用于衬底加工工具的承载环至基座的运动学安装制造技术

用于将承载衬底的承载环安装到处理室内的基座的各种运动学安装件。各种运动学安装件中的每一个都在安装过程中提供平稳的滑动动作，减少不需要的颗粒的产生，并防止承载环自由落体到基座上。由落体到基座上。由落体到基座上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于衬底加工工具的承载环至基座的运动学安装
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2019年11月26日提交的美国临时专利申请No.62/940,654的优先权，并且通过引用将其并入本文以用于所有目的。


[0002]本申请涉及用于将承载衬底的承载环安装到处理室内的基座的各种运动学安装件，更具体地，涉及各自在安装期间提供平滑滑动动作的各种运动学安装件，减少不需要的颗粒的产生，并防止承载环自由落体到基座上。

技术介绍

[0003]诸如化学气相沉积(CVD)工具或等离子蚀刻工具之类的衬底处理工具是已知的并且通常用于处理衬底，例如半导体晶片、平板显示器和光伏面板。此类工具，无论其类型如何，通常都包括处理室、处理室内的基座，以及用于在处理期间将衬底安装和对准在基座上的合适位置的某种类型的安装机构。
[0004]一种用于半导体晶片处理工具的已知安装机构包括具有三个间隔120
°
的销的环和形成在基座的顶表面中的也间隔120
°
的三个凹部的组合。在安装操作期间，环用于在处理室中承载衬底，环的销与基座中的凹部对准，然后施加机械力，迫使销进入凹部内的合适位置(即最终安装位置)。上述设计存在许多问题。
[0005]首先，销通常由铝加工而成，铝通常是软材料，特别是在处理室中常用的高温(例如，250℃
‑
400℃)下。因此，随着时间的推移，销容易磨损和变形。
[0006]其次，基座通常由远远更硬的材料制成，远远更硬的材料例如陶瓷，其加工困难且成本高。由于销和凹槽由不同的材料制成，将两者加工到相同的精度和公差是困难且昂贵的。
[0007]第三，销和凹部的不同几何形状和/或表面也在安装期间引起许多问题。凹部通常被加工成具有弯曲的内表面，该内表面逐渐变细为平坦的竖直表面。通过这种布置，开口逐渐从宽变窄进入凹部的深度。另一方面，每个销都加工成平底。当插入销时，除非完全对准，否则平底会撞击凹部的弯曲内表面。随着不同的表面彼此接触，过度的摩擦防止了销通过重力简单地滑入它们在凹部深度内的最终安装位置。相反，需要上述机械力来迫使销进入其最终安装位置。当施加这样的机械力时，销基本上被拖过或刮过凹部的弯曲内表面，从而产生不需要的颗粒和其他污染物。此外，如果外力突然克服摩擦力，可能会出现称为“自由落体”的情况，从而导致承载环碰撞或撞击基座。这种机械干扰可能会导致未对准问题，至少在半导体行业中，这可能是灾难性的，从而导致无法使用的集成电路和较低的产量。
[0008]因此，需要在安装期间提供平滑滑动动作、减少不需要的颗粒的产生并防止自由落体的改进的运动学安装件设计。

