JP2000243744A - 組合せクランプリング - Google Patents
組合せクランプリングInfo
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- JP2000243744A JP2000243744A JP2000044560A JP2000044560A JP2000243744A JP 2000243744 A JP2000243744 A JP 2000243744A JP 2000044560 A JP2000044560 A JP 2000044560A JP 2000044560 A JP2000044560 A JP 2000044560A JP 2000243744 A JP2000243744 A JP 2000243744A
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Abstract
マ支援その他のプロセスで使用可能で、エッチングまた
は堆積プロセスでの使用に特に適した多ピースクランプ
リングを提供する。 【解決手段】 クランプリングは、通常はエッチングプ
ロセスで消費される上部シールド部分と、再使用可能な
上部シールド部分によって保護される下部リング部分と
を含む。上部シールド部分は下部シールド部分をエッチ
ングプロセスから保護する。上部シールド部分はチャン
バ部材に固定されて、エッチングプロセス中の基板との
位置合わせを保つようになっている。下部リング部分は
移動可能で、それ自体を上部シールド部分と位置合わせ
できるようになっているか、上部シールド部分と取り外
し可能に締付けできるようになっている。
Description
る。より詳細には、本発明は、処理チャンバ内でワーク
ピースまたは基板を固定するクランプリングに関する。
は、誘電体、導体、および半導体材料の多重層が堆積さ
れて基板の表面からエッチングされる。通常、基板は真
空処理チャンバ内に配置され、そこで、プラズマ反応が
行なわれて基板上に材料を堆積させるか、基板から材料
をエッチングする。処理中に基板のエッジを保護するた
めと、基板を支持部材に固定するために、クランプリン
グを使って処理中に基板のエッジを接触させることがあ
る。長時間の作業の後、通常は数百時間で、クランプリ
ングの上面がエッチングプロセスによって浸食された
り、堆積プロセスで堆積材料を集積する場合がある。そ
の結果、クランプリングを交換しなければならない。
ングの一つのタイプの斜視図である。クランプリング1
00は一般に、エッチングプロセスで処理チャンバの各
部を保護する下方に延びるフランジ102を含む。クラ
ンプリングは、処理チャンバ内でペデスタルなどの支持
部材の上に配置される基板24のエッジと係合する別名
「フィンガー」として知られるタブ104も含む。タブ
104はクランプリングの半径方向内方に延びて、処理
中の基板を保持するために使用される。クランプリング
は、孔108と穴ぐり106とを通してねじなどのファ
スナを挿入することによって、チャンバ内のリフト機構
に取り付けられる。キャップ110を使ってファスナを
覆ってエッチングプロセスからファスナを保護するよう
にしてもよい。クランプリングの上面112は主として
エッチングプロセスに曝され、連続的使用によって浸食
して、結局は交換しなければならない。
によっては、クランプリングが製作される素材は非常に
高価である。一例として、VESPEL(登録商標)ク
ランプリングがいくつかのエッチングプロセスで通常的
に使用される。そのクランプリングはシールド用および
クランプ用部分ばかりでなく、クランプリング用サポー
トおよび/またはシールドとして働く環状リング部分も
含む。難しい機械加工もクランプリングのコストを高く
する。
要としないクランプリングに対するニーズが存在する。
製作におけるプラズマ支援その他のプロセスで使用可能
で、エッチングまたは堆積プロセスでの使用に特に適し
た多ピースクランプリングを提供する。クランプリング
は、通常はエッチングプロセスで消費されるか堆積プロ
セスでは堆積材料で覆われる上部シールド部分と、再使
用可能な上部シールド部分によって保護される下部リン
グ部分とを含む。上部シールド部分は下部シールド部分
