特許 7019819 分割スリットライナードア

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-04

(45)【発行日】2022-02-15

(54)【発明の名称】分割スリットライナードア

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20220207BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20220207BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20220207BHJP

   C23C 14/50 20060101ALI20220207BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20220207BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

H01L21/31 C

H01L21/68 A

C23C14/50 K

C23C16/44 F

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020532872

(86)(22)【出願日】2018-09-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-11-05

(86)【国際出願番号】 US2018052262

(87)【国際公開番号】W WO2019070427

(87)【国際公開日】2019-04-11

【審査請求日】2020-02-26

(31)【優先権主張番号】15/726,139

(32)【優先日】2017-10-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100101502

【弁理士】

【氏名又は名称】安齋 嘉章

(72)【発明者】

【氏名】ヌールバクシュ ハミド

(72)【発明者】

【氏名】ワカバヤシ レイン

【審査官】加藤 芳健

(56)【参考文献】

【文献】韓国登録特許第１０－０７２３３７８（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２０１５－０８１６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２０９６６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｃ２３Ｃ １４／５０

Ｃ２３Ｃ １６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面、後面、及び前面を有する第１ドア部分と、
第１ドア部分の前面に配置されたＲＦ導電性ガスケットと、
第２ドア部分と、
第１ドア部分を第２ドア部分に接続するリンケージアセンブリであって、第１ドア部分に対する第２ドア部分の垂直移動を、第１ドア部分を第２ドア部分から離間させる、第２ドア部分に対する第１ドア部分の水平移動へと変換するように構成されたリンケージアセンブリと、
第２ドア部分の垂直移動を提供するように構成されたアクチュエータであって、第２ドア部分に接続されたアクチュエータとを備え、
リンケージアセンブリはさらに、第１ドア部分を第２ドア部分から離れるように付勢している圧縮ばねを備えている、分割スリットライナードアアセンブリ。

【請求項2】

上面に配置された緩衝器をさらに備える、請求項１に記載の分割スリットライナードアアセンブリ。

【請求項3】

リンケージアセンブリはさらに、第１ドア部分を第２ドア部分へ付勢する引張ばねリンケージを備えている、請求項１に記載の分割スリットライナードアアセンブリ。

【請求項4】

リンケージアセンブリはさらに、
第１ドア部分を第２ドア部分に接続するリンケージアセンブリのリンケージの一方端に形成された長穴を備え、
圧縮ばねはリンケージ上に配置されている、請求項１に記載の分割スリットライナードアアセンブリ。

【請求項5】

リンケージは、第１端で第１ドア部分に接続し、第２端で第２ドア部分に接続し、
水平移動が第１ドア部分を第２ドア部分から離間させるとき、第１端は弧状に移動している、請求項４に記載の分割スリットライナードアアセンブリ。

【請求項6】

ＲＦ導電性ガスケットはイットリアから形成される、請求項１に記載の分割スリットライナードアアセンブリ。

【請求項7】

ＰＴＦＥで形成されたシールをさらに備える、請求項６に記載の分割スリットライナードアアセンブリ。

【請求項8】

チャンバ本体と、
チャンバ本体の上に配置された蓋アセンブリであって、処理容積が、蓋アセンブリとチャンバ本体によって囲まれた領域内に形成されている蓋アセンブリと、
処理容積内に配置された静電チャックと、
静電チャックを囲み、処理容積とともに配置されたライナーと、
チャンバ本体及びライナーを貫通して形成された開口部と、
分割スリットライナードアアセンブリであって、
上面、後面、及び前面を有する第１ドア部分と、
第１ドア部分の前面に配置されたＲＦ導電性ガスケットと、
第２ドア部分と、
第１ドア部分を第２ドア部分に接続するリンケージアセンブリであって、第１ドア部分に対する第２ドア部分の垂直移動を、第１ドア部分を第２ドア部分から離間させる、第２ドア部分に対する第１ドア部分の水平移動へと変換するように構成されたリンケージアセンブリと、
第２ドア部分の垂直移動を提供するように構成されたアクチュエータであって、第２ドア部分に接続されたアクチュエータとを備え、
リンケージアセンブリはさらに、第１ドア部分を第２ドア部分から離れるように付勢している圧縮ばねを備えている、分割スリットライナードアアセンブリとを備える半導体処理チャンバ。

【請求項9】

上面に配置された緩衝器をさらに備える、請求項８に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項10】

リンケージアセンブリはさらに、第１ドア部分を第２ドア部分へ付勢する引張ばねリンケージを備えている、請求項８に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項11】

リンケージアセンブリはさらに、
第１ドア部分を第２ドア部分に接続するリンケージアセンブリのリンケージの一方端に形成された長穴を備え、
圧縮ばねはリンケージ上に配置されている、請求項８に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項12】

リンケージは、第１端で第１ドア部分に接続し、第２端で第２ドア部分に接続し、
水平移動が第１ドア部分を第２ドア部分から離間させるとき、第１端は弧状に移動している、請求項１１に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項13】

