JP2023525861A - 基板移送のためのフローティングピン - Google Patents

Abstract

基板支持体に対して基板を位置決めするためのフローティングピンが、基板支持体内のガイド孔を通過するように構成されたシャフトと、頂面および頂面とシャフトとの間に配置された平坦なショルダ面を含むピンヘッドとを含む。平坦なショルダ面は、基板支持体の凹面に位置付けられ、基板支持体のガイド孔を封止するように構成されている。

Description

本開示の実施形態は、一般に、半導体基板を処理するための方法および装置に関する。より詳細には、本開示の実施形態は、基板支持体に対して基板を位置決めするためのリフトピンアセンブリに関する。

従来の半導体基板処理ツール（たとえば、クラスタツール）は、基板処理中に１つまたは複数のプロセスを実行するように構成される。たとえば、クラスタツールは、基板上で物理的気相堆積（ＰＶＤ）プロセスを実行するように構成されたＰＶＤチャンバ、基板上で原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスを実行するように構成されたＡＬＤチャンバ、基板上で化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスを実行するように構成されたＣＶＤチャンバなど、および／または１つもしくは複数の他の処理チャンバ、たとえば前洗浄プロセスチャンバを含むことができる。クラスタツールは、クラスタツールのメインフレームに結合された様々な処理チャンバ、バッファチャンバ、および／またはロードロックの内外へ基板を動かすためのロボットを含むことができる。

そのような半導体基板処理ツール（すなわち、クラスタツール）は、１つの基板または複数の基板を処理するのに好適であるが、リフトピンを収容するためのガイド孔を有する基板支持体からプロセスガスが漏れる。リフトピンは、基板をロボットアームから基板支持体へ移送するために使用される。そのようなプロセスガスの漏れは、基板と基板を堆積させた基板支持体との間の熱接触抵抗に影響し、基板処理中に基板支持体に対する基板の不適切かつ不均一のチャッキングを招く。既存のリフトピンは、基板を基板支持体へ移送することだけが有効にされ、プロセスガスの漏れを回避するためのいかなるタイプの封止も提供しない。

したがって、基板を基板支持体へ移送するとともに、基板支持体を通じたプロセスガスの漏れを低減させるための封止を提供するリフトピンが、当技術分野で必要とされている。

本明細書に記載する実施形態は、基板支持体に対して基板を位置決めするためのフローティングピンを提供する。フローティングピンは、基板支持体内のガイド孔を通過するように構成されたシャフトと、頂面および頂面とシャフトとの間に配置された平坦なショルダ面を含むピンヘッドとを含む。平坦なショルダ面は、基板支持体の凹面に位置付けられ、基板支持体のガイド孔を封止するように構成される。

本明細書に記載する実施形態はまた、基板支持体に対して基板を位置決めするためのリフトピンアセンブリを提供する。リフトピンアセンブリは、ピンヘッドおよびシャフトを有するフローティングピンと、ピンヘッドとは反対側のシャフトの端部に接触し、基板支持体内のガイド孔にシャフトを通過させるように構成されたリフトピンとを含む。ピンヘッドは、頂面および頂面とシャフトとの間に配置された平坦なショルダ面を含み、平坦なショルダ面は、基板支持体の凹面に位置付けられ、基板支持体のガイド孔を封止するように構成される。

本明細書に記載する実施形態はまた、処理システムを提供する。処理システムは、ガイド孔が通過する基板支持体と、リフトピンアセンブリとを含む。ガイド孔は、位置付け部分およびガイド部分を含む。位置付け部分は、基板支持体の前面とガイド部分との間に平坦なショルダ面を含む。リフトピンアセンブリは、位置付け部分内に位置付けられるように構成されたピンヘッドと、ガイド部分を通過するように構成されたシャフトとを有するフローティングピンを含む。リフトピンは、ピンヘッドとは反対側のシャフトの端部に接触し、基板支持体内のガイド孔にフローティングピンを通過させるように構成される。ピンヘッドは、頂面および頂面とシャフトとの間に配置された平坦なショルダ面を含み、ピンヘッドの平坦なショルダ面は、位置付け部分の平坦なショルダ面に位置付けられ、基板支持体のガイド孔を封止するように構成される。

本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を得ることができ、実施形態のいくつかは添付の図面に示されている。しかし、添付の図面は例示的な実施形態のみを示し、したがってその範囲を限定すると見なされるべきではなく、他の等しく有効な実施形態も認めることができることに留意されたい。

