KR102178150B1

KR102178150B1 - 반도체 장비를 위한 밀봉 홈 방법

Info

Publication number: KR102178150B1
Application number: KR1020167006897A
Authority: KR
Inventors: 드미트리 루보미르스키; 치웨이 리앙
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2020-11-12
Also published as: JP6463755B2; US20150047786A1; CN105474373A; WO2015023493A1; KR20160044011A; TW201513216A; JP2016534299A; CN105474373B; TWI641043B; US9646807B2

Abstract

일 실시예에서, 표면은 내부에 형성된 밀봉 홈을 갖는다. 밀봉 홈은 탄성 밀봉체를 수용하도록 구성된다. 밀봉 홈은 완전 도브테일 프로파일을 갖는 제1 부분, 및 절반 도브테일 프로파일을 갖는 적어도 하나의 제2 부분을 포함한다.

Description

반도체 장비를 위한 밀봉 홈 방법{SEALING GROOVE METHODS FOR SEMICONDUCTOR EQUIPMENT}

본 명세서에 개시된 실시예들은 일반적으로 진공 처리 챔버를 밀봉하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 명세서에서의 실시예들은 진공 처리 챔버들을 위한 밀봉 기술에 관한 것이다.

현대의 반도체 집적 회로들(IC들)을 제조하는 프로세스에서, 이전에 형성된 층들 및 구조물들 위에 다양한 재료 층들을 성장(develop)시킬 필요가 있다. 종종, 제조 프로세스들은, IC가 완전히 형성되기 이전에 다양한 진공 처리 챔버들에서의 다수의 엄격하게 제어되는 단계들을 수반한다. 진공 처리 챔버들 내로부터 오염물들을 제거하고 플라즈마 프로세스들을 엄격하게 제어하기 위해 챔버 가스들이 배기된다. 따라서, 플라즈마-보조 에칭(plasma-assisted etching), 화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD), 로드 락 및 이송 챔버들 등과 같은 진공 처리 챔버들은 진공 상태들 하에서 동작하도록 설계된다. 진공 처리 챔버들은, 진공이 초래되고 진공 처리 챔버 내부에 부압(negative pressure)이 유지될 때 외부 공기가 진공 처리 챔버로 들어가지 못하게 하기 위해서 개구 또는 연결 표면을 따라 밀봉부를 갖는다.

플라즈마 처리 챔버들과 같은 일부 진공 처리 챔버들은 상승된 온도들에서 동작한다. 예를 들어, 실리콘의 퇴적 및 금속들의 에칭은 통상적으로 매우 높은 챔버 온도들에서 일어난다. 이러한 플라즈마 챔버에서의 높은 온도들은 챔버 컴포넌트들의 열 팽창을 야기시키고, 챔버 진공 밀봉 결함(failure)에 기여할 수 있다. 밀봉 결함은 밀봉체 자체를 손상시키고, 그에 따라 밀봉체 교체를 허용하기 위한 고비용이 소요되는 챔버 정지 시간을 필요로 한다. 일부 챔버 제조자들은 높은 온도들에서의 밀봉 문제들을 완화하기 위해 큰 밀봉 홈을 이용한다. 그러나, 더 낮은 온도들에서, O-링들은 너무 크게 형성된(oversized) 밀봉 홈들로부터 떨어지는 경향이 있다.

따라서, 진공 처리 시스템에서 사용하기에 적합한 개선된 밀봉 기술이 필요하다.

본 명세서에 설명된 실시예들은 일반적으로 상승된 온도들에서 사용하기에 적합한 밀봉 홈에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 밀봉 홈은 진공 처리 챔버 등에서 사용하기에 특히 적합하다.

일 실시예에서, 표면은 내부에 형성된 밀봉 홈을 갖는다. 밀봉 홈은 탄성 밀봉체(elastomeric seal)를 수용하도록 구성된다. 밀봉 홈은 완전 도브테일 프로파일(full dovetail profile)을 갖는 제1 부분, 및 절반 도브테일 프로파일(half dovetail profile)을 갖는 적어도 하나의 제2 부분을 포함한다.

다른 실시예에서, 진공 처리 챔버는, 저부와 측벽들을 갖는 챔버 바디; 개방 위치와 폐쇄 위치 간에 이동가능한 리드 어셈블리; 및 챔버 바디 및 리드 어셈블리 중 하나에 형성된 밀봉 홈을 포함한다. 밀봉 홈은 탄성 밀봉체를 수용하도록 구성되고, 완전 도브테일 프로파일을 갖는 제1 부분, 및 절반 도브테일 프로파일을 갖는 적어도 하나의 제2 부분을 포함한다.

또 다른 실시예에서, 밀봉 홈이 표면에 배치된다. 밀봉 홈은 완전 도브테일 프로파일을 갖는 제1 부분, 및 절반 도브테일 프로파일을 갖는 적어도 하나의 제2 부분을 포함한다.

