JP3206236U - マルチピース基板下カバーフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】処理チャンバ用のマルチピース基板下カバーフレームを提供する。【解決手段】フレーム１３３は、２つの短い本体と、矩形形状を形成するために短い本体と相互接続するように構成された２つの長い本体を有し、２つの長い本体の各々は、２以上のセグメント２４３を含み、セグメント２４３のうちの少なくとも１つは、リフトピン１３８の少なくとも一部を形成するレリーフ２３８を有する。【選択図】図２

Description

背景

（分野）
本明細書で開示される実施形態は、概して、処理チャンバ内で基板又はウェハ上に膜を製造するための装置に関する。

（関連技術の説明）
液晶ディスプレイ又はフラットパネルは、一般的に、アクティブマトリックスディスプレイ（例えば、コンピュータ、テレビ、及び他のモニター）に使用されている。プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）は、基板（例えば、半導体ウェハ又はフラットパネルディスプレイ用透明基板）上に薄膜を堆積するために使用される。ＰＥＣＶＤは、一般的に、基板を含む真空チャンバ内に前駆体ガス又はガス混合物を導入することによって達成される。前駆体ガス又はガス混合物は、典型的には、処理チャンバの頂部付近に位置する分配プレートを通って下方に導かれる。処理チャンバ内の前駆体ガス又はガス混合物は、電極に結合された１以上の電力源から処理チャンバ内の電極に電力（例えば、高周波（ＲＦ）電力）を印加することによりエネルギー化（例えば、励起）されプラズマになる。励起されたガス又はガス混合物は、基板の表面上に材料の層を形成するように反応する。層は、例えば、保護（パッシベーション）層、ゲート絶縁層、バッファ層、及び／又はエッチストップ層とすることができる。層は、より大きな構造（例えば、ディスプレイ装置に用いられる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）又はアクティブマトリクス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）など）の一部であってもよい。

ＰＥＣＶＤ技術により処理されるフラットパネルは、一般的に大型である。例えば、フラットパネルは、４平方メートルを超える可能性がある。フラットパネル基板のサイズが成長し続けるにつれて、外縁部の膜品質が問題となる。プラズマから基板支持体を保護するために、典型的には、シャドーフレームがＰＥＣＶＤで使用される。しかしながら、シャドーフレームは、基板の最も外側の端部を覆うので、シャドーフレームは、１）エッジエクスクルージョン（ＥＥ）を３ｍｍ〜５ｍｍ増加させ、２）基板の周辺／縁部領域近くの成膜に悪影響を与える。縁部の均一性を向上させ、基板の利用可能な面積を増加させる１つの方法は、シャドーフレームを除去することである。しかしながら、シャドーフレームを除去すると、基板支持面の周辺領域は、プラズマに曝露される可能性がある。周辺領域を露出させたままにしておくことは、基板の縁部領域でのより高い堆積速度をもたらす可能性がある。更に、リフトピンは、リフトピンが基板表面に接触する領域内にムラ又は均一性の欠如を発生させ、使用可能な基板面積を減少させる。

したがって、ＰＥＣＶＤ技術によって処理される基板に対して、基板利用を増加させるための必要性がある。

概要

処理チャンバ用のマルチピース基板下カバーフレームが、本明細書に開示される。一実施形態では、フレームは、２つの短い本体と、矩形形状を形成するために短い本体と相互接続するように構成された２つの長い本体を有し、２つの長い本体の各々は、２以上のセグメントを含み、セグメントのうちの少なくとも１つは、リフトピン穴の少なくとも一部を形成するレリーフを有する。

別の一実施形態では、マルチピース基板下カバーフレームは、矩形フレーム状に形成された本体を有する。本体は、内側本体エッジと外側本体エッジを有し、内側本体エッジは、矩形フレームの開口部を境界付ける。本体は、本体の矩形フレーム形状に配置されるように構成された複数のセグメントを含む。各々のセグメントは、内側セグメントエッジを有し、内側セグメントエッジは、本体の内側エッジを形成する。各々のセグメントはまた、内側セグメントエッジの反対側の外側セグメントエッジと、内側セグメントエッジに隣接する第１端部と、第１端部の反対側の第２端部を有し、第１端部は、形状が第２端部と相補的であり、隣接するセグメントの第１端部と第２端部は、伸縮継手を形成する。各々のセグメントは更に、取り付け要素を有する。セグメントのうちの少なくとも４つは、内側セグメントエッジ上に形成されたレリーフを有し、取り付け要素は、内側セグメントから垂直に延びる仮想線上に位置合わせされる。

更に別の一実施形態では、処理チャンバは、複数の壁と、底部と、蓋部を有する。複数の壁、底部、及び蓋部は、内部容積を画定する。リフトピンを有する基板支持体は、マルチピース基板下カバーフレームを有する。フレームは、２つの短い本体と、矩形形状を形成するために短い本体と相互接続するように構成された２つの長い本体を有し、２つの長い本体の各々は、２以上のセグメントを含み、セグメントのうちの少なくとも１つは、リフトピン穴の少なくとも一部を形成するレリーフを有する。

