特許 7456993 シールを行うためのマルチノード複数回使用Ｏリングおよび方法

(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】2024-03-18

(45)【発行日】2024-03-27

(54)【発明の名称】シールを行うためのマルチノード複数回使用Ｏリングおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240319BHJP

   F16J 15/10 20060101ALI20240319BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

F16J15/10 C

F16J15/10 R

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021502757

(86)(22)【出願日】2019-06-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-11-18

(86)【国際出願番号】 US2019038018

(87)【国際公開番号】W WO2020018226

(87)【国際公開日】2020-01-23

【審査請求日】2022-06-20

(31)【優先権主張番号】62/700,461

(32)【優先日】2018-07-19

(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

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141553

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 信彦

(72)【発明者】

【氏名】マヘシュワリ シャグン パンカジ

(72)【発明者】

【氏名】ヤン ヤオ－フン

(72)【発明者】

【氏名】リー キング ファイ

(72)【発明者】

【氏名】ユー アンドリュー ウェン ウェイ

(72)【発明者】

【氏名】パル アニルッダ

(72)【発明者】

【氏名】チョ トム ケイ

(72)【発明者】

【氏名】リャオ チェン－ミン

【審査官】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２３７７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０２２０３２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００３－１７２４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１３０４８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｆ１６Ｊ １５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シール面を有する第１の分離可能な処理チャンバ部品と、
部品表面を有する第２の分離可能な処理チャンバ部品であって、前記第２の分離可能な処理チャンバ部品が、前記部品表面に形成されたチャネルを含み、前記チャネルが、少なくとも２つのくぼみを分離するシーリング小結節を含む、第２の分離可能な処理チャンバ部品と、
断面のプロファイルが中心に対して対称である本体、
実質的に同じ形状を有する奇数のシーリングノードを備える複数のシーリングノードであって、前記プロファイルの中心に対して対称に配置された複数のシーリングノード、および
複数のシーリングアンチノードを含む、シーリングデバイスと
を含み、前記シーリングノードの少なくとも１つの部分が、前記第１の分離可能な処理チャンバ部品の少なくとも１つの表面と接触してシールを形成する表面を有し、前記シーリングノードの少なくとも２つが、前記第２の分離可能な処理チャンバ部品のくぼみと接触する表面を有し、３つのシーリングノードと３つのシーリングアンチノードが存在し、前記複数のシーリングノードのうちの第１のシーリングノードの表面の部分及び前記複数のシーリングアンチノードのうちの第１のシーリングアンチノードの表面の部分が、各々、第１の色を含み、前記第１の色が、前記複数のシーリングノードのうちの第２のシーリングノードの表面の部分及び前記複数のシーリングアンチノードのうちの第２のシーリングアンチノードの表面の部分に見られる第２の色と異なる、処理チャンバ。

【請求項2】

前記シーリングデバイスが弾性材料を含む、請求項１に記載の処理チャンバ。

【請求項3】

前記本体が、トロイドの形状に形成される、請求項１に記載の処理チャンバ。

【請求項4】

前記本体がポリマー材料を含む、請求項１に記載の処理チャンバ。

【請求項5】

前記第１及び第２の分離可能な部品が、前記シーリングデバイスの異なる部分に同時に接触するように位置づけられる、請求項１に記載の処理チャンバ。

【請求項6】

第１の分離可能な部品と第２の分離可能な部品との間にシールを形成する方法であって、
前記第１の分離可能な部品と前記第２の分離可能な部品との間でシーリングデバイスを圧縮することであって、
第２の分離可能な処理チャンバ部品が、前記部品の表面に形成されるチャネルであって少なくとも２つのくぼみを分離するシーリング小結節を含むチャネルを含み、
前記シーリングデバイスが、
断面のプロファイルが中心に対して対称である本体と、
実質的に同じ形状を有する奇数のシーリングノードを備える複数のシーリングノードであって、前記プロファイルの中心に対して対称に配置された複数のシーリングノードと、
複数のシーリングアンチノードとを含み、
前記シーリングノードの少なくとも１つの部分が、前記第１の分離可能な処理チャンバ部品の少なくとも１つの表面と接触してシールを形成する表面を有し、前記シーリングノードの少なくとも２つが、前記第２の分離可能な処理チャンバ部品のくぼみと接触する表面を有し、３つのシーリングノードと３つのシーリングアンチノードが存在し、前記複数のシーリングノードのうちの第１のシーリングノードの表面の部分及び前記複数のシーリングアンチノードのうちの第１のシーリングアンチノードの表面の部分が、各々、第１の色を含み、前記第１の色が、前記複数のシーリングノードのうちの第２のシーリングノードの表面の部分及び前記複数のシーリングアンチノードのうちの第２のシーリングアンチノードの表面の部分の第２の色と異なり、
前記シーリングデバイスを圧縮することにより、前記第１のシーリングノードと前記第１の分離可能な部品の表面との間に第１のシールを形成し、第１の対応するシーリングアンチノードと前記第２の分離可能な部品の表面との間に第２のシールを形成する、圧縮することと、
前記第１の分離可能な部品と前記第２の分離可能な部品とを分離することと、
前記第１の分離可能な部品に対して前記シーリングデバイスを再配向し、次いで、前記シーリングデバイスを圧縮することであって、前記シーリングデバイスを再配向した後に前記シーリングデバイスを圧縮することにより、前記第２のシーリングノードと前記第１の分離可能な部品の前記表面との間に第３のシールを形成し、第２の対応するシーリングアンチノードと前記第２の分離可能な部品の前記表面との間に第４のシールを形成する、圧縮することと
を含む、方法。

