KR20220145382A - 에지 링 고도 (elevation) 관리를 위한 듀얼-리프트 메커니즘을 사용한 반도체 프로세싱 챔버 - Google Patents
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Abstract
듀얼-리프트 메커니즘들을 갖는 2 개의 동심 (concentric) 에지 링들과 함께 사용하기 위해 구성된 반도체 프로세싱 챔버들을 제공하기 위한 시스템들 및 기법들이 개시된다. 듀얼-리프트 메커니즘들은 각각 적어도 부분적으로 독립적으로 작동 가능할 수도 있는 제 1 리프터 (lifter) 구조체 및 제 2 리프터 구조체를 각각 가질 수도 있다. 제 1 리프터 구조체는 2 개 이상의 수직으로 오프셋된 (offset) 포지션들 사이에서 에지 링들의 하부 에지 링을 이동시키기 위해 사용될 수도 있고, 그리고 제 2 리프터 구조체는 에지 링들의 상부 에지 링을 상승 및 하강시키기 위해 사용될 수도 있다. 듀얼-리프트 메커니즘은 반도체 프로세싱 챔버의 챔버 하우징에 인터페이싱될 (interface) 수도 있다.
Description
일부 반도체 프로세싱 챔버들은 에지 링들을 활용하고, 에지 링들은 일반적으로 환형 형상이고 그리고 반도체 프로세싱 챔버들이 프로세싱하도록 구성된 웨이퍼들의 직경보다 약간 보다 크게 또는 약간 보다 작게 사이징된 (size) 원형 개구부들을 중간에 갖는다. 이러한 에지 링들은 통상적으로 웨이퍼들의 프로세싱 동안 발생할 수도 있는 에지-위치 불균일성들을 관리하거나 보다 잘 제어하도록 제공된다.
반도체 프로세싱 챔버들은 반도체 웨이퍼들 ("기판", "웨이퍼" 및 "반도체 웨이퍼"가 본 명세서에서 상호 교환 가능하게 사용될 수도 있음) 과 같은 기판들 상에서 처리들을 수행한다. 기판 처리들의 예들은 증착, 애싱 (ashing), 에칭, 세정 및/또는 다른 프로세스들을 포함한다. 기판을 처리하기 위해 프로세스 가스 혼합물들이 프로세싱 챔버로 공급될 수도 있다. 플라즈마는 화학 반응들을 강화시키기 위해 가스들을 점화하도록 사용될 수도 있다.
기판은 처리 동안 기판 지지부 또는 웨이퍼 지지부 상에 배치된다. 에지 링은 기판의 최외측 에지 둘레에 그리고 최외측 에지에 인접하게 배치될 수도 있다. 에지 링은 기판 상에서 플라즈마를 성형하거나 포커싱하기 위해 사용될 수도 있다. 동작 동안, 기판 및 에지 링의 노출된 표면은 플라즈마에 의해 에칭된다. 그 결과, 시간이 흐름에 따라 에지 링은 마모되고 그리고 플라즈마에 대한 에지 링의 효과는 변화한다.
관련 출원들
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본 명세서에 기술된 주제의 하나 이상의 구현 예들의 세부사항들은 첨부된 도면들 및 이하의 기술 (description) 에 제시된다. 다른 특징들, 양태들, 및 이점들은 기술, 도면들, 및 청구항으로부터 명백해질 것이다.
일부 새로운 타입들의 반도체 프로세싱 시스템들에서, 예컨대 미국 특허 가출원 번호 제 62/882,890 호 (2019년 8월 5일 출원됨) 및 제 62/976,088 호 (2020년 2월 13일 출원됨) (모두 전체가 참조로서 본 명세서에 인용됨) 에 기술된, 반도체 프로세싱 시스템들은 (챔버 당 또는 스테이션 당) 복수의 에지 링들을 포함하는 반도체 프로세싱 챔버 또는 챔버들을 포함할 수도 있다. 이러한 시스템들에서, 프로세싱 챔버 환경에 직접적으로 노출되는 상단 또는 상부 에지 링이 제공될 수도 있다; 하부 에지 링, 상부 에지 링 및 웨이퍼 지지부를 통해, 그리고 하부 에지 링과 상부 에지 링 사이에 용량성 커플링의 미세-튜닝을 허용하도록 상부 에지 링에 대해 이동될 수도 있는 제 2 에지 링, 예를 들어, 하부 또는 하단 에지 링이 또한 제공될 수도 있다.
일부 이러한 시스템들에서 상부 에지 링은 웨이퍼 프로세싱 환경들에 대한 노출로 인해 마모됨에 따라 주기적으로 교체될 수도 있다. 이러한 교체는 보통 복수의 리프트 핀들 (lift pins) 또는 다른, 유사한 리프터 구조체들을 사용하여 상부 에지 링이 웨이퍼 지지부 상에 받쳐질 (rest) 수도 있는 웨이퍼 지지부 (또는 주변 구조체) 의 일부로부터 상부 에지 링을 리프팅하는 것을 수반할 수도 있다. 리프터 구조체들은 통상적으로 수직 축을 따라 연장되거나 후퇴될 (retract) 수도 있는 길고, 얇은 핀들 (통상적으로 비전도성 또는 유전체 재료로 이루어짐) 에 의해 제공된다. 상부 에지 링에 대한 리프터 구조체들은 통상적으로 웨이퍼 지지 영역 상에 중심이 있고 (centered) 그리고 이러한 시스템들에 의한 웨이퍼들 프로세스의 직경보다 보다 크고, 상부 에지 링의 외부 공칭 직경보다 보다 작은 직경을 갖는, 원을 따라 3 개의 일반적으로 등거리로 (equidistantly) 이격된 위치들 (반드시 등거리로 이격된 것은 아니지만―상부 에지 링을 리프팅하기 위한 안정한 지지부를 제공하는 임의의 3 개 이상의 지점들이 사용될 수도 있다) 에 포지셔닝된다. 이러한 리프터 구조체 각각은 액추에이터 (actuator) 와 연결될 수도 있다; 이어서 액추에이터는 이러한 리프터 구조체들로 하여금 일제히 (in unison) 상향 또는 하향으로 이동하게 하도록 제어될 수도 있다. 상부 에지 링 제거 동작 및 교체 동작 동안, 상부 에지 링에 대한 리프터 구조체들은 이들 리프터 구조체들의 콘택트 (contact) 표면들이 상부 에지 링의 아랫면과 콘택트하게 되도록 그리고 이어서 웨이퍼 핸들링 로봇이 상부 에지 링 아래, 예를 들어 리프팅된 상부 에지 링과 웨이퍼 지지부 또는 웨이퍼 페데스탈 사이에 엔드 이펙터 (end effector) 를 삽입하도록 제어될 수도 있는 충분한 거리로 수직 상향으로 상부 에지 링을 밀어내도록 (push) 작동될 수도 있다. 이어서 상부 에지 링에 대한 리프터 구조체들은 후퇴될 수도 있고, 상부 에지 링을 웨이퍼 핸들링 로봇 엔드 이펙터 상으로 하강시킨다. 이 동일한 프로세스는 제거된 에지 링을 대신하여 새로운 상부 에지 링으로 교체하도록 역으로 수행될 수도 있다.
이러한 시스템들은 또한 상이한 높이들 사이에서 하부 에지 링을 이동시키기 위해 사용될 수도 있는 별개의 리프터 구조체들을 제공할 수도 있다. 이러한 수직 운동 (movement) 은 통상적으로 상부 에지 링의 교체 동안 상부 에지 링 상에서 수행된 수직 운동보다 크기가 훨씬 보다 작고, 그리고 사용 동안 반도체 프로세싱 스테이션의 다양한 동작 파라미터들, 예컨대 에지 링들과 웨이퍼 지지부 사이의 용량성 커플링의 정도를 미세-튜닝하도록 수행된다. 이러한 미세-튜닝 운동은 예를 들어, 약 5 ㎜ 미만의 매우 작은 운동들만을 수반할 수도 있고, 그리고 상부 에지 링 밑에 있고 상부 에지 링에 의해 캡핑된 (cap) 환형 영역 내에서 발생할 수도 있다. 따라서, 하부 에지 링은 상부 에지 링 및 웨이퍼 지지부 모두에 대해 이들 컴포넌트들 중 어느 하나의 운동 없이 상하로 이동될 수도 있다. 일부 예들에서, 하부 에지 링은 보통 프로세싱 챔버의 정상 동작 동안 규칙적인 교체를 요구하지 않을 수도 있고, 따라서 하부 에지 링을 위한 리프터 구조체들은 상부 에지 링에 대한 리프터 구조체들의 운동 범위를 요구하지 않을 수도 있다.
