KR20230017322A - 고온 및 진공 격리 프로세싱 미니 환경들 - Google Patents

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니틴 바라드와즈 세티아볼루
키란쿠마르 닐라산드라 사반다이아
하리 프라사트 라젠드란
스리니바사 라오 예들라
락슈미칸트 크리슈나무르티 시라하티
토마스 브레조츠키
키이스 에이. 밀러
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

기판 프로세싱을 위한 방법 및 장치, 및 이송 챔버 조립체 및 복수의 프로세싱 조립체들을 포함하는 클러스터 툴. 이송 챔버 조립체 및 프로세싱 조립체들은 ALD, CVD, PVD, 에칭, 세정, 주입, 가열, 어닐링 및/또는 폴리싱 프로세스를 위한 프로세싱 플랫폼들을 포함할 수 있다. 프로세싱 챔버 용적부는 기판이 그 위에 배치되는 지지 척을 사용하여 이송 챔버 용적부로부터 밀봉된다. 지지 척은 벨로우즈 조립체 및 척 밀봉면을 사용하여 프로세싱 챔버 용적부와 이송 챔버 용적부 사이에 격리 밀봉부를 형성하도록 상승된다.

Description

고온 및 진공 격리 프로세싱 미니 환경들
[0001] 본원에 설명된 실시예들은 일반적으로 기판들을 프로세싱하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 개시내용의 실시예들은 내부에서 기판들을 프로세싱하기 위해 다수의 프로세싱 챔버(processing chamber)들을 이용하는 기판 프로세싱 플랫폼(substrate processing platform)들에 관한 것이다.
[0002] 기판들 상의 재료들의 증착, 기판들 또는 기판들 상의 재료들의 에칭, 또는 집적 회로 칩(integrated circuit chip)들의 제조 동안에 사용되는 다른 프로세스들에 의해 기판들을 프로세싱하기 위한 기존의 클러스터 툴(cluster tool)들은 내부에서의 기판 프로세싱 동안에 하나 이상의 프로세스들을 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 클러스터 툴은 기판 상에 PVD 프로세스를 수행하기 위한 물리 기상 증착(PVD) 챔버, 기판 상에 ALD 프로세스를 수행하기 위한 원자층 증착(ALD) 챔버, 기판 상에 CVD 프로세스를 수행하기 위한 화학 기상 증착(CVD) 챔버, 기판 상에 에칭 프로세스를 수행하기 위한 에칭 챔버, 기판 상에 열 프로세스를 수행하기 위한 열 프로세싱 챔버, 기판 또는 기판 상에 형성된 막 층 내로 이온들을 주입하기 위한 플라즈마 이온 주입 챔버, 및/또는 하나 이상의 다른 프로세싱 챔버들을 포함할 수 있다.
[0003] 상기에 언급된 클러스터 툴들은 내부에서의 기판들의 스루풋(throughput)에 대한 기계적 제한들, 기판 프로세싱 환경에 존재하는 미립자들(입자들)의 레벨, 및 클러스터 툴 상의 프로세스 챔버들 내의 프로세스 조건들에 대한 제약들과 같은 제한들을 갖는다. 따라서, 당업계에서 요구되는 것은 기계적 스루풋을 향상시키고, 기판 프로세싱 환경에 존재하는 미립자들의 레벨을 감소시키고, 동일한 클러스터 툴 내의 프로세스 챔버들 사이의 프로세스 조건 유연성을 증가시킬 수 있는 클러스터 툴이다.
[0004] 본원에서는 기판들을 프로세싱하기 위해 다수의 프로세싱 조립체들을 사용하는 기판 프로세싱 장치들이 설명된다.
[0005] 본 개시내용은 일반적으로 기판 프로세싱을 위한 장치 및 이송 챔버 조립체 및 복수의 프로세싱 조립체들을 포함하는 클러스터 툴에 관한 것이다.
[0006] 일 실시예에서, 복수의 기판들을 동시에 프로세싱하기 위한 장치가 설명된다. 이 장치는 이송 용적부를 한정하는 하나 이상의 벽들을 갖는 이송 챔버 조립체, 기판 지지면을 갖는 지지 척, 척 밀봉면을 갖는 밀봉 링, 및 이송 챔버 조립체에 배치된 복수의 프로세싱 조립체들을 포함한다. 척 밀봉면은 지지 척의 기판 지지면 주위에 배치된다. 프로세싱 조립체들 각각은 하나 이상의 프로세스 챔버 벽들 및 리프트 조립체를 포함한다. 프로세스 챔버 벽들은 상부 밀봉면을 갖고, 리프트 조립체는 이송 포지션과 프로세싱 포지션 사이에서 지지 척을 이동시킨다. 상부 밀봉면은, 지지 척이 프로세싱 포지션에 있을 때, 척 밀봉면과 격리 밀봉부(seal)를 형성하고 그리고 하나 이상의 프로세싱 챔버 벽들과 지지 척 사이에 이송 용적부로부터 유체적으로 격리되는 밀봉된 프로세스 챔버 용적부를 형성한다. 이송 용적부는 지지 척이 이송 포지션에 있을 때 프로세스 챔버 용적부와 유체 연통한다.
[0007] 다른 실시예에서, 복수의 기판들을 동시에 프로세싱하기 위한 다른 장치가 설명된다. 이 장치는 이송 용적부를 한정하는 하나 이상의 벽들을 갖는 이송 챔버 조립체, 기판 지지면을 갖는 지지 척, 척 밀봉면을 갖는 밀봉 링, 이송 챔버 조립체에 배치된 복수의 프로세싱 조립체들, 및 리프트 조립체를 포함한다. 척 밀봉면은 지지 척의 기판 지지면 주위에 배치된다. 프로세싱 조립체들 각각은 하나 이상의 프로세스 챔버 벽들을 포함한다. 하나 이상의 프로세스 챔버 벽들은 상부 밀봉면을 갖고, 리프트 조립체는 이송 포지션과 프로세싱 포지션 사이에서 지지 척을 이동시킨다. 상부 밀봉면은, 지지 척이 프로세싱 포지션에 있을 때, 척 밀봉면과 격리 밀봉부를 형성하고 그리고 하나 이상의 프로세싱 챔버 벽들과 지지 척 사이에 이송 용적부로부터 유체적으로 격리되는 밀봉된 프로세스 챔버 용적부를 형성한다. 이송 용적부는 지지 척이 이송 포지션에 있을 때 프로세스 챔버 용적부와 유체 연통한다. 로봇 이송 디바이스가 이송 챔버 조립체 내에 포지셔닝되고 운반 조립체 내의 복수의 프로세싱 조립체들 사이에서 기판을 이송한다.
[0008] 또 다른 실시예에서, 기판을 프로세싱하는 방법이 설명된다. 이 방법은 기판 및 지지 척을 이송 용적부 내의 로봇 이송 디바이스 상에서 제1 포지션에 포지셔닝하는 단계를 포함한다. 다음에, 리프트 조립체가 지지 척에 결합하도록 상승된다. 지지 척은 로봇 이송 디바이스로부터 분리되고, 리프트 조립체와 함께 제2 포지션으로 상승된다. 척 밀봉면이 상부 밀봉면에 대해 밀봉되어 챔버 용적부를 형성하며, 그에 따라 챔버 용적부는 이송 용적부로부터 유체적으로 격리된다. 다음에, 기판이 챔버 용적부에서 프로세싱된다.
[0009] 본 개시내용의 상기에 언급된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 상기에서 간략하게 요약된 본 개시내용의 보다 특정한 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 이 실시예들의 일부가 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0010] 도 1a 및 도 1b는 본원에 설명된 바와 같은 이송 챔버 조립체들 및 프로세싱 조립체들을 갖는 클러스터 툴 조립체들의 평면도들이다.
[0011] 도 2a 및 도 2b는 제1 실시예에 따른 이송 챔버 조립체 및 프로세싱 조립체의 개략적인 단면도들이다.
[0012] 도 3a 및 도 3b는 제2 실시예에 따른 이송 챔버 조립체 및 프로세싱 조립체의 개략적인 단면도들이다.
[0013] 도 4a 내지 도 4c는 도 2b 및 도 3b에 따른, 밀봉 링과 벨로우즈 조립체 사이의 인터페이스의 개략적인 확대 단면도들이다.
[0014] 도 5는 도 2b 및 도 3b에 따른, 밀봉 링과 벨로우즈 조립체 사이뿐만 아니라 가스 입구와 출구 사이의 변형된 인터페이스의 개략적인 확대 단면도이다.
[0015] 도 6a 내지 도 6e는 도 2b 및 도 3b에 따른, 밀봉 링과 벨로우즈 조립체 사이의 대안적인 인터페이스의 개략적인 확대 단면도들이다.
[0016] 도 7은 도 2a 및 도 2b의 이송 용적부 및 챔버 용적부 내에서 기판을 이송하는 방법이다.
[0017] 도 8은 도 3a 및 도 3b의 이송 용적부 및 챔버 용적부 내에서 기판을 이송하는 방법이다.
[0018] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들은 추가의 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있는 것으로 고려된다.
[0019] 본 개시내용의 실시예들은 기판 프로세싱을 위한 장치, 및 이송 챔버 조립체 및 복수의 프로세싱 조립체들을 포함하는 클러스터 툴에 관한 것이다. 이송 챔버 조립체 및 프로세싱 조립체들은 ALD, CVD, PVD, 에칭, 세정, 주입, 가열, 어닐링(annealing) 및/또는 폴리싱(polishing) 프로세스들을 위한 프로세싱 플랫폼들을 포함할 수 있다. 다른 프로세싱 플랫폼들도 또한 본 개시내용과 함께 사용될 수 있다. 본 개시내용은 일반적으로 동일한 클러스터 툴 내의 프로세싱 조립체들 사이의 프로세스 조건 유연성이 증가된 기판 프로세싱 툴(substrate processing tool)을 제공한다.
[0020] 본 개시내용은 기판 프로세싱을 위한 실시예들을 포함한다. 기판 및 선택적으로 지지 척(support chuck)은 이송 챔버 조립체에 의해 형성된 이송 용적부(transfer volume) 내의 프로세싱 조립체들 사이에서 운반될 수 있다. 프로세싱 조립체들은 기판이 프로세싱되는 프로세싱 용적부(processing volume)들을 포함한다. 지지 척은 프로세싱 조립체들 사이에서 운반되는 동안에 리프트 조립체(lift assembly)로부터 선택적으로 분리될 수 있다. 기판 및 지지 척이 리프트 조립체 상에 배치되는 경우, 리프트 조립체는 기판 및 지지 척을 상부 프로세싱 포지션으로 상승시킨다. 상부 프로세싱 포지션에 있는 동안, 프로세싱 조립체와 지지 척의 표면들은 서로에 대해 밀봉되어 유체적으로 격리된 프로세싱 용적부를 형성한다. 프로세싱 용적부는 이송 챔버 조립체에 의해 형성된 이송 용적부로부터 유체적으로 격리된다.
[0021] 리프트 조립체의 이동에 의한 이송 용적부로부터의 프로세싱 용적부의 격리는 프로세싱 용적부들 각각이 상이한 압력들로 조정될 수 있게 한다. 이것은 각각의 프로세싱 단계가 상이한 압력들 및 온도들을 필요로 하는 경우에도 이송 챔버 조립체 내의 프로세싱 조립체들 각각 내에서 상이한 기판 프로세싱 단계들이 수행될 수 있게 한다. 프로세싱 조립체 내에서의 밀봉 부재로서의 지지 척의 사용은 또한 프로세싱 용적부의 용적을 최소화한다. 프로세싱 용적부의 최소화는 각각의 프로세스 동안에 필요한 프로세스 가스(process gas)들 및 퍼지 가스(purge gas)들의 양을 감소시킨다. 각각의 프로세싱 용적부와 이송 용적부 사이의 밀봉은 추가적으로 이송 챔버 내로의 프로세스 가스 누출을 최소화한다. 프로세싱 용적부들과 이송 용적부 사이에 밀봉부를 생성하는 데 이용되는 장치 및 방법은 프로세싱 용적부들 내의 입자 오염을 최소화하고, 부품 교체 및 세정에 의해 유발되는 장치의 비가동 시간(downtime)을 감소시킨다.
[0022] 도 1a 및 도 1b는 본원에 설명된 바와 같은 이송 챔버 조립체들(150) 및 프로세싱 조립체들(160)을 갖는 클러스터 툴 조립체(100a, 100b)의 평면도들이다. 도 1a의 클러스터 툴 조립체(100a)는 단일 이송 챔버 조립체(150), 및 이송 챔버 조립체(150)와 로드록 챔버(load lock chamber)들(130) 사이의 복수의 전방 단부 로봇 챔버(front end robot chamber)들(180)을 포함한다. 도 1b의 클러스터 툴 조립체(100b)는 다수의 이송 챔버 조립체들(150), 및 이송 챔버 조립체들(150)과 로드록 챔버들(130) 사이에 배치된 버퍼 챔버(buffer chamber)(140)를 포함한다.
[0023] 도 1a에서, 클러스터 툴 조립체(100a)는 전면 개방 통합 포드(Front Opening Unified Pod; FOUP)들(110), FOUP들(110)에 인접하고 작동 가능하게 연결된 팩토리 인터페이스(Factory Interface; FI)(120), FI(120)에 인접하고 작동 가능하게 연결된 로드록 챔버들(130), 로드록 챔버들(130)에 인접하고 작동 가능하게 연결된 전방 단부 로봇 챔버들(180), 전방 단부 로봇 챔버들(180)에 인접하고 작동 가능하게 연결된 준비 챔버(prep chamber)들(190), 및 전방 단부 로봇 챔버들(180)에 연결된 이송 챔버 조립체(150)를 포함한다.
[0024] FOUP들(110)은 기판들이 내부에 배치되는 동안 기판 프로세싱 장비에 대한 FOUP들의 연결 동안뿐만 아니라, 상이한 기판 프로세싱 장비들 사이에서의 기판들의 이동 동안에 기판들을 안전하게 고정 및 보관하는 데 이용된다. FOUP들(110)의 수(4개가 도시됨)는 클러스터 툴 조립체(100a)에서 실행되는 프로세스들에 따라 수량이 변할 수 있다. 클러스터 툴 조립체(100a)의 스루풋은 또한 FOUP들이 그로부터 기판들을 언로딩(unloading)하고 그 내로 기판들을 로딩하도록 연결되는 FI(120) 상의 도킹 스테이션(docking station)들의 수를 적어도 부분적으로 한정한다. FI(120)는 FOUP들(110)과 로드록 챔버들(130) 사이에 배치된다. FI(120)는 반도체 제조 설비(Fab)와 클러스터 툴 조립체(100a) 사이의 인터페이스(interface)를 생성한다. FI(120)는 로드록 챔버(130)에 연결되어, 기판들이 FI(120)로부터 로드록 챔버(130)로 그리고 로드록 챔버(130)로부터 FI(120) 내로 이송되게 한다.
[0025] 로드록 챔버들(130)이 FI(120)와 전방 단부 로봇 챔버들(180) 사이에 위치되도록, 전방 단부 로봇 챔버들(180)은 로드록 챔버들(130) 각각의 동일한 측면에 위치된다. 전방 단부 로봇 챔버들(180) 각각은 내부에 이송 로봇(185)을 포함한다. 이송 로봇(185)은 전방 단부 로봇 챔버(180)를 통해 또는 이를 거쳐서 하나의 챔버로부터 다른 챔버로 하나 이상의 기판들을 운반하기에 적합한 임의의 로봇이다. 일부 실시예들에서, 도 1a에 도시된 바와 같이, 각각의 전방 단부 로봇 챔버(180) 내의 이송 로봇(185)은 로드록 챔버들(130) 중 하나로부터 준비 챔버들(190) 중 하나 내로 기판을 이송하도록 구성된다.
[0026] 준비 챔버들(190)은, 클러스터 툴 조립체(100a) 내에서의 원하는 프로세스에 따라, 사전세정 챔버, 어닐링 챔버 또는 냉각 챔버 중 어느 하나일 수 있다. 일부 실시예들에서, 준비 챔버들(190)은 플라즈마 세정 챔버이다. 또 다른 예시적인 실시예들에서, 준비 챔버들(190)은 캘리포니아주 산타클라라 소재의 어플라이드 머티어리얼즈, 인코포레이티드(Applied Materials, Inc.)로부터 입수 가능한 Preclean II 챔버들이다. 진공 펌프(vacuum pump)(196)가 준비 챔버들(190) 각각에 인접하게 포지셔닝된다. 진공 펌프들(196)은 준비 챔버들(190)을 사전결정된 압력으로 펌핑하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 진공 펌프(196)는 준비 챔버(190)의 압력을 강하하도록, 이를테면 준비 챔버(190) 내에 진공을 생성하도록 구성된다.
[0027] 도 1a에 도시된 바와 같이, 2개의 로드록 챔버들(130), 2개의 전방 단부 로봇 챔버들(180) 및 2개의 준비 챔버들(190)이 클러스터 툴 조립체(100a) 내에 구성된다. 2개의 로드록 챔버들(130), 2개의 전방 단부 로봇 챔버들(180) 및 2개의 준비 챔버들(190)은 도 1a에 도시되고 전술한 바와 같이 배열되는 경우에 2개의 운반 조립체(transport assembly)들을 형성할 수 있다. 준비 챔버들(190)이 이들의 개개의 전방 단부 로봇 챔버들(180)의 대향 벽들 상에 있도록, 2개의 운반 조립체들은 서로 이격될 수 있고 서로의 거울상들을 형성할 수 있다.
[0028] 이송 챔버 조립체(150)는 기판들이 이송 챔버 조립체(150)와 전방 단부 로봇 챔버들(180) 사이에서 이송되도록 전방 단부 로봇 챔버(180)에 인접하고 작동 가능하게 연결된다. 이송 챔버 조립체(150)는 내부에 중앙 이송 디바이스(145) 및 복수의 프로세싱 조립체들(160)을 포함한다. 복수의 프로세싱 조립체들(160)은 이송 챔버 조립체(150)에서 중앙 이송 디바이스(145)의 중심축 또는 피벗 축의 반경 방향 외측에 중앙 이송 디바이스(145) 주위로 배치된다.
[0029] 챔버 펌프(165)는 프로세싱 조립체들(160) 각각에 인접하게 배치되고 그와 유체 연통하며, 그에 따라 복수의 챔버 펌프들(165)이 중앙 이송 디바이스(145) 주위에 배치되어 있다. 복수의 챔버 펌프들(165)은 이송 챔버 조립체(150)에서 중앙 이송 디바이스(145)의 반경 방향 외측에 배치된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 하나의 챔버 펌프(165)가 프로세싱 조립체들(160) 각각에 유체적으로 결합된다.
[0030] 일부 실시예들에서, 각각의 프로세싱 조립체(160)에 유체적으로 결합된 다수의 챔버 펌프들(165)이 있을 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 프로세싱 조립체들(160) 중 하나 이상은 그에 유체적으로 직접 연결된 챔버 펌프(165)를 갖지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 다양한 수의 챔버 펌프들(165)이 각각의 프로세싱 조립체(160)에 유체적으로 결합되어, 하나 이상의 프로세싱 조립체들(160)이 하나 이상의 다른 프로세싱 조립체들(160)과 상이한 수의 챔버 펌프들(165)을 가질 수 있다. 챔버 펌프들(165)은 각각의 프로세싱 조립체(160) 내의 프로세싱 구역들의 별도의 진공 펌핑을 가능하게 하고, 따라서 프로세싱 조립체 각각 내의 압력은 서로 별도로 그리고 이송 챔버 조립체(150)에 존재하는 압력과 별도로 유지될 수 있다.