をエッチングプロセスから保護する。上部シールド部分
はチャンバ部材に固定されて、エッチングプロセス中の
基板との位置合わせを保つようになっている。下部リン
グ部分は移動可能で、それ自体を上部シールド部分と位
置合わせできるようになっているか、上部シールド部分
と取り外し可能に締付けできるようになっている。
リング部分と、処理中に当接状態で当該下部リング部分
を受けるようにした環状上部シールド部分とを有する、
処理チャンバ内で使用される多ピース消耗クランプリン
グを含む。
目的を達成するとともに詳しく理解できるように、添付
の図面で示すその実施態様を参照して、上記に簡単に要
約した発明の、より詳細な説明を行なうものである。
明の典型的な実施態様を図示するもので、本発明の範囲
を制限すると見做すべきでないことは言うまでもない。
というのも、本発明は他の同様に有効な実施態様を認め
る可能性があるからである。
ズマ支援その他のプロセスで使用可能で、エッチングま
たは堆積プロセスでの使用に特に適した多ピースクラン
プリングを提供する。クランプリングは、通常はエッチ
ングプロセスで消費される上部シールド部分と、再使用
可能な上部シールド部分によって保護される下部リング
部分とを含む。上部シールド部分は下部シールド部分を
エッチングプロセスから保護する。上部シールド部分は
チャンバ部材に固定されて、エッチングプロセス中の基
板との位置合わせを保つようになっている。下部リング
部分は移動可能で、それ自体を上部シールド部分と位置
合わせできるようになっているか、上部シールド部分と
取り外し可能に締付けできるようになっている。言うま
でもなく、本発明のクランプリングは、エッチングと堆
積の両プロセスを含むいくつものチャンバとプロセスで
有利に使用できる。エッチングと堆積プロセスはエッチ
ングチャンバ、物理蒸着(PVD)チャンバ、化学蒸着
(CVD)チャンバその他の、デバイスの製造に使用す
る処理チャンバを含む。リングの中には、基板を定位置
にクランプするものもあれば、基板を通常は基板エッジ
の位置でシールドするか、基板に対する「シャドー」の
働きをするものもある。従って、「クランプリング」の
用語は、本明細書ではクランプリングとシャドーリング
を含む。
きるカリフォルニア州サンタクララのApplied Material
s,Inc.から入手可能なMxP+(登録商標)チャンバな
どのプラズマエッチングチャンバの概略図である。チャ
ンバは側壁4、底部壁6、および蓋8を含む。側壁4
は、基板をチャンバに対して出入するためのスリット2
6を持つ。カソード17は絶縁フランジ14の上方に位
置して、カソード電源5に接続されている。カソード電
源5は通常、プラズマからのイオンが基板24に誘引さ
れるように、カソードを負電圧にバイアスする。絶縁フ
ランジ14は、接地されたチャンバをカソード17の基
部から電気的に分離する。ペデスタル18はカソード1
7に取り付けられて、基板24用の支持面を提供する。
基板24はペデスタルの上面に配置されるとともに、カ
ラー48内に水平に配置される。クランプリング60
は、ヘリウムや別の不活性ガスがガスチャンネル7を通
って基板の裏側に加えられるときに、基板をペデスタル
表面に保持する。チャンバ壁、蓋、および底部は通常、
接地される。RF電源9は、チャンバ壁と帯電したペデ
スタル18間の反応ゾーン19でプラズマを発生させる
ために、蓋8の上に配置される。余分のプロセスガスと
処理中に生じた揮発性化合物はガス出口36を通して排
気される。
カソードその他のコンポーネントを囲み、通常はそのチ
ャンバと接地されている。外部チューブ45は、「クオ
ーツパイプ」として知られる絶縁ライナ50によってカ
ソードから絶縁されている。カソードとの接触を介して
帯電した内部シリンダ47は、絶縁ライナ50の内方に
置かれる。カソード、絶縁ライナ、外部チューブ、およ
び内部シリンダは通常、チャンバに固定して取り付けら
れて、処理中は静止したままである。
60を、チャンバへの基板の出入のために上下させるこ
とができる。リフトアクチュエータ(図示せず)は、リ
フト台43を上下させるシャフト3に取り付けられる。
複数のリフトピン21がリフト台に連結されて、ペデス
タル18のリフトピン孔と移動可能に係合する。クラン