본 발명자들은 이러한 시스템들과 함께 사용하기 위한 듀얼-리프터 메커니즘들을 구상하였다; 이러한 듀얼-리프터 메커니즘들은 각각 하부 에지 링 또는 상부 에지 링을 이동시키도록 각각 구성된, 2 개의 상이한 리프터 구조체들, 제 1 리프터 구조체 및 제 2 리프터 구조체에 대한 단일 장착 인터페이스를 제공한다. 일부 구현 예들에서, 단일 장착 인터페이스는 반도체 프로세싱 챔버 상의 단일 위치에 장착되지만 리프터 구조체들 모두에 대해 누설 방지 (leak-tight) 시일 (seal) 을 제공하는 공통 플랜지 (flange) 구조체에 의해 제공될 수도 있다. 이는 리프터 구조체들 모두를 지지하는 데 필요한 패키징 볼륨을 감소시키고 그리고 잘못된 컴포넌트 설치로 인한 누설 가능성들을 감소시킨다. 일부 구현 예들에서, 이러한 듀얼-리프트 메커니즘의 2 개의 리프터 구조체들은 2 개의 상이한 액추에이터들―하부 에지 링의 미세 포지셔닝을 위해 사용된 리프터 구조체를 작동시키는 데 사용하기 위한 정밀한 선형 병진 (linear translation) 제어가 가능한 전기 기계식으로 구동된 선형 액추에이터 및 교체를 위해 상승된 포지션으로 상부 에지 링을 이동시키도록 사용되는 공압식으로 (pneumatically) 구동된 선형 액추에이터를 구비할 수도 있다. 이러한 구현 예들에서, 공압식으로 구동된 액추에이터는 일반적으로―완전히 연장되거나 완전히 후퇴된―두 극단들 사이에서 이동하도록 정확하게 제어될 수도 있다. 상부 에지 링 교체 동작들을 위해, 수직 고도 (elevation) 의 정밀한 제어가 일반적으로 필요하지 않을 수도 있고, 따라서 이러한 목적들을 위해 공압식으로 구동된 리프터 구조체를 사용하는 것이 필요한 수직 변위를 획득하기 위한 비용-효율적인 솔루션일 수도 있다. 그러나, 다른 기술들이 이러한 리프터 구조체 운동, 예를 들어, 하부 에지 링의 고도의 미세-튜닝을 위해 사용된 리프터 구조체를 작동시키기 위해 사용될 수도 있는 것과 같은 전기 기계식 액추에이터를 위해 사용될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
본 명세서에 기술된 주제의 하나 이상의 구현 예들의 세부사항들은 첨부된 도면들 및 이하의 기술 (description) 에 제시된다. 다른 특징들, 양태들, 및 이점들은 기술, 도면들, 및 청구항으로부터 명백해질 것이다.
사용될 수도 있는 또 다른 잠재적인 듀얼-리프트 메커니즘은 듀얼-리프트 메커니즘이 상부 에지 링 및 하부 에지 링 모두에 대한 리프터 구조체들을 작동시키기 위해 단일 액추에이터를 사용하는 것이다. 이러한 구현 예들에서, 리프터 구조체들은 통합된 어셈블리의 부분일 수도 있고 그리고 리프터 구조체들 모두 상부 에지 링에 대한 리프터 구조체의 병진의 일부 부분 동안 일제히 이동하도록 그리고 상부 에지 링에 대한 리프터 구조체가 상부 에지 링에 대한 리프터 구조체의 이동의 또 다른 부분 동안 혼자, 즉, 하부 에지 링에 대한 리프터 구조체의 운동 없이 이동할 수 있도록 구성될 수도 있다. 일부 이러한 듀얼-리프트 메커니즘들은 2 개의 에지 링들 중 하나만이 임의의 미리 결정된 시간에 움직이도록 (in motion) 구성될 수도 있지만, 다른 이러한 듀얼-리프트 메커니즘들은 에지 링들 모두 동시에 움직일 때 발생하는 일부 범위의 리프터 구조체들의 움직임이 있을 수도 있도록 구성될 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 반도체 프로세싱 챔버, 반도체 프로세싱 챔버 내에 위치된 웨이퍼 지지 표면 및 하나 이상의 듀얼-리프트 메커니즘들을 포함하는 장치가 제공될 수도 있다. 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 제 1 콘택트 표면을 갖는 제 1 리프터 구조체, 제 2 콘택트 표면을 갖는 제 2 리프터 구조체, 공통 플랜지 구조체 및 하나 이상의 액추에이터들을 포함할 수도 있다. 이러한 장치들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 하나 이상의 액추에이터들은 듀얼-리프트 메커니즘의 공통 플랜지 구조체에 각각 장착될 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 하나 이상의 액추에이터들은, 제 1 리프터 구조체의 제 1 콘택트 표면이 제 1 고도와 제 2 고도 사이에서 이동되도록 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체로 하여금 웨이퍼 지지 표면에 수직인 제 1 축을 따라 병진되게 하고, 제 2 리프터 구조체의 제 2 콘택트 표면이 제 3 고도와 제 4 고도 사이에서 이동되도록 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 리프터 구조체로 하여금 제 1 축을 따라 병진되게 하고, 그리고 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 리프터 구조체가 제 1 축을 따라 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체의 동시 병진 없이 제 1 축을 따라 적어도 부분적으로 병진되게 하도록 작동 가능하게 구성될 수도 있다. 이러한 구현 예들에서, 웨이퍼 지지 표면은 또한 외측 주변부를 가질 수도 있고, 그리고 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 제 1 리프터 구조체 및 제 2 리프터 구조체가 외측 주변부의 외부에 포지셔닝되도록 포지셔닝될 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 장치는 상부 에지 링 및 하부 에지 링을 더 포함할 수도 있다. 이러한 구현 예들에서, 상부 에지 링은 제 1 축을 따라 볼 때, 하부 에지 링과 오버랩할 (overlap) 수도 있고, 그리고 동심 (concentric) 일 수도 있고, 상부 에지 링은 웨이퍼 지지 표면의 외경보다 보다 큰 내경을 가질 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 제 1 리프터 구조체의 제 1 콘택트 표면은 듀얼-리프트 메커니즘이 제 1 콘택트 표면으로 하여금 제 1 고도에 있게 하도록 작동될 때 하부 에지 링과 콘택트할 수도 있고, 그리고 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 제 2 리프터 구조체의 제 2 콘택트 표면은 듀얼-리프트 메커니즘이 제 2 콘택트 표면으로 하여금 제 4 고도에 있게 하도록 작동될 때 상부 에지 링과 콘택트할 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 제 1 고도와 제 2 고도 사이의 제 1 거리는 제 3 고도와 제 4 고도 사이의 제 2 거리보다 보다 작다.
일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 공통 플랜지 구조체에 의해 반도체 프로세싱 챔버에 연결될 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 하나 이상의 액추에이터들은 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터를 포함할 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 액추에이터는 작동될 때 제 1 축을 따라 제 1 리프터 구조체를 병진시키도록 구성될 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 액추에이터는 작동될 때 제 1 축을 따라 제 2 리프터 구조체를 병진시키도록 구성될 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘의 공통 플랜지 구조체는 이를 통해 연장하는 제 1 어퍼처 및 이를 통해 연장하는 제 2 어퍼처를 갖는 제 1 측면을 가질 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘의 공통 플랜지 구조체의 제 1 측면은 반도체 프로세싱 챔버의 일부에 대고 (against) 메이팅될 (mate) 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 액추에이터는 듀얼-리프트 메커니즘의 공통 플랜지 구조체의 제 1 어퍼처 내에 포지셔닝될 수도 있고, 그리고 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 액추에이터는 듀얼-리프트 메커니즘의 공통 플랜지 구조체의 제 2 어퍼처 내에 포지셔닝될 수도 있다.
일부 이러한 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 제 1 액추에이터는 전기 기계식 액추에이터일 수도 있고, 그리고 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 액추에이터는 공압식 액추에이터일 수도 있다.
장치의 일부 다른 또는 부가적인 이러한 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 제 1 액추에이터는 전기 모터에 의해 구동되는 스크루 (screw) 액추에이터일 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 웨이퍼 지지 표면을 둘러싸는 (encircle) 원을 따라 배치된 3 개의 듀얼-리프트 메커니즘들이 있을 수도 있다.
일부 이러한 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체 및 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 리프터 구조체 모두 원과 동심이고 그리고 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체 및 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 리프터 구조체를 외접하는 (circumscribe) 가장 작은 원의 직경보다 보다 작은 환형 방사상 폭을 갖는 환형 영역 내에 놓이도록 (lie) 배향될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체 및 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 리프터 구조체를 통과하는 제 1 기준 평면이 원에 접하고 (tangent) 제 1 축에 평행하는 제 2 기준 평면에 평행하도록 배향될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 제 1 리프터 구조체 및 제 2 리프터 구조체는 서로 동축 (coaxial) 일 수도 있다.
