JPH08111404A - 大きい基板上のフィルム層をエッチングするための方法および装置 - Google Patents

大きい基板上のフィルム層をエッチングするための方法および装置

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JPH08111404A
JPH08111404A JP17500595A JP17500595A JPH08111404A JP H08111404 A JPH08111404 A JP H08111404A JP 17500595 A JP17500595 A JP 17500595A JP 17500595 A JP17500595 A JP 17500595A JP H08111404 A JPH08111404 A JP H08111404A
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ウォン ジェリー
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エム． トシマ マサト
Kam S Law
エス． ロウ カム
Dan Maydan
メイダン ダン
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Abstract

(57)【要約】 基板処理substates のためのチャンバーは、その中に支
持部材を含み、該支持部材はチャンバーの側壁から吊る
されている。支持部材は、基板をその上に受容するため
の複数の平らな面を含み、且つ、水平軸まわりに回転可
能とされて、基板を該平らな面上に配置するか、あるい
は基板を平らな面から取り除く水平位置に、あるいは基
板を処理のための非水平位置に奥ための第２の位置に、
複数の平らな面を位置決めする。クランプ・リフト装置
は、支持部材に関して、基板がクランプ・リフトアセン
ブリと支持部材との間で位置決めされることを許容する
延長位置と、基板を支持部材に締め付ける引っ込み位置
との間で、位置決め可能である。クランプ・アクチュエ
ータは、チャンバー壁上に配置されて、クランプ・リフ
トアセンブリを、延長位置と引っ込み位置との間で動か
す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上のフィルム
層（film layers ）のエッチング、例えば、半導体基板
の上、およびガラス製基板等の絶縁性基板上に形成され
たフィルム層をエッチングして、該フィルム層の部分
（portions）を選択的に除去するエッチング、の分野に
関する。特に、本発明は、大きいフラットパネル・ディ
スプレイ（flat panel displays ）の製作中において行
われるような、大きい平らな表面上のフィルム層のエッ
チングへの応用が可能である。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板の上のフィルム層の選択的な
エッチングは、周知である。例えば、全体的にレファレ
ンスとして本明細書に組み込まれている（fully incorp
oratedherein by reference）米国特許第４，３６７，
６７２号（Wang等）は、プラズマを用いて半導体基板上
のフィルム層の中に穴（holes ）や溝（trenches）をエ
ッチングにより形成する方法を開示している。現在使わ
れている半導体基板は、典型的には、円形であり、２０
０ｍｍ以下の直径であり、０. ５ｍｍ未満の厚さで、お
よそ６０ｇ以下の質量を有している。このような半導体
基板の比較的小さいサイズおよび重量のため、比較的真
っ直ぐなエッチング・チャンバー形状（configulation
s）は、基板上のフィルム層を選択的にエッチングする
ためのエッチング・プロセス環境を常に提供できてお
り、そして、比較的真っ直ぐなウエハ取扱装置（wafer
handling equipment）は、該基板を処理チャンバーに装
填（load）できていた。
【０００３】フラットパネル・ディスプレイを製造する
ためのプロセスは、半導体装置を製作するために用いら
れるのと同様のプロセスのうちの多くを用いる。該フラ
ットパネル・ディスプレイの製造は、清浄なガラス基板
から始まる。トランジスターは、前述したｗａｎｇ等の
特許明細書中で記述されたものと同様の膜堆積および選
択的エッチング技術を用いて、該フラットパネル上に形
成される。基板の上のフィルム層に対する一連の堆積、
フォトリソグラフィおよび選択的エッチングは、該基板
の上に個々のトランジスターを作りだす。次いで、これ
らのデバイスおよび前記基板の上に形成された金属配線
（metallic interconnects）、液晶セルおよび他のデバ
イスが、該基板上にアクティブマトリックス・ディスプ
レイのスクリーンを作りだし、表示状態が個々の画素内
で電気的に作りだされるフラットパネル・ディスプレイ
が製作される。
【０００４】フラットパネル・ディスプレイは、典型的
には、半導体装置の製作で用いられるのと同様のプロセ
スを使用して製作されるが、フラットパネル・ディスプ
レイ基板として使用されるガラスは、その処理（proces
sing）に影響を与えるいくつかの重要な点において、半
導体基板とは異なる。半導体の製作において、個々のデ
バイスはウエハの上に形成され、該ウエハはダイシング
（dice）されて多数の個別集積回路を形成する。したが
って、上記半導体基板上のいくつかの不良デバイスの形
成は許容される。なぜならば、一旦上記基板がカットさ
れて個々の集積回路となれば、これらの不良デバイスを
有するダイ（die ）は単に捨てられるだけである。フラ
ットパネル・ディスプレイの上では、個々の不良デバイ
スを除去することはできない。したがって、フラットパ
ネル基板の上に形成された不良デバイスの数は、ゼロに
近づける必要がある。もし、基板が一つの基板の上に複
数のディスプレイを処理できる程度に充分に大きいなら
ば、該フラットパネル基板上に形成されたフラットパネ
ル・ディスプレイうちのいずれか一つの中の欠陥も、そ
のディスプレイを欠陥品とする。加えて、ガラス製の基
板は、典型的には、最大の半導体ウエハに比べて実質的
により大きく、しかも、ガラス製の基板の熱伝達率は、
半導体基板の熱伝達率に比べて１００倍程度小さい。
【０００５】半導体処理、特にエッチング処理において
は、プロセス環境は相当程度のエネルギー（substantia
l energy）を基板へ移動させ、そしてこのことにより、
もし該エネルギーが基板表面から遠ざけるように分散さ
れないか、および／又は、該基板に入るのと同様の速度
（rate）で基板から除去されないと、基板の温度は上昇
する。半導体基板加工（processing）においては、プロ
セス環境によって基板中に移動されるエネルギーと、熱
を表面から離れるように分散させる該基板の容量（capa
city）、および該基板から基板支持部材（substrate su
pport member）に熱が移動される速度との組合せとバラ
ンスさせることによって、基板温度は望ましいレベルに
維持される。基板がプロセス環境によって加熱されるに
つれて、該基板外部表面の温度は、その基板に移動され
たエネルギーによって上昇する。エッチング・プロセス
が継続されるにつれて、この熱は基板内に伝導されて、
該基板の残りの部分の温度をも上昇させる。この熱の一
部分は、ついには支持体部材にまで伝導される。エッチ
ング・プロセスの間、該基板に移動された全エネルギー
と、該基板中へのエネルギー移動の速度をバランスさせ
ることによって、基板表面の温度を１２０℃（Celsius
）のレジスト破壊温度より下に（below ）に維持する
ことができる。
【０００６】基板が支持体部材の上に受容（receive ）
されてはいるが、それにしっかりと固定されていない場
合には、支持体部材と基板とが密着（intimate contac
t）状態にない領域においては、真空プロセス環境が基
板と支持体部材との間の伝導による熱移動を実質的に防
ぐため、基板から支持部材への熱移動速度は比較的小さ
い。したがって、基板が単に機械的に支持体部材に連結
される場合には、基板へのエネルギー入力が、該基板か
ら支持部材への熱移動速度と、基板中の熱エネルギー拡
散との組合せを越えないように、パワーは比較的低いレ
ベルに維持されなければならない。しかしながら、エッ
チング速度とパワー密度（power density）とはほぼ正
比例し、望ましいエッチングを行うためにはより長いプ
ロセス回数が必要となるため、これらの低いエネルギー
・レベルは、チャンバーを通る基板の処理量（throughp
ut）を制限する。処理量を増大させるために、基板と支
持部材との間にガスをトラップすることによって、半導
体基板を冷やすこともできる。熱伝達および処理量を最
大（maximum ）とするためには、基板は支持部材に締め
つけられる（clamp ）、そして、上記ガスはチャンバー
圧力より大きい圧力で該基板と支持部材との間に維持さ
れる。
