特表 2023-550421 プロセスチャンバ及び半導体プロセス装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-01

(54)【発明の名称】プロセスチャンバ及び半導体プロセス装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20231124BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 A

H01L21/302 101C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023530166

(86)(22)【出願日】2021-11-17

(85)【翻訳文提出日】2023-05-18

(86)【国際出願番号】 CN2021131205

(87)【国際公開番号】W WO2022105794

(87)【国際公開日】2022-05-27

(31)【優先権主張番号】202011299759.6

(32)【優先日】2020-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510182294

【氏名又は名称】北京北方華創微電子装備有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＮＡＵＲＡ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．８ Ｗｅｎｃｈａｎｇ Ａｖｅｎｕｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ－Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｒｅａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】ルー イェンチォン

(72)【発明者】

【氏名】ウェイ ガン

(72)【発明者】

【氏名】マオ シンフェイ

【テーマコード（参考）】

2G084

5F004

【Ｆターム（参考）】

2G084AA02

2G084AA04

2G084AA05

2G084AA08

2G084BB25

2G084CC04

2G084CC12

2G084CC13

2G084CC15

2G084CC33

2G084FF01

2G084FF39

5F004AA01

5F004BA06

5F004BA14

5F004BB13

5F004BC01

5F004FA01

(57)【要約】

本発明はプロセスチャンバ及び半導体プロセス装置を提供する。該プロセスチャンバは半導体プロセス装置に適用され、内部に反応チャンバが形成されたチャンバ本体と、反応チャンバ内に位置するベースと、ベースに接続され、ウェハを載置するためのチャックアセンブリとを含み、ベースはベース本体及び複数のカンチレバーを含み、複数の前記カンチレバーはベース本体の周方向に沿って間隔を空けて均等に設けられ、各カンチレバーはそれぞれチャンバ本体の内壁及びベース本体の外壁に接続され、チャンバ本体、ベース本体及びカンチレバーは一体成形構造であり、導電性及び熱伝導性を有する材質で製造される。本発明はプロセスチャンバのＲＦ回路の均一性及び全体温度の均一性を大幅に向上させ、さらにウェハの歩留まりを大幅に向上させることを実現する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体プロセス装置に適用されるプロセスチャンバであって、
内部に反応チャンバが形成されたチャンバ本体と、
前記反応チャンバ内に位置するベースと、
前記ベースに接続され、ウェハを載置するためのチャックアセンブリとを含み、
前記ベースはベース本体及び複数のカンチレバーを含み、複数の前記カンチレバーは前記ベース本体の周方向に沿って間隔を空けて均等に設けられ、各前記カンチレバーはそれぞれ前記チャンバ本体の内壁及び前記ベース本体の外壁に接続され、
前記チャンバ本体、前記ベース本体及び前記カンチレバーは一体成形構造であり、導電性及び熱伝導性を有する材質で製造されることを特徴とするプロセスチャンバ。

【請求項2】

前記ベース本体内に収容室を有し、前記収容室は上向きの開口を有し、複数の前記カンチレバーのいずれの内部にも前記収容室に連通する取り付け通路が設けられ、前記チャンバ本体に貫通孔が開けられ、前記貫通孔は前記取り付け通路を前記チャンバ本体の外部に連通し、
前記チャックアセンブリは前記ベース本体に密封接続され、前記収容室の前記開口を密封することに用いられることを特徴とする請求項１に記載のプロセスチャンバ。

【請求項3】

前記取り付け通路は前記カンチレバーに上向きの開口を有し、前記開口は前記収容室に連通し、
前記チャックアセンブリは複数の前記カンチレバーにさらに密封接続され、前記取り付け通路の前記開口を密封することに用いられることを特徴とする請求項２に記載のプロセスチャンバ。

【請求項4】

前記チャックアセンブリはインタフェースディスクを含み、前記インタフェースディスクはディスク本体及びそれに接続された複数のカバープレートを含み、前記ディスク本体は前記ベース本体に密封接続され、前記収容室の前記開口を密封することに用いられ、
前記カバープレートの数が前記カンチレバーの数と同じであり、複数の前記カバープレートは間隔を空けて前記ディスク本体の周囲に均等に分布し、各前記カバープレートは、各前記カンチレバーに１対１で対応して密封接続され、前記取り付け通路の前記開口を密封することに用いられることを特徴とする請求項３に記載のプロセスチャンバ。

【請求項5】

各前記カバープレートとそれに対応する前記カンチレバーとの間に位置決め構造が設けられ、前記カバープレートの前記カンチレバーにおける位置を限定することに用いられることを特徴とする請求項３に記載のプロセスチャンバ。

【請求項6】

各前記位置決め構造は、いずれも、互いに係合する少なくとも１対の位置決め凹部及び位置決め凸部を含み、前記位置決め凹部は、前記カバープレートと前記カンチレバーとの互いに対向する２つの表面のうちの一方に設けられ、前記位置決め凸部は前記カバープレートと前記カンチレバーとの対向する２つの面のうちの他方に設けられることを特徴とする請求項５に記載のプロセスチャンバ。

