JP3186039U - プラズマ処理チャンバのためのプラズマ閉じ込めリングアセンブリ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】容量結合プラズマ反応チャンバ内でウエハ領域の圧力を制御するため、1つの可動下方リングを伴ったプラズマ閉じ込めリングアセンブリを使用できる。ウエハ下方電極アセンブリ上でウエハが支えられ、上方シャワーヘッド電極アセンブリによってチャンバ内にプロセスガスが導入される。アセンブリは、上方リングと、下方リングと、ハンガと、ハンガキャップと、スペーサスリーブと、ワッシャとを含む。下方リングは、ハンガによって支えられ、上方電極と下方電極との間のギャップの調整中にワッシャが下方電極アセンブリに接触するようになった時に上方リングに向かって可動する。ハンガキャップは、ハンガの上端に係合し、上方リング内のハンガ孔の上部に嵌り込む。スペーサスリーブは、ハンガの下部を取り巻き、ハンガ孔の下部に嵌り込む。
【選択図】図1A
Description
Claims (22)
- 容量結合プラズマ反応チャンバ内でウエハ領域の圧力を制御するのに有用であるプラズマ閉じ込めリングアセンブリであって、下方電極アセンブリ上でウエハが支えられ、上方シャワーヘッド電極アセンブリによって前記チャンバ内にプロセスガスが導入され、前記プラズマ閉じ込めリングアセンブリは、
上壁と、下壁と、外壁と、内壁と、前記上壁及び前記下壁を貫通する一連の周方向スロットと、前記上壁内の複数のねじり固定孔と、前記上壁と前記下壁との間に伸びる複数のハンガ孔とを含む上方リングであって、前記複数のねじり固定孔は、前記プラズマ処理チャンバの頂壁に装着された垂直方向に可動なプランジャの自由端を前記ねじり固定孔に挿入し前記上方リングを回転させて前記プランジャを前記ねじり固定孔の狭端内に固定することによって前記上方リングが前記プランジャによって支えられるように、前記プランジャに係合するように適応され、前記ハンガ孔は、小さめの中央部によってつながれた大きめの上部と下部とを含む、上方リングと、
前記ハンガ孔の前記上部内に位置する複数のハンガキャップであって、各ハンガキャップは、その下壁内の段状孔と、前記段状孔の小直径上部に押し嵌めされるらせんバネとを含む、複数のハンガキャップと、
複数のハンガであって、前記らせんバネが圧縮されるように各ハンガの上端を前記ハンガキャップの1つに嵌め込まれて前記ハンガ孔の前記下部内に位置し、前記ハンガは、前記ハンガキャップに対して垂直方向に可動であって固定位置へ回転可能であり、前記ハンガのそれぞれは、前記ハンガキャップ内で回転して前記ハンガキャップ内の座部に係合するように適応された少なくとも1つの突出を含み、各ハンガは、拡大された下端を有する下部を含む、複数のハンガと、
上壁と、下壁と、外壁と、内壁と、前記上壁及び前記下壁を貫通する複数の貫通孔とを有する下方リングであって、前記ハンガのそれぞれは、前記貫通孔の1つにその下部を収容され、前記下方リングは、前記上方リングの内径及び外径に等しい内径及び外径と、約0.090〜0.1インチ(おおよそ0.2286〜0.254センチ)の均一な厚さとを有する、下方リングと、
を備える、アセンブリ。 - 請求項1に記載のアセンブリであって、
各ハンガは、3つの半径方向突出を含み、
各ハンガキャップは、3本の軸方向溝を含み、
前記溝は、前記らせんバネが圧縮される上方位置に前記ハンガの前記3つの半径方向突出が垂直方向に挿入されることを可能にするようにサイズ決定され、
各ハンガキャップは、前記半径方向突出を前記固定位置に収容する3つの座部を含む、アセンブリ。 - 請求項1に記載のアセンブリであって、
前記上方リングは、
前記内壁の外側に位置する第1の半径上に位置する6つの内周スロットと、
前記外壁の内側に位置する第2の半径上に位置する6つの外周スロットと、を含む、アセンブリ。 - 請求項1に記載のアセンブリであって、更に、
上壁と、下壁と、外壁と、内壁と、前記上壁と前記下壁との間に伸びる貫通穴とをそれぞれが有するスペーサスリーブであって、前記スペーサスリーブのそれぞれは、対応する前記ハンガ孔の1つの前記下部内に位置し、前記ハンガのそれぞれは、前記貫通穴の1つを貫通する、複数のスペーサスリーブと、