위에서 언급된 본 발명의 특징들이 상세하게 이해될 수 있도록, 위에 간략하게 요약된 본 발명의 더 구체적인 설명은 실시예들을 참조할 수 있으며, 그들 중 일부는 첨부 도면들에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 동등한 효과의 다른 실시예들을 허용할 수 있으므로, 첨부 도면들은 본 발명의 전형적인 실시예들만을 도시하며, 따라서 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점에 유의해야 한다.
도 1은 밀봉 홈의 일 실시예를 갖는 예시적인 진공 처리 챔버의 단면도이다.
도 2는 밀봉 홈을 포함하는 진공 처리 챔버의 리드의 저부도이다.
도 3은 도 2에 도시된 밀봉 홈의 부분 확대 상부도이다.
도 4는 도 3의 단면선 A-A를 따라 취해진 밀봉 홈의 단면도이다.
도 5는 도 3의 단면선 B-B를 따라 취해진 밀봉 홈의 단면도이다.
이해를 용이하게 하기 위해서, 가능한 경우에, 도면들에 공통인 동일한 요소들을 지시하는 데에 동일한 참조 번호들이 이용되었다. 일 실시예의 요소들 및 특징들은 추가 언급 없이도 다른 실시예들에서 유리하게 통합될 수 있을 것으로 고려된다.

본 명세서에 개시된 실시예들은 일반적으로 넓은 동작 온도 범위에 걸쳐 진공 처리 챔버들에서의 압력 제어를 가능하게 하기 위한 밀봉 기술에 관한 것이다. 본 명세서에 설명된 밀봉 기술은 밀봉 홈을 포함하는데, 이 밀봉 홈은, 낮은 온도 상태 및 높은 온도 상태 양쪽 모두에서 홈에 밀봉체를 보유할 수 있으면서 밀봉체 팽창을 수용한다. 밀봉 홈이 진공 처리 챔버에서 사용되는 것으로 개시되어 있지만, 밀봉 홈은, 특히 상승된 온도들에 밀봉체가 노출되는 애플리케이션들에서, 다른 표면들 사이에 밀봉체를 보유하는데 사용될 수 있다.

각종 진공 처리 챔버들이 본 명세서에 설명된 밀봉 홈을 통합하도록 수정될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 밀봉 홈은, 다른 것들 중에서도, 화학 기상 증착(CVD) 챔버, 물리 기상 증착(PVD) 챔버, 에칭 챔버, 어닐링 챔버, 노(furnace), 플라즈마 처리 챔버, 이송 챔버, 로드 락 챔버 및 주입 챔버(implantation chambers)에서 사용될 수 있다.

도 1은 밀봉 홈(101)을 갖는 예시적인 진공 처리 챔버(100)를 도시한다. 예시적인 진공 처리 챔버(100)는 에칭 처리 챔버로서 구성되며, 기판으로부터 하나 이상의 재료 층을 제거하기에 적합하다. 진공 처리 챔버(100)는 챔버 바디(105)를 포함하고, 이 챔버 바디는 챔버 리드 어셈블리(110)에 의해 인클로징되며, 내부에 처리 챔버 용적(152)을 정의한다. 챔버 바디(105)는 접지(126)에 결합될 수 있는 저부(118)와 측벽들(112)을 갖는다. 측벽들(112)은 상부 표면(132)을 갖는다. 진공 처리 챔버(100)의 챔버 바디(105) 및 관련 컴포넌트들의 치수는 제한되지는 않으며, 일반적으로는 처리될 기판(120)의 크기보다 비례적으로 더 크다. 기판 크기들의 예들은, 다른 것들 중에서도, 150㎜ 직경, 200㎜ 직경, 300㎜ 직경 및 450㎜ 직경을 갖는 기판들(120)을 특히 포함한다.

챔버 바디(105)는 알루미늄이나 다른 적합한 재료들로부터 제조될 수 있다. 기판 액세스 포트(113)가 챔버 바디(105)의 측벽(112)을 통하여 형성되어, 진공 처리 챔버(100) 내외로의 기판(120)의 이송을 용이하게 한다. 액세스 포트(113)는 기판 처리 시스템의 이송 챔버 및/또는 다른 챔버들(양쪽 모두 도시되지 않음)에 결합될 수 있다.

가스 소스(160)는, 챔버 바디(105) 또는 리드 어셈블리(110)를 통하여 형성된 유입구(161)를 통해 처리 챔버 용적(152)으로 프로세스 가스들을 제공한다. 하나 이상의 실시예에서, 프로세스 가스들은 에천트들 및 패시베이션 가스들을 포함할 수 있다.

