JPH1056055A - 堆積リングの回り止め装置 - Google Patents

堆積リングの回り止め装置

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JPH1056055A
JPH1056055A JP9118098A JP11809897A JPH1056055A JP H1056055 A JPH1056055 A JP H1056055A JP 9118098 A JP9118098 A JP 9118098A JP 11809897 A JP11809897 A JP 11809897A JP H1056055 A JPH1056055 A JP H1056055A
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ring
bracket
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Allan Flanigan
フラニガン アレン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板支持体に対して堆積リングの回転を制限
する装置を提供すること。 【解決手段】 堆積リング１０２が基板支持体１００に
回転可能に取付けられている。本装置の第１実施形態で
は、回り止めピン１１４が、静電チャック等の基板支持
体１００を取り囲む堆積リング１０２に取付けられる。
回り止めブラケット１１８が一端部１２０で基板支持体
１００に取付けられる。他端部１２２は回り止めピン１
１４に取付けられる。このように、堆積リング１０２
は、堆積リング１０２と基板支持体１００の熱膨張にな
じむため多少の自由度を持っているが、回り止めピン１
１４とブラケット１１８の相互作用により、堆積リング
１０２が基板支持体１００に固着する点までは回転しな
いようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ処理
装置において用いられる堆積リングに関する。より詳細
に述べると、本発明は、堆積リングに取り囲まれる（ci
rcumscribed）基板支持チャックに対する堆積リングの
回転を制限するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】堆積処理においては、ターゲット、ガス
流入マニホールド及びそれに類するものとようなソース
からの核種(species)が、チャンバの壁やハードウェア
等、チャンバの露出した内面に堆積することがある。そ
のような核種を遮断するように設計されたシールドが利
用可能である。そのようなシールドの一部は堆積リング
（ウェイストリング(waste ring)としても知られてい
る）であり、静電チャックのような基板支持体をほぼ取
り囲み、基板支持体の縁への堆積を防ぐように設計され
ている。基板支持体には、半径方向に延びた周フランジ
が含まれ、半導体ウェハ等の加工物を支持するように設
計された基板支持面の縁部に近接した堆積リングを支持
していることが典型的である。
【０００３】典型的には、基板支持体は、平面からの形
状では（in plan form）全体としてほぼ円形であるが、
縁部の一カ所が平ら(flat)である。このような平らな縁
部と円形は、典型的な半導体ウェハの形状に一致する。
そのような平らな縁部は処理中のウェハの方向合わせを
容易に行うために用いられる。堆積リングが基板支持体
を取り囲むことができるように、堆積リングもまた、そ
の内周部に平らな部分を含み、堆積リングの形状寸法が
実質的に基板支持体の平面図形状に一致するようになっ
ている。
【０００４】堆積リングの内周部は、チャックの外周よ
りわずかに大きい。そのような寸法差は、リング（典型
的にはステンレス鋼製）と基板支持体（典型的にはセラ
ミック製又は誘電体製）を構成する種々の材料が、半導
体ウェハ処理装置内で発生する極端な温度に応じて、自
由に膨張収縮できるようにするために必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】堆積リングは熱サイク
ル中、基板支持体の周りを滑る。すなわち、堆積リング
は基板支持体の周りを回転する。典型的には、この回転
は、室温において０．３５度〜１．５度である。しかし
ながら、４００℃では３度を超すことがある。結果とし
て、堆積リング内周部の平らな部分が、基板支持体の平
らな縁部と円形縁部の交点において、基板支持体の縁部
に接触する。処理装置内の温度が下がるにつれて、堆積
リングは、基板支持体の収縮速度より速い収縮速度で収
縮する。堆積リングが過度に回転した位置にあるときに
温度が下がると、リングには、リングと支持体との周上
接点において、かなり大きな内側に向いた力（圧縮力）
が発生する。結果として、リングは「固着状態」にな
り、基板支持体から容易に取外しができない。そのよう