本考案の上述した構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本考案のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は本考案の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、したがってこの範囲を制限していると解釈されるべきではなく、本考案は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。
ガス閉じ込め器アセンブリを有する処理チャンバの一実施形態の概略断面図である。 図１の基板支持体上に配置された基板下カバーフレームの上面平面図である。 図２に示される基板下カバーフレームの切断線３−３を通して見た断面図である。 図２に示される基板下カバーフレームの切断線４−４を通して見た断面図である。 基板下カバーフレームの別の一実施形態の断面側面図である。 図５の基板下カバーフレームの底面図である。 図５の基板下カバーフレームの正面図である。

理解を促進するために、図面に共通する同一の要素を示す際には可能な限り同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素及び構成を更なる説明なしに他の実施形態に有益に組み込んでもよいと理解される。

詳細な説明

本開示は、概して、基板のエッジ領域上で高い堆積速度を減少させるように設計された基板下カバーフレームに関する。基板下カバーフレームは、非シャドーフレーム基板支持体と共に使用することができ、ガス閉じ込め器と共に、又はガス閉じ込め器無しで使用することができる。基板下カバーフレームは、ベース及びカバーを含む。カバーは、低インピーダンス／静電容量を有することができる。いくつかの実施形態では、ベースは、低インピーダンス／静電容量を有することができる。基板下カバーフレームの一部は、処理中に基板の下に延びていてもよい。理論によって限定されるものではないが、低インピーダンスのカバーは、基板支持体のエッジでのインピーダンス不整合を減少させることによって、成膜の均一性を改善すると考えられている。

本明細書の実施形態は、大面積基板を処理するように構成されたＰＥＣＶＤシステム（例えば、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ．）の一部門であるＡＫＴアメリカ社（ＡＫＴ Ａｍｅｒｉｃａ Ｉｎｃ．）から入手できるＰＥＣＶＤシステム）を参照して例示的に以下に説明される。しかしながら、開示される主題は、他のシステム構成（例えば、エッチングシステム）、他の化学気相堆積システム、及び他のプラズマ処理システム内において有用であることが理解されるべきである。更に、本明細書に開示される実施形態は、他の製造業者によって提供される処理チャンバを用いて実施されてもよいことが理解されるべきである。

図１は、電子デバイス（例えば、ＴＦＴ及びＡＭＯＬＥＤ）を形成するための処理チャンバ１００の一実施形態の概略断面図である。処理チャンバ１００は、ＰＥＣＶＤチャンバである。図示されるように、処理チャンバ１００は、壁１０２、底部１０４、拡散器（ディフューザー）１１０、及び基板支持体１３０を含む。壁１０２、底部１０４、及び拡散板１１０は、集合的に、内部に基板支持体１３０を有する処理容積１０６を画定する。処理容積１０６は、壁１０２を貫通して形成されたシール可能なスリットバルブ開口部１０８を介してアクセスされ、これによって基板１０５は、処理チャンバ１００の内外に搬送することができる。一実施形態では、基板１０５は、１８５０ｍｍ×１５００ｍｍである。他の実施形態では、基板１０５は、異なる寸法を有することができる。

拡散器１１０は、カップリング１１４によって周辺部でバッキングプレート１１２に接合される。拡散器１１０はまた、１以上の中央支持体１１６によってバッキングプレート１１２に接合されてもよく、これによって垂下を防止し、及び／又は拡散器１１０の真直度／曲率を制御するのを助長する。ガス源１２０は、バッキングプレート１１２に結合されている。ガス源１２０は、拡散器１１０内に形成された複数のガス通路１１１を通して１以上のガスを処理容積１０６へ提供することができる。適切なガスは、ケイ素含有ガス、窒素含有ガス、酸素含有ガス、不活性ガス、又は他のガスを含むが、これらに限定されない。代表的なケイ素含有ガスは、シラン（ＳｉＨ_４）を含む。代表的な窒素含有ガスは、窒素（Ｎ_２）、亜酸化窒素（Ｎ_２Ｏ）、及びアンモニア（ＮＨ_３）を含む。代表的な酸素含有ガスは、酸素（Ｏ_２）を含む。代表的な不活性ガスは、アルゴン（Ａｒ）を含む。代表的な他のガスは、例えば、水素（Ｈ_２）を含む。

真空ポンプ１０９は、処理容積１０６内の圧力を制御するために、処理チャンバ１００に結合される。ＲＦ電源１２２は、ＲＦ電力を拡散器１１０に供給するために、バッキングプレート１１２に、及び／又は直接拡散器１１０に結合される。ＲＦ電源１２２は、拡散器１１０と基板支持体１３０との間に電界を生成することができる。生成された電界は、拡散器１１０と基板支持体１３０との間に存在するガスからプラズマを形成することができる。種々のＲＦ周波数を使用することができる。例えば、周波数は、約０．３ＭＨｚ〜約２００ＭＨｚの間（例えば、約１３．５６ＭＨｚ）とすることができる。