ＲＦ導電性ガスケットはイットリアから形成されている、請求項８に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項14】

ＰＴＦＥで形成されたシールをさらに備える、請求項１３に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項15】

上面、後面、及び前面を有する第１ドア部分と、
第１ドア部分の前面に配置されたＲＦ導電性ガスケットと、
対向する側面を有する第２ドア部分と、
第１リンケージサブアセンブリ及び第２リンケージサブアセンブリを備えるリンケージアセンブリであって、
第１リンケージサブアセンブリ及び第２リンケージサブアセンブリは、それぞれの対向する側面で第２ドア部分に接続され、
第１リンケージサブアセンブリ及び第２リンケージサブアセンブリは、さらに第１ドア部分に接続され、
リンケージアセンブリは、第１ドア部分に対する第２ドア部分の垂直移動を、第１ドア部分を第２ドア部分から離間させる、第２ドア部分に対する第１ドア部分の水平移動へと変換するように構成されている、リンケージアセンブリと、
第２ドア部分の垂直移動を提供するように構成されたアクチュエータであって、第２ドア部分に接続されたアクチュエータとを備え、
第１リンケージサブアセンブリ及び第２リンケージサブアセンブリのそれぞれは、
第１開口部と第２開口部を有する第１リンケージであって、
第１ドア部分の第１支持部は、第１開口部を通して挿入され、
第２ドア部分の第２支持部は、第２開口部を通して挿入され、
第２開口部は長円形になっている、第１リンケージと、
第３開口部と第４開口部を有する第２リンケージであって、
第１ドア部分の第３支持部は、第３開口部を通して挿入され、
第２ドア部分の第４支持部は、第４開口部を通して挿入され、
第４開口部は長円形になっている第２リンケージと、
第１開口部と第２開口部の間の第１リンケージに配置された第１圧縮ばねであって、第１支持部を第２支持部から離れるように付勢する第１圧縮ばねと、
第３開口部と第４開口部の間の第２リンケージに配置された第２圧縮ばねであって、第３支持部を第４支持部から離れるように付勢する第２圧縮ばねとを備えている、分割スリットライナードアアセンブリを備える装置。

【請求項16】

第１リンケージサブアセンブリ及び第２リンケージサブアセンブリのそれぞれはさらに、
第１ドア部分及び第２ドア部分に接続された引張リンケージと、
引張リンケージに接続され、第１ドア部分を第２ドア部分に向けて付勢するように引張リンケージで構成された引張ばねとを備えている、請求項１５に記載の装置。

【請求項17】

第１ドア部分の上面に配置された緩衝器をさらに備える、請求項１５に記載の装置。

【請求項18】

第１リンケージサブアセンブリ及び第２リンケージサブアセンブリの各々は、水平移動が第１ドア部分を第２ドア部分から離間させるとき、弧状に移動するように構成されている、請求項１５に記載の装置。

【請求項19】

ＲＦ導電性ガスケットはイットリアから形成されている、請求項１５に記載の装置。

【請求項20】

第１ドア部分の前面に配置されたシールをさらに備え、
ＲＦ導電性ガスケットは、第１ドア部分の前面のシールの周りに配置され、
シールはＰＴＦＥで形成されている、請求項１５に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【背景】

【0001】

（分野）
本明細書で説明する諸実施形態は、概して、ＲＦ帰還経路を有するスリットライナードアを備える基板処理チャンバ構成要素アセンブリに関する。

【0002】

（関連技術の説明）
半導体業界では、デバイスは、エッチング及び堆積など、ますますサイズを小型化させて構造を生成する多くの製造処理によって製造されている。一部の製造処理では粒子が発生して、処理の間に基板を頻繁に汚染し、デバイスの欠陥の原因となり得る。デバイスの形状が小型化するにつれて、欠陥の影響を受けやすくなり、粒子汚染物質に対する要件がより厳しくなる。したがって、デバイスの形状が小型化するにつれて、粒子汚染の許容レベルが低下してきている。さらに、欠陥のない、更なる小型デバイスの製造は、基板が処理されるプラズマ処理チャンバで利用されるプラズマの均一性が良好であることに依存している。

【0003】

処理チャンバは通常、チャンバライナーを備えている。基板通過開口部は処理チャンバとチャンバライナーを貫通して、基板を処理チャンバに出し入れできるようになっている。ライナーの基板通過開口部は密封装置を備えている。この密封装置をライナーから離間させて、粒子を発生させ得る摩擦を制限している。この粒子が、汚染源として処理環境に導入されることがあり得るからである。しかしながら、密封装置付近での処理チャンバ内プラズマの均一性を達成することは困難である。それは、基板通過開口部によって生じたチャンバライナーの不均一性／非対称性のためである。プラズマのＲＦ帰還経路は、チャンバライナーを通過する。帰還ＲＦ電流は基板通過開口部を流れることができないため、ＲＦ帰還経路は、通過開口部が形成されるライナーの側面でより長くなり、こうして、チャンバライナーの基板通過開口部付近でプラズマの不均一性／歪みが発生する。

