(57)【要約】      （修正有）【課題】プラズマ処理チェンバ内で半導体基板を支持するために用いられる半導体基板サポートの周囲に沿う取り付け溝内にエラストマバンドを装着するように構成されている装置および方法を提供する。【解決手段】装着ユニット２００は、トップリング２３０とクランプリング２５０とベースリング２４０とを備える。ベースリング２４０にトップリング２３０を締め付ける際に、クランプリング２５０とベースリング２４０との間にエラストマバンド３００がクランプされ、クランプリング２５０の下面および／またはベースリング２４０の上面の少なくとも一方においてクランプ面はエラストマバンドを解放することに適応している。ハンドル２６４を有するラッチ／解除機構が、クランプリング２５０とベースリング２４０との間から、エラストマバンド３００を取り付け溝内に解放、装着する。【選択図】図５
2015029088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理チェンバ内で半導体基板を支持するために用いられる半導体基板サポートの周囲の取り付け溝内にエラストマバンドを取り付けるように構成されている環状装着装置であって、
装着ユニットであって、
１つまたは複数の雌ネジを有するトップリングと、
クランプリングと、
前記トップリングの前記１つまたは複数の雌ネジを受けるように構成されている１つまたは複数の雄ネジと、クランプ面とを有するベースリングであって、前記トップリングを前記ベースリングに締め付けると前記エラストマバンドが前記クランプリングの下面と前記ベースリングの上面との間にクランプされ、前記クランプリングの下面および／または前記ベースリングの上面の少なくとも一方においてクランプ面は前記エラストマバンドを解放しように構成されているベースリングと、
前記クランプリングと前記ベースリングとの間から前記エラストマバンドをクランプ解除することにより前記エラストマバンドを前記取り付け溝内に解放するラッチ／解除機構と、を有する、装着ユニットと、
前記クランプリングと前記ベースリングとの間で前記装着ユニット内に前記エラストマバンドを位置決めするバンド・ローダと、を備える環状装着装置。
【請求項２】
前記クランプリングは、上部と下部とを有する環状リングであり、これにより前記クランプリングの下側部分に段差を形成している、請求項１に記載の環状装着装置。
【請求項３】
前記ラッチ／解除機構は、前記トップリングの外縁に取り付けられた第１のハンドルと、前記ベースリングの外縁に取り付けられた第２のハンドルと、前記ベースリングに前記トップリングを固定するラッチ機構と、を有する、請求項１に記載の環状装着装置。
【請求項４】
前記ベースリングの上面および／または前記クランプリングの下面のうち少なくとも一方における前記クランプ面は、付着防止コーティングされている、請求項１に記載の環状装着装置。
【請求項５】
前記ベースリングの上面および／または前記クランプリングの下面のうち少なくとも一方における前記クランプ面は、複数の溝を有する、請求項１に記載の環状装着装置。
【請求項６】
前記クランプリングの下面と、前記ベースリングの上面は、それぞれ複数の溝を有する、請求項５に記載の環状装着装置。
【請求項７】
前記複数の溝は、前記クランプリングの下面の内縁から外縁へ、および／または前記ベースリングの上面の内縁から外縁へ、径方向に延びている、請求項５に記載の環状装着装置。
【請求項８】
前記複数の溝は連続的ではない、請求項５に記載の環状装着装置。
【請求項９】
前記複数の溝は、前記ベースリングの上面および／または前記クランプリングの下面に沿って周方向に延びている、請求項５に記載の環状装着装置。
【請求項１０】
前記複数の溝の各々は、第１の傾斜面と第２の傾斜面とにより形成される勾配溝を有し、前記勾配溝の各々は、前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面との間に約１０度〜約１７０度の角度を成している、請求項５に記載の環状装着装置。
【請求項１１】
前記勾配溝は９０度よりも大きい、請求項１０に記載の環状装着装置。
【請求項１２】
前記複数の溝は、約０．０００９〜０．００３９インチ（０．０２２８６〜０．００９９０６ｍｍ）の深さを有し、前記溝の一方のエッジから前記溝の他方のエッジまでの幅は約０．０１０〜０．０１６インチ（０．２５４〜０．４０６４ｍｍ）であり、前記複数の溝の各々は、約０．０１２〜０．０１６インチ（０．３０４８〜０．４０６４ｍｍ）の間隔で相互に離間している、請求項５に記載の環状装着装置。
【請求項１３】