【請求項7】

前記本体がトロイドの形状に形成される、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記本体が、閉ループ本体であり、各シーリングアンチノードが、前記閉ループ本体の断面においてシーリングノードの直径方向の反対側に位置づけられる、請求項１に記載の処理チャンバ。

【請求項9】

前記チャネルのシーリング小結節の表面が、前記複数のシーリングアンチノードの表面とシールを形成するように構成される、請求項１に記載の処理チャンバ。

【請求項10】

前記チャネルの少なくとも２つのくぼみの表面が、前記複数のシーリングノードの表面とシールを形成するように構成される、請求項１に記載の処理チャンバ。

【請求項11】

前記シーリングノードが、凸部であり、前記シーリングアンチノードが、シーリングノード間の凹部である、請求項１に記載の処理チャンバ。

【請求項12】

前記第１の分離可能な処理チャンバ部品のシーリング表面が、実質的に平面である、請求項１に記載の処理チャンバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、装置および方法に関し、より具体的には、シールを行うためのマルチノード複数回使用Ｏリングおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

集積回路は、単一のチップに数百万のトランジスタ、キャパシタ、および抵抗器を含む複雑なデバイスに進化した。チップ設計の進化は、絶えず、より高速の回路およびより大きい回路密度を必要としている。集積回路の需要が上昇し続けるにつれて、チップ製造は、ウエハスループットを向上させ、製品歩留りを上げた半導体処理システムを要求してきている。このスループットの向上に対応するために、より大きい直径のウエハ、例えば、３００ｍｍ以上の直径を有するウエハを処理するためのシステムが開発されている。

【0003】

一般にウエハを処理することができる処理チャンバは、典型的には、静電チャック（ＥＳＣ）、冷却板と加熱電極とを有する温度制御ベース、および支持体ペデスタルなどのパックを含む半導体ウエハ支持体アセンブリを含む。ガスライン、電線、裏側ガス導管などのような他の様々な構成要素も半導体ウエハ支持体アセンブリに配設される。そのような半導体ウエハ支持体アセンブリの製造中に、内部チャンバ環境と外部環境との間に真空の緊密なシールを保持するために、処理チャンバおよび支持体アセンブリの構成要素間に多数のＯリングを配置する必要がある。Ｏリングは、さらに、処理中にチャンバ内にある敵対性のプラズマまたは化学的環境が、ウエハ支持体構成要素に入り込み攻撃するのを防止する。

【0004】

従来のＯリングの１つの欠点は、チャンバ内での処理サイクルの繰り返しの後に劣化およびガス放出の影響を受けやすいことである。絶え間ない熱および／またはチャンバ圧力サイクルは、Ｏリングの弾性特性を損う。長期間にわたる使用の後、粒子が、最終的に、Ｏリングから剥がれ始める。そのような剥がれは、望ましくない汚染物質を生成するが、その理由は、汚染物質が処理中にウエハ上にゆっくり下降することがあるからである。これらの汚染物質は、その後、処理されたウエハに形成されたデバイスに短絡またはボイドを作り出し、それによって、ウエハの品質を低下させることがある。Ｏリングの交換はこれらの半導体処理チャンバの機能の必要な部分であるが、Ｏリングがさらされる過酷なプラズマおよび化学的環境は、Ｏリングの交換を必要とし、それは、利用者に大幅なコストをもたらす。

【0005】

それゆえに、耐久性のある再使用可能なＯリングの必要性がある。

【発明の概要】

【0006】

１つの実施形態では、少なくとも２つの分離可能な部品の間にシールを形成するためのシーリングデバイスが提供され、シーリングデバイスは、閉ループ本体、複数のシーリングノード、および複数のシーリングアンチノード（ｓｅａｌｉｎｇ ａｎｔｉｎｏｄｅ）を含む。各シーリングアンチノードは、閉ループ本体の断面においてシーリングノードの直径方向の反対側に位置づけられる。

