KR101565182B1

KR101565182B1 - 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 전극 배향 및 평행성 조정 메커니즘

Info

Publication number: KR101565182B1
Application number: KR1020107017615A
Authority: KR
Inventors: 제임스 이 타판
Original assignee: 램 리써치 코포레이션
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2015-11-02
Also published as: US20090199766A1; CN101940067A; US8257548B2; TWI496512B; US20120291954A1; SG188139A1; KR20100120655A; WO2009100288A3; US8394233B2; CN101940067B; WO2009100288A2; TW200948215A

Abstract

플라즈마 프로세싱 챔버 내의 전극의 배향을 조정하기 위한 장치가 개시된다. 플라즈마 프로세싱 챔버는 적어도 기판을 프로세싱하기 위해 이용될 수도 있으며, 그 기판은 삽입 방향으로 플라즈마 프로세싱 챔버 내에 삽입될 수도 있다. 장치는 플라즈마 프로세싱 챔버의 챔버 벽 외부에 배치되고 챔버 벽에 대하여 피봇되는 지지 플레이트를 포함할 수도 있다. 지지 플레이트는 제 1 스레드를 가질 수도 있다. 또한, 장치는 제 1 스레드에 맞물리는 제 2 스레드를 갖는 조정 스크류를 포함할 수도 있다. 조정 스크류를 터닝하는 것은 조정 스크류에 대한 지지 플레이트의 일부의 병진을 발생시킬 수도 있다. 지지 플레이트의 일부의 병진은 챔버 벽에 대한 지지 플레이트의 회전을 발생시킬 수도 있어서, 삽입 방향에 직교하는 축에 대하여 전극을 회전시킬 수도 있다.

Description

플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 전극 배향 및 평행성 조정 메커니즘{ELECTRODE ORIENTATION AND PARALLELISM ADJUSTMENT MECHANISM FOR PLASMA PROCESSING SYSTEMS}

플라즈마 프로세싱에서, 디바이스의 제조의 차세대에서의 새로운 재료들의 구현 및 감소하는 피쳐 사이즈들은 플라즈마 프로세싱 장비에 대해 새로운 요구조건들을 부과하였다. (듀얼-다마신 에칭과 같은 다중-단계 레시피들을 수반하는) 더 작은 디바이스 피쳐들, 더 큰 기판 사이즈, 및 새로운 프로세싱 기술들은 더 우수한 디바이스 수율들을 위해 웨이퍼에 걸쳐 우수한 균일성을 유지하는 것을 더 어렵게 하였다.

용량성 커플링된 RF 플라즈마 리액터들에서, 기판 전극에 대향하는 전극은 일반적으로 상부 전극이라 호칭된다. 상부 전극은 접지될 수도 있거나, 또는 그 상부 전극에 부착된 하나 이상의 무선 주파수 (RF) 전력 소스들을 가질 수도 있다. 기판 전극은 일반적으로 하부 전극이라 호칭된다. 용량성 커플링된 플라즈마 프로세싱 챔버 내의 하부 전극에 대한 기계적인 배열은 챔버의 사이드로부터 하부 전극을 포함하는 조립체를 캔틸레버링 (cantilever) 하는 것을 수반할 수도 있다. 이 캔틸레버링된 하부 전극은 상부 전극으로부터의 고정된 거리에 있을 수 있거나, 또는 상부 전극으로부터의 가변 거리에 대해 설계될 수 있다. 어느 경우에도, 다른 하나의 전극 표면에 대한 하나의 전극 표면의 평행성은 일반적으로, 웨이퍼에 대한 프로세스 성능에 영향을 미칠 수 있는 중요한 기계적인 파라미터이다.

부가되는 복잡성으로 인해, 다수의 용량성 커플링된 RF 플라즈마 리액터들은, 전극들 사이의 정밀한 평행성 조정의 특징을 삼가하고, 조립체 컴포넌트들의 엄격한 제조 허용오차들에 의존하여 허용가능한 제한들 내에서 평행성을 유지한다. 통상적으로, 이 접근법은, 그 컴포넌트들에 대한 비용을 부가하고, 달성될 수 있는 궁극적인 평행성 사양을 제한할 수도 있다. 다른 배열들은, 조립 동안에 평행성을 조정하기 위한 프리 플레이 (free play) 를 허용하는 메이팅 부품들 내의 슬롯들 또는 클리어런스 홀들을 포함한다. 이 접근법은 시간 소모적이고, 통상적으로 정정 구성을 달성하기 위한 반복적인 프로세스들을 요구한다. 그 접근법은 또한 플라즈마 프로세싱 시스템이 필요한 컴포넌트들을 조정하기 위해 어느 정도까지 분해되도록 요구할 수도 있다. 다른 방법들은 조정을 위한 수단을 제공하려고 시도하지만, 조정의 양을 전극들 중 적어도 하나에 대한 실제 영향에 상관시키기 위한 직접적인 수단을 갖지 않을 수도 있다. 결과로서, 그러한 방법들은 또한 평행성에서 다이얼링 (dial) 하기 위한 반복적인 프로세스들을 요구할 수도 있다. 또한, 이들 방법들의 몇몇은 쉬핑 로드 (shipping load) 와 같은 바이브레이션 (vibration) 으로 인한 시간에 걸친 조정의 시프팅에 취약하다.