리드 어셈블리(110)에 샤워헤드(114)가 결합될 수 있다. 샤워헤드(114)는 유입구(161)를 통해 챔버 용적(152)에 진입하는 프로세스 가스들을 분포시키기 위한 복수의 가스 전달 구멍(150)을 갖는다. 샤워헤드(114)는 정합 회로(141)를 통해 RF 전원(142)에 연결될 수 있다. 샤워헤드(114)에 제공되는 RF 전력은 처리 챔버 용적(152) 내에 플라즈마를 형성하기 위해서 샤워헤드(114)를 빠져나가는 프로세스 가스들을 활성화(energize)한다.

기판 지지 페디스털(substrate support pedestal)(135)이 처리 챔버 용적(152)에서 샤워헤드(114) 아래에 배치된다. 기판 지지 페디스털(135)은 처리 동안 기판(120)을 유지하기 위한 정전 척(ESC)(122)을 포함할 수 있다. 링 어셈블리(130)는 ESC(122) 상에서 기판 지지 페디스털(135)의 주변부를 따라 배치된다. 링 어셈블리(130)는, 진공 처리 챔버(100) 내부의 플라즈마 환경으로부터 기판 지지 페디스털(135)의 상부 표면을 차폐하면서, 기판(120)의 에지에서의 에칭 가스 라디칼들의 분포를 제어하도록 구성된다.

ESC(122)는 정합 회로(124)와 통합된 RF 전원(125)에 의해 전력이 공급된다. ESC(122)는 유전체 바디(133) 내에 매립된 전극(134)을 포함한다. RF 전원(125)은 약 200 볼트 내지 약 2000 볼트의 RF 척킹 전압을 전극(134)에 제공할 수 있다. RF 전원(125)은 기판(120)의 척킹 및 디척킹을 위해 전극에 DC 전류를 유도함으로써 전극(134)의 동작을 제어하기 위한 시스템 제어기에 또한 결합될 수 있다.

냉각 베이스(129)가 기판 지지 페디스털(135)을 보호하기 위해 제공되고, 기판(120)의 온도 제어를 돕는다. 냉각 베이스(129)와 ESC(122)는 기판(120) 상에 제조되고 있는 디바이스의 열 버짓(thermal budget)에 의해 요구되는 온도 범위 내에 기판 온도를 유지하도록 함께 작동한다. ESC(122)는 기판을 가열하기 위한 가열기들을 포함할 수 있는 한편, 냉각 베이스(129)는, ESC(122) 및 ESC(122) 위에 배치된 기판으로부터 열을 제거하는 열 전달 유체를 순환시키기 위한 도관들을 포함할 수 있다. 예를 들어, ESC(122) 및 냉각 베이스(129)는, 특정 실시예들에서는 약 섭씨 -25도 내지 약 섭씨 100도의 온도로, 다른 실시예들에서는 약 섭씨 100도 내지 약 섭씨 200도의 온도 범위의 온도로, 그리고 또 다른 실시예들에서는 약 섭씨 200도 내지 약 섭씨 500도로 기판(120)을 유지하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 기판(120) 온도는 ESC(122)와 냉각 베이스(129)에 의해 섭씨 15 내지 40도로 유지된다.

이송 로봇이나 다른 적합한 이송 메커니즘에 의한 기판(120)으로의 액세스를 용이하게 하기 위해서 기판 지지 페디스털(135) 위로 기판(120)을 들어올리도록 기판 지지 페디스털(135)을 통해 리프트 핀들(도시되지 않음)이 선택적으로 움직인다.

캐소드 전극(138)이 기판 지지 페디스털(135)에 배치되고, 통합된 정합 회로(137)를 통해 RF 전원(136)에 연결된다. 캐소드 전극(138)은 기판(120) 아래로부터 플라즈마에 전력을 용량 결합한다. 일 실시예에서, RF 전원(136)은 약 200W 내지 약 1000W의 RF 전력을 캐소드 전극(138)에 제공한다.

펌핑 포트(145)가 챔버 바디(105)의 측벽(112)을 통해 형성되고, 배기 매니폴드(123)를 통해 챔버 용적에 연결될 수 있다. 펌핑 포트(145)를 통해 펌핑 디바이스(170)가 처리 챔버 용적(152)에 결합되어, 그 내부의 압력을 제어하고 배기한다. 배기 매니폴드(123)는 펌핑 디바이스(170)로부터 배기 매니폴드(123)로 인출되는 플라즈마 가스의 균일성을 제어하기 위해 배플 플레이트(154)를 갖는다. 펌핑 디바이스(170)는 하나 이상의 펌프들 및 스로틀 밸브들을 포함할 수 있다. 펌핑 디바이스(170) 및 챔버 냉각 설계는 열 버짓 요구에 적합한 온도들, 예를 들어 약 섭씨 -25도 내지 약 섭씨 +500도에서 낮은 상승률(약 1,000 mTorr/min) 및 높은 베이스 진공(약 1xE^-8 Torr 이하)을 가능하게 한다. 일 실시예에서, 펌핑 디바이스는 10 내지 30mT의 진공 압력을 가능하게 한다.

