JP2000511700A - プラズマ発生源、真空ポンプ用装備、及び／又は片持梁式基板サポートのような装置モジュールを含む高流量真空処理用チャンバ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 取外し可能に設置された基板サポートを有する真空処理チャンバ装置であって、側壁に基板サポートが取外し可能である程度に十分に大きい開口部を備えるとともに、この開口部は、モジュール式取付け装備を開口部を通って伸延し、真空処理チャンバの内部側壁の内側における所定位置において、基板サポートを取外し可能に支持する。取付け手段は、取付けフランジ部及び支持アーム部を有し、取付けフランジ部はチャンバの外部表面へ取付けられ、支持アーム部は、基板サポートと取付けフランジとの間に伸延される。このチャンバは、基板サポートから間隔を保ったチャンバの端部壁の中央部分に１つの単一真空ポートを備える。この真空ポートは、チャンバの内部から気体を除去する真空ポンプへ接続され、チャンバを大気圧以下の圧力に維持する。基板サポートは、チャンバの側壁を通って取外し可能にできるので、そのサービス性又は交換が容易となる。基板サポートが側壁に取付けられることも、チャンバの端部壁に大きい真空ポートを配置することを可能にするので、真空ポートを容量の大きい真空ポンプに接続することによって高流量の実現を可能にする。チャンバは、同様に、モジュール式ライナ、モジュール式プラズマ発生源、及び、モジュール式真空ポンプ用装備も備え、これらの各々は互換可能な装置によって交換できる。

Description

【発明の詳細な説明】 プラズマ発生源、真空ポンプ用装備、及び／又は片持梁式基板サポート のような装置モジュールを含む高流量真空処理用チャンバ装置 発明の分野 本発明は例えば半導体のような基板を処理するための真空処理用チャンバ装置 に関する。本装置は、例えばプラズマ発生源、真空ポンプ用装備、及び／又は、 片持梁式基板サポートのような装置モジュールに接続するように適応された万能 ハウジングを含む。 関連する技術の説明 真空処理チャンバは、一般に、真空チャンバ内にエッチング又は蒸着気体を供 給し、そして、気体をプラズマ状態へエネルギー供給するために当該気体にＲＦ 場を適用することによって、基板上に材料をエッチング及び化学的蒸着(ＣＶＤ) するために用いられる。並列プレート、誘導的結合プラズマ（ＩＣＰ）とも呼ば れる変圧器結合プラズマ(ＴＣＰ)、及び、電子サイクロトロン共振（ＥＣＲ）リ アクタの例については、共同所有済み米国特許第４，３４０，４６２、４，９４ ８，４５８、及び、５，２００，２３２号に開示されている。真空処理チャンバ は、一般に、そこで実施されるべきプロセスに依存する性能仕様に適合するよう に設計される。従って、特定のプラズマ発生源、特定の処理チャンバと関連した 真空ポンプ用装備及び基板サポートは特別注文されるか、或いは、当該性能仕様 に適合するように特別に設計されなければならない。例えばプラズマ発生源、真 空ポンプ用装備、及び、基板サポートのような付属装置に関するモジュール性の 欠如の結果として生産原価の増大、組立て時間の遅延、及び、この種付属装置に 関する融通性の欠如が生じる。 処理に際して、基板は、一般に、真空チャンバ内の所定場所に基板ホルダによ り保持される。従来型の基板ホルダは機械式クランプ及び静電クランプ（Ｅ ＳＣ）を有する。機械式クランプ及びＥＳＣ基板ホルダの例は、共同所有済み米 国特許第５，２６２，０２９号、及び、１９９５年３月１０日付けで提出された 共同所有済み米国出願第０８／４０１，５２４号に提供されている。米国特許第 ４，５７９，６１８号に開示されているように、電極形式の基板ホルダは、無線 周波数（ＲＦ）電力をチャンバに供給することができる。機械式クランプは、一 般に、基板を取り囲み、当該基板の周囲の基板の最上面を圧し下げるクランプ用 リングを用いている。また、機械式クランプ用リングの更なる例は、米国特許第 ４，６１５，７５５、５，０１３，４００、及び、５，３２６，７２５号に開示 されている。 フラットパネルディスプレイ、及び、更に小さい処理面を有する基板は、特定 の処理段階に際して、基板ホルダによって冷却可能にされる。この種の冷却作用 は、基板ホルダと当該基板の対面する表面との間に、例えばヘリウムのような不 活性気体を適用することによって実施される。例えば、米国特許第５，１６０， １５２、５，２３８，４９９、５，３５０，４７９、及び、５，５３４，８１６ 号を参照されたい。冷却気体は、一般に、基板ホルダにおけるチャネル又は或る パターンの溝内に供給され、基板の縁に沿ってのみ当該基板が機械式クランプ用 装置によって保持された場合に、当該基板をその中心において上向きに曲げる傾 向のある背圧を当該基板へ供給するものである。静電チャックは、基板の上側表 面の部分全体に亙って伸延するクランプ用リングの使用を回避することが望まし い状況において、半導体及び導体基板を真空処理チャンバ内の所定場所に保持す るために用いられる。 単極タイプの静電チャックは１つの単一電極を用いる。例えば、米国特許第４ ，６６５，４６３号を参照されたい。双極タイプの静電チャックは、誘電体層に よって隔離されている２つの充電されたコンデンサプレートの間の相互引力を用 いる。例えば、米国特許第４，６９２，８３６、及び、５，０５５，９ ６４号を参照されたい。 真空処理チャンバ用の基板サポートは、一般に、チャンバの底部壁に取付けら れ、当該基板サポートのサービス及び交換を困難にし、時間を浪費させる。この 種の底部取付けされた基板サポートの例は、米国特許第４，３４０，４６２、４ ，５３４，８１６、４，５７９，６１８、４，６１５，７５５、４，９４８，４ ５８、５，２００，２３２、及び、５，２６２，０２９号に記載されている。た だし、基板サポートは、処理チャンバの側壁を経て、アクセス可能、及び／又は 、サービス可能であることが望ましい。更に、半導体基板処理に関しては、処理 チャンバを通る改良された気体の流れを提供する基板装備もおいて高度に有利で ある。 従来型の真空処理チャンバの１つの欠点は、この種チャンバは、気体流の通路 における拘束条件、及び／又は、低圧力の実現不能のために、低圧力環境におい て高流量を供給し得ないことである。従って、低圧力において高コンダクタンス （即ち、流量制限条件が厳しくないこと）を実現する真空処理チャンバが高度に 望ましい。例えば、低圧力（例えば、１０ｍＴｏｒｒ未満）において、高流量（ 例えば、少なくとも２００ｓｃｃｍ）を実現する真空処理チャンバは、半導体基 板処理のために高度に有利なはずである。 発明の要約 本発明は、改良された有益性、構成要素選択の融通性、及び／又は、特に低圧 力における気体流の均一性の改良を有する真空処理チャンバを提供する。改良さ れた有益性は、それらのサービス又は交換を実施するために、プラズマ発生源、 基板サポート、及び／又は、真空ポンプをチャンバから容易に取外すことを可能 にする取付け装備により提供される。取付け装備は互換可能であるので、チャン バは、基板サポートに近接するか、或いは、更に上流において、所望プラズマ発 生源モジュールを組込むように容易に修正可能であり、例えば機 械式チャック又は静電チャックを備えたモジュールのような所望の基板サポート モジュールはチャンバ内に取付け可能であり、或いは、所望のポンピング速度を 有する真空ポンプモジュールはチャンバに取付け可能である。従って、チャンバ は、プラズマエッチング又はＣＶＤのようなプロセスにとって有用な各種タイプ の真空チャンバを製造するための万能ハウジングとして機能する。 