一実施形態によるシステムの上面図である。 一実施形態による処理システムの断面図である。 一実施形態によるフローティングピンの概略図である。 一実施形態によるフローティングピンの概略図である。 一実施形態によるフローティングピンの概略図である。 一実施形態によるフローティングピンの概略図である。

理解を容易にするために、可能な限り、これらの図に共通する同一の要素を指すために同一の参照番号を使用した。さらなる記述がなくても、一実施形態の要素および特徴を他の実施形態に有益に組み込むことができることが企図される。

基板処理のための装置およびシステムの実施形態が、本明細書に提供される。特に、いくつかの実施形態は、フローティングピンと、基板支持体のガイド孔にフローティングピンを通過させるリフトピンとを含むリフトピンアセンブリを対象とする。後述するフローティングピンは、平坦なショルダを有するピンヘッド含み、平坦なショルダは、基板支持体の凹面に位置付けられ、基板支持体のガイド孔を封止する。この封止により、ガイド孔からのガス漏れが防止され、したがって処理チャンバ内のプロセス圧力が維持される。いくつかの実施形態では、ピンヘッドはまた、平坦なショルダ面の上に皿穴部分を有し、ガイド孔のさらなる封止を提供する。

図１は、本開示の少なくともいくつかの実施形態によるシステム１００の上面図である。システム１００は、フロントエンドモジュール１１０、インターフェースモジュール１２０、および１対のロードロック１３０（以下、ロードロック１３０と呼ぶ）を含む。システムはまた、バッファ（または真空移送）チャンバ１４０と、複数の処理チャンバ１６０ａ～１６０ｄ（以下、処理チャンバ１６０）ならびに／または密閉区域１７０ａおよび１７０ｂ（以下、密閉区域１７０）を含む複数（たとえば、３つ）の多環境チャンバ１５０ａ～１５０ｃとを含む。

図２は、図１に関して上述した任意の処理チャンバを含む処理システム２００の断面図を示す。処理システム２００は概して、ガス源２０４に結合されたチャンバ本体２０２を備える。チャンバ本体２０２は典型的に、単体の機械加工された構造であり、アルミニウムなどの剛性の材料ブロックから製作される。チャンバ本体２０２内には、シャワーヘッド２０６および基板支持アセンブリ２１０が位置する。シャワーヘッド２０６は、チャンバ本体２０２の上面または蓋に結合されており、ガス源２０４から均一のガスの流れを提供し、このガス流は、基板支持アセンブリ２１０上に位置決めされた基板２０８の上に分散させられる。

基板支持アセンブリ２１０は概して、基板支持体２１２および心棒２１４を含む。心棒２１４は、基板支持体２１２をチャンバ本体２０２内に位置決めする。処理中は、基板支持体２１２の上に基板２０８が配置される。基板支持体２１２は、サセプタ、ヒータ、静電チャック、または真空チャックとすることができる。典型的に、基板支持体２１２は、セラミック、アルミニウム、ステンレス鋼、およびこれらの組合せから選択された材料から製作される。基板支持体２１２を通って、複数のガイド孔２１６が配置される。各ガイド孔２１６、または別法として、ガイド孔２１６内に配置されたガイドブッシングの内側通路（図３に示すブッシュ機構３０４内の貫通孔３０６など）が、リフトピンアセンブリ２２０のフローティングピン２１８を収容する。

リフトピンアセンブリ２２０は、基板支持体２１２と相互作用し、基板支持体２１２に対して基板２０８を位置決めする。リフトピンアセンブリ２２０は、フローティングピン２１８と、リフトピン２２４が配置されたリフト板２２２と、リフト板２２２に接続された心棒２２６と、リフト板２２２の高さを制御するためのアクチュエータなどの持上げ機構２２８とを含む。心棒２２６の高さが、持上げ機構２２８によって制御される。持上げ機構２２８は、空圧シリンダ、水圧シリンダ、親ねじ、ソレノイド、ステッパモータ、または他の運動デバイスとすることができ、典型的にチャンバ本体２０２の外側に位置決めされ、心棒２２６を動かすように適合される。心棒２２６および心棒２２６に接続されたリフト板２２２が基板支持体２１２に向かって上方へ動かされると、リフト板２２２に取り付けられたリフトピン２２４がフローティングピン２１８の下端に接触して、基板支持体２１２のガイド孔２１６にフローティングピン２１８を通過させる。フローティングピン２１８の上端は、基板支持体２１２のガイド孔２１６を出て基板２０８を持ち上げ、基板支持体２１２の前面２１２ａから隔置された関係にする。

