JPH09503349A - 溶着されたサセプタ組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基板処理チャンバ内のサセプタ支持アーム組立体は、サセプタと大地との間に固定大地接続を有している。アルミニウムワイヤロープが、サセプタハブ内の穴の中にしっかりと挿入されたウィング付き端子ラグに溶着される。そして、ラグのウィングがハブに溶着される。ワイヤロープは、ここでサセプタハブに永久に取り付けられたが、セラミックサセプタ支持アームのサセプタ端部における開口を通る経路が与えられ、サセプタアーム支持デバイスの裏側の支持アーム内のチャンネルを通って大地に至るように、ワイヤロープの接地端部ラグを通過させることができる。サセプタアームのチャンネルは、その側部にグルーブを有して、パドル形状のセラミックカバーを受容して、チャンネル及びサセプタアームのハブ端部の底部を包囲する。カバーは、サセプタアームの支持端部の裏側のサセプタハブから経路が与えられる接地ワイヤ及び熱電対リード線を、サセプタの裏側に向きが与えられる高強度放射エネルギーへの暴露から絶縁、遮断及び遮蔽する。円錐ばねワッシャ及びショルダスクリュは、金属部品（例えば、サセプタハブ）をセラミックサセプタハブアームへ付加させて、クランプされたセラミック材料に過度な応力を与えることなく、部品間の熱膨張の差を許容する。金属部品の表面処理が、これらの耐腐食性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】 溶着されたサセプタ組立体発明の分野 本発明は、半導体基板の処理に一般的に用いられるような、サセプタ組立体の 分野に関する。発明の背景 プラズマ励起化学気相堆積法（ＰＥＣＶＤ）及びその他の同様のプロセスを用 いた半導体基板（ウエハ）の処理のためのサセプタプレートは、電気的大地と堅 く接触して、サセプタプレートの歪みを防止する必要がある。サセプタプレート 大地接続が妨げられたときは、プラズマエネルギーの蓄積が、サセプタプレート の熱的な加熱の差及び歪みを生じさせる。サセプタが歪んだ場合は、そのエッジ は普通は持ち上げられて、プレートはボウルの形状をなす。このような歪められ たサセプタ上に支持された基板の位置は、もはやプロセスの規範に適合せず、ま た、このようなサセプタ上で処理されるウエハが不合格にされることが生じるこ とがある。 通常の基板処理のサイクル中に、クランプされた大地接続部を繰り返し加熱し 及び冷却することにより、堅い大地接続を維持することが非常に困難になり、な ぜなら、繰り返される膨張及び収縮又は破壊が、クランプされた部材を緩くする 傾向があるからである。半導体ウエハの処理に用いられるガスは、しばしば腐食 性であり、あらゆる隅や切れ目、特に止め具と止められるものとの間、例えば大 地接続部に、進入して作用する。 腐食性ガスの存在及び繰り返される熱サイクル、熱膨張差及び、処理中に経験 される高温でのメタルの緩和クリープは、通常はサセプタの背面にクランプされ るアルミニウム管を通っている電気的大地の経路を劣化させる傾向がある。この ような環境は、時間と共に、電気的大地接続部がもはや有用ではなくなるまで、 クランピング力を低減し緩和させる。この問題は、既存のサセプタ組立体に要求 されている精密な詳細部及び正確な組み立てによって悪化される。今日及び現在 、半導体の処理における正確性に対する高まる要求は、大地接続部が緊密にされ ていないときに生じるサセプタの歪みなしに、半導体ウエハのコーティング及び エッチングができる限り正確且つ再現性よく実施されるように、サセプタの歪み は防止されることを必要としている。典型的なプロセスチャンバにおける既存の サセプタ組立体の例示することは、この問題を強調するだろう。図１には、気相 堆積処理チャンバの一般的な構成が示される。プロセスチャンバ２０は、ウエハ ３０を支持するサセプタ組立体３１を包含する。プロセスガスが、電気的にバイ アスがかけられたガス散布プレート２２の穴を通って、サセプタ組立体３１に支 持されたウエハ（基板）３０のフェイスの方へと流れる。ガス散布プレート２２ は、しばしば、処理されたガスにプラズマを形成させるＲＦ電力を用いることに よりエネルギーが与えられる。サセプタ３２は、セラミックサセプタアーム３６ 内の中空の通路通って延長するアルミニウム管を介して接地されている。