개요

본 발명의 실시형태는 플라즈마 프로세싱 챔버 내의 전극의 배향을 조정하기 위한 메커니즘에 관한 것이다. 플라즈마 프로세싱 챔버는 적어도 기판을 프로세싱하기 위해 이용될 수도 있으며, 그 기판은 삽입 방향으로 플라즈마 프로세싱 챔버 내에 삽입될 수도 있다. 그 메커니즘은 플라즈마 프로세싱 챔버의 챔버 벽 외부에 배치되고 챔버 벽에 대하여 피봇 (pivot) 되는 지지 플레이트를 포함할 수도 있다. 지지 플레이트는 제 1 스레드 (thread) 를 가질 수도 있다. 또한, 메커니즘은 제 1 스레드에 맞물리는 (engage) 제 2 스레드를 갖는 조정 스크류를 포함할 수도 있다. 조정 스크류를 터닝하는 것은 조정 스크류에 대한 지지 플레이트의 일부의 병진을 발생시킬 수도 있다. 지지 플레이트의 일부의 병진이 챔버 벽에 대한 지지 플레이트의 회전을 발생시킬 수도 있어서, 삽입 방향에 직교하는 축에 대하여 전극을 회전시킬 수도 있다.

상기 개요는 여기서 개시된 본 발명의 다수의 실시형태들 중 하나일 뿐이고, 여기서 청구의 범위에서 개진된 본 발명의 범위를 한정하도록 의도되지 않는다. 본 발명의 이들 및 다른 특징들은 다음의 도면들과 함께 본 발명의 상세한 설명에서 이하 더 상세히 설명될 것이다.

도면의 간단한 설명

본 발명은, 유사한 참조 번호들이 유사한 엘리먼트들을 지칭하는 첨부 도면들의 도들에서 예로써 한정되지 않게 예시된다.

도 1a는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 플라즈마 프로세싱 챔버 내의 하부 전극의 배향을 조정하기 위한 조정 메커니즘을 포함하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 부분적인 투시도를 도시한다.

도 1b는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 하부 전극의 제 1 회전 (또는 피치) 을 예시하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 부분적인 측면도를 도시한다.

도 1c는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 하부 전극의 제 2 회전 (또는 롤) 을 예시하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 부분적인 후면도를 도시한다.

도 1d는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 부분적인 측면도를 도시한다.

도 1e는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 피치 조정 사용자 인터페이스의 부분적인 투시도를 도시한다.

도 1f는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 부분적인 분해 조립도를 도시한다.

도 1g는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 롤 조정 캠의 투시도를 도시한다.

도 1h는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 롤 조정 사용자 인터페이스의 부분적인 투시도를 도시한다.

도 1i는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 플라즈마 프로세싱 챔버 내의 하부 전극의 배향을 조정하기 위한 조정 메커니즘을 포함하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 부분적인 투시도를 도시하는 도 1a의 다른 도면을 도시한다.

도 1j는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 하부 전극의 제 1 회전 (또는 피치) 을 예시하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 부분적인 측면도를 도시하는 도 1b의 다른 도면을 도시한다.

도 1k는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 하부 전극의 제 2 회전 (또는 롤) 을 예시하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 부분적인 후면도를 도시하는 도 1c의 다른 도면을 도시한다.

도 1l은 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 부분적인 측면도를 도시하는 도 1d의 다른 도면을 도시한다.

도 1m은 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 피치 조정 사용자 인터페이스의 부분적인 투시도를 도시하는 도 1e의 다른 도면을 도시한다.

도 1n은 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 부분적인 분해 조립도를 도시하는 도 1f의 다른 도면을 도시한다.

도 1o는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 롤 조정 캠의 투시도를 도시하는 도 1g의 다른 도면을 도시한다.

도 1p는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 조정 메커니즘의 롤 조정 사용자 인터페이스의 부분적인 투시도를 도시하는 도 1h의 다른 도면을 도시한다.

상세한 설명

본 발명은 이제 첨부 도면들에 예시된 본 발명의 몇몇 실시형태들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 다음의 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항들이 개진된다. 그러나, 본 발명이 이들 특정 세부사항들의 일부 또는 전부가 없이도 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우들에서, 본 발명을 불필요하게 불명료히 하지 않기 위해 공지의 프로세스 단계들 및/또는 구조들은 상세히 설명되지 않았다.

본 발명의 하나 이상의 실시형태들은 플라즈마 프로세싱 시스템에서 전극-전극 평행성을 조정하기 위한 메커니즘에 관한 것이다. 그 메커니즘은, 피치 (전면에서 후면) 및 롤 (측면에서 측면) 방향들로 하부 전극의 배향/회전을 개별적으로 조정할 수도 있다. 그 메커니즘은 낮은 조합 비용으로 평행성에 대한 고정밀의 조정을 일괄적으로 달성하는 저비용의 간단한 부품들을 포함할 수도 있다.