リモートプラズマ源１３４（例えば、誘導結合リモートプラズマ源）もまた、ガス源１２０とバッキングプレート１１２との間に結合されてもよい。基板を処理する間に、洗浄ガスをリモートプラズマ源１２４に供給してもよい。洗浄ガスは、リモートプラズマを形成するリモートプラズマ源１２４内でプラズマに励起することができる。リモートプラズマ源１２４によって生成された励起種は、チャンバコンポーネントを洗浄するために、処理チャンバ１００内に供給することができる。洗浄ガスは、解離洗浄ガス種の再結合を減少させるために、拡散器１１０を通って流れるように供給されるＲＦ電源１２２によって更に励起することができる。適切な洗浄ガスは、ＮＦ_３、Ｆ_２、及びＳＦ_６を含むが、これらに限定されない。

処理チャンバ１００は、ケイ素含有材料などの任意の材料を堆積させるために使用することができる。例えば、処理チャンバ１００は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、及び／又は酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）の１以上の層を堆積させるために使用することができる。ケイ素含有層は、ＴＦＴ内の層として、又はＡＭＯＬＥＤの一部としてディスプレイ装置内で使用することができる。例えば、ケイ素含有層は、ゲート絶縁膜、バッファ層、又はエッチング停止層として使用することができる。いくつかの実施形態では、窒化ケイ素層は、例えば、ベース窒化ケイ素層又はゲート窒化ケイ素層として使用することができる。いくつかの実施形態では、酸化ケイ素層は、例えば、ベース酸化ケイ素層又はゲート酸化ケイ素層として使用することができる。

一実施形態では、基板支持体１３０は、アルミニウム材料から製造される。例えば、基板支持体１３０は、酸化アルミニウム又は陽極酸化アルミニウムを含むことができる。基板支持体１３０は、基板１０５を支持するための基板受け面１３２を含む。ステム１３４は、基板受け面１３２とは反対側にある基板支持体１３０への一方の端部上に結合される。ステム１３４は、リフトシステム１３６に反対側の端部で結合され、これによって基板支持体１３０を昇降させる。基板支持体１３０はまた、基板支持体１３０の周辺部にＲＦ接地を提供するために、接地ストラップ１５１を含むことができる。動作中、基板支持体１３０の基板受け面１３２と拡散器１１０の底面１５０との間の間隔は、約１０ミリメートル（ｍｍ）〜約３０ｍｍの間とすることができる。

一実施形態では、加熱及び／又は冷却要素１３９は、堆積中に基板支持体１３０及びその上で支持された基板１０５の温度を維持するために使用することができる。例えば、基板支持体１３０の温度は、摂氏約４００度（℃）未満で維持することができる。一実施形態では、加熱及び／又は冷却要素１３９は、約１００℃未満（例えば、約２０℃〜約９０℃の間）に基板温度を制御するために使用することができる。

リフトピン１３８は、基板支持体１３０のリフトピン穴（図２の項目２９２）を通して移動自在に配置され、これによって、基板受け面１３２へ、及び基板受け面１３２から、基板１０５を移動し、基板搬送を促進する。リフトピン１３８は、基板受け面１３２上に配置された基板１０５の外側エッジ１０７に隣接して基板支持体１３０上に配置することができる。このように、基板１０５に接触するリフトピン１３８に起因するいかなるムラも、基板１０５上の欠陥の無い使用可能な面積を増加させるために、基板１０５の外側エッジ１０７に追いやられる。

ガス閉じ込め器アセンブリ１２９は、基板支持体１３０の周囲に配置される。一実施形態では、ガス閉じ込め器アセンブリ１２９は、基板下カバーフレーム１３３とガス閉じ込め器１３５を含む。図示されるように、ガス閉じ込め器アセンブリ１２９は、基板支持体１３０の周縁部に形成された第１棚部１４０及び第２棚部１４１上に位置する。他の実施形態では、ガス閉じ込め器アセンブリ１２９は、例えば、締結具がガス閉じ込め器アセンブリ１２９を基板支持体１３０へ固定するために使用することができるなどの代替の方法で、基板支持体１３０に隣接して配置してもよい。ガス閉じ込め器アセンブリ１２９は、基板１０５の外側エッジ１０７上の高い堆積速度を減少させるように構成される。一実施形態では、ガス閉じ込め器アセンブリ１２９は、基板１０５の大きな範囲の均一性プロファイルに影響を与えることなく、基板１０５の端部における高い堆積速度を低減させる。

ガス閉じ込め器１３５は、基板下カバーフレーム１３３の上方に位置することができる。図示されるように、ガス閉じ込め器１３５は、基板下カバーフレーム１３３のすぐ上に接触して位置する。ギャップ１３７は、基板１０５の外側エッジ１０７とガス閉じ込め器１３５との間に形成することができる。ガス閉じ込め器１３５は、非金属、セラミックス、又はガラス材料から製造することができる。例えば、ガス閉じ込め器１３５は、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などのセラミックスから製造することができる。

