JP2023549823A - エッジクランプによる薄型基板ハンドリングのための堆積リング - Google Patents

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Abstract

プロセスチャンバ内で使用されるプロセスキットの実施形態が、本明細書において提供される。いくつかの実施形態では、プロセスチャンバ内で使用されるプロセスキットは、第１の内側レッジを有する第１の部分および第２の内側レッジを有する第２の部分を含む、堆積リングであって、第１の位置では、第１の部分が第２の部分から離隔され、第２の位置では、第２の部分は、第１の部分と係合して、共面に沿って第１の内側レッジが第２の内側レッジと位置合わせされてクランプ面を形成するように構成された、堆積リングを含む。【選択図】図２

Description

本開示の実施形態は、全体として基板処理機器に関し、より具体的には、基板処理機器で使用されるプロセスキットに関する。
半導体基板を処理する堆積チャンバは、一般的に、基板を支持する基板支持体を含む。プラズマを使用する堆積チャンバは、一般的に、チャンバ壁を望ましくない堆積から保護し、プラズマを閉じ込める、基板支持体の周りに配設されるプロセスキットを含む。プロセスキットは一般に、プロセスシールド、カバーリング、堆積リングなどを含む。従来、基板は、静電チャッキング、真空チャッキング、重力などを介して、基板支持体に対して保持され得る。しかしながら、本発明者らは、基板が、特に薄い場合（即ち、約８００マイクロメートル未満）に反りを生じて、プロセスの不均一性をもたらす場合があることを観察している。そのような場合、基板は一般的に、キャリア板に接合される。しかしながら、基板の接合は、追加の接合および剥離ステップによって追加の処理時間を増し、追加のツーリングを要する。
したがって、本発明者らは、基板を平坦化する改善された装置および方法を提供する。
プロセスチャンバ内で使用されるプロセスキットの実施形態が、本明細書において提供される。いくつかの実施形態では、プロセスチャンバ内で使用されるプロセスキットは、第１の内側レッジを有する第１の部分および第２の内側レッジを有する第２の部分を含む堆積リングであって、第１の位置では、第１の部分が第２の部分から離隔され、第２の位置では、第２の部分は、第１の部分と係合して、共面に沿って第１の内側レッジが第２の内側レッジと位置合わせされてクランプ面を形成するように構成された、堆積リングを含む。
いくつかの実施形態では、基板をハンドリングするプロセスチャンバは、内部空間を画定するチャンバ本体と、内部空間内に配設された、基板を支持する基板支持体と、第１の内側レッジを有する第１の部分、および基板支持体上に配設され、第２の内側レッジを有する第２の部分を含む堆積リングであって、第１の位置では、第１の部分が第２の部分から離隔され、第２の位置では、第２の部分が、第１の部分と係合して、共面に沿って第１の内側レッジが第２の内側レッジと位置合わせされてクランプ面を形成するように構成された、堆積リングと、を含む。
いくつかの実施形態では、プロセスチャンバ内で基板を平坦化する方法は、基板を、堆積リングの第２の部分よりも上昇させた堆積リングの第１の部分上に配置することと、堆積リングの第２の部分を基板支持体と共に上昇させて第１の部分と係合して、第１の部分、第２の部分、および基板支持体が共に基板を支持するようにすることと、基板支持体を上昇させて、基板の外側リムを堆積リングとカバーリングとの間でクランプすることと、を含む。
本開示の他の実施形態および更なる実施形態を以下に記載する。
本開示の実施形態については、上記に簡潔に概説し、また以下で更に詳細に考察するものであるが、添付図面に描かれる本開示の例示的実施形態を参照して理解することができる。しかしながら、添付図面は本開示の一般的な実施形態を例証しているにすぎず、したがって、本開示は他の等しく有効な実施形態を許容することができるので、範囲を限定するものとみなされるべきではない。
本開示の少なくともいくつかの実施形態による、プロセスチャンバを示す概略横断面図である。 本開示の少なくともいくつかの実施形態による、第１の位置にあるプロセスチャンバの一部分を示す等角断面図である。 本開示の少なくともいくつかの実施形態による、第２の位置にあるプロセスチャンバの一部分を示す等角断面図である。 本開示の少なくともいくつかの実施形態による、第３の位置にあるプロセスチャンバの一部分を示す横断面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、カバーリングを示す等角下面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、堆積リングの第１の部分を示す等角上面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、堆積リングの第１の部分を示す等角下面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、堆積リングの第２の部分を示す等角上面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、プロセスチャンバ内で基板を平坦化する方法を示す図である。