【0007】

別の実施形態において、シール面を有する第１の分離可能な処理チャンバ部品と、部品表面を有する第２の分離可能な処理チャンバ部品とを含む処理チャンバが提供され、第２の分離可能な処理チャンバ部品は、部品表面に形成されたチャネルと、シーリングデバイスとを含む。シーリングデバイスは、本体、複数のシーリングノード、および複数のシーリングアンチノードを含む。シーリングノードの各々の一部分は、２つの分離可能な処理チャンバ部品の各々の少なくとも１つの表面とシールを形成するように構成された表面を有する。

【0008】

別の実施形態において、第１の分離可能な部品と第２の分離可能な部品との間にシールを形成する方法が提供され、この方法は、第１の分離可能な部品と第２の分離可能な部品との間でシーリングデバイスを圧縮することと、第１の分離可能な部品と第２の分離可能な部品とを分離することと、第１の分離可能な部品に対してシーリングデバイスを再配向し、次いで、シーリングデバイスを圧縮することと含む。シーリングデバイスは、本体、複数のシーリングノード、および複数のシーリングアンチノードを含む。シーリングノードおよびシーリングアンチノードのうちの少なくとも１つの一部分は、シーリングデバイスが圧縮されたときに２つの分離可能な部品の各々の少なくとも１つの表面とシールを形成するように構成された表面を有する。シーリングデバイスを圧縮することにより、第１のノードが、第１のシーリングノードと第１の分離可能な部品の表面との間に第１のシールを、および第１のシーリングアンチノードと第２の分離可能な部品の表面との間に第２のシールを形成する。シーリングデバイスを再配向した後、シーリングデバイスを圧縮することにより、第２のシーリングノードは、第２のシーリングノードと第１の分離可能な部品の表面との間に第３のシールを、および第２のシーリングアンチノードと第２の分離可能な部品の表面との間に第４のシールを形成する。

【0009】

本明細書に記載されるＯリングは、多数のシーリング要素を含み、それにより、Ｏリングは、多数の場所でシールすることができる。Ｏリングは、Ｏリングの他の部分を保護しながら損傷に耐える多数の部分を有する。Ｏリングは、回転可能で再使用可能である。

【0010】

本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上述で簡潔に要約した本開示のより具体的な説明を得ることができ、実施形態の一部は、添付の図面に示される。しかしながら、添付の図面は、例示的な実施形態のみを示しており、したがって、その範囲を限定していると考えられるべきではなく、他の等しく効果的な実施形態を認めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】１つの実施形態による、基板処理チャンバの側面断面図である。

【図1B】１つの実施形態による、処理チャンバ部品内に配設されたシーリングデバイスおよび溝の上面図である。

【図2A】１つの実施形態による、溝内のシーリングデバイスの側面断面図である。

【図2B】１つの実施形態による、プロセスプラズマを実施した後の溝内のシーリングデバイスの側面断面図である、

【図2C】１つの実施形態による、プロセスプラズマを実施し、シーリングデバイスを回転させた後の溝内のシーリングデバイスの側面断面図である。

【図2D】１つの実施形態による、溝の等角断面図である。

【図2E】１つの実施形態による、排気部をもつ溝内のシーリングデバイスの側面断面図である。

【図3】１つの実施形態による、異なるシーリング色付き区域が示されている、溝内のシーリングデバイスの等角断面図である。

【図4A】１つの実施形態による、溝内の３つのシーリングノードのシーリングデバイスの側面断面図である。

【図4B】１つの実施形態による、溝内の５つのシーリングノードのシーリングデバイスの側面断面図である。

【図4C】１つの実施形態による、溝内の７つのシーリングノードのシーリングデバイスの側面断面図である。

【図5】１つの実施形態による、シーリングデバイスを回転させる方法の流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示の実施形態は、一般に、処理チャンバの部品間のシールを形成するために使用されるＯリングなどのシーリングデバイスに関する。いくつかの構成では、シーリングデバイスは、処理チャンバのチャンバ部品のうちの少なくとも１つにある溝または凹部（すなわち、図１のチャネル１０５）に配置される。本開示の実施形態は、さらに、一般に、少なくとも１つのチャンバ部品に形成された溝または凹部に対して第１の配向で使用可能な寿命に達したシーリングデバイスを再使用する方法も含む。いくつかの実施形態では、シーリングデバイスの再使用は、チャンバ部品に形成された溝または凹部に対してシーリングデバイスを再配向すること、例えば、溝内でシーリングデバイスを回転させることなどを含む。本開示の実施形態は、一般に、限定はしないが、回転させ再使用することができるマルチノードＯリングに対して有用である。

