JP2003519908A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 基板を処理するためのプラズマ処理システムであって、
処理チャンバ内にプラズマを閉じ込めるための部品である閉じ込めリングと、
前記部品を直線方向に移動させるための歯車駆動アセンブリと、
を備え、
前記歯車駆動アセンブリは、
第１の歯車と、
複数の第２の歯車と、
複数の位置決め部材と、
を備え、
前記位置決め部材の各々は、別個の第２の歯車に関連し、
前記第１の歯車は、前記複数の第２の歯車を駆動するように構成されており、
前記第２の歯車の各々は、関連する前記位置決め部材を前記直線方向に移動させるように構成されており、
前記位置決め部材の各々は、前記閉じ込めリングに取り付けられており、この結果、前記位置決め部材が前記直線方向に移動するときに、前記閉じ込めリングは移動するプラズマ処理システム。
【請求項２】 請求項１記載のプラズマ処理システムであって、
前記歯車駆動アセンブリは、前記基板の上方の圧力を制御するために、前記閉じ込めリングを移動させるように構成されているプラズマ処理システム。
【請求項３】 請求項１記載のプラズマ処理システムであって、さらに、
処理チャンバ内に電場を発生させるための電極を備えるプラズマ処理システム。
【請求項４】 請求項３記載のプラズマ処理システムであって、
前記電極は、前記処理チャンバ内に設けられているプラズマ処理システム。
【請求項５】 請求項３記載のプラズマ処理システムであって、
前記歯車駆動アセンブリは、さらに、前記電極を前記直線方向に移動させるように構成されており、
前記歯車駆動アセンブリは、前記直線方向に前記閉じ込めリングと前記電極とを独立して移動させるよう構成されているプラズマ処理システム。
【請求項６】 請求項１または請求項２記載のプラズマ処理システムであって、
前記閉じ込めリングの位置は、前記基板が処理のために前記処理チャンバ内に配置されたときに、前記閉じ込めリングと前記基板との間に、間隙を形成するように構成されており、
前記間隙の寸法は、そこを通るガスの流れを制御するために、処理中に、前記閉じ込めリングを前記直線方向に移動させることによって変更されるプラズマ処理システム。
【請求項７】 請求項１記載のプラズマ処理システムであって、
前記プラズマ処理システムは、処理チャンバを備え、
前記第１の歯車と前記第２の歯車の各々とは、前記処理チャンバによって回転可能に支持されており、
前記複数の第２の歯車は、前記第１の歯車に動作可能に係合しており、
前記複数の第２の歯車は、それぞれ、軸と、前記軸に設けられた第１のねじ切り面と、を有し、
前記関連する位置決め部材の各々は、直線方向の移動を提供するために、前記第２の歯車の前記第１のねじ切り面に移動可能に結合された第２のねじ切り面を有するプラズマ処理システム。
【請求項８】 請求項７記載のプラズマ処理システムであって、
前記歯車駆動アセンブリは、さらに、
前記第１の歯車を回転させるための駆動装置を含み、
前記駆動装置は、
モータと、
前記モータに回転可能に結合された駆動歯車と、
備え、
前記駆動歯車は、前記第１の歯車に動作可能に係合しており、
前記モータが前記駆動歯車を回転させると、前記駆動歯車は前記第１の歯車を駆動して回転させ、前記第１の歯車は前記複数の第２の歯車を駆動して回転させ、前記回転する第２の歯車は前記位置決め部材を前記直線方向に移動させるプラズマ処理システム。
【請求項９】 請求項１ないし請求項８のいずれか記載のプラズマ処理システムであって、
前記位置決め部材は第１の位置決め部材であり、
前記歯車駆動アセンブリは、さらに、
複数の第３の歯車と、
複数の第２の位置決め部材と、
を備え、
前記第１の歯車は、前記複数の第３の歯車を駆動するように構成されており、
前記複数の第３の歯車は、前記複数の第２の位置決め部材を前記直線方向に移動させるように構成されており、
