JP2002237464A - Ｃｖｄ処理チャンバ用切離し式ウェハリフト及び５軸可調整ヒーターリフトシステム - Google Patents
Ｃｖｄ処理チャンバ用切離し式ウェハリフト及び５軸可調整ヒーターリフトシステムInfo
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- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ＣＶＤ処理チャンバ用切離し式ウェハリフト
及びヒーターリフトシステムを提供する。 【解決手段】 本切離し式リフトシステムは、ヒーター
リフト１０４及びウェハリフト１０６からなる。ヒータ
ーリフト１０４は、統合されたクランプたわみアームを
有するクランプブロック１０３と、クランプねじ及びク
ランプ表面を有するヨーク１０５とを含む。ヨーク１０
５はブロック１０３内に挿入される。ウェハリフト１０
６は、キー付きリフトフープ１１０、このフープに実質
的に直角に方向付けされているリフトピン、及びキー付
きベローズシャフト１０８を含む。キー付きリフトフー
プ１１０及びキー付きベローズシャフト１０８は、１本
のクランプねじを使用して結合される。基体を処理する
ためのこのような切離し式リフトシステムを使用する方
法も提供される。
及びヒーターリフトシステムを提供する。 【解決手段】 本切離し式リフトシステムは、ヒーター
リフト１０４及びウェハリフト１０６からなる。ヒータ
ーリフト１０４は、統合されたクランプたわみアームを
有するクランプブロック１０３と、クランプねじ及びク
ランプ表面を有するヨーク１０５とを含む。ヨーク１０
５はブロック１０３内に挿入される。ウェハリフト１０
６は、キー付きリフトフープ１１０、このフープに実質
的に直角に方向付けされているリフトピン、及びキー付
きベローズシャフト１０８を含む。キー付きリフトフー
プ１１０及びキー付きベローズシャフト１０８は、１本
のクランプねじを使用して結合される。基体を処理する
ためのこのような切離し式リフトシステムを使用する方
法も提供される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に半導体製
造の分野に関する。詳述すれば、本発明は、化学蒸着処
理チャンバのための切離し式ウェハリフト及び５軸可調
整ヒーターリフトに関する。
造の分野に関する。詳述すれば、本発明は、化学蒸着処
理チャンバのための切離し式ウェハリフト及び５軸可調
整ヒーターリフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶ
Ｄ）、及びエッチングチャンバは、通常は加熱されたウ
ェハ（または他の基体）支持体またはペデスタルを使用
し、この支持体またはペデスタル上にウェハ（または他
の基体）を取付けて、処理中に基体温度を制御できるよ
うになっている。ウェハと支持体との間の熱伝達を予測
可能にするために、ウェハを均一に作り、且つ支持体と
安定に（動かないように）接触させ、しかも支持体表面
に容易に配置したり、該表面から容易に取外せなければ
ならない。熱は、典型的には、電気抵抗ワイヤーヒータ
ーをウェハ支持体の下側に接触配置することによって供
給する。
Ｄ）、及びエッチングチャンバは、通常は加熱されたウ
ェハ（または他の基体）支持体またはペデスタルを使用
し、この支持体またはペデスタル上にウェハ（または他
の基体）を取付けて、処理中に基体温度を制御できるよ
うになっている。ウェハと支持体との間の熱伝達を予測
可能にするために、ウェハを均一に作り、且つ支持体と
安定に（動かないように）接触させ、しかも支持体表面
に容易に配置したり、該表面から容易に取外せなければ
ならない。熱は、典型的には、電気抵抗ワイヤーヒータ
ーをウェハ支持体の下側に接触配置することによって供
給する。
【０００３】既存のヒーター／ウェハリフト機構は、主
として200ｍｍウェハ処理プラットホームのためのもの
である。これらのリフトは両リフトを作動させる単一の
駆動モータを用い、同心的に構成されたヒーターリフト
及びウェハリフトを有する複合機構として構成されてい
る。この伝統的な設計では、各リフトの運動は、カラム
に沿って精密な位置に配置されている固定ハードストッ
プ部材によって決定される。各リフトの運動は所定の機
械的配列に拘束され、ヒーターの長さまたはウェハピン
の長さのような構成備品変化に合わせて容易に変化させ
ることはできない。これらのリフトの適応性は、特定の
チャンバ及びそれが設計されている処理キットに限定さ
れる。
として200ｍｍウェハ処理プラットホームのためのもの
である。これらのリフトは両リフトを作動させる単一の
駆動モータを用い、同心的に構成されたヒーターリフト
及びウェハリフトを有する複合機構として構成されてい
る。この伝統的な設計では、各リフトの運動は、カラム
に沿って精密な位置に配置されている固定ハードストッ
プ部材によって決定される。各リフトの運動は所定の機
械的配列に拘束され、ヒーターの長さまたはウェハピン
の長さのような構成備品変化に合わせて容易に変化させ
ることはできない。これらのリフトの適応性は、特定の
チャンバ及びそれが設計されている処理キットに限定さ
れる。
【０００４】チャンバサイズが200ｍｍから300ｍｍへ移
行したことは、ヒーターリフト及びウェハリフトの運動
を互いに独立させるような、切離し式リフトを導入する
機会を与えた。各リフトは、それ自体の独立駆動モータ
を使用して作動させられる。各リフトの調和した運動
は、これらの駆動モータをソフトウェアルーチンにより
制御することによって達成される。これらのソフトウェ
アルーチンによって、ユーザーは、いろいろな異なるチ
ャンバ寸法制約（ヒーターの長さ、ウェハピンの長さ、
チャンバの深さ等）に適合するように、各リフトの運動
パターンを独立的に限定することができる。チャンバ内
のウェハ処理システムは、最早狭いセットの応用におい
て用いられてきた固定された機械的ハードストップ部材
によって拘束されない。
行したことは、ヒーターリフト及びウェハリフトの運動
を互いに独立させるような、切離し式リフトを導入する
機会を与えた。各リフトは、それ自体の独立駆動モータ
を使用して作動させられる。各リフトの調和した運動
