JP2023545666A - ケーブル牽引型輸送装置の可動ケーブルの等電位化 - Google Patents
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Abstract
空間処理チャンバから基板をローディング及びアンローディングするための装置及び方法について説明する。支持アセンブリは、回転可能な中心ベースとそこから延びる支持アームを有する。支持シャフトは支持アームの外端にあり、基板支持体は支持シャフト上にある。一次リフトピンは、基板支持体の開口内に配置されている。二次リフトピンは、支持アームの開口内に配置され、一次リフトピンと位置合わせされる。処理領域内の作動プレートは、支持アセンブリの移送時に、一次リフトピンを二次リフトピンとの接触によって上昇させる。【選択図】図7
Description
[0001]本開示の実施形態は、概して、半導体製造装置に関するものである。特に、開示の実施形態は、複数基板処理ツールに基板をローディング及びアンローディングするための装置及び方法に関する。
[0002]従来の時間領域原子層堆積(ALD)処理では、気相反応を避けるために、反応性ガスを処理チャンバに別々に流入する。個々の反応ガス暴露は、パージ/ポンプ期間によって分離される。ポンプ/パージ期間は、多くの場合、反応性ガスへの暴露時間よりもはるかに長く、堆積処理全体の律速となる可能性がある。空間的ALDチャンバは、時間領域ALDチャンバがポンピング/パージできるよりも速く、1つ又は複数の基板を1つの環境から2番目の環境に移動できるため、スループットが高くなる。
[0003]現在の空間ALD処理チャンバは、加熱された円形プラテン上で複数の基板を一定速度で回転させ、基板を1つの処理環境から隣接する環境に移動させる。異なる処理環境により、不適合なガスが分離される。しかしながら、現在の空間的ALD処理チャンバでは、プラズマ環境をプラズマ露出用に最適化することができず、不均一性、プラズマ損傷、及び/又は処理の柔軟性の問題が生ずる。
[0004]例えば、処理ガスは基板表面を横切って流れる。基板はオフセット軸を中心に回転しているため、基板の前縁と後縁は異なる流れの流線を有する。さらに、基板の内径端と外径端との間には、内端では速度が遅く、外端では速度が速いため、流れの差もある。これらの流れの不均一性は最適化することはできるが、なくすことはできない。基板を不均一なプラズマに曝露すると、プラズマ損傷が発生する可能性がある。空間処理チャンバの一定速度の回転により、基板がプラズマに出入りし、それ故、基板の一部はプラズマに曝露され、他の領域はプラズマの外側にある。現在の空間的ALDチャンバは、回転速度を遅くするか速くすることしかできず、小さい又は大きい領域のチャンバハードウェアを変更せずに、ステップ間の時間差を調整することはできない。
[0005]さらに、従来の多基板空間処理チャンバは、基板のローディング及びアンローディングを可能にするリフトピン作動機構に十分なスペースを提供するために、大きなZ軸移動を必要とする。一部の処理チャンバでは、チャンバスピンドル(ペデスタル)のZ軸移動は、物理的なスペースの制約により、最大約80mmに制限される。
[0006]リフトピン作動機構は、通常の操作中に処理チャンバの可動部品をクリアする必要がある。一般に、リフトピンは短期間に何度も加減速力を受ける。例えば、一部の従来の空間処理ツールのリフトピンは、3年間で最大6,000万サイクルの間、2Hzで2.5gのピーク加速度に耐える必要がある。リフトピンが早期に故障すると、スループットが失われ、壊れた部品及び摩耗した部品の修理及び交換に関連する費用が発生する。
[0007]さらに、リフトピン機構は、静電チャックで安全かつ確実に機能する必要がある。静電チャックのリフトピンは、大きな電圧差に曝される可能性があり、電極間の短絡やアーク放電を引き起こすべきではない。
[0008]したがって、基板処理チャンバ内での基板のローディング及びアンローディングを改善するための装置及び方法が必要とされている。
[0009]本開示の1つ又は複数の実施形態は、支持アセンブリ及び作動プレートを含む処理チャンバを対象とする。支持アセンブリは、回転軸を画定する回転可能な中心ベースを含む。回転可能な中心ベースは、回転軸に沿って移動可能である。少なくとも2本の支持アームが中心ベースから延びている。各支持アームは、中心ベースと接触する内端と、支持アームの厚さを画定する頂面及び底面とを有する。支持シャフトは、支持アームの各々の外端にある。支持シャフトの各々上に基板支持体がある。基板支持体は、基板支持体の厚さを画定する支持面と底面とを有する。底面は、支持アームの頂面からある距離間隔を空けて配置されている。
[0010]基板支持体の各々の開口内に、少なくとも3つの一次リフトピンが位置決めされる。一次リフトピンの各々は、一次リフトピンの長さを画定する頂部端及び底部端を有する。一次リフトピン及び開口は、一次リフトピンが基板支持体の底面を完全に通過するのを防ぐために協働的に相互作用するように構成されている。
[0011]支持アームの開口内に、少なくとも3つの二次リフトピンが位置決めされる。二次リフトピンは、一次リフトピンと位置合わせされる。二次リフトピンの各々は、長さを画定する頂部端及び底部端を有する。底部端の少なくとも一部は、支持アームの底面から延びる。二次リフトピン及び支持アームの開口は、協働して相互作用し、二次リフトピンが支持アームの底面を完全に通過するのを防ぐように構成されている。
[0012]作動プレートは、支持アームの外端と位置合わせされるように、回転軸からある距離に位置決めされる。作動プレートは、支持アームの底面からある距離間隔を空けた作動面を有する。
[0013]本開示の追加の実施形態は、処理方法を対象とする。処理チャンバ内の支持アセンブリを回転させて、支持アセンブリの支持アームの外端を処理チャンバ内の作動プレートと位置合わせする。支持アセンブリは、回転軸を中心に回転する。支持アセンブリは、複数の二次リフトピンの底部端が作動プレートに接触するように、回転軸に沿って作動プレートに向かって移動する。二次リフトピンは、頂部端と底部端によって画定される長さを有する。二次リフトピンは支持アームの厚さを通過する。支持アセンブリの移動は、二次リフトピンの頂部端を一次リフトピンの底部端に接触させ、一次リフトピンを押すように作動プレートに向かって回転軸に沿って継続され、それにより、一次リフトピンの頂部端は、基板支持体の頂面から、支持アセンブリの外端に接続された支持シャフトの頂部上に延びる。
[0014]本開示のさらなる実施形態は、処理チャンバのコントローラによって実行されると、回転軸を中心に支持アセンブリを回転させて、支持アセンブリの基板支持アームの外端を作動プレートと位置合わせすることと、複数の二次リフトピンの底部下端が作動プレートに接触するように、支持アセンブリを回転軸に沿って作動プレートに向かって移動させることであって、二次リフトピンは、頂部端と底部端によって画定される長さを有し、二次リフトピンは支持アームの厚さを通過し、二次リフトピンの頂部端に、一次リフトピンを押すように一次リフトピンの底部端に接触させ、それにより一次リフトピンの頂部端が、基板支持体の頂面から、支持アセンブリの外端に接続された支持シャフトの頂部の上に延びる、支持アセンブリを回転軸に沿って作動プレートに向かって移動させることと、処理チャンバの側面のアクセスポートを開くことと、一次リフトピンの頂部端に基板を処理チャンバにローディングすることとを含む操作を処理チャンバに実行させる命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
[0015]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、上記で簡単に要約した本開示のより詳細な説明を、実施形態を参照することによって行うことができ、そのいくつかを添付の図面に示す。しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示しており、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いことに留意されたい。
[0035]本開示のいくつかの例示的な実施形態を説明する前に、本開示は、以下の説明に記載される構成又は処理ステップの詳細に限定されないことを理解されたい。本開示は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施又は実行することができる。本開示は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施又は実行することができる。
[0036]この明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、「基板」という用語は、処理が作用する表面又は表面の一部を指す。文脈が明らかに他のことを示さない限り、基板への言及はまた、基板の一部のみを指すことができることも当業者によって理解されるであろう。さらに、基板上への堆積への言及は、剥き出しの基板と、その上に堆積又は形成された1つ又は複数のフィルム若しくはフィーチャを有する基板の両方を意味することができる。