【請求項7】

前記ベース本体は側壁及び底蓋を含み、前記底蓋は前記側壁の底部に取り外し可能に設けられ、前記底蓋の上面及び前記側壁の内面は前記収容室を画定し、
前記チャンバ本体において前記底蓋に対応する位置に点検口が設けられ、前記点検口は前記反応チャンバに連通することを特徴とする請求項２に記載のプロセスチャンバ。

【請求項8】

前記底蓋の外壁の直径が前記側壁から離れる垂直方向に沿って徐々に小さくなることを特徴とする請求項７に記載のプロセスチャンバ。

【請求項9】

前記側壁と前記底蓋の外面には２つの接続フランジが対応して設けられ、２つの前記接続フランジは垂直方向において互いに積層され、複数の締結具によって固定接続されることを特徴とする請求項７に記載のプロセスチャンバ。

【請求項10】

半導体プロセス装置であって、
プロセスチャンバと、ＲＦアセンブリと、吸気アセンブリと、排気アセンブリとを含み、前記プロセスチャンバは請求項１～９のいずれか１項に記載のプロセスチャンバを採用し、前記ＲＦアセンブリと前記吸気アセンブリはいずれも前記チャンバ本体の頂部に設けられ、前記排気アセンブリは前記チャンバ本体の底部に設けられることを特徴とする半導体プロセス装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、半導体加工の技術分野に関し、具体的には、プロセスチャンバ及び半導体プロセス装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、プラズマプロセス装置は現在の半導体、太陽電池及びフラットパネルディスプレイ等の製造プロセスに広く用いられる。現在の製造プロセスにおいて、プラズマプロセス装置を使用する放電タイプには容量結合プラズマ（ＣＣＰ）タイプ、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）タイプ及び電子サイクロトロン共鳴プラズマ（ＥＣＲ）などのタイプがある。現在、これらの放電タイプは物理気相成長（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ）、プラズマエッチング及び化学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）、プラズマ浸漬イオン注入（Ｐｌａｓｍａ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｉｏｎ Ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ、ＰＩＩＩ）等の半導体プロセス装置に広く適用される。ウェハ中心からエッジまでのエッチング結果が良好な一致性を有することを保証するために、プロセス環境には半導体プロセス装置のプロセスチャンバＲＦ回路が良好な均一性を有することが求められ、またプロセスチャンバ温度が良好な均一性を有することが求められる。

【0003】

しかしながら、従来技術において、ベースはカンチレバーを介してプロセスチャンバ内に取り付けられ、加工公差及び組立公差等の要因のため、カンチレバーとプロセスチャンバのチャンバ壁との間に微小な隙間を有し、両者間の導電性能及び熱伝導性能の不良を引き起こし、それによりウェハの歩留まりが低い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願は、従来方式の欠点に対し、ベースとプロセスチャンバとの間の導電性能及び熱伝導性能が悪いため、ウェハの歩留まりが低いという従来技術に存在している技術的課題を解決するために、プロセスチャンバ及び半導体プロセス装置を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１態様によれば、本願の実施例は、内部に反応チャンバが形成されたチャンバ本体と、前記反応チャンバ内に位置するベースと、前記ベースに接続され、ウェハを載置するためのチャックアセンブリとを含み、
前記ベースはベース本体及び複数のカンチレバーを含み、複数の前記カンチレバーは前記ベース本体の周方向に沿って間隔を空けて均等に設けられ、各前記カンチレバーはそれぞれ前記チャンバ本体の内壁及び前記ベース本体の外壁に接続され、
前記チャンバ本体、前記ベース本体及び前記カンチレバーは一体成形構造であり、導電性及び熱伝導性を有する材質で製造される半導体プロセス装置に適用されるプロセスチャンバを提供する。

【0006】

本願の一実施例では、前記ベース本体内に収容室を有し、前記収容室は上向きの開口を有し、複数の前記カンチレバーのいずれの内部にも前記収容室に連通する取り付け通路が設けられ、前記チャンバ本体に貫通孔が開けられ、前記貫通孔は前記取り付け通路を前記チャンバ本体の外部に連通し、
前記チャックアセンブリは前記ベース本体に密封接続され、前記収容室の前記開口を密封することに用いられる。

【0007】

本願の実施例では、前記取り付け通路は前記カンチレバーに上向きの開口を有し、前記開口は前記収容室に連通し、
前記チャックアセンブリは複数の前記カンチレバーにさらに密封接続され、前記取り付け通路の前記開口を密封することに用いられる。

【0008】

本願の一実施例では、前記チャックアセンブリはインタフェースディスクを含み、前記インタフェースディスクはディスク本体及びそれに接続された複数のカバープレートを含み、前記ディスク本体は前記ベース本体に密封接続され、前記収容室の前記開口を密封することに用いられ、
前記カバープレートの数が前記カンチレバーの数と同じであり、複数の前記カバープレートは間隔を空けて前記ディスク本体の周囲に均等に分布し、各前記カバープレートは、各前記カンチレバーに１対１で対応して密封接続され、前記取り付け通路の前記開口を密封することに用いられる。

