また前記加工チャンバから圧力隔離されて、前記トランスファチャンバ圧力を前記予熱圧力から前記選択圧力値に上昇させること、
ｈ）前記ワークピースを前記プラズマ処理プロセスに暴露した後で、前記加工チャンバが少なくともおおよそには前記処理圧力にある状態で、また前記トランスファチャンバが前記選択圧力値にある状態で、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力を再等化し、その結果、前記選択圧力値により、少なくともおおよそには前記予熱圧力に前記加工チャンバがバックフィルされること、
ｉ）前記トランスファチャンバ圧力と前記処理チャンバ圧力を再等化することと協動して、前記ワークピースを前記処理チャンバから前記トランスファチャンバに移転することをさらに含むことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【０１２３】
６５．ｊ）再等化した後で、少なくとも１つの追加のワークピースについてステップ（ｃ）から（ｉ）を繰り返すことをさらに含むことを特徴とする請求項６４に記載の方法。
【０１２４】
６６．隔離弁は、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、圧力連通を選択的に実現し、前記等化することは、前記隔離弁を開くことを含み、前記ワークピースは、前記隔離弁を介して移動可能であることを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【０１２５】
６７．バイパス構成は、前記等化する際に使用するために、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、圧力連通を選択的に実現し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間の隔離弁は、少なくとも、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、それを介したワークピースの移動を実現することを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【０１２６】
６８．少なくとも一部には、前記加工チャンバの加工チャンバ体積と前記トランスファチャンバのトランスファチャンバ体積とに基づいて、前記選択圧力を選択することを含むことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【０１２７】
６９．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
前記プロセスチャンバから圧力隔離されて、前記ワークピースが少なくともおおよそには処理温度に加熱される予熱圧力より大きい選択圧力値に前記トランスファチャンバ圧力を変更するための第１の構成と、
最初に前記加工チャンバが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記選択圧力により、少なくともおおよそには前記予熱圧力に前記プロセスチャンバがバックフィルされるように、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力を等化するための第２の構成とを備えることを特徴とする装置。
【０１２８】
７０．それを介して前記ワークピースが前記トランスファチャンバと前記プロセスチャンバの間で前記ワークピースが移動される、また、圧力等化のために前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力連通を選択的に実現するように構成される隔離弁を含むことを特徴とする請求項６９に記載の装置。
【０１２９】
７１．バイパス構成は、前記等化する際に使用するために、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、圧力連通を選択的に実現し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間の隔離弁は、少なくとも、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、それを介したワークピースの移動を実現することを特徴とする請求項６９に記載の装置。
【０１３０】
７２．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力をそれぞれ制御することができ、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
大気圧未満であるが処理圧力より大きい予熱圧力の値を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースを協動可能に移動し、それにより、前記ワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために前記ワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含み、操作することは、前記トランスファチャンバ圧力を選択された値に上昇させ、その後で、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力連通を引き起こし、その結果、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から前記予熱圧力に増大するように前記加工チャンバをバックフィルするような方法で、前記トランスファチャンバ圧力が、前記選択された値から前記予熱圧力の範囲内で低下することを特徴とする方法。
【０１３１】
７３．前記選択された値と前記予熱圧力の間の前記範囲内で前記トランスファチャンバ圧力低下に時間的に関連して、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースの移動を開始することを含むことを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【０１３２】
７４．バイパス構成は、前記等化する際に使用するために、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、圧力連通を選択的に実現し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間の隔離弁は、少なくとも、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、それを介したワークピースの移動を実現することを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【０１３３】