처리 동안, 플라즈마를 형성하고 기판(120)의 표면을 에칭하기 위해 진공 처리 챔버(100)로 가스가 도입된다. 기판 지지 페디스털(135)은 전원(136)에 의해 바이어싱된다. 전원(142)이 프로세스 가스를 활성화하는데, 이 프로세스 가스는 가스 소스(160)에 의해 공급되고 샤워헤드(114)를 떠나 플라즈마를 형성한다. 플라즈마로부터의 이온들이 기판 지지 페디스털(135)에서 캐소드에 끌어당겨지고, 원하는 구조물이 형성될 때까지 기판(120)에 충격을 주고/기판(120)을 에칭한다.

리드 어셈블리(110)는 진공 처리 챔버(100)의 내부에 대한 서비스를 용이하게 하기 위해 개방 위치와 폐쇄 위치 간에 이동가능하다. 리드 어셈블리(110) 및 챔버 바디(105) 중 하나는 하나 이상의 밀봉 홈(101)을 포함한다. 리드 어셈블리(110)의 저부 표면(102)에 형성된 것으로 도시되어 있는 밀봉 홈(101)은 내부에 배치된 밀봉체(106)를 갖는다. 밀봉체(106)는 O-링 또는 다른 적합한 밀봉체일 수 있으며, 그 재료는 예상 프로세스 상태들에 대해 선택된다. 리드 어셈블리(110)가 개방 위치에 있을 때, 밀봉체(106)의 일부는 리드 어셈블리(110)의 저부 표면(102) 아래로 연장된다. 리드 어셈블리(110)가 폐쇄 위치로 움직일 때, 밀봉체(106)는 챔버 바디(105)의 상부 표면(132)과 리드 어셈블리(110) 사이에서 압축됨으로써, 챔버 바디(105)에 리드 어셈블리(110)를 밀봉한다. 밀봉체(106)의 압축은, 챔버 용적(152) 내에 진공 상태가 존재할 때 챔버 바디(105)의 외부로부터의 가스의 유동이 처리 챔버 용적(152)에 진입하는 것을 방지하기에 충분하다.

리드 어셈블리(110)에서의 밀봉 홈(101)의 구성은, 밀봉체(106)에 대한 기하형상 및 재료의 선택을 좌우하는, 기판(120) 상에 배치된 특정 재료를 에칭하기 위해 이용되는 처리 파라미터들에 응답하여 선택될 수 있는다. 밀봉 홈(101)의 구성은, 약 섭씨 40도 이상에서 10mTorr 내지 약 30mTorr의 압력을 유지하는 동안, 밀봉체(106)가 밀봉 홈(101)으로부터 압출되지 않으면서 열 팽창 및 수축하는 것을 허용한다. 밀봉 홈(101)과 밀봉체(106)의 조합에 의해 제공되는, 챔버 바디(105)와 리드 어셈블리(110) 사이의 강건한 밀봉은 밀봉 결함과 연관된 오염을 방지하는 플라즈마 프로세스들을 위한 더 넓은 윈도우를 허용한다. 밀봉 홈(101)의 기능이 상승된 온도들에서 챔버 동작을 어떻게 가능하게 하는지를 양호하게 이해하기 위해서, 밀봉 홈(101)은 도 2를 참조하여 더 상세하게 설명된다.

도 2는 밀봉 홈(101)을 도시하는 리드 저부(102)의 도면이다. 리드 저부(102)는 중심(210)을 갖고, 이러한 중심에 대하여 외부 에지(outside edge)(230) 및 외측 에지(outer edge)(220)가 동심으로 정렬된다. 외측 에지(220)와 외부 에지(230) 사이의 리드 어셈블리 저부(102)의 외측 표면(225)은 밀봉 홈(101)을 수용하도록 평탄할 수 있다. 밀봉 홈(101)은, 리드 어셈블리(110)가 폐쇄 위치에 있을 때, 밀봉 홈(101)에 보유된 밀봉체(106)가 리드 어셈블리(110)와 챔버 바디(105) 사이에서 압축되도록 (도 1에 도시된 바와 같이) 챔버 바디(105)의 상부(132)와 밀봉 홈(101)을 정렬시키는 위치에서 외측 표면(225)에 형성된다.

외측 표면(225)은 외부 에지(230)에 가까운 관통 구멍들(232)을 포함할 수 있다. 관통 구멍들(232)은 체결구(fastener)를 수용하고, 측벽들(112)의 상부(132)에 배치된 체결구 수용기(도시되지 않음)와 정렬된다. 체결구들은 리드 어셈블리(110)를 챔버 바디(105)에 고정하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 외측 표면(225)에는 8개의 균등 이격된 관통 구멍(232)이 존재한다.

