(57)【要約】【課題】プラズマの均一性を向上させ、プラズマ処理プロセスのスループットを増大させる。【解決手段】被処理加工物が処理チャンバに転送され、処理チャンバ内の圧力が低減され、処理チャンバへの処理ガスのフローが開始される。ガス・プラズマを創出するために、処理チャンバ内の電極に第１ＲＦ電力を印加し、それにより、プラズマ処理サイクルがスタートし、第１ＲＦ電力の電極を含むＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに整合させ、電極に対するＲＦ電力を増大しながら、電極を含むＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに整合させ、プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、処理チャンバへの処理ガスのフローと電極へのＲＦ電力の印加を終了する。  【選択図】図３
2014003332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理システムを動作する方法であって、
被処理加工物を処理チャンバに転送すること、
処理チャンバ内の圧力を低減すること、
処理チャンバへの処理ガスのフローを開始すること、
ガス・プラズマを創出するために、処理チャンバ内の電極に第１ＲＦ電力を    印加し、それにより、プラズマ処理サイクルを開始すること、
第１ＲＦ電力の電極を含むＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに整合すること、
電極に対するＲＦ電力を増大すること、
電極に対するＲＦ電力を増大しながら、電極を含むＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに整合させること、
プラズマ処理サイクルの終了を検出すること、および
プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、処理チャンバへの処理ガスのフローと電極へのＲＦ電力の印加を終了することを含む、プラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項２】
さらに、プラズマ処理サイクルの終了を検出したことに応答して、電極に対するＲＦ電力を低減することを含む、請求項１に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項３】
さらに、電極に対するＲＦ電力を最大レートで増大することにより、ＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに連続的に整合させることが可能になる、請求項１に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項４】
電極に対するＲＦ電力を最大レートにほぼ等しいレートで低減することをさらに含む、請求項３に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項５】
ＲＦシステムのインピーダンスを所望の電極に整合させることを可能にしながら電極に対するＲＦ電力を最短の時間間隔にわたって増大させることをさらに含む、請求項１に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項６】
電極に対するＲＦ電力をほぼ最短の時間間隔にわたって低減させることをさらに含む、請求項５に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項７】
プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、処理チャンバ内の圧力を増大させることをさらに含む、請求項１に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項８】
プラズマ処理システムを動作する方法であって、
被処理加工物を処理チャンバ内に転送すること、
処理チャンバを第１圧力値まで排気すること、
処理チャンバ内への処理ガスのフローを開始すること、
ガス・プラズマを創出するために、処理チャンバ内の電極にＲＦ電力を印加し、それにより、プラズマ処理サイクルを開始すること、
電極を含むＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに整合させること、
プラズマ処理サイクル中に処理チャンバの排気を続行すること、
プラズマ処理サイクルの終了を検出すること、および
プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、処理チャンバへの処理ガスのフローと電極へのＲＦ電力の印加を終了することを含む、プラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項９】
処理チャンバ内の圧力を圧力の上限と下限の間で監視することをさらに含む、請求項８に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１０】
圧力の上限が、通常使用される処理圧力値と増分オフセット圧力値の和に等しい、請求項９に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１１】
圧力の下限が、通常使用される処理圧力値から増分オフセット圧力値を減算したものに等しい、請求項１０に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１２】
プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、処理チャンバの圧力を増大させることをさらに含む、請求項１１に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１３】
プラズマ処理システムを動作する方法であって、
被処理加工物を処理チャンバに転送すること、
処理チャンバ内の圧力を第１部分真空まで低減するために、真空システムを動作すること、
処理チャンバへの処理ガスのフローを開始するために、マス・フロー制御装置を動作すること、
ガス・プラズマを創出するために、チャンバの第１部分真空に応答して、処理チャンバ内の電極に第１の低いほうの大きさのＲＦ電力を印加するようにＲＦ生成装置を動作し、それにより、プラズマ処理サイクルを開始すること、
ＲＦ電力の第１の大きさで供給されている電極で、ＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに整合させるように同調ネットワークを動作すること、
電極に対するＲＦ電力を、ＲＦ電力の第２の大きいほうの大きさまで増大させるようにＲＦ生成装置を動作すること、
ＲＦ電力の第２の大きさで供給されている電極で、ＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに整合させるよう、同調ネットワークを動作すること、
プラズマ処理サイクルの終了を検出すること、
プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、処理チャンバへの処理ガスのフローを終了するようにマス・フロー制御装置を動作すること、
プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、電極に対するＲＦ電力の印加を終了するようにＲＦ生成装置を動作すること、および
処理チャンバ内の圧力をほぼ大気圧まで増大することを含む、プラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１４】
最も高いレートで電極に対するＲＦ電力を増大するようにＲＦ生成装置を動作することにより、ＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに連続的に整合させるように同調ネットワークを動作することが可能になることをさらに含む、請求項１３に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１５】
処理チャンバ内の圧力を、圧力の上限と下限の間で監視することをさらに含む、請求項１４に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１６】
プラズマ処理サイクルの終了を検出するのとほぼ同時に、処理チャンバの圧力を第２部分真空まで低減するように真空システムを動作することをさらに含む、請求項１５に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１７】
プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、大きいほうの第２の大きさから小さいほうの第１の大きさまで、電極に対するＲＦ電力を低減するようにＲＦ生成装置を動作することをさらに含む、請求項１６に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１８】
電極に対するＲＦ電力を低減しながら、ＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに連続的に整合させるように同調ネットワークを動作することをさらに含む、請求項１７に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項１９】