일부 이러한 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체는 제 1 축을 따라 이를 통해 연장하는 홀을 가질 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 리프터 구조체는 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체의 홀을 통과할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 스프링을 포함할 수도 있고, 그리고 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해, 듀얼-리프트 메커니즘의 스프링은 제 1 리프터 구조체의 제 1 콘택트 표면이 제 1 고도로부터 제 2 고도로 이동되도록 병진될 때 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체에 의해 횡단되는 거리의 적어도 일부에 대해 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체 상에 힘을 가하도록 구성될 수도 있고, 그리고 듀얼-리프트 메커니즘의 스프링에 의해 가해진 힘은 제 2 고도를 향해 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체를 압박할 (urge) 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 스프링은 제 1 리프터 구조체의 제 1 콘택트 표면이 제 1 고도로부터 제 2 고도로 이동되도록 병진될 때 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체에 의해 횡단되는 모든 거리에 대해 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체 상에 힘을 가하도록 구성될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 제 2 리프터 구조체는 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체가 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 리프터 구조체에 대해 제 1 포지션을 지나 이동하는 것을 방지하도록 사이징되는 (size) 정지 표면 (stop surface) 을 포함할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 제 1 리프터 구조체는 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체가 공통 플랜지 구조체에 대해 제 1 포지션을 지나 이동하는 것을 방지하도록 사이징되는 정지 표면을 포함할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 스프링을 더 포함할 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체는 플랜지 단부를 갖는 튜브일 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체는 제 1 내경을 갖는 튜브를 통하는 홀을 가질 수도 있고, 듀얼-리프트 메커니즘에 대한 제 2 리프터 구조체는 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체의 제 1 내경보다 보다 큰 제 1 직경을 갖는 제 1 부분 및 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체의 제 1 내경보다 보다 작은 제 2 직경을 갖는 제 2 부분을 갖는 실린더형 로드 (rod) 일 수도 있고, 그리고 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 리프터 구조체의 제 2 부분은 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체의 홀을 통과할 수도 있고 그리고 듀얼-리프트 메커니즘의 스프링을 통과할 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 스프링은 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체의 제 1 콘택트 표면이 제 1 고도로부터 제 2 고도로 이동되도록 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체 및 제 2 리프터 구조체가 병진될 때 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체가 듀얼-리프트 메커니즘의 제 2 리프터 구조체의 제 1 부분과 콘택트하도록 계속해서 가압되도록 듀얼-리프트 메커니즘의 제 1 리프터 구조체와 공통 플랜지 구조체에 대해 고정되는 표면 사이에서 압축될 수도 있다.
장치의 일부 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대한 하나 이상의 액추에이터들은 단일 액추에이터일 수도 있다.
장치의 일부 이러한 구현 예들에서, 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 단일 액추에이터는 대응하는 전기 모터에 의해 구동되는 스크루 액추에이터일 수도 있다.
듀얼-리프트 메커니즘들의 이들 및 다른 양태들은 도면들에 대해 이하에 논의된다.
도 1a는 예시적인 공압식 리프터 (pneumatic lifter) 구조체 액추에이터 (actuator) 를 도시한다.
도 1b는 예시적인 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터를 도시한다.
도 1c는 공통 플랜지 구조체, 공압식 리프터 구조체 액추에이터 및 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터를 특징으로 하는 예시적인 듀얼-리프트 메커니즘을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 공통 플랜지 구조체의 평면도 및 측면 단면도를 도시한다.
도 3은 듀얼-리프트 메커니즘을 갖는 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 단면도이다.
도 4는 도 3의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다.
도 5는 도 3의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다.
도 6은 또한 도 3의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 단면도이다.
도 7은 예시적인 상부 에지 링, 하부 에지 링 및 듀얼-리프트 메커니즘들의 평면도이다.
도 8은 또 다른 예시적인 듀얼-리프트 메커니즘을 갖는 또 다른 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 단면도이다.
도 9는 도 8의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다.
도 10은 도 8의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다.
도 11은 도시된 예시적인 듀얼-리프트 메커니즘의 변형을 갖는 도 8의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 단면도이다.
도 1b는 예시적인 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터를 도시한다.
도 1c는 공통 플랜지 구조체, 공압식 리프터 구조체 액추에이터 및 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터를 특징으로 하는 예시적인 듀얼-리프트 메커니즘을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 공통 플랜지 구조체의 평면도 및 측면 단면도를 도시한다.
도 3은 듀얼-리프트 메커니즘을 갖는 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 단면도이다.
도 4는 도 3의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다.
도 5는 도 3의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다.
도 6은 또한 도 3의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 단면도이다.
도 7은 예시적인 상부 에지 링, 하부 에지 링 및 듀얼-리프트 메커니즘들의 평면도이다.
도 8은 또 다른 예시적인 듀얼-리프트 메커니즘을 갖는 또 다른 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 단면도이다.
도 9는 도 8의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다.
도 10은 도 8의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다.
도 11은 도시된 예시적인 듀얼-리프트 메커니즘의 변형을 갖는 도 8의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 단면도이다.
도 1a는 예시적인 공압식 리프터 (pneumatic lifter) 구조체 액추에이터 (actuator) 를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 예시적인 공압식 리프터 구조체 액추에이터 (134) 는 상단부에 2-홀/패스너 (fastener) 장착 플랜지 (flange), 환형 O-링 글랜드 (gland)/홈 (groove), 및 공압식 리프터 구조체 액추에이터 내에서 피스톤 또는 플런저와 메이팅하도록 (mate) 내부에 삽입될 수도 있는 리프터 구조체와 같은, 샤프트 (shaft) 를 수용하기 위한 튜브형 수용기를 포함하는 인터페이스 (interface) 를 갖는다. 가압된 가스, 예를 들어, 공기는 공압식 유입구를 통해 공압식 액추에이터 내로 도입될 수도 있다
도 1b는 예시적인 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터를 도시한다. 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터 (132) 는 공압식 리프터 구조체 액추에이터 (134) 와 같이, 상단부에 2-홀/패스너 장착 플랜지, 환형 O-링 글랜드/홈 및 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터 내에서 피스톤 또는 플런저와 메이팅하도록 내부에 삽입될 수도 있는 리프터 구조체와 같은, 샤프트를 수용하기 위한 튜브형 수용기를 포함하는 인터페이스를 갖는다. 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터 (132) 는 또한 튜브형 수용기 내에 장착될 수도 있는 리프터 구조체로 하여금 연장하거나 후퇴되게 (retract) 하도록 작동될 수도 있는 모터 (152) 를 포함할 수도 있다.
도 1c는 공통 플랜지 (flange) 구조체, 공압식 리프터 구조체 액추에이터 및 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터를 특징으로 하는 예시적인 듀얼-리프트 메커니즘을 도시한다. 도 1c에서 알 수 있는 바와 같이, 리프터 구조체들에 대한 액추에이터들을 수용하기 위한 2 개의 인터페이스들, 예를 들어, 어퍼처들 (apertures) 을 갖는 공통 플랜지 구조체 (116) 가 제공될 수도 있다. 도시된 예에서, 공압식 리프터 구조체 액추에이터 (134) 는 공통 플랜지 구조체 (116) 의 어퍼처들 중 하나에 메이팅되고, 그리고 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터 (132) 는 공통 플랜지 구조체 (116) 의 어퍼처들 중 다른 어퍼처들에 메이팅된다. 공통 플랜지 구조체 (116) 는 반도체 프로세싱 챔버의 표면에 대고 (against) 메이팅되도록 구성된 제 1 측면 (140), 뿐만 아니라 반도체 프로세싱 챔버 구조체의 쓰레드된 (thread) 홀들 내로 쓰레드될 수도 있고 그리고 반도체 프로세싱 챔버의 표면에 대고 공통 플랜지 구조체 (116) 를 클램핑하도록 사용될 수도 있는 패스너들을 수용하기 위한 2 개의 (또는 그 이상의) 쓰루-홀들 (through-holes) (도 1c에서, 이런 홀들을 통해 삽입되는 패스너들이 도시됨) 을 포함할 수도 있다. O-링들은 가스-기밀 시일 (gas-tight seal) 을 제공하기 위해 공통 플랜지 구조체 (116) 와 전기 기계식 리프터 구조체 액추에이터 (132) 및 공압식 리프터 구조체 액추에이터 (134) 의 튜브형 수용기들 사이에 형성된 환형 홈들 내에 배치될 수도 있다.
도 2a 및 도 2b는 각각 공통 플랜지 구조체의 평면도 및 측면 단면도를 도시한다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 공통 플랜지 구조체 (216) 는 제 1 어퍼처 (236) 및 제 2 어퍼처 (238) 를 포함할 수도 있다; 제 1 어퍼처 (236) 는 (예를 들어, 하부 에지 링의 높이를 조정하기 위해 사용된 리프터 구조체들에 대한) 제 1 액추에이터를 수용하고 장착하기 위해 사용될 수도 있고, 그리고 제 2 어퍼처 (238) 는 (예를 들어, 상부 에지 링의 높이를 조정하기 위해 사용되는 리프터 구조체들에 대한) 제 2 액추에이터를 수용하고 장착하기 위해 사용될 수도 있다. 이 예에서, 어퍼처들은 단순한 쓰루 홀들이지만, 액추에이터들이 장착되는 방법에 따라 다른 형태들을 취할 수도 있다. 이 경우, 액추에이터들은 어퍼처들 (236 및 238) 내에 가볍게 압입될 (press-fit) 수도 있다. 일부 예들에서, 록킹 피처들 (locking features), 예를 들어, 액추에이터들의 외부 및 공통 플랜지 구조체의 외부 모두 상의 피처들과 인게이지할 (engage) 수도 있는 횡 방향으로 삽입된 핀들 (pins) 은, 공통 플랜지 구조체 (216) 내의 액추에이터들의 부가적인 고정을 제공하기 위해 사용될 수도 있다.