[0037]ここで使用される「基板」(「ウエハ」とも称す)は、製造処理中にフィルム処理が実行される基板上に形成された任意の基板又は材料表面を指す。例えば、その上で処理が実行可能である基板表面は、用途に応じて、ケイ素、酸化ケイ素、歪みシリコン、シリコンオンインシュレータ(silicon on insulator:SOI)、炭素がドープされた酸化ケイ素、アモルファスシリコン、ドープされたケイ素、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、ガラス、サファイアなどの材料、並びに金属、金属窒化物、金属合金、及びその他の導電性材料といった他の任意の材料を含む。基板は、半導体基板を含むが、これらに限定されない。基板を、前処理プロセスに曝して、基板表面を研磨、エッチング、還元、酸化、ヒドロキシル化、アニーリング、UV硬化、電子ビーム硬化、及び/又はベークすることができる。基板自体の表面上で直接フィルム処理することに加えて、本開示では、開示されるフィルム処理ステップのいずれも、以下により詳細に開示されるように、基板上に形成された下層上で実行され得、また、「基板表面」という用語は、文脈が示すような下層を含むことを意図している。それゆえ、例えば、膜/層又は部分的な膜/層が基板表面上に堆積された場合、新たに堆積された膜/層の露出面が基板表面になる。
[0038]本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、「前駆体」、「反応物質」、「反応性ガス」などの用語は、基板表面又は基板表面上に形成された膜と反応することができる任意のガス種を指すために交換可能に使用される。
[0039]図1及び図2は、本開示の1つ又は複数の実施形態による処理チャンバ100を示す。図1は、本開示の1つ又は複数の実施形態による断面等角図として示される処理チャンバ100を示す。図2は、本開示の1つ又は複数の実施形態による処理チャンバ100の断面を示している。
[0040]処理チャンバ100は、壁部104及び底部106を有するハウジング102を有する。ハウジング102は、トッププレート300と共に、内部領域109を画定する。処理チャンバ100は、基板支持アセンブリ200を組み込む。このように使用される場合、「アセンブリ」とは、部品又は部材の組み合わせを指す。1つ又は複数の実施形態による基板支持アセンブリ200は、以下でさらに説明するように、少なくとも支持シャフト234及び基板支持体230を含む。
[0041]図示の処理チャンバ100は、複数の処理ステーション110を含む。処理ステーション110は、ハウジング102の内部領域109内に配置され、基板支持体200の回転軸211の周りに円形配置で位置決めされる。各処理ステーション110は、前面114を有するインジェクタ112(ガスインジェクタとも呼ばれる)を含む。処理ステーション110は、処理を行うことができる領域として定義される。例えば、いくつかの実施形態では、処理ステーション110は、以下に説明するように、基板支持体200の支持面231と、インジェクタ112の前面114とによって境界付けられる領域、又は処理領域111として定義される。以下でさらに論じるように、ガスインジェクタ112は、ガス分配アセンブリ105の一部である。
[0042]処理ステーション110は、任意の適切な処理を実行し、任意の適切な処理条件を提供するように構成することができる。使用されるガスインジェクタ112のタイプは、例えば、実行される処理のタイプ及び/又はシャワーヘッド又はガス分配プレートのタイプに依存する。例えば、原子層堆積装置として動作するように構成された処理ステーション110は、シャワーヘッド又は渦タイプのガスインジェクタを有することができる。一方、プラズマステーションとして動作するように構成された処理ステーション110は、プラズマガスを基板に向かって流しながらプラズマを生成するために、1つ又は複数の電極及び/又は接地プレート構成を有することができる。図2に示す実施形態は、図面の右側(処理ステーション110b)とは異なるタイプの処理ステーション110を図面の左側(処理ステーション110a)に有する。適切な処理ステーション110は、熱処理ステーション(例えば、化学気相堆積(CVD)、原子層堆積(ALD))、マイクロ波プラズマ、三電極CCP、ICP、平行板CCP、物理的気相堆積(PVD)、紫外線暴露、レーザ加工、ポンプチャンバ、アニーリングステーション及び計測ステーションを含むが、これに限定されない。
[0043]いくつかの実施形態では、支持アセンブリ200は、回転可能な中央ベース210を含む。回転可能な中心ベース210は、第1の方向に沿って延びる回転軸211を画定する。座標系として、回転軸211は、回転軸211を中心とする回転がX-Y平面内で生じるように、Z方向に沿って延びる。第1の方向は、垂直方向又はZ軸に沿った方向と呼ぶことができるが、このように「垂直」という用語を使用することは、重力に垂直な方向に限定されないことを理解されたい。本明細書で使用されるように、中心ベース210が回転軸211を中心に「回転」するとき、中心ベース210はX-Y平面内で回転している。本明細書で使用されるとき、回転軸211又は第1の方向に「沿った」移動は、中央ベース210又は規定された(stated)部品がZ軸に移動していることを意味する。
[0044]支持アセンブリ200は、中心ベース210に接続され、そこから延びる少なくとも2つの支持アームを含む。支持アーム220の各々は、支持アーム220の厚さを画定する頂面223及び底面224を有する。支持アーム220は、内端221及び外端222を有する。内端221は、中心ベース210が回転軸211の周りを回転するとき、支持アーム220も同様に回転するように、中心ベース210と接触している。いくつかの実施形態の支持アーム220は、締め具(例えば、ボルト)によって内端221で中心ベース210に接続される。いくつかの実施形態では、支持アーム220は、中心ベース210と一体的に形成される。
[0045]いくつかの実施形態では、支持アーム220は、同じ支持アーム220上の内端221又は外端222の一方が、内端221及び外端222の他方よりも回転軸211から遠くなるように、回転軸211に直交して延びる。いくつかの実施形態では、支持アーム220の内端221は、同じ支持アーム220の外端222よりも回転軸211に近い。
[0046]支持アセンブリ200内の支持アーム220の数は変えることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも2つの支持アーム220、少なくとも3つの支持アーム220、少なくとも4つの支持アーム220、又は少なくとも5つの支持アーム220がある。いくつかの実施形態では、3つの支持アーム220がある。いくつかの実施形態では、4つの支持アーム220がある。いくつかの実施形態では、5つの支持アーム220がある。いくつかの実施形態では、6つの支持アーム220がある。
[0047]支持アーム220は、中心ベース210を中心に対称的に配置することができる。例えば、4つの支持アーム220を有する支持アセンブリ200では、支持アーム220の各々は、中心ベース210の周りに90°の間隔で位置決めされる。3つの支持アーム220を有する支持アセンブリ200では、支持アーム220は、中心ベース210の周りに120°の間隔で位置決めされる。別の言い方をすれば、4つの支持アーム220を有する実施形態では、支持アームは、回転軸211を中心に4回対称性を提供するように配置される。いくつかの実施形態では、支持アセンブリ200は、n個の支持アーム220を有し、n個の支持アーム220は、回転軸211を中心に回対称性を提供するように配置される。いくつかの実施形態では、処理ステーション110と同じ数の支持アーム220がある。
[0048]いくつかの実施形態では、支持シャフト234は、支持アーム220の各々の外端222に配置される。支持シャフト234は、基板支持体230を、第1の方向に沿って支持アーム220の頂面223からある距離だけ間隔を空けるスタンドオフとして機能する。
[0049]基板支持体230は、支持アーム220の外端222に位置決めされる。いくつかの実施形態では、基板支持体230は、支持アーム220の外端222で支持シャフト234上に位置決めされる。基板支持体230の中心は、中心ベース210の回転時に基板支持体230が回転軸からオフセットされた円形経路内を移動するように、回転軸211からある距離に位置付けされる。
[0050]基板支持体230は、処理中に基板を支持するように構成された支持面231を有する。いくつかの実施形態では、基板支持体230のすべての支持面231は実質的に同一平面上にある。このように使用される場合、「実質的に同一平面上にある」とは、個々の支持面231によって形成される平面が、他の支持面231によって形成される平面の±5°、±4°、±3°、±2°、又は±1°以内にあることを意味する。
[0051]いくつかの実施形態では、チャネル236は、中心ベース210、支持アーム220、支持シャフト234及び/又は基板支持体230のうちの1つ又は複数に形成される。チャネル236は、電気接続をルーティングするため、あるいはガス流を提供するために使用することができる。いくつかの実施形態では、基板支持体230は、1つ又は複数の加熱要素235を含む(図5及び図6を参照)。
