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JP4991069B2

Linear drive system for use in a plasma processing system

Abstract

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JP4991069B2, drawing sheet 1
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Expired 2 January 2021, 5.7 years ago.

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30 claims: 8 independent, 22 dependent

  1. 1
    基板を処理するためのプラズマ処理システムであって、 処理チャンバ内にプラズマを閉じ込めるための部品である閉じ込めリングと、 前記閉じ込めリングを、前記基板の前記処理中に、直線方向に移動させるための歯車駆動アセンブリと、を備え、 前記歯車駆動アセンブリは、 第1の歯車と、 複数の第2の歯車と、 複数の位置決め部材と、を備え、 前記位置決め部材の各々は、別個の第2の歯車に関連し、 前記第1の歯車は、前記複数の第2の歯車を駆動するように構成されており、 前記第2の歯車の各々は、関連する前記位置決め部材を前記直線方向に移動させるように構成されており、 前記位置決め部材の各々は、前記閉じ込めリングに取り付けられており、この結果、前記位置決め部材が前記直線方向に移動するときに、前記閉じ込めリングは移動するプラズマ処理システム。
  2. 2
    請求項1記載のプラズマ処理システムであって、 前記歯車駆動アセンブリは、前記基板の上方の圧力を制御するために、前記閉じ込めリングを移動させるように構成されているプラズマ処理システム。
  3. 3
    請求項1記載のプラズマ処理システムであって、さらに、 処理チャンバ内に電場を発生させるための電極を備えるプラズマ処理システム。
  4. 4
    請求項3記載のプラズマ処理システムであって、 前記電極は、前記処理チャンバ内に設けられているプラズマ処理システム。
  5. 5
    請求項3記載のプラズマ処理システムであって、前記歯車駆動アセンブリは、さらに、前記電極を前記直線方向に移動させるように構成されており、 前記歯車駆動アセンブリは、前記直線方向に前記閉じ込めリングと前記電極とを独立して移動させるよう構成されているプラズマ処理システム。
  6. 6
    請求項1または請求項2記載のプラズマ処理システムであって、 前記閉じ込めリングの位置は、前記基板が処理のために前記処理チャンバ内に配置されたときに、前記閉じ込めリングと前記基板との間に、間隙を形成するように構成されており、 前記間隙の寸法は、そこを通るガスの流れを制御するために、処理中に、前記閉じ込めリングを前記直線方向に移動させることによって変更されるプラズマ処理システム。
  7. 7
    請求項1記載のプラズマ処理システムであって、 前記プラズマ処理システムは、処理チャンバを備え、 前記第1の歯車と前記第2の歯車の各々とは、前記処理チャンバによって回転可能に支持されており、 前記複数の第2の歯車は、前記第1の歯車に動作可能に係合しており、 前記複数の第2の歯車は、それぞれ、軸と、前記軸に設けられた第1のねじ切り面と、を有し、 前記関連する位置決め部材の各々は、直線方向の移動を提供するために、前記第2の歯車の前記第1のねじ切り面に移動可能に結合された第2のねじ切り面を有するプラズマ処理システム。
  8. 8
    請求項7記載のプラズマ処理システムであって、 前記歯車駆動アセンブリは、さらに、 前記第1の歯車を回転させるための駆動装置を含み、 前記駆動装置は、 モータと、 前記モータに回転可能に結合された駆動歯車と、備え、 前記駆動歯車は、前記第1の歯車に動作可能に係合しており、 前記モータが前記駆動歯車を回転させると、前記駆動歯車は前記第1の歯車を駆動して回転させ、前記第1の歯車は前記複数の第2の歯車を駆動して回転させ、前記回転する第2の歯車は前記位置決め部材を前記直線方向に移動させるプラズマ処理システム。
  9. 9
    請求項3記載のプラズマ処理システムであって、 前記位置決め部材は第1の位置決め部材であり、 前記歯車駆動アセンブリは、さらに、 複数の第3の歯車と、 複数の第2の位置決め部材と、を備え、 前記第1の歯車は、前記複数の第3の歯車を駆動するように構成されており、 前記複数の第3の歯車は、前記複数の第2の位置決め部材を前記直線方向に移動させるように構成されており、 前記複数の第2の位置決め部材は、前記電極に取り付けられており、この結果、前記複数の第2の位置決め部材が前記複数の第3の歯車によって移動するときに、前記電極は前記直線方向に移動するプラズマ処理システム。