は、これらの駆動モータをソフトウェアルーチンにより
制御することによって達成される。これらのソフトウェ
アルーチンによって、ユーザーは、いろいろな異なるチ
ャンバ寸法制約（ヒーターの長さ、ウェハピンの長さ、
チャンバの深さ等）に適合するように、各リフトの運動
パターンを独立的に限定することができる。チャンバ内
のウェハ処理システムは、最早狭いセットの応用におい
て用いられてきた固定された機械的ハードストップ部材
によって拘束されない。
【０００５】切離し式リフトのクロスプラットホームの
柔軟性によって、一方のリフトを単一機構の周りに標準
化することができ、リフト当たりの部品を減少させるこ
と、標準クロスプラットホームの可保守性手順を作成す
ること、そして煩わしい目録作成の負担を必要とするウ
ェハリフトシステムスタイルの数の減少させることが可
能になるという潜在的な経済的利点を得ることができ
る。
柔軟性によって、一方のリフトを単一機構の周りに標準
化することができ、リフト当たりの部品を減少させるこ
と、標準クロスプラットホームの可保守性手順を作成す
ること、そして煩わしい目録作成の負担を必要とするウ
ェハリフトシステムスタイルの数の減少させることが可
能になるという潜在的な経済的利点を得ることができ
る。
【０００６】現在のウェハリフト設計には、アルミニウ
ムスリーブ及びステンレス鋼シャフトが使用されてい
る。しかしながら、アルミニウムスリーブは、２本の水
平に向いた止めねじによって対応する（mating）シャフ
ト上に保持されており、これらのねじにアクセスするこ
とは困難である。更に、アルミニウムスリーブ及びステ
ンレス鋼シャフトが処理状態の下で加熱されると、アル
ミニウムスリーブはステンレス鋼シャフトより大きい率
で膨張し、スリーブとシャフトとの間の接触を緩めるよ
うになる。摩擦接触が無くなると、止めねじがピボット
ピンになって垂直運動中にがたつき（side-to-side）振
動を生ずるようになる。
ムスリーブ及びステンレス鋼シャフトが使用されてい
る。しかしながら、アルミニウムスリーブは、２本の水
平に向いた止めねじによって対応する（mating）シャフ
ト上に保持されており、これらのねじにアクセスするこ
とは困難である。更に、アルミニウムスリーブ及びステ
ンレス鋼シャフトが処理状態の下で加熱されると、アル
ミニウムスリーブはステンレス鋼シャフトより大きい率
で膨張し、スリーブとシャフトとの間の接触を緩めるよ
うになる。摩擦接触が無くなると、止めねじがピボット
ピンになって垂直運動中にがたつき（side-to-side）振
動を生ずるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
技術は、化学蒸着処理チャンバ内で使用するための切離
し式ウェハリフト及びヒーターリフト機構を効果的に実
現していないので不完全である。本発明は、当分野にお
けるこの積年の要求及び要望を満足させるものである。
技術は、化学蒸着処理チャンバ内で使用するための切離
し式ウェハリフト及びヒーターリフト機構を効果的に実
現していないので不完全である。本発明は、当分野にお
けるこの積年の要求及び要望を満足させるものである。
【０００８】
【課題を解決する手段】本発明の１つの面は、化学蒸着
処理チャンバ内で使用するための切離し式ウェハリフト
及びヒーターリフト機構を実現することである。この切
離し式リフトシステムは、ヒーターリフト及びウェハリ
フトからなる。
処理チャンバ内で使用するための切離し式ウェハリフト
及びヒーターリフト機構を実現することである。この切
離し式リフトシステムは、ヒーターリフト及びウェハリ
フトからなる。
【０００９】ヒーターリフトは、２つの対応する構成備
品、即ちクランプブロック及びヨークを含む。クランプ
ブロックはモノリシック構造であり、この構造のボディ
内に統合されたクランプ用たわみアームを有している。
クランプブロックは、重力方向基準で水平クランプ表面
を与える。ヨークは、クランプブロックと同じような重
力方向基準で水平クランプ表面を与える。ヨークは、ク
ランプねじによって主ヨークボディに取付けられたクラ
ンプ構成備品を使用する。ヨークは、クランプブロック
のたわみアームを通してクランプブロック内に挿入され
る。
品、即ちクランプブロック及びヨークを含む。クランプ
ブロックはモノリシック構造であり、この構造のボディ
内に統合されたクランプ用たわみアームを有している。
クランプブロックは、重力方向基準で水平クランプ表面
を与える。ヨークは、クランプブロックと同じような重
力方向基準で水平クランプ表面を与える。ヨークは、ク
ランプねじによって主ヨークボディに取付けられたクラ
ンプ構成備品を使用する。ヨークは、クランプブロック
のたわみアームを通してクランプブロック内に挿入され
る。
【００１０】ウェハリフトは、キー付きリフトフープ、
このフープに実質的に直角に方向付けされているリフト
ピン、及びキー付きベローズシャフトを含んでいる。キ
ー付きリフトフープ及びキー付きベローズシャフトは、
１組のクランプねじによって結合されている。リフトピ
ンは垂直に方向付けされ、ヒーターボディ内をスリーブ
によって案内され、そしてフープの水平表面と接触する
ことによって上下運動する。
このフープに実質的に直角に方向付けされているリフト
ピン、及びキー付きベローズシャフトを含んでいる。キ
ー付きリフトフープ及びキー付きベローズシャフトは、
１組のクランプねじによって結合されている。リフトピ
ンは垂直に方向付けされ、ヒーターボディ内をスリーブ
によって案内され、そしてフープの水平表面と接触する
ことによって上下運動する。
【００１１】本発明の別の面においては、上述した切離
し式ウェハリフト及びヒーターリフトを使用して、ＣＶ
Ｄ処理チャンバにおいて基体を処理する方法が提供され
る。本方法では、ヒーターは、ヒーターリフトを使用し
て処理チャンバ内に方向付けされる。基体は、伸張した
メインフレームシステムロボットアーム及びブレードに
よってチャンバ内に運ばれ、ヒーターに対して方向付け
される。ウェハリフトは、基体がロボットブレードから
取り除かれるまでピンを押す。次いで、ロボットアーム
及びブレードはチャンバから後退する。最後に、ウェハ
リフトが下降され、ピンは、その後の処理のために基体
