JP2023535735A - ペースティングプロセス中の保護ディスクを用いた基板ホルダ交換 - Google Patents
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Abstract
処理チャンバ及び移送アームを有するクラスタツールアセンブリにおける使用のためのシャッターディスクは、内側ディスクと、内側ディスク上に配置されるように構成された外側ディスクとを含んでいる。内側ディスクは、クラスタツールアセンブリの移送アームの位置決めピンと嵌合するように構成された複数の位置決め特徴部と、クラスタツールアセンブリの処理チャンバ内に配置された基板支持体の位置合わせ要素と嵌合するように構成された複数のセンタリング特徴部とを含んでいる。【選択図】図４Ｂ
Description
［０００１］本開示の実施形態は、概して、基板を処理するために複数の処理チャンバを使用する基板処理プラットフォームに関し、具体的には、そのような処理チャンバのプロセスキットに使用される分割シャッターディスクに関する。
［０００２］従来のクラスタツールは、基板処理中に１つ又は複数のプロセスを実施するように構成されている。例えば、クラスタツールは、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、及び／又は基板上で１つ又は複数の他のプロセスを実施するための１つ又は複数の他の処理チャンバを含むことができる。例えば、誘電体材料を堆積させるためのＰＶＤプロセスでは、導電性材料のコーティングをＰＶＤチャンバの内面に適用（すなわち、ペースティング）してチャンバの内面でのパーティクル形成を最小化することがある。このようなペースティングプロセス中、チャンバ部品を、保護ディスク（シャッターディスクとも呼ばれる）を介してペースティング材の堆積から保護する必要がある。しかしながら、単一のクラスタツールシステムにおいて複数のＰＶＤチャンバで基板を処理する間の従来の１つの欠点は、各堆積プロセスの立ち上げと立ち下げに時間をかけなければならないために低下するシステムの機械的スループットに関連する。
［０００３］したがって、当技術分野には、ＰＶＤペースティングといったプロセスの機械的スループットを改善することのできるクラスタツール用のシャッターディスクに対する需要が存在している。
［０００４］本開示の実施形態は、処理チャンバ及び移送アームを有するクラスタツールアセンブリでの使用のためのシャッターディスクを含む。シャッターディスクは、内側ディスクと、内側ディスク上に配置されるように構成された外側ディスクとを含む。内側ディスクは、クラスタツールアセンブリの移送アームの位置決めピンと嵌合するように構成された複数の位置決め特徴部と、クラスタツールアセンブリの処理チャンバ内に配置された基板支持体の位置合わせ要素と嵌合するように構成された複数のセンタリング特徴部とを含んでいる。
［０００５］本開示の実施形態はまた、処理チャンバでの使用のためのペデスタルアセンブリを含む。ペデスタルアセンブリは、シャッターディスクの内側ディスク上に配置された複数のセンタリング特徴部と嵌合するように構成された複数の位置合わせ要素を含む基板支持体と、シャッターディスクの内側ディスク上に配置されたシャッターディスクの外側ディスクのシール面と密閉を形成するように構成されたシールアセンブリとを含んでいる。
［０００６］本開示の実施形態はまた、クラスタツールアセンブリを含む。クラスタツールアセンブリは、シャッターディスクを移送及び支持するように構成された移送アームを有する中央移送装置と、ペデスタルアセンブリを有する処理チャンバとを含んでいる。移送アームは、移送アーム上に支持されたシャッターディスクの内側ディスク上に配置された位置決め特徴部と嵌合するように構成された複数の位置決めピンを含む。ペデスタルアセンブリは、シャッターディスクの内側ディスク上に配置された複数のセンタリング特徴部と嵌合するように構成された複数の位置合わせ要素を含む基板支持体と、シャッターディスクの内側ディスク上に配置されたシャッターディスクの外側ディスクのシール面と密閉を形成するように構成されたシールアセンブリとを含む。
［０００７］本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって得ることができる。そのうちのいくつかの実施形態は添付の図面で例示されている。しかしながら、添付図面は、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ものと見なすべきではなく、他の等しく有効な実施形態も許容され得ることに留意されたい。