図示されるように、基板下カバーフレーム１３３は、基板支持体１３０の基板受け面１３２の周縁部に接触して周囲に配置される。基板下カバーフレーム１３３は、底面１４４と上面１４３を含む本体１３１を有することができる。いくつかの実施形態では、本体１３１は、底面１４４から上面１４３まで単一の特性を有する材料で形成することができる。例えば、基板下カバーフレーム１３３は、酸化アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、又は他の適切なセラミックス材料から構成されることができる。他の実施形態では、本体１３１は、（例えば、三次元プリンティング操作において）様々な材料から形成することができ、底面１４４での特性が上面１４３での特性と異なっていてもよい。本体１３１は、非金属材料（例えば、セラミックス又はガラス材料）から形成することができる。代表的なセラミックス材料は、酸化アルミニウム、陽極酸化アルミニウムを含む。

いくつかの実施形態では、基板下カバーフレーム１３３は、処理中に重力によって基板支持体１３０に保持される。いくつかの実施形態では、基板下カバーフレーム１３３は、基板支持体１３０から突出する１以上のポスト（図示せず）と係合する、基板下カバーフレーム１３３の底面に形成された１以上のノッチ（図示せず）を使用して、基板支持体１３０と位置合わせすることができる。その代わりに又はそれに加えて、基板支持体１３０内のノッチ（図示せず）は、基板下カバーフレーム１３３の底面から突出する１以上のポスト（図示せず）と位置合わせされ、これによって基板下カバーフレーム１３３を基板支持体１３０に固定することができる。他の実施形態では、基板下カバーフレーム１３３は、締結具（例えば、図３に示される締結具３３３）によって基板支持体に固定される。一実施形態では、基板下カバーフレーム１３３は、ガス閉じ込め器１３５と位置合わせするための１以上の位置決めピン（図示せず）を含む。他の実施形態では、基板下カバーフレーム１３３は、代替技術により基板支持体に固定してもよい。基板下カバーフレーム１３３は、基板処理中に基板支持体１３０の外周エッジを覆うように構成される。また、基板下カバーフレーム１３３は、基板１０５が基板支持体１３０上に配置されるとき、基板１０５の外側エッジ１０７の下に配置されるように構成される。基板下カバーフレーム１３３は、基板の処理中に、基板支持体１３０がプラズマに曝露されるのを防止する。

図２は、図１の基板支持体１３０上に配置された基板下カバーフレーム１３３の上面平面図である。基板下カバーフレーム１３３は、開口部２８０を有する矩形フレーム形状を有することができる。基板下カバーフレーム１３３の本体１３１は、内側本体エッジ２４７と外側本体エッジ２４９を有することができる。内側本体エッジ２４７は、矩形フレームの中心部分を画定する開口部２８０を境界付ける。基板下カバーフレーム１３３の本体１３１は、外側本体エッジ２４９上でガス閉じ込め器１３５によって部分的に覆われることができる。例えば、ガス閉じ込め器１３５の内周部２３５は、外側本体エッジ２４９の上面１４３に重なることができる。また、基板下カバーフレーム１３３の本体１３１のための内側本体エッジ２４７は、基板１０５によって部分的に覆われるように構成することができる。例えば、基板１０５が基板支持体１３１上に配置されるとき、基板１０５の外周部２０５は、内側本体エッジ２４７の上面１４３に重なることができる。基板支持体１３０は、更に議論される基板下カバーフレーム１３３の部分を明らかにするために、ガス閉じ込め器１３５無しの基板支持体１３０の上面平面図内に示される。

基板下カバーフレーム１３３は、複数のセグメント２４３から構成されることができる。セグメント２４３は、基板下カバーフレーム１３３の矩形フレーム形状を形成するように配置されるように構成される。各々のセグメント２４３は、基板下カバーフレーム１３３の本体１３１の内側セグメントエッジ２５７の一部を形成する内側セグメントエッジ２５７を有する。各々のセグメント２４３はまた、内側セグメントエッジ２５７と反対側の外側セグメントエッジ２５８を有する。

セグメント２４３はそれぞれ、同様の材料（例えば、セラミックス材料）から形成することができる。セグメント２４３は、全体で基板下カバーフレーム１３３を矩形状に形成することができる。あるいはまた、基板下カバーフレーム１３３は、基板１０５と同様に形作ることができる。例えば、基板下カバーフレーム１３３は、形状を円形にしてもよい。矩形形状を有する基板下カバーフレーム１３３に対して、２以上のセグメント２４３は、共に第１辺２０１を形成することができる。また、２以上のセグメント２４３は、第２辺２０２を形成することができる。第３辺２０３及び第４辺２０４もまた、基板下カバーフレーム１３３の２以上のセグメント２４３によって形成することができる。セグメント２４３はそれぞれ、隣接するセグメント２４３の幅２３７が実質的に同様となることができるように、幅２３７を有することができる。あるいはまた、幅２３７は、基板下カバーフレーム１３３の第１辺２０１において、基板下カバーフレーム１３３の第２辺２０２と異なっていてもよい。