前記クランプリングの下面と前記ベースリングの上面における上側と下側の前記クランプ面は、前記エラストマバンドがクランプされた際に前記エラストマバンドと接触しない領域を含む、請求項６に記載の環状装着装置。
【請求項１４】
前記クランプリングの下面および／または前記ベースリングの上面における前記クランプ面は、前記エラストマバンドがクランプ解除された際よりも、前記エラストマバンドがクランプされた際に、大きな、前記エラストマバンドとの接触表面積を有する、請求項５に記載の環状装着装置。
【請求項１５】
前記複数の溝は、略平行または同心円状である、請求項５に記載の環状装着装置。
【請求項１６】
前記クランプリングおよび前記ベースリングはプラスチックで構成されている、請求項１に記載の環状装着装置。
【請求項１７】
プラズマ処理チェンバ内で半導体基板を支持するために用いられる半導体基板サポートの一部の周囲に沿うエッジ保護シールとして、エラストマバンドを装着する方法であって、
エラストマバンドを、前記基板サポートの周囲の取り付け溝の直径よりも大きい直径を有する円形状に伸張させること、
ベースリングとクランプリングとの間に前記エラストマバンドを前記伸張した形状でクランプすること、前記ベースリングと前記クランプリングのうち少なくとも一方は、前記ベースリングの上面および／または前記クランプリングの下面の複数の溝で構成され、前記エラストマバンドを解放するように構成されているクランプ面を有し、
前記エラストマバンドを前記伸張した形状で前記基板サポート上に配置すること、
前記ベースリングと前記クランプリングとの間から前記エラストマバンドを解放し、これにより、前記エラストマバンドが収縮して前記基板サポートの前記取り付け溝に入ること、を備える方法。
【請求項１８】
前記ベースリングと前記クランプリングとの間に前記エラストマバンドをクランプするステップでは、前記クランプ面と接触する前記エラストマバンドの表面が伸張するように前記エラストマバンドは変形し、該表面はクランプ解除の際に収縮する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記エラストマバンドを前記取り付け溝内に解放する前に、前記エラストマバンドを前記取り付け溝に隣接させて位置決めすることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記エラストマバンドを伸張させるステップは、前記ベースリングの上面と前記クランプリングの下面との間に前記エラストマバンドを着座させるバンド・ローダを用いて実行される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記エラストマバンドを前記円形状に均一に伸張させること、前記取り付け溝内に入るように前記エラストマバンドを均一に収縮させること、をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板サポートの周りにエラストマバンドを装着するための、１つ以上の微細溝付き非付着面を有する装着装置、ならびにその装着装置を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路は、多くの電子システムの主要構成部品となっている。これらの小型電子デバイスは、マイクロコンピュータ中央処理装置ならびに他の集積回路のメモリおよび論理サブシステムを構成する数千ものトランジスタおよび他の回路を含むことがある。これらの回路は、低コスト、高信頼性かつ高速であることによって、現代のデジタルエレクトロニクスの当たり前の特徴になっている。
【０００３】
半導体集積回路の製造は、典型的には、平行平板型反応器または誘導結合プラズマ反応器などの反応性イオンエッチングシステムで行われる。反応性イオンエッチングシステムは、上部電極またはアノード、および下部電極またはカソードが内部に配置されているエッチングチェンバから構成される。カソードは、アノードおよび容器壁に対して負にバイアスされる。被エッチングウェハは、適切なマスクで覆われて、カソード上に直接載置される。ＣＦ4、ＣＨＦ3、ＣＣｌＦ3、ＨＢｒ、Ｃｌ2、ＳＦ6、またはそれらとＯ2、Ｎ2、Ｈｅ、もしくはＡｒとの混合物などの化学反応性ガスが、エッチングチェンバ内に導入されて、一般的にはミリトル（ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ）台である圧力に維持される。上部電極には、この電極を通してチェンバ内にガスが均一に分散されることを可能にするガス孔（複数の場合もある）が設けられる。アノードとカソードとの間に形成される電界により、反応性ガスを解離させて、プラズマを発生させる。ウェハの表面は、活性イオンとの化学的相互作用によって、さらにはウェハの表面に衝突するイオンの運動量移行よって、エッチングされる。電極により形成される電界によってイオンはカソードに引き付けられて、これにより、イオンが表面に主に垂直方向に衝突することで、明確に垂直にエッチングされた側壁がプロセスで形成される。