[0031] 도 1a는 이송 챔버 조립체(150) 내에 6개의 프로세싱 조립체들(160)을 갖는 실시예를 묘사한다. 그러나 다른 실시예들은 이송 챔버(150) 내에 상이한 수의 프로세싱 조립체들(160)을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 2개 내지 12개의 프로세싱 조립체들(160), 예컨대 4개 내지 8개의 프로세싱 조립체들(160)이 이송 챔버 조립체(150) 내에 포지셔닝될 수 있다. 다른 실시예들에서, 4개의 프로세싱 조립체들(160)이 이송 챔버 조립체(150) 내에 포지셔닝될 수 있다. 프로세싱 조립체들(160)의 수는 클러스터 툴(100a)의 전체 풋프린트(footprint), 클러스터 툴(100a)에 의해 수행될 수 있는 가능한 프로세스 단계들의 수, 클러스터 툴(100a)의 전체 제조 비용, 및 클러스터 툴(100a)의 스루풋에 영향을 미친다.
[0032] 프로세싱 조립체들(160) 각각은 PVD, CVD, ALD, 에칭, 세정, 가열, 어닐링 및/또는 폴리싱 플랫폼들 중 어느 하나일 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세싱 조립체들(160)은 모두 하나의 유형의 프로세싱 플랫폼이다. 다른 실시예들에서, 프로세싱 조립체들(160)은 2개 이상의 상이한 프로세싱 플랫폼들을 포함한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 모든 프로세싱 조립체들(160)은 PVD 프로세스 챔버들이다. 다른 예시적인 실시예에서, 프로세싱 조립체들(160)은 PVD 및 CVD 프로세스 챔버들 모두를 포함한다. 복수의 프로세싱 조립체들(160)은 반도체 제조 프로세스를 완료하는 데 필요한 유형들의 프로세스 챔버들과 매칭되도록 변경될 수 있다.
[0033] 중앙 이송 디바이스(145)는 대체로 이송 챔버 조립체(150)의 중앙에 배치되고, 그에 따라 이송 챔버 조립체(150)의 중심축(155)이 중앙 이송 디바이스(145)를 통해 배치된다. 중앙 이송 디바이스(145)는 프로세싱 조립체들(160) 각각 사이에서 기판들을 운반하도록 구성된 임의의 적합한 이송 디바이스이다. 일 실시예에서, 중앙 이송 디바이스(145)는 각각의 프로세싱 조립체(160) 사이에서 기판들을 운반하도록 구성된 하나 이상의 블레이드(blade)들을 갖는 중앙 로봇이다. 다른 실시예에서, 중앙 이송 디바이스는 프로세싱 구역들이 이송 챔버 조립체(150)의 중심축(155)에 중심설정된 원형 궤도 경로를 따라 이동되게 하는 캐러셀 시스템(carousel system)이다.
[0034] 도 1b는 다수의 이송 챔버 조립체(150)가 연결된 클러스터 툴(100b)의 평면도이다. FOUP들(110), FI(120) 및 로드록 챔버들(130)은 도 1a와 관련하여 전술한 FOUP들(110), FI(120) 및 로드록 챔버(130)와 유사하게 배열될 수 있다. 도 1b의 클러스터 툴(100b)은 FI 에칭 장치(115), 버퍼 챔버(140) 및 복수의 이송 챔버 조립체들(150)을 더 포함한다.
[0035] FI 에칭 장치(115)가 FI(120)의 측벽 상에 배치되도록, FI 에칭 장치(115)는 FI(120)에 인접하게 포지셔닝된다. FI 에칭 장치(115)는 FOUP들(110) 및 로드록 챔버들(130)에 연결되는 FI(120)의 측벽들과 별개인 FI(120)의 측벽 상에 포지셔닝될 수 있다. FI 에칭 장치(115)는 에칭 챔버일 수 있다. FI 에칭 장치(115)는 어플라이드 머티어리얼즈, 인코포레이티드로부터 입수 가능한 Centris® 라인의 에칭 챔버들과 유사할 수 있다.
[0036] 버퍼 챔버(140)는 로드록 챔버들(130)과 복수의 이송 챔버 조립체들(150) 사이에 위치되고, 기판들을 로드록 챔버들(130)과 다수의 이송 챔버 조립체들(150) 사이에서 이송할 수 있는 격리 가능한 용적부를 제공한다. 버퍼 챔버(140)는 로드록 챔버들(130) 및 복수의 이송 챔버 조립체들(150) 모두에 결합된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 3개의 이송 챔버 조립체들(150)이 버퍼 챔버(140) 주위에 배치되고 버퍼 챔버(140)에 부착된다. 다른 실시예들에서, 1개, 2개 또는 3개 초과의 이송 챔버 조립체들(150)이 버퍼 챔버(140) 주위에 배치될 수 있다.
[0037] 버퍼 챔버(140)는 이송 챔버 조립체(150) 또는 로드록 챔버(130)와 접촉하는 버퍼 챔버(140)의 각 벽을 따라 적어도 하나의 개구부(146)를 포함한다. 개구부들(146) 각각은 기판, 기판 척, 또는 기판 척 상의 기판이 이송 챔버 조립체(150)로 그리고 이송 챔버 조립체(150)로부터 통과하는 것을 허용하도록 크기설정된다. 일부 실시예들에서, 이송 챔버 조립체들(150)에 인접한 버퍼 챔버(140)의 각 벽을 따라 2개의 개구부들(146)이 있다. 이것은 2개의 기판들이 버퍼 챔버(140)로부터 이송 챔버 조립체들(150)로 또는 이송 챔버 조립체들(150)로부터 버퍼 챔버(140)로 동시에 통과하는 것을 허용한다.
[0038] 버퍼 챔버(140)는 하나 이상의 버퍼 챔버 이송 로봇들(148)을 포함한다. 버퍼 챔버 이송 로봇들(148)은 이송 챔버 조립체들(150)과 로드록 챔버들(130) 사이에서 기판들, 척들, 또는 기판들 및 척들 모두를 이동시킨다. 버퍼 챔버 이송 로봇들(148)은 임의의 적합한 기판 이송 로봇일 수 있다.
[0039] 이송 챔버 조립체들(150)의 프로세싱 조립체들(160)에서 사용되는 프로세스 가스들로부터의 버퍼 챔버(140) 내부 용적부의 격리를 가능하게 하기 위해, 각각의 이송 챔버 조립체(150) 사이의 접근부 및 버퍼 챔버(140)의 개구부(146)는 개개의 유체 격리 밸브, 예컨대 슬릿 밸브(slit valve)에 의해 선택적으로 밀봉된다. 유체 격리 밸브들(도시되지 않음)은 이송 챔버 조립체들(150) 각각의 벽 내에, 버퍼 챔버(140)의 벽 내에, 또는 버퍼 챔버(140)와 이송 챔버 조립체(150) 사이의 별도의 조립체로서 배치된다. 추가적으로, 유체 격리 밸브들은 개개의 개구부(146)를 선택적으로 덮고 밀봉하거나 개방하기 위해 선택적으로 작동 가능한 램(ram)에 의해 가압되는 플레이트 및 밀봉 조립체(plate and seal assembly)(292)(도 2a 내지 도 3b)를 포함할 수 있다. 이에 의해, 플레이트 및 밀봉 조립체(292)는 이송 챔버 조립체(150)와 버퍼 챔버(140) 사이의 유체 연통을 선택적으로 밀봉하거나 허용하고, 또한 개구부(146)로부터 후퇴될 때, 버퍼 챔버(140) 내의 버퍼 챔버 이송 로봇(148) 상의 지지 블레이드 또는 엔드 이펙터(end effector)가 개구부(146)를 통해 기판을 운반할 수 있게 한다.
[0040] 이송 챔버 조립체들(150)은 도 1a와 관련하여 전술한 것과 동일하게 구성될 수 있다. 이것은 이송 챔버 조립체(150) 각각 내의 중앙 이송 디바이스들(145), 복수의 프로세싱 조립체들(160) 및 챔버 펌프들(165)의 배치 및 구조를 포함한다. 그러나 이송 챔버 조립체들(150)의 대안적인 실시예들이 이용될 수 있다.
[0041] 도 2a 및 도 2b는 제1 실시예에 따른 이송 챔버 조립체(150)의 일부 및 프로세싱 조립체(160a)의 개략적인 단면도들이다. 제1 실시예에서, 이송 챔버 조립체(150)는 프로세싱 조립체(160a) 내의 지지 척(224a)의 기판 지지면(223) 상으로 기판(200)을 이송하기 위한 중앙 이송 디바이스(145)(도 1a 및 도 1b)와 같은 로봇을 포함한다. 지지 척(224a)은 프로세싱 조립체(160a) 내의 기판 리프트 조립체(220a)에 부착된다. 프로세싱 조립체(160a)는 마그네트론 조립체(magnetron assembly)(295) 및 미니 프로세스 챔버(mini process chamber)(216a)를 더 포함한다.
[0042] 도 2a는 기판 리프트 조립체(220a)가 기판(200)이 미니 프로세스 챔버(216a) 아래에 포지셔닝되는 하강된 기판 수용 포지션에 있는 동안의 프로세싱 조립체(160a)를 묘사한다. 도 2b는 기판 리프트 조립체가 기판(200)이 미니 프로세스 챔버(216a) 내에 포지셔닝되는 상승된 기판 프로세싱 포지션에 있는 동안의 프로세싱 조립체(160a)를 묘사한다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 구성에서, 지지 척(224a)은 프로세싱 조립체들(160) 사이에서의 기판(200)의 운반 동안 및 미니 프로세스 챔버(216a) 내에서의 기판의 프로세싱 동안 모두에서 기판 리프트 조립체(220a)에 부착된 상태로 유지된다.
[0043] 도 2a의 프로세싱 조립체(160a)는 마그네트론 조립체(295), 이송 챔버 용적부(236)의 일부, 이송 챔버 조립체(150)의 일부, 미니 프로세스 챔버(216a), 지지 척(224a) 및 기판 리프트 조립체(220a)를 포함한다. 도 2a의 프로세싱 조립체(160)는 지지 척(224a) 및 기판(200)이 이송 챔버 용적부(236) 내에 있도록 기판 수용 포지션에 있는 기판 리프트 조립체(220a)를 도시한다. 개구부(201) 및 플레이트 및 밀봉 조립체(292)가 프로세싱 조립체(160a)에 인접하게 배치된다.
[0044] 개구부(201)는 이송 챔버 조립체(150)의 외부 측벽 상에 있다. 개구부(201)는 기판(200) 및 기판(200)을 운반하는 로봇 암(robot arm)이 통과하는 것을 허용하도록 크기설정된다. 로봇 암은 전방 단부 로봇 챔버들(180) 내의 이송 로봇(185)(도 1a) 또는 버퍼 챔버(140)의 버퍼 챔버 이송 로봇들(148)(도 1b)일 수 있다. 개구부(201)는 이송 챔버 조립체(150)로 그리고 이송 챔버 조립체(150)로부터의 기판(200)의 이동 사이에 전방 단부 로봇 챔버들(180) 및/또는 버퍼 챔버(140)로부터 밀봉된다. 개구부(201)는 개구부(201)의 외부에 배치된 플레이트 및 밀봉 조립체(292)를 사용하여 밀봉된다. 버퍼 챔버(140)가 이용되는 실시예들에서, 개구부(201)는 버퍼 챔버(140)의 개개의 개구부(146)에 인접하여 그와 정렬된다.
[0045] 이송 챔버 조립체 덮개(302)는 중앙 이송 디바이스(145)(도 1a 및 도 1b) 위에 배치된다. 이송 챔버 조립체 덮개(302)는 이송 챔버 조립체(150)의 최상부면에 연결되고, 이송 챔버 조립체(150) 내의 부품들의 유지보수 및 교체를 위해 제거될 수 있다.
[0046] 일부 실시예들에서, 미니 프로세스 챔버(216a)는 물리 기상 증착(PVD) 프로세스 챔버이며, 여기서 내부에 노출된 기판(200) 상에 층을 형성하기 위한 재료가 스퍼터링 타깃 조립체(sputtering target assembly)(203)로부터 스퍼터링된다. 따라서, 본원에서의 미니 프로세스 챔버(216a)는 스퍼터링 타깃 조립체(203), 유전체 격리기(dielectric isolator)(204), 라이너(liner)(206), 격납 부재(containment member)(208), 커버 링(cover ring)(210), 마그네트론 조립체(295) 및 덮개 부재(296)를 포함한다. 미니 프로세스 챔버(216a) 내에는 챔버 용적부(278)가 수용된다.
[0047] 스퍼터링 타깃 조립체(203)는 챔버 용적부(278)의 최상부에 배치되고, 챔버 용적부(278)의 밀폐 커버를 형성한다. 여기서, 스퍼터링 타깃 조립체(203)는 위에서 볼 때 원형이고, 편평한, 즉 대체로 평면형인 최상부면을 갖는다. 스퍼터링 타깃 조립체(203)의 환형면은 라이너(206)로부터 스퍼터링 타깃 조립체(203)를 전기적으로 격리시키기에 충분한 유전 강도 및 크기를 갖는 유전체 재료인 유전체 격리기(204) 상에 배치된다.
[0048] 스퍼터링 타깃 조립체(203)는 AC 전원(286)에 연결된다. AC 전원(286)은 스퍼터링 타깃 조립체(203)가 기판 프로세싱 동안에 바이어싱되도록 스퍼터링 타깃 조립체(203)에 전력을 공급한다.
[0049] 유전체 격리기(204)는 형상이 환형이며, 그에 따라 유전체 격리기(204)는 반경 방향 폭을 갖고 중공의 내부 반경 부분을 둘러싸고 있다. 유전체 격리기(204)의 유전체 재료는 라이너(206)로부터 스퍼터링 타깃 조립체(203)를 전기적으로 격리할 수 있는 임의의 재료이고, 또한 이들 사이에 열적 격리를 제공한다. 본원에서의 라이너(206)는 유전체 격리기(204)가 물리적으로 지지되는 지지 레지(support ledge)를 형성하기 위해 유전체 격리기(204) 아래로 적어도 부분적으로 연장되는 부분을 포함한다. 라이너(206)는 이송 챔버 조립체(150)의 최상부면(218)의 적어도 일부와 기계적으로 접촉한다. 라이너(206)는 또한 스퍼터링 타깃 조립체(203)로부터 스퍼터링된 재료의 플럭스(flux)와 라이너(206)의 내부 대향 측벽(217) 사이에 차폐를 제공하는 격납 부재(208)의 부분과 접촉한다.
[0050] 스퍼터링 타깃 조립체(203)는 마그네트론 지지 벽들(289)과 덮개 부재(296)에 의해 한정된 마그네트론 용적부(299)와 챔버 용적부(278) 사이에 배치된다. 스퍼터링 타깃 조립체(203) 내의 스퍼터링 타깃(202)의 에지는 격납 부재(208) 및 유전체 격리기(204)의 내측에 위치된다. 스퍼터링 타깃(202)은 스퍼터링 동안에 기판(200)의 표면 상에 증착될 재료로 구성된다. 스퍼터링 타깃(202)은 기판(200)에 형성된 높은 종횡비 피처(feature)들에 시드 층(seed layer)으로서 증착하기 위한 구리 스퍼터링 타깃일 수 있다. 스퍼터링 타깃(202)은 또한 구리 도핑된 알루미늄 스퍼터링 타깃과 같은 다른 재료들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 스퍼터링 타깃(202)은 유전체 층의 트렌치(trench), 비아(via) 또는 접촉 개구의 표면들을 라이닝하는 데 사용되는 라이너/배리어 재료(liner/barrier material)로 구성되고, 트렌치, 비아 또는 접촉 개구의 표면들 상에 증착된 재료는 타깃 재료, 및 일부 경우들에서 타깃 재료로 형성된 화합물로 구성된다. 예를 들어, 질화탄탈륨 층이 위에 놓인 탄탈륨 층은, 먼저 불활성 가스 환경에서 타깃을 스퍼터링한 후에 프로세스 용적부 내에 질소를 추가함으로써, 트렌치, 비아 또는 접촉 개구의 표면들 상에 형성될 수 있다. 대안적으로, 제1 타깃 재료의 제1 금속이 트렌치, 비아 또는 접촉 개구의 표면들을 상부에 포함하는 기판(200) 상으로 스퍼터링된다. 기판(200)은 동일하거나 상이한 타깃 조성물을 갖는 제2 챔버로 이동되고, 질소와 같은 반응물이 프로세스 용적부 내로 도입되어 비화합물 층 위에 화합물 층을 형성한다.
[0051] 라이너(206)는 환형 부재이다. 라이너(206)는 이송 챔버 조립체(150)의 최상부면(218) 상에 배치된 메인 지지 부분(225)을 포함한다. 메인 지지 부분(225)은 유전체 격리기(204)가 배치되는 상부 환형 레지를 포함한다. 유전체 격리기(204)는 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)에 의해 물리적으로 지지된다. 라이너(206)는 하향으로 돌출된 환형 부분(226)을 포함한다. 하향으로 돌출된 환형 부분(226)은 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)으로부터 하향으로 배치된다. 하향으로 돌출된 환형 부분(226)은 메인 지지 부분(225)의 최하부면으로부터 연장되는 수직 부분이다. 라이너(206)의 수평 링형 부분(227)은 하향으로 돌출된 환형 부분(226)의 원위 최하부 단부 상에 배치된다. 수평 링형 부분(227)은 하향으로 돌출된 환형 부분(226)으로부터 프로세싱 조립체 중심축(205)에 대해 반경 방향 내측으로 연장된다. 수평 링형 부분(227)은 격납 부재(208)의 하부 환형 부분(272) 아래에 배치된다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에서, 라이너(206)의 수평 링형 부분(227)은 격납 부재(208)의 하부 환형 부분(272)의 일부 아래에 배치된다. 일부 실시예들에서, 라이너(206)의 수평 링형 부분(227)은 격납 부재(208)의 하부 환형 부분(272) 전체 아래에 배치될 수 있다.
[0052] 격납 부재(208)는 상부 차폐 바디(shield body)(222) 및 하부 차폐 바디(229)를 포함한다. 상부 차폐 바디(222)는 원통형 바디이다. 상부 차폐 바디(222)는 프로세싱 조립체 중심축(205)에 대해 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)의 반경 방향 내측에 배치된다. 상부 차폐 바디(222)는 하부 차폐 바디(229)의 최상부에 배치된다. 하부 차폐 바디(229)는 U자형 바디이다.