【0009】

本願の一実施例では、各前記カバープレートとそれに対応する前記カンチレバーとの間に位置決め構造が設けられ、前記カバープレートの前記カンチレバーにおける位置を限定することに用いられる。

【0010】

本願の実施例では、各前記位置決め構造は、いずれも、互いに係合する少なくとも１対の位置決め凹部及び位置決め凸部を含み、前記位置決め凹部は、前記カバープレートと前記カンチレバーとの互いに対向する２つの表面のうちの一方に設けられ、前記位置決め凸部は前記カバープレートと前記カンチレバーとの対向する２つの面のうちの他方に設けられる。

【0011】

本願の一実施例では、前記ベース本体は側壁及び底蓋を含み、前記底蓋は前記側壁の底部に取り外し可能に設けられ、前記底蓋の上面及び前記側壁の内面は前記収容室を画定し、
前記チャンバ本体において前記底蓋に対応する位置に点検口が設けられ、前記点検口は前記反応チャンバに連通する。

【0012】

本願の一実施例では、前記底蓋の外壁の直径が前記側壁から離れる垂直方向に沿って徐々に小さくなる。

【0013】

本願の一実施例では、前記側壁と前記底蓋の外面には２つの接続フランジが対応して設けられ、２つの前記接続フランジは垂直方向において互いに積層され、複数の締結具によって固定接続される。

【0014】

第２態様によれば、本願の実施例は、プロセスチャンバと、ＲＦアセンブリと、吸気アセンブリと、排気アセンブリとを含み、前記プロセスチャンバは第１態様に係るプロセスチャンバを採用し、前記ＲＦアセンブリと前記吸気アセンブリはいずれも前記チャンバ本体の頂部に設けられ、前記排気アセンブリは前記チャンバ本体の底部に設けられる半導体プロセス装置を提供する。

【発明の効果】

【0015】

本願の実施例に係る技術的解決手段の有益な技術的効果は以下のとおりである。

【0016】

本願の実施例に係るプロセスチャンバでは、そのチャンバ本体、ベース本体及びカンチレバーは同様の導電性と熱伝導性を有する材質で製造された、一体成形構造を採用し、それにより、カンチレバーとチャンバ本体との間に隙間が存在せず、カンチレバーとチャンバ本体との間の導電性に優れ、それによりプロセスチャンバのＲＦ回路の均一性が大幅に向上し、また、チャンバ本体からカンチレバーへの熱伝導性能が向上し、それによりプロセスチャンバ全体の温度の均一性が大幅に向上し、さらにウェハの歩留まりが大幅に向上する。さらに、チャンバ本体、ベース本体及びカンチレバーは一体成形構造を採用するため、本願の実施例の構造安定性を向上させることができるだけでなく、使用及びメンテナンスのコストを大幅に低減することができる。

【0017】

本願の実施例に係る半導体プロセス装置は、本願の実施例に係る上記プロセスチャンバを採用することにより、プロセスチャンバのＲＦ回路の均一性、全体温度の均一性が大幅に向上させることができ、それによりウェハの歩留まりが大幅に向上し、また、本願実施例の構造安定性を向上させることができるだけでなく、使用及びメンテナンスのコストを大幅に低減することができる。

【0018】

本願の付加的な態様及び利点は以下の説明において部分的に与えられ、これらは以下の説明から明らかになり、又は本願の実践によって了解される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本願の上記及び／又は付加的な態様及び利点は以下の図面を参照して実施例に対する説明から明らかになり、理解しやすくなり、図において、

【図1】本願の実施例に係るチャックアセンブリを省略したプロセスチャンバの立体構造の概略図である。

【図2】本願の実施例に係るチャックアセンブリの立体構造概略図である。

【図3】本願の実施例に係るプロセスチャンバの断面概略図である。

【図4】本願の実施例に係るプロセスチャンバの平面概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下は本願を詳細に説明し、本願の実施例の例は図面に示され、ここで、同一又は類似の符号は終始、同一又は類似の部材又は同一又は類似の機能を有する部材を示す。また、本発明の特徴を示すことに従来技術の詳細な説明を必要としない場合には、その説明を省略する。以下は図面を参照して説明した実施例は例示的なものであり、本願を単に説明することに用いられ、本願を限定するものと解釈することはできない。

【0021】

当業者であれば理解されるように、ここで使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、特に定義しない限り、当業者の一般的な理解と同じ意味を有する。また、理解されるように、汎用辞書に定義されているような用語は、従来技術の文脈と同じ意味を持ち、ここのように特に定義されていない限り、理想的な意味や本格的な意味で解釈されることはない。