【０００７】半導体基板加工のために用いられる温度制
御方法は、ある程度は、フラットパネル・ディスプレイ
基板に適用可能である。フラットパネル・ディスプレイ
基板が相対的に小さい、例えば５，０００ｃｍ2 未満の
場合には、該基板を機械的に支持部材に締めつけ、該基
板をトラップされたガス体積（gas volume）で背面冷却
することを含む、半導体加工冷却技術は、一般的に許容
しうる。しかしながら、フラットパネル基板として用い
られるガラスは、はるかに低い熱伝達係数を有するた
め、該基板を通じる熱伝達速度がシリコン基板のそれよ
り１００倍程度小さく、したがって背面ガス冷却は半導
体加工のとき程には効果的でない。更に、１つの基板の
上に多数のパネル製作が可能となるように該基板のサイ
ズを増大させると、例えば、基板が５５０ｍｍ×６５０
ｍｍ程度に大きい場合には、該基板を機械的に支持部材
に締めつけて、該基板と支持部材との間に加圧されたガ
スを維持することは、支持部材からのガラスの曲げ（bo
w out ）および破壊を引き起こすこととなる。したがっ
て、該基板の中の温度が許容されるレベルに維持される
ように、より大きいガラス基板の処理は、低いパワーレ
ベルの使用に限定される。厚さ約１. １ｍｍで熱伝導率
が１０〜１１ｍＷ／ｃｍ／Ｋでは、背面冷却なしで、且
つ、レジストのある基板の表面温度を１２０℃より高く
上昇させることなく、０. ２５〜１. ２５Ｗ／ｃｍ2 の
パワー密度を維持することができる。
【０００８】加えて、基板として用いられる大きい、長
方形の、ガラスシートは、重くて嵩高いのみならず壊れ
やすく、しかもそれは水平ないし垂直面の間で容易に操
作することができない。したがって、フラットパネル基
板上のフィルム層を選択的にエッチングするために使用
されるプラズマ・エッチングプロセスは、典型的には、
該基板を水平位置に配置したまま実行される。なぜなら
ば、基板がプロセス・チャンバー中に水平位置で装填さ
れている場合、その方がプロセス中で該基板を扱うため
にはより容易だからである。
【０００９】アモルファスシリコン層を使用しているフ
ラットパネル・ディスプレイを作成するために用いられ
たプロセス化学（process chemistries ）も、欠陥のあ
るディスプレイの作成に寄与する。フラットパネル・デ
ィスプレイパネルにおいて、フィルム層の中でエッチン
グにより形成された穴ないし溝は、典型的には、テーパ
状の壁（tapered walls ）を有しているに違いない。典
型的には、エッチングされた層がアモルファスシリコン
である場合には、弗素ベースの化学（fluorinebased ch
emistries）がエッチングのためによく使用される。弗
素ベースの化学を用いてテーパ状の側面壁を与えるため
に、エッチング化学に酸素が導入される。弗素ベースの
化学がフィルム層をエッチングするにつれて、該酸素
は、そのレジストのエッジを連続的にエッチングしてレ
ジストの幅を減少させ、このように、エッチングされる
フィルム領域の幅を増やして望ましいテーパ状の壁を形
成する。しかしながら、そのレジストのエッジをエッチ
ングするために使われた酸素は、またチャンバー中で粒
子汚染物を形成する。該粒子汚染物が基板の上に受容さ
れたならば、それは粒子欠陥（particle defect ）を引
き起こすこととなる。
【００１０】水平位置にある１つのガラス基板の処理
は、該基板のエッチングにとって不満足なアプローチで
しかない。水平フラットパネル基板のための典型的なエ
ッチング・プロセスにおいて、エッチング・プラズマ
は、チャンバー包囲体（enclosure ）の範囲内で、基板
より上に維持される。したがって、フィルム層がエッチ
ングされるにつれて、包囲体中の汚染物は重力によって
落下し、且つ汚染物は静電気的にも基板に引きつけられ
る。これらの汚染物のうち境界（thoreshold）サイズを
越える各々は、基板上に形成されたフラットパネルの中
で、欠陥を与えることとなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】したがって、エッチン
グ装置等の基板処理装置についての前述した技術におい
ては、最大の処理量で最小のプロセス変更によってフラ
ットパネル装置のエッチングを可能とするニーズが存在
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板処理のた
めのプロセス・チャンバー、好ましくは、フラットパネ
ルディスプレイおよび他の大きい基板上のフィルム層を
エッチングするためのエッチング・チャンバーを提供す
る。その中では、複数基板の露出された表面上のフィル
ム層は、１つのエッチング・チャンバー中で同時にエッ
チングすることができる。
【００１３】好ましい態様においては、装置は反応性イ
オンエッチング・チャンバーとして構成され、その中で
は、複数の基板受容面を有する基板支持部材がチャンバ
ー中に配置され水平軸まわりに回転可能とされて支持部
材の基板受容面を、基板支持部材上への基板装着のため
の、または支持部材から基板を取り去るための水平面に
位置決めする。基板支持部材は、クランプ手段を更に含
み、基板支持部材がチャンバー内で回転された際にも、
基板を該基板支持部材に保持する。
【００１４】基板支持部材は、好ましくは、チャンバー
内で同処理のために、２つの基板をその上に受容するよ
うに構成されている。基板支持部材が２つの基板を同時
に処理するように構成されている場合には、基板は該基
板支持部材の対向するサイド上に支持することができ、
水平位置でチャンバー内に装着され、そして、基板支持
部材上に配置された後に、回転されて基板を垂直、ない
しほぼ垂直のエッチング用の位置に配置する。装置は、
好ましくは、基板上の露出されたフィルム層の反応性イ
オンエッチング用に構成されており、その中では支持部
材がカソードとして構成されているが、他のエッチング
・プロセス、例えば、トリオード（triode）構成、ある
いはチャンバー外でプラズマが形成されるリモート・ソ
ースを、本発明の装置とともに用いてもよい。実際、幾
何学的配置（geometry）は、他のプロセス、例えば化学
的気相堆積、堆積スパッタリング等にも好ましく応用可
能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（装置に関する導入部）本発明は、基板処理のためのチ
ャンバー形状を提供する。好ましい環境においては、該
チャンバー形状は、図１に示すように、フラットパネル
・ディスプレイ基板１２または他の基板をプラズマエッ
チングするためのエッチング・チャンバー１０であっ
て、該基板１２が、それらがチャンバー１０に装填され
た際、あるいはチャンバー１０から除去される際と同様
に、水平面に保持され、そして、該基板１２がエッチン
グ・サイクルのための水平面で回転させられる。チャン
バー１０は、反応性イオンエッチング・チャンバーとし
て構成されることが好ましく、該チャンバー中では、基
板１２が支持部材１４上に受容されて、該支持部材１４
は約１３. ５ＭＨｚのＲＦ電源により負の自己バイアス
電圧に保持される。上記ＲＦ電源は、容量結合（capaci
tatively coupled）されていてもよい。チャンバー１０
は真空圧力に維持され、エッチング・ガス化学種（spec
ies ）がチャンバー１０に装填されて、上記ＲＦ電源に
よるプラズマ中にスパークして入る。
【００１６】（エッチング・チャンバー形状）図１およ
び２を参照して、本発明のエッチング・チャンバー１０
は、一般的に、支持部材１４を囲うための包囲体壁（en
closure wall）１１であって好ましくはカソードとして
構成されているものと、チャンバー１０の外部で可動ス
タンド２８０（図１に示される）上に配置された支持部
材駆動システム１６とを含む。該可動スタンド２８０
は、支持部材１４を包囲体壁１１内で回転させるように
なっている。包囲体壁１１は、一般的に、相対する第１
および第２の端壁２２および２４（壁２２は図２中に示
されている）を有する長方形の相対する（opposed）側
壁壁２０および２０´、頂部１８、および底部１８´を
含む。図２に示されるように、スリットバルブ２６は、
第１の端壁２２を通してチャンバー１０内部へアクセス
して、基板１２を支持部材１４上に置くため、および支
持部材１４から基板１２を取り除くことができるように
設けられる。支持部材駆動システム１６は、第２の端壁
１４を通る回転真空結合（rotary vacuum coupling）を
通じて、支持部材１４に結合され、チャンバー１０内で
の支持部材１４の水平軸まわりの回転を許容するように
構成されている。該回転結合も、チャンバー１０の外部
から該チャンバー内にユーティリティ（utilities ）を
通過させる。
【００１７】図３を参照して、本発明のエッチング・チ
ャンバー１０は、エッチング位置に示されており、該位
置においては、支持部材１４は、図２に示された装填位
置におけるその位置から９０度回転させられている。チ