메커니즘의 사용자 인터페이스들이 플라즈마 프로세싱 챔버 외부에 배치되므로, 메커니즘은, 시스템이 진공, 대기, 및/또는 인-시츄 하에 있으면서, 전극 배향/평행성 조정이 수행되는 것을 허용할 수도 있다. 또한, 메커니즘은 플라즈마 프로세싱 시스템이 최소로 분해되거나 또는 분해되지 않으면서 조정이 이루어지는 것을 허용할 수도 있다.

메커니즘은 정밀한 전극 배향/평행성 조정을 가능하게 할 수도 있다. 0.01 ㎜ 까지의 정확도를 갖는 평행성의 정밀한 조정이 쉽게 달성될 수 있다. 또한, 메커니즘은 교정 인덱스 마크들을 포함하여 조정의 양의 명료한 피드백을 제공할 수도 있어서, 반복적인 조정 및 측정에 대한 필요성을 제거할 수도 있다.

또한, 메커니즘은 전극 배향/평행성 세팅들을 로킹 (lock) 하는 것이 가능할 수도 있다. 조정된 전극 배향/평행성 세팅이 고정되게 로킹 다운 (lock down) 되면, 세팅은 노멀 바이브레이션들 및 쉬핑 로드들에 걸쳐 변화되지 않게 유지되어야 한다.

저비용 부품들을 이용하고 평행성의 신속한 조정-로킹을 정밀한 레벨까지 허용함으로써, 메커니즘은 대부분의 컴포넌트들에 대한 엄격한 제조 허용오차들에 대한 필요성을 감소시킬 수도 있고, 전극 평행성에 대한 프로세스 성능을 비용-효과적으로 최적화할 수도 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시형태들은, 위에서 논의되고 이하 예들에서 더 논의되는 전극 배향/평행성 조정 메커니즘을 포함하는 플라즈마 프로세싱 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 특징들 및 장점들은 뒤따르는 논의들 및 도면들을 참조하여 더 이해될 수도 있다.

도 1a는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 하부 전극 (110) 의 배향을 조정하기 위한 메커니즘 (100) 을 포함하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (198) 의 부분적인 투시도를 도시한다. 플라즈마 프로세싱 챔버 (198) 에서 프로세싱 수율을 최적화하기 위해, 하부 전극 (110) 의 배향을 조정함으로써 상부 전극 (198) 과 하부 전극 (110) 사이의 전극-전극 평행성이 보장될 수도 있다.

메커니즘 (100) 은 캔틸레버 (114) 및 바이어스 하우징 (112) 을 통해 하부 전극 (110) 과 커플링된 터널 지지 플레이트 (102) (지지 플레이트 (102)) 를 포함할 수도 있다. 또한, 메커니즘 (100) 은 하부 전극 (110) 의 피치를 조정하기 위한 피치 조정 스크류 (106) 를 포함할 수도 있으며; 하부 전극 (110) 의 피치는 도 1b의 예에서 예시된다. 또한, 메커니즘 (100) 은 하부 전극 (110) 의 롤을 조정하기 위한 롤 조정 캠 (104) 을 포함할 수도 있으며; 하부 전극 (110) 의 롤은 도 1c의 예에서 예시된다.

도 1b는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 제 1 회전 (192) (피치 (192)) 을 예시하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (198) 의 부분적인 측면도를 도시한다. 메커니즘 (100) 은 피치 축 (118) 에 대한 하부 전극 (110) 의 제 1 회전 (192) (피치 (192)) 의 조정을 용이하게 할 수도 있다. 피치 축 (118) 은 기판 삽입 방향 (116) 에 실질적으로 직교하며, 그 삽입 방향 (116) 으로 기판이 플라즈마 프로세싱 챔버 (198) 내에 삽입될 수도 있다.

도 1c는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 제 2 회전 (194) (롤 (194)) 을 예시하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (198) 의 부분적인 후면도를 도시한다. 메커니즘 (100) 은 롤 축 (120) 에 대한 하부 전극 (110) 의 제 2 회전 (194) (롤 (194)) 의 조정을 용이하게 할 수도 있다. 롤 축 (120) 은 기판 삽입 방향 (116) 에 실질적으로 평행하다.

