JP2020536374A - 閉じ機構式真空チャンバ用分離デバイス及びサブシステム - Google Patents

Abstract

本開示は概して、処理システムにおいて使用される分離デバイスに関する。分離デバイスは、貫通して形成された流れ開孔を有する本体を含む。一実施形態では、分離デバイスは、遠隔プラズマ源とプロセスチャンバとの間に配置される。閉じ機構が、本体内に旋回可能に配置される。閉じ機構は、遠隔プラズマ源とプロセスチャンバとの間の流体連結を可能にする、又は不可能にするように駆動され得る。一実施形態では、閉じ機構は、シャフトと、シャフトに連結されたシール板とを含む。クロスアームが、シール板の反対側でシャフトに連結される。クロスアームは、シャフトと、閉じ機構のシール板とを選択的に回転させるように構成される。【選択図】図２

Description

［０００１］本開示の実施形態は、概して、処理システムにおいて使用する分離デバイスに関する。

［０００２］半導体デバイス等のマイクロ電子デバイスの製造では、ガス源により、プロセスガスがプロセスチャンバのプロセス領域に供給される。さらに、一部のプロセスチャンバ又はプロセス用途では、遠隔プラズマ源を使用して、ガスラジカル、ガスイオン、又はその両方が、プロセスが基板に実行されているプロセスチャンバに、又はその内面から堆積物を洗浄するためにプロセスチャンバに供給される。遠隔プラズマ源は、一般に、プロセスチャンバの本体を通して配置されたポートを介してプロセスチャンバに接続される。遠隔プラズマ源をプロセスチャンバから分離するために、バルブ等の分離デバイスが遠隔プラズマ源とプロセスチャンバとの間に配置される。遠隔プラズマ源を用いて、ガスラジカル、ガスイオン、又はその両方がプロセスチャンバのプロセス領域に供給される工程中に、分離デバイスが開位置に移動し、プロセスチャンバのプロセス領域と遠隔プラズマ源との間の流体連結を可能にする。処理工程の完了後、分離デバイスが閉位置に移動することにより、遠隔プラズマ源がプロセスチャンバのプロセス領域から分離される。

［０００３］遠隔プラズマ源とポートとの間のフローラインに単純なバルブが用いられる従来の遠隔プラズマ源分離デバイスは多くの場合、遠隔プラズマ源からのガスラジカル、ガスイオン、又はその両方にシール機構が暴露されることに起因するシール機構の劣化の害、もしくはプロセスチャンバのプロセス領域におけるプロセスの化学現象への暴露の害を受ける。同様に、一部のプロセスガスはシール材料を腐食させる又は侵食するため、これらのガスに暴露された場合、従来のバルブは頻繁に修理する必要があり得る。その結果、シール機構を修理又は交換して機能を維持するのに、頻繁な保守が必要となる。これらの保守工程には、プロセスチャンバの長時間の停止を伴うことが多く、その結果、プロセスチャンバの使用率が低下する。

［０００４］本開示の一実施形態では、分離デバイスが提供される。分離デバイスは、貫通して形成された流れ開孔を有する本体を含む。閉じ機構は、本体内に旋回可能に配置される。閉じ機構は、シャフトと、シャフトに連結されたシール板とを含む。クロスアームは、シール板の反対側及び本体の外部でシャフトに連結される。クロスアームは、閉じ機構のシャフトとシール板とを選択的に回転させるように構成される。

［０００５］本開示の別の実施形態では、分離デバイスが提供される。分離デバイスは、貫通して形成された第１の流れ開孔を有する本体を含む。下部板は、本体に連結され、第２の流れ開孔が下部板を貫通して形成される。第１の流れ開孔の中心軸は、第２の流れ開孔の中心軸と実質的に整列している。カバー板は、本体に連結される。カバー板は、貫通して形成された開口部を含む。開口部は、第１の流れ開孔及び第２の流れ開孔に平行である。シール板領域は、本体、下部板、及びカバー板によって少なくとも部分的に画定される。シャフトは、カバー板の開口部を通して配置される。シール板は、シール板領域に配置される。シャフトは、シール板の第１の表面に剛結される。シール板は、シャフトの軸の周りで回転する。シール板は、シール板が閉じたときに、第１の流れ開孔と第２の流れ開孔とを覆う。