【0013】

図１Ａは、１つの実施形態による、基板処理チャンバ１５０の側面図である。処理チャンバ１５０は、周囲環境１２６内に配設される。基板５０は、ベース１３５に置かれ、処理チャンバ１５０の処理領域１２５に配されたプロセスプラズマ１４７にさらされる。プラズマ１４７は、処理領域１２５内に配された処理ガスのイオン、中性物質、およびラジカルを含むことになる。典型的な処理ガスは、基板５０に、または処理チャンバ１５０内に見られるチャンバ部品のうちの１つまたは複数にプロセスを実行するために使用される不活性ガスまたは反応性ガス（例えば、前駆体、ハロゲン含有ガス、アンモニア含有ガス）を含むことができる。真空ポンプ１４０および高周波（ＲＦ）電源１４５が、処理チャンバ１５０に接続される。処理チャンバ１５０の外側は、Ｏリング１０３を回転させるかまたは交換することができるように、プラズマ１４７の生成サイクルの間に分離することができる少なくとも２つの分離可能な部品を含む。これらの分離可能な部品は、一般に、本明細書では、下部チャンバ部品１０１および上部チャンバ部品１００と呼ばれる。チャネル１０５は、下部チャンバ部品１０１に形成され、図２に示され、以下でさらに論じられる。

【0014】

図１Ｂは、１つの実施形態による、下部チャンバ部品１０１の表面１１１に形成されたチャネル１０５に配設されたシーリングデバイスの上面図である。以下の説明を簡単にするために、シーリングデバイスは、Ｏリング１０３と呼ぶ。但し、シーリングデバイス（例えば、Ｏリング）は、非円形の幾何学的形状（例えば、図４Ａに示すような３ローブ形状（ｔｈｒｅｅ ｌｏｂｅｄ ｓｈａｐｅ））である断面形状を有することができるので、以下での「Ｏリング」という用語の使用は、本明細書で提供する本開示の実施形態のうちの１つまたは複数内で使用することができるシーリングデバイスの構造的構成に関して限定するようには意図されていない。シーリングデバイスは、いくつかの実施形態によれば、端部がない連続体形状（例えば、トロイド形状）を有する。連続体形状は、円形ループ、三角形ループ、または矩形ループなどの閉ループ形状とすることができる。シーリングデバイスは、いくつかの特殊な場合には、不連続体形状（例えば、２つの端部を有する直線的ストリップ）を有することができる。Ｏリング１０３は、一般に、いくつかの実施形態によれば、天然ゴムもしくは合成ゴム、ブチル、パーフロロエラストマポリマー、ニトリル、シリコーン、テフロン（商標）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エラストマ、または導電性ポリマーなどの弾性材料または弾性ポリマー材料で製作される。

【0015】

図５は、１つの実施形態による、Ｏリング１０３の寿命を延ばすか、またはＯリング１０３を再使用する方法５００の流れ図を示す。方法５００の操作が図２Ａ～図２Ｄおよび図５に関連して説明されるが、当業者は、方法のステップを任意の順序で実行するように構成された任意のシステムが本明細書に記載された実施形態の範囲内にあることを理解されよう。方法５００は、操作５０２で始まり、Ｏリング１０３が所望の場所に取り付けられる。Ｏリング１０３は、第１の分離可能な部品と第２の分離可能な部品との間で圧縮され、その結果、Ｏリングの第１のノードは、第１のシーリングノード２０１Ａと第１の分離可能な部品の表面との間に第１のシールを形成し、第１のシーリングアンチノード２０２Ｂと第２の分離可能な部品の表面との間に第２のシールを形成する。例えば、第１の分離可能な部品は上部チャンバ部品１００とすることができ、第２の分離可能な部品は下部チャンバ部品１０１とすることができ、Ｏリング１０３はチャネル１０５に取り付けることができ、その結果、シーリングノード２０１Ａは上部チャンバ部品１００とシールを形成し、シーリングアンチノード２０２Ｂは下部チャンバ部品１０１とシールを形成する。

【0016】

図２Ａは、操作５０２で上述したように、処理チャンバ１５０の下部チャンバ部品１０１の部品表面１０１Ａに形成されたチャネル１０５内に位置づけられたＯリング１０３の側面断面図である。Ｏリング１０３は、一般に、中実の円形本体１０３Ａと、本体１０３Ａのまわりにローブ構成を形成する複数のシーリングノード２０１（例えば、２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ）と、複数のシーリングアンチノード２０２（例えば、２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ）とを含む。いくつかの実施形態によれば、シーリングノード２０１の数は奇数であり、シーリングアンチノード２０２の数は奇数である。Ｏリングは、１つまたは複数のシーリングノード２０１とシーリングアンチノード２０２との中間に配置された１つまたは複数の合わせ目２０４をさらに含むことができる。シーリングノード２０１は、一般に、丸い凸形形状を有する。シーリングアンチノード２０２は、一般に、丸い凹形形状を有し、２つの別個のシーリングノード２０１と本体１０３Ａとの三叉交差点に形成される。Ｏリング１０３は、各シーリングアンチノード２０２がシーリングノード２０１の直径方向の反対側に位置づけられるように、例えば、図２Ａにおいて、シーリングノード２０１Ａがシーリングアンチノード２０２Ｂの直径方向の反対側にあるなどのように構成される。各シーリングアンチノード２０２およびシーリングノード２０１は、Ｏリング１０３の全長に沿って延びる（図２Ｂには示されていない）。