[0053] 하부 차폐 바디(229)는 제1 원통형 하부 부분(221), 제2 원통형 하부 부분(220) 및 하부 환형 부분(272)을 포함한다. 제1 원통형 하부 부분(221)은 프로세싱 조립체 중심축(205)에 대해 상부 차폐 바디(222)의 반경 방향 외측에 배치된다. 제1 원통형 하부 부분(221)은 상부 차폐 바디(222)의 하부에 연결된다. 제1 원통형 하부 부분(221)은 링이며, 제1 상부 차폐 바디(222)로부터 수직 하향으로 연장된다. 하부 환형 부분(272)은 상부 차폐 바디(222)로부터 가장 먼 제1 원통형 하부 부분(221)의 원위 단부에 연결된다. 하부 환형 부분(272)은 제1 원통형 하부 부분(221)으로부터 반경 방향 내측으로 연장되는 수평 부재이다. 하부 환형 부분(272)은 제1 원통형 하부 부분(221)을 제2 원통형 하부 부분(220)과 연결한다. 하부 환형 부분(272)은 제2 원통형 하부 부분(220)의 하부 원위 단부에 연결된다. 제2 원통형 하부 부분(220)은 하부 환형 부분(272) 위에 배치된 수직 원통형 벽이다. 제2 원통형 하부 부분(220)은 제1 원통형 하부 부분(221)의 반경 방향 내측에 배치되고, 제1 원통형 하부 부분(221)의 적어도 일부와 동심이다.
[0054] 커버 링(210)은 하부 차폐 바디(229)의 제2 원통형 하부 부분(220)의 최상부에 배치된다. 커버 링(210)은 에지 링(edge ring)(228) 및 지지 척(224a) 또는 리프트 조립체(220a)의 측면들 상에 원치 않는 증착을 방지한다. 커버 링(210)은 하부 부재(215) 및 상부 부재(214)를 포함한다. 상부 부재(214)는 수평 접촉면(274)을 갖는다. 수평 접촉면(274)은 지지 척(224a) 및 리프트 조립체(220a)가 도 2b에 도시된 바와 같이 상승된 포지션에 있을 때 지지 척(224a)을 둘러싸는 에지 링(228)과 접촉하도록 크기설정된다.
[0055] 커버 링(210) 아래에는 벨로우즈 조립체(bellows assembly)(250)가 배치된다. 벨로우즈 조립체(250)는 하부 차폐 바디(229)에 연결되고, 프로세싱 조립체 중심축(205)에 대해 라이너(206) 및 격납 부재(208)의 상부 차폐 바디(222)의 반경 방향 내측에 배치된다.
[0056] 마그네트론 조립체(295)는 스퍼터링 타깃 조립체(203) 위에 배치된다. 마그네트론 조립체(295)는 미니 프로세스 챔버의 중심축(205)과 축방향으로 정렬된 샤프트(shaft)(291)에 연결되는 베이스 플레이트(293)에 의해 지지된 복수의 자석들(294)을 포함한다. 샤프트(291)는 마그네트론 조립체(295)의 덮개 부재(296)의 반대 측에 배치된 모터(287)에 연결된다. 모터(287)는 자석들(294)이 마그네트론 용적부(299) 내에서 회전하도록 샤프트(291)를 회전시킨다. 마그네트론 용적부(299)는 덮개 부재(296), 마그네트론 지지 벽들(289) 및 스퍼터링 타깃 조립체(203)에 의해 한정된다. 일 구현에서, 자석들은 내부에 생성된 플라즈마를 유지하는 스퍼터링 타깃 조립체(203)의 전방면 근처의 미니 프로세스 챔버(216a) 내에 자기장을 생성하고, 그에 따라 이온화된 가스 원자들의 상당한 플럭스가 스퍼터링 타깃 조립체(203)를 가격하여 타깃 재료의 스퍼터 방출들을 유발한다. 자석들은 스퍼터링 타깃 조립체(203)의 표면에 걸친 자기장들의 균일성을 증가시키기 위해 미니 프로세스 챔버의 중심축(205) 주위로 회전된다.
[0057] 자석들(294) 및 스퍼터링 타깃 조립체(203)의 온도를 제어하기 위해 마그네트론 용적부(299)를 통해 유체가 전달된다. 유체는 유체 공급부(297)에 의해 마그네트론 용적부(299) 내로 전달되고, 유체 흡출기(fluid evacuator)(298)에 의해 마그네트론 용적부 밖으로 유동된다. 유체 공급부(297) 및 유체 흡출기(298)는, 유체가 마그네트론 용적부(299)를 통해 스퍼터링 타깃 조립체(203)의 최상부를 가로질러 자석들(294) 위로 유동되도록, 마그네트론 조립체(295)의 대향 양측에 있다. 유체는 DI수(DI water) 또는 다른 적합한 냉각 유체들일 수 있다.
[0058] 마그네트론 조립체(295), AC 전원(286), 스퍼터링 타깃 조립체 및 격납 부재(208)는 프로세스 구성요소(285)를 형성한다. 프로세스 구성요소(285)는 챔버 용적부(278) 내에서 상이한 프로세스들을 수행하도록 선택적으로 변형될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세스 구성요소(285)는 샤워헤드 조립체(showerhead assembly), 원격 플라즈마 소스(remote plasma source), 복수의 가열 엘리먼트들 또는 센서들을 포함하도록 변형될 수 있다. 도 2a 내지 도 6e에 설명된 실시예들에서, 프로세스 구성요소(285)는 PVD 프로세스를 가능하게 하도록 구성된다. 대안적인 실시예들에서, 프로세스 구성요소(285)는 프로세싱 조립체들(160a, 160b)이 CVD, ALD, 에칭, 어닐링 또는 세정 프로세스들을 수행할 수 있도록 변형된다.
[0059] 지지 척(224a) 및 리프트 조립체(220a)는 집합적으로 에지 링(228), 단차형 밀봉 링(stepped sealing ring)(264), 리프트 조립체 샤프트(238), 상부 리프트 섹션(230), 전기 라인(240), 후면 가스 출구(243) 및 가스 라인(242)을 포함한다. 기판(200)은 지지 척(224a)의 기판 지지면(223) 상에 배치된다.
[0060] 지지 척(224a)은 기판(200) 및 에지 링(228)을 지지한다. 도시된 실시예에서, 지지 척(224a)은 정전 척이며, 그에 따라 지지 척(224a)은 전원(244)과 같은 전력 소스에 의해 바이어싱될 수 있다. 지지 척(224a)의 바이어싱은 기판(200)을 척킹하고, 리프트 조립체(220a)의 프로세싱 및 이동 동안에 지지 척(224a) 상의 제위치에 기판(200)을 유지한다. 지지 척(224a)은 또한 가열 엘리먼트들(도시되지 않음) 및 열 센서들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 가열 엘리먼트들 및 온도 센서들은 또한 전원(244)에 연결될 수 있고, 기판 지지면(223) 및 기판 지지면(223) 상에 배치된 기판(200)에 걸쳐 균일하고 제어된 온도를 유지하는 것을 도울 수 있다.
[0061] 리프트 조립체(205a)는 하나 이상의 모터들과 같은 액추에이터(actuator)(246)를 포함한다. 액추에이터(246)는 지지 척(224a)의 수직 및 회전 이동을 가능하게 하여, 지지 척(224a)이 이송 챔버 용적부(236)를 통해 수직으로 상향 및 하향으로 이동하고 중심축(205)을 중심으로 회전 이동할 수 있게 한다.
[0062] 지지 척(224a)은 기판 지지면(223)을 형성하는 평면형 상부면을 갖는다. 지지 척(224a)은 지지 척(224a)의 기판 지지면(223) 주위에 배치된 외부 레지(266)를 갖는다. 외부 레지(266)는 기판 지지면(223)으로부터 수직으로 오프셋(offset)된다. 외부 레지(266)는 에지 링(228)을 수용하도록 크기설정된다. 에지 링(228)은 지지 척(224a)의 기판 지지면(223)으로부터 반경 방향 외측에 배치된다. 에지 링(228)은 리프트 조립체(220a) 및 지지 척(224a)이 상승된 프로세싱 포지션에 있을 때 커버 링(210)의 수평 접촉면(274)과 접촉하도록 크기설정된다.
[0063] 지지 척(224a)은 리프트 조립체(220a)의 최상부에 배치되고, 그에 따라 지지 척(224a)은 상부 리프트 섹션(230)의 최상부에 배치된다. 상부 리프트 섹션(230)은 지지 척(224a)의 전체 최하부면(261) 아래에 배치된다. 상부 리프트 섹션(230)은 리프트 조립체 샤프트(238)의 최상부에 그리고 이를 둘러싸도록 배치된다. 리프트 조립체 샤프트(238)는 수직 샤프트이다. 리프트 조립체 샤프트(238)는 내부에 배치된 전기 라인(240) 및 가스 라인(242)을 포함한다. 전기 라인(240)은 와이어(wire)들과 같은 다수의 전기 연결부들을 포함할 수 있다. 전기 라인(240)은 지지 척(224a)을 전원(244)에 연결한다. 전기 라인(240) 및 전원(244)은 바이어싱 및 가열을 위해 지지 척(224a)에 전력을 공급한다. 전원(244)은 또한 리프트 조립체(220a)의 이동을 위해 전력을 공급할 수 있다.
[0064] 가스 라인(242)은 퍼지 가스 소스(241)에 연결된다. 가스 라인(242)은 후면 가스 출구(243)와 유체 연통한다. 퍼지 가스 소스(241)에 의해 가스 라인(242)에 공급된 퍼지 가스는 후면 가스 출구(243)를 통해 유동하고, 기판 지지면(223) 상에 배치된 기판(200)의 하부에 후면 가스를 제공한다.
[0065] 단차형 밀봉 링(264)은 프로세싱 조립체 중심축(205)에 대해 취해질 때 지지 척(224a)의 반경 방향 외측에 배치되고 지지 척(224a)에 연결된다. 단차형 밀봉 링(264)은 벨로우즈 조립체(250) 아래에 배치되고 벨로우즈 조립체(250)와 중첩되는 환형면 영역을 가지며, 그에 따라 단차형 밀봉 링(264)은 지지 척(224a) 및 리프트 조립체(220a)가 도 2b에 묘사된 바와 같이 프로세싱 포지션에 있도록 상승될 때 벨로우즈 조립체(250)와 접촉하여 밀봉부를 형성한다.
[0066] 일부 실시예들에서, 리프트 핀(lift pin)들(도시되지 않음)은 지지 척(224a), 리프트 조립체(220a)의 상부 리프트 섹션(230) 및 척 밀봉 조립체(235)의 하부 밀봉 차폐(232)의 메인 차폐 섹션(251)을 통해 형성된 리프트 핀 구멍들에 배치될 수 있다. 리프트 핀들은 기판 지지면(223)까지 연장될 수 있다. 리프트 핀들은 프로세싱 단계들 사이에서 또는 기판들이 이송 챔버 조립체(150)로부터 로딩 또는 언로딩될 때에 기판(200)을 상승 및 하강시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 리프트 핀들 대신에 다른 기판 이송 메커니즘들이 사용된다. 이러한 구성에서, 기판 프로세싱 동안 이송 챔버 용적부(236)와 챔버 용적부(278) 사이에서의 프로세스 가스의 누출을 감소시키기 위해 리프트 핀들이 생략된다.
[0067] 도 2b는 도 2a와 동일한 구성요소들을 포함한다. 도 2b는 리프트 조립체(220a) 및 지지 척(224a)이 상부 포지션 또는 프로세싱 포지션에 있을 때 프로세싱 조립체(160a)를 도시한다. 리프트 조립체(220a)가 상부 포지션에 있을 때, 단차형 밀봉 링(264)과 벨로우즈 조립체(250)는 서로 접촉하여 밀봉부를 형성한다. 리프트 조립체(220a)를 상부 포지션으로 이동시키는 것은 단차형 밀봉 링(264)을 상향으로 가압하여 벨로우즈 조립체(250)의 표면과 접촉하게 한다. 에지 링(228)도 또한 상향으로 이동되어 커버 링(210)의 수평 접촉면(274)과 접촉한다. 단차형 밀봉 링(264) 및 벨로우즈 조립체(250) 모두의 밀봉면들은 프로세싱 조립체들(160) 사이의 이송 챔버 용적부(236)를 통한 기판(200)의 이송 평면에 평행하다. 기판(200)의 이송 평면은 기판 지지면(223)에 평행한 수평 평면이다. 기판(200)은 중앙 이송 디바이스(145)와 같은, 이송 챔버 용적부(236) 내에 배치된 로봇에 의해 이송 평면을 따라 프로세싱 조립체들 사이에서 이송된다.
[0068] 단차형 밀봉 링(264), 벨로우즈 조립체(250), 지지 척(224a), 격납 부재(208) 및 스퍼터링 타깃 조립체(203)는 리프트 조립체(220a)가 기판 프로세싱 포지션으로 상승된 경우에 프로세싱 챔버 용적부(278)를 한정한다. 상부 포지션에 있는 동안, 챔버 용적부(278) 내의 기판(200)에 대해 프로세스가 수행된다.
[0069] 도 3a 및 도 3b는 제2 실시예에 따른 이송 챔버 조립체(150)의 일부 및 프로세싱 조립체(160b)의 개략적인 단면도들이다. 도 3a 및 도 3b는 마그네트론 조립체(295), AC 전원(286), 개구부(201), 플레이트 및 밀봉 조립체(292), 이송 챔버 용적부(236), 이송 챔버 조립체(150), 미니 프로세스 챔버(216b), 지지 척(224b) 및 기판 리프트 조립체(220b)를 묘사한다. 마그네트론 조립체(295), AC 전원(286), 플레이트 및 밀봉 조립체(292), 이송 챔버 용적부(236) 및 이송 챔버 조립체(150)는 도 2a 및 도 2b에 묘사된 것들과 유사하다. 개구부(201)는 기판(200), 지지 척(224b), 또는 기판(200) 및 지지 척(224b) 모두가 통과하는 것을 허용하도록 크기설정되고, 그에 따라 기판(200)은 지지 척(224b) 상의 클러스터 툴(100a, 100b) 전체에 걸쳐 이동될 수 있다.
[0070] 프로세싱 조립체(160b)는 미니 프로세스 챔버(216b), 마그네트론 조립체(295), 이송 챔버 용적부(236)의 일부, 이송 챔버 조립체(150)의 일부, 지지 척(224b) 및 기판 리프트 조립체(220b)를 포함한다. 도 3a 및 도 3b의 미니 프로세스 챔버(216b)는 스퍼터링 타깃 조립체(203), 유전체 격리기(204), 라이너(206), 격납 부재(208), 커버 링(210), 마그네트론 조립체(295) 및 덮개 부재(296)를 포함한다. 미니 프로세스 챔버(216b) 내부에는 챔버 용적부(278)가 있다. 스퍼터링 타깃 조립체(203), 유전체 격리기(204), 라이너(206), 격납 부재(208), 커버 링(210), 마그네트론 조립체(295) 및 덮개 부재(296)는 도 2a 및 도 2b에 묘사된 것들과 동일하다.
[0071] 도 3a 및 도 3b의 실시예의 지지 척(224b), 중앙 이송 디바이스(145) 및 기판 리프트 조립체(220b)는 도 2a 및 도 2b의 실시예의 지지 척(224a), 중앙 이송 디바이스(145) 및 기판 리프트 조립체(220a)와 상이하다.
[0072] 도 3a에서, 지지 척(224b) 및 리프트 조립체(220b)는 기판 수용 포지션에 있는 것으로 도시되어 있다. 기판 수용 포지션에 있는 동안, 지지 척(224b) 및 지지 척(224b)의 기판 지지면(223) 상에 배치된 기판(200)은 리프트 조립체(220b)와 분리되어 있고, 중앙 이송 디바이스(145)(도 1a 및 도 1b)에 의해 이송 챔버 조립체(150)를 통해 운반될 수 있다. 중앙 이송 디바이스(145)는 기판(200) 및 지지 척(224b)을 이송 챔버 조립체(150)의 중심축(155) 주위의 궤도 경로로 이동시켜서 지지 척(224b) 위에 포지셔닝된 기판(200)을 다양한 프로세싱 조립체들(160)로 이송한다.
[0073] 도 2a 및 도 2b에 묘사된 실시예와 유사하게, 리프트 조립체(220b)는 상부 리프트 섹션(230) 위에 포지셔닝된 지지 척(224b)을 갖는다. 에지 링(228)은 기판(200)의 주변 에지에서 지지 척(224b) 상에 배치된다. 단차형 밀봉 링(264)은 지지 척(224b)의 주변부 주위에 포지셔닝된다. 리프트 조립체(220b)는 리프트 조립체 샤프트(238), 전기 라인(240), 후면 가스 출구(243) 및 가스 라인(242)을 포함한다. 기판(200)은 지지 척(224b)의 기판 지지면(223) 상에 배치된다.
[0074] 지지 척(224b)은 리프트 조립체(220b)의 최상부에 배치된다. 지지 척(224b)은 기판(200) 및 에지 링(228)을 지지한다. 지지 척(224b)은 정전 척이며, 그에 따라 지지 척(224b)은 전원(244)과 같은 전력 소스에 의해 바이어싱될 수 있다. 지지 척(224b)의 바이어싱은 기판(200)을 척킹하고, 기판 프로세싱 동작들 동안 및 리프트 조립체(220b)의 이동 동안에 지지 척(224b) 상의 제위치에 기판(200)을 유지한다. 지지 척(224b)은 또한 가열 엘리먼트들(도시되지 않음) 및 열 센서들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 가열 엘리먼트들 및 온도 센서들은 또한 전원(244)에 연결될 수 있고, 기판 지지면(223) 및 기판 지지면(223) 상에 배치된 기판(200)에 걸쳐 균일하고 제어된 온도를 유지하는 것을 도울 수 있다.
[0075] 지지 척(224b)은 하나 이상의 모터들과 같은 액추에이터(246)에 연결된다. 액추에이터(246)는 지지 척(224b)의 수직 및 회전 이동을 가능하게 하여, 지지 척(224b)이 이송 챔버 용적부(236)를 통해 수직으로 상향 및 하향으로 이동하고 중심축(205)을 중심으로 회전 이동할 수 있게 한다.
[0076] 지지 척(224b)은 기판 지지면(223)을 형성하는 평면형 상부면을 갖는다. 지지 척(224b)은 지지 척(224b)의 기판 지지면(223) 주위에 배치된 외부 레지(266)를 갖는다. 외부 레지(266)는 기판 지지면(223)으로부터 수직으로 오프셋(offset)된다. 외부 레지(266)는 에지 링(228)을 수용하도록 크기설정된다. 에지 링(228)은 지지 척(224b)의 기판 지지면(223)으로부터 반경 방향 외측에 배치된다. 에지 링(228)은 지지 척(224b)이 상승된 프로세싱 포지션에 있을 때 커버 링(210)의 수평 접촉면(274)과 접촉하도록 크기설정된다.