電極に対するＲＦ電力を低減しながら、ＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに連続的に整合させるように同調ネットワークを動作する遅延期間を設けることをさらに含む、請求項１８に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項２０】
処理チャンバ内の圧力をほぼ大気圧まで増大するためにブリード・バルブを開けることをさらに含む、請求項１３記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【請求項２１】
第１の大きさのＲＦ電力を印加するためにＲＦ生成装置を動作することと、第１の大きさのＲＦ電力が電極に供給されている状態でＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに整合させるように同調ネットワークを動作することとの間に遅延期間を設けることをさらに含む、請求項１３に記載のプラズマ処理システムを動作する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、プラズマ処理に関し、より具体的には、プラズマの均一性を向上させ、プロセスのスループットを増大させるように構成されているプラズマ処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理は、一般に、集積回路、電子パッケージ、および印刷回路板に関する応用分野で使用される加工物の表面特性を修正するために応用される。プラズマ処理システムは、処理ガスからプラズマを生成し、物理的なスパッタリングまたは化学的にアシスト・スパッタリングによって、表面の原子を除去するために、ガス・プラズマからの高エネルギー・イオンで基板または加工物の表面に直接衝撃を与えるように構成されている。イオン衝撃を使用して、プロセス材料の外部表面層を選択的に除去するために、または、表面から不要な汚染物質を一掃するために、付着などの特性を改善するように表面を調整することが可能である。プラズマ処理は、例えば、層間剥離および結合欠陥を排除するために、表面活性および／または表面の清浄度を増大し、ワイヤ結合の強度を向上させ、空隙のない余盛不足を保証し、酸素を除去し、ダイ装着を増大し、カプセル化のための接着性を向上させるために、電子機器パッケージングにおいて使用される。
【０００３】
単位面積あたりの照射イオンの数またはイオン・フラックスは、時間積分したイオン・フラックスが表面上でほぼ均一であるように、加工物の表面のすべての位置において、精密および正確に制御されなければならない。イオン・フラックスの均一性を制御するための重要なパラメータには、励起パワーと処理ガスの分散の空間均一性が含まれる。非均一イオン・フラックスは、プロセスの信頼性を低下させ、プロセスの歩留まりを低減する。
【０００４】
プラズマ処理システムは、加工物群が連続的にプラズマにさらされることによってまたは処理サイクルによって処理される、インラインおよびクラスタ・システムまたはバッチ・プロセスに統合することが可能である。加工物は、コンベヤ輸送システムによって、または手作業で、個々にマガジン内に供給することが可能である。プラズマ処理システムは、プラズマ処理の動作のために加工物の交換を調整する自動ロボット式マニピュレータを備えることが可能である。
【０００５】
従来のプラズマ処理システムは、個々の加工物の表面上で、適切なプロセスの均一性を提供することができなかった。加工物ごとの均一性を達成するために、イオン・フラックスが加工物の表面上で空間的に均一になるように処理ガスを均等に分散させ、励起パワーによって均一にイオン化しなければならない。同様に、従来のプラズマ処理システムは、加工物の連続的なバッチ間で、プラズマ処理の適切な再現性を達成することができなかった。バッチごとの再現性は、連続する加工物がほぼ同一なプラズマ条件でさらされるように、プロセスの変数とパラメータを精密に制御することに依存する。さらに、従来のプラズマ処理システムは、加工物を迅速に処理することができず、スループットは、自動プロセス・ラインまたは製造用件の影響を受けやすい。システムのスループットとプラズマ処理の均一性は、生産コストを低減するために、最大でなければならない。
【０００６】
したがって、加工物の表面のすべての点に隣接して均一な密度を有するプラズマを提供することができ、一連の加工物を順次処理するために、均一密度のプラズマを一貫して再現することができるプラズマ処理システムが必要である。
【０００７】
（概要）
本発明は、プログラム可能な論理制御システムでインタフェースされ、かつそれによって制御される処理チャンバを有するプラズマ処理システムを提供することによって、従来の技術に関連付けられるこれらおよび他の問題に対処する。システムは、加工物を収容しかつ支持するように構成されている、加工物保持部分を取り囲む処理空間を有する真空チャンバを含む。処理ガスは、処理空間に提供され、真空ポンプによって真空ポートを通して積極的にポンピングされる。真空分配バッフルは、加工物に隣接してそれにわたり処理ガスの均一なフローを真空ポートに提供し、同時に、処理チャンバを迅速に真空にするために、高いポンピング・レートを提供する。真空分配バッフルと加工物保持部分との間に配置され、加工物保持部分と電気的に連通している給電された電極は、処理ガスからプラズマを生成するために、プラズマ励起源に動作可能なように接続されている。
【０００８】
本発明の態様では、真空分配バッフルは、セラミックからなり、処理チャンバにおいてプラズマを生成するために必要なプラズマ励起パワーを低減するためのシールドとして役立つことが可能である。バッフルは、給電電極即ちパワー電極と加工物に隣接する処理空間の部分にプラズマを閉じ込める。
【０００９】
本発明の他の態様では、加工物保持部分は、パワー電極と接地電極の間に加工物を等距離に配置するように構成されている。対称的な配置は、電極間にほぼ垂直な電場を生成することに寄与し、それにより、加工物に隣接するプラズマ密度が高度に均一で対称的な分布であるように寄与する。
【００１０】
本発明の他の態様では、真空チャンバのチャンバ蓋は、チャンバ蓋に埋め込まれているガス分布空間に処理ガスを導入するための処理ガス入口ポートを含むガス分布システムを装備している。開口のアレイは、蓋の内面上に設けられており、加工物保持部分によって保持されている加工物の表面にわたって、２次元の対称的で均一な処理ガスのフローを提供するように構成されている。処理ガスがプラズマ励起源によってイオン化されるとき、均一なフローは均一なプラズマ密度に寄与する。
【００１１】
本発明の他の態様では、チャンバ・ベースとチャンバ蓋を結合する蝶番、またはアクセス部材は、蝶番ピンを受けるためのオブラウンド軸受け溝を含む。オブラウンド軸受け溝は、真空圧力が処理チャンバ内に存在するとき、アクセス部材とベースの間でシール部材またはＯリングのほぼ垂直な圧縮に適応する。蓋とベースの間に横方向の運動を拘束することによって、シール部材の表面の剥離が著しく低減され、シール部材の寿命が著しく延長される。さらに、蓋とベースは、均一なほぼ垂直の圧縮により、シール部材と接触するすべての点に沿って均一に封止される。
【００１２】
一実施形態では、プラズマ処理システムは、可動保持構造を有する可変位置加工物保持部分を含むことが可能である。単に保持構造を再配置することによって、システムは、加工物の寸法の変化に適合するたように、迅速に再構成することができる。
【００１３】
他の実施形態では、本発明は、被処理加工物が処理チャンバに転送されるプラズマ処理システムを提供する。処理チャンバ内の圧力は低減され、処理ガスのフローが、処理チャンバに開始される。第１の低いほうの大きさのＲＦ電力が、ガス・プラズマを生成してプラズマ処理サイクルを開始するために、処理チャンバ内の電極に印加される。電極を含むＲＦシステムのインピーダンスは、第１ＲＦ電力の大きさにおける所望のインピーダンスに整合される。電極に対するＲＦ電力を増大しながら、電極を含むＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに整合する。プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、処理チャンバへの処理ガスのフローと電極へのＲＦ電力の印加を終了する。
【００１４】
本発明の一態様では、処理チャンバの圧力の減少と処理チャンバへの処理ガスのフローは同時に行われる。本発明の他の態様では、電極に対するＲＦ電力は、ＲＦシステムのインピーダンスを所望のインピーダンスに連続的に整合することができる最も高いレートで増大される。本発明のさらに他の態様では、電極に対するＲＦ電力は、処理サイクルの終了を検出した後、低減される。
【００１５】
さらに他の実施形態では、本発明は、被処理加工物が処理チャンバに転送されるプラズマ処理システムを提供する。処理チャンバ内の圧力は、第１圧力値まで低減され、処理ガスのフローが、処理チャンバに開始される。ガス・プラズマを生成してプラズマ処理サイクルを開始するために、ＲＦ電力が処理チャンバ内の電極に印加され、電極を含むＲＦシステムのインピーダンスは、第１ＲＦ電力の大きさにおける所望のインピーダンスに整合される。処理チャンバの排気は、プラズマ処理サイクルにわたって続行される。プラズマ処理サイクルの終了を検出した後、処理ガスのフローと電極へのＲＦ電力の印加を終了する。
【００１６】
本発明の態様では、処理チャンバ内の圧力は、上限圧力限界と下限圧力限界の間で変動させることが可能である。上限圧力限界は、増分圧力値を通常使用される圧力値に追加することによって決定され、下限圧力限界は、通常使用される圧力値から増分圧力値を減算することによって決定される。