ャンバー１０は、好ましくは反応性イオンエッチング・
チャンバーとして構成される。この場合、反応性プラズ
マは基板１２と電気的に接地された包囲体壁１１との間
に与えられ、基板１２の露出した表面上のフィルム層を
選択的にエッチングする。したがって、チャンバー包囲
体壁１１は電気的に接地され、そして支持部材１４はそ
のプラズマに関して負の電圧に維持される。プラズマの
中の電子移動度は該プラズマ中のイオン移動度よりはる
かに大きいため、周波数１３. ５ＭＨｚのＲＦバイアス
は、支持部材１４上に負バイアスを確立する。好ましく
は、支持部材１４は、そのチャンバー壁１１に関して、
２００〜６００ボルトの間の電圧でバイアスされてい
る。在来方のガス入口（図示せず）および在来方のチャ
ンバー出口（図示せず）が設けられ、プラズマ状態とな
った際に基板１２の露出された表面上のフィルム層の部
分に対して選択的なエッチング親和性（etching affini
ty）を有するガスないし複数のガスが、チャンバー１０
内部で特定の圧力に、且つチャンバー１０を通じて特定
の流速に維持される。該ガスは、複数の穴か他の導管
（conduit ）をその中に有するチューブを通して、チャ
ンバー１０内に分散されてもよい。チャンバー出口は、
少くとも１個、好ましくは２個の真空ポンプ１３（１つ
のみ図示されている、例えばターボ分子ポンプ）を含
み、全体で約４０〜１００ｓｃｃｍのガス流で、チャン
バー内の圧力を約２００のミリＴｏｒｒ未満、好ましく
は１５〜４０のミリＴｏｒｒの範囲に減圧できるように
なっている。塩素ベース化学試薬（chemistries ）、例
えば、ＢＣｌ3 、Ｃｌ2 、ＨＣｌ、ＣＣｌ4 等、を含む
ガス混合物は、シリコン、アルミニウム等の反射性の金
属（reflective metals）をエッチングするために使わ
れる。弗素ベース化学試薬を有するガス混合物は、窒化
珪素およびとＳｉＯ2 をエッチングするために使われ
る。塩素および弗素ベースの化学試薬の混合物は、Ｍ
ｏ、Ｔａ、ＭｏＴａ等の反射性の金属をエッチングする
ために使われてもよい。チャンバー１０は好ましくはエ
ッチング・チャンバーとして構成されるが、本発明の装
置は堆積プロセスのために使われてもよい。特に、プラ
ズマ堆積、化学気相成長、および他のエッチング・プロ
セスが、チャンバー１０の中で実行されてもよい。
【００１８】（好適な基板支持部材の構造）図２および
３を参照して、基板支持部材１４は、好ましくは、チャ
ンバー１０内で複数の基板１２の同時処理を許容するよ
うに構成される。したがって、支持部材１６は、複数
の、好ましくは２個の、支持部材１４の対向側（opposi
te sides）に配置された平行な基板受容面３０（図２お
よび３中では、１つのみ示されている）を含み、個々の
基板受容面は、その上に１つの基板１２を受容するよう
なサイズに作られる。支持部材１４は、個々の基板受容
面３０上に配置された、それぞれの基板クランプ・リフ
ト組立体（assemblies）３２をも含む。ここで更に記述
すると、個々の基板クランプ・リフト組立体３２は、そ
れらが支持部材１４に基板１２を締めつけるクランプ位
置と、それらが支持体より上に位置決めされて、該基板
１２を支持部材１４の基板受容面３０に支持するローデ
ィング／アンローディング位置とに、選択的に配置可能
である。このローディング／アンローディング位置にお
いては、図６および７に示すように、クランプ・リフト
組立体３２と基板受容面３０との間にスペースが与えら
れ、ロボット刃５０（図６ないし８に示す）にアクセス
して支持部材１４上に基板１２を置くか、あるいは該基
板１２を支持部材１４から取り除く。
【００１９】また、支持部材１４も水平軸まわりに回転
可能であり、該支持部材１４の基板受容面３０を、図２
に示されるような水平ローディング位置と、図３に示さ
れるような垂直エッチング位置とに移動させる。したが
って、支持部材１４も回転可能な連結３４を含み、該連
結は、支持部材１４の一方の端から開口（aperture）を
通して包囲体第２の端壁２４の中にまで広がり、そこで
支持部材駆動部材１６とともに終わる。回転可能な連結
３４は、好ましくは管状部材からなり、該管状部材は、
第２のチャンバー壁２４（図１に示される）の外部上に
配置された支持スタンド２８０中に受容される（ここで
さらに記述される）。回転可能な連結３４は、チャンバ
ー１０内で支持部材１４を支持し、且つガス、冷却剤、
電気供給ライン等のユーティリティを連通させて、支持
部材１４中に供給する（こでさらに記述される）。支持
部材は端壁２４から好ましくは片持梁風に配置される
（cantilevered）が、支持部材は、両方の端壁２２およ
び２４から離れて支持（support off ）されていてもよ
い。
【００２０】（基板クランプ組立体）図２、４および５
を参照して、基板クランプ・リフト組立体３２の詳細に
ついて示す。クランプ・リフト組立体３２は、支持部材
１４の基板支持面３０の各々の上に受容される、したが
って、ただ１つの基板クランプ・リフト組立体３２につ
いて詳細に説明することとする。基板クランプ・リフト
組立体３２は、支持部材１４の基板受容面３０の周囲
（perimeter ）の周りに（about ）受容されるようなサ
イズとされた環状のクランプ環５２を含み、基板１２
が、基板受容面３０に受容された際には、基板クランプ
・リフト組立体３２のエンベロープ内に受容されるよう
になっている。該クランプ・リフト組立体３２は、更に
クランプ環５２とカソード１６との間に配置されたクラ
ンプ・バイアス部材５４（図５に示される）と、クラン
プ環５２の周辺部のまわりに配置された複数の基板リフ
ト部材５６（図４に示される）とを含む。基板１２が長
方形である場合には、クランプ環５２は同様に環状の長
方形（annular rectangle ）である。
【００２１】図２を参照して、クランプ環５２は、対向
する第２のレール部材６４および６６に垂直に連結され
た複数の第１のサイドレール部材６０および６２を含
み、長方形プロファイルを形成している。複数のクラン
プ・フィンガー６８（好ましくはセラミック）は、第１
のサイドレール部材６０、６２から、支持部材１４の基
板受容面３０の上に受容された基板１２の露出された頂
部にかみ合う（engage over ）のに充分な距離で内側に
広がっている。クランプ・フィンガー６８は、好ましく
は、レール部材６０、６２の長手方向に沿って調整可能
（adjustable）であり、クランプ５２が異なる長さの基
板１２を支持部材１４にで締めつけるのを許容するよう
になっている。クランプ・レール６０、６２内に複数の
「ねじ切り穴」（図示せず）を設け、且つ該フィンガー
６８を上記ねじ切り穴のうちの選択されたものにボルト
等の留め器具により固定（affix ）することにより、フ
ィンガー６８を調整することができる。クランプ・フィ
ンガー６８の締めつけ端（clamp end ）は、好ましく
は、基板１２上のシャドウイングを最小にするために、
支持部材の基板受容面３０上に受容され基板１２の端の
わずか内側にフィットするようなサイズに形成される。
【００２２】クランプ環５２は、導電性の材料から製作
されてもよいが、絶縁性材料から製作されることが好ま
しい。クランプ環５２から基板１２へのいかなる電気コ
ンダクタンスを制限するために、クランプ・フィンガー
６８はセラミック等の絶縁性材料から製作されることが
好ましい。支持部材は、その中に環状のチャネル６９を
含み、該チャネルが基板受容面の周辺部のまわりに広が
って、絶縁性部材７１その中に受容し、セラミック等の
材料から形成され、クランプ環５２と基板１２との間に
絶縁バリアを形成する（最適には、図４に示される）。
【００２３】（クランプ・バイアス部材の構造と動作）
クランプ環５２（および該方向にバイアス可能なバネ）
は、図５に示すような複数のクランプ・バイアス部材５
４によって、支持部材１４に連結される。好ましくは、
クランプ・バイアス部材は、クランプ環５２の各コーナ
ーに位置する。個々のクランプ・バイアス部材５４は、
支持部材１４から内側へ広り、上部フランジ７２中での
支持部材１４の表面で終わるように広がるハウジング７
０と、該ハウジング７０中で広がりハウジングのフラン
ジ７２に隣接する外側で終わるバネ付きピン（spring l
oaded pin ）７４とを含む。バネ付きピン７４は、ハウ
ジング７０中に配置されたピストン部材８０に受容され
たシャフト部７６と、上部フランジを通って支持部材１
４から外側に広がシャフト部７６の延長部として形成さ
れた延長部８１とを含む。バネ８２は、ハウジング７０
内でフランジ７２とピストン部材８０との間に延びて、
該ピストン部材８０、およびハウジング７０内部のシャ
フト部分７６をバイアスする。バネ付きピン７４の中の
延長部分８１は、クランプ環５２に連結される。好まし
くは、ピン７４の延長部分８１は、内部にネジ切りされ
た内部孔（bore）を含み、そして、ボルト７８は、クラ
ンプ環５２を通ってクランプ環５２を固定する（secur
e）ためのネジ切りされた内部孔中からクランプ・バイ