【0017】

図２Ｄは、本明細書で提供される本開示の１つの実施形態による、２つのくぼみ２０５と１つの小結節２０３とを含む、下部チャンバ部品１０１に形成されたチャネル１０５の一部分の等角断面図である。

【0018】

上述で論じたように、チャネル１０５は、下部チャンバ部品１０１内に形成され、一般に、表面１０１Ａに隣接して位置づけられた側壁１３０と、各々が側壁のうちの１つに隣接して位置づけられた少なくとも２つのくぼみ２０５とを含み、一般に、シーリングノード２０１Ｂ、２０１Ｃがくぼみ２０５の底部に接触できるように、およびシーリングノード２０１Ａが上部チャンバ部品１００とシールを形成できるように十分に深い下部チャンバ部品１０１の凹形の凹部を有する。チャネル１０５は、さらに、一般に、シール面２０３Ａを有する少なくとも１つのシーリング小結節２０３を含み、シーリング小結節は少なくとも２つのくぼみ２０５を分離する。

【0019】

１つの実施形態では、シーリング小結節２０３の表面は、シーリングノード２０１の反対側に位置づけられたＯリング１０３のシーリングアンチノード２０２とシールを形成するように構成され、シーリングノード２０１は、さらに、使用中、上部チャンバ部品１００の部品表面１００Ａとシールを形成する。いくつかの実施形態では、表面１００Ａに対してシールを形成するシーリングノード２０１からＯリングの反対側に位置づけられた２つ以上のシーリングノード２０１の一部分は、各々、チャネル１０５の表面２０５Ａとシールを形成する。大部分の従来のＯリング構成（図示せず）では、Ｏリングは、チャンバの反対面としかシールを形成しない。しかしながら、上記のように、Ｏリング１０３は、いくつかの実施形態では、上部チャンバ部品１００の表面１００Ａとのシールおよびシーリング小結節２０３のシール面２０３Ａとのシールだけでなく、隣接するノード２０１Ｂ、２０１Ｃを介してチャネル１０５の表面２０５Ａとのシールも形成することができる。Ｏリング１０３は、シーリングデバイスの異なる部分に同時に接触しているときにシールを行い、これらの実施形態のうちのいくつかが、上述で列挙されている。Ｏリング１０３のシーリングノード２０１は、Ｏリング１０３が溝２３０から外れないようにするのにも役立つ。加えて、シーリングノード２０１は、Ｏリング１０３の追加の自由度を可能にし、それにより、Ｏリングは、シーリングノードのない従来のＯリングよりも、Ｏリングの永久変形なしに、高い圧力に耐えることができる。

【0020】

通常の動作中の処理領域１２５の処理環境のしばしば攻撃的な性質のために、プラズマ１４７によって励起されたプロセス化学作用が、Ｏリング１０３の露出した面およびＯリング１０３の露出したシール面領域２２０Ａに達し攻撃することになる。プラズマ１４７は、一般に、Ｏリング１０３の材料を攻撃および／または腐食し、Ｏリング材料の機械的特性を変質し、シーリング能力を低下させる。時間と共に、Ｏリング１０３の露出したシール面は攻撃され、その結果、処理領域１２５で維持されるプロセス環境の品質（例えば、真空レベル、汚染、粒子）は、Ｏリングがもはや処理領域１２５で処理し続けるのに必要とされるプロセス環境パラメータ（例えば、圧力、リークレート、汚染、粒子）を維持することができない可能性がある点まで劣化する。大部分の従来のＯリング構成（図示せず）では、Ｏリングが嵌合チャンバ部品と不十分なシールを形成する点に達したときの唯一の措置は、シールを交換することである。しかしながら、上記のように、チャネル１０５および表面１００Ａに対して第１の配向で使用可能な寿命に達した本開示のＯリング１０３は、チャネル１０５および表面１００Ａに対して再配向された後、再使用することができる。

【0021】

加えて、本明細書で開示するＯリング１０３および溝２３０の構成のために、プロセスプラズマ１４７は、シーリングノードのうちの１つ２０１Ａおよび恐らくシーリングアンチノードの１つ２０２Ａしか攻撃しないことになる。残りのシーリングノード２０１Ｂ、２０１Ｃ、およびシーリングアンチノード２０２Ｂ、２０２Ｃは、チャネル１０５内のそれらの位置によって保護される。奇数のシーリングノード２０１を含む構成では、シーリングノード２０１は、向かい合ったチャンバ部品（例えば、上部チャンバ部品１００）に対してシールを形成することになり、シーリングアンチノード２０２は、対応するシーリングノード２０１の真向かいにある小結節２０３とシールを形成することになる。偶数のノードをもつシーリング部材は、隣接するノードと表面１００Ａとの間の境界の区域に室内圧力の空気を閉じ込めることがあり、それは、チャンバ使用中に高真空が達成されるときチャネル１０５に漏れ、チャンバ動作および薄膜成長の成功に必要な高真空を破綻させることがある。奇数のシーリングノード２０１をもつＯリング１０３は、本明細書で説明するように、シーリングノードのうちの１つしか表面１００Ａとシールを作らないので、隣接するノードと表面１００Ａとの間の境界の区域を有していない。