【００１７】
本発明のこれらおよび他の目的および利点は、添付の図面とその記述からより明らかになるであろう。
【００１８】
添付の図面は、本明細書の一部に組み込まれ、それを構成し、上述した本発明の一般的な記述および以下で与える詳細な記述と共に、本発明の実施形態を示し、本発明の原理を説明するために役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の原理によるプラズマ処理システムの斜視図である。
【図２Ａ】図１のプラズマ処理システムに関する側面の概略的で部分的に分断した図である。
【図２Ｂ】チャンバ蓋が閉位置にある図１のプラズマ処理システムの側面の概略的で部分的に分断した図である。
【図２Ｃ】図１のシステムのプラズマ処理システムに関する詳細な側面図である。
【図３】図１のプラズマ処理システムの正面図である。
【図４】図１のプラズマ処理システムのための制御システムを示す概略的なブロック図である。
【図５】図４の制御システムを使用してプラズマ処理サイクルを実施するプロセスを示す流れ図である。
【図６】本発明の原理による代替実施形態の基板サポートの側面図である。
【図７】図６の基板サポートの部分的な正面図である。
【００２０】
（発明の詳細な説明）
本発明の原理及び目的に従い本発明は、プラズマで加工物を処理するための装置および方法を提供する。本発明は、均一な密度のプラズマ、迅速なポンプダウンおよび排気サイクル、再現可能な処理条件、および単純化した材料の取扱いを提供するように構成されているプラズマ処理システムを提供する。システムは、各連続する加工物を処理するために必要なサイクル時間を最小限に抑える制御アルゴリズムを採用する一方、処理空間において均一な密度のプラズマを開始および維持するための低減された励起パワーを好適に必要とする。
【００２１】
本発明の原理によるプラズマ処理システム１０を図１、２Ａ〜２Ｃ、および３に示す。図１を参照すると、プラズマ処理システム１０は、処理チャンバ１２、ローディング・ステーション２０、および出口・ステーション２２を含み、これらは、器具キャビネット２６の上のほぼ平坦で機械的に安定な表面２４の上に配置されている。処理チャンバ１２は、蝶番アセンブリ１６によってチャンバ・ベース１８に蝶番的に接続されているチャンバ蓋１４を含む。チャンバ蓋１４は、図１および２Ａに示した開位置と図２Ｂに示した閉位置の間に選択的に配置することができる。チャンバ・ベース１８とチャンバ蓋１４は、アルミニウム合金またはステンレス鋼など、高真空の応用に適切な電気的に伝導性の材料で形成されていることが好ましい。
【００２２】
チャンバ蓋１４は、平坦なリム３２によって取り囲まれているドーム状の天井２８と一体型側壁３０を含む。ビューポート開口３８は、ビューポート３４を保持するために、天井２８に設けられている。図２Ｃに最適に示したように、ビューポート３４は、フレーム３５と締結具３６によってチャンバ蓋１４に取り付けられたほぼ平面のパネルである。Ｏリング４０は、ビューポート開口３８の周囲を囲む溝４２内に収容される。ビューポート３４は、真空気密封止を創出するために、Ｏリング４０を圧縮して係合させ、封止力は、処理チャンバ１２の内部と外部との圧力差並びに締結具３６によって供給される。ビューポート３４は、石英またはアルミナなど、低いスパッタリング係数を有し、ガス不浸透性で、光の波長に対して広範な送信範囲を有する誘電セラミックで構築される。Ｏリング４０は、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）など、エラストマで形成されることが好ましい。
【００２３】
チャンバ・ベース１８は、平坦なリップ４８によって取り囲まれている側壁４６と一体型のフロア壁４４を含む。リップ４８は、チャンバ蓋１４とチャンバ・ベース１８の間で電気伝導経路とほぼ真空気密な封止を提供する伝導性の弾性封止部材またはＯリング５１を受けるための環状溝５０を含む。溝５０とＯリング５１の寸法は、真空気密封止を創出するために選択される。Ｏリング溝５０としたがってＯリング５１は、本発明の精神および範囲を逸脱せずに、チャンバ蓋１４またはチャンバ・ベース１８に配置することが可能であることが理解できる。Ｏリング５１がチャンバ蓋１４に配置されている場合、周囲の環境からの微粒子がＯリング５１に付着して、その封止能力を損ねる可能性は低い。
【００２４】
Ｏリング５１は、シリコンに銀およびアルミニウムのパウダの如く、エラストマ・バインダに含浸された伝導性充填パウダの複合物で形成されていることが好ましい、伝導性エラストマ・ガスケットである。例示的なＯリング５１は、Ｐａｒｋｅｒ  Ｈａｎｎｉｆｉｎ  Ｃｏｒｐ．（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、ＯＨ）の部門であるＥＭＩ  Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓによる、商標名Ｃｈｏ−ｓｅａｌ（登録商標）の元で製造および市販された伝導性複合物で形成されている。
【００２５】
他の態様では、チャンバ・ベース１８は、さらに、部品または加工物５６を受けて支持するように構成されている加工物保持部分または基板サポート６４を含む。一般に、ワークピース即ち加工物５６は、所定の厚さの対向する側縁５８、５９、前縁６０、および後縁６２を有する周囲を含む矩形で平坦な構造である。対向側縁５８、５９は、加工物５６の長手方向軸に対して垂直に測定した所定の最大横幅だけ離れている。加工物５６は、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）またはメタル・リード・フレーム、などのストリップ・タイプの部品、アウアー・ボートに装備されているシンギュレートされたＢＧＡ、あるいは複数チップの電子モジュールを担持しているパレット、集積回路チップなど、ストリップ・タイプの部品とすることが可能である。
【００２６】
図２Ｃに最適に示したように、基板サポート６４は、ほぼ平面のサポート・プラットフォーム６８から垂直に延在し対向するサイド・レール６６ａ、６６ｂを備える。サイド・レール６６ａは、加工物５６の側縁５８および５９の間の最大幅に対応することが可能であるように、サポート・プラットフォーム６８の長手方向軸に沿ってサイド・レール６６ｂに対して離間している関係にある。簡便化のために、サイド・レール６６ｂが同一の構造を有するということを前提に、サイド・レール６６ａについて以下で詳述する。サイド・レール６６ａは、リップ４８を含む水平面より上方に突出しており、図３に最適に示したように、基板サポート６４の長手方向軸に平行に延びる、細長い溝７２を組み込んでいる。溝７２は、加工物５６の側縁５９を内部で摺動可能に収容するように寸法決めされているＵ型の断面形態を有する。溝７２の対向する末端は、図３に最適に示したように、ローディング中に加工物５６の側縁５９を物理的に捕捉するフレア・リップ７４を含む。限定されるものではなく単なる例示として、基板サポート６４は、２．７インチ（幅）×９．２５インチ（長さ）×３／８インチ（厚さ）の最大寸法または６インチ×１２インチ×１インチの最大寸法を有する加工物５６を収容するように構成することが可能である。
【００２７】
図１を参照すると、ローディング・ステーション局２０と出口・ステーション２２は、処理チャンバ１２のそれぞれの対向端に近く、処理チャンバ１２の内外に加工物５６、５６’を出し入れできるようにされている。ローディング・ステーション２０は、ほぼ平面のサポート・プラットフォーム７６と、対向するローディング・サイド・レール７８ａおよび７８を含む。ローディング・サイド・レール７８ａは、加工物５６の最大幅に対応することが可能であるように、サポート・プラットフォーム７６の長手方向軸に沿って、ローディング・サイド・レール７８ｂに対して離間した関係にある。簡便化のために、サイド・レール７８ｂがほぼ同一の構造であることを前提として、サイド・レール７８ａについて以下で詳述する。ローディング・サイド・レール７８ａは、リップ４８を含む水平面から上方に突出しており、細長い溝８２を組み込んでいる。溝８２は、加工物５６の対向する側縁５８または５９を内部で摺動可能に収容するように寸法が適合されているＵ型の断面形態を有する。溝８２の対向する末端は、加工物５６の側縁５８、５９を物理的に捕捉するフレア・リップ８０を含む。サポート・ポスト８４は、サポート・プラットフォーム７６の底面から表面２４に延在している。
【００２８】
出口・ステーション２２は、ローディング・ステーション２０と同様に構成されている。出口・ステーション２２は、平面サポート・プラットフォーム８８から上方および外側に延びる対向するアンローディング・サイド・レール８６ａ、８６ｂを含む。簡便化のために、サイド・レール８６ｂが同一の構造を有することを前提として、サイド・レール８６ａについて以下で詳述する。サイド・レール８６ａは、リム４８を含む水平面より上方に突出しており、長手方向の溝９０を組み込んでいる。溝９０は、処理された加工物５６’の２つの周縁５８’、５９’の一方を内部で摺動可能に収容するように寸法決めされているＵ型の断面形態を有する。チャネル９０の対向する末端は、アンローディング中に、処理された加工物５６’の側縁５８’、５９’を物理的に捕捉することを補助するフレア・リップ９１を含む。サポート・ポスト９２は、サポート・プラットフォーム８８の底面から表面２４に延在している。
【００２９】