[0052]いくつかの実施形態の基板支持体230はヒータである。ヒータは、当業者に知られている任意の適切なタイプのヒータであってよい。いくつかの実施形態では、ヒータは、ヒータ本体内に1つ又は複数の加熱要素235を有する抵抗加熱器である。いくつかの実施形態におけるヒータへの電気接続は、チャネル236を経由する。
[0053]いくつかの実施形態では、基板支持体230は静電チャックを含む。静電チャックは、基板支持体が移動している間、ヒータ支持面231上に配置された基板を適所に保持できるように、様々なワイヤ及び電極を含むことができる。いくつかの実施形態では、基板支持体230は、ヒータ及び静電チャックを含む。これにより、ウエハを処理の開始時にヒータにチャッキングし、異なる処理領域に移動しながら同じヒータの同じ位置に留まることができる。
[0054]図3は、本開示の1つ又は複数の実施形態による、処理ステーション110又は処理チャンバで使用するためのガス分配アセンブリ105の分解図を示している。当業者は、図3に示される実施形態が一般的な概略図であり、詳細(例えば、ガスチャネル)を省略していることを認識するであろう。図示のガス分配アセンブリ105は、ガス分配プレート112、蓋180、及び任意選択のスペーサ330の3つの主要部品を含む。スペーサ330は、ポンプ/パージスペーサ、インサート又はポンプ/パージインサート、ライナ又はポンプ/パージライナとも呼ばれる。いくつかの実施形態では、スペーサ330は、減圧(排気)部に接続されるか、又は減圧と流体連結する。いくつかの実施形態では、スペーサ330は、パージガス源に接続されるか、又は流体連結する。
[0055]トッププレート300の開口310は、均一なサイズにすることも、異なるサイズにすることもできる。開口310からガス分配プレート112に移行するように適切に成形されたポンプ/パージスペーサ330と共に、異なるサイズ/形状のガスインジェクタ112を使用することができる。例えば、図示のように、ポンプ/パージスペーサ330は、側壁335を有する頂部331及び底部333を含む。トッププレート300の開口310に挿入されると、レッジ334が、開口310の周りの蓋300の頂面301に位置決めされるように構成される。
[0056]ポンプ/パージスペーサ330は、ガス分配プレート112を挿入できる開口339を含む。図示のガス分配プレート112は、接触面342を有するフランジ341を有する。フランジ341の接触面342は、ポンプ/パージスペーサ330の頂部331で背面332に接触するように構成される。ガス分配プレート112の直径又は幅は、ポンプ/パージスペーサ330の開口339内に適合することができる任意の適切なサイズであってよい。これにより、トッププレート300の同じ開口310内で様々なタイプのガスインジェクタ112を使用することが可能になる。
[0057]いくつかの実施形態のポンプ/パージスペーサ330は、ポンプ/パージスペーサ330の底部333に少なくとも1つの開口338を有するガスプレナム336を含む。ガスプレナム336は、典型的にはポンプ/パージスペーサ330の頂部331又は側壁335の近くに入口(図示せず)を有する。いくつかの実施形態では、プレナム336は減圧ポンプ又は他の減圧源に接続され、ポンプ/パージインサート330の底部333の開口338を通って処理領域111から漏れるガスを誘導して、処理チャンバ内からの処理ガスの漏れを防ぐためのガスカーテンタイプのバリアを創出する。
[0058]図4は、本開示の1つ又は複数の実施形態による処理プラットフォーム400を示す。図4に示される実施形態は、1つの可能な構成を単に代表するものであり、開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。例えば、いくつかの実施形態では、処理チャンバ100、バッファステーション420、及び/又はロボット430構成のうちの1つ又は複数の、図示された実施形態とは異なる数又はタイプを有する。
[0059]例示的な処理プラットフォーム400は、複数の側面411、412、413、414を有する中央移送ステーション410を含む。図示の移送ステーション410は、第1の側面411、第2の側面412、第3の側面413、及び第4の側面414を有する。4つの側面が示されているが、当業者は、例えば、処理プラットフォーム400の全体的な構成に応じて、移送ステーション410に対して任意の適切な数の側面が存在し得ることを理解するであろう。いくつかの実施形態では、移送ステーション410は、3つの側面、4つの側面、5つの側面、6つの側面、7つの側面、8つの側面、又はそれを超える数の側面を有する。
[0060]移送ステーション410は、そこに位置決めされたロボット430を有する。ロボット430は、処理中に基板を移動できる任意の適切なロボットであってよい。いくつかの実施形態では、ロボット430は、第1のアーム431及び第2のアーム432を有する。いくつかの実施形態の第1のアーム431及び第2のアーム432は、他方のアームとは独立して移動するように構成される。いくつかの実施形態の第1のアーム431及び第2のアーム432は、X-Y平面内及び/又はZ軸に沿って移動するように構成される。いくつかの実施形態では、ロボット430は、第3のアーム(図示せず)又は第4のアーム(図示せず)を含む。各アームは、他のアームから独立して動くことができる。
[0061]図示の実施形態は、6つの処理チャンバ100を含み、2つは中央移送ステーション410の第2の側面412、第3の側面413、及び第4の側面414の各々に接続される。処理チャンバ100の各々で実行される処理は、他の処理チャンバのいずれかで実行される処理とは独立している。いくつかの実施形態では、処理チャンバ100のすべてが、同じ処理を実行して、処理チャンバ100の数の倍数だけスループットを改善するように構成される。
[0062]図示の処理プラットフォーム400は、中央移送ステーション410の第1の側面411に接続された1つ又は複数のバッファステーション420も含む。バッファステーション420は、同じ機能又は異なる機能を実行することができる。例えば、バッファステーションは、処理されて元のカセットに戻される基板のカセットを保持することができるか、あるいはバッファステーションの1つは、処理後に他のバッファステーションに移動される未処理の基板を保持することができる。いくつかの実施形態では、バッファステーションの1つ又は複数は、処理前及び/又は処理後に基板を前処理、予熱、又は洗浄するように構成される。いくつかの実施形態では、バッファステーションのうちの1つ又は複数は、処理前及び/又は処理後に基板をアニーリング又は後処理するように構成される。
[0063]処理プラットフォーム400はまた、中央移送ステーション410と処理チャンバ100のいずれかとの間に1つ又は複数のアクセスポート418を含んでもよい。アクセスポート418は、処理チャンバ100内の内部領域109を中央移送ステーション410内の環境から隔離するために開閉するように構成される。例えば、処理中に処理チャンバがプラズマを生成する場合、その処理チャンバのアクセスポートを閉じて、ストレイプラズマが移送ステーション内のロボットを損傷するのを防ぐのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、すべての処理チャンバ100は、同じ処理を実行するように構成され、各チャンバは、処理中に基板を処理領域111に隔離する処理ステーション110を有するため、アクセスポートは全体を通して開いている。
[0064]いくつかの実施形態の処理プラットフォーム400は、ファクトリインターフェース450に接続されて、基板又は基板のカセットを処理プラットフォーム400にローディングできるようにする。ファクトリインターフェース450内のロボット455を使用して、基板又はカセットをバッファステーションに出し入れすることができる。基板又はカセットは、中央移送ステーション410のロボット430によって処理プラットフォーム400内で移動することができる。いくつかの実施形態では、ファクトリインターフェース450は、別のクラスタツール(すなわち、別のマルチチャンバ処理プラットフォーム)の移送ステーションである。
[0065]処理プラットフォーム400のいくつかの実施形態は、処理プラットフォーム400の様々な部品に結合されてその操作を制御するコントローラ490を含む。いくつかの実施形態のコントローラ490は、処理プラットフォーム400全体を制御する。いくつかの実施形態では、処理プラットフォーム400は複数のコントローラ490を含み、それぞれが、処理プラットフォーム400の1つ又は複数の個々の部分を制御するように構成されている。例えば、いくつかの実施形態の処理プラットフォーム400は、個々の処理チャンバ100、中央移送ステーション410、ファクトリインターフェース450及び/又はロボット430のうちの1つ又は複数のための別個のコントローラを備える。
[0066]コントローラ490は、処理プラットフォーム400の1つ又は複数の部品に接続され、それらを制御するものとして図4に示されているが、コントローラ490は、単一の処理チャンバ100に接続されてもよい。例えば、図面には含まれていないが、いくつかの実施形態におけるコントローラ490は、図1及び図2に関して図示及び説明された処理チャンバ100に接続される。