【０００４】
反応性イオンエッチングに用いられるプラズマは腐食性の高い種であり、プラズマに曝されるチェンバ構成部材の表面は急速に劣化し得る。チェンバ構成部材のそのような劣化は損害が大きく、チェンバ構成部材の汚染、またはチェンバ内で処理される基板の汚染につながる可能性がある。そのような劣化によって、汚染されたチェンバ構成部材の交換、および／または汚染されたチェンバ構成部材のクリーニングが必要となる。チェンバ構成部材のそのような交換および／またはクリーニングは、処理チェンバのダウンタイムにつながる。
【０００５】
基板をサポートに静電的にクランプするための静電チャック（ＥＳＣ）を含む基板サポートは、プラズマ環境への暴露によって劣化を受けることがあるチェンバ構成部材の１つである。一般に、このようなタイプの基板サポートは、相互に接着された幾つかの構成要素を含んでいる。例えば、サポートは、適切な接着剤によって相互に接合された、冷却プレート、ヒータエレメント、および／またはセラミックプレートを含み得る。プラズマ環境への暴露による劣化を最小限に抑えるために、本出願と同一の所有者による米国特許第７４３１７８８号に記載されているように、これらの構成要素の周りにエラストマバンドを配置することが一般的であり、これにより、プラズマ環境に直接暴露されないように接着剤を保護する。ところが、この場合、エラストマバンドはプラズマ環境に直接暴露されて、これによる劣化を受ける。エラストマバンドは、さらに、動作条件下での圧縮力による劣化も受ける。
【０００６】
また、エラストマバンドが基板サポートの周りに装着される方法によっても、エラストマバンドに局部応力が生じることがあり、これによって、エラストマバンドは、プラズマ環境への暴露による劣化をさらに受けやすくなる。一般に、エラストマバンドは、手によって、基板サポートの周りに５点星形パターンで取り付けられる。このような取り付け形態によって、極めて局部的な応力領域がエラストマに生じ、それらはエラストマにおける弱い領域であって、このような領域がプラズマ環境に曝されると、より大きな質量損失を受けて、通常、エラストマの亀裂につながる。
【０００７】
従って、基板サポートの周りにエラストマバンドを装着する装置ならびに方法であって、エラストマバンドがプラズマ環境への暴露に対して向上した耐劣化性を示すように改良された装置ならびに方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
プラズマ環境および圧縮力に曝されることによる劣化に対する耐性を向上させて、エラストマバンドを基板サポートの周りに装着するエラストマバンド装着装置について、本明細書で開示する。本明細書で開示する装着装置を用いて基板サポートの周りに装着されたエラストマバンドは、実用寿命がより長くなり得ることによって、エラストマバンドの交換が必要となる頻度が減少する。
【０００９】
例示的な一実施形態によれば、プラズマ処理チェンバ内で半導体基板を支持するために用いられる半導体基板サポートの周囲の取り付け溝内にエラストマバンドを取り付けるように構成されている環状の装着装置が開示される。この装着装置は、１つまたは複数の雌ネジを有するトップリングと、クランプリングと、トップリングの１つまたは複数の雌ネジを受けるように構成されている１つまたは複数の雄ネジと、クランプ面とを有するベースリングであって、トップリングをベースリングに締め付けるとエラストマバンドがクランプリングの下面とベースリングの上面との間にクランプされ、クランプリングの下面および／またはベースリングの上面の少なくとも一方においてクランプ面はエラストマバンドを解放すように構成されているベースリングと、クランプリングとベースリングとの間からエラストマバンドをクランプ解除することによりエラストマバンドを取り付け溝内に解放するラッチ／解除機構と、を有する装着ユニットを備え、該装着装置は、さらに、クランプリングとベースリングとの間で装着ユニット内にエラストマバンドを位置決めするバンド・ローダを備える。
【００１０】