フローティングピン２１８は典型的に、セラミック、ステンレス鋼、アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、サファイア、または他の好適な材料から形成される。いくつかの実施形態では、フローティングピン２１８は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から形成される。ＡｌＮから形成されたフローティングピンは、その熱伝導率がより高いため、リフトピンの熱放散容量を改善する。所望される場合、熱伝導率をさらに高めるために、フローティングピン２１８は、約２質量％～約５質量％のＡｌＮ含有酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）とすることができる。加えて、摩擦および表面の摩耗を低減させるように、フローティングピン２１８の円筒形の外面を処理することができる。たとえば、摩擦の低減、表面硬度の変更、平滑さの改善、または引っ掻きおよび腐食に対する耐性の改善のために、フローティングピン２１８の円筒形の外面にはんだ、プラズマ溶射、または電気研磨を施すことができる。リフトピン２２４は、ステンレス鋼（ＳＳＴ）から形成することができる。

図３は、図２のフローティングピン２１８として使用することができる伸縮式のフローティングピン３０２を示す。ブッシュ機構３０４が基板支持体２１２のガイド孔２１６に少なくとも部分的に嵌められ、基板支持体２１２の裏面２１２ｂに結合される。ブッシュ機構３０４は、貫通孔３０６を有する。ブッシュ機構３０４は、セラミックから作ることができる。伸縮式のピン３０２は、ピンヘッド３０８およびシャフト３１０を有する。ピンヘッド３０８は、伸縮式のフローティングピン３０２が押し上げられて基板２０８を持ち上げたときに基板２０８に接触する丸めた先端３１２を有する。ピンヘッド３０８は、シャフト３１０より大きい横径を有する。シャフト３１０は、ブッシュ機構３０４の貫通孔３０６を通って延びる。伸縮式のフローティングピン３０２は、ピンヘッド３０８からシャフト３１０へ傾斜面３１４を有する。

ブッシュ機構３０４は、挿入部分３１８およびフランジ部分３２０を有する。挿入部分３１８は、基板支持体２１２の裏面２１２ｂから基板支持体２１２のガイド孔２１６に挿入され、フランジ部分３２０は、基板支持体２１２の裏面２１２ｂに接触する（裏面２１２ｂとの封止を形成する）。ブッシュ機構３０４は、たとえばフランジ部分３２０を通って基板支持体２１２に留められたねじによって、基板支持体２１２に固定することができる。挿入部分３１８の側壁外面は、ガイド孔２１６の側壁面に接触することができるが、これらの間にいくらかの間隙が生じてもよい。

挿入部分３１８はまた、挿入部分３１８の側壁外面からブッシュ機構３０４の貫通孔３０６の側壁内面まで延びる傾斜面３１６を有する。挿入部分３１８の傾斜面３１６は概して、伸縮式のフローティングピン３０２の傾斜面３１４に一致する。基板２０８が基板支持体２１２の前面２１２ａに位置する後退位置で、２つの傾斜面３１４、３１６は嵌合する。フランジ部分３２０が基板支持体２１２の裏面２１２ｂに接触し、２つの傾斜面３１４、３１６が嵌合することで、ガイド孔２１６に封止が生じ、基板支持体２１２を通るガス漏れおよび粒子汚染が低減され、したがって処理中に処理チャンバ内の圧力が維持される。

後退位置で、対応するリフトピン２２４は、伸縮式のフローティングピン３０２に持上げ力を提供しておらず、伸縮式のフローティングピン３０２から分離することができる。この位置で、重力以外の力は伸縮式のフローティングピン３０２に作用していない。重力により、伸縮式のフローティングピン３０２は後退させられ、その結果、伸縮式のフローティングピン３０２の傾斜面３１４が、ブッシュ機構３０４の挿入部分３１８の傾斜面３１６に位置付けられて、傾斜面３１６に嵌合する。これにより、上述した封止がもたらされる。この位置で、丸めた先端３１２は、基板２０８が位置することができる基板支持体２１２の表面より完全に下に位置する。