도 1d는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 메커니즘 (100) 의 부분적인 측면도를 도시한다. 메커니즘 (100) 에서, 지지 플레이트 (102) 는 (도 1a의 예에서 도시된) 플라즈마 프로세싱 챔버 (198) 의 챔버 벽 (126) 외부에 배치될 수도 있다. 예컨대 지지 플레이트 (102) 는 예컨대 지지 플레이트 (102) 의 상부 부분과 같은 부분 (138) 에서 피봇 (122) 및/또는 다른 피봇 메커니즘에 의해 챔버 벽 (126) 에 대하여 피봇될 수도 있다. 지지 플레이트는 피치 조정 스크류 (106) 의 스레드 (128) 에 맞물릴 수도 있는 스레드 (146) 를 가질 수도 있다. 따라서, 피치 조정 스크류 (106) 를 터닝하는 것은, 외측 방향 (142) 또는 내측 방향 (144) 으로의 피치 조정 스크류 (106) 에 대한 지지 플레이트 (102) 의 부분 (140) (예컨대, 하부 부분) 의 병진을 발생시킬 수도 있다. 지지 플레이트 (102) 의 부분 (140) 의 병진은 챔버 벽 (126) 에 대한 지지 플레이트 (102) 의 회전을 발생시킬 수도 있다. 지지 플레이트 (102) 가 하부 전극 (110) 과 커플링되므로, 방향 (142 또는 144) 을 따르는 지지 플레이트 (102) 의 회전은 실질적으로 피치 축 (118) 에 대한 하부 전극 (110) 의 회전을 발생시킬 수도 있다. 스레드들 (146 및 128) 의 정밀도는 하부 전극 (110) 의 회전 (192) 의 양이 안정적으로 그리고 정밀하게 조정되는 것을 가능하게 할 수도 있다.

또한, 메커니즘 (100) 은 챔버 벽 (126) 과 지지 플레이트 (102) 사이에 배치된 리프트 플레이트 (124) 를 포함할 수도 있다. 또한, 메커니즘 (100) 은 리프트 플레이트 (124) 및 챔버 벽 (126) 과 커플링된, 베어링들 (134 및 136) 과 같은 하나 이상의 베어링들을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 베어링들은, 하부 전극 (110) 의 회전 (192) 의 매끄럽고 정밀한 조정을 위해, 챔버 벽 (126) 에 대한 지지 플레이트 (102) 의 이동 (예컨대, 방향 (142 또는 144) 으로의 병진 및/또는 방향 (142 또는 144) 에 수직한 방향으로의 병진) 을 용이하게 하고/하거나 안내할 수도 있다.

또한, 메커니즘 (100) 은, 피치 조정 스크류 (106) 를 지지 플레이트 (102) 에 로킹/파스닝 (fasten) 하여 피치 조정 스크류 (106) 가 회전 및 병진하는 것을 방지하기 위해, 예컨대 스플릿 클램프 (132) 및 클램프 스크류 (130) 를 포함하는 클램핑 메커니즘을 포함할 수도 있다. 예컨대, 하부 전극 (110) 에 대한 피치 조정이 완료된 이후에 세팅을 로킹 다운하기 위해 피치 조정 스크류 (106) 가 클램핑되는 것이 바람직할 수도 있다. 스플릿 클램프 (132) 는 피치 조정 스크류 (106) 를 둘러쌀 수도 있다. 클램프 스크류 (130) 는 피치 조정 스크류 (106) 에 실질적으로 수직하게 배치될 수도 있고, 스플릿 클램프 (132) 를 가압하여 피치 조정 스크류 (106) 를 고정시키기 위해 스플릿 클램프 (132) 와 커플링될 수도 있다. 피치 조정이 완료되면 사용자가 전체 메커니즘 (100) 을 견고하게 로킹/클램핑하는 것을 용이하게 하기 위해 클램프 스크류 (130) 상에 툴 슬롯이 구현될 수도 있다.

도 1e는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 하부 전극 (110) 의 피치 (192) 를 조정하기 위한 메커니즘 (100) 의 사용자 인터페이스 (182) 의 부분적인 투시도를 도시한다. 사용자 인터페이스 (182) 는, 피치 조정에 관한 시각적인 피드백을 사용자에게 제공하기 위해 지지 플레이트 (102) 상에 구현된 적어도 하나의 피치 조정 인덱스 (150) 를 포함할 수도 있다. 또한, 사용자 인터페이스 (182) 는, 피치 조정 인덱스 (150) 와 협력하여 피치 조정의 양을 표시하기 위해 피치 조정 스크류 (106) 상에 구현된 표시자 (148) 를 포함할 수도 있다. 다르게는 또는 부가적으로, 피치 조정 인덱스가 피치 조정 스크류 (106) 상에 구현될 수도 있고/있거나 표시자가 지지 플레이트 (102) 상에 구현될 수도 있다.

또한, 메커니즘 (100) 은, 피치 조정 스크류 (106) 와 커플링되고 피치 조정 스크류 (106) 내에 적어도 부분적으로 삽입된 피치 조정 클램프 스크류 (106A) 를 포함할 수도 있다. 피치 조정 클램프 스크류 (106A) 는 지지 플레이트 (102) 에 피치 조정 스크류 (106) 를 고정시킬 수도 있다. 피치 조정이 완료되면 사용자가 전체 메커니즘 (100) 및/또는 피치 조정 스크류 (106) 를 견고하게 로킹/클램핑하는 것을 용이하게 하기 위해 피치 조정 클램프 스크류 (106A) 상에 툴 슬롯 (186) 이 구현될 수도 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 피치 조정 스크류 (106) 는 자동 방식으로 피치 조정 및/또는 교정을 제어하기 위해 자동 제어 메커니즘과 커플링될 수도 있다. 예컨대, 자동 제어 메커니즘은 센서, 제어 로직 유닛, 및 모터 (예컨대, 고-레졸루션 스텝 모터) 를 포함할 수도 있다.