基板下カバーフレーム１３３のセグメント２４３は、長さ２４４を有することができる。各々のセグメント２４３に対する長さ２４４は、同様にすることができる。あるいはまた、セグメント２４３の長さ２４４は、異なっていてもよい。一実施形態では、長さ２４４は、幅２３７よりも大きい。

各々のセグメント２４３は、締結具（例えば、図３により明瞭に図示される締結具３３３）を使用して、セグメント２４３を基板支持体１３０に固定するための取り付け要素２３０（例えば、貫通穴）を有することができる。取り付け要素２３０は、締結具３３３の頭部をセグメント２４３の表面の下に隠すためにセグメント２４３内に形成された凹部（例えば、座ぐり又は皿穴）を含むことができる。一実施形態では、各々のセグメント２４３は、締結具３３３（例えば、機械ねじ又は他の適切な締結具）が貫通し、基板支持体１３０内に形成されたねじ穴に係合する貫通穴（取り付け要素２３０）を有し、これによってセグメント２４３を基板支持体１３０に固定する。あるいはまた、セグメント２４３は、基板支持体１３０にピン留め又は接着されてもよい。別の一実施形態では、取り付け要素２３０は、基板支持体１３０内の穴に係合するように構成されたピンを有し、これによって基板支持体１３０上でセグメント２４３を位置決めしてもよい。有利には、基板下カバーフレーム１３３を昇降させ、基板下カバーフレーム１３３の処理チャンバ１００内外へのロボット搬送を促進するために基板下カバーフレームリフトピン（図示せず）を（例えば、基板支持体１３０内に）提供してもよい。

セグメント２４３のうちの１以上は、内側セグメントエッジ２５７内に形成されたレリーフ２３８を有することができる。他のセグメント２４３は、レリーフ２３８を有さず、これによって内側セグメントエッジ２５７は途切れることなく直線状に延在する。レリーフ２３８は、リフトピン１３８が動作するための空間を提供することができる。レリーフ２３８は、内側セグメントエッジ２５７から外側セグメントエッジ２５８へ向かって延び、これによって内側セグメントエッジ２５７内に窪み又はノッチを作ることができる。いくつかの実施形態では、リフトピン１３８の一部は、内側セグメントエッジ２５７から内側に延びていてもよい。こうして、リフトピン１３８は、基板下カバーフレーム１３３の内側セグメントエッジ２５７の平面を破ることができる。

また、レリーフ２３８は、リフトピン１３８の干渉無しに基板支持体１３０と基板下カバーフレーム１３３の熱膨張を調整するように取り付け要素２３０と位置合わせすることができる。一実施形態では、取り付け要素２３０、レリーフ２３８、及び内側セグメントエッジ２５７に実質的に垂直であるリフトピン１３８を通って、仮想線２８４を描くことができる。取り付け要素２３０、レリーフ２３８、及びリフトピン１３８の仮想線２８４に沿った位置合わせは、セグメント２４３が内側セグメントエッジ２５７に平行な方向への基板支持体１３０と基板下カバーフレーム１３３の相対的な伸びに起因してリフトピン１３８に固着（すなわち接触）するのを防止する。別の一実施形態では、取り付け要素２３０、レリーフ２３８、及びリフトピン１３８は、基板支持体１３０の中心２９０に半径方向に位置合わせされる。更に別の一実施形態では、レリーフ２３８とリフトピン１３８は、取り付け要素２３０と位置合わせされない。レリーフ２３８と取り付け要素２３０との間の距離は、個々のセグメント２４３の熱膨張がレリーフ２３８をリフトピン１３８と位置ずれさせないように十分に小さくすることができる。

基板下カバーフレーム１３３は、互いに対して移動可能である個々のセグメント２４３から製造されているので、セグメント２４３は、湾曲（ボーイング）、又は内側セグメントエッジ２５７と平行に基板下カバーフレーム１３３の圧縮を防止し、これは基板支持体１３０が、リフトピン１３８に固着することなく、基板下カバーフレーム１３３に対して伸びることを更に可能にする。また、内側セグメントエッジ２５７に垂直な方向への基板支持体１３０と基板下カバーフレーム１３３の相対的な伸びは、リフトピン１３８の外側にセグメント２４３を固定する取り付け要素２３０の位置によって調整され、これによって基板支持体１３０は、基板支持体１３０の膨張係数よりも小さい膨張係数を有するセグメント２４３に起因する基板下カバーフレーム１３３に対して伸び、レリーフ２３８とリフトピン１３８との間のクリアランスは実際には大きくなり、これによって使用時にリフトピン１３８の固着を防止する。セグメント２４３内に形成されたレリーフ２３８は、リフトピン１３８が従来の設計と比べて内側セグメントエッジ２５７により近くに配置されることを許容し、基板下カバーフレーム１３３が低温時にリフトピン１３８に接触してその動作に干渉するのを防止する。リフトピン１３８が、基板１０５の外周部２０５により近いほど、基板１０５の最も外側の縁部に追いやられたリフトピン１３８の上方の基板の熱的な差異に起因するムラを防止するので、より大きな使用可能な基板面積が実現される。