アス部材５４まで及ぶ。このように、クランプ環５２
は、クランプ環５４をクランプ・バイアス部材に締め付
けているボルト（bolts ）７８（１つのみ示す）を単に
取り除くことにより、サービス（servicing ）のために
支持体から容易に取り除くことができる。
【００２４】クランプ・バイアス部材５４は、クランプ
環５２、およびクランプ環５２から基板１２上を支持部
材１４まで広がるクランプ・フィンガー６８をバイアス
する。このように、クランプ・バイアス部材５４は、基
板１２と接触するクランプ・フィンガー６８、およびエ
ッチング・プロセスを通じて支持部材１４に接触する基
板１２を保持するために使用される。バイアス部材５４
中のバネ８２は、基板１２上に充分な力を維持して、支
持部材１４がチャンバー内で回転する際に基板１２と支
持部材１４との間の接触を維持しなければならない。５
５０ｍｍ×６５０ｍｍのガラス基板では、該基板を支持
部材５４に固定するために、４つのクランプ・バイアス
部材５４を用いて、約０. １３Ｎ／ｃｍ2 のバネ力は、
支持部材１４がチャンバー１０内で回転する際に、支持
部材１４上の基板１２を維持するのに充分である。しか
しながら、基板１２が支持部材の上に維持されることを
確保するために、バネ８２は力可変バネであってもよ
い。このような場合、クランプ環５２が支持部材１４の
隣接する面から離れて動く際に生ずるような、バネ８４
が圧縮される際にバネ力が増加する。
【００２５】（基板リフト装置）図４を参照して、クラ
ンプ環５２は、更に、クランプ環５２から基板１２と支
持部材本体１４との中間位置まで広がっている複数の基
板リフト部材５６（１つのみ示す）の複数を含む。１つ
のリフト部材５６は、好ましくは、クランプ環５２の対
向する第１レール部材６０、６２の個々の端の下側に設
けられ、そして、溝ないし凹部（recess）が、環状の絶
縁性部材７１中に設けられて、クランプ環５２が基板１
２を支持部材１４に締め付けるように位置した際に、リ
フト部材５６が支持部材１４中に押込められる（recess
ed into ）のを許容するようになっている。リフト部材
５６は、スリットバルブ２６の位置の反対側に配置され
た端レール６６中に位置してもよい。個々のリフト部材
５６は、クランプ環５２の内部に、第１クランプサイド
レール部材６０の一般に平面状の下面に対して平行オフ
セット関係で（in parallel relation to ）延びるオフ
セット刃先部９０と、刃先部９０とクランプレール６
０、６２との間の刃先部９０表面の上面に対して斜めの
角度で広がるセンタリング部材９１とを含む。刃先部９
０は、一般に平面状の上位基板エンゲージ面９２を含
み、該上位基板エンゲージ面９２は、支持部材１４から
の基板を持ち上げるように、基板１２に関して可動であ
る（更に詳述される）。
【００２６】（クランプ・リフト組立体の動作）図６、
７および８を参照して、クランプ・リフト組立体３２
は、ロボット刃５０（図６および７に示す）と相互動作
するように構成され、該基板をロボット刃５０から取り
去って基板１２を支持部材１４の上へ位置決めして締め
付け、および支持部材から基板１２を持ち上げてロボッ
ト刃５０によりチャンバー１０から取り去られるように
位置決めする。支持部材１４への基板１２の装填に備え
るために、クランプ環５２が、支持部材１４から離れ、
図６に示す位置まで駆動（actuated）される。この位置
において、クランプ・フィンガー６８は、支持体部材１
４の基板受容面３０から離れて（spaced from ）いる
が、リフター５６の基板エンゲージ面９２は、支持部材
１４の基板受容面３０か、あるいはそれより下に押込め
られたままである。このようにして、基板挿入ギャップ
９６が支持部材１４とフィンガー６８との間に与えら
れ、該ギャップ９６は、基板１２、および該基板１２を
支持するロボット刃５０が、支持部材１４と、クランプ
環５２の上面の上のクランプ・フィンガー６８との間に
水平に挿入されるのを許容するのに充分なサイズを有し
ている。
【００２７】一旦、ロボット刃５０が支持部材１４と部
分的に上昇したクランプ環５２との間に基板１２を位置
決めさせれば、クランプ環５２は図７に示すように支持
部材１４から更に外側へ駆動されて、基板１２の下面
と、リフト部材５６の中の基板エンゲージ面９２とを係
合、次いで基板１２をロボット刃５０から持ち上げる。
もし基板１２が基板受容面３０に対してずれて位置決め
（misalign）されたならば１つあるいはそれを越えるリ
フト部材５６が基板１２の端とかみ合うこととなり、そ
れを隣接するクランプ・レール６０または６２の内側に
移動させ、基板１２を支持部材１４の基板受容面３０上
へ受容されるように該基板１２を位置決め（align ）す
る。一旦、基板１２がチャンバー１０内でリフト部材５
６でサポートされたならば、ロボット刃５０は、チャン
バー１０からスリットバルブ２６を通して格納（retrac
t ）されてもよい。
【００２８】基板１２を支持部材１４上に位置させるた
めに、クランプ環５２は、支持部材の基板受容面３０か
ら図８に示された位置に至る方向に動かされる。クラン
プ環５２は、好ましくは、図７の充分に延長された位置
から、図８のクランプ位置まで、基板１２の支持部材１
４への係合により、あるいはフィンガー６８の基板１２
への係合により、該基板１２が欠けたり（chipped ）、
ひび割れたりしないことを確保するように、連続的に、
比較的遅い速度で動く。しかしながら、基板１２を支持
部材１４に締めつけるために必要とされた事件を減らす
ために、クランプ環５２の動作は、不連続（discrete）
であっても、連続的であっても、複数の速度段階で起こ
ってもよい。基板１２をチャンバーから取り去るため
に、クランプ環５２の動きのシーケンスは、逆にされる
（reversed）。
【００２９】基板１２を支持部材１４にオンまたはオフ
する配置（placement ）は、それらがチャンバー１０内
で内側および外側に駆動される際に、ロボット刃５０お
よび基板１２の完全なクリアランスを必要とする。も
し、基板１２またはロボット刃５０が、それらがチャン
バー内で内側および外側に駆動される際に、クランプ・
リフト組立体３２に接触するならば、これら相互の部分
表面の動きにより汚染粒子が生成されることとなり、更
に悪くは、基板１２が欠けたり、ひび割れしたり、ある
いはその他のダメージを受ける可能性がある。このよう
に、支持部材の基板受容面３０とクランプ・フィンガー
６８との間のクリアランスは、ロボット刃と基板１２
が、フィンガー６８と基板受容面３０との間を、いずれ
の要素にも接触しないで通過させるのに充分でなければ
ならない。次いで、基板１２が支持部材１４に対して動
くのを停止した後にのみ、そのクランプ・リフト組立体
３２は、該基板をロボット刃から離して持ち上げる（li
ft off）ために操作されてもよい。
【００３０】（クランプアクチュエータ構造）クランプ
位置と延長した位置との間のクランプ環５２の動きは、
図２に示されるように、頂部包囲体壁１１の上に装着さ
れている４つの作動部材２００により、作動させること
が好ましい。作動部材２００を包囲体壁１１上に配置す
ることによって、個々のクランプ環５２は、支持部材１
４を回転させてクランプ環５２を作動部材２００に隣接
して位置決めすることによって、作動部材２００に隣接
して位置決めすることができる。
【００３１】クランプアクチュエータ２００は、図６、
７および８で示された位置の間にクランプ環５２を動か
す。好適な実施例においては、クランプ環５２と選択的
に係合るために、クランプアクチュエータ２００がチャ
ンバー１０の頂部包囲体壁１１から内側に延長可能であ
り、且つ、アクチュエータ２００のエッチングを防止す
るか、あるいは最小限のものとするため、これは基板１
２のエッチングの間、包囲体壁１１中に外側へ格納する
ことができる。図２もっともよく示されるように、アク
チュエータ２００、好ましくは４つ、の個々は、チャン
バー１０のみ壁１１の中の中の開口２０４を通って広が
り、チャンバー１０内でフック部２０６で終わるロッド
２０２を含む。該ロッド２０２は、チャンバー１０の内
側および外側に直線的に動作可能（linearly actuable
）であり、且つそれらの長手方向の軸のまわりに回転
で可能である。ベロー（bellows ）２０８は、包囲体壁
１１内の個々の開口２０４のまわりの該包囲体壁１１の
外面上に設けられる。ベロー２０８の最外部の端は、ロ
ッド２０２リップシール等によりシール的にかみ合わさ
れ、包囲体壁１１を通る開口２０４をシールしている。
【００３２】好ましくは、１つのアクチュエータ２００
は、クランプ環５２の個々のコーナーを持ち上げるよう
に設けられる。このように、基板１２およびクランプ環
５２が長方形の場合、４つアクチュエータ２００が設け
られる。図６〜８に示された位置間でクランプ環５２を
動かすために、個々のアクチュエータ２００のロッド２
０２が充分に格納された位置からてチャンバー１０から