理解を容易にするため、可能な場合、図面に共通である同一の要素を指定するのに、同一の参照番号を使用している。図面は縮尺通りに描かれておらず、明瞭にするために単純化されていることがある。ある実施形態の要素および特徴は、更に記述することなく、他の実施形態で有益に利用されることがある。
プロセスチャンバ内で使用されるプロセスキットの実施形態が、本明細書において提供される。本発明のプロセスキットは、有利には、プロセスチャンバ内で処理されている基板の周辺エッジをクランプして、基板を平坦化することを容易にする。機械的クランピングを使用することで、有利には、接合されたガラス／キャリアの使用が排除され、接合されたガラス／キャリアによって生じる不必要なステップが排除されることによって処理時間が短縮される。プロセスキットは、有利には、基板との接触を最小限にしつつ適切なクランプ力をもたらす、複数の突出部のような特徴を有してもよい。プロセスキットは、有利には、アーク放電につながる可能性があるプラズマから複数の突出部を遮蔽するため、複数の突出部よりも径方向内側に末端部分を有してもよい。
いくつかの実施形態では、基板は、約８００マイクロメートル以下の厚さを有する薄型基板である。いくつかの実施形態では、基板は、中心部分で約３０マイクロメートル～約１７５マイクロメートルの厚さを有する、Ｔａｉｋｏウェハなどの薄型基板である。Ｔａｉｋｏウェハは、一般に、中心部分をバックグラインドして、外側リムが基板の中心部分よりも厚い、例えば約１７５マイクロメートル～約８００マイクロメートルの厚さを有するようにした基板である。中心部分が比較的薄く、中心部分と外側リムとで厚さが違うことにより、かかるウェハは、処理中に変形する、即ち歪む場合が多い。いくつかの実施形態では、本明細書で提供するプロセスキットは、有利には、基板の外側リム（約１．０ｍｍ～約３．０ｍｍの幅を有する）に接触して、基板をハンドリングするように、即ち平坦化するように構成される。
図１は、本開示の少なくともいくつかの実施形態による、プロセスチャンバの概略横断面図を示している。いくつかの実施形態では、プロセスチャンバ１００は物理的気相堆積（ＰＶＤ）プロセスチャンバである。しかしながら、例えば、エッチング、化学気相堆積（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）などの異なるプロセス向けに構成された他のタイプのプロセスチャンバも、本明細書に記載するプロセスキットの実施形態を使用することができ、または実施形態と共に使用するように修正することができる。
プロセスチャンバ１００は、好適には、基板処理中は内部空間１２０内を準大気圧で維持するように適合された、真空チャンバである。プロセスチャンバ１００は、内部空間１２０の上半分に位置する処理容積１１９を封止するリッドアセンブリ１０４によって覆われたチャンバ本体１０６を含む。チャンバ本体１０６およびリッドアセンブリ１０４は、アルミニウムなどの金属で作られてもよい。チャンバ本体１０６は、地面１１５へのカップリングを介して接地されてもよい。
基板支持体１２４は、内部空間１２０内に配設されて、例えば半導体ウェハ、または静電気によって保持されてもよい他のかかる基板など、基板１２２を支持し保持する。基板支持体１２４は、一般に、ペデスタル１３６上に配設された静電チャック１５０（または真空チャンバではないプロセスチャンバ向けの真空チャック）と、ペデスタル１３６および静電チャック１５０を支持する中空支持シャフト１１２とを備えてもよい。静電チャック１５０は、１つまたは複数の電極１５４が中に配設された誘電板を備える。ペデスタル１３６は、一般に、アルミニウムなどの金属で作られる。ペデスタル１３６は、バイアス可能であり、プラズマ運転中、浮遊電位で維持するかまたは接地させることができる。中空支持シャフト１１２は、例えば、裏側ガス、プロセスガス、流体、冷却剤、電力などを静電チャック１５０に提供するための導管となる。
いくつかの実施形態では、中空支持シャフト１１２は、上側の処理位置（図１に示されるような）と、１つまたは複数の下側の移送位置（図２および図３を参照）との間で静電チャック１５０を垂直移動させる、アクチュエータまたはモータなどのリフト機構１１３に結合される。ベローズアセンブリ１１０は、中空支持シャフト１１２の周りに配設され、静電チャック１５０とプロセスチャンバ１００の床１２６との間に結合されて可撓性のシールをもたらして、プロセスチャンバ１００内から真空が失われるのを防ぎながら静電チャック１５０の垂直運動を可能にする。ベローズアセンブリ１１０はまた、床１２６に接触してチャンバの真空が失われるのを防ぐ助けとなる、Ｏリング１６５または他の好適な封止要素と接触している、下側ベローズフランジ１６４を含む。