そして 、このアルミニウム管は、プロセスチャンバ冷壁へ（普通は接地ストラップ４２ により）接地される。 処理中は、シールされたセラミックウィンドウ２６及びセラミック裏板３４と を介して照される加熱ランプ２４から放射熱により、サセプタ３２はその裏側（ 図１に示される底部２８）から加熱される。サセプタ温度は、摂氏およそ４７５ から５００度までの温度に達する。 従来技術のサセプタ組立体の１つの例が、図２，３及び４に示されている。こ のサセプタ組立体は、サセプタハブ６８を有するアルミニウムサセプタプレート ３２を有している。プレート３２は、スイスチーズタイプの穴（例えば、図５を 見よ）を有するセラミックプレートによって裏打ちされ、サセプタプレートの加 熱ランプ２４からの放射熱への暴露を選択的に制御する。サセプタハブ６８は、 調節（アラインメント）／接地ブレード６９と、熱電対受容穴５９と、止めスタ ッド７３を受容する幾つかの穴とを有している。 ハブ６８は、セラミックサセプタアーム５０によって支持されている。アーム ５０は、アルミニウム接地管８０を保護しガイドする管状の通路を有している。 管８０は、この通路を通って延長するが、管壁延長部８１の一部だけが、ハブ端 部５１の中まで延長して、サセプタハブブレード６９の端部の底部に接触する。 熱電対リード線４０は、管８０を通って熱電対受容穴５９の中へ至る経路を与え られている。 サセプタハブブレード６９は、ブレード受容スロット１１０へ整列され、所定 のトルクで注意して締められたスタッド７３上の一体中間フランジナット７６（ 図４には１つだけ示される）により、アーム５０のハブ端部５１内のウェブ５２ に固定される。ハブブレードの端部は、管延長部８１の外側と合うような形状が 与えられる。管延長部８１が縮んで熱電対リード線４０が分断されることを防止 するため、中空の半円筒形状のマンドレル７１が、管延長部８１の内側に配置さ れる。クランピングブロック７２がスタッド７３端部の上を滑って、マンドレル ７１とハブブレード６９の端部の間で管延長部８１をクランプし、同時に、スタ ッドナット７４がブロック７２の底部の座ぐり開口７５内に特定のトルクで締め られる。ブロック７２の頂部には、スタッド７３の中ナットフランジ７６のため のクリアランスを与える座ぐりがあるので、ブロック７２はウェブ５２の平坦底 部に対して固定される。図４は、切り取られたブロック７２を示している：延長 部管８１クランピング設備、右スタッド７３（これも切り取られている）の中ナ ットフランジ７６、及び座ぐり７５の中の左スタッド端部とナット７４である。 ハブ端部５１は、セラミックディスク形状円形カバー５６（図３）を受容して ハブの内容物を放射加熱への直接暴露から遮蔽する、底部開口リセス５５を有し ている。リセス開口５５の端と端に整列される２つのピン受容開口５７（図４） の中に置かれたセラミックピン５８によって、カバー５６はリセス５５内に維持 される。 セラミックカラー４８は、頂部でサセプタハブ６８を包囲して、熱電対及びハ ブの処理チャンバ環境からの保護を促進する。このピンはときおり、放射加熱へ の直接暴露によって生じる非常に高い温度にハブを暴露させてしまう。 アルミニウムサセプタアーム端部支持体８４は、アーム５０の支持端にクラン プされて、それをリフト機構３８から支持する（図２）。接地ロープ４２がアル ミニウム管８０の支持端に溶着ないし溶接され、また、処理チャンバ２０の壁の 大地接続部への途中で端部支持体８４と接触するように経路が与えられる。 熱電対リード線４０は、サセプタ３２の裏側のマンドレル７１とクランピング ブロック７２の間のねじ込み熱電対受容開口５９から、管８０を通り、そしてサ セプタリフト機構３８の中心コア内の真空シールを介して、経路が与えられる。 正確に動作するためには、上記の部品は、注意深く組み立てられなければなら ない。細かい組み立て手順に従った多数の部品の組み立て又は分解は、無用に構 成を複雑にし、初期に作られた大地接続が多数の処理サイクルの後には信頼性が なくなるだろう確率を増加させる。サセプタが接地していない場合は、サセプタ 温度が不均一に上昇し歪みが生じ始める。 潜在的に数千のウエハが、単一のサセプタ組立体を有する処理チャンバ１つで 処理されるときは、サセプタの歪みにより生じたプロセス条件の小さな変化でも 、操作の問題を生じさせ得る。