도 1f는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 메커니즘 (100) 의 부분적인 분해 조립도를 도시한다. 메커니즘 (100) 은 롤 조정 캠 (104) 과 커플링된 롤 조정 바 (154) 를 포함할 수도 있고, 롤 조정 캠 (104) 에 의해 작동될 수도 있다. 롤 조정 바 (154) 는 피치 조정 스크류 (106) 에 의해 지지 플레이트 (102) 와 커플링될 수도 있다. 따라서, 롤 조정 바 (154) 를 통해, 롤 조정 캠 (104) 은 지지 플레이트 (102) 의 부분 (140) 의 병진을 작동할 수도 있다. 결과로서, 지지 플레이트 (102) 는 (도 1d의 예에서 도시된) 피봇 (122) 에 대해 챔버 벽 (126) 에 대하여 회전할 수도 있어서, 도 1c의 예에서 도시된 하부 전극 (110) 의 회전 (194) (롤 (194)) 을 발생시킬 수도 있다.

리프트 플레이트 (124) 내의 슬롯 (160) 에 의해 제약되고 안내되어, 롤 조정 바 (154) 는 방향 (166 또는 168) 으로 롤 조정 바 (154) 의 장축 (164) 을 따라 병진할 수도 있다. 따라서, 하부 전극 (110) 의 회전 (194) 의 양은 안정적으로 그리고 정밀하게 조정될 수도 있다.

또한, 메커니즘 (100) 은 롤 조정 캠 (104) 과 커플링된 롤 조정 록-다운 스크류 (158) 를 포함할 수도 있다. 롤 조정 록-다운 스크류 (158) 는 롤 조정 바 (154) 에 대하여 롤 조정 캠 (104) 을 로킹할 수도 있고, 리프트 플레이트 (124) 에 대하여 롤 조정 바 (154) 를 동시에 로킹할 수도 있어서, 하부 전극 (110) 의 (그 이상의) 회전 (194) (롤 (194)) 을 방지할 수도 있다. 예컨대, 롤 조정 록-다운 스크류 (158) 는 하부 전극 (110) 에 대한 롤 조정이 완료된 이후에 이용될 수도 있다.

또한, 메커니즘 (100) 은 피치 조정 스크류 (106) 를 수용하기 위해 리프트 플레이트 (124) 와 커플링된 와셔 (162) (예컨대, 정밀한 경화된 와셔) 를 포함할 수도 있다. 와셔 (162) 는 피치 조정 스크류 (106) 에 의해 손상되는 것으로부터 리프트 플레이트 (124) 를 보호할 수도 있다. 또한, 와셔 (162) 는 피치 조정 스크류 (106) 의 매끄러운 이동을 용이하게 하기 위해 낮은 마찰을 제공할 수도 있어서, 메커니즘 (100) 의 동작을 더 매끄럽게 하고 안정적이게 한다.

도 1g는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 롤 조정 캠 (104) 의 투시도를 도시한다. 롤 조정 캠 (104) 은, 롤 조정 캠 (104) 으로 하여금 (도 1f의 예에서 도시된) 롤 조정 바 (154) 를 작동할 수 있게 하기 위해, 롤 조정 캠 (104) 의 부분 (174) 에 대하여 편심 (eccentric)/오프셋 배열로 배치된 부분 (172) 을 포함할 수도 있다. 롤 조정 캠 (104) 은 특정한 롤 조정 필요성들에 적합한 특정한 작동 효과들을 위한 상이한 편심/오프셋 배열들을 갖는 다른 교체 롤 조정 캠들로 교체될 수도 있다.

도 1h는 본 발명의 하나 이상의 실시형태들에 따른 하부 전극 (110) 의 롤 (194) 을 조정하기 위한 사용자 인터페이스 (184) 메커니즘 (100) 의 부분적인 투시도를 도시한다. 사용자 인터페이스 (184) 는 롤 조정에 관한 시각적인 피드백을 사용자에게 제공하기 위해 리프트 플레이트 (124) 상에 구현된 적어도 하나의 롤 조정 인덱스 (178) 를 포함할 수도 있다. 또한, 사용자 인터페이스 (184) 는 롤 조정 인덱스 (178) 와 협력하여 롤 조정의 양을 표시하기 위해 롤 조정 캠 (104) 상에 구현된 표시자 (180) 를 포함할 수도 있다. 다르게는 또는 부가적으로, 롤 조정 인덱스가 롤 조정 캠 (104) 상에 구현될 수도 있고/있거나 표시자가 리프트 플레이트 (124) 상에 구현될 수도 있다. 사용자가 예컨대 스크류 드라이버를 이용하여 롤 조정을 수행하는 것을 용이하게 하기 위해 롤 조정 캠 (104) 상에 툴 슬롯 (176) 이 구현될 수도 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 롤 조정 캠 (104) 및/또는 피치 조정 스크류 (106) 는 자동 방식으로 피치 및/또는 롤 조정 및/또는 교정을 제어하기 위해 자동 제어 메커니즘과 커플링될 수도 있다. 자동 제어 메커니즘은 예컨대 센서, 제어 로직 유닛, 및 모터 (예컨대, 고-레졸루션 스텝 모터) 를 포함할 수도 있다.