をヒーター上に配置することができる。
し式ウェハリフト及びヒーターリフトを使用して、ＣＶ
Ｄ処理チャンバにおいて基体を処理する方法が提供され
る。本方法では、ヒーターは、ヒーターリフトを使用し
て処理チャンバ内に方向付けされる。基体は、伸張した
メインフレームシステムロボットアーム及びブレードに
よってチャンバ内に運ばれ、ヒーターに対して方向付け
される。ウェハリフトは、基体がロボットブレードから
取り除かれるまでピンを押す。次いで、ロボットアーム
及びブレードはチャンバから後退する。最後に、ウェハ
リフトが下降され、ピンは、その後の処理のために基体
をヒーター上に配置することができる。
【００１２】本発明の他の及びさらなる面、特色、及び
長所は、以下の添付図面に基づく本発明の実施の形態の
詳細な説明から明白になるであろう。
長所は、以下の添付図面に基づく本発明の実施の形態の
詳細な説明から明白になるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、化学蒸着のための切離
し式ウェハリフト及び５軸可調整ヒーターリフトシステ
ムを提供する。図１の断面図は、主構成備品を物理的に
示している。これらの構成備品は、チャンバボディ１０
１、チャンバ蓋及び面板１０２、ヨークブロック１０
３、ヒーターリフト機構１０４、ヨーク１０５、ピンリ
フト機構１０６、ジンバル（ヒーターベース）１０７、
ベローズシャフト１０８、ヒーター１０９、キー付きフ
ープ１１０、ピン１１１、及びウェハ１１２を含む。図
５は、このシステムの斜視図である。ヒーターリフト機
構１０４は、標準の線形親ねじ及び駆動モータ配列を使
用するように構成されている。クランプブロック１０３
は、上下に運動する親ねじキャリヤにボルト止めされて
いる。ヨーク１０５はクランプブロック１０３内に挿入
され、所望の方向付けが達成されるまで回転し、ブロッ
ク内を左右に運動することができる（図２Ａ−２Ｃ）。
ブロッククランプねじをクランプすることによって、ヨ
ーク１０５は、大きい量の摩擦保持力を生成するクラン
プたわみ部材によって定位置に保持される。ジンバル
（ヒーターベース）１０７は、ヨーククランプねじがク
ランプされてヨーククランプがジンバルの丸い耳に大き
い摩擦保持力を加えることができるようになるまで、ヨ
ークの水平に方向付けされた丸いクランプ表面内で回転
し、がたつき運動することが許される。リフト機構を含
むこれらの構成備品によって、ヒーターは、全ての平面
Ｘ、Ｙ、及びＺ方向、及び２つの回転軸（５軸）内で運
動することができる（図６−９参照）。
し式ウェハリフト及び５軸可調整ヒーターリフトシステ
ムを提供する。図１の断面図は、主構成備品を物理的に
示している。これらの構成備品は、チャンバボディ１０
１、チャンバ蓋及び面板１０２、ヨークブロック１０
３、ヒーターリフト機構１０４、ヨーク１０５、ピンリ
フト機構１０６、ジンバル（ヒーターベース）１０７、
ベローズシャフト１０８、ヒーター１０９、キー付きフ
ープ１１０、ピン１１１、及びウェハ１１２を含む。図
５は、このシステムの斜視図である。ヒーターリフト機
構１０４は、標準の線形親ねじ及び駆動モータ配列を使
用するように構成されている。クランプブロック１０３
は、上下に運動する親ねじキャリヤにボルト止めされて
いる。ヨーク１０５はクランプブロック１０３内に挿入
され、所望の方向付けが達成されるまで回転し、ブロッ
ク内を左右に運動することができる（図２Ａ−２Ｃ）。
ブロッククランプねじをクランプすることによって、ヨ
ーク１０５は、大きい量の摩擦保持力を生成するクラン
プたわみ部材によって定位置に保持される。ジンバル
（ヒーターベース）１０７は、ヨーククランプねじがク
ランプされてヨーククランプがジンバルの丸い耳に大き
い摩擦保持力を加えることができるようになるまで、ヨ
ークの水平に方向付けされた丸いクランプ表面内で回転
し、がたつき運動することが許される。リフト機構を含
むこれらの構成備品によって、ヒーターは、全ての平面
Ｘ、Ｙ、及びＺ方向、及び２つの回転軸（５軸）内で運
動することができる（図６−９参照）。
【００１４】動作中、ヒーター１０９は先ず、面板１０
２から指定された距離にウェハ１１２を配置する。ヒー
ター上のウェハは、0.002インチ以内で面板に対して同
高さでなければならない。次いで、ヒーターリフト機構
１０４がZ方向に上下運動し、一方ピンリフト機構１０
６もZ方向に上下運動する。ヒーターリフト１０４が下
降する時には、ピンリフト１０６が上昇してウェハ１１
２をピン上に着座させ、ヒーター１０９から離させる。
ヒーターリフト１０４が上昇する時には、ピンリフト１
０６が下降してウェハ１１２をヒーター１０９上に着座
させる。ヒーターリフト機構１０４は回転及び線形位置
決めを行い、それによって正常動作中、ヒーターを固定
された面に対して適切に方向付けさせることができる。
正常動作とは、ヒーター上へウェハを配置して面板に対
してウェハを方向付けしたり、ヒーターからウェハを取
り除いたりするヒーターリフト／ピンリフト機構の複合
機能のことをいう。
２から指定された距離にウェハ１１２を配置する。ヒー
ター上のウェハは、0.002インチ以内で面板に対して同
高さでなければならない。次いで、ヒーターリフト機構
１０４がZ方向に上下運動し、一方ピンリフト機構１０
６もZ方向に上下運動する。ヒーターリフト１０４が下
降する時には、ピンリフト１０６が上昇してウェハ１１
２をピン上に着座させ、ヒーター１０９から離させる。
ヒーターリフト１０４が上昇する時には、ピンリフト１
０６が下降してウェハ１１２をヒーター１０９上に着座
させる。ヒーターリフト機構１０４は回転及び線形位置
決めを行い、それによって正常動作中、ヒーターを固定
された面に対して適切に方向付けさせることができる。
正常動作とは、ヒーター上へウェハを配置して面板に対
してウェハを方向付けしたり、ヒーターからウェハを取
り除いたりするヒーターリフト／ピンリフト機構の複合
機能のことをいう。
【００１５】この切離し式ウェハリフト及び５軸可調整
ヒーターリフトシステム内に含まれる他の特色は、キー
付きフープベローズシャフト及び遮蔽されたベローズで
ある。キー付きフープ１０９及びキー付きベローズシャ
フトは、図３に示されている。１本の止めねじがこれら
