特表 2024-541640 リフトピン保護アセンブリ及び基板処理装置

(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】2024-11-08

(54)【発明の名称】リフトピン保護アセンブリ及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241031BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024532751

(86)(22)【出願日】2022-09-22

(85)【翻訳文提出日】2024-07-26

(86)【国際出願番号】 KR2022014165

(87)【国際公開番号】W WO2023101168

(87)【国際公開日】2023-06-08

(31)【優先権主張番号】10-2021-0170306

(32)【優先日】2021-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】509123895

【氏名又は名称】ユ－ジーン テクノロジー カンパニー．リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002398

【氏名又は名称】弁理士法人小倉特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ユ，ドゥ ヨル

(72)【発明者】

【氏名】チェ，ホ ミン

(72)【発明者】

【氏名】オ，ワン ソク

(72)【発明者】

【氏名】ソン，ソン ギュン

(72)【発明者】

【氏名】アン，ヒョ ジン

(72)【発明者】

【氏名】イ，サン ドン

(72)【発明者】

【氏名】カン，ウ ヨン

(72)【発明者】

【氏名】キム，セ ヨン

(72)【発明者】

【氏名】キム，キ ホ

(72)【発明者】

【氏名】イ，クン ウ

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131CA12

5F131DA33

5F131DA42

5F131EA22

5F131EB72

5F131EB81

(57)【要約】

本発明の一実施例によると，基板処理装置は，基板に対するプロセスが進行するチャンバと，前記チャンバの内部に設置され，前記基板が配置されるサセプタと，前記サセプタを貫通して前記基板を支持可能な複数のリフトピンと，前記サセプタの下面から突出する前記リフトピンの一部をそれぞれ包む複数の前記サセプタの下面から突出している保護プラグを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に対するプロセスが進行するチャンバと，
前記チャンバの内部に設置され，前記基板が配置されるサセプタと，
前記サセプタを貫通して前記基板を支持可能な複数のリフトピンと，
前記サセプタの下面から突出する前記リフトピンの一部をそれぞれ包む複数の前記サセプタの下面から突出している保護プラグを含む基板処理装置。

【請求項2】

前記基板処理装置は，
前記サセプタの下面に固定可能な平板状の保護カバーをさらに含み，
前記保護カバーは，前記保護プラグがそれぞれ設けられた複数の設置孔及び前記設置孔の上部にそれぞれ位置する着座溝を有する，請求項１記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記保護プラグは，
前記リフトピンが内部に取り付けられた管状の本体と，
前記本体の上部に設置されて前記着座溝に収容される支持リングを備え，
前記支持リングの外径は前記本体の外径よりも大きい請求項２記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記保護カバーは，複数のファスナーを介して前記サセプタの下面に固定され，前記基板と比較して小さな外径を有する請求項２記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記保護プラグは，
前記リフトピンが内部に取り付けられた管状の本体と，
前記本体の上部に設けられて前記サセプタの上面に形成された着座溝に収容される支持リングを備え，
前記支持リングの外径は前記本体の外径よりも大きい請求項１記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記サセプタは，
上下に配置されて前記リフトピンがそれぞれ設けられた複数のリフトピン孔と，
前記リフトピン孔の下部にそれぞれ位置して前記サセプタの下部に向かって開口し，前記リフトピン孔よりも大きな直径を有する締結孔を有し，
前記保護プラグは，
前記リフトピンが内部に設けられた管状の本体と，
前記本体の上部に設けられて締結孔に結合される支持ヘッドを備える請求項１記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記本体の外径は上端が下端よりも大きく，前記本体の上端外径は前記締結孔の直径よりも大きい請求項６記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記サセプタの下面から前記保護プラグの下端までの距離は６～１０mmである請求項１記載の基板処理装置。

【請求項9】

サセプタに取り付けられてサセプタの下面から突出し，前記サセプタの下面から突出した前記リフトピンの一部を包む保護プラグを含むリフトピン保護アセンブリ。

【請求項10】

前記リフトピン保護アセンブリは，
前記サセプタの下面に固定可能な平板状の保護カバーをさらに含み，
前記保護カバーは，前記保護プラグがそれぞれ設けられた複数の設置孔及び前記設置孔の上部にそれぞれ位置する着座溝を有する請求項９記載のリフトピン保護アセンブリ。

【請求項11】

前記保護プラグは，
前記リフトピンが内部に取り付けられた管状の本体と，
前記本体の上部に設けられて前記サセプタの上面に形成された着座溝に収容される支持リングを備え，
前記支持リングの外径は前記本体の外径よりも大きい請求項９記載のリフトピン保護アセンブリ。