前記下方リングの幅よりも広い複数のワッシャであって、前記ワッシャのそれぞれは、前記ハンガの1つの下部を収容する中央開口を有し、前記ハンガの前記拡大された下端と前記下方リングの前記下壁との間に位置する、複数のワッシャと、
を備え、
前記ハンガキャップの前記外壁は、前記ハンガ孔の前記上部の内壁から少なくとも0.01インチ(おおよそ0.0254センチ)隔てられ、
前記スペーサスリーブは、前記ハンガ孔の前記下部の内壁から少なくとも0.1インチ(おおよそ0.254センチ)離され、
前記ハンガの外表面は、前記ハンガ孔の前記小直径部分の前記内壁から少なくとも0.1インチ(おおよそ0.254センチ)離され、
前記ワッシャは、全体がポリエーテルエーテルケトンであって、約1.25の外径を伴う、アセンブリ。 - 請求項1に記載のアセンブリであって、更に、
前記上方リングと前記下方リングとの間に位置する中間リングを備え、
各ハンガは、その下端に、前記下方リングを支えるフランジを含み、また、前記中間リングを支える下方突出と、前記上方リング内の前記ハンガ孔の前記下部内における前記ハンガの上向きの移動を制限する上方突出とを含む、アセンブリ。 - 請求項1に記載のアセンブリであって、
前記ハンガのそれぞれは、全体がポリエーテルエーテルケトンであり、約2インチ(おおよそ5.08センチ)の軸方向長さを伴い、
各ハンガは、
約1.6インチ(おおよそ4.064センチ)の軸方向長さと約0.4インチ(おおよそ1.016センチ)の直径とを有するスピンドル部分と、
前記スピンドル部分の下端における、軸方向長さが約0.15インチ(おおよそ0.381センチ)のフランジと、
軸方向長さが約0.2インチ(おおよそ0.508センチ)で直径が約0.13インチ(おおよそ0.3302センチ)の上方スピンドル部分と、
前記上方スピンドル部分の下方の、軸方向長さが約0.11インチ(おおよそ0.2794センチ)で最大幅が約0.39インチ(おおよそ0.9906センチ)の上方三角部分と、
前記上方三角部分の下方の、軸方向長さが約0.145インチ(おおよそ0.3683センチ)で最大幅が約0.3インチ(おおよそ0.762センチ)の下方三角部分と、を含む、又は
前記ハンガのそれぞれは、全体がポリエーテルエーテルケトンであり、約2.1インチ(おおよそ5.334センチ)の軸方向長さを伴い、
各ハンガは、
約1.6インチ(おおよそ4.064センチ)の軸方向長さと、約0.3インチ(おおよそ0.762センチ)離された2枚の平行な側面と、約120°の角度で交わる2枚の斜面と、約0.35インチ(おおよそ0.889センチ)の最大幅で約130°の角度で交わる2枚の斜面とを有する六角スピンドル部分と、
前記スピンドル部分の下端における、軸方向長さが約0.15インチ(おおよそ0.381センチ)で前記六角スピンドル部分の前記外表面から約0.43インチ(おおよそ1.0922センチ)突き出したフランジと、
軸方向長さが約0.2インチ(おおよそ0.508センチ)で直径が約0.13インチ(おおよそ0.3302センチ)の上方スピンドル部分と、
前記上方スピンドル部分の下方の、軸方向長さが約0.11インチ(おおよそ0.2794センチ)で最大幅が約0.39インチ(おおよそ0.9906センチ)の上方三角部分と、
前記上方三角部分の下方の、軸方向長さが約0.145インチ(おおよそ0.3683センチ)で最大幅が約0.3インチ(おおよそ0.76センチ)の下方三角部分と、を含み、
前記ハンガは、
前記フランジの上面から約0.37インチ(おおよそ0.9398センチ)のところに上面を有する下方突出と、
前記下方突出の前記上面の上方に約0.47インチ(おおよそ1.1938センチ)のところに上面を有する上方突出と、を含む、アセンブリ。 - 請求項1に記載のアセンブリであって、
前記上方リングは、平行な内側壁及び外側壁と、前記側壁に垂直な平行な上壁及び下壁と、を有する、アセンブリ。 - 請求項1に記載のアセンブリであって、
前記上方リングは、前記上方リングがプランジャによって支えられているときにその内壁と上方電極アセンブリの外壁との間にギャップを有するようにサイズ決定され、
前記上方リングは、約17インチ(おおよそ43.18センチ)の内径と、約20インチ(おおよそ50.8センチ)の外径と、約1.5〜2インチ(おおよそ3.81〜5.08センチ)の厚さと、を有する、アセンブリ。 - 請求項8に記載のアセンブリであって、