［０００６］更に別の態様では、基板を処理するためのシステムが提供される。システムは、遠隔プラズマ源と、プロセスチャンバと、遠隔プラズマ源とプロセスチャンバとの間に配置され、かつ、遠隔プラズマ源とプロセスチャンバとに連結された分離デバイスとを含む。分離デバイスは、貫通して形成された第１の流れ開孔を有する本体を含む。下部板は、本体に連結される。第２の流れ開孔は、下部板を貫通して形成される。第１の流れ開孔の中心軸は、第２の流れ開孔の中心軸と実質的に整列している。カバー板は本体に連結され、カバー板を貫通して開口部が形成される。開口部は、第１の流れ開孔及び第２の流れ開孔に平行である。シール板領域は、本体、下部板、及びカバー板によって少なくとも部分的に画定される。シャフトは、カバー板の開口部を通して配置される。シール板は、シール板領域に配置され、第１の表面と、第１の表面の反対側の第２の表面とを有する。シャフトは、シール板の第１の表面に剛結され、シール板は、シャフトの軸の周りで回転するように構成される。シール板は、シール板が閉じたときに、第１の流れ開孔と第２の流れ開孔とを覆う。

［０００７］上述した本開示の特徴を詳細に理解できるように、一部が添付の図面に例示されている実施形態を参照しながら、上記に要約した本開示をより具体的に説明する。しかしながら、添付の図面は例示的な実施形態を示しているに過ぎず、したがって、その範囲を限定するものとみなされるべきではなく、本開示は他の同等に有効な実施形態を許容しうることに留意されたい。

遠隔プラズマ源を用いた処理装置の概略図である。 一実施形態に係る分離デバイスの断面図である。 一実施形態に係る分離デバイスの斜視図である。 一実施形態に係る例示の閉じ機構の斜視図である。 一実施形態に係る、閉位置にあるバルブの概略平面図である。 一実施形態に係る、開位置にあるバルブの概略平面図である。

［００１４］理解を容易にするために、可能な場合には、図面に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、更なる記述がなくとも、他の実施形態に有益に取り込まれうると考えられる。

［００１５］本書に記載の実施形態は、処理システム内のチャンバをフローラインから分離するための装置に関する。本書の説明は、遠隔プラズマチャンバを含むが、装置は、基板プロセスチャンバに流入する、又は基板プロセスチャンバから流出する任意のフローラインを分離するのに有用である。

［００１６］図１は、遠隔プラズマ源を用いる例示的な処理装置の概略図である。図１において、処理装置１００は、導管１０８ａ、１０８ｂによってプロセスチャンバ１０６に連結された遠隔プラズマ源１０２を備える。バルブ等の分離デバイス１０４が、遠隔プラズマ源１０２とプロセスチャンバ１０６との間に配置される。分離デバイス１０４は、導管１０８ａ、１０８ｂを通して、遠隔プラズマ源１０２及びプロセスチャンバ１０６と流体連結している。処理中、分離デバイス１０４を通る流体、すなわちガスの通過は、プロセスチャンバ１０６を遠隔プラズマ源１０２から分離するために中断され得る。分離デバイス１０４を開いて流体がそこを通過することを可能にすることによって、遠隔プラズマ源１０２によって生成されたガスラジカル、ガスイオン、又はその両方が、遠隔プラズマ源１０２から、導管１０８ａ、１０８ｂ及び分離デバイス１０４を通って、プロセスチャンバ１０６内に流れることが可能になる。例示的な処理装置１００は、単に例示の目的で開示されている。本書に記載の実施形態では、他の構成又は種類のプロセスチャンバが用いられ得る。