[0077] 지지 척(224b)은 하부면(308)을 더 포함한다. 하부면(308)은 기판 지지면(223)과 반대 측에 있고, 기판 지지면(223)에 평행하다. 하부면(308)은 척 이송 연결부들(310), 척 리프트 조립체 연결부들(312) 및 후면 가스 연결부(314)를 포함한다. 척 이송 연결부들(310)은 하부면(308) 상에 배치되고, 중앙 이송 디바이스(145) 상에 배치된 이송 디바이스 연결부(306)와 지지 척(224b) 사이의 연결 지점들로서의 역할을 한다. 척 이송 연결부들(310)은 지지 척(224b)을 중앙 이송 디바이스(145)에 전기적으로도 그리고 물리적으로도 연결하는 역할을 한다. 척 이송 연결부들(310)은 지지 척(224b)이 중앙 이송 디바이스(145) 상에 배치되는 동안에 지지 척(224b)에 전력을 제공한다. 척 이송 연결부들(310)은 또한 이송 챔버 조립체(150) 내에서, 예컨대 하나의 프로세싱 조립체(160)로부터 다른 프로세싱 조립체(160)로의 운반 동안에 지지 척(224b)을 중앙 이송 디바이스(145)에 체결하는 역할을 한다. 일부 실시예들에서, 복수의 척 이송 연결부들(310), 예컨대 2개 내지 5개의 척 이송 연결부들(310)이 있다.
[0078] 후면 가스 연결부(314)는 후면 가스 출구(243)와 유체 연통한다. 후면 가스 연결부(314) 및 후면 가스 출구(243)는 지지 척(224b)에 중심설정되고, 그에 따라 후면 가스 연결부(314) 및 후면 가스 출구(243)는 지지 척(224b)의 중심을 통해 배치된다. 후면 가스 연결부(314)는 후면 가스 출구(243)의 최하부 측에 연결되고 최하부 측으로부터 배치되며, 그에 따라 후면 가스 연결부(314)는 지지 척(224b)의 하부면(308) 아래에 배치된다.
[0079] 중앙 이송 디바이스(145)는 최상부면(304), 이송 디바이스 연결부들(306) 및 디바이스 개구부(325)를 포함한다. 중앙 이송 디바이스(145)는 기판(200) 및/또는 지지 척(224)을 이송 챔버 용적부(236) 내의 프로세싱 조립체들(160) 사이에서 이송한다. 중앙 이송 디바이스(145)는 중앙 이송 디바이스(145)의 최상부면(304)에 평행한 수평 이송 평면에서 이동한다. 이송 디바이스 연결부들(306)은 중앙 이송 디바이스(145)의 최상부면(304) 상에 배치되고 디바이스 개구부(325)를 둘러싸고 있다. 이송 디바이스 연결부들(306)은 지지 척(224b) 상의 척 이송 연결부들(310)과 정렬된다. 일부 실시예들에서, 복수의 이송 디바이스 연결부들(306), 예컨대 2개 내지 5개의 이송 디바이스 연결부들(306)이 있다. 이송 디바이스 연결부들(306)은 이송 디바이스 전원(330)에 전기적으로 연결된다. 이송 디바이스 전원(330)은 이송 챔버 조립체(150)를 통한 지지 척(224b) 및 기판(200)의 운반 동안 지지 척(224b)에 기판(200)의 척킹을 위한 전력을 제공한다. 지지 척(224b)의 운반 동안의 기판(200)의 척킹은 기판 지지면(223) 상의 제위치에 기판(200)을 유지하고, 기판(200)에 대한 후면 손상을 방지한다.
[0080] 지지 척(224b)이 중앙 이송 디바이스(145)의 최상부에 배치되는 동안에, 후면 가스 연결부(314) 및 척 리프트 조립체 연결부들(312)은 중앙 이송 디바이스(145)에 연결되지 않고 디바이스 개구부(325) 위에 배치되며, 그에 따라 후면 가스 연결부(314) 및 척 리프트 조립체 연결부들(312)은 프로세싱 조립체 중심축(205)에 대해 이송 디바이스 연결부들(306)의 반경 방향 내측에 배치된다.
[0081] 도 3b에서, 지지 척(224b)은 리프트 조립체(220b)의 최상부에 배치되고, 그에 따라 지지 척(224b)은 상부 리프트 섹션(230)의 최상부에 배치된다. 상부 리프트 섹션(230)은 리프트 조립체 샤프트(238)의 최상부에 그리고 이를 둘러싸도록 배치된다. 리프트 조립체 샤프트(238)는 수직 샤프트이다. 리프트 조립체 샤프트(238)는 내부에 배치된 전기 라인(240) 및 가스 라인(242)을 포함한다. 전기 라인(240)은 와이어들과 같은 다수의 전기 연결부들을 포함할 수 있다. 전기 라인(240)은 지지 척(224b)을 전원(244)에 연결한다. 전기 라인(240) 및 전원(244)은 바이어싱 및 가열을 위해 지지 척(224b)에 전력을 공급한다. 전원(244)은 또한 리프트 조립체(220b)의 이동을 위해 액추에이터(246)에 전력을 공급할 수 있다.
[0082] 가스 라인(242)은 퍼지 가스 소스(241)에 연결된다. 가스 라인(242)은 후면 가스 연결부(314)를 통해 후면 가스 출구(243)와 유체 연통한다. 후면 가스 연결부(314)는 가스 연결부 수용기(gas connection receiver)(326)를 통해 리프트 조립체(220b)에 연결된다. 가스 연결부 수용기(326)는 상부 리프트 섹션(230)의 최상부면(320) 상에 배치된다. 후면 가스 연결부(314)가 가스 연결부 수용기(326)에 결합되면, 퍼지 가스 소스(241)는 후면 가스 출구(243)와 유체 연통한다. 퍼지 가스 소스(241)에 의해 가스 라인(242)에 공급된 퍼지 가스는 후면 가스 출구(243)를 통해 유동하고, 기판 지지면(223) 상에 배치된 기판(200)의 하부에 후면 가스를 제공한다.
[0083] 리프트 조립체(220b)는 척 연결부들(318)을 더 포함한다. 척 연결부들(318)은 리프트 조립체(220b)의 상부 리프트 섹션(230)의 최상부면(320) 상에 배치된다. 척 연결부들(318)은 전기 라인(240)에 의해 전원(244)에 전기적으로 연결된다. 척 연결부들(318)은 지지 척(224b)이 척 연결부들(318) 및 리프트 조립체 연결부들(312)에 의해 리프트 조립체(220b)에 연결되는 경우에 지지 척(224b)에 전력을 공급한다. 척 연결부들(318)과 리프트 조립체 연결부들(312)은 리프트 조립체(220b)가 하부 수용 포지션으로부터 중앙 이송 디바이스(145)까지 상승되고 디바이스 개구부(325)를 통과하여 리프트 조립체 연결부들(312)과 접촉할 때 서로 결합한다. 다음에, 지지 척(224b)은 리프트 조립체(220b)가 디바이스 개구부(325)를 통해 상승하고 도 3b에 도시된 바와 같이 프로세싱 포지션으로 이동함에 따라 중앙 이송 디바이스(145)로부터 분리된다.
[0084] 지지 척(224b)은 리프트 조립체 연결부들(312)과 척 연결부들(318)의 결합뿐만 아니라, 후면 가스 연결부(314)와 가스 연결부 수용기(326)의 결합에 의해 리프트 조립체(220b)에 연결된다. 리프트 조립체 연결부들(312) 및 후면 가스 연결부(314)는 리프트 조립체 연결부가 척 연결부(318)와 접촉하고 후면 가스 연결부(314)가 가스 연결부 수용기(326)와 접촉하도록 리프트 조립체(220b)가 상승될 때 척 연결부(318) 및 가스 연결부 수용기(326)에 결합된다.
[0085] 단차형 밀봉 링(264)은 프로세싱 조립체 중심축(205)에 대해 지지 척(224b)의 반경 방향 외측에 배치되고 지지 척(224b)에 연결된다. 단차형 밀봉 링(264)은 벨로우즈 조립체(250) 아래에 배치되고 벨로우즈 조립체(250)와 중첩되는 환형면 영역을 가지며, 그에 따라 단차형 밀봉 링(264)은 지지 척(224b) 및 리프트 조립체(220b)가 도 3b에 묘사된 바와 같이 상부 프로세싱 포지션에 있도록 상승될 때 벨로우즈 조립체(250)와 접촉하여 밀봉부를 형성한다. 지지 척(224b)이 중앙 이송 디바이스(145) 상에 배치되는 동안, 단차형 밀봉 링(264)은 중앙 이송 디바이스(145)의 최상부면(316)과 접촉한다. 일부 실시예들에서, 단차형 밀봉 링(264)은 지지 척(224b)의 중량의 적어도 일부를 지지하고, 이송 챔버 조립체(150) 전체에 걸친 지지 척(224b) 및 기판(200)의 운반 동안에 그리고 리프트 조립체(220b)가 하부 이송 포지션에 있는 동안에 지지 척(224b)을 지지한다.
[0086] 일부 실시예들에서, 리프트 핀들(도시되지 않음)은 지지 척(224b), 리프트 조립체(220b)의 상부 리프트 섹션(230) 및 척 밀봉 조립체(235)의 하부 밀봉 차폐(232)의 메인 차폐 섹션(251)을 통해 형성된 리프트 핀 구멍들에 배치될 수 있다. 리프트 핀들은 기판 지지면(223)까지 연장될 수 있다. 리프트 핀들은 프로세싱 단계들 사이에서 또는 기판들이 이송 챔버 조립체(150)로부터 로딩 또는 언로딩될 때 기판(200)을 상승 및 하강시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 리프트 핀들 대신에 다른 기판 이송 메커니즘들이 사용된다. 이러한 구성에서, 기판 프로세싱 동안 이송 챔버 용적부(236)와 챔버 용적부(278) 사이에서의 프로세스 가스의 누출을 감소시키기 위해 리프트 핀들이 생략된다. 본원에 개시된 것들과 같은 실시예들에서, 기판(200)뿐만 아니라 지지 척(224a)은 중앙 이송 디바이스(145)와 유사한 척킹 능력들을 갖는 로봇을 사용하여 이송 챔버 용적부(236) 내부 및 외부로 이송된다. 일부 실시예들에서, 기판(200)과 함께 리프트 조립체(220b)로부터 지지 척(224b)의 적어도 일부를 상승시키기 위해 리프트 핀들이 형성된다. 중앙 이송 디바이스(145)는 챔버 용적부(278)에서의 기판(200)의 프로세싱 동안에 프로세싱 조립체(160b)에 배치된 상태로 유지된다. 일부 실시예들에서, 중앙 이송 디바이스(145)는 캐러셀 디바이스이고, 이송 챔버 조립체(150)의 프로세싱 조립체들(160) 사이에서 복수의 기판들(200)을 운반한다. 중앙 이송 디바이스(145)는 리프트 조립체(220b)의 수직 이동 동안 및 기판(200) 프로세싱 동안에 하부 이송 포지션에 유지되도록 구성되며, 그에 따라 중앙 이송 디바이스(145)는 지지 척(224b) 및 기판(200)이 프로세싱 포지션으로 수직으로 운반되는 동안 및 기판 프로세싱 동안에 여전히 남아있다.
[0087] 도 3a 및 도 3b의 실시예들은 기판 리프트 조립체(220b)로부터의 지지 척(224b)의 제거를 허용한다. 지지 척(224b)은 프로세싱 조립체들(160) 사이에서의 기판(200) 및 지지 척(224b)의 운반 동안에 중앙 이송 디바이스(245)의 암에 결합된다. 기판(200)과 함께 지지 척(224b)을 중앙 이송 디바이스(245)에 결합하는 것은 지지 척(224b)의 최상부면에 대한 마모를 감소시키고, 지지 척(224b)의 교체 또는 유지보수 전에 보다 많은 시간 동안 지지 척(224b)이 이용될 수 있게 한다. 지지 척(224b) 상에 기판(200)을 유지함으로써, 기판(200)이 보다 낮은 빈도로 지지 척(224b)으로부터 상승되고 그 위에 증착됨에 따라 기판(200)에 대한 후면 손상들이 감소될 수 있다는 것이 또한 밝혀졌다. 단차형 밀봉 링(264) 및 벨로우즈 조립체(250) 모두의 밀봉면들은 프로세싱 조립체들(160) 사이의 이송 챔버 용적부(236)를 통한 기판(200)의 이송 평면에 평행하다.
[0088] 도 4a 내지 도 4c는 도 2b 및 도 3b에 따른, 밀봉 링(264)과 벨로우즈 조립체(250) 사이의 인터페이스의 개략적인 확대 단면도들이다. 에지 링(228)과 커버 링(210) 사이의 인터페이스가 또한 도시되어 있다. 도 4a는 제1 포지션에 있는 지지 척(224a, 224b)을 도시한다. 도 4b는 제2 포지션에 있는 지지 척(224a, 224b)을 도시한다. 도 4c는 제3 포지션에 있는 지지 척(224a, 224b)을 도시한다.
[0089] 도 4a에서, 지지 척(224a, 224b)의 제1 포지션은 프로세싱 포지션 아래의 포지션이며, 그에 따라 밀봉 링(264)은 아직 벨로우즈 조립체(250)와 접촉하지 않고, 벨로우즈 조립체(250)는 압축 또는 팽창 상태에 있지 않다.
[0090] 단차형 밀봉 링(264)은 외부 레지 부분(402) 및 단차형 부분(404)을 포함한다. 단차형 밀봉 링(264)의 내부 반경 방향 벽(406)은 지지 척(224a, 224b)의 외부 반경 방향 벽(408)에 인접하게 배치되고 그와 접촉한다. 외부 레지 부분(402)은 단차형 밀봉 링(264)의 단차형 부분(404)으로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 수평 레지이다. 단차형 부분(404)은 외부 레지 부분(402)의 척 밀봉면(422)으로부터 수직 상향으로 연장된다.
[0091] 단차형 밀봉 링(264)의 최하부면(428)은 외부 레지 부분(402) 및 단차형 부분(404) 모두의 최하부면이다. 최하부면(428)은 하부 척면(432)과 동일 평면상에 있다. 하부 척면(432)은 도 3a 및 도 3b의 지지 척(224b)의 하부면(308) 또는 도 2a 및 도 2b의 지지 척(224a)의 최하부면(261)일 수 있다.
[0092] 단차형 밀봉 링(264)의 최상부면(430)은 단차형 부분(404)의 최상부면이다. 최상부면(430)은 지지 척(224a, 224b)의 외부 레지(266)와 동일 평면상에 있다. 에지 링(228)은 단차형 밀봉 링(264)의 최상부면(430) 상에 부분적으로 배치된다. 척 밀봉면(422)은 외부 레지 부분(402)의 최상부면이다. 척 밀봉면(422)은 수평 및 평면형 표면이다. 척 밀봉면(422)은 단차형 밀봉 링(264)의 최상부면(430)으로부터 수직으로 오프셋되어 있다. 단차형 밀봉 링(264)은 금속 또는 세라믹 재료일 수 있으며, 그에 따라 단차형 밀봉 링(264)의 표면들은 금속 또는 세라믹 재료이다. 금속 재료를 이용하는 경우, 단차형 밀봉 링(264)은 알루미늄 또는 양극산화 알루미늄 재료, 스테인리스강 재료 또는 인코넬(inconel) 합금 재료일 수 있다. 스테인리스강 재료는 6060 또는 6061 알루미늄과 같은 6000 시리즈 알루미늄일 수 있다. 세라믹 재료를 이용하는 경우, 세라믹 재료는 산화알루미늄, 질화알루미늄 또는 석영(SiO2)일 수 있다. 척 밀봉면(422)은 약 10 Ra 이하, 예컨대 약 2 Ra 내지 약 10 Ra, 예컨대 약 4 Ra 내지 약 8 Ra의 표면 거칠기를 갖는다.
[0093] 에지 링(228)은 지지 척(224a, 224b) 및 단차형 밀봉 링(264)의 최상부에 배치되고, 그에 따라 에지 링 최하부면(438)은 단차형 밀봉 링의 최상부면(430) 및 지지 척(224a, 224b)의 외부 레지(266)의 최상부에 배치된다. 에지 링(228)은 내부 최상부면(436), 중간 최상부면(424) 및 외부 최상부면(434)을 포함한다. 내부 최상부면(436)은 중간 최상부면(424) 및 외부 최상부면(434) 모두의 반경 방향 내측에 배치된다. 중간 최상부면(424)은 외부 최상부면(434)의 반경 방향 내측에 배치된다. 중간 최상부면(424)은 만곡된 최상부면이며, 그에 따라 중간 최상부면(424)은 내부 최상부면(436)과 외부 최상부면(434) 사이에 홈을 형성한다. 내부 최상부면(436)은 외부 최상부면(434)과 동일 평면상에 있다. 내부 최상부면(436)은 기판 지지면(223)과 동일 평면상에 있다. 외부 최상부면(434)은 커버 링(210)의 상부 부재(214)의 수평 접촉면(274)을 수용하도록 크기설정된다.
[0094] 벨로우즈 조립체(250)는 상부 벨로우즈 링(410), 벨로우즈(412) 및 하부 벨로우즈 링(414)을 포함한다. 벨로우즈(412)는 상부 벨로우즈 링(410)과 하부 벨로우즈 링(414) 사이에 배치된다. 상부 벨로우즈 링(410)은 하부 벨로우즈 링(414) 위에 배치된다. 상부 벨로우즈 링(410)은 격납 부재(208)의 제2 원통형 하부 부분(220)의 반경 방향 내측에 배치된다.
[0095] 상부 벨로우즈 링(410)은 상부 벨로우즈 링(410)의 최하부면 상에 배치된 상부 밀봉면(420)을 갖는다. 상부 밀봉면(420)은 단차형 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)과 격리 밀봉부를 형성하도록 형상화된다. 상부 밀봉면(420)은 단차형 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)에 평행하고, 상부 밀봉면(420)은 단차형 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)의 환형면의 적어도 일부와 중첩되는 환형면을 갖는다. 상부 벨로우즈 링(410)은 금속 재료일 수 있으며, 그에 따라 상부 벨로우즈 링(410)의 표면들은 알루미늄, 스테인리스강 또는 인코넬 재료이다. 알루미늄은 양극산화 알루미늄일 수 있다. 스테인리스강 재료는 6060 또는 6061 스테인리스강과 같은 6000 시리즈 스테인리스강일 수 있다. 상부 밀봉면(420)은 약 10 Ra 이하, 예를 들어 약 2 Ra 내지 약 10 Ra, 예를 들어 약 4 Ra 내지 약 8 Ra의 표면 거칠기를 갖는다. 단차형 밀봉 링(264)에 따라, 상부 밀봉면(420) 및 척 밀봉면(422)은 유사하거나 유사하지 않은 재료들을 가질 수 있으며, 그에 따라 유사하거나 유사하지 않은 재료들 사이에 밀봉부가 형성된다. 단차형 밀봉 링(264) 및 척 밀봉면(422)의 재료들은 상부 밀봉면(420)과 척 밀봉면(422) 사이의 밀봉을 향상시키거나 척 밀봉면(422)의 변형 가능성을 감소시키도록 선택될 수 있다.
[0096] 척 밀봉면(422)은 스퍼터링 타깃(202)의 최하부면에 평행하다. 도 2a 및 도 2b와 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 척 밀봉면(422), 상부 밀봉면(420), 기판 지지면(223) 및 스퍼터링 타깃(202)의 최하부면의 실질적으로 평행한 배향/정렬은 반복 가능하고 신뢰성 있는 밀봉부가 형성될 수 있게 하면서, 또한 기판 지지면(223)과 스퍼터링 타깃(202)의 최하부면 사이의 각도 정렬이 프로세싱 동안에 용이하게 형성 및/또는 유지될 수 있게 한다. 척 밀봉면(422) 및 상부 밀봉면(420)은 또한 기판 및/또는 지지 척(224b)의 이송 평면에 평행하다. 이송 평면은 이전에 설명되었고, 프로세싱 조립체들(160) 사이의 수평 이송 평면이다.