전술한 바로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 저비용 부품들을 이용하여, 본 발명의 실시형태들은 평행성의 신속한 조정 및 로킹을 정밀한 레벨까지 허용할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태들은 대부분의 컴포넌트들에 대한 비용적으로 엄격한 제조 허용오차들에 대한 필요성을 감소시킬 수도 있다. 유익하게는, 본 발명의 실시형태들은 전극 평행성에 대한 프로세스 성능을 비용-효과적으로 최적화할 수도 있다.

본 발명의 실시형태들은 정밀한 전극 배향/평행성 조정을 가능하게 할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시형태들은 교정 인덱스 마크들을 포함하여 조정의 양의 명료한 피드백을 제공할 수도 있다. 유익하게는, 종래 기술에서 요구되는 반복적인 조정 및 측정에 대한 필요성이 제거될 수도 있다.

본 발명의 실시형태들은, 사용자 인터페이스들이 플라즈마 프로세싱 챔버 외부에 배치되므로, 플라즈마 프로세싱 시스템이 진공, 대기, 및/또는 인-시츄 하에 있으면서, 전극 배향 및/또는 평행성의 조정이 수행되는 것을 허용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시형태들은 플라즈마 프로세싱 시스템이 최소로 분해되거나 또는 분해되지 않으면서 조정이 이루어지는 것을 허용할 수도 있다. 유익하게, 전극 배향 및/또는 평행성 조정에 대한 필요성들이 만족되면서, 시스템 다운 타임이 최소화될 수도 있고 생산성이 타협되지 않을 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시형태들은 전극 배향/평행성의 세팅들을 로킹하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 조정된 전극 배향/평행성 세팅은 노멀 바이브레이션들 및 쉬핑 로드들에 걸쳐 변화되지 않게 유지될 수도 있다. 유익하게, 전극 배향/평행성의 재조정에 대해 요구되는 리소스들 (예컨대, 노동, 시간 등) 이 최소화될 수도 있다.

본 발명이 여러 실시형태들의 관점에서 설명되었지만, 본 발명의 범위 내에 속하는 변경물, 치환물, 및 균등물이 존재한다. 또한, 본 발명의 방법들 및 장치들을 구현하는 다수의 다른 방법들이 존재한다는 것이 유념되어야 한다. 또한, 본 발명의 실시형태들은 다른 애플리케이션들에서 유용성을 발견할 수도 있다. 요약 섹션은 여기서 편의를 위해 제공될 수도 있으며, 단어 수 제한으로 인해, 판독의 편의를 위해 기재될 수도 있으며, 청구의 범위를 한정하기 위해 채용되어서는 안된다. 따라서, 다음의 청구의 범위는 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 그러한 변경물, 치환물, 및 균등물을 포함하는 것으로서 해석되도록 의도될 수도 있다.