도 3은 듀얼-리프트 메커니즘을 갖는 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 단면도이다. 도 3 (뿐만 아니라 도 4 내지 도 6) 은 반도체 프로세싱 챔버 (302) 내에서 프로세싱될 수도 있는 웨이퍼 (346) 의 중심 축에 수직인 방향을 따른 단면도를 도시한다. 웨이퍼 (346) 는 웨이퍼 지지부 (360), 예를 들어, 웨이퍼 지지 표면 (304) 을 제공하는 상단 플레이트 (358) 를 가질 수도 있는, 웨이퍼 척 또는 페데스탈에 의해 반도체 프로세싱 챔버 (302) 내에 지지될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 웨이퍼 지지 표면 (304) 은 대신 웨이퍼 지지부 (360) 에 의해 직접 제공될 수도 있다. 반도체 프로세싱 챔버 (302) 는 프로세싱 가스들 및 다른 잠재적으로 유해한 조건들에 대한 노출로부터 반도체 프로세싱 챔버 (302) 의 내부 벽들을 보호하는 것을 도울 수도 있는 라이너 (liner) (348) 를 선택 가능하게 (optionally) 포함할 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 프로세싱 챔버 (302) 는 또한 상부 에지 링 (342) 및 하부 에지 링 (344) 을 포함할 수도 있다; 하부 에지 링 (344) 이 충분한 양만큼 상향으로 이동될 때, 하부 에지 링 (344) 은 일부 예들에서, 상부 에지 링 (342) 의 아랫면 상의 환형 홈 내에 수용될 수도 있는 상부 부분을 가질 수도 있다.
반도체 프로세싱 챔버 (302) 는 또한 하나 이상의 (이 경우, 3 개), 듀얼-리프트 메커니즘들 (306) 을 포함할 수도 있고, 이들 각각은 전기 기계식 액추에이터 (332) 및 공압식 액추에이터 (334) (도 3에서 표기되지 (call out) 않지만 도 5를 참조) 를 하우징하는 공통 플랜지 구조체 (316) 를 포함할 수도 있다. 전기 기계식 액추에이터 (332) 및 공압식 액추에이터 (334) 는 시일들 (350) 을 사용하여 반도체 프로세싱 챔버 (302) 에 대고 시일링될 수도 있다.
전기 기계식 액추에이터 (332) 는 제 1 리프터 구조체 (308) 와 연결될 수도 있고, 그리고 공압식 액추에이터 (334) 는 제 2 리프터 구조체 (312) 와 연결될 수도 있다. 이 예에서, 전기 기계식 액추에이터 (332) 는 리드 스크루 (lead screw) 액추에이터이고 그리고 모터 (352), 리드 스크루 (354) 및 리드 스크루 너트 (screw nut) (356) 를 갖는다. 리드 스크루 너트 (356) 는 예를 들어, 모터 (352) 의 작동을 통해, 리드 스크루 (354) 가 회전될 때, 리드 스크루 너트 (356) 가 제 1 축, 예를 들어, 웨이퍼 (346) 의 중심 축에 일반적으로 평행한 축을 따라 병진되게 (translate) 하도록 리드 스크루 (354) 및 전기 기계식 액추에이터 (332) 의 다른 부분들과 인게이지할 수도 있다. 본 명세서에 논의된 스크루-구동 액추에이터들에 대해, 볼 (ball) 스크루들을 포함하여, 또한 다른 타입들의 스크루-구동 액추에이터가 사용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
제 1 리프터 구조체 (308) 는 하부 에지 링 (344) 의 병진 동안 하부 에지 링 (344) 의 아랫면에 콘택트하고 그리고 하부 에지 링 (344) 을 지지하게 할 수도 있는 제 1 콘택트 표면 (310) 을 가질 수도 있다. 제 1 리프터 구조체 (308) 는 전기 기계식 액추에이터 (332) 의 작동을 통해 제 1 고도 (elevation) (322) 로부터 하나 이상의 다른 고도들로 병진 가능할 수도 있다.
제 2 리프터 구조체 (312) 는 상부 에지 링 (342) 의 아랫면에 콘택트하고 그리고 웨이퍼 지지부 (360), 상단 플레이트 (358), 라이너 (348) 또는 상부 에지 링 (342) 을 지지할 수도 있는 모든 구조체로부터, 상부 에지 링 (342) 을 상향으로 리프팅하게 할 수도 있는 제 2 콘택트 표면 (314) 을 가질 수도 있다.
도 4는 도 3의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다. 도 4에서, 모터 (352) 는 리드 스크루 (354) 로 하여금 회전하게 하도록 작동되어, 리드 스크루 너트 (356) 및 제 1 리프터 구조체 (308) 로 하여금 상향으로 병진하게 하고, 제 1 콘택트 표면 (310) 으로 하여금 제 2 고도 (324) 로 이동하ㄱ게 하였다. 알 수 있는 바와 같이, 이는 하부 에지 링 (344) 의 일부가 상부 에지 링 (342) 의 아랫면의 환형 홈에 수용되도록 하부 에지 링 (344) 으로 하여금 상향으로 이동하게 한다. 모터 (352) 는 임의의 목표된 포지션으로 하부 에지 링 (344) 의 수직 포지션의 미세 튜닝을 허용하기 위해 하부 에지 링 (344) 으로 하여금 매우 작은 증분들 (increments) 만큼 상향 또는 하향으로 이동하게 하도록, 리드 스크루 (354) 로 하여금 목표된 만큼 많이 또는 적게 회전하게 하도록 제어될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
도 5는 도 3의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다. 도 5에서, 전기 기계식 액추에이터 (332), 제 1 리프터 구조체 (308) 및 하부 에지 링 (344) 은 점선 윤곽들로 렌더링되었지만 달리 도시되지 않는다. 단면 평면은 또한 전기 기계식 액추에이터 (332) 대신 공압식 액추에이터 (334) 의 중심을 통과하여, 도 3 및 도 4에 사용된 평면과 다소 상이하다. 알 수 있는 바와 같이, 공압식 액추에이터 (334) 는 공압식 액추에이터 (334) 의 바디 (body) 를 통과하는 피스톤 (362) 을 포함할 수도 있고 그리고 가압된 가스가 공압식 유입구 (368) 를 통해 플레넘 (364) 내로 도입될 때, 가압된 가스가 피스톤 (362) 에 상향으로 작용하여 (force), 이에 따라 제 2 리프터 구조체 (312) 로 하여금 또한 상향으로 병진하게 하도록 플레넘 (364) 을 가로 질러 연장하는 디스크-형 구조체를 포함한다. 가압된 가스가 제거될 때, 예를 들어, 벤팅될 (vent) 때, 스프링 (366) 은 피스톤 (362) 및 제 2 리프터 구조체 (312) 로 하여금 다시 하향으로 병진하게 할 수도 있다.
도시된 구성에서, 제 2 리프터 구조체 (312) 는 제 2 콘택트 표면 (314) 이 제 3 고도 (326) 에 있는 포지션에 있다. 공압식 액추에이터 (334) 가 공압식 유입구 (368) 를 통해 가스로 가압될 때, 제 2 리프터 구조체 (312) 는 도 6에 도시된 바와 같이, 상향으로 병진하여, 제 2 콘택트 표면으로 하여금 제 3 고도 (326) 로부터 제 4 고도 (328) 로 이동하게 할 수도 있다. 이는 제 2 콘택트 표면 (314) 으로 하여금 웨이퍼 지지부 (360), 상단 플레이트 (358), 라이너 (348), 또는 상부 에지 링 (342) 을 지지할 수도 있는 임의의 다른 구조체로부터 상부 에지 링 (342) 을 리프팅하게 한다.
전기 기계식 액추에이터 (332) 및 공압식 액추에이터 (334) 는 독립적으로 동작되어, 제 1 리프터 구조체 (308) 및 제 2 리프터 구조체 (312) 가 독립적으로, 즉, 다른 리프터 구조체의 어떠한 운동 (movement) 도 유발하지 않고 동작하게 할 수도 있다는 것을 주의할 것이다. 다른 구현 예들에서, 제 1 리프터 구조체 (308) 의 작동과 제 2 리프터 구조체 (312) 의 작동 사이에 제 2 리프터 구조체의 병진의 일부 부분에 대해 제 1 리프터 구조체 및 제 2 리프터 구조체로 하여금 일제히 이동하게 하는, 일부 상호 작용 (interplay) 이 있을 수도 있지만, 이러한 경우들에서, 또한 제 1 리프터 구조체들이 병진하지 않을 제 2 리프터 구조체들의 병진의 적어도 일부 부분이 있을 것이다.