[0067]いくつかの実施形態では、少なくとも1つのコントローラ490は、当業者が理解するように、処理チャンバ100、基板支持アセンブリ200、フローコントローラ、圧力計、ポンプ、フィードバック回路、反応空間圧力計、ガス分配アセンブリ105、ロボット430、ロボット455、又は処理プラットフォーム400の操作に使用される他の部品に結合される。
[0068]コントローラ490は、様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するために工業環境で使用できる汎用コンピュータプロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどの任意の形態の1つであってよい。いくつかの実施形態の少なくとも1つのコントローラ490は、プロセッサ492、プロセッサ492に結合されたメモリ494、プロセッサ492に結合された入力/出力デバイス496、及び異なる電子部品間の通信のためのサポート回路498を有する。いくつかの実施形態のメモリ494は、一時的メモリ(例えば、ランダムアクセスメモリ)及び非一時的メモリ(例えば、ストレージ)のうちの1つ又は複数を含む。
[0069]プロセッサのメモリ494又はコンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、フロッピーディスク、ハードディスク、又はローカル又はリモートのその他の形式のデジタルストレージなど、1つ又は複数のすぐに使用できるメモリであってよい。メモリ494は、システムのパラメータ及び部品を制御するためにプロセッサ492によって操作可能な命令セットを保持することができる。サポート回路498は、従来の方法でプロセッサをサポートするためにプロセッサ492に結合される。回路は、例えば、キャッシュ、電源、クロック回路、入出力回路、サブシステムなどを含むことができる。
[0070]処理は、一般に、プロセッサによって実行されると、処理チャンバに本開示の処理を実行させるソフトウェアルーチンとしてメモリに格納することができる。ソフトウェアルーチンはまた、プロセッサによって制御されるハードウェアから離れて配置された第2のプロセッサ(図示せず)によって格納及び/又は実行され得る。本開示の方法のいくつか又はすべては、ハードウェアで実行することもできる。したがって、処理は、ソフトウェアで実装され、コンピュータシステムを使用して、例えば特定用途向け集積回路又は他のタイプのハードウェア実装などのハードウェアで、又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせとして実行され得る。ソフトウェアルーチンは、プロセッサによって実行されると、処理が実行されるようにチャンバ動作を制御する専用コンピュータ(コントローラ)に汎用コンピュータを変換する。
[0071]本開示の1つ又は複数の実施形態は、ウエハを空間的複数基板処理ツール中へ及びそこから移送するための単純で信頼性の高い機構を有利に提供する。いくつかの実施形態は、釣り合いおもりのない一次リフトピンを組み込んでいる。いくつかの実施形態は、一次リフトピンに導電性材料を使用する。いくつかの実施形態では、一次リフトピンをペデスタルヒータの開口に有利に落とし込むことができる。
[0072]二次リフトピンは、支持アーム220と共に回転するように位置決めされ、二次リフトピンは全体を通して同じ基板支持体に関連付けられたままである。
[0073]いくつかの実施形態では、一次リフトピンと二次リフトピンの両方が導電性及び/又は熱導電性である。リフトピンに導電性材料を使用することで、処理中にリフトピンが固着する原因となる電荷の蓄積を防ぐ。いくつかの実施形態は、基板支持面231に完全に据え付けられるまで基板を接地することによって、入ってくる基板の不均一なチャッキングを防ぐ。さらに、導電性のリフトピンは、基板を出て行くために、基板から電荷を接地及び放出する。
[0074]いくつかの実施形態は、静的リフトピン作動プレートを含む。作動プレートは、処理チャンバ内の任意の適切な位置に位置付けすることができる。いくつかの実施形態では、作動プレートは、チャンバアクセスポートに隣接して位置付けされる。本開示のいくつかの実施形態は、ウエハ移送中のリフトピン作動のための別個のアクティブリフトモータの必要性を有利に取り除く。いくつかの実施形態では、リフトピンと作動プレートとの組み合わせは、処理領域への侵入を少なくし、コストを削減し、及び/又は基板移送時間を短縮する。
[0075]図5~図8を参照すると、支持アセンブリ200は、回転軸211に沿って、(図5に示すうような)処理位置と(図6~図8に示すような)移送位置との間で移動可能である。このように使用される場合、「移送位置」という用語は、基板を支持面231にローディング及び/又は支持面231からアンローディングすることができる支持アセンブリ200の物理的位置を指す。「ローディングする(loading)」という語の使用は、特に断りのない限り、アンローディングすることも意味する。図5は、本開示の1つ又は複数の実施形態による、支持アセンブリ220が処理位置にある処理チャンバの部分断面概略図を示す。図6は、本開示の1つ又は複数の実施形態による、支持アセンブリ220が移送位置にある処理チャンバの部分断面概略図を示す。図7は、図6の処理チャンバの部分断面正視図を示す。図8は、異なる視野角での図7の処理チャンバの一部の部分斜視図を示す。
[0076]いくつかの実施形態の支持アセンブリ200は、回転可能なベース210に接続された回転モータ260を使用して、回転軸211を中心に回転する。いくつかの実施形態では、支持アセンブリ200は、リフトモータ265を使用して、回転軸211の長さに沿って(Z軸方向に)移動可能である。
[0077]本開示のいくつかの実施形態は、基板支持体230の各々の開口239内に位置付けされた少なくとも3つの一次リフトピン500を組み込む。開口239は、基板支持体230の厚さ全体を通過し、一次リフトピン500が支持面231を通って開口239内に落とされ、容易に取り外されることを可能にする。一次リフトピン500の数は変えることができ、3つに限定されない。いくつかの実施形態では、3つより多い又は少ない一次リフトピン500がある。いくつかの実施形態では、少なくとも4つ、5つ、又は6つの一次リフトピン500がある。
[0078]一次リフトピン500の各々は、一次リフトピン500の長さLPを画定する頂部端501及び底部端502を有する。図9Aは、処理位置にある基板支持体230の開口239内の一次リフトピン500の拡大図を示している。いくつかの実施形態の一次リフトピン500及び開口239は、一次リフトピン500が基板支持体230の底面232を完全に通過するのを防ぐように協働的に相互作用するように構成される。図9Bは、移送位置にある基板支持体230の開口239内の図9Aの一次リフトピン500の拡大図を示す。図示の一次リフトピン500の頂部端部分504は、開口239の長さに沿って相補的なフレア形状237と相互作用するフレア形状を有する。いくつかの実施形態では、図9Aに示されるように、開口239内の相補的なフレア形状237は、基板支持体230の十分な厚さ内に配置され、処理位置にあるとき、一次リフトピン500の頂部端501が支持体表面231の下に凹む。いくつかの実施形態では、処理チャンバが処理位置にあるとき、一次リフトピン500の頂部端501は、基板支持体230の支持面231と実質的に同一平面上にあるか、又はその下にある。
[0079]いくつかの実施形態では、一次リフトピン500の頂部端部分504はフレア状であり、基板支持体230の開口239は、一次リフトピン500の長さが基板支持体230の底面232を通過するのを防ぐ相補的なフレア面505を有する。
[0080]一次リフトピン500の頂部端部504は円錐フレアで示されているが、当業者は、これが1つの可能な構成にすぎず、一次リフトピン500の頂部端が任意の適切な形状を有し得ることを認識するであろう。いくつかの実施形態の開口239に形成された相補的な形状は、頂部端部分504の形状を模倣する。いくつかの実施形態では、開口239は、一次リフトピン500と協働して相互作用して一次リフトピン500が基板支持体230から脱落するのを防ぐ、いくらかの不規則性を有する。
[0081]いくつかの実施形態では、一次リフトピン500の底部端502は丸くなっている。さらに説明されるように、丸みを帯びた底部端502は、二次リフトピン510との相互作用中の横向きの負荷を最小限に抑えるか又は排除するのに役立ち得る。
[0082]一次リフトピン500の長さLPは変えることができる。いくつかの実施形態では、一次リフトピン500の長さLPは、一次リフトピン500の一部が支持面231の上にあることができるように、基板支持体230の厚さよりも大きく、一次リフトピン500の一部は、いつでも基板支持体230の底面232の下にあってよい。これは9Bに示されている。いくつかの実施形態における一次リフトピン500の長さLPは、開口239内での一次リフトピン500のぐらつきを防ぐために最小化される。