サセプタの歪みが処理されるウエハに影響を与え ないことを確実にするためには、付加的なモニタリング（品質補償−検査）が必 要である。発明の摘要 本発明は、サセプタに溶着された接地ワイヤを用いることにより、継続的な遮 断されないＲＦ大地接続を形成することを提供する。この接地ワイヤはサセプタ をプロセスチャンバ大地（壁）に接続させる。大地接続は、サセプタアームのチ ャンネル内に経路を与えることにより温度の過度から遮断され、このチャンネル は取り外しカバーを有している。サセプタを支持するサセプタアームは、１片の セラミック材料（アルミナ）で、低い膨張係数と良好な絶縁性能を有している。 この発明に従った構成は、アルミニウムワイヤロープがその片方の端部でラグ （又は端子）に溶着されていることを与える。一方の端部のラグは、ロープから 横方向に延長する１つ以上の側部フランジ又はウィングを有している。ラグの端 部は、フランジを越えて延長する。フランジを越えて延長する端部は、サセプタ の裏側のハブ内のラグ受容開口内に堅くフィットするように配置される。側部フ ランジは、サセプタハブの裏面に溶着される。溶着物の局所領域におけるハブの 変形が少しでも生じていても、それがウエハを支持する部品の寸法を歪めないと ころに、溶着部が配置される。接地ロープの他方の端部のラグは、サセプタハブ を支持するサセプタアーム内の開口を通って通過するように構成される断面を有 している。そして、ワイヤロープは、アームの開チャンネル内に置かれることが でき、そして、大地への経路が与えられるようにカバーされることができる。大 地接続を確実にするため、技術者は、たった１つの接続を形成するだけしか必要 とされず、即ち、ワイヤロープの端部を処理チャンバの冷壁上の接地端子に固定 することである。 サセプタの裏面には、熱電対受容開口が配置されて温度情報を与える。熱電対 線は、サセプタの裏側のねじ込み穴から、サセプタアームのハブ端部のウェブ内 の開口を通り、密閉可能チャンネルを通り、サセプタ組立体の上下運動を適用さ せるベローズの中心のシールを介する経路が与えられる。 密閉可能チャンネルは、チャンネルを閉じて加熱ランプからの直接の放射を遮 断するチャンネルカバーによりカバーされる。このカバーは、サセプタアームの 構成に合うようにパドル形状であり、チャンネルの側部のグルーブ内に横向きに スライドして、チャンネルの内容物をカバーし包囲する。 １つの構成においては、ハブ端部セラミックアームは、サセプタハブ調節ブレ ードを受容する鍵穴形状のスロットを有している。このブレードは、サセプタと アームを一列に並べる。鍵穴スロットの円形端部は、組み立て中に接地ロープ（ ここでは、サセプタハブと一体に接続されている）が鍵穴形状端部ラグと共に、 スロットが形成された開口を通って通過することを可能にする。 金属サセプタ、ベローズ、及びサセプタアームのベローズ端部のシールスリー ブは全て、スプリット円錐ばねワッシャに載置されたショルダボルトによって、 セラミックサセプタアームに固定されるが、これは、特殊なトルクを用いずに、 特に部材を一緒に固定し、比較的大きな寸法の変化に適応しつつも、圧力を維持 することが可能である。 処理チャンバの腐食性の環境に対して耐腐食性を向上させるため、ショルダス クリュは電解研磨されるべきである。アルミニウムの部品の表面（これらにわた って電気伝導度が要求されるものは除く）は、有害な効果を最小にするために陽 極処理されるべきである。ステンレス鋼及びインコネルの部品は、ニッケルスル フメートめっきで後処理されるべきである。 この発明に従って説明された構成は、サセプタがいつでも接地されていること を確実にするサセプタ組立体の構成を与える。それはまた、部品の組み立てのと きの技術者の組み立てテクニックへの依存性を最小にするので、従来技術の問題 点を排除する。