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公開番号2022094345
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-24
出願番号2021201808
出願日2021-12-13
発明の名称プラズマ・熱加工システムを備えたワークピース加工装置
出願人マトソン テクノロジー インコーポレイテッド,Mattson Technology, Inc.,ベイジン イータウン セミコンダクター テクノロジー カンパニー リミテッド,Beijing E-Town Semiconductor Technology Co., Ltd.
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20220617BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】プラズマ加工と熱処理との両方を実施する改良された加工装置を提供する。
【解決手段】プラズマ加工装置100は、加工チャンバ110と、加工チャンバから分離されていて、加工チャンバの第1の側に配置されたプラズマチャンバ120と、プラズマチャンバ内にプラズマを生成する誘導結合プラズマ源135と、を含む。ワークピース114を加熱する1つ以上の放射熱源は、加工チャンバの第1の側とは反対側の第2の側に配置されている。誘電体窓108は、ワークピース支持体112と1つ以上の熱源140との間に配置されている。プラズマ加工装置は、回転軸900によりワークピースを回転させる磁気アクチュエータ920を備える回転システムを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
ワークピースを加工するための加工装置であって、
加工チャンバと、
前記加工チャンバから分離されていて、該加工チャンバの第1の側に配置されたプラズマチャンバと、
前記プラズマチャンバに1種以上のプロセスガスを送出するように構成されたガス供給システムと、
前記プラズマチャンバ内の前記1種以上のプロセスガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ源と、
前記加工チャンバ内に配置されたワークピース支持体であって、前記ワークピースを支持するように構成されていて、前記ワークピースの裏面に面しているワークピース支持体と、
前記加工チャンバの前記第1の側とは反対側の第2の側に構成された1つ以上の放射熱源であって、前記ワークピースの前記裏面から前記ワークピースを加熱するように構成された1つ以上の放射加熱源と、
前記ワークピース支持体と前記1つ以上の放射熱源との間に配置された誘電体窓と、
前記ワークピースを回転させるように構成されていて、磁気アクチュエータを備える回転システムと、
を備える、加工装置。
続きを表示(約 710 文字)【請求項2】
前記回転システムは前記誘電体窓を通過する回転軸を備えており、該回転軸は、前記加工チャンバ内で前記ワークピース支持体を回転させるように構成されており、前記回転軸は、前記磁気アクチュエータに結合されている、請求項1記載の加工装置。
【請求項3】
前記回転軸の第1の部分が前記加工チャンバ内に配置されており、前記回転軸の第2の部分が、前記加工チャンバ内に真空圧を維持することができるように、前記加工チャンバ外に配置されている、請求項2記載の加工装置。
【請求項4】
前記回転軸の前記第2の部分は、前記磁気アクチュエータに結合されている、請求項3記載の加工装置。
【請求項5】
前記磁気アクチュエータは、前記ワークピースの周囲に配置されている、請求項1記載の加工装置。
【請求項6】
前記磁気アクチュエータは磁気浮上システムを備える、請求項5記載の加工装置。
【請求項7】
前記磁気浮上システムは、前記ワークピースを鉛直方向に移動させることができる、請求項6記載の加工装置。
【請求項8】
前記プラズマ源は誘導結合プラズマ源である、請求項1記載の加工装置。
【請求項9】
前記誘導結合プラズマ源と前記プラズマチャンバとの間に、接地されたファラデーシールドが配置されている、請求項8記載の加工装置。
【請求項10】
前記プラズマチャンバと前記加工チャンバとは、1つ以上の分離グリッドを介して分離されている、請求項1記載の加工装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に、ワークピースのプラズマ加工および熱加工を実施するように動作させることができる装置などの半導体加工装置に関する。
続きを表示(約 2,400 文字)【背景技術】
【0002】
プラズマ加工は、半導体産業において、半導体ウェーハおよび他の基板への材料の堆積、材料の改質、材料の除去、および関連する加工のために広く用いられている。プラズマ加工には、多くの場合、基板を加工するための高密度プラズマと活性種とを生成するために、プラズマ源(例えば、誘導結合プラズマ源、容量結合プラズマ源、マイクロ波プラズマ源、電子サイクロトロン共鳴プラズマ源など)が使用される。プラズマ中の活性種は、正負に帯電したイオンと、負に帯電した電子と、電荷中性ラジカルと、その他の高エネルギー中性粒子とを含むことができる。材料の電荷損傷を避けるために、リモートプラズマチャンバで生成されたプラズマからの電荷種を濾過して除去する一方、電荷中性ラジカルおよび他の高エネルギー中性粒子は分離グリッドを通過して加工チャンバに入り、半導体ウェーハなどの基板を処理することができる。
【0003】
熱加工は、ワークピースの加工にも使用される。一般に、本明細書で使用される熱加工チャンバは、半導体ワークピースなどのワークピースを加熱する装置を指す。このような装置は、1つ以上のワークピースを支持するための支持プレートと、加熱ランプ、レーザ、または他の熱源など、ワークピースを加熱するためのエネルギー源とを含むことができる。熱処理中、加工レジームに従って制御された条件下でワークピースを加熱することができる。
【0004】
多くの熱処理プロセスでは、ワークピースを装置に製造する際に、様々な化学的な変化および物理的な変化を起こさせるために、ワークピースを一定範囲の温度で加熱する必要がある。例えば、急速熱加工では、支持プレートを通してランプの配列によってワークピースを典型的には数分以内に約300℃~約1,200℃の温度に加熱することができる。このようなプロセスでは、ワークピースの温度を確実かつ正確に測定することが重要な目標となる。
【0005】
プラズマ加工と熱処理とは、多くの場合、ワークピースを効果的に加工するために2つの別個の装置が必要になり、製造コストおよび製造時間が増加する。したがって、プラズマ加工と熱処理との両方を実施することができる改良された加工装置が望まれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の実施形態の態様および利点は、以下の説明に部分的に記載されるか、または説明から学ぶことができるか、または実施形態の実践を通じて学ぶことができる。
【0007】
本開示の態様は、ワークピースを加工するための加工装置に向けられている。加工装置は、加工チャンバと、加工チャンバから分離されていて、加工チャンバの第1の側に配置されたプラズマチャンバと、プラズマチャンバに1種以上のプロセスガスを送出するように構成されたガス供給システムと、プラズマチャンバ内の1種以上のプロセスガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ源と、加工チャンバ内に配置されたワークピース支持体であって、ワークピースを支持するように構成されていて、ワークピースの裏面に面しているワークピース支持体と、加工チャンバの第1の側とは反対側の第2の側に構成された1つ以上の放射熱源であって、ワークピースの裏面からワークピースを加熱するように構成された1つ以上の放射加熱源と、ワークピース支持体と1つ以上の放射熱源との間に配置された誘電体窓と、ワークピースを回転させるように構成されていて、磁気アクチュエータを備える回転システムと、を含む。
【0008】
様々な実施形態の、これらおよび他の特徴、態様、ならびに利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することによって、よりよく理解することができる。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本開示の実施形態を示し、説明と合わせて、関連する原理を説明する働きをする。
【0009】
当業者に向けられた実施形態の詳細な説明は、添付の図を参照する本明細書に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な磁気アクチュエータを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な磁気アクチュエータを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な実施形態によるポストプラズマガス注入システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な加工システムを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な圧送プレートを示す図である。
本開示の例示的な態様による例示的な方法のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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