本発明の一態様に基づき、真空処理チャンバの万能ハウジングは、第１及び第 ２の端部壁、及び、その間に伸延する側壁を備える。前記チャンバは、第１の端 部壁に第１の開口部、第２の端部壁に第２の開口部、、及び／又は、前記側壁に 第３開口部を備える。開口部の各々は、装填アレンジと協動するものは、真空ポ ンプモジュールに取付けられたはめ合い取付け装備、プラズマ発生源モジュール 、及び／又は、基板サポートモジュールと協調作動する取付け装備によって囲ま れる。例えば、第１の開口部を囲む取付け装備は、プラズマ発生源モジュールに 取付けられた取付け装備とはめ合い可能であり、第２の開口部を囲む取付け装備 は、真空ポンプモジュールに取付けられた取付け装備とはめ合い可能であり、第 ３の開口部を囲む取付け装備は、基板サポートに取付けられたモジュール式取付 け装備とはめ合い可能である。各開口部は、真空シール、及び、ＲＦ遮蔽部材（ 例えば、ＲＦガスケット）を備えることが可能である。 第１の開口部は円形であっても差し支えなく、第１の凹表面が２の凹表面の内 側に位置するような第１及び第２の凹表面を有する。Ｏリングシールは、第１の 開口部を密封するために、凹表面の各々の溝部中に位置することが可能である。 第３の開口部を囲む取付け装備は、片持梁式基板サポートアセンブリに取付けら れた支持アーム及び基板サポートを含む取付け装備とはめ合い結合することが好 ましい。支持アーム及び基板サポートは、チャンバ内における基板サポートの取 外し又は組立てのために、第３の開口部（例えば、矩形のような非円形あっても 差し支えない）を通過するように寸法決定することができる。 第２の開口部を囲む取付け装備は、好んで相補的に結合する装填配置真空ポンプ モジュールに取付けられた取付け装備とはめ合い結合することが好ましい。チャ ンバの側壁は円筒形側壁を備えることが可能であり、第２の開口部は、第２の開 口部によって形成される流れ面積がチャンバの円筒形側壁によって形成される最 大断面積の少なくとも３分の１であるような円形であっても差し支えない。 本発明の他の実施例によれば、真空処理チャンバは、片持梁方式においてその 中に取外し可能に取付けられた基板サポートを有する。基板サポートは、チャン バ側壁の開口部を通って伸延する取付け装備によって真空処理チャンバの内部に 取付けられる。開口部は、当該開口部を経て基板サポートをチャンバから取外す ことが可能である程度に十分に大きい。取付け装備は、当該チャンバの内側の側 壁表面の内側に決定された位置において、チャンバの内部の基板サポートを取外 し可能に支持する。 本発明の種々の態様によれば、処理チャンバは、当該基板サポートに隣接した 領域において高密度プラズマが提供されるような高密度のプラズマ処理チャンバ であり得る。基板サポートは、当該基板の支持表面上の半導体基板をクランプす るチャック装置を備えることが出来る。チャンバは当該チャンバの端部壁の中央 部分に真空ポートを備えることが可能であり、前記の端部壁は開いた部分によっ て基板サポートから分離される。真空ポートは、当該チャンバの内部から気体を 除去し、そして、当該チャンバを、例えば１００ｍＴｏｒｒ以下のような所望の 圧力に維持する真空ポンプへの接続を可能にする。 取付け装備は、取付けフランジ、及び、その一方の端部が基板サポートに取付 けられ、もう一方の端部が取付けフランジに取付けられた水平に伸延する支持ア ームを備えることが出来る。取付けフランジは、チャンバ側壁の開口部にはめ合 い取り付けされた部分を備えることができる。前記の開口部は、当該開 口部の寸法がチャンバの内部方向に向かって減少するように先細であることが可 能であり、そして、前記の部分は、前記の開口部および当該部分のはめ合い表面 が先細はめ合い結合を提供するように先細である。チャンバは、前記の基板サポ ートを囲む内部の円筒形表面を備えることができる。チャンバの側壁の開口部は 、円筒形表面を貫いて伸延することが可能であり、そして、取付けフランジの一 部分は、円筒形表面の開口部の縁に沿って配置される曲面に縁を備えたチャンバ 内部に対面する曲面を備えることが出来る。支持アームは、基板サポートの外側 の周囲を通過する気体の流れが実質的に均一であるように、基板サポートに取付 けられる。取付け装備は、開口部を囲んでチャンバと取付け装備との間の真空密 封を維持する真空シールを備えることができる。支持アームは、その内部にサー ビス導管を備えることができる。これらのサービス導管は、基板サポート上の基 板の背部冷却のための冷却気体、基板サポートの温度制御のための冷却液体、基 板サポートにおけるＲＦバイアス用電極に電力供給するためのＲＦ電力、リフト ピン機構、例えば背圧、基板サポート温度、等々の装置監視用電気信号ラインを 作動化するための加圧気体、支持アームの内部から湿気を除去するための窒素ま たは清浄乾燥空気の供給、及び／又は、基板サポートの各種構成要素を作動化す るための電力ラインを供給することが出来る。 更に、本発明は、上述のプロセスチャンバにおいて基板を処理する方法を提供 する。本方法は、基板サポートの支持表面上の位置においてプロセスチャンバに 基板を供給するステップと、前記基板サポートの支持表面へ前記基板をクランプ するステップと、前記基板を処理するステップを有することができる。前記のプ ロセスは、前記基板サポートと前記基板サポートの支持表面との間に熱伝達気体 を供給するステップを有することができる。前記基板の露出表面は、処理ステッ プに際して、エッチング或いは被覆可能である。プロセスチャンバ は、ＥＣＲ反応装置、ＴＣＰ／ＩＣＰ反応装置、または、並列プレート反応装置 、ヘリコン反応装置、らせん形共振器反応装置、同位体エッチング、マイクロ波 下流反応装置、または、感光性抵抗ストリッピングチャンバの一部であり得る。 基板サポートは、ガラスパネル、半導体等のような基板を支持するための機械式 または静電チャックを有することができる。 図面の簡単な説明 本発明は、同様のエレメントには同様の参照番号を用いる添付図に関して更に 詳細に記述することとする。即ち： 図１は、本発明に基づいた真空処理チャンバの概略図である。 図２は、基板サポート及び図１に示す最上壁設置プラズマ発生装置無しの、本 発明に基づいた真空処理チャンバの概略図である。 図３は、発明に基づいた基板サポートの概略図である。 図４は、当該チャンバ内に本発明に基づく基板サポートアセンブリを備え、図 １に示す最上面設置プラズマ発生装置無しの真空処理チャンバの概略図である。 図５は、本発明に基づいた真空処理チャンバの万能チャンバハウジングの横断面 を示す。前記ハウジングは片持梁式基板サポート及び真空ポンプを備える。 図６は、図５の万能ハウジングの透視図を示す。 図７は、図５の万能ハウジングの側面図を示す。 図８は、図５の万能ハウジングの平面図を示す。 図９は、本発明の更なる実施例に基づいた万能ハウジングの横断面を示す。こ こに前記ハウジングは片持梁式基板サポート及び上流プラズマ発生源を有する。 図１０は、本発明に基づく更なる真空処理チャンバの横断面を示す。 好ましい実施例の詳細な説明 本発明は、改良された有益性、設計上の融通性、及び、例えば、プラズマ発生 源、基板サポート、及び、真空ポンピング配置、及び／又は、改良された極度の 低圧力における気体流量の均一性のような構成要素（モジュールとも称する）に 関する製造方法を有する真空処理チャンバを提供する。 