基板支持体２１２の前面２１２ａから基板２０８を持ち上げるために、持上げ機構２２８は、リフトピン２２４が配置されたリフト板２２２を上昇させ、それによりリフトピン２２４は内部切抜き３２２に入り、方向３２４に上方へ動く。リフトピン２２４がさらに上方へ動くことで、伸縮式のフローティングピン３０２に上向きの力が提供され、その結果、伸縮式のフローティングピン３０２のピンヘッド３０８が基板支持体２１２のガイド孔２１６を出る。伸縮式のフローティングピン３０２が基板支持体２１２の前面２１２ａより上に延びることで、丸めた先端３１２は基板２０８の裏面に接触し、基板支持体２１２の前面２１２ａから基板２０８を持ち上げる。

その後、持上げ機構２２８は、リフト板２２２を下方へ動かし、それによりリフトピン２２４を下方へ動かす。リフトピン２２４を下方へ動かすことで、伸縮式のフローティングピン３０２に以前に印加されていた上向きの力が除去され、その結果、伸縮式のフローティングピン３０２に作用する重力により、伸縮式のフローティングピン３０２が後退位置へ戻り、伸縮式のフローティングピン３０２の傾斜面が、ブッシュ機構３０４の挿入部分３１８の傾斜面に位置付けられて、この傾斜面に嵌合する。

フローティングピン２１８の複数の他の例について、以下に説明する。いくつかの例では、基板支持体２１２の前面２１２ａから凹ませたガイド孔２１６の表面を使用して、フローティングピン２１８との封止を形成する。ブッシュ機構３０４を省略することができる。封止を形成する嵌合面の様々な構成およびフローティングピン２１８のヘッドの様々な構成について、以下に説明する。これらの構成の任意の態様を別の構成の任意の他の態様と組み合わせることができる。実現することができかつ他の例の範囲内で企図される修正形態および組合せが、当業者には容易に想到されよう。

図４は、図２のフローティングピン２１８として使用することができる例示的なフローティングピン４０２を示す。フローティングピン４０２は、皿穴付きピンヘッド４０８およびシャフト４１０を有する。皿穴付きピンヘッド４０８は、平坦な表面、丸めた表面、円錐形の表面など、またはこれらの表面の組合せを含む頂面４１２を有する。皿穴付きピンヘッド４０８は、フローティングピン４０２が押し上げられて基板２０８を持ち上げたときに基板２０８に接触する。皿穴付きピンヘッド４０８の頂面４１２は、フローティングピン４０２のシャフト４１０より大きい横径を有する。皿穴付きピンヘッド４０８は、皿穴付きピンヘッド４０８の頂面４１２からフローティングピン４０２のシャフト４１０へ延びる傾斜面４１４を有する。

基板支持体２１２のガイド孔２１６は、皿穴付きピンヘッド４０８を収容する位置付け部分（基板支持体２１２の開口とも呼ぶ）２１６ａと、シャフト４１０を収容するガイド部分２１６ｂとを含む。位置付け部分２１６ａは、基板支持体２１２の前面２１２ａからガイド孔２１６のガイド部分２１６ｂの側壁内面へ延びる傾斜面４１６を有する。たとえば、傾斜面４１６は、ガイド孔２１６に皿穴を設けた結果とすることができる。位置付け部分２１６ａの傾斜面４１６は概して、皿穴付きピンヘッド４０８の傾斜面４１４に一致する。後退位置で、２つの傾斜面４１４、４１６が嵌合する。２つの傾斜面４１４、４１６が嵌合することで、ガイド孔２１６に封止が生じ、それにより処理中に基板支持体２１２を通るガス漏れおよび粒子汚染が低減される。図３の伸縮式のフローティングピン３０２に関して上述したように、フローティングピン４０２を後退位置に配置することができ、基板支持体２１２の表面から延ばすことができる。

図５は、図２のフローティングピン２１８として使用することができる例示的なフローティングピン５０２を示す。フローティングピン５０２は、ショルダピンヘッド５０８およびシャフト５１０を有する。ショルダピンヘッド５０８は、平坦な表面、丸めた表面、円錐形の表面など、またはこれらの表面の組合せを含む頂面５１２を有する。ショルダピンヘッド５０８は、フローティングピン５０２が押し上げられて基板２０８を持ち上げたときに基板２０８に接触する。ショルダピンヘッド５０８は、フローティングピン５０２のシャフト５１０より大きい横径を有する。シャフト５１０は、基板支持体２１２のガイド孔２１６を通って延びる。ショルダピンヘッド５０８は、ショルダピンヘッド５０８の外縁からフローティングピン５０２のシャフト５１０へ平坦なショルダ面５１４を有する。

