JP2023548039A - 回転可能なトッププレートアセンブリを有するマルチステーションツール - Google Patents

Abstract

【課題】【解決手段】マルチステーション処理チャンバを有する半導体処理ツールが提供され、半導体処理ツールは、メンテナンスおよびサービス作業中にそのトッププレートアセンブリを回転させることを可能にする回転軸受機構を含む。いくつかの実施態様では、第１の構成と第２の構成との間でトッププレートアセンブリを並進させるために使用され得る垂直変位機構を提供することができ、トッププレートアセンブリは、少なくとも第２の構成において回転可能である。【選択図】図６

Description

参照による援用：
本出願の一部として、本明細書と同時にＰＣＴ出願願書が提出される。この同時出願されたＰＣＴ出願願書に明記され、本出願が利益または優先権を主張する各出願は、参照によりその全体があらゆる目的で本明細書に組み込まれる。

半導体処理ツールは、一般に、その中で半導体ウエハを処理するための隔離された環境を提供する１つまたは複数の半導体処理チャンバを含む。一部の半導体処理ツールでは、複数の半導体ウエハが単一のチャンバ内で処理され得る。この半導体処理ツールでは、そのようなチャンバは、各々が独自のウエハ支持体と、例えば、その上に位置決めされたガス分配器とを有する複数のウエハ処理ステーションを含むことができる。

そのようなマルチステーションチャンバについての１つの一般的なアーキテクチャは、単一の大きなチャンバ内に正方形パターンで配置された４つのウエハ処理ステーションを特徴とするクワッドステーションモジュール（ＱＳＭ）である。典型的には、回転インデクサがそのようなＱＳＭツールに設けられ、ウエハが処理チャンバ内でステーション間を移動することを可能にする。一部のそのようなＱＳＭツールでは、ウエハステーション間のある程度の隔離を可能にするフィーチャが設けられてもよく、例えば、処理ガスがあるウエハステーションから別のウエハステーションに移動する可能性を低減するために、不活性ガスカーテンがウエハステーション間に設けられてもよい。

ＱＳＭツールは、典型的には、ＱＳＭチャンバハウジングの上部における大きな開口部をシールするために使用される大きなトッププレートアセンブリを含み、トッププレートアセンブリは、典型的には、開口部および４つのウエハステーションすべてを覆い、ガス分配器（業界ではシャワーヘッドとも呼ばれる）、弁、センサ、および様々な他の機器などのシステムのためのサポートを提供する。ＱＳＭツールはまた、典型的には、トップアセンブリを含み、これはトッププレートアセンブリの上に位置決めされ、線形アクチュエータの使用により垂直に並進することができる大きな機器ベイであり得る。そのようなＱＳＭツールにおけるトッププレートアセンブリは、多くの場合、トップアセンブリと取り外し可能に接続され、トッププレートアセンブリをチャンバハウジングから持ち上げることを可能にし、例えば、メンテナンス、洗浄、校正、および他の活動のためにチャンバハウジングの内部へのアクセスを容易にすることができる。

本明細書に記載される主題の１つまたは複数の実施態様の詳細は、以下の添付の図面および説明に記載される。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

本発明者らは、一部のマルチステーションツールが、それらのサイズ、およびツールの一部の潜在的なアクセス不可能性のため、サービスがやや困難であり得ることを認識した。例えば、一部のマルチステーションツールは、実際には、複数のマルチステーション処理チャンバ、例えば、中央ハブの周りに配置された３つのＱＳＭ処理チャンバを特徴とすることがあり、マルチステーションチャンバの一部は、他の部分よりもアクセスしにくい場合がある。例えば、上述の３つのＱＳＭ構成では、３つのＱＳＭ処理チャンバは各々、ＱＳＭ処理チャンバの各々の間でウエハを移送するために使用され得る概して正方形の移送チャンバの異なる縁部に沿って位置決めされ得る。移送チャンバの第４の縁部は、例えば、半導体ウエハをマルチステーションツールに導入したり、マルチステーションツールから半導体ウエハを取り外したりするために使用される機器フロントエンドモジュールまたは他のシステムに隣接することができる。したがって、移送チャンバの近くに位置する各ＱＳＭ処理チャンバ用の機器は、一般にマルチステーションツールの外側境界から離れているため到達するのがより困難である一方、移送チャンバから遠くに位置する機器は、一般にマルチステーションツールの外側境界に近くなり得る。

そのような処理チャンバ用の機器のアクセス可能性、またはその欠如は、特にトッププレートアセンブリ上に位置する機器に関して、メンテナンスまたはサービス作業中に課題を提示する可能性がある。したがって、側方から容易にアクセスできない、マルチステーション処理チャンバの縁部に近いトッププレートアセンブリ上に位置決めされた機器は、一般に上からのみ容易にアクセス可能であるが、そのようなトッププレートアセンブリ上の垂直空間は、場合によっては、トッププレートアセンブリと、例えば、トップアセンブリとの間に存在し得る垂直隙間によって制限される可能性がある。

本発明者らは、追加のフィーチャをマルチステーションツールに組み込むことによって、メンテナンスおよびサービス作業中にトッププレートアセンブリを容易に回転させ、アクセスが困難な場所に通常は位置する機器をよりアクセスしやすい場所に移動させることが可能であり、それによってメンテナンスおよびサービス作業が容易になることを認識した。

回転可能なトッププレートアセンブリを有するマルチステーションツールの様々な実施態様が上記の説明および以下の説明から明らかになるが、本開示は少なくとも以下の具体的な実施態様を含み、これらは明確にするために提供されるが、限定することを意図するものではない。

いくつかの実施態様では、その上面に開口部を有するチャンバハウジングであって、開口部は、開口部の周囲に延びるチャンバハウジングの内縁によって画定されるチャンバハウジングを含むことができる半導体処理装置が提供される。半導体処理装置は、チャンバハウジングの内部容積内の異なる場所に位置決めされた複数の台座と、開口部を覆うようなサイズにされ、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で移行することができるように構成されたトッププレートアセンブリと、少なくともトッププレートアセンブリが第２の構成にあるときにトッププレートアセンブリを支持するように構成された回転軸受機構とをさらに含むことができる。トッププレートアセンブリは、第１の構成では、開口部をシールするようにチャンバハウジングと係合することができ、第２の構成では、第１の構成よりもチャンバハウジングから遠くに位置決めされ、回転軸受機構によって支持され、少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で垂直軸の周りを回転することができる。

いくつかのそのような実施態様では、トッププレートアセンブリは、貫通する複数の開口を有するトッププレートを含んでもよく、各台座は、トッププレートアセンブリが第１の回転位置にあるときに対応する異なる開口と位置合わせされてもよい。

いくつかのさらなるそのような実施態様では、半導体処理装置は、複数のガス分配アセンブリをさらに含んでもよく、各ガス分配アセンブリは、開口の１つをシールするようにトッププレートに取り付けられ、トッププレートアセンブリが第１の構成または第２の構成のいずれかにあり、かつ第１の回転位置にあるとき、台座に面するその表面上に位置する複数のガス分配ポートを有する。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、複数の台座は、正方形パターンに配置された４つの台座を含んでもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、複数の台座における各台座の少なくとも中心は、上から見たときに開口部と重なってもよく、各台座は、チャンバハウジング内で実施される半導体処理動作中にウエハを支持するように構成されてもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、回転軸受機構は、互いに対して回転可能な第１の部分および第２の部分を含んでもよく、半導体処理装置は、第１の構成から第２の構成へのトッププレートアセンブリの移行中、直接的または間接的に、トッププレートアセンブリの重量よりも大きい全体の上方の力をトッププレートアセンブリに及ぼすように構成された１つまたは複数の垂直変位機構をさらに含んでもよく、第１の部分、第２の部分、および１つまたは複数の垂直変位機構は、少なくともトッププレートアセンブリが第２の構成にあるときにトッププレートアセンブリによって圧縮荷重をかけられてもよい。

半導体処理装置のいくつかのそのような実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のばねを含んでもよい。

半導体処理装置のいくつかの代替のそのような実施態様では、１つまたは複数のばねは、開口部の外側の場所で開口部の周囲に分散される複数の圧縮ばねである。

半導体処理装置のいくつかの代替のそのような実施態様では、１つまたは複数のばねは、開口部を取り囲む円周方向波形ばねを含んでもよい。

半導体処理装置のいくつかの代替のそのような実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のねじフィーチャを含んでもよい。

半導体処理装置のいくつかの代替のそのような実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、複数の線形アクチュエータを含んでもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、装置は、１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャ（ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｆｅａｔｕｒｅ）を含む戻り止めシステムをさらに含んでもよい。ａ）１つまたは複数の係合機構およびｂ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの一方は、トッププレートアセンブリに対して固定的に取り付けられてもよく、ａ）１つまたは複数の係合機構およびｂ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの他方は、チャンバハウジングに対して固定的に取り付けられてもよい。各係合機構は、係合構成と係合解除構成との間で移行するように構成されてもよく、１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャは、トッププレートアセンブリが第１の回転位置にあるとき、１つまたは複数の係合機構の少なくとも１つが、ｉ）係合解除構成から係合構成に移行することができるように構成され、ｉｉ）係合構成にあるときに１つまたは複数の受け入れフィーチャの１つと係合し、かつｉｉｉ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの１つの受け入れフィーチャと係合している間にトッププレートアセンブリがチャンバハウジングに対して回転することを防止するように位置決めされてもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、装置は、トップアセンブリと、１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータと、１つまたは複数のロッキングアクチュエータと、１つまたは複数のリフトフィーチャとをさらに含んでもよい。１つまたは複数のリフトフィーチャは、トッププレートアセンブリの一部であってもよく、１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、少なくとも着座位置と第１の上昇位置との間でトップアセンブリを垂直に並進させるように構成されてもよく、１つまたは複数のロッキングアクチュエータは、トップアセンブリが着座位置にあるときに１つまたは複数のリフトフィーチャと解放可能に係合可能であるように位置決めされてもよく、トッププレートアセンブリは、トップアセンブリが１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータによって着座位置から第１の上昇位置に並進され、１つまたは複数のロッキングフィーチャが１つまたは複数のリフトフィーチャと係合するとき、トップアセンブリと共に並進してもよい。

半導体処理装置のいくつかのそのような実施態様では、装置は、トッププレートアセンブリの一部であり、トッププレートアセンブリから上方に延びる支持構造をさらに含んでもよい。装置はまた、トップアセンブリの一部である軸受座をさらに含んでもよい。そのような実施態様では、１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、第１の上昇位置と、第１の上昇位置よりも高い第２の上昇位置との間でトップアセンブリを垂直にも並進させるようにさらに構成されてもよく、回転軸受機構は、軸受座と支持構造の最上端との間に位置してもよく、回転軸受機構は、第１の上昇位置と第２の上昇位置との間のトップアセンブリの並進中、軸受座および支持構造によって圧縮荷重をかけられてもよく、トッププレートアセンブリは、トップアセンブリが第２の上昇位置にあり、トッププレートアセンブリを支持していないときに第２の構成にあってもよい。

いくつかの実施態様では、その底面にシール界面を有するチャンバハウジングを含む半導体処理装置が提供される。装置は、チャンバハウジングの下に位置決めされ、シール界面を覆うようなサイズにされ、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で移行することができるように構成されたボトムプレートアセンブリをさらに含むことができる。装置はまた、ボトムプレートアセンブリが第１の構成にあるとき、チャンバハウジングの内部容積内の少なくとも部分的に異なる場所に位置決めされた複数の台座、ならびに少なくともボトムプレートアセンブリが第２の構成にあるときにボトムプレートアセンブリを支持するように構成された回転軸受機構を含んでもよい。そのような実施態様では、ボトムプレートアセンブリは、第１の構成では、チャンバハウジングのシール界面と係合することができ、第２の構成では、第１の構成よりもチャンバハウジングから遠くに位置決めされ、回転軸受機構によって支持され、少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で垂直軸の周りを回転することができる。

いくつかのそのような実施態様では、ボトムプレートアセンブリは、複数の台座を支持してもよい。

いくつかの追加のそのような実施態様では、装置は、複数のガス分配アセンブリをさらに含んでもよく、各ガス分配アセンブリは、ボトムプレートアセンブリが少なくとも第１の回転位置にあるとき、対応する台座に面し、かつ対応する台座の上の中心に配置されたその表面上に位置する複数のガス分配ポートを有する。

いくつかの実施態様では、複数の台座は、正方形パターンに配置された４つの台座を含んでもよい。

いくつかの実施態様では、回転軸受機構は、互いに対して回転可能な第１の部分および第２の部分を含んでもよく、半導体処理装置は、第１の構成から第２の構成へのボトムプレートアセンブリの移行中、直接的または間接的に、ボトムプレートアセンブリの重量よりも大きい全体の上方の力をボトムプレートアセンブリに及ぼすように構成された１つまたは複数の垂直変位機構をさらに含んでもよく、第１の部分、第２の部分、および１つまたは複数の垂直変位機構は、第１の構成と第２の構成の両方でボトムプレートアセンブリによって圧縮荷重をかけられてもよい。

いくつかのそのような実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のばねを含んでもよい。

いくつかの代替のそのような実施態様では、１つまたは複数のばねは、シール界面によって画定された領域の外側の場所でボトムプレートアセンブリの周囲に分散される複数の圧縮ばねであってもよい。

いくつかの他の代替のそのような実施態様では、１つまたは複数のばねは、シール界面を取り囲む円周方向波形ばねを含んでもよい。

いくつかの他の代替のそのような実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のねじフィーチャを含む。

いくつかの他の代替のそのような実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、複数の線形アクチュエータを含んでもよい。

装置のいくつかの実施態様では、装置は、１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャを含む戻り止めシステムをさらに含んでもよい。ａ）１つまたは複数の係合機構およびｂ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの一方は、ボトムプレートアセンブリに対して固定的に取り付けられてもよく、ａ）１つまたは複数の係合機構およびｂ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの他方は、チャンバハウジングに対して固定的に取り付けられてもよい。各係合機構は、係合構成と係合解除構成との間で移行するように構成されてもよく、１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャは、ボトムプレートアセンブリが第１の回転位置にあるとき、１つまたは複数の係合機構の少なくとも１つが、ｉ）係合解除構成から係合構成に移行することができるように構成され、ｉｉ）係合構成にあるときに１つまたは複数の受け入れフィーチャの１つと係合し、かつｉｉｉ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの１つの受け入れフィーチャと係合している間にボトムプレートアセンブリがチャンバハウジングに対して回転することを防止するように位置決めされてもよい。

装置のいくつかの実施態様では、装置は、回転軸受機構支持構造と、１つまたは複数のボトムプレート垂直リフト機構とをさらに含んでもよい。回転軸受機構は、ボトムプレートと回転軸受機構支持構造との間に介在されてもよく、回転軸受機構支持構造は、回転軸受機構と１つまたは複数のボトムプレート垂直リフト機構との間に介在されてもよく、１つまたは複数のボトムプレート垂直リフト機構は、第１の構成および第２の構成に関連付けられた位置の間で少なくとも回転軸受機構支持構造および回転軸受機構を並進させるように構成されてもよい。

いくつかの実施態様では、その上面に開口部を有するチャンバハウジングであって、開口部は、開口部の周囲に延びるチャンバハウジングの内縁によって画定されるチャンバハウジングを含む半導体処理装置を提供することができる。装置は、チャンバハウジングの内部容積内に位置決めされた台座と、開口部を覆うようなサイズにされ、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で移行することができるように構成されたトッププレートアセンブリと、少なくともトッププレートアセンブリが第２の構成にあるときにトッププレートアセンブリを支持するように構成された回転軸受機構とをさらに含むことができる。トッププレートアセンブリは、第１の構成では、開口部をシールするようにチャンバハウジングと係合することができ、第２の構成では、第１の構成よりもチャンバハウジングから遠くに位置決めされ、回転軸受機構によって支持され、少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で垂直軸の周りを回転することができる。

装置のいくつかの実施態様では、トッププレートアセンブリは、トッププレートアセンブリが第１の構成または第２の構成のいずれかにあり、かつ第１の回転位置にあるとき、台座に面するその表面上に位置する複数のガス分配ポートを含んでもよい。

装置のいくつかの実施態様では、回転軸受機構は、互いに対して回転可能な第１の部分および第２の部分を含んでもよく、半導体処理装置は、第１の構成から第２の構成へのトッププレートアセンブリの移行中、直接的または間接的に、トッププレートアセンブリの重量よりも大きい全体の上方の力をトッププレートアセンブリに及ぼすように構成された１つまたは複数の垂直変位機構をさらに含んでもよく、第１の部分、第２の部分、および１つまたは複数の垂直変位機構は、少なくともトッププレートアセンブリが第２の構成にあるときにトッププレートアセンブリによって圧縮荷重をかけられてもよい。

装置のいくつかのそのような実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のばねを含む。

装置のいくつかの代替のそのような実施態様では、１つまたは複数のばねは、開口部の外側の場所で開口部の周囲に分散される複数の圧縮ばねであってもよい。

装置のいくつかのそのような実施態様では、１つまたは複数のばねは、開口部を取り囲む円周方向波形ばねを含んでもよい。

装置のいくつかのそのような実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のねじフィーチャを含んでもよい。

装置のいくつかのそのような実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、複数の線形アクチュエータを含んでもよい。