有益性に関して、従来型のチャンバ設計では、チャンバの種々の構成要素への アクセスが容易でないので、チャンバの構成要素のサービス又は交換のためのプ ロセスに集中的な労力と時間の浪費を必要とする。本発明によれば、当該チャン バから離れた場所におけるサービス実施、或いは、互換性を備えた交換部品によ るこの種部品の交換を容易にするために、プラズマ発生源、基板サポート、及び ／又は、真空ポンピング配置を、当該チャンバから容易に取り外すことが可能で ある。 製造上の融通性に関して、本発明は、真空処理装置のメーカーが、被処理材料 (例えば、酸化物、ポリシリコン、金属、窒化物、等々)、或いは、一般に所与の 範囲内における基板サイズの広範囲に亙るタイプのプロセス（例えば、エッチン グする、析出、等々）のための万能チャンバを作成することを可能にする(すな わち、特殊万能チャンバは、例えば１５０から３００ｍｍまでのサイズ範囲内の 基板に適する)。このように、メーカーが、適切なエネルギ源、基板サポート、 及び、真空装置を特殊用途のために万能チャンバへ簡単に取り付けることを可能 にする。これは、システム全体が、明確に意図した用途、所望の基板サイズ、所 望の基板サポート、等々のために特に製造される製造方法と対照的である。従っ て、受注から納入までの先行期間を大幅に短縮可能であり、しかも、注文変更ま たは注文取消しを一層容易に許容可能にする。 設計融通性に関して、万能チャンバハウジングは、例えばプラズマエッチング または析出のような特定のプロセスを実行するために用いられるハードウェア部 品の取付けを可能にする。更に、この種万能チャンバハウジングは、異な るプロセスの実施、及び／又は、異なる基板サイズの処理、及び／又は、異なる 基板サポートの利用のために異なる部品を用いて改装可能である。万能チャンバ ハウジングには、それぞれが互換可能な様々な部品を収容可能な装備（例えば標 準化されたインタフェースポート）が含まれる。この種の「機能的柔軟性(モジ ュラリティ)」は、当該チャンバをサービス又は改装するための時間を大幅に短 縮する。各種のモジュール（例えば、エネルギー源、真空装置、基板サポート、 等々）は、当該チャンバ上の標準化されたインタフェースポートへ取付け可能に 設計することが出来る。標準化されたインタフェースポートに順応しないモジュ ールを用いることが望ましい場合には、当該モジュールを標準化されたインタフ ェースポートへ結合するためのアダプタハードウェアを用いて当該モジュールを 収容することが可能である。 更に、本発明は、例えば、半導体、フラットパネルディスプレイ基板、等のよ うな半導体基板を処理するための高流量チャンバを提供する。この種の高流量は 、例えば、チャンバの底部のような端壁（エンドウォール）に大きい出口ポート を設け、そして、最小限化されたインピーダンスを気体流に提供し、最小限化さ れた非対称性を当該基板の露出表面を横切る気体流に提供する支持アームに当該 基板サポートを取付けることによって部分的に実行される。 本発明の一態様によれば、チャンバはその側壁に設けられた開口部を備え、そ して、当該チャンバの内部に取外し可能に取付けられるように、当該基板サポー トは前記開口部を通って伸延する。当該基板サポートは側壁に設けられた開口部 を通って当該チャンバから完全に取り外すことができるので、この種の取付け用 装備は基板サポートを容易にサービスすることを可能にする。本発明以前におい ては、基板サポートを真空処理チャンバの底部壁肉部分に取付け、そして、側壁 または当該基板サポートのまわりのチャンバ底部の一部分に設けられた出口ポー トへ接続された１つ又は複数の真空ポンプによって当該チャン バを真空にすることが従来の方法であった。この種の装備は、当該チャンバの理 想的な排気を実現することが出来ず、当該基板サポートのサービス作業を困難に し、時間を浪費する。 本発明に基づく真空処理チャンバは、例えば、エッチング、析出、レジスト除 去、等のような種々の半導体プラズマ処理段階用に使用可能である。誘導結合さ れたプラズマソースを備えた真空処理チャンバ１０の一例を図１に示す。この場 合、処理気体は、例えば気体配分リング、気体配分プレート、噴射ノズル、等々 のような適当な装置によって処理チャンバ１０に供給され、そして、例えばプロ セスチャンバの底部のような側壁に設けられた大きい出口ポート２０に接続され たモジュール式の取付け装備によって支援された適当な真空ポンプ装置によりチ ャンバ内部３０の真空が維持される。真空処理チャンバは、例えばチャンバの最 上面のような端部壁の誘電体窓５０の外側の例えば平面コイル４０のような外部 のＲＥアンテナを介してＲＦ電力供給することが可能である。ただし、プラズマ 発生源は、例えばＥＣＲリアクタ、並列プレートリアクタ、ヘリコンリアクタ、 らせん形共振器、等々のような他のタイプのプラズマ発生装置であっても差し支 えない。プラズマ発生源は、例えばチャンバの端部壁に取外し可能に取付けられ る環状取付けフランジ４２のようなモジュール式取付け装備に取付けられる。取 付けフランジ４２とチャンバ１０との間の真空密封を維持するために、Ｏリング シール４４がチャンバ１０の端部壁溝内にはめ合い取付けされ、ＲＦ遮蔽部材４ ６によって真空シールを取り囲む。真空ポンプによって大きい真空力が提供され るので、取付けフランジ４２をチャンバ１０に取付けるためにファスナを使用す る必要はない。その代りに、取付けフランジ４２は、チャンバ１０の端部壁に簡 単に取り付けることが出来る。必要に応じて、取付けフランジ４２またはプラズ マ発生源アセンブリの他の部分は、例えばチャンバ１０の内部３０のサービスを 実施するための垂直方向のような 垂直方向にプラズマ発生源を旋回させることが出来るようにチャンバ１０に蝶番 取付け可能である。 基板６０は、チャンバ内において、モジュール式取付け装備によってチャンバ １０の側壁１２から取外し可能に支持された基板サポート７０上に支持される。 図２に示すように、チャンバの側壁の開口部１４を経てアセンブリを通過させる ことによって、基板サポート／支持アームアセンブリ７０／８０全体をチャンバ から取外すことができるように、基板サポート７０は支持アーム８０の一端に片 持梁様に取り付けられる。基板サポートは、例えば、機械式リングクランプ７２ 、及び、誘電体ウィンドウ５０の下方のチャンバ中央部に設置されたＲＥバイア ス用電極７４のようなチャッキング装置を備えることも可能である。その代りに 、チャッキング装置は、例えば、水冷チャネルを備えてチャンバの一部に接地さ れたアルミニウムのような電導材料製静電単極チャック、或いは、例えばアルミ ナのような絶縁材料製層によって覆われた電導性電極を備えた多重極チャックの ような任意の適当な装備を備えることが可能である。 本発明に基づくチャッキング装備は、プラズマ又は非プラズマ環境において使 用可能である。従って、本発明の特定の実施例は、プラズマ環境において半導体 基板を保持するために用いられるチャックを参照していかに記述されるが、本発 明に基づく基板サポートアセンブリは、他のプロセスチャンバにおいても使用可 能である。更に、前記のチャッキング装備は、（１）機械式クランプ、（２）半 導体、或いは、プラズマ、非プラズマ、真空、または、非真空環境における誘電 体基板を保持するための単極式ＥＳＣ、または、双極式、多極式、または、力線 ＥＳＣ、或いは、（３）クランプ作用を提供する目的で基板表面にイオンを供給 するためにはプラズマが用いられず、単極式ＥＳＣと例えばプラズマ処理チャン バの壁の一部分のような接地された表面との間の電気回路がプラズマによって構 成されるような場合において、例えば、プラズマ環境にお いてフラットパネルディスプレイを実施するために用いられるガラスパネルのよ うな誘電体基板を保持するための単極式ＥＳＣを組み込むことが可能である。