前記複数の第２の位置決め部材は、前記閉じ込めリングまたは前記電極に取り付けられており、この結果、前記複数の第２の位置決め部材が前記複数の第３の歯車によって移動するときに、前記取り込めリングまたは前記電極は前記直線方向に移動するプラズマ処理システム。
【請求項１０】 請求項９記載のプラズマ処理システムであって、
前記歯車駆動アセンブリは、さらに、
前記複数の第２の歯車または前記複数の第３の歯車を前記第１の歯車に対して係合させたり解放させたりするためのトランスファ歯車を備え、
前記複数の第２の歯車の内の特定の歯車が前記トランスファ歯車に係合する場合には、前記関連する第１の位置決め部材が前記直線方向に移動し、前記複数の第３の歯車の内の特定の歯車が前記トランスファ歯車に係合する場合には、前記第２の位置決め部材が前記直線方向に移動するプラズマ処理システム。
【請求項１１】 請求項１０記載のプラズマ処理システムであって、
前記第１の歯車と前記複数の第２の歯車と前記複数の第３の歯車と前記トランスファ歯車とは、前記処理チャンバによって回転可能に支持されており、
前記トランスファ歯車は、前記第１の歯車に動作可能に係合しており、
前記複数の第２の歯車の各々は、第１のねじ切り部を有し、
前記第１の位置決め部材の各々は、直線方向の移動を提供するために、前記複数の第２の歯車の内の関連する歯車の前記第１のねじ切り部に移動可能に結合された第２のねじ切り部を有し、
前記複数の第３の歯車の各々は、第３のねじ切り部を有し、
前記第２の位置決め部材の各々は、直線方向の移動を提供するために、前記複数の第２の歯車の内の関連する歯車の前記第３のねじ切り部に移動可能に結合された第４のねじ切り部を有するプラズマ処理システム。
【請求項１２】 基板の処理に関連する物体を移動させるための直線駆動アセンブリであって、
第１の歯車と、
前記第１の歯車に動作可能に係合して移動可能に接触する複数の第２の歯車と、
それぞれが第１の部分と第２の部分とを有する複数の位置決め部材であって、前記第１の部分は、前記複数の第２の歯車の内の１つの歯車に対して直線方向に移動可能に結合されており、前記第２の部分は、前記物体に取り付けられており、前記複数の第２の歯車と前記複数の位置決め部材とは、前記第１の歯車の周辺に対称的に間隔を空けた状態で設けられている、前記位置決め部材と、
を備える直線駆動アセンブリ。
【請求項１３】 請求項１２に記載された直線駆動アセンブリであって、
前記位置決め部材の各々は、前記複数の第２の歯車の内の関連する歯車にねじ込み可能に結合されている、直線駆動アセンブリ。
【請求項１４】 請求項１３記載の直線駆動アセンブリであって、
前記位置決め部材の各々は、一定のピッチを有する雄ねじ切り面を含み、
前記第２の歯車の各々は、前記雄ねじ切り面の前記ピッチと同じピッチを有する雌ねじ切り面を含み、
前記位置決め部材の各々の前記雄ねじ切り面は、前記第２の歯車の内の関連する歯車の前記雌ねじ切り面内に、回転可能に設けられている、直線駆動アセンブリ。
【請求項１５】 請求項１２記載の直線駆動アセンブリであって、
前記位置決め部材の各々の前記第１の部分は、直線形の歯車である、直線駆動アセンブリ。
【請求項１６】 請求項１２ないし請求項１５のいずれか記載の直線駆動アセンブリであって、さらに、
前記第１の歯車を駆動するためのモータを備える、直線駆動アセンブリ。
【請求項１７】 請求項１２記載の直線駆動アセンブリであって、
該直線駆動アセンブリは、基板を処理するためのプラズマ処理システムにおいて用いられる、直線駆動アセンブリ。
【請求項１８】 請求項１２ないし請求項１７のいずれか記載の直線駆動アセンブリであって、
前記物体は、閉じ込めリングである、直線駆動アセンブリ。
【請求項１９】 請求項１２ないし請求項１７のいずれか記載の直線駆動アセンブリであって、
前記物体は、電極である、直線駆動アセンブリ。
【請求項２０】 請求項１記載のプラズマ処理システムであって、
前記閉じ込めリングは、前記基板の上方の領域に前記プラズマを閉じ込めるプラズマ処理システム。