２つの構成備品を接続し、リフトの組立てまたは保守中
にこのねじに容易にアクセスすることができる。高い処
理温度においてフープ及びシャフトのキー溝が互いに熱
的に膨張してフープの取付けが極めて緊密になり、一方
室温においては精密な滑り適合が得られるように、両者
の対応付けられた公差は厳格に制御される。リフトの垂
直運動中のフープのがたつき振動を最小にすることによ
って、フープに沿って載るリフトピンがそれらのヒータ
ー案内スリーブに対して振動する傾向が少なくなり、そ
れによってより滑らかなウェハ運動が得られる。
ヒーターリフトシステム内に含まれる他の特色は、キー
付きフープベローズシャフト及び遮蔽されたベローズで
ある。キー付きフープ１０９及びキー付きベローズシャ
フトは、図３に示されている。１本の止めねじがこれら
２つの構成備品を接続し、リフトの組立てまたは保守中
にこのねじに容易にアクセスすることができる。高い処
理温度においてフープ及びシャフトのキー溝が互いに熱
的に膨張してフープの取付けが極めて緊密になり、一方
室温においては精密な滑り適合が得られるように、両者
の対応付けられた公差は厳格に制御される。リフトの垂
直運動中のフープのがたつき振動を最小にすることによ
って、フープに沿って載るリフトピンがそれらのヒータ
ー案内スリーブに対して振動する傾向が少なくなり、そ
れによってより滑らかなウェハ運動が得られる。
【００１６】遮蔽されたベローズを図４に示す。内側シ
ールド１１５は、ヒーターがリフトの上昇した処理位置
に設置された時に、ベローズの渦巻きを保護する。渦巻
きが圧縮されるとベローズは短くなってシールドが渦巻
きをカバーすることが可能になり、設置中のそれらを擦
過またはヒーターシャフトの衝撃から保護する。
ールド１１５は、ヒーターがリフトの上昇した処理位置
に設置された時に、ベローズの渦巻きを保護する。渦巻
きが圧縮されるとベローズは短くなってシールドが渦巻
きをカバーすることが可能になり、設置中のそれらを擦
過またはヒーターシャフトの衝撃から保護する。
【００１７】従来のリフト設計と比較して、本明細書に
開示している切離し式ウェハリフト及び５軸可調整ヒー
ターリフトシステムは、多くの新規な特色を有してい
る。第１に、この切離し式リフトシステムは、垂直クラ
ンプたわみ部材を有するクランプブロックを有してい
る。リフトは、統合されたプラットホーム及びクランプ
機構（ヒーターを保持し且つヒーターの方向付け調整を
可能にするヒーターリフト構成備品を支持するように設
計されている）として動作する特別なクランプブロック
上でピボットする。新規な統合されたたわみアーム設計
は、ヒーターヨーク及びジンバル（ヒーターベース）支
持構成備品のための軸方向及び回転調整可能な頑健なプ
ラットホームを提供し、最小の操作員努力で強大なクラ
ンプ力を生成する。クランプのためにクランプブロック
内に使用されているねじは、底から垂直にアクセス可能
であり、障害のないアクセスが与えられている。
開示している切離し式ウェハリフト及び５軸可調整ヒー
ターリフトシステムは、多くの新規な特色を有してい
る。第１に、この切離し式リフトシステムは、垂直クラ
ンプたわみ部材を有するクランプブロックを有してい
る。リフトは、統合されたプラットホーム及びクランプ
機構（ヒーターを保持し且つヒーターの方向付け調整を
可能にするヒーターリフト構成備品を支持するように設
計されている）として動作する特別なクランプブロック
上でピボットする。新規な統合されたたわみアーム設計
は、ヒーターヨーク及びジンバル（ヒーターベース）支
持構成備品のための軸方向及び回転調整可能な頑健なプ
ラットホームを提供し、最小の操作員努力で強大なクラ
ンプ力を生成する。クランプのためにクランプブロック
内に使用されているねじは、底から垂直にアクセス可能
であり、障害のないアクセスが与えられている。
【００１８】第２に、切離し式リフトシステムは、垂直
クランプねじ及び鋸歯状クランプ表面を有するヨークを
有している。ヨークリフト構成備品は、ジンバル（ヒー
ターベース）を支持するための重力的に方向付けされた
水平プラットホームを提供する。ジンバルのための中実
の表面を設けてクランプねじ上に載せ、このねじを垂直
に方向付けして底からの開かれたアクセスを可能にする
ことによって調整が容易になる。更に、各クランプは一
連の放射状の溝を有している。これらの溝は、クランプ
ねじがクランプされた時に、ヒーターのステンレス鋼耳
をつかむのを援助する。
クランプねじ及び鋸歯状クランプ表面を有するヨークを
有している。ヨークリフト構成備品は、ジンバル（ヒー
ターベース）を支持するための重力的に方向付けされた
水平プラットホームを提供する。ジンバルのための中実
の表面を設けてクランプねじ上に載せ、このねじを垂直
に方向付けして底からの開かれたアクセスを可能にする
ことによって調整が容易になる。更に、各クランプは一
連の放射状の溝を有している。これらの溝は、クランプ
ねじがクランプされた時に、ヒーターのステンレス鋼耳
をつかむのを援助する。
【００１９】第３に、この切離し式リフトシステムの独
特なジンバル付き構造は、複合機械的リフトに使用され
ている現在の方法よりも潜在的により多く反復すること
が可能であり、且つ時間消費が短縮された、新規なヒー
ターの高さ合わせ及びセンタリング技術を実現する新し
い機会を与える。
特なジンバル付き構造は、複合機械的リフトに使用され
ている現在の方法よりも潜在的により多く反復すること
が可能であり、且つ時間消費が短縮された、新規なヒー
ターの高さ合わせ及びセンタリング技術を実現する新し
い機会を与える。
【００２０】第４に、この切離し式リフトシステムは、
統合された保護シールドを有するベローズを使用してい
る。詳述すれば、ベローズの上側フランジに内部的に溶
接されている保護管を含む遮蔽されたベローズ設計を使
用して、ヒーターの設置中にベローズを保護する。
統合された保護シールドを有するベローズを使用してい
る。詳述すれば、ベローズの上側フランジに内部的に溶
接されている保護管を含む遮蔽されたベローズ設計を使
用して、ヒーターの設置中にベローズを保護する。
【００２１】第５に、この切離し式リフトシステムは、
リフトフープとベローズシャフトとの間に独特なキーに
よる結合を使用している。ウェハリフトフープは、キー