図２中の疑似ラインによって示されるような位置に、先
ず作動される。該位置ではフック２０６がクランプ環５
２のすぐ隣に且つ下に隣接している。ロッド２０２は次
いで回転させられて、フック２０６をクランプ環５２の
端のすぐ下に置く。それから、全ての４つのロッド２０
２は、それらのフック２０６をクランプ環５２の下方
（underneath）に置いたまま、包囲体壁を通して同時に
格納され、クランプ環５２を支持部材１４から引上げ
る。ロッド（rods）２０２は、図６、７および８で示さ
れる位置にクランプ環５２を位置決めするように動き、
支持部材１４上に装填したり、装填しなかったり（unlo
ading ）する。
【００３３】クランプ環５２の下のフック２０６の配
置、およびこれに続く開口２０４を通じるロッド２０２
の格納（retraction）は、基板装着および締付位置の間
にクランプ環５２を動かすために、クランプ環５２をク
ランプアクチュエータ２００にリンクするのに充分であ
る。しかしながら、好適な実施例においては、クランプ
環５２は、その各コーナーで、外側に延びるリフティン
グ・ロッド２１０を含む。このように、フック２０６が
クランプ環５２下方の位置から上方へ動いてクランプ環
５２を支持部材１４から持ち上げるにつれて、フック２
０６の端フック２０６に受容され、このことにより、フ
ック２０６それ自身をリフティング・ロッド２１０に合
わせる（align ）。
【００３４】クランプアクチュエータ２００は、支持部
材１４の各基板受容面３０上に基板１２を装填するため
に、チャンバー１０に位置する。例えば、支持部材１４
が２つの基板受容面３０を有する場合、基板１２は基板
受容面３０の１つの上に装填され、そして支持部材１４
が次いで１８０度回転させられるて、他の基板受容表面
３０をクランプアクチュエータ２００に隣接して位置さ
せる。アクチュエータ２００は、この第２の基板受容表
面３０の上にクランプ環５２を動かし、処理のために基
板１２を支持部材１４に位置させる。
【００３５】（支持部材の内部構造）図９を参照して、
この図には支持部材１４の内部構造が示されている。該
支持部材１４は、中央コア部１２１と、該中央コア部１
２１に受容された対向プレート１２３、１２７とを有
し、装着面（thee mounting surface ）３０を形成して
いる金属的な本体１２０を含む。コア部１２１は、ウエ
ブ（webs）によって分離された複数のカッタウェイ（cu
taway ）部１２２と、プレート１２２、１２３が固定さ
れた平行平板状装着面１３１（parallel planar mounti
ng faces）１３１と、平板状装着面１３１、１３３に垂
直な少なくとも１つの平面状装着側面とを含む。回転可
能な連結３４は、好ましくは絶縁フランジ接続２６４を
通して、平面状装着面において支持部材に連結されてい
る。支持部材１４に設けられたカッタウェイ部分１２２
は、該支持部材１４の重量を減らして回転可能な連結３
４およびこれに関連した支持構造上の曲げモーメントを
減らすために設けられる。カッタウェイ部分１２２は、
好ましくは、軽い重量のプラスチックの絶縁性材料で埋
められている。
【００３６】（支持部材の基板冷却構成）図９および１
０を参照して、これらの図には、支持部材１４を冷やす
ための支持部材１４の構造が示されている。支持部材１
４の基板受容面を形成するプレート１２３上に受容され
た基板を冷やすために、該プレート１２３、１２７の個
々が、複数の流路（flow passage）１５１（図９の疑似
ラインで示される）を含み、該流路を通って、水等の冷
却剤がエッチング・プロセスにわたって（throughout）
流される。プレート１２３、１２７中、すなわち冷却剤
流路中に冷却剤を供給するために、冷却入口流路が支持
部材１４の中央コア部１２１を通って延びており、個々
のプレート１２３、１２７中において流路１５１の入口
と整合（align ）している。出口流路も、同様に、中央
コア部１２１を通って延びており、個々のプレート１２
３、１２７中において流路１５１の出口と整合してい
る。
【００３７】Ｏ−リング・シールが、プレート１２３、
１２７への入口および出口の個々に隣接して設けられて
おり、該プレート１２３、１２７と中央コア１２１の間
の接続をシールしている。冷却剤のその流量（flow rat
e ）および入力温度は、基板１２の温度を、その上に形
成されるデバイスに有害でない範囲内に該基板を維持す
るように選択される。支持部材１４の冷却が基板１２か
らの熱伝達を増大することは好ましいが、該基板の背面
冷却が維持されない限り、基板１２の温度は、まだチャ
ンバー内のパワーレベルに主に依存する。したがって、
パス１２６を冷やしている分子後方は、ガスをポート１
２８までconirnunicate するために支持部材１４の面を
受けているステムからプレート１２３の近似の中央を通
して延びる支持部材本体（示されたもの）を（１２７）
を通して配置されていてもよい。したがって、分子背面
冷却流路（molecular backside cooling passage）１２
６が支持部材本体を通って、支持部材１４のステム受容
面から配置され、プレート１２３、１２７のほぼ中央を
通って延びるポート１２８（１つのみ示す）に、ガスを
連通させる。該ガスは、該基板からの熱を水冷支持部材
１２０に対流伝熱的に（convectively）に連通させてフ
ィルム層のエッチング中に基板１２を冷やす熱伝達メカ
ニズムを与える。好ましくは、そのガスは基板１２とプ
レート１２３または１２７の間、ついでチャンバー１０
に流され、そして、プレート１２３、１２７がその中
に、ガスを基板１２の下側に沿って導く（channel ）た
めの複数の溝を含んでいてもよい。絶えず（constantl
y）背面ガスを流すことによって、基板１２は支持部材
１４への熱伝達によってに冷やすことができる。しかし
ながら、基板１２を曲げたり、破壊したりする可能性の
ある圧力は、基板１２と支持部材１４との間に与え（bu
ild ）られない。そのガスは、非反応性化学種（specie
s ）、１つまたはそれ以上の反応性エッチング化学種、
またはこれら両方の組合せであってもよい。
【００３８】（ステムと支持体ユーティリティ部材接
続）回転可能な連結３４は、ガス、水および電力を含む
ユーティリティを供給するための通路（passage ）を、
チャンバー１０の包囲体外部から支持部材の内部まで与
える。この水を支持部材１４に供給するために、水入口
ライン１５０および水出口ライン１５２は、回転可能な
連結３４を通って延び、支持部材１４ステム受容壁内の
取付部ないし管継手（fittings）に接続される。これら
の取付部は、支持部材内の冷却流路の外端（outer end
）を形成し、そして、その入口に通された水ないし他
の冷却剤は、支持部材１４を通り出口からのライン１５
２を通り抜けて、熱を支持部材１４から取り去る。水入
口ライン１５０および水出口ライン１５２の個々は、好
ましくは、銅等の伝導性（conductive）の管材料から構
成される。１つの水入口ライン１５０および１つの水出
口ライン１５２が示され記述されているが、複合的（mu
ltiple）な入口、および／又は複合的な出口が特に考慮
されるべきである。同様に銅等の伝導性の管材料から構
成された背面冷却流路１６０は、回転可能な連結３４を
通って延び、冷却ガスをガス入口１２６に供給する。伝
導性ガスライン１６０、水入口ライン１５０および水出
口ライン１５２は、好ましくは、支持部材から延び、回
転可能な連結３４内に配置された電気伝導性の支持プレ
ート１４８で終わっている。非伝導性の管材料は、支持
プレート１４８におけるライン１５０、１５２および１
６０の終点（terminus）から、それぞれのユーティリテ
ィ源ないし処分（disposal）にまで延びている。
【００３９】ＲＦ電圧は、好ましくは、複数のろう付け
（brazed）銅ストリップ１３０等のハードワイヤ接続を
通って、冷却剤入口および出口ライン１５０、１５２、
およびガス供給ラインに供給される。冷却剤ライン１５
０、１５２およびガスライン１６０に電気経路を与える
ために、ストラップ１６２がＲＦ源から支持プレート１
４８まで延びている。好ましくは、該ストラップ１６２
は、回転可能な連結３４から外側に延び、それを通る開
口１３４を通って、回転可能な接続３４に直接に隣接す
るように配置されたＲＦ源に接続される。このようにし
て、支持部材が回転させられるとき、上記ストラップ
は、冷却剤ライン１５０、１５２およびガスライン１６
０のまわりに単に巻き付く。支持体部材１４を前後に回
転させて、基板１２を受容する位置に支持部材１４の基
板受容面３０を位置させることにより、ストラップ１６
２は、回転可能な連結３４内で巻上がってしまう（boun
d up）ことはない。
【００４０】（支持部材の支持構造）図１０を参照し
て、チャンバー１０内で支持部材１４を回転させ支持す
るための回転可能な連結３４の構成について詳細に示
す。好ましくは、回転可能な連結は、チャンバーの第２