［００１５］理解を容易にするために、可能な場合は、図に共通する同一の要素を指し示すために同一の参照番号が使用された。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると考えられる。
［００１６］本開示の実施形態は、概して、基板を処理するために複数の処理チャンバを使用する基板処理プラットフォームに関し、具体的には、そのような処理チャンバの処理キットに使用される分割シャッターディスクに関する。
［００１７］本明細書に記載される分割シャッターディスクは、２つの分割着脱可能なピースで形成され、物理的気相堆積（ＰＶＤ）ペースティングプロセスなどのプロセスの間の材料堆積から、下に位置するチャンバ部品を保護する。分割シャッターディスクは、基板支持体及び移送アームに対して位置決め及び位置合わせするための特徴部を含んでおり、これにより、シャッターディスクを交換するための時間を短縮し、ひいては機械的スループットを向上させる。
［００１８］図１は、一実施形態によるクラスタツールアセンブリ１００の平面図である。クラスタツール１００は、複数のロードロックチャンバ１３０と、複数のロードロックチャンバ１３０に隣接する複数のロボットチャンバ１８０と、複数のロボットチャンバ１８０に隣接する複数のプレップチャンバ１９０と、複数のロボットチャンバ１８０に隣接する処理モジュール１５０とを含んでいる。クラスタツールアセンブリ１００のロードロックチャンバ１３０は、典型的には、複数の前方開放型統一ポッド（ＦＯＵＰ１１０）に隣接するファクトリインターフェース１２０によってＦＯＵＰ１１０に連結されている。
［００１９］複数のＦＯＵＰ１１０は、基板及びシャッターディスクが異なるマシン間を移動する際に、基板及びシャッターディスクを安全に固定して保管するために利用され得る。複数のＦＯＵＰ１１０は、システムのプロセス及びスループットに応じて、その数量が変化してもよい。ファクトリインターフェース１２０は、複数のＦＯＵＰ１１０と複数のロードロックチャンバ１３０との間に配置される。ファクトリインターフェース１２０は、複数のＦＯＵＰ１１０とクラスタツールアセンブリ１００との間のインターフェースを生成する。複数のロードロックチャンバ１３０は、基板及びシャッターディスクがファクトリインターフェース１２０から複数のロードロックチャンバ１３０に、及び複数のロードロックチャンバ１３０からファクトリインターフェース１２０に、第１のバルブ１２５を通して移送され得るように、第１のバルブ１２５によってファクトリインターフェース１２０に接続されている。図示のように、第１のバルブ１２５は、ロードロックチャンバ１３０の１つの壁に設けられている。いくつかの実施形態では、第１のバルブ１２５は流体分離バルブであり、ファクトリインターフェース１２０とロードロックチャンバ１３０との間に密閉を形成する。このような密閉は、外部の汚染物質がクラスタツールアセンブリ１００に入ることを防ぐことができる。また、ロードロックチャンバ１３０は各々が、第１のバルブ１２５と対向する壁に第２のバルブ１３５を備えている。第２のバルブ１３５は、ロードロックチャンバ１３０とロボットチャンバ１８０とを結合する。
［００２０］図示のように、ロボットチャンバ１８０は、ロードロックチャンバ１３０がファクトリインターフェース１２０とロボットチャンバ１８０との間に位置するように、ロードロックチャンバ１３０の一方の側に設けられている。ロボットチャンバ１８０は各々が移送ロボット１８５を含んでいる。移送ロボット１８５は、１つ又は複数の基板及びシャッターディスクをロードロックチャンバ１３０から処理チャンバ１６０の１つに移送するために適した任意のロボットであってよい。
［００２１］いくつかの実施形態において、移送ロボット１８５は、基板を、ロードロックチャンバ１３０から複数のプレップチャンバ１９０中へと搬送するように構成される。移送ロボット１８５は、ロードロックチャンバ１３０から基板を取り出し、ロボットチャンバ１８０中へと基板を移動させ、次いでプレップチャンバ１９０中へと基板を移動させる。移送ロボット１８５によってロードロックチャンバ１３０からプレップチャンバ１９０へと基板を移動させる方法と同様に、基板は、移送ロボット１８５によってプレップチャンバ１９０からロードロックチャンバ１３０に移動されてもよい。移送ロボット１８５は、処理モジュール１５０からプレップチャンバ１９０又はロードロックチャンバ１３０に基板を移動させることもできる。いくつかの代替実施形態では、移送ロボット１８５は、ロードロックチャンバ１３０から基板又はシャッターディスクを移動させ、ロボットチャンバ１８０中へと基板又はシャッターディスクを移動させ、次いで処理モジュール１５０中へと基板又はシャッターディスクを移動させることができる。この代替実施形態では、基板は、処理モジュール１５０における処理の前に又は処理モジュール１５０における処理の後で、プレップチャンバ１９０に入らない可能性がある。