【請求項12】

前記保護プラグは，
前記リフトピンが内部に設けられた管状の本体と，
前記本体の上部に設けられ，前記サセプタに形成されて前記サセプタの下部に向かって開放された締結孔に結合される支持ヘッドを備える請求項９記載のリフトピン保護アセンブリ。

【請求項13】

前記サセプタの下面から前記保護プラグの下端までの距離は６～１０mmである請求項９記載のリフトピン保護アセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は，リフトピン保護アセンブリ及び基板処理装置に関し，より詳細には，リフトピンの汚染を防止することができるリフトピン保護アセンブリ及び基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造プロセスでは，リフトピンはチャンバ内に設置され，半導体基板をサセプタ上で持ち上げるか下降させるために使用される。ロボットアームは基板をチャンバの内部に搬送し，サセプタを介して上部に突出したリフトピン上に基板を配置する。その後，リフトピンが下降すると，基板はサセプタの上に置かれる。

【0003】

逆に，基板に対するプロセスが完了した後，リフトピンは上昇して基板をサセプタから持ち上げ，ロボットアームは，プロセスが完了した基板をチャンバから引き出すために基板の下に挿入される。その後，リフトピンが下降し，基板がロボットアーム上に置かれ，ロボットアームは基板をチャンバから引き出す。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は，リフトピンの汚染を防止することができるリフトピン保護アセンブリ及び基板処理装置を提供することにある。

【0005】

本発明の他の目的は，リフトピンがプロセスガスにさらされるのを防ぐことができるリフトピン保護アセンブリ及び基板処理装置を提供することにある。

【0006】

本発明のまた他の目的は，下記発明の詳細な説明と添付した図面からより明確になるはずである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施例によると，基板処理装置は，基板に対するプロセスが進行するチャンバと，前記チャンバの内部に設置され，前記基板が配置されるサセプタと，前記サセプタを貫通して前記基板を支持可能な複数のリフトピンと，前記サセプタの下面から突出する前記リフトピンの一部をそれぞれ包む複数の前記サセプタの下面から突出している保護プラグを含む。

【0008】

前記基板処理装置は，前記サセプタの下面に固定可能な平板状の保護カバーをさらに含み，前記保護カバーは，前記保護プラグがそれぞれ設けられた複数の設置孔及び前記設置孔の上部にそれぞれ位置する着座溝を有することができる。

【0009】

前記保護プラグは，前記リフトピンが内部に取り付けられた管状の本体と，前記本体の上部に設置されて前記着座溝に収容される支持リングを備え，前記支持リングの外径は前記本体の外径よりも大きくてもよい。

【0010】

前記保護カバーは，複数のファスナーを介して前記サセプタの下面に固定され，前記基板と比較して小さな外径を有することができる。

【0011】

前記保護プラグは，前記リフトピンが内部に取り付けられた管状の本体と，前記本体の上部に設けられて前記サセプタの上面に形成された着座溝に収容される支持リングを備え，前記支持リングの外径は前記本体の外径よりも大きくてもよい。

【0012】

前記サセプタは，上下に配置されて前記リフトピンがそれぞれ設けられた複数のリフトピン孔と，前記リフトピン孔の下部にそれぞれ位置して前記サセプタの下部に向かって開口し，前記リフトピン孔よりも大きな直径を有する締結孔を有し，前記保護プラグは，前記リフトピンが内部に設けられた管状の本体と，前記本体の上部に設けられて締結孔に結合される支持ヘッドを備えることができる。

【0013】

前記本体の外径は上端が下端よりも大きく，前記本体の上端外径は前記締結孔の直径よりも大きくてもよい。

【0014】

前記サセプタの下面から前記保護プラグの下端までの距離は６～１０mmであり得る。

【0015】

本発明の一実施例によると，リフトピン保護アセンブリは，サセプタに取り付けられてサセプタの下面から突出し，前記サセプタの下面から突出した前記リフトピンの一部を包む保護プラグを含む。

【0016】

前記リフトピン保護アセンブリは，前記サセプタの下面に固定可能な平板状の保護カバーをさらに含み，保護カバーは，前記保護プラグがそれぞれ設けられた複数の設置孔及び前記設置孔の上部にそれぞれ位置する着座溝を有することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明の一実施例によると，保護プラグは，リフトピンがプロセスガスにさらされるのを防ぐことができる。さらに，必要に応じて保護プラグを簡単に交換してリフトピンの寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施例に係る基板処理装置を概略的に示す図である。