基 板は、ＥＳＣが当該基板の下側気体冷却を提供するかどうかに拘わらず、基板サ ポートの水冷却された部分によって温度制御されることが可能である。基板サポ ートは、矩形、角欠け方形、或いは、クランプしようとする特定の基板をクラン プするために適した他の形状であっても差し支えない。 本発明に基づく片持ち梁式チャックアセンブリの一例を図３に示す。このアセ ンブリは、基板サポート７０、支持アーム８０、及び、取付けフランジ９０を有 する。取付けフランジは、プロセスチャンバの側壁１２に設けられた開口部１４ 内にはめ合い取り付けされる部分９２を有する。図に示す実施例において、支持 アーム８０の一端は基板サポート７０の外側表面と結合し、支持アームの反対側 の端部は取付けフランジ９０の部分９２と結合する。この装備は、例えば、基板 サポート、支持アーム、及び、フランジが単体としての材料から形成されるか、 或いは、片持ち梁式チャックアセンブリを形成するように複数の個別部分が一緒 に取付けられる１つの単体装備のように、種々の形式をとることができる。基板 サポートは、例えばＥＳＣ、ＲＦバイアス用単電極または複数電極、リフトピン ホール、後部冷却気体供給部、等々のような能動部分を備えた取外し可能なキャ ップを備える。 図２に示すように、チャンバ１０は、適当な移送機構により、例えば半導体、 フラットパネル、等々のような基板をここを通ってチャンバの内部３０に対して 例えば水平方向のような一方向に移送することのできる基板移送スロット１６を 有する。チャンバ１０は、取付けフランジ９０の部分９２を開口部１４内に配置 、及び／又は、案内するために、１つ又は複数の案内ピン１８を備えることが出 来る。図３に示すように、取付けフランジ９０は、案内ピン１８を受取るための 案内ピン穴９４を備えることが出来る。図に示す実施例において、 チャンバ１０の内部３０は、円筒形側壁表面３２及び出口ポート２０を囲む環状 の底表面３４を有する。取付けフランジ９０の部分９２は、取付けフランジ９０ がチャンバ１０の外部に取付けられる場合に円筒形表面３２の開口部１４の縁に 沿って位置する縁９８を備えた曲面９６を有する。支持アーム８０は、基板サポ ート７０の支持表面から垂直方向に片寄った外側周囲を有する。支持アーム８０ は、基板サポートの外側周囲が円筒形表面３２の内側に位置するように、チャン バ１０の内部３０において基板サポート７０を支持する。更に、部分９２及び開 口部１４を形成する表面は、例えば２度から１０度までの１５度よりも大きくな い角度で先細勾配を備えることが好ましい。従って、部分９２が開口部１４には め合い取付けされた場合、部分９２の接触表面および開口部１４を形成する表面 は、はめ合い用先細勾配を提供する。取付けフランジ９０とチャンバ１０との間 の真空密封を維持するために、開口部１４を囲むチャンバ１０の外部の溝１９内 にはめ合い取付けされるようにＯリングシール９９（鎖線で示す）を部分９２の まわりに装備することができる。更に、チャンバハウジングと基板サポートアセ ンブリとの間の接地電位差を最小限化するために、ＲＦ遮蔽用部材によって真空 シールを取り囲む。 図４は、チャンバ１０の内部３０内に取付けられた基板サポートを示す。真空 ポンプによって提供される真空が取付けフランジをチャンバの外部に適当に密封 するので、取付けフランジ９０は、例えばボルトのような適当なファスナによっ てチャンバ１０の外部に取外し可能に取付け可能であるが、この種のファスナは 省略可能である。そこを通ってサービス用導管通路９１は、取付けフランジ９０ にサービス用導管８２−８６を通すため通路を提供する。サービス導管８３及び ８４は外部の冷却装置へ接続可能であり、それによって、基板処理に際して温度 を所望水準に維持するために基板サポートを通って温度制御液体を通過させるこ とが出来る。サービス導管８４は、温度制御気体を基板の背 後に供給するために用いられる。例えば、導管８４は、リフトピンホール７６を 経て基板の下側に供給される加圧ヘリウム気体を運ぶために用いられる。サービ ス導管８５は、基板サポートにおけるリフトピン機構（図示せず）の空気式アク チュエータに加圧気体を供給することが出来る。サービス導管８６は、ＲＦバイ アス用電極７４にＲＦ電力を供給するために使用出来る。勿論、例えば、基板サ ポート温度または背後冷却気体の圧力を監視すること、サービス通路からの湿気 を維持するために窒素または清浄な乾燥空気（「ＣＤＡ」）を供給すること、及び ／又は、基板サポートの部品に電力を供給することのような種々の機能のために 他のサービス導管を提供することも可能である。 図１から４までは、単一支持アーム８０が取付けフランジ９０と基板サポート ７０との間に伸延する装備を示す。ただし、大きい基板に関しては、基板サポー トと取付けフランジ９０との間に伸延する複数の支持アームを備えることが可能 である。この種の実施例において、前述のサービス導管は複数のアームの間に分 散させることが出来る。１つ又は複数の追加支持アームが１つの単一取付けフラ ンジに結合されるので、有益性、融通性、または、改装の観点から基板サポート を容易に取外し可能であるという利便性は保持される。更に、ＲＦ電流復帰回路 の対称性を提供するために、基板サポート７０内で発生したＲＦ電流が、側壁３ ２と基板サポート７０との間に伸延する１つ又は複数のアームによって側壁３２ に接地されるように、１つ又は複数の電導性アームをチャンバ内に備えることが 出来る。基板アセンブリが側壁の開口部を経て挿入された場合には、この種の１ つ又は複数のアームは側壁３２から内側へ伸延し、基板サポート７０に接触可能 である。その代りに、基板サポート７０は、基板サポートアセンブリが開口部１ ４に挿入された場合に側壁３２と接触するようにそこから伸延する１つ又は複数 のアームを備えることが出来る。これらのアームは対称的に接地された通路だけ を備え、サービス導管を備えていないので、 これらのアームは、基板サポートの「差し込み(プラグイン)」特性に悪影響を及 ぼさないものと推測される。 図１に示すチャンバ１０は、誘電体ウィンドウ５０を経てＲＦ電力を伝送する ５回巻き平面コイル形式のプラズマ発生装置を備える。プロセスガスをチャンバ の内部に供給するために、気体分配プレート５２が誘電体シールド５０に隣接し て備えられる。更に、図１に示す装備には、気体分配プレート５２から伸延して 基板サポート７０を囲む円錐形ライナー５４が含まれる。ライナー５４は、基板 の処理に際してライナー５４の温度を制御するための抵抗加熱器、流体通路、等 々を備えた１つ又は複数の部材５６によって、温度制御される。ＲＦ電力のライ ナー５４或いは部材５６への結合を防止するために、アンテナ４０の外側周囲部 分は、ライナー５４の内側表面の内側に位置することが好ましい。気体分配プレ ート５２は、誘電体ウィンドウ５０と気体配分プレート５２との間の空間に供給 されるプロセスガスを通すための通し穴を備える。ただし、プレート５２を省略 して、プロセスガスは他の気体供給装備によって供給することができる。更に、 本発明に基づく片持ち梁式チャック用装備は、任意の真空処理チャンバ設計と共 に使用可能である。 本発明の一態様に基づき、プラズマ発生源はモジュール式取付け装備によって 取外し可能にチャンバに取付けることが出来るので、プラズマ発生源は組み立て または交換することが可能である。