７５．少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、複数のワークピースの各ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができるシステムを使用して前記複数のワークピースを処理することにおいて、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、そうでない場合には、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
大気圧未満である予熱圧力の値を使用して、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する、処理圧力から前記予熱圧力への前記加工チャンバ内での圧力上昇の速度を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースのうち第１のワークピースを協動可能に移動し、それにより、前記第１のワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために前記第１のワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含むことを特徴とする方法。
【０１３４】
７６．大気圧未満である前記予熱圧力の値を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような前記方法で、引き続き前記トランスファチャンバ圧力、前記加工チャンバ圧力を操作する、また前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で、前記複数のワークピースのうち後続のワークピースのそれぞれを協動可能に移動することによって前記ワークピースの前記後続のワークピースを処理し、それにより、前記ワークピースのうち前記後続のワークピースのそれぞれを処理温度に加熱する際に使用するために前記ワークピースのうち前記後続のワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースのうち前記後続のワークピースが、少なくともおおよそには前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【０１３５】
７７．操作することは、前記複数のワークピースを処理している間、前記トランスファチャンバ圧力を、少なくともおおよそには前記処理圧力で維持することを含むことを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【０１３６】
７８．操作することは、前記複数のワークピースを処理している間、前記トランスファチャンバ圧力を、少なくともおおよそには前記予熱圧力で維持することを含むことを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【０１３７】
７９．複数の前記ワークピースを同時に前記処理プロセスにかけることを含むことを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【０１３８】
８０．少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、複数のワークピースの各ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができるシステムを使用して前記複数のワークピースを処理することにおいて、
大気圧未満である予熱圧力の値を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、前記トランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースのそれぞれを協動可能に移動し、それにより、各ワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために各ワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、各ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含み、操作することは、各ワークピースを処理することに時間的に関連して、選択圧力と前記予熱圧力の間で前記トランスファチャンバを圧力サイクルすることを含み、前記圧力サイクルすることは、少なくとも一部には、前記選択圧力が、前記加工チャンバをバックフィルするために使用されるように、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力連通を確立することに起因することを特徴とする方法。
【０１３９】
８１．前記選択された値と前記予熱圧力の間の前記範囲内で前記トランスファチャンバ圧力低下に時間的に関連して、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースの移動を開始することを含むことを特徴とする請求項８０に記載の方法。
【０１４０】
８２．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを、隔離弁を介して前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
前記隔離弁を使用することを必要とせずに、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力等化する際に使用するために、それらの間で圧力連通を選択的に実現するためのバイパス構成を備えることを特徴とするコンフィギュレーション。
【０１４１】
８３．前記バイパス構成は、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記圧力連通を選択的に制御するためのバイパス弁を含むことを特徴とする請求項８２に記載のコンフィギュレーション。
【０１４２】
８４．前記バイパス構成が、少なくとも１５トル毎秒の速度で、前記加工チャンバ内で圧力増大を誘発するように構成されることを特徴とする請求項８３に記載のコンフィギュレーション。
【０１４３】
８５．前記バイパス構成が、前記加工チャンバ内で、前記処理圧力から前記予熱圧力にかけて、３０トル毎秒を超える圧力上昇の速度によって特徴付けられる圧力上昇を誘発するように構成されることを特徴とする請求項８３に記載のコンフィギュレーション。
【０１４４】
８６．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記トランスファチャンバ圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースを加熱する際に後で使用するために前記加工チャンバ圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で少なくとも前記バイパス構成を開くことによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項８２に記載のコンフィギュレーション。