図３は、図２に示される基板下カバーフレーム１３３の切断線３−３を通して見た断面図である。ガス閉じ込め器１３５は、基板下カバーフレーム１３３の上面１４３上に配置されて図示されている。基板下カバーフレーム１３３は、取り付け要素２３０で基板支持体１３０に取り付けられている。図３に示される実施形態では、締結具３３３が、取り付け要素２３０を貫通しており、基板下カバーフレーム１３３を基板支持体１３０にねじ留めしている。基板１０５は、基板支持体１３０の基板受け面１３２上に配置されている。

基板１０５は、基板下カバーフレーム１３３と長さ３３０（例えば、数ミリメートル）重なることができる。基板下カバーフレーム１３３との重なりの長さ３３０は、基板支持体１３０の熱膨張に伴って変化することができる。基板下カバーフレーム１３３は、基板支持体１３０に締結具３３３によって取り付け要素２３０で固定され、こうして基板支持体１３０が加熱・冷却されるとき、リフトピン１３８との位置決めを維持する。

リフトピン１３８は、基板１０５を昇降するように動作可能である。リフトピンは、基板１０５の下面３０６に接触する。基板１０５の下面３０６は、リフトピン１３８での基板支持体１３０の温度差に起因してリフトピン１３８の領域３０５での処理速度のばらつきが発生する可能性がある。ばらつきは、欠陥をもたらす可能性がある。領域３０５は、リフトピン１３８での温度差によって生成されたばらつきに起因して使用不能となる可能性がある。基板１０５の使用可能な欠陥の無い面積を増加させるために、欠陥を有する領域３０５は、できる限り基板１０５の外周部２０５に近くで基板１０５に接触するリフトピン１３８を有することによって低減することができる。

リフトピン１３８は、基板下カバーフレーム１３３内にレリーフ２３８を提供することにより、基板１０５の外周部２０５のより近くに配置することができる。例えば、レリーフ２３８は、基板下カバーフレーム１３３がリフトピン１３８の動作に干渉すること無く、リフトピンが基板下カバーフレーム１３３の内側セグメントエッジ２５７と重なるのを許容することができる。一実施形態では、レリーフ２３８は、数ミリメートルの（例えば、リフトピン１３８の頭部の直径の約半分よりも若干大きな）深さ３４２を有する。ギャップ３４４は、リフトピン１３８とレリーフ２３８との間に画定され、これによって基板下カバーフレーム１３３がリフトピン１３８と固着せずに熱膨張することを許容する。

図４は、基板下カバーフレーム１３３の一部から多くのセグメント２４３を示す図２に示される基板下カバーフレーム１３３の切断線４−４を通して見た断面図である。セグメント２４３は、基板支持体１３０上に配置されて図示されている。各々のセグメントは、第１端部４０１と第２端部４０２を有する。セグメント２４３の各々の端部４０１、４０２は、隣接するセグメント２４３の反対側の端部４０１、４０２と伸縮継手４５０を形成するための相補的な幾何学形状を有する。例えば、セグメント２４３の第１端部４０１は、伸縮継手４５０の第１辺を形成し、一方、第２端部４０２は、第１端部４０１の幾何学形状と相補的である幾何学形状を有する。伸縮継手４５０は、内側セグメントエッジ２５７の各々に平行な方向への基板下カバーフレーム１３３の熱膨張を可能にし、同時に視線を阻止する、すなわち基板下カバーフレーム１３３の上方に画定される処理容積１０６の領域４６０から基板支持体１３０への直接曝露を防止する。こうして、化学薬品、ガス、プラズマ、又は領域４６０内の他の環境要素は、基板支持体１３０に接触しない。

伸縮継手４５０は、基板下カバーフレーム１３３のうちの１つのセグメント２４３の基板下カバーフレーム１３３の隣接するセグメント２４３に対する移動を可能にする。隣接するセグメント２４３間に形成された伸縮継手４５０は、基板下カバーフレーム１３３が温度の変化及び基板支持体１３０の伸びによって伸縮するのを可能にする。伸縮継手４５０は、重ね継手、スカーフジョイント、フィンガージョイント、又は処理領域４６０と基板支持体１３０との間の視線（直進性）を遮断しながら、各々の隣接するセグメント２４３に対する基板下カバーフレーム１３３の個々のセグメント２４３の移動を可能にする適切な他の継手とすることができる。

一実施形態では、伸縮継手４５０は、重ね継手である。セグメント２４３の端部４０１、４０２は、チェック４４８及び肩部（ショルダー）４５２のうちの少なくとも１つを含むことができる。例えば、図４に示されるように、第１端部４０１は、チェック４４８を有することができ、一方、第２端部４０２は、肩部４５２を有することができる。あるいはまた、端部４０１、４０２は、図７に示される実施形態に示されるように、両方共チェック４４８を有してもよく、対向する端部に肩部４５２を有する隣接する当接セグメント２４３といずれかの側で嵌合するように構成される。