例えば、モジュール式の取付け装備は、例え ば並列プレート電極装備の電極、誘電結合されたプラズマ供給源、ヘリコンソー ス、らせん形共振器、ＥＣＲソース、上流プラズマ発生源、等のような各種タイ プのプラズマ発生源をサポートすることが出来る。好ましい一実施例によれば、 プラズマ発生源は、例えば、誘電体ウィンドウの下に位置する任意の気体分配プ レートを備えた当該誘電体ウィンドウ外部の多重巻き螺線状コイルのような平面 コイルを有する。従って、本モジュール式取付け装備は、同一 チャンバ設計を、例えば、酸化物、ポリシリコン、金属、等々のエッチング、誘 電体フィルム、等々の析出、フォトレジストスト削除、等々の特定の処理様式（ レジーム）に適合するように特別注文化することを可能にする。本モジュール式 取付け装備は、例えば図１に示すような取付けフランジを備えることが出来る。 ただし、ウィンドウ５０、又は、プラズマ発生ソースアセンブリのプレートは、 チャンバ１０の端部壁に直接取付け可能であり、この場合、取付け装備には、Ｏ リング、前記Ｏリングを受入れる溝、及び、前記の溝に対面してその間にＯリン グを有する密封表面が含まれる。 プラズマ発生源としてアンテナが用いられる場合には、前記プラズマ発生源の ためのモジュール式取付け装備は、チャンバ１０内にプラズマを発生させるため に、異なるアンテナ設計を使用することを可能にする。更に、処理しようとする 基板とアンテナとの間に所望の空間を形成するためには、前記プラズマ発生源は 、ウィンドウ及びアンテナがチャンバの内部３０に向かって軸方向に摺動可能で あるような内曲型であっても差し支えない。更に、プラズマ発生源のためのモジ ュール式取付け装備は、異なる気体供給装備を可能にする。例えば、プロセスガ スは、例えば図１に示すような気体分配プレート５０を介して供給可能である。 その代りに、プロセスガスは、例えば、プロセスガスを基板とアンテナ４０との 間の空間に方向付けるための複数の出口をその中に備えた１つ又は複数のリング のような、他の装備によって供給可能である。 本発明の他の態様によれば、真空ポンプ機構はモジュール式取付け装備により 取外し可能にチャンバに取り付けることができるので、チャンバを排気するため に真空ポンプ機構を組み立て又は交換することができる。例えば、モジュール式 取付け装備は、例えば、ポンプ容量が１０００〜３０００リットル／秒の高容量 磁気浮上分子ポンプのような種々のタイプの真空ポンプ機構をサポートすること ができる。好ましい真空ポンプは、前部セクションにターボ分子ポ ンプ及び後部セクションにドラグポンプを備えたハイブリッドターボ分子／ドラ グポンプである。この種のハイブリッドポンプは、両社とも日本の「OSAKA Vacu um」及び「Seiko Seik」から入手可能である。チャンバ内で実施されるプロセス に応じて、例えば、機械式ポンプ、低温ポンプ、拡散ポンプ、等々のような他の タイプのポンプはモジュール式取付け装備に取付けることが出来る。 図５から８までは、真空ポンプ１００用の適当なモジュール式取付け装備の種 々の特徴を示す。チャンバ１０の内部３０は、適当なゲートバルブ１１０によっ て真空ポンプから分離される。ゲートバルブ１１０は、適当なモジュール式取付 け装備によってチャンバ１０に取付けられ、真空ポンプ１００は、他の適当なモ ジュール式取付け装備によってゲートバルブ１１０に取付けられる。図５に示す ように、チャンバ１０の上側端部壁は、プラズマ発生ソースアセンブリと結合す るための真空密封インタフェースを提供する２つの凹表面を有する。例えば、外 側凹表面５８は溝、及び、ウィンドウ５０の密封表面と接合するためのＯリング を備え、内側凹表面５９は溝、及び、気体分配プレート５２の密封表面と接合す るためのＯリングを備える。 図５に示すように、基板サポート７０は、取外し可能にサポートハウジング１ ２２に取付けられた水冷静電チャック１２０を備える。サービス導管８２、８３ （図示せず）を含むサービス通路９１はサポートハウジング１２２内に形成され た開いた空間内に開口する。取付けフランジ９０及び支持アーム８０は、例えば 永久接合（例えば、溶接、ろう付け、等々）によるか、又は、ＲＦ遮蔽用部材を 囲むＯリングが支持アーム８０の体面する表面とサポートハウジング１２２との 間の平行溝内に挿入配置される機械式ファスナによるような適当な方法によって サポートハウジング１２２と密封接合された単体の一部分を形成する。 プロセスパラメータを監視するために、１つ又は複数の補助ポート１３０、 １３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４が、例えばラングミ ァプローブ、バイパスバルブ、マノメータ、プラズマ診断装置、レーザ測定装置 、等々のような装置を使用するために装備される。この種の補助ポートは、研究 および開発に用いられるチャンバ用に有用であるが、これらのポートの幾つか又 は全ては、生産環境において用いられるチャンバにおいては省略可能である。 基板６０と気体分配プレート５２との間の空間に導入しようとする気体を気体 分配プレート５２に供給するためには、チャンバ１０の端部壁に、適当な気体供 給源に接続するように適応された１つ又は複数の気体供給口１５０、１５２を備 えることが出来る。ポート１５０、１５２は、気体がウィンドウ５０と気体分配 プレート５２との間の間隙に供給されることを可能にする。 チャンバ１０は、サポートフレーム（図示せず）上でチャンバを支持するため のサポートブラケット１６０、１６２を備えることが出来る。必要に応じて、こ の種のフレームは、チャンバ１０をサポートする第１のセクション及び真空ポン プ１００をサポートする個別のネスティングセクションを備えることができる。 この種の装備は、真空ポンプ１００がチャンバ１０から引っ込んで設置されるこ とを可能にし、従って、真空ポンプのサービス、又は、他のネスティングフレー ムセクションの他のポンプんによる当該ポンプの交換を可能にする。 ゲートバルブ１１０及び真空ポンプ１００は、プラズマ発生ソースアセンブリ 及び基板サポートアセンブリと同じ方法により、少なくとも１つのＯリング、前 記Ｏリングを受入れる溝、及び、前記Ｏリングを溝に圧し込む密封表面によ４っ て構成される共通真空密封インターフェイスを用いて、チャンバ１０へ取付けら れる。例えば、ゲートバルブ１１０は、少なくとも１つのＯリング及びその間の ＲＦ遮蔽部材を用いてチャンバ１０へゲートバルブ１１０を取付けるためにチャ ンバの各側部において或るパターンのボルト（例えば、ボルト５本の 列）を備えることが出来る。心だし配置するために、真空ポンプとゲートバルブ 又はチャンバとの対面する表面におけるかみ合い凹部内に心だしリングのフラン ジが適合するような心だしリングを用いて、真空ポンプ１００はチャンバ１０或 いはゲートバルブ１１０に直接取付け可能である。チャンバ内で用いられるプロ セスが低圧力を必要としない場合には、真空ポート２０は適当な密封装備によっ て密封可能であり、例えばチャンバ側壁のポート１４４のような補助ポートに取 付けられた機械式ポンプによって、当該チャンバを所望圧力に維持することが可 能である。 基板のタイプ(例えば、フラットパネルディスプレイ基板、半導体、等々)、基 板のサイズ(例えば、３００ｘ６００ｍｍガラス基板、４、６、８、または、１ ２インチ、等々)、及び、チャンバ内で実施されるべきプロセスに応じて、種々 の基板サポートをチャンバ１０に取付けることが出来る。