【0004】

したがって、改善されたＲＦ帰還経路を備えるチャンバライナーが必要とされている。

【概要】

【0005】

本明細書で開示される諸実施形態は、概して、分割スリットライナードアアセンブリを備える基板処理チャンバ構成要素アセンブリに関する。一実施形態では、分割スリットライナードアアセンブリは、上面、後面、及び前面を有する第１ドア部分と、第１ドア部分の前面に配置されたＲＦ導電性ガスケットと、側面、底部及び前面を有する第２ドア部分であって、底部はアクチュエータに連結されている第２ドア部分と、第１ドア部分を第２ドア部分に連結するリンケージアセンブリであって、第１ドア部分に対する第２ドア部分の垂直移動を、第１ドア部分を第２ドア部分から離間させる水平移動へと変換するように構成されたリンケージアセンブリとを有する。

【0006】

別の一実施形態では、分割スリットライナードアアセンブリを有する半導体処理チャンバ構成要素アセンブリが提供される。半導体処理チャンバは、チャンバ本体と、チャンバ本体の上に配置された蓋アセンブリであって、処理容積が、蓋アセンブリとチャンバ本体によって囲まれた領域内に形成されている蓋アセンブリと、処理容積内に配置された静電チャックと、静電チャックを囲み、処理容積とともに配置されたライナーと、チャンバ本体及びライナーを貫通して形成された開口部と、分割スリットライナードアアセンブリとを有する。分割スリットライナードアアセンブリは、上面、後面、及び前面を有する第１ドア部分と、第１ドア部分の前面に配置されたＲＦ導電性ガスケットと、側面、底部及び前面を有する第２ドア部分であって、底部はアクチュエータに連結されている第２ドア部分と、第１ドア部分を第２ドア部分に連結するリンケージアセンブリであって、第１ドア部分に対する第２ドア部分の垂直移動を、第１ドア部分を第２ドア部分から離間させる水平移動へと変換するように構成されたリンケージアセンブリとを有する。

【0007】

さらに別の一実施形態では、プラズマ処理システムのライナー開口部を通してＲＦ帰還経路を確立する方法が提供される。この方法は、プラズマ処理チャンバのライナーと本体との間の空洞部を通る垂直方向に、アクチュエータで分割スリットライナードアアセンブリを移動させることによって、開始される。ここで、分割スリットライナードアアセンブリは、第１ドア部分と第２ドア部分とを有している。第１ドア部分は実質的に水平方向に移動し、他方、リンケージアセンブリによってそれに連結された第２ドア部分は、実質的に垂直方向に動作する。第１ドア部分はライナーにＲＦ結合されるが、この時、第１ライナードアはプラズマ処理システムのライナー開口部を覆っている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本開示の上記の構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、諸実施形態を参照して行う。そして、これら実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、本開示は他の等しく有効な実施形態を含み得るので、添付図面は本開示の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、従ってこの範囲を制限していると解釈するべきではないことに留意すべきである。

【図1】一実施形態による、分割スリットライナードアを有する処理チャンバを示す側断面図である。

【図2】一実施形態による、図１の分割スリットライナードアの等角図である。

【図3】一実施形態による、処理チャンバを密閉するカムを作動させる前に、閉位置にある分割スリットライナーの拡大図である。

【図4】一実施形態による、処理チャンバを密閉するカムが作動された状態で、閉位置にある分割スリットライナーの拡大図である。

【図5】リンケージ部材の動作を示している。

【0009】

議論を明瞭にするために、適用可能な場合には、図相互間で同一の参照符号を使用して共通の同一要素を示した。さらに、一実施形態の要素を、本明細書に記載の他の諸実施形態で使用するために、有益に適合させてもよい。

【詳細な説明】

【0010】

本発明の諸実施形態は、プラズマエッチングチャンバ、プラズマ強化化学気相堆積チャンバ、物理気相堆積チャンバ、プラズマトリートメントチャンバ、イオン注入チャンバ、又はプラズマ領域を囲むチャンバライナーを貫通する基板通過開口部を有する他の適切な真空処理チャンバを対象としている。基板通過開口部に起因するＲＦ帰還経路の非対称性による処理結果（例えば、エッチング、堆積など）の不均一性／歪みが、ＲＦ導電性帰還経路を基板通過開口部に提供する分割スリットライナードアによって低減される。ＲＦ導電性経路は、基板通過開口部の付近も含めて、チャンバライナーの周り３６０度にわたって実質的に対称的なＲＦ帰還経路を提供する。分割スリットライナードアは、ＲＦ帰還経路対称性を提供すると共に、スリットライナードア空洞部へのプラズマの侵入も阻止する。