밀봉 홈(101)은 원형이며, 리드 저부(102)와 동심으로 정렬될 수 있다. 밀봉 홈(101)은 중심(210)으로부터 밀봉 홈(101)의 외측 둘레(265)까지 측정되는 반경(240)을 가질 수 있다. 대안적으로, 밀봉 홈(101)은 다른 평면도 기하형상들일 수 있다. 예를 들어, 밀봉 홈(101)은 기판 챔버의 측벽들과 정렬하기에 적합한 정사각형, 직사각형, 팔각형, 다각형, 또는 다른 평면도 형태를 가질 수 있다.

밀봉 홈(101)은 중심(210)에 근접한 내측 둘레(260), 및 외측 에지(220)에 더 가까운 외측 둘레(265)를 가지며, 이들 모두는 중심(210)에 대하여 동심이다. 내측 둘레(260)는 원형 형상인 한편, 외측 둘레(265)는 밀봉 홈(101) 내로 연장되는 하나 이상의 작은 탭(201)을 갖는 대체로 원형이다. 외측 둘레(265)는, 밀봉 홈(101)과 결합되는 챔버 바디(105)의 크기에 종속하여, 약 200㎜와 약 1000㎜ 사이에서 변하는 외측 직경을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 밀봉 홈(101)은 약 500㎜의 외측 직경, 및 약 1,570㎜의 길이를 갖는 외측 둘레(265)를 가질 수 있다.

대안적으로, 밀봉 홈(101)은 정사각형 기하형상을 가질 수 있다. 밀봉 홈의 네 변 모두는, 밀봉 홈(101)과 결합되는 챔버 바디(105)의 크기에 종속하여, 약 200㎜와 약 1000㎜ 사이에서 변하는 동일한 길이를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 정사각형 밀봉 홈(101)은 한 변을 따른 약 900㎜의 길이, 및 약 3,600㎜의 길이를 갖는 외측 둘레(265)를 가질 수 있다.

탭(201)은 밀봉 홈의 외측 둘레(265)로부터 연장되는 작은 돌출부이다. 밀봉 홈(101)의 부분들은 탭(201)을 갖지 않는다. 예를 들어, 개방 부분(202)(즉, 탭(201)에 의해 제한되지 않는 밀봉 홈(101)의 부분)이 탭들(201)에 인접한 것으로 도시되어 있다. 개방 부분(202)과 탭(201)은 밀봉 홈(101)의 외측 둘레(265)를 따라 교대한다. 예를 들어, 밀봉 홈(101)의 외측 둘레(265)는 개방 부분들(202)에 의해 분리되는 12개의 균등 이격된 탭(201)을 가질 수 있다.

도 3에는 개방 부분(202)뿐만 아니라 탭(201)의 확대도가 도시되어 있다. 탭들(201)은 외측 둘레(265)와 탭(201)의 교차로부터 측정되는 길이(310)를 가질 수 있다. 탭(201)의 길이(310)는, 밀봉 홈(101)의 크기, 밀봉체의 재료 및 예상 동작 상태에 종속하여, 약 2㎜와 약 100㎜ 사이에서 변할 수 있다. 일 실시예에서, 밀봉 홈(101)의 외측 둘레(265)는 약 1,570.80㎜의 길이를 갖고, 외측 둘레(265)를 따른 탭들(201)의 길이(310) 각각은 약 17.44㎜일 수 있는 한편, 인접 탭들(201) 사이의 12개의 개방 부분(202) 각각에 대한 길이는 약 113㎜일 수 있다.

탭(201)은 외측 둘레(265)로부터 방사상 내측으로 연장되는 돌출부(311)를 갖는다. 다른 실시예에서, 탭(201)은 내측 둘레(260)로부터 방사상 외측으로 연장될 수 있는 돌출부(311)를 가질 수 있다. 탭(201)의 돌출부(311)는 탭(201)의 시작(350) 및 끝(351)에서 둥근 커브(320)를 갖는데, 이는 탭(201)을 외측 둘레(265)에 연결한다. 둥근 커브(320)는 밀봉 홈(101)에 배치된 밀봉체(106)를 손상시키지 않도록 시작(350) 및 끝(351)에서 날카로운 에지를 없앤다. 일 실시예에서, 둥근 커브(320)는 약 1㎜의 반경을 갖는다.

도 4는 탭들(201)을 통해 취해지는, 도 3의 단면선 A-A를 따라 취해진 밀봉 홈(101)의 단면 프로파일이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 밀봉 홈(101)은 탭(201)을 통합하는 도브테일 프로파일(400)을 갖는다. 도브테일 프로파일(400)은 중심 축(401)에 대하여 실질적으로 대칭일 수 있다. 도브테일 프로파일(400)은 리드 어셈블리(110)의 저부 표면(102)을 없앤 개구(470)를 포함한다.