方式設計を使用して保持されるようになっている。これ
によって、２つの構成備品の組立てには１本の止めねじ
を必要とするだけであり、このねじには頂部から垂直に
アクセスすることができるので、製造中の組立て、及び
保守中の分解が容易である。このキー方式設計により、
処理中の高温（200−300℃）における熱膨張によって２
つのステンレス鋼製のキー付き構成備品間にプレス嵌め
が得られる。プレス嵌めは、リフトフープの垂直運動中
のがたつき振動を最小にする。このキー方式設計は、現
在のアルミニウムスリーブ及びステンレス鋼シャフト設
計に取って替わるものである。アルミニウムスリーブ
は、２本の水平に方向付けされた止めねじによって保持
されるが、これらのねじにアクセスすることは困難であ
る。更に、アルミニウムスリーブ及びステンレス鋼シャ
フトは処理状態の下で加熱された時に、アルミニウムス
リーブがステンレス鋼シャフトよりも大きい率で膨張す
るので、スリーブとシャフトとの接触が緩くなる。摩擦
接触が無くなると、止めねじがピボットピンになって垂
直運動中にがたつき振動を生ずるようになる。本発明の
キー方式設計は、スリーブバージョンと比較して５本の
ねじ及び２つのクランプが少ない。
リフトフープとベローズシャフトとの間に独特なキーに
よる結合を使用している。ウェハリフトフープは、キー
方式設計を使用して保持されるようになっている。これ
によって、２つの構成備品の組立てには１本の止めねじ
を必要とするだけであり、このねじには頂部から垂直に
アクセスすることができるので、製造中の組立て、及び
保守中の分解が容易である。このキー方式設計により、
処理中の高温（200−300℃）における熱膨張によって２
つのステンレス鋼製のキー付き構成備品間にプレス嵌め
が得られる。プレス嵌めは、リフトフープの垂直運動中
のがたつき振動を最小にする。このキー方式設計は、現
在のアルミニウムスリーブ及びステンレス鋼シャフト設
計に取って替わるものである。アルミニウムスリーブ
は、２本の水平に方向付けされた止めねじによって保持
されるが、これらのねじにアクセスすることは困難であ
る。更に、アルミニウムスリーブ及びステンレス鋼シャ
フトは処理状態の下で加熱された時に、アルミニウムス
リーブがステンレス鋼シャフトよりも大きい率で膨張す
るので、スリーブとシャフトとの接触が緩くなる。摩擦
接触が無くなると、止めねじがピボットピンになって垂
直運動中にがたつき振動を生ずるようになる。本発明の
キー方式設計は、スリーブバージョンと比較して５本の
ねじ及び２つのクランプが少ない。
【００２２】最後に、この切離し式リフトシステムは、
埋め込まれたセラミックパッドを有する閉じたリングウ
ェハリフトフープを使用する。キーによる結合において
説明したステンレス鋼フープは、フープの耐久度を改善
するために各ピンサイトに配置されているセラミックパ
ッドを有している。セラミックパッドは、リフトピンと
リフティングフープとが屡々衝突することによって生ず
る点食に耐える。
埋め込まれたセラミックパッドを有する閉じたリングウ
ェハリフトフープを使用する。キーによる結合において
説明したステンレス鋼フープは、フープの耐久度を改善
するために各ピンサイトに配置されているセラミックパ
ッドを有している。セラミックパッドは、リフトピンと
リフティングフープとが屡々衝突することによって生ず
る点食に耐える。
【００２３】上述したように、本発明は化学蒸着処理チ
ャンバのための切離し式ウェハリフト及びヒーターリフ
トシステムを提供する。この切離し式リフトシステム
は、ヒーターリフト及びウェハリフトからなる。ヒータ
ーリフトはクランプブロック及びヨークを含み、クラン
プブロックはその構造のボディ内に統合されているクラ
ンプ用たわみアームを有するモノリシック構造であり、
ヨークはクランプねじ及びクランプ表面を有している。
ヨークは、クランプブロックのたわみアームを通してク
ランプブロック内に挿入される。ウェハリフトは、キー
付きリフトフープ、このフープと実質的に直角に方向付
けされているリフトピン、及びキー付きベローズシャフ
トを含んでいる。キー付きリフトフープ及びキー付きベ
ローズシャフトは、１組のクランプねじによって結合さ
れる。リフトピンは垂直に方向付けされ、ヒーター内の
スリーブによって案内され、フープの水平表面と接触す
ることによって上下運動するようになっている。
ャンバのための切離し式ウェハリフト及びヒーターリフ
トシステムを提供する。この切離し式リフトシステム
は、ヒーターリフト及びウェハリフトからなる。ヒータ
ーリフトはクランプブロック及びヨークを含み、クラン
プブロックはその構造のボディ内に統合されているクラ
ンプ用たわみアームを有するモノリシック構造であり、
ヨークはクランプねじ及びクランプ表面を有している。
ヨークは、クランプブロックのたわみアームを通してク
ランプブロック内に挿入される。ウェハリフトは、キー
付きリフトフープ、このフープと実質的に直角に方向付
けされているリフトピン、及びキー付きベローズシャフ
トを含んでいる。キー付きリフトフープ及びキー付きベ
ローズシャフトは、１組のクランプねじによって結合さ
れる。リフトピンは垂直に方向付けされ、ヒーター内の
スリーブによって案内され、フープの水平表面と接触す
ることによって上下運動するようになっている。
【００２４】この切離し式リフトシステムでは、クラン
プブロックは、垂直にアクセス可能なクランプねじを使
用し、ヒーターリフト構成備品（ヒーターを保持し、ヒ
ーターの回転調整を可能にする）を支持する統合された
プラットホームとして動作し、一方ヨークは、ヒーター
ベースを支持するための重力方向に対して方向付けされ
た水平プラットホームを提供する。ヒーターベースは、
リフト機構には無関係に、デバイス及び方法を用いて高
さ合わせ及びセンタリング手順を遂行するために、ヒー
ターリフトから切離すことができる。ヒーターが適切に
方向付けされた後に、ヒーターの新たに確立された方向
を維持するために、リフトを再び取付けることができ
る。このようなヒーターリフトは、ヒーターを平面Ｘ、
Ｙ、Ｚ方向、及び２つの回転軸（合計５軸）内で運動さ
せる。
プブロックは、垂直にアクセス可能なクランプねじを使
用し、ヒーターリフト構成備品（ヒーターを保持し、ヒ