前記上方リングは、
半径が約9.2インチ(おおよそ23.368センチ)のところに位置する3つのねじり固定止まり孔と、
半径が約9.4〜9.5インチ(おおよそ23.876〜24.13センチ)のところに位置し、ハンガを収容するようにサイズ決定された3つのハンガ孔と、を含む、アセンブリ。 - 請求項9に記載のアセンブリであって、
前記ねじり固定孔は、
拡大ヘッドを有するプランジャが前記孔に進入することを可能にするようにサイズ決定された直径が広い部分と、
前記広い部分から約5°ずらされた狭い部分と、を有し、
前記広い部分と前記狭い部分は、前記プランジャの前記拡大ヘッドが進入位置から固定位置に動くことを可能にするようにサイズ決定された環状通路によってつながれ、
前記固定位置では、前記プランジャの小直径部分が前記孔の前記狭い部分内に位置しており、
前記通路は、前記プランジャが前記上方リングの前記上壁に相対的に押圧されない限りは前記プランジャの前記ヘッドが前記孔の前記広い部分に向かって動かないようにする垂直な段を有する、アセンブリ。 - 請求項9に記載のアセンブリであって、
前記ハンガ孔は、
深さが約0.64インチ(おおよそ1.6256センチ)で直径が約0.75インチ(おおよそ1.905センチ)の上部と、
深さが約0.38インチ(おおよそ0.9652センチ)で直径が約0.75インチ(おおよそ1.905センチ)の下部と、
長さが約0.925インチ(おおよそ2.3495センチ)で直径が約0.41インチ(おおよそ1.0414センチ)の中間部と、を有する、又は
前記ハンガ孔は、
深さが約0.64インチ(おおよそ1.6256センチ)で直径が約0.69インチ(おおよそ1.7526センチ)の上部と、
深さが約0.34インチ(おおよそ0.8636センチ)で、直径が約0.42インチ(おおよそ1.0668センチ)で前記上部の中心軸と軸方向に位置合わせされた内側部分と幅が約0.23インチ(おおよそ0.5842センチ)のスロット状の外側部分とを含む鍵穴状の下部と、
長さが約0.57インチ(おおよそ1.4478センチ)で直径が約0.42インチ(おおよそ1.0668センチ)で、前記上部の前記中心軸と軸方向に位置合わせされた中間部と、を有する、アセンブリ。 - 請求項8に記載のアセンブリであって、
前記上方リングは、前記上方リングの前記内壁と前記上方リングの中間半径との間に配された6つの内側スロットと6つの外側スロットとを含み、
前記スロットのそれぞれは、周方向に約48°に広がり、前記内側スロットの端どうしは、約12°離され、120°離れた3つの第1の場所で約4°離された又は前記第1の場所から45°ずれた3つの第2の場所で20°離された隣り合う3つのペアをなす前記外側スロットの端どうしは、約20°離される、アセンブリ。 - 請求項1に記載のアセンブリであって、
前記ハンガは、約2インチ(おおよそ5.08センチ)の長さを有し、異なる断面を有する4つの部分を含み、
前記第1の部分は、長さが約0.2インチ(おおよそ0.508センチ)で直径が約0.13インチ(おおよそ0.3302センチ)の上方円柱部分であり、
前記第2の部分は、長さが約0.255インチ(おおよそ0.6477センチ)で、前記ハンガの中心軸に平行で且つ前記中心軸から約0.125インチ(おおよそ0.3175センチ)に位置する3枚の平面壁を有する三角部分であり、
前記3枚の壁は、等しい幅を有し、互いに対して60°を向いており、
前記3枚の壁の上端は、前記壁の下端よりも幅広であることによって、前記ハンガの前記中心軸から約0.2インチ(おおよそ0.508センチ)に及ぶ3つの突出を形成し、
前記平面壁は、T字型であり、
前記平面壁の下端は、垂直長さが約0.145インチ(おおよそ0.3683センチ)で直径が約0.3インチ(おおよそ0.762センチ)の円柱壁部分によってつながれ、
前記第3の部分は、長さが約1.45インチ(おおよそ3.863センチ)で直径が約0.4インチ(おおよそ1.016センチ)の円柱状であり、
前記第4の部分は、円柱状であり、約0.15インチ(おおよそ0.381センチ)の長さと、前記第3の部分よりも大きい直径と、を有する、アセンブリ。 - 請求項4に記載のアセンブリであって、
