▶ バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッドの特許一覧
(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】2024-08-05
(45)【発行日】2024-08-14
(54)【発明の名称】ウエハ操作のためのリフトピンシステム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20240806BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020537238
(86)(22)【出願日】2018-12-14
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-04-08
(86)【国際出願番号】 US2018065753
(87)【国際公開番号】W WO2019139731
(87)【国際公開日】2019-07-18
【審査請求日】2021-12-10
(31)【優先権主張番号】62/615,211
(32)【優先日】2018-01-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/938,239
(32)【優先日】2018-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500324750
【氏名又は名称】バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】マルセリナス， スタシア
(72)【発明者】
【氏名】カヤビャブ， ライアダン
(72)【発明者】
【氏名】フィッシャー， ジョナサン ディー．
【審査官】宮久保 博幸
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－０５３１３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－００７０７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２０７４５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１７３９４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２５１０７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０２８２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－００２６７７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００８－１７７４５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３７３６１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表平１０－５０８１５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１１２３０３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウエハ支持体と、前記ウエハ支持体に連結されたリフトピンアセンブリであって、複数のピンを含むリフトピンアセンブリと、
を備えるリフトピンシステムであって、
前記複数のピンは、
ハウジングを通って延在する先端部であって、
前記ハウジングの開口部を通って延在する第１の部分と、
前記第１の部分から延在する第２の部分であって、前記ハウジング内に位置する第２の部分と、
を含む、先端部と、
前記ハウジング内のばねであって、前記先端部に対して付勢するとともに、前記ばねの第１の端部が前記第２の部分に当接する、ばねと、
前記ばね内へと上方に延在する、前記ハウジング内の支持ステムであって、前記ばねが前記支持ステムを取り囲み、前記支持ステムが、前記先端部の前記第２の部分と、前記ハウジングの近位端との間に位置している、支持ステムと、
を備え、支持部が、前記ハウジングに螺合可能に連結される、リフトピンシステム。
【請求項2】
前記複数のピンは、前記ウエハ支持体を通って延在する、請求項１に記載のリフトピンシステム。
【請求項3】
前記第２の部分はフランジを含み、前記ばねの第１の端部は、前記フランジに当接する、請求項１に記載のリフトピンシステム。