ーターの回転調整を可能にする）を支持する統合された
プラットホームとして動作し、一方ヨークは、ヒーター
ベースを支持するための重力方向に対して方向付けされ
た水平プラットホームを提供する。ヒーターベースは、
リフト機構には無関係に、デバイス及び方法を用いて高
さ合わせ及びセンタリング手順を遂行するために、ヒー
ターリフトから切離すことができる。ヒーターが適切に
方向付けされた後に、ヒーターの新たに確立された方向
を維持するために、リフトを再び取付けることができ
る。このようなヒーターリフトは、ヒーターを平面Ｘ、
Ｙ、Ｚ方向、及び２つの回転軸（合計５軸）内で運動さ
せる。
【００２５】また、この切離し式リフトシステムでは、
ベローズシャフトは内部遮蔽されたベローズを含んでお
り、ベローズの上側フランジに管が内部的に溶接されて
いる。処理中に、結合されたキー付きリフトフープ及び
ベローズシャフトは高温で膨張し、キー付きリフトフー
プとキー付きベローズシャフトとの間にプレス嵌めを生
じさせる。詳述すれば、この高温は約200℃から約300℃
までである。
ベローズシャフトは内部遮蔽されたベローズを含んでお
り、ベローズの上側フランジに管が内部的に溶接されて
いる。処理中に、結合されたキー付きリフトフープ及び
ベローズシャフトは高温で膨張し、キー付きリフトフー
プとキー付きベローズシャフトとの間にプレス嵌めを生
じさせる。詳述すれば、この高温は約200℃から約300℃
までである。
【００２６】更に、キー付きリフトフープは、ステンレ
ス鋼、セラミック、またはアルミニウムのような材料で
作ることができ、一方キー付きベローズシャフトはステ
ンレス鋼で作られる。詳述すれば、キー付きリフトフー
プは、各ピンサイトに埋め込まれたセラミックパッドを
有している。
ス鋼、セラミック、またはアルミニウムのような材料で
作ることができ、一方キー付きベローズシャフトはステ
ンレス鋼で作られる。詳述すれば、キー付きリフトフー
プは、各ピンサイトに埋め込まれたセラミックパッドを
有している。
【００２７】別の面においては、上述した切離し式ウェ
ハリフト及びヒーターリフトを使用し、ＣＶＤ処理チャ
ンバにおいて基体を処理する方法が提供される。本方法
においては、ヒーターはヒーターリフトを使用して処理
チャンバ内に方向付けされ、一方基体は先ずチャンバ内
に運ばれ、伸張したメインフレームシステムロボットア
ーム及びブレードを介してヒーターに対して方向付けさ
れる。ウェハリフトは、基体がロボットブレードから取
り除かれるまでピンを上方へ押す。次いで、ロボットア
ーム及びブレードがチャンバから後退する。最後に、ウ
ェハリフトが降下し、ピンは、その後の処理のために基
体をヒーター上に配置することができる。詳述すれば、
ヒーターは、方向付け中に平面Ｘ、Ｙ、Ｚ方向、及び２
つの回転軸内で運動することができる。
ハリフト及びヒーターリフトを使用し、ＣＶＤ処理チャ
ンバにおいて基体を処理する方法が提供される。本方法
においては、ヒーターはヒーターリフトを使用して処理
チャンバ内に方向付けされ、一方基体は先ずチャンバ内
に運ばれ、伸張したメインフレームシステムロボットア
ーム及びブレードを介してヒーターに対して方向付けさ
れる。ウェハリフトは、基体がロボットブレードから取
り除かれるまでピンを上方へ押す。次いで、ロボットア
ーム及びブレードがチャンバから後退する。最後に、ウ
ェハリフトが降下し、ピンは、その後の処理のために基
体をヒーター上に配置することができる。詳述すれば、
ヒーターは、方向付け中に平面Ｘ、Ｙ、Ｚ方向、及び２
つの回転軸内で運動することができる。
【００２８】更に、各リフト構成備品は、他の類似のリ
フト構成上に組立体として、または分離した構成備品と
して使用することができる。
フト構成上に組立体として、または分離した構成備品と
して使用することができる。
【００２９】当分野に精通していれば、本発明が前述し
た目的を遂行し、目的及び利点を達成するのに十分に適
していることが理解されたであろう。当分野に精通して
いれば、本発明の思想または範囲から逸脱することなく
本発明を実施する際に種々の変更及び変化をなし得るこ
とは明白であろう。当分野に精通していれば、特許請求
の範囲によって限定されている本発明の思想内に包含さ
れる変化及び他の用法が明白であろう。
た目的を遂行し、目的及び利点を達成するのに十分に適
していることが理解されたであろう。当分野に精通して
いれば、本発明の思想または範囲から逸脱することなく
本発明を実施する際に種々の変更及び変化をなし得るこ
とは明白であろう。当分野に精通していれば、特許請求
の範囲によって限定されている本発明の思想内に包含さ
れる変化及び他の用法が明白であろう。
【図１】本発明による切離し式ウェハリフト及び５軸可
調整ヒーターリフトシステムの断面図である。本図に
は、チャンバボディ１０１、チャンバ蓋及び面板１０
２、ヨークブロック１０３、ヒーターリフト機構１０
４、ヨーク１０５、ピンリフト機構１０６、ジンバル
（ヒーターベース）１０７、ベローズシャフト１０８、
ヒーター１０９、キー付きフープ１１０、ピン１１１、
及びウェハ１１２が示されている。
調整ヒーターリフトシステムの断面図である。本図に
は、チャンバボディ１０１、チャンバ蓋及び面板１０
２、ヨークブロック１０３、ヒーターリフト機構１０
４、ヨーク１０５、ピンリフト機構１０６、ジンバル
（ヒーターベース）１０７、ベローズシャフト１０８、
ヒーター１０９、キー付きフープ１１０、ピン１１１、
及びウェハ１１２が示されている。
【図２Ａ】垂直に方向付けされたクランプねじを有する
ヨーク１０５、クランプたわみ部材及び垂直にアクセス
可能なクランプねじを有するヨークブロック１０３、及
びジンバル（ヒーターベース）クランプ１０７の斜視図
である。
ヨーク１０５、クランプたわみ部材及び垂直にアクセス
可能なクランプねじを有するヨークブロック１０３、及
びジンバル（ヒーターベース）クランプ１０７の斜視図
である。
【図２Ｂ】クランプブロック及びヨークの側面図であっ
て、クランプたわみ部材１１３を示している。
て、クランプたわみ部材１１３を示している。
【図２Ｃ】クランプねじのためのスロット付き孔１１４
を示す底面図である。
を示す底面図である。
【図３】特にキー付きフープ１１０を明瞭に示している