中空支持シャフト１１２は、チャック電源１４０およびＲＦ源（例えば、ＲＦ電源１７４、ＲＦバイアス電源１１７）を静電チャック１５０に結合するための導管となる。いくつかの実施形態では、ＲＦ電源１７４およびＲＦバイアス電源１１７は、それぞれのＲＦマッチネットワーク（ＲＦマッチネットワーク１１６のみが図示される）を介して、静電チャック１５０に結合される。いくつかの実施形態では、基板支持体１２４は、あるいは、ＡＣまたはＤＣバイアス電力を含んでもよい。
基板リフト１３０は、基板リフト１３０を昇降する第２のリフト機構１３２に結合された、シャフト１１１に接続されたフープリフト１０８を含むことができ、それによって基板１２２が、例えば堆積リング１７０を介して、静電チャック１５０上に配置され、または静電チャック１５０から除去されてもよい。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のリフト部材１７２がフープリフト１０８に結合される。１つまたは複数のリフト部材１７２は、堆積リング１７０の少なくとも一部分を選択的に上昇または下降させるように構成される。静電チャック１５０は、１つまたは複数のリフト部材１７２を受け入れる貫通穴を含んでもよい。ベローズアセンブリ１３１は、基板リフト１３０と床１２６との間に結合されて、基板リフト１３０の垂直運動中はチャンバを真空で維持する、可撓性シールを提供する。
ターゲット１３８は、基板支持体１２４に対向して処理容積１１９内に配設されて、間の処理容積を少なくとも部分的に画定する。基板支持体１２４は、ターゲット１３８のスパッタリング面に実質的に平行な面を有する、支持面を有する。ターゲット１３８は、ＤＣ電源１９０および／またはＲＦ電源１７４の一方もしくは両方に接続される。
ターゲット１３８は、バッキング板１４４に装着されたスパッタリング板１４２を備える。スパッタリング板１４２は、基板１２２上にスパッタリングされる材料を備える。バッキング板１４４は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、銅クロム、または銅亜鉛などの金属から作られる。バッキング板１４４は、スパッタリング板１４２およびバッキング板１４４で生じる渦電流から、またプラズマから発生したエネルギーイオンがスパッタリング板１４２上に衝突することによって形成される、ターゲット１３８内に発生した熱を散逸させるのに十分な高い熱伝導率を有する材料から作ることができる。
いくつかの実施形態では、プロセスチャンバ１００は、ターゲット１３８の周りに磁界を形作ってターゲット１３８のスパッタリングを改善する、磁界ジェネレータ１５６を含む。容量的に発生したプラズマは、磁界ジェネレータ１５６によって強化されてもよく、例えば、複数の磁石１５１（例えば、永久磁石または電磁コイル）が、基板１２２の面に直交する回転軸を有する回転磁界を有するプロセスチャンバ１００内に磁界をもたらしてもよい。プロセスチャンバ１００は、加えてまたは別の方法として、ターゲット１３８の付近で磁界を発生させる磁界ジェネレータ１５６を備えて、処理容積１１９内のイオン密度を増加させてターゲット材料のスパッタリングを改善してもよい。複数の磁石１５１は、リッドアセンブリ１０４のキャビティ１５３内に配設されてもよい。水などの冷却剤を、ターゲット１３８を冷却するため、キャビティ１５３内に配設するか、またはキャビティ１５３を通して循環させてもよい。
プロセスチャンバ１００は、様々なチャンバ構成要素を取り囲んで、かかる構成要素とイオン化されたプロセス材料との間の望ましくない反応を防ぐ、プロセスキット１０２を含む。いくつかの実施形態では、プロセスキット１０２は、基板支持体１２４およびターゲット１３８を包囲して、処理容積１１９を少なくとも部分的に画定するプロセスシールド１０５を含む。例えば、プロセスシールド１０５は処理容積１１９の外側境界を画定してもよい。ＤＣ電源１９０は、プロセスシールド１０５に対してバイアス電圧をターゲット１３８に印加することができる。いくつかの実施形態では、プロセスシールド１０５はアルミニウムなどの金属で作られる。
いくつかの実施形態では、プロセスキット１０２は、静電チャック１５０の外周エッジ上に載る堆積リング１７０を含む。プロセスキット１０２は、プロセスシールド１０５上に配設されたカバーリング１８０を含んで、蛇行するガス流路を間に形成する。いくつかの実施形態では、処理位置では、カバーリング１８０の径方向内側部分が基板１２２上に載って、基板１２２を堆積リング１７０または基板支持体１２４のうちの少なくとも一方に対してクランプする。