【請求項4】
前記ばねの第２の端部が、前記支持部に直接物理的に連結される、請求項１に記載のリフトピンシステム。
【請求項5】
前記ばねの前記第１の端部は、前記先端部の前記第２の部分の周囲に延在する、請求項３に記載のリフトピンシステム。
【請求項6】
静電チャックを通って延在する複数の支持アームを含む支持構造と、前記複数の支持アームに連結されたハウジングと、
前記ハウジングを通って延在する先端部であって、
前記ハウジングの開口部を通って延在する第１の部分と、
前記第１の部分から延在する第２の部分であって、前記ハウジング内に位置する第２の部分と、
を含む、先端部と、
前記ハウジング内のばねであって、前記先端部に対して付勢するとともに、前記ばねの第１の端部が前記第２の部分に当接する、ばねと、
前記ばね内へと上方に延在する、前記ハウジング内の支持ステムであって、前記ばねが前記支持ステムを取り囲み、前記支持ステムが、前記先端部の前記第２の部分と、前記ハウジングの近位端との間に位置している、支持ステムと、
を備え、前記先端部は、前記静電チャックの上面の上方に延在し、前記複数の支持アームは、前記ハウジングと直接螺合可能に連結される、リフトピンアセンブリ。
【請求項7】
静電チャックを通って延在する複数の支持アームを含む支持構造と、前記複数の支持アームに螺合可能に連結されたハウジングと、
前記ハウジングを通って延在する先端部であって、前記静電チャックの上面の上方に延在するとともに、
前記ハウジングの開口部を通って延在する第１の部分と、
前記第１の部分から延在する第２の部分であって、前記ハウジング内に位置する第２の部分と、
を含む、先端部と、
前記ハウジング内のばねであって、前記先端部に対して付勢するとともに、前記ばねの第１の端部が前記第２の部分に当接する、ばねと、
前記ばね内へと上方に延在する、前記ハウジング内の支持ステムであって、前記ばねが前記支持ステムを取り囲み、前記支持ステムが、前記先端部の前記第２の部分と、前記ハウジングの近位端との間に位置している、支持ステムと、
を備える、リフトピンアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［０００１］ 本願は、「Ｌｉｆｔ Ｐｉｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗａｆｅｒ Ｈａｎｄｌｉｎｇ」と題され、２０１８年１月９日に出願された米国特許仮出願第６２／６１５，２１１号の優先権を主張するもので、そのすべての内容は参照により本願に組み込まれている。
【0002】
［０００２］ 本開示の実施形態は、概して、ウエハ操作に関し、より具体的には、ウエハ操作用にカスタマイズされたリフトピンシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
［０００３］ 基板上のいくつかのデバイスの形成は、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバのような、堆積チャンバ内で堆積された複数の薄膜層を含む。いくつかの実施形態では、基板は、良好な膜均一性を得るために、堆積処理中に回転される。いくつかの層の堆積はまた、加熱される基板を含んでもよい。さらに、堆積処理は、高真空圧を含む。静電チャックは、堆積処理中に基板支持体上に基板を静電的に保持するためにしばしば使用される。セットアップ中に、３つ以上のリフトピン上に支持されたウエハなどの基板は、静電チャックの突起またはリフトピン上に降ろされる。その後、静電チャックの電源または電圧がオンになる。
【0004】
［０００４］ 現在のリフトピンアセンブリは、１つまたは複数の先端部の保守および／または交換では、処理チャンバからの完全な取り外しを含むため、ツールの稼働停止という結果になる。さらに、現在のリフトピンアセンブリは、カスタマイズ可能ではなく、焦点のぼけとデチャッキングの問題に悩まされている。本開示が提供されるのは、現在のアプローチのこのような不備に関してである。
【発明の概要】
【0005】
［０００５］ 第１の実施形態では、リフトピンシステムは、ウエハ支持体と、ウエハ支持体に連結されたリフトピンアセンブリとを含みうる。リフトピンアセンブリは、複数のピンを含んでもよく、複数のピンの各々は、ハウジングを通って延在する先端部を有し、ハウジングは、支持アームに連結されている。複数のピンの各々は、ハウジング内にばねをさらに含んでもよく、ばねは先端部に対して付勢する。
【0006】