【0022】

操作５０４において、プラズマ１４７が生成され、プラズマ１４７は、Ｏリング１０３を望ましくなく攻撃し、その結果、Ｏリング１０３はもはや必要とされるプロセス環境を維持しなくなる。図２Ｂは、操作５０４において上述したように処理チャンバの処理領域１２５の１つまたは複数のプロセスを終了した後のＯリング１０３の露出したシール面領域２２０Ａを示す。図２Ｂに示されるように、露出したシール面領域２２０Ａは、プラズマ１４７の成分に長期間さらされたために損傷を受けており、その結果、Ｏリング１０３は、もはや必要とされるプロセス環境を維持することができない。一般に、シール面領域２２０Ａの損傷部分は、物理的変化（例えば、Ｏリング１０３の表面のピットまたは細孔の形成）、および／またはＯリング１０３の材料内の材料特性の変化、例えば、材料の機械的特性（例えば、硬度、％伸び率、圧縮永久歪み、結晶化度、モノマー鎖長）などを含む。この時点で、従来のシーリング部材は、プラズマ１４７からシーリング部材が被った損傷のために、チャンバから取り外され処分されなければならないことになる。しかしながら、本明細書で開示するＯリング１０３および溝２３０の構成のために、Ｏリング１０３を回転させることができ、その結果、新しく露出したシール面領域２２０Ｂを露出させることができ、同じＯリング１０３を用いて、プラズマ１４７を再び実施することができる。本明細書で開示するＯリング１０３の再使用可能性は、顧客に対するコストを低減し、背景技術で提示したシーリング部材の交換および処分に費やされる時間を減じる。Ｏリング１０３は、シーリングノード２０１の数の回数だけ使用することができ、したがって、シーリングノード２０１の数の回数よりも１回少なく回転させ配置することができる。

【0023】

操作５０５において、第１の処理チャンバ部品と第２の処理チャンバ部品とが分離される。これにより、処置操作においてＯリング１０３にアクセスし操作することが可能になる。例えば、上部チャンバ部品１００は下部チャンバ部品１０１から分離され、その結果、Ｏリング１０３がアクセス可能になる。

【0024】

操作５０６において、Ｏリング１０３が、前の場所から持ち上げられる。例えば、Ｏリング１０３をチャネル１０５から持ち上げることができる。

【0025】

操作５０８において、Ｏリング１０３は、その場所に再挿入するために、損傷を受けていないシーリングノード２０１Ｂを位置づけるように再配向される。例えば、Ｏリング１０３は、回転させることができる。３つのシーリングノード２０１と３つのアンチノード２０２とを含むＯリング１０３の場合には、Ｏリング１０３は、この操作で、第１の配向から第２の配向まで１２０°回転されることになる。一般に、多数のシーリングノード２０１およびシーリングアンチノード２０２を含むＯリング１０３では、Ｏリング１０３は、この操作で、第１の配向から第２の配向まで、３６０°をシーリングノード２０１およびシーリングアンチノード２０２の数Ｎで割った値（例えば、３６０°／Ｎ）だけ回転されることになる。

【0026】

操作５１０において、Ｏリング１０３は、Ｏリングが操作５０８で再配向された後、所望の場所に再び取り付けられる。Ｏリング１０３は、第１の分離可能な部品と第２の分離可能な部品との間で圧縮され、その結果、Ｏリングの第１のノードは、第２のシーリングノード２０１Ｂと第１の分離可能な部品の表面との間に第１のシールを形成し、第２のシーリングアンチノード２０２Ｃと第２の分離可能な部品の表面との間に第２のシールを形成する。例えば、第１の分離可能な部品は上部チャンバ部品１００とすることができ、第２の分離可能な部品は下部チャンバ部品１０１とすることができ、Ｏリング１０３はチャネル１０５に取り付けることができ、その結果、シーリングノード２０１Ｂは、上部チャンバ部品１００とシールを形成し、シーリングアンチノード２０２Ｃは、下部チャンバ部品１０１とシールを形成する。