［００２２］プレップチャンバ１９０は、洗浄チャンバ１９２、パッケージング構造１９４、及び洗浄チャンバポンプ１９６を含んでいる。洗浄チャンバ１９２は、クラスタツールアセンブリ１００内の所望のプロセスに応じて、前洗浄チャンバ、アニールチャンバ、クールダウンチャンバのいずれか１つであってよい。いくつかの実施形態では、洗浄チャンバ１９２は、湿式洗浄チャンバである。他の実施形態では、洗浄チャンバ１９２は、プラズマ洗浄チャンバである。さらに他の例示的な実施形態では、洗浄チャンバ１９２は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手可能なＰｒｅｃｌｅａｎ ＩＩチャンバである。
［００２３］パッケージング構造１９４は、洗浄チャンバ１９２の構造的支持体であり得る。パッケージング構造１９４は、副移送チャンバ（図示せず）、ガス供給口（図示せず）、及び排気口（図示せず）を含んでもよい。パッケージング構造１９４は、洗浄チャンバ１９２の周囲の構造を提供し、洗浄チャンバ１９２をロボットチャンバ１８０に結合することができる。洗浄チャンバポンプ１９６は、洗浄チャンバ１９２の壁に隣接して配置され、洗浄チャンバ１９２内の圧力の制御を提供する。各洗浄チャンバ１９２に１つの洗浄チャンバポンプ１９６を隣接させることができる。洗浄チャンバポンプ１９６は、洗浄チャンバ１９２に圧力変化を提供するように構成され得る。いくつかの実施形態では、洗浄チャンバポンプ１９６は、洗浄チャンバ１９２の圧力を上昇させるように構成される。他の実施形態では、洗浄チャンバポンプ１９６は、洗浄チャンバ１９２内に真空を作り出すように、洗浄チャンバ１９２の圧力を低下させるように構成される。さらに他の実施形態では、洗浄チャンバポンプ１９６は、クラスタツールアセンブリ１００内で利用されるプロセスに応じて、洗浄チャンバ１９２の圧力の上昇及び低下の両方を行うように構成される。洗浄チャンバポンプ１９６は、パッケージング構造１９４が洗浄チャンバポンプ１９６を少なくとも部分的に囲むように、パッケージング構造１９４によって定位置に保持され得る。
［００２４］図示のように、処理モジュール１５０は、バルブ（図示せず）によってロボットチャンバ１８０に接続されるように、ロボットチャンバ１８０に隣接している。処理モジュール１５０は、ロボットチャンバ１８０の第３の壁に取り付けることができる。ロボットチャンバ１８０の第３の壁は、ロボットチャンバ１８０の第１の壁と対向していてよい。
［００２５］チャンバポンプ１６５は、中央移送装置１４５の周囲に複数のチャンバ１６５が配置されるように、処理チャンバ１６０の各々に隣接して配置される。また、複数のチャンバポンプ１６５は、処理モジュール１５０において中央移送装置１４５の半径方向外側に配置され得る。処理チャンバ１６０の各々に１つのチャンバポンプ１６５が接続されるように、処理チャンバ１６０の各々に１つのチャンバポンプ１６５が提供される。いくつかの実施形態では、処理チャンバ１６０毎に複数のチャンバポンプ１６５が設けられる。さらに他の実施形態では、処理チャンバ１６０は、チャンバポンプ１６５を有さなくともよい。１つ又は複数の処理チャンバ１６０が、処理チャンバ１６０の別個のセットとは異なる数のチャンバポンプ１６５を有し得るように、処理チャンバ１６０毎に変化する数のチャンバポンプ１６５が設けられてもよい。いくつかの実施形態では、チャンバポンプ１６５は、処理チャンバ１６０の圧力を上昇させるように構成される。他の実施形態では、洗浄チャンバポンプ１９６は、処理チャンバ１６０内に真空を作り出すように、処理チャンバ１６０の圧力を低下させるように構成される。さらに他の実施形態では、チャンバポンプ１６５は、クラスタツールアセンブリ１００内で利用されるプロセスに応じて、処理チャンバ１６０の圧力の上昇及び低下の両方を行うように構成される。