［０００６］ 第２の実施形態では、リフトピンアセンブリは、静電チャックを通って延在する複数の支持アームを含む支持構造と、複数の支持アームに連結されたハウジングとを含みうる。リフトピンアセンブリは、ハウジングを通って延在する先端部と、ハウジング内にばねとをさらに含んでもよく、ばねは先端部に対して付勢する。
【0007】
［０００７］ 第３の実施形態では、リフトピンアセンブリは、静電チャックを通って延在する複数の支持アームを含む支持構造と、複数の支持アームに連結されたハウジングとを含みうる。リフトピンアセンブリは、ハウジングを通って延在する先端部をさらに含んでもよく、先端部は、静電チャックの上面の上方に延在する。リフトピンアセンブリは、ハウジング内にばねをさらに含んでもよく、ばねは先端部に対して付勢する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の特定の態様によるリフトピンシステムの側面断面図を示す。
【図5】本開示の特定の態様による別のピンの側面断面図を示す。
【図6】本開示の特定の態様によるリフトピンシステムの側面断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
［００１６］ 図面は、必ずしも縮尺どおりではない。図面は、単なる表現であり、本開示の特定のパラメータを描写することを意図していない。さらに、図面は、本開示の例示的な実施形態を示すことを意図しており、したがって、範囲を限定するものとは見なされない。
【0010】
［００１７］ さらに、図面のいくつかにおける特定の要素は、説明を明確にするために、省略されるか、または縮尺通りには図示されていないことがある。断面図は、「スライス」または「近接して見た」断面図の形態の場合があり、説明を明確にするために、「真の」断面図では見えている特定の背景線を省略することがある。さらに、明確にするために、いくつかの参照番号は、いくつかの図面では省略されることがある。
【0011】
［００１８］ これ以降、本開示による様々なアプローチを、方法の実施形態が示されている添付の図面を参照して、より完全に説明する。アプローチは、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載された実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が詳細かつ完全であり、システムおよび方法の範囲を当業者に完全に伝えるように提供されている。
【0012】
［００１９］ 便宜上および明確にするために、「上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上方（ｕｐｐｅｒ）」、「下方（ｌｏｗｅｒ）」、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「横方向（ｌａｔｅｒａｌ）」、および「縦方向（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）」などの用語は、本明細書では、図に見られるようなデバイスの構成要素の幾何学的形状および配向に関し、これらの構成要素およびそれらの構成部品（ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ ｐａｒｔｓ）の相対的な配置および配向を説明するために使用される。用語は、具体的に言及された単語、その派生語、並びに同様の意味および／または意義の単語を含む。
【0013】
［００２０］ 本明細書で使用されるように、単数形で示され、「ａ」または「ａｎ」という語に続く要素または動作は、そのような除外が明示的に示されるまで、複数の要素または動作を含むものとして理解されたい。さらに、本開示の「一実施形態」への言及は、限定を意図するものではない。追加の実施形態も、示された特徴を組み込むことができる。
【0014】
［００２１］ さらに、「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ）」または「近似的に（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語は、いくつかの実施形態では同義的に使用することができ、当業者によって許容される任意の相対的尺度を使用して説明することができる。例えば、これらの用語は、意図された機能を依然として提供する程度の逸脱を示すために、基準パラメータとの比較の役割を果たすことができる。限定するものではないが、基準パラメータからの逸脱は、例えば、１％未満、３％未満、５％未満、１０％未満、１５％未満、２０％未満などの値になりうる。