개구(470)는 내측 둘레(260)와 외측 둘레(265)를 따라 둥근 에지(420)를 갖는다. 둥근 에지(420)는 약 0.38㎜의 반경을 가질 수 있다. 둥근 에지(420)는 리드 어셈블리(110)의 저부 표면(102)에서 시작하고, 개구(470)에서 끝난다. 개구(470)는 도브테일 프로파일(400)의 가장 좁은 부분이다. 일 실시예에서, 개구(470)는 약 4.58㎜이다. 그러나, 개구(470)의 폭은 밀봉체(106)를 위한 크기 및 재료 선택에 종속한다. 개구(470)는, 리드 어셈블리(110)가 경험할 수 있는 상태 및 온도의 범위 하에서 밀봉 홈(101)에 밀봉체(106)를 유지하도록 선택된다.

도브테일 프로파일(400)은 테이퍼형 벽들(425)을 포함하도록 개구(470) 아래로 확장된다. 벽들(425)은 밀봉 홈(101)의 저부(426)와 함께 정의되는 각도(460)를 갖는다. 벽들(425)의 각도(460)는 도브테일 프로파일(400)의 양 측에 대해 동일할 수 있다. 일 실시예에서, 각도(460)는 약 60°일 수 있다. 그러나, 각도(460)는, 다른 인자들 중에서, 상이한 밀봉 프로파일들에 응답하여 변할 수 있다는 것이 인식되어야 한다.

벽들(425)은 저부 반경(430)에서 저부(426)와 교차한다. 저부 반경(430)은, 리드 어셈블리(110)의 외측 표면(225) 및 저부 표면(102)에 수직으로 측정된 깊이(530)(도 5에 도시됨)에서 시작한다. 깊이(530)는 외측 둘레(265)를 따라 외측 표면(225)으로부터 측정된다. 깊이(530)는 약 3.56㎜와 약 3.64㎜ 사이에서 변할 수 있다. 일 실시예에서, 밀봉 홈(101)의 깊이(530)는 약 3.60㎜이다.

내측 둘레(260)를 따라, 저부 표면(102)은 외측 표면(225)에 의해 형성된 평면 아래로 리세싱된다. 그러므로, 리드 어셈블리(110)가 폐쇄 위치에 있을 때, 외측 표면(225)은, 리드 어셈블리(110)가 밀봉체의 진공측에서 챔버 바디(105)에 접촉하는 것을 방지함으로써 입자 생성에 대한 가능성을 최소화하도록, 측벽(112)의 상부(132)에 대해 저부 표면(102)보다 더 가깝다. 일 실시예에서, 저부 표면(102)의 평면과 외측 표면(225)의 평면 간의 차이(411)는 약 0.25㎜일 수 있다.

저부 반경(430)은 밀봉 홈 저부(426)의 양 단에 존재한다. 저부 반경(430)은 약 0.79㎜의 반경을 가질 수 있다. 그러나, 벽(425) 및 저부(426)의 크기가 변경될 수 있으므로, 저부 반경(430)도 또한 상이할 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 밀봉 홈 저부(426)는 저부 표면(102) 및 외측 표면(225)의 양쪽 모두에 실질적으로 평행할 수 있다. 저부(426)는 약 0.4㎜의 원형 표면 거칠기를 가질 수 있다. 외측 표면(225)으로부터 측정된 저부(426)의 깊이(410)는 약 4.12㎜와 약 4.22㎜ 사이에서 변할 수 있다. 일 실시예에서, 밀봉 홈(101)의 깊이(410)는 약 4.17㎜이다.

밀봉 홈(101)의 도브테일 프로파일(400)은 중심 축(401)에 대하여 실질적으로 대칭일 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 도브테일 프로파일(400)은 중심 축(401)에 의해 이등분되는 저부(426) 및 개구(470)를 갖는다. 그러나, 이것은 개방 부분(202)에 대해서는 그렇지 않다. 도 5는 탭(201)을 통해 절단한 것이 아닌, 도 3의 단면선 B-B를 따라 취해진 밀봉 홈(101)의 단면 프로파일이다. 도 5는 개방 부분(202)에서 밀봉 홈(101)이 갖는 절반 도브테일 프로파일(500)을 도시한다.

절반 도브테일 프로파일(500)은 도 4에 도시된 도브테일 프로파일(400)의 개구(470)보다 큰 개구(570)를 갖는다. 절반 도브테일 프로파일(500)은 저부(426)와 실질적으로 동일한 저부(501)를 갖는다. 저부들(426, 501)은 또한 평면(ex-planar)이다. 단면선(511)은 개구(570)에 실질적으로 수직이고, 이 개구(570)를 이등분한다. 그러나, 단면선(511)은 중심 축(401)과 정렬되지 않는다. 단면선(511)은 개구(570)의 중간을 통해 저부(501)로 연장되어, 저부(501)를 x 부분(590) 및 y 부분(595)으로 분할한다.