の端壁２４を通ってチャンバー１０内で支持部材１４に
接続される管状の内部ステム部２５０と、それを通って
内部ステム部２５０が延びる外部円筒形のハウジング２
５２とを含む。外部管状ハウジング２５２は、チャンバ
ーの端壁２４に接続されて該外部管状ハウジング２５２
を第２の端壁２４の位置で支持するための、環状の（an
nular ）フランジ２５４を含む。加えて、管状内部ステ
ム部２５０は、同様に、一対のベアリング・パイロット
２６０をその上に含む。ローラーベアリング２６２が設
けられ、ステム２５０および外部ハウジング２５２の各
々のパイロット上に導かれ、該ステム部２５０が外部ハ
ウジング２５２に対して回転させられる。
【００４１】支持部材１４へのステム部２５０の接続
は、絶縁性接続２６４でなければならない。これによ
り、チャンバー包囲体の外側に延びるステム２５０が、
電気的接地に維持され、他方、支持部材１４はエッチン
グのために負の電圧に維持される。この絶縁性接続２６
４を設けるために、支持部材１４は、該支持体I 部材１
４の端面１２４から内側に延び、直径においてステム２
５０の外径より大きい、一般に環状（annular ）のクラ
ンプ部２６６を含む。第１の絶縁性リング２６８は、ス
テム部２５０の末端（terninus）２７０と、クランプ部
２６６の内表面との間に配置され、第１のキーパー環２
７２は、ステム２５０上に（over）固定され、絶縁性リ
ング２６８を所定の位置に維持する。第２の（secondar
y ）絶縁性リング２７４は、第１のキーパー環２７２と
支持部材中央コア１２１との間に配置され、該第１のキ
ーパー環２７２とステム２５０とを支持部材１４から電
気的分離状態に維持する。第２のキーパー環２７６は、
第１のキーパー環２７２から第１の絶縁性リング２７０
の反対側の上において、該第１の絶縁性リング２７０上
（over）に受容される。この第２のキーパー環２７６
は、クランプ部２６６に固定される。これは、ステム部
２５０内部端２７０を支持部材１４にロックし、ステム
２５０と支持部材１４との間に、構造的に安定な絶縁性
の接続を与える。
【００４２】外部ハウジング２５２内でステム部２５０
を回転させるために、駆動部材１６は、チャンバー１０
の、および外部ハウジング２５２の外側に延びるステム
部２５０の端に接続される。駆動部材１６は、好ましく
は、外部ハウジング２５２の外面に取り付けられる、そ
して、それは好ましくは、ギヤ化出力シャフト２７２に
よってステム部２５０の外面上のリングギヤ２７４にリ
ンクされたモーター２７０を含む。該モーター２７０
は、好ましくは、明確な弧状（arcuate ）のステップに
より支持部材を回転させることが可能なステッパーモー
ター等の精密位置決めモーター（prescusion positioni
ng motor）である。リミットスイッチ（図示せず）ある
いは他の位置決め部材は、チャンバー１０内で支持部材
の位置を求めるために用いることができ、それらの出力
は、コントローラによりモニターして誘導（derive）し
モーター２７０に入力を送ってチャンバー１０内での支
持部材の回転位置を制御することができる。
【００４３】支持部材１４は、チャンバー１０内でスリ
ットバルブ２６（図２に示される）とロボット刃（図６
および７に示される）に関して、精密に位置決めされな
ければならなず、これにより、基板１２が支持部材１４
の上に正しく受容されることが確保される。加えて、支
持部材１４は保守点検（serviced）されてもよく、した
がって、該支持部材１４はサービス専門家にとって容易
にアクセス可能でなければならない。これらの特徴を与
えるために、回転可能な連結３４および支持部材１４が
取り付けられたチャンバー１０の端壁２４は、該チャン
バーから取り外せるように構成される。図１および１０
を参照して、回転可能な連結３４は、可動スタンド２８
０（図１に示される）内に受容されるが、それは一般に
平面直立部（planar upright portion）２８２を含む。
直立部２８２は、それを通る内部孔（bore）２８４を含
み、該孔中に、回転可能な連結３４の外部ハウジング２
５２が導かれる。好ましくは、外部ハウジング２５２
は、直立部２８２の範囲内に位置して、該直立部２８２
の一方のサイドの構成要素（components）のモーメント
が、直立部２８２の他のサイドの構成要素の質量とぴっ
たりと釣り合って（closely matched ）いる。これによ
り、回転可能な連結３４が直立部２８２を通って延びた
場合に、回転可能なハウジング３４の外部ハウジングが
第２の端壁２４に接触した（attaches）位置において、
いかなる曲げモーメントをも減少させることができる。
【００４４】図１を参照して、支持部材１４をスリット
・バルブに垂直に整列させる（align ）ために、直立部
２８２の上端は、それから上方へ延びる１対のネジ切り
調節ロッド２８６を含み、それらがチャンバー端壁２４
から延びるハンガー２８８（１つのみ示す）の範囲内
で、適合可能に受容可能（adjustably receivable ）と
されている。ナットあるいは他の固定器具をネジ切り調
節ロッド２８６上で回転させることにより、直立部２８
２の位置がは、スリットバルブを有する支持部材１４と
の整列を調節するため、チャンバー頂部１８に関して上
方あるいは下方に調節することができる。このような整
列は、図２に示されている。
【００４５】第２のボルト２８５（１つのみ示す）が、
直立部２８２を有する第２端壁２４に、更に、取り付け
られてもよい。加えて、チャンバー１０の内部の、ある
いは、その支持部材の保守点検のために、チャンバー端
壁２４がチャンバー底部１８´、頂１８および側面壁２
０、２０´から引き離してもよい。可動スタンド２８０
は、チャンバー１０から離して動かしてもよい。直立部
２８２は、その上の支持部材１４と回転可能な連結３４
とで、チャンバーの第２の端壁２４を、それらがチャン
バーから引出された際には支持する。
【００４６】チャンバー端壁２４を通してのステム部２
５０の延長は、空気のリークを止めるためにシールされ
ていなければならない。空気のリークがあると、該空気
は粒子状汚染物をチャンバー１０内に含ませる。再び図
１０を参照して、フランジ２５４のエンベロープの範囲
内で、チャンバー端壁２４を通して開口２９０が設けら
れ、これにより回転可能な連結３４が第２の端壁２４に
接続される。シール支持リング２９２は、ステム部２５
０の外部表面のまわりで、インボード・ローラーベアリ
ング２６２と第２の端壁２４との間に配置されている。
１対のリップシール２９４、２９６は、支持リング２９
２中のシール溝（grooves ）内に配置され、支持リング
２９２の内径とステム２５０の外径との間の界面（inte
rface ）をシールしている。Ｏ−リングシール２９８
は、支持リング外径中の溝内に配置され、該支持リング
と外部ハウジング２５２との間の界面をシールしてい
る。ガスポート３０２が、リップシール２９４、２９６
間のスペースにガスを供給し、該リップシール２９４、
２９６を通る漏れを防止するために、２つのリップシー
ル２９４、２９６の間のスペースに設けられてもよい。
【００４７】（エッチング・チャンバーとしてのチャン
バーの動作）チャンバー１０を操作するために、モータ
ー２７０がまず作動されて、スリットバルブ２６と水平
整列状態にある支持部材１４の基板受容面３０の１つを
回転させる。後述するように、スリット・バルブは開か
れ、そして、基板１２は装着されて、支持部材１４の上
に締めつけられる。支持部材１４は、次いでスリットバ
ルブ２６に関して１８０度回転され、支持部材１４の他
の基板受容面３０を位置決めする。次いで、後述すＲよ
うに、基板１２は装着されて、支持部材の他の他の基板
受容３０上に締付られる。支持部材は、次いで、９０度
回転されて、処理のために基板１２を垂直位置に置く。
エッチングの間、基板１２が９０度で垂直に位置決めさ
れることが好ましいが、本発明においては、エッチング
の間、垂直面から７５度程度の小さい角度に置かれても
よい。すなわち、基板１２の下端（lower edge）が、基
板１２の上端に比べてチャンバー１０の垂直端壁２０、
２０´により近いように配置されてもよい。このこと
は、支持部材１４の２つの基板受容表面３０を非平行関
係で設けることによって、容易に達成できる。これによ
り、支持部材１４がエッチングのために位置決めされる
とき、７５度の角度から垂直面に至るまでの角度に基板
１２が位置決めされる。プラズマ状態となった際に、基
板１２上のフィルム層の望ましいエッチングを与えるよ
うに選択されたガスは、チャンバー内にポンプで送りこ
まれ、一方、ＲＦ電圧が支持部材１４に印加される。エ
ッチング・プラズマは、チャンバー内でスパークして、
基板１２上のフィルム層をエッチングする。
【００４８】基板１２と電気的に接地されたチャンバー
壁との間に２００ないし６００ボルト程度の高電圧を維
持し、同時に０．２５ないし１．２５ｗ／ｃｍ2 の比較
的低いパワー密度を維持することにより、レジストの熱