引き続き図４を参照すると、チェック４４８は、基板支持体１３０の拡張に対応するのに適した長さ４２６を有することができる。肩部４５２は、チェック４４８の長さ４２６と同等の長さ４２４を有することができる。一実施形態では、長さ４２４、４２６は、実質的に同様である。チェック４４８は、基板支持体１３０上に基板下カバーフレーム１３３を形成するためにセグメント２４３が当接するとき、肩部４５２の下にスライドするように構成される。基板下カバーフレーム１３３を形成するセグメント２４３の肩部４５２及びチェック４４８に対する長さ４２４、４２６は、アーク放電又はプラズマ通路を回避するために、高温でのセグメント２４３間のギャップ４２０を維持するように選択される。また、隣接するセグメント２４３間の伸縮継手４５０は、第１端部及び第２端部４０１、４０２が係合されたとき、セグメント２４３の上面１４３並びに底面１４４が同一平面上を維持するのを可能にする。

各々のセグメント２４３は、取り付け要素２３０で基板支持体１３０に固定される。こうして、基板支持体１３０が、熱膨張に起因して伸びるにつれて、レリーフ２３８は、リフトピン１３８とアライメントを維持しながら、セグメント２４３は、第１端部４０１と第２端部の４０２の両方向に均等に伸びる。セグメント２４３は、隣接するセグメント２４３から離間し、これによって１つのセグメント２４３の第１面４４６と隣接するセグメント２４３の第２面４４３との間にギャップ４２０を維持することができる。ギャップ４２０は、基板下カバーフレーム１３３と共に処理するのに適した温度範囲全域に亘ってチェック４４８の長さ４２４よりも小さくなるように構成することができる。例えば、ギャップ４２０は、約０℃から約５００℃までチェック４４８の長さ４２４よりも小さくなるように構成することができる。加熱時に、基板支持体１３０は、チェック４４８の長さ未満だけセグメント２４３を分離させるように熱膨張することができる。こうして、基板下カバーフレーム１３３の各々のセグメント２４３が分離して離れ、第１面４４６が第２面４４３に接触しないように、ギャップ４２０はより小さくされ、これは湾曲又は基板下カバーフレーム１３３への他の損傷を防止する。

上述したように、セグメント２４３は、マルチピース基板下カバーフレーム１３３を形成する。有利には、基板下カバーフレームの熱膨張は考慮されることができ、基板下カバーフレームのリフトピンとの干渉を防止することができる。リフトピンは、有利には、基板のエッジのより近くに配置することができ、基板のより大きな使用可能面積を可能にする。また、マルチピース基板下カバーフレームは、従来のリフトピン位置及び内側での基板下カバーフレームの使用を可能にする。マルチピース基板下カバーフレーム内のレリーフは、リフトピンとマルチピース基板下カバーフレームとの間の重なりを許容し、熱膨張による高温でのずれを最小限に抑える。有利には、基板利用は、リフトピンの位置を移動し、基板上のムラに起因する欠陥の合計面積を最小化することにより増加する。

図５、図６、及び図７は、基板下カバーフレーム１３３の別の一実施形態の断面側面図、底面図、及び正面図である。図５の基板下カバーフレーム１３３は、レリーフ２３８を含むセグメント２４３の本体１３１の底面１４４がボス５００を含むことを除いて、図１〜４を参照して上述した基板下カバーフレームと実質的に同じである。ボス５００は、セグメント２４３の本体１３１の底面１４４から延び、基板支持体１３０のボス５００の第２棚部１４１内に形成された凹部５０４に係合する。ボス５００は、取り付け要素２３０を貫通して延びる締結具３３３と共に、セグメント２４３と基板支持体１３０との間の連結（インターロック）配置機能を提供し、これは、レリーフ２３８がリフトピン１３８に接触可能な位置にセグメント２４３が回転するのを防止する。

図５〜図７に示される実施形態では、ボス５００は、内側セグメントエッジ２５７と同一平面であり、レリーフ２３８はボス５００内に延びている。ボス５００はまた、端部４０１、４０２及び外側セグメントエッジ２５８から離れている。

上記の例の実施形態に加えて、追加の非限定的な例は、次のように基板下カバーフレーム１３３を用いて基板を処理するための方法を説明することができる。
例１． 基板を処理するための方法であって、
８個以上のセグメントを含むマルチピース基板下カバーを有する基板支持体上に基板を配置する工程であって、各々のセグメントは、セグメントを基板支持体に固定するための取り付け要素を有し、セグメントのうちの少なくとも４つは、内側セグメントエッジ上に形成されたレリーフを有し、レリーフと取り付け要素は、内側セグメントから垂直に延びる仮想線上に位置合わせされる工程と、
処理チャンバ内でプラズマを発生させる工程と、
プラズマの存在下において基板支持体上で基板を処理する工程を含む方法。