【0011】

分割スリットライナードアは、２ピースばね式ドアを使用する。ドアの１つの区分が、好ましくは基板通過開口部の周りでライナーと接触して、ライナーを通る均一なＲＦ帰還経路を提供する。分割スリットライナードアは、ライナー又は処理チャンバを変更せずに、たいていの従来型のライナードアをそのまま置き換えるように構成されている。分割スリットライナードアによって提供されたＲＦ帰還経路の改善により、処理の均一性は改善し、基板上での処理の歪みは大幅に削減される。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態によるプラズマ処理システム１００の概略断面図である。プラズマ処理システム１００は、プラズマエッチングチャンバ、プラズマ強化化学気相堆積チャンバ、物理気相堆積チャンバ、プラズマトリートメントチャンバ、イオン注入チャンバ、又は他の適切な真空処理チャンバであってもよい。図１に示すように、プラズマ処理システム１００は、一般に、チャンバ蓋アセンブリ１１０と、チャンバ本体アセンブリ１４０と、排気アセンブリ１９０とを備え、これらは合わさって処理領域１０２と排出領域１０４を囲む。実際には、処理ガスは、処理領域１０２に導入され、ＲＦ電力を使用してプラズマへと点火される。基板１０５は、基板支持アセンブリ１６０上に配置され、処理領域１０２で生成されたプラズマに曝されて、基板１０５上でプラズマ処理が実行される。そのプラズマ処理とは、エッチング、化学気相堆積、物理気相堆積、注入、プラズマアニール、プラズマトリートメント、除去、又はその他のプラズマ処理などである。排気アセンブリ１９０により、処理領域１０２内の真空が維持されて、使用済みの処理ガスと副生成物が排出領域１０４を通ってプラズマ処理から除去される。

【0013】

チャンバ蓋アセンブリ１１０は、一般に、チャンバ本体アセンブリ１４０から分離され、それによって支持された上部電極１１２（すなわちアノード）と、上部電極１１２を囲むチャンバ蓋１１４とを備える。上部電極１１２は、導電性ガス入口管１２６を介してＲＦ電源１０３に接続されている。導電性ガス入口管１２６は、チャンバ本体アセンブリ１４０の中心軸（ＣＡ）と同軸になっていることで、ＲＦ電力と処理ガスの両方が対称的に供給される。上部電極１１２は、熱伝達プレート１１８に取り付けられたシャワーヘッドプレート１１６を備える。

【0014】

シャワーヘッドプレート１１６は、中央マニホールド１２０と、１つ以上の外側マニホールド１２２とを有する。１つ以上の外側マニホールド１２２は、中央マニホールド１２０を囲んでいる。中央マニホールド１２０は、ガス入口管１２６を介してガス源１０６から処理ガスを受け取り、受け取った処理ガスを、複数のガス通路１２１を介して処理領域１０２の中央部分に分配する。外側マニホールド１２２も処理ガスを受け取る。この処理ガスは、ガス源１０６から中央マニホールド１２０で受け取ったガスと同じ又は異なる混合物であってもよい。次に、外側マニホールド１２２は、受け取った処理ガスを、複数のガス通路１２３を介して処理領域１０２の外側部分に分配する。

【0015】

熱伝達流体は、流体源１０９から流体入口管１３０を介して熱伝達プレート１１８に送られる。流体は、熱伝達プレート１１８に配置された１つ以上の流体チャネル１１９を通って循環し、流体出口管１３１を介して流体源１０９に戻される。

【0016】

チャンバ本体アセンブリ１４０は、アルミニウム又はステンレス鋼などの処理環境に耐性のある導電性材料から製造されたチャンバ本体１４２を備える。排気アセンブリ１９０は、チャンバ本体１４２の下に配置され、中心軸（ＣＡ）の周りに対称的に配置された排出通路１８８を有する。排出通路１８８は、処理領域１０２から排出領域１０４を通り、排気口１９６を通ってチャンバ本体１４２の外へガスを排出することを可能にする。排出ライナー１８７は、排出の間に処理ガスからチャンバ本体１４２を保護し得る。排出ライナー１８７は、以下で説明するように、上部ライナーアセンブリ１４４の材料と同様の材料で組み立てられてもよい。

【0017】

基板支持アセンブリ１６０は、チャンバ本体アセンブリ１４０の中央領域１５６内の中央に配置されている。ここで、中心軸（ＣＡ）は、基板支持アセンブリ１６０の中心を垂直に通る。基板支持アセンブリ１６０は、一般に、基板支持体１６１（すなわちカソード）及び中空台座１６２を備え、中央支持部材１５７によって支持される。基板支持体１６１は、整合ネットワーク（図示せず）及び中空台座１６２を通して配線されたケーブル（図示せず）を介してＲＦ電源１０３に接続される。ＲＦ電力が上部電極１１２及び基板支持体１６１に供給されると、その間に形成された電界は、処理領域１０２に存在する処理ガスを点火してプラズマにする。一実施形態では、基板支持体１６１は静電チャックであり、したがって、その中に配置された１つ以上の電極（図示せず）を備える。電圧源（図示せず）は、１つ以上の電極を基板１０５に対してバイアスし、吸引力を生成して、処理の間に基板１０５を所定の位置に保持する。