的破壊点を越えることなく、しかも基板１２のエッチン
グ領域にテーパ状の壁を形成しつつ、基板１２を塩素ベ
ースの化学でエッチングすることができる。
【００４９】支持部材１４は、好ましくは、およそ２０
０度以下、より好ましくは１８０度以下で回転され、基
板１２を装着し、処理して、下ろす（unload）。このよ
うにして、例えば、第１の基板１２が装着された後、支
持部材１４をその上に第２の基板を装着するために位置
決めするために、１８０度反時計回り方向に回転され、
次いで、第２の基板１２が支持部材１４上に装着された
後、基板１２の処理のために、時計方向に９０度回転さ
れる。更に、基板１２を下ろすために、支持部材１４
は、反時計回りに９０度回転されて第２の基板１２を取
り外しのために位置決めし、次いで、第１の基板１２の
取り外しと、新しい基板１２の装着のために時計回りに
１８０度回転される。支持部材１４を２００度以下で回
転させることによって、冷却剤のための供給ラインとガ
ス供給はもつれ合ったようにならない。そして、簡単な
ストラップ１６２が、ＲＦ電気経路を与えるために使わ
れてもよい。
【００５０】本発明の装置は、大きいフラットパネル・
ディスプレイ、および他の大きい部材の処理、特に、基
板１２からの熱伝達速度および支持部材１４への熱伝達
速度によって、プラズマの最大パワー密度が制限される
ようなエッチング応用において、特に有用である。本発
明のチャンバー１０を用いれば、２つの基板１２を、従
来と同様の同一の０. ２５〜１. ２５ｗ／ｃｍ2 のパワ
ー密度で、従来はただ１つの基板１２だけを処理するた
めに用いられたパワー密度でチャンバー１０を通して、
基板１２の処理量を２倍にすることができる。加えて、
基板１２と支持部材１４との間にガスを流すことによっ
て、上記パワー密度を更に増大させ、エッチング速度、
そしてチャンバー１０を通ずる基板１２の処理量を更に
増大させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板をチャンバー内へ装着し、チャンバーから
取り外すために位置決めされた支持部材を有する本発明
のエッチング・チャンバーおよび支持スタンドの斜視図
（一部は断面図）である。
【図２】基板をチャンバー内へ装着し、チャンバーから
取り外すために位置決めされた支持部材を表すために、
疑似ラインで示したチャンバー壁を有する本発明のエッ
チング・チャンバーの斜視図である。
【図３】基板エッチング位置に位置決めされた支持部材
を有する本発明のエッチング・チャンバーの斜視図（一
部は断面図）である。
【図４】図２の支持部材を４−４で見た部分斜視図（一
部は断面図）である。
【図５】図２の支持部材のクランプ・バイアス部材の部
分斜視図（一部は断面図）である。
【図６】基板をその上に受容し、あるいはそれから基板
を取り外すように位置決めされた図２の支持部材の部分
断面図である。
【図７】基板下のロボット刃を作動させるように位置決
めされた図１の支持部材の部分断面図である。
【図８】チャンバー内でのエッチングのために基板をそ
の上に締め付けるように位置決めされた図１の支持部材
の部分断面図である。
【図９】図１の支持部材の斜視図（一部は断面図）であ
る。
【図１０】本発明のステム、支持部材、および可動スタ
ンドの連結の部分断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マサト エム． トシマ アメリカ合衆国， カリフォルニア州 94087， サニーヴェール， スワロー ドライヴ 1614 (72)発明者 カム エス． ロウ アメリカ合衆国， カリフォルニア州 94587， ユニオン シティ， リヴィエ ラ ドライヴ 461 (72)発明者 ダン メイダン アメリカ合衆国， カリフォルニア州 94022， ロス アルトス ヒルズ， マ リエッタ レーン 12000

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 包囲体（enclosure ）と；該包囲体内に
    受容され（received）、複数の平面状の基板受容表面を
    含む基板支持部材とを含む基板上フィルム層エッチング
    のための装置であって；前記支持部材は、前記平面状の
    の少なくとも１つが水平位置で位置して、その上に基板
    を受容することが可能な第１の位置に位置可能（positi
    onable）であり；該第１の位置と異なる位置であって、
    基板上のフィルム層のエッチングのための第２の位置に
    も位置可能であることを特徴とするフィルム層エッチン
    グ装置。
  2. 【請求項２】 前記基板受容面の少なくとも１つに関し
    て選択的に位置可能なクランプ部材を更に含む、請求項
    １記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記クランプ部材が、その上に少くとも
    １つのクランプ・フィンガーを含む請求項２記載の装
    置。
  4. 【請求項４】 T 前記クランプ部材が、その上に少くと
    も１つのクランプ・リフト部材を含む請求項３記載の装
    置。
  5. 【請求項５】 前記クランプ部材が、前記クランプ・フ
    ィンガーが基板に対してかみ合わされて（engaged ）該
    基板を前記基板受容表面に対して締めつける第１の位置
    に位置可能な請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記クランプ部材が、前記リフト部材が
    前記基板を前記支持部材の上方で（above ）支持する第
    ２の位置で更に位置可能な請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 更にクランプ環を含み、前記クランプ・
    リフト部材および前記クランプ・フィンガーが前記クラ
    ンプ環に接続されている請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記クランプ環と前記基板支持部材との
    間に（intermediate）配置されたクランプ・バイアス部
    材を更に含む請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記クランプ・バイアス部材が、前記基
    板支持部材から外方向に延びるバネ付きステム（spring
    loaded stem）を含む請求項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記クランプ部材を前記第１位置と前
    記第２」位置との間で動かすクランプ・アクチュエータ
    を更に含む請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記クランプ・アクチュエータが、前
    記包囲体を通して延びる複数のロッドを含む請求項１０
    記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記ロッドが、その上にフック部を含
    み、且つ該フック部が前記クランプ部材と選択的に係合
    可能（engageable）である請求項１０記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記クランプ環が、その上に少くとも
    １つの延長部（extending portion ）を有し；且つ、 前記フック部が、該延長部と係合可能（engageable）で
    ある請求項１２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 基板支持部材の受容部（receiving po
    rtion ）上に基板（substrates）を位置決めするための
    装置であって、 延長位置（extended position ）と、引き込み位置（re
    tracted position）との間で、前記基板支持部材に隣接
    する基板を選択的に位置決めするように、選択的に動作
    可能（acturable ）なブレードと；前記基板が前記受容
    部に隣接して位置決め可能な第１の位置と、前記基板を
    前記ブレードから引上げるように、リフト部材が位置決
    めされる第２の位置とを有するリフト部材と；前記第２
    の位置から前記第１の位置に前記リフト部材をバイアス
    するためのバイアス部材と；前記リフト部材と選択的に
    係合可能で、該リフト部材を前記第１の位置と第２の位
    置との間で選択的に作動させる作動部材（actuation me
    mber）とを含むことを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 前記基板支持部材が、包囲体壁を有す
    るチャンバー内で位置決めされ；且つ前記作動部材が、
    前記包囲体壁に受容され、且つ前記第１の位置と第２の