プリング60は、環状下部リング部分62と環状上部シ
ールド部分64とを含む。環状上部シールド部分64は
装着リング44に取り付けられ、装着リングはリフト台
43に連結される。
が基板24を、スリット24を介してチャンバに挿入す
る。リフト機構13は、クランプリングとリフトピンの
垂直方向分離部分の間でロボットアームから基板24を
受け取るために、クランプリング60とリフトピン21
とを持ち上げる。リフトピンが基板と接触して上昇を続
けるので、基板はロボットアームから取り外される。ロ
ボットアームはチャンバから後退して、ドア(図示せ
ず)がチャンバをシールする。リフト機構は次に、ピ
ン、基板、およびクランプリングを下降させて、基板を
ペデスタル18上に供給する。リフト機構が下降を続け
ると、リフトピンはリフトピン孔22を通って後退し
て、クランプリング60が基板24の上面と接触する。
プロセスが完了すると、リフト機構はクランプリングと
リフトピンとを上昇させ、基板をペデスタルから上部の
位置に持ち上げてロボットアームがチャンバに入って基
板を取り出せるようにする。
視図である。クランプリング60は一般に、2つのピー
ス、すなわち環状下部リング部分62と環状上部シール
ド部分64とから成る。上部シールド部分64は、下部
リング部分の半径方向内方で、上部シールド部分の肩部
67によって形成される境界面66に配置される。肩部
67は、下部リング部分に対する上部シールド部分の位
置決めに役立つ。タブ68は上部シールド部分の半径方
向内方に延びて、処理中に基板24をペデスタル上にク
ランプするために使用される。穴ぐり70は上部シール
ド部分に部分的に形成されて、ファスナ42用の凹部を
提供する。ファスナは、図4に示すように、上部シール
ド部分を装着リング42に連結するために、孔72を通
って挿入されることが望ましい。
た状態の、本発明のクランプリングの断面図である。こ
の実施態様では、ペデスタル18はほぼ平らな上面(内
部に一つ以上の溝を含んで、ペデスタル18を通ってペ
デスタルに装着された基板24の裏側に導かれる熱伝達
ガスを分配するようにしてもよい)と、その上面の周辺
を囲んで延びるエッジリングまたはカラー48を含む。
リップシールなどのシール65がカラーの半径方向内方
に配置されて、基板がクランプリングによってシールに
押し付けられると、基板の裏側とペデスタル18の平ら
な基板装着面の間の領域をシールするのに役立つ。基板
24は、ペデスタル18上に配置されるとカラー48の
上に延びて、クランプリング60によってペデスタルに
押し付けられると、シール65を変形させて基板とペデ
スタル間の領域をシールする。
ールド部分64は、装着リング44の装着穴46に締め
付けられる複数のファスナ42によって、下部リング部
分62に対して正位置に保持される。ファスナは、装着
リングに対する上部シールド部分の位置合わせも確定で
きる。下部リング部分は絶縁ライナ50上に「浮上す
る」ことができる。すなわち、下部リング部分をそのチ
ャンバ部材に取り付けずに、上部シールド部分がファス
ナ42によって装着リング44に連結されたときに、下
部リング部分が、それ自体を上部シールド部分の肩部6
7に位置合わせされるように横方向に移動できるように
してもよい。その他に、下部リング部分をチャンバにフ
レキシブルに取り付けて、下部リング部分が、許容限度
内で横方向に移動して、それ自体を上部シールド部分の
肩部67に位置合わせできるようにしてもよい。カバー
52を各ファスナ42の上に配置して、ファスナ42を
エッチングプロセスから保護する。
オーバーラップする2つの下方に延びるフランジ61を
持つ。外部チューブ45と内部シリンダ47とは絶縁ラ
イナ50の両側に配置される。下方に延びるフランジ6
1は、チューブ45とシリンダ47間のアークを防ぐた
めのバリヤとして機能する。
と共にリフト機構13を使ってクランプリングをペデス
タルの上に上昇させるチャンバでは、上部シールド部分
64を絶縁ライナ50の上方に持ち上げてもよい。フラ
ンジ61は、下部リング部分が絶縁ライナ50の真上の
相対位置に止まるように充分な距離だけ下方に延びるよ
うに寸法決めできる。
ールド部分が上げ下げされるときに2つのピースが位置