도 7은 예시적인 상부 에지 링, 하부 에지 링 및 듀얼-리프트 메커니즘들의 평면도이다. 알 수 있는 바와 같이, 하부 에지 링 (344) 은 상부 에지 링 (342) 과 동심이고 상부 에지 링 (342) 에 의해 위에 오버랩된다. 더욱이, 3 개의 듀얼-리프트 메커니즘들 (306) 이 에지 링들/웨이퍼 지지 표면/웨이퍼 상에 중심이 있는 원 (374) 주위에 120 ° 이격된 위치들로 배치되는 것을 알 수 있다. 이러한 듀얼-리프트 메커니즘들 (306) 의 다른 원주 (circumferential) 포지셔닝이 또한 예를 들어, 등거리로 이격되지 않은 (non-equidistantly spaced) 듀얼-리프트 메커니즘들에 사용될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 알 수 있는 바와 같이, 듀얼-리프트 메커니즘들 (306) 은 제 1 리프터 구조체들 (308) 및 제 2 리프터 구조체들 (312) 이 모두 원 (374) 과 동심이고 그리고 듀얼-리프트 메커니즘들 (306) 중 하나의 제 1 리프터 구조체 및 제 2 리프터 구조체를 외접하는 (circumscribe), 즉, 접촉하는 (touch) 가장 작은 원의 직경보다 보다 작은 환형 방사상 폭을 갖는 환형 영역 내에 놓일 (lie) 수도 있도록 배치될 수도 있다. 즉, 듀얼-리프트 메커니즘들 (306) 은 듀얼-리프트 메커니즘들 (306) 중 미리 결정된 하나의 제 1 리프터 구조체 (308) 및 제 2 리프터 구조체 (312) 의 중심선들을 통과하는 라인이 원 (374) 의 중심을 통과하지 않도록 배치될 수도 있다. 이는 듀얼-리프트 메커니즘들로 하여금 보다 적은 방사상 공간을 차지하도록 배치되게 하여, 반도체 프로세싱 챔버에 대해 보다 타이트한 패키징 및 감소된 볼륨을 허용한다. 보다 극단적인 경우에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 미리 결정된 듀얼-리프트 메커니즘 (306) 의 제 1 리프터 구조체 및 제 2 리프터 구조체 모두를 통과하는 평면은 원 (374) 에 접하고 (tangent) 제 1 축 (또는 중심 축) 에 평행한 기준 평면에 평행할 수도 있다. 훨씬 보다 극단적인 경우에, 도 7에 도시된 바와 같이, 미리 결정된 듀얼-리프트 메커니즘 (306) 의 제 1 리프터 구조체 및 제 2 리프터 구조체의 중심들을 통과하는 라인 또는 평면 (376) 이 원에 접할 수도 있다. 일부 이러한 구현 예들에서, 하부 에지 링 (344) 은 도시된 바와 같이, 제 2 리프터 구조체들 (312) 로 하여금 하부 에지 링을 지나가게 하면서 제 1 리프터 구조체들 (308) 의 제 1 콘택트 표면들 (310) 과 콘택트하도록 역할할 수도 있는 탭들 (tabs) 을 가질 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 하부 에지 링은 단순히 제 1 콘택트 표면들과 콘택트하도록 전체 원주 둘레를 통과하는 플랜지를 가질 수도 있다; 이러한 플랜지는 대신 제 2 리프터 구조체들로 하여금 통과하게 하는 쓰루-홀들 또는 방사상 노치들을 가질 수도 있다.
공압식 액추에이터 및 전기 기계식 액추에이터가 본 명세서에서 듀얼-리프트 메커니즘들에 사용되는 것으로 도시되지만, 임의의 적합한 액추에이터(들)는 제 1 리프터 구조체들 및 제 2 리프터 구조체들의 수직 병진을 제공하기 위해 사용될 수도 있다는 것이 또한 인식될 것이다. 따라서, 단순히 제 1 리프터 구조체들의 수직 병진을 유발하기 위한 제 1 액추에이터 및 제 2 리프터 구조체의 수직 병진을 유발하기 위한 제 2 액추에이터에 대한 참조가 이루어질 수도 있다.
상기 논의는 이러한 듀얼-리프트 메커니즘들에 포함된 리프터 구조체 각각에 대해 별개의 액추에이터들을 특징으로 하는 듀얼-리프트 메커니즘들에 초점을 맞추고 있지만, 일부 오버랩하는 기능들은 단일-액추에이터 구동 시스템들을 특징으로 하는 듀얼-리프트 메커니즘들을 사용하여 제공될 수도 있다. 이러한 단일-액추에이터 변형들은 리프터 구조체 각각을 서로로부터 완전히 독립적으로 이동할 수 없다는 점에서 보다 적은 유연성을 제공할 수도 있지만, 이러한 디바이스들의 감소된 액추에이터 요건들 및 이러한 듀얼-리프트 메커니즘들을 제어하기 위한 보다 적은 제어기 능력에 대한 필요성으로 인해 보다 저렴하다는 것이 입증될 수도 있다.
도 8은 또 다른 예시적인 듀얼-리프트 메커니즘을 갖는 또 다른 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 단면도이다. 도 8 (뿐만 아니라 도 9 및 도 10) 은 반도체 프로세싱 챔버 (802) 내에서 프로세싱될 수도 있는 웨이퍼 (846) 의 중심 축에 수직인 방향을 따른 단면도를 도시한다. 도 3 내지 도 6의 유사한 프로세싱 챔버와 같이, 웨이퍼 (846) 는 웨이퍼 지지 표면 (804) 을 제공하는 상단 플레이트 (858) 를 가질 수도 있는 웨이퍼 지지부 (860), 예를 들어, 웨이퍼 척 또는 페데스탈에 의해 반도체 프로세싱 챔버 (802) 내에서 지지될 수도 있다 (도 3 내지 도 6의 프로세싱 챔버와 같이, 상단 플레이트 (858) 는 선택 가능할 수도 있고, 그리고 웨이퍼 지지 표면 (804) 은 웨이퍼 지지부 (860) 에 의해 직접 제공될 수도 있다). 반도체 프로세싱 챔버 (802) 는 프로세싱 가스들 및 다른 잠재적으로 유해한 조건들에 대한 노출로부터 반도체 프로세싱 챔버 (802) 의 내부 벽들을 보호하는 것을 도울 수도 있는 라이너 (848) 를 선택 가능하게 포함할 수도 있다.
반도체 프로세싱 챔버 (802) 는 또한 이전에 논의된 상부 에지 링 (342) 및 하부 에지 링 (344) 에 대한 목적 및 설계가 유사한 상부 에지 링 (842) 및 하부 에지 링 (844) 을 포함할 수도 있다. 하부 에지 링 (844) 은 에지 링들과 웨이퍼 지지부 (860) 사이의 용량성 커플링 정도를 미세-튜닝하도록 웨이퍼 지지부 (860) 및 상부 에지 링 (842) 에 대해 상하로 이동될 수도 있다. 상부 에지 링 (842) 은 반도체 프로세싱 챔버 (802) 내에서 수행된 반도체 프로세싱 동작들 동안 바람직하지 않은 에칭 또는 증착으로부터 웨이퍼 (846) 및 하부 에지 링 (844) 의 에지를 보호하도록 작용할 수도 있다. 상부 에지 링 (342) 과 같이, 상부 에지 링 (842) 은 이어서 상부 에지 링 (842) 으로 하여금 엔드 이펙터 (end effector) 상으로 하강되게 하고 그리고 새로운 상부 에지 링 (842) 으로의 교체를 위해 반도체 프로세싱 챔버 (802) 로부터 제거되게 하기 위해 웨이퍼/에지 링 핸들링 로봇의 엔드 이펙터로 하여금 상부 에지 링 (842) 과 웨이퍼 지지부 (860) 사이에 삽입되게 하도록 웨이퍼 지지부 (860) 로부터 주기적으로 리프팅될 수도 있다.
도 8에서, 제 1 리프터 구조체 (808) 및 제 2 리프터 구조체 (812) 를 포함하는 듀얼-리프트 메커니즘 (806) 이 도시된다. 이 예에서, 제 1 리프터 구조체 (808) 는, 일반적으로 튜브형 컴포넌트, 예를 들어, 반도체 프로세싱 챔버 (802) 의 벽 (및, 사용되고 필요하다면, 라이너 (848)) 을 통해, 예를 들어, 반도체 프로세싱 챔버 (802) 의 벽을 통하는 어퍼처를 통해 연장하는 실린더형 슬리브 (sleeve) 이다. 대조적으로, 제 2 리프터 구조체 (812) 는 제 1 리프터 구조체 (808) 를 통해 연장하는 훨씬 보다 긴 컴포넌트, 예를 들어, 로드 (rod) 이다. 이 예에서, 제 1 리프터 구조체 (808) 및 제 2 리프터 구조체 (812) 는 모두 축 방향으로 대칭, 예를 들어, 일반적으로 외관상 실린더형이지만, 제 1 리프터 구조체 (808) 및/또는 제 2 리프터 구조체 (812) 는 또한 사용된 특정한 설계에 따라 원형이 아닌 단면 형상들을 가질 수도 있다는 것이 인식될 것이다 (이는 또한 도 3 내지 도 6에 대해 논의된 리프터 구조체들에 적용된다).