【請求項２１】 請求項１ないし請求項１１のいずれか記載のプラズマ処理システムであって、
前記基板の表面上の所定の領域から材料を選択的に除去するために、前記処理においてエッチング動作が用いられる、または、前記基板の表面上の所定の領域に材料を選択的に蒸着するために、前記処理において蒸着動作が用いられるプラズマ処理システム。
【請求項２２】 請求項１記載のプラズマ処理システムであって、
前記歯車駆動アセンブリは、前記処理チャンバの第１の軸に沿って前記閉じ込めリングを移動させるように構成されており、
前記閉じ込めリングは、前記第１の軸に直交する平面内に配置されるプラズマ処理システム。
【請求項２３】 請求項２記載のプラズマ処理システムであって、
前記閉じ込めリングは、処理中に前記基板の表面における圧力を上げるために、第１の直線方向に移動され、
前記閉じ込めリングは、処理中に前記基板の表面における圧力を下げるために、前記第１の直線方向と逆向きの第２の直線方向に移動されるプラズマ処理システム。
【請求項２４】 請求項１記載のプラズマ処理システムであって、
前記第１の歯車は、前記処理チャンバに対して回転可能であり、
前記第２の歯車は、前記処理チャンバに対して移動可能であり、前記第１の歯車に移動可能に接触しており、
前記位置決め部材である位置決めシャフトは、前記第２の歯車に対して移動可能であり、前記第２の歯車に移動可能に接触しているプラズマ処理システム。
【請求項２５】 請求項２４記載のプラズマ処理システムであって、
前記複数の第２の歯車と前記複数の位置決め部材とは、前記第１の歯車の周辺に対称的に間隔を空けた状態で設けられており、
前記第１の歯車が回転されて、前記複数の第２の歯車が前記第１の歯車に移動可能に接触したままである時に、前記複数の位置決めシャフトは、前記直線方向と平行に組織的に移動するプラズマ処理システム。
【請求項２６】 請求項１５記載の直線駆動アセンブリであって、
前記位置決め部材の各々は、前記複数の第２の歯車の内の関連する歯車に対して移動可能である、直線駆動アセンブリ。
【請求項２７】 処理チャンバの第１の軸に沿って閉じ込めリングを移動させるように構成された歯車構成であって、前記閉じ込めリングは、前記第１の軸に直交する平面内に配置されており、前記歯車構成は、
前記処理チャンバに対して回転可能である第１の歯車と、
前記処理チャンバに対して回転可能であり、前記第１の歯車に移動可能に接触する複数の第２の歯車と、
前記第１の軸と平行に配置された複数の位置決めシャフトであって、前記複数の位置決めシャフトの各々は、前記複数の第２の歯車の内の１つと前記閉じ込めリングとに結合されている、複数の位置決めシャフトと、
を備え、
前記第１の歯車が回転されて、前記複数の第２の歯車が前記第１の歯車に移動可能に接触したままである時に、前記複数の位置決めシャフトは、前記第１の軸と平行に組織的に移動する、歯車構成。
【請求項２８】 処理チャンバの第１の軸に沿って電極を移動させるように構成された歯車構成であって、前記電極は、前記第１の軸に直交する平面内に配置されており、前記歯車構成は、
前記処理チャンバに対して回転可能である第１の歯車と、
前記処理チャンバに対して回転可能であり、前記第１の歯車に移動可能に接触する複数の第２の歯車と、
前記第１の軸と平行に配置された複数の位置決めシャフトであって、前記複数の位置決めシャフトの各々は、前記複数の第２の歯車の内の１つと前記電極とに結合されている、複数の位置決めシャフトと、
を備え、
前記第１の歯車が回転されて、前記複数の第２の歯車が前記第１の歯車に移動可能に接触したままである時に、前記複数の位置決めシャフトは、前記第１の軸と平行に組織的に移動する、歯車構成。
【請求項２９】 基板を処理するためのプラズマ処理システムであって、
処理チャンバ内に電場を発生させるための電極と、
前記基板の前記処理中に前記電極を直線方向に移動させるための歯車駆動アセンブリと、