［００２６］図１に示される実施形態では、処理モジュール１５０は、６つの処理チャンバ１６０を含んでいる。一実施形態では、処理モジュール１５０は、単一の処理チャンバ１６０を含む。別の実施形態では、２つ以上の処理チャンバ１６０が設けられる。いくつかの実施形態では、２から１２の処理チャンバ１６０が処理モジュール１５０内にある。他の実施形態では、４から８の処理チャンバ１６０が処理モジュール１５０内にある。処理チャンバ１６０の数は、クラスタツールアセンブリ１００の総設置面積、クラスタツールアセンブリ１００によって実施され得るプロセスステップの数、クラスタツールアセンブリ１００の総製造コスト、及びクラスタツールアセンブリ１００のスループットに影響を与える。
［００２７］複数の処理チャンバ１６０は、物理的気相堆積（ＰＶＤ）プラットフォーム、化学気相堆積（ＣＶＤ）プラットフォーム、原子層堆積（ＡＬＤ）プラットフォーム、エッチングプラットフォーム、洗浄プラットフォーム、加熱プラットフォーム、アニーリングプラットフォーム、及び研磨プラットフォームのうちのいずれか１つとすることができる。いくつかの実施形態では、複数の処理チャンバ１６０は、すべて同様のプラットフォームとすることができる。他の実施形態では、複数の処理チャンバ１６０は、２種類以上の処理プラットフォームを含むことができる。１つの例示的な実施形態では、複数の処理チャンバ１６０のすべてがＰＶＤプロセスチャンバである。別の例示的な実施形態では、複数の処理チャンバ１６０は、ＰＶＤプロセスチャンバ及びＣＶＤプロセスチャンバの両方を含む。複数の処理チャンバ１６０の構成の他の実施形態が想定される。複数の処理チャンバ１６０は、プロセスを完了するために必要なプロセスチャンバの種類に合わせて変更することができる。
［００２８］中央移送装置１４５は、処理モジュール１５０の中心軸の周りに配置されるように、処理モジュール１５０の中心に配置される。中央移送装置１４５は、任意の適切な移送デバイスであってよい。中央移送装置１４５は、静電チャック（ＥＳＣ、図示せず）上に配置された基板又はシャッターディスクを、処理チャンバ１６０の各々へ及び処理チャンバ１６０から搬送するように構成される。一実施形態において、中央移送装置１４５は、図２に示されるようにカルーセルシステムとして構成される。複数の移送アーム２１０は、中央移送装置１４５から放射状に延びている。いくつかの実施形態では、移送アーム２１０の数は、処理モジュール１５０の処理チャンバ１６０の数と等しい。しかしながら、中央移送装置１４５の移送アーム２１０の数は、処理モジュール１５０の処理チャンバ１６０の数より少なくても多くてもよい。一実施形態において、移送アーム２１０の数は処理チャンバ１６０の数よりも多く、より多くの基板１８６が一度に移送されることを可能にする、及び／又は移送アーム２１０の一部が、ＰＶＤターゲットの表面から汚染を除去するＰＶＤペースティングプロセスを実施するために使用されるシャッターディスク１８７などの追加のハードウェア部品を支持することを可能にする。ＰＶＤペースティングプロセスは、典型的には、同じ処理チャンバ１６０で実施される２つの基板ＰＶＤ堆積プロセスの間に、処理チャンバ１６０で実施される。
［００２９］シャッターディスク１８７は、処理チャンバ１６０の１つにあるとき、処理チャンバ１６０内に境界を形成し、ＰＶＤペースティングプロセス中に処理チャンバ１６０内の下に位置するチャンバ部品を不要な堆積から保護する。
［００３０］図３Ａ及び図３Ｂは、処理チャンバ１６０の模式的な側断面図である。処理チャンバ１６０は、シャッターディスク（例えば、シャッターディスク１８７）及び基板（例えば、ＥＳＣ上の基板１８６）を処理チャンバ１６０に出し入れするための中央移送装置（例えば、図１の中央移送装置１４５）を用いて運用される。移送開口部２０４は、処理チャンバ１６０の周壁の外面の内側に向かって、処理チャンバ１６０の移送領域２０１中に延びている。移送開口部２０４は、移送ロボット１８５がシャッターディスク１８７又はＥＳＣ上の基板を移送領域２０１に出し入れすることを可能にする。様々な実施形態において、移送開口部２０４は省略されてもよい。例えば、処理チャンバ１６０が移送ロボット１８５と結合していない実施形態では、移送開口部２０４は省略され得る。