例示的な一実施形態によれば、プラズマ処理チェンバ内で半導体基板を支持するために用いられる半導体基板サポートの一部の周囲に沿うエッジ保護シールとして、エラストマバンドを装着する方法が開示される。この方法は、エラストマバンドを、基板サポートの周囲の取り付け溝の直径よりも大きい直径を有する円形状に伸張させることと、ベースリングとクランプリングとの間にエラストマバンドを伸張した形状でクランプすること、ベースリングとクランプリングのうち少なくとも一方は、ベースリングの上面および／またはクランプリングの下面の複数の溝で構成され、エラストマバンドを解放するように構成されているクランプ面を有し、こさらに、エラストマバンドを伸張した形状で基板サポート上に配置することと、ベースリングとクランプリングとの間からエラストマバンドを解放し、これにより、エラストマバンドが収縮して基板サポートの取り付け溝に入ること、を含む。
【００１１】
理解されるべきことは、上記の概要説明および以下の詳細説明は、いずれも例示的かつ説明的なものであって、請求項に記載の発明をさらに説明することを目的とするものであるということである。
【００１２】
以下、詳細に本発明の好ましい実施形態について参照し、その例を添付の図面に示している。図面および説明において、同一または類似の部材は、可能な限り同じ参照番号を用いて参照している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】半導体基板のプラズマエッチングに適した処理チェンバの断面図である。
【００１４】
【図２】相互に接合された種々の層を有する基板サポートの一部の断面図であり、エラストマバンドを含むエッジシールを受けることに適応した取り付け溝内に、露出した接着層が配置されている。
【００１５】
【図３】装着装置の斜視図であり、例示的な一実施形態により、バンド・ローダを備え、さらに、トップリングとクランプリングとベースリングとを有する装着ユニットを備える。
【００１６】
【図４】一実施形態による、分解した形態の、図３の装着装置の別の斜視図である。
【００１７】
【図５】例示的な一実施形態による、クランプリングとベースリングとの間にエラストマバンドが配置された装着装置の一部の断面図である。
【００１８】
【図６】例示的な一実施形態による、装着装置のクランプリングの底面図である。
【００１９】
【図７】例示的な一実施形態による、図６のクランプリングの断面図である。
【００２０】
【図８】例示的な一実施形態による、微細溝付き面の一部の上面図である。
【００２１】
【図９】例示的な一実施形態による、図８に示すような微細溝付き面の断面図である。
【００２２】
【図１０】例示的な一実施形態による、微細溝付き面と、非圧縮状態のエラストマバンドの断面図である。
【００２３】
【図１１】例示的な一実施形態による、微細溝付き面と、圧縮状態のエラストマバンドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
反応性イオンエッチング処理チェンバ用の基板サポートは、一般的に、プラズマ処理チェンバでの処理中に基板またはウェハがクランプされる静電クランプ層を含む下部電極アセンブリを備える。下部電極アセンブリは、さらに、温度制御ベースプレートに接合された種々の層を含むことができる。例えば、アセンブリは、ヒータプレートの上側に接着接合されるとともに１つ以上の静電電極が組み込まれた上側セラミック層と、ヒータプレートの底面に接着接合された１つ以上のヒータと、ヒータおよびヒータプレートに接着接合された温度制御ベースプレート（以下、冷却プレートと呼ぶ）と、を含むことができる。プラズマに暴露される接着層を保護するために、エラストマバンドを含むエッジシールを、基板サポートの接着層の周りに配置することができる。
【００２５】
図１は、基板エッチング用の例示的なプラズマ反応器１００の断面図を示している。図１に示すように、プラズマ反応器１００は、プラズマ処理チェンバ１１０と、プラズマを発生させるためにチェンバ１１０の上方に配置されたアンテナと、を備え、アンテナは、平面コイルまたはＲＦコイル１２２によって実現される。平面コイルまたはＲＦコイル１２２は、一般に、マッチング回路（図示せず）を介してＲＦジェネレータ１２４により通電される。このようなチェンバ１１０は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）チェンバと呼ばれる。チェンバ１１０の内部に処理ガスを供給するために、ガス分配プレートまたはシャワーヘッド１２０が設けられており、これは、シャワーヘッド１２０と、下部電極アセンブリ１３０を含む基板サポート１５０上に支持された半導体基板またはウェハ１４０と、の間のＲＦ誘導プラズマ領域に、例えばエッチャント原料ガスであるガス状原料を放出するための複数の孔を有することが好ましい。誘導結合プラズマ反応器を図１に示しているが、プラズマ反応器１００は、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）、マイクロ波、マグネトロン、ヘリコン、または他の適切なプラズマ発生装置など、他のプラズマ発生源を組み込むことが可能であり、その場合、アンテナは省かれる。