図面の簡単な説明 図１は、処理チャンバの断面を表し、関連したサセプタ組立体を示している； 図２は、従来技術のサセプタ組立体の断面を示す； 図３は、図２のサセプタ組立体のハブ端部の拡大を示す； 図４は、図２のサセプタのハブ端部の切り取り斜視図を示す； 図５は、本発明に従ったサセプタ組立体の破砕図を示す； 図６は、本発明に従ったサセプタアーム及びそのチャンネルカバー部品の斜視 図を示す； 図７は、本発明に従って、接地ワイヤ組立体のサセプタハブに関する組み立て 図を示す； 図８は、図７の８−８である、ハブのサセプタの中心を通る断面を示す； 図９は、図８の９−９の、ハブの上面図を示す； 図１０は、本発明に従ったサセプタアームの上面図を示す； 図１１は、図１０及び１２の１１−１１である断面図を示す； 図１２は、本発明に従ったサセプタアームの底面図を示す； 図１３は、図１１の１３−１３である断面図を示す； 図１４は、本発明に従ったサセプタ組立体の拡大図の部分的な断面を示す； 図１５は、図１４の１５−１５である断面図を示す； 図１６は、ショルダスクリュを示す； 図１７は、図１８の１７−１７である、スロット付き円錐ばねワッシャの断面 を示す； 図１８は、円錐ばねワッシャの上面図を示す。 詳細な説明 図１に例示されているように、サセプタ組立体は通常は、処理チャンバ２０に おいてウエハ３０をガス散布プレート２２に対向して支持するために用いられる 。このサセプタ組立体３１は上下に運動して、リフトフィンガ（図示されず）へ 及びリフトフィンガからウエハ３０を受容し及び与え、リフトフィンガは、処理 チャンバ２０にウエハを搬入出するロボットブレードからウエハ３０を持ち上げ る。サセプタ組立体３１の上下運動は、ベローズ組立体３８によって制御され、 このベローズ組立体は、その底部でサセプタリフト機構（図示されず）に接続さ れる堅い中空の管（パイプ）１９８を自身のコアに有し、このサセプタリフト機 構は、プロセスの要求に従って、サセプタ組立体３１を昇降させる。 サセプタディスク３２は、図１及び５に例示されているように、スイスチーズ のようにパターニングされた多孔セラミック絶縁ディスク３４でカバーされる底 部を有している。サセプタディスク３２及び絶縁ディスク３４は、サセプタアー ム（３６，１３１）によって、クオーツウィンドウ２６に対して片持ちされてい る。反射器／シールド２８によって包囲される放射加熱ランプ２４は、サセプタ ３２及び絶縁体ディスク３４の底部側を加熱する。サセプタの温度は上昇され、 ウエハ処理温度に近接するように維持され、温度変化に係る応力差及び歪みを防 止し又は最小にする。 サセプタディスク３２及び絶縁ディスク３４は、１つの部材のサセプタアーム １３１によって支持される。サセプタアームは、セラミック材料製（好ましくは アルミナ）であり、自身の長さに沿ってチャンネル１５５を有して、接地導電体 （ワイヤロープ１２３）及び熱電対リード線１７８を進める。 チャンネル１５５の底部側にある１組のグルーブ１６３は、チャンネルカバー １６６をスライドにより受容して、放射加熱ランプ２４からの放射エネルギーの 熱電対及び接地ワイヤ上への直接照射を遮蔽する（図６）。 図５及び７において理解できるように、サセプタ組立体３０は、サセプタアタ チメント穴１０６，１０８とサセプタリフトピン穴９０とを有するサセプタハブ ９４を有する、好ましくはアルミニウムのサセプタディスクを有している。サセ プタアタッチメント穴１０６，１０８は、らせん状（ヘリコイル）の線がひかれ たねじを有し、高い耐腐食性のために、０．０００３−０．０００５”の厚さの めっきを有するように、ニッケルスルフメートめっきされたものである。 図７に示された接地ロープ組立体１２１は、好ましくはアルミニウム製である 、ワイヤロープ又はケーブル１２３を有している。それは、ワイヤロープのサセ プタ端部でダブルウィング端子１２５と、接地ロープ１２３のプロセスチャンバ 端部で鍵型形状のラグ端子１２９とに、付加される。接地ロープ１２３とダブル ウィング端子１２５と鍵穴形状ラグ１２９との間に緊密な電気的結合を確保する ため、ダブルウィング端子１２５及びインダクタラグ１２９のそれぞれは、ワイ ヤロープと端子とラグとの間の接続の遠い方の端部でワイヤロープに溶着される 。ワイヤロープのダブルウィング端子への溶着接続は、端子の外側にあり、１２ ６で指示される。同様に、ラグ端子１２９の外側端部での溶着は、番号１３０で 特定される。両方の溶着は、端子又はラグの円筒部分の外周をアルミニウムロー プの外周に接続させる。この溶着法は、部材間で生じる変形及び熱応力差の量を 最小にする。電子ビーム技術を用いて溶着が行われた場合は、熱入力及び歪みの 量は無視できる。ダブルウィング端子１２５及びラグ１２９は、まず、ワイヤロ ープ１２３に溶着され、その後、ダブルウィング端子１２５が、以下に説明され るようにサセプタに溶着され、これらは他の組み立てに全て先んじられる。