[0097] 하부 벨로우즈 링(414)은 격납 부재(208)의 하부 환형 부분(272)에 연결된다. 하부 벨로우즈 링(414)은 격납 부재(208)의 하부 환형 부분(272)의 하부면(416)에 대해 배치되는 상부면(418)을 갖는다. 하부 벨로우즈 링(414)의 상부면(418)은 격납 부재(208)의 하부 환형 부분(272)의 하부면(416)에 결합된다.
[0098] 벨로우즈(412)는 하부 벨로우즈 링(414)의 상부면(418) 및 상부 벨로우즈 링(410)의 상부 밀봉면(420)에 부착되도록, 벨로우즈(412)는 상부 벨로우즈 링(410)과 하부 벨로우즈 링(414) 사이에 배치된다. 벨로우즈(412)는 상부 벨로우즈 링(410)과 하부 벨로우즈 링(414) 사이에 배리어(barrier)를 형성하여, 가스들이 벨로우즈(412)를 통과할 수 없게 한다. 벨로우즈(412)는 약 50 lbf/in 내지 약 80 lbf/in, 예컨대 약 55 lbf/in 내지 약 75 lbf/in, 예컨대 약 60 lbf/in 내지 약 70 lbf/in의 스프링 상수(k)를 갖는다. 하기에서 논의되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 벨로우즈(412)의 스프링율은 벨로우즈(412)의 원하는 팽창 범위 내에서 달성될 원하는 밀봉력을 달성하도록 선택된다. 일부 실시예들에서, 벨로우즈(412)의 스프링 상수(k)는 챔버 용적부(278) 내에서 수행되는 프로세스들의 온도에 따라 변한다. 벨로우즈(412)는 챔버 용적부(278) 내의 온도에 따라 온도가 변한다. 일부 실시예들에서, 챔버 용적부(278) 내의 작동 온도가 약 350℃ 내지 약 600℃의 온도인 경우, 벨로우즈(412)의 스프링 상수는 약 55 lbf/in 내지 약 75 lbf/in, 예컨대 60 lbf/in 내지 약 70 lbf/in이다. 다른 실시예들에서, 챔버 용적부(278)가 약 150℃ 내지 약 250℃의 작동 온도에 있는 경우, 벨로우즈(412)의 스프링 상수는 약 35 lbf/in 내지 약 55 lbf/in, 예컨대 약 40 lbf/in 내지 약 50 lbf/in이다. 또 다른 실시예들에서, 챔버 용적부(278) 내의 작동 온도가 약 20℃ 내지 약 150℃인 경우, 벨로우즈(412)의 스프링 상수는 약 15 lbf/in 내지 약 35 lbf/in, 예컨대 약 20 lbf/in 내지 약 30 lbf/in이다. 다양한 온도 범위들에 걸친 벨로우즈(412)의 스프링 상수의 변화는 재료의 영률의 변화로 인한 것이다. 벨로우즈(412)는 또한 열적으로 팽창하거나 수축할 수 있다.
[0099] 벨로우즈 조립체(250)의 벨로우즈(412)는 수직 방향(즉, Z 방향)과 같은 적어도 하나의 방향으로 유연하도록 구성되며, 프로세싱 동안에 가스가 통과하는 것을 방지하도록 구성된다. 벨로우즈 조립체(250)는 대향 단부들에서 상부 벨로우즈 링(410) 및 하부 벨로우즈 링(414)에 용접되는 스테인리스강 또는 인코넬 벨로우즈 조립체일 수 있다. 벨로우즈 조립체(250)의 유연성 특성은 단차형 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)과 프로세스 챔버 벽의 상부 밀봉면(420) 사이의 임의의 오정렬 또는 평탄도 차이들이 수용될 수 있게 하여, 신뢰성 있고 반복 가능한 밀봉부가 상부 밀봉면(420)에 형성될 수 있게 한다. 도 2 내지 도 5의 실시예에서, 벨로우즈 조립체(250)는 팽창형 벨로우즈 조립체이고, 벨로우즈(412)는 프로세스 챔버 용적부(278)의 밀봉 동안에 팽창한다.
[0100] 도 4a의 제1 포지션에 있는 동안, 단차형 밀봉 링(264)은 상부 밀봉면(420)에 어떠한 힘도 부여하지 않는다. 단차형 밀봉 링(264)과 상부 밀봉면(420) 사이에 어떠한 힘도 없으면, 챔버 용적부(278)와 이송 챔버 용적부(236) 사이에는 밀봉부가 존재하지 않는다. 도 4a의 제1 포지션에서, 챔버 용적부(278) 및 이송 챔버 용적부(236)는 유체 연통한다. 챔버 용적부(278)와 이송 챔버 용적부(236)가 유체 연통하는 경우, 프로세스 가스 입구(426)를 통해 제공된 가스들은 이송 챔버 용적부(236) 내로 누출될 수 있다.
[0101] 도 4a의 제1 포지션에서, 벨로우즈(412)는 길이가 약 1.1 인치 내지 약 1.7 인치, 예컨대 약 1.2 인치 내지 약 1.6 인치, 예컨대 약 1.3 인치 내지 약 1.5 인치이다. 벨로우즈(412)는 이완된 상태에 있고, 벨로우즈의 길이에 영향을 미치는 지지 척(224a, 224b)으로부터의 어떠한 힘도 갖지 않는다.
[0102] 도 4b에서, 지지 척(224a, 224b)은 단차형 밀봉 링(264)이 상부 벨로우즈 링(410)의 상부 밀봉면(420)과 접촉하도록 제2 포지션에 있다. 제2 포지션은 도 4a의 제1 포지션과 도 4c의 제3 포지션 사이의 수직 포지션이다.
[0103] 단차형 밀봉 링(264)이 상부 벨로우즈 링(410)의 상부 밀봉면(420)과 접촉하는 것에 부가하여, 에지 링(228)의 외부 최상부면(434)은 커버 링(210)의 수평 접촉면(274)에 대해 배치된다. 커버 링(210)은 챔버 용적부(278) 내의 프로세스 라디칼(process radical)들로부터 벨로우즈 조립체(250)를 보호한다. 커버 링(210)이 에지 링(228)과 접촉하는 경우, 벨로우즈 조립체의 보호가 향상된다.
[0104] 지지 척(224a, 224b)이 제2 포지션으로 상승되는 경우, 상부 벨로우즈 링(410)이 상향으로 가압되고, 벨로우즈(412)가 팽창한다. 커버 링(210)과 접촉하는 에지 링(228)도 커버 링(210)을 상향으로 가압한다. 커버 링(210)이 상승되는 경우, 커버 링(210)의 하부 부재(215)의 최하부면(454)은 격납 부재(208)의 제2 원통형 하부 부분(220)의 최상부면(455)의 수직방향 아래에 있다. 하부 부재(215)의 최하부면(454)이 격납 부재(208)의 제2 원통형 하부 부분(220)의 최상부면(455)의 수직방향 아래에 있는 것은 벨로우즈 조립체(250)의 벨로우즈(412)가 프로세스 라디칼들로부터 보호되는 것을 보장한다.
[0105] 도 4b의 제2 포지션에서, 벨로우즈(412)는 약 1.2 인치 내지 약 1.8 인치, 예컨대 약 1.3 인치 내지 약 1.7 인치, 예컨대 약 1.4 인치 내지 약 1.6 인치의 길이로 팽창된다.
[0106] 단차형 밀봉 링(264)이 상부 벨로우즈 링(410)의 상부 밀봉면(420)과 접촉하는 것은 낮은 힘(452)이 단차형 밀봉 링(264)에 의해 상부 밀봉면(420)에 부여되게 한다. 낮은 힘(452)은 챔버 용적부(278)와 이송 챔버 용적부(236) 사이에 적어도 부분적인 밀봉부를 제공한다. 챔버 용적부(278)와 이송 챔버 용적부(236) 사이의 밀봉부는 이송 챔버 용적부(236) 내의 압력과 상이한 압력들을 필요로 하지 않는 일부 프로세스들이 수행될 수 있게 한다. 또한, 챔버 용적부(278)의 퍼징은 지지 척(224a, 224b)이 최종 프로세싱 포지션으로 상승되는 동안에 시작될 수 있다.
[0107] 도 4c는 단차형 밀봉 링(264)이 상부 벨로우즈 링(410)의 상부 밀봉면(420)과 접촉하고 지지 척(224a, 224b)이 상향으로 이동하도록 진행하여 벨로우즈(412)를 팽창시키도록 지지 척(224a, 224b)이 제2 포지션보다 높은 제3 포지션에 있는 것을 도시한다. 제3 포지션은 도 4a의 제1 포지션 및 도 4b의 제2 포지션 모두 위의 수직 포지션이다.
[0108] 단차형 밀봉 링(264)이 상부 벨로우즈 링(410)의 상부 밀봉면(420)과 접촉하는 것에 부가하여, 에지 링(228)의 외부 최상부면(434)은 커버 링(210)의 수평 접촉면(274)에 대해 배치된다.
[0109] 지지 척(224a, 224b)이 제3 포지션으로 상승되는 경우, 상부 벨로우즈 링(410)이 상향으로 가압하고, 벨로우즈(412)가 제2 포지션보다 큰 팽창 지점까지 팽창한다. 커버 링(210)과 접촉하는 에지 링(228)도 커버 링(210)을 상향으로 가압한다. 커버 링(210)이 상승되는 경우, 커버 링(210)의 하부 부재(215)의 최하부면(454)은 여전히 격납 부재(208)의 제2 원통형 하부 부분(220)의 최상부면(455)의 수직방향 아래에 있다.
[0110] 도 4c의 제3 포지션에서, 벨로우즈(412)는 약 1.7 인치 내지 약 2.3 인치, 예컨대 약 1.8 인치 내지 약 2.2 인치, 예컨대 약 1.9 인치 내지 약 2.1 인치의 길이로 팽창된다. 도 4a의 제1 포지션으로부터 도 4c의 제3 포지션까지의 벨로우즈(412)의 전체 스트로크(stroke)는 약 0.5 인치 내지 약 1.1 인치, 예컨대 약 0.6 인치 내지 약 1.0 인치, 예컨대 약 0.7 인치 내지 약 0.9 인치이다.
[0111] 단차형 밀봉 링(264)이 상부 벨로우즈 링(410)의 상부 밀봉면(420)과 접촉하고 벨로우즈(412)가 추가로 팽창되는 것은 높은 힘(453)이 단차형 밀봉 링(264)에 의해 상부 밀봉면(420)에 부여되게 한다. 높은 힘(453)은 도 4b의 제2 포지션에서의 낮은 힘(452)보다 크다. 높은 힘(453)은 챔버 용적부(278)와 이송 챔버 용적부(236) 사이에 완전한 밀봉부를 제공하여, 챔버 용적부(278)와 이송 챔버 용적부(236)가 유체적으로 격리되게 한다. 챔버 용적부(278)와 이송 챔버 용적부(236) 사이의 밀봉부는 이송 챔버 용적부(236) 내의 압력과 상이한 압력들을 필요로 하는 프로세스들이 수행될 수 있게 한다. 또한, 본원에 개시된 전체 설계(들)로 인해, 기판 지지면(223) 상에 배치된 기판의 표면과 타깃의 표면 사이의 간격이 기판 프로세싱 단계(예를 들어, PVD 증착 단계) 동안에 달성되는 프로세스 결과들을 향상시키도록 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 벨로우즈(412)의 스프링율은 기판이 타깃 대 기판 간격들의 원하는 범위 내에 포지셔닝되는 경우에 원하는 높은 힘(453)을 달성하도록 선택된다.
[0112] 척 밀봉면(422) 및 상부 밀봉면(420) 모두의 구조적 무결성은 프로세싱 조립체(160) 내에서의 다량의 기판들의 프로세싱 후에 유지된다. 척 밀봉면(422) 및 상부 밀봉면(420)은 시간 경과에 따라 거의 뒤틀림(warpage)이 없으며, 따라서 챔버의 수명 전체에 걸쳐 챔버 용적부(278)와 이송 챔버 용적부(236) 사이의 고품질 밀봉부를 유지한다. 뒤틀림은 상부 밀봉면(420) 또는 척 밀봉면(422) 중 하나의 휨(bowing)일 수 있거나, 척 밀봉면(422) 및 상부 밀봉면(420)의 바람직하지 않은 마모일 수 있다. 바람직하지 않은 휨 또는 마모는 척 밀봉면(422)과 상부 밀봉면(420) 사이에 형성된 밀봉부 누출을 생성할 것이다. 척 밀봉면(422) 및 상부 밀봉면(420)의 뒤틀림은 벨로우즈 조립체(250)의 이용에 의해 적어도 부분적으로 최소화된다. 벨로우즈 조립체(250)는 척 밀봉면(422) 및 상부 밀봉면(420) 중 어느 하나에 대한 급격한 힘의 인가를 최소화한다. 벨로우즈 조립체(250)는 보다 많은 시간에 걸쳐 밀봉부를 형성하는 충격력을 분산시키고, 따라서 척 밀봉면(422) 및 상부 밀봉면(420)의 변형을 감소시킨다.
[0113] 밀봉 링(264) 및 척 밀봉면(422)은 이송 챔버 용적부(236) 및 챔버 용적부(278) 모두 내의 광범위한 온도들 및 압력들에 걸쳐 평탄도를 유지한다. 밀봉 링(264)은 추가적으로 지지 척(224a, 224b)의 광범위한 포지션들 동안에 평탄도를 유지한다. 지지 척(224a, 224b)이 기판 프로세싱 동안에 이동되는 실시예들에서, 벨로우즈(412)의 가요성은 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422) 및 상부 밀봉면(420) 모두가 다양한 지지 척(224a, 224b) 포지션들에 걸쳐 서로에 대해 평탄하게 그리고 평행하게 유지될 수 있게 한다. 지지 척(224a, 224b)은 기판이 프로세싱 동안에 이동되기를 원하는 경우에 이동될 수 있다. 밀봉 링(264) 및 척 밀봉면(422)은 기판(200) 및 기판 지지면(223)의 온도가 기판 프로세싱 동안에 상승됨에 따라 평탄도를 추가로 유지한다. 척 밀봉면(422)의 포지션이 열 팽창 및 수축으로 인해 변함에 따라, 벨로우즈 조립체(250)는 수동적으로 포지션을 조정하여 이동을 수용하고 밀봉부를 유지한다.
[0114] 상부 벨로우즈 링(410)은 프로세스 챔버 벽으로 간주된다. 프로세스 챔버 벽들은 프로세싱 조립체(160) 내의 챔버 용적부를 한정하는 임의의 벽일 수 있다. 일부 실시예들에서, 추가적인 프로세스 챔버 벽들은 스퍼터링 타깃 조립체(203), 격납 부재(208) 및 벨로우즈(412)를 포함한다.
[0115] 도 5는 도 2b 및 도 3b에 따른, 밀봉 링(264)과 벨로우즈 조립체(250) 사이뿐만 아니라, 가스 입구(426)와 가스 출구(536) 사이의 변형된 인터페이스의 개략적인 확대 단면도이다. 밀봉 링(264)과 벨로우즈 조립체(250) 사이의 인터페이스는 중간 펌핑 구역(502)을 포함한다. 가스 입구(426) 및 가스 출구(536)는 격납 부재(208)를 통해 배치된다.
[0116] 중간 펌핑 구역(502)은 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)과 벨로우즈 조립체(250)의 상부 벨로우즈 링(410)의 상부 밀봉면(420) 사이에 배치된다. 중간 펌핑 구역(502)은 척 밀봉면(422)과 상부 밀봉면(420) 사이에 형성된 작은 공동(cavity) 또는 포켓(pocket)일 수 있다. 중간 펌핑 구역(502)은 펌핑 라인(pumping line)(512)의 단부에 형성된다. 펌핑 라인(512)은 상부 벨로우즈 링(410), 하부 벨로우즈 링(414), 라이너(206)의 수평 링형 부분(227) 및 이송 챔버 조립체(150)의 측벽을 통해 배치된다. 펌핑 라인(512)은 중간 구역 펌프(514)에 연결된다. 중간 구역 펌프(514)는 중간 펌핑 구역(502)을 챔버 용적부(278)와 이송 챔버 용적부(236)의 압력들 사이의 압력으로 펌핑하는 데 사용될 수 있다.
[0117] 펌핑 라인(512)은 제1 펌프 라인 섹션(504), 제2 펌프 라인 섹션(506) 및 제3 펌프 라인 섹션(508)을 포함한다. 제1 펌프 라인 섹션(504), 제2 펌프 라인 섹션(506) 및 제3 펌프 라인 섹션(508)은 모두 연결되고 서로 유체 연통하며, 그에 따라 제1 펌프 라인 섹션(504)은 제2 펌프 라인 섹션(506)에 연결되고 그와 연통하고, 제2 펌프 라인 섹션(506)은 제3 펌프 라인 섹션(508)에 연결되고 그와 유체 연통한다. 제3 펌프 라인 섹션(508)은 중간 구역 펌프(514)에 연결되고 그와 유체 연통한다.
[0118] 제1 펌프 라인 섹션(504)은 상부 벨로우즈 링(410)을 통해 배치되며, 그에 따라 제1 펌프 라인 섹션(504)은 중간 펌핑 구역(502)에 인접하고 상부 밀봉면(420)의 일부를 통해 형성된 제1 단부, 및 밀봉 링(264)의 외부 레지 부분(402)의 반경 방향 외측 및 벨로우즈(412)의 반경 방향 내측에 상부 밀봉면(420)을 통해 형성된 제2 단부를 갖는다. 제1 펌프 라인 섹션(504)의 제2 단부는 제2 펌프 라인 섹션(506)의 제1 단부에 연결된다.
[0119] 제2 펌프 라인 섹션(506)은 벨로우즈 조립체(250)의 벨로우즈(412)의 반경 방향 내측에 배치된다. 제2 펌프 라인 섹션(506)은 상부 벨로우즈 링(410)으로부터 하부 벨로우즈 링(414)까지 연장된다. 제2 펌프 라인 섹션(506)의 제2 단부는 하부 벨로우즈 링(414)의 외벽에서 제3 펌프 라인 섹션(508)의 제1 단부에 연결된다.
[0120] 제3 펌프 라인 섹션(508)은 하부 벨로우즈 링(414), 라이너(206)의 수평 링형 부분(227) 및 이송 챔버 조립체(150)의 측벽을 통해 형성된다. 제3 펌프 라인 섹션(508)은 수평으로 배치된 펌프 라인이다. 제3 펌프 라인 섹션(508)의 제2 단부는 중간 구역 펌프(514)에 연결된다. 대안적으로, 제3 펌프 라인 섹션(508)을 중간 구역 펌프(514)에 연결하는 추가적인 제4 펌프 라인 섹션이 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 중간 구역 펌프(514)는 진공 펌프이다.