プロセスチャンバ１００は、プロセスチャンバ１００を排気するのに使用されるスロットルバルブ（図示なし）および真空ポンプ（図示なし）を含む、真空システム１８４に結合されると共に真空システム１８４と流体連結する。プロセスチャンバ１００内部の圧力は、スロットルバルブおよび／または真空ポンプを調節することによって調整されてもよい。プロセスチャンバ１００はまた、１つまたは複数のプロセスガスをプロセスチャンバ１００に供給して中に配設された基板１２２を処理してもよい、プロセスガス供給１１８に結合されると共にプロセスガス供給１１８と流体連結する。スリットバルブ１４８は、基板１２２をチャンバ本体１０６の中および外に移送するのを容易にするため、チャンバ本体１０６に結合され、チャンバ本体１０６の側壁にある開口と位置合わせされてもよい。
使用の際、基板１２２は、移送ロボット（図示なし）を介して内部空間１２０内へと移送されてもよい。いくつかの実施形態では、基板リフト１３０は、堆積リング１７０の第１の部分２１０を、基板支持体１２４の上方の第１の位置まで上昇させてもよい（図２を参照）。いくつかの実施形態では、リフト機構１１３は、基板支持体１２４および堆積リング１７０の第２の部分２２０を、第１の部分２１０が第２の部分２２０上に載る第２の位置まで上昇させる（図３を参照）。いくつかの実施形態では、リフト機構１１３は、基板支持体１２４、堆積リングの第１の部分２１０、および堆積リング１７０の第２の部分２２０を、第３の位置まで、即ち処理位置まで上昇させる。
使用の際、ＤＣ電源１９０が、ＤＣ電源１９０に接続されたターゲット１３８および他のチャンバ構成要素に電力を供給する間、ＲＦ電源１７４は、（例えば、プロセスガス供給１１８からの）スパッタリングガスを付勢して、スパッタリングガスのプラズマを形成する。形成されたプラズマは、ターゲット１３８のスパッタリング表面に当たって衝突して、材料をターゲット１３８から基板１２２上にスパッタリングする。いくつかの実施形態では、ＲＦ電源１７４によって供給されるＲＦエネルギーは、約２ＭＨｚ～約６０ＭＨｚの周波数範囲であってもよく、例えば、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、または６０ＭＨｚなどの非限定的な周波数を使用することができる。いくつかの実施形態では、複数（即ち、２つ以上）のＲＦ電源が提供されて、ＲＦエネルギーを複数の上述の周波数で提供してもよい。また、追加のＲＦ電源（例えば、ＲＦバイアス電源１１７）を使用して、バイアス電圧を基板支持体１２４に供給して、イオンをプラズマから基板１２２に向かって引き付けることができる。
図２は、本開示の少なくともいくつかの実施形態による、第１の位置にあるプロセスチャンバの一部分の等角断面図を示している。第１の位置では、堆積リング１７０の第１の部分２１０は、堆積リング１７０の第２の部分２２０の上方に配設される。カバーリング１８０は、基板支持体１２４および堆積リング１７０（即ち、第１の部分２１０および第２の部分２２０）の上方に配設される。いくつかの実施形態では、第１の部分２１０は、移送ロボットの移送ブレードを受け入れる完全なリングではない弓状形状を有する。第１の部分２１０は、基板１２２を支持する第１の内側レッジ２４２を含む。
いくつかの実施形態では、第１の部分２１０は、第１の内側レッジ２４２の径方向外側に配設された内表面２１２を有する第１の隆起部分２０２を含む。いくつかの実施形態では、内表面２１２は、基板１２２を第１の内側レッジ２４２へとガイドするように傾斜している。いくつかの実施形態では、第１の隆起部分２０２は外表面４３０を含む。いくつかの実施形態では、外表面４３０は、カバーリング１８０の対向面と同様に傾斜している。いくつかの実施形態では、第１の部分２１０は、移送ロボットのエンドエフェクタを受け入れる１つまたは複数のカットアウト２０８を含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のカットアウト２０８は第１の隆起部分２０２を通って延在する。第１の部分２１０は、１つまたは複数のリフト部材１７２に結合された１つまたは複数の支持タブ２０６上に載ってもよい。１つまたは複数の支持タブ２０６は、第１の部分２１０を基板支持体１２４に対して上昇または下降させるのを容易にする。１つまたは複数の支持タブ２０６は、第１の部分２１０の形状と対応する弓状形状を有してもよい。