절반 도브테일 프로파일(500)은 단면선(511)에 의한 절반 도브테일 프로파일(500)의 파티셔닝에 의해 정의되는 외측 부분(505)과 내측 부분(506)을 갖는다. 내측 부분(506)은 도 4에 도시된 바와 같은 도브테일 프로파일(400)의 대응 부분과 실질적으로 유사한 한편, 외측 부분(505)은 실질적으로 유사하지 않다. 그러므로, 도브테일 프로파일(400)과 달리, 절반 도브테일 프로파일(500)의 외측 부분(505)은 내측 부분(506)과 대칭이 아니다.

절반 도브테일 프로파일(500)은 반경(510)을 갖는 저부(501)와 교차하는 벽(525)을 갖는다. 반경(510)은 저부 반경(430)과 실질적으로 유사하다. 일 실시예에서, 반경(510)은 약 0.79㎜이다. 그러나, 각도(460)를 갖는 양 벽들(425, 525) 대신에, 벽(525)은 밀봉 홈(101)의 저부(501) 및 저부 표면(102)에 실질적으로 수직이다. 따라서, 절반 도브테일 프로파일(500)은 도브테일 프로파일(400)의 x 부분(490)보다 큰 x 부분(590)을 갖는다. 절반 도브테일 프로파일(500)에서의 더 큰 x 부분(590)은, 상승된 열 상태들 하에 있는 동안에 밀봉체(106)가 팽창되기 위한 밀봉 홈(101)에서의 부가적인 공간을 허용한다. 개구(570)는, 밀봉 홈(101)의 크기에 종속하여, 폭이 약 5㎜와 약 12㎜ 사이에서 변할 수 있다. 일 실시예에서, 개구(570)은 약 5.71㎜ 폭일 수 있다.

벽(525)은, 개구(570)에서 시작하며 리드 어셈블리(110)의 외측 표면(225) 부분에서 끝나는 둥근 에지(540)를 갖는다. 둥근 에지(540)는 둥근 에지(420)와 실질적으로 유사하다. 일 실시예에서, 둥근 에지(540)는 약 0.38㎜의 반경을 가질 수 있다.

도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, (단면 A-A로서 도시되는) 도브테일 프로파일(400) 및 (단면 B-B로서 도시되는) 절반 도브테일 프로파일(500)에 대한 비연속적인 프로파일은 일련의 탭들(201) 및 개방 부분들(202)을 생성한다. 탭들은 실질적으로 유사한 x 부분들(490) 및 y 부분들(495)을 가지며, 개방 부분들(202)은 실질적으로 유사하지 않는 x 부분들(490) 및 y 부분들(495)을 갖는다. 절반 도브테일 프로파일(500)은 개방 부분들(202)이지만, 내측 둘레(260), 외측 둘레(265), 또는 일부 실시예들에서는 내측 둘레(260)와 외측 둘레(265) 양쪽 모두 상에서의 탭들(201)의 위치를 결정한다는 것이 인식되어야 한다. 일 실시예에서, x 부분들(490)은 y 부분들(495)보다 크고, 밀봉 홈(101)의 내측 둘레(260) 상에서의 탭들(201)의 형성을 야기시킨다. 대안적인 실시예에서, x 부분들(490)은 y 부분들(495)보다 작고, 밀봉 홈(101)의 외측 둘레(265) 상에서의 탭들(201)의 형성을 야기시킨다.

도 2를 다시 참조하면, 탭들(201)과 개방 부분들(202)은 함께 밀봉 홈(101)에 대한 연속적인 프로파일을 구성하면서 밀봉체(106)의 팽창을 수용한다는 것이 이제 인식될 수 있다. 탭들(201)은 더 낮은 온도들에서 밀봉체(106)를 유지하는 한편, 개방 부분들(202)은 가열될 때 밀봉체(106)의 팽창을 허용한다. 대안적으로, 밀봉체 팽창이 클 수 있을 때, 탭들(201)과 개방 부분들(202)은 연속적인 표면을 만들지 못할 수 있다. 개방 부분들(202)은 탭들(201)보다 훨씬 더 큰 직경을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 밀봉체(106)는, 진공 처리 챔버의 강건한 밀봉을 허용하면서, 손상 없이, 넓은 온도 범위 전체에 걸쳐 밀봉 홈(101)에 보유된다.

전술한 것은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 실시예들 및 추가 실시예들은 그것의 기본 범위로부터 벗어나지 않고서 고안될 수 있다.