[0121] 마그네트론 조립체(295)는 마그네트론 지지 벽들(289)이 스퍼터링 타깃 조립체(203)의 상부에 그리고 유전체 격리기(204) 위에 배치되도록 스퍼터링 타깃 조립체(203)의 최상부에 배치된다. 마그네트론 용적부(299)는 챔버 용적부(236) 및 이송 챔버 용적부(236)로부터 유체적으로 격리된다. 스퍼터링 타깃 조립체(203)는 마그네트론 용적부(299)를 챔버 용적부(236)로부터 분리한다.
[0122] 척 밀봉면(422)은 2개의 O-링 홈들(515, 516) 및 2개의 O-링들(517, 519)을 더 포함한다. 제1 O-링 홈(515) 및 제2 O-링 홈(516)은 단차형 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)에 배치된다. O-링 홈들(515, 516)은 제1 O-링 홈(515)이 중간 펌핑 구역의 반경 방향 내측에 있고 제2 O-링 홈이 중간 펌핑 구역의 반경 방향 외측에 있도록 배치될 수 있다. 제1 O-링 홈(515) 및 제2 O-링 홈(516)에는 각각 제1 O-링(517)과 제2 O-링(519)이 배치된다. 제1 O-링(517) 및 제2 O-링(519)은 KYFLON™ O-링들일 수 있다. 제1 O-링(517) 및 제2 O-링(519)은 상부 벨로우즈 링(410)의 상부 밀봉면(420)에 대해 밀봉한다. 제1 및 제2 O-링들(517, 519)은 이송 챔버 용적부(236)와 챔버 용적부(278) 사이에 격리 밀봉부를 형성하는 것을 돕는다.
[0123] 이송 챔버 용적부(236)는 하부 펌핑 구역을 형성한다. 이송 용적부 펌프(518)는 이송 챔버 용적부(236)를 사전결정된 압력으로 펌핑한다. 이송 용적부 펌프(518)는 이송 용적부 라인(510)에 의해 이송 챔버 용적부(236)에 유체적으로 연결된다. 이송 용적부 라인(510)은 이송 챔버 조립체(150)의 측벽을 통해 형성된다. 일부 실시예들에서, 이송 용적부 펌프(518)는 진공 펌프이다.
[0124] 가스 입구(426) 및 가스 출구(536)는 챔버 용적부(278)와 유체 연통한다. 가스 입구(426)는 상부 차폐 바디(222)와 하부 차폐 바디(229)의 제1 원통형 하부 부분(221) 사이에 형성된다. 가스 입구(426)는 대안적으로 하부 차폐 바디(229)의 제1 원통형 하부 부분(221) 또는 상부 차폐 바디(222) 중 하나를 통해 형성될 수 있다. 가스 입구(426)는 챔버 용적부(278)를 입구 플레넘(inlet plenum)(532)에 유체적으로 연결한다. 입구 플레넘(532)은 챔버 용적부(278)를 둘러싸고 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)을 통해 형성된 플레넘이다. 입구 플레넘(532)은 라이너(206)의 메인 지지 부분(225) 및 격납 부재(208)의 외부면에 의해 적어도 부분적으로 한정된다. 입구 플레넘(532)은 입구 가스 통로(528)에 유체적으로 연결된다. 입구 가스 통로(528)는 입구 플레넘(532)을 가스 소스(520)와 유체적으로 연결한다. 입구 가스 통로(528)는 입구 가스 통로(528)가 가스 소스(520)로부터 입구 플레넘(532)에 접근함에 따라 입구 가스 통로(528)가 음의 기울기를 갖는 경사진 가스 통로이다.
[0125] 가스 소스(520)는 프로세스 가스들, 퍼지 가스들, 컨디셔닝 가스(conditioning gas)들 또는 세정 가스들을 공급할 수 있다. 가스 소스(520)는 일부 실시예들에서 다수의 가스 소스들(520)일 수 있다. 가스 소스(520)는 실리콘 함유 가스들, 질소 함유 가스들 및 산소 함유 가스들과 같은 가스들을 공급할 수 있다. 가스 소스(520)는 또한 아르곤, 네온 및 헬륨 가스들을 공급할 수 있다. 세정 가스가 공급되는 경우, 가스 소스(520)는 염소 또는 불소 가스를 공급할 수 있다. 본원에 명시적으로 설명되지 않은 다른 프로세스 가스들, 퍼지 가스들, 컨디셔닝 가스들 또는 세정 가스들이 공급될 수 있다.
[0126] 가스 출구(536)는 상부 차폐 바디(222), 스퍼터링 타깃 조립체(203) 및 유전체 격리기(204) 사이에 형성된다. 가스 출구(536)는 챔버 용적부(278)를 배기 플레넘(540)과 연결한다. 배기 플레넘(540)은 격납 부재(208)의 상부 차폐 바디(222)의 적어도 일부 및 챔버 용적부(278)를 둘러싼다. 배기 플레넘(540)은 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)을 통해 형성된다. 배기 플레넘(540)은 격납 부재(208)의 상부 차폐 바디(222)의 외벽(548), 유전체 격리기(204) 및 라이너(206)의 메인 지지 부재(208)에 의해 적어도 부분적으로 한정된다. 배기 플레넘(540)은 가스 출구(536)를 출구 가스 통로(530)에 유체적으로 연결한다. 출구 가스 통로(530)는 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)을 통해 형성된다. 출구 가스 통로(530)는 배기 플레넘(540)과 배기 펌프(546)를 유체적으로 연결한다.
[0127] 배기 펌프(546)는 가스 소스(520)에 의해 챔버 용적부(278) 내로 도입된 가스를 배기하도록 기능한다. 배기 펌프(546)는 또한 챔버 용적부(278)를 사전결정된 프로세스 압력들로 펌핑하도록 기능한다. 일부 실시예들에서, 리프트 조립체(220a, 220b)는 프로세싱 포지션으로 상승되고, 챔버 용적부(278)는 이송 챔버 용적부(236)로부터 유체적으로 격리된다. 리프트 조립체(220a, 220b)를 프로세싱 포지션으로 이동시킨 직후의 챔버 용적부(278) 및 이송 챔버 용적부(236) 내의 압력은 동일한 압력이다. 일부 실시예들에서, 프로세스들은 이송 챔버 용적부(236) 내의 압력과 상이한 압력들에서 수행된다. 챔버 용적부(278) 내의 압력을 변경하기 위해, 배기 펌프(546)는 챔버 용적부(278)로부터 가스를 펌핑할 수 있거나, 가스들이 가스 소스(520)에 의해 도입될 수 있다.
[0128] 프로세스 가스 입구(426)를 통한 가스들의 유동은 입구 유동 화살표들(550)로 도시되어 있다. 입구 유동 화살표들(550)은 가스들이 상부 차폐 바디(222)의 오버행부(overhang)(534)와 하부 차폐 바디(229)의 제1 원통형 하부 부분(221) 사이에서 프로세스 가스 입구(426)로부터 아래로 이동하는 것을 도시한다. 다음에, 입구 유동 화살표들(550)은 가스들이 챔버 용적부(278)의 메인 부분으로 진입하도록 커버 링(210)과 상부 차폐 바디(222)의 오버행부(534) 사이에서 유동하는 것을 도시한다. 커버 링(210)은 프로세스 가스 입구(426)로부터의 가스들의 직접적인 도입으로부터 벨로우즈 조립체(250)를 차폐하고, 가스들을 챔버 용적부(278)의 중앙을 향해 상향으로 지향시킨다.
[0129] 가스 출구(536)를 통한 챔버 용적부(278)로부터의 가스들의 유동은 배기 유동 화살표들(560)로 도시되어 있다. 배기 유동 화살표들(560)은 배기 가스들이 챔버 용적부(278)로부터 챔버 용적부(278)의 최상부 코너에 있는 가스 출구(536)로 이동하는 것을 도시한다. 배기 유동 화살표들(560)은 배기 가스들이 가스 출구(536)로부터 배기 플레넘(540)으로 이동하는 것을 도시한다.
[0130] 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)은 내부에 배치된 냉각 채널(cooling channel)(524)을 갖는다. 냉각 채널(524)은 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)과 이송 챔버 조립체(150)의 최상부면(538) 사이에 배치된다. 냉각 채널(524)은 기판 프로세싱 동안에 라이너(206) 또는 이송 챔버 조립체(150) 내에서 일정한 온도를 유지하도록 내부에서 순환되는 물 또는 다른 유체들을 가질 수 있다.
[0131] 이송 챔버 조립체(150)의 최상부면(538) 상의 홈(552)에 O-링(522)이 배치된다. O-링(522)은 이송 챔버 조립체(150)의 최상부면(538)과 라이너(206)의 메인 지지 부분(225) 사이에 있다.
[0132] 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)의 지지 레지(556) 상의 홈(554)에 O-링(542)이 배치된다. O-링(542)은 라이너(206)의 메인 지지 부분(225)과 유전체 격리기(204) 사이에 배치된다.
[0133] 도 6a 내지 도 6e는 도 2b 및 도 3b에 따른, 변형된 에지 링들(628a 내지 628e), 대안적인 커버 링(611a 내지 611e), 하부 차폐 바디(229) 및 압축형 벨로우즈 조립체(650) 사이의 인터페이스들의 개략적인 확대 단면도들이다. 도 6a 내지 도 6e의 대안적인 인터페이스들 각각은 서로 조합되거나 도 2b 및 도 3b의 실시예들과 조합될 수 있다. 도 6a 내지 도 6e의 실시예들은 벨로우즈 조립체(250)가 압축형 벨로우즈 조립체(650)로 대체되고, 에지 링(228)이 몇몇의 변형된 에지 링들(628a 내지 628e) 중 하나로 대체되고, 커버 링(210)이 몇몇의 변형된 커버 링들(611a 내지 611e) 중 하나로 대체되는 실시예들이다. 일부 실시예들에서, 하부 차폐 바디(229)는 변형된 하부 차폐 바디(629)로 대체된다.
[0134] 도 6a에서, 제1 대안적인 실시예가 묘사된다. 제1 대안적인 실시예는 도 1 내지 도 5에 설명된 하부 차폐 바디(229)와 유사한 하부 차폐 바디(229)를 갖는다. 하부 차폐 바디(229)는 압축형 벨로우즈 조립체(650) 및 그 위에 부착된 벨로우즈 스토퍼(bellows stopper)(608)를 갖는다. 제1 대안적인 실시예는 또한 변형된 커버 링(611a), 변형된 에지 링(628a) 및 변형된 지지 척(624a)을 포함한다. 변형된 커버 링(611a), 변형된 에지 링(628a) 및 변형된 지지 척(624a)은 본원에 설명된 커버 링(210), 에지 링(228) 및 지지 척(224)과 유사한 재료 조성들을 갖지만, 변형된 기하형상들을 포함한다.
[0135] 압축형 벨로우즈 조립체(650)는 벨로우즈(612), 상부 벨로우즈 링(605) 및 단차형 부분(602)을 포함한다. 벨로우즈(612)는 본원에 설명된 벨로우즈(412)와 유사하다. 상부 벨로우즈 링(605)은 하부 차폐 바디(229)의 제2 원통형 하부 부분(220)의 최상부면(455)의 최상부에 배치된다. 상부 벨로우즈 링(605)은 제2 원통형 하부 부분(220)의 최상부면(455)으로부터 반경 방향 내측으로 연장된다. 벨로우즈(612)는 상부 벨로우즈 링(605)의 하부면에 연결된다. 단차형 부분(602)은 Z자형 부분이다. 단차형 부분(602)은 하부 수평 부분(616), 수직 부분(606) 및 상부 수평 부분(607)을 포함한다. 하부 수평 부분(616)은 벨로우즈(612)의 하부 부분에 연결된다. 하부 수평 부분(616)은 벨로우즈(612)로부터 반경 방향 내측으로 연장된다. 수직 부분(606)은 벨로우즈(612)의 반경 방향 내측으로 하부 수평 부분(616)에 부착된다. 단차형 부분(602)의 수직 부분(606)은 하부 수평 부분(616)의 원위 단부로부터 상향으로 연장된다. 상부 수평 부분(607)은 수직 부분(606)의 최상부에 배치된다. 상부 수평 부분(607)은 단차형 부분(602)의 수직 부분(606)의 반경 방향 내측으로 연장된다. 상부 수평 부분(607)은 상부 밀봉면(420)을 한정하는 하부면을 갖는다.
[0136] 압축형 벨로우즈 조립체(650)의 벨로우즈(612)는 수직 방향(즉, Z 방향)과 같은 적어도 하나의 방향으로 유연하도록 구성되고, 프로세싱 동안에 가스가 통과하는 것을 방지하도록 구성된다. 벨로우즈 조립체(650)는 대향 단부들에서 상부 벨로우즈 링(605) 및 단차형 부분(602)에 용접되는 스테인리스강 또는 인코넬 벨로우즈 조립체일 수 있다. 벨로우즈 조립체(250)의 유연성 특성은 단차형 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)과 프로세스 챔버 벽의 상부 밀봉면(420) 사이의 임의의 오정렬 또는 평탄도 차이들이 수용될 수 있게 하여, 신뢰성 있고 반복 가능한 밀봉부가 상부 밀봉면(420)에 형성될 수 있게 한다. 도 6a 내지 도 6e의 실시예에서, 압축형 벨로우즈 조립체(650)는 프로세스 챔버 용적부(278)의 밀봉 동안에 수축한다.
[0137] 벨로우즈 스토퍼(608)가 환형 부분(272)의 하부 상에 배치되도록, 벨로우즈 스토퍼(608)는 하부 차폐 바디(229)의 환형 부분(272)에 부착된다. 벨로우즈 스토퍼(608)는 벨로우즈 수용면(640)을 갖는다. 벨로우즈 수용면(640)은 변형된 지지 척(624a)이 프로세싱 포지션 아래의 하강된 포지션에 있고 벨로우즈가 팽창 상태에 있는 경우에 벨로우즈(612)의 팽창을 정지시킨다. 벨로우즈 수용면(640)은 단차형 부분(602)의 하부 수평 부분(616)을 수용하도록 크기설정된다.
[0138] 변형된 커버 링(611a)은 상부 부재(614a) 및 하부 부재(615a)를 포함한다. 상부 부재(614a)는 수평 부재이다. 하부 부재(615a)는 수직 부재이다. 하부 부재(615a)는 상부 부재(614a)의 반경 방향 외측 원위 단부로부터 하향으로 연장된다. 하부 부재(615a)는 하부 차폐 바디(229)의 제2 원통형 하부 부분(220)과 제1 원통형 하부 부분(221) 사이에 반경 방향으로 배치된다. 상부 부재(614a)는 벨로우즈 조립체(650) 전체 및 변형된 에지 링(628a)의 적어도 일부에 걸쳐 연장된다. 상부 부재(614a)는 상부 부재(614a)의 최하부 측에 배치된 수평 접촉면(274)을 포함한다. 상부 부재(614a)는 하향 돌출부(652)를 더 포함한다. 하향 돌출부(652)가 상부 수평 부분(607)의 최상부면에 접촉하도록, 하향 돌출부(652)는 수평 접촉면(274) 상에 배치되고 상부 부재(614a)로부터 연장된다.
[0139] 변형된 에지 링(628a)은 변형된 지지 척(624a)의 외부 레지(266) 상에 배치된다. 변형된 에지 링(628a)은 도 1 내지 도 5의 에지 링(228)과 유사하다. 변형된 에지 링(628a)은 내부 최상부면(636), 중간 최상부면(624) 및 외부 최상부면(634)을 포함한다. 내부 최상부면(636)은 중간 최상부면(624) 및 외부 최상부면(634) 모두의 반경 방향 내측에 배치된다. 내부 최상부면(636)은 기판 지지면(223)과 동일 평면상에 있다. 중간 최상부면(624)은 외부 최상부면(634)의 반경 방향 내측에 배치된다. 중간 최상부면(624)은 만곡된 최상부면이며, 그에 따라 중간 최상부면(624)은 내부 최상부면(636)과 외부 최상부면(634) 사이에 홈을 형성한다. 외부 최상부면(634)은 변형된 커버 링(611a)의 수평 접촉면(274)의 적어도 일부를 수용하도록 크기설정된다. 내부 최상부면(636)은 외부 최상부면(634) 위에 배치된다.
[0140] 변형된 지지 척(624a)은, 척 밀봉면(422)이 변형된 지지 척(624a)의 외부 레지(266)와 동일 평면상에 있도록 밀봉 링이 외부 레지(266)의 연장부라는 점을 제외하고는, 지지 척들(224a, 224b)과 유사하다.
[0141] 변형된 지지 척(624a)이 프로세싱 포지션으로 상승되는 경우, 압축형 벨로우즈 조립체(650)의 상부 밀봉면(420)이 척 밀봉면(422)과 접촉하고, 벨로우즈(612)가 압축된다. 벨로우즈(612)가 압축될 때, 변형된 커버 링(611a)이 상승된다. 도 6a에는 도시되어 있지 않지만, 변형된 에지 링(628a)은 변형된 커버 링(611a)의 수평 접촉면(274)과 접촉할 수 있다.
[0142] 도 6b에서, 제2 대안적인 실시예가 묘사된다. 제2 대안적인 실시예는 변형된 하부 차폐 바디(629)를 갖는다. 변형된 하부 차폐 바디(629)는 압축형 벨로우즈 조립체(650) 및 그 위에 부착된 벨로우즈 스토퍼(608)를 갖는다. 제2 대안적인 실시예는 또한 변형된 커버 링(611b), 변형된 에지 링(628b) 및 변형된 지지 척(624b)을 포함한다. 변형된 커버 링(611b), 변형된 에지 링(628b) 및 변형된 지지 척(624b)은 본원에 설명된 커버 링(210), 에지 링(228) 및 지지 척(224)과 유사한 재료 조성들을 갖지만, 변형된 기하형상들을 포함한다.
[0143] 변형된 하부 차폐 바디(629)는 도 1 내지 도 5에 설명된 하부 차폐 바디(229)와 유사하지만, 변형된 제2 원통형 하부 부분(620) 및 수평 벨로우즈 부착 부분(603)을 갖는다. 변형된 제2 원통형 하부 부분(620)은 본원에 설명된 제2 원통형 하부 부분(220)과 유사하지만, 제2 원통형 하부 부분(220)이 연장되고, 수평 벨로우즈 부착 부분(603)이 그 위에 배치된다. 수평 벨로우즈 부착 부분(603)은 변형된 제2 원통형 하부 부분(620)으로부터 반경 방향 내측으로 연장되는 수평 부분이다. 수평 벨로우즈 부착 부분(603)은 그 하부에 배치된 변형된 상부 벨로우즈 링(610)을 갖는다.