［００１７］図２は、分離デバイス２００の断面図である。分離デバイス２００は、プロセスチャンバ１０６と遠隔プラズマ源１０２との間に配置される。この分離デバイス２００は、それを貫通して形成された流れ開孔２０４を有する本体２０２を含む。一実施形態では、本体２０２は、アルミニウム又はその合金等の金属材料で構成される。他の適切な材料には、流れ開孔２０４を通過するガス、イオン、又はラジカルとの腐食、浸食、又は反応性に対して実質的に耐性のある材料が含まれる。一実施形態では、流れ開孔２０４は、円形の断面を有する。別の実施形態では、流れ開孔２０４は、長方形の断面等のような異なる断面を有し得る。遠隔プラズマ源１０２は、流れ開孔２０４と、下部板２３６を貫通して形成された第２の流れ開孔２３０とを介して、プロセスチャンバ１０６のプロセス領域と流体連結している。第２の流れ開孔２３０は、流れ開孔２０４と整列している。下部板２３６は、プロセスチャンバ１０６に面する本体２０２の側面を覆う。第２の流れ開孔２３０は、本体２０２及び下部板２３６がプロセスチャンバ１０６に取り付けられたときに、チャンバの流れ開口部（図示せず）と整列する。凹部２３５は、プロセスチャンバ１０６に面する本体２０２の表面２３３に形成される。シール板領域２１４は、凹部２３５及び下部板２３６によって少なくとも部分的に画定される。流れ開孔２０４の中心線２３８と、第２の流れ開孔２３０の中心線２４０とは、平行であり、実質的に整列している。流れ開孔２０４及び第２の流れ開孔２３０は、シール板領域２１４に流体接続される。カバー２４６は、本体２０２に連結され、シール板領域２１４を部分的に画定する。

［００１８］閉じ機構２０６は、本体２０２内に部分的に配置される。閉じ機構２０６は、シャフト２１０に連結されたシール板２０８を含む。シール板２０８は、シール板領域２１４内に配置される。閉じ機構２０６のシャフト２１０は、シール板２０８から、本体２０２を貫通して形成された開口部２１２を通り、カバー２４６の開口部２４２を通って延在する。シャフトは、本体２０２の外部で終端する。シャフト２１０の第１の端部２２２は、本体２０２内に配置され、シール板２０８に連結される。シャフト２１０の第２の端部２２８は、第１の端部２２２の反対側の本体２０２及びカバー２４６の外方に配置される。閉じ機構２０６は、アルミニウム等の金属材料から製造されるが、流れ開孔２０４を通過するガス、イオン、又はラジカルとの腐食、浸食、又は反応性に耐性のある他の材料も使用され得る。

［００１９］カバー２４６は、本体２０２の開口部２１２の上に配置される。開口部２１２は、シール板２０８がシール板領域２１４を出入りできるようにサイズ設定される。カバー２４６は、本体２０２とカバー２４６との間に配置されたシール２５０を有する、例えばねじ式ファスナ２２９によって本体２０２に連結される。シール２５０（例えば、溝に配置されたＯリング）は、本体２０２とカバー２４６との間の界面におけるプロセスガスの漏洩を防止する。カバー２４６及び閉じ機構２０６は、本体２０２を遠隔プラズマ源１０２又はプロセスチャンバ１０６から連結解除することなく、保守のために分離デバイス２０２から取り外すことができる。したがって、分離デバイス２００の保守に必要な時間が大幅に削減され、それに連結された処理システムの使用率が増加する。カバー２４６は、図示したように、ねじ式ファスナ２２９を使用して本体２０２に連結されるが、ラッチ、ボンディング、又はろう付けなど、カバー２４６を本体２０２に連結することができる任意の機構も用いられ得る。

［００２０］シール２３２及びベアリング２４４がシャフト２１０の周囲の開口部２４２に配置され、シール板領域２１４から開口部２４２を通じたプロセスガスの漏洩を防止する。特定の実施形態では、シール２３２は、分離デバイス２００を通って流れるプロセスガスとの反応によるシール２３２の劣化を低減するように選択された材料から製造されたＯリングであってもよい。シール２３２に隣接して配置されたベアリング２４４は、シャフト２１０が開口部２４２内を移動することを可能にし、シャフト２１０に連結されたシール板２０８がシール板領域２１４内を移動することを可能にする。特定の実施形態では、ベアリング２４４は、シール板領域２１４内のシール機構２０６の回転運動及び直線運動を容易にするために、１つ又は複数のボールベアリングを備える。