プラズマ処理システム１０は、さらに、ローディング・ステーション２０と出口・ステーション２２に取り付けられたピンチ・ホイール９９と位置決めレバー９４を含む。ピンチ・ホイール９９は、加工物５６または加工物５６’の位置を微調整するように動作可能である。レバー９４は、器具キャビネット２６の上面２４に画成されているスロット９６の全長に沿って動き、また垂直方向に並進するように動作可能である。駆動機構（図示せず）がレバー９４に取り付けられており、スロット９６内でアーム９４を垂直および長手方向に動かすように動作可能である。レバー９４は、プラズマ処理サイクル中、完全に処理チャンバ１２の外部に位置する。
【００３０】
位置決めレバー９４は、さらに、ローディング・サイド・レール７８ａ、ｂの間に保持されている加工物５６の後縁６２と選択的に当接する第１フィンガ９８ａと、サイド・レール６６ａ、ｂの間に保持されている第２加工物５６の後縁６２と選択的に当接する第２フィンガ９８ｂとを有するロッド９７を含む。ロッド９７に対してフィンガ９８ａ、ｂは、弾性的に付勢されることができ、さらに、フィンガ９８ａ、ｂは、例えば一連のサイド・レールと整合していない加工物による位置決めレバー９４の直線移動における抵抗を検出するためのセンサをさらに含むことが可能であることを理解できる。
【００３１】
加工物のローディングの動作中に、加工物５６は、自動搬送システム（図示せず）によって搬送され、ローディング・ステーション２０上のローディング・サイド・レール７８ａ、ｂに配置される。ローディング・ステーション２０のピンチ・ホイール９９を使用して、適切な位置決めのために、加工物５６を短距離動かす。チャンバ蓋１４を開けた後、位置決めレバー９４を当初の位置から下げ、フィンガ９８ａが後縁６２と係合し、基板サポート６４に向かって加工物５６をローディング・サイド・レール７８ａ、ｂに沿って押すように直線的に作動させる。加工物５６の前縁６０は、ローディング・サイド・レール７８ａ、ｂとサイド・レール６６ａ、ｂの間のギャップを横切る。加工物５６の対向する側縁５８、５９は、サイド・レール６６ａ、ｂによって摺動可能に収容される。その後、位置決めレバー９４は、加工物５６が基板サポート６４上に適切かつ正確に配置されるまで、加工物５６を押し続ける。加工物５６の中心は、処理チャンバ１２の中心垂直軸または中心線と同軸に配置されていることが好ましい。次いで、位置決めレバー９４は、レバー９４が当初の位置に退避する際に、フィンガ９８ｂが加工物５６の前縁との衝突を避けるように垂直に並進する。
【００３２】
処理された加工物５６’がワークプレース・ローディングの動作中に基板サポート６４上にある場合、フィンガ９８ｂは後縁６２’と係合し、位置決めレバー９４は、処理された加工物５６’を出口・ステーション２２に向かって移動させる。処理された加工物５６’の前縁６０’は、処理チャンバ１２と出口・ステーション２２の間のギャップを横切る。処理された加工物５６’の側縁５８’、５９’は、アンローディング・サイド・レール８６ａ、ｂによって捕捉される。直線移動を続行することにより、処理された加工物５６’は、処理チャンバ１２から完全に除去される。出口・ステーション２２のピンチ・ホイール９９を使用して、次の処理・ステーションへの搬送の準備の際に適切に位置決めするために加工物５６’を短距離動かす。
【００３３】
ヒンジアセンブリ即ち蝶番アセンブリ１６は、チャンバ蓋１４が、図２Ａに最適に示した開位置と、図２Ｂに最適に示した閉位置の間で、チャンバ・ベース１８に対して選択的に旋回することができるようにされている。蝶番アセンブリ１６は、図１に最適に示したように、側壁４６の非真空側に沿って離間した関係で配置されている少なくとも２つのブラケット１００を含む。チャンバ蓋１４が閉位置で片持ちになっているとき、チャンバ蓋１４とチャンバ・ベース１８は、例えば図２Ｂに示したように、真空気密処理空間１０２の境界となる。
【００３４】
各ブラケット１００は、Ｖ型のブレース１０４と、締結具１０８で側壁４６の非真空側に取り付けられているナブ１０６を含む。ブレース１０４の曲がり付近の開口１１２内及びナブ１０６の同軸の開口１２４内に収容される蝶番ピン１１０によって各ブレース１０４が担持されている。図１に示したように、蝶番ピン１１０は、両方のブラケット１００によって共有されている。図２Ａに戻ると、ブレース１０４の一端は、チャンバ蓋１４の側壁３０の非真空側に接続されている。各ブレース１０４の第２端は、やはり両方のブレース１０４によって共有されている接続ロッド１１６を収容する開口１１４を含む。
【００３５】
接続ロッド１１６は、さらに、双方向空気圧シリンダまたは蓋アクチュエータ１２２のピストン・ロッド１２０の一端によってネジ込み式に担持されているロッド端１１８に取り付けられている。ロッド端１１８は、さらに、接続ロッド１１６を摺動可能に収容するようなサイズである内径を有する開口（図示されていないが、開口１１４と同様で同一線上にある）を含む。ブレース１０４が蝶番ピン１１０の周りに旋回して、チャンバ蓋１４を開位置と閉位置の間で片持ちにすることができるように、ピストン・ロッド１２０は、往復直線垂直運動をするように適合されている。図２Ｃに示したように、蓋アクチュエータ１２２の反対側端部は、取付けブロック１２６を介して、器具キャビネット２６内の構造支持部（図示せず）に取り付けられている。
【００３６】
図２Ｂに戻ると、本発明の一態様では、平行な側面を有する平坦化された円筒形状を有し端部が半球状であるオブラウンド軸受け（Ｏｂｒｏｕｎｄ  ｂｅａｒｉｎｇ）１２８が、ナブ１０６の開口１２４内に摺動可能に収容されている。オブラウンド軸受け１２８は、開口１２４内に摩擦によりはめ込まれるように選択された外径の外部環状表面と、蝶番ピン１１０を受けるように寸法決めされている内部孔即ち内部ボア１３０とを有する。ボア１３０は、ボア１３０の長手方向軸に対して垂直方向から見ると、垂直の主軸を有するほぼ楕円の断面プロファイルを有する。図２Ａに示したように、チャンバ蓋１４が開位置にあるとき、蝶番ピン１１０の一端の部分は、ボア１３０のより下方向面と接触する。チャンバ蓋１４が蓋アクチュエータ１２２によって旋回する際、蝶番ピン１１０は、その長手方向軸の周りに回転する。回転中、蝶番ピン１１０の外表面は、ボア１３０の下方向面と接触したままである。図２Ｂに示したように、リップ３２がＯリング５１の表面と接触するとき、蓋アクチュエータ１２２は、チャンバ蓋１４が下降してＯリング５１を圧縮するように、伸長し続ける。オブラウンド軸受け１２８が存在するために、蝶番ピン１１０は、ボア１３０において垂直上方に自由に並進する。
【００３７】
図２Ｃを参照すると、チャンバ蓋１４は閉位置にあり、チャンバ蓋１４とチャンバ・ベース１８の内部周辺表面は、処理空間１０２の境界となる。真空封止は、チャンバ・ベース１８とチャンバ蓋１４の間にあるＯリング５１のさらなる圧縮によって強化される。Ｏリング５１による更なる圧縮は、チャンバ蓋１４の外部に作用している大気圧と、チャンバ蓋１４をチャンバ・ベース１８に向かって垂直下方に押し付ける力を加える処理チャンバ１２内の真空との圧力差によってもたらされる。蝶番ピン１１０は、オブラウンド軸受け１２８が存在するために、最小限の横方向運動で垂直方向に並進する。
【００３８】
オブラウンド軸受け１２８内のボア１３０は、円形の断面プロファイルのボアを有する従来の軸受けと比較して、蝶番ピン１１０に対してさらに垂直方向の自由度を提供する。チャンバ蓋１４は、Ｏリング５１を圧縮する力に応答して、垂直方向に自由に動く。その結果、リップ３２とＯリング５１の間の真空気密封止は、溝５０の周囲の周りで均一である。好ましい実施形態では、オブラウンド軸受け１２８が存在するために、蝶番ピン１１０に対して約５０ミル（ｍｉｌ）の垂直運動がもたらされる。
【００３９】
圧力ゲージ５２は、管部材５３を介して、側壁４６に設けられた開口に接続されている。圧力ゲージ５２は、処理空間１０２内の真空圧力を感知し、圧力フィードバック信号を提供するように動作可能である。例示的な圧力ゲージ５２は、ＭＫＳ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ａｎｄｏｖｅｒ、ＭＡ）によって製造されたＢａｒａｔｏｎ（登録商標）のＣａｐａｃｉｔａｎｃｅ  Ｍａｎｏｍｅｔｅｒなどの静電容量圧力計である。ブリード・バルブ５４は、チユービング５５を介して、側壁４６に提供されている他の開口に接続されている。ブリード・バルブ５４は、周囲の空気または窒素などの供給されたガスで、処理チャンバ１２を排気するように動作可能である。
【００４０】
図３を参照すると、プラズマ処理システム１０は、チャンバ・ベース１８の底壁４４の中心に位置する大きな排気ポート１３６を介して、真空ポンピング・システム１３４と流体連通するために接続されている。真空ポンピング・システム１３４は、円錐レデューサニップル１３８、真空バルブ１４０、排気真空管（図示せず）、および真空ポンプ１４４を含む。
【００４１】
円錐レデューサニップル１３８の対向端は、第１真空フランジ１４６と第２真空フランジ１６６を担持する。第１真空フランジ１４６は、Ｏリング１５０と複数のバルクヘッド・クランプ１５２によって周囲が囲まれているスクリーン・センタリング・リング１４８を介して、排気ポート１３６に接続されている。バルクヘッド・クランプ１５２は、第１真空フランジ１４６の周囲の周りに対称に配置されている。各バルクヘッド・クランプ１５２は、第１真空フランジ１４６の相補的な下方面と係合するようにされているチーパが付されたセグメント１５４と、取外し自在に締結具１６０を収容するボア（図示せず）をさらに含むブロック部分１５６とを有する。締結具１６０は、底壁４４に相補的な内部ネジ（図示せず）を有する開口に取付け可能なネジ切りボルトであることが好ましい。真空気密封止を創出するために、締結具１６０は、Ｏリング１５０を均一に圧縮するようにパターン化したシーケンスで事前に選択したトルクで締結されている。