[0144] 압축형 벨로우즈 조립체(650)는 벨로우즈(612), 변형된 상부 벨로우즈 링(610) 및 단차형 부분(602)을 포함한다. 벨로우즈(612)는 본원에 설명된 벨로우즈(412)와 유사하다. 변형된 상부 벨로우즈 링(610)은 수평 벨로우즈 부착 부분(603)의 하부면 상에 배치된다. 벨로우즈(612)는 변형된 상부 벨로우즈 링(610)의 최하부 측에 연결된다. 단차형 부분(602)은 Z자형 부분이다. 단차형 부분(602)은 하부 수평 부분(616), 수직 부분(606) 및 상부 수평 부분(607)을 포함한다. 하부 수평 부분(616)은 벨로우즈(612)의 하부 부분에 연결된다. 하부 수평 부분(616)은 벨로우즈(612)로부터 반경 방향 내측으로 연장된다. 수직 부분(606)은 벨로우즈(612)의 반경 방향 내측으로 하부 수평 부분(616)에 부착된다. 단차형 부분(602)의 수직 부분(606)은 하부 수평 부분(616)의 원위 단부로부터 상향으로 연장된다. 상부 수평 부분(607)은 수직 부분(606)의 최상부에 배치된다. 상부 수평 부분(607)은 단차형 부분(602)의 수직 부분(606)의 반경 방향 내측으로 연장된다. 상부 수평 부분(607)은 상부 밀봉면(420)을 한정하는 하부면을 갖는다.
[0145] 벨로우즈 스토퍼(608)는 하부 차폐 바디(229)의 환형 부분(272)에 부착된다. 벨로우즈 스토퍼(608)는 도 6a에 설명된 벨로우즈 스토퍼(608)와 유사하다.
[0146] 변형된 커버 링(611b)은 상부 부재(614b) 및 하부 부재(615b)를 포함한다. 상부 부재(614b)는 수평 부재이다. 하부 부재(615b)는 수직 부재이다. 하부 부재(615b)는 상부 부재(614b)의 반경 방향 외측 원위 단부로부터 하향으로 연장된다. 하부 부재(615b)는 하부 차폐 바디(629)의 제2 원통형 하부 부분(220)과 제1 원통형 하부 부분(221) 사이에 반경 방향으로 배치된다. 상부 부재(614b)는 벨로우즈 조립체(650) 전체 및 변형된 에지 링(628b)의 적어도 일부에 걸쳐 연장된다. 상부 부재(614b)는 상부 부재(614b)의 최하부 측에 배치된 수평 접촉면(274)을 포함한다.
[0147] 변형된 에지 링(628b)은 도 6a의 변형된 에지 링(628a)과 유사하다. 변형된 에지 링(628b)은 변형된 지지 척(624b)의 외부 레지(266) 상에 배치된다. 변형된 에지 링(628b)의 외부 최상부면(634)은 변형된 커버 링(611b)의 수평 접촉면(274)의 적어도 일부를 수용하도록 크기설정된다.
[0148] 변형된 지지 척(624b)은, 지지 척(624b)이 외부 레지(266)로부터 반경 방향 외측에 배치된 스커트 지지면(skirt support surface)(660)을 포함한다는 점을 제외하고는, 지지 척들(224a, 224b)과 유사하다. 스커트 지지면(660)은 외부 레지(266) 아래에 배치되고, 지지 척 스커트(609)를 지지한다.
[0149] 지지 척 스커트(609)는 지지 엘리먼트(661), 단차형 엘리먼트(662) 및 접촉 엘리먼트(663)를 포함한다. 지지 엘리먼트(661)는 변형된 지지 척(624b)의 스커트 지지면(660)의 최상부에 배치된다. 지지 엘리먼트(661)는 변형된 지지 척(624b)의 스커트 지지면(660)으로부터 반경 방향 외측으로 연장된다. 단차형 엘리먼트(662)는 지지 엘리먼트(661)로부터 수직 하향으로 배치된다. 접촉 엘리먼트(663)는 단차형 엘리먼트(662)의 하부 원위 단부에 연결되고 그로부터 반경 방향 외측에 배치된다. 접촉 엘리먼트(663)는 상부 접촉면(622)을 포함한다. 상부 접촉면(622)은 압축형 벨로우즈 조립체(650)의 상부 밀봉면(420)과 접촉하도록 크기설정된다.
[0150] 변형된 지지 척(614b)이 프로세싱 포지션으로 상승되는 경우, 압축형 벨로우즈 조립체(650)의 상부 밀봉면(420)이 상부 접촉면(622)과 접촉하고, 벨로우즈(612)가 압축된다. 벨로우즈(612)가 압축될 때, 변형된 커버 링(611b)은 변형된 에지 링(628b)의 외부 최상부면(634)과 접촉함으로써 상승된다.
[0151] 도 6c에서, 제3 대안적인 실시예가 묘사된다. 제3 대안적인 실시예는 변형된 하부 차폐 바디(629)를 갖는다. 변형된 하부 차폐 바디(629)는 도 6b의 동일한 변형된 하부 차폐 바디(629)이다. 변형된 하부 차폐 바디(629)는 도 6b 및 대응하는 본문에 설명된 압축형 벨로우즈 조립체(650), 및 도 6a 및 도 6b 및 대응하는 본문에 설명된 압축형 벨로우즈 조립체(650) 상에 부착된 벨로우즈 스토퍼(608)를 포함한다. 제3 대안적인 실시예는 또한 변형된 커버 링(611c), 변형된 에지 링(628c) 및 변형된 지지 척(624c)을 포함한다. 변형된 커버 링(611c), 변형된 에지 링(628c) 및 변형된 지지 척(624c)은 본원에 설명된 커버 링(210), 에지 링(228) 및 지지 척(224)과 유사한 재료 조성들을 갖지만, 변형된 기하형상들을 포함한다.
[0152] 변형된 커버 링(611c)은 상부 부재(614c) 및 하부 부재(615c)를 포함한다. 상부 부재(614c)는 수평 부재이다. 하부 부재(615c)는 수직 부재이다. 하부 부재(615c)는 상부 부재(614c)의 반경 방향 외측 원위 단부로부터 하향으로 연장된다. 하부 부재(615c)는 하부 차폐 바디(629)의 제2 원통형 하부 부분(220)과 제1 원통형 하부 부분(221) 사이에 반경 방향으로 배치된다. 상부 부재(614c)는 벨로우즈 조립체(650) 전체 및 변형된 에지 링(628c)의 적어도 일부에 걸쳐 연장된다. 상부 부재(614c)는 상부 부재(614c)의 최하부 측에 배치된 수평 접촉면(274)을 포함한다.
[0153] 변형된 에지 링(628c)은 도 6a 및 도 6b의 변형된 에지 링들(628a, 628b)과 유사하다. 변형된 에지 링(628c)은 변형된 지지 척(624c)의 외부 레지(266) 상에 배치된다. 변형된 에지 링(628c)의 외부 최상부면(634)은 변형된 커버 링(611c)의 수평 접촉면(274)의 적어도 일부를 수용하도록 크기설정된다.
[0154] 변형된 지지 척(624c)은, 본원에 설명된 단차형 밀봉 링(264)이 변형된 지지 척(624c)의 연속 부분이라는 점을 제외하고는, 지지 척들(224a, 224b)과 유사하다. 단차형 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)은 압축형 벨로우즈 조립체(650)의 상부 밀봉면(420)과 접촉하도록 크기설정된다.
[0155] 변형된 지지 척(614c)이 프로세싱 포지션으로 상승되는 경우, 압축형 벨로우즈 조립체(650)의 상부 밀봉면(420)이 척 밀봉면(422)과 접촉하고, 벨로우즈(612)가 압축된다. 벨로우즈(612)가 압축될 때, 변형된 커버 링(611c)은 변형된 에지 링(628c)의 외부 최상부면(634)과 접촉함으로써 상승된다.
[0156] 도 6d에서, 제4 대안적인 실시예가 묘사되어 있다. 제4 대안적인 실시예는 변형된 하부 차폐 바디(629)를 갖는다. 변형된 하부 차폐 바디(629)는 도 6b의 동일한 변형된 하부 차폐 바디(629)이다. 변형된 하부 차폐 바디(629)는 도 6b 및 대응하는 본문에 설명된 압축형 벨로우즈 조립체(650), 및 도 6a와 도 6b 및 대응하는 본문에 설명된 압축형 벨로우즈 조립체(650) 상에 부착된 벨로우즈 스토퍼(608)를 포함한다. 제4 대안적인 실시예는 또한 변형된 커버 링(611d), 변형된 에지 링(628d) 및 변형된 지지 척(624d)을 포함한다. 변형된 커버 링(611d), 변형된 에지 링(628d) 및 변형된 지지 척(624d)은 본원에 설명된 커버 링(210), 에지 링(228) 및 지지 척(224)과 유사한 재료 조성들을 갖지만, 변형된 기하형상들을 포함한다.
[0157] 변형된 커버 링(611d)은 상부 부재(614d) 및 하부 부재(615d)를 포함한다. 상부 부재(614d)는 수평 부재이다. 하부 부재(615d)는 수직 부재이다. 하부 부재(615d)는 상부 부재(614d)의 반경 방향 외측 원위 단부로부터 하향으로 연장된다. 하부 부재(615d)는 하부 차폐 바디(629)의 제2 원통형 하부 부분(220)과 제1 원통형 하부 부분(221) 사이에 반경 방향으로 배치된다. 상부 부재(614d)는 벨로우즈 조립체(650) 전체 및 변형된 에지 링(628d)의 적어도 일부에 걸쳐 연장된다. 상부 부재(614d)는 변형된 지지 척(624d)의 단차형 밀봉 링(264)을 지나서 연장되지 않는다. 상부 부재(614d)는 상부 부재(614d)의 최하부 측에 배치된 수평 접촉면(274)을 포함한다.
[0158] 변형된 에지 링(628d)은 변형된 지지 척(624d)의 외부 레지(266) 상에 배치된다. 변형된 에지 링(628d)은 내부 최상부면(636), 제1 단차부(644), 제2 단차부(646) 및 제3 단차부(648)를 포함한다. 제1 단차부(644)는 외부 레지(266)에 평행하게 그리고 외부 레지(266) 위에 배치된 수평면이다. 제2 단차부(646)는 외부 레지(266)에 평행하고 제1 단차부(644)의 수직방향 아래에 배치된 수평면이다. 제2 단차부(646)는 외부 레지(266)와 동일 평면상에 있을 수 있다. 제2 단차부(646)는 변형된 커버 링(611d)의 수평 접촉면(274)의 적어도 일부를 수용하도록 크기설정된 외부 최상부면(634)을 포함한다. 제3 단차부(648)는 외부 레지(266)에 평행하고 제2 단차부(646)의 수직방향 아래에 배치된 수평면이다. 제3 단차부(648)는 하부 척면(432)과 동일 평면상에 있을 수 있거나, 하부 척면(432) 아래에 배치될 수 있다. 제3 단차부(648)는 벨로우즈 지지면(654)을 포함한다. 벨로우즈 지지면(654)은 제3 단차부(648)의 최상부면이고, 상부 수평 부분(607)의 상부 밀봉면(420)을 수용 및 지지하도록 크기설정된다.
[0159] 변형된 지지 척(624d)은, 본원에 설명된 단차형 밀봉 링(264)이 변형된 지지 척(624d)의 연속 부분이라는 점을 제외하고는, 지지 척들(224a, 224b)과 유사하다. 변형된 지지 척(624d)에서, 단차형 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)은 변형된 에지 링(628d)의 제2 단차부(646)의 최하부면과 접촉하도록 크기설정된다.
[0160] 변형된 지지 척(614d)이 프로세싱 포지션으로 상승되는 경우, 압축형 벨로우즈 조립체(650)의 상부 밀봉면(420)이 벨로우즈 지지면(654)과 접촉하고, 벨로우즈(612)가 압축된다. 벨로우즈(612)가 압축될 때, 변형된 커버 링(611d)은 변형된 에지 링(628d)의 외부 최상부면(634)과 접촉함으로써 상승된다.
[0161] 도 6e에서, 제5 대안적인 실시예가 묘사된다. 제5 대안적인 실시예는 변형된 하부 차폐 바디(629)를 갖는다. 변형된 하부 차폐 바디(629)는 도 6b의 동일한 변형된 하부 차폐 바디(629)이다. 변형된 하부 차폐 바디(629)는 도 6b 및 대응하는 본문에 설명된 압축형 벨로우즈 조립체(650), 및 도 6a 및 도 6b 및 대응하는 본문에 설명된 압축형 벨로우즈 조립체(650) 상에 부착된 벨로우즈 스토퍼(608)를 포함한다. 제5 대안적인 실시예는 또한 변형된 커버 링(611e), 변형된 에지 링(628e) 및 변형된 지지 척(624e)을 포함한다. 변형된 커버 링(611e), 변형된 에지 링(628e) 및 변형된 지지 척(624e)은 본원에 설명된 커버 링(210), 에지 링(228) 및 지지 척(224)과 유사한 재료 조성들을 갖지만, 변형된 기하형상들을 포함한다.
[0162] 변형된 커버 링(611e)은 상부 부재(614e) 및 하부 부재(615e)를 포함한다. 상부 부재(614e)는 수평 부재이다. 하부 부재(615e)는 수직 부재이다. 하부 부재(615e)는 상부 부재(614e)의 반경 방향 외측 원위 단부로부터 하향으로 연장된다. 하부 부재(615e)는 하부 차폐 바디(629)의 제2 원통형 하부 부분(620)과 제1 원통형 하부 부분(221) 사이에 반경 방향으로 배치된다. 상부 부재(614e)는 벨로우즈 조립체(650)의 전체 및 변형된 에지 링(628e)의 적어도 일부에 걸쳐 연장된다. 상부 부재(614d)는 제2 하부 접촉면(678)을 갖는 돌출부(676)를 갖는다. 상부 부재(614e)는 상부 부재(614e)의 최하부 측에 배치된 수평 접촉면(274)을 포함한다. 수평 접촉면(274)은 변형된 에지 링(628e)의 적어도 일부와 접촉한다. 돌출부(676)는 상부 부재(614e)의 수평 접촉면(274)으로부터 하향으로 연장된다. 제2 하부 접촉면(678)은 돌출부(676)의 최하부 단부에 있고, 변형된 에지 링(628e)의 외부 레지(680)와 상호작용하도록 형상화된다. 제2 하부 접촉면(678)은 외부 에지 링면(682) 및 외부 레지(680)의 최상부 레지면(684)과 접촉한다.
[0163] 변형된 에지 링(628e)은 변형된 지지 척(624e)의 외부 레지(266) 상에 배치된다. 변형된 에지 링(628e)은 내부 최상부면(636), 제1 단차부(644) 및 외부 레지(680)를 포함한다. 내부 최상부면(636)은 도 6a에 설명된 내부 최상부면(636)과 유사하다. 제1 단차부(644)는 변형된 지지 척(624e)의 외부 레지(266)에 평행하게 그리고 외부 레지(266) 위에 배치된 수평면이다. 외부 레지(680)는 제1 단차부(644)의 수직방향 아래에 배치된 레지이다. 외부 레지(680)는 최상부 레지면(684) 및 외부 에지 링면(682)을 포함한다. 외부 에지 링면(682)은 최상부 레지면(684)에 연결되고 최상부 레지면(684)의 반경 방향 외측에 배치된 경사면이다. 최상부 레지면(684)은 제1 단차부(644)의 반경 방향 외측에 배치된 수평면이다. 최상부 레지면(684)은 변형된 지지 척(624e)의 외부 레지(266)로부터 반경 방향 외측에 배치되고 수직으로 오프셋된다. 최상부 레지면(684) 및 외부 에지 링면(682)은 변형된 지지 척(624e) 상의 단차형 밀봉 링의 척 밀봉면(422) 위에 배치된다. 변형된 에지 링(628e)은 하부 레지면(686)을 포함한다. 하부 레지면(686)은 외부 레지(680)의 하부면이다. 하부 레지면(686)은 최상부 레지면(684) 및 외부 에지 링면(682) 아래에 배치된다. 하부 레지면(686)이 자유롭게 떠있도록, 하부 레지면(686)은 척 밀봉면(422)으로부터 수직으로 오프셋되어 있다.
[0164] 변형된 지지 척(624e)은, 본원에 설명된 단차형 밀봉 링(264)이 변형된 지지 척(624e)의 연속 부분이라는 점을 제외하고는, 지지 척들(224a, 224b)과 유사하다. 변형된 지지 척(624e)에서, 단차형 밀봉 링(264)의 척 밀봉면(422)은 압축형 벨로우즈 조립체(650)의 상부 밀봉면(420)과 접촉하도록 크기설정된다.
[0165] 변형된 지지 척(614e)이 프로세싱 포지션으로 상승되는 경우, 압축형 벨로우즈 조립체(650)의 상부 밀봉면(420)이 척 밀봉면(422)과 접촉하고, 벨로우즈(612)가 압축된다. 벨로우즈(612)가 압축될 때, 변형된 커버 링(611e)은 변형된 에지 링(628e)의 제1 단차부(644)와 최상부 레지면(684)과 접촉함으로써 상승된다.
[0166] 일부 실시예들에서, 변형된 지지 척들(624a 내지 624e)은 하부 척면(432)에 형성된 공동들을 가질 수 있다. 공동들은 변형된 지지 척들(624a 내지 624e) 내의 포켓들일 수 있고, 외부 레지(266) 아래까지 멀리 연장될 수 있다. 벨로우즈 조립체(650)의 단차형 부분(602)의 상부 수평 부분(607)은 프로세스 챔버 벽으로 간주된다. 프로세스 챔버 벽들은 프로세싱 조립체(160) 내의 챔버 용적부를 한정하는 임의의 벽일 수 있다. 일부 실시예들에서, 추가적인 프로세스 챔버 벽들은 스퍼터링 타깃 조립체(203), 격납 부재(208) 및 벨로우즈(612)를 포함한다.
[0167] 본원에서 달리 설명되지 않으면, 도 6a 내지 도 6e에 도시되지 않은 구성요소들은 도 1 내지 도 5에 설명된 구성요소들과 동일하다. 일부 실시예들에서, 도 6a 내지 도 6e에 설명된 일부 구성요소들 및 수반되는 본문은 도 1 내지 도 5에 설명된 실시예들과 조합 가능하다.
[0168] 도 7은 도 2a 및 도 2b의 이송 용적부(236) 및 챔버 용적부(278) 내에서 기판을 이송하는 방법(700)을 묘사한다. 방법(700)은 도 2a 및 도 2b에 설명된 장치에 의해 가능하게 된다. 일부 실시예들에서, 방법(700)은 본원에 설명된 것들 이외의 추가적인 프로세스 동작들을 포함할 수 있다.
[0169] 방법(700)의 제1 동작(702)은 로봇을 사용하여 제1 구역 내의 기판 수용 포지션에서 기판 지지체 상에 기판(200)과 같은 기판을 포지셔닝하는 것이다. 제1 동작(702)에서, 기판 지지체는 지지 척(224a)의 기판 지지면(223)이다. 기판 수용 포지션은 도 2a의 기판 수용 포지션이며, 지지 척(224a) 및 리프트 조립체(220a)는 이 위에 기판(200)이 로딩될 수 있는 하부 포지션에 있다. 제1 구역은 이송 챔버 조립체(150) 및 이송 챔버 조립체(150) 내에 형성된 이송 용적부(236)이다. 제1 동작(702)에서 사용되는 로봇은 중앙 이송 디바이스(145)이다. 로봇은 임의의 적합한 기판 이송 로봇일 수 있다. 로봇은 프로세싱 조립체들(160) 사이에서 기판(200)을 이송한다. 제1 동작(702) 동안에 기판(200)이 노출되는 압력은 이송 용적부 압력이다. 이송 용적부 압력은 약 10-9 Torr 내지 약 10-4, 예컨대 약 10-8 Torr 내지 약 10-5 Torr, 예컨대 약 10-7 Torr 내지 약 10-6 Torr이다.