な圧縮力は、基板支持体に永久的損傷を与える。
【０００６】従って、リングにより取り囲まれる基板支
持体に対して堆積リングの回転を制限する装置が、この
技術分野において必要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従来の技術に関する不具
合は、基板支持体に対する堆積リングの回転を制限する
ための装置によってされる。詳細に述べると、堆積リン
グが基板支持体に回転可能に取付けられている。
【０００８】本発明の第１実施形態においては、静電チ
ャックのような基板支持体を取り囲む堆積リングに、回
り止めピンが取付けられている。回り止めブラケット
が、基板支持体の一端部に取付けられており、他端部は
回り止めピンに結合されている。このようにして、堆積
リングは、堆積リングと基板支持体の熱膨張になじむよ
うに、ある程度の自由度をもっているが、回り止めピン
と回り止めブラケットの相互作用によって、堆積リング
が基板支持体に固着する点まで回動することを堆積リン
グが防止する。
【０００９】本発明の他の実施形態においては、回り止
めピン又は突起部が、堆積リングの下面に形成されてい
る。これに適合する凹部が、基板支持体から半径方向へ
延び、堆積リングを支持する周フランジ上に形成されて
いる。ピン及び凹部が協働して堆積リングにより得られ
ることのできる回転量を制限する。しかし、前述の実施
形態と同様に、リングと基板支持体は、半導体ウェハ処
理装置の熱サイクルに伴って、自由に膨張・収縮するこ
とができる。
【００１０】本発明のいずれかの実施形態を用いること
により、堆積リングとチャックとの間の回転は、高温に
おいても実質的に制限される。このようにして、堆積リ
ングが基板支持体に固着することはあり得ない。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の教示内容は、添付図面に
と共に以下の詳細な説明を考慮すれば容易に理解される
であろう。
【００１２】なお、理解を容易にするため、できれば、
同一の参照符号を用いて各図に共通な同一要素を示すこ
ととする。
【００１３】図１は、（ウェイストリングとしても知ら
れている）堆積リング１０２で取り囲まれた基板支持体
１００の平面図であって、支持体１００に対する堆積リ
ング１０２の回転を制限するための装置５０が備えられ
ている。図２は、図１の装置の２−２線に沿う縦断面図
である。本発明を最もよく理解するため、読者は図１と
図２の両方を参照されたい。
【００１４】詳細に述べると、支持体１００は実質的に
円形であるが、平らな部分１０４を備えている。リング
と支持体との位置合わせを達成させるため、堆積リング
１０２にも同様の平らな部分１０６が備えられている。
基板支持体は、加工物すなわち基板を基板支持体表面上
に保持するための静電チャック（詳細に図示せず）のよ
うなチャック装置１０８上に支持されることが基本的で
ある。基板処理用途によっては、チャック装置が、基板
支持体加熱アセンブリ（図示せず）も備えてもよい。
【００１５】支持体１００は、支持体全体を囲んで支持
体から半径方向へ延びるフランジ１１０を備えている。
このフランジ１１０は堆積リング１０２の下面１１２を
支持する。この下面には、回り止めピン１１４が取付け
られている。このピン１１４は、リングの下面にあるね
じ孔１１６と、ピン１１４の一端部上にある適合ねじと
によって取付けられている。ピンは、リング１１８から
約２．５４ｃｍ（１インチ）延びている。ピンの取付け
位置は本発明にとって重要ではない。ピンの特定の取付
け位置については設計上の選択があり、本発明を用いる
基板支持装置と装置のジオメトリによって決まる。重要
なことは、基板搬送ロボットアセンブリが基板支持体へ
接近することを妨げる位置に、ピンが配置されないこと
である。
【００１６】更に、支持体に対するリングの回転を制限
するための装置５０には、回り止めブラケット１１８が
備えられている。このブラケット１１８には、支持体１
００に取付けられた一端部１２０と、回り止めピン１１
４の他端部１２４に結合された他端部１２２とがある。
ブラケット１１８の一端部１２０には、一対の取り付け
部１３２，１３４が備えられ、相互接続部分１３６によ
って相互接続されている。このブラケットは、例えば、
支持台１３０の両側に２本ずつ合計４本のねじ１２８に
よって、支持体１００に取付けられている。これらねじ
は、取り付け部１３２，１３４内のそれぞれの溝部１３
８，１４０を貫通している。
【００１７】更に、ブラケット１１８には接続部分１４
４があり、ブラケットの一端部１２０を他端部１２２に
接続している。ブラケットの断面は実質的にＳ字形であ
り、接続部分の頂部から延びた他端部１２２と接続部分
の底部から延びた一端部１２０とを有している。ブラケ
ットの特定の形状は、基板支持アセンブリの詳細な設計
によって画成される。例えば、基板リフトピンを案内す