［００３１］処理チャンバ１６０のソースアセンブリ２７０は、堆積プロセス（例えば、ＰＶＤ堆積プロセス）を実施するように構成される。このような構成では、ソースアセンブリ２７０は、ターゲット２７２、マグネトロンアセンブリ２７１、ソースアセンブリ壁２７３、蓋２７４、及びスパッタリング電源２７５を含む。マグネトロンアセンブリ２７１は、処理中にマグネトロン回転モータ２７６の使用によってマグネトロン２７１Ａが回転されるマグネトロン領域２７９を含む。ターゲット２７２及びマグネトロンアセンブリ２７１は、典型的には、流体再循環デバイス（図示せず）からマグネトロン領域２７９への冷却流体（例えば、脱イオン水）の送達によって冷却される。マグネトロン２７１Ａは、ＰＶＤ堆積プロセス中に処理容積２６０内でのスパッタリングプロセスを促進するために、ターゲット２７２の下面よりも下方に広がる磁場を発生するように構成された複数の磁石２７１Ｂを含む。
［００３２］ＣＶＤプロセス、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）プロセス、ＡＬＤプロセス、プラズマＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）プロセス、エッチングプロセス、加熱プロセス、又はアニーリングプロセスを実施するように適合された処理チャンバ１６０の代替構成では、ソースアセンブリ２７０は一般に、異なるハードウェア部品を含む。一実施例では、ＰＥＣＶＤ堆積プロセス又はエッチングプロセスを実施するように適合された処理チャンバ１６０のソースアセンブリ２７０は、処理中に、前駆体ガス又はエッチングガスを処理容積２６０中に、かつ処理チャンバ１６０内に配置された基板の表面全体に送達するように構成されたガス分配プレート、又はシャワーヘッドを含む。この場合、マグネトロンアセンブリ２７１及びターゲットは使用されず、スパッタリング電源２７５は、ガス分配プレートにバイアスをかけるように構成されたＲＦ電源で置き換えられる。
［００３３］基板支持作動アセンブリ２９０は、ペデスタルリフトアセンブリ２９１とペデスタルアセンブリ２２４とを含んでいる。ペデスタルリフトアセンブリ２９１は、リフトアクチュエータアセンブリ２６８と、処理チャンバ１６０の基部２１９に連結されたリフト取り付けアセンブリ２６６とを含む。動作中、リフトアクチュエータアセンブリ２６８及びリフト取り付けアセンブリ２６６は、ペデスタルアセンブリ２２４を、少なくとも、中央移送装置１４５の移送アーム２１０の下方に垂直（すなわち、移送平面）に（Ｚ方向に）位置付けられる移送位置（図３Ａ）、及び移送アーム２１０の上方で垂直である処理位置（図３Ｂ）に位置付けるように構成される。さらに、リフトアクチュエータアセンブリ２６８及びリフト取り付けアセンブリ２６６は、シャッターディスク１８７又はＥＳＣ上の基板を移送アーム２１０から外すために、ペデスタルアセンブリ２２４に、＋Ｚ方向の垂直運動を適用する。加えて、リフトアクチュエータアセンブリ２６８及びリフト取り付けアセンブリ２６６は、シャッターディスク１８７又はＥＳＣ上の基板を移送アーム２１０上に位置付けるために、ペデスタルアセンブリ２２４に、－Ｚ方向の垂直運動を適用する。
［００３４］リフトアクチュエータアセンブリ２６８はペデスタルシャフト２９２に連結されており、このシャフトは、リフトアクチュエータアセンブリ２６８によって平行移動される際にペデスタルシャフト２９２を案内する処理モジュール１５０の基部２１９に連結された軸受（図示せず）によって支持される。ベローズアセンブリ（図示せず）が、ポンプ２５４の使用によって移送領域２０１内に生じる真空環境が通常動作中に維持されるように、ペデスタルシャフト２９２の外径と基部２１９の一部との間に密閉を形成するために使用されている。
［００３５］移送アーム２１０は、シャッターディスク１８７を移送位置に位置決めするための１つ又は複数の位置決めピン２５３を含んでいる（図３Ａ）。シャッターディスク１８７は、移送アーム２１０の位置決めピン２５３と嵌合する（例えば、物理的に連結する）ように構成された１つ又は複数の位置決め特徴部２１２を含む。移送アーム２１０の位置決めピン２５３は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、又はコバール（登録商標）Ｎｉ－Ｆｅ合金で形成することができる。