【0022】

以下は、具体的な実施例で本願の技術的解決手段及び本願の技術的解決手段が上記技術的課題をどのように解決するかについて詳細に説明する。

【0023】

本願の実施例は、半導体プロセス装置に適用されるプロセスチャンバを提供し、該プロセスチャンバの構造概略図は図１及び図３に示され、該プロセスチャンバは、内部に反応チャンバ１１が形成されたチャンバ本体１と、反応チャンバ１１内に位置するベース２と、ベース２に接続され、ウェハ（図示せず）を載置するためのチャックアセンブリ３とを含み、ベース２はベース本体２１及び複数のカンチレバー２２を含み、複数のカンチレバー２２はベース本体２１の周方向に沿って間隔を空けて均等に設けられ、各カンチレバー２２はそれぞれ反応チャンバ１１の内壁及びベース本体２１の外壁に接続され、チャンバ本体１、ベース本体２１及びカンチレバー２２は一体成形構造であり、導電性及び熱伝導性を有する材質で製造される。

【0024】

図１及び図３に示すように、チャンバ本体１は、具体的に金属材質で製造された立方体構造を採用してもよく、チャンバ本体１の中央部には、ベース２及びチャックアセンブリ３を収容するための中空の反応チャンバ１１が形成される。実際の適用において、チャンバ本体１の頂部に蓋（図示せず）が設けられてもよく、底部の抽気口１２は半導体プロセス装置の排気アセンブリ（図示せず）に接続されてもよく、排気アセンブリは反応チャンバ１１の内部から抽気し、反応チャンバ１１を真空状態にして、それによりウェハに反応環境を供給することができる。

【0025】

ベース２とチャンバ本体１は一体成形構造を採用し、そして、ベース２とチャンバ本体１の材質は同じであり、いずれも導電性及び熱伝導性を有する材質で製造され、例えば金属材質を採用する。具体的には、ベース本体２１は具体的に円柱状構造であり、ベース本体２１の外周に３つのカンチレバー２２が設けられ、３つのカンチレバー２２はベース本体２１の周方向に沿って間隔を空けて均等に分布し、３つのカンチレバー２２のいずれもベース本体２１及びチャンバ本体１と一体成形して製造され、各カンチレバー２２の両端がそれぞれチャンバ本体１の内壁及びベース本体２１の外壁に接続される。チャックアセンブリ３の全体構造は円盤状構造を採用してもよく、チャックアセンブリ３はベース本体２１の頂部に設けられ、ウェハを載置して吸着することに用いられる。

【0026】

本願の実施例に係るプロセスチャンバでは、そのチャンバ本体、ベース本体及びカンチレバーは同様の導電性と熱伝導性を有する材質で製造された一体成形構造を採用し、このようにしてカンチレバーとチャンバ本体との間に隙間が存在せず、カンチレバーとチャンバ本体との間の導電性に優れ、それによりプロセスチャンバのＲＦ回路の均一性が大幅に向上し、またチャンバ本体からカンチレバーへの熱伝導性能が向上し、それによりプロセスチャンバ全体の温度の均一性が大幅に向上し、さらにウェハの歩留まりが大幅に向上する。さらに、チャンバ本体、ベース本体及びカンチレバーは一体成形構造であるため、本願の実施例の構造安定性を向上させることができるだけでなく、使用及びメンテナンスのコストを大幅に低減することができる。

【0027】

なお、本願の実施例はカンチレバー２２及びチャンバ本体１の具体的な実施形態を限定するものではなく、例えばカンチレバー２２は２つ又は３つ以上としてもよく、チャンバ本体１は円筒状構造を採用することもできる。したがって、本願の実施例はこれに限定されるものではなく、当業者は実際の状況に応じて設定を自ら調整することができる。

【0028】

本願の一実施例では、図１に示すように、ベース本体２１内に収容室２１１を有し、該収容室２１１は上向きの開口を有し、複数のカンチレバー２２内には、いずれも収容室２１１に連通する取り付け通路２２１が設けられ、チャンバ本体１に貫通孔１３が開けられ、該貫通孔１３は取り付け通路２２１をチャンバ本体１の外部に連通し、チャックアセンブリ３はベース本体２１に密封接続され、収容室２１１の上記開口を密封することに用いられる。

【0029】

図１に示すように、ベース本体２１は、具体的には、ベース本体２１内に収容室２１１が形成されるように、円筒状構造とされる。各カンチレバー２２は、例えば矩形の棒状構造を採用し、カンチレバー２２は、取り付け通路２２１を形成するように、中空構造とされる、チャンバ本体１には、各カンチレバー２２内の取り付け通路２２１に対応する貫通孔１３が設けられる。貫通孔１３は具体的に矩形構造を採用してもよく、貫通孔１３の断面寸法がカンチレバー２２内の取り付け通路２２１の寸法と同じである。取り付け通路２２１はチャンバ本体１の内外を接続するケーブル、ガスパイプや水パイプ等の部品（図示せず）を設けることに用いられるだけでなく、サイズが適切な部品を取り付けることもでき、それにより、チャンバ本体１の外部空間及びチャンバ本体１の空間占有を大幅に節約する。