【００４２】
真空バルブ１４０は、円錐レデューサニップル１３８によって担持されている第２真空フランジ１６６に真空固定具１６４を介して流体連通するために接続されている上方真空フランジ１６２を担持している。真空固定具１６４は、蝶ナット・クロージャ１７０を有する取外し可能なクラムシェル・クランプとスルーボア・センタリング・リング１７２を備える。蝶ナット・クロージャ１７０が締め付けられているとき、センタリング・リング１７２によって担持されているＯリング１７４は、圧縮されて、真空気密封止を創出する。また、真空バルブ１４０は、さらに真空ポンプ１４４と流体連通するために接続されている。
【００４３】
真空ポンプ１４４は、真空技術の分野の技術者には明らかであるが如く１つまたは複数の真空ポンプを備えることが可能である。好ましい真空ポンプ１４４は、例えば、Ａｌｃａｔｅｌ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｉｎｃ．（Ｆｒｅｍｏｎｔ、ＣＡ）によって製造されたタイプの単一回転翼型真空ポンプである。これは、１分あたり約１１立方フィートのポンピング・レートを有し、処理チャンバ１２のコンダクタンスが高いために、約６秒未満で、約２００ｍＴｏｒｒの真空圧力まで、処理チャンバ１０２を排気することができる。代替真空ポンプ１４４は、ドライポンプとターボ分子ポンプを含む。
【００４４】
本発明の他の態様では、真空分配バッフル１８０は、チャンバ・ベース１８の内部のショルダ１７８の上に配置されている。真空分配バッフル１８０は、複数のオリフィス１８４が貫通している平坦な細長いプレート１８２である。オリフィス１８４は、圧力差を分散させるように、真空ポンピング・システム１３４の入口に向かう処理ガスのフローを制限する。その結果、加工物５６の処理表面全体は、均一にプラズマにさらされるようになり、同時に、プラズマ処理の動作中に、処理ガスとスパッタされた汚染物質種を高速で排気することを可能にする。また、真空分配バッフル１８０は、真空ポンプ１４４へのガス・フローが、基板サポート６４上の加工物５６の位置を妨害することを防止する。
【００４５】
真空分配バッフル１８０は、機械処理が可能なセラミックなど、最小限のガス放出潜在能力を有する電気絶縁材料で形成されていることが好ましい。適切な機械処理可能セラミックは、Ｍｙｋｒｏｙ／Ｍｙｃａｌｅｘ（登録商標）またはＭａｃｏｒ（登録商標）など、アルミニウム酸化物またはガラス雲母複合物を含む。
【００４６】
本発明の一態様では、チャンバ蓋１４は、処理ガスのフロー・ストリームを加工物５６の表面上にわたり対称的かつ均等に分配するように構成されている、ガス分配システムを統合している。具体的には、チャンバ蓋１４の天井２８は、埋め込まれた空洞１８６、処理ガス入口ポート１９０、および複数の開口１９２を含む。図２Ｃに最適に示したように、ガス入口ポート１９０は、チャンバ蓋１４に配置されており、処理ガスを処理空間１０２に提供するために、ガスライン１９４を介して、ガス・マニホルド３０８（図４）に結合されている。図３に最適に示したように、天井２８の真空側には、処理ガスを空洞１８６から処理空間１０２に注入するための開口１９２を含む。開口１９２は、処理ガスが加工物５６の表面上に均一に流れ、したがって、プラズマの均一性を向上させることに寄与するように、処理チャンバ１２の長手方向軸の周りの２次元アレイにおいて、対称的に分散していることが好ましい。
【００４７】
他の態様では、チャンバ・ベース１８は、さらに、処理空間１０２内に閉じ込められている処理ガスをイオン化するために、無線周波数（ＲＦ）又は高周波生成装置３０２（図４）など、プラズマ励起源から電力を転送するパワー分配システムを含む。パワー分配システムは、ＲＦ生成装置３０２に動作するように接続されているパワー分配バー１９８、１対のパワー・フィードスルー２００、ボタン電極２０２、および基板サポート６４を含む。ＲＦ生成装置３０２は、フィードスルー２００によって、基板サポート６４に動作するように接続されている。基板サポートは、処理空間１０２においてプラズマを開始および維持するために、処理チャンバ１２において励起エネルギーを処理ガスと容量的に結合するためのパワー電極として役立つ。チャンバ蓋１４とチャンバ・ベース１８は、集合的に給電されていない接地電極を形成する。
【００４８】
チャンバ・ベース１８のフロア壁４４は、さらに、パワー・フィードスルー２００を受ける２つの開口２０４を有する。円形溝２０８は、Ｏリング２１０を内部に収容するために、各開口２０４の中心縦軸の周りに同心円状に配置されている。パワー・フィードスルー２００は、遮蔽絶縁体ワッシャ２１４によって同軸上に囲まれている電気タイ・ロッド２１２、チャンバ絶縁体ワッシャ２１６、およびボタン絶縁体ワッシャ２１８を含む。ワッシャ２１４、２１６、２１８は、石英またはアルミナなど、ガス不浸透性セラミック誘電体からなり、各タイ・ロッドは、銅、アルミニウム、またはその合金など、電気導体で形成されている。パワー・フィードスルー２００は、処理チャンバ１２から電気的に絶縁されている。
【００４９】
電気タイ・ロッド２１２は、フランジ付きヘッド２２２と、反対側のネジ付端部２２６を含む。フランジ付きヘッド２２２は、それとの電気的な連続性と、下方に移動することを阻止する機械的な保証のために底面の電極２０２の上部表面に位置する相補的な凹部２２８内に収容される。タイ・ロッド２１２は、遮蔽絶縁体ワッシャ２１４、チャンバ絶縁体ワッシャ２１６、および底部絶縁体ワッシャ２１８の中央ボアを通って下方に延びる。ネジ付端部２２６は、励起電力と接続するために、底壁４４を超えて突出している。
【００５０】
底部絶縁体ワッシャ２１８は、より小さい第２外径の環状上方部分２３４と連続している第１外径の環状下方部分２３２を含む。下方部分２３２の上部表面が、フロア壁４４の非真空表面との真空気密封止のためにＯリング２１０に当接するように、上方部分２３４が開口２０４内に収容される。ボア２３０の切頭円錐部分２３６は、Ｏリング２３８を収容するようにされている。切頭円錐部分２３６は、Ｏリング２３８が、タイ・ロッド２１２の周囲と底部絶縁体ワッシャ２１８の間で真空封止を提供するために、締結具２３９を介して圧縮することができるように、サイズ決めおよび構成されている。
【００５１】
遮蔽絶縁体ワッシャ２１４は、底部電極２０２の下面と真空分配バッフル１８０の上方表面との間に挿入されている。遮蔽絶縁体ワッシャ２１４は、より大きい第２外径の環状上方部分２４４と一体である第１直径の環状下方部分２４２を含む。上方部分２４４は、真空分配バッフル１８０と当接し、下方部分２４２は、内部の開口内に下方に突出している。
【００５２】
チャンバ絶縁体ワッシャ２１６は、チャンバ・ベース１８の内部底面と真空分配バッフル１８０の下面の間に挿入されている。チャンバ絶縁体ワッシャ２１４は、対向する平行な表面２４８、２５０を有する。表面２４８は、底部絶縁体ワッシャ２１８の上方部分２３４の全長にわたってはめ込まれるように適合されている第１の凹部を含む。対向表面２５０は、チャンバ絶縁体ワッシャ２１６の下方部分２４２の全長を受ける異なる直径の第２の凹部を含む。
【００５３】
締結具２３９は、タイ・ロッド２１２のネジ付端部２２６とかみ合うように適合されているネジ付きボアを含む。締結具２３９が締め付けられているとき、底部絶縁体ワッシャ２１８の上部表面は、圧縮してＯリング２１０と係合し、チャンバ・ベース１８の外部と底部絶縁体ワッシャ２１８の間に真空気密封止を創出するために、Ｏリングに対して上方に付勢される。締結具２３９の上部表面は、タイ・ロッド２１２の周囲と底部絶縁体ワッシャ２１８の内径との間に真空気密封止を創出するために、切頭円錐テーパ２３６に配置されているＯリング２３８を圧縮し係合する。
【００５４】
パワー分配バー１９８は、２つの締結具２５６、２５８によって、タイ・ロッド２１２のネジ付端部２２４に取り付けられている。底部電極２０２の上面は、電気的な連続性を提供するように、基板サポート６４の下面と密着接触して係合する。したがって、パワー分配パワー１９８に加えられた電気パワーは、タイ・ロッド２１２を介して、パワー電極の一部として機能する基板サポート６４に転送される。底部電極２０２と基板サポート６４は、アルミニウムなど、電気伝導性の材料で形成されていることが好ましい。代替実施形態では、底部電極２０２は、基板サポート６４のみがパワー電極を構成するように、セラミックからなることが可能である。
【００５５】
上記で詳細に説明した真空バッフル１８０は、底部電極２０２の下面とチャンバ・ベース１８の間でＲＦ場の強度を低減するプラズマ遮蔽としても機能する。その結果、プラズマは、基板サポート６４によって保持されている加工物５６の表面付近で強化され、各加工物５６にプラズマ処理を実施するパワーと時間は最小限に抑えられることになる。さらに、パワー電極と接地電極の構成は、イオンの軌跡が、加工物５６の表面法線にほぼ垂直となるように、基板サポート６４の上にある加工物５６に対してほぼ垂直な電場を生成する。
【００５６】
加工物５６は、チャンバ蓋１４の天井２８とサポート・プラットフォーム６８の上面との間のほぼ中間の平面に垂直位置を有する処理チャンバ１２に配置されていることが有利である。既知のプラズマ処理システムと比較して、高いポンピング・レートと加工物５６の精密な位置決めのためにチャンバ１２の体積を最小限に抑えることにより、低減したパワー・レベルで迅速にプラズマ処理をすることが可能になる。
【００５７】