【0015】
［００２２］ リフトピンシステムおよびリフトピンアセンブリが開示される。１つまたは複数のアプローチでは、リフトピンシステムは、静電チャックまたはプラテンと、静電チャックまたはプラテンに連結されたリフトピンアセンブリとを含む。リフトピンアセンブリは、複数のピンを含んでもよい。複数のピンの各々は、ハウジングを通って延在する先端部と、ハウジング内のばねとを含んでもよく、ばねは先端部に対して付勢する。複数のピンは、それぞれ、ハウジングに連結された支持アームを含んでもよい。いくつかのアプローチでは、ハウジングは、支持アームと螺合可能に連結され、交換を容易にするため、静電チャックまたはプラテンの上面より上方の各ピンの先端部へのアクセスが可能である。交換可能な先端部は、特定の処理またはウエハ特性に応じて、ピン先端部の幾何学的形状、材料、ばね力などのより容易なカスタマイズをさらに可能にする。
【0016】
［００２３］ 以下に説明するように、本明細書において提供されるのは、静電チャック（ＥＳＣ）上のウエハを取り扱うための新しいリフトピン機構設計である。リフトピン機構は、特定のばねおよびリフトピン先端部を装填した交換可能なアセンブリばねであってもよい。リフトピン先端部は、ばねに溶接可能な任意の材料で作ることができる。リフトピン先端は、リフトピンのユーザ、処理、または目的に応じて、事実上どのような先端部形状であってもよい。非限定的な一実施形態では、リフトピンのハウジング内側での金属と金属の接触を防止して、粒子生成を低減するため、リフトピンは三角形の形状になっている。ばねは、パルスＤＣバイアスＲＦプラズマ処理中の電気的導通（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）を目的として、背面力接触（ｂａｃｋｓｉｄｅ ｆｏｒｃｅ ｃｏｎｔａｃｔ）を提供することができる。いくつかのアプローチでは、ばねは、ＤＣバイアスのための電気的導通を改善するためにリフトピン先端部にレーザー溶接され、リフトピン先端部アセンブリの導電性ベースに機械的に（例えば、ねじによって）固定されてもよい。ねじは、リフトピン先端部アセンブリを導電性リフトピン支持アセンブリに固定することができる。
【0017】
［００２４］ 使用中、例えば、支持アセンブリがウエハの装填／取出のための「上方」位置にあるときに、ねじはＥＳＣ表面の上方でアクセス可能になりうる。リフトピン先端部は、リフトピン支持アセンブリに螺合または圧入されたハウジングを含むことができる。ハウジングは、リフトピン先端部をプラズマ見通し線から覆うのを助け、リフトピンとばねを意図した方向に誘導するのを助ける。
【0018】
［００２５］ いくつかのアプローチでは、ばねは、リフトピンアセンブリのハウジング内に取り付けられる。例えば、ばねの底部タング（ｂｏｔｔｏｍ ｔａｎｇ）をハウジング内部のベースに機械的に固定して、電気的導通を維持し、組立設置中にばねを所定の位置に固定することができる。他のアプローチでは、非金属ピン先端部を溶接可能なピンホルダーに圧入することができ、溶接可能なピンホルダーはばねにレーザー溶接されている。
【0019】
［００２６］ リフトピン先端部は、ピン先端部の幾何学的形状および材料を変更することによって、ツール、処理および／またはユーザごとにカスタマイズすることができる。例えば、背面絶縁層を貫通するために、より鋭い先端部を選択してもよい。逆に、背面の損傷を避けるため、より平坦な先端部を使用してもよい。ばねは、例えば、どれだけの背面力接触が意図されるかに応じて、ツール、処理および／またはユーザごとにカスタマイズすることもできる。例えば、背面絶縁層を貫通する場合、より大きなばね力が選択されうる。ウエハの背面の損傷を避けるため、より小さなばね力を選択してもよい。本明細書に開示されるリフトピンアセンブリは、ユニバーサルサポートアセンブリ、および交換可能なリフトピン先端部を使用して、そのような方法で作動することを意図している。リフトピン先端部は、意図された頻度で交換することができ、および／または処理の間で切り替えることができる。
【0020】