【図2】図１に示す保護カバー及び保護プラグを示す図である。

【図3】本発明の第２実施例に係る基板処理装置を概略的に示す図である。

【図4】図３に示す保護カバー及び保護プラグを示す図である。

【図5】本発明の第３実施例に係る保護プラグを概略的に示す図である。

【図6】本発明の第３実施例に係る保護プラグを概略的に示す図である。

【図7】本発明の第４実施例に係る保護プラグを概略的に示す図である。

【図8】本発明の第４実施例に係る保護プラグを概略的に示す図である。

【図9】工程後のリフトピンの状態を示す写真である。

【図10】工程後のリフトピンの状態を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下，本発明の好ましい実施例を添付した図１～図１０を参照してより詳細に説明する。本発明の実施例は様々な形態に変形されてもよく，本発明の範囲が以下で説明する実施例に限ると解釈されてはならない。本実施例は，該当発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に本発明をより詳細に説明するために提供されるものである。よって，図面に示した各要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている可能性がある。

【0020】

図１は，本発明の第１実施例に係る基板処理装置を概略的に示す図である。サセプタ２０はチャンバ１０の内部空間に設けられ，チャンバ１０は外部からプロセスガスが供給されて基板Ｓに対するプロセスが進行する内部空間を有する。図１に示すように，サセプタ２０は支持軸２２を介して支持され，上部に基板Ｓが載置される。サセプタ２０は，基板Ｓと対応する円形ディスク形状とすることができるが，他の形状も可能である。サセプタ２０は，プロセス進行時に基板Ｓを所定の温度に加熱することができ，ヒータ（図示せず）をサセプタ２０の内部に設置することができる。

【0021】

基板Ｓはリフトピン１によって支持され，リフトピン１はサセプタ２０に形成されたリフトピン孔２１内に貫通してリフトピン孔２１内で昇降することができる。リフトピン１はサセプタ２０の昇降により昇降したり，別途の昇降機構により昇降することができ，リフトピン１の昇降方式は公知技術であるので詳細な説明は省略する。

【0022】

図１に示すように，リフトピン１はサセプタ２０の厚さよりも大きい長さを有する。リフトピン１が下降した状態で，基板Ｓはサセプタ２０の上部に載置され，リフトピン１の上部はリフトピン孔２１内に位置し，リフトピン１の下部はサセプタ２０の下部に突出している。図示していないが，リフトピン１が上昇した状態で，基板Ｓはサセプタ２０から持ち上げられ，リフトピン１の上部はサセプタ２０の上部に突出する。

【0023】

保護カバー３２はサセプタ２０の下面に設けられ，複数のファスナー３４は，保護カバー３２に形成された複数の貫通孔を介して保護カバー３２をサセプタ２０にそれぞれ固定する。保護カバー３２はサセプタ２０に対応する形状であり，概して円板形状であり得る。

【0024】

図２は，図１に示す保護カバー及び保護プラグを示す図である。図２に示すように，保護カバー３２は，リフトピン孔２１にそれぞれ対応する複数の設置孔３５を有しており，保護カバー３２がサセプタ２０に固定された状態で，リフトピン孔２１は設置孔３５とそれぞれ連通している。また，保護カバー３２は，設置孔３５の上部にそれぞれ位置する複数の着座溝を有し，着座溝は設置孔３５よりも大きい直径を有する。ただし，本実施形態とは異なり，着座溝は，上端から下端に向かって傾斜した（テーパ付き）穴形状であってもよい。

【0025】

保護プラグは設置孔３５に挿入され，サセプタ２０の下部に突出したリフトピン１の一部を包む。保護プラグは，管状の本体４２と本体４２の上部に接続された支持リング４４とを含む。本体４２はリフトピン１が内部に設けられ，支持リング４４は着座溝に収容された状態で本体３５を支持する。支持リング４４の外径は本体４２の外径よりも大きい。

【0026】

具体的には，作業者は，保護プラグを設置孔３５に嵌め込み，支持リング４４を着座溝に収容（締結）するように保護プラグを保護カバー３２に取り付けることができ，ファスナー３４を介して保護カバー３２をサセプタ２０に固定するように設置を完了することができる。保護プラグはサセプタ２０の下部に突出したリフトピン１の一部を包み，サセプタ２０の下面から保護プラグの下端までの距離Ｌは６～１０mmとすることができる。

【0027】

図３は本発明の第２実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す図であり，図４は図３に示す保護カバー及び保護プラグを示す図である。先に図１及び図２に示す保護カバー３２は，サセプタ２０の裏面全てを概ね覆うように基板Ｓの直径よりも大きい直径を有するが，図３及び図４に示す保護カバー３２は，サセプタ２０の背面の一部を覆うように基板Ｓの直径より小さい直径を有し，他の構造と機能は同じであり得る。