図４を参照すると、プラズマ処理システム１０は、ガス・フロー制御３００と処理チャンバ１２に接続されているＲＦ生成装置３０２とを含む。処理システム制御３０４は、プラズマ処理システム１０内の種々のデバイスから入力信号を受信して、出力信号を提供してガス・フロー制御３００とＲＦ生成装置３０２を動作させる。また、制御３０４は、プログラム可能なグラフィック・ユーザ・インタフェース３０６に接続されている。インタフェースは、押しボタン、スイッチなど、ユーザ入力デバイスを提供し、さらに、ライトおよび表示スクリーンなど、出力デバイスを有し、それにより、ユーザは、プラズマ処理システム１０の動作状況を追跡して、その動作を制御することが可能になる。制御３０４は、論理機能と演算機能の両方を有するあらゆるタイプのマイクロプロセッサ・ベースの制御とすることが可能である。例えば、Ｋｏｙｏによって製造され、Ａｕｔｏｍａｔｉｏ  Ｄｉｒｅｃｔ  ｏｆ  Ｃｕｍｍｉｎｇｓ、Ｇｅｏｒｇｉａから市販されているＭｏｄｅｌ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｌｏｇｉｃ２０５などプログラム可能な論理制御装置である。さらに、グラフィック・ユーザ・インタフェース３０６は、やはりＤｉｒｅｃｔ  Ｌｏｇｉｃ２０５としてＫｏｙｏによって製造され、やはりＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｒｅｃｔから市販されている。
【００５８】
通常、処理チャンバ１２内におけるプラズマ処理の動作中に、複数の処理ガスがマニホルド３０８内で混合される。例示的な処理ガスは、Ａｒ、Ｈｅ、ＣＯ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＦ４、ＳＦ６、Ｈ２、およびその混合物を含む。各処理ガスは、ガス源３１０、マス・フロー制御装置３１２、遮断弁３１４、およびソレノイド・バルブ３１５からなる独立したガス供給システム３０９を有する。例えば、ＡｒとＯ２の２つのガスが使用されている例では、ガス源３１０ａ、３１０ｂ、マス・フロー制御装置３１２ａ、３１２ｂ、遮断弁３１４ａ、３１４ｂ、およびソレノイド・バルブ３１５ａ、３１５ｂからなる２つの独立したガス供給システム３０９ａ、３０９ｂが存在する。理解されるように、任意の数の追加のガス供給源３０９ｎをマニホルド３０８に接続することが可能であり、各追加のガスは、それ自体のガス源３１０ｎ、マス・フロー制御装置３１２ｎ、遮断弁３１４ｎ、およびソレノイド・バルブ３１５ｎを有することになる。
【００５９】
独立したガス供給のほかに、ガス・フロー制御３００は、真空ポンプ１４４、真空バルブ１４０、ソレノイド・バルブ３４１、および圧力ゲージ５２を含む。プラズマ処理システム１０は、処理パラメータの変化に高度に応答する。したがって、圧力ゲージ５２は、チャンバ１２の非常に近くに配置されており、０．５００インチの直径の管など、直径が大きいことが有利である管５５で、チャンバ１２に流体的に接続されている。ガス・フロー制御３００は、さらに、プラズマ処理サイクルの終了時に、処理チャンバ１２を再び大気圧に戻すために、ブリード・バルブ５４とそのソレノイド３５７を含む。再び、減圧プロセスを最小限に抑えるために、ブリード・バルブ５４は、通常、処理チャンバ１２の非常に近くにあり、それとの比較的大きな流体連通開口を有する。このように、ブリード・バルブ５４は、約１秒で処理チャンバ１２を大気圧に戻す能力を有する。
【００６０】
ＲＦ生成装置３０２は、一対の可変空気キャパシタなど、Ｌネットワーク・チューナまたはインピーダンス整合デバイス３２０にＲＦ電力を提供するＲＦ電源３１８からなる。ＲＦ電源３０２は、約４０ｋＨｚと約１３．５６ＭＨｚの間、好ましくは約１３．５６ＭＨｚの周波数、および約０ワットと約３００ワットの間、好ましくは約６０ワットから約１５０ワットのパワーで動作する。可変空気キャパシタ３２０、３２４からのＲＦ電力は、出力３２８上で処理チャンバ１２内の基板サポート６４（図３）に加えられる。位相キャパシタ３２０は、モータ３２１に接続されている可動プレートを含み、さらに、制御３０４の入力３２３の上にアナログ・フィードバック信号を提供する位相制御３２２を有する。マグニチュード・キャパシタ３２４は、モータ３２５に接続されている可動プレートを有し、さらに、制御３０４の入力３２７の上でアナログ・フィードバック信号を提供する位相制御３２６を有する。制御３０４は、既知の方式で可変空気キャパシタ３２０、３２４のプレートを動かすために、既知のＰＩＤ制御ループを使用して、出力３２８、３２９上で、アナログ・コマンド信号をそれぞれのモータ３２１、３２５に提供する。
【００６１】
本発明のＰＩＤ制御ループは、境界条件における性能を向上させるために、自動的に可変利得を提供する制御アルゴリズムを使用する。入力３２３上のフィードバック信号の大きさは、−５ボルトから＋５ボルトの範囲を有する。利得が一定なシステムでは、フィードバック信号の大きさがゼロに近くなり、ゼロを超えると、正確で安定なシステム制御は困難である。従来、利得は、制御システムがより高い信号レベルで飽和しないようにしながら、より低い信号レベルを取り扱うために必要な妥協である固定値に設定されている。その結果、一般に、システムの応答性と性能は妥協したレベルまたはより低いレベルとなる。すなわち、制御システムが安定するために必要な時間がより長くなる。本発明は、入力３２３上のフィードバック信号の信号強度の関数として、利得の値を連続的に再計算し、動的に設定する。したがって、ＰＩＤループは、劇的に減衰する。すなわち、最小限のオーバーショットで、迅速に安定状態に到達する。他の面では、同調ネットワーク３２０は、ＲＦ電源３１８のＲＦ出力、同調ネットワーク３２０、および処理チャンバ１２内のＲＦ回路によってもたらされるＲＦ負荷からなるＲＦシステムのインピーダンスを、５０オームなど所望のインピーダンスの値に整合させるために、既知の方式で機能する。
【００６２】
理解されるように、様々なリミット・スイッチまたは近接スイッチ３３０は、処理チャンバ１２の動作と関連して使用される。例えば、リミット・スイッチを使用して、処理チャンバ１２のチャンバ蓋１４（図１）のそれぞれの開位置と閉位置を検出し、制御３０４のそれぞれの入力３３１上で状態フィードバック信号を提供する。それらのリミット・スイッチは、蓋４４を動作する蓋アクチュエータ１２２（図２Ｃ）に接続することが可能であり、蓋１４上に取り付けることが可能であり、または蓋１４の位置を検出することが可能である。また、近接スイッチを使用して、処理チャンバ１２内の加工物５６の所望の位置を検出する。対象物の近傍または位置を検出するために、磁気、機械的接触、光などを使用する多くの異なるリミット・スイッチ・デバイスが市販されている。市販されているリミット・スイッチの特定のタイプを選択することは、応用分野と設計者の好みに依存する。
【００６３】
プラズマ処理サイクルの終了点は、いくつかの方式で決定することが可能である。本発明のプラズマ処理システムは、非常に高レベルの制御を有する。したがって、プラズマ処理サイクルは、高度に反復可能である。したがって、本発明のプラズマ処理サイクルでは、制御３０４は、通常、プラズマ処理サイクルの継続期間を測定するために、内部タイマを使用する。いくつかの応用例では、終了点検出器３３４は、処理チャンバ１２と動作可能に接続されている。終了点検出器３３４は、通常、処理チャンバ１２内で生成されたプラズマの光の所望の特定の波長を検出することに応答して状態を変化させる光電子スイッチである。終了点検出器３３４と処理チャンバ１２の内部との間の視覚伝達は、ビューポート３４（図１）を通して終了点検出器３３４を向けることによって、または、処理チャンバ１２の壁の開口または穴（図示せず）内に終了点検出器３３４を取り付けることによって達成することが可能である。処理チャンバ１２内でガス・プラズマを創出することにより、光が生成される。さらに、その光の波長は、チャンバ１２のガス・プラズマ内の様々な材料の構成と共に変化する。例えば、エッチング・プロセスで、ガス・プラズマが加工物の表面から様々な材料をエッチングする際に、プラズマによって創出された光の波長は、ガス・プラズマとそれらの材料の原子との組合わせの関数となる。表面からコーティングおよび不純物がエッチングされた後、エッチングを続行することにより、加工物の本来の材料の原子とガス・プラズマの組合わせが得られる。その組合わせにより、終了点検出器３３４によって検出される光の独自の波長が生成され、検出器３３４は、出力３３６上の２値フィードバック信号を再び制御３０４に提供する。したがって、制御３０４は、そのフィードバック信号が状態を変化させたときに、プラズマ処理サイクルが完了するときを検出することができる。
【００６４】
図５は、典型的なプラズマ処理サイクルを実施する際の制御３０４の動作を示す流れ図である。６０２において、部分転送サイクルが開始される。そのプロセス中に、制御３０４は、位置決めレバー９４に未処理の加工物５６をサイド・レール７８ａ、ｂの間のチャンバ１２に移動させるコマンド信号を制御装置（図示せず）に提供する。部材５６が位置に移動する際、リミット・スイッチ３３０の１つは、該部材の装填された位置を検出し、それぞれの出力３３１上で状態フィードバックを制御３０４に提供する。６０４において、制御の際に、部材が装填されたことを示すスイッチ状態の変化を制御が検出する際、制御３０４は、ソレノイド・バルブ３３８を開けるために、出力３３７上でコマンド信号を提供する。オープン・ソレノイド３３８は、蓋アクチュエータ１２２に蓋１４を閉位置に移動させる方向に、ショップ空気（ｓｈｏｐ  ａｉｒ）など空気源３４０からの圧縮された空気を蓋アクチュエータ１２２に向ける。リミット・スイッチ３３０の１つは、閉位置を検出し、状態を変化させ、それぞれの入力３３１上で状態フィードバック信号を制御３０４に提供する。