［００２７］ いくつかの実施形態では、先端部は、ＥＳＣ／プラテン／表面の上方でアクセス可能であり、チャンバの下方にアクセスする必要がないため、余計な労力／機械的支持／ツールの稼働停止は要求されない。有利には、先端部は、チャンバから追加の部品を取り除くことなく、取り外し、取り付けが可能である。リフトピン先端部アセンブリはさらに、（例えば、オペレータのエラーを回避するため）反復可能な設置処理を可能にする。１つの非限定的な実施例では、ツールの稼働停止は、およそ１日からおよそ１時間に短縮されうる。本開示の実施形態はまた、例えば、０．３ｌｂｆ～１．８ｌｂｆから０．４５ｌｂｆ～０．５５ｌｂｆ（または、それ以上）の範囲で、ばね力の再現性を改善することができる。
【0021】
［００２８］ 次に図１と図２を参照して、本開示の実施形態によるリフトピンシステム（以下、「システム」）１００をより詳細に説明する。図に示すように、システム１００は、ウエハ支持体１０２と、ウエハ支持体１０２に連結されたリフトピンアセンブリ１０４とを含んでもよい。いかなる特定のタイプまたは形状にも限定されないが、ウエハ支持体１０２は、これ以降、静電チャックとして記述される。静電チャックは、物理的気相堆積、エッチング、または化学気相堆積などの様々な用途で使用される処理チャンバ内での基板処理中に、半導体ウエハなどの基板を保持することができる。他の実施形態では、ウエハ支持体１０２はプラテンであってもよい。静電チャックは、静電クランプ場を生成するための誘電体または半導体セラミック材料を含む一体型チャック本体内に埋め込まれた１つまたは複数の電極を含んでもよい。例えば、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、または金属酸化物がドープされた酸化アルミニウムなどの半導電性セラミック材料を使用して、ジョンセン・ラーベック（Ｊｏｈｎｓｅｎ－Ｒａｈｂｅｋ）または非クーロン静電クランプ場を生成することが可能になりうる。
【0022】
［００２９］ 単極静電チャックでは、チャックは、印加電圧によって基板に対して電気的にバイアスされた単一の電極を備える。プラズマを処理チャンバ内に導入し、チャックおよび基板内に対向する静電荷を誘導して、基板をチャックに静電的に保持するための静電引力を生成する。双極静電チャックでは、チャックは、基板をチャックに保持するための静電力を提供するために、互いに対して電気的にバイアスされた２つの電極を備える。単極静電チャックとは異なり、双極チャックは、静電クランプ力を発生させるためにプラズマの存在を必要としない。
【0023】
［００３０］ 静電チャックは、機械的クランプ装置および真空チャックと比較して、いくつかの利点を提供する。例えば、静電チャックは、機械的クランプによって引き起こされる応力誘起クラックを減少させ、処理のために基板のより大きな領域を露出させることを可能にし（エッジ除外がほとんどないか、全くない）、低圧環境または高真空環境で使用することができる。加えて、静電チャックは、基板をチャッキング表面に対してより均一に保持して、基板温度に対するより大きな制御を可能にすることができる。この制御は、チャックと基板との間の熱的結合のために熱伝達ガスを使用することによって、さらに強化されてもよい。
【0024】
［００３１］ 集積回路の製造に用られる種々の処理は、基板処理のための高温および広い温度範囲を含みうる。そのような温度は、およそ２０℃～およそ１５０℃の範囲であってもよく、いくつかの処理では３００℃～５００℃、あるいはこれを超える高温であってもよい。したがって、多くの場合、広範囲の温度にわたって動作可能な静電チャックを有することが望ましい。
【0025】
［００３２］ 静電チャックの利点を利用するために、静電チャックは、基板を加熱および冷却するため、およびチャック電極への電力の経路を確保するための様々な構成要素を含む、基板支持アセンブリの一部を形成してもよい。さらに、基板支持アセンブリは、基板バイアスを提供するため、およびプラズマ電力を供給するための構成要素も含んでもよい。その結果、静電チャックのセラミック本体は、いくつか例を挙げるならば、追加の電極と、加熱素子、ガスチャネル、および冷却剤チャネルなどの他の構成要素とを含んでもよい。また、静電チャックは、１つまたは複数の支持構成要素に取り付けられてもよい。
【0026】