[0083]いくつかの実施形態では、一次リフトピン500及び開口239は、開口239内での一次リフトピン500の傾斜を防ぐように構成される。一次リフトピン500及び/又は開口239のサイズは、ピンと開口との間に間隙が形成されるように異なる。間隙のサイズ(公差とも呼ぶ)は、傾斜を防ぐのに十分なほど小さい。いくつかの実施形態では、一次リフトピン500及び基板支持体230の開口239は、ペデスタル面の平面に垂直な線に対して0.33°の最大傾斜を有するように構成される。
[0084]一次リフトピン500は、任意の適切な材料から作製することができる。いくつかの実施形態では、一次リフトピン500は、熱導電性及び/又は電気伝導性の材料で作製される。いくつかの実施形態では、一次リフトピン500は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、ステンレス鋼、酸化アルミニウムでコーティングされたステンレス鋼、又は炭化ケイ素のうちの1つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、一次リフトピン500は、一次リフトピン500のぐらつきを防ぐための補助ウェイトを有さない。
[0085]図5~図8を再度参照すると、いくつかの実施形態は、少なくとも3つの二次リフトピン510を含む。二次リフトピン510は、支持アーム220の開口229内に位置決めされる。二次リフトピン510の各々は、長さLSを画定する頂部端511及び底部端512を有する。図10A及び図10Bは、2つの可能な二次リフトピン510を示す。図10A及び図10Bに示される二次リフトピン510は、可能な構成を単に代表するものであり、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。図示の実施形態は、二次リフトピン510の長さLSが可変であることを示すために、象徴的な切れ目515を含む。
[0086]二次リフトピン510の少なくともいくつかは、一次リフトピン500と位置合わせされる。いくつかの実施形態では、一次リフトピン500と同じ数の二次リフトピン510がある。いくつかの実施形態では、二次リフトピン510の各々は、一次リフトピン500と位置合わせされる。一次リフトピン500及び二次リフトピン510の数は、基板のローディング及びアンローディングを可能にするためにリフトピン間に十分な相互作用を生成できる限り、変更することができる。
[0087]二次リフトピン510は、支持アーム220の外端222の開口229内に位置決めされる。下端512の少なくとも一部514(又底部端512に近い領域)は、支持アーム220の底面224から延在する。図11Aを参照すると、支持アーム220の底面224の下に延びる二次リフトピン510の部分514の長さLSBは、二次リフトピン510の頂部端511と底部端502との間の距離DGに、及び一次リフトピン500の頂部端501と基板支持体230の頂面231との間の距離DPに少なくとも等しい。いくつかの実施形態では、二次リフトピン510の底部端512から作動プレート530の作動面531までの距離DAは、二次リフトピン510の頂部端511と底部端502との間の距離DG、及び一次リフトピン500の頂部端501と基板支持体230の頂面231との間の距離DPより大きい。
[0088]二次リフトピン510及び支持アーム220の開口229は、二次リフトピン510が支持アーム220の底面224を完全に通過するのを防ぐために協働的に相互作用するように構成される。
[0089]いくつかの実施形態では、二次リフトピン510の頂部端511は平坦である。いくつかの実施形態では、一次リフトピン500の底部端502は丸く、二次リフトピン510の頂部端511は平坦である。一次リフトピンと二次リフトピンの平坦面と丸い面の組み合わせにより、わずかなずれによる横方向の荷重を緩和する。いくつかの実施形態では、一次リフトピン500の下端502は平坦であり、二次リフトピン510の頂部端511は丸くなっている。
[0090]支持アーム220の開口229は、二次リフトピン510がZ軸方向に沿って移動するのを可能にする任意の適切なサイズであってよい。いくつかの実施形態では、支持アーム220の開口229は、二次リフトピン510の底部端部分514の直径DSPの0.01インチ、0.0075インチ、又は0.005インチ以内のサイズである。
[0091]いくつかの実施形態では、二次リフトピン510及び支持アーム220の開口229は、支持アセンブリの移動中に二次リフトピン510が0.33°を超えて傾斜するのを防ぐように構成される。傾斜の角度は、支持アーム220の頂面223に対して0度が垂直である状態で、頂面223に対して測定される。
[0092]二次リフトピン510は、任意の適切な材料で作製することができる。いくつかの実施形態では、二次リフトピン510は、ステンレス鋼又はチタンのうちの1つ又は複数を含む。
[0093]図10Aは、二次リフトピン510の実施形態を示す。示されている二次リフトピンは、長さLSに沿って階段状の直径を有し、上部517が下部514の直径DSPよりも大きな直径DSUを有するようになっている。上部517と下部514との交点は、より小さい直径からより大きい直径への移行をもたらす。移行は、図10Aに示されるステップのように急激であってもよいし、一次リフトピンのフレア頂部のように緩やかであってもよい。いくつかの実施形態では、移行は接触面519を形成する。接触面519は、処理チャンバが処理位置にあるとき、支持アーム220の頂面223に接触するように構成される。
[0094]図10Bは、二次リフトピン510の別の実施形態を示す。この実施形態では、二次リフトピン510は、リフトピン510の長さLSに沿って位置決めされたブッシング518を有する。ブッシング518は、図10Aの接触面519と同様に作用する底面を有する。ブッシング518は、支持アーム220の頂面223に接触し、二次リフトピン510が処理位置を越えてアクチュエタプレート530に向かって移動するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態のブッシング518は、底部514の長さを調節できるように、二次リフトピン510の長さに沿って移動可能である。
[0095]再び図5~図8を参照すると、処理チャンバ100は作動プレート530を含む。作動プレート530は、二次リフトピン510の底部端512と係合するように構成された作動面531を有する。作動プレート530は、支持アーム220の外端222と位置合わせするように、回転軸211からある距離だけ間隔を空けてられている。いくつかの実施形態では、1つの作動プレート530がある。
[0096]作動プレート530は、任意の適切な形状であることができる。図示の実施形態では、作動プレート530はリングの一部を形成する。作動プレート530のサイズは、支持アーム220の1つの端部にある二次リフトピン510のすべてが同時に作動面531と係合できる場合に十分である。
[0097]作動プレート530の作動面531は、図5及び図11Aに示すように、処理チャンバが処理位置にあるとき、Z軸に沿って支持アーム220の底面224から距離DAPに位置決めされる。支持アセンブリ200が処理位置にあるとき、一次リフトピン500の底部端502は、基板支持体230の底面232から処理距離(長さLPB)だけ延在する。一次リフトピン500の底部端502は、二次リフトピン510の頂部端511から距離DGだけ間隔を空けられている。二次リフトピン510の底部端512は、支持アーム220の底面224から処理距離(長さLSP)だけ延在する。支持アーム220が作動プレート530に隣接するとき、二次リフトピン510の底部端512は、作動面531から処理距離DAにある。このように使うと、作動面531が二次リフトピン510と係合できるように、支持アーム220がZ軸に沿って十分に整列しているとき、支持アーム220は作動プレート530に隣接する。
[0098]図11A~図11Dを参照して、本開示の1つ又は複数の実施形態による処理方法の一部を説明する。図11Aでは、処理チャンバ100内の支持アセンブリ200は、支持アーム220の外端222を作動プレート530と位置合わせするように回転されている。
[0099]図11Bは、支持アセンブリ200が回転軸211に沿って作動プレート530に向かって移動した後の図11Aの実施形態を示す。支持アーム220の厚さを通過する二次リフトピン510の底面512は、作動プレート530の作動面531に接触する。処理のこの時点で、二次リフトピン510の底部端512と作動プレート530の作動面531との間の距離DAはゼロである。二次リフトピン510の下部514の長さLSBは、二次リフトピン510と作動プレート530との間の接触が生じるまで同じままである。
[00100]図11Cは、支持アセンブリ200が回転軸211に沿って作動プレート530に向かってさらに移動した後の図11Bの実施形態を示す。作動面531と二次リフトピン510の底部端512との間の接触により、二次リフトピン510が作動面531に対して所定の位置に留まる。支持アーム220は、作動プレートに向かって移動し続け、二次リフトピン510の下部514は、支持アーム220の開口229を通ってスライドし、二次リフトピン510の下部514の長さLSBを支持アームの底面224の下に減少させる。