キー付きフープベローズシャフトの斜視図である。
キー付きフープベローズシャフトの斜視図である。
【図４】内部ベローズシールド１１５を明瞭に示してい
る遮蔽されたベローズの斜視図である。
る遮蔽されたベローズの斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態による切離し式ウェハリ
フト及び５軸可調整ヒーターリフトシステムの斜視図で
ある。
フト及び５軸可調整ヒーターリフトシステムの斜視図で
ある。
【図６】リフト構成備品を、チャンバボディと共に示す
斜視図である。
斜視図である。
【図７】リフト構成備品を、チャンバボディを除いて示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図８】リフト構成備品の物理的軸の周りに方向付けさ
れた並進及び回転軸を示す図である。これらの軸は、処
理チャンバのシャワーヘッドに対する高さ合わせ及びセ
ンタリング方向付けを達成するためにヒーターが運動し
なければならない自由度を表している。
れた並進及び回転軸を示す図である。これらの軸は、処
理チャンバのシャワーヘッドに対する高さ合わせ及びセ
ンタリング方向付けを達成するためにヒーターが運動し
なければならない自由度を表している。
【図９】フープ及びシャフトの対応する方向付けを示す
キー付きフープの拡大図である。
キー付きフープの拡大図である。
１０１ チャンバボディ １０２ チャンバ蓋及び面板 １０３ ヨークブロック １０４ ヒーターリフト機構 １０５ ヨーク １０６ ピンリフト機構 １０７ ジンバル（ヒーターベース） １０８ ベローズシャフト １０９ ヒーター １１０ キー付きフープ １１１ ピン １１２ ウェハ １１３ クランプたわみ部材 １１４ スロット付き孔 １１５ 内側シールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キース ケイ コアイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95032 ロス ガトス オーク レーン 14401 Ｆターム(参考） 4K030 CA04 CA12 GA02 GA12 KA24 KA46 5F031 CA02 HA01 HA33 HA37 HA50 PA06 PA07 5F045 BB08 EK07 EK23 EM10
Claims (24)
- 【請求項１】 化学蒸着処理チャンバのための切離し式
ウェハリフト及びヒーターリフトシステムにおいて、 （１）（ａ）統合されたクランプたわみアームを有する
クランプブロックと、 （ｂ）クランプねじ及びクランプ表面を有し、前記ブロ
ック内に挿入されるようになっているヨークとを含むヒ
ーターリフト、及び （２）（ａ）キー付きリフトフープと、 （ｂ）前記フープに対して実質的に直角に方向付けされ
ているリフトピンと、 （ｃ）１本のクランプねじによって前記フープに結合さ
れているキー付きベローズシャフトと、を含み、前記ヒ
ーターリフトから切離されているウェハリフト、を備え
ていることを特徴とする切離し式ウェハリフト及びヒー
ターリフトシステム。 - 【請求項２】 前記ヒーターリフトは、平面Ｘ、Ｙ、Ｚ
方向、及び２つの回転軸において運動することを特徴と
する請求項１に記載の切離し式ウェハリフト及びヒータ
ーリフトシステム。 - 【請求項３】 前記クランプブロックは、前記統合され
たクランプたわみアームを作動させるために、垂直にア
クセス可能なクランプねじを使用することを特徴とする
請求項１に記載の切離し式ウェハリフト及びヒーターリ
フトシステム。 - 【請求項４】 前記ヨークは、ヒーターベースを支持す
るための重力方向に対して方向付けられた水平プラット
ホームを提供することを特徴とする請求項１に記載の切
離し式ウェハリフト及びヒーターリフトシステム。 - 【請求項５】 前記ヒーターベースは、高さ合わせ及び
センタリング手順を遂行するために、前記ヒーターリフ
トから切離すことができることを特徴とする請求項１に
記載の切離し式ウェハリフト及びヒーターリフトシステ
ム。 - 【請求項６】 前記ベローズシャフトは、 遮蔽されたベローズを含み、前記ベローズの上側フラン
ジに管が内部的に溶接されていることを特徴とする請求
項１に記載の切離し式ウェハリフト及びヒーターリフト
システム。 - 【請求項７】 前記結合されたキー付きリフトフープ及
びベローズシャフトは高い処理温度において膨張し、前
記キー付きリフトフープとキー付きベローズシャフトと
の間にプレス嵌めを生じるようになっていることを特徴
とする請求項１に記載の切離し式ウェハリフト及びヒー
ターリフトシステム。 - 【請求項８】 前記処理温度は、約200℃から約300℃ま
でであることを特徴とする請求項７に記載の切離し式ウ
ェハリフト及びヒーターリフトシステム。 - 【請求項９】 前記キー付きリフトフープは、ステンレ
ス鋼、セラミック、及びアルミニウムからなる群から選
択された材料で作られていることを特徴とする請求項１
に記載の切離し式ウェハリフト及びヒーターリフトシス
テム。 - 【請求項１０】 前記キー付きベローズシャフトは、ス
テンレス鋼で作られていることを特徴とする請求項１に
記載の切離し式ウェハリフト及びヒーターリフトシステ
ム。 - 【請求項１１】 前記キー付きリフトフープは、各ピン
サイトに埋め込まれたパッドを有していることを特徴と
する請求項１に記載の切離し式ウェハリフト及びヒータ
ーリフトシステム。 - 【請求項１２】 前記パッドは、セラミックで作られて
いることを特徴とする請求項１１に記載の切離し式ウェ
ハリフト及びヒーターリフトシステム。 - 【請求項１３】 請求項１に記載の切離し式ウェハリフ
ト及びヒーターリフトシステムを使用して化学蒸着処理
チャンバにおいて基体を処理する方法において、 前記ヒーターリフトを使用し、前記ヒーターを前記処理
チャンバ内に方向付けするステップと、 ロボットを使用し、基体を前記処理チャンバ内にロード
するステップと、 前記ウェハリフトを使用し、前記基体を前記ヒーターに
対して方向付けするステップと、 前記処理チャンバにおいて前記基体を処理するステップ