［００３６］ペデスタルアセンブリ２２４は、ペデスタルシャフト２９２に連結された基板支持体２２６を含んでいる。基板支持体２２６は、処理位置において、処理チャンバ１６０内でシャッターディスク１８７又はＥＳＣ上の基板を支持する（図３Ｂ）。基板支持体２２６は、処理位置において、基板支持体２２６の上でシャッターディスク１８７をセンタリングするための１つ又は複数の位置合わせ要素２４０を含んでいる（図３Ｂ）。シャッターディスク１８７は、基板支持体２２６の位置合わせ要素２４０と嵌合する（例えば、物理的に連結する）ように構成された１つ又は複数のセンタリング特徴部２１４をさらに含んでいる。基板支持体２２６の位置合わせ要素２４０は、モリブデン（Ｍｏ）若しくはタングステン（Ｗ）、又はそれらの組み合わせで形成することができる。代替的に、位置合わせ要素２４０は、モリブデン（Ｍｏ）若しくはタングステン（Ｗ）以外の材料、又はモリブデン（Ｍｏ）とタングステン（Ｗ）とを含む又は含まない材料の組み合わせで形成されてもよい。
［００３７］位置合わせ要素２４０は、基板支持体２２６に取り外し可能に連結されるか、又は取り外し不能に（すなわち恒久的に）連結される。例えば、一実施形態では、位置合わせ要素２４０は、取り外し可能に連結され、ファスナ（図示せず）を介して取り付けることができ、位置合わせ要素２４０が基板支持体２２６を損傷せずに交換され得るように基板支持体２２６から取り外される。ファスナは、ナット又は類似の種類のファスナデバイスであり得る。一実施形態において、ファスナは、位置合わせ要素２４０が交換され得るように、取り外すことができる。例えば、ファスナを取り外すことで、位置合わせ要素２４０を取り外し、ファスナを介して位置合わせ要素２４０を基板支持体２２６に連結することができる。基板支持体２２６の位置合わせ要素２４０とシャッターディスク１８７のセンタリング特徴部２１４との間の接点は、位置合わせ要素２４０に摩耗を生じさせる。時間の経過とともに、位置合わせ要素２４０の交換が必要となり得る。位置合わせ要素２４０を基板支持体２２６に取り外し可能に連結することにより、摩耗が位置合わせ要素２４０の動作に影響を与え、位置合わせ要素２４０とセンタリング特徴部２１４との間の連結を劣化させるとき、位置合わせ要素２４０を取り外して交換することができる。
［００３８］プロセスキットアセンブリ２３０は、一般に、プロセス領域シールド２３２とシールアセンブリ２３５とを含む。ステーション壁２３４は、真空ポンプ２６５に連結される第１のポートを含み、処理中に、プロセス領域シールド２３２の上部、ターゲット２７２の下面、及び分離リング２３３の一部分とステーション壁２３４との間に形成される周方向の間隙を通して処理容積２６０を排気するように構成される。ステーション壁２３４は、ガス源アセンブリ２８９に連結され、処理中に、円周プレナムを通して１つ又は複数のプロセスガス（例えば、Ａｒ、Ｎ２）を処理容積２６０に送達するように構成される。
［００３９］処理位置（図３Ｂ）では、シャッターディスク１８７又はＥＳＣ上の基板は、ソースアセンブリ２７０の下方に位置付けられる。シャッターディスク１８７は、処理位置（図３Ｂ）において、処理容積２６０を移送領域２０１から実質的に流体的に分離するために、シールアセンブリ２３５の一部分と密閉を形成するシール面２６４を含む。したがって、シャッターディスク１８７、シールアセンブリ２３５、プロセス領域シールド２３２、ステーション壁２３４、分離リング２３３、及びターゲット２７２は、処理容積２６０を実質的に囲み、画定する。いくつかの実施形態では、シャッターディスク１８７のシール面２６４とシールアセンブリ２３５の上部プレート２３５Ａとの間に形成される密閉は、シャッターディスク１８７のシール面２６４とシールアセンブリ２３５の上部プレート２３５Ａとの間の物理的接触によって形成されるシール領域に生成される。いくつかの実施形態では、シールアセンブリ２３５の可撓性ベローズアセンブリ２３５Ｂは、基板支持体作動アセンブリ２９０のリフトアクチュエータアセンブリ２６８の使用によってシャッターディスク１８７のシール面２６４がシールアセンブリ２３５の上部プレート２３５Ａの表面と接触するように配置されると、垂直方向に延びるように構成される。可撓性ベローズアセンブリの柔軟な性質により、シール面２６４に信頼性及び再現性のある密閉を形成することができるように、シャッターディスク１８７のシール面２６４とシールアセンブリ２３５の上部プレート２３５Ａとの間のいかなるずれ又は平面性の差異も吸収され得る。ベローズアセンブリ２３５Ｂは、中でも、ステンレス鋼製のベローズアセンブリ又はインコネル製のベローズアセンブリとすることができる。