装置のいくつかの実施態様では、装置は、１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャを含む戻り止めシステムをさらに含んでもよい。ａ）１つまたは複数の係合機構およびｂ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの一方は、トッププレートアセンブリに対して固定的に取り付けられ、ａ）１つまたは複数の係合機構およびｂ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの他方は、チャンバハウジングに対して固定的に取り付けられる。各係合機構は、係合構成と係合解除構成との間で移行するように構成されてもよく、１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャは、トッププレートアセンブリが第１の回転位置にあるとき、１つまたは複数の係合機構の少なくとも１つが、ｉ）係合解除構成から係合構成に移行することができるように構成され、ｉｉ）係合構成にあるときに１つまたは複数の受け入れフィーチャの１つと係合し、かつｉｉｉ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの１つの受け入れフィーチャと係合している間にトッププレートアセンブリがチャンバハウジングに対して回転することを防止するように位置決めされてもよい。

いくつかの実施態様では、中央チャンバ構造と、中央チャンバ構造内に位置決めされたウエハハンドリングロボットと、中央チャンバ構造の周囲に配置された複数のサテライトチャンバ構造とを含む半導体処理装置を提供することができる。各サテライトチャンバ構造は、ウエハがウエハハンドリングロボットによって中央チャンバ構造からそのサテライトチャンバ構造に移されることを可能にするようなサイズにされた対応する通路を介して中央チャンバ構造と接続することができる。各サテライトチャンバ構造はまた、対応する開口部を有することができる。半導体処理装置はまた、サテライトチャンバ構造の上に延び、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で並進可能に構成されたトッププレートアセンブリと、少なくともトッププレートアセンブリが第２の構成にあるときにトッププレートアセンブリを支持するように構成された回転軸受機構とを含むことができる。トッププレートアセンブリは、第１の構成では、その開口部をシールするようにサテライトチャンバ構造の各々と係合することができ、トッププレートアセンブリは、第２の構成では、第１の構成よりもサテライトチャンバ構造から遠くに位置決めされ、回転軸受機構によって支持され、少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で垂直軸の周りを回転することができる。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、トッププレートアセンブリは、トッププレートを含んでもよく、貫通する複数の開口を有してもよく、各開口は、トッププレートアセンブリが第１の回転位置にあるときに対応する異なるサテライトチャンバ構造と位置合わせされてもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、装置は、複数のガス分配アセンブリをさらに含んでもよく、各ガス分配アセンブリは、開口の１つをシールするようにトッププレートに取り付けられ、トッププレートアセンブリが第１の構成および第１の回転位置、または第２の構成および第１の回転位置のいずれかにあるとき、対応するサテライトチャンバ構造の内部容積に面するその表面上に位置する複数のガス分配ポートを有する。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、装置は、複数のガス分配アセンブリをさらに含んでもよく、各ガス分配アセンブリは、開口の１つを通って延びるステムと、トッププレートアセンブリが第１の構成および第１の回転位置、または第２の構成および第１の回転位置のいずれかにあるとき、少なくとも部分的に、対応するサテライトチャンバ構造およびトッププレートアセンブリによって画定された容積内に位置する複数のガス分配ポートを備えたガス分配器とを有する。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、中央チャンバ構造の中心に配置された非直交Ｘ構成に配置された４つのサテライトチャンバ構造が存在してもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、中央チャンバ構造の中心に配置された＋構成に配置された４つのサテライトチャンバ構造が存在してもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、中央チャンバ構造の周囲に配置された５つ以上のサテライトチャンバ構造が存在してもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、回転軸受機構は、回転可能に接続された第１の部分および第２の部分を含み、半導体処理装置は、第１の構成から第２の構成へのトッププレートアセンブリの移行中、直接的または間接的に、トッププレートアセンブリの重量よりも大きい全体の上方の力をトッププレートアセンブリに及ぼすように構成された１つまたは複数の垂直変位機構をさらに含んでもよく、第１の部分、第２の部分、および１つまたは複数の垂直変位機構は、少なくともトッププレートアセンブリが第２の構成にあるときにトッププレートアセンブリによって圧縮荷重をかけられてもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のばねを含んでもよい。半導体処理装置のいくつかのそのような実施態様では、１つまたは複数のばねは、回転軸受機構に沿って分散される複数の圧縮ばねであってもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、１つまたは複数のばねは、回転軸受機構の回転軸と同心の円周方向波形ばねを含んでもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のねじフィーチャを含んでもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、１つまたは複数の垂直変位機構は、複数の線形アクチュエータを含んでもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、装置は、１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャを含む戻り止めシステムをさらに含んでもよい。ａ）１つまたは複数の係合機構およびｂ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの一方は、トッププレートアセンブリに対して固定的に取り付けられてもよく、ａ）１つまたは複数の係合機構およびｂ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの他方は、中央チャンバ構造に対して固定的に取り付けられてもよい。各係合機構は、係合構成と係合解除構成との間で移行するように構成されてもよく、１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャは、トッププレートアセンブリが第１の回転位置にあるとき、１つまたは複数の係合機構の少なくとも１つが、ｉ）係合解除構成から係合構成に移行することができるように構成され、ｉｉ）係合構成にあるときに１つまたは複数の受け入れフィーチャの１つと係合し、かつｉｉｉ）１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの１つの受け入れフィーチャと係合している間にトッププレートアセンブリが中央チャンバ構造に対して回転することを防止するように位置決めされてもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、装置は、トップアセンブリと、１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータと、１つまたは複数のロッキングアクチュエータと、１つまたは複数のリフトフィーチャとをさらに含んでもよい。１つまたは複数のリフトフィーチャは、トッププレートアセンブリの一部であってもよく、１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、少なくとも着座位置と第１の上昇位置との間でトップアセンブリを垂直に並進させるように構成されてもよく、１つまたは複数のロッキングアクチュエータは、トップアセンブリが着座位置にあるときに１つまたは複数のリフトフィーチャと解放可能に係合可能であるように位置決めされてもよく、トッププレートアセンブリは、トップアセンブリが１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータによって着座位置から第１の上昇位置に並進され、１つまたは複数のロッキングフィーチャが１つまたは複数のリフトフィーチャと係合するとき、トップアセンブリと共に並進してもよい。

半導体処理装置のいくつかの実施態様では、装置は、トッププレートアセンブリの一部であり、トッププレートアセンブリから上方に延びる支持構造と、トップアセンブリの一部である軸受座とをさらに含んでもよい。１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、第１の上昇位置と、第１の上昇位置よりも高い第２の上昇位置との間でトップアセンブリを垂直にも並進させるようにさらに構成されてもよく、回転軸受機構は、軸受座と支持構造の最上端との間に位置してもよく、回転軸受機構は、第１の上昇位置と第２の上昇位置との間のトップアセンブリの並進中、軸受座および支持構造によって圧縮荷重をかけられてもよく、トッププレートアセンブリは、トップアセンブリが第２の上昇位置にあり、トッププレートアセンブリを支持していないときに第２の構成にあってもよい。

図１は、例示的なマルチステーション処理チャンバの図である。

図２は、トップアセンブリおよびトッププレートアセンブリが浮上位置にある、図１の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図３は、トップアセンブリおよびトッププレートアセンブリが下降され、トップアセンブリがトッププレートアセンブリから係合解除されている、図１の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図４は、トップアセンブリが浮上され、トッププレートアセンブリが依然としてチャンバハウジング上の所定の位置にある、図１の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図５は、トッププレートアセンブリがメンテナンスおよびサービス作業中に回転することを可能にする回転軸受機構を有する例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図６は、トップアセンブリが浮上位置にあり、トッププレートアセンブリが回転可能な構成にある、図５の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図７は、チャンバハウジングおよびトッププレートアセンブリが示されている、マルチステーション処理チャンバの一部の上面図である。

図８は、トッププレートアセンブリが部分的に回転されている、図７のマルチステーション処理チャンバの一部の別の上面図である。

図９は、トッププレートアセンブリがさらに部分的に回転されている、図７のマルチステーション処理チャンバの一部のさらに別の上面図である。

図１０は、５つのマルチステーション処理チャンバを有するマルチステーション半導体処理ツールの概略図である。

図１１は、いくつかの実施態様で使用され得る例示的な回転軸受機構の詳細図であり、トッププレートアセンブリがチャンバハウジングにシールされている場合の回転軸受機構を示す図である。 図１２は、いくつかの実施態様で使用され得る例示的な回転軸受機構の詳細図であり、トッププレートアセンブリが回転することができる場合の回転軸受機構を示す図である。

図１３は、いくつかの実施態様で使用され得る別の例示的な回転軸受機構の詳細図であり、トッププレートアセンブリがチャンバハウジングにシールされている場合の回転軸受機構を示す図である。 図１４は、いくつかの実施態様で使用され得る別の例示的な回転軸受機構の詳細図であり、トッププレートアセンブリが回転することができる場合の回転軸受機構を示す図である。

図１５は、いくつかの実施態様で使用され得る別の例示的な回転軸受機構の分解斜視図である。

図１６は、いくつかの実施態様で使用され得るさらに別の例示的な回転軸受機構の詳細図であり、トッププレートアセンブリがチャンバハウジングにシールされている場合の回転軸受機構を示す図である。 図１７は、いくつかの実施態様で使用され得るさらに別の例示的な回転軸受機構の詳細図であり、トッププレートアセンブリが回転することができる場合の回転軸受機構を示す図である。

図１８は、いくつかの実施態様で使用され得る例示的な回転軸受機構の詳細図であり、トッププレートアセンブリがチャンバハウジングにシールされている場合の回転軸受機構を示す図である。 図１９は、いくつかの実施態様で使用され得る例示的な回転軸受機構の詳細図であり、トッププレートアセンブリが回転することができる場合の回転軸受機構を示す図である。

図２０は、異なる例示的な回転軸受機構を特徴とする別の例示的なマルチステーション処理チャンバの側面図である。

図２１は、トップアセンブリが第１の上昇位置まで浮上されている、図２０の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図２２は、トップアセンブリが第２の上昇位置まで浮上されている、図２０の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図２３は、トッププレートアセンブリがメンテナンスおよびサービス作業中に回転することを可能にする回転軸受機構を有する別の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図２４は、トッププレートアセンブリが回転することを可能にする位置までチャンバが下降されている、図２３の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図２５は、トッププレートアセンブリがチャンバから持ち上げられている、図２３の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図２６は、ボトムプレートアセンブリ、ならびにボトムプレートアセンブリがメンテナンスおよびサービス作業中に回転することを可能にする回転軸受機構を有する例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図２７は、ボトムプレートアセンブリがチャンバハウジングに対して回転することを可能にする位置までボトムプレートアセンブリが下降されている、図２６の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する図である。

図２８は、チャンバハウジングに対してトッププレートアセンブリを回転させるために使用され得る回転軸受機構を特徴とする例示的なシングルステーション処理チャンバを図示する図である。

図２９は、中央チャンバ構造および複数のサテライトチャンバ構造を有する半導体処理ツールの一例を図示する図である。

図３０は、トッププレートアセンブリが第２の構成にある、図２９の例示的な半導体処理ツールを図示する図である。

図３１は、図２９の半導体処理ツールの上面図である。

図３２は、トッププレートアセンブリが第２の回転位置に回転されている、図２９の半導体処理ツールの上面図である。

図３３は、中央チャンバ構造および複数のサテライトチャンバ構造を有する半導体処理ツールの別の例を図示する図である。

図３４は、トッププレートアセンブリが第２の構成にある、図３３の例示的な半導体処理ツールを図示する図である。

本明細書で説明される図は、単に説明のための参照を提供することを意図しており、本開示を限定することを意図していないことが理解されるであろう。本明細書に具体的に示されていないが、本開示の全体から明らかな他の実施態様もまた、本開示の範囲内に含まれることを意図している。

前述したように、マルチステーション処理チャンバを有する半導体処理ツールには、メンテナンスおよびサービス作業中にトッププレートアセンブリの回転を容易にする回転軸受機構を備えることができる。説明を容易にするために、マルチステーション処理チャンバについての一般的な例示的なアーキテクチャが、そのようなマルチステーション処理チャンバを改善するために使用され得る回転軸受機構の説明の前に図１～図４に関して説明される。

図１は、例示的なマルチステーション処理チャンバの側面図である。図１には、少なくとも部分的に、チャンバハウジング１０４およびトッププレートアセンブリ１１６によって提供されるマルチステーション処理チャンバを有する半導体処理ツール１００が示されている。チャンバハウジング１０４は、地面からチャンバハウジング１０４を上昇させることができるベース１０２によって支持され得る。チャンバハウジング１０４は、この例では、４つの処理ステーションを含み、各処理ステーションは、対応するウエハ支持体１０６であって、そのウエハ支持体１０６の上に載置され得るウエハ１１０を収容するようなサイズにされ得る対応するウエハ支持体１０６を有する。本明細書の例は、ウエハ支持体を特徴とする、例えば、円形の半導体ウエハ（例えば直径２００ｍｍ、３００ｍｍ、または４５０ｍｍのウエハ）を支持するために使用され得る半導体処理ツールに焦点を当てていることが理解されるべきであるが、本明細書に開示される概念は、他のタイプの基板、例えば、フラットパネルディスプレイ基板などの長方形または他の非円形基板を処理するために使用されるチャンバにも拡張され得ることが理解されるであろう。これを認識して、「台座」という用語は、本明細書では、その構造が円形ウエハであるワークピースを支持するように設計されているかどうか、またはその構造が異なる形状のワークピースを支持するように設計されているかどうかに関係なく、半導体処理チャンバ内で処理されるワークピースに対する支持を提供する任意の構造を指すために使用され得る。また、詳細な説明における説明に関連して本明細書で行われる「ウエハ支持体」（または「ウエハ支持アクチュエータ」）へのあらゆる言及は、「ウエハ支持体」（または「ウエハ支持アクチュエータ」）が「台座」（または「台座アクチュエータ」）に置き換えられる等価な実施態様もその範囲内に含むことが理解されるであろう。

いくつかの実施態様では、ウエハ支持体１０６は、例えば、ウエハ支持アクチュエータ１０８を介して支持することができ、ウエハ支持アクチュエータ１０８は、ウエハ搭載および／または半導体処理動作中にウエハ支持体１０６を垂直に上下に移動させるように構成することができる。他の実施態様では、ウエハ支持体１０６は、チャンバハウジング１０４に対して固定的に取り付けられてもよい。また、前述したように、ウエハ支持体１０６間のウエハ１１０の移送を容易にするために、チャンバハウジング１０４内に回転インデクサまたは他のシステム（図示せず）が設けられてもよい。

チャンバハウジング１０４は、トッププレートアセンブリ１１６によって使用中にシールされ得る開口部１１２を介してアクセス可能な内部容積を有し得る。開口部は、複数のウエハ支持体１０６における各ウエハ支持体１０６の少なくとも中心が、上から見たときに開口部１１２と重なるようなサイズにすることができ、多くの実施態様では、各ウエハ支持体１０６の全体、またはその少なくとも大部分、例えば、少なくともウエハ１１０に直接接触するウエハ支持体１０６の部分は、上から見たときに開口部１１２と完全に重なっていてもよい。

トッププレートアセンブリ１１６は、ウエハ支持体１０６がチャンバハウジング１０４内にどのように配置されるかに対応して配置される複数の開口１２０を有するトッププレート１１８を含むことができる。したがって、各開口１２０は、一般に、対応するウエハ支持体１０６の上に位置決めされ得る。開口１２０は、次に別の構造、例えば、ガス分配アセンブリ１２２によってシールされ得る。各ガス分配アセンブリ１２２は、例えば、ガス分配プレート１２４を有することができ、ガス分配プレート１２４は、例えば、各々が処理ガスを複数のガス分配ポート１２８に供給し、次いで処理ガスをその下に位置決めされたウエハ１１０に向かって導く１つまたは複数の内部プレナムを有することができる。業界ではシャワーヘッドとも呼ばれ得るガス分配プレート１２４の内部プレナムには、ガス分配アセンブリ１２２の一部であり得る１つまたは複数の弁１３０を介して処理ガスが供給され得る。

いくつかの代替の実施態様では、開口１２０は、ガス分配アセンブリ１２２以外の構造によってシールされてもよいことが理解されるであろう。例えば、いくつかの実施態様では、マルチステーション処理チャンバを紫外線硬化動作に使用することができ、代わりに開口１２０をＵＶ透過窓によってシールすることができる。他の実施態様では、マルチステーション処理チャンバはウエハを熱処理するために使用することができ、開口１２０はヒータユニットによってシールすることができる。さらに他の実施態様では、開口１２０は、遠隔プラズマ源、例えば、プラズマドームを有する遠隔プラズマ源によってシールされてもよい。一般的に言えば、開口１２０は各々、少なくとも部分的に、対応する構造、例えば、トッププレート１１８に取り付けられ、その開口をシールするために使用されるガス分配アセンブリ、窓、プラズマドーム、ヒータアセンブリなどによって画定される形状およびサイズを有するように構成され得る。