【0030】

本願の実施例では、図１乃至図４に示すように、取り付け通路２２１はカンチレバー２２に上向きの開口２２２を有し、該開口２２２は収容室２１１に連通し、チャックアセンブリ３はまた、取り付け通路２２１の上記開口２２２を密封するために、複数のカンチレバー２２に密封接続されてもよい。

【0031】

本願の一実施例では、チャックアセンブリ３はインタフェースディスク３２を含み、該インタフェースディスク３２は収容室２１１の上記開口に密封して設けられる。

【0032】

チャックアセンブリ３のインタフェースディスク３２は具体的に金属材質で製造された円盤状構造を採用してもよく、インタフェースディスク３２は、収容室２１１の開放口を密封するように、ベース本体２１の頂部にカバーされてもよい。インタフェースディスク３２とベース本体２１との間は取り外し可能に接続され、それにより本願の実施例の着脱メンテナンスの効率が向上する。また、ベース本体２１及びカンチレバー２２はいずれも中空構造を採用するため、本願の実施例の製造コストを大幅に節約することができる。

【0033】

なお、本願の実施例はカンチレバー２２の具体的な形状を限定せず、例えばカンチレバー２２は丸棒状構造を採用してもよい。したがって、本願の実施例はこれに限定されるものではなく、当業者は実際の状況に応じて設定を自ら調整することができる。

【0034】

本願の一実施例では、図１乃至図４に示すように、インタフェースディスク３２はディスク本体３２１及びそれに接続された複数のカバープレート３２２を含み、ディスク本体３２１は、ベース本体２１に密封接続され、収容室２１１の上記開口を密封することに用いられ、カバープレート３２２の数がカンチレバー２２の数と同じであり、複数のカバープレート３２２は間隔を空けてディスク本体３２１の周囲に均等に分布し、各カバープレート３２２は、各カンチレバー２２に１対１で対応して密封接続され、取り付け通路２２１の上記開口２２２を密封することに用いられる。

【0035】

本願の一実施例では、ディスク本体３２１及び複数のカバープレート３２２は一体成形構造である。

【0036】

インタフェースディスク３２がベース本体２１に取り付けられると、３つのカバープレート３２２は３つのカンチレバー２２に対応してカバーされ得ることにより、３つのカンチレバー２２の取り付け通路２２１の上記開口２２２を１対１で対応して密封し、カンチレバー２２の取り付け通路２２１内に取り付けられた部品を保護し、それによりプロセスチャンバがプロセスを実行する際に部品を腐食することが回避され、さらに故障率が大幅に低下し、耐用年数が向上する。実際に適用する際には、インタフェースディスク３２を分解すれば開口２２２を介してベース本体２１内及びカンチレバー２２内に取り付けられた部品をメンテナンスすることができ、それにより本願の実施例の着脱メンテナンスの効率が大幅に向上する。

【0037】

なお、本願の実施例はカバープレート３２２の具体的な数を限定せず、カバープレート３２２の数がカンチレバー２２の数に対応して設定すればよい。したがって、本願の実施例はこれに限定されるものではなく、当業者は実際の状況に応じて設定を自ら調整することができる。

【0038】

本願の一実施例では、図１乃至図４に示すように、チャックアセンブリ３は静電チャック３１を含み、静電チャック３１はディスク本体３２１に設けられ、ウェハを載置することに用いられる。

【0039】

図１乃至図４に示すように、静電チャック３１は具体的にセラミック材質で製造された円盤状構造を採用してもよく、静電チャック３１の上面はウェハを載置することに用いられてもよく、静電チャック３１の底面はディスク本体３２１に密接して設けられる。ディスク本体３２１はベース本体２１の頂部にカバーされてもよく、ディスク本体３２１は、静電チャック３１を取り付け、静電チャック３１の電極及びバックガスにインタフェースを供給することに用いられる。ディスク本体３２１の直径が静電チャック３１の直径よりも大きくてもよく、静電チャック３１とベース本体２１を接続することを容易にし、接続方式は取り外し可能に接続することであってもよく、それにより本願の実施例の着脱メンテナンスの効率が向上する。なお、本願の実施例はチャックアセンブリ３の具体的なタイプを限定せず、当業者は実際の状況に応じて設定を自ら調整することができる。

【0040】

本願の実施例では、図１乃至図３に示すように、各カバープレート３２２とそれに対応するカンチレバー２２との間には、カバープレート３２２のカンチレバー２２における位置を限定するための位置決め構造４が設けられる。該位置決め構造は様々な構造を有してもよく、例えば、各位置決め構造４は、いずれも、互いに係合する少なくとも１対の位置決め凹部及び位置決め凸部を含み、該位置決め凹部は、カバープレート３２２とカンチレバー２２との互いに対向する２つの表面のうちの一方に設けられ、該位置決め凸部は、カバープレート３２２とカンチレバー２２との互いに対向する２つの表面のうちの他方に設けられる。具体的には、図１に示すように、上記位置決め凸部は例えばカンチレバー２２の上面に設けられた位置決め柱４１であり、上記位置決め凹部は例えばカバープレート３２２の底面に設けられた位置決め孔（図示せず）であり、該位置決め孔は位置決め柱４１と係合し、カバープレート３２２のカンチレバー２２における位置を限定する。