［００４０］図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、及び図４Ｄは、２つの取り外し可能なピースで形成された分割シャッターディスクであるシャッターディスク１８７、内側ディスク１８７Ａ、及び外側ディスク１８７Ｂの概略図、底面図、上面図、及び部分拡大断面図である。外側ディスク１８７Ｂは、内側ディスク１８７Ａ上に配置されるように構成されている。円錐形のセンタリング特徴部４０２は、内側ディスク１８７Ａの開口部に配置され、外側ディスク１８７Ｂが内側ディスク１８７Ａ上に配置されたときに、外側ディスク１８７Ｂに形成された対応する開口部４０４と嵌合し、内側ディスク１８７Ａを外側ディスク１８７Ｂと位置合わせする。外側ディスク１８７Ｂは、外側ディスク１８７Ｂが損傷したとき、内側ディスク１８７Ａを交換することなく、内側ディスク１８７Ａから取り外して新しい外側ディスク１８７Ｂと交換することができる。いくつかの実施形態では、外側ディスク１８７Ｂは、約３０１ｍｍと約３０８ｍｍとの間の半径を有する。内側ディスク１８７Ａは、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、及び窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などのセラミックで形成され得る。外側ディスク１８７Ｂは、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム－ケイ素－炭素（ＡｌＳｉＣ）、ステンレス鋼（ＳＳＴ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び上記の任意の組み合わせなどのシャッターディスクに当技術分野で使用されている任意の材料で形成することができる。位置決め特徴部２１２及びセンタリング特徴部２１４は、内側ディスク１８７Ａの開口部に配置されて取り付けられ（例えば、プレス嵌め）、内側ディスク１８７Ａと同じ材料で形成され得る。シール面２６４は、外側ディスク１８７Ｂに形成される。
［００４１］図５Ａ及び図５Ｂは、いくつかの実施形態による移送アーム２１０の位置決めピン２５３の概略図である。図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、いくつかの実施形態による位置決めピン２５３と嵌合する位置決め特徴部２１２の概略図である。位置決めピン２５３は各々が、平坦な形状（図５Ａに示す）又は円錐形状（図５Ｂに示す）を有する。位置決め特徴部２１２は、約３０゜と１２０゜との間の傾斜角を有する溝付き表面（図６Ａに示す）、約６ｍｍと約１９ｍｍとの間の半径を有する凹面（図６Ｂに示す）、又は平坦な表面（図６Ｃに示す）を有する。位置決めピン２５３及び位置決め特徴部２１２は各々が、約９ｍｍと約１９ｍｍとの間の直径及び約４Ｒａと約１６Ｒａとの間の表面粗さを有し得る。
［００４２］図７Ａは、１つ又は複数の実施形態による基板支持体２２６の位置合わせ要素２４０の概略図である。図７Ｂは、１つ又は複数の実施形態による、基板支持体２２６の位置合わせ要素２４０と係合するセンタリング特徴部２１４の概略図である。図７Ｃは、１つ又は複数の実施形態による位置合わせ要素２４０と係合したセンタリング特徴部２１４を有する外側ディスク１８７Ｂの部分拡大側面図である。シャッターディスク１８７が基板支持体２２６上に位置付けられると、ピン形状を有するセンタリング特徴部２１４の各々は位置合わせ要素２４０の１つに形成されたノッチ７０２に係合し、シャッターディスク１８７を基板支持体２２６の上でセンタリングする。
［００４３］上述された例示的な実施形態では、２つの分割着脱可能ピースで形成された分割シャッターディスクが、ペースティングプロセスなどのプロセス中に材料堆積から下に位置するチャンバ部品を保護するために提供される。上述された実施形態による分割シャッターディスクは、基板支持体及び移送アームに対する位置決め及び位置合わせを行うための特徴部を含み、それによりシャッターディスクの交換時間を短縮し、ひいては機械的スループットを向上させる。
［００４４］以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及び追加の実施形態が考案されてもよく、本開示の範囲は特許請求の範囲によって決定される。
Claims (20)
- 処理チャンバと移送アームとを含むクラスタツールアセンブリにおける使用のためのシャッターディスクであって、
内側ディスク、及び
前記内側ディスク上に配置されるように構成された外側ディスク
を含み、前記内側ディスクが、
クラスタツールアセンブリの移送アームの位置決めピンと嵌合するように構成された複数の位置決め特徴部、及び