トッププレートアセンブリ１１６は、全体として構造が一体となるように構築することも可能であり、例えば、トッププレートアセンブリ１１６は、開口１２０を有さず、代わりにトッププレートアセンブリ１１６の全範囲にわたって概して連続しているトッププレート１１８を含んでもよい。そのような実施態様では、トッププレート１１８は、例えば、ガス分配プレート１２４に設けられたフィーチャを含むことができる。トッププレート１１８の典型的なサイズ、例えば、幅３６インチ～４８インチ、およびその一体型バージョンの製造コストを考慮すると、トッププレート１１８が開口１２０を含む場合が多く、それによってガス分配プレート１２４に見られ得るようなより複雑なフィーチャを別々に製造し、次いでトッププレート１１８に組み立ててトッププレートアセンブリ１１６を提供することが可能になる。他のそのような実施態様では、ガス分配プレートのフィーチャ以外のフィーチャ、またはガス分配プレートのフィーチャに加えてさらなるフィーチャが、そのようなトッププレート１１８に含まれていてもよい。

適切なシーリングを提供するために、開口部１１２を画定するチャンバハウジングの内縁を取り囲み、トッププレートアセンブリ１１６がチャンバハウジング１０４の上に載置されたときにトッププレートアセンブリ１１６に接触し得るシール１１４が設けられてもよい。シール１１４は、例えば、トッププレートアセンブリ１１６とチャンバハウジング１０４の上面との間で圧縮され得るエラストマシール、例えば、Ｏリングであり得る。同様に、開口１２０がトッププレート１１８に設けられる場合、各開口１２０は、同様の様式でトッププレート１１８とガス分配プレート１２４（または他の構造）との間で圧縮され得る対応するシール１２６によって取り囲まれ得る。

トッププレートアセンブリ１１６は、多数の機構のいずれかによって所定の位置に保持され得る。例えば、いくつかの実施態様では、ねじ付き締結具を使用して、トッププレートアセンブリ１１６をチャンバハウジング１０４にクランプすることができる。しかし、他の実施態様では、トッププレートアセンブリ１１６は、別の機構を通じてチャンバハウジング１０４に対してクランプされてもよい。

例えば、図１では、１つまたは複数のガスラインを介して弁１３０に流体接続され得る追加の機器、例えば、高周波（ＲＦ）発生器１４４およびガス分配システム１４２を含むトップアセンブリ１３４が提供される。トップアセンブリ１３４はまた、トップアセンブリハウジング１３６を含むことができ、トップアセンブリハウジング１３６は、トッププレートアセンブリ１１６の上の容積を部分的または全体的に囲むことができ、例えば、構造的支持を追加の機器に提供することができ、トップアセンブリハウジングはまた、追加の機器を同様に支持するオープンフレームワークまたは他の支持構造であってもよい。それにもかかわらず、トップアセンブリ１３４およびその中の追加の機器は、例えば、垂直リフトアクチュエータ１３８（これは垂直に上下にトップアセンブリ１３４を移動させることができる油圧アクチュエータ、スクリュードライブ、または他のシステムであってもよい）によって、垂直に並進可能であるように構成され得る。トップアセンブリ１３４は、例えば、ロッキンピンの他のフィーチャをリフトフィーチャ１３２と解放可能に係合させるように作動され得るロッキングアクチュエータ１４０を介して、トッププレートアセンブリ１１６と解放可能に係合可能であってもよい。この例では、リフトフィーチャ１３２は、内部に水平孔を有するフィーチャであり、トップアセンブリ１３４が適切に位置決めされると、ロッキングアクチュエータ１４０が作動されることでそれらのアクチュエータのロッキングピンが半径方向内側に水平孔内に延び、したがってトッププレートアセンブリ１１６をトップアセンブリ１３４にピン留めすることが可能になる。任意の適切な解放可能なロッキング機構およびリフトフィーチャを使用して、トッププレートアセンブリ１１６とトップアセンブリ１３４との間のそのような解放可能な係合を提供することができることが理解されるであろう。さらに、ロッキングアクチュエータ１４０は、電子制御または手動で動作させることができ、例えば、ロッキングアクチュエータは、対応するリフトフィーチャ内に手動で伸長または後退されるねじ付き締結具であってもよい。他の実施態様では、ロッキングアクチュエータおよびリフトフィーチャは、例えば、ラッチの一部がロッキングアクチュエータとして機能し、他の部分がリフトフィーチャとして機能するラッチ機構によって設けられてもよい。

いくつかの実施態様では、トップアセンブリ１３４によりトッププレートアセンブリ１１６が押し下げられ、それによってトッププレートアセンブリ１１６がシール１１４に対してシールされるようにすることができる。そのような下方の力は、例えば、リフトフィーチャ１３２およびロッキングアクチュエータ１４０を介して伝達される荷重を通じて、または、例えば、トップアセンブリハウジング１３６の下面もしくはトップアセンブリ１３４の他の部分の間の接触を通じて伝達される荷重によって提供され得る。最も典型的な半導体処理動作では、チャンバハウジング１０４の内部容積は、例えば、チャンバハウジング１０４の内部容積からガスをポンピングして真空を引くことによって、大気圧以下のレベルに保持され得る。その結果、十分な真空が引き込まれると、トッププレートアセンブリにかかる大気圧は、一般に、シール１１４に対してトッププレートアセンブリ１１６を圧縮するように作用することができ（例えば、トッププレート１１８が円形で直径が３フィートである場合、真空がチャンバハウジング１０４内に完全に引かれている際に大気圧はトッププレートアセンブリ１１６にほぼ１５，０００ポンドのクランプ力を及ぼす）、それによってシール１１４を通過してチャンバハウジング１０４の内部に至るガスの漏れがほとんどまたは全くないことが確実にされる。比較的低い圧力差、例えば、１ｐｓｉであっても、トッププレートアセンブリ１１６に対して十分なクランプ力を生成し、シール１１４を介して概して気密なシールを確実にするためには十分であり得る。

図１に示すようなトップアセンブリを有するマルチステーション処理チャンバのメンテナンスまたはサービス作業中、トップアセンブリ１３４は、トッププレートアセンブリ１１６をチャンバハウジング１０４から容易に持ち上げることを可能にするリフトデバイスとして使用することができる。例えば、ロッキングアクチュエータ１４０は、トッププレートアセンブリ１１６におけるリフトフィーチャ１３２と係合するように作動することができ、それによってトッププレートアセンブリ１１６を垂直リフトアクチュエータ１３８によってトップアセンブリ１３４と連動して浮上および下降させることが可能である。トッププレートアセンブリ１１６がチャンバハウジング１０４に固定されなくなると、例えば、所定の位置にアセンブリを固定していたクランプ機構を取り外すことによって、および／またはチャンバハウジング１０４の内部と外部からトッププレートアセンブリ１１６を押す周囲圧力との間の圧力を均等化することによってトッププレートアセンブリ１１６がチャンバハウジング１０４に固定されなくなると、垂直リフトアクチュエータ１３８を作動させてチャンバハウジング１０４の上部からトップアセンブリ１３４およびトッププレートアセンブリ１１６を持ち上げることができ、それによってチャンバハウジング１０４の内部へのアクセスが可能になる。このような構成は図２に示されており、トップアセンブリ１３４とトッププレートアセンブリ１１６は両方とも、垂直リフトアクチュエータ１３８によってユニットとして上方に垂直に並進されている。

また、例えば、弁１３０またはガス分配アセンブリ１２２など、トッププレートアセンブリ１１６の上部に位置する構成要素またはシステムに対するサービスまたはアクセスを可能にするために、トッププレートアセンブリ１１６を持ち上げることなくトップアセンブリ１３４を垂直に持ち上げることを可能にすることも望ましい場合がある。

マルチステーションチャンバをそのような構成にするために、ロッキングアクチュエータ１４０は、図３に示すように、トッププレートアセンブリがチャンバハウジング１０４上に載っている間にリフトフィーチャ１３２から係合解除することができ、続いてトップアセンブリ１３４は、図４に示すように、上昇位置まで浮上される。いくつかの実施態様では、トップアセンブリ１３４を上昇位置に移行させる前に、トップアセンブリ１３４とトッププレートアセンブリ１１６との間の特定のハードウェア接続を切断する必要がある場合がある。例えば、トッププレートアセンブリ１１６とは別々にトップアセンブリ１３４を移動させる前に、弁１３０をガス分配システム１４２に接続するガスラインを切断する必要がある場合がある（図４においてガス分配システム１４２をガス分配アセンブリ１２２に接続するガスラインを分離する対角破断線によって示すように）。トップアセンブリ１３４は、例えば、トップアセンブリ１３４を上昇させる前に技術者によってそのような構成要素へのアクセスを切断することが可能になるように、その側面に開口部またはドアを有してもよい。

上記の説明は、例えば、ＱＳＭタイプのツールのマルチステーション処理チャンバの１つと同様である４つのステーションを有するマルチステーション処理チャンバに焦点を当ててきたが、これは、それらがおそらく最も一般的に遭遇するマルチステーションチャンバであるためである。しかし、本明細書で説明される技法は、５ステーションおよび６ステーションの処理チャンバなど、他のタイプのマルチステーション処理チャンバを特徴とする他のツールまたは機器にも実装することができることが認識されるであろう。一部のそのようなマルチステーションチャンバは、共通の中心点の周りで円形アレイ内に等間隔で配置された複数のステーションを特徴とする場合がある。いくつかのそのようなマルチステーションチャンバでは、各ステーションに載置されたウエハをまとめて次のステーションにシフトさせるために、この共通の中心点の周りを回転するように構成された回転インデクサまたはカルーセルが設けられ得る。いくつかの他のマルチステーションチャンバでは、ステーションは必ずしも円形アレイを形成する場所に配置されなくてもよく、例えば、ステーションは互いに異なる角度間隔を有してもよく、かつ／または共通の中心点から異なる半径方向間隔を有してもよい。そのような実施態様では、例えば、１つのロボットアームまたは複数のロボットアームなどの別の機構を使用して、様々なステーションとの間でウエハを移動させることができる。上記の説明は、回転軸受機構を備え得る様々な例示的なマルチステーション処理チャンバの以下の説明についての場面を提供するが、以下に説明される概念は、上述のマルチステーションチャンバの実施態様の少なくともいずれかに関連して使用されてもよいことが理解されるであろう。

図５は、トッププレートアセンブリがメンテナンスおよびサービス作業中に垂直軸の周りを回転することを可能にする回転軸受機構を有する例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する。図６は、トップアセンブリが浮上位置にあり、トッププレートアセンブリが回転可能な構成にある、図５の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する。

図５および図６に見られるように、回転軸受機構１４６が半導体処理ツール１００に追加されており、回転軸受機構１４６を収容するためにトッププレート１１８およびチャンバハウジング１０４に加えられた修正を除けば、半導体処理ツール１００の残りの部分は図１～図４と同じままである。回転軸受機構１４６は、少なくともトッププレートアセンブリ１１６が第１の構成（トッププレートアセンブリ１１６が開口部１１２をシールするようにチャンバハウジング１０４と係合される（図５参照））から第２の構成（図６参照）に上昇した後、トッププレートアセンブリ１１６がチャンバハウジング１０４に対して少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で回転することが可能なように設計されている。第２の構成では、トッププレートアセンブリ１１６は、第１の構成よりもチャンバハウジング１０４から離れた距離に位置決めすることができ、回転軸受機構１４６によって完全にまたは大部分を支持することができ、回転軸受機構１４６は、トッププレートアセンブリ１１６を所定の位置で回転させることを可能にする低摩擦回転機構を提供することができる。

そのような回転運動は図７～図９に示されており、これらはチャンバハウジングおよびトッププレートアセンブリが示されている、マルチステーション処理チャンバの一部の上面図を図示する。図７に見られるように、チャンバハウジング７０４が、上部に位置決めされたトッププレート７１８と共に示されている。トッププレート７１８は、４つの開口７２０（破線の円によって示される）を有し、各々が別々のガス分配プレート７２４によって覆われている（異なる開口７２０／ガス分配プレート７２４は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ標識によって示される）。図示された処理ツールは、任意選択で、１つまたは複数の係合機構７５４および１つまたは複数の受け入れフィーチャ（図７では別々に呼ばれていないが、右下の係合機構７５４の一部を受け入れるように示されている）を含む戻り止めシステムを含んでもよく、これらはチャンバハウジング７０４に対して１つまたは複数の特定の回転配向にトッププレート７１８を位置決めおよび位置合わせするのを助けるために使用され得る。また、図７では、トッププレート７１８によって覆われたチャンバハウジング７０４における開口部７１２を示す破線の輪郭を見ることができる。

トッププレート７１８が、例えば、図５に示すものと同様の第１の構成にあるとき、トッププレート７１８は、チャンバハウジング７０４および／または開口部７１２を取り囲むシール（図示されていないが、シール１１４と同様）の上に載っており、所定の位置に回転可能にロックされるか、または摩擦により一般に回転不能（または容易に回転することができない）のいずれかであり得る。トッププレート７１８が、例えば、図６に示すものと同様の第２の構成にあるとき、トッププレート７１８は、第１の構成よりもチャンバハウジング７０４からある程度遠くに、例えば、図５と同様に図６の配向に関して観察者に近くに位置決めされ得る。これにより、図８および図９に示すように、トッププレート７１８をチャンバハウジング７９４に対して回転させることが可能になり、図９では、トッププレート７１８は、チャンバハウジング７０４に対して９０°回転されている。このような回転により、例えば、ガス分配プレート７２４（Ｂ）は、ガス分配プレート７２４（Ｃ）が以前に占有していた位置に移動することが可能になり得、例えば、さらにもう９０°回転させると、ガス分配プレート７２４（Ｂ）は、ガス分配プレート７２４（Ｄ）が以前に占有していた位置に移動し、ガス分配プレート７２４（Ａ）は、ガス分配プレート７２４（Ｃ）が以前に占有していた位置に移動することが可能になる。

戻り止めシステムがトッププレート７１８と共に使用される場合、係合機構７５４は、「係合」状態と「係合解除」状態との間で移行することができるように構成され得る任意のデバイスまたはシステムによって提供されてもよく、例えば、ばね荷重戻り止めまたはプランジャ、それ自体の軸に沿って並進可能なピン、回転ラッチなどはすべて、係合機構としての使用に適している可能性がある。係合機構は、図８に示す受け入れフィーチャ７５６などの受け入れフィーチャと連動するように構成され得る（同じフィーチャが図７および図９にも存在するが、これらの図では係合機構７５４の１つが係合しているためにはっきりと見ることができない）。この例における係合機構７５４はばね荷重戻り止めであり、受け入れフィーチャ７５６はトッププレート７１８の外周にある凹部または切り欠きであり、位置合わせされたときに戻り止めプランジャの先端を受け入れるようなサイズにされている。係合機構が対応する受け入れフィーチャと連動されると、２つのデバイスは、協働してチャンバハウジング７０４に対するトッププレート７１８の回転を防止するように作用することができる。係合機構７５４および受け入れフィーチャは、図７～図９に示すように、それぞれチャンバハウジング７０４およびトッププレート７１８に対して固定することができ、これらはそれぞれ逆も可能であることが理解されるべきである。また、係合機構７５４および受け入れフィーチャ７５６の各々は、例えば、トッププレート７１８を特定の基準位置、例えば、トッププレート７１８が処理動作中にある通常の位置に容易に回転させるのに十分な数だけあればよく、トッププレート７１８は、すべての他の位置を通じて一般に自由に回転可能であることも理解されるべきである。

説明したように、回転可能なトッププレートアセンブリは、サービスおよびメンテナンス作業中に利点を提供することができる。このような利点をより良好に理解するために、５つのマルチステーションチャンバハウジング１００４Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅを有するマルチステーション半導体処理ツール１０００の概略図を図示する図１０が提供される。チャンバハウジングは各々４つのウエハ処理ステーションを含み、例えば、１００４ＡはステーションＡ／Ｂ／Ｃ／Ｄを有し、１００４ＢはステーションＥ／Ｆ／Ｇ／Ｈを有し、１００４ＣはステーションＩ／Ｊ／Ｋ／Ｌを有し、１００４ＤはステーションＭ／Ｎ／Ｏ／Ｐを有し、１００４ＢはステーションＱ／Ｒ／Ｓ／Ｔを有する。様々なチャンバハウジング１００４は、例えば、移送チャンバ１０８４Ａ／Ｂを介して互いに接続され得、移送チャンバ１０８４Ａ／Ｂは、ウエハをあるチャンバハウジング１００４から別のチャンバハウジング１００４に移送するように制御され得る、内部に位置するウエハハンドリングロボットを有し得る。機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）が、ウエハが半導体処理ツール１０００に導入され、かつ半導体処理ツール１０００から取り外されることを可能にするために設けられてもよい。

半導体処理ツール１０００のサイズ（例えば、幅１０～１２フィート程度以上であってもよい）により、特に、ステーションＧ／Ｌ／Ｎ／Ｑの上に位置決めされた機器は、少なくとも１つの他のステーションに対する機器がこれらのステーションとツール１０００の最も近い外周縁との間に介在しているため、メンテナンス中にアクセスすることが特に困難である可能性がある。しかし、チャンバハウジング１００４Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅが本明細書に記載される回転軸受機構と対になっている場合、そのトッププレートアセンブリを回転させ、例えば、ステーションＧの上の機器をステーションＨ、Ｅ、またはＦの上の位置に移動させ、それによって容易にアクセスすることを可能にすることができる。同様の回転を実施し、ステーションＬ／Ｎ／Ｑへのアクセス可能性も向上させることが可能である。本明細書で説明される回転軸受機構によって提供される回転機能はまた、半導体処理ツール内に隣接していないマルチステーション処理チャンバがある場合あっても（チャンバハウジング１００４Ａの場合など）アクセス可能性の利点を提供することができる。例えば、処理チャンバハウジング１００４の全側面へのアクセスを困難にする他の機器が存在する場合があり、またはサービスを実施するために特殊な機器が必要となる場合があり、その特殊な機器は処理チャンバの最外縁に隣接することしかできない場合がある。