［００２１］クロスアーム２１６は、カバー２４６の外方に延在するシャフト２１０の一部に連結される。クロスアーム２１６がシャフト２１０に固定されることにより、シャフト２１０の軸の周りのクロスアーム２１６の回転がシャフト２１０の回転を引き起こし、シール板２０８がシール板領域２１４内でシャフト２１０の軸の周りを揺動するようになる。ホイール２１８は、クロスアーム２１６の端部に隣接するクロスアーム２１６に回転連結される。凹部２２０、３０２、３０４（図３）は、カバー２４６の外面２４８に形成され、ホイール２１８が着座し得る戻り止めを提供する。凹部２２０、３０２、３０４（図３）は、カバー２４６の上部外面２４８に延在するトラフであるが、トラフは、さらに短くてもよく、又は外面２４８の内側に延在する単純な半球状の戻り止めであってもよく、ホイール２１８は、クロスアーム２１６からカバー２４６に向かって延在する短いシャフト（図示せず）に固定された回転ボール（図示せず）に置換されてもよい。

［００２２］シール板２０８は、第２の流れ開孔２３０に面するシール板２０８の表面２２７に形成された同心のシールリング溝に配置された、一対の同心に整列したシール２２６ａ、２２６ｂを含む。シール２２６ａ、２２６ｂは、中に形成されたシール溝を有する表面２２７と、シール板領域２１４に面する下部板２３６の表面２３４とに対して密閉するように構成される。一実施形態では、シール２２６、２２６ｂが配置される溝は、開位置と閉位置との間を閉じ機構２０６が移動中にシール２２６ａ、２２６ｂを保持するようにアリ溝加工される。

［００２３］シール板２０８が閉位置にあるとき、図３に示すように、両方のシール２２６ａ、２２６ｂは第２の流れ開孔２３０を囲み、第２の流れ開孔２３０から半径方向外側の位置で、シール板２０８の表面２２７と下部板２３６の表面２３４との間に密閉部を形成する。したがって、シール２２６ａ、２２６ｂはそれぞれ、第２の流れ開孔２３０の円周よりも大きい円周を有する。シール２２６ａは、第２の流れ開孔２３０を取り囲み、一次シールと称される。シール２２６ｂはシール２２６ａを取り囲み、保護シールと称される。したがって、シール２２６ａは、第２の流れ開孔２３０の円周よりも大きい円周を有し、シール２２６ｂは、シール２２６ａ及び第２の流れ開孔２３０の両方の円周よりも大きい円周を有する。特定の実施形態では、シール２２６ａ、２２６ｂはＯリングである。Ｏリングは、ポリマー材料、石油系材料、又はニトリルゴム等のゴムを含み得る。Ｏリングの材料は、一般に、流れ開孔２０４、２３０を通って流れるプロセスガスに関して選択され、これにより、プロセスガスとの反応の結果としてのシール２２６ａ、２２６ｂの劣化が最小限に抑えられる。

［００２４］付勢部材２２４が、本体２０２の外側のシャフト２１０に隣接して配置される。付勢部材２２４は、閉じ機構２０６、ひいてはシール板２０８に、下部板２３６の内向き表面２３４の方向に力を加える。シール２２６ａ、２２６ｂは、シール溝の表面とシール板２０８の表面２３４との間で圧縮され、第２の流れ開孔２３０とシール板領域２１４との間が確実に気密密閉される。付勢部材２２４は、シール板２０８が開位置にある図５Ｂに示すように、シール板２０８が閉位置及び第２の位置において第２の流れ開孔２３０の上に位置づけされたときに、シール２２６ａ、２２６ｂが下部板２３６の表面２３４に接触するような方向に力を加えるように構成される。

［００２５］付勢部材２２４の上方には、ナット等のキャップ（図示せず）が配置される。キャップは、キャップの下面とクロスアーム２１６の上面２５２との間で付勢部材２２４を圧縮する。キャップは、付勢部材２２４の付勢及びその結果として閉じデバイス２０６に加えられる力の調整（例えば、増加又は減少）を可能にする。特定の実施形態では、付勢部材２２４はバネであり、キャップは、ねじ式スタッド（図示せず）によってカバー２４６を連結するナットである。付勢部材２２４と、それに連結された閉じ機構２０６とが、回転的かつ直線的に移動する間、キャップは固定されたままで、閉じ機構２０６上の力を維持する。ばねの付勢は、ナットと、ばねが配置されるクロスアーム２１６の表面２５２との間の距離を増減させるために、ナットをねじ式スタッドの上下に移動させることによって調整される。付勢部材２２４によって加えられる力は、シール板２０８が閉位置にあるときに、シール板領域２１４内の圧力と第２の流れ開孔２３０内の圧力との間の圧力差によって作り出されるシール板２０８上の反力に耐えるように構成される。