[00101]基板支持体230及び一次リフトピン500も、作動プレート530に向かってZ軸に沿って移動し続ける。一次リフトピン500の底部端502は、二次リフトピン510の頂部端511に接触する。この時点で、距離DGはゼロに減少し、支持アーム220の頂面223の上の二次リフトピン510の下部516は距離DGLに増加する。図11Cに示される時点での距離DGLは、図11Bに示される時点での距離DGと同じである。一次リフトピン500が基板支持体230の底面232の下に延びる長さLBPは、図11Bのものと同じままである。
[00102]図11Dは、図6に示されるように、支持アセンブリ200が移送位置に移動された後の図11Cの実施形態を示す。移送位置にあるとき、作動プレート530の作動面531は、支持アーム220の底面224からZ軸に沿ってローディング距離DALに配置される。支持アーム220の底面224は、作動プレート530の作動面531からローディング距離DALだけ間隔を空けられている。二次リフトピン510の底部端512は作動面531と接触しており、底面224から延びる二次リフトピン510の下部514の長さは最小長LSBLである。二次リフトピン510の頂部端511は、一次リフトピン500の底部端502と接触しており、一次リフトピン500の頂部端501は、基板支持体230の支持面231からローディング距離DPLだけ延びている。基板支持体230の底面232から延びる一次リフトピン500の長さLPBは最小長である。図9Bは、移送位置にあり、基板101を支持する一次リフトピン500の拡大図を示す。いくつかの実施形態は、図11A~図11Dに関して説明された操作を逆に実行することをさらに含む。
[00103]図12~図14は、本開示の1つ又は複数の実施形態による支持アーム220を示す。図12は、頂面223を見た支持アーム220の外端222の拡大部分図を示す。図13は、図12の外端222を有する支持アーム220の直交図を示す。図14は、図12及び図13に示される部分支持アーム220の外端222の分解図を示す。
[00104]図示の支持アーム220の外端222は、外端222の外周部分の周りに間隔を空けて3つの二次リフトピン510を有する。二次リフトピン510のうちの2つは、外側端222の中央部分から延びる突出部226内に位置付けされる。いくつかの実施形態の突起226は、支持アーム220と一体的に形成される。
[00105]突起226のそれぞれは、支持アーム220の厚さを通って延びる一対の開口229a、229bを含む。一対の開口229a、229bのうちの一方のみが、その中に配置された二次リフトピン510を有する。図示の実施形態では、開口229aの各々は二次リフトピン510を有し、開口229bの各々は占有されていない。いくつかの実施形態では、開口229bの各々は二次リフトピン510を有し、開口229aの各々は占有されていない。複数の処理チャンバ100を含む処理ツールのいくつかの実施形態では、処理チャンバ100の1つは、開口229a、229bの一方に二次リフトピン510を有し、別の処理チャンバ100は、開口229a、229bの他方に二次リフトピン510を有する鏡像である。
[00106]図12~図14に示される実施形態では、2つの突起226が各支持アーム220の外端222に存在し、2つの二次リフトピン510を占める。第3の二次リフトピン510は、支持アーム220の外面551に接続する取り外し可能なブロック550内に配置される。例えば、チャネル236が、外面551から中心ベース210に向かって支持アーム220の本体を通って穿孔される実施形態では、外面551に突出部はない。いくつかの実施形態における取り外し可能なブロック550は、ドリル加工後に外面551に取り付けられる。いくつかの実施形態では、取り外し可能なブロック550は、穿孔されたチャネル236の開放端を密閉する。いくつかの実施形態では、穿孔されたチャネルの開放端は、別個のカバー片(図示せず)によって覆われ、取り外し可能なブロック550は、別個のカバー片を通して、上に、又はその周りに外面551に取り付けられる。
[00107]取り外し可能なブロック550は、少なくとも1つの接続フランジ553及び突起554を有する本体552を含む。図示の取り外し可能なブロック550は、突起554の両側に2つの接続フランジ553を有する。取り外し可能なブロック550は、二次リフトピン510を保持するための2つの開口559a、559bを含む。いくつかの実施形態の開口559a、559bの間の間隔は、支持アーム220の外端222の突起226上の開口229a、229bの間の間隔と同じである。
[00108]図示の実施形態では、取り外し可能なブロック550の本体552は、インデックスタブ555を含む。インデックスタブ555は、本体552から突出554とは反対の方向に延在する。いくつかの実施形態の索引タブ555は、支持アーム220の外端222に形成された戻り止め556と協働的に相互作用するようにサイズ決めされている。図示の実施形態では、戻り止め556は、支持アームの外面551と頂面223との交点から取り除かれたノッチである。いくつかの実施形態では、取り外し可能なブロック550に複数の索引タブ555があり、支持アーム220の外端222に複数の戻り止め556がある。索引タブ555及び戻り止め556は、支持アーム220の外端222上の取り外し可能なブロック550の位置合わせを助け、二次リフトピン510の位置及び角度関係を維持できるようにする。
[00109]いくつかの実施形態では、処理チャンバ100は、支持アーム220の外端222(又は外面551)に接続された少なくとも1つの取り外し可能な二次リフトピンブロック550を含む。いくつかの実施形態の取り外し可能な二次リフトピンブロック550は、二次リフトピン510のうちの1つを支持するように構成された少なくとも1つの開口を有する。いくつかの実施形態では、取り外し可能な二次リフトピンブロック550は、二次リフトピン510と係合するように構成された2つの開口559a、559bを含み、開口のうちの1つは使用されないか、又は開いたままである。
[00110]図8の実施形態では、二次リフトピン510は、二次リフトピン550の1つが支持アーム220の中心軸560(図12を参照)に沿って位置合わせされた三角形のパターンで配列される。図12から14の二重開口229a、229b、559a、559bは、外側端222の開口559a、559bがもはや中心軸560と位置合わせされないように、三角形パターンの角度をシフトする。「a」位置の開口229a、559a、又は「b」位置の開口229b、559bの各々を使用すると、三角形の中心の周りである量だけ回転した三角形パターンが得られる。
[00111]図15は、本開示の1つ又は複数の実施形態による処理チャンバ100の概略図を示す。図示の実施形態は、内部領域109の周りに配列された4つの処理ステーション110を有する。支持アセンブリ200は、支持アーム220の外端22の各々が処理ステーション110に隣接するような位置まで回転される。二次リフトピン510は左上の処理ステーション110に示されており、これは、アクセスポート118に最も近いステーション110である。
[00112]図16A、図16B、及び図17は、二次リフトピン510が開口229aに位置するブッシング561a内に位置決めされる、本開示の1つ又は複数の実施形態を示す。開口229bは、二次リフトピン510のない開口562を有するブッシング561bを有する。いくつかの実施形態では、二次リフトピン510のないブッシング561bは省略される。
[00113]図16Aは、支持アーム220の外端222の一部の正視図を示す。図16Bは、線16B-16B’に沿った、図16Aに示された突出226の断面図を示す。いくつかの実施形態のブッシング561a又は561bのいずれかであり得るブッシング561は、ブッシング561の壁566の厚さを画定する内面562及び外面563内の円筒形の部品である。ブッシング561は、ブッシング561の長さを画定する頂部端564及び底部端565を有する。いくつかの実施形態の頂部端564は、ブッシング561が開口229bを通って落下するのを防ぐために、壁566の外径よりも大きい外径を有するフランジ567を有する。開口569がブッシング561の頂部端564から底部端565まで延びており、その中に二次リフトピン510を位置決めすることができる。
[00114]ブッシング561は、当業者に知られている任意の適切な材料で作ることができる。適切な材料は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル、ポリカーボネート、アクリルポリカーボネート、ポリスチレン、架橋ポリスチレン(例えばRexolite(登録商標))、ポリエーテルイミド(PEI)及びポリフッ化ビニリデン(PVDF)を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、ブッシング561は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)で作製される。