【0027】

図２Ｃは、露出したシール面領域２２０Ａが溝２３０内に配置されるように、操作５０６において取り外され、操作５０８において回転され、操作５１０において上述したように取り付けられた後のＯリング１０３を示している。新しい露出したシール面２２０Ｂは、まだ、プラズマ１４７にさらされておらず、それゆえに、Ｏリング１０３は、処理領域１２５でのさらなる処理のための使用に利用可能である。この構成において、ノード２０１Ｂの新しい露出したシール面２２０Ｂ、およびシーリング小結節２０３に接触している２０２Ｃの部分の初期状態の性質により、処理領域１２５の処理環境の品質が再び確立されることになる。

【0028】

次いで、方法５００に見られるプロセス操作は、Ｏリング１０３が使用可能な寿命に達するまで複数回繰り返すことができる。いくつかの実施形態では、方法５００は、シーリングノード２０１のうちのすべての露出したシーリング部分が、すべて、少なくとも、上部チャンバ部品１００とシールを形成するように配向され位置づけられるまで繰り返される。１つの実施形態では、操作５０２～５１０は、シーリングノード２０１および／またはシーリングアンチノード２０２の数よりも１回少ない回数まで連続的に繰り返される。

【0029】

図２Ｅは、１つの実施形態による、排気部２５０をもつ溝２３０内のＯリング１０３の側面断面図である。この実施形態では、シーリング小結節２０３は存在せず、排気部２５０が、シーリングノード２０１Ｂ、２０１Ｃの２つの間に設けられる。排気部２５０により、シーリングノード２０１Ｂ、２０１Ｃの間の区域の圧力を低下させることができる（圧力は図２ＥにＰで示されている）。溝２３０を用いて強いシールを行うには、Ｏリング１０３が溝の側面に押しつけられなければならない。シーリングノード２０１Ｂ、２０１Ｃの間の圧力Ｐを低下させると、Ｏリング１０３への接触圧力が低下し、それにより、より高い圧力差に対してＯリングをシールすることができる。

【0030】

図３は、チャネル１０５に配設されるＯリング１０３の１つの実施形態の等角断面図である。いくつかの実施形態では、図３に示されるように、Ｏリング１０３は、各々が色を施された多数の区域を含む。多数の区域の各々は、場合によっては、隣接するシーリングノード２０１の先端の間に配された重複しない区域として画定することができる。Ｏリング１０３の１つの構成では、１つのシーリングノード２０１Ａの頂上から次の隣接するシーリングノード２０１Ｂにわたり、シーリングアンチノード２０２Ａ全体を包含する区域３００は、Ｏリング１０３の他の同様に画定された区域３０１、３０２と異なるように色付けされる。１つの実施形態では、１つのシーリングノード２０１Ｂの頂上から次の隣接するシーリングノード２０１Ｃおよびシーリングアンチノード２０２Ｂまでの間に配されたＯリング１０３の表面を含む区域３０１は、Ｏリング１０３の区域３００内に見られる色と異なる色を含む。

【0031】

別の実施形態では、１つのシーリングノード２０１Ｃの頂上から次の隣接するシーリングノード２０１Ａおよびシーリングアンチノード２０２Ｃまでの間に配されたＯリング１０３の表面を含む区域３０２は、Ｏリング１０３の区域３００および区域３０１内に見られる色と異なる色を含む。違うように色付けされた区域３００、３０１、３０２は、１）チャネル１０５内のＯリング１０３の配向、２）Ｏリング１０３がチャネル１０５内でねじれているかねじれていないか、ならびに３）Ｏリング１０３の寿命の段階、および交換する必要なしにＯリング１０３をさらに何回回転させることができるか、を決定することを容易にする。プラズマ１４７が区域３００を損傷すると、方法５００で説明したように、区域３００がチャネル１０５内でかつてあった場所に、損傷を受けていない区域３０１が存在するように、Ｏリング１０３をチャネル１０５から持ち上げ、回転させ、配置することができる。区域３００がプラズマ１４７から十分な損傷を受け、その結果、Ｏリング１０３が、もはや必要とされるプロセス環境を維持することができない場合、Ｏリング１０３は、材料に生じた損傷により、Ｏリング１０３の材料の分子構造の変化に起因して色が変化するように設計することができる。この場合、Ｏリング１０３の損傷領域の色の変化は、Ｏリング１０３の元のベースの色を有するＯリング１０３の攻撃されていない部分と比較することができる。これは、必要とされるプロセス環境を維持するには、Ｏリング１０３の配向を回転させる必要があり、新しい損傷を受けていない区域３０１を露出させる必要があるというユーザへの別の指標である。

【0032】

シーリングデバイス形成プロセスにおいて、Ｏリング１０３の表面の各々の色は、Ｏリング１０３を形成する材料を形成するために使用される樹脂または前駆体配合物の一部に１つまたは複数の顔料を加えることによって作り出される。別の形成プロセスでは、有色顔料が分散された有機溶媒が、色付けされるべき区域３００、３０１、３０２に送り出されて、色付けされた被覆が形成される。いくつかの構成では、顔料含有溶媒を使用して、所望の色を含むべき区域３００、３０１、３０２を改変する。いくつかの構成では、Ｏリング１０３の本体１０３Ａは、ポリマー材料を含み、本体の表面上に配されたポリマー材料の少なくとも一部は、無着色の材料の色を変更するためにポリマー材料に加えられた顔料を含む。