【0041】

図１乃至図３に示すように、位置決め凹部と位置決め凸部は具体的に２対であってもよく、それぞれ２つのカンチレバー２２及び２つのカバープレート３２２の間に位置し、位置決め構造４は、インタフェースディスク３２を正確な位置に位置決めして取り付けることに用いられる。しかしながら、本願の実施例はこれに限定されるものではなく、例えば位置決め構造４はさらにバンプと凹溝との係合形態を採用してもよく、当業者は実際の状況に応じて設定を自ら調整することができる。

【0042】

本願の一実施例では、３つのカバープレート３２２の外周面は、直径が反応チャンバ１１の内径よりも小さい弧面構造を採用してもよく、両者の差を例えば２ｍｍ（ミリメートル）程度とすることにより、インタフェースディスク３２を取り付ける際に反応チャンバ１１の内壁との間に機械的干渉が発生することを回避し、それにより本願に実施される着脱メンテナンスの効率が大幅に向上し、そして、本願の実施例の故障率を効果的に低減することができる。

【0043】

また、インタフェースディスク３２とベース本体２１との間の取り付け及び密封を容易にするために、カンチレバー２２の上面の反応チャンバ１１の側壁に近いところは閉鎖構造であり、すなわち開口２２２の収容室２１１から離れる側辺と反応チャンバ１１の側壁との間に予め設定された距離を有し、該予め設定された距離は具体的に３０ｍｍであってもよく、カンチレバー２２の肉厚は２０ｍｍ程度に設定されてもよい。位置決め柱４１は、インタフェースディスク３２の位置を位置決めするために、反応チャンバ１１の側壁に近接して設けられてもよい。しかしながら、本願の実施例は以上のものに限定されるものではなく、当業者は実際の状況に応じて設定を自ら調整することができる。

【0044】

本願の一実施例では、図１乃至図４に示すように、ベース本体２１は側壁３５及び底蓋３４を含み、底蓋３４は側壁３５の底部に取り外し可能に設けられ、底蓋３４の上面及び側壁３５の内面は収容室２１１を画定し、チャンバ本体１において底蓋３４に対応する位置に点検口１４が設けられ、該点検口１４は反応チャンバ１１に連通し、底蓋３４をメンテナンスすることに用いられる。

【0045】

図１乃至図４に示すように、底蓋３４は具体的に金属材質で製造された殻状構造を採用し、底蓋３４の上面は側壁３５の底面に接続され、底蓋３４の上面と側壁３５の内面は収容室２１１を画定する。底蓋３４は収容室２１１を閉鎖することに用いられ、収容室２１１内には、複数種の部品、例えば昇降アセンブリ（図示せず）を取り付けてもよく、該昇降アセンブリはインタフェースディスク３２及び静電チャック３１を貫通することができ、ウェハを駆動してチャックアセンブリ３に対して昇降させることに用いられ、底蓋３４を取り外すことにより収容室２１１内の部品をメンテナンスしやすくなる。底蓋３４と側壁３５は具体的にフランジやボルトを介して係合接続することができ、具体的には、側壁３５と底蓋３４の外面に対応して２つの接続フランジ（３５１、３４１）が設けられ、２つの接続フランジ（３５１、３４１）は垂直方向に互いに積層され、複数の締結具（図示せず）を介して固定接続される。しかしながら、本願の実施例はこれに限定されるものではなく、例えば底蓋３４と側壁３５との間はさらに螺着や係着等を採用して接続されてもよい。底蓋３４と側壁３５は取り外し可能な構造を採用してもよく、これにより、昇降ユニットをメンテナンスしやすくし、着脱メンテナンスの効率が大幅に向上する。

【0046】

なお、本願の実施例の全ては、必ず底蓋３４を含むものではなく、例えば底蓋３４は側壁３５との間に一体成形構造を採用してもよく、側壁３５には各部品をメンテナンスするためのメンテナンスドア構造が開けられる。したがって、本願の実施例はこれに限定されるものではなく、当業者は実際の状況に応じて高さの設定を自ら調整することができる。チャンバ本体１の側面に矩形の点検口１４が開けられ、該点検口１４の長さが底蓋３４の直径よりも大きく、点検口１４の高さが底蓋３４の厚さよりも大きく、これにより、底蓋３４の着脱メンテナンスを容易にし、本願の実施例の着脱メンテナンスの効率が大幅に向上する。

【0047】

なお、本願の実施例は点検口１４の具体的な位置及び形状を限定せず、点検口１４の所在位置は底蓋３４の位置に対応して設定すればよい。したがって、本願の実施例はこれに限定されるものではなく、当業者は実際の状況に応じて設定を自ら調整することができる。