[00115]いくつかの実施形態の開口569の内径は、二次リフトピン510の下部514の外径と協働して相互作用し、傾斜を防ぐか、又は最小化するように構成される。いくつかの実施形態では、ブッシング561の内径は、3.0mm~9.0mmの範囲、又は4.0mm~8.0mmの範囲、又は5.0mm~7.0mmの範囲、又は5.5mm~6.5mmの範囲である。いくつかの実施形態では、二次リフトピン510の部分514の外径は、2.5mm~8.5mmの範囲、又は3.5mm~7.5mmの範囲、又は4.5mm~6.5mmの範囲、又は5.0mm~6.0mmの範囲である。いくつかの実施形態では、ブッシング561の内径は、二次リフトピン510の下部514の外径よりも大きく、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、又は1.0mmだけ大きい。いくつかの実施形態では、ブッシング561の内径は、二次リフトピン510の下部514の外径よりも、1.2mm、1.0mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、又は0.3未満だけ大きい。
[00116]いくつかの実施形態では、ブッシング561は、突出226又は支持アーム220の厚さよりも大きい、頂部端564から底部端565までの長さを有する。この種の実施形態は図16Bに示されている。いくつかの実施形態では、支持アーム220の底面224から延びるブッシングの底部の部分は、ブッシング561の偶発的なリフトを防ぐためのロックピン570を有する。
[00117]いくつかの実施形態では、二次リフトピン510は、重心を下げるために1つ又は複数の重量軽減カットアウトを含む。いくつかの実施形態では、二次リフトピン510の全体的な剛性を維持しながら、重心を下げる。いくつかの実施形態では、より低い重心を有する二次リフトピン510は、二次リフトピン510と開口229a、229b内にそれぞれ位置付けされたブッシング561a、561bとの間の振動と摩擦を低減する。
[00118]本開示のいくつかの実施形態は、ブッシング561の寿命を延ばす装置を提供する。理論にとらわれることなく、より低い重心及び/又はより低い全質量は、二次リフトピン510がカットアウトがない場合と同じくらいぐらついたり傾いたりするのを防ぎ、ブッシングに対する摩擦が少なくなり、これにより、消耗部品であるPEEKブッシングの寿命が延び、定期メンテナンスの間隔が長くなると考えられる。いくつかの実施形態では、リフトピンの質量が減少すると、リフトピンとブッシングとの間の摩擦が減少する。いくつかの実施形態では、二次リフトピンの重心を下げることにより、移動中にピンが一方又は他方に傾く可能性が低くなることなく、Z軸方向に沿った移動距離の増加が可能になった。
[00119]いくつかの実施形態では、二次リフトピン510は、重心が低くなり、ピンの曲がりを防ぐのに十分な構造的完全性を維持する。重心を下げる試みは、結果として得られるピンがもろく、簡単に曲がってしまうため、困難であることが判明した。
[00120]図17を参照すると、本開示のいくつかの実施形態は、二次リフトピン510の長さに沿って1つ又は複数のカットアウト521を有する二次リフトピン510を対象とする。いくつかの実施形態では、カットアウト521は、二次リフトピン510の上部517内にあり、下部514内にはない。いくつかの実施形態では、カットアウトは、二次リフトピン510の長さに沿った細長いスロットであり、二次リフトピン510の全重量を軽減する。
[00121]図17に示される実施形態は、3つのカットアウト521を含む。当業者は、これが1つの可能な構成を単に代表するものであり、他の構成が本開示の範囲内であることを認識するであろう。カットアウト521の数は、例えば、リフトピンの全長、リフトピンの全重量、リフトピンから除去される重量の量、及び/又は、下げる必要がある重心の量に応じて、変化し得る。いくつかの実施形態では、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10つ、又はそれを超えるカットアウト521がある。
[00122]いくつかの実施形態では、カットアウトは、0.01ポンド、0.02ポンド、0.03ポンド、0.04ポンド、0.05ポンド、0.06ポンド、0.07ポンド、又は0.08ポンド以上の量だけ二次リフトピンの重量を低減する。
[00123]いくつかの実施形態では、カットアウトは、二次リフトピン510の重心を3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm又は12mm以上下げるように構成される。いくつかの実施形態では、カットアウトは、二次リフトピン510の重心を20mm、18mm、16mm、14mm、又は12mm以下だけ下げるように構成される。
[00124]さらに、この実施形態では、アクセスポート118に最も近いステーションは、作動プレート530に隣接する唯一のステーションである。図示の向きは、移送位置の向きである。いくつかの実施形態では、支持アセンブリ200が移送位置にあるとき、支持アーム220のうちの1つだけが作動プレート530の上に位置決めされ、回転軸211に沿った支持アセンブリ200の動きは、作動プレート530の上に位置決めされた支持アーム220のみの二次リフトピン510を作動させる。いくつかの実施形態では、作動プレート530は、処理ステーション110と位置合わせされた基板支持体230上に基板が直接ローディング及び/又はアンローディングされるように、処理ステーション110の1つと位置合わせされる。
[00125]処理チャンバ100への、及び/又は処理チャンバ100からの基板の移送中に、アクセスポート118が開き、ロボットアームが内部領域109に入る。いくつかの実施形態では、基板は、アクセスポート118を通って、支持アーム220の中心軸560に対してある角度で一次リフトピン500上に移動556される。いくつかの実施形態では、角度565は50°~60°の範囲である。
[00126]再び図4を参照すると、本開示のいくつかの実施形態は、本明細書に記載の処理チャンバ100を組み込んだ処理プラットフォーム400を対象としている。いくつかの実施形態では、処理プラットフォーム400は、中央移送ステーション410の両側に配列された、本明細書に記載の少なくとも2つの処理チャンバ100を含む。いくつかの実施形態では、処理チャンバ100は、処理チャンバ100の一方が支持アーム220の開口229a、559aを使用し、他方の処理チャンバ100が支持アーム220の開口229b、559bを使用するように、反対の配列である。
[00127]本開示のいくつかの実施形態は、個々の処理又はサブ処理を実行して、本明細書に記載の方法の実施形態を実行するための1つ又は複数の構成を有するコントローラ490を対象とする。コントローラ490は、方法の機能を実行するために中間部品を動作させるように接続及び構成することができる。例えば、いくつかの実施形態のコントローラ490は、(直接的又は間接的に)接続され、ガスバルブ、アクチュエータ、モータ、アクセスポート、減圧制御などのうちの1つ又は複数を制御するように構成される。いくつかの実施形態は、方法の実施形態を実行するように構成された非一時的なコンピュータ可読媒体を対象とする。
[00128]いくつかの実施形態では、コントローラ490、又は非一時的コンピュータ可読媒体は、ロボット上の基板を一次リフトピンに移動する構成、システムから基板をローディング及び/又はアンローディングするための構成、回転軸を中心に支持アセンブリを回転させて、支持アームの外端を作動プレートと位置合わせする構成、支持アセンブリを回転軸に沿って作動プレートに向かって移動させる構成、作動プレートから離れて回転軸に沿って支持アセンブリを移動させる構成、支持体内の静電チャック及び/又は電極を制御するための構成、及び/又は、熱素子を制御して基板サポートの温度を制御する構成から選択される1つ又は複数の構成若しくは命令を有する。
[00129]いくつかの実施形態では、処理チャンバのコントローラによって実行されると、回転軸を中心に支持アセンブリを回転させて、支持アセンブリの基板支持アームの外端を作動プレートと位置合わせすることと、複数の二次リフトピンの底部下端が作動プレートに接触するように、支持アセンブリを回転軸に沿って作動プレートに向かって移動させることであって、二次リフトピンは、頂部端と底部端によって画定される長さを有し、二次リフトピンは支持アームの厚さを通過し、二次リフトピンの頂部端を、一次リフトピンを押すように一次リフトピンの底部端に接触させ、それにより一次リフトピンの頂部端が、基板支持体の頂面から、支持アセンブリの外端に接続された支持シャフトの上に延びる、支持アセンブリを回転軸に沿って作動プレートに向かって移動させることと、処理チャンバの側面にアクセスポートを開くことと、一次リフトピンの頂部端に基板を処理チャンバにローディングすることとを含む操作を処理チャンバに実行させる命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
[00130]この細書全体での「一実施形態」、「特定の実施形態」、「1つ又は複数の実施形態」又は「実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、この明細書全体の様々な場所での「1つ又は複数の実施形態において」、「特定の実施形態において」、「一実施形態において」又は「実施形態において」などの句の出現は、必ずしも本開示の同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、1つ又は複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