回転軸受機構の様々な構成が、回転可能なトッププレートアセンブリを有するマルチステーション処理ツールで使用され得る。以下の説明は、そのような潜在的な回転軸受機構のいくつかの例を扱う。

図１１および図１２は、いくつかの実施態様で使用され得る例示的な回転軸受機構の一部の詳細図を図示し、図１１は、例えば、第１の構成において、トッププレートアセンブリがチャンバハウジングにシールされている場合の回転軸受機構を示し、図１２は、例えば、第２の構成において、トッププレートアセンブリが回転することができる場合の回転軸受機構を示す。図示される詳細図は、詳細図１３～１９と同様に、そのような例示的な回転軸受機構の一部のみを示す断面図であり、示されている実際の回転軸受機構は、それぞれのチャンバハウジングの開口部を概して取り囲んでいることが理解されるであろう。

図１１では、チャンバハウジング１１０４の内部に隣接して位置するチャンバハウジング１１０４の一部、例えば、開口部１１１２がチャンバハウジング１１０４と接する部分、および開口部１１１２を取り囲むシール１１１４が位置する部分が図示されている。また、図１１では、トッププレート１１１８を、例えば、トップアセンブリハウジング１１３６（その一部のみが示されている）に固定するために、トッププレート１１１８がロッキングアクチュエータ１１４０（図１１ではその延長ピンのみが見える）と解放可能に係合することを可能にするリフトフィーチャ１１３２を有するトッププレート１１１８の一部を見ることができる。トッププレート１１１８はまた、１つまたは複数のガス分配プレート１１２４と連動することができ（再度、そのようなガス分配プレート１１２４の一部のみが示されている）、これらの各々は、それぞれの開口１１２０をシールで覆い、それぞれのガス分配プレート１１２４とトッププレート１１１８との間に気密な界面を提供するシール１１２６に接触することができる。そのような特徴はすべて、図１～図４、ならびに図５および図６に関して論じた処理ツール１００に対して説明された同様の特徴に類似している。

また、図１１および図１２では、軸受１１６４および任意選択で支持リング１１６０を含むことができる回転軸受機構１１４６を見ることができる。軸受１１６４は、例えば、ボール軸受、テーパスラスト軸受、またはニードルスラスト軸受などの大径軸受であってもよく、これらは開口部１１１２およびシール１１１４を取り囲むのに十分な大きさであることが適切であり、トッププレート１１１８がその一部であるトッププレートアセンブリの全重量を支持するのに十分に大きな定格荷重を有するように選択される。軸受１１６４（および一般に回転軸受機構）は、第１の部分および第２の部分を有することができ、これらは互いに対して回転可能であり（もちろん、第１の部分と第２の部分の両方に対して回転可能な軸受内のボールまたはローラ要素などの追加の要素が存在してもよい）、軸受１１６４を使用して互いに対して回転可能であることを意図している、対応するより大きな構造に対して定位置に一般的に固定されることが意図されている。例えば、図１１では、軸受１１６４の第１の部分は、図示のボール軸受の左側に示す軸受レースであってもよく、例えば、圧入または摩擦負荷を通じて、チャンバハウジング１１０４に対して定位置に固定されてもよく、一方で軸受１１６４の第２の部分は、例えば、摩擦負荷または何らかの他の機構を介して、トッププレート１１１８に対して定位置に一般的に固定されてもよい。

回転軸受機構１１４６はまた、上記のように、任意選択で支持リング１１６０を含んでもよい。支持リング１１６０は、例えば軸受１１６４の直径を効果的に拡張し、軸方向に、すなわち、軸受１１６４の回転軸に沿って軸受１１６４に荷重を加えるためにより大きな領域を提供することを可能にするように機能し得る。例えば、図１１および図１２の実施態様では、垂直変位機構１１６２が、支持リング１１６０とトッププレート１１１８との間に介在され、支持リング１１６０の円周に沿って間隔を置いて配置される一組のばね１１６８、例えば、ダイばねの形態で設けられる。例えば、支持リング１１６０の円周に沿って間隔を置いて配置された３、４、５、６、７、８つなどのばね１１６８が存在してもよい。あるいは、軸受１１６４が、ばね１１６８が接触して支持され得る表面を提供するのに十分な半径方向の幅がある第２の部分を有する場合、ばね１１６８は単に直接第２の部分上に載っていてもよく、支持リング１１６０または同等の構造は必要とされない可能性がある。実際、支持リング１１６０は、回転軸受機構１１４６の第２の部分の延長部として作用することができる。

垂直変位機構１１５２は、トッププレート１１１８（およびそれが一部であるトッププレートアセンブリ）を第１の構成、すなわち、トッププレート１１１８がチャンバハウジング１１０４の上に載っている構成と第２の構成、すなわち、第１の構成と比較して、トッププレート１１１８がチャンバハウジング１１０４から垂直上方に変位している構成との間で垂直に変位させることができる機構であってもよい。この移行により、チャンバハウジング１１０４とトッププレート１１１８との間に垂直ギャップ１１６６が存在するようになる（図１２参照）。例えば、上述のように、図１１および図１２の垂直変位機構１１５２は、トッププレート１１１８とチャンバハウジング１１０４との間に介在される複数のばね１１６８の使用により設けられる。ばね１１６８は、トッププレートアセンブリがばね１１６８によって全体的に（またはほぼ全体的に）支持されるとき、そのような荷重条件下でのばね１１６８の圧縮長さがトッププレート１１１８を第２の構成に位置決めするのに十分であるような十分な剛性および長さを有するように選択され、それによって回転軸受機構１１４６を使用してトッププレートアセンブリを回転させることが可能になる。十分なさらなる下方の力がトッププレート１１１８に加えられると、トッププレートアセンブリが第２の構成から第１の構成に移行されるように、ばね１１６８がさらに圧縮され得る。例えば、トップアセンブリハウジング１１３６が、トップアセンブリハウジング１１３６またはトップアセンブリがトッププレートアセンブリまたはトッププレート１１１８の上向きの表面を押すように（または、任意選択で／代わりに、ロッキングアクチュエータ１１４０がリフトフィーチャ１１３２と係合することができるように）垂直リフトアクチュエータ（図示されていないが、図１～図６の同様の構造を参照）を使用して下降される場合、トップアセンブリのさらなる下方への移動は、下方にトッププレート１１１８を押すように作用し、それによってばね１１６８をさらに圧縮し、トッププレート１１１８をシール１１１４に対してシールさせることが可能である。

ばね１１６８を利用するいくつかの実施態様では、ばね１１６８は、トッププレート１１１８が第１の構成にあるとき、例えば、第１の長さに圧縮されたとき、ばねが存在する長さに圧縮された際にばね１１６８によって及ぼされる総力が、トッププレートアセンブリの総重量よりも大きいが、開口部１１１２の断面積に標準大気圧、例えば、約１４．７ｐｓｉを乗じたものよりも小さくなるように選択され得る。同様に、トッププレートアセンブリおよびトッププレート１１１８が第２の構成にある場合、トッププレート１１１８が第２の構成にあるとき、例えば、第１の長さよりも長い第２の長さに圧縮されたとき、ばねが存在する長さに圧縮された際にばね１１６８によって及ぼされる総力は、トッププレートアセンブリ（トッププレート１１１８を含む）の総重量にほぼ等しくなり得る。

したがって、図１１および図１２の実施態様では、通常動作中に所定の位置にトッププレート１１１８を保持するトッププレート１１１８に対する外部荷重が除去されるとき、例えば、チャンバハウジング１１０４内の圧力とチャンバハウジング１１０４の外側の周囲圧力が等しくなるとき、および／またはトップアセンブリがトッププレート１１１８をもはや押し下げないように浮上されると、ばね１１６８は、トッププレート１１１８を第１の構成から第２の構成へと垂直上方に押すように作用することができ、それによって回転軸受機構１１４６を使用してチャンバハウジング１１０４に対してトッププレート１１１８を容易に回転させること可能になる。これにより、技術者またはツールによるアクセスを容易にするために、トッププレート１１１８に取り付けられた構成要素、例えば、ガス分配プレート１１２４および／または弁、センサ、取付具などの関連する構成要素をそれらが通常位置している場所とは異なる場所に回転させることを可能にすることによって、これらの構成要素のサービスまたは取り外しをより容易にすることができる。

回転軸受機構および垂直変位機構を実現することができる多くの異なる方法があり、そのすべてが本開示の範囲内に含まれることを意図していることは明らかである。いくつかの追加のそのような実施態様について、以下に説明する。

例えば、図１３および図１４は、いくつかの実施態様で使用され得る別の例示的な回転軸受機構の詳細図を図示する。図１３は、トッププレートアセンブリがチャンバハウジングにシールされている場合の回転軸受機構を示し、図１４は、トッププレートアセンブリが回転することができる場合の回転軸受機構を示す。

図１３および図１４の構成要素は、図１１および図１２の吹き出しの同じ最後の２つの番号を共有する対応する構成要素と一般に類似しており、そのような要素の議論および説明については、以下の議論が以前の議論と特に矛盾しない限り、読者は図１１および図１２に関するそのような類似の構成要素の以前の議論を参照されたい。

図１３および図１４の実施態様では、回転軸受機構１３４６および垂直変位機構１３５２は、図１１および 図１２と比較して事実上上下逆になっている。したがって、ばね１３６８は、支持リング１３６０とトッププレート１３１８との間ではなく、支持リング１３６０とチャンバハウジング１３０４との間に介在され、軸受１３６４は、支持リング１３６０とチャンバハウジング１３０４との間ではなく、支持リング１３６０とトッププレート１３１８との間に介在される。動作中、図１３および図１４の実施態様は図１１および図１２の実施態様が機能する方法と概して同様に機能し得るが、図１１および図１２の実施態様は、回転軸受機構１１４６および垂直変位機構１１６２がチャンバハウジング１１０４によって下から支持され得るという点でわずかに好ましいものであり得、それによってトッププレート１１１８が第２の構成にあるときにそのような構成要素が緩んで落下する可能性を排除するが、対照的に、図１３および図１４の実施態様は、回転軸受機構１３４６および潜在的には垂直リフト機構１３６２もトッププレート１３１８に接続する可能性があり得、それによってそのような構成要素が緩んでトッププレート１３１８から脱落するリスクが生じる場合がある。このような可能性は、それらを防止するように設計された設計特徴を含めることによって緩和または排除することができるが、これにより図１１および１２の実施態様と比較して追加のコストが発生する場合がある。しかし、どちらのアプローチも実行可能である。

図１５は、いくつかの実施態様で使用され得る別の例示的な回転軸受機構の分解斜視図を図示する。図１５の実施態様は図１１および図１２に示すものと同様であり、図１１および図１２に示す構成要素の多くは図１５には示されていないが、そのような構成要素、例えば、ガス分配プレート、シールなども図１５の実施態様に含むことができると想定され得る。

図１５では、垂直変位機構１５６２は、支持リング１５６０の上に載っている単一の円周方向波形ばね１５７６によって提供され、次いで支持リング１５６０は、シール１５１４を取り囲む大きな軸受１５６４、例えば、薄型ニードルスラスト軸受上に載っている。波形ばね１５７６は、形状は環状であるが「波状」または正弦波状（または他の周期的な）円周方向プロファイルを有する材料のストリップで作製される。波形ばねにおける各「波形」は、板ばねの単一のリーフのように作用することができ、「波形」は、実際、円形配列の板ばねとして作用し、協働して、トッププレート１５１８に対して円周方向に加えられる上方の力を提供するように作用する（ばね１１６８および１３６８が円周方向に分散してトッププレートに対して上方の力を加える方法と同様）。実際、波形ばね１５７６は、単一の大きな直径のばねとして機能してもよいが、同じエンベロープ内に適合し、同じ公称直径を有する単一の従来のばねスプリングで達成することができるよりもはるかに高いばね剛性を有する。波形ばね１５７６は、単層波形ばねとして示されているが、例えば、各層における波形が隣接する層における波形と位置合わせされるように、すなわち、各巻線が複数の隣接する巻線（または１つの隣接する巻線）と概して連続的に接触するように配置された複数の巻線を有する多層波形ばねであってもよい。このような多層波形ばねにより、波形ばねにおけるばね剛性を高めることが可能である。

この場面では、トッププレート１５１８は開口１５２０およびウエハ支持体１５０６と共に示されているが、上述したように、図面が過密になることを避けるために他の変形例に示す他の構成要素は図１５から省略されている。しかし、所望に応じて、そのような構成要素は図１５に示す実施態様に含めることもできる。

図５～図１５に示す実施態様はすべて、垂直変位機構と対になった回転軸受機構を特徴としており、これは本質的に受動的であり、すなわち、トッププレートアセンブリが、圧力差を介して、または例えば、トップアセンブリもしくは別のクランプ機構によってトッププレートアセンブリに外部から加えられる下方の力を介して所定の位置にクランプされなくなると、トッププレートアセンブリを第１の構成から第２の構成に移行させるための外部制御または入力を必要としない。

しかし、回転軸受機構はまた、本質的に能動的な垂直変位機構、例えば、トッププレートアセンブリを第１の構成から第２の構成に移行させるために、油圧式、空気圧式、ねじ駆動式、歯車式、または何らかの形態の制御入力、例えば、電力、空圧、または水力の供給を必要とするものと対になることもできることが理解されるであろう。そのような実施態様のいくつかの例が、図１６～図１９に図示されている。

図１６および図１７は、いくつかの実施態様で使用され得るさらに別の例示的な回転軸受機構の詳細図を図示する。図１６は、トッププレートアセンブリがチャンバハウジングにシールされている場合の回転軸受機構を示し、図１７は、トッププレートアセンブリが回転することができる場合の回転軸受機構を示す。

図１６および図１７の構成要素は、図１１～図１４の吹き出しの同じ最後の２つの番号を共有する対応する構成要素と一般に類似しており、そのような要素の議論および説明については、以下の議論が以前の議論と特に矛盾しない限り、読者は図１１～図１４に関するそのような類似の構成要素の以前の議論を参照されたい。

図１６に見られるように、複数の線形アクチュエータ、例えば、ピストン駆動アクチュエータ１６７０、例えば、油圧または空気圧駆動アクチュエータを含む垂直変位機構１６６２が提供され、これらのアクチュエータは、開口部１６１２の周囲で間隔を置いた場所に位置決めされる。ピストン駆動アクチュエータ１６７０は、ピストン駆動アクチュエータを後退状態と伸長状態との間で移行させるように、例えば、コントローラ（図示せず）または他の制御機構によって作動されてもよい。後退状態にあるとき、ピストン駆動アクチュエータ１６７０は、トッププレート１６１８がシール１６１４に接触し、チャンバハウジング１６０４の上部に対してクランプされることを可能にする長さを有し得る。（図１７に示すように）伸長状態にあるとき、ピストン駆動アクチュエータ１６７０は、トッププレート１６１８をチャンバハウジング１６０４から持ち上げ、トッププレート１６１８とチャンバハウジング１６０４との間に垂直ギャップ１６６６を生じさせる長さを有し得、それによってトッププレートアセンブリは、回転軸受機構１６４６を介してチャンバハウジング１６０４に対して回転することが可能になる。

図１６の実施態様はまた、位置合わせピン１６７４を特徴とし、これは、例えば、チャンバハウジング１６０４およびトッププレート１６１８の一方または他方に対して所定の位置に固定され得、ほとんどまたは全く傾斜なしで、チャンバハウジング１６０４およびトッププレート１６１８の他方における対応するサイズの位置合わせ孔と係合するサイズであり得る。所望であれば、複数のそのような位置合わせピン１６７４を使用して、チャンバハウジング１６０４に対するトッププレート１６１８の潜在的な場所を制約し、トッププレート１６１８が第１の構成にあるときに２つの構成要素が互いに正確に位置合わせされることを確実にすることができる。位置合わせピン１６７４は、例えば、トッププレート１６１８が第２の構成にあるときにトッププレート１６１８とチャンバハウジング１６０４との間に生じる可能性のある小さな回転または並進の位置ずれを補償するために、それらが取り付けられる構成要素の表面から突出する丸形の端部および／またはテーパ状の端部を有することができる。例えば、トッププレート１６１８が第２の構成から第１の構成に移行されると、位置合わせピン１６７４は位置合わせ孔の縁部と係合し、続いてトッププレート１６１８をわずかにシフトさせ、トッププレートが第１の構成に下降されるときに位置合わせピン１６７４が位置合わせ孔と完全に位置合わせされるようにすることができる。いくつかの実施態様では、位置合わせ孔は、代替的または追加的に、同様の結果を提供するために丸形の縁部または面取りされた縁部を有してもよい。位置合わせピン１６７４は、前述の係合機構および受け入れフィーチャと併せて使用することができ、または例えば、１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャを有する戻り止めシステムを使用せずに単独で使用することができることが理解されるであろう。

図１８および図１９は、いくつかの実施態様で使用され得る別の例示的な回転軸受機構の詳細図を図示する。図１８は、トッププレートアセンブリがチャンバハウジングにシールされている場合の回転軸受機構を示し、図１９は、トッププレートアセンブリが回転することができる場合の回転軸受機構を示す。