【００２６】
ガス状原料は、チェンバ１１０の上壁を貫通して延びる１つ以上のガスインジェクタおよび／または壁１１２に組み込まれたガス噴出口といった他の構成によって、チェンバ１１０内に導入することができる。使用する際には、チェンバ壁１１２により画成されるチェンバ１１０内に、ウェハ１４０が導入されて、下部電極アセンブリ１３０上に配置される。ウェハ１４０は、好ましくは、高周波ジェネレータ１２６によって（同じく、一般的にマッチング回路を介して）バイアスされる。ウェハ１４０は、その上に作製された複数の集積回路（ＩＣ）を含み得る。ＲＦ電力が印加されると、（原料ガスから形成される）反応種によって、ウェハ１４０の露出面がエッチングされる。揮発性であり得る副生成物は、その後、出口ポートを通して排出される。処理が完了した後に、ウェハ１４０は、さらなる処理を施されることができ、最終的に、ダイシングによりＩＣをチップに個片化することができる。
【００２７】
反応器１００は、金属、誘電体、および他のエッチングプロセスに用いることもできる。プラズマエッチング処理では、ガス分配プレートは、ＩＣＰ反応器内において誘電体窓の直下に位置する円形プレートとすることができ、または平行板反応器と呼ばれるＣＣＰ反応器において上部電極アセンブリの一部をなすことができ、その場合、ガス分配プレートは、半導体基板またはウェハ１４０に平行な向きのシャワーヘッド電極である。使用することができる例示的な平行板プラズマ反応器は、例えば本出願と同一の所有者による米国特許第６０９０３０４号の２周波プラズマエッチング反応器であり、この文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。このような反応器では、ガス供給源からシャワーヘッド電極にエッチングガスを供給することができ、また、２つのＲＦ源から異なる周波数でＲＦエネルギーをシャワーヘッド電極および／または下部電極に供給することにより、反応器内でプラズマを発生させることができる。あるいは、シャワーヘッド電極を電気的に接地することができ、そして２つの異なる周波数でＲＦエネルギーを下部電極に供給することができる。
【００２８】
図２は、相互に接合された種々の層を有する基板サポート１５０の一部の断面図を示しており、エラストマバンド３００（図５）を含むエッジシールを受けることに適応した取り付け溝１９０内に、露出した接着層が配置されている。基板サポート１５０は、金属またはセラミックで構成されたヒータプレート１５２を備える。接着層１７０が、ヒータプレート１５２の下に配置されて、冷却プレート１５４にヒータプレート１５２を接合している。別の接着層１７２が、ヒータプレート１５２の上に配置されて、１つ以上の静電クランプ電極が組み込まれたセラミックプレート１８０にヒータプレート１５２を接合している。セラミックプレート１８０と冷却プレート１５４は、取り付け溝１９０を形成するように、ヒータプレート１５２および接着層１７０、１７２の最外部を越えて延びる部分を有することができる。ヒータプレート１４０と接着層１７０、１７２の最外部は、相互に略整列している。好ましくは、セラミックプレート１８０は、ヒータプレート１５２および接着層１７０、１７２よりも大きい直径を有する。
【００２９】
セラミック層１８０は、好ましくは、Ｗ、Ｍｏなどの金属材料で構成された埋め込み電極を備えるセラミック材料の静電クランプ層である。さらに、セラミック層１８０は、好ましくは、その中心から外縁または外径までの均一な厚さを有し、好ましくは、直径２００ｍｍ、３００ｍｍ、または４５０ｍｍのウェハを支持するのに適した薄い円形プレートである。上側の静電クランプ層、ヒータ層、および接着層１７０、１７２を有する下部電極アセンブリの詳細は、本出願と同一の所有者による米国特許第８０３８７９６号に開示されており、その場合、上側の静電クランプ層は約０．０４インチ（１．０１６ｍｍ）の厚さを有し、上側接着層は約０．００４インチの厚さを有し、ヒータプレート１５２は、約０．０４インチ厚の金属またはセラミックのプレートと、約０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）厚のヒータ膜とを有し、下側接着層１７０は約０．０１３（０．３３０２ｍｍ）〜０．０４インチの厚さを有する。しかしながら、所望の処理結果を得るために、異なる厚さのクランプ層、接着層１７０、１７２、およびヒータ層１５２を選択することができる。