  10. 10
    請求項9記載のプラズマ処理システムであって、 前記歯車駆動アセンブリは、さらに、 前記複数の第2の歯車または前記複数の第3の歯車を前記第1の歯車に対して係合させたり解放させたりするためのトランスファ歯車を備え、 前記複数の第2の歯車の内の特定の歯車が前記トランスファ歯車に係合する場合には、前記関連する第1の位置決め部材が前記直線方向に移動し、前記複数の第3の歯車の内の特定の歯車が前記トランスファ歯車に係合する場合には、前記第2の位置決め部材が前記直線方向に移動するプラズマ処理システム。
  11. 11
    請求項10記載のプラズマ処理システムであって、 前記第1の歯車と前記複数の第2の歯車と前記複数の第3の歯車と前記トランスファ歯車とは、前記処理チャンバによって回転可能に支持されており、 前記トランスファ歯車は、前記第1の歯車に動作可能に係合しており、 前記複数の第2の歯車の各々は、第1のねじ切り部を有し、 前記第1の位置決め部材の各々は、直線方向の移動を提供するために、前記複数の第2の歯車の内の関連する歯車の前記第1のねじ切り部に移動可能に結合された第2のねじ切り部を有し、 前記複数の第3の歯車の各々は、第3のねじ切り部を有し、 前記第2の位置決め部材の各々は、直線方向の移動を提供するために、前記複数の第2の歯車の内の関連する歯車の前記第3のねじ切り部に移動可能に結合された第4のねじ切り部を有するプラズマ処理システム。
  12. 12
    基板の プラズマ 処理に関連する 閉じ込めリング を、前記基板の処理中に移動させるための直線駆動アセンブリであって、 第1の歯車と、 前記第1の歯車に動作可能に係合して移動可能に接触する複数の第2の歯車と、 それぞれが第1の部分と第2の部分とを有する複数の位置決め部材であって、前記第1の部分は、前記複数の第2の歯車の内の1つの歯車に対して直線方向に移動可能に結合されており、前記第2の部分は、前記物体に取り付けられており、前記複数の第2の歯車と前記複数の位置決め部材とは、前記第1の歯車の周辺に対称的に間隔を空けた状態で設けられている、前記位置決め部材と、を備え 、 前記位置決め部材の各々は、前記閉じ込めリングに取り付けられてい る直線駆動アセンブリ。
  13. 13
    請求項12に記載された直線駆動アセンブリであって、前記位置決め部材の各々は、前記複数の第2の歯車の内の関連する歯車にねじ込み可能に結合されている、直線駆動アセンブリ。
  14. 14
    請求項13記載の直線駆動アセンブリであって、 前記位置決め部材の各々は、一定のピッチを有する雄ねじ切り面を含み、 前記第2の歯車の各々は、前記雄ねじ切り面の前記ピッチと同じピッチを有する雌ねじ切り面を含み、 前記位置決め部材の各々の前記雄ねじ切り面は、前記第2の歯車の内の関連する歯車の前記雌ねじ切り面内に、回転可能に設けられている、直線駆動アセンブリ。
  15. 15
    請求項12記載の直線駆動アセンブリであって、前記位置決め部材の各々の前記第1の部分は、直線形の歯車である、直線駆動アセンブリ。
  16. 16
    請求項12ないし請求項15のいずれか記載の直線駆動アセンブリであって、さらに、 前記第1の歯車を駆動するためのモータを備える、直線駆動アセンブリ。
  17. 17
    請求項12記載の直線駆動アセンブリであって、 該直線駆動アセンブリは、基板を処理するためのプラズマ処理システムにおいて用いられる、直線駆動アセンブリ。
  18. 18
    請求項1記載のプラズマ処理システムであって、 前記閉じ込めリングは、前記基板の上方の領域に前記プラズマを閉じ込めるプラズマ処理システム。
  19. 19
    請求項1ないし請求項11のいずれか記載のプラズマ処理システムであって、 前記基板の表面上の所定の領域から材料を選択的に除去するために、前記処理においてエッチング動作が用いられる、または、前記基板の表面上の所定の領域に材料を選択的に蒸着するために、前記処理において蒸着動作が用いられるプラズマ処理システム。
  20. 20
    請求項1記載のプラズマ処理システムであって、 前記歯車駆動アセンブリは、前記処理チャンバの第1の軸に沿って前記閉じ込めリングを移動させるように構成されており、 前記閉じ込めリングは、前記第1の軸に直交する平面内に配置されるプラズマ処理システム。
  21. 21
    請求項2記載のプラズマ処理システムであって、 前記閉じ込めリングは、処理中に前記基板の表面における圧力を上げるために、第1の直線方向に移動され、 前記閉じ込めリングは、処理中に前記基板の表面における圧力を下げるために、前記第1の直線方向と逆向きの第2の直線方向に移動されるプラズマ処理システム。
  22. 22