［００２６］図３は、分離デバイス２００の斜視断面図である。本体２０２の断面は、シール板２０８とシャフト２１０とを部分的に示す。クロスアーム２１６及びそれに連結されたホイール２１８は、本体２０２及びカバー２４６の外面２４８の外側に配置される。凹部３０２及び３０４は、図２の凹部２２０と同様に、カバー２４６の外面２４８に配置される。付勢部材２２４は、閉じ機構２０６の移動を明確にするために、図３には示していない。アクチュエータ３０６及びリンケージ３０８は、クロスアーム２１６に連結される。図３の実施形態では、アクチュエータ３０６は、プーリ３１０に連結されたモータを備える。リンケージ３０８は、シャフト２１０の片側のクロスアーム２１６の第１の部分３１２に連結されたケーブルである。リンケージ３０８は、プーリ３１０の周囲を１回転以上移動し、第１の部分３１２からシャフト２１０の反対側のクロスアーム２１６の第２の部分３１４に接続する。

［００２７］一実施形態では、アクチュエータ３０６は、プーリ３１０に回転運動を加えるステッパモータである。回転運動には、時計回りと反時計回りの両方の運動が含まれる。アクチュエータ３０６がいずれかの方向に回転すると、回転運動は、プーリ３１０及びそれに連結されたリンケージ３０８に加えられるトルクを生成する。トルクは、リンケージ３０８によってクロスアーム２１６に平行移動する。したがって、アクチュエータ３０６の回転運動により、クロスアーム２１６の部分３１２、３１４のうちの１つに力が加わる。アクチュエータ３０６によってクロスアーム２１６の部分３１２、３１４に加えられる力によって、シャフト２１０の軸の周りの閉じ機構２０６のシャフト２１０内での回転が引き起こされる。アクチュエータ３０６と同様、結果として生じるシャフト２１０の回転は、時計回り又は反時計回りであり得る。シャフト２１０及びクロスアーム２１６の回転運動により、ホイール２１８が、シャフト２１０の軸の周りで凹部３０２及び３０４の間の円弧Ｒを横切る。ホイール２１８は、ホイール２１８が円弧Ｒを横切るときに凹部３０２、３０４のいずれかから外れる。ホイール２１８が凹部３０２、３０４のいずれかに再着座するとき、シャフト２１０及びクロスアーム２１６の回転運動が停止する。凹部３０２、３０４は、アクチュエータ３０６と係合せずに、閉じ機構２０６の回転を阻止する。

［００２８］アクチュエータ３０６が係合すると、ホイール２１８と凹部３０２、３０４の一方の壁との相互作用により、ホイール２１８が凹部３０２、３０４内を上方に移動してカバー２４６の外面２４８に係合し、外面２４８上を回転することによって引き起こされる持ち上げ力が加えられる。ホイールに加えられる持ち上げ力は、付勢部材２２４によって生成される力（図２に示す）とは逆である。付勢部材２２４によって加えられる力は、ホイールが外面２４８上で円弧Ｒを横切る間、ホイールがカバー２４６の外面２４８と接触したままであることを可能にする。したがって、クロスアーム２１６及びシャフト２１０は、ホイール２１８が凹部３０２又は３０４の壁を横切るときに、ホイール２１８によってまず上方に、外面２４８から離れる方向に持ち上げられる。ホイール２１８は、他方の凹部３０２又は３０４に達するまで、円弧Ｒに沿って移動する。他方の凹部３０２又は３０４に入ると、付勢部材２２４（図２に示す）の下方への付勢によって、ホイール２１８が凹部３０２又は３０４内に着座する。従って、ホイール２１８が凹部３０２又は３０４の壁を横切ると、クロスアーム２１６及びシャフト２１０は下部板２３６に向かって移動する。ホイールが凹部３０２又は３０４に着座すると、アクチュエータ３０６は回転を停止する。特定の実施形態では、センサを備える制御システム（図示せず）と、分離デバイス２００に連結されたコントローラとが、アクチュエータ３０６に選択的に係合して、分離デバイス２００を開閉するように自動的に位置づけする。