【００３０】
接着層１７０、１７２は、好ましくは、エラストマシリコーンまたはシリコーンゴム材料などの低弾性率材料で形成される。しかしながら、任意の適切な接着材料を用いることができる。接着層１７０、１７２の厚さは、所望の熱伝達率によって異なり得る。その場合、所望の熱伝達率を得るための接着層１７０、１７２の厚さは、接着層１７０、１７２の製造公差によって、均一または不均一であり得る。一般に、接着層１７０、１７２の厚さは、その塗布領域にわたって、特定の変数の増分または減分で変化する。好ましくは、接着層の厚さの変化が１．５％を超えないのであれば、基板サポート１５０の構成要素間の熱伝達率を略均一とすることができる。例えば、半導体産業で用いられる電極アセンブリを含む基板サポート１５０では、接着層１７０、１７２は、好ましくは、広範囲の温度に耐えることができる化学構造を有する。その場合、低弾性率材料は、真空環境に適合するとともに例えば５００℃までの高温での熱劣化耐性があるポリマ材料など、任意の適切な材料または材料の組み合わせを含むことができる。一実施形態では、接着層１７０、１７２は、シリコーンを含むことができ、約０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）〜約０．０５０（１．２７ｍｍ）インチの間の厚さ、より好ましくは約０．００３インチ（０．０７６２ｍｍ）〜約０．０３０インチ（０．７６２ｍｍ）の間の厚さとすることができる。
【００３１】
図２に示すように、冷却プレート１５４とセラミックプレート１８０の一部は、ヒータプレート１５２および接着層１７０、１７２の最外部を越えて延びることができ、これにより、基板サポート１５０において取り付け溝１９０を形成している。接着層１７０、１７２の材料（複数の場合もある）は、一般に、半導体プラズマ処理反応器の反応性エッチング化学反応に対して耐性を持たないので、有効実用寿命を得るためには、保護されなければならない。接着層１７０、１７２を保護するために、エラストマバンド３００の形態のエッジシールが取り付け溝１９０内に配置され、これにより、半導体プラズマ処理反応器の腐食性ガスの侵入を防ぐ密封シールを形成する。例えば、本出願と同一の所有者による米国特許第７８８４９２５号および第８５４５０２７号を参照する。
【００３２】
図３は、２０１２年４月４日に出願された発明の名称を「Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ Ｆｉｘｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ Ｂａｎｄｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ（エラストマバンドの装着装置ならびにそれを使用する方法）」とする、本出願と同一の所有者による米国特許出願第１３／４３９４９１号に開示されているような装着装置２００の斜視図であり、この文献は、その全体が本明細書に組み込まれる。図３に示すように、装着装置２００は、エラストマバンド・ローダ２１０と装着ユニット２２０とを備える。装着ユニット２２０は、トップリング２３０と、ベースリング２４０と、トップリング２３０とベースリング２４０との間に配置されるクランプリング２５０と、を有する。装着ユニット２２０は、さらにラッチ／解除機構２６０を有し、これにより、要求に応じて、エラストマバンド３００を取り付け溝１９０内に解放する。一実施形態によれば、ラッチ／解除機構２６０は、トップリング２３０の外縁に取り付けられた第１のハンドルまたはレバー２６２と、ベースリング２４０の外縁に取り付けられた第２のハンドルまたはレバー２６４と、トップリング２３０に取り付けられた引張バネ２６６と、デュアルラッチ機構２７０と、を含む。デュアルラッチ機構２７０は、トップリング２３０の外側部の一連の歯または刻み目２７６と係合するレバーまたは突起２７４を有するバネ式ラッチ２７２を含む。また、エラストマバンド３００が取り付け溝１９０内で完全に着座しない場合に、装着器は、嵌め込みツール（または押し込みツール）３１００を用いて、エラストマバンド３００（図５）を溝１９０内に着座させることができる。
【００３３】