基板支持体２１２のガイド孔２１６は、ショルダピンヘッド５０８を収容する位置付け部分２１６ａと、シャフト５１０を収容するガイド部分２１６ｂとを含む。位置付け部分２１６ａは、基板支持体２１２の前面２１２ａより下に凹ませた平坦なショルダ面５１６を有する。この平坦なショルダ面５１６を、基板支持体２１２の凹面とも呼ぶ。位置付け部分２１６ａの平坦なショルダ面５１６は概して、ショルダピンヘッド５０８の平坦なショルダ面５１４に一致する。後退位置で、２つの平坦なショルダ面５１４、５１６が嵌合する。２つの平坦なショルダ面５１４、５１６が嵌合することで、ガイド孔２１６に封止が生じ、それにより処理中に基板支持体２１２を通るガス漏れおよび粒子汚染が低減される。

ガイド孔２１６の位置付け部分２１６ａは、ショルダピンヘッド５０８の直径より大きい直径を有し、その結果、フローティングピン５０２がガイド孔２１６に対してわずかに傾斜して上方および下方へ動くときでも、ショルダピンヘッド５０８は位置付け部分２１６ａの側壁内面に接触しない。ガイド孔２１６のガイド部分２１６ｂは、シャフト５１０の直径より大きい直径を有し、シャフト５１０がガイド部分２１６ｂを通過することを可能にする。平坦なショルダ面５１４は隙間を覆うのに十分に大きい直径を有するため、シャフト５１０とガイド部分２１６ｂの側壁内面との間の隙間は、ショルダピンヘッド５０８の平坦なショルダ面５１４によって封止される。フローティングピン５０２の中心線がガイド孔２１６の中心線に対してずれている（すなわち、傾斜している）場合、重力により、フローティングピン５０２は後退させられ、その結果、ショルダピンヘッド５０８が位置付け部分２１６ａ内に位置決めされ、ショルダピンヘッド５０８の平坦なショルダ面５１４が、ガイド孔２１６の位置付け部分２１６ａの平坦なショルダ面５１６に対して位置付けられる。いくつかの実施形態では、ずれているフローティングピン５０２の後退、およびシャフト５１０とガイド孔２１６の側壁内面との間の隙間の封止を強化するために、シャフト５１０の下端（すなわち、ショルダピンヘッド５０８とは反対側）に死荷重５２２が追加される。死荷重６２２は、ステンレス鋼３１６（ＳＳ３１６）から作ることができ、約１３ｇ～約２０ｇの重量とすることができる。

いくつかの実施形態では、ガイド孔２１６の位置付け部分２１６ａの平坦なショルダ面５１６は、約１０．６ｍｍ～約１０．８ｍｍ、たとえば約１０．８ｍｍの直径を有し、ガイド孔２１６のガイド部分２１６ｂは、約３．９５ｍｍ～約４．０５ｍｍ、たとえば約４ｍｍの直径を有する。ショルダピンヘッド５１８の平坦なショルダ面５１４は、約８．９ｍｍ～約９．１ｍｍ、たとえば約９ｍｍの直径を有し、フローティングピン５０２のシャフト５１０は、約３．２２５ｍｍ～約３．２８５ｍｍ、たとえば約３．２５ｍｍの直径を有し、ガイド孔２１６のガイド部分２１６ｂの側壁内面に対して、約０．３ｍｍ～約０．４ｍｍ、たとえば約０．３４ｍｍの隙間を可能にする。

図３の伸縮式のフローティングピン３０２に関して上述したように、フローティングピン５０２を後退位置に配置することができ、基板支持体２１２の表面から延ばすことができる。