と、を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 前記基体をロードし、方向付けするス
テップは、 前記ウェハリフト内のピンを上昇させ、前記基体を前記
ロボットから取り除くステップと、 前記ウェハリフトを下降させ、前記ピンが前記基体を前
記ヒーター上に配置できるようにするステップと、を更
に含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記ヒーターは、前記ヒーターリフト
によって平面Ｘ、Ｙ、Ｚ方向、及び２つの回転軸におい
て運動することを特徴とする請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１６】 リフト構造において、 （ａ）統合されたクランプたわみアームを有するクラン
プブロックと、 （ｂ）クランプねじ及びクランプ表面を有し、前記ブロ
ック内に挿入されるようになっているヨークと、を備え
ていることを特徴とするリフト構造。 - 【請求項１７】 前記クランプブロックは、前記統合さ
れたクランプたわみアームを作動させるために、垂直に
アクセス可能なクランプねじを使用していることを特徴
とする請求項１６に記載のリフト構造。 - 【請求項１８】 リフト構造において、 （ａ）キー付きリフトフープと、 （ｂ）前記フープに対して実質的に直角に方向付けされ
ているリフトピンと、 （ｃ）１本のクランプねじによって前記フープに結合さ
れているキー付きベローズシャフトと、を備えているこ
とを特徴とするリフト構造。 - 【請求項１９】 前記ベローズシャフトは、 遮蔽されたベローズを含み、前記ベローズの上側フラン
ジに管が内部的に溶接されていることを特徴とする請求
項１８に記載のリフト構造。 - 【請求項２０】 前記結合されたキー付きリフトフープ
及びベローズシャフトは高い処理温度において膨張し、
前記キー付きリフトフープとキー付きベローズシャフト
との間にプレス嵌めを生じるようになっていることを特
徴とする請求項１８に記載のリフト構造。 - 【請求項２１】 前記キー付きリフトフープは、ステン
レス鋼、セラミック、及びアルミニウムからなる群から
選択された材料で作られていることを特徴とする請求項
１８に記載のリフト構造。 - 【請求項２２】 前記キー付きベローズシャフトは、ス
テンレス鋼で作られていることを特徴とする請求項１８
に記載のリフト構造。 - 【請求項２３】 前記キー付きリフトフープは、各ピン
サイトに埋め込まれたパッドを有していることを特徴と
する請求項１８に記載のリフト構造。 - 【請求項２４】 前記パッドは、セラミックで作られて
いることを特徴とする請求項２３に記載のリフト構造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US69881400A | 2000-10-26 | 2000-10-26 | |
| US09/698814 | 2000-10-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002237464A true JP2002237464A (ja) | 2002-08-23 |
Family
ID=24806761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001328941A Withdrawn JP2002237464A (ja) | 2000-10-26 | 2001-10-26 | Ｃｖｄ処理チャンバ用切離し式ウェハリフト及び５軸可調整ヒーターリフトシステム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1202330A2 (ja) |
| JP (1) | JP2002237464A (ja) |
| KR (1) | KR20020032408A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010096102A1 (en) * | 2008-10-30 | 2010-08-26 | Lam Research Corporation | Tactile wafer lifter and methods for operating the same |
| CN104947077A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-09-30 | 山东禹城汉能薄膜太阳能有限公司 | 一种自定位自动压紧进电组件装置及其安装方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040177813A1 (en) * | 2003-03-12 | 2004-09-16 | Applied Materials, Inc. | Substrate support lift mechanism |
| US20080017116A1 (en) * | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Jeffrey Campbell | Substrate support with adjustable lift and rotation mount |
| CN100395170C (zh) * | 2007-02-03 | 2008-06-18 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 升降平台 |
| CN101924002B (zh) * | 2009-06-11 | 2013-02-27 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 一种加热装置及应用该加热装置的等离子体处理设备 |
| US11183418B2 (en) | 2017-06-01 | 2021-11-23 | Applied Materials, Inc. | Two axis goniometer to accomplish fine, permanent, calibration of lift pin hoop orientation |
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