サセ プタのための大地接続を固定する方法のステップは、説明された部材の組み立て の後を追うことにより明らかである。 図７には、サセプタハブ９４の拡大図が示される。サセプタハブ９４は、サセ プタ３２の底面から下がった円筒状のサセプタハブ本体１００を有している。サ セプタハブ本体１００は、上述のようにらせん状インサートを備えたアタッチメ ント穴１０６及び１０８を有している。また、サセプタハブ本体１００は、ダブ ルウィング端子１２５の溶着端部１２６を受容する穴９８を有する突起１０４を 有するので、端子の円筒部が受容穴９８内に堅くフィットする。端子受容穴９８ の構成の断面及び上面図は、図８及び９に見ることができる。ダブルウィング端 子１２５の円筒部と接地ワイヤ受容穴９８との間のフィッティングが非常に堅い 場合には、リリースチャンネル９９（穴９８の側部でブレード１１０の軸に対し て４５°で配置される半円筒グルーブ）によってエアが逃げることができ、一方 でウィングを有する端子１２５は適所に押し付けられる。端子の端部が穴９８の 底部に接触しないように、並びに、端子１２５の穴９８内部への運動が端子１２ ５の側部から外側へ延長するウィングによって停止するように、ダブルウィング 端子１２５及び穴９８は構成される。そして、ウィングはハブ本体１００のウィ ング突起部１０４上に置かれる。一旦端子１２５が適所に置かれれば、各ウィン グ内の穴１２７で、電子ビーム溶着が行われる。溶着は穴の内部で行われて、端 子ウィングをサセプタへ接続させる。電子ビーム溶着が用いられた場合は、入力 される熱の量は非常に小さいので、ハブの本体１００は、合わされた部材の歪み や変形を生じることなく、熱を容易に消散させる。端子１２５、ラグ１２９、サ セプタ及びワイヤロープは、全てアルミニウム製であり、好ましいタイプはそれ ぞれ前から順に、１１００，１１００，１１００及び１３５０である。 サセプタハブ調整ブレード１１０は、ハブ本体１００から延長して、サセプタ アーム１３１を調整する。 組み立ての間に、鍵（鍵穴）形状のラグ１２９及び付加されたワイヤロープは 、多孔の裏打ちプレート３４を通過し、また、ウェブ１４７がサセプタハブをそ の支持面で支持するようにサセプタアーム１３１のハブ端部１３３に配置されて いる、ウェブ１４７のラグに合う鍵穴形状のスロットを通過する。鍵穴形状スロ ット１４３（図１０，１１，１２，）は、ラグ１２９が自由に通過できるように なっており、アーム１３１のチャンネル１５５をプロセスチャンバ壁のところで 接地されるような経路を与える。 サセプタ３２は、２つのショルダスクリュ１８８及び関係するスプリット円錐 ばねワッシャ１８６によって、サセプタアームに保持される。ショルダボルト１ ８８及び円錐ばねワッシャ１８６は、図１６，１７及び１８で見ることができる 。スロット付き円錐ばねワッシャは、フォダらによる１９９３年７月２０日出願 の米国特許出願第０８／０９４，６７４号に記載されている。円錐ばねワッシャ の内径（Ｉ．Ｄ．）２２０は、ショルダボルト１８８のヘッド２１４が内径２２ ０ を通過しないように、ショルダボルト１８８の軸部２１３の直径に近く合わせら れる。外径（Ｏ．Ｄ．）２２１は、ウェブ１４７の座ぐり１４９及び１５１の直 径に近く合わせられ及び／又は僅かに小さくされる。ショルダボルトは、ボルト が軸部２１３とねじ２１１の間のショルダ２１２に対して緊密となるまで、サセ プタアタッチメント穴１０８，１０６内に完全にねじ止めされる。スクリューヘ ッド２１４の底部は、そして、円錐ばねフランジの厚さの頂部上に置かれて、ほ ぼ平坦になる（材料の厚さ１２７よりも僅かに大きくなる）まで圧縮される。ワ ッシャ１８６が圧縮されているので、ワッシャギャップ２１９は、圧力開放をな そうとしている。しかし、ワッシャは座ぐり内に配置されているので、外側に伸 びず、緊密に保持されて、ワッシャリングを弾性的に曲げてしまう。この構成に おいてばねワッシャにスロットを用いることにより、従来のばねワッシャを用い ることに比べて、有効な弾性の範囲と使用可能寿命を向上させる。耐腐食性及び 高強度のため、ショルダボルト１８８及び円錐ばねワッシャ１８６は、インコネ ルＸ−７５０で構成される。ショルダスクリュは電解研磨されて、０．０００２ −０．０００３（０．０００５ｍｍ）の材料が除去され、一方、円錐ばねワッシ ャは、０．０００３−０．０００５”（０．