【０１４５】
８７．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを、隔離弁を介して前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
少なくとも１５トル毎秒の前記加工チャンバ内の圧力上昇の速度を誘発するように、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で圧力等化する際に使用するために、それらの間で圧力連通を選択的に実現するように構成された前記隔離弁を備えることを特徴とするコンフィギュレーション。
【０１４６】
８８．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記トランスファチャンバ圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースを加熱する際に後で使用するために前記加工チャンバ圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記隔離弁を開くことによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項８７に記載のコンフィギュレーション。
【０１４７】
８９．少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを、隔離弁を介して前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、
前記加工チャンバ内で圧力上昇を誘発する際に使用するために、前記加工チャンバと選択的に圧力連通するバックフィル構成を備えることを特徴とするコンフィギュレーション。
【０１４８】
９０．前記加工チャンバは、前記バックフィル構成からバックフィルガスを導入するように構成されるガスディフューザを含むことを特徴とする請求項８９に記載のコンフィギュレーション。
【０１４９】
９１．前記バックフィル構成は、前記加工チャンバがバックフィルされる標的圧力より大きい圧力でバックフィルガスを貯蔵するためのバックフィルリザーバを含むことを特徴とする請求項８９に記載のコンフィギュレーション。
【０１５０】
９２．前記標的圧力は、前記ワークピースを処理する際に後で使用するために、前記ワークピースが、少なくともおおよそには処理温度に加熱される予熱圧力であることを特徴とする請求項９１に記載のコンフィギュレーション。
【０１５１】
９３．前記バックフィル構成は、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間の圧力連通を制御するためのバックフィル弁を含むことを特徴とする請求項９１に記載のコンフィギュレーション。
【０１５２】
９４．前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内の前記バックフィル圧力に、前記選択された値まで上昇させ、その後で、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることによって前記加工チャンバをバックフィルさせるための制御構成を含むことを特徴とする請求項９１に記載のコンフィギュレーション。
【０１５３】
９５．前記バックフィル構成が、少なくとも１５トル毎秒の速度で前記加工チャンバ内の圧力上昇を誘発するように構成されることを特徴とする請求項８９に記載のコンフィギュレーション。
【０１５４】
９６．前記システムが、前記ワークピースを処理温度でプラズマに暴露するように、また前記加工チャンバ内で前記ワークピースを前記プラズマに暴露する前に処理温度に前記ワークピースを加熱するように構成され、前記プラズマが、前記加工チャンバの一部を形成するプラズマチャンバ内でプラズマガスを使用して生成され、前記加工チャンバは、前記バックフィル構成からバックフィルガスを導入ように構成される、さらに前記プラズマガスを導入するように構成されるガスディフューザを含むことを特徴とする請求項９０に記載のコンフィギュレーション。
【０１５５】
前述の物理的な実施形態のそれぞれは、特定のそれぞれの向きを有する様々な構成要素を備えて示されているが、本発明は、様々な構成要素が多種多様な位置および相互配向で位置する状態で、様々な特定の構成をとることができることを理解されたい。さらに、本明細書に述べられている方法は、たとえば、様々なステップを順序付けし直し、修正し、組み合せ直すことによって、数限りない方法で修正することができる。たとえば、特定のイベントに応答して、またはそれに対してタイミングが計られた関係でとられる任意のアクションは、その特定のイベントを中心とする間隔内の任意の点で行われる可能性があり、その間隔は、時間、圧力、または温度のいずれかで表して定義することができる。他の例として、本開示を手にした場合、２つ以上のトランスファチャンバが共通のトランスファチャンバに接続されるとき、本明細書における教示と合致して、それらを動作させることができることを理解されたい。したがって、本明細書に開示されている構成および関連する方法は、様々な異なる構成で提供し、数限りない異なる方法で修正することができること、また、本発明は、本発明の精神または範囲から逸脱することなしに、多数の他の特定の形態で実施することができることは明らかとなるはずである。したがって、本例および方法は、制限的なものでなく例示的なものと見なすべきであり、本発明は、本明細書に与えられている詳細に限定されるべきではなく、少なくとも添付の特許請求の範囲内で修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１Ａ】本発明に従って作り出された、プロセスチャンバ内で急速圧力上昇を誘発するためにバックフィル構成が設けられたワークピース処理システムの、立面における概略切断図である。
【図１Ｂ】本発明に従って作り出された、プロセスチャンバをトランスファチャンバからバックフィルする際に使用するためにバイパス構成が設けられたワークピース処理システムの他の実施形態の、立面における概略切断図である。
【図２】図１Ａのシステムを使用することができる、トランスファチャンバが少なくともおおよそには処理圧力にあるままとなる１つの方法を示す流れ図である。その処理圧力で、ワークピースがプロセスチャンバ内でプラズマ処理中に暴露される。
【図３】図２の流れ図に基づいて、加工チャンバ圧力、バックフィルチャンバ圧力、ワークピース温度を時間に対して示すプロットである。
【図４】図１Ａのシステムを使用することができる、トランスファチャンバが少なくともおおよそには予熱圧力にあるままとなる１つの方法を示す流れ図である。その予熱圧力で、ワークピース加熱を向上させるために、ワークピースが加工チャンバ内で暴露される。
【図５】図４の流れ図に基づいて、加工チャンバ圧力、バックフィルチャンバ圧力、ワークピース温度を時間に対して示すプロットである。