【0018】

作動アセンブリ１６３は、チャンバ本体１４２及び／又は中央支持部材１５７に取り付けられている。作動アセンブリ１６３は、アクチュエータ１６４（例えば、モーター）を備える。アクチュエータ１６４の方は、台座１６２を上下させて、上部電極１１２に対する基板支持体１６１の垂直移動を提供する。プラズマスクリーン１５９も備えられ、基板支持体１６１によって支持されており、上部ライナーアセンブリ１４４と部分的に重なって、基板支持アセンブリ１６０を処理領域１０２内のプラズマから保護する。

【0019】

基板支持アセンブリ１６０は、リフトピンアセンブリ１６７をさらに備えて、基板１０５の装填及び取り出しを容易にする。リフトピンアセンブリ１６７は、リフトピン１６８を備え、このリフトピン１６８は、基板支持体１６１に配置されたリフトピン穴１７１を通って延びる。リフトピン１６８はアクチュエータ１９５（例えば、モーター）に連結され、このアクチュエータ１９５はリフトピン１６８を延ばす又は引き込ませる。

【0020】

基板支持アセンブリ１６０は、それを貫通して配置され、ガス供給ライン１７８を介して不活性ガス供給部１７７に接続されたガスポート１７６を備えてもよい。ガス供給部１７７は、ヘリウムなどの不活性ガスを、ガス供給ライン１７８及びガスポート１７６を介して基板１０５の裏側に供給する。その目的は、処理ガスによる基板１０５の裏面の処理の防止を支援することである。

【0021】

基板支持アセンブリ１６０は、基板支持体１６１の１つ以上の熱交換チャネル（図示せず）を経由して熱交換流体源１９８から配管された１つ以上の流体入口ライン１７９及び流体出口ライン１８１をさらに備え得る。その目的は、処理の間に基板支持体１６１に温度制御を提供するためである。

【0022】

上部ライナーアセンブリ１４４は、処理領域１０２を囲むチャンバ本体１４２の上部内に配置される。上部ライナーアセンブリ１４４は、アルミニウム、ステンレス鋼、及び／又はイットリア（例えば、イットリアコーティングされたアルミニウム）などの導電性の処理適合性材料から組み立てられてもよい。実際には、上部ライナーアセンブリ１４４は、処理領域１０２内のプラズマからチャンバ本体１４２の上部を保護し、定期的なクリーニング及びメンテナンスを可能にするために取り外し可能である。

【0023】

チャンバ本体１４２は、上部ライナーアセンブリ１４４の外側フランジ１４５を支持する棚部１４３を備える。上部ライナーアセンブリ１４４の内側フランジ１４６は、上部電極１１２を支持する。絶縁体１１３は、上部ライナーアセンブリ１４４と上部電極１１２との間に配置されて、チャンバ本体アセンブリ１４０と上部電極１１２との間に電気的絶縁を提供する。

【0024】

上部ライナーアセンブリ１４４は、内側及び外側フランジ（１４６，１４５）に取り付けられた外壁１４７と、底壁１４８と、内壁１４９とを備える。外壁１４７及び内壁１４９は、実質的に垂直な円筒形の壁である。外壁１４７は、処理領域１０２内のプラズマからチャンバ本体１４２を遮蔽するように配置されている。内壁１４９は、処理領域１０２内のプラズマから基板支持アセンブリ１６０の側面を少なくとも部分的に遮蔽するように配置されている。底壁１４８は、内壁と外壁（１４９、１４７）を繋いでいる。

【0025】

処理領域１０２には、チャンバ本体１４２に配置された基板通過開口部１４１を通ってアクセスするので、この基板通過開口部１４１により、基板１０５の基板支持アセンブリ１６０への出し入れが可能になる。上部ライナーアセンブリ１４４には、開口部１５０が貫通して配置されており、この開口部１５０は、基板通過開口部１４１と整合して、基板１０５の通過を可能にする。チャンバ本体アセンブリ１４０は、スリット弁ドアアセンブリ１５１を備える。スリット弁ドアアセンブリ１５１は、外壁１４７とチャンバ本体１４２との間に画定された空洞部１７０内に配置されている。スリット弁ドアアセンブリ１５１は、アクチュエータ１５２及び分割スリットライナードア１５３を備える。アクチュエータ１５２は、分割スリットライナードア１５３に連結され、空洞部１７０内の分割スリットライナードア１５３を、基板通過開口部１４１及び開口部１５０を通るアクセスを遮断及び許可する位置の間で、垂直方向に上昇させる、及び引き込ませるように構成される。分割スリットライナードア１５３は、開口部１５０を密閉するために外壁１４７の裏側１１５と係合するように構成される。

【0026】

スリット弁ドアアセンブリ１５１、特に分割スリットライナードア１５３が、図２について、さらに説明される。図２は、一実施形態による、図１の分割スリットライナードア１５３の等角図である。分割スリットライナードア１５３は、第１ドア部分２１０と第２ドア部分２２０とを有する。第１ドア部分２１０は、一対のリンケージアセンブリ２３０によって第２ドア部分２２０に移動可能に連結されている。