【0048】

本願の一実施例では、図３に示すように、底蓋３４の外壁の直径が側壁３５から離れる垂直方向に沿って徐々に小さくなる。具体的には、底蓋３４は、具体的には、上部が大きく下部が小さい円錐台構造であってもよく、すなわち底蓋３４の外径が上面から底面の方向に徐々に小さくなる。上記設計を採用し、底蓋３４は円錐台設計を採用するため、チャンバ本体１内のガスが下方の抽気口１２に流れることに寄与し、それにより反応チャンバ１１内の気流の安定性が低下し、さらにウェハの歩留まりが向上する。

【0049】

本願の一実施例では、図１に示すように、ベース２及びチャンバ本体１はいずれもアルミニウム合金材質で製造される。具体的には、チャンバ本体１、ベース本体２１及びカンチレバー２２は、いずれもアルミニウム合金材質で製造されてもよく、一体成形構造を採用することにより三者間の導電性に優れ、複数のカンチレバー２２間にほとんど差がないため、ＲＦ回路の等価電流は、周方向に均等に分布することにより３つのカンチレバー２２からチャンバ本体１に流れて接地でき、それによりＲＦ回路の均一性が向上する。具体的には、カンチレバー２２の数が３つであってもよく、３つのカンチレバー２２はベース本体２１の外周に均等に配置され、２つの隣接するカンチレバー２２がなす角は１２０度であり、チャンバ本体１、ベース本体２１及びカンチレバー２２の間の熱伝導が優れているため、チャンバ本体１は均等に分布する３つのカンチレバー２２を介してベース本体２１に熱を伝導し、これにより、チャンバ本体１とベース本体２１との温度差を低減させるだけでなく、ベース本体２１箇所の温度の均一性を向上させることができる。また、チャンバ本体１の横断面における複数のカンチレバー２２の上部の幅は１００～２００ｍｍであってもよいが、本願の実施例はこれに限定されるものではなく、具体的には、カンチレバー２２の幅がカンチレバー２２の数及び反応チャンバ１１内の気流状態への影響に基づき設定することができる。したがって、本願の実施例はカンチレバー２２の具体的な仕様を限定するものではなく、当業者は実際の状況に応じて設定を自ら調整することができる。

【0050】

同様の発明思想に基づき、本願の実施例は、プロセスチャンバと、ＲＦアセンブリと、吸気アセンブリと、排気アセンブリとを含み、ここで、プロセスチャンバは上記各実施例に係るようなプロセスチャンバを採用し、ＲＦアセンブリ及び吸気アセンブリはいずれもチャンバ本体の頂部に設けられ、排気アセンブリはチャンバ本体の底部に設けられる半導体プロセス装置を提供する。

【0051】

本願の実施例を適用すると、少なくとも以下の有益な効果を実現することができる。

【0052】

本願の実施例に係る半導体プロセス装置は、本願の実施例に係る上記プロセスチャンバを採用することにより、プロセスチャンバのＲＦ回路の均一性、全体温度の均一性が大幅に向上させることができ、それによりウェハの歩留まりが大幅に向上し、また、本願実施例の構造安定性を向上させることができるだけでなく、使用及びメンテナンスのコストを大幅に低減することができる。

【0053】

なお、以上の実施形態は、本発明の原理を説明するために採用された例示的な実施形態にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の精神及び本質を逸脱することなく、種々の変形及び改良を行うことができ、これらの変形及び改良も本発明の保護範囲とみなすべきである。

【0054】

本願の説明において、理解されるように、用語「中心」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」等で指示した方位又は位置関係は図に示す方位又は位置関係に基づくものであり、単に本願を簡潔に説明するためのものであり、係る装置又は素子が必ずしも特定の方位を持ったり、特定の方位で構成及び操作されたりすることを指示又は暗示しないため、本発明を限定するものではないと理解すべきである。

【0055】

用語「第１」、「第２」は単に説明の目的に用いられ、相対的な重要性を指示又は暗示し又は指示された技術的特徴の数を暗示すると理解できない。これにより、「第１」、「第２」が限定された特徴は１つ又は複数の該特徴を明示的又は暗黙的に含むことができる。本発明の説明において、特に説明しない限り、「複数「の意味は２つ又は２つ以上である。

【0056】

本願の説明において、なお、特に明確な限定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続」は広義に理解すべきであり、例えば、固定接続、取り外し可能な接続、又は一体的接続であってもよく、機械的接続、電気的接続であってもよく、直接連結、中間媒体を介する間接的連結、２つの素子の内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本願での具体的な意味を理解することができる。

【0057】

本明細書の説明において、具体的な特徴、構造、材料又は特徴は適切な方式でいずれかの１つ又は複数の実施例又は例示に組み合わせられ得る。

【0058】

以上は本願の一部の実施形態に過ぎず、指摘すべきことは、本技術分野の当業者にとって、本願の原理から逸脱することなく、さらにいくつかの改良及び修飾を行うことができ、これらの改良及び修飾も本願の保護範囲と見なされるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2023-07-10