いくつかの実施形態では、第２の部分２２０は、基板支持体１２４上に載るか、または別の方法で基板支持体１２４に結合される。いくつかの実施形態では、第２の部分２２０は環状形状を有する。いくつかの実施形態では、第２の部分２２０は基板支持体１２４の周溝２１４内に配設される。第２の部分２２０は、第２の位置または第３の位置にあるときに基板１２２をその上で支持する第２の内側レッジ２４４を含む。いくつかの実施形態では、第２の部分２２０は、第２の内側レッジ２４４の径方向外側に配設された内表面２２２を有する第２の隆起部分２０４を含む。第２の隆起部分２０４は、第１の隆起部分２０２の形状と対応する形状を有してもよい。いくつかの実施形態では、内表面２１２は、基板１２２を第２の内側レッジ２４４へとガイドするように傾斜している。
図３は、本開示の少なくともいくつかの実施形態による、第２の位置にあるプロセスチャンバの一部分の等角断面図を示している。第２の位置では、堆積リング１７０の第２の部分２２０および基板支持体１２４を上昇させて、基板１２２も基板支持体１２４上に載るようにされる。第２の位置では、第１の部分２１０の下面３０６は第２の部分２２０の上面３０８上に載ってもよい。いくつかの実施形態では、堆積リング１７０の第１の部分２１０と第２の部分２２０とは、第１の部分２１０の内表面２１２が第２の部分２２０の内表面２２２と実質的に共平面であるようにして、互いに入れ込状になってもよい。例えば、第２の隆起部分２０４は、第１の部分２１０の１つまたは複数のカットアウト２０８内まで延在してもよい。いくつかの実施形態では、第１の部分２１０は、第２の部分２２０の外径よりも大きい外径を有する。
第２の位置では、第１の内側レッジ２４２および第２の内側レッジ２４４は、共面に沿って位置合わせされて、基板１２２の外側リム３０２が載るクランプ面３２０を共に形成するように構成される。いくつかの実施形態では、クランプ面３２０は環状面である。いくつかの実施形態では、外側リム３０２は約１．０ｍｍ～約３．０ｍｍの幅を有する。いくつかの実施形態では、外側リム３０２は約５０マイクロメートル～約８００マイクロメートルの厚さを有する。いくつかの実施形態では、外側リム３０２は基板の中心部分３０４よりも厚い厚さを有する。
図４は、本開示の少なくともいくつかの実施形態による、第３の位置にあるプロセスチャンバの一部分の横断面図を示している。第３の位置は一般に処理位置である。第３の位置では、カバーリング１８０は、基板１２２の外側リム３０２を堆積リング１７０に対してクランプするように構成される。
いくつかの実施形態では、堆積リング１７０の第１の部分２１０は弓状体４３２を含む。第１の隆起部分２０４は弓状体４３２から上方に延在する。いくつかの実施形態では、第１の部分２１０は、弓状体４３２の下面４５８から下方に延在する下側リング４５２を含む。いくつかの実施形態では、下側リング４５２は第１の隆起部分２０４の径方向外側に配設される。いくつかの実施形態では、下側リング４５２は、下面４５８から下方および径方向外側に延在する内表面４５６を含む。いくつかの実施形態では、内表面４５６は、第２の部分２２０の対向面の形状に対応して輪郭を定められるかまたは傾斜している。いくつかの実施形態では、下側リング４５２は、下面４５８から実質的に垂直方向下方に延在する外表面４５４を含む。
カバーリング１８０は、一般に、上面４０６および下面４１６を含む環状体４０２を有する。いくつかの実施形態では、カバーリング１８０はセラミック材料で作られる。いくつかの実施形態では、内側リップ４０８は、環状体４０２から径方向内側および下方に延在する。いくつかの実施形態では、内側リップ４０８は、約４０～約７０度の角度で、環状体４０２の上面４０６から径方向内側および下方に延在する。内側リップ４０８は外表面４１２および内表面４１８を含む。内側リップ４０８は基板１２２をクランプしてもよい。内側リップ４０８は、内側リップ４０８から下方に延在する複数の突出部４１０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、複数の突出部４１０は内側リップ４０８の外表面４１２から延在する。いくつかの実施形態では、複数の突出部４１０は共に、基板１２２をクランプする平面的な基板接触面４０５を画定する。いくつかの実施形態では、カバーリング１８０は、堆積リング１７０上に配設されたとき、堆積リング１７０のクランプ面３２０と複数の突出部４１０の平面的な基板接触面４０５との間に約７００～約８５０マイクロメートルの空間を有する。
いくつかの実施形態では、カバーリング１８０は、環状体４０２の下面４１６から下方に延在する第１のリング４１４を含む。いくつかの実施形態では、第１のリング４１４および内側リップ４０８は間に第１のチャネル４２２を画定して、堆積リング１７０を受け入れる。いくつかの実施形態では、第１のリング４１４の外表面４２４は、環状体４０２から実質的に垂直方向下方に延在する。いくつかの実施形態では、第１のリング４１４の内表面４２８は下方および径方向外側に延在する。いくつかの実施形態では、第２のリング４３４は環状体４０２の下面４１６から下方に延在する。いくつかの実施形態では、第２のリング４３４の内表面４３６は下方および径方向外側に延在する。いくつかの実施形態では、第２のリング４３４の外表面４３８は、実質的に垂直方向下方に延在する。いくつかの実施形態では、第２のリング４３４は堆積リング１７０の径方向外側に配設される。