    位置との間で選択的に位置決めするように包囲体壁から
    選択的に延長可能である請求項１４記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記基板支持部材上で選択的に位置決
    め可能なクランプ部材を更に含む請求項１５記載の装
    置。
  17. 【請求項１７】 前記クランプが、前記基板支持部材上
    に受容される基板の周辺部（perimeter ）のまわりに
    （about ）位置決め可能なクランプ環と；そして、前記
    クランプ環から延びて前記基板支持部材と係合して位置
    決め可能な複数のクランプ・フィンガーとを含む、請求
    項１６記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記リフト部材が、前記クランプ環に
    固定（affixed ）されている請求項１７記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記リフト部材が、前記クランプ環か
    ら延び；クランプ・フィンガーに対して間隔をもって配
    置されて（spaced）、該クランプ・フィンガーとリフト
    部材との間にギャップを与えるる基板受容部を含む請求
    項１８記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記基板支持部材が、前記リフト部材
    が選択的に位置決め可能な凹部（recess）を含む請求項
    １９記載の装置。
  21. 【請求項２１】 リフト部材を前記凹部中に位置決め
    し、前記基板支持部材上に受容された基板を係合するよ
    うに前記クランプ・フィンガーをを位置決めする第１の
    位置と；前記クランプ部材が前記基板支持部材から延び
    て、前記基板支持部材からある距離をおいて、リフト部
    材上に基板を位置決めする第２の位置と；前記第１の位
    置と第２の位置との中間（intermediate）にあって、前
    記ブレードを位置決めする中間位置と；の間で、前記ク
    ランプ部材が位置決め可能な請求項２０記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記基板支持部材が、少なくとも２つ
    の前記基板受容面をその上に有するカソードであり；前
    記包囲体壁が、それを通るスリット・バルブを有し、基
    板の該スリット・バルブへの挿入と離脱（removal ）と
    を許容するようになっており、且つ前記カソードが、該
    カソードの前記基板受容面を前記スリット・バルブに整
    列させるように回転可能である、請求項２１記載の装
    置。
  23. 【請求項２３】 包囲体壁と、該包囲体壁を通るアクセ
    ス開口（aperture）とを有するチャンバー内に配置され
    た第１の基板受容表面上に基板を位置決めし、且つ基板
    をクランプする方法であって、 該基板受容表面に対して選択的に位置決め可能なリフト
    部材を用意し、 該基板受容表面に対して選択的に位置決め可能なクラン
    プ・フィンガーを用意し、 基板と基板位置決めブレードとをリフト部材とクランプ
    ・フィンガーとの中間（intermediate）に配置するのに
    充なギャップを隔てて、前記リフト部材とクランプ・フ
    ィンガーとを離して配置し、 クランプ・フィンガーが第１の基板受容表面から離れて
    配置される第１の位置にクランプ環を位置決めし、支持
    ブレードの上、第１の基板受容表面とクランプ・フィン
    ガーとの中間に基板を置き、 支持ブレードから基板を持ち上げるように、第１の基板
    受容表面から外側方向へクランプ環を動かし、 該支持ブレードを包囲体から引っ込めて、且つ第１の基
    板受容面上に基板を位置決めし、該基板の露出された表
    面と係合するようにクランプ・フィンガーを配置するよ
    うに、クランプ環を動かすことを特徴とする方法。
  24. 【請求項２４】 前記クランプ環と基板支持表面との中
    間に、バイアス部材を設けて、クランプ環を基板支持表
    面の方へバイアスするステップを更に含む請求項２３に
    記載の方法。
  25. 【請求項２５】 包囲体壁からクランプ部材へと延長可
    能とした包囲体壁中に、作動部材を設けて該クランプ部
    材を基板受容表面に対して選択的に位置決めするステッ
    プを更に含む請求項２４記載の方法。
  26. 【請求項２６】 包囲体内にカソードを設け、第１基板
    受容表面をその上に位置決めし、 前記第１の基板受容表面と平行なカソード上に第２の基
    板受容表面を設け、 該基板を第１の基板受容表面上に位置決めし、 カソードを回転させて第２の基板受容表面を前記開口と
    整列させ、そして第２の基板を第２の基板受容表面上に
    位置決めする、ステップを更に含む請求項２５記載の方
    法。
  27. 【請求項２７】 前記チャンバーが反応性イオンエッチ
    ング・チャンバーである請求項２６記載の方法。
  28. 【請求項２８】 チャンバー中で基板を処理する方法で
    あって、 該チャンバー中に、少なくとも２つの基板受容面を有す
    る支持部材を設け、 前記基板受容面のうちの１つをスリットバルブと整列さ
    せて、該スリットバルブを通って基板受容面上へ基板を
    装着し、 支持部材を回転させて他の基板受容面をスリットバルブ
    と整列させ、該スリットバルブを通って基板受容面上へ
    基板を装着する、ことを特徴とする方法。
  29. 【請求項２９】 支持部材を回転させて、基板がチャン
    バー内に装着される位置以外の位置で、基板を処理のた
    めに位置決めするステップを更に含む請求項２８記載の
    方法。
  30. 【請求項３０】 前記基板が、処理のために垂直に位置
    決めされる請求項２９記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記基板が、処理のために水平から少
    なくとも７５度に位置決めされる請求項２９記載の方
    法。
  32. 【請求項３２】 基板支持部材の基板受容表面の少なく
    とも１つの上に、クランプ環を設ける請求項２９記載の
    方法。
  33. 【請求項３３】 前記クランプ環の上に、少くとも２つ
    のリフト部材設け；基板が支持部材上へ装着される際
    に、クランプ環を基板から持ち上げ；基板をロボット・
    ブレードから持ち上げ；そして、 クランプ環を基板受容面上の位置に動かし、該基板が基
    板受容面上に受容されて、クランプの少なくとも一部
    が、基板に接触して、該基板を支持部材に対して締め付
    ける、ステップを更に含む請求項３２記載の方法。
  34. 【請求項３４】 チャンバー壁上に位置し、引っ込み位
    置と延長位置との間で延長可能なクランプ・アクチュエ
    ータを設け、 該アクチュエータをクランプ環に隣接する位置に延ば
    し、 該アクチュエータとともにクランプ環を持ち上げて、基
    板受容表面からクランプ環を位置決めして、基板が基板
    とクランプ環との間に挿入されるようにし、 アクチュエータおよびクランプ環を下げて、基板を支持
    部材に締め付けるようにクランプ環を位置決めし、そし
    てアクチュエータをチャンバーから引っ込める、ステッ
    プを更に有する請求項３３記載の方法。
  35. 【請求項３５】 フックので終わる複数のロッドから、
    前記アクチュエータを形成し；そして、 該ロッドを回転させて、クランプをアクチュエータで引
    上げるより前に、表面より下にフックを配置するステッ
    プを更に含む請求項３４記載の方法。
  36. 【請求項３６】 チャンバー内で、基板支持部材を支持
    するための装置であって、該チャンバーが少なくとも１
    つのチャンバー壁を有しており、且つ、 前記壁中の開口を通して延びて支持部材へと接触するス
    テムと、 前記開口の回りの壁に配置されたハウジングであって、
    前記ステムが該ハウジング中を通って、その中で支持さ
    れているもの；および、 チャンバー壁に隣接して配置され、支持開口をその中に
    有する支持スタンドであって、前記ハウジングが前記開
    口を通って延びているもの；とを含むことを特徴とする
    装置。
  37. 【請求項３７】 前記ステムが、前記ハウジングの中で
    回転可能に支持されている請求項３６記載の装置。
  38. 【請求項３８】 前記ステムに連結された前記ハウジン
    グ上の駆動部材を更に含み、ステムをハウジングに関し
    て回転させる請求項３７記載の装置。
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