を備え、
前記歯車駆動アセンブリは、
第１の歯車と、
複数の第２の歯車と、
複数の位置決め部材と、
を備え、
前記位置決め部材の各々は、別個の第２の歯車に関連し、
前記第１の歯車は、前記複数の第２の歯車を駆動するように構成されており、
前記第２の歯車の各々は、関連する前記位置決め部材を前記直線方向に移動させるように構成されており、
前記位置決め部材の各々は、前記電極に取り付けられており、この結果、前記位置決め部材が前記直線方向に移動するときに、前記電極は移動するプラズマ処理システム。
【請求項３０】 請求項２９記載のプラズマ処理システムであって、
前記基板は半導体ウエハであり、前記基板は、前記処理中に前記処理チャンバ内で静止するように保持されるプラズマ処理システム。
【請求項３１】 請求項２９記載のプラズマ処理システムであって、
前記基板が、処理のために前記処理チャンバ内に配置された時に、前記電極と前記基板との間に間隙が設けられ、
前記間隙は、処理のために内部でプラズマが発生および維持される処理領域を規定し、
前記間隙の寸法は、前記処理領域の容積を制御するために、処理中に、前記電極を前記直線方向に移動させることによって変更されるプラズマ処理システム。
【請求項３２】 請求項２９ないし請求項３１のいずれか記載のプラズマ処理システムであって、
前記電極は、処理中に前記基板の上方に配置され、
前記電極は、前記電極にＲＦエネルギを供給するＲＦ電源に結合されているプラズマ処理システム。
【請求項３３】 請求項２９ないし請求項３１のいずれか記載のプラズマ処理システムであって、
前記電極は、処理中に前記基板の下方に配置され、
前記電極は、前記電極にＲＦエネルギを供給するＲＦ電源に結合されているプラズマ処理システム。
【請求項３４】 基板を処理するためのプラズマ処理システムであって、
前記処理のために内部でプラズマが発生および維持される処理チャンバと、
前記処理チャンバ内で前記プラズマに影響を与えるための処理部品と、
前記プラズマによる前記基板の前記処理中に前記処理部品を直線方向に移動させるための歯車駆動アセンブリと、
を備え、
前記歯車駆動アセンブリは、
第１の歯車と、
複数の第２の歯車と、
複数の位置決め部材と、
を備え、
前記位置決め部材の各々は、別個の第２の歯車に関連し、
前記第１の歯車は、前記複数の第２の歯車を駆動するように構成されており、
前記第２の歯車の各々は、関連する前記位置決め部材を前記直線方向に移動させるように構成されており、
前記位置決め部材の各々は、前記処理部品に取り付けられており、この結果、前記位置決め部材が前記直線方向に移動するときに、前記処理部品は移動するプラズマ処理システム。
【請求項３５】 プラズマ処理方法であって、
閉じ込めリングでプラズマを閉じ込める工程と、
前記プラズマによって基板を処理する工程と、
前記処理に影響を与えるために、前記処理中に、歯車アセンブリによって前記閉じ込めリングを直線方向に移動させる工程と
を備える方法。
【請求項３６】 プラズマ処理方法であって、
電極によって電場を発生させる工程と、
プラズマによって基板を処理する工程と、
前記処理に影響を与えるために、前記処理中に、歯車アセンブリによって前記電極を直線方向に移動させる工程と
を備える方法。
【請求項３７】 プラズマ処理チャンバ内で閉じ込めリングまたは電極を移動させるための方法であって、
第１の歯車を回転させる工程と、
前記第１の歯車が第２の歯車に動作可能に係合した時に、前記回転する第１の歯車によって前記第２の歯車を回転させる工程と、
前記回転する第２の歯車によって直線状の経路に沿ってシャフトを移動させる工程であって、前記シャフトは、前記第１の歯車が時計回りに回転される時には第１の方向に移動し、前記第１の歯車が反時計回りに回転される時には第２の方向に移動する、工程と、
前記移動するシャフトにより前記直線状の経路に沿って前記閉じ込めリングまたは前記電極を上下に移動させる工程と
を備える方法。