０１０ｍｍ）厚さのめっきと共にス ルフメートニッケル電気めっきされる。 図１３は、サセプタアームのベローズ端部１３５に面する、サセプタアーム１ ３１のハブ端部１３３における中心の断面端面図を与える。スクリュ穴１４８及 び１５０の底部のところの座ぐり１４９及び１５１は、適切なサイズを与えられ たスプリット円錐ばねワッシャ１８６を受容するようにサイズが与えられ、この スプリット円錐ばねワッシャを介して、ショルダスクリュ１８８がハブ穴１０８ ，１０６内のらせん内にねじ止めされるので、サセプタ３２がサセプタアーム１ ３１のハブ端部１３３へ固定される。座ぐり１４９及び１５１のエッジはこれら のエッジのところで鍵穴スロット１４３上に開いている。フランジ１４５がウェ ブ１４７から延長して、サセプタのハブ９４を包囲する通気帽として作用する。 サセプタ２５がサセプタアーム１３１のハブ端部１３３に付加された場合は、 図１３に示される断面は、図１５に示されるそれへと変更される。ハブ本体１０ ０支持フェイス１０１は、ハブ端部のウェブ１４７の頂部と接触し、サセプタハ ブ調整ブレード１１０は、鍵穴形状スロット１４３内にフィットする。ショルダ スクリュ１８８はスロット付き円錐ワッシャ１８６を通過してサセプタ２５をサ セプタアーム１３１に緊密に保持させる。 熱電対リード線１７８は、サセプタ３２の裏側のサセプタ熱電対穴９２（図８ 及び１４）内に配置された熱電対接合１７６に接続する。このサセプタ熱電対穴 ９２は、好ましくはねじ切りされて、熱電対リード線１７８のねじ端部を受容す る。図１４は、接地ワイヤ組立体１２１及び熱電対リード線１７８の経路を与え る例を示し、これは、サセプタハブラインブレード１１０の他方の端部でスロッ ト１４３の狭い端部を通過している。熱電対リード線１７８は、ハブ端部１３３ の内部をループしてリード線が鋭く曲げられることを防止するので、チャンネル １５５を通って経路が与えられているときに高温での信頼性が向上する。 サセプタアーム１３１は、接地ロープ１２３及び熱電対リード線１７８がチャ ンネル通路１５５を通る経路を与えるように配置される。図１１に示されている ような、チャンネル通路１５５の端部のベベル１５７，１５９が、ケーブルを損 傷させる鋭い角を最小にして、チャンネル１５５に出入りするワイヤのスムーズ な移行を与える。 図１、１０及び１１では、アーム１３１のスロート窪み１７２が示される。こ の窪み１７２は、サセプタ３２のエッジとアームとの間により大きなクリアラン スを与えて、いかなる導電効果及び誘引されるスパークを減少させる。 図６、１１及び１４に示されているように、サセプタ支持アームチャンネル１ ５５の内側のカバー受容グルーブ１６３は、支持アーム１３１のスロートに平行 に、そして、アームのハブ端部１３３の外縁を回り、ハブ端部１３３の底部側上 の半円よりも大きなフランジ１５３の端部の端部まで延長する。このフランジ１ ５３は、図１１に示されるが、円形ハブの中心線を僅かに越えて、その遠い方の 端部に向かって延長する（図６）ので、チャンネルカバー１６６のスロート１７ ０がスロット１６３内に導入されたときは、カバー１６６の円形端部１６８がフ ランジ１５３内のスロット１６３と合うまで、アーム１３１のベローズ端部１３ ５の方へとスライドする。カバー１６６がスロット１６３内に固定された場合は 、フランジ１５３は、サセプタアーム１３１のハブ端部の底部の端部フランジ１ ５ ４に対して、チャンネルカバー円形端部１６８を保持する。チャンネルカバー１ ６６は、支持アーム内のチャンネル１５５を充分カバーしつつも、図１４に示さ れるように、支持アームのベローズ端部１３５のキャビティ１３７を開いたまま にするように、サイズが与えられる。ワイヤロープ接地ケーブル１２３は、チャ ンネルの底部でオープンスペースを通って通過し、スクリュはそのラグ１２９を 、加熱されたサセプタから離れた配置でチャンバに固定する。 図１４に例示されているように、加熱ランプの外側では、サセプタ３２の裏側 に接続された接地ロープ組立体１２１は、ラグ端子１２９により、緊密に固定さ れたねじで処理チャンバの壁に接続される。処理チャンバの壁はプロセス条件に 比べて比較的冷たいので、熱サイクルの影響はさほど厳しくなく、従って、接続 のゆるみを生じさせない。熱電対リード線１７８は、サセプタアーム１３１のベ ローズ端部１３５のキャビティ１３７の底部のワイヤガイドグルーブ１６１を介 して、ベローズ１８１の中心へと経路が与えられる。 