図１６および図１７の構成要素と同様に、図１８および図１９の構成要素は、図１１～図１７の吹き出しの同じ最後の２つの番号を共有する対応する構成要素と一般に類似しており、そのような要素の議論および説明については、以下の議論が以前の議論と特に矛盾しない限り、読者は図１１～図１７に関するそのような類似の構成要素の以前の議論を参照されたい。

図１８および図１９に図示される実施態様では、垂直変位機構１８６２は、線形ねじ駆動装置１８７２などのねじフィーチャを使用する線形アクチュエータの形態をとり、線形ねじ要素を垂直に上下に移動させ、それによって垂直ギャップ１８６６がトッププレート１８１８とチャンバハウジング１８０４との間で形成される（または除去される）ようにトッププレート１８１８を浮上または下降させるように作動され得る。別の関連する実施態様では、図示のねじ駆動装置の代わりに、手動で駆動されるジャッキングねじを使用することができる。

上述の回転軸受機構の様々な例、または同様のそのような回転軸受機構は、一般に、本明細書で説明される様々な例示的な半導体処理チャンバ構成に関して説明した回転軸受機構の代わりに使用することができることが理解されるであろう。

上記の例では、回転軸受機構はすべてトッププレートアセンブリとチャンバハウジングとの間に介在されるが、いくつかの実施態様は、実際、トッププレートとトップアセンブリの一部との間に介在される回転軸受機構を利用することができる。

図２０は、異なる例示的な回転軸受機構を特徴とする別の例示的なマルチステーション処理チャンバの側面図を図示する。

図５および図６の構成要素と同様に、図２０の構成要素は、図５および図６の吹き出しの同じ最後の２つの番号を共有する対応する構成要素と一般に類似しており、そのような要素の議論および説明については、以下の議論が以前の議論と特に矛盾しない限り、読者は図５および図６に関するそのような類似の構成要素の以前の議論を参照されたい。

図２０に図示される実施態様では、トッププレート２０１８またはトッププレートアセンブリ２０１６は、例えば、トッププレート２０１８またはトッププレートアセンブリ２０１６のほぼ中心から上方に突出する支持構造２０７８を有することができる。支持構造２０７８は、いくつかの実施態様では、トッププレートアセンブリ２０１６の質量中心に位置するように位置決めされ得る。

トップアセンブリハウジング２０３６はまた、支持構造２０７８に向かって下方に延びる対応する構造を有し得る。この対応する構造は、支持構造２０７８を取り囲むことができる軸受座２０８０を一端に有することができる。したがって、支持構造２０７８は、トップアセンブリハウジング２０３６の対応する構造と概して同軸であるものとして説明することができ、それによって支持構造２０７８が対応する構造に対して内側または外側に伸縮することを可能にする。

図２０に示す実施態様では、軸受２０５８を有する回転軸受機構２０４６が、支持構造の最上部分２０８２と対応する構造の軸受座２０８０との間に介在される。一般的に言えば、支持構造の最上部分２０８２および軸受座２０８０は各々、回転軸受機構２０４６が、実際、最上部分２０８２と軸受座２０８０との間に閉じ込められるようなサイズにすることができる。支持構造２０７８の最上部分２０８２と軸受座２０８０との間のギャップから回転軸受機構２０４６の垂直高さを引いた値は、一般に、回転軸受機構２０４６が軸受座２０８０と支持構造の上側部分２０８２の両方に接触する前に支持構造２０７８と軸受座２０８０を有する対応する構造との間で発生し得る相対垂直移動量を表し、それによって支持構造２０７８と対応する構造との間のさらなる垂直相対運動を防止することができる。図２０は、トッププレートが第１の構成にあり、すなわち、チャンバハウジング２００４と接触し、トップアセンブリ２０３４が着座位置にあり、例えば、通常の処理動作中の場合と同様に位置決めされる、図２０のマルチステーション処理チャンバを図示する。

図２１は、対照的に、トップアセンブリ２０３４が第１の上昇位置まで浮上されている、図２０の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する。第１の上昇位置では、トップアセンブリ２０３４は、軸受２０６４および任意選択で支持リング２０６０を含むことができる回転軸受機構２０４６が、軸受座２０８０とトップアセンブリハウジング２０３６の対応する構造の上側部分の両方と接触するように十分に浮上されている。トッププレートアセンブリ２０１６は、着座位置から第１の上昇位置へのトップアセンブリ２０３４の移行中、第１の構成で静止したままであり得ることが理解されるであろう。トップアセンブリ２０３４における機器とトッププレートアセンブリ２０１６との間のあらゆる接続は、同様の移動を図示する以前の図に関して前述したように、トップアセンブリ２０３４がトッププレートアセンブリ２０１６に対して移動する前に切断され得ることが理解されるであろう。

図２２は、トップアセンブリが第２の上昇位置まで浮上されている、図２０の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する。トップアセンブリ２０３４を第１の上昇位置から第２の上昇位置に移行させる際、対応する構造は、回転軸受機構２０４６を介して、支持構造２０７８に上方の力を及ぼし、それによってトッププレートアセンブリ２０１６をチャンバハウジングから持ち上げ、すなわち、図２２に示す第２の構成にすることで、垂直ギャップ２０６６がトッププレート２０１８とチャンバハウジング２００４との間に生成され得る。

トッププレートアセンブリ２０１６が第２の構成になると、軸受２０６４は、本明細書で説明した前の例示的な実施態様と同様に、トッププレートアセンブリ２０１６が所定の位置で回転することを可能にすることができる。

そのような実施態様に対する変形例もまた実施されてもよく、例えば、支持構造２０７８がトップアセンブリハウジング２０３６から下方に延びてもよく、例えば、対応する構造がトッププレート２０１８から上方に延びてもよいことが理解されるであろう。他の変形例も本明細書で説明される例から明らかであり得、同様に本開示の範囲内にあるとみなされる。

例えば、上記の例では、チャンバハウジングは常に固定されたままであり、トップアセンブリおよび／またはトッププレートアセンブリは、様々な状態、例えば、トッププレートアセンブリがチャンバハウジングに対して回転され得る状態にツールを載置するために浮上または下降される。しかし、上述の概念は、チャンバハウジングが垂直方向に移動することが可能なツールに実装することも可能である。

例えば、図２３は、トッププレートアセンブリがメンテナンスおよびサービス作業中に回転することを可能にする回転軸受機構を有する別の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する。図２３に示す実施態様は、図５および図６に示すものとほぼ同様であり、簡潔にするために、示される様々な構成要素のすべてについての説明は提供されないことが理解されるであろう。読者は、そのような構成要素の説明については、図５および図６に関して提供されるそのような構成要素の説明を代わりに参照されたい。図５および図６の対応する要素の吹き出しと同じ最後の２桁を共有する吹き出しを有する図２３の要素については、図５および図６に関してそのような要素について提供される説明が、文脈が別段の指示をしない限り、図２３のそれらの吹き出しに同じ最後の２桁を有する対応する要素にも同様に適用可能であることが一般に理解されるであろう。

図２３に見られるように、図５のベース１０２は、ハウジングリフトアクチュエータ２３８８を特徴とするベースと置き換えられている。ハウジングリフトアクチュエータ２３８８は、例えば、チャンバハウジング２３０４を支持し、チャンバハウジング２３０４を浮上または下降させるために作動され得る、油圧式、歯車駆動式、またはねじ駆動式のアクチュエータであってもよい。図２３では、ハウジングリフトアクチュエータ２３８８は、チャンバハウジング２３０４をトッププレートアセンブリ２３１６の下面に対して押し付ける状態に作動される。

図２３に示すマルチステーション半導体処理ツール２３００は、図５および図６の対応する半導体処理ツール１００と同様に、垂直リフトアクチュエータ２３３８の動作により垂直に移動させることができるトップアセンブリ２３３４を有する。したがって、図２３のトッププレートアセンブリ２３１６は、トップアセンブリ２３３４とチャンバハウジング２３０４との間にクランプされ、チャンバハウジング２３０４とトッププレートアセンブリ２３１６との間の界面がシールされる第１の構成に載置されてもよいが、トッププレートアセンブリ２３１６がチャンバハウジング２３０４とトップアセンブリ２３３４との間にクランプされなくなり、したがってチャンバハウジング２３０４に対して回転され得る第２の構成に移行することもできる（そのような回転移動を妨げる可能性のある他の接続、例えばガスライン、電気接続などが切断されているか、他の方法で対処されていると想定して）。トッププレートアセンブリ２３１６の移行は、垂直リフトアクチュエータ２３３８を使用してチャンバハウジング２３０４に対してトップアセンブリ２３３４を上方に移動させることにより、ハウジングリフトアクチュエータ２３８８を使用してトップアセンブリ２３３４に対してチャンバハウジング２３０４を下方に移動させることにより、または垂直リフトアクチュエータ２３３８を使用してトップアセンブリ２３３４を上方に移動させ、同時にハウジングリフトアクチュエータ２３８８を使用してチャンバハウジング２３０４を下方に移動させることにより達成され得る。また、チャンバハウジング２３０４が、例えば、ハウジングリフトアクチュエータ２３８８または他の適切なシステムによって垂直に移動することができるシステムでは、トップアセンブリ２３３４（存在する場合）は、例えば、垂直リフトアクチュエータ２３３８などの作動システムによって支持されずに、所定の位置に固定され得ることも理解されるであろう。そのような実施態様では、トップアセンブリ２３３４は単に所定の位置に固定されてもよく、代わりにチャンバハウジング２３０４がトップアセンブリ２３３４に対して上下に移動されてもよい。

図２４は、トッププレートアセンブリ２３１６が回転することを可能にする位置までチャンバハウジング２３０４が下降されている、図２３の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する。見られるように、ハウジングリフトアクチュエータ２３８８は、トップアセンブリ２３３４に対してチャンバハウジング２３０４を下降させるように作動されている。

これにより、以前に垂直変位機構２３５２を圧縮し、トッププレートアセンブリ２３１６をチャンバハウジング２３０４の上部およびシール２３２６に対して押し付けた状態に保持していた圧縮荷重が除去される。圧縮荷重が除去されると、垂直変位機構２３５２（この場合、ばね）は、トッププレートアセンブリ２３１６に上方の力を自由に及ぼすことができ、それによってチャンバハウジング２３０４との接触からトッププレートアセンブリ２３１６を持ち上げ、回転軸受機構２３４６を介してチャンバハウジング２３０４に対して回転させることが可能になる。

図２５は、トッププレートアセンブリがチャンバから持ち上げられている、図２３の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する。この点において、マルチステーション半導体処理ツール２３００は前述の例と同様に動作するが、チャンバハウジング２３０４はまた、トップアセンブリ２３３４（およびトッププレートアセンブリ２３１６）が上方に移動する間、ハウジングリフトアクチュエータ２３８８の動作により下方に移動することができ、それによってトッププレートアセンブリ２３１６とチャンバハウジング２３０４との間に潜在的により多くの隙間が提供され、半導体処理ツール２３００の内部により容易にアクセスすることが可能になることに留意されたい。

また、上記の説明は、回転軸受機構を使用してチャンバハウジングに対するトッププレートアセンブリの回転移動を容易にし得る例に完全に焦点を当ててきたが、同様の構造および概念を使用して、半導体処理ツールの分離可能なボトムプレートとチャンバハウジングとの間の相対回転移動を提供することができることも理解されるべきである。例えば、図１～図６の例示的なチャンバハウジングは一体のボトムプレート、すなわち、チャンバハウジング１０４自体の一部であることを特徴とするが、他のタイプのマルチステーション半導体処理ツールは、チャンバハウジングの「床」自体がトッププレートと同様に取り外し可能であるチャンバハウジングを特徴とする場合がある。そのような半導体処理システムでは、同様に、実施形態では、アクセスが困難な場所にあるボトムプレートアセンブリの部分をより容易にアクセス可能な場所に移動させるために、そのようなボトムプレート（およびボトムプレートアセンブリを共に形成し得るボトムプレートに取り付けられた構成要素）の回転を容易にすることができることが望ましい場合がある。

図２６は、ボトムプレートアセンブリ、ならびにボトムプレートアセンブリがメンテナンスおよびサービス作業中に回転することを可能にする回転軸受機構を有する例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する。

図２６に示す実施態様は、図５および図６（ならびに本明細書で説明される他の図）に示すものとほぼ同様であり、簡潔にするために、示される様々な構成要素のすべてについての説明は提供されないことが理解されるであろう。読者は、そのような構成要素の説明については、図５および図６に関して提供されるそのような構成要素の説明を代わりに参照されたい。図５および図６の対応する要素の吹き出しと同じ最後の２桁を共有する吹き出しを有する図２６の要素については、図５および図６に関してそのような要素について提供される説明が、文脈が別段の指示をしない限り、図２６のそれらの吹き出しに同じ最後の２桁を有する対応する要素にも同様に適用可能であることが一般に理解されるであろう。

図示の例では、マルチステーション半導体処理ツール２６００は、ボトムプレートアセンブリ２６９２を含むことに加えて、本明細書で説明した前の例と同様に、回転可能なトッププレートアセンブリ２６１６も特徴とする。しかし、いくつかのそのような実施態様は、そのようなトッププレートアセンブリを省略してもよく、代わりに、ボトムプレートアセンブリ２６９２を介してチャンバハウジング２６０４の内部へのアクセスを提供してもよいことが理解されるであろう。

図２６では、ボトムプレートアセンブリ２６９２は、ウエハ支持体２６０６およびウエハ支持アクチュエータ２６０８を支持し、チャンバハウジング２６０４の内部容積をシール（または部分的にシール）するために、ボトムプレートアセンブリ２６９２とチャンバハウジング２６０４との間で圧縮され得るシール２６９６を含む。

見られるように、この例の半導体処理ツール２６００は、ボトムプレート垂直リフト機構２６９８を含み、ボトムプレート垂直リフト機構２６９８は、支持を回転軸受機構２６４６’に提供する回転軸受機構支持構造２６９０を支持するために使用され得、回転軸受機構２６４６’は、この例ではトッププレートアセンブリ２６１６に設けられる回転軸受機構２６４６と構造および／または機能が同様である。

この例の回転軸受機構２６４６’は、この例では、１つまたは複数のばねを含む垂直変位機構２６５２’と結合される。ボトムプレート２６９４がチャンバハウジング２６０４の下面に押し付けられて接触すると、垂直変位機構２６５２’のばねが圧縮され、それによって回転軸受機構支持構造２６９０がボトムプレート２６９４の下面と接触することが可能になる。これによりボトムプレート垂直リフト機構２６９８からボトムプレート２６９４への直接的かつ非コンプライアンスな負荷経路が設けられ、それによって、例えば、回転軸受機構２６４６’に過負荷をかけることなくボトムプレート２６９４をチャンバハウジング２６０４の下面に対して押し付けることが可能になる（垂直変位機構２６５２’のばねは、回転軸受機構２６４６’に及ぼす力が回転軸受機構２６４６’に過負荷をかけない程度に十分に低いように選択することができるが、ばね力が回転軸受機構支持構造２６９０との接触からボトムプレート２６９４を（ボトムプレートが支持するすべてのハードウェアと共に）持ち上げるのに十分であるように選択されてもよく、したがって、ボトムプレートアセンブリ２６９２が、例えば、チャンバハウジング２６０４と回転軸受機構支持構造体２６９０との間にクランプされ、これによりチャンバハウジング２６０４とボトムプレート２６９４との間の界面をシールする第１の構成と、ボトムプレート２６９４がチャンバハウジング２６０４とボトムプレート２６９４との間にクランプされなくなり、チャンバハウジング２６０４に対して回転することができる（存在しなくなったクランプ力以外のこの回転に対する他の障害が除去または対処された後）第２の構成との間で移行するとき、ボトムプレートアセンブリ２６９２がチャンバハウジング２６０４に対して回転することが可能になる。

図２７は、ボトムプレートアセンブリがチャンバハウジングに対して回転することを可能にする位置、例えば、第２の構成までボトムプレートアセンブリが下降されている、図２６の例示的なマルチステーション処理チャンバを図示する。図２７では、ボトムプレート垂直リフト機構２６９８は、例えば、１つまたは複数の油圧式、ねじ式、または歯車駆動式のアクチュエータによって提供され得、回転軸受機構支持構造２６９０およびボトムプレートアセンブリ２６９２を、ボトムプレート２６９４がチャンバハウジング２６０４に対してシールされている第１の構成から下降させるように作動されており、それによりボトムプレートアセンブリ２６９２はチャンバハウジング２６０４の下面に接触しなくなり、例えば、ボトムプレートアセンブリは第２の構成となる。回転軸受機構支持構造２６９０およびチャンバハウジング２６０４の下面によってもたらされる圧縮力がなくなると、垂直変位機構２６５２’は、回転軸受機構支持構造２６９０からボトムプレートアセンブリ２６９２を持ち上げるように作用し、したがってボトムプレートアセンブリ２６９２を支持する主要なまたは唯一の構造として回転軸受機構２６４６’を残すことができる。したがって、ボトムプレートアセンブリ２６９２は、そのような構成にあるときに回転軸受機構２６４６’を使用して所定の位置で回転することができる。

回転可能なトッププレートアセンブリに関して上述した様々な概念のいずれも、一般に、回転可能なボトムプレートアセンブリに関連して同様の方式で同じく実装することができ、本開示は、そのような代替の実施態様も同じく包含することが理解されるであろう。