いくつかの実施形態では、外側リップ４４０は環状体４０２から下方に延在する。いくつかの実施形態では、第２のリング４３４および外側リップ４４０は間に第２のチャネル４４６を画定して、プロセスシールド１０５の内側リップ４５０を受け入れる。いくつかの実施形態では、プロセスシールド１０５の内側リップ４５０は、カバーリング１８０の外側リップ４４０と重なり合って、蛇行する流路を間に形成する。いくつかの実施形態では、第１のチャネル４２２の床４６２は、第２のチャネル４４６の床４６４と同じ水平面に実質的に沿っている。
いくつかの実施形態では、カバーリング１８０の内側リップ４０８は、内側リップ４０８の径方向で最も内側の部分に末端部分４８０を含む。いくつかの実施形態では、内側リップ４０８の末端部分４８０は、有利には、アーク放電を低減または防止するプラズマバリアを提供するため、複数の突出部４１０の平面的な基板接触面４０５を越えて延在する。いくつかの実施形態では、末端部分４８０は丸み付けられたエッジを含む。いくつかの実施形態では、複数の突出部４１０は丸み付けられたエッジを有する。
図５は、本開示のいくつかの実施形態による、カバーリングの等角下面図を示している。いくつかの実施形態では、図５に示されるように、複数の突出部４１０は内側リップ４０８に沿って規則的な間隔で配設される。いくつかの実施形態では、複数の突出部４１０の最下面５０２は共に、平面的な基板接触面４０５を画定する。複数の突出部４１０は、有利には、粘着および堆積の蓄積を防止するために基板１２２との接触点を最小限にしつつ、基板１２２を平坦化するのに十分なクランプ力を提供する。いくつかの実施形態では、複数の突出部４１０はそれぞれ、約２．０ｍｍ～約１０．０ｍｍの幅を有する。いくつかの実施形態では、内側リップ４０８は、複数の突出部の間に配設された複数の凹み部分５１０を含む。いくつかの実施形態では、第２のチャネル４４６の床４６４は、カバーリング１８０をプロセスシールド１０５に対して位置合わせする、１つまたは複数の位置合わせ機構５１４を含んでもよい。位置合わせ機構５１４は、溝、スロット、ピンなどであってもよい。
図６Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、堆積リングの第１の部分の等角上面図を示している。図６Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、堆積リングの第１の部分の等角下面図を示している。いくつかの実施形態では、第１の部分２１０の弓状体４３２は、第１の部分２１０の中心軸６１０の周りに約１５０～約２５０度延在する。いくつかの実施形態では、第１の部分２１０の１つまたは複数のカットアウト２０８は、第１の隆起部分２０２を通って、ならびに第１の隆起部分２０２から垂直方向下方および径方向内側にある弓状体４３２の部分を通って延在する。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のカットアウト２０８は２つのカットアウトを備える。
第１の部分２１０は様々な位置合わせ機構を含む。例えば、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のカットアウト２０８のうちのそれぞれ１つによって画定される、第１の隆起部分２０２の対向する側壁６０６は、第２の位置または第３の位置にあるときに、対応する第２の隆起部分２０４を中へとガイドするように、互いに向かって傾斜している。いくつかの実施形態では、弓状体４３２は、第１の部分２１０および第２の部分２２０の位置合わせを容易にするように構成された、位置合わせスロット６０２を含む。いくつかの実施形態では、位置合わせスロット６０２は第１の部分２１０の外側壁６１８から延在する。いくつかの実施形態では、下側リング４５２は、位置合わせスロット６０２から径方向内側のカットアウト６２８を含む。いくつかの実施形態では、第１の部分２１０は、堆積リング１７０を基板支持体１２４に対して位置合わせする、弓状体４３２から径方向内側に延在する１つまたは複数の位置合わせタブ６２０を含む。いくつかの実施形態では、弓状体４３２の下面４５８は、第１の部分２１０を基板支持体１２４に対して上昇または下降させる、１つまたは複数の支持タブ２０６を受け入れる１つまたは複数の溝６１２を含んでもよい。