Claims

플라즈마 프로세싱 시스템에서 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치로서,
상기 플라즈마 프로세싱 시스템은 적어도 기판을 프로세싱하도록 구성되고, 상기 플라즈마 프로세싱 시스템은 적어도 플라즈마 프로세싱 챔버를 더 포함하고, 상기 플라즈마 프로세싱 챔버는 적어도 챔버 벽을 포함하고, 상기 제 1 전극은 상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내부에 위치되고, 상기 기판은 삽입 방향으로 상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내에 삽입되도록 구성되며,
상기 장치는,
상기 제 1 전극과 커플링된 지지 플레이트로서, 상기 지지 플레이트는 제 1 스레드 (thread) 를 갖고, 상기 지지 플레이트는 상기 챔버 벽 외부에 배치되고 상기 챔버 벽에 대하여 피봇 (pivot) 되는, 상기 지지 플레이트; 및
제 2 스레드를 갖는 조정 스크류를 포함하며,
상기 제 2 스레드는 상기 제 1 스레드에 맞물리고 (engage),
상기 조정 스크류를 터닝하는 것은 상기 조정 스크류에 대한 상기 지지 플레이트의 일부의 제 1 병진을 발생시키고,
상기 지지 플레이트의 일부의 제 1 병진은 상기 챔버 벽에 대한 상기 지지 플레이트의 제 1 회전을 발생시키도록 구성되며,
상기 지지 플레이트의 제 1 회전은 상기 삽입 방향에 직교하는 제 1 축에 대해 상기 제 1 전극의 제 1 회전을 발생시키도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 조정 스크류와 커플링되고 상기 조정 스크류 내에 적어도 부분적으로 삽입된 제 1 클램프 스크류를 더 포함하며,
상기 제 1 클램프 스크류는 상기 지지 플레이트에 상기 조정 스크류를 고정시키도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 조정 스크류와 커플링된 클램프; 및
상기 조정 스크류에 수직하게 배치된 제 2 클램프 스크류를 더 포함하며,
상기 제 2 클램프 스크류는 상기 클램프와 커플링되고,
상기 제 2 클램프 스크류는 상기 클램프를 가압하여 상기 지지 플레이트에 상기 조정 스크류를 파스닝 (fasten) 하도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전극의 제 1 회전에 관한 시각적인 피드백을 제공하기 위해 상기 지지 플레이트 상에 구현된 제 1 인덱스; 및
상기 제 1 인덱스와 협력하여 상기 제 1 전극의 제 1 회전의 양을 표시하기 위해 상기 조정 스크류 상에 구현된 제 1 표시자를 더 포함하는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전극의 제 1 회전에 관한 시각적인 피드백을 제공하기 위해 상기 조정 스크류 상에 구현된 제 1 인덱스; 및
상기 제 1 인덱스와 협력하여 상기 제 1 전극의 제 1 회전의 양을 표시하기 위해 상기 지지 플레이트 상에 구현된 제 1 표시자를 더 포함하는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 챔버 벽과 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 리프트 플레이트로서, 상기 리프트 플레이트는 상기 지지 플레이트와 커플링되는, 상기 리프트 플레이트; 및
상기 리프트 플레이트와 커플링되고 상기 챔버 벽과 커플링된 하나 이상의 베어링을 더 포함하며,
상기 하나 이상의 베어링은 적어도 상기 지지 플레이트의 일부의 제 1 병진을 안내하도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 플레이트를 상기 제 1 전극과 커플링시키도록 구성된 캔틸레버 (cantilever) 를 더 포함하는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 플레이트와 커플링된 와셔 (washer) 를 더 포함하며,
상기 와셔는 상기 조정 스크류를 수용하도록 구성되고,
상기 와셔는 또한 상기 조정 스크류에 의해 손상되는 것으로부터 리프트 플레이트를 보호하도록 구성되며,
상기 와셔는 또한 상기 조정 스크류의 이동을 매끄럽게 하도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 플레이트와 커플링된 캠을 더 포함하며,
상기 캠은 상기 챔버 벽에 대한 상기 지지 플레이트의 일부의 제 2 병진을 발생시키도록 구성되고,
상기 지지 플레이트의 일부의 제 2 병진은 상기 챔버 벽에 대한 상기 지지 플레이트의 제 2 회전을 발생시키도록 구성되며,
상기 지지 플레이트의 제 2 회전은 상기 삽입 방향에 평행한 제 2 축에 대한 상기 제 1 전극의 제 2 회전을 발생시키도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 캠과 커플링되고 상기 조정 스크류와 커플링된 바로서, 상기 바는 상기 캠에 의해 작동되도록 구성되고, 상기 지지 플레이트는 상기 조정 스크류에 의해 상기 바와 커플링되는, 상기 바; 및
상기 챔버 벽과 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 리프트 플레이트를 더 포함하며,
상기 리프트 플레이트는 적어도 상기 바와 커플링된 슬롯을 포함하고,
상기 슬롯은 상기 바의 이동을 안내하고 제한하여 상기 제 1 전극의 제 2 회전을 제한하도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 리프트 플레이트와 커플링되고 상기 챔버 벽과 커플링된 하나 이상의 베어링을 더 포함하며,
상기 하나 이상의 베어링은 적어도 상기 지지 플레이트의 일부의 제 1 병진 및 상기 지지 플레이트의 일부의 제 2 병진을 안내하도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 캠과 커플링된 록-다운 스크류를 더 포함하며,
상기 록-다운 스크류는 상기 바에 상기 캠을 로킹하도록 구성되고,
상기 록-다운 스크류는 또한 상기 리프트 플레이트에 상기 바를 로킹하도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 전극의 제 2 회전에 관한 시각적인 피드백을 제공하기 위해 상기 리프트 플레이트 상에 구현된 제 2 인덱스; 및