【００６５】
６０８において、蓋の閉位置を検出した際に、制御３０４は、６１０において、真空バルブ１４０を開けるようにソレノイド３４１に命令する信号を出力３４２上に提供する。同時に、６１２において、制御３０４は、ＰＲＰＲＯＣＥＳＳに等しい圧力設定点を確立し、プロセス圧力モニタの動作を開始する。通常、プラズマ処理システムでは、チャンバ１２は、プラズマ処理サイクルを開始する前に、所望の固定された部分真空圧力まで排気されている。しかし、チャンバ１２の当初の排気は、時間のかかるプロセスである。本出願人は、チャンバ１２内で通常使用される処理圧力の上下の圧力範囲内で、質の高いプラズマ処理を実施することができることを発見した。許容可能な圧力範囲は、チャンバ１２内の様々な条件下で多くの部材を処理することによって決定された。したがって、本発明のプラズマ処理システムで、２５０ｍＴｏｒｒなどの高い側の圧力境界の限界が、５０ｍＴｏｒｒなどのオフセット圧力を２００ｍＴｏｒｒなど通常使用される処理圧力に追加することによって決定される。さらに、１５０ｍＴｏｒｒなど低い側の圧力境界の限界は、２００ｍＴｏｒｒなど通常使用される処理圧力から、５０ｍＴｏｒｒなどオフセット圧力を減算することによって決定される。この例では、圧力モニタ・システムは、２００ｍＴｏｒｒの通常使用される処理圧力を圧力設定点として確立するが、圧力監視システムは、圧力が、２５０ｍＴｏｒｒの上限と１５０ｍＴｏｒｒの下限の間に留まっている限り、警報を設定しないか、または、プラズマ処理プロセスの動作に影響を与えない。したがって、真空ポンプ１４４が動作している限り、制御３０４は、圧力ゲージ５２から圧力フィードバック信号を提供している入力３４８を監視している。チャンバ１２が２５０ｍＴｏｒｒまで排気されたと制御３０４が検出すると、ガス・プラズマが開始される。
【００６６】
６１２において圧力モニタを始動させるのと同時に、制御３０４は、６１４において、それぞれのマス・フロー制御装置３１２と遮断弁３１４を動作させるために、出力３４４、３４６上にコマンド信号を提供する。処理ガスが、Ａｒに関して１分あたり標準的な５−１００立法センチメートル（「ｓｃｃｍ」）など、所定のフロー・レート即ち流量で処理ガス入口ポート１９０を通って導入される。マス・フロー制御装置３１２によって提供されるガスのフロー・レートと真空ポンプ１４４のポンピング・レートを調整して、連続的なプラズマ処理を維持することが可能であるように、プラズマ生成に適切な処理圧力を提供する。チャンバ１２内の処理圧力は、通常、５０から１０００ｍＴｏｒｒのオーダにあり、１２５から２５０ｍＴｏｒｒの範囲にあることが好ましい。従来のシステムとは対照的に、処理チャンバ１２は、チャンバ１２から周囲の空気を排出するために当初使用される処理ガスの導入と同時に、連続的に排気される。一実施形態では、マス・フロー制御装置３１２は、約０．５０リットルの体積を有する処理チャンバに３０ｓｃｃｍのフロー・レートを提供するように動作される。したがって、１秒あたり約４回、新鮮なガスが処理チャンバ１２内で交換される。より従来的なプラズマ処理システムは、ほぼ５秒に１回処理チャンバのガスを交換する。本発明のシステムのガス・フロー・レートがより高いことにより、処理チャンバからエッチングした材料と他の汚染物質を除去することが改善され、また、エッチングした材料が、チャンバ１２内の壁とツールの上に堆積することが最小限に抑えられる。
【００６７】
制御３０４は、処理チャンバ１２内の圧力または部分的な真空を連続的に監視している圧力ゲージ５４からのフィードバック信号を入力３４８上で連続的に監視する。６１６において、制御３０４は、処理チャンバ１２の圧力が、上記の例では２５０ｍＴｏｒｒである当初の圧力、すなわち、通常使用される処理圧力とオフセット圧力の和に等しくなるときを検出する。次いで、制御は、６１８において、ＲＦ電源３１８をオンするコマンド信号を出力３５０上で提供する。しかし、ＲＦ電源からフル・パワーを提供する代わりに、制御３０４は、３０ワットなど、最小限のパワー・レベルだけを供給するように、ＲＦ電源に命令する。従来のプラズマ処理システムは、当初、同調ネットワーク３２０を介して、処理チャンバ１２にフル・パワーを加える。フル・パワーでガス・プラズマを生成することにより、しばしば、プラズマ・スパイク、電気アーク、エネルギー・ホット・スポット、他の異常、および、非常に不安定なガス・プラズマがもたらされる。さらに、ガス・プラズマの変化により、処理チャンバ１２に異なるＲＦ負荷がもたらされるので、不安定なガス・プラズマは、同調ネットワーク３２０がＲＦシステムのインピーダンスを所望の値に整合させることを非常に困難にする。したがって、当初フルＲＦ電力でガス・プラズマを生成することによって、プラズマが処理チャンバ１２内で安定し、したがって、所望のインピーダンス整合が確立されるまで、同調ネットワーク３２０を動作することを待機するために、膨大な量の時間が消費される。本発明のプラズマ処理システムでは、当初、３０ワットなど、より低いまたは最小限のパワー・レベルをシステムに印加してすることにより、従来のシステムと比較したとき、チャンバ１２のプラズマが非常に迅速に安定することが可能になる。
【００６８】
ＲＦ電源３１８を最小限のパワー・レベルにオンした後、制御３０４は、６２０において、２００ミリ秒の遅延を実行する。この遅延期間により、プラズマが最小パワー・レベルにおいて安定することが可能になる。その後、６２２において、制御３０４は、自動同調サイクルまたは自動同調制御の動作を開始し、それによって、可変空気キャパシタを使用して、電源３１８の出力のＲＦインピーダンスと処理チャンバ１２の入力のＲＦインピーダンスを、５０オームなど、所望のインピーダンスに整合させる。そのプロセス中に、位相の大きさ制御３２２、３２６からのアナログ・フィードバック信号が、制御３０４のそれぞれの入力３２３、３２９上で提供される。制御は、ＰＩＤ制御ループを実行して、可変空気キャパシタ３２０、３２４が所望のインピーダンス整合を提供するように、それぞれのモータ３２１、３２５を動作させるコマンド信号を出力３２８、３２９上で提供する。
【００６９】
次いで、制御は、６２４において、同調ネットワーク３２０が所望のインピーダンス整合を達成したかを決定する。そうであるとき、制御３０４は、６２６において、最小レベルから最大レベルにパワーを上げ始める。パワーが増大する際に、制御は、６２８において、各連続するパワー・レベルで同調ネットワークを動作させ続ける。したがって、制御が、最小パワー・レベルから最大パワー・レベルに移行する際に、可変空気キャパシタ３２０は、ＲＦ電源３１８にもたらされるインピーダンスが、所望の５０オームの負荷に整合されたまま維持するように、連続的に調節される。本出願人は、ＲＦ電力を最大レベルまで上げながら、インピーダンス整合を維持することによって、ＲＦ電源３１８が当初に最大パワー・レベルまでＯＮされインピーダンス整合の動作が実行された場合より短い時間で、ガス・プラズマの安定化が達成されることを発見した。
【００７０】
パワーが最大レベルまで上昇する際に、処理ガスが、所望のフロー・レートで処理チャンバ１２を通って流れ、真空ポンプ１４４が、処理チャンバの減圧を続行していることに留意されたい。前述したように、動作圧力の範囲は、様々なプロセス・パラメータを使用して多くの加工物を処理することによって決定された。また、同様の経験的方法を使用して、同調したＲＦシステムを維持しながら、ＲＦ電力を増大することができる最大レートも決定された。ＲＦ電力増大の最大レートにより、プラズマ処理サイクルが短縮される。
【００７１】
６３０において、制御３０４が、ＲＦ電力が最大レベルにないと判定する場合、制御は、６２８において、再度パワー・レベルを増大させ、インピーダンスが所望の値に整合するように、同調ネットワーク３２０を動作させる。６３０において、制御３０４が、パワーが現在最大レベルにあると判定する場合、制御は、６３２において、パワーを最大値に維持させ、プラズマ処理プロセス継続させながら、プラズマ処理サイクルの終了点の監視を開始する。プラズマ処理の動作中、加工物５６の表面からスパッタされた汚染物質種は、処理ガスのフロー・ストリームと共に、排気ポート１３６を介して処理空間１０２から排出される。プラズマ処理システム１０は、プラズマ処理の空間均一性とシステムのスループットの両方を向上させるように最適化される。
【００７２】
制御３０４は、６３４において、プラズマ処理サイクルが完了したか否かを決定するために、終了点検出器３３４からのフィードバック信号の状態を入力３５２上でチェックする。記述した実施形態では、プラズマ光の特定の波長を検出しそれを表す信号を制御３０４に提供する終了点検出器３３４によって処理サイクルの終了点が決定される。理解されるように、様々な処理パラメータを使用して多数の加工物を処理することによって、加工物を処理するために必要な時間量を決定することができる。代替実施形態では、制御３０４は、自動同調制御が６２２において開始されるのと同時に、内部タイマを始動させることができる。タイマは、経験的に決定された加工物を処理するのに必要な時間量に設定される。したがって、内部タイマが満了してプラズマ処理サイクルの終了を提示すると、制御３０４は、プラズマ処理サイクルの終了点としてタイマの満了を検出する。
【００７３】