【0028】

保護カバー３２は，サセプタ２０の背面に接触してサセプタ２０の温度を下げるヒートシンクとして機能することができるので，必要に応じて保護カバー３２のサイズを調整することができる。また，本実施形態では保護カバー３２を円板状として説明したが，保護カバー３２は保護プラグをサセプタ２０の下部に固定するための用途であることを考慮して，保護カバー３２は，「＋」字状のようにサセプタ２０の中心を基準としてリフトピン孔２１に向かって放射状に延びる複数の枝形状であり得る。

【0029】

図５及び図６は，本発明の第３実施形態による保護プラグを概略的に示す図である。図５に示すように，保護カバーを省略することができ，保護プラグをサセプタに直接固定して設置することができる。

【0030】

サセプタ２０は，リフトピン孔２１の下部にそれぞれ位置する複数の締結孔２３を有し，締結孔２３はサセプタ２０の下部に向かって開放されている。締結孔２３は，リフトピン孔２１よりも大きな直径を有し，内周面にねじ山を形成することができる。

【0031】

保護プラグは，管状の本体４２と，本体４２の上部に接続された支持ヘッド４４とを含む。本体４２は，リフトピン１が内部に設けられ，支持ヘッド４４は，外周面に形成されたねじ山を介して締結孔２３に螺合された状態で本体４２を支持する。本体４２の外径は上端が下端より大きく，本体４２の上端外径は締結孔２３の直径よりも大きい。

【0032】

具体的には，作業者は，保護プラグの支持ヘッド４４を締結孔２３にねじ込むように保護プラグをサセプタ２０に固定することができ，本体４２の上端がサセプタ２０の下面に接触した状態で，保護プラグはサセプタ２０の下部に突出したリフトピン１の一部を包み込み，サセプタ２０の下面から保護プラグの下端までの距離Ｌは６～１０mmであり得る。

【0033】

図７及び図８は，本発明の第４実施形態による保護プラグを概略的に示す図である。図７に示すように，サセプタ２０は，リフトピン孔２１の上部にそれぞれ位置する複数の着座溝２２を有しており，着座溝２２はサセプタ２０の上部に向かって開放されている。着座溝２２は，上端から下端に向かって傾斜した（テーパ付き）穴形状であってもよいし，本実施形態と異なり，着座溝２２は，リフトピン孔２１よりも大きな直径を有して段差形状であってもよい。

【0034】

保護プラグは，管状の本体４２と本体の上部に接続された支持リング４４とを含む。本体４２はリフトピン１が内部に設けられ，支持リング４４は着座溝２２に収容された状態で本体４２を支持する。支持リング４４の外径は本体４２の外径よりも大きい。

【0035】

具体的には，作業者は，保護プラグをリフトピン孔２１に嵌合して支持リング４４を着座溝２２に収容（締結）するように保護プラグをサセプタ２０に固定することができ，支持リング４４の上端はサセプタ２０の上面とほぼ同じ高さに位置した状態で，保護プラグはサセプタ２０の下部に突出したリフトピン１の一部を包み，サセプタ２０の下面から保護プラグの下端までの距離Ｌは６～１０mmであり得る。

【0036】

図９及び図１０は，工程後のリフトピン１の状態を示す写真である。

【0037】

図９は，保護プラグが取り付けられていない状態での処理後のリフトピン１の状態を示す。図９を見ると，プロセス中に反応ガスによって発生した異物（またはブラックパウダー）がリフトピン１に付着し（赤い丸で示されている），異物は，リフトピン１がリフトピン孔に沿って昇降するのに障害になったり，リフトピン１から脱落してチャンバ１０内部及び基板Ｓを汚染する問題を生じた。

【0038】

特に，異物は，プロセス過程で反応ガスに露出されたリフトピン１の露出区間全体に付着するのではなく，サセプタ（またはヒータ）２０の下部に位置するいくつかの区間（約６～１０mm）にのみ取り付けられた。

【0039】

図１０は，保護プラグが取り付けられた状態での処理後のリフトピン１の状態を示す。異物がリフトピン１の一部区間（約６～１０mm）にのみ付着することを考慮して保護プラグを設置し（図２及び４参照）， この点を考慮して，サセプタ２０の下面から保護プラグの下端までの距離を６～１０mmに調整した。その結果，プロセス中のリフトピン１の一部の区間は反応ガスにさらされないように制限し，図１０を見ると，リフトピン１に付着した異物は見られなかった。

【0040】

本発明を好ましい実施例を介して詳細に説明したが，これとは異なる形態の実施例も可能である。よって，以下に記載の請求項の技術的思想と範囲は好ましい実施例に限らない。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明は，多様な形態の半導体の製造設備及び製造方法に応用される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】