도 8로부터 명백한 바와 같이, 제 2 리프터 구조체 (812) 는 일반적으로 제 1 리프터 구조체 (808) 와 동축인 (coaxial) 것으로 기술될 수도 있다. 도 8에 도시된 구조체들의 동축이 아닌 배열들이 또한 유사한 효과로 사용될 수도 있고 또한 본 개시의 범위 내에서 고려된다는 것이 이해될 것이다. 듀얼-리프트 메커니즘 (806) 은 또한 상부 에지 링 (842) 을 향해 제 1 리프터 구조체 (808) 를 상향으로 압박하도록 (urge) 제 1 리프터 구조체 (808) 상에 상향 힘을 가하여 구성될 수도 있는 스프링 (866) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 스프링 (866) 은 듀얼-리프트 메커니즘 (806) 의 일부인 공통 플랜지 구조체 (816) 에 대해 고정되고 그리고 듀얼-리프트 메커니즘 (806) 을 반도체 프로세싱 챔버 (802) 에 부착하기 위해 사용되는 하나 이상의 표면들에 의해 일 단부에서 지지될 수도 있다. 이 경우, 공통 플랜지 구조체 (816) 는 (2 개의 리프터 구조체들에 대해 별개의 쓰루-홀들을 제공하는, 공통 플랜지 구조체 (316) 와 비교하여) 리프터 구조체들 모두에 대해 단일 쓰루 홀만을 특징으로 할 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 공통 플랜지 구조체 (816) 는 공통 플랜지 구조체 (316) 와 같이, 반도체 프로세싱 챔버 (802) 의 외측 표면에 대해 공통 플랜지 구조체 (816) 를 시일링하는 시일 (850) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 스프링 (866) 의 다른 단부는 제 1 리프터 구조체 (808) 의 하단 표면에 대고 맞대어질 (butt up) 수도 있다. 동시에, 제 2 리프터 구조체 (812) 는 스프링 (866) 의 중심을 통해 연장할 수도 있어서, 스프링 (866) 이 잠재적으로 넘어지거나, 코킹되거나 (cock), 그렇지 않으면 바람직하지 않은 포지션으로 이동하는 것을 방지한다. 다른 스프링들, 예를 들어, 판 스프링들 (leaf springs) 이 도시된 코일 또는 압축 스프링 (866) 대신 사용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 리프터 구조체 (812) 는 제 1 리프터 구조체 (808) 의 내경 (또는 단면 형상) 보다 보다 큰 직경 (또는 단면 형상) 을 갖는 제 1 부분을 가질 수도 있고 그리고 제 1 리프터 구조체 (808) 의 내경 (또는 단면 형상) 보다 보다 작은 직경 (또는 단면 형상) 을 갖는 제 2 부분을 가질 수도 있다. 따라서 제 2 리프터 구조체 (812) 의 제 2 부분은 제 1 리프터 구조체 (808) 를 통해 삽입될 수도 있고, 제 1 리프터 구조체 (808) 를 통해 자유롭게 병진될 수도 있지만, 제 2 리프터 구조체 (812) 의 제 1 부분과 제 2 부분 사이 제 2 리프터 구조체 (812) 의 사이즈의 전이는 제 1 리프터 구조체 (808) 가 정지 표면을 지나 이동되는 것을 방지하는, 정지 표면 (872) (도 10 참조), 예를 들어, 환형 선반 (ledge) 을 제공하도록 작용할 수도 있다.
하부 에지 링은, 예를 들어, 제 2 리프터 구조체들 (812) 의 제 2 부분들로 하여금 하부 에지 링 (844) 과 콘택트할 필요 없이 통과하게 하도록 사이징되지만 또한 제 1 리프터 구조체들 (808) 이 통과하지 못하게 하도록 사이징되거나 구성되는 주변부 주위의 위치들에 개구부들 또는 노치들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 하부 에지 링 (844) 은 실린더형 표면, 예를 들어, 일 단부 (상부 단부) 로부터 방사상 내측으로 연장하는 플랜지 및 다른 단부로부터 방사상 외측으로 연장하는 또 다른 플랜지를 갖는 튜브형 구조체에 의해 함께 결합되는 2 개의 수직으로 이격된, 일반적으로 환형인 표면들을 갖는다―예를 들어, 방사상 외측으로 연장하는 플랜지는 (도 8에 도시된 바와 같이) 제 2 리프터 구조체들 (812) 의 제 2 부분들보다 약간 보다 크고 제 1 리프터 구조체들 (808) 의 최상단 표면들보다 약간 보다 작게 사이징된 홀들을 통과할 수도 있다.
듀얼-리프트 메커니즘 (806) 은 스프링 (866) 이 제 2 리프터 구조체 (812) 로 하여금 이동하게 할 수도 있는 적어도 일부 이동량에 대해 제 2 리프터 구조체 (812) 의 정지 표면 (872) 과 콘택트하게 제 1 리프터 구조체 (808) 를 밀어내도록 구성될 수도 있다. 따라서, 스프링 (866) 은 제 1 리프터 구조체 (808) 및 제 2 리프터 구조체 (812) 로 하여금 제 2 리프터 구조체 (812) 의 이동의 적어도 부분 동안 일제히 이동하게 하도록 작용할 수도 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 구성에서, 제 2 리프터 구조체 (812) 는 제 1 리프터 구조체 (808) 로 하여금 하부 에지 링 (844) 의 일부의 아랫면에 대고 받쳐지게 하도록 (rest) 스크루 너트 (856) 를 구동하기 위해 예를 들어, 모터 (852) 에 의한 스크루 (854) 의 작동을 통해 이동되었다. 하부 에지 링 (844) 의 아랫면과 콘택트하는 제 1 리프터 구조체 (808) 의 부분은 제 1 콘택트 표면 (810) 을 제공한다. 제 1 콘택트 표면 (810) 은 예를 들어, 제 1 고도 (822) 에 포지셔닝될 수도 있다. 동시에, 제 2 리프터 구조체 (812) 상의 제 2 콘택트 표면 (814) 은 제 3 고도 (826) 에 포지셔닝될 수도 있다.
도 9는 도 8의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 일부의 또 다른 단면도이다. 도 9에서, 모터 (852) 는 제 1 리프터 구조체 (808) 의 제 1 콘택트 표면 (810) 이 제 2 고도 (824) 까지 상향으로 구동되고, 이에 따라 하부 에지 링 (844) 으로 하여금 또한 대응하는 양만큼 상향으로 이동하게 하도록 스크루 (854) 로 하여금 회전하고 그리고 스크루 너트 (856) 및 부착된 제 2 리프터 구조체 (812) 를 상향으로 구동하게 하도록 작동되었다. 제 2 리프터 구조체 (812) 를 도 8 및 도 9에 도시된 포지션들 사이의 임의의 중간 포지션으로 이동시키는 것을 통해, 하부 에지 링 (844) 이 도 8 및 도 9에 도시된 두 포지션들 사이의 임의의 대응하는 포지션으로 이동하게 될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 스프링 (866) 은 스프링 힘 및 제 1 리프터 구조체 (808) 가 스프링 (866) 의 예압 압축을 극복하지 않고 즉, 어떠한 갭도 이러한 포지션들에서 제 1 리프터 구조체 (808) 와 제 2 리프터 구조체 (812) 의 정지 표면 (872) 사이에 개방되지 않도록, 제 1 리프터 구조체 (808) 및 하부 에지 링 (844) 의 하중 (load) 을 지지하기에 충분한, 적어도 도 8에 도시된 포지션에 있을 때 (그리고 제 1 리프터 구조체 (808) 가 하부 에지 링 (844) 의 고도를 조정할 때 있을 포지션들의 범위 전반에 걸쳐) 압축성 예압 (compressive preload) 을 갖도록 선택될 수도 있다.
듀얼-리프트 메커니즘 (806) 은 제 1 리프터 구조체 (808) 가 제 2 리프터 구조체 (812) 의 상향 운동 동안 일부 지점에서 이동하는 것을 중단할 수도 있도록 더 구성될 수도 있다. 예를 들어, 일부 구현 예들에서, 제 1 리프터 구조체 (808) 는 스프링 (866) 이 제 2 리프터 구조체 (812) 의 정지 표면 (872) 에 의해 제 1 리프터 구조체 (808) 상에 가해진 하향 힘에 의해 더 이상 활성적으로 (actively) 압축되지 않도록 충분히 상향으로 이동될 수도 있고, 이 지점에서 제 1 리프터 구조체 (808) 는 제 2 리프터 구조체 (812) 와 이동하는 것을 중단할 수도 있다. 도 8 내지 도 10에 도시된 것과 같은 다른 구현 예들에서, 제 1 리프터 구조체 (808) 는 또한 제 1 리프터 구조체 (808) 가 예를 들어, 제 1 리프터 구조체 (808) 의 제 1 콘택트 표면 (810) 이 제 2 고도 (824) 에 있는 포지션을 넘어 이동하는 것을 방지하도록 정지 표면 (870) (도 8 참조), 예를 들어, 예컨대 공통 플랜지 구조체 (816) 에 대해 고정되는 하나 이상의 표면들과 인게이지할 수도 있는, 도 8 내지 도 10에 도시된 환형 플랜지를 가질 수도 있다. 따라서, 제 2 리프터 구조체 (812) 의 추가의 수직 병진이 제 1 리프터 구조체 (808) 의 수반되는 수직 병진 없이 수행될 수도 있다.