[0170] 방법(700)의 제2 동작(704)은 제1 수직 포지션으로부터 기판 지지체 및 기판을 상승시키는 것이다. 리프트 조립체(220a)는 기판 지지체 및 기판의 수직 운동을 가능하게 한다. 기판 지지체 및 기판은 기판에 가해지는 손상을 최소화하면서 기판 프로세싱 속도를 촉진하기에 충분한 속도로 상승된다. 리프트 조립체(220a)와 지지 척(224a)은 서로 부착되고, 전체 리프팅 동작 동안에 동일한 속도로 상승된다.
[0171] 방법(700)의 제3 동작(706)은 기판이 제2 구역에 있고 제1 구역과 제2 구역이 서로 밀봉되도록 기판 지지체를 프로세싱 포지션에 포지셔닝하는 것이다. 제3 동작(706)에서, 기판 지지체 및 기판이 도 2b에 도시된 바와 같은 프로세싱 포지션에 있도록 기판 지지체 및 기판이 상승된다. 프로세싱 포지션에서, 벨로우즈 조립체(250)는 지지 척(224a)과 접촉하고, 이송 용적부(236)와 챔버 용적부(278) 사이에 밀봉부가 형성된다. 이러한 실시예에서, 이송 용적부(236)는 제1 구역이고, 챔버 용적부(278)는 제2 구역이다. 이송 용적부(236)와 챔버 용적부(278) 사이에 밀봉부를 제공하는 것은 챔버 용적부(278)가 이송 용적부(236)와 상이한 압력으로 펌핑될 수 있게 한다. 챔버 용적부(278)를 상이한 압력으로 펌핑하는 것은 클러스터 툴 조립체들(100a, 100b) 내의 프로세싱 조립체들(160) 각각 내에서 상이한 프로세스들이 수행될 수 있게 한다.
[0172] 방법(700)의 제4 동작(708)은 기판 제조 프로세스를 수행하는 것이다. 기판 제조 프로세스는 PVD, CVD, ALD, 에칭, 세정, 가열, 어닐링 및/또는 폴리싱 프로세스 중 하나이다. 기판 제조 프로세스는 챔버 용적부(278)에서 수행된다. 도 2 내지 도 6에 설명된 챔버 용적부(278) 내에서, 기판 제조 프로세스는 PVD 프로세스이다. PVD 프로세스는 기판(200) 상에 박막들 및 코팅을 생성한다. PVD 프로세스는 탄탈륨, 구리, 알루미늄, 코발트, 루테늄, 몰리브덴, 아연, 크롬, 금, 팔라듐, 티타늄, 실리콘 또는 다른 금속들 및 금속 함유 화합물들을 증착할 수 있다.
[0173] 제4 동작(708)의 프로세스를 기판 상에 수행한 후에, 챔버 용적부(278)는 퍼징될 수 있고, 지지 척(224a)은 기판 수용 포지션으로 다시 하강된다. 로봇은 지지 척(224a)으로부터 지지 기판(200)을 제거하고, 방법(700)은 상이한 기판으로 반복된다. 일부 실시예들에서, 단일 프로세싱 조립체(160)는 기판의 수명 동안에 기판을 다수 회 프로세싱할 수 있다.
[0174] 도 8은 도 3a 및 도 3b의 이송 용적부(236) 및 챔버 용적부(278) 내에서 기판(200)을 이송하는 방법(800)이다. 방법(800)은 도 3a 및 도 3b에 설명된 장치에 의해 가능하게 된다. 일부 실시예들에서, 방법(800)은 본원에 설명된 것들 이외의 추가적인 프로세스 동작들을 포함한다.
[0175] 방법(800)의 제1 동작(802)은 지지 척(224b)과 같은 지지 척을 제1 구역 내의 로봇 상에서 제1 포지션으로 이동시키는 것이다. 제1 동작(802)에서, 제1 포지션은 리프트 조립체(220b)와 같은 리프트 조립체 위의 로딩 포지션이다. 지지 척(224b)은 기판(200)과 같은 기판과 함께 프로세싱 조립체들(160) 사이에서 운반되고, 제1 동작(802) 동안에 리프트 조립체(220b)로부터 분리된다. 지지 척(224b)은 리프트 조립체(220b)가 완전히 지지 척(224b) 아래에 배치되도록 리프트 조립체(220b) 위에 포지셔닝된다. 제1 구역은 이송 챔버 조립체(150) 내의 이송 용적부(236)이다. 기판 척을 운반하는 로봇은 중앙 이송 디바이스(145)이다.
[0176] 캐러셀이 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있지만, 중앙 이송 디바이스(145)는 다른 적합한 기판 및 기판 척 이송 디바이스들로 대체될 수 있다. 이송 디바이스들은 제1 구역 내에서 기판 척 및 기판 모두를 운반하도록 구비된다.
[0177] 방법(800)의 제2 동작(804)에서, 리프트 조립체는 지지 척의 최하부 측과 접촉하도록 상승된다. 리프트 조립체는 리프트 조립체와 지지 척이 서로 고정적으로 연결되도록 지지 척의 최하부 측에 결합된다. 리프트 조립체는 지지 척의 최하부 측과 접촉하도록 지지 척에 결합된 로봇 암의 중앙 개구부를 통과한다. 리프트 조립체는 또한 지지 척에 대한 전기적 연결 및 가스 연결을 제공한다. 리프트 조립체가 지지 척의 최하부 측과 접촉하도록 상승되는 동안, 지지 척은 여전히 로봇에 연결되어 로봇 상에 배치된다.
[0178] 제2 동작(804) 동안, 지지 척은 지지 척이 기판에 가열 및 척킹을 지속적으로 제공할 수 있도록 리프트 조립체 및 로봇 모두에 전기적으로 연결된다. 기판의 지속적인 가열 및 척킹은 기판이 일정한 온도를 유지하는 것을 돕고 기판의 미끄러짐에 의해 유발되는 기판의 후면의 손상을 최소화한다. 리프트 조립체 및 로봇 모두가 지지 척의 전력 공급을 위해 전기적 연결을 제공하는 동안, 지지 척의 전력 공급은 제2 동작(804) 동안에 로봇으로부터 리프트 조립체로 전환된다.
[0179] 방법(800)의 제3 동작(806)에서, 지지 척 및 기판은 리프트 조립체에 의해 로봇으로부터 상승된다. 제3 동작(806) 동안, 지지 척은 로봇으로부터 분리된다. 리프트 조립체는 지지 척 및 지지 척의 최상부에 배치된 기판을 수직 상향으로 상승시켜서, 지지 척 및 기판이 제1 구역을 통해 제2 구역을 향해 이동하게 한다.
[0180] 방법(800)의 제4 동작(808)에서, 리프트 조립체는 기판이 제2 구역에 있고 제1 구역과 제2 구역이 서로 밀봉되도록 제2 수직 포지션에 포지셔닝된다. 제4 동작(808)에서, 지지 척 및 기판이 도 3b에 도시된 바와 같은 프로세싱 포지션에 있도록, 지지 척 및 기판은 리프트 조립체에 의해 상승된다. 프로세싱 포지션에서, 벨로우즈 조립체(250)는 지지 척(224b)과 접촉하고, 이송 용적부(236)와 챔버 용적부(278) 사이에 밀봉부가 형성된다. 이러한 실시예에서, 이송 용적부(236)는 제1 구역이고, 챔버 용적부(278)는 제2 구역이다. 이송 용적부(236)와 챔버 용적부(278) 사이에 밀봉부를 제공하는 것은 챔버 용적부(278)가 이송 용적부(236)와 상이한 압력으로 펌핑될 수 있게 한다. 챔버 용적부(278)를 상이한 압력으로 펌핑하는 것은 클러스터 툴 조립체들(100a, 100b) 내의 프로세싱 조립체들(160) 각각 내에서 상이한 프로세스들이 수행될 수 있게 한다.
[0181] 방법(800)의 제5 동작(810)은 기판 제조 프로세스를 수행하는 것이다. 기판 제조 프로세스는 PVD, CVD, ALD, 에칭, 세정, 가열, 어닐링 및/또는 폴리싱 프로세스 중 하나이다. 기판 제조 프로세스는 챔버 용적부(278)에서 수행된다. 도 2 내지 도 6에 설명된 챔버 용적부(278) 내에서, 기판 제조 프로세스는 PVD 프로세스이다. PVD 프로세스는 기판(200) 상에 박막들 및 코팅을 생성한다. PVD 프로세스는 아연, 크롬, 금, 팔라듐, 티타늄, 구리 또는 다른 금속들 및 금속 함유 화합물들을 증착할 수 있다.
[0182] 제5 동작(810)의 프로세스를 기판(200) 상에 수행한 후에, 챔버 용적부(278)는 퍼징될 수 있고, 지지 척(224a)은 기판 수용 포지션으로 다시 하강된다. 로봇은 리프트 조립체로부터 지지 척(224a)을 제거하고, 방법(800)은 상이한 기판으로 반복된다. 일부 실시예들에서, 단일 프로세싱 조립체(160)는 기판의 수명 동안에 기판을 다수 회 프로세싱할 수 있다.
[0183] 방법들(700, 800)의 엘리먼트들은 조합될 수 있다. 본원에 설명된 방법들은 도 1 내지 도 6에 설명된 장치에 의해 수행될 수 있다. 본원에 설명된 방법들은 또한 대안적인 장치를 사용하여 완료될 수 있는 것으로 구상된다.
[0184] 본원에 개시된 실시예들은 기판 프로세싱을 위한 장치, 및 이송 챔버 조립체 및 복수의 프로세싱 조립체들을 포함하는 클러스터 툴에 관한 것이다. 본 개시내용은 일반적으로 동일한 클러스터 툴 내의 프로세싱 조립체들 사이의 프로세스 조건 유연성이 증가된 기판 프로세싱 툴을 제공한다.
[0185] 본 개시내용에서, 기판 및 선택적으로 지지 척은 이송 챔버 조립체에 의해 형성된 이송 용적부 내의 프로세싱 조립체들 사이에서 운반된다. 프로세싱 조립체들은 기판이 프로세싱되는 프로세싱 용적부들을 포함한다. 지지 척은 프로세싱 조립체들 사이에서 운반되는 동안에 리프트 조립체로부터 선택적으로 분리될 수 있다. 기판 및 지지 척이 리프트 조립체 상에 배치되는 경우, 리프트 조립체는 기판 및 지지 척을 상부 프로세싱 포지션으로 상승시킨다. 상부 프로세싱 포지션에 있는 동안, 프로세싱 조립체와 지지 척의 표면들은 서로에 대해 밀봉되어 유체적으로 격리된 프로세싱 용적부를 형성한다. 프로세싱 용적부는 이송 챔버 조립체에 의해 형성된 이송 용적부로부터 유체적으로 격리된다.
[0186] 리프트 조립체의 이동에 의한 이송 용적부로부터의 프로세싱 용적부의 격리는 프로세싱 용적부들 각각이 상이한 압력들로 조정될 수 있게 하고, 이송 챔버 조립체 내의 프로세싱 조립체들 각각 내에서 상이한 기판 프로세싱 단계들이 수행될 수 있게 한다. 각각의 프로세싱 단계가 상이한 압력들 및 온도들을 필요로 하는 경우에도 프로세싱 용적부들 각각에서 상이한 프로세싱 단계들이 수행될 수 있다. 프로세싱 조립체 내에서의 밀봉 부재로서의 지지 척의 사용은 또한 프로세싱 용적부의 용적을 최소화한다. 프로세싱 용적부의 최소화는 각각의 프로세스 동안에 필요한 프로세스 가스들 및 퍼지 가스들의 양을 감소시킨다. 각각의 프로세싱 용적부와 이송 용적부 사이의 밀봉은 추가적으로 이송 챔버 내로의 프로세스 가스 누출을 최소화한다.
[0187] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 그 범위는 하기의 청구범위에 의해 결정된다.

Claims (20)

  1. 복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치로서,
    이송 용적부(transfer volume)를 한정하는 하나 이상의 벽들을 갖는 이송 챔버 조립체(transfer chamber assembly);
    기판 지지면을 갖는 지지 척(support chuck);
    척 밀봉면을 갖는 밀봉 링(sealing ring) ― 상기 척 밀봉면은 상기 지지 척의 기판 지지면 주위에 배치됨 ―; 및
    상기 이송 챔버 조립체에 배치된 복수의 프로세싱 조립체(processing assembly)들을 포함하며,
    상기 프로세싱 조립체들 각각은 하나 이상의 프로세스 챔버 벽(process chamber wall)들 및 리프트 조립체(lift assembly)를 포함하고, 상기 프로세스 챔버 벽은 상부 밀봉면을 갖고, 상기 리프트 조립체는 이송 포지션(transfer position)과 프로세싱 포지션(processing position) 사이에서 상기 지지 척을 이동시키도록 구성되고,
    상기 상부 밀봉면은, 상기 지지 척이 상기 프로세싱 포지션에 있을 때, 상기 척 밀봉면과 격리 밀봉부(isolation seal)를 형성하고 그리고 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버 벽들과 상기 지지 척 사이에 상기 이송 용적부로부터 유체적으로 격리되는 밀봉된 프로세스 챔버 용적부(process chamber volume)를 형성하고, 그리고
    상기 이송 용적부는 상기 지지 척이 상기 이송 포지션에 있을 때 상기 프로세스 챔버 용적부와 유체 연통하는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이송 챔버 조립체는 상기 이송 챔버 조립체 내의 상기 복수의 프로세싱 조립체들 각각 사이에서 기판을 이송하도록 구성된 중앙 이송 디바이스(central transfer device)를 더 포함하는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 이송 챔버 조립체는 상기 이송 챔버 조립체 내의 상기 복수의 프로세싱 조립체들 각각 사이에서 상기 지지 척을 이송하도록 구성된 중앙 이송 디바이스를 더 포함하는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 중앙 이송 디바이스는 상기 복수의 프로세싱 조립체들 각각 사이에서의 운반 동안에 상기 지지 척에 전력을 공급하도록 구성되는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 밀봉면은 상기 상부 밀봉면에 배치되어 상기 척 밀봉면과 유체 연통하는 채널(channel)을 가지며,
    상기 척 밀봉면은 대응하는 o-링이 내부에 배치된 하나 이상의 홈들을 갖는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 이송 용적부는 제1 진공 펌프(vacuum pump)와 유체 연통하고, 상기 프로세스 챔버 용적부는 제2 진공 펌프와 유체 연통하는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 밀봉면에 결합된 벨로우즈 조립체(bellows assembly)를 더 포함하는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 벨로우즈 조립체는 압축형 벨로우즈 조립체이고, 상기 척 밀봉면이 상기 상부 밀봉면에 대해 포지셔닝될 때 압축하도록 구성되는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 벨로우즈 조립체는 팽창형 벨로우즈 조립체이고, 상기 척 밀봉면이 상기 상부 밀봉면에 대해 포지셔닝될 때 팽창하도록 구성되는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 벨로우즈 조립체 및 상기 상부 밀봉면은 챔버 밀봉 부재의 일부이고, 상기 챔버 밀봉 부재는 상기 벨로우즈 조립체에 연결된 하부 벨로우즈 지지 링을 더 포함하는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  11. 복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치로서,
    이송 용적부를 한정하는 하나 이상의 벽들을 갖는 이송 챔버 조립체;
    기판 지지면을 갖는 지지 척;
    척 밀봉면을 갖는 밀봉 링 ― 상기 척 밀봉면은 상기 지지 척의 기판 지지면 주위에 배치됨 ―;
    상기 이송 챔버 조립체에 배치된 복수의 프로세싱 조립체들 ― 상기 프로세싱 조립체들 각각은 하나 이상의 프로세스 챔버 벽들 및 리프트 조립체를 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세스 챔버 벽들은 상부 밀봉면을 갖고, 상기 리프트 조립체는 이송 포지션과 프로세싱 포지션 사이에서 상기 지지 척을 이동시키도록 구성되고,
    상기 상부 밀봉면은, 상기 지지 척이 상기 프로세싱 포지션에 있을 때, 상기 척 밀봉면과 격리 밀봉부를 형성하고 그리고 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버 벽들과 상기 지지 척 사이에 상기 이송 용적부로부터 유체적으로 격리되는 밀봉된 프로세스 챔버 용적부를 형성하고, 그리고
    상기 이송 용적부는 상기 지지 척이 상기 이송 포지션에 있을 때 상기 프로세스 챔버 용적부와 유체 연통함 ―; 및
    상기 이송 챔버 조립체 내에 포지셔닝되고 상기 운반 조립체 내의 상기 복수의 프로세싱 조립체들 사이에서 기판을 이송하도록 구성된 로봇 이송 디바이스(robot transfer device)를 포함하는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 로봇 이송 디바이스는 상기 운반 조립체 내의 상기 복수의 프로세싱 조립체들 사이에서 상기 지지 척을 이송하도록 추가로 구성되는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 로봇 이송 디바이스는 상기 복수의 프로세싱 조립체들 각각 사이에서의 운반 동안에 상기 지지 척에 전력을 공급하도록 구성되는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 지지 척은 상기 리프트 조립체 및 상기 로봇 이송 디바이스 모두에 부착 가능한,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 척 밀봉면 및 상기 상부 밀봉면은 중첩되는 환형면 영역을 갖고, 격리 밀봉부를 형성하는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 기판 지지면과 상기 척 밀봉면 사이에 에지 링(edge ring)이 배치되는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 에지 링은 환형 최상부면을 포함하고, 상기 환형 최상부면과 중첩되는 환형면을 가지는 수평 접촉면을 갖는 커버 링(cover ring)이 상기 챔버 용적부 내에 배치되는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 환형 최상부면과 상기 수평 접촉면은 상기 척 밀봉면이 상기 상부 밀봉면에 대해 포지셔닝될 때 서로 접촉하는,
    복수의 기판들을 동시에 프로세싱하도록 구성된 장치.
  19. 기판을 프로세싱하는 방법으로서,
    기판 및 지지 척을 이송 용적부 내의 로봇 이송 디바이스 상에서 제1 포지션에 포지셔닝하는 단계;
    상기 지지 척에 결합하도록 리프트 조립체를 상승시키는 단계;
    상기 로봇 이송 디바이스로부터 상기 지지 척을 분리하는 단계;
    상기 리프트 조립체와 함께 상기 지지 척을 제2 포지션으로 상승시키는 단계;
    챔버 용적부를 형성하도록 상부 밀봉면에 대해 척 밀봉면을 밀봉하는 단계 ― 상기 챔버 용적부는 상기 이송 용적부로부터 유체적으로 격리됨 ―; 및
    상기 챔버 용적부에서 상기 기판을 프로세싱하는 단계를 포함하는,
    기판을 프로세싱하는 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 이송 용적부 내의 압력과 상이한 압력으로 상기 챔버 용적부를 펌핑하는 단계를 더 포함하는,
    기판을 프로세싱하는 방법.
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