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体プロセス装置に適用されるプロセスチャンバであって、
内部に反応チャンバが形成されたチャンバ本体と、
前記反応チャンバ内に位置するベースと、
前記ベースに接続され、ウェハを載置するためのチャックアセンブリとを含み、
前記ベースはベース本体及び複数のカンチレバーを含み、複数の前記カンチレバーは前記ベース本体の周方向に沿って間隔を空けて均等に設けられ、各前記カンチレバーはそれぞれ前記チャンバ本体の内壁及び前記ベース本体の外壁に接続され、
前記チャンバ本体、前記ベース本体及び前記カンチレバーは一体成形構造であり、導電性及び熱伝導性を有する材質で製造されることを特徴とするプロセスチャンバ。

【請求項2】

前記ベース本体内に収容室を有し、前記収容室は上向きの開口を有し、複数の前記カンチレバーのいずれの内部にも前記収容室に連通する取り付け通路が設けられ、前記チャンバ本体に貫通孔が開けられ、前記貫通孔は前記取り付け通路を前記チャンバ本体の外部に連通し、
前記チャックアセンブリは前記ベース本体に密封接続され、前記収容室の前記開口を密封することに用いられることを特徴とする請求項１に記載のプロセスチャンバ。

【請求項3】

前記取り付け通路は前記カンチレバーに上向きの開口を有し、前記開口は前記収容室に連通し、
前記チャックアセンブリは複数の前記カンチレバーにさらに密封接続され、前記取り付け通路の前記開口を密封することに用いられることを特徴とする請求項２に記載のプロセスチャンバ。

【請求項4】

前記チャックアセンブリはインタフェースディスクを含み、前記インタフェースディスクはディスク本体及びそれに接続された複数のカバープレートを含み、前記ディスク本体は前記ベース本体に密封接続され、前記収容室の前記開口を密封することに用いられ、
前記カバープレートの数が前記カンチレバーの数と同じであり、複数の前記カバープレートは間隔を空けて前記ディスク本体の周囲に均等に分布し、各前記カバープレートは、各前記カンチレバーに１対１で対応して密封接続され、前記取り付け通路の前記開口を密封することに用いられることを特徴とする請求項３に記載のプロセスチャンバ。

【請求項5】

各前記カバープレートとそれに対応する前記カンチレバーとの間に位置決め構造が設けられ、前記カバープレートの前記カンチレバーにおける位置を限定することに用いられることを特徴とする請求項４に記載のプロセスチャンバ。

【請求項6】

各前記位置決め構造は、いずれも、互いに係合する少なくとも１対の位置決め凹部及び位置決め凸部を含み、前記位置決め凹部は、前記カバープレートと前記カンチレバーとの互いに対向する２つの表面のうちの一方に設けられ、前記位置決め凸部は前記カバープレートと前記カンチレバーとの対向する２つの面のうちの他方に設けられることを特徴とする請求項５に記載のプロセスチャンバ。

【請求項7】

前記ベース本体は側壁及び底蓋を含み、前記底蓋は前記側壁の底部に取り外し可能に設けられ、前記底蓋の上面及び前記側壁の内面は前記収容室を画定し、
前記チャンバ本体において前記底蓋に対応する位置に点検口が設けられ、前記点検口は前記反応チャンバに連通することを特徴とする請求項２に記載のプロセスチャンバ。

【請求項8】

前記底蓋の外壁の直径が前記側壁から離れる垂直方向に沿って徐々に小さくなることを特徴とする請求項７に記載のプロセスチャンバ。

【請求項9】

前記側壁と前記底蓋の外面には２つの接続フランジが対応して設けられ、２つの前記接続フランジは垂直方向において互いに積層され、複数の締結具によって固定接続されることを特徴とする請求項７に記載のプロセスチャンバ。

【請求項10】

半導体プロセス装置であって、
プロセスチャンバと、ＲＦアセンブリと、吸気アセンブリと、排気アセンブリとを含み、前記プロセスチャンバは請求項１～９のいずれか１項に記載のプロセスチャンバを採用し、前記ＲＦアセンブリと前記吸気アセンブリはいずれも前記チャンバ本体の頂部に設けられ、前記排気アセンブリは前記チャンバ本体の底部に設けられることを特徴とする半導体プロセス装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0048】

本願の一実施例では、図３に示すように、底蓋３４の外壁の直径が側壁３５から離れる垂直方向に沿って徐々に小さくなる。具体的には、底蓋３４は、具体的には、上部が大きく下部が小さい円錐台構造であってもよく、すなわち底蓋３４の外径が上面から底面の方向に徐々に小さくなる。上記設計を採用し、底蓋３４は円錐台設計を採用するため、チャンバ本体１内のガスが下方の抽気口１２に流れることに寄与し、それにより反応チャンバ１１内の気流の安定性が向上し、さらにウェハの歩留まりが向上する。

【国際調査報告】