加えて、本明細書で説明されるシールは任意の適切なタイプのものであってもよく、前述のエラストマＯリングシールに限定されないことが理解されるであろう。チャンバハウジングとトッププレートおよび／もしくはボトムプレートとの間、またはトッププレートとガス分配プレートとの間をシールするために使用されるシールは、例えば、エラストマＯリング、ガスケット、ばね付勢シール、金属シール、クラッシャブルシールなどであってもよい。加えて、示されたもの以外のシーリング技術が使用されてもよい。例えば、複数の円周方向シールが各シール界面に設けられてもよく、場合によっては、差動ポンプ式シール配置の形態で設けられてもよい。

また、上記の説明はマルチステーション処理チャンバの実施態様に広範囲に焦点を当ててきたが、本明細書で説明される様々な回転軸受機構の概念は、シングルステーション処理チャンバの状況にも適用することができることも理解されるであろう。シングステーション処理チャンバは、典型的には、アクセスが制限される可能性がほとんどないはるかに小さいトッププレートアセンブリ（または同等物）を特徴とするが、シングルステーションチャンバまたは半導体処理ツールに本明細書で説明されるような回転軸受機構を含めることは依然として有利であり得る。

図２８は、チャンバハウジングに対してトッププレートアセンブリを回転させるために使用され得る回転軸受機構を特徴とする例示的なシングルステーション処理チャンバを図示する。図２８に見られるように、チャンバハウジング２８０４を有する半導体処理システム２８００が示されており、チャンバハウジング２８０４は、その内部に、ウエハ支持アクチュエータ２８０８によってチャンバハウジング２８０４内で支持され、処理動作中にチャンバハウジング２８０４内でウエハ２８１０を支持するために使用され得る単一のウエハ支持体２８０６を有する。

この例では、実際、ガス分配プレート（前の例のガス分配プレート１２４など）としても機能するトッププレート２８１８が設けられる。トッププレート２８１８は、トッププレート２８１８の下面にわたって分散された複数のガス分配ポート２８２８と流体接続された内部プレナムを含み、処理ガスが内部プレナムからガス分配ポート２８２８を通ってウエハ２８１０全体に流れることを可能にする。トッププレート２８１８は、例えば、弁２８３０および他のハードウェアなどの様々な構成要素を含み得るより大きなトッププレートアセンブリ２８１６の一部であってもよい。

この例には示されていないが、トッププレート２８１８は、例えばねじ付き締結具などの複数の締結具によってチャンバハウジング２８０４上の所定の位置に保持され得る。例えば、複数のねじまたはボルトがトッププレート２８１８における孔に挿入され、チャンバハウジング２８０４に設けられたねじ孔にねじ込まれ、その後、トッププレート２８１８をチャンバハウジング２８０４およびシール２８２６と接触させるために締め付けることができる。

例えばねじ付き締結具が取り外される場合のように、トッププレート２８１８上のクランプ負荷が除去されると、垂直変位機構２８５２によりトッププレート２８１８がチャンバハウジング２８０４から持ち上げられ、したがってトッププレート２８１８がチャンバハウジング２８０４との接触によって回転運動を拘束されないようにすることができる。

いくつかのさらなる実施態様では、本明細書で説明される概念は、別々の処理チャンバ構造を有するマルチステーション半導体処理ツール、例えば、各ウエハ処理ステーションがウエハ処理動作中に他の処理ステーションから密閉することができる容積内に位置する半導体処理ツールの場面で実装することができる。そのような半導体処理ツールは、例えば、ウエハハンドリングロボットを収容する中央チャンバ、および１つまたは複数のサテライトチャンバを特徴とし、サテライトチャンバの各々は、中央チャンバと対応するサテライトチャンバとの間でウエハを移送することが可能なサイズにされた対応する通路によって中央チャンバと接続される。各通路には、対応するサテライトチャンバが中央チャンバから（したがって、中央チャンバを介して他のサテライトチャンバのいずれかと流体連通しないように）密閉されることを可能にするスリット弁または他の同様のデバイスが備えられてもよい。

図２９は、中央チャンバ構造２９０３ａおよび複数のサテライトチャンバ構造２９０３ｂを有する半導体処理ツール２９００の一例を図示する。サテライトチャンバ構造２９０３ｂは各々、シールされていないときにそのサテライトチャンバ構造２９０３ｂの内部へのアクセスを可能にする開口部２９１２を有することができる。

中央チャンバ構造２９０３ａは、ウエハハンドリングロボット２９０９（１つまたは複数のロボットアームを有し得、１つだけが図示されているが、追加のそのようなアームも同様に設けられ得る）を収容し得る中央ハブとして作用することができる。ウエハハンドリングロボット２９０９は、通路２９０５のいずれかに面するように回転することができるように構成され得る。各通路２９０５は、中央チャンバ構造２９０３ａを対応するサテライトチャンバ構造２９０３ｂと接続し、半導体処理ツール２９００によって処理される半導体ウエハが中央チャンバ構造２９０３ａから対応するサテライトチャンバ構造２９０３ｂに（またはその逆に）通過させることを可能にするようなサイズにすることができる。各通路２９０５はまた、いくつかの実施態様では、２つの状態の間で切り替えることができるスリット弁２９０７または同様の開閉可能な機構を備えることができ、１つはその通路２９０５が密閉されている状態であり、もう１つはその通路２９０５がシールされずに流体の流れ（およびウエハの移行）が可能な状態である。中央チャンバ構造２９０３ａおよびサテライトチャンバ構造２９０３ｂは、いくつかの実施態様では、単一の材料片から機械加工され得、すなわち、連続構造を有し得る。しかし、他の実施態様では、中央チャンバ構造２９０３ａおよびサテライトチャンバ構造２９０３ｂは、別々の構成要素として機械加工され、続いて共に組み立てられてより大きなチャンバ構造を形成することができる。

サテライトチャンバ構造２９０３ｂは、半導体処理ツール２９００を使用して実施される処理動作中に個々の半導体ウエハを収容するために使用され得る。したがって、各サテライトチャンバ構造２９０３ｂは、一般に、処理中に半導体ウエハを支持するように構成された台座２９０６または他の構造を含むことができる。台座２９０６は、いくつかの実施態様では、ウエハ支持アクチュエータ２９０８によって対応するサテライトチャンバ構造２９０３ｂに対して支持され得、ウエハ支持アクチュエータ２９０８は、台座２９０６を上下に移動させるように制御され、これにより例えば、ウエハローディング動作を容易にし、かつ／または処理動作中、複数のガス分配ポート２９２８を通して１つまたは複数のプロセスガスをウエハ上に導くことができるガス分配プレート２９２４に対してウエハを位置決めすることが可能である。ガス分配プレート２９２４はまた、シャワーヘッドとも呼ぶことができ、図示の半導体処理ツール２９００では、ガス分配プレート２９２４は、ガス分配プレート２９２４がステム２９２５によってサテライトチャンバ構造２９０３ｂ内に支持される「シャンデリア」シャワーヘッドの一部である。他の実施態様では、本明細書で前述した他の例と同様に、ガス分配プレート２９２４は、実際、サテライトチャンバ構造２９０３ｂ（「フラッシュマウント」シャワーヘッド）の蓋を形成することができる。

ガス分配プレート２９２４には、例えば、ガス分配システム２９４２からガスを受け入れる１つまたは複数の弁２９３０を含むガス分配アセンブリによって１つまたは複数のプロセスガスが供給され得る。

図示の例示的な半導体処理ツール２９００はまた、前述のトッププレートアセンブリと同様に、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で移行可能なトッププレートアセンブリ２９１６を含む。図２９に示す第１の構成では、トッププレートアセンブリ２９１６は、開口部２９１２をシールするようにサテライトチャンバ構造２９０３ｂと係合する。トッププレートアセンブリ２９１６は、第１の構成では、トッププレートアセンブリ２９１６とサテライトチャンバ構造２９０３ｂとの間に気密なシール界面を提供し得る１つまたは複数のシール２９１４と係合することができる。図示の実施形態では、トッププレートアセンブリ２９１６はまた、中央チャンバ構造２９０３ａと係合してその開口部をシールするものとして第１の構成で示されている。しかし、いくつかの実施態様では、トッププレートアセンブリ２９１６が中央チャンバ構造２９０３ａをシールしなくてもよいことが理解されるであろう。例えば、中央チャンバ構造２９０３ａは、トッププレートアセンブリ２９１６がどのような構成であるかに関係なく、シールされたままである別々の蓋構成要素によってシールされてもよい。

トッププレートアセンブリは、トッププレートアセンブリ２９１６の１つまたは複数の他の構成要素、例えば、弁２９３０、電子機器、ガス供給システムなどを支持するトッププレート２９１８を含んでもよい。

図３０は、第２の構成における半導体処理ツール２９００のトッププレートアセンブリ２９１６を図示する。第２の構成では、トッププレートアセンブリ２９１６は、１つまたは複数の垂直変位機構２９５２の動作によってサテライトチャンバ構造２９０３ｂから持ち上げられている。垂直変位機構２９５２は、トッププレートアセンブリ２９１６によって支持され、かつ通常はサテライトチャンバ構造２９０３ｂ内にある構成要素がサテライトチャンバ構造２９０３ｂの壁と衝突することなく、トッププレートアセンブリ２９１６が軸２９１５の周りを回転することを可能にするのに少なくとも十分な距離だけトッププレートアセンブリ２９１６を垂直に変位させるように構成され得る（かかる構成要素は、場合によっては、軸２９１５の周りのそのような回転の前にトッププレートアセンブリ２９１６の残りの要素に対して特定の位置に移動することができ、例えば、ガス分配プレート２９２４を上方に移動させ、サテライトチャンバ構造２９０３ｂの縁部をより容易に通過することができる）。

トッププレートアセンブリ２９１６が第２の構成にあるとき、トッププレートアセンブリ２９１６は、垂直変位機構２９５２および回転軸受機構２９４６によって支持され得る。回転軸受機構２９４６は、トッププレートアセンブリ２９１６が少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で中央チャンバ構造２９０３ａおよびサテライトチャンバ構造２９０３ｂに対して回転することを可能にするように構成することができる。回転軸受機構２９４６は、中央チャンバハウジング２９０３ａによって支持されるか、またはサテライトチャンバ構造２９０３ｂの最も内側の内縁内に概して位置する基準円内の任意の他の適切な場所に位置決めされてもよい。

いくつかの実施態様では、半導体処理ツール２９００は、トッププレートアセンブリ２９１６のすべてまたは一部を覆うことができるトップアセンブリ２９３４をさらに含むことができる。トップアセンブリ２９３４は、例えば、高周波発生器２９４４（または、前の例に示すように、ガス分配システム２９４２）、電子機器などのさらなる構成要素を含んでもよい。トップアセンブリ２９３４を有するいくつかの実施態様では、トップアセンブリ２９３４は、ロッキングアクチュエータ２９４０、例えば、ソレノイド、ねじ、または他の手動もしくは電子制御デバイスを含んでもよく、これらは作動位置またはロック位置にあるときにトッププレートアセンブリ２９１６上のリフトフィーチャ２９３２と連動することができ、それによってトッププレートアセンブリ２９１６がトップアセンブリ２９３４とロックされ、共に移動可能となる。ロッキングアクチュエータ２９４０が後退位置またはロック解除位置にあるとき、ロッキングアクチュエータ２９４０は、トップアセンブリ２９３４がトッププレートアセンブリ２９１６を持ち上げることなく、トップアセンブリ２９３４を浮上させることが可能になり得る（しかし、垂直変位機構２９５２が、トップアセンブリ２９３４の上方への移動に連動してトッププレートアセンブリ２９１６を垂直上方に移動させることができる）。垂直リフトアクチュエータ２９３８を設けることで、垂直並進能力をトップアセンブリ２９３４（およびロッキングアクチュエータ２９４０が係合したときのトッププレートアセンブリ２９１６）に提供することができる。垂直リフトアクチュエータ２９３８は、中央チャンバ構造２９０３ａおよびサテライトチャンバ構造２９ｂを支持するベースまたはフレームワーク２９０２の一部に取り付けることができる。

図３１は、図２９および図３０の半導体処理ツール２９００の平面図を図示する。図３１では、トッププレートアセンブリ２９１６、およびトッププレートアセンブリ２９１６にまたはその上に取り付けられた構成要素は、中央チャンバ２９０３ａの周りのサテライトチャンバ構造２９０３ｂの配置をより良好に示すために省略されている。ウエハハンドリングロボット２９０９は、後退位置および伸長位置（点線）でも示されている。見られるように、ウエハハンドリングロボット２９０９は、サテライトチャンバ構造２９０３ｂへの任意の所与の通路２９０５と位置合わせするために適切に回転されると、サテライトチャンバ構造２９０３ｂの各々の中に延びることができる。見られるように、スリット弁２９０７は、通路２９０５を横切って延び、サテライトチャンバ構造２９０３ｂと中央チャンバ構造２９０３ａとの間の流体の流れを防止することができる（右下隅のスリット弁２９０７は、ウエハハンドリングロボット２９０９が右下のサテライトチャンバ構造２９０３ｂ内にエンドエフェクタを伸長させることができるように、開状態に後退している。線Ａ－Ａは、名目上、図２９および図３０の切断平面を表す断面平面を示す。

見られるように、サテライトチャンバ構造２９０３ｂは、非直交「Ｘ」配置に配置され、例えば、中央チャンバ構造２９０３ａの中心を通り、互いに斜角をなす２つの軸に沿って中心に配置される。しかし、そのような半導体処理ツール２９００の他の配置は、直交「＋」形状に配置されたサテライトチャンバ構造２９０３ａ、または中央チャンバ構造２９０３ａの周りに配置された５つ以上のサテライトチャンバ構造２９０３ｂを含んでもよい。

図３２は、トッププレートアセンブリ２９１６（太い実線の輪郭である程度の陰影を付けて示す）が２つの異なる回転位置にあるときの（第２の構成にあるときの間で移行する可能性があるため）例示的な半導体処理ツール２９００の上面図を図示する。図３２の左側に見られるように、トッププレートアセンブリ２９１６が第１の回転位置にあるとき、トッププレートアセンブリ２９１６の一部は、サテライトチャンバ２９０３ｂの各々の上に位置決めすることができる。サテライトチャンバ２９０３ｂ１～４の各々は、その上に第１の回転位置に位置決めされたトッププレートアセンブリ２９１６の対応する部分Ａ～Ｄを有する。

図３２の右側に見られるように、トッププレートアセンブリ２９１６は、トッププレートアセンブリ２９１６の部分ＡおよびＣがそれぞれサテライトチャンバ構造２９０３ｂ２および４の上に位置決めされるように、１２０°回転されている。トッププレートアセンブリ２９１６の部分Ｂは、サテライトチャンバ構造２９０３ｂ３と４との間のギャップに位置決めされ、部分Ｄは、番号１と２のサテライトチャンバ構造２９０３ｂの間のギャップに位置決めされる。これは、例えば、半導体処理ツールが、例えば、側Ｘに位置するが側Ｙでもアクセス可能なトッププレートアセンブリ２９１６の部分への容易な人員のアクセスを妨げる追加の機器と側Ｘで接続されている場合に有利であることを証明し得る。例えば、これにより、部分Ｂ上のトッププレートアセンブリ２９１６に取り付けられた機器を、部分Ｂに取り付けられた構成要素に容易にアクセスすることができる場所Ｙの位置に回転させることが可能になり得る。そのような各部分には、トッププレートアセンブリ２９１６を適切に回転させることにより同様にアクセスすることができることが理解されるであろう。

図３３は、多くの点で図２９の例示的な半導体処理ツール２９００と同様である別の半導体処理ツール３３００を図示する。簡潔にするために、半導体処理ツール２９００における対応する要素についての前の説明を考慮して、半導体処理ツール３３００の要素の完全な説明は提供されないことが理解されるであろう。さらに、図３３（および図３４）における対応する要素と同じ最後の２桁を共有する図２９における要素の説明は、以下に別段の記載がない限り、図３３（および図３４）における対応する要素にも同様に適用可能であることが理解されるべきである。

半導体処理ツール２９００は、ステム２９２５によってサテライトチャンバ構造２９０３ｂ内に吊り下げられたガス分配プレート２９２４を有するシャンデリア型シャワーヘッドを特徴とするのに対し、半導体処理ツール３３００は、トッププレート３３１８に取り付けられたフラッシュマウントガス分配フェースプレート３３２４を特徴とし、それによってトッププレート３３１８における開口をシールする。トッププレート２９１８も同様に開口を含んでいたが、これらの開口は、ステム２９２５によるトッププレート２９１８の通過を可能にするために使用されていた。

図３４は、第２の構成におけるトッププレートアセンブリ３３１６を示す。見られるように、必要とされ得るトッププレートアセンブリ３３１６の垂直変位の量、および／またはトッププレート３３１８の厚さは、シャワーヘッドがサテライトチャンバ構造３３０３ｂの壁と衝突する可能性がないように取り付けられ得るため、シャンデリア型シャワーヘッドを使用するシステムと比較して減少させることができる。例えば、図５～図２８に関して本明細書で説明された他の実施態様もまた、シャンデリアまたはフラッシュマウントシャワーヘッドを有するトッププレートアセンブリを使用するように実装することができることが理解されるであろう。さらに、トッププレートアセンブリおよび／またはトップアセンブリ（存在する場合）に取り付けられ得る、またはそれらによって支持され得る機器の様々な部品は、様々な実施態様において変化する場合がある。