［００３３］ さらに図１と図２を参照すると、システム１００のリフトピンアセンブリ１０４は、支持ベース１１４から延在する複数の支持アーム１０８、１１０、および１１２を含む支持構造１０６をさらに含んでもよい。図に示すように、複数の支持アーム１０８、１１０、および１１２は、例えば、開口部１２３を通ってウエハ支持体１０２内に延在している。任意の特定の形状または構成に限定されないが、支持ベース１１４は、その端部に対応する支持アームをそれぞれ含む３つの点を含んでもよい。いくつかの実施形態では、複数の支持アーム１０８、１１０、および１１２は、支持ベース１１４と一体に形成される。支持ベース１１４は、リフトピンアセンブリ１０４の上昇位置または下降位置に応じて、ウエハ支持体１０２の底面１１７に直接隣接して当接または位置するように構成された上面１１５を含んでもよい。支持ベース１１４は、支持ベース１１４をシャフト１２１に連結するファスナ１１９をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、支持ベース１１４は、シャフト１２１の周りを回転することができる。
【0027】
［００３４］ さらに示すように、複数の支持アーム１０８、１１０、および１１２のそれぞれに接続されるのは、それぞれのピン１１６、１１８、および１２０である。いくつかの実施形態では、複数のピン１１６、１１８、および１２０の各々は、例えば、螺合（ｔｈｒｅａｄｉｎｇ）によって、対応する各支持アーム１０８、１１０、および１１２に直接物理的に連結されてもよい。具体的には、いくつかの実施形態では、複数のピン１１６、１１８、及び１２０のそれぞれに沿った雌ねじが、それぞれの支持アーム１０８、１１０、及び１１２の外側に沿った雄ねじに機械的に連結される。
【0028】
［００３５］ ここで図３と図４を参照して、本開示の非限定的な実施形態によるリフトピンアセンブリ１０４の例示的なピン１１６をより詳細に説明する。図に示すように、ピン１１６は、近位端１３０及び遠位端１３２を有するハウジング１２８を含むことができる。先端部１３４は、ハウジング１２８の遠位端１３２の開口部１３６を通って延在することができる。近位端１３０において、ハウジング１２８は、支持アーム１０８を取り囲み、直接機械的に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、先端部１３４は、ウエハ（図示せず）と係合するためにハウジング１２８の外側に延在する第１の部分１３８を含む。先端部１３４は、ハウジング１２８内に第２の部分１４０をさらに含むことができ、第２の部分１４０は、開口部１３６の直径よりも大きい／長い断面または直径を有するフランジ１４２を含む。このように、フランジ１４２は、ハウジング１２８の遠位端１３２に向かうピンの軸方向の動きを制限することができる。
【0029】
［００３６］ さらに示すように、ピン１１６は、ハウジング１２８の内部１４６に位置するばね１４４を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ばね１４４は、先端部１３４の第２の部分１４０を取り囲み、フランジ１４２と当接する第１の端部１４８を有する螺旋ばねである。いくつかの実施態様では、ばね１４４は、先端部１３４に直接溶接されてもよい。ばね１４４の第２の端部１５０は、ハウジング１２８内に位置するされたベース１５２に連結されてもよい。例えば、ベース１５２は、ハウジング１２８の遠位端１３２に向かってばね１４４内に延在する第１の部分１５４を含むことができる。ベース１５２は、第１の部分１５４から延在する第２の部分１５６をさらに含むことができ、第２の部分１５６は、ハウジング１２８の内部１４６でベース１５２の軸方向位置を維持するために、ハウジング１２８の内部ショルダ１６０と係合するための、第１の部分１５４よりも大きい断面を有する。
【0030】
［００３７］ いくつかの実施形態では、ばね１４４の第２の端部１５０は、ベース１５２に直接物理的に連結されてもよい。例えば、ばね１４４の底部タング１６２は、ベース１５２の内部チャネル１６４内に延在し、ねじなどのファスナ１６８のステム１６６の周りに延在することができる。いくつかの実施形態では、底部タング１６２は、ファスナ１６８およびベース１５２によって機械的に固定されて、電気的導通を維持し、ピン１１６の設置中にばね１４４を所定の位置に固定することができる。
【0031】
［００３８］ ここで図５を参照すると、本開示の非限定的な実施形態によるピンアセンブリ（例えば、図１～図４のリフトピンアセンブリ１０４）の別の例示的なピン２１６が、より詳細に説明される。図に示すように、ピン２１６は、近位端２３０および遠位端２３２を有するハウジング２２８を含むことができる。先端部２３４は、ハウジング２２８の遠位端２３２の開口部２３６を通って延在することができる。近位端２３０において、ハウジング２２８は、支持アーム２０８を取り囲み、直接機械的に連結されてもよい。この実施形態では、ハウジング２２８は、支持アーム２０８の周りに圧入されてよく、ハウジング２２８の内面と支持アーム２０８の外面との間に摩擦シールを形成する１つまたは複数のＯリング２８０を含むことができる。