［００２９］シャフト２１０は、クロスアーム２１６とシール板２０８の両方に固定される。したがって、シール板２０８の移動は、クロスアーム２１６の移動と実質的に同一である。アクチュエータ３０６が係合して一方向または他の方向に回転すると、シール板２０８およびその中に配置されたシール２２６ａ、２２６ｂは、下部板２３６の表面２３４から離れるように持ち上げられ、シャフト２１０の方向と同様の方向に回転し、クロスアーム２１６がカバー２４６の外面２４８から離れるように持ち上げられてシャフトの方向と同様の方向に回転し、外面２４８に向かって下降するのと同様の方法で、表面２３４に向かって下降する。中に配置されたシール２２６ａ、２２６ｂを含むシール板２０８は、シャフト２１０の軸の周りを回転する。さらに、ホイール２１８の動きにより、シール板２０８及びシール２２６ａ、２２６ｂが下部板２３６の表面２３４から離れるように持ち上げられ、これにより、下部板２３６の表面２３４とシール２２６ａ、２２６ｂ及びシール板２０８との間に小さな間隙が生じる。間隙は、シール板２０８及びシール２２６ａ、２２６ｂに、下部板２３６の表面２３４に接触することなく、シャフト２１０と共に回転するための隙間を提供する。シール２２６ａ、２２６ｂの移動中に、シール２２６ａ、２２６ｂと（シール溝表面以外の）隣接する表面とが接触すると、シール２２６ａ、２２６ｂが損傷し得る。シャフト２１０の回転移動および円弧を介したシール板２０８の揺動により、シール板２０８の表面２２７が下部板２３６の表面２３４をこすることなく、分離デバイス２００が開位置および閉位置に選択的に位置づけされることが可能になる。開位置および閉位置の詳細な説明は、図５Ａ及び５Ｂを参照して提供される。

［００３０］アクチュエータ３０６及びリンケージ３０８は、プーリとケーブルの組み合わせに限定されない。特定の実施形態では、リンケージ３０８は、アクチュエータ３０６とクロスアーム２１６との間に連結され、クロスアーム２１６の一方の端部を押し引きすることによりシャフト２１０を回転させる第２のアームであってよい。さらなる実施形態では、アクチュエータ３０６は、クロスアーム２１６に直接連結される線形アクチュエータであってよい。さらに別の実施形態では、アクチュエータ３０６は、シャフト２１０に直接連結され得る。閉じ機構２０６に回転運動を提供する任意の手段を用いることができる。

［００３１］図４は、例示的な閉じ機構２０６の斜視図である。閉じ機構２０６は、シール板２０８に連結されたシャフト２１０を備える。この実施形態では、シャフト２１０は、シール板２０８の端部近くでシール板２０８に連結される。本体の凹部２３５（図１に示す）が、シール板２０８がシール板領域２１４の側壁と接触することなくシール板領域２１４内で回転できるくらいの十分なサイズである限り、シャフト２１０は、異なる位置でシール板２０８に連結され得ると考えられる。 例えば、シャフト２１０は、シール板２０８の中心近くでシール板２０８に連結され得る。図４の閉じ機構２０６は、簡潔にするために簡略化された形状寸法で示される。閉じ機構２０６、特にシール板２０８の形状は異なってもよいことを理解すべきである。例えば、シール板２０８は、分離デバイス２００のサイズを最小化するために、上面から下面へテーパを有するように構成され得る。また、シール板２０８は、四角箱、円筒等であってもよい。

［００３２］図５Ａおよび図５Ｂは、上から見た分離デバイス２００の一部の平面図である。閉じ機構２０６を囲み、シール板領域２１４を少なくとも部分的に画定する境界が示される。長方形として描かれたシール板２０８は、シャフト２１０に連結され、シャフト２１０の周りを回転する。破線で示すシール２２６ａ、２２６ｂは、シャフト２１０の反対側のシール板２０８の溝（図示せず）に配置される。（図２に示すように）下部板２３６を貫通して形成された第２の流れ開孔２３０は、シール板領域２１４の境界内にある。