도 10은 도 8의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 부분의 또 다른 단면도이다; 도 10은 제 1 리프터 구조체 (808) 의 수반되는 상향 병진 없이 제 2 리프터 구조체 (812) 의 이러한 추가의 상향 병진을 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제 2 리프터 구조체 (812) 의 제 2 콘택트 표면 (814) 은 제 2 리프터 구조체 (812) 가 상향으로 충분히 멀리 이동될 때 결국 상부 에지 링 (842) 의 아랫면과 콘택트할 수도 있다. 따라서 제 2 리프터 구조체 (812) 의 추가 상향 운동은 상부 에지 링 (842) 으로 하여금 웨이퍼 지지부 (860) 및/또는 상단 플레이트 (858) 로부터, 상향으로 밀어내게 할 수도 있다. 제 2 리프터 구조체 (812) 는 예를 들어, 제 2 콘택트 표면 (814) 이 제 4 고도 (828) 에 있을 때까지 상향으로 구동될 수도 있고, 이에 따라 상부 에지 링 (842) 을 웨이퍼 지지부 (860) 및/또는 상단 플레이트 (858) 위로 충분히 높게 상승시켜 엔드 이펙터가 상부 에지 링 (842) 밑에 삽입될 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 듀얼-리프트 메커니즘 (806) 과 같은 듀얼-리프트 메커니즘들은 작동 스트로크의 부분에 대해 하부 에지 링 (844) 의 제한된-이동, 미세-튜닝 조정을 수행하도록 사용될 수 있지만 작동 스트로크 (actuation stroke) 의 또 다른 부분에 대한 상부 에지 링 (842) 의 보다 큰-이동 운동을 제공하는 콤팩트 메커니즘 (compact mechanism) 을 허용한다.
이전 도면들에 도시된 하부 에지 링이 일반적으로 단일 (단일-피스) 설계이지만, 본 명세서에 논의된 개념들의 다른 구현 예들은 복수의 컴포넌트들을 포함하는 하부 에지 링을 활용할 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 도 11은 멀티-컴포넌트 하부 에지 링을 사용하는 도시된 예시적인 듀얼-리프트 메커니즘의 변형을 갖는 도 8의 예시적인 반도체 프로세싱 챔버의 단면도이다.
도 11에서, 이전 도면들의 에지 링 (844) 은 상부 부분 (844a) 및 하부 부분 (844b) 을 갖는 2-파트 에지 링으로 교체되었다. 이 경우, 상부 부분 (844a) 은 일반적으로 편평한 환형 링의 형상이고, 제 1 콘택트 표면 (810) 이 대고 맞대기 위한 표면을 제공하도록 이 예에서, 플랜지 또는 하단 에지로부터 방사상 외측으로 연장하는 방사상 돌출부들 (protrusions) 을 갖는 일반적으로 튜브형 형상을 갖는, 하부 부분 (844b) 꼭대기에 받쳐진다. 이러한 배열은 상부 부분 (844a) 으로 하여금 하부 부분 (844b) 과 독립적으로 교체되게 할 수도 있어서, 예를 들어, 보다 큰 사이즈 및 보다 복잡한 기하 구조를 감안할 때, 제작하는 데 비용이 보다 많이 들 수도 있는, 하부 부분 (844b) 을 교체할 필요 없이, 마모된 상부 부분 (844a) 으로 하여금 보다 새로운 부분 (844a) 으로 교체되게 한다. 더욱이, 상이한 구성들의 상부 부분 (844a) 은 동일한 하부 부분 (844b), 예를 들어 상이한 단면 형상들, 치수들, 및/또는 재료들을 갖는 상부 부분들 (844a) 과 함께 사용될 수도 있다. 본 개시 및 청구항들에서 에지 링들에 대한 참조는 단일-피스 에지 링들 및 멀티-피스 에지 링들 모두를 포함할 수도 있고 후자의 경우, 멀티-피스 에지 링들은 실제로 웨이퍼 프로세싱 균일성에 직접적으로 거의 영향을 주지 않을 수도 있거나 전혀 영향을 주지 않을 수도 있는 일부 컴포넌트들을 포함할 수도 있고 그리고 예를 들어, 이러한 에지 링들의 상부 부분들로 리프터 구조체들의 상향 또는 하향 움직임만을 전달하도록 작용할 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
본 명세서에 기술된 듀얼-리프트 메커니즘들은 상기 기술된 예들을 포함할 수도 있는 시스템의 일부일 수도 있는 제어기에 의해 제어될 수도 있고, 그리고 이러한 장비로부터 정보를 수신하고 그리고/또는 이러한 장비를 제어할 수 있도록 다양한 밸브들, 질량 유량 제어기들 (mass flow controllers), 펌프들, 등과 동작 가능하게 연결될 수도 있다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에, 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자 장치들과 통합될 수도 있다. 전자 장치는 시스템들 또는 시스템의 서브 파트들 또는 다양한 컴포넌트들을 제어할 수도 있는 "제어기 (controller)"로서 지칭될 수도 있다. 프로세싱 요건들 및/또는 시스템의 타입에 따라, 제어기는 다양한 가스들의 전달, 온도 설정들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정들, 진공 설정들, 전력 설정들, 플로우 레이트 설정들, 유체 전달 설정들, 위치 설정 및 동작 설정을 포함하여, 본 명세서에 개시된 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드포인트 측정들을 인에이블하게 하는, 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자 장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 로서 규정되는 칩들 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정 사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달된 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현 예들에서, 시스템에 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 그렇지 않으면 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합인 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게 할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하거나, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하거나, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하거나, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하거나, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하거나, 새로운 프로세스를 시작하기 위해서, 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 가 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는, 네트워크를 통해 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정 사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성되는 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공통 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 일 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는 원격으로 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 것이다.
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, 물리적 기상 증착 (Physical Vapor Deposition; PVD) 챔버 또는 모듈, CVD 챔버 또는 모듈, ALD 챔버 또는 모듈, 원자 층 에칭 (Atomic Layer Etch; ALE) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상기 주지된 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터/로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.
본 명세서에 사용된다면, "하나 이상의 <아이템들> 의 <아이템> 각각에 대한", "하나 이상의 <아이템들> 의 <아이템> 각각의" 등의 문구들은 단일 아이템 그룹 및 복수의 아이템 그룹들 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 한다, 즉, 프로그래밍 언어들에서 아이템들의 집단이 참조되는 모든 아이템의 각각을 참조하기 위해 사용된다는 의미에서 문구 "… 각각에 대해"가 사용된다. 예를 들어, 참조된 아이템들의 집단이 단일 아이템이면, ("각각"의 사전적 정의들이 "둘 이상의 것들의 모든 하나"를 지칭하는 용어를 빈번하게 규정한다는 사실에도 불구하고) "각각 (each)"은 그 단일 아이템만을 지칭하고, 이 아이템들 중 적어도 2 개가 있어야 한다는 것을 암시하지 않는다. 유사하게, 용어 "세트" 또는 "서브 세트"는 그 자체가 복수의 아이템들을 반드시 아우르는 것으로 간주되어서는 안된다―세트 또는 서브 세트는 (문맥이 지시하지 않는 한) 단지 하나의 멤버 또는 복수의 멤버들을 아우를 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 개시 및 청구항들에서, 순서 지표들, 예를 들어, (a), (b), (c) … 등의 사용은, 이러한 순서 또는 시퀀스가 명시적으로 지시된 범위를 제외하고, 임의의 특정한 순서 또는 시퀀스를 전달하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, (i), (ii) 및 (iii) 로 라벨링된 3 개의 단계들이 있다면, 이들 단계들은 달리 지시되지 않는 한 임의의 순서로 (또는 달리 금기 사항이 아니라면 동시에) 수행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 단계 (ii) 가 단계 (i) 에서 생성된 엘리먼트의 핸들링을 수반한다면, 단계 (ii) 는 단계 (i) 후에 어떤 지점에서 일어나는 것으로 보일 수도 있다. 유사하게, 단계 (i) 가 단계 (ii) 에서 생성된 엘리먼트의 핸들링을 수반한다면, 그 반대가 이해되어야 한다.
"약", "대략", "실질적으로", "공칭" 등과 같은 용어들은 양들 또는 유사한 정량화 가능한 특성들과 관련하여 사용될 때, 달리 명시되지 않는 한, 지정된 값들 또는 관계의 ± 10 ％ 이내의 값들을 포함 (뿐만 아니라 지정된 실제 값들 또는 관계를 포함) 하는 것으로 이해되어야 한다.