【0027】

第１ドア部分２１０は、上面２１１、側面２１５、前面２１８、及び後面２１６を有する。第１ドア部分２１０は、開口部１５０を完全に覆うように弧状に形作られ、寸法決めされている。後面２１６は取付面２６１を有する。取付面２６１は、リンケージアセンブリ２３０を受け入れて、それと接続するように構成される。第１ドア部分２１０は、上部ライナーアセンブリ１４４の材料と実質的に一致する材料（例えば、イットリアコーティングされたアルミニウム）で組み立てられてもよい。その目的は、上部ライナーアセンブリ１４４の電気的対称性を高めるためである。上部ライナーアセンブリ１４４は、プラズマにエネルギーを与えるために使用されるＲＦ電力のためのＲＦ電流接地帰還経路を提供する。したがって、第１ドア部分２１０の材料によって、分割スリットライナードア１５３はＲＦ導電性になって、開口部１５０を横切るＲＦ帰還経路の提供が可能になり、このＲＦ帰還経路は、もしＲＦ電流が開口部１５０の周辺を経由したときに上部ライナーアセンブリ１４４に生じたであろう電流の密度及び／又は分布の変化を補償する。

【0028】

第１ドア部分２１０は、上面２１１から延びる１つ以上の緩衝器２１２も備える。緩衝器２１２は、高温に適した良好な弾性／機械的及び化学的耐性を有するゴム又はプラスチックなどのポリマー材料から形成されてもよい。一実施形態では、緩衝器は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）で形成される。

【0029】

第１ドア部分２１０の前面２１８は、ＲＦガスケット３１０（図３に表示）を有する。ＲＦガスケット３１０は、ＲＦ導電性材料から形成される。例えば、ＲＦガスケット３１０を、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロカーボン、エチレンプロピレンジエンモノマー、グラファイト／カーボン、アルミニウム、イットリア又は他の適切な材料から形成してもよい。ＲＦガスケット３１０は、前面２１８から延びている。一実施形態では、ＲＦガスケット３１０を、前面２１８に配置することで、第１ドア部分２１０が上部ライナーアセンブリ１４４の外壁１４７の開口部１５０を覆うときに、ＲＦガスケット３１０は、開口部１５０の上に配置されるようになる。別の一実施形態では、ＲＦガスケット３１０が前面２１８に追加的に配置されて、開口部１５０の下にあってもよい。さらに他の諸実施形態では、ＲＦガスケットは、前面２１８に配置されて、開口部１５０を完全に囲む導電性Ｏリングであってもよい。開口部１５０を覆うときに外壁１４７及び第１ドア部分２１０と接触するＲＦガスケット３１０は、第１ドア部分２１０を外壁１４７に導電的に結合させて、上部ライナーアセンブリ１４４の外壁１４７とのＲＦ接地を途切れさせないようにする。

【0030】

第１ドア部分２１０の前面２１８は、任意選択でリップシール３３０を有してもよい。リップシール３３０を、ＲＦガスケット３１０の前面２１８、及び外壁１４７の開口部１５０に露出する前面２１８の部分に配置してもよい。リップシール３３０を、高温及び処理環境に耐える材料から形成してもよい。例えば、リップシール３３０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から形成され得る。リップシール３３０は、上部ライナーアセンブリ１４４の背後に存在する粒子が、処理の間に開口部１５０を通って処理チャンバに入るのを防ぐ。リップシール３３０は、ＲＦガスケット３１０が外壁１４７と良好に接触して、ＲＦ帰還回路の完成を妨げないように構成される。あるいは、リップシール３３０を、ＲＦ導電性材料から作ってもよい。

【0031】

第２ドア部分２２０は、上面２２１と、底面２２９と、後面２２６と、前面３２６（図３に表示）と、側面２２５とを有する。ブラケット２２７が各側面２２５から延びている。ブラケット２２７及び側面２２５は、リンケージアセンブリ２３０と接続する。第２ドア部分２２０の前面３２６は、第１ドア部分２１０の後面２１６に面している。第２ドア部分２２０は、弧状に形作られている。第２ドア部分２２０の側面２２５から延びる、上面２２１に沿った弧の長さは、第１ドア部分２１０の側面２１５から延びる、上面２１１に沿った弧の長さよりも短い。

【0032】

第２ドア部分２２０は、アクチュエータ１５２に連結されている。アクチュエータ１５２は、第２ドア部分２２０を垂直方向（上下方向）に動かすように動作する。第１ドア部分２１０が、アクチュエータの行程の最上部近くでチャンバ本体に接触すると、第１ドア部分２１０に対する第２ドア部分２２０の上方への動きは、リンケージアセンブリ２３０を作動させるように機能する。リンケージアセンブリ２３０の作動は、第１ドア部分２１０を第２ドア部分２２０から横方向に離間させて、第２ドア部分を外壁１４７の裏側１１５に押し付けるように機能する。