【図６】トランスファチャンバが、処理圧力から予熱圧力にプロセスチャンバをバックフィルするように、図１Ｂのシステムを使用することができる１つの方法を示す流れ図である。
【図７】本発明に従って作り出された、そのいずれか、または両方を使用しプロセスチャンバをバックフィルすることができるバイパス構成およびバックフィル構成と共に２重加工ステーションが設けられるワークピース処理システムの他の実施形態の、立面における概略切断図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理プロセスを使用して少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わることができ、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
ａ）前記トランスファチャンバ圧力と前記加工チャンバ圧力を、ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に等化すること、
ｂ）前記ワークピースを、前記処理圧力で前記トランスファチャンバから前記加工チャンバに移転すること、
ｃ）前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記加工チャンバ圧力を予熱圧力に上昇させることと協動して、前記ワークピースを処理温度に予熱すること、
ｄ）前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減すること、および、
ｅ）前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また前記処理温度で、前記プラズマ処理プロセスに暴露することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ワークピースはフォトレジスト層を支持し、前記予熱すること、および暴露することは、前記プラズマ処理プロセスを使用して前記フォトレジスト層を除去する際に協動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記プラズマ処理プロセスは、前記フォトレジスト層を、前記処理温度で前記基板から除去するためにカスタマイズされるプラズマを作り出すことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ワークピースがサセプタによって支持され、前記ワークピースを予熱する際に使用するために前記サセプタを加熱することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記加熱することは、前記サセプタを、少なくともおおよそには固定された温度に加熱することを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記処理圧力は、約０．０１から１０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記処理圧力は、約１トルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記予熱圧力は、約２５から２５０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記予熱圧力は、少なくとも約６０トルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記予熱することは、前記ワークピースの温度増大の速度を向上させるために、予熱混合ガスを前記加工チャンバ内に導入することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ヘリウムガスを前記予熱混合ガスの少なくとも一部分として使用することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記追加のプロセスチャンバガス入力流を引き起こすことによって前記加工チャンバ内で圧力増大を選択的に作り出す際に使用するために前記加工チャンバと選択的に圧力連通するように、バックフィルリザーバ構成を構成することを含み、前記加工チャンバ圧力を上昇させることと協動して前記ワークピースを予熱することは、前記バックフィルリザーバ構成からの前記追加のプロセスチャンバガス入力流を使用して、前記加工チャンバを前記予熱圧力にバックフィルすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記バックフィルすることは、前記バックフィルリザーバ構成から前記加工チャンバ内に前記追加のプロセスチャンバガス入力流を導入するためにガスディフューザを使用することを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記プラズマ処理プロセスの一部として、前記プロセスガスを使用してプラズマを生成することを含み、さらに、前記ガスディフューザが、前記プロセスガスを前記加工チャンバ内に導入するために使用されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記バックフィルリザーバ構成が、バックフィルリザーバと、前記加工チャンバがバックフィルされる標的圧力より大きい圧力で、バックフィルガスをバックフィルリザーバ内で貯蔵することとを含むように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記標的圧力が前記ワークピースの加熱中に使用するために前記予熱圧力として選択され、前記ワークピースの処理中に後で使用するために前記ワークピースを処理温度に加熱することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内のバックフィル圧力を前記選択された値に上昇させ、その後で、バックフィルすることは、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記プロセスガス調節構成は、前記バックフィル中に、少なくともほぼ全くプロセスガスを送らないことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記加工チャンバ内の前記圧力上昇速度は、約１５から１５０トル毎秒の範囲内にあることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記バックフィルすることは、前記加工チャンバ内の前記圧力上昇速度を約３０トル毎秒で誘発することを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、１対のワークピースを同時に処理することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、一連のワークピースを処理することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