いくつかの実施態様では、コントローラは、上述の例の一部であり得るマルチステーションチャンバまたはツールの一部として設けることができる。そのようなシステムは、上述したような１つまたは複数の処理ツールおよび／もしくは１つまたは複数のチャンバ、１つまたは複数の処理用プラットフォーム、ならびに／または特定の処理構成要素（ウエハ台座、ガス流システムなど）を含む半導体処理機器を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後の動作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。そのような電子機器は「コントローラ」と呼ばれることがあり、１つまたは複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御してもよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書に開示される機器のいずれかを制御するようにプログラムされてもよい。そのような機器としては、例えば、垂直リフトアクチュエータ、能動垂直変位機構、または他の機器が含まれる。例えば、コントローラは、着座位置と１つまたは複数の第１の上昇位置との間でトップアセンブリを移動させるように垂直リフトアクチュエータを制御してもよく、または垂直リフト機構を制御して異なる高さの間で同様に移動させ、トッププレートアセンブリが第１の構成と第２の構成との間で移行することを可能にしてもよい。

広義には、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、論理、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として定義されてもよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、すなわちプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通信される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上で、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実行するための動作パラメータを定義してもよい。動作パラメータは、いくつかの実施態様では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製作における１つまたは複数の処理ステップを実現するためプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部であってもよい。

コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合または結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であってもよく、またはそのようなコンピュータに結合されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよいし、ファブホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部であってもよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向または性能基準を検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理ステップを設定するか、または新しいプロセスを開始してもよい。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを通じてプロセスレシピをシステムに提供することができる。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでもよく、そのようなパラメータおよび／または設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、１つまたは複数の動作中に実施される各処理ステップのためのパラメータを特定するものである。パラメータは、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されるツールのタイプに特有のものであってもよいことを理解されたい。したがって、上述したように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続され共通の目的（本明細書で説明されるプロセスおよび制御など）に向けて協働する１つまたは複数の個別のコントローラを備えることによって分散されてもよい。このような目的のための分散型コントローラの例として、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路であって、（例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）遠隔配置されておりチャンバにおけるプロセスを制御するよう組み合わせられる１つまたは複数の集積回路と通信するものが挙げられるであろう。

例示的なシステムは、マルチステーションプラズマエッチングチャンバまたはモジュール、マルチステーション堆積チャンバまたはモジュール、マルチステーションスピンリンスチャンバまたはモジュール、マルチステーション金属めっきチャンバまたはモジュール、マルチステーション洗浄チャンバまたはモジュール、マルチステーションベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、マルチステーション物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、マルチステーション化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、マルチステーション原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、マルチステーション原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、マルチステーションイオン注入チャンバまたはモジュール、マルチステーション追跡チャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および／または製造に関連するか使用されてもよいマルチステーション半導体処理チャンバを有する任意の他のシステムを含むことができるが、これらに限定されない。

上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、１つまたは複数の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に位置するツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場内のツール場所および／もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信してもよい。

「１つまたは複数の＜項目＞の各＜項目＞のための」、「１つまたは複数の＜項目＞の各＜項目＞」などの語句は、本明細書で使用される場合、単一項目群と複数項目群の両方を含むと理解されるべきであり、すなわち、「各…のための」という語句は、プログラミング言語で、参照される項目の母集団の各項目を参照するために使用されるという意味で使用されることを理解されたい。例えば、参照される項目の母集団が単一項目である場合、「各」はその単一項目のみを参照し（「ｅａｃｈ」の辞書定義はしばしば「２つ以上のもののうちの１つ１つ」を指す用語を定義するという事実にもかかわらず）、それらの項目の少なくとも２つがなければならないことを意味するものではない。同様に、「セット」または「サブセット」という用語は、それ自体、複数の項目を必然的に包含するものと見なされるべきではなく、セットまたはサブセットは、（文脈が別段のことを指示しない限り）１つの部材のみまたは複数の部材を包含することができることが理解されるであろう。

本開示および特許請求の範囲における序数標識、例えば（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、…などの使用は、存在する場合、特定の順序または順番を伝えていないと理解されるべきである（そのような順序または順番が明示的に示されている範囲を除いて）。例えば、（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）とラベル付けされた３つのステップがある場合、これらのステップは、別段の指示がない限り、任意の順序で（または禁忌でなければ同時に）実施され得ることが理解されるべきである。例えば、ステップ（ｉｉ）がステップ（ｉ）で形成された要素の取り扱いを伴う場合、ステップ（ｉｉ）は、ステップ（ｉ）の後のある時点で起こると見なすことができる。同様に、ステップ（ｉ）がステップ（ｉｉ）で形成された要素の取り扱いを伴う場合、逆が理解されるべきである。

「約」、「およそ」、「実質的に」、「公称」などの用語は、量または同様の定量化可能な性質に関して使用される場合、別段の指示がない限り、指定された値または関係の±１０％以内の値を含む（ならびに指定された実際の値または関係を含む）と理解されるべきである。

前述の概念のすべての組み合わせ（そのような概念が相互に矛盾しないことを条件とする）は、本明細書に開示される発明の主題の一部であると考えられることを理解されたい。特に、本開示の最後に現れる特許請求される主題のすべての組み合わせは、本明細書に開示される発明の主題の一部であると考えられる。参照により組み込まれる任意の開示に現れる可能性がある、本明細書で明示的に用いられる専門用語は、本明細書で開示される特定の概念と最も一致する意味を与えられるべきであることも理解されたい。

上記の開示は、複数の特定の例示的な実施態様に焦点を当てているが、説明された例のみに限定されるものではなく、同様の変形および機構にも同じく適用され得ることがさらに理解されるべきであり、そのような同様の変形および機構もまた、本開示の範囲内にあると見なされる。特に、本開示は、少なくとも以下の番号が付けられた実施態様を対象とするが、これらは実施態様の排他的または限定的なリストではないと理解されるべきではない。他の実施態様は、本開示全体から明らかになるであろう。

実施態様１：その上面に開口部を有するチャンバハウジングであって、前記開口部は、前記開口部の周囲に延びる内縁によって画定されるチャンバハウジングと、
前記チャンバハウジングの内部容積内の異なる場所に位置決めされた複数の台座と、
前記開口部を覆うようなサイズにされ、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で移行することができるように構成されたトッププレートアセンブリと、
少なくとも前記トッププレートアセンブリが前記第２の構成にあるときに前記トッププレートアセンブリを支持するように構成された回転軸受機構と
を含み、
前記トッププレートアセンブリは、前記第１の構成では、前記開口部をシールするように前記チャンバハウジングと係合し、
前記トッププレートアセンブリは、前記第２の構成では、前記第１の構成よりも前記チャンバハウジングから遠くに位置決めされ、前記回転軸受機構によって支持され、少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で垂直軸の周りを回転することができる、
半導体処理装置。

実施態様２：実施態様１に記載の半導体処理装置であって、
前記トッププレートアセンブリは、貫通する複数の開口を有するトッププレートを含み、
各台座は、前記トッププレートアセンブリが前記第１の回転位置にあるときに対応する異なる前記開口と位置合わせされる、
半導体処理装置。

実施態様３：実施態様２に記載の半導体処理装置であって、
複数のガス分配アセンブリをさらに含み、各ガス分配アセンブリは、前記開口の１つをシールするように前記トッププレートに取り付けられ、前記トッププレートアセンブリが前記第１の構成または前記第２の構成のいずれかにあり、かつ前記第１の回転位置にあるとき、前記台座に面するその表面上に位置する複数のガス分配ポートを有する、半導体処理装置。

実施態様４：実施態様１に記載の半導体処理装置であって、
前記複数の台座は、正方形パターンに配置された４つの台座を含む、半導体処理装置。

実施態様５：実施態様１に記載の半導体処理装置であって、
前記複数の台座における各台座の少なくとも中心は、上から見たときに前記開口部と重なり、各台座は、前記チャンバハウジング内で実施される半導体処理動作中にウエハを支持するように構成される、半導体処理装置。

実施態様６：実施態様１に記載の半導体処理装置であって、
前記回転軸受機構は、互いに対して回転可能な第１の部分および第２の部分を含み、
前記半導体処理装置は、前記第１の構成から前記第２の構成への前記トッププレートアセンブリの移行中、直接的または間接的に、前記トッププレートアセンブリの重量よりも大きい全体の上方の力を前記トッププレートアセンブリに及ぼすように構成された１つまたは複数の垂直変位機構をさらに含み、
前記第１の部分、前記第２の部分、および前記１つまたは複数の垂直変位機構は、少なくとも前記トッププレートアセンブリが前記第２の構成にあるときに前記トッププレートアセンブリによって圧縮荷重をかけられる、
半導体処理装置。

実施態様７：実施態様６に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のばねを含む、半導体処理装置。

実施態様８：実施態様７に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数のばねは、前記開口部の外側の場所で前記開口部の周囲に分散される複数の圧縮ばねである、半導体処理装置。

実施態様９：実施態様７に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数のばねは、前記開口部を取り囲む円周方向波形ばねを含む、半導体処理装置。

実施態様１０：実施態様６に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のねじフィーチャを含む、半導体処理装置。

実施態様１１：実施態様６に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、複数の線形アクチュエータを含む、半導体処理装置。

実施態様１２：実施態様１に記載の半導体処理装置であって、
１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャを含む戻り止めシステムをさらに含み、
ａ）前記１つまたは複数の係合機構およびｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの一方は、前記トッププレートアセンブリに対して固定的に取り付けられ、ａ）前記１つまたは複数の係合機構およびｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの他方は、前記チャンバハウジングに対して固定的に取り付けられ、
各係合機構は、係合構成と係合解除構成との間で移行するように構成され、
前記１つまたは複数の係合機構および前記１つまたは複数の受け入れフィーチャは、前記トッププレートアセンブリが前記第１の回転位置にあるとき、前記１つまたは複数の係合機構の少なくとも１つが、ｉ）前記係合解除構成から前記係合構成に移行することができるように構成され、ｉｉ）前記係合構成にあるときに前記１つまたは複数の受け入れフィーチャの１つと係合し、かつｉｉｉ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの１つの前記受け入れフィーチャと係合している間に前記トッププレートアセンブリが前記チャンバハウジングに対して回転することを防止するように位置決めされる、
半導体処理装置。

実施態様１３：実施態様１に記載の半導体処理装置であって、
トップアセンブリと、
１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータと、
１つまたは複数のロッキングアクチュエータと、
１つまたは複数のリフトフィーチャと
をさらに含み、
前記１つまたは複数のリフトフィーチャは、前記トッププレートアセンブリの一部であり、
前記１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、少なくとも着座位置と第１の上昇位置との間で前記トップアセンブリを垂直に並進させるように構成され、
前記１つまたは複数のロッキングアクチュエータは、前記トップアセンブリが前記着座位置にあるときに前記１つまたは複数のリフトフィーチャと解放可能に係合可能であるように位置決めされ、
前記トッププレートアセンブリは、前記トップアセンブリが前記１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータによって前記着座位置から前記第１の上昇位置に並進され、前記１つまたは複数のロッキングフィーチャが前記１つまたは複数のリフトフィーチャと係合するとき、前記トップアセンブリと共に並進する、
半導体処理装置。

実施態様１４：実施態様１３に記載の半導体処理装置であって、
前記トッププレートアセンブリの一部であり、前記トッププレートアセンブリから上方に延びる支持構造と、
前記トップアセンブリの一部である軸受座と
をさらに含み、
前記１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、前記第１の上昇位置と、前記第１の上昇位置よりも高い第２の上昇位置との間で前記トップアセンブリを垂直にも並進させるようにさらに構成され、
前記回転軸受機構は、前記軸受座と前記支持構造の最上端との間に位置し、
前記回転軸受機構は、前記第１の上昇位置と前記第２の上昇位置との間の前記トップアセンブリの並進中、前記軸受座および前記支持構造によって圧縮荷重をかけられ、
前記トッププレートアセンブリは、前記トップアセンブリが前記第２の上昇位置にあり、前記トッププレートアセンブリを支持していないときに前記第２の構成にある、
半導体処理装置。

実施態様１５：その底面にシール界面を有するチャンバハウジングと、
前記チャンバハウジングの下に位置決めされ、前記シール界面を覆うようなサイズにされ、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で移行することができるように構成されたボトムプレートアセンブリと、
前記ボトムプレートアセンブリが前記第１の構成にあるとき、前記チャンバハウジングの内部容積内の少なくとも部分的に異なる場所に位置決めされた複数の台座と、
少なくとも前記ボトムプレートアセンブリが前記第２の構成にあるときに前記ボトムプレートアセンブリを支持するように構成された回転軸受機構と
を含み、
前記ボトムプレートアセンブリは、前記第１の構成では、前記チャンバハウジングの前記シール界面と係合し、
前記ボトムプレートアセンブリは、前記第２の構成では、前記第１の構成よりも前記チャンバハウジングから遠くに位置決めされ、前記回転軸受機構によって支持され、少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で垂直軸の周りを回転することができる、
半導体処理装置。

実施態様１６：実施態様１５に記載の半導体処理装置であって、
前記ボトムプレートアセンブリは、前記複数の台座を支持する、半導体処理装置。

実施態様１７：実施態様１６に記載の半導体処理装置であって、
複数のガス分配アセンブリをさらに含み、各ガス分配アセンブリは、前記ボトムプレートアセンブリが少なくとも前記第１の回転位置にあるとき、対応する前記台座に面し、かつ対応する前記台座の上の中心に配置されたその表面上に位置する複数のガス分配ポートを有する、半導体処理装置。

実施態様１８：実施態様１５に記載の半導体処理装置であって、
前記複数の台座は、正方形パターンに配置された４つの台座を含む、半導体処理装置。

実施態様１９：実施態様１５に記載の半導体処理装置であって、
前記回転軸受機構は、互いに対して回転可能な第１の部分および第２の部分を含み、
前記半導体処理装置は、前記第１の構成から前記第２の構成への前記ボトムプレートアセンブリの移行中、直接的または間接的に、前記ボトムプレートアセンブリの重量よりも大きい全体の上方の力を前記ボトムプレートアセンブリに及ぼすように構成された１つまたは複数の垂直変位機構をさらに含み、
前記第１の部分、前記第２の部分、および前記１つまたは複数の垂直変位機構は、前記第１の構成と前記第２の構成の両方で前記ボトムプレートアセンブリによって圧縮荷重をかけられる、
半導体処理装置。

実施態様２０：実施態様１９に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のばねを含む、半導体処理装置。

実施態様２１：実施態様２０に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数のばねは、前記シール界面によって画定された領域の外側の場所で前記ボトムプレートアセンブリの周囲に分散される複数の圧縮ばねである、半導体処理装置。

実施態様２２：実施態様２０に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数のばねは、前記シール界面を取り囲む円周方向波形ばねを含む、半導体処理装置。

実施態様２３：実施態様１９に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のねじフィーチャを含む、半導体処理装置。

実施態様２４：実施態様１９に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、複数の線形アクチュエータを含む、半導体処理装置。

実施態様２５：実施態様１５に記載の半導体処理装置であって、
１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャを含む戻り止めシステムをさらに含み、
ａ）前記１つまたは複数の係合機構およびｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの一方は、前記ボトムプレートアセンブリに対して固定的に取り付けられ、ａ）前記１つまたは複数の係合機構およびｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの他方は、前記チャンバハウジングに対して固定的に取り付けられ、
各係合機構は、係合構成と係合解除構成との間で移行するように構成され、
前記１つまたは複数の係合機構および前記１つまたは複数の受け入れフィーチャは、前記ボトムプレートアセンブリが前記第１の回転位置にあるとき、前記１つまたは複数の係合機構の少なくとも１つが、ｉ）前記係合解除構成から前記係合構成に移行することができるように構成され、ｉｉ）前記係合構成にあるときに前記１つまたは複数の受け入れフィーチャの１つと係合し、かつｉｉｉ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの１つの前記受け入れフィーチャと係合している間に前記ボトムプレートアセンブリが前記チャンバハウジングに対して回転することを防止するように位置決めされる、
半導体処理装置。

実施態様２６：実施態様１５に記載の半導体処理装置であって、
回転軸受機構支持構造と、
１つまたは複数のボトムプレート垂直リフト機構と
をさらに含み、
前記回転軸受機構は、前記ボトムプレートと前記回転軸受機構支持構造との間に介在され、
前記回転軸受機構支持構造は、前記回転軸受機構と前記１つまたは複数のボトムプレート垂直リフト機構との間に介在され、
前記１つまたは複数のボトムプレート垂直リフト機構は、前記第１の構成および前記第２の構成に関連付けられた位置の間で少なくとも前記回転軸受機構支持構造および前記回転軸受機構を並進させるように構成される、
半導体処理装置。

実施態様２７：その上面に開口部を有するチャンバハウジングであって、前記開口部は、前記開口部の周囲に延びる内縁によって画定されるチャンバハウジングと、
前記チャンバハウジングの内部容積内に位置決めされた台座と、
前記開口部を覆うようなサイズにされ、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で移行することができるように構成されたトッププレートアセンブリと、
少なくとも前記トッププレートアセンブリが前記第２の構成にあるときに前記トッププレートアセンブリを支持するように構成された回転軸受機構と
を含み、
前記トッププレートアセンブリは、前記第１の構成では、前記開口部をシールするように前記チャンバハウジングと係合し、
前記トッププレートアセンブリは、前記第２の構成では、前記第１の構成よりも前記チャンバハウジングから遠くに位置決めされ、前記回転軸受機構によって支持され、少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で垂直軸の周りを回転することができる、
半導体処理装置。

実施態様２８：実施態様２７に記載の半導体処理装置であって、
前記トッププレートアセンブリは、前記トッププレートアセンブリが前記第１の構成または前記第２の構成のいずれかにあり、かつ前記第１の回転位置にあるとき、前記台座に面するその表面上に位置する複数のガス分配ポートを含む、半導体処理装置。

実施態様２９：実施態様２７に記載の半導体処理装置であって、
前記回転軸受機構は、互いに対して回転可能な第１の部分および第２の部分を含み、
前記半導体処理装置は、前記第１の構成から前記第２の構成への前記トッププレートアセンブリの移行中、直接的または間接的に、前記トッププレートアセンブリの重量よりも大きい全体の上方の力を前記トッププレートアセンブリに及ぼすように構成された１つまたは複数の垂直変位機構をさらに含み、
前記第１の部分、前記第２の部分、および前記１つまたは複数の垂直変位機構は、少なくとも前記トッププレートアセンブリが前記第２の構成にあるときに前記トッププレートアセンブリによって圧縮荷重をかけられる、
半導体処理装置。

実施態様３０：実施態様２９に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のばねを含む、半導体処理装置。

実施態様３１：実施態様３０に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数のばねは、前記開口部の外側の場所で前記開口部の周囲に分散される複数の圧縮ばねである、半導体処理装置。

実施態様３２：実施態様３０に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数のばねは、前記開口部を取り囲む円周方向波形ばねを含む、半導体処理装置。

実施態様３３：実施態様２９に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のねじフィーチャを含む、半導体処理装置。

実施態様３４：実施態様２９に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、複数の線形アクチュエータを含む、半導体処理装置。

実施態様３５：実施態様２７に記載の半導体処理装置であって、
１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャを含む戻り止めシステムをさらに含み、
ａ）前記１つまたは複数の係合機構およびｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの一方は、前記トッププレートアセンブリに対して固定的に取り付けられ、ａ）前記１つまたは複数の係合機構およびｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの他方は、前記チャンバハウジングに対して固定的に取り付けられ、
各係合機構は、係合構成と係合解除構成との間で移行するように構成され、
前記１つまたは複数の係合機構および前記１つまたは複数の受け入れフィーチャは、前記トッププレートアセンブリが前記第１の回転位置にあるとき、前記１つまたは複数の係合機構の少なくとも１つが、ｉ）前記係合解除構成から前記係合構成に移行することができるように構成され、ｉｉ）前記係合構成にあるときに前記１つまたは複数の受け入れフィーチャの１つと係合し、かつｉｉｉ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの１つの前記受け入れフィーチャと係合している間に前記トッププレートアセンブリが前記チャンバハウジングに対して回転することを防止するように位置決めされる、
半導体処理装置。

実施態様３６：中央チャンバ構造と、
前記中央チャンバ構造内に位置決めされたウエハハンドリングロボットと、
前記中央チャンバ構造の周囲に配置された複数のサテライトチャンバ構造であって、各サテライトチャンバ構造は、
ウエハが前記ウエハハンドリングロボットによって前記中央チャンバ構造からそのサテライトチャンバ構造に移されることを可能にするようなサイズにされた対応する通路を介して前記中央チャンバ構造と接続され、
対応する開口部を有する
複数のサテライトチャンバ構造と、
前記サテライトチャンバ構造の上に延び、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で並進可能に構成されたトッププレートアセンブリと、
少なくとも前記トッププレートアセンブリが前記第２の構成にあるときに前記トッププレートアセンブリを支持するように構成された回転軸受機構と
を含み、
前記トッププレートアセンブリは、前記第１の構成では、その前記開口部をシールするように前記サテライトチャンバ構造の各々と係合し、
前記トッププレートアセンブリは、前記第２の構成では、前記第１の構成よりも前記サテライトチャンバ構造から遠くに位置決めされ、前記回転軸受機構によって支持され、少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で垂直軸の周りを回転することができる、
半導体処理装置。

実施態様３７：実施態様３６に記載の半導体処理装置であって、
前記トッププレートアセンブリは、トッププレートを含み、貫通する複数の開口を有し、
各開口は、前記トッププレートアセンブリが前記第１の回転位置にあるときに対応する異なる前記サテライトチャンバ構造と位置合わせされる、
半導体処理装置。

実施態様３８：実施態様３７に記載の半導体処理装置であって、
複数のガス分配アセンブリをさらに含み、各ガス分配アセンブリは、前記開口の１つをシールするように前記トッププレートに取り付けられ、前記トッププレートアセンブリが前記第１の構成および前記第１の回転位置、または前記第２の構成および前記第１の回転位置のいずれかにあるとき、対応する前記サテライトチャンバ構造の内部容積に面するその表面上に位置する複数のガス分配ポートを有する、半導体処理装置。

実施態様３９：実施態様３７に記載の半導体処理装置であって、
複数のガス分配アセンブリをさらに含み、各ガス分配アセンブリは、前記開口の１つを通って延びるステムと、前記トッププレートアセンブリが前記第１の構成および前記第１の回転位置、または前記第２の構成および前記第１の回転位置のいずれかにあるとき、少なくとも部分的に、対応する前記サテライトチャンバ構造および前記トッププレートアセンブリによって画定された容積内に位置する複数のガス分配ポートを備えたガス分配器とを有する、半導体処理装置。

実施態様４０：実施態様３６に記載の半導体処理装置であって、
前記中央チャンバ構造の中心に配置された非直交Ｘ構成に配置された４つのサテライトチャンバ構造が存在する、半導体処理装置。

実施態様４１：実施態様３６に記載の半導体処理装置であって、
前記中央チャンバ構造の中心に配置された＋構成に配置された４つのサテライトチャンバ構造が存在する、半導体処理装置。

実施態様４２：実施態様３６に記載の半導体処理装置であって、
前記中央チャンバ構造の周囲に配置された５つ以上のサテライトチャンバ構造が存在する、半導体処理装置。

実施態様４３：実施態様３６に記載の半導体処理装置であって、
前記回転軸受機構は、回転可能に接続された第１の部分および第２の部分を含み、
前記半導体処理装置は、前記第１の構成から前記第２の構成への前記トッププレートアセンブリの移行中、直接的または間接的に、前記トッププレートアセンブリの重量よりも大きい全体の上方の力を前記トッププレートアセンブリに及ぼすように構成された１つまたは複数の垂直変位機構をさらに含み、
前記第１の部分、前記第２の部分、および前記１つまたは複数の垂直変位機構は、少なくとも前記トッププレートアセンブリが前記第２の構成にあるときに前記トッププレートアセンブリによって圧縮荷重をかけられる、
半導体処理装置。

実施態様４４：実施態様４３に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のばねを含む、半導体処理装置。

実施態様４５：実施態様４４に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数のばねは、前記回転軸受機構に沿って分散される複数の圧縮ばねである、半導体処理装置。

実施態様４６：実施態様４５に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数のばねは、前記回転軸受機構の回転軸と同心の円周方向波形ばねを含む、半導体処理装置。

実施態様４７：実施態様４３に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のねじフィーチャを含む、半導体処理装置。

実施態様４８：実施態様４３に記載の半導体処理装置であって、
前記１つまたは複数の垂直変位機構は、複数の線形アクチュエータを含む、半導体処理装置。

実施態様４９：実施態様３６に記載の半導体処理装置であって、
１つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャを含む戻り止めシステムをさらに含み、
ａ）前記１つまたは複数の係合機構およびｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの一方は、前記トッププレートアセンブリに対して固定的に取り付けられ、ａ）前記１つまたは複数の係合機構およびｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの他方は、前記中央チャンバ構造に対して固定的に取り付けられ、
各係合機構は、係合構成と係合解除構成との間で移行するように構成され、
前記１つまたは複数の係合機構および前記１つまたは複数の受け入れフィーチャは、前記トッププレートアセンブリが前記第１の回転位置にあるとき、前記１つまたは複数の係合機構の少なくとも１つが、ｉ）前記係合解除構成から前記係合構成に移行することができるように構成され、ｉｉ）前記係合構成にあるときに前記１つまたは複数の受け入れフィーチャの１つと係合し、かつｉｉｉ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの１つの前記受け入れフィーチャと係合している間に前記トッププレートアセンブリが前記中央チャンバ構造に対して回転することを防止するように位置決めされる、
半導体処理装置。

実施態様５０：実施態様３６に記載の半導体処理装置であって、
トップアセンブリと、
１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータと、
１つまたは複数のロッキングアクチュエータと、
１つまたは複数のリフトフィーチャと
をさらに含み、
前記１つまたは複数のリフトフィーチャは、前記トッププレートアセンブリの一部であり、
前記１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、少なくとも着座位置と第１の上昇位置との間で前記トップアセンブリを垂直に並進させるように構成され、
前記１つまたは複数のロッキングアクチュエータは、前記トップアセンブリが前記着座位置にあるときに前記１つまたは複数のリフトフィーチャと解放可能に係合可能であるように位置決めされ、
前記トッププレートアセンブリは、前記トップアセンブリが前記１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータによって前記着座位置から前記第１の上昇位置に並進され、前記１つまたは複数のロッキングフィーチャが前記１つまたは複数のリフトフィーチャと係合するとき、前記トップアセンブリと共に並進する、
半導体処理装置。

実施態様５１：実施態様５０に記載の半導体処理装置であって、
前記トッププレートアセンブリの一部であり、前記トッププレートアセンブリから上方に延びる支持構造と、
前記トップアセンブリの一部である軸受座と
をさらに含み、
前記１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、前記第１の上昇位置と、前記第１の上昇位置よりも高い第２の上昇位置との間で前記トップアセンブリを垂直にも並進させるようにさらに構成され、
前記回転軸受機構は、前記軸受座と前記支持構造の最上端との間に位置し、
前記回転軸受機構は、前記第１の上昇位置と前記第２の上昇位置との間の前記トップアセンブリの並進中、前記軸受座および前記支持構造によって圧縮荷重をかけられ、
前記トッププレートアセンブリは、前記トップアセンブリが前記第２の上昇位置にあり、前記トッププレートアセンブリを支持していないときに前記第２の構成にある、
半導体処理装置。

Claims (14)

1. 半導体処理装置であって、
   上面に開口部を有するチャンバハウジングであって、前記開口部は、前記開口部の周囲に延びる内縁によって画定されるチャンバハウジングと、
   前記チャンバハウジングの内部容積内の異なる場所に位置決めされた複数の台座と、
   前記開口部を覆うようなサイズにされ、少なくとも第１の構成と第２の構成との間で移行することができるように構成されたトッププレートアセンブリと、
   少なくとも前記トッププレートアセンブリが前記第２の構成にあるときに前記トッププレートアセンブリを支持するように構成された回転軸受機構と
   を備え、
   前記トッププレートアセンブリは、前記第１の構成では、前記開口部をシールするように前記チャンバハウジングと係合し、
   前記トッププレートアセンブリは、前記第２の構成では、前記第１の構成よりも前記チャンバハウジングから遠くに位置決めされ、前記回転軸受機構によって支持され、少なくとも第１の回転位置と第２の回転位置との間で垂直軸の周りを回転することができる、
   半導体処理装置。
2. 請求項１に記載の半導体処理装置であって、
   前記トッププレートアセンブリは、貫通する複数の開口を有するトッププレートを含み、
   各前記台座は、前記トッププレートアセンブリが前記第１の回転位置にあるときに対応する異なる前記開口と位置合わせされる、
   半導体処理装置。
3. 請求項２に記載の半導体処理装置であって、
   複数のガス分配アセンブリをさらに備え、各ガス分配アセンブリは、前記開口の１つをシールするように前記トッププレートに取り付けられ、前記トッププレートアセンブリが前記第１の構成または前記第２の構成のいずれかにあり、かつ前記第１の回転位置にあるとき、前記台座に面する表面上に位置する複数のガス分配ポートを有する、半導体処理装置。
4. 請求項１に記載の半導体処理装置であって、
   前記複数の台座は、正方形パターンに配置された４つの台座を含む、半導体処理装置。
5. 請求項１に記載の半導体処理装置であって、
   前記複数の台座における各前記台座の少なくとも中心は、上から見たときに前記開口部と重なり、各台座は、前記チャンバハウジング内で実施される半導体処理動作中にウエハを支持するように構成される、半導体処理装置。
6. 請求項１に記載の半導体処理装置であって、
   前記回転軸受機構は、互いに対して回転可能な第１の部分および第２の部分を含み、
   前記半導体処理装置は、前記第１の構成から前記第２の構成への前記トッププレートアセンブリの移行中、直接的または間接的に、前記トッププレートアセンブリの重量よりも大きい全体の上方の力を前記トッププレートアセンブリに及ぼすように構成された１つまたは複数の垂直変位機構をさらに備え、
   前記第１の部分、前記第２の部分、および前記１つまたは複数の垂直変位機構は、少なくとも前記トッププレートアセンブリが前記第２の構成にあるときに前記トッププレートアセンブリによって圧縮荷重をかけられる、
   半導体処理装置。
7. 請求項６に記載の半導体処理装置であって、
   前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のばねを含む、半導体処理装置。
8. 請求項７に記載の半導体処理装置であって、
   前記１つまたは複数のばねは、前記開口部の外側の場所で前記開口部の周囲に分散される複数の圧縮ばねである、半導体処理装置。
9. 請求項７に記載の半導体処理装置であって、
   前記１つまたは複数のばねは、前記開口部を取り囲む円周方向波形ばねを含む、半導体処理装置。
10. 請求項６に記載の半導体処理装置であって、
    前記１つまたは複数の垂直変位機構は、１つまたは複数のねじフィーチャを含む、半導体処理装置。
11. 請求項６に記載の半導体処理装置であって、
    前記１つまたは複数の垂直変位機構は、複数の線形アクチュエータを含む、半導体処理装置。
12. 請求項１に記載の半導体処理装置であって、
    １つまたは複数の係合機構および１つまたは複数の受け入れフィーチャを含む戻り止めシステムをさらに備え、
    ａ）前記１つまたは複数の係合機構、および、ｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの一方は、前記トッププレートアセンブリに対して固定的に取り付けられ、ａ）前記１つまたは複数の係合機構、および、ｂ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの他方は、前記チャンバハウジングに対して固定的に取り付けられ、
    各前記係合機構は、係合構成と係合解除構成との間で移行するように構成され、
    前記１つまたは複数の係合機構および前記１つまたは複数の受け入れフィーチャは、前記トッププレートアセンブリが前記第１の回転位置にあるとき、前記１つまたは複数の係合機構の少なくとも１つが、ｉ）前記係合解除構成から前記係合構成に移行することができるように構成され、ｉｉ）前記係合構成にあるときに前記１つまたは複数の受け入れフィーチャの１つと係合し、かつ、ｉｉｉ）前記１つまたは複数の受け入れフィーチャのうちの１つの前記受け入れフィーチャと係合している間に前記トッププレートアセンブリが前記チャンバハウジングに対して回転することを防止するように位置決めされる、
    半導体処理装置。
13. 請求項１に記載の半導体処理装置であって、
    トップアセンブリと、
    １つまたは複数の垂直リフトアクチュエータと、
    １つまたは複数のロッキングアクチュエータと、
    １つまたは複数のリフトフィーチャと
    をさらに備え、
    前記１つまたは複数のリフトフィーチャは、前記トッププレートアセンブリの一部であり、
    前記１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、少なくとも着座位置と第１の上昇位置との間で前記トップアセンブリを垂直に並進させるように構成され、
    前記１つまたは複数のロッキングアクチュエータは、前記トップアセンブリが前記着座位置にあるときに前記１つまたは複数のリフトフィーチャと解放可能に係合可能であるように位置決めされ、
    前記トッププレートアセンブリは、前記トップアセンブリが前記１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータによって前記着座位置から前記第１の上昇位置に並進され、前記１つまたは複数のロッキングフィーチャが前記１つまたは複数のリフトフィーチャと係合するとき、前記トップアセンブリと共に並進する、
    半導体処理装置。
14. 請求項１３に記載の半導体処理装置であって、
    前記トッププレートアセンブリの一部であり、前記トッププレートアセンブリから上方に延びる支持構造と、
    前記トップアセンブリの一部である軸受座と
    をさらに備え、
    前記１つまたは複数の垂直リフトアクチュエータは、前記第１の上昇位置と、前記第１の上昇位置よりも高い第２の上昇位置との間で前記トップアセンブリを垂直にも並進させるようにさらに構成され、
    前記回転軸受機構は、前記軸受座と前記支持構造の最上端との間に位置し、
    前記回転軸受機構は、前記第１の上昇位置と前記第２の上昇位置との間の前記トップアセンブリの並進中、前記軸受座および前記支持構造によって圧縮荷重をかけられ、
    前記トッププレートアセンブリは、前記トップアセンブリが前記第２の上昇位置にあり、前記トッププレートアセンブリを支持していないときに前記第２の構成にある、
    半導体処理装置。

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