    請求項1記載のプラズマ処理システムであって、 前記第1の歯車は、前記処理チャンバに対して回転可能であり、 前記第2の歯車は、前記処理チャンバに対して移動可能であり、前記第1の歯車に移動可能に接触しており、 前記位置決め部材である位置決めシャフトは、前記第2の歯車に対して移動可能であり、前記第2の歯車に移動可能に接触しているプラズマ処理システム。
  23. 23
    請求項22記載のプラズマ処理システムであって、 前記複数の第2の歯車と前記複数の位置決め部材とは、前記第1の歯車の周辺に対称的に間隔を空けた状態で設けられており、 前記第1の歯車が回転されて、前記複数の第2の歯車が前記第1の歯車に移動可能に接触したままである時に、前記複数の位置決めシャフトは、前記直線方向と平行に組織的に移動するプラズマ処理システム。
  24. 24
    請求項12記載の直線駆動アセンブリであって、 前記位置決め部材の各々は、前記複数の第2の歯車の内の関連する歯車に対して移動可能である、直線駆動アセンブリ。
  25. 25
    処理チャンバ内での処理中に、該処理チャンバの第1の軸に沿って閉じ込めリングを移動させるように構成された歯車構成であって、前記閉じ込めリングは、前記第1の軸に直交する平面内に配置されており、前記歯車構成は、 前記処理チャンバに対して回転可能である第1の歯車と、 前記処理チャンバに対して回転可能であり、前記第1の歯車に移動可能に接触する複数の第2の歯車と、 前記第1の軸と平行に配置された複数の位置決めシャフトであって、前記複数の位置決めシャフトの各々は、前記複数の第2の歯車の内の1つと前記閉じ込めリングとに結合されている、複数の位置決めシャフトと、を備え、 前記第1の歯車が回転されて、前記複数の第2の歯車が前記第1の歯車に移動可能に接触したままである時に、前記複数の位置決めシャフトは、前記第1の軸と平行に組織的に移動する、歯車構成。
  26. 26
    基板を処理するためのプラズマ処理システムであって、 前記処理のために内部でプラズマが発生および維持される処理チャンバと、 前記処理チャンバ内で前記プラズマに影響を与えるための処理部品 である閉じ込めリング と、 前記プラズマによる前記基板の前記処理中に前記 閉じ込めリング を直線方向に移動させるための歯車駆動アセンブリと、を備え、 前記歯車駆動アセンブリは、 第1の歯車と、 複数の第2の歯車と、 複数の位置決め部材と、を備え、 前記位置決め部材の各々は、別個の第2の歯車に関連し、 前記第1の歯車は、前記複数の第2の歯車を駆動するように構成されており、 前記第2の歯車の各々は、関連する前記位置決め部材を前記直線方向に移動させるように構成されており、 前記位置決め部材の各々は、前記 閉じ込めリング に取り付けられており、この結果、前記位置決め部材が前記直線方向に移動するときに、前記 閉じ込めリング は移動するプラズマ処理システム。
  27. 27
    プラズマ処理方法であって、 閉じ込めリングでプラズマを閉じ込める工程と、 前記プラズマによって基板を処理する工程と、 前記処理に影響を与えるために、前記処理中に、歯車アセンブリによって前記閉じ込めリングを直線方向に移動させる工程と を備える方法。
  28. 28
    プラズマ処理チャンバ内で閉じ込めリン グを 移動させるための方法であって、 第1の歯車を回転させる工程と、 前記第1の歯車が第2の歯車に動作可能に係合した時に、前記回転する第1の歯車によって前記第2の歯車を回転させる工程と、 前記回転する第2の歯車によって直線状の経路に沿ってシャフトを移動させる工程であって、前記シャフトは、前記第1の歯車が時計回りに回転される時には第1の方向に移動し、前記第1の歯車が反時計回りに回転される時には第2の方向に移動する、工程と、 前記移動するシャフトにより前記直線状の経路に沿って前記閉じ込めリングを上下に移動させる工程と を備える方法。
  29. 29
    基板を処理するためのプラズマ処理システムであって、 プラズマを内部で発生し維持する処理チャンバと、 処理チャンバ内のプラズマに影響を与える処理部品 としての閉じ込めリング と、 前記 閉じ込めリング を、前記プラズマによる前記基板の処理中に、直線方向に移動させる歯車駆動アセンブリと を備えるプラズマ処理システム。
  30. 30
    請求項29 記載のプラズマ処理システムであって、 前記歯車駆動アセンブリは、 第1の歯車と、 第2の歯車と、 位置決め部材と、を備え、 前記第1の歯車は、前記第2の歯車を駆動するように構成されており、 前記第2の歯車は、前記位置決め部材を前記直線方向に移動させるように構成されており、 前記位置決め部材は、前記 閉じ込めリング に取り付けられており、この結果、前記 閉じ込めリング が前記直線方向に移動するよう前記位置決め部材が移動する プラズマ処理システム。
Independent claims30