るためのリフトフープ(lift hoop)が設けられている場
合には、ブラケットの形状がフープを避けるようにしな
ければならない。従って、図示されるブラケットの特定
のジオメトリは、ブラケットの設計を例示するものであ
ると考えるべきであり、本発明の特定の制限と考えるべ
きではない。多くの他のブラケットのジオメトリが利用
可能であり、それらはすべて、本発明の範囲内にあると
考えられる。
【００１８】他端部１２２の末端部１４２は、回り止め
ピン１１４の他端部１２４と結合するように適合されて
いる。このような適合部は、ピンの直径（例えば約０．
１９インチ）に嵌合（interfit）するブラケット１１８
に合わせて、Ｙ字形端部又は二又端部(forked end)にな
っている。或いは、ブラケット端部１４２には溝部が含
まれ回転可能にピンと結合することができる。
【００１９】本発明の本実施形態では、支持基板に対す
る堆積リングの回転を実質的に制限するための効果的な
回り止め装置が提供される。回り止めブラケットとピン
とが組合わされて、堆積リングの一点を基板支持体に対
して回転可能に取付ける。このような配置構成は、リン
グの回転を効果的に制限するが、装置の熱サイクル中、
リング及び支持体の膨張や収縮を実質的に妨げない。
【００２０】図３は、本発明の他の実施形態の縦断面図
である。本実施形態においては、堆積リング３０４の下
面３０２にピン又は突起部３００が形成されている。半
径方向へ延びる、基板支持体３０８の周フランジ３０６
は、例えば半径方向を向いた溝のような凹部３１０を備
えている。この溝部がピン３００に結合するように、溝
部の寸法及び位置が決められている。このように、ピン
及び溝部の組合せにより、堆積リング３０４と支持体３
０８の間に、回転可能取付け点が形成される。或いは、
溝部を堆積リングの下面に設け、ピンをフランジに設け
ることができる。さらに、本発明の本実施形態では、す
なわち、リングと支持体に設けられたピンと溝部が結合
し、又は、それらが逆になって結合し、支持体に対する
リングの回転の程度が制限されているが、リング及び支
持体の熱膨張や収縮に実質的に干渉しない。
【００２１】もちろん、支持体内の溝部又はブラケット
と結合される回り止めピンの数を増やすことができる。
従って、本発明は、１以上の回り止めピンと結合される
同程度の数のブラケット又は溝部が含まれているものと
理解されるべきである。
【００２２】更に、本発明は、平たい部分を持たない基
板支持体及び堆積リングとの使用に対しても有用であ
る。そのようなリングと支持体を、図１に破線１５０で
示す。この態様では、回り止め装置５０は、支持体に対
する堆積リングの回転を制限し、その結果、基板整列ピ
ン１５２が熱サイクル中に比較的静止状態にあるが、基
板整列ピン１５２がなければ、熱サイクル中にリングの
回転が生じるであろう。
【００２３】回り止め装置５０用のピンとブラケットの
実施形態、又はピンと溝部の実施形態においては、支持
体からの堆積リングを容易に取り外すことができ、すな
わち、リングはボルトやねじで支持体に固定されていな
いが、支持体へリングを取付けるための他の手段が有用
になっている。例えば、フランジ内のねじ孔とこれに適
合する孔とを用い、ねじやボルトリングを介して支持体
に取付けることができる。熱サイクル中の運動が自由に
なることを確保するため、リング内の孔の直径を取付け
ねじの直径より大きくするか、孔部が溝部になっていて
もよい。
【００２４】以上、本明細書において、本発明の教示を
取り入れた種々の実施形態を詳細に示し且つ説明した
が、当業者は同じくこれら教示内容を取り入れた多くの
他の変形実施形態を容易に発明することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板支持体に対する堆積リングの回転を制限す
るための装置の平面図である。
【図２】図２は、図１の装置の２−２線に沿った縦断面
図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
５０…装置、１００…支持体、１０２…リング、１０
４，１０６…平らな部分、１０８…チャック装置、１１
０…フランジ、１１２…下面、１１４…ピン、１１６…
孔、１１８…ブラケット、１２０…一端部、１２２，１
２４…他端部、１２８…ねじ、１３０…支持台、１３
２，１３４…取り付け部分、１３６…相互接続部分、１
３８，１４０…溝部、１４２…末端部、１４４…接続部
分、１５０…波線、１５２…基板整列ピン、３００…ピ
ン、３０２…下面、３０４…堆積リング、３０６…フラ
ンジ、３０８…基板支持体、３１０…凹部。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 堆積リングによって取り囲まれる基板支
    持体に対して、前記堆積リングの回転を制限するための