前記スペーサスリーブは、長さが約0.39インチ(おおよそ0.9906センチ)で外径が約0.67インチ(おおよそ1.7018センチ)で内径が約0.41インチ(おおよそ1.0414センチ)の円柱状であり、
前記スペーサの上縁及び下縁は、約0.04インチ(およそ0.1016センチ)に及ぶ45°の斜角を含み、
前記ワッシャは、約1.25インチ(おおよそ3.175センチ)の外径と、約0.42インチ(おおよそ1.0668センチ)の内径と、約0.01インチ(おおよそ0.0254センチ)の厚さと、を有する、アセンブリ。 - 請求項5に記載のアセンブリであって、
前記中間リングは、約0.27インチ(おおよそ0.6858センチ)の厚さと、約17インチ(おおよそ43.18センチ)の内径と、約20インチ(おおよそ50.8センチ)の外径と、ハンガを収容する3つの鍵穴状の穴と、3つの座部と、熱絞りと、を有し、
前記鍵穴状の穴のそれぞれは、半径が約8.5インチ(おおよそ21.59センチ)のところに位置する約0.42インチ(おおよそ1.0668センチ)の直径と、そこから半径方向に内向きに伸びる幅が約0.175インチ(0.4445センチ)のスロットと、を有し、
前記3つの座部は、前記中間リングの下面内にあり、それぞれ、前記鍵穴状の穴のそれぞれから半径方向に外向きに伸び、前記座部のそれぞれは、約0.23インチ(おおよそ0.5842センチ)の幅と、約0.15〜0.2インチ(おおよそ0.381〜0.508センチ)の深さと、を有し、
前記熱絞りは、36個の内側スロットと、36個の外側スロットと、を含み、
前記内側スロットは、半径が約8.8インチ(おおよそ22.352センチ)のところに位置し、前記外側スロットは、半径が約9インチ(おおよそ22.86センチ)のところに位置し、
前記スロットのそれぞれは、周方向に約16.5°にわたって広がり、前記スロットの端どうしは、約3.5°離され、各スロットの少なくとも一方の端は、半径が約0.015インチ(おおよそ0.0381センチ)の円形の穴において終結する、アセンブリ。 - 請求項1に記載のアセンブリであって、
前記下方リングは、約20インチ(おおよそ50.8センチ)の外径と、約17インチ(おおよそ43.18センチ)の内径と、約0.09インチ(おおよそ0.2286センチ)の厚さと、半径が約9.44インチ(おおよそ23.9776センチ)のところに120°離されて位置する直径が約0.42インチ(おおよそ1.0668センチ)の3つの穴と、を有する、又は、
前記下方リングは、約20インチ(おおよそ50.8センチ)の外径と、約17インチ(おおよそ43.18センチ)の内径と、約0.09インチ(おおよそ0.2286センチ)の厚さと、3つの鍵穴状の穴と、を有し、前記鍵穴状の穴は、半径が約9.5インチ(おおよそ24.13センチ)のところに120°離されて位置する直径が約0.42インチ(おおよそ1.0668センチ)の外側部分と、約0.35インチ(おおよそ0.889センチ)の幅を有するスロット状の内側部分と、を有する、アセンブリ。 - 容量結合プラズマ反応チャンバ内でウエハ領域の圧力を制御するのに有用であるプラズマ閉じ込めリングアセンブリの上方リングであって、下方電極アセンブリ上でウエハが支えられ、上方シャワーヘッド電極アセンブリによって前記チャンバ内にプロセスガスが導入され、
前記上方リングは、
上壁と、下壁と、外壁と、内壁と、前記上壁及び前記下壁を貫通する一連の周方向スロットと、前記上壁内の複数のねじり固定孔と、前記上壁と前記下壁との間に伸びる複数のハンガ孔と、を含み、
前記複数のねじり固定孔は、前記プラズマ処理チャンバの頂壁に装着された垂直方向に可動なプランジャの自由端を前記ねじり固定孔に挿入し前記プラズマ閉じ込めリングを回転させて前記プランジャを前記ねじり固定孔の狭端内に固定することによって前記上方リングが前記プランジャによって支えられるように、前記プランジャに係合するように適応され、
前記ハンガ孔は、直径が小さめの中央部によってつながれた大きめの上部と下部とを含む、上方リング。 - 容量結合プラズマ反応チャンバ内でウエハ領域の圧力を制御するのに有用であるプラズマ閉じ込めリングアセンブリのハンガアセンブリであって、下方電極アセンブリ上でウエハが支えられ、上方シャワーヘッド電極アセンブリによって前記チャンバ内にプロセスガスが導入され、前記ハンガアセンブリは、