図６は、図２のフローティングピン２１８として使用することができる例示的なフローティングピン６０２を示す。フローティングピン６０２は、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８およびシャフト６１０を有する。ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８は、平坦な表面、丸めた表面、円錐形の表面など、またはこれらの表面の組合せを含む頂面６１２を有する。ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８は、フローティングピン６０２が押し上げられて基板２０８を持ち上げたときに基板２０８に接触する。ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８は、ショルダ部分６１８および皿穴部分６２０を含む。ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８の頂面６１２は、ショルダ部分６１８より大きい横径を有し、ショルダ部分６１８は、フローティングピン６０２のシャフト６１０のより大きい横径を有する。ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８のショルダ部分６１８は、フローティングピン６０２のシャフト６１０からショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８のショルダ部分６１８の側壁外面へ延びる平坦なショルダ面６１４ａを有する。ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８の皿穴部分６２０は、ショルダ部分６１８の外面からショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８の頂面６１２へ延びる傾斜面６１４ｂを有する。

基板支持体２１２のガイド孔２１６は、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８を収容する位置付け部分２１６ａと、シャフト６１０を収容するガイド部分２１６ｂとを含む。位置付け部分２１６ａは、基板支持体２１２の前面２１２ａより下に凹ませた平坦なショルダ面６１６ａを含む。この平坦なショルダ面６１６ａを、基板支持体２１２の凹面とも呼ぶ。位置付け部分２１６ａは、平坦なショルダ面６１６ａと基板支持体２１２の前面２１２ａとの間に傾斜面６１６ｂをさらに含む。この傾斜面６１６ｂを、基板支持体２１２の傾斜面とも呼ぶ。位置付け部分２１６ａの傾斜面６１６ｂは概して、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８の皿穴部分６２０の傾斜面６１４ｂに一致する。位置付け部分２１６ａの平坦なショルダ面６１６ａは概して、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８のショルダ部分６１８の平坦なショルダ面６１４ａに一致する。後退位置で、２つの傾斜面６１４ｂ、６１６ｂおよび／または２つの平坦なショルダ面６１４ａ、６１６ａが嵌合する。２つの傾斜面６１４ｂ、６１６ｂおよび／または２つの平坦なショルダ面６１４ａ、６１６ａが嵌合することで、ガイド孔２１６に封止が生じ、それにより処理中に基板支持体２１２を通るガス漏れおよび粒子汚染が低減される。

ガイド孔２１６の位置付け部分２１６ａは、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８の直径より大きい直径を有し、その結果、フローティングピン６０２がガイド孔２１６に対してわずかに傾斜して上方および下方へ動くときでも、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８は位置付け部分２１６ａの側壁内面に接触しない。ガイド孔２１６のガイド部分２１６ｂは、シャフト６１０の直径より大きい直径を有し、シャフト６１０がガイド部分２１６ｂを通過することを可能にする。平坦なショルダ面６１４ａは隙間を覆うのに十分に大きい直径を有するため、シャフト６１０とガイド部分２１６ｂの側壁内面との間の隙間は、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８のショルダ部分６１８の平坦なショルダ面６１４ａによって封止される。ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８の皿穴部分６２０の傾斜面６１４ｂは、シャフト６１０とガイド部分２１６ｂの側壁内面との間の隙間のさらなる封止を提供する。

フローティングピン６０２の中心線がガイド孔２１６の中心線に対してずれている（すなわち、傾斜している）場合、重力により、フローティングピン６０２は後退させられ、その結果、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８が位置付け部分２１６ａ内に位置決めされ、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８のショルダ部分６１８の平坦なショルダ面６１４ａが、ガイド孔２１６の位置付け部分２１６ａの平坦なショルダ面６１６ａに対して位置付けられる。いくつかの実施形態では、ずれているフローティングピン６０２の後退、およびシャフト６１０とガイド孔２１６の側壁内面との間の隙間の封止を強化するために、シャフト６１０の下端（すなわち、ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８とは反対側）に死荷重６２２が追加される。死荷重６２２は、ステンレス鋼３１６（ＳＳ３１６）から作ることができ、約１３ｇ～約２０ｇの重量とすることができる。