熱電対１７８は、真空シールにより包囲されているはめ込みプラグ１８０の中 へ及び通してはめ込まれる。真空シールは、ベローズ１８１の内側のパイプ１９ ８の内側に載置されるフランジ付きスリーブ１８２を有している。図５の分解図 及び図１４の断面に見ることができるように、フランジ付きスリーブ１８２は、 管の底部端の周囲に拡大リングを有して、平坦ワッシャ１９０とＯリング１９２ と平坦ワッシャ１９４のサンドイッチに平坦な表面を与える。はめ込みアダプタ １８０が適所にあり且つ処理チャンバ内に真空がかけられれば、Ｏリング１９２ は外側の大気圧により推進されて、熱電対アダプタ１８０と堅い管１９８の内側 の間をシールする。ばね１９６が、シールすることを助力する。管１９８の内側 の回りの突出しが、ばね１９６の底部端を支持する。 図５に示されているように、フランジ付きシール１８２のフランジは、サセプ タアーム１３１のチャンネル端部１３５に付加させるための、２つのタップ付き 穴１８４を有している。図１４の断面に見ることができるように、管１９８の上 側フランジは、スリーブ１８２のフランジを障害なしに通して包囲するためのリ セスを有している。フランジ付きスリーブ１８２は好ましくは、３０４Ｌステン レス鋼で構成されており、０．０００３−０．０００５（０．０１ｍｍ）厚さの ニッケルスルフメートめっきで処理されている。このめっきは腐食を防止して、 組立体の寿命を延長する。ベローズも、ニッケルスルフメートめっきされて、同 様の耐腐食性を与えられ、腐食性の処理環境においてユニットの寿命を延長する 。図５，６，１０及び１２に見ることができるように、スロット付き円錐ばねワ ッシャ１８６を有する２つのショルダボルト１８８は、サセプタアーム１３１の ベローズ端部１３５の中心にあるスリーブ接続パターン１３９の通し穴２０７を スライドし、スリーブ１８２のフランジのタップ付き穴１８４内にねじ込まれて 、サセプタアーム１３１へそれを取り付けさせる。通し穴２０７は、その頂部側 に座ぐり２０８を有している。同様に、図１０のサセプタアームの頂部側から見 られるように、ベローズ接続穴パターン１４１の４つの通し穴２０４は、穴の周 囲に座ぐり２０５を有している。 スロット付き円錐ばねワッシャ１８６は、座ぐり２０５，２０８内に置かれて いる（関係するショルダボルト１８８を有する各円錐ばねワッシャ１８６は、こ の機能に従ってサイズが与えられる）。 部品は、以下のように組み立てられる。既にサセプタに溶着されているワイヤ ロープ組立体は、サセプタアーム鍵穴形状スロット１４３のハブ端部１３３を通 る経路が与えられる。熱電対接合部１７６は、熱電対穴９２内にねじ込まれる。 熱電対リード線１７８は、鍵穴形状スロット１４３の他方の端部を通って通過す る。そして、サセプタハブ９４は、ショルダスクリュ１８８により適所に保持さ れるスプリット円錐ばねワッシャ１８６を用いて、セラミックアーム１３１に留 められる。接地ロープ１２３及び熱電対ワイヤには、アームチャンネル１５５を 通る経路が与えられる。熱電対は、ショルダスクリュ及びスプリット円錐ばねワ ッシャ１８６によってアーム１３１に取り付けられたベローズリフト機構３８の 中心のところで、経路を与えられてシールされる。接地ロープ１２３の端部ラグ １２９は、接地端子にしっかりと取り付けられる。そして、チャンネルカバーが 適所にスライドされる。 この発明は特定の具体例に関して説明されてきたが、従来技術の熟練者には、 本発明の精神及び範囲から離れることなく形態及び詳細に関して変更がなされる ことが可能であることが認識されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デュ ボイス，デール，アール. アメリカ合衆国，カリフォルニア州 95030，ロス ガトス，マルベリィー ド ライヴ 14285 (72)発明者 ローズ，ロナルド，エル. アメリカ合衆国，カリフォルニア州 95032，ロス ガトス，ユニオン アヴェ ニュー 226 (72)発明者 ウォング，マヌス アメリカ合衆国，カリフォルニア州 95131，サン ノゼ，タイペイ ドライヴ 1578 【要約の続き】 サセプタハブアームへ付加させて、クランプされたセラ ミック材料に過度な応力を与えることなく、部品間の熱 膨張の差を許容する。