少なくとも、前記加工チャンバ圧力を、前記ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に低減するように前記加工チャンバ圧力を制御するための、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記プロセスガス調節構成と協動して、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力より高い予熱圧力に選択的に上昇させるための第１の構成と、
前記第１の構成を使用して、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から前記予熱圧力に上昇させることと協動して、また、前記トランスファチャンバ圧力が少なくともおおよそには前記処理圧力にあるままとなり、その結果、次いで前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減し、前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また処理温度で、前記プラズマ処理プロセスに暴露することができる状態で、前記ワークピースを前記処理温度に予熱するための、前記加工チャンバ内の第２の構成とを備えることを特徴とする装置。
【請求項２５】
少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力をそれぞれ制御することができ、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、そうでない場合には、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
大気圧未満である予熱圧力の値を使用して、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する、処理圧力から前記予熱圧力への前記加工チャンバ内での圧力上昇の速度を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースを協動可能に移動し、それにより、前記ワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために前記ワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含むことを特徴とする方法。
【請求項１】
処理プロセスを使用して少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わることができ、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
ａ）前記トランスファチャンバ圧力と前記加工チャンバ圧力を、ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に等化すること、
ｂ）前記ワークピースを、前記処理圧力で前記トランスファチャンバから前記加工チャンバに移転すること、
ｃ）前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記加工チャンバ圧力を予熱圧力に上昇させることと協動して、前記ワークピースを処理温度に予熱すること、
ｄ）前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減すること、および、
ｅ）前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また前記処理温度で、前記プラズマ処理プロセスに暴露することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記圧力上昇速度は、少なくとも１５トル毎秒であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ワークピースはフォトレジスト層を支持し、前記予熱すること、および暴露することは、前記プラズマ処理プロセスを使用して前記フォトレジスト層を除去する際に協動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記プラズマ処理プロセスは、前記フォトレジスト層を、前記処理温度で前記基板から除去するためにカスタマイズされるプラズマを作り出すことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ワークピースがサセプタによって支持され、前記ワークピースを予熱する際に使用するために前記サセプタを加熱することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記加熱することは、前記サセプタを、少なくともおおよそには固定された温度に加熱することを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記処理圧力は、約０．０１から１０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記処理圧力は、約１トルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記予熱圧力は、約２５から２５０トルの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記予熱圧力は、少なくとも約６０トルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記予熱することは、前記ワークピースの温度増大の速度を向上させるために、予熱混合ガスを前記加工チャンバ内に導入することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ヘリウムガスを前記予熱混合ガスの少なくとも一部分として使用することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記追加のプロセスチャンバガス入力流を引き起こすことによって前記加工チャンバ内で圧力増大を選択的に作り出す際に使用するために前記加工チャンバと選択的に圧力連通するように、バックフィルリザーバ構成を構成することを含み、前記加工チャンバ圧力を上昇させることと協動して前記ワークピースを予熱することは、前記バックフィルリザーバ構成からの前記追加のプロセスチャンバガス入力流を使用して、前記加工チャンバを前記予熱圧力にバックフィルすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記バックフィルすることは、前記バックフィルリザーバ構成から前記加工チャンバ内に前記追加のプロセスチャンバガス入力流を導入するためにガスディフューザを使用することを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記プラズマ処理プロセスの一部として、前記プロセスガスを使用してプラズマを生成することを含み、さらに、前記ガスディフューザが、前記プロセスガスを前記加工チャンバ内に導入するために使用されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記バックフィルリザーバ構成が、バックフィルリザーバと、前記加工チャンバがバックフィルされる標的圧力より大きい圧力で、バックフィルガスをバックフィルリザーバ内で貯蔵することとを含むように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記標的圧力が前記ワークピースの加熱中に使用するために前記予熱圧力として選択され、前記ワークピースの処理中に後で使用するために前記ワークピースを処理温度に加熱することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記加工チャンバが、選択された値より低い、また前記ワークピースが処理温度に加熱される予熱圧力より低い処理圧力にある状態で、前記バックフィルリザーバ内のバックフィル圧力を前記選択された値に上昇させ、その後で、バックフィルすることは、前記ワークピースの加熱速度を向上させる際に後で使用するために前記バックフィル圧力と前記処理チャンバ圧力を少なくともおおよそには前記予熱圧力に等化させるような方法で、前記バックフィルリザーバを前記加工チャンバと圧力連通させることを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記プロセスガス調節構成は、前記バックフィル中に、少なくともほぼ全くプロセスガスを送らないことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記加工チャンバ内の前記圧力上昇速度は、約１５から１５０トル毎秒の範囲内にあることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記バックフィルすることは、前記加工チャンバ内の前記圧力上昇速度を約３０トル毎秒で誘発することを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、１対のワークピースを同時に処理することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
ステップ（ａ）から（ｅ）に従って、一連のワークピースを処理することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力がそれぞれ変わる可能性があり、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
少なくとも、前記加工チャンバ圧力を、前記ワークピースがプラズマ処理プロセスにかけられる処理圧力に低減するように前記加工チャンバ圧力を制御するための、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する圧力上昇速度で、前記プロセスガス調節構成と協動して、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力より高い予熱圧力に選択的に上昇させるための第１の構成と、
前記第１の構成を使用して、前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力から前記予熱圧力に上昇させることと協動して、また、前記トランスファチャンバ圧力が少なくともおおよそには前記処理圧力にあるままとなり、その結果、次いで前記加工チャンバ圧力を前記処理圧力に低減し、前記ワークピースを、少なくともおおよそには前記処理圧力で、また処理温度で、前記プラズマ処理プロセスに暴露することができる状態で、前記ワークピースを前記処理温度に予熱するための、前記加工チャンバ内の第２の構成とを備えることを特徴とする装置。
【請求項２５】
少なくとも１つのワークピースを処理するためのシステムにおいて、前記システムが、少なくともトランスファチャンバと加工チャンバとを有し、その結果、前記トランスファチャンバ内のトランスファチャンバ圧力および前記加工チャンバ内の加工チャンバ圧力をそれぞれ制御することができ、前記ワークピースを前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で移動させることができ、前記システムが、少なくともプラズマ処理プロセス中に、所与の流量で、プロセスガスを前記加工チャンバに送るための、また、そうでない場合には、前記プロセスガスを最大流量で送ることが可能なプロセスガス調節構成をさらに含み、
大気圧未満である予熱圧力の値を使用して、また、前記トランスファチャンバ圧力を上昇させることなしに、前記加工チャンバに対する入力速度全体を前記最大流量より大きくする入力流量で追加のプロセスチャンバガス入力流を使用することに少なくとも一部には起因する、処理圧力から前記予熱圧力への前記加工チャンバ内での圧力上昇の速度を使用して、およそ前記予熱圧力以下の最大加工チャンバ圧力を生成するような方法で、少なくとも前記加工チャンバ圧力を操作し、前記トランスファチャンバと前記加工チャンバの間で前記ワークピースを協動可能に移動し、それにより、前記ワークピースを処理温度に加熱する際に使用するために前記ワークピースが前記加工チャンバ内で前記予熱圧力に暴露され、またそれにより、少なくともおおよそには前記処理温度に到達した後で、前記ワークピースが、少なくともおおよそには、前記予熱圧力より低い前記処理圧力で、前記加工チャンバ内で処理プロセスにかけられることを含むことを特徴とする方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００７−５１８２７８（Ｐ２００７−５１８２７８Ａ）
【公表日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４９４１３（Ｐ２００６−５４９４１３）
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０００４２３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６７６３４
【国際公開日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（３０１０５７６８０）マットソン テクノロジイ インコーポレイテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０００４２３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６７６３４
【国際公開日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（３０１０５７６８０）マットソン テクノロジイ インコーポレイテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]