【0033】

図４Ａは、１つの実施形態による、チャネル１０５に配置された３つのシーリングノード２０１と３つのシーリングアンチノード２０２とをもつＯリング１０３の断面図である。チャネル１０５は、１つの小結節２０３と２つのくぼみ２０５とを有する。処理チャンバ１５０内での使用の間、シーリングノード２０１Ａは、上部チャンバ部品１００の表面１００Ａに対してシールを形成する。シーリング小結節２０３の表面２０３Ａは、上部チャンバ部品１００の部品表面１００Ａとシールを形成するシーリングノード２０１Ａの反対側に位置づけられたＯリング１０３のシーリングアンチノード２０２Ａとシールを形成するように構成される。表面１００Ａに対してシールを形成するシーリングノード２０１Ａ以外のＯリング１０３の反対側に位置づけられた２つのさらなるシーリングノード２０１Ｂ、２０１Ｃの一部分は、各々が、さらに、チャネル１０５の表面２０５Ａ、２０５Ｂとシールを形成するように位置づけられる。シーリングノード２０１のうちの少なくとも１つの一部分は、Ｏリング１０３がチャネル１０５内に配設されたときに２つの分離可能な部品の一方の少なくとも１つの表面とシールを形成するように構成された表面を有し、２つの分離可能な部品は、１つの実施形態によれば、Ｏリングの異なる部分に同時に接触するように位置づけられる。

【0034】

図４Ｂは、１つの実施形態による、チャネル１０５内に位置づけられた５つのシーリングノード４０１と５つのシーリングアンチノード４０２とをもつＯリング４００の断面図である。小結節２０３は、シーリングアンチノード４０２とともにシールし、上部チャンバ部品１００は、１つのシーリングノード４０１とともにシールする。１つの例では、処理チャンバ内での使用の間、シーリングノード４０１Ａは、上部チャンバ部品１００の表面１００Ａに対してシールを形成する。シーリング小結節２０３の表面の２０３Ａは、上部チャンバ部品１００の表面１００Ａとシールを形成するシーリングノード４０１Ａの反対側に位置づけられたＯリング４００のシーリングアンチノード４０２Ａとシールを形成するように構成される。シーリングノード４０１Ａ以外のＯリング４００の反対側に位置づけられた２つのさらなるシーリングノード４０１Ｂ、４０１Ｃの一部分は、チャネル１０５の表面の２０５Ａ、２０５Ｂとシールを形成することによって表面１００Ａに対してシールを形成する。

【0035】

図４Ｃは、１つの実施形態による、チャネル１０５に位置づけられた７つのシーリングノード４１１と７つのシーリングアンチノード４１２とをもつＯリング４０４の断面図である。小結節２０３は、シーリングアンチノード４１２とともにシールし、上部チャンバ部品１００は、１つのシーリングノード４１１とともにシールする。処理チャンバ内での使用の間、シーリングノード４１１Ａは、上部チャンバ部品１００の表面１００Ａに対してシールを形成する。シーリング小結節２０３の表面の２０３Ａは、上部チャンバ部品１００の表面１００Ａとシールを形成するシーリングノード４０１Ａの反対側に位置づけられたＯリング４０４のシーリングアンチノード４１２Ａとシールを形成するように構成される。シーリングノード４１１Ａ以外のＯリングの反対側に位置づけられた２つのさらなるシーリングノード４１１Ｂ、４１１Ｃの一部分は、チャネル１０５の表面の２０５Ａ、２０５Ｂとシールを形成することによって表面１００Ａに対してシールを形成する。

【0036】

上述で示したように、Ｏリング１０３は、複数のノード２０１と複数のアンチノード２０２とを含む。Ｏリング１０３は、ノード２０１を介して上部チャンバ部品１００のところで少なくともシールし、アンチノード２０２を介して下部チャンバ部品１０１のところで少なくともシールする。処理チャンバ１５０の使用中に、Ｏリング１０３の一部分が損傷されることがあり、したがって、Ｏリングは、Ｏリングの損傷を受けていない部分がプロセス環境にさらに露出されるように回転される。

【0037】

Ｏリング１０３は、再使用可能であり、ユーザのためにコストを低減する。加えて、Ｏリング１０３は、色付き部分を有することができ、それにより、Ｏリングがチャネル１０５に正しく配置されているかどうか、さらに、Ｏリングが損傷を受けていないかどうか、またはＯリングを回転させる必要があるかどうかを調べるのを容易にする。

【0038】

前述は本開示の実施形態に関するが、本開示の他のおよびさらなる実施形態を、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく考案することができ、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】