図７は、本開示のいくつかの実施形態による、堆積リングの第２の部分の等角上面図を示している。いくつかの実施形態では、第２の部分２２０は、環状体７０２から上方に延在する第２の隆起部分２０４を有する環状体７０２を含む。いくつかの実施形態では、第２の部分２２０は、第１の部分２１０の一部分を受け入れるようにサイズ決めされた１つまたは複数のカットアウト７０８を含む。例えば、１つまたは複数のカットアウト７０８は、第１の隆起部分２０２と、第１の隆起部分２０２から垂直方向下方および径方向内側にある弓状体４３２の部分とを受け入れて、第１の部分２１０の内表面２１２および第１の内側レッジ２４２がそれぞれ、第２の部分２２０の内表面２２２および第２の内側レッジ２４４と実質的に位置合わせされるようにしてもよい。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のカットアウト７０８によって画定される第２の隆起部分２０４の側壁７０４は、第１の部分２１０が第２の部分２２０上に載っているときに、対応する第１の隆起部分２０２を中へとガイドするように傾斜している。
いくつかの実施形態では、環状体７０２の幅は、第２の隆起部分２０４を有する環状体７０２の部分に沿って、１つまたは複数のカットアウト７０８を有する環状体７０２の部分よりも大きくてもよい。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のカットアウト７０８を有する環状体７０２の部分は、第１の部分２１０の最も内側の面と第１の部分２１０の下側リング４５２の内表面４５６との間の距離と対応する幅を有してもよい。いくつかの実施形態では、第２の隆起部分２０４を有する環状体７０２の部分に沿った環状体７０２の外径は、第１の部分２１０の外径と実質的に同様である。
いくつかの実施形態では、第２の部分２２０は、環状体７０２から外側に延在する位置合わせタブ７１０を含む。いくつかの実施形態では、位置合わせタブ７１０は、弓状体４３２が配設されたときに上に載るレッジ７１２を含む。いくつかの実施形態では、位置合わせタブ７１０は、レッジ７１２から上方に延在する外側リップ７１４を含む。いくつかの実施形態では、外側リップ７１４は、第１の部分２１０の位置合わせスロット６０２内へと延在してもよい。いくつかの実施形態では、第２の部分２２０は、第２の部分２２０を基板支持体１２４に対して位置合わせする、環状体７０２から径方向内側に延在する１つまたは複数の位置合わせタブ７２０を含んでもよい。
図８は、本開示のいくつかの実施形態による、プロセスチャンバ（例えば、プロセスチャンバ１００）内で基板（例えば、基板１２２）を平坦化する方法７００を示している。いくつかの実施形態では、基板は約２０ミクロン～約８００ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、基板は約２０ミクロン～約１５０ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、プロセスチャンバはＰＶＤチャンバである。８０２で、方法８００は、基板を堆積リング（例えば、堆積リング１７０）の第１の部分（例えば、第１の部分２１０）上に配置することを含み、その際、第１の部分は、堆積リングの第２の部分（例えば、第２の部分２２０）に対して上昇している。
８０４で、堆積リングの第２の部分を、基板支持体（例えば、基板支持体１２４）と共に上昇させて、第１の部分２１０と係合し、その際、第１の部分２１０および第２の部分２２０は共にクランプ面を形成する。いくつかの実施形態では、基板の中心部分（例えば、中心部分３０４）は、基板支持体に対して（例えば、静電チャック１５０を介して）静電チャックされるか、または真空チャックされる。
８０６で、基板支持体を上昇させて基板の外側リム（例えば、外側リム３０２）をカバーリング（例えば、カバーリング１８０）に対してクランプして、有利には、基板を堆積リングとカバーリングとの間で平坦化する。いくつかの実施形態では、外側リムは、基板の外側壁から約１．０ｍｍ～約３．０ｍｍの領域を備える。いくつかの実施形態では、基板は、カバーリングと基板との間の接触を最小限にするため、堆積リングと複数の突出部（例えば、複数の突出部４１０）との間でクランプされる。いくつかの実施形態では、基板がクランプされると、プロセスチャンバは、続いて堆積、エッチング、または洗浄プロセスを実施する。
上記は本開示の実施形態を対象とするが、本開示の基本的範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態および更なる実施形態が考案されてもよい。

Claims (20)

  1. プロセスチャンバ内で使用されるプロセスキットであって、
    第１の内側レッジを有する第１の部分および第２の内側レッジを有する第２の部分を含む堆積リングであって、第１の位置では、前記第１の部分が前記第２の部分から離隔され、第２の位置では、前記第２の部分が、前記第１の部分と係合して、共面に沿って前記第１の内側レッジが前記第２の内側レッジと位置合わせされてクランプ面を形成するように構成された、堆積リング