技术实现思路

[0009]本申请涉及用于将承载衬底的承载环安装到处理室内的基座的各种运动学安装件。各种运动学安装件中的每一个都在安装过程中提供平稳的滑动动作，减少不需要的颗粒的产生，并防止承载环自由落体到基座上。
[0010]更具体地，本申请涉及一种装置，其包括：处理室、具有用于在处理室内支撑衬底的表面的基座、用于在处理室内承载衬底的承载环以及用于将承载环安装在基座上并用于将衬底对准基座的表面的运动学安装件。运动学安装件包括具有弯曲表面入口轮廓的抛物线形销和具有基本上竖直的侧壁以及也可能弯曲的内表面壁的凹部。当销与运动学安装件的凹部对准并插入该凹部时，销和凹部之间的初始接触点或者在竖直侧壁，或者在弯曲的内表面壁。在任一情况下，仅重力通常足以克服摩擦力，从而使得销能滑入凹部内的安装位置，优选地无需施加外部机械力。
[0011]在一个替代实施方案中，销设置在承载环上并且凹部设置在基座上。在该实施方案的变型中，承载环包括间隔120
°
的三个销，并且基座包括同样各自间隔120
°
的三个凹部。
[0012]在另一个替代实施方案中，销设置在衬底上并且凹部设置在承载环上。在该实施方案的变体中，衬底包括间隔120
°
的三个销，并且承载环包括也各自间隔120
°
的三个凹部。
[0013]在又一实施方案中，凹部可以包括许多不同的形状，包括但不限于马蹄形或跑道。在又一些实施方案中，凹部可以是压配合、卡扣配合或以其他方式运动紧固而无需其他紧固部件。
[0014]各种运动学安装件，无论实施方案如何，每个都具有至少一个销，该销具有至少导致以下优点的优化几何形状：(a)一种平滑的滑动动作，其使得销能在凹部内滑入最终安装位置，而无需外力；(b)减少销和凹部表面之间的过度摩擦，从而减少颗粒和其他污染物的产生，以及(c)防止承载环在安装过程中“自由落体”到基座上，从而减轻也可能导致错位问题的机械干扰。
附图说明
[0015]通过参考下面描述以及附图，将最好地理解本申请及其优点，其中：
[0016]图1是根据本专利技术的非排他性实施方案的示例性衬底处理工具的示意图。
[0017]图2是根据本专利技术的非排他性实施方案的用于控制衬底处理工具的系统控制器的框图。
[0018]图3A至图3C是根据本专利技术的非排他性实施方案的承载环和基座的各种视图。
[0019]图4是说明根据本专利技术的非排他性实施方案的一系列承载环销几何形状的图。
[0020]图5示出了根据本专利技术第一实施方案的用于运动学安装件的销凹部设计。
[0021]图6A至6C示出了根据本专利技术第二实施方案的用于运动学安装件的第二凹部设计。
[0022]图7示出了根据本专利技术第三实施方案的用于运动学安装件的第三凹部设计。
[0023]图8A和8B是根据本专利技术的接触运动学安装件的凹部的基本上竖直的侧壁或倾斜/弯曲的侧壁的示例性销的放大图。
[0024]在附图中，有时使用相似的附图标记来指称相似的结构元件。但应理解附图中的描绘为示意性的，且不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0025]现在将参考如附图所示的一些非排他性的实施方案来详细描述本申请。在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开内容的透彻理解。然而对于本领域技术人员而言，显而易见的是可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施本公开内容。在其他情况下，并未详细描述公知的处理步骤和/或结构，以免不必要地模糊本公开内容。示例性PECVD工具
[0026]参考图1，图示了根据本专利技术的非排他性实施方案的示例性衬底处理工具10的示意图。在如下所述的该特定实施方案中，工具是等离子增强(PECVD)工具。
[0027]应该理解的是，PECVD工具10的以下描述仅仅是示例性的，并且如本文所述的各种运动学底座设计可以用于任何类型的衬底处理工具，包括但不限于任何化学气相沉积(CVD)工具、低压CVD(LPCVD)工具、高真空CVD(HVCVD)工具、远程等离子增强CVD(RPECVD)工具、原子层CVD(ALCVD)或有时称为原子层沉积(ALD)工具等。此外，如本文所述的各种运动学底座设计也可用于其他类型的工具，例如湿法或干法蚀刻工具。还应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，其包括：处理室；基座，其具有用于在所述处理室内支撑衬底的表面；承载环，其用于在所述处理室内承载所述衬底；以及运动学安装件，其用于将所述承载环安装到所述基座上并且将所述衬底对准到所述基座的所述表面上，所述运动学安装件包括：具有内表面的凹部，所述凹部设置在所述基座或所述承载环的所述表面内；以及销，其被布置成当将所述承载环安装到所述基座上时插入所述凹部，所述销被布置成具有弯曲表面，当所述销被插入所述凹部时，所述弯曲表面与所述凹部的所述内表面接触。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述销的所述弯曲表面和所述凹部的所述内表面相对于彼此相互作用，使得所述重力足以克服摩擦力，从而使得所述销能滑入所述凹部内的安装位置。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述销的所述弯曲表面和所述凹部的所述内表面相对于彼此相互作用以将所述销引导到所述凹部内的安装位置。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述销的所述弯曲表面和所述凹部的所述内表面相对于彼此相互作用，使得不需要外部机械力来将所述销定位到所述凹部内的安装位置。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述销的所述弯曲表面相对于所述凹部的所述内表面限定斜率，使得重力足以克服摩擦力，从而使得所述销能滑入所述凹部内的安装位置。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述销设置在所述承载环上并且所述凹部设置在所述基座上。7.根据权利要求5所述的装置，其还包括在所述承载环上的三个销和在所述基座上的三个凹部，其中所述三个销和所述三个凹部各自分别隔开120
°
。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述销设置在所述基座上并且所述凹部设置在所述承载环上。9.根据权利要求7所述的装置，其还包括在所述基座上的三个销和在所述承载环上的三个凹部，其中所述三个销和所述三个凹部各自分别隔开120
°
。10.根据权利要求7所述的装置，其中，所述凹部的与所述销插入的位置相对的表面被覆盖以防止等离子体和/或颗粒进入所述凹部。11.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼克，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：