合わせの状態にあるように、下部リング部分を上部シー
ルド部分に固定することが望ましい場合もある。境界面
66で、処理中は下部リング部分と上部シールド部分と
が連結されたままで、上部シールド部分の交換のために
は取り外し可能にできるだろう。また、境界面66は、
リング部分を互いに固定するために、一方のリング部分
にリブまたは突起71を含み、もう一方のリング部分に
移動止め69を含むことができるだろう。リング部分は
また、ピン、接着剤、ファスナによって、また、後日の
上部シールド部分の交換のためにリング部分を分離でき
るような他の方法でも取り付けできるだろう。
タブ用の穴ぐりと孔を持たないクランプリングの別の実
施態様を示す。図6の実施態様はPVDチャンバなど
の、クランプリングの装着を必要としない処理チャンバ
で使用できるだろう。クランプリングをペデスタルの上
のシールドで支持してもよいし、ペデスタルがクランプ
リングの下方の位置に基板を上下させる。
(登録商標)などの消耗材料、高密度プラスチック材
料、ポリイミド、ポリマーその他の、エッチングと堆積
プロセスに役立つ材料から形成されたクランプリングの
ために特に有用である。
れたが、本発明の他の更なる実施態様をその基本的範囲
から逸脱することなく考案可能で、その範囲は特許請求
の範囲によって決定される。
れる標準クランプリングの斜視図である。
図である。
ある。
図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 処理チャンバで使用される多ピース消耗
クランプリングであって: (a)U字形環状下部リング部分;および (b)前記下部リング部分から分離した環状上部シール
ド部分;を備えたクランプリング。 - 【請求項2】 更に、前記上部シールド部分と下部リン
グ部分とを互いに位置合わせするために前記上部シール
ド部分に肩部を備えた請求項1に記載のクランプリン
グ。 - 【請求項3】 前記U字形下部リング部分は2つの帯電
部材の間に配置される請求項1に記載のクランプリン
グ。 - 【請求項4】 更に、前記上部シールド部分を前記下部
リングとは独立に前記処理チャンバ内のチャンバ部材に
取り付けるようにした、前記上部シールド部分の複数の
孔を備えた請求項1に記載のクランプリング。 - 【請求項5】 更に、ファスナの頭部を前記上部シール
ド部分に少なくとも部分的に埋め込めるようにした、前
記上部シールド部分の埋め込み部分を備えた請求項4に
記載のクランプリング。 - 【請求項6】 更に、前記ファスナを覆うようにしたキ
ャップを備えた請求項5に記載のクランプリング。 - 【請求項7】 前記下部リング部分を前記チャンバに取
り付けないで、前記下部リング部分を前記上部シールド
部分と位置合わせできるようにした請求項4に記載のク
ランプリング。 - 【請求項8】 前記リング部分を前記上部シールド部分
の肩部と位置合わせできるようにした請求項8に記載の
クランプリング。 - 【請求項9】 前記下部リング部分と上部シールド部分
とは互いに結合されている請求項1に記載のクランプリ
ング。 - 【請求項10】 処理システムであって、 (a)底部、側壁、および頂部を有するチャンバ; (b)前記チャンバ内部の基板支持面; (c)前記チャンバ内でプラズマを発生させるようにし
た電源; (d)上部シールド部分と、処理システムでの処理から
少なくとも部分的にシールドされるU字形下部リング部
分とを有する多ピースクランプリング;を備えた処理シ
ステム。 - 【請求項11】 更に、前記クランプリングを上下させ
るようにしたリフト機構を備えた請求項10に記載のシ
ステム。 - 【請求項12】 前記U字形下部リング部分は、絶縁ラ
イナとオーバーラップする下方に延びるフランジを有す
る請求項10に記載のシステム。 - 【請求項13】 前記下部リング部分と上部シールド部
分とは、前記リング部分を互いに結合するために突起と
移動止めとを備えた請求項10に記載のシステム。
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US09/255033 | 1999-02-22 |
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