    を備える、プロセスキット。
  2. 前記第１の部分が弓状形状を有し、前記第２の部分が環状形状を有する、請求項１に記載のプロセスキット。
  3. 前記第１の部分が弓状体を含み、前記弓状体が前記弓状体から上方に延在する第１の隆起部分を有し、前記第１の隆起部分が傾斜した内表面を含み、前記第２の部分が環状体を含み、前記環状体が前記環状体から上方に延在する第２の隆起部分を有する、請求項１に記載のプロセスキット。
  4. 前記第１の部分が、前記第２の隆起部分を受け入れるようにサイズ決めされた１つまたは複数のカットアウトを含み、前記第２の部分が、前記第１の隆起部分を受け入れるようにサイズ決めされた１つまたは複数のカットアウトを含む、請求項３に記載のプロセスキット。
  5. 前記第１の部分の前記１つまたは複数のカットアウトのうちのそれぞれ１つによって画定される、前記第１の隆起部分の対向する側壁が、互いに向かって傾斜している、請求項４に記載のプロセスキット。
  6. 前記第１の部分が弓状形状を有し、前記第２の部分が環状形状を有する、請求項１に記載のプロセスキット。
  7. 前記第１の部分が、前記第１の部分の下面から下方に延在する下側リングを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のプロセスキット。
  8. 前記第２の部分が、前記第２の部分の環状体から外側に延在する位置合わせタブを含み、前記第１の部分が、前記位置合わせタブを受け入れる位置合わせスロットを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のプロセスキット。
  9. カバーリングを更に備え、前記堆積リングおよび前記カバーリングが共に、基板の外側リムをクランプするように構成された、請求項１から６のいずれか一項に記載のプロセスキット。
  10. 前記カバーリングが、前記堆積リング上に配設されたとき、前記堆積リングのクランプ面と前記カバーリングの平面的な基板接触面との間に約Ｘから約Ｙの空間を有する、請求項９に記載のプロセスキット。
  11. 内部空間を画定するチャンバ本体と、
    前記内部空間内に配設された、前記基板を支持する基板支持体と、
    請求項１から６のいずれか一項に記載の堆積リングであって、前記第２の部分が前記基板支持体上に配設された、堆積リングと
    を備える、基板をハンドリングするプロセスチャンバ。
  12. 前記内部空間内に配設され、前記第１の部分を前記第２の部分に対して選択的に上昇または下降させるように構成された、フープリフトを更に備える、請求項１１に記載のプロセスチャンバ。
  13. 前記内部空間内で前記堆積リングの上方に配設されたカバーリングを更に備え、前記カバーリングおよび前記堆積リングが、前記基板の外側リムを間にクランプするように構成された、請求項１１に記載のプロセスチャンバ。
  14. 前記内部空間内で前記基板支持体の周りに配設されたプロセスシールドを更に備え、前記プロセスシールドの内側リップが前記カバーリングの外側リップと重なり合って、蛇行する流路を間に形成する、請求項１３に記載のプロセスチャンバ。
  15. 基板を、堆積リングの第２の部分よりも上昇させた前記堆積リングの第１の部分上に配置することと、
    前記堆積リングの前記第２の部分を基板支持体と共に上昇させて前記第１の部分と係合して、前記第１の部分、前記第２の部分、および前記基板支持体が共に前記基板を支持するようにすることと、
    前記基板支持体を上昇させて、前記基板の外側リムを前記堆積リングとカバーリングとの間でクランプすることと
    を含む、プロセスチャンバ内で基板を平坦化する方法。
  16. 静電チャックを介して前記基板の中心部分をチャックすることを更に含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記基板を前記第１の部分上に配置する前に、前記第１の部分を移送位置まで上昇させることを更に含む、請求項１５に記載の方法。
  18. 前記基板の前記外側リムが、前記基板の外側壁から約１．０ｍｍから約３．０ｍｍの領域を含む、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記基板が、前記カバーリングの複数の突出部と前記堆積リングとの間でクランプされる、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記基板が約２０ミクロンから約８００ミクロンの厚さを有する、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
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