[00131]本明細書の開示は、特定の実施形態を参照して説明されてきたが、当業者は、記載された実施形態が本開示の原理及び適用の単なる例示であることを理解するであろう。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本開示の方法及び装置に様々な修正並びに変形を加えることができることは、当業者には明らかであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内にある修正並びに変形を含むことができる。
Claims (20)
- 支持アセンブリを含む処理チャンバであって、前記支持アセンブリが、
回転軸を画定する回転可能な中心ベースであって、前記回転軸に沿って移動可能な、回転可能な前記中心ベースと、
前記中心ベースから延びる少なくとも2つの支持アームであって、前記支持アームの各々が、前記中心ベースと接触する内端、前記支持アームの厚さを画定する頂面及び底面を有する、前記支持アームと、
前記支持アームの各々の外端における支持シャフトと、
前記支持シャフトの各々上の基板支持体であって、前記基板支持体は、前記基板支持体の厚さを画定する支持面及び底面を有し、前記底面は、前記支持アームの前記頂面からある距離間隔を空けられている、前記基板支持体と、
前記基板支持体の各々の開口内に位置決めされた少なくとも3つの一次リフトピンであって、前記一次リフトピンの各々は、前記一次リフトピンの長さを画定する頂部端及び底部端を有し、前記一次リフトピン及び開口は、前記一次リフトピンが前記基板支持体の前記底面を完全に通過するのを防ぐために協働的に相互作用するように構成されている、前記一次リフトピンと、
前記支持アームの開口内に位置決めされた少なくとも3つの二次リフトピンであって、前記二次リフトピンは前記一次リフトピンと位置合わせされており、前記二次リフトピンの各々は、長さを画定する頂部端及び底部端を有し、前記底部端の少なくとも一部は、前記支持アームの前記底面から延びており、前記二次リフトピン及び前記支持アームの開口は、前記二次リフトピンが前記基板支持体の前記底面を完全に通過するのを防止するために協働的に相互作用するように構成されている、前記二次リフトピンと、
前記支持アームの前記外端と位置合わせするように、前記回転軸からある距離に位置決めされている作動プレートであって、前記支持アームの前記底面からある距離間隔を空けてられている作動面を有する、前記作動プレートと
を含む、処理チャンバ。 - 前記支持アセンブリが、処理位置と移送位置との間で前記回転軸に沿って移動可能である、請求項1に記載の処理チャンバ。
- 前記支持アセンブリが前記処理位置にあるとき、前記一次リフトピンの前記底部端は、前記基板支持体の前記底面から処理距離だけ延び、前記二次リフトピンの前記頂部端からある距離間隔を空けられており、前記二次リフトピンの前記底部端は、前記支持アームの前記底面から処理距離だけ延び、前記作動プレートに隣接するとき、前記二次リフトピンの前記底部端は、前記作動面から処理距離にある、請求項2に記載の処理チャンバ。
- 前記支持アセンブリが前記移送位置にあるとき、前記支持アセンブリは、前記支持アームの1つを前記作動プレートと位置合わせするように前記中心ベースの前記回転軸を中心とする回転位置にあり、前記支持アームの前記底面は、前記二次リフトピンの前記底部端が前記作動プレートに接触し、前記二次リフトピンの前記頂部端が前記一次リフトピンの前記底部端に接触し、前記一次リフトピンの前記頂部端が前記支持面からローディング距離だけ延びるように、前記作動プレートからローディング距離間隔を空けられている、請求項3に記載の処理チャンバ。
- 前記処理位置にあるとき、前記一次リフトピンの前記頂部端は前記支持面と同一平面上又は下にある、請求項4に記載の処理チャンバ。
- 前記基板支持体の各々が1つ又は複数の加熱要素を含み、前記一次リフトピンは熱伝導性材料を含む、請求項5に記載の処理チャンバ。
- 前記一次リフトピンの各々の前記底部端が丸く、前記二次リフトピンの各々の前記頂部端が平坦である、請求項5に記載の処理チャンバ。
- 前記一次リフトピンの前記頂部端部分がフレア状になっており、前記基板支持体の前記開口は、前記一次リフトピンの長さが前記基板支持体の前記底面を通過するのを防ぐために、相補的なフレア状の面を有する、請求項5に記載の処理チャンバ。
- 前記一次リフトピンと前記基板支持体の開口とが、前記一次リフトピンが0.33°を超えて傾斜するのを防ぐように構成されている、請求項8に記載の処理チャンバ。
- 前記一次リフトピンが、前記一次リフトピンのぐらつきを防ぐための補助ウェイトを有さない、請求項9に記載の処理チャンバ。
- 前記支持アームの前記開口が、前記二次リフトピンの下端部分の直径の0.005インチ以内のサイズである、請求項4に記載の処理チャンバ。
- 前記二次リフトピンと前記支持アームの開口とが、前記支持アセンブリの移動中に前記二次リフトピンが0.33°を超えて傾斜するのを防ぐように構成されている、請求項4に記載の処理チャンバ。
- 前記二次リフトピンが、前記ピンの長さに沿って位置決めされたブッシングを有し、前記ブッシングは、前記二次リフトピンが前記処理位置を越えて移動するのを防ぐように構成された底面を有する、請求項4に記載の処理チャンバ。
- 前記二次リフトピンが、前記二次リフトピンの上部が、前記二次リフトピンの下部よりも大きな直径を有し、前記上部及び前記下部が接触面を形成するように、前記長さに沿って段階的な直径を有する、請求項4に記載の処理チャンバ。
- 前記支持アセンブリが前記移送位置にあるとき、前記支持アームの1つだけが前記作動プレートの上に位置決めされ、前記回転軸に沿った前記支持アセンブリの移動が、前記作動プレートの上に位置決めされた前記支持アームおいてだけ前記二次リフトピンを作動させる、請求項4に記載の処理チャンバ。
- 前記支持アームの前記外端に接続された少なくとも1つの取り外し可能な二次リフトピンブロックをさらに含み、前記取り外し可能な二次リフトピンブロックは、前記二次リフトピンの1つを支持するように構成された少なくとも1つの開口を有する、請求項1に記載の処理チャンバ。
- 前記取り外し可能な二次リフトピンブロックが、二次リフトピンと係合するように構成された2つの開口を含み、前記開口の1つは使用されない、請求項16に記載の処理チャンバ。
- 処理領域を取り囲むチャンバ本体であって、前記支持アセンブリ及び作動プレートは、前記処理領域内に位置決めされている、前記チャンバ本体と、
前記基板支持体の数と等しい数を有する前記処理領域内の複数の処理ステーションと、
前記チャンバ本体の側面にあるアクセスポートと
をさらに含み、
前記作動プレートは、基板が処理ステーションと位置合わせされた基板支持体上に直接ローディング及び/又はアンローディングされるように、前記処理ステーションの1つと位置合わせされる、請求項1に記載の処理チャンバ。 - 処理チャンバ内で、回転軸を中心に回転する支持アセンブリを、前記支持アセンブリの支持アームの外端を前記処理チャンバ内の作動プレートと位置合わせされるように回転させることと、
複数の二次リフトピンの底部端が前記作動プレートに接触するように、前記回転軸に沿って前記作動プレートに向かって前記支持アセンブリを移動させることであって、前記二次リフトピンは、頂部端及び前記底部端によって画定される長さを有し、前記二次リフトピンは前記支持アームの厚みを通過する、前記支持アセンブリを移動させることと、
前記二次リフトピンの前記頂部端が、一次リフトピンの底部端に接触して、前記一次リフトピンを押すように、前記作動プレートに向かう前記回転軸に沿った前記支持アセンブリの移動を継続することであって、それにより、前記一次リフトピンの頂部端が、基板支持体の頂面から、前記支持アセンブリの前記外端に接続された支持シャフトの頂部上に延びる、前記支持アセンブリの移動を継続することと
を含む、処理方法。 - 処理チャンバのコントローラによって実行されると、前記処理チャンバに、
支持アセンブリの基板支持アームの外端が作動プレートと位置合わせされるように回転軸を中心に前記支持アセンブリを回転させることと、
複数の二次リフトピンの底部端が前記作動プレートに接触するように、前記回転軸に沿って前記作動プレートに向かって前記支持アセンブリを移動させることであって、前記二次リフトピンは、頂部端及び前記底部端によって画定される長さを有し、前記二次リフトピンは前記支持アームの厚さを通過し、前記二次リフトピンの前記頂部端が、一次リフトピンの底部端に接触して、前記一次リフトピンを押すように、前記作動プレートに向かう前記回転軸に沿った前記支持アセンブリの移動を継続することであって、それにより、前記一次リフトピンの頂部端が、基板支持体の頂面から、前記支持アセンブリの前記外端に接続された支持シャフトの頂部上に延びる、前記支持アセンブリを移動させることと、
前記処理チャンバの側面のアクセスポートを開くことと、
前記一次リフトピンの前記頂部端上に、前記処理チャンバ内に基板をローディングすることと
を含む命令を実行させる、非一時的なコンピュータ可読媒体。
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