金属部品の表面処理が、これらの 耐腐食性を向上させる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．サセプタ組立体であって： 処理されるべき基板を保持するためのサセプタと； 前記サセプタを支持し、横方向に前記サセプタへ延長するサセプタアーム と； 前記サセプタアームを支持するサセプタアーム支持デバイスであって、サ セプタと支持デバイスとの間に配線を伝えるためのチャンネルを有するセラミッ ク材料を備える、サセプタアーム支持デバイスと； 前記サセプタに溶着されて、前記サセプタアームの前記チャンネルを通っ て電気的接続部に至る経路が与えられる導電性ワイヤと を備えるサセプタ組立体。 ２．請求項１に記載のサセプタ組立体であって、 前記サセプタに接続される熱電対と、前記サセプタに接続されて前記電気 ワイヤに隣接して前記チャンネル内の前記支持デバイスへ至る経路が与えられる 熱電対リード線と を更に備えるサセプタ組立体。 ３．請求項２に記載のサセプタ組立体であって、 前記サセプタアームはワイヤガイドグルーブを有して、前記熱電対ワイヤ に前記サセプタアーム支持デバイスの中心通路への経路を与える サセプタ組立体。 ４．サセプタ組立体であって、 基板を支持するための実質的に平坦な表面を有するサセプタと； 前記サセプタの側面の横方向に位置をとるサセプタ支持アーム支持デバイ スから前記サセプタを支持するサセプタアームと； を備え、 前記サセプタアームは、前記サセプタに隣接する前記支持アームのハブ端部か ら前記サセプタから遠い方の前記支持アームの支持端に至る経路を配線に与える 開チャンネルを有し、 前記チャンネルは、対向して間隔を置いて配置されるグルーブを有し、このグ ルーブは横方向に前記チャンネルグルーブ内へとスライドするチャンネルカバー を受容するためのものである サセプタ組立体。 ５．請求項４に記載のサセプタ組立体であって、 前記チャンネルカバーは、パドル形状であり、前記サセプタアームのハブ 端部の底部で開口を略カバーする サセプタ組立体。 ６．請求項１に記載のサセプタ組立体であって、 前記サセプタは前記サセプタの裏側から延長するハブを有し； 前記導電ワイヤは、その端部に取り付けられ前記導電ワイヤの軸から横方 向に延長するウィングを有する端子ラグを有し、前記ラグが前記サセプタハブの 端子ラグ受容穴内に挿入されたときは、前記ウィングは前記ハブの表面上に置か れており、 前記ウィングは前記ハブに溶着されている サセプタ組立体。 ７．請求項６に記載のサセプタ組立体であって、 前記ウィングは、前記溶着が行われる点に溶着配置穴を有する サセプタ組立体。 ８．サセプタ組立体であって、 ねじ込みのねじ穴を有するサセプタハブを有するサセプタを有し、 前記サセプタは、サセプタアームウェブの座ぐりを有する穴内に配置されるば ねワッシャとねじとを備えたばね留めシステムを用いることにより、サセプタに 固定されて、ねじが締められたときには、ばねワッシャがサセプタハブをサセプ タアームと接触するように推進させる サセプタ組立体。 ９．請求項８に記載のサセプタ組立体であって、 これらのねじ込みのねじ穴が、ニッケルスルファメートめっきされたらせ ん（ヘリコイル）の線がひかれる サセプタ組立体。 １０．請求項８に記載のサセプタ組立体であって、 前記ねじは電解研磨され、前記ワッシャはニッケルスルファメートめっき されている サセプタ組立体。 １１．半導体処理チャンバにおいて、サセプタを接地端子に接続させる方法であ って、次のステップを備える： 側部フランジを有する端子ラグを接地導電体の第１の端部に溶着するステ ップと、 前記側部フランジをサセプタの表面に接触させて置くステップと、 前記側部フランジをサセプタの前記表面に溶着するステップと を備える方法。 １２．請求項１１に記載の、半導体処理チャンバにおいて、サセプタを接地端子 に接続させる方法であって、次のステップを更に備える： 前記接地導電体をサセプタアームを介して接地端子へ至る経路を与えるス テップ を更に備える方法。 １３．請求項１２に記載の、半導体処理チャンバにおいて、サセプタを接地端子 に接続させる方法であって、次のステップを更に備える： ラグを前記接地導電体の第２の端部に溶着するステップと； 前記ラグを、サセプタ内の開口を通し、前記通路を通して、静電チャック 置端子に至るように通過させるステップと を備える方法。