いくつかの実施形態では、基板支持体２１２の前面２１２ａにおけるガイド孔２１６の位置付け部分２１６ａは、約１２．６ｍｍ～約１２．８ｍｍ、たとえば約１２．７ｍｍの直径を有する。ガイド孔２１６の位置付け部分２１６ａの平坦なショルダ面６１６は、約１０．６ｍｍ～約１０．８ｍｍ、たとえば約１０．８ｍｍの直径を有し、ガイド孔２１６のガイド部分２１６ｂは、約３．９５ｍｍ～約４．０５ｍｍ、たとえば約４ｍｍの直径を有する。ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８の頂面６１２は、約１１．１ｍｍ～約１１．２ｍｍ、たとえば約１１．２ｍｍの直径を有する。ショルダを有する皿穴付きピンヘッド６０８のショルダ部分６１８の平坦なショルダ面６１４ａは、約８．９ｍｍ～約９．１ｍｍ、たとえば約９ｍｍの直径を有し、フローティングピン６０２のシャフト６１０は、約３．２２５ｍｍ～約３．２８５ｍｍ、たとえば約３．２５ｍｍの直径を有し、ガイド孔２１６のガイド部分２１６ｂの側壁内面に対して、約０．３ｍｍ～約０．４ｍｍ、たとえば約０．３４ｍｍの隙間を可能にする。

図３の伸縮式のフローティングピン３０２に関して上述したように、フローティングピン６０２を後退位置に配置することができ、基板支持体２１２の表面から延ばすことができる。

本開示の利益は、基板処理システムにおいて基板支持体に対して基板を位置決めするための改善されたフローティングピンを含む。フローティングピンは、平坦なショルダ面を有し、平坦なショルダ面は、基板支持体の凹面に位置付けられ、基板支持体内でフローティングピンを案内するように形成されたガイド孔を封止する。この封止により、ガイド孔からのガス漏れが防止され、したがって基板処理システム内の圧力が維持される。

上記は本開示の実施形態を対象とするが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考案することができ、本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (20)