Claims

적어도 하나의 밀봉 홈을 갖는 표면으로서,
내부에 형성된 적어도 하나의 밀봉 홈을 갖는 표면을 포함하고,
하나의 밀봉 홈은 탄성 밀봉체(elastomeric seal)를 수용하도록 구성되고, 상기 하나의 밀봉 홈은 완전 도브테일 프로파일(full dovetail profile)을 갖는 제1 부분, 및 비연속적인 절반 도브테일 프로파일(half dovetail non-continuous profile)을 갖는 적어도 하나의 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분 및 상기 적어도 하나의 제2 부분은 상기 하나의 밀봉 홈의 주변부의 적어도 일부를 형성하는, 표면.
제1항에 있어서,
상기 완전 도브테일 프로파일은 상기 하나의 밀봉 홈의 외측 벽으로부터 방사상 내측으로 연장되는 탭들을 형성하는, 표면.
제1항에 있어서,
상기 완전 도브테일 프로파일은 상기 하나의 밀봉 홈의 내측 벽으로부터 방사상 외측으로 연장되는 탭들을 형성하는, 표면.
제1항에 있어서,
상기 완전 도브테일 프로파일은, 상기 하나의 밀봉 홈의 내측 벽으로부터 방사상 외측으로 그리고 상기 하나의 밀봉 홈의 외측 벽으로부터 방사상 내측으로 연장되는 탭들을 형성하는, 표면.
제1항에 있어서,
상기 도브테일의 벽은 상기 도브테일의 저부 표면으로부터 60도 각도로 이루어지는, 표면.
제1항에 있어서,
상기 완전 도브테일 프로파일의 좁은 부분은 4.58㎜의 개구를 가지며, 상기 비연속적인 절반 도브테일 프로파일의 좁은 부분은 5.71㎜의 개구를 갖는, 표면.
제2항에 있어서,
상기 탭들은 12개의 균등 이격된 위치에서 상기 하나의 밀봉 홈의 외측 벽을 따라 존재하는, 표면.
제2항에 있어서,
상기 탭들로의 그리고 상기 탭들로부터의 상기 외측 벽에서의 전이부(transition)는 1㎜의 반경을 갖는, 표면.
진공 처리 챔버로서,
저부와 측벽들을 포함하는 챔버 바디;
개방 위치와 폐쇄 위치 간에 이동가능한 리드 어셈블리; 및
상기 챔버 바디 및 상기 리드 어셈블리 중 하나의 표면 상에 형성된 적어도 하나의 밀봉 홈 - 하나의 밀봉 홈은 탄성 밀봉체를 수용하도록 구성되고, 상기 하나의 밀봉 홈은 완전 도브테일 프로파일을 갖는 제1 부분, 및 절반 도브테일 프로파일을 갖는 적어도 하나의 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분 및 상기 적어도 하나의 제2 부분은 상기 하나의 밀봉 홈의 주변부의 적어도 일부를 형성함 -
을 포함하는 진공 처리 챔버.
제9항에 있어서,
상기 완전 도브테일 프로파일은 상기 하나의 밀봉 홈의 외측 벽으로부터 방사상 내측으로 연장되는 탭들을 형성하는, 진공 처리 챔버.
제9항에 있어서,
상기 완전 도브테일 프로파일은 상기 하나의 밀봉 홈의 내측 벽으로부터 방사상 외측으로 연장되는 탭들을 형성하는, 진공 처리 챔버.
제9항에 있어서,
상기 도브테일의 벽은 상기 도브테일의 저부 표면으로부터 60도 각도로 이루어지는, 진공 처리 챔버.
제12항에 있어서,
상기 도브테일의 저부 표면은 상기 하나의 밀봉 홈이 내부에 형성되어 있는 상기 표면의 4.17㎜ 아래에 형성되는, 진공 처리 챔버.
제9항에 있어서,
상기 완전 도브테일 프로파일의 좁은 부분은 4.58㎜의 개구를 가지며, 상기 절반 도브테일 프로파일의 좁은 부분은 5.71㎜의 개구를 갖는, 진공 처리 챔버.
제10항에 있어서,
상기 탭들은 12개의 균등 이격된 위치에서 상기 하나의 밀봉 홈의 외측 벽을 따라 존재하는, 진공 처리 챔버.
제10항에 있어서,
상기 탭들로의 그리고 상기 탭들로부터의 상기 외측 벽에서의 전이부는 1㎜보다 큰 반경을 갖는, 진공 처리 챔버.
표면에 배치된 하나의 밀봉 홈으로서,
완전 도브테일 프로파일을 갖는 제1 부분 및 절반 도브테일 프로파일을 갖는 적어도 하나의 제2 부분
을 포함하는 하나의 밀봉 홈.
제17항에 있어서,
상기 완전 도브테일 프로파일은 상기 하나의 밀봉 홈의 외측 벽으로부터 방사상 내측으로 연장되는 탭들을 형성하는, 하나의 밀봉 홈.
제17항에 있어서,
상기 완전 도브테일 프로파일은 상기 하나의 밀봉 홈의 내측 벽으로부터 방사상 외측으로 연장되는 탭들을 형성하는, 하나의 밀봉 홈.
제17항에 있어서,
상기 도브테일의 벽은 상기 도브테일의 저부 표면으로부터 60도 각도로 이루어지는, 하나의 밀봉 홈.