［００３３］図５Ａでは、シール板２０８は、第２の流れ開孔２３０を覆っている。破線で示すシール２２６ａ、２２６ｂは、同じく破線で示す第２の流れ開孔２３０を取り囲み、第２の流れ開孔２３０の半径方向外側及びそれを囲む位置で下部板２３６の表面２３４と接触する。閉位置と称されるこの位置では、シール２２６ａ、２２６ｂは第２の流れ開孔２３０の周囲に気密シールを形成し、シール板領域２１４及び流れ開孔２０４から第２の流れ開孔２３０を密閉する（図２に示す） 。したがって、シール板２０８およびシール２２６ａ、２２６ｂは、図１に示す遠隔プラズマ源１０２の出力等のプロセスガスがプロセスチャンバ１０６のプロセス領域に流れるのを防止する。逆に、閉位置でシール２２６ａ、２２６ｂによってできたシールにより、遠隔プラズマ源１０２がプロセスチャンバ１０６のプロセス領域から分離される。

［００３４］図５Ｂでは、シール板２０８は、第２の流れ開孔２３０を覆っていない。これは、開位置と称される。シール板２０８は、表面２３４から持ち上げられ、第２の流れ開孔２３０から離れるように回転する。シール板２０８が第２の流れ開孔２３０から離れるように回転すると、シール板２０８は表面２３４に向かって下降する。シール板２０８が第２の流れ開孔２３０から離れるように移動すると、第２の流れ開孔２３０、シール板領域２１４、および流れ開孔２０４（図２に示す）の間の流体連結が可能になる。開位置では、シール２２６ａ、２２６ｂは、シール板が閉位置にあるときとは異なる表面２３４の部分と接触する。すなわち、開位置では、シール２２６ａ、２２６ｂは、第２の流れ開孔２３０を囲まない。

［００３５］開位置と閉位置の両方で、シール２２６ｂは、シール２２６ａの周囲に少なくとも部分的に密閉された環状領域を形成する。すなわち、環状領域は、シール２２６ａとシール２２６ｂとの間に形成される。環状領域は、閉じ機構が開位置にあるときに、遠隔プラズマ源１０２によって生成されるガスラジカル、ガスイオン、またはその両方へのシール２２６ａの暴露を防止する。シール２２６ｂは、遠隔プラズマ源１０２の出力への曝露による一次シール２２６ａの劣化を最小限に抑えることにより、一次シール２２６ａの修理または交換のための保守間隔を増加させる。特定の実施形態では、シール板２０８と下部板２３６の表面２３４との間に、約１０ミルと約２０ミルの間等の小さな間隙が維持され、シール板２０８と表面２３４との接触によって引き起こされる汚染粒子の生成が防止される。

［００３６］分離デバイス２００は、図５Ｂに示す開位置又は図５Ａに示す閉位置にあるように位置づけされ、遠隔プラズマ源１０２から分離デバイス２００を通るガスラジカル、ガスイオン、またはその両方の流れを選択的に可能にする。本書に記載の実施形態は、分離デバイス２００のシールの保守間隔を有利に増加させ、それによって分離デバイス２００の保守間隔を増加させる。本書の実施形態は、分離デバイスの設計を単純化し、分離デバイスを形成するのに必要な構成要素の数を最小限にすることによって、処理システムで使用される分離デバイスの必要な保守をさらに削減する。したがって、本書の実施形態は、本書に記載の分離デバイスに連結されたプロセスチャンバの生産使用率を増加させる。本書に記載の実施形態は、例示的なプロセスシステムに限定されないことを理解すべきである。領域を別の領域から分離するシステムはいずれも、本書に記載の実施形態から利益を得ることができる。

［００３７］上記は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態を、それらの基本範囲を逸脱せずに考案することが可能であり、それらの範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (15)