【0032】
［００３９］ いくつかの実施形態では、先端部２３４は、ウエハ（図示せず）と係合するためにハウジング２２８の外側に延在する第１の部分２３８を含む。先端部２３４は、ハウジング２２８内に第２の部分２４０をさらに含むことができ、第２の部分２４０は、開口部２３６の直径よりも大きい／長い断面または直径を有するフランジ２４２を含む。このように、フランジ２４２は、ハウジング２２８の遠位端２３２に向かうピンの軸方向の動きを制限することができる。この実施形態では、第１の部分２３８および第２の部分２４０は、互いに連結された別個の構成要素であってもよい。さらに、いくつかの実施形態では、第１の部分２３８は、非金属／非導電性であってもよい。第１の部分２３８は、第２の部分２４０に圧入されてよく、第２の部分２４０は、ばね２４４にレーザー溶接される。
【0033】
［００４０］ さらに示すように、ピン２１６は、ハウジング２２８の内部２４６に位置するばね２４４を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ばね２４４は、先端の第２の部分２４０を取り囲み、フランジ２４２と当接する第１の端部２４８を有する螺旋ばねである。ばね２４４の第２の端部２５０は、ハウジング２２８内に位置するベース２５２に連結されてもよい。例えば、ベース２５２は、ハウジング２２８の遠位端２３２に向かってばね２４４内に延在する第１の部分２５４を含むことができる。ベース２５２は、第１の部分２５４から延在する第２の部分２５６をさらに含むことができ、第２の部分２５６は、ハウジング２２８の内部２４６でベース２５２の軸方向位置を維持するために、ハウジング２２８の内部ショルダ２６０と係合するための、第１の部分２５４よりも大きい断面を有する。
【0034】
［００４１］ いくつかの実施形態では、ばね２４４の第２の端部２５０は、ベース２５２に直接物理的に連結されてもよい。例えば、ばね２４４の底部タング２６２は、ベース２５２の内部チャネル２６４内に延在し、ねじなどのファスナ２６８のステム２６６の周りに延在することができる。いくつかの実施形態では、底部タング２６２は、ファスナ２６８およびベース２５２によって機械的に固定されて、電気的導通を維持し、ピン２１６の設置中にばね２４４を所定の位置に固定することができる。
【0035】
［００４２］ ここで図６と図７を参照して、本開示の実施形態によるリフトピンシステム（以下、「システム」）３００をより詳細に説明する。図に示すように、システム３００は、ウエハ支持体３０２と、ウエハ支持体３０２に連結されたリフトピンアセンブリ３０４とを含んでもよい。いかなる特定のタイプまたは形状にも限定されないが、ウエハ支持体３０２は、半導体ウエハまたはプラテンなどの基板を保持するために使用される静電チャックであってもよい。
【0036】
［００４３］ システム３００のリフトピンアセンブリ３０４は、支持ベース３１４から延在する複数の支持アーム３０８、３１０、および３１２を含む支持構造３０６をさらに含むことができる。図に示すように、複数の支持アーム３０８、３１０、および３１２は、例えば、一組の開口部３２３を通ってウエハ支持体３０２内に延在する。任意の特定の形状または構成に限定されないが、支持ベース３１４は、その端部に対応する支持アームをそれぞれ含む３つの点を含んでもよい。支持ベース３１４は、リフトピンアセンブリ３０４の上昇位置または下降位置に応じて、ウエハ支持体３０２の底面３１７に直接隣接して当接または位置するように構成された上面３１５を含んでもよい。支持ベース３１４は、支持ベース３１４をペデスタル３２７およびシャフト３２１に連結する複数のファスナ（例えば、ねじ）３１９をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、支持ベース３１４は、シャフト３２１の周りを回転することができる。
【0037】
［００４４］ さらに示すように、複数の支持アーム３０８、３１０、および３１２のそれぞれに接続されるのは、それぞれのピン３１６、３１８、および３２０である。いくつかの実施形態では、複数のピン３１６、３１８、および３２０のそれぞれは、例えば、螺合または圧入によって、対応する各支持アーム３０８、３１０、および３１２に物理的／機械的に直接連結されてもよい。具体的には、いくつかの実施形態では、複数のピン３１６、３１８、及び３２０のそれぞれに沿った雌ねじが、それぞれの支持アーム３０８、３１０、及び３１２の外側に沿った雄ねじに機械的に連結される。図７に最もよく示されているように、複数のピン３１６、３１８、および３２０の各々は、支持ベース３１４からの取り外しを可能にするために、１つまたは複数のツーリングフラット（ｔｏｏｌｉｎｇ ｆｌａｔｓ）３３１を含んでもよい。