상기 제 2 인덱스와 협력하여 상기 제 1 전극의 제 2 회전의 양을 표시하기 위해 상기 캠 상에 구현된 제 2 표시자를 더 포함하는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 전극의 제 2 회전에 관한 시각적인 피드백을 제공하기 위해 상기 캠 상에 구현된 제 2 인덱스; 및
상기 제 2 인덱스와 협력하여 상기 제 1 전극의 제 2 회전의 양을 표시하기 위해 상기 리프트 플레이트 상에 구현된 제 2 표시자를 더 포함하는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 조정 스크류 및 상기 캠과 커플링된 제어 유닛을 더 포함하며,
상기 제어 유닛은 상기 제 1 전극의 제 1 회전 및 상기 제 1 전극의 제 2 회전을 자동으로 조정하도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
플라즈마 프로세싱 시스템에서 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치로서,
상기 플라즈마 프로세싱 시스템은 적어도 기판을 프로세싱하도록 구성되고, 상기 플라즈마 프로세싱 시스템은 적어도 플라즈마 프로세싱 챔버를 더 포함하고, 상기 플라즈마 프로세싱 챔버는 적어도 챔버 벽을 포함하고, 상기 제 1 전극은 상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내부에 위치되고, 상기 기판은 삽입 방향으로 상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내에 삽입되도록 구성되며,
상기 장치는,
상기 제 1 전극과 커플링된 지지 플레이트로서, 상기 지지 플레이트는 제 1 스레드 (thread) 를 갖고, 상기 지지 플레이트는 상기 챔버 벽 외부에 배치되고 상기 챔버 벽에 대하여 피봇 (pivot) 되는, 상기 지지 플레이트; 및
상기 지지 플레이트와 커플링된 캠을 포함하며,
상기 캠은 상기 챔버 벽에 대한 상기 지지 플레이트의 일부의 병진을 발생시켜서, 상기 챔버 벽에 대한 상기 지지 플레이트의 회전을 발생시키도록 구성되고,
상기 지지 플레이트의 회전은 상기 삽입 방향에 평행한 축에 대한 상기 제 1 전극의 회전을 발생시키도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 캠과 커플링되고 상기 지지 플레이트와 커플링된 바로서, 상기 바는 상기 캠에 의해 작동되도록 구성되는, 상기 바; 및
상기 챔버 벽과 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 리프트 플레이트를 더 포함하며,
상기 리프트 플레이트는 적어도 상기 바와 커플링된 슬롯을 포함하고,
상기 슬롯은 상기 바의 이동을 안내하고 제한하여 상기 제 1 전극의 회전을 제한하도록 구성되는, 제 1 전극의 배향을 조정하기 위한 장치.
적어도 기판을 프로세싱하기 위한 플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
적어도 챔버 벽을 포함하는 플라즈마 프로세싱 챔버로서, 상기 기판은 삽입 방향으로 상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내에 삽입되도록 구성되는, 상기 플라즈마 프로세싱 챔버;
상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내부에 위치된 제 1 전극;
상기 제 1 전극과 커플링된 지지 플레이트로서, 상기 지지 플레이트는 제 1 스레드 (thread) 를 갖고, 상기 지지 플레이트는 상기 챔버 벽 외부에 배치되고 상기 챔버 벽에 대하여 피봇 (pivot) 되는, 상기 지지 플레이트; 및
제 2 스레드를 갖는 조정 스크류를 포함하며,
상기 제 2 스레드는 상기 제 1 스레드에 맞물리고 (engage),
상기 조정 스크류를 터닝하는 것은 상기 조정 스크류에 대한 상기 지지 플레이트의 일부의 제 1 병진을 발생시키도록 구성되고,
상기 지지 플레이트의 일부의 제 1 병진은 상기 챔버 벽에 대한 상기 지지 플레이트의 제 1 회전을 발생시키도록 구성되며,
상기 지지 플레이트의 제 1 회전은 상기 삽입 방향에 직교하는 제 1 축에 대한 상기 제 1 전극의 제 1 회전을 발생시키도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 18 항에 있어서,
상기 지지 플레이트와 커플링된 캠으로서, 상기 캠은 상기 챔버 벽에 대한 상기 지지 플레이트의 일부의 제 2 병진을 발생시키도록 구성되고, 상기 지지 플레이트의 일부의 제 2 병진은 상기 챔버 벽에 대한 상기 지지 플레이트의 제 2 회전을 발생시키도록 구성되고, 상기 지지 플레이트의 제 2 회전은 상기 삽입 방향에 평행한 제 2 축에 대한 상기 제 1 전극의 제 2 회전을 발생시키도록 구성되는, 상기 캠;
상기 캠과 커플링되고 상기 조정 스크류와 커플링된 바로서, 상기 바는 상기 캠에 의해 작동되도록 구성되고, 상기 지지 플레이트는 상기 조정 스크류에 의해 상기 바와 커플링되는, 상기 바; 및
상기 챔버 벽과 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 리프트 플레이트를 더 포함하며,
상기 리프트 플레이트는 적어도 상기 바와 커플링된 슬롯을 포함하고,
상기 슬롯은 상기 바의 이동을 안내하고 제한하여 상기 제 1 전극의 제 2 회전을 제한하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 19 항에 있어서,
상기 제 1 전극의 제 1 회전에 관한 시각적인 피드백을 제공하기 위해 상기 지지 플레이트 상에 구현된 제 1 인덱스;
상기 제 1 인덱스와 협력하여 상기 제 1 전극의 제 1 회전의 양을 표시하기 위해 상기 조정 스크류 상에 구현된 제 1 표시자;
상기 제 1 전극의 제 2 회전에 관한 시각적인 피드백을 제공하기 위해 상기 리프트 플레이트 상에 구현된 제 2 인덱스; 및
상기 제 2 인덱스와 협력하여 상기 제 1 전극의 제 2 회전의 양을 표시하기 위해 상기 캠 상에 구현된 제 2 표시자를 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.