前記プラズマ閉じ込めリングアセンブリの上方リング内のハンガ孔の上部に嵌り込むように構成されたハンガキャップであって、前記ハンガキャップは、その下壁内の段状孔と、前記段状孔の小直径上部に押し嵌めされるらせんバネとを含むハンガキャップと、
前記プラズマ閉じ込めリングアセンブリの前記上方リングの前記ハンガキャップの下部に嵌り込むように構成されたハンガであって、前記ハンガは、前記らせんバネが圧縮されるように前記ハンガキャップの前記段状孔に嵌り込むように構成された上端を有し、前記ハンガは、前記ハンガキャップに対して垂直方向に可動であって固定位置へ回転可能であり、前記ハンガは、前記ハンガキャップの前記段状孔内で回転して前記ハンガキャップ内の座部に係合するように適応された少なくとも1つの突出を含み、前記ハンガは、拡大された下端を有する下部を含む、ハンガと、
を備える、ハンガアセンブリ。 - 請求項18に記載のハンガアセンブリであって、更に、
上壁と、下壁と、外壁と、内壁と、前記上壁と前記下壁との間に伸びる貫通穴とを含むスペーサスリーブであって、前記ハンガを前記貫通穴に通された状態で前記ハンガ孔の前記下部に嵌り込むように構成されるスペーサスリーブを備える、ハンガアセンブリ。 - 請求項18に記載のハンガアセンブリであって、
前記ハンガは、前記ハンガ孔の前記下部に嵌り込むように構成された突出を含み、前記ハンガが上向きに動く間、前記突出は、前記突出の上面が前記ハンガ孔の水平表面に接触するようになるまで前記ハンガ孔の表面に接触しない、ハンガアセンブリ。 - 容量結合プラズマ反応チャンバ内でウエハ領域の圧力を制御するのに有用であるプラズマ閉じ込めリングアセンブリの下方リングであって、下方電極アセンブリ上でウエハが支えられ、上方シャワーヘッド電極アセンブリによって前記チャンバ内にプロセスガスが導入され、
前記下方リングは、
上壁と、下壁と、外壁と、内壁と、前記上壁及び前記下壁を貫通する複数の貫通孔と、を有し、前記貫通孔は、前記プラズマ閉じ込めリングアセンブリのハンガの底部の拡大ヘッドが前記下方リングの前記下壁の下にある状態で前記ハンガを収容するようにサイズ決定され、前記下方リングは、前記プラズマ閉じ込めリングの上方リングの内径及び外径に等しい内径及び外径と、約0.090インチ(おおよそ0.2286センチ)の均一な厚さとを有する、下方リング。 - 容量結合プラズマ反応チャンバ内でウエハ領域の圧力を制御するのに有用であるプラズマ閉じ込めリングアセンブリの中間リングであって、下方電極アセンブリ上でウエハが支えられ、上方シャワーヘッド電極アセンブリによって前記チャンバ内にプロセスガスが導入され、
前記中間リングは、
約0.27インチ(おおよそ0.6858センチ)の厚さと、約17インチ(おおよそ43.18センチ)の内径と、約20インチ(おおよそ50.8センチ)の外径と、ハンガを収容する3つの鍵穴状の穴と、3つの座部と、熱絞りと、を有し、
前記鍵穴状の穴のそれぞれは、半径が約8.5インチ(おおよそ21.59センチ)のところに位置する約0.42インチ(おおよそ1.0668センチ)の直径と、そこから半径方向に内向きに伸びる幅が約0.175インチ(0.4445センチ)のスロットと、を有し、
前記3つの座部は、前記中間リングの下面内にあり、それぞれ、前記鍵穴状の穴のそれぞれから半径方向に外向きに伸び、前記座部のそれぞれは、約0.23インチ(おおよそ0.5842センチ)の幅と、約0.15〜0.2インチ(おおよそ0.381〜0.508センチ)の深さと、を有し、
前記熱絞りは、36個の内側スロットと、36個の外側スロットと、を含み、前記内側スロットは、半径が約8.8インチ(おおよそ22.352センチ)のところに位置し、前記外側スロットは、半径が約9インチ(おおよそ22.86センチ)のところに位置し、前記スロットのそれぞれは、周方向に約16.5°にわたって広がり、前記スロットの端どうしは、約3.5°離され、各スロットの少なくとも一方の端は、半径が約0.015インチ(おおよそ0.0381センチ)の円形の穴において終結する、中間リング。
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