1. 基板支持体に対して基板を位置決めするためのフローティングピンであって、
   基板支持体内のガイド孔を通過するように構成されたシャフトと、
   頂面および前記頂面と前記シャフトとの間に配置された平坦なショルダ面を含むピンヘッドとを備え、
   前記平坦なショルダ面が、前記基板支持体の凹面に位置付けられ、前記基板支持体の前記ガイド孔を封止するように構成されている、フローティングピン。
2. 前記平坦なショルダ面が、８．９ｍｍ～９．１ｍｍの直径を有し、
   前記シャフトが、３．２２５ｍｍ～３．２８５ｍｍの直径を有し、前記ガイド孔の側壁内面に対して０．３ｍｍ～０．４ｍｍの隙間を有する、
   請求項１に記載のフローティングピン。
3. 前記ピンヘッドが、
   前記平坦なショルダ面を含むショルダ部分と、
   前記平坦なショルダ面より大きい直径を有する前記頂面を含む皿穴部分とを含み、前記皿穴部分が、前記ショルダ部分の側壁外面から前記頂面へ延びる傾斜面を有する、請求項１に記載のフローティングピン。
4. 前記平坦なショルダ面が、８．９ｍｍ～９．１ｍｍの直径を有し、
   前記頂面が、１１．１ｍｍ～１１．２ｍｍの直径を有し、
   前記シャフトが、３．２２５ｍｍ～３．２８５ｍｍの直径を有し、前記ガイド孔の側壁内面に対して０．３ｍｍ～０．４ｍｍの隙間を有する、
   請求項３に記載のフローティングピン。
5. 前記シャフトが酸化アルミニウムを含む、請求項１に記載のフローティングピン。
6. 前記ピンヘッドとは反対側の前記シャフトの端部に配置された死荷重
   をさらに備える、請求項１に記載のフローティングピン。
7. 前記死荷重がステンレス鋼を含み、１３ｇ～２０ｇの重量である、請求項６に記載のフローティングピン。
8. 基板支持体に対して基板を位置決めするためのリフトピンアセンブリであって、
   ピンヘッドおよびシャフトを有するフローティングピンと、
   前記ピンヘッドとは反対側の前記シャフトの端部に接触し、前記基板支持体内のガイド孔に前記シャフトを通過させるように構成されたリフトピンとを備え、
   前記ピンヘッドが、頂面および前記頂面と前記シャフトとの間に配置された平坦なショルダ面を含み、
   前記平坦なショルダ面が、前記基板支持体の凹面に位置付けられ、前記基板支持体の前記ガイド孔を封止するように構成されている、リフトピンアセンブリ。
9. 前記平坦なショルダ面が、８．９ｍｍ～９．１ｍｍの直径を有し、
   前記シャフトが、３．２２５ｍｍ～３．２８５ｍｍの直径を有し、前記ガイド孔の側壁内面に対して０．３ｍｍ～０．４ｍｍの隙間を有する、
   請求項８に記載のリフトピンアセンブリ。
10. 前記ピンヘッドが、
    前記平坦なショルダ面を含むショルダ部分と、
    前記平坦なショルダ面より大きい直径を有する前記頂面を含む皿穴部分とを含み、前記皿穴部分が、前記ショルダ部分の側壁外面から前記頂面へ延びる傾斜面を有する、請求項８に記載のリフトピンアセンブリ。
11. 前記平坦なショルダ面が、８．９ｍｍ～９．１ｍｍの直径を有し、
    前記頂面が、１１．１ｍｍ～１１．２ｍｍの直径を有し、
    前記シャフトが、３．２２５ｍｍ～３．２８５ｍｍの直径を有し、前記ガイド孔の側壁内面に対して０．３ｍｍ～０．４ｍｍの隙間を有する、
    請求項１０に記載のリフトピンアセンブリ。
12. 前記シャフトが酸化アルミニウムを含み、
    前記リフトピンがステンレス鋼を含む、
    請求項８に記載のリフトピンアセンブリ。
13. 前記ピンヘッドとは反対側の前記シャフトの端部に配置された死荷重
    をさらに備える、請求項８に記載のリフトピンアセンブリ。
14. 前記死荷重がステンレス鋼を含み、１３ｇ～２０ｇの重量である、請求項１３に記載のリフトピンアセンブリ。
15. ガイド孔が通過する基板支持体であって、前記ガイド孔が位置付け部分およびガイド部分を含み、前記位置付け部分が、前記基板支持体の前面と前記ガイド部分との間に平坦なショルダ面を含む、基板支持体と、
    リフトピンアセンブリとを備え、前記リフトピンアセンブリが、
    前記位置付け部分内に位置付けられるように構成されたピンヘッド、および前記ガイド部分を通過するように構成されたシャフトを有するフローティングピンと、
    前記ピンヘッドとは反対側の前記シャフトの端部に接触し、前記基板支持体内の前記ガイド孔に前記フローティングピンを通過させるように構成されたリフトピンとを備え、
    前記ピンヘッドが、頂面および前記頂面と前記シャフトとの間に配置された平坦なショルダ面を含み、
    前記ピンヘッドの前記平坦なショルダ面が、前記位置付け部分の前記平坦なショルダ面に位置付けられ、前記基板支持体の前記ガイド孔を封止するように構成されている、
    処理システム。
16. 前記ピンヘッドの前記平坦なショルダ面が、８．９ｍｍ～９．１ｍｍの直径を有し、
    前記シャフトが、３．２２５ｍｍ～３．２８５ｍｍの直径を有し、
    前記位置付け部分の前記平坦なショルダ面が、１０．６ｍｍ～１０．８ｍｍの直径を有し、
    前記ガイド部分が、約３．９５ｍｍ～約４．０５ｍｍの直径を有する、
    請求項１５に記載の処理システム。
17. 前記ピンヘッドが、
    前記平坦なショルダ面を含むショルダ部分と、
    前記平坦なショルダ面より大きい直径を有する前記頂面を含む皿穴部分とを含み、前記皿穴部分が、前記ショルダ部分の側壁外面から前記頂面へ延びる傾斜面を有する、請求項１５に記載の処理システム。
18. 前記平坦なショルダ面が、８．９ｍｍ～９．１ｍｍの直径を有し、
    前記頂面が、１１．１ｍｍ～１１．２ｍｍの直径を有し、
    前記シャフトが、３．２２５ｍｍ～３．２８５ｍｍの直径を有し、前記ガイド孔の側壁内面に対して０．３ｍｍ～０．４ｍｍの隙間を有し、
    前記位置付け部分の前記平坦なショルダ面が、１２．６ｍｍ～１２．８ｍｍの直径を有し、
    前記ガイド部分が、約３．９５ｍｍ～約４．０５ｍｍの直径を有する、
    請求項１７に記載の処理システム。
19. 前記シャフトが酸化アルミニウムを含み、
    前記リフトピンがステンレス鋼を含む、
    請求項１５に記載の処理システム。
20. 前記ピンヘッドとは反対側の前記シャフトの端部に配置された死荷重をさらに備え、前記死荷重がステンレス鋼を含み、１３ｇ～２０ｇの重量である、
    請求項１５に記載の処理システム。

Images