    装置であって、 前記堆積リングに取付けられたピンと、 前記基板支持体に取付けられ、且つ、前記結合点提供手
    段に結合されたブラケットと、を備えることを特徴とす
    る装置。
  2. 【請求項２】 前記ブラケットが、一端部で前記基板支
    持体に取付けられ、且つ、他端部には、前記結合点提供
    手段と嵌合する二又部分を有することを特徴とする請求
    項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 堆積リングによって取り囲まれる基板支
    持体に対して、前記堆積リングの回転を制限する装置で
    あって、 前記堆積リングに取付けられたピンと、 前記基板支持体内に形成され、前記ピンと結合する凹部
    と、を備えることを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 前記凹部が溝部であることを特徴とする
    請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記溝部が径方向に向いた溝部であり、 前記堆積リングを支持する前記基板支持体の、径方向に
    延びる周フランジ上に設けられていることを特徴とする
    請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 堆積リングによって取り囲まれる基板支
    持体に対して、前記堆積リングの回転を制限する装置で
    あって、 前記堆積リングに取付けられ、前記堆積リングに結合点
    を提供するための手段と、 前記基板支持体に取付けられると共に前記結合点提供手
    段に結合され、前記堆積リング上の一点を前記基板支持
    体に回転可能に取り付けるための手段と、を備えること
    を特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 前記結合点提供手段がピンであることを
    特徴とする請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記回転可能に取付けるための手段が、
    前記基板支持体に取付けられるとともに前記結合点提供
    手段に結合されたブラケットを備えることを特徴とする
    請求項６に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記ブラケットが、一端部において前記
    基板支持体に取付けられ、他端部においては、前記結合
    点提供手段と嵌合する二又部分を有していることを特徴
    とする請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記回転可能に取付けるための手段
    が、前記基板支持体内に形成され、前記ピンに結合され
    る凹部を備えることを特徴とする請求項７に記載の装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記凹部が溝部であることを特徴とす
    る請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記溝部が径方向に向いた溝部であ
    り、 前記堆積リングを支持する前記基板支持体の、径方向に
    延びる周フランジ上に設けられていることを特徴とする
    請求項１０に記載の装置。
JP9118098A 1996-05-08 1997-05-08 堆積リングの回り止め装置 Withdrawn JPH1056055A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/639839 1996-05-08
US08/639,839 US5863340A (en) 1996-05-08 1996-05-08 Deposition ring anti-rotation apparatus

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JPH1056055A true JPH1056055A (ja) 1998-02-24

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9118098A Withdrawn JPH1056055A (ja) 1996-05-08 1997-05-08 堆積リングの回り止め装置

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US (1) US5863340A (ja)
EP (1) EP0807960A1 (ja)
JP (1) JPH1056055A (ja)
KR (1) KR970077093A (ja)
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