６３４において、制御が、プラズマ処理サイクルの終了を表す終了点フィードバック信号の状態を入力３５２上で検出の際に、制御３０４は、６３６において、ＲＦ電源３１８を、最大レベルから最小レベルに減少させまたは下降させるコマンド信号を出力３５０上で提供する。通常、パワーを最小レベルから最大レベルに上昇させるのに必要なのと同じレートで最大レベルから最小レベルに下降され、したがって、同一の時間間隔にわたってパワーが下降される。制御３０４が、６３８において、ＲＦ電源３１８が最小レベルでパワーを提供していることを検出すると、制御３０４は、６４０において、ＲＦシステムが最小パワー・レベルで同調されているかをチェックする。その後、６４２において、制御３０４は、自動同調制御をオフし、プラズマが最小パワー・レベルで安定化することを可能にする２００ミリ秒の遅延を実行する。
【００７４】
従来のプラズマ処理サイクルは、単に、処理サイクルの終了時にＲＦ生成装置をオフし、同調ネットワークは、ＲＦ電源から出力された処理パワーに対応する状態にある。したがって、次のサイクルが開始されたとき、これは異なるパワー・レベルにある可能性があり、同調ネットワーク３２０がインピーダンスを整合するのにいくらか時間が必要である。対照的に、本発明では、サイクルの終了時に、同調ネットワークは最小限のパワーに同調されている。したがって、次の処理サイクルの開始時に、ＲＦ電源３１８が最小限のパワーにオンされているとき、同調ネットワーク３２０は、所望のインピーダンスがすでに存在しているか、または、整合に迅速に同調することができるような状態にある。ＲＦシステムを同調させることを最小限に抑えることにより、サイクル時間を最高で１５秒節約することができる。
【００７５】
次に、制御３０４は、６４４において、圧力モニタの動作を停止させ、それぞれのソレノイド・バルブ３４１と３１５にそれぞれの真空バルブ１４０と遮断弁３１４を閉鎖させるコマンド信号を出力３４２と３４６の上で提供する。さらに、制御３０４は、適切なマス・フロー制御装置３１２を通るガスのフローレートを終了するために、コマンド信号を出力３４４上で提供する。さらに、制御３０４は、コマンド信号を出力３５６上で提供し、ソレノイド・バルブ３５７にブリード・バルブ５４を開けさせ、それにより、処理チャンバ１２を減圧する。６４６において、制御３０４は、処理チャンバ１２内の圧力がほぼ大気圧に等しいことを判定する。この判定は、通常、ブリード・バルブ５４で処理チャンバ１２を減圧するのに必要な時間間隔を測定する内部タイマを使用して、制御によって行われる。その後、６４８において、制御３０４は、ソレノイド・バルブ３３８に状態を変化させ、蓋アクチュエータ１２２の動作を反転させるコマンド信号を出力３３７の上で提供する。その後、６５０において、制御３０４は、蓋１４が開位置まで上昇し、連続的な部分転送サイクル６０２を開始したことを検出する。次いで、上記のプロセスは、連続する加工物に対して反復される。
【００７６】
図６と７は、可変幅基板サポート２６０を含む本発明の原理による処理チャンバ１２の代替実施形態を示す。サポート２６０により、種々の寸法の加工物をその上で受けることが可能になることが有利である。図６を参照すると、基板サポート２６０は、２つの可動対向サイド・レール２６４、２６６を摺動可能に担持する高架プラットフォーム２６２と、各タイ・ロッド２１２によって加えられた下方の力によって底部電極２０２に取り付けられている平坦なプレート２６７とを含む。高架プラットフォーム２６２は、複数の締結具２６９によって、機械的および電気的に、平坦プレート２６７に取り付けられている。矢印２６８、２７０によって示したように、サイド・レール２６４、２６６は、高架プラットフォーム２６２の長手方向軸に沿って、サポート・プラットフォーム２６２の周辺付近の末端点から中心位置までの間で可動可能である。その結果、スライド・レール２６４、２６６の間の分離距離は、所定の横幅の加工物２７２を収容するように変動することが可能である。
【００７７】
サイド・レール２６４とサイド・レール２６６は、同一の構造であり、サイド・レール２６６を参照して記述する。図７を参照すると、サイド・レール２６６は、一体型垂直ポスト２７６を、各対向端に配置した水平部材２７４を備える。溝２７８は、水平部材２７４の全長に沿って長手方向に延び、加工物２７２の周縁を収容する所定の幅を有するＵ型の断面を有する。溝２７８の各対向端は、加工物２７２の側縁を摺動可能に捕捉することを容易にするフレア・リップ２８０を含む。
【００７８】
各垂直ポスト２７６は、セット・スクリュー２８６を収容するネジ付きボア２８４を有する上方プロング２８２と、傾斜を付けた下方プロング２８８を含む。上方２８２プロングの下方表面は、高架プラットフォームの厚さよりわずかに小さい幅の凹部を創出するために、下方プロング２８８の上方表面から垂直方向に変位されている。凹部２９０は、高架プラットフォーム２８２の周縁を摺動可能に収容する。したがって、各サイド・レール２６４、２６６は、所定の横方向の位置まで独立して動き、セット・スクリュー２６８で固定することが可能である。
【００７９】
本明細書で記述したプラズマ処理システムは、非常に効率的で、高品質の反復可能なプラズマ処理プロセスを提供する。まず、より低いパワーにおいてＲＦシステムをオフおよびオンすることによって、プラズマが開始され、プラズマがフルＲＦ電力で開始された場合より短い時間で安定化する。さらに、より低いパワーでシステムをオフおよびオンすることによって、当初ＲＦシステムを同調するために、１秒など非常に短い時間を使用する。従来のシステムでは、当初にシステムを同調するために、最高で１５秒必要な可能性がある。さらに、本発明のプラズマ処理システムは、処理チャンバが通常の処理圧力まで排気されるかなり前に、高い側の圧力境界において、処理ガスのフローを開始する。再度、処理サイクル時間は、プラズマ処理の品質を損なわずに、最小限に抑えられる。さらに、本発明のプラズマ処理システムにより、処理プロセスを中断せずに、または品質を損なわずに、処理チャンバの圧力を広範な圧力の範囲で変化させることが可能になる。本明細書で記述したプラズマ処理システムは、処理圧力はプラズマ処理サイクルを通じて維持されるが、処理ガスのフローは、最高では既知のシステムより大きな大きさのオーダであるような処理ガスの流量即ちフローで、真空ポンプを連続的に動作する。そのようなフローは、不純物と、処理チャンバ内の構成要素上における材料の堆積とを最小限に抑える。
【００８０】
本発明のプラズマ処理システムは、加工物と真空ポートの間に配置された、プラズマ処理を受けている加工物の表面上に、処理ガスの均一で対称的なフロー・ラインを提供する真空分配バッフルを含む。処理ガスのほぼ均一な放出により、プラズマ密度の均一性が向上する。真空分配バッフルは、セラミックからなる場合、プラズマが生成される真空チャンバ内の処理空間の部分をさらに制限する。体積が低減されることにより、プラズマを開始し、維持するために必要なプラズマ励起パワーが低減され、パワーが加工物に集中される。さらに、本発明のプラズマ処理システムは、加工物の表面に対向する関係で対称的に配置されている開口のアレイを通して処理ガスを分配するガス分配システムを含む。ガス放出の均一性は、プラズマ密度の均一性を向上させる。本発明のプラズマ処理システムは、パワー電極と接地電極の間に等距離および対称的に加工物を配置する加工物保持部分を有する。そのような配置により、プラズマ密度の均一性が向上し、電場の線が加工物の表面にほぼ垂直であるように拘束される。さらに、本発明のプラズマ処理システムは、閉鎖しているときに、真空圧力が真空チャンバ内に存在するときチャンバ・ベースに対してほぼ垂直に動くチャンバ蓋を閉じ込めるオブラウンド軸受けとの蝶番結合を含む。チャンバ蓋とチャンバ・ベースの間の真空封止の質を向上させることに加えて、相対的な横方向の運動がないことによって、その間の封止部材の寿命が最大化される。
【００８１】
組み合わせることにより、本明細書で記述したプラズマ処理システムの上記の特徴は、抜群の高速処理サイクル時間と既知の機械より優れた生産性を提供する。例えば、本発明のプラズマ処理システムでは、プラズマ処理時間は、約８秒から約３０秒の範囲にある。対照的に、既知のシステムでは、プラズマ処理時間は、約２分から約１０分の範囲にある。さらに、処理の質は、著しく改善されている。例えば、接触角度測定デバイスを使用する、高体積バッチ生成環境における既知のプラズマ処理サイクルでは、表面の清浄度および／または表面の活性化は、通常、３０°の接触角度で許容可能と見なされる。さらに、既知のプラズマシステムは、通常、約２２°から約３０℃の接触角度によって測定された表面の清浄度および／または表面の活性化を生成する。本発明のプラズマ処理システムでは、高体積バッチ処理環境において、加工物の全領域にわたって、１２°＋／−２°の接触角度を維持することができる。さらに、その高品質は、９９％を超えて反復可能である。
【００８２】
本発明を様々な実施形態の説明によって示し、これらの実施形態についてかなり詳細に説明したが、添付の請求項の範囲をそのような詳細に制限または何らかの方式で限定することは、本出願人の意図するところではない。追加の利点と修正は、当業者には容易に明らかであろう。したがって、より広範な態様における本発明は、具体的な詳細、代表的な装置と方法、および示し記述した例示的な例に限定されるものではない。したがって、本出願人の一般的な発明の概念の精神または範囲から逸脱せずに、そのような詳細から離脱することは可能である。本発明の自体の範囲は、添付の請求項によってのみ規定されるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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