【0038】
［００４５］ ここで図８を参照すると、本開示の非限定的な実施形態によるリフトピンアセンブリ３０４の例示的なピン３１６が、より詳細に説明される。図に示すように、ピン３１６は、近位端３３０および遠位端３３２を有するハウジング３２８を含むことができる。いくつかの実施形態では、近位端３３０は、支持ベース３１４の上面３１５まで延在することができる（図６と図７）。先端部３３４は、ハウジング３２８の遠位端３３２の開口部３３６を通って延在することができる。近位端３３０において、ハウジング３２８は、支持アーム３０８を取り囲み、直接機械的に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、先端部３３４は、ウエハ（図示せず）と係合するためにハウジング３２８の外側に延在する第１の部分３３８を含む。先端部３３４は、ハウジング３２８内に第２の部分３４０をさらに含むことができ、第２の部分３４０は、開口部３３６の直径よりも大きい／長い断面または直径を有するフランジ３４２を含む。このように、フランジ３４２は、先端部３３４がハウジング３２８の遠位端３３２から出るのを防止することができる。いくつかの実施形態では、第１の部分３３８は、第２の部分３４０に圧入されてもよい。図に示すように、第２の部分３４０は、ハウジング３２８の内部３４６を通って延在するシャフトであってもよい。第２の部分３４０は、支持アーム３０８に近接する近位端３７２と、ハウジング３２８の遠位端３３２まで延在する遠位端３７４とを有することができる。第２の部分３４０は、ピン３１６の動きを制限するために、内部ショルダ３８０と当接する第２のフランジ３７６を含んでもよい。
【0039】
［００４６］ さらに示すように、ピン３１６は、ハウジング３２８の内部３４６に位置するばね３４４を含んでもよい。いくつかの実施態様では、ばね３４４は、先端部３３４の第２の部分３４０を取り囲む第１の端部３４８を有し、第２のフランジ３７６と当接する螺旋ばねである。いくつかの実施態様では、ばね３４４は、先端部３３４の第２の部分３４０に直接溶接されてもよい。ばね３４４の第２の端部３５０は、ハウジング３２８内に延在する支持アーム３０８に当接してもよい。いくつかの実施形態では、支持アーム３０８は、ばね３４４の第２の端部３５０内に上方に延在する支持ステム３８２を含むことができる。
【0040】
［００４７］ いくつかの実施形態では、ばね３４４の第２の端部３５０は、支持アーム３０８に直接物理的に連結されてもよい。具体的には示されていないが、ばね３４４の底部タングは、支持アーム３０８の内部チャネル内に延在してもよい。ばね３４４の底部タングは、電気的導通を確保するために、その中に機械的に固定されるか、または他の方法で保持されてもよい。ピン３１６は、現場で使用するために圧入され、螺合されてもよく、ピン３１６は基本的に分離不可能なアセンブリとなる。
【0041】
［００４８］ 本明細書における実施形態の第１の利点には、定期的な処理中にピン先端部を静電チャック表面より上方で交換することができるため、ピン先端部の交換が容易であることが含まれ、その結果、稼働停止が低減される。本明細書の実施形態の第２の利点は、異なる処理／種、異なるデバイス／ウエハ（背面層）および温度範囲に対して異なるリフトピンを使用できることである。リフトピンは、処理、ユーザ、製品ラインなどに対してカスタマイズすることができる。本明細書の実施形態の第３の利点には、焦点のぼけの改善、すなわち、リフトピンの再現性がより高く、リフトピンの交換がより容易であることが含まれる。本明細書の実施形態の第４の利点には、カスタム材料およびリフトピン力を提供することによって、デチャッキング問題を軽減できることが含まれる。
【0042】
［００４９］ 本開示の特定の実施形態が本明細書に記載されているが、本開示は、当該技術分野が許す限り広い範囲内にあり、本明細書を同様に読むことができるため、本開示はこれに限定されない。したがって、上記の説明は、限定として解釈されるべきではない。むしろ、上記の説明は、特定の実施形態の例示にすぎない。当業者であれば、添付の請求権の範囲の趣旨および範囲内で、他の修正を想起するであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】