【0033】

各リンケージアセンブリ２３０は、第１圧縮ばね２３２及び第２圧縮ばね２３３を有する。圧縮ばね２３２、２３３は、それぞれのリンケージ部材２４０、２４４を取り巻いている。リンケージ部材２４０、２４４は、第２ドア部分２２０に対する、第１ドア部分２１０上のそれぞれの支持部に枢動可能に取り付けられている。例えば、第２ドア部分２２０の側面２２５は、第１端でリンケージ部材２４０が取り付けられる第１支持部２４１を有する。第１ドア部分２１０の後面２１６の取付面２６１は、第２端でリンケージ部材２４０が取り付けられる第２支持部２４２を有する。リンケージ部材２４０は長穴２４３を有して、第２支持部２４２がそこを貫通して配置されてもよい。圧縮ばね２３２は、長穴２４３に沿って第２支持部２４２を長穴２４３の遠方端へ付勢する。したがって、第１ドア部分２１０は、リンケージ部材２４０を介して第２ドア部分２２０に連結されている。

【0034】

リンケージアセンブリ２３０は、引張ばね２７１及び引張リンケージ２７２をさらに有してもよい。引張リンケージ２７２を、「Ｌ字」又は他の適切な形状を有するようなレバーとしてもよい。引張リンケージ２７２は、一方端で第３支持部２７４に、中間屈曲部分で第４支持部２７３に枢動可能に連結されてもよい。引張ばね２７１は、引張リンケージ２７２の第２端及びブラケット２２７の第５支持部に取り付けられている。引張ばね２７１は、圧縮ばね２３２、２３３の力に打ち勝って、第２ドア部分２２０の前面３２６を第１ドア部分２１０の後面２１６に対して付勢する。ただし、この時、第２ドア部分２２０は上昇位置にあって、チャンバ本体と接触していない。第１ドア部分２１０と第２ドア部分２２０は互いに接触しており、分割スリットライナードア１５３の厚さは折り畳まれて、空洞部内で分割スリットライナードア１５３は自由に動くことができ、分割スリットライナードア１５３の摩耗及び粒子は生じない。なお、この粒子は、処理環境を汚染する可能性がある。一実施形態では、分割スリットライナードア１５３は、４つのリンケージ部材と２つの引張リンケージを備えている。リンケージ部材及び引張リンケージのそれぞれについても同様に説明される。

【0035】

一時的に図５へ進む。図５は、リンケージ部材２４０の動作を示している。リンクアセンブリ２００の各リンケージ部材は実質的に同様の様式で動作することを、理解できる。リンクアセンブリ２００は、位置「Ａ」と位置「Ｂ」との間で動作するように示されている。位置「Ａ」では、分割スリットライナードア１５３は破線で示され、第１ドア部分２１０及び第２ドア部分２２０が両方とも垂直に移動していることが示されており、この時、緩衝器２１２は、空洞部１７０の最上部とまさに接触するところである。位置「Ｂ」では、分割スリットライナードア１５３は実線で示され、第１ドア部分２１０が水平に移動すると共に、第２ドア部分２２０は、次の期間で垂直に移動することが示されているが、この時、緩衝器２１２は既に空洞部１７０の最上部と接触している。図５の分割スリットライナードア１５３の要素番号には、その要素が位置「Ａ」にあるか、位置「Ｂ」にあるかを示すために、添字「Ａ」又は「Ｂ」が付けられている。したがって、要素番号の添字は単に要素の位置を識別していることを、理解できる。

【0036】

リンケージ部材２４０は、固定長５４０を有する。第２支持部２４２及び第１支持部２４１は、リンケージ部材２４０によって離れて固定されており、固定長５４０だけ隔てられている。長穴２４３の遠方端に位置する第２支持部２４２は、第１支持部２４１よりも垂直方向の下方にあることで、リンケージ部材２４０は水平線に対して第１角度になっている。第１支持部２４１は、第２支持部に対して弧５５０に沿って移動してもよい。リンケージ部材２４０が時計方向に回転して、水平線に対して第２角度まで時計方向に見て増加するにつれて、第１ドア部分２１０は、第１位置２１０Ａから第２位置２１０Ｂに移動する。第２支持部２４２は、長穴２４３に沿って第１端へ向かって移動し、圧縮ばね２３２を圧縮する。このようにして、圧縮ばね２３２、２３３は、第１ドア部分２１０が外壁１４７の裏側１１５に接触する力を作り出す。加えて、圧縮ばね２３２、２３３は、閉鎖時にスリット弁ドアアセンブリ１５１が動かなくなるのを防止する。

【0037】

一実施形態では、第１角度は９０度より大きく、第２角度は１８０度より小さい。第１ドア部分２１０は第２ドア部分２２０と協調して動くので、第２ドア部分２２０のｙ軸に沿った垂直移動は、第１ドア部分２１０のｘ軸に沿った水平移動に変換され得る。この時、第１ドア部分２１０の垂直移動は制限されており、その制限とは、緩衝器２１２のハードストップ（例えば、チャンバ本体又は空洞部１７０の最上部）との接触などによる。例えば、第１ドア部分２１０に対する第２ドア部分２２０の垂直移動５５４の最後の部分は、第２ドア部分２２０を第１ドア部分２１０から水平方向に隔てるように動作する。この動作が、水平移動５５３で示されている。この動きの重要性については、以下でさらに説明する。