1. 分離デバイスであって、
   貫通して形成された流れ開孔を有する本体と、
   前記本体内に旋回可能に配置された閉じ機構であって、
   シャフトと、
   前記シャフトに連結されたシール板と
   を含む閉じ機構と、
   前記シール板の反対側及び前記本体の外部で前記シャフトに連結されたクロスアームであって、前記閉じ機構の前記シャフトと前記シール板とを選択的に回転させるように構成されるクロスアームと
   を備える、分離デバイス。
2. 前記本体及び前記閉じ機構が金属材料を含む、請求項１に記載の分離デバイス。
3. 前記金属材料がアルミニウムを含む、請求項２に記載の分離デバイス。
4. 前記クロスアームに連結され、前記シャフトに沿った前記シール板に向かう方向に前記クロスアームに力を加えるように構成された付勢部材
   を更に備える、請求項１に記載の分離デバイス。
5. 前記クロスアームに連結された付勢部材を更に備える、請求項１に記載の分離デバイス。
6. 第１のシールと、前記第１のシールを囲む第２のシールとを更に備え、前記第１のシール及び前記第２のシールは、前記閉じ機構の前記シール板に配置される、請求項１に記載の分離デバイス。
7. 前記第１のシール及び前記第２のシールは、前記閉じ機構が前記流れ開孔の周囲にシールを形成するように位置づけされたときに前記流れ開孔を囲む、請求項６に記載の分離デバイス。
8. 分離デバイスであって、
   貫通して形成された第１の流れ開孔を有する本体と、
   前記本体に連結された下部板と、
   前記下部板を貫通して形成された第２の流れ開孔であって、前記第１の流れ開孔の中心軸が前記第２の流れ開孔の中心軸と実質的に整列している、第２の流れ開孔と、
   前記本体に連結されたカバー板であって、前記第１の流れ開孔及び前記第２の流れ開孔に平行な開口部が貫通して形成されたカバー板と、
   前記本体、前記下部板、及び前記カバー板によって少なくとも部分的に画定されたシール板領域と、
   前記カバー板の前記開口部を通して配置されたシャフトと、
   前記シール板領域に配置されたシール板であって、当該シール板が、第１の表面と、前記第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、前記シャフトが、前記シール板の前記第１の表面に剛結され、当該シール板が、前記シャフトの軸の周りで回転するように構成され、当該シール板が閉じたときに前記第１の流れ開孔と前記第２の流れ開孔とを覆う、シール板と
   を備える、分離デバイス。
9. 前記シール板の前記第２の表面に形成された１又は複数のシール溝と、
   前記１又は複数のシール溝に配置された１又は複数のシールと
   を更に備える、請求項８に記載の分離デバイス。
10. 前記シール板が前記第２の流れ開孔を覆ったときに、前記１又は複数のシールが前記第２の流れ開孔を囲む、請求項９に記載の分離デバイス。
11. 前記シール板が閉じたときに、前記１又は複数のシール溝及び前記１又は複数のシールが前記第２の流れ開孔を囲む、請求項９に記載の分離デバイス。
12. 前記カバー板の表面に形成された凹部と、
    前記シール板の反対側で前記シャフトに連結されたクロスアームと、
    前記クロスアームに回転可能に連結され、かつ、前記凹部に配置されたホイールであって、前記シール板が閉じたときに前記凹部に配置されるホイールと
    を更に備える、請求項９に記載の分離デバイス。
13. 前記ホイールが前記凹部から外れて、前記カバー板上で前記シャフトの軸の周りで円弧を横切る、請求項１２に記載の分離デバイス。
14. 前記シャフトに連結されたアクチュエータ
    を更に備える、請求項８に記載の分離デバイス。
15. 基板を処理するためのシステムであって、
    遠隔プラズマ源と、
    プロセスチャンバと、
    前記遠隔プラズマ源と前記プロセスチャンバとの間に配置され、前記遠隔プラズマ源と前記プロセスチャンバとに連結された分離デバイスであって、
    貫通して形成された第１の流れ開孔を有する本体と、
    前記本体に連結された下部板と、
    前記下部板を貫通して形成された第２の流れ開孔であって、前記第１の流れ開孔の中心軸が前記第２の流れ開孔の中心軸と実質的に整列している、第２の流れ開孔と、
    前記本体に連結されたカバー板であって、前記第１の流れ開孔及び前記第２の流れ開孔に平行な開口部が貫通して形成されたカバー板と、
    前記本体、前記下部板、及び前記カバー板によって少なくとも部分的に画定されたシール板領域と、
    前記カバー板の前記開口部を通して配置されたシャフトと、
    前記シール板領域に配置されたシール板であって、当該シール板が、第１の表面と、前記第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、前記シャフトが、前記シール板の前記第１の表面に剛結され、当該シール板が、前記シャフトの軸の周りで回転するように構成され、当該シール板が閉じたときに前記第１の流れ開孔と前記第２の流れ開孔とを覆う、シール板と
    を含む、分離デバイスと
    を備える、システム。

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