上記は本考案の実施形態を対象としているが、本考案の他の及び更なる実施形態は本考案の基本的範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の実用新案登録請求の範囲に基づいて定められる。

Claims (15)

1. 真空処理チャンバの基板支持体上で使用するためのフレームであって、基板支持体はリフトピンを受け入れるためのリフトピン穴を有し、フレームは、
   ２つの短い本体と、
   矩形形状を形成するために短い本体と相互接続するように構成された２つの長い本体を含み、２つの長い本体の各々は、２以上のセグメントを含み、セグメントのうちの少なくとも１つは、リフトピン穴の少なくとも一部を形成するレリーフを有するフレーム。
2. セグメントは、
   長い本体と短い本体の内側エッジを形成する内側セグメントエッジと、
   内側セグメントエッジと反対側の外側セグメントエッジと、
   内側セグメントエッジに隣接する第１端部と、
   第１端部と反対側の第２端部とを含み、第１端部は、形状が第２端部と相補的であり、隣接するセグメントの第１端部と第２端部は、伸縮継手を形成する、請求項１記載のフレーム。
3. 伸縮継手は、重ね継手であり、第２端部における重ね継手の肩部は、第１端部における重ね継手のチェックに重なるように構成される、請求項２記載のフレーム。
4. 各々のセグメントは、
   取り付け要素であって、各々の取り付け要素は、セグメントの上面の下に、締結具の頭部を隠すためにセグメント内に形成された座ぐり又は皿穴を含むことができる取り付け要素を含む、請求項２記載のフレーム。
5. 取り付け要素は、レリーフ及びフレームの中心又は内側セグメントエッジの垂直面に位置合わせされる、請求項４記載のフレーム。
6. マルチピース基板下カバーフレームであって、
   内側本体エッジと外側本体エッジを有する矩形フレーム状に形成された本体であって、内側本体エッジは、矩形フレームの開口部を境界付け、本体は、
   本体の矩形フレーム形状に配置されるように構成された複数のセグメントであって、各々のセグメントは、
   本体の内側エッジを形成する内側セグメントエッジと、
   内側セグメントエッジの反対側の外側セグメントエッジと、
   内側セグメントエッジに隣接する第１端部と、
   第１端部の反対側の第２端部をであって、第１端部は、形状が第２端部と相補的であり、隣接するセグメントの第１端部と第２端部は、伸縮継手を形成する第２端部と、
   取り付け要素であって、セグメントのうちの少なくとも４つは、各々内側セグメントエッジ上に形成されたレリーフを更に含む取り付け要素とを含む複数のセグメントを含む本体を含むマルチピース基板下カバーフレーム。
7. レリーフと取り付け要素は、内側セグメントから垂直に延びる仮想線上に位置合わせされる、請求項６記載のマルチピース基板下カバーフレーム。
8. 処理チャンバであって、
   複数の壁と、
   底部と、
   蓋部であって、複数の壁、底部、及び蓋部は、内部容積を画定する蓋部と、
   内部容積内に配置された基板支持体であって、基板支持体は、リフトピン及びマルチピース基板下カバーフレームを有し、マルチピース基板下カバーフレームは、
   ２つの短い本体と、
   矩形形状を形成するために短い本体と相互接続するように構成された２つの長い本体を含み、２つの長い本体の各々は、２以上のセグメントを含み、セグメントのうちの少なくとも１つは、リフトピン穴の少なくとも一部を形成するレリーフを有する基板支持体とを含む処理チャンバ。
9. リフトピンの一部は、２つの長い本体に重ならない、請求項８記載の処理チャンバ。
10. ２つの長い本体は、
    ボスであって、レリーフがボスよりも２つの長い本体内へ更に延びるボスを含む、請求項８記載の処理チャンバ及び請求項１記載のフレーム。
11. セグメントは、
    長い本体と短い本体の内側エッジを形成する内側セグメントエッジと、
    内側セグメントエッジと反対側の外側セグメントエッジと、
    内側セグメントエッジに隣接する第１端部と、
    第１端部と反対側の第２端部とを含み、第１端部は、形状が第２端部と相補的であり、隣接するセグメントの第１端部と第２端部は、伸縮継手を形成する、請求項８記載の処理チャンバ。
12. 伸縮継手は、重ね継手であり、第２端部における重ね継手の肩部は、第１端部における重ね継手のチェックに重なるように構成される、請求項１１記載の処理チャンバ。
13. 各々のセグメントは、
    取り付け要素であって、各々の取り付け要素は、セグメントの上面の下に、締結具の頭部を隠すためにセグメント内に形成された座ぐり又は皿穴を含むことができる取り付け要素を含む、請求項１１記載の処理チャンバ。
14. 取り付け要素は、レリーフ及びフレームの中心又は内側セグメントエッジの垂直面に位置合わせされる、請求項１３記載の処理チャンバ。
15. セグメントのうちの２以上は、２つの短い本体の各々を形成する、請求項８記載の処理チャンバ。