プロセスに応じて、機 械式クランプ、ＥＳＣの使用、或いは、クランプ作用の省略が可能である。同様 に、プロセスが必要とする基板の冷却または加熱の程度が異なることも有り得る 。更に、基板の位置がプロセスに応じて変更される多段プロセスにおいて、基板 サポートまたはプラズマ発生源は、プラズマ発生源に対する基板サポートの相対 位置（例えば、金属エッチング用には１１ｃｍ間隙，酸化物工ッチング用には８ ｃｍ間隙、等々）を調節するための伸縮型機構を備えることもあり得る。同様に 、基板サポートは、例えば空気式またはケーブル駆動されたピンリフト機構のよ うなピンリフト装備を備えることもあり得る。この場合、リフトピンは、リフタ プレート上に取付けられるか、或いは、ケーブルアセンブリによって個々に駆動 される。更に大きい基板（例えば、３００ｍｍ及びガラスパネル）に対しては、 ピンリフト機構は３リフトピン装備を用いることが出来る。この場合、リフトピ ンは、１２０度間隔で円形配置され、その内容が参考としてここに組み込まれて いる共同所有米国特許出願第０８／６２３，８ ８０号に開示済みであるように、相互に独立し、ケーブルアセンブリによって個 々に駆動される。 幾つかのプロセスの場合には、機械式ポンプをチャンバの側壁の補助ポートへ 接続することが望まれる。例えば、真空ポンプ１００の作動化に先立ってチャン バ１０をポンプダウンするために、真空回線ライン（例えば、３／４、または、 １／５インチライン）を補助ポート１４４へ接続することができる。更に、真空 ポンプ１００の代わりに機械式ポンプを代用することが望ましい場合もあり得る 。この場合は、機械式ポンプの入り口（例えば、４インチ入り口）をゲートバル ブ１１０へ、或いは、大きい方の真空ポート２０へ直接接続するために適当な真 空ライン接続を用いることができる。 酸化物層の同位体エッチングに使用できるモジュール式プラズマ発生源１７０ を図９に示す。プラズマ発生源１７０は、誘電体円筒１７６の外部に接触して取 付けられた１対の対面する矩形曲面電極１７２、１７４を有する。プロセスガス は、円筒１７６内に導入され、電極１７２、１７４に供給されるＲＦ電力よって プラズマ状態までエネルギー供給される。円筒は、プレート１８０に指示される 漏斗１７８に取外し可能に取付けることができる。従って、チャンバ１０の上流 に生成されるプラズマは流路１８６によって供給することが出来る。プレート１ ８０は、チャンバ１０の上側端部壁に真空密封状態において取外し可能に取付け られる。例えば、Ｏリング１８２及び周りのＲＦ遮蔽部材１８４は、プレート１ ８０の対面する表面とチャンバ１０との間に配置される。同様に、他の構成部分 を密封するために、Ｏリング及びＲＦガスケットは、漏斗１７８とプレート１８ ０の一方の端部との間、及び、漏斗１７８のもう一方の端部と円筒１７６との間 に配置される。電極１７２、１７４の間において生成される強いプラズマに起因 して、円筒１７６の内側表面はプラズマにより腐食された状態になり、そして、 取外し可能に取付けられた円筒１７６は定期的 に交換可能である。 チャンバは、ゲートバルブにより、真空ポンプ用装備から分離される。ゲート バルブは、真空ポンプ用のモジュール式取付け装備に取付けることが可能である か、或いは、チャンバに直接取付けることが出来る。好ましい実施例において、 ゲートバルブは、チャンバから遠ざかる開いた位置から閉じた位置まで移動する プレートを有する。この場合、プレートは、チャンバに密封的に接触する。この タイプの適当なゲートバルブは、スイスの会社ＶＡＴから入手可能である。 本発明の更なる態様によれば、チャンバのライナは組立て、或いは、交換可能 である。例えば、チャンバを開いた状態において、アクセスポートを経てプロセ ス和合性ライナをチャンバ内へ摺動させることが可能であり、そして、適当なフ ァスナにより、或いは、アクセスポートへ単にカバーを取付けることにより、当 該ライナを所定の場所に保持することができる。ライナは、チャンバの種開口部 と心だし配置される適当な開口部（オープニング）を備えることができる。好ま しい実施例によれば、ライナは、チャンバ内のペグ釘上に支持され、そして、プ ラズマ発生源用のモジュール式取付け装備により所定の場所に保持される。ライ ナ材料には、例えば、金属(例えば、アルミニウム)、誘電体材料(例えば、水晶 、アルミナ、窒化アルミニウム、等々)、被覆済み材料(例えば、陽極処理済みア ルミニウム)、等々のようなあらゆる真空、及び／又は、プロセス和合性材料が 含まれる。金属ライナの場合には、電気的に浮遊するか、或いは、接地されるこ ともあり得る。更に、ライナは、例えば、温度制御流体を通すための１つ又は複 数の通路のような温度制御機構、及び、例えば、１つ又は複数の抵抗加熱エレメ ント、等々のような１つ又は複数の加熱器を備えることが可能である。 本チャンバ設計は、チャンバ内の所望圧力を維持した状態において高流量の プロセスガスの流れを可能にする。この種の高流量は、チャンバを通る気体流が 実質的に対称であることを可能にし、そして、プラズマ発生源がその上に位置す る壁の反対側のチャンバ壁上に自由空間を作るチャンバ壁取付け型片持梁式チャ ック設計によって実現される。従って、その断面積が基板サポートの断面積より も大きい大型真空ポートを備えることが出来る。 本発明の好ましい実施例によれば、基板サポートは、チャンバの側壁から伸延 する１つ又は複数の支持アームによって円形真空チャンバの中心、或いは、中心 の近傍において保持される。チャンバを通る均質でない気体流、即ち、チャンバ の端部壁に位置する真空ポートへの均質な気体流の混乱を最小限化するために、 支持アームは、基板サポートの側壁に取付けられ、そして、基板サポートの支持 表面より小さい横断面を持つことが好ましい。最適流を実現するためには、基板 ホルダとチャンバの側壁の内側表面との間の流れ断面積が、基板ホルダ、及び／ 又は、真空ポートの断面積の少なくとも約０．３倍であることが好ましく、少な くとも約０．５倍であることが更に好ましく、そして、ほぼ等しいか、或いは、 より大きいことが最も好ましい。例えば、本発明の一実施例によれば、流れの断 面積は基板サポートの断面積の１から２倍であり得る。同様に、露出した基板表 面の平面に最も近い支持アームの外周の表面は下流方向に、例えば、少なくとも １／２インチ、少なくとも支持アームの厚さの１／２の間隔を保つことが好まし い。 ８インチ半導体用基板サポートの場合には、真空ポートは、適当なサイズのゲ ートバルブによって密封された、例えば、直径１０インチから１フィートまでの 大型海溝部を備える事が出来る。支持アームは、ポンプ作用の非対称性を最小限 化するように形成およびサイズ決定される。例えば、円形支持アームの直径は２ から３インチであって差し支えなく、或いは、例えば、長方形または矩形の支持 アームのような非円形支持アームの横断面の幅は２から５インチま で変化させることができる。 チャンバ側壁の内側表面と基板サポートの外側周囲との間の環状間隙の断面積 は、、及び／又は、真空ポートの断面積を超過することが好ましい。例えば、８ インチの場合には、基板サポートの全直径は１２インチであって差し支えなく、 チャンバの直径は１８インチであり得る。この場合、チャンバ側壁と基板サポー トとの間の幅３インチの流れ面積は、断面積が約１１０平方インチの基板ホルダ に比較して、約１４０平方インチの流れ断面積をもつ環状の流れ通路を提供する ことになる。 １２インチの場合に、基板サポートの直径が１４インチであり、チャンバの直 径が１８インチであるとすれば、環状の流れ面積の断面積は、基板ホルダ（約１ ５０平方インチ）の場合よりも小さい(約１００平方インチ)。この種のチャンバ 設計は、用途によっては望ましい気体流を供給することができるが、低圧力にお いて改良された高い流量は、基板サポートのサイズを減少すること、及び／又は 、チャンバのサイズ寸を増大すること、例えば、基板サポートを、例えば直径が 約１２．５インチよりも小さいように、更に小さくすること、及び／又は、チャ ンバを、例えば直径が約２０インチであるように、更に大きくすることによって 実現可能である。 基板サポートと真空ポートとの間の流れ面積は、基板サポートとチャンバの内 部側壁表面との間の環状の流れ面積より大きい方が好ましい。例えば、チャンバ 側壁と基板ホルダが幅３インチの環状間隙によって分離されている場合には、基 板ホルダの端部壁と真空ポートとの間の距離は３インチを超過、例えば４インチ 以上であることが好ましい。基板サポートと真空ポートとの間の流れ面積を増大 するためには、真空ポートに対面する基板サポートの端部壁の外側周囲を丸くす るか、或いは、先細にし、そして／又は、その中に真空ポートが位置するチャン バの端部壁の開口部を丸くするか、或いは、先細にすることが 出来る。 前述の関係が維持される場合、即ち１０％未満、好ましくは５％未満、そして 、更に好ましくは１％未満である場合には、チャンバを１００ｍＴｏｒｒ未満の 圧力に維持した状態において、例えば８インチまたは１２インチののような基板 の全露出表面の両端間の圧力変動、例えば１〜５０ｍＴｏｒｒが達成される。基 板表面における見掛けのポンピング速度は、一般に、真空ポンプのポンピング速 度（例えば２０００リッター／秒）の約半分（例えば、１０００リッター／秒） である。更に、基板表面における見掛けの圧力は、チャンバに流入するプロセス ガスの量、及び、チャンバから解離された気体を撤回する真空ポンプの能力依存 する。例えば、真空ポンプのポンピング速度が１０００リッター／秒であり、プ ロセスガス流量が８０ｓｃｃｍである状態において気体がプラズマ状態に解離さ れると、気体の体積は実質的に２倍になり、真空ポンプはチャンバ内において約 ２ｍＴｏｒｒの真空を提供するに過ぎない。幾つかのプロセスにおいては２００ 〜３００ｓｃｃｍのプロセスガスが使用されるので、一旦、解離されて、気体の 体積が２倍になれば、真空ポンプは、僅かに約６ｍＴｏｒｒの真空を提供可能で あるに過ぎない。 図１０に示すように、基板サポート７０を支持する側壁に角度を持たせること によって、真空処理装置１０の基礎伏図を縮小することが出来る。例えば、支持 アーム８０は、前記の側壁に垂直な方向に伸延させる代りに、基板サポート７０ と垂直でない方位を持つ側壁１９０との間の角度で伸延させることができる。こ の種の装備は、チャンバの下側端部の寸法が縮小されるので、占有床面積が小さ くなり、基板サポートを囲むチャンバの周囲全体へのアクセスを可能にする。 好ましい実施例を参照して本発明について詳細に記述したが、当業者にとって は、種々の変更が実施可能であり、そして、本発明の精神及び範囲から逸脱 することなしに同等品を使用できることは明白なはずである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 マンガノ，ステファノ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94025 メンロ パーク，シェルマン ア ベニュー 1299 【要約の続き】 の実現を可能にする。チャンバは、同様に、モジュール 式ライナ、モジュール式プラズマ発生源、及び、モジュ ール式真空ポンプ用装備も備え、これらの各々は互換可 能な装置によって交換できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内部へ着脱可能に取付けられる片持梁式の基板サポートを有した真空処理 チャンバ装置であって、 前記真空処理チャンバの内部に取付けられる前記基板サポートと、 前記真空処理チャンバから前記基板サポートを取外し可能にする大きさの開口 を有し、前記基板サポートを通過させるように前記真空処理チャンバの側壁に設 けられる開口部と、 前記開口部を通り、前記真空処理チャンバの内壁面で囲まれる所定位置におい て前記基板サポートを位置させ、かつ取外し可能にするための取付け手段とを具 備することを特徴とする真空処理チャンバ装置。 ２．請求項１に記載に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記真空処理チャンバは高密度プラズマ処理用チャンバであり、高密度プラズ マを前記基板サポートの隣接領域に対して供給するとともに、 前記基板サポートにおいて半導体基板をクランプするチャック手段を前記基板 サポートの支持表面上に設けることを特徴とする真空処理チャンバ装置。 ３．請求項１に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記真空処理チャンバの端面壁部の中央に形成される真空ポートをさらに含み 、 前記端面壁部は、前記基板サポートから空間部を介して分離形成されるととも に、 前記真空ポートは、前記真空処理チャンバの内部から気体を除去することで、 １００ｍＴｏｒｒ以下の圧力に維持する真空ポンプに接続されることを特徴とす る真空処理チャンバ装置。 ４．請求項１に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記取付け手段は、取付けフランジ部及び支持アーム部を有し、前記取付け フランジ部が前記真空処理チャンバの外側表面に対して取付けられ、前記支持ア ーム部の一端が前記取付けフランジ部に結合され、反対の他端が前記基板サポー トに結合されることを特徴とする真空処理チャンバ装置。 ５．請求項４に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記取付けフランジ部は、前記真空処理チャンバの前記側壁に設けられる前記 開口部に対してはめ合い結合される部分を有することを特徴とする真空処理チャ ンバ装置。 ６．請求項５に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記真空処理チャンバの内部へ向かう方向に前記開口部の寸法が減少するよう に前記開口部を先細りに形成することで、前記開口部のはめ合い結合表面および 前記部分が先細はめ合い結合を提供することを特徴とする真空処理チャンバ装置 。 ７．請求項５に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記真空処理チャンバは、前記基板サポートを取り囲む内部の円筒形表面を有 し、前記真空処理チャンバの前記側壁における前記開口部が、前記円筒形表面を 貫いて延設され、前記円筒形表面に連続する曲面部位を有するとともに、前記曲 面部位において前記円筒形表面の縁部に合致する縁部を有することを特徴とする 真空処理チャンバ装置。 ８．請求項４に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記基板サポートの外側周囲と前記チャンバの側壁の内部表面との間に形成さ れる環状間隙を通過する処理用ガス流が、実質的に均一となるように前記支持ア ーム部の寸法決定がなされることを特徴とする真空処理チャンバ装置。 ９．