【0038】

スリット弁ドアアセンブリ１５１の動作を、図２から図５について、説明する。図３は、一実施形態による、開口部１５０を密閉するリンクアセンブリ２００を作動させる前に、閉位置にある分割スリットライナードアの拡大図である。図４は、一実施形態による、開口部１５０を密閉するリンクアセンブリ２００を作動させた状態で、閉位置にある分割スリットライナー及びスリット弁ドアアセンブリ１５１の拡大図である。

【0039】

スリット弁ドアアセンブリ１５１は、アクチュエータ１５２により空洞部１７０内で上方（矢印３９９により示される）に移動して、開口部１５０を密閉するように分割スリットライナードア１５３を配置することが可能である。隙間３８０が、第１ドア部分２１０と外壁１４７の裏側１１５との間に維持される。長穴２４３が、種々のサイズの隙間３８０による余分な変位を吸収する。その種々のサイズの隙間３８０とは、ライナー（外壁１４７）が加熱されて、温度設定（たとえば、摂氏９０度から摂氏１２０度又はそれ以上に加熱される場合）に応じて膨張が異なる場合の隙間である。第１ドア部分２１０は、「ゼロ」サイズの隙間３８０のために閉じて外壁１４７の裏側１１５に接触し、種々のサイズの隙間３８０でＲＦ連続性を提供する。ただし、この隙間３８０は熱膨張により変化する。第２支持部２４２は、長穴２４３内を移動すると共に、圧縮ばね２３２、２３３は、これらの種々のサイズの隙間３８０で、第１ドア部分２１０をライナーと接触するように付勢し、アクチュエータ１５２が過度に駆動することを防止している。

【0040】

第２ドア部分２２０はアタッチメント３４８によってアクチュエータ１５２に固定され、他方、第１ドア部分２１０は、第２ドア部分２２０を介してアクチュエータ１５２に連結されている。したがって、第１ドア部分２１０は、アクチュエータ１５２に直接取り付けられているのではなく、リンクアセンブリ２００によって取り付けられている。アクチュエータ１５２は、第２ドア部分２２０を垂直（上下）方向に移動させる。スリット弁ドアアセンブリ１５１が垂直に移動している時には、第１ドア部分２１０の後面２１６は、第２ドア部分２２０の前面３２６と接触していることで、それらの間の間隔３９０はわずかとなり、こうして、スリット弁ドアアセンブリ１５１が空洞部１７０内で自由に移動できるようになる。スリット弁ドアアセンブリ１５１の垂直移動により、最終的に第１ドア部分２１０の緩衝器２１２は、チャンバ本体に形成された空洞部１７０の天井３７０と接触する。

【0041】

緩衝器２１２は、第１ドア部分２１０の垂直移動を止める。第２ドア部分２２０が垂直方向に動き続けると、リンケージアセンブリ２３０は、第２ドア部分２２０の継続的な垂直移動を使用して、第２ドア部分２２０に対して第１ドア部分２１０を離間させる水平移動４９９を生成する。第１ドア部分２１０の水平移動４９９により、第１ドア部分２１０と第２ドア部分２２０との間の間隔３９０が増加する。水平移動４９９は、さらに、第１ドア部分２１０の前面２１８に配置されたＲＦガスケット３１０及びリップシール３３０を外壁１４７の裏側１１５と接触させる。外壁１４７と接触する第１ドア部分２１０が水平移動４９９を行うことで、ＲＦガスケット３１０及びリップシール３３０の外壁１４７との摩擦又は摩耗を防止し、こうして、基板１０５上に欠陥を引き起こす可能性のある粒子の形成又はシール材からの汚染を低減する。

【0042】

第１ドア部分２１０は、上部ライナーアセンブリ１４４の外壁１４７にＲＦ導電的に結合される。結合力を圧縮ばね２３２、２３３で設定して、スプリット弁ドアアセンブリ１５１が乱暴に叩きつけられたり、アセンブリが動かなくなったりすることなく、良好な連続性を確保し得る。したがって、プラズマを駆動するＲＦ電流は、第１ドア部分２１０と外壁１４７を通る連続的で均一な接地経路を有することになって開口部１５０を通り抜け、プラズマ処理システム１００内で形成されるプラズマの均一性を確保する。第１ドア部分２１０は隙間３８０をさらに減少させ、他方、圧縮ばねは、様々な温度設定での熱膨張を可能にして、チャンバ構成要素間でのライトアップとアーク放電を防ぐ。有益なことに、スリット弁ドアアセンブリ１５１は、分割スリットライナードア１５３を持たない従来の設計と比較して、エッチング速度の歪みを５０％以上改善する。さらに、フィルムの輪郭は約３０％減少して、基板上により均一なフィルム層が形成された。したがって、より均一な基板処理結果が得られ、基板１０５上のより小さなフィーチャーのためにより正確な形状を形成し得る。

【0043】

上記は特定の実施形態を対象としているが、その基本的範囲から逸脱することなく他の及びさらなる実施形態を創作することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲に基づいて決定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】