전술한 개념들의 모든 조합들 (이러한 개념들이 서로 모순되지 않는다면) 이 본 명세서에 개시된 발명의 주제의 일부인 것으로 고려된다는 것이 인식되어야 한다. 특히, 본 개시의 끝에 나타나는 청구된 주제의 모든 조합들은 본 명세서에 개시된 발명의 주제의 일부인 것으로 고려된다. 또한 참조로서 인용된 임의의 개시에 나타날 수도 있는 본 명세서에 명시적으로 채용된 용어들은 본 명세서에 개시된 특정한 개념들과 가장 일치하는 의미를 부여해야 한다는 것이 또한 인식되어야 한다.
상기 개시는 특정한 예시적인 구현 예 또는 구현 예들에 집중하지만, 논의된 예로만 제한하는 것이 아니라 유사한 변형들 및 메커니즘들에도 또한 적용될 수도 있고, 이러한 유사한 변형들 및 메커니즘들은 또한 본 개시의 범위 내인 것으로 간주된다.
Claims (20)
- 반도체 프로세싱 챔버;
상기 반도체 프로세싱 챔버 내에 위치된 웨이퍼 지지 표면; 및
하나 이상의 듀얼-리프트 메커니즘들을 포함하고, 상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각은,
제 1 콘택트 (contact) 표면을 갖는 제 1 리프터 (lifter) 구조체,
제 2 콘택트 표면을 갖는 제 2 리프터 구조체,
공통 플랜지 (flange) 구조체, 및
하나 이상의 액추에이터들 (actuators) 을 포함하고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 상기 하나 이상의 액추에이터들은 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 공통 플랜지 구조체에 각각 장착되고;
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 상기 하나 이상의 액추에이터들은,
상기 제 1 리프터 구조체의 상기 제 1 콘택트 표면이 제 1 고도 (elevation) 와 제 2 고도 사이에서 이동되도록 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체로 하여금 상기 웨이퍼 지지 표면에 수직인 제 1 축을 따라 병진되게 (translate) 하고,
상기 제 2 리프터 구조체의 상기 제 2 콘택트 표면이 제 3 고도와 제 4 고도 사이에서 이동되도록 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 리프터 구조체로 하여금 상기 제 1 축을 따라 병진되게 하고, 그리고
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 리프터 구조체가 상기 제 1 축을 따라 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체의 동시 병진 없이 상기 제 1 축을 따라 적어도 부분적으로 병진되게 하도록 작동 가능하게 구성되고,
상기 웨이퍼 지지 표면은 외측 주변부를 갖고, 그리고
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 상기 제 1 리프터 구조체 및 상기 제 2 리프터 구조체가 상기 외측 주변부의 외부에 포지셔닝되도록 포지셔닝되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상부 에지 링 및 하부 에지 링을 더 포함하고,
상기 상부 에지 링은, 상기 제 1 축을 따라 볼 때, 상기 하부 에지 링과 오버랩하고 (overlap),
상기 상부 에지 링은 상기 하부 에지 링과 동심이고 (concentric),
상기 상부 에지 링은 상기 웨이퍼 지지 표면의 외경보다 보다 큰 내경을 갖고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 상기 제 1 리프터 구조체의 상기 제 1 콘택트 표면은 상기 듀얼-리프트 메커니즘이 상기 제 1 콘택트 표면으로 하여금 상기 제 1 고도에 있게 하도록 작동될 때 상기 하부 에지 링과 콘택트하고, 그리고
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 상기 제 2 리프터 구조체의 상기 제 2 콘택트 표면은 상기 듀얼-리프트 메커니즘이 상기 제 2 콘택트 표면으로 하여금 상기 제 4 고도에 있게 하도록 작동될 때 상기 상부 에지 링과 콘택트하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 고도와 상기 제 2 고도 사이의 제 1 거리는 상기 제 3 고도와 상기 제 4 고도 사이의 제 2 거리보다 보다 작은, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 상기 공통 플랜지 구조체에 의해 상기 반도체 프로세싱 챔버에 연결되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 하나 이상의 액추에이터들은 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터를 포함하고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 액추에이터는 작동될 때 상기 제 1 축을 따라 상기 제 1 리프터 구조체를 병진시키도록 구성되고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 액추에이터는 작동될 때 상기 제 1 축을 따라 상기 제 2 리프터 구조체를 병진시키도록 구성되고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 공통 플랜지 구조체는 제 1 측면을 통해 연장하는 제 1 어퍼처 (aperture) 및 제 1 측면을 통해 연장하는 제 2 어퍼처를 갖는 제 1 측면을 갖고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 공통 플랜지 구조체의 상기 제 1 측면은 상기 반도체 프로세싱 챔버의 일부에 대고 (against) 메이팅되고 (mate),
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 액추에이터는 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 공통 플랜지 구조체의 상기 제 1 어퍼처 내에 포지셔닝되고, 그리고
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 액추에이터는 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 공통 플랜지 구조체의 상기 제 2 어퍼처 내에 포지셔닝되는, 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 액추에이터는 전기 기계식 액추에이터이고, 그리고
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 액추에이터는 공압식 (pneumatic) 액추에이터인, 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해, 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 액추에이터는 전기 모터에 의해 구동되는 스크루 (screw) 액추에이터인, 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 웨이퍼 지지 표면을 둘러싸는 (encircle) 원을 따라 배치된 3 개의 듀얼-리프트 메커니즘들이 있는, 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체 및 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 리프터 구조체 모두 상기 원과 동심이고 그리고 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체 및 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 리프터 구조체를 외접하는 (circumscribe) 가장 작은 원의 직경보다 보다 작은 환형 방사상 폭을 갖는 환형 영역 내에 놓이도록 (lie) 배향되는, 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체 및 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 리프터 구조체를 통과하는 제 1 기준 평면이 상기 원에 접하고 (tangent) 상기 제 1 축에 평행하는 제 2 기준 평면에 평행하도록 배향되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해, 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체 및 상기 제 2 리프터 구조체는 서로 동축 (coaxial) 인, 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체는 상기 제 1 축을 따라 이를 통해 연장하는 홀을 갖고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 리프터 구조체는 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체의 상기 홀을 통과하는, 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각은 스프링을 포함하고, 그리고 상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 스프링은 상기 제 1 리프터 구조체의 상기 제 1 콘택트 표면이 상기 제 1 고도로부터 상기 제 2 고도로 이동되도록 병진될 때 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체에 의해 횡단되는 거리의 적어도 일부에 대해 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체 상에 힘을 가하도록 구성되고, 그리고
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 스프링에 의해 가해진 상기 힘은 상기 제 2 고도를 향해 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체를 압박하는 (urge), 장치. - 제 13 항에 있어서,
듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 스프링은 상기 제 1 리프터 구조체의 상기 제 1 콘택트 표면이 상기 제 1 고도로부터 상기 제 2 고도로 이동되도록 병진될 때 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체에 의해 횡단되는 모든 거리에 대해 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체 상에 상기 힘을 가하도록 구성되는, 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 상기 제 2 리프터 구조체는 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체가 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 리프터 구조체에 대해 제 1 포지션을 지나 이동하는 것을 방지하도록 사이징되는 (size) 정지 표면 (stop surface) 을 포함하는, 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 상기 제 1 리프터 구조체는 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체가 상기 공통 플랜지 구조체에 대해 제 1 포지션을 지나 이동하는 것을 방지하도록 사이징되는 정지 표면을 포함하는, 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해,
상기 듀얼-리프트 메커니즘은 스프링을 더 포함하고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체는 플랜지 단부를 갖는 튜브이고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체는 제 1 내경을 갖는 상기 튜브를 통하는 홀을 갖고,
상기 듀얼-리프트 메커니즘에 대한 상기 제 2 리프터 구조체는 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체의 상기 제 1 내경보다 보다 큰 제 1 직경을 갖는 제 1 부분 및 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체의 상기 제 1 내경보다 보다 작은 제 2 직경을 갖는 제 2 부분을 갖는 실린더형 로드 (rod) 이고, 그리고
상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 리프터 구조체의 상기 제 2 부분은 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체의 상기 홀을 통과하고 그리고 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 스프링을 통과하는, 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각의 상기 스프링은 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체의 상기 제 1 콘택트 표면이 상기 제 1 고도로부터 상기 제 2 고도로 이동되도록 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체 및 상기 제 2 리프터 구조체가 병진될 때 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체가 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 2 리프터 구조체의 상기 제 1 부분과 콘택트하도록 계속해서 가압되도록 상기 듀얼-리프트 메커니즘의 상기 제 1 리프터 구조체와 상기 공통 플랜지 구조체에 대해 고정되는 표면 사이에서 압축되는, 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 듀얼-리프트 메커니즘 각각에 대해, 상기 듀얼-리프트 메커니즘에 대한 상기 하나 이상의 액추에이터들은 단일 액추에이터인, 장치. - 제 19 항에 있어서,
상기 단일 액추에이터들은 전기 모터들에 의해 구동되는 스크루 액추에이터들인, 장치.
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