請求項１に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記取付け手段は、前記開口部を密封するとともに、前記真空処理チャンバと 前記取付け手段との間の真空密封状態を維持する真空シール部を有すること を特徴とする真空処理チャンバ装置。 １０．請求項１に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記真空処理チャンバは、モジュール式プラズマ発生源と、モジュール式真空 ポンプ用装備と、前記基板サポート及び取付け手段を含むモジュール式基板サポ ートとを有し、 前記モジュール式プラズマ発生源が他のモジュール式プラズマ発生源と交換可 能であり、 前記モジュール式真空ポンプ用装備が他のモジュール式真空ポンプ用装備と交 換可能であり、 前記モジュール式基板サポートが他のモジュール式基板サポートと交換可能で あることを特徴とする真空処理チャンバ装置。 １１．請求項１に記載の真空処理チャンバ装置であって、 前記真空処理チャンバは、前記真空処理チャンバを排気するための出口ポート を有し、 前記出口ポートは、空間部を介して前記基板サポートから隔離された端部壁に 位置されるとともに、前記基板サポートは環状間隙を介して前記側壁から隔離さ れることを特徴とする真空処理チャンバ装置。 １２．請求項１に記載の真空チャンバ装置であって、 前記真空処理チャンバの内部において取外し可能に支持されたモジュール式ラ イナを有し、前記ライナが前記真空処理チャンバの前記側壁の前記開口部と直線 配置される開口部を有し、前記ライナの前記開口部が前記基板サポートが通過可 能にする程度に、十分に大きく設定されることを特徴とする真空処理チャンバ装 置。 １３．基板サポートを通過させるに十分な開口を有するように真空処理チャン バの側壁に設けられる開口部を通り、内部へ着脱可能に取付けられる片持梁 式の基板サポートであって、 支持面上で基板を支持する基板サポートと、 前記開口部を通り、前記真空処理チャンバの内壁面で囲まれる所定位置におい て前記基板サポートを位置させ、かつ取外し可能にするために取付けフランジ部 及び支持アーム部を有し、前記取付けフランジ部が前記真空処理チャンバの外側 表面に対して取付けられ、前記支持アーム部の一端が前記取付けフランジ部に結 合され、反対の他端が前記基板サポートに結合されるとともに、前記開口部を通 過するために十分に小型に形成される取付け手段と を具備することを特徴とする基板サポート。 １４．請求項１３に記載に記載の基板サポートであって、 前記基板サポートは、静電気クランプを含むことを特徴とする基板サポート。 １５．請求項１３に記載の基板サポートであって、 前記取付けフランジ部は、前記真空処理チャンバの側壁における前記開口部に はめ合い結合する部分を有し、前記開口部のはめ合い結合表面と前記部分が先細 りはめ合いを提供するように前記部分が先細であることを特徴とする基板サポー ト。 １６．請求項１３に記載の基板サポートであって、 前記支持アーム部の外側周囲が前記基板サポートの基板支持面からオフセット されることを特徴とする基板サポート。 １７．請求項１３に記載の基板サポートであって、 前記取付け手段は、前記真空処理チャンバの前記開口部を密封し、 前記真空処理チャンバと前記取付け手段との間の真空密封を維持するように適 応された真空シール部を有することを特徴とする基板サポート。 １８．請求項１３に記載の基板サポートであって、 前記支持アーム部を通って伸延する複数のサービス導管を有し、前記サービ ス導管が少なくとも１つの種類の気体冷却剤、液体冷却剤、ＲＦ電力、加圧空気 、前記基板サポートに対する電気監視信号または電気作動化信号を供給すること を特徴とする基板サポート。 １９．請求項１３に記載の基板サポートであって、 前記基板サポートが前記基板サポートの外側周囲とその中に前記基板サポート が取付けられる真空処理チャンバの内部表面との間の流れ面積よりも小さい断面 積を有する平面基板の支持表面を有することを特徴とする基板サポート。 ２０．処理に際して基板を支持する基板サポートを有する真空処理チャンバに より基板を処理する方法であって、 前記真空処理チャンバの側壁において開口部を有し、前記開口部を通って前記 真空処理チャンバから前記基板サポートを取出すことを可能にするに十分である 程度に前記開口部が大きく設定され、前記開口部を通って伸延され、前記真空処 理チャンバ内部の内部側壁の内側の所定位置において前記基板サポートを取外し 可能に支持する取付け手段を有した方法であって、 前記基板サポートの支持表面上の位置において基板を供給するステップと、 前記基板サポートの前記支持表面で前記基板をクランプするステップと、 前記基板を処理するステップと を具備することを特徴とする方法。 ２１．請求項２０に記載の方法であって、 更に、前記基板と前記基板の前記支持表面との間に熱伝達気体を供給するステッ プを有することを特徴とする方法。 ２２．請求項２０に記載の方法であって、 前記各ステップに際して、前記基板の露出表面がプラズマエッチングされるこ とを特徴とする方法。 ２３．請求項２０に記載の方法であって、 前記各ステップに際して、前記基板の露出表面へのコーティング処理が行われ ることを特徴とする方法。 ２４．請求項２０に記載の方法であって、 前記真空処理チャンバがＥＣＲ反応装置、ＴＣＰ反応装置、ヘリコン反応装置 、らせん形共振器反応装置、または、並列プレート反応装置の一部分であること を特徴とする方法。 ２５．請求項２０に記載の方法であって、 前記基板がフラットパネルディスプレイの製作における使用に適するガラスパ ネルであることを特徴する方法。 ２６．請求項２０に記載の方法であって、 前記基板サポートが静電チャックを有し、前記基板が半導体であることを特徴 する方法。 ２７．請求項２０に記載の方法であって、 前記基板の露出表面が該露出表面の両端における流量変動が５％未満であるよ うな１０００リッター／秒以上の流量に曝されることを特徴する方法。 ２８．請求項２０に記載の方法であって、 前記真空処理チャンバが排気され、気体が、前記基板サポートの外側周囲と前 記チャンバの側壁の内部表面との間の環状流れ面積を通り、その後で、前記基板 サポートと真空ポートとの間の開いた流れ面積を通って流れ、前記の環状流れ面 積が前記基板よりも大きく、前記の開いた流れ面積が前記の環状流れ面積より大 きいことを特徴する方法。 ２９．基板サポートを有する真空処理チャンバであって、 前記真空処理チャンバ内に取付けられた基板サポートと、 前記真空処理チャンバの内部における内部側壁表面の内側の所定位置において 前記基板サポートを支持する取付け手段と、 前記真空処理チャンバを排気するための出口ポートとを有し、前記出口ポート が開いた空間によって前記基板サポートから隔離された前記チャンバの端部壁に 所在し、前記の基板サポートが環状間隙によって前記チャンバの側壁から隔離さ れ、前記環状間隙の断面流れ面積が前記基板サポートの断面積の少なくとも約０ ．３倍であり、空間部の断面流れ面積が前記環状間隙の流れ面積より大きくなる ように設定されることを特徴とする真空処理チャンバ。 ３０．請求項２９に記載の真空チャンバであって、 前記環状間隙の断面流れ面積が前記基板サポートの断面積の少なくとも約０． ５倍であることを特徴とする真空処理チャンバ。 ３１．請求項２９に記載の真空チャンバであって、 前記環状間隙の断面流れ面積が前記基板サポートの断面積の少なくとも約１倍で あることを特徴とする真空処理チャンバ。