前記クラスタツールアセンブリの前記処理チャンバ内に配置された基板支持体の位置合わせ要素と嵌合するように構成された複数のセンタリング特徴部
を含む、シャッターディスク。 - 前記外側ディスクが、前記処理チャンバのシールアセンブリの一部分と密閉を形成するように構成されたシール面を含む、請求項１に記載のシャッターディスク。
- 前記内側ディスクが、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、及び窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載のシャッターディスク。
- 前記複数の位置決め特徴部が、前記内側ディスクと同じ材料を含む、請求項３に記載のシャッターディスク。
- 前記複数の位置決め特徴部の各々が溝付き表面を有する、請求項３に記載のシャッターディスク。
- 前記複数の位置決め特徴部の各々が凹面を有する、請求項３に記載のシャッターディスク。
- 前記複数の位置決め特徴部の各々が平坦な表面を有する、請求項３に記載のシャッターディスク。
- 前記複数のセンタリング特徴部が、前記内側ディスクと同じ材料を含む、請求項３に記載のシャッターディスク。
- 前記複数のセンタリング特徴部の各々がノッチを有する、請求項１に記載のシャッターディスク。
- 前記外側ディスクが、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム－ケイ素－炭素（ＡｌＳｉＣ）、ステンレス鋼（ＳＳＴ）、及びアルミニウム（Ａｌ）からなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載のシャッターディスク。
- 処理チャンバにおける使用のためのペデスタルアセンブリであって、
シャッターディスクの内側ディスク上に配置された複数のセンタリング特徴部と嵌合するように構成された複数の位置合わせ要素を含む基板支持体、及び
前記シャッターディスクの前記内側ディスク上に配置された前記シャッターディスクの外側ディスクのシール面と密閉を形成するように構成されたシールアセンブリ
を含むペデスタルアセンブリ。 - 前記位置合わせ要素の各々がピン形状を有する、請求項１１に記載のペデスタルアセンブリ。
- 前記複数の位置合わせ要素が、モリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）から選択される材料を含む、請求項１１に記載のペデスタルアセンブリ。
- 前記位置合わせ要素が前記基板支持体に取り外し可能に連結されている、請求項１１に記載のペデスタルアセンブリ。
- クラスタツールアセンブリであって、
シャッターディスクを移送し支持するように構成された移送アームを含む中央移送装置であって、前記移送アームが、前記移送アーム上に支持される前記シャッターディスクの内側ディスク上に配置された位置決め特徴部と嵌合するように構成された複数の位置決めピンを含む、中央移送装置、及び
ペデスタルアセンブリを含む処理チャンバ
を含み、前記ペデスタルアセンブリが、
前記シャッターディスクの前記内側ディスク上に配置された複数のセンタリング特徴部と嵌合するように構成された複数の位置合わせ要素を含む基板支持体、及び
前記シャッターディスクの前記内側ディスク上に配置された前記シャッターディスクの外側ディスクのシール面と密閉を形成するように構成されたシールアセンブリ
を含む、クラスタツールアセンブリ。 - 前記移送アーム上の前記複数の位置決めピンの各々が、溝付き表面、凹面、及び平坦な表面のうちの１つを有する、請求項１５に記載のクラスタツール。
- 前記移送アーム上の前記複数の位置決めピンが、モリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）から選択される材料を含む、請求項１５に記載のクラスタツールアセンブリ。
- 前記基板支持体上の前記位置合わせ要素の各々がピン形状を有する、請求項１５に記載のクラスタツールアセンブリ。
- 前記基板支持体上の前記複数の位置合わせ要素が、モリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）から選択される材料を含む、請求項１５に記載のクラスタツールアセンブリ。
- 前記複数の位置合わせ要素が、前記基板支持体に取り外し可能に連結されている、請求項１５に記載のクラスタツールアセンブリ。
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