図４は、分解した形態の、装着装置２００の別の斜視図である。図４に示すように、エラストマバンド・ローダ２１０は、装着ユニット２２０内でエラストマバンドを位置決めすることに適応した環状部材２１２を有する。環状部材２１２は、その外縁または外周２１１に沿ってエラストマバンド３００を受けるように構成されている。一実施形態によれば、１つ以上のクロス部材２１４が、環状部材２１２を横切るように延在する。１つ以上のクロス部材２１４は、好ましくは、その中に少なくとも１つの開口または空隙２１６を含む。あるいは、エラストマバンド・ローダ２１０は、エラストマバンド・ローダ２１０を持ち上げるためのハンドルまたは他の手段を備えることができる。１つ以上のクロス部材２１４および／またはハンドル（図示せず）は、エラストマバンド３００が装着ユニット２２０内に装填された後に、装着ユニット２２０内からエラストマバンド・ローダ２１０を取り除くための手段を提供する。
【００３４】
トップリング２３０は、平坦な上部２３６と、上部２３６の外周から下方に延出する管状部２３４と、を有する段付きリング２３２を含む。上部２３６は、管状部２３４の上縁２３３から延出して内向きに広がっている。管状部２３４は１つ以上の内ネジまたは雌ネジ２３８を有し、これらはベースリング２４０上の１つ以上の外ネジまたは雄ネジ２４８を受けるように構成されている。トップリング２３０は、さらに、管状部２３４の外面２３９に一連のリッジまたは歯２７６を含み、これらは、ベースリング２４０上のデュアルラッチ機構２７０と係合するように構成されている。トップリング２３０は、さらに、ハンドル２６２と、引張バネ２６６と、を含む。ハンドル２６２は、ベースリング２４０上のラッチ／解除機構２６０と係合するように構成されている。引張バネ２６６は、ベースリング２４０の対応する部材２６７と噛み合っており、後述するようにトップリング２３０がベースリング２４０とロックされた位置に嵌り込んでいないときに、引張バネ２６６によってトップリング２３０を例えば回転させて、ベースリング２４０から捩り外す。
【００３５】
ベースリング２４０は、好ましくは、トップリング２３０の１つ以上の雌ネジ２３８と係合するように構成された１つ以上の雄ネジ２４８を外面２４１に有する環状部材２４２である。ベースリング２４０は、さらに、環状部材２４２の上面２４３の内縁２４５に配置された環状フランジ２４４を含む。１つ以上の圧縮バネ２８０が、環状部材２４２の上面２４１から上方に延出している。１つ以上の圧縮バネ２８０は、好ましくは、その数が全部で３〜７であり、より好ましくは、その数が全部で５であり、また、その場合、それら１つ以上の圧縮バネ２８０は、環状部材２４２に沿って均等に配置されている。直径３００ｍｍの基板またはウェハの処理用に設計された基板サポートに対して、ベースリング２４０は、好ましくは、最内面２９２に関して約１１．０インチ（２７９．４ｍｍ）〜１２．０インチ（３０４．８ｍｍ）の間の内径２９０を有する。２００ｍｍのように３００ｍｍ未満の直径、または４５０ｍｍのように３００ｍｍを超える直径の基板またはウェハの処理に対して、装着装置２００の直径は、適宜スケーリングされる。
【００３６】
クランプリング２５０は環状部材２５２であり、これにより、クランプリング２５０の下面２５９とベースリング２４０の環状フランジ２４４の上面２４７との間にエラストマバンド３００をクランプする。クランプリング２５０は、好ましくは、上部２５３と下部２５５とを有する環状部材２５２で構成されており、その場合、上部２５３と下部２５５の内周または内径は互いに一致している。一実施形態によれば、下部２５５は、上部２５３の外径よりも小さい外径を有し、これにより上部２５３の下面から下部２５５の外側面へと構成される段差２５６を形成している（図５）。一実施形態によれば、上部２５３と下部２５５は、それぞれ比較的平坦もしくは平面的な上面２５７または下面２５９を有する。
【００３７】
一実施形態によれば、エラストマバンド・ローダ２１０、および装着ユニット２２０のトップリング２３０、ベースリング２４０、クランプリング２５０は、好ましくは、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）またはフルオロカーボンなどの低摩擦プラスチック材料で構成され、例えばテフロン（登録商標）で構成される。あるいは、装着装置２００は、石英、セラミック、金属、またはシリコンなど、他の材料で構成されてもよい。
【００３８】
装着過程でエラストマバンド３００が装着装置２００に張り付くと、いくつかの問題が発生する可能性があり、それには、限定するものではないが、装着装置２００からエラストマバンド３００を解放する際の遅れの結果としてのエラストマバンド３００の装着時間の増加が含まれる。さらに、エラストマバンド３００が装着装置２００から解放されない場合には、操作者がタップするか、またはピックを用いて、エラストマバンド３００を器具２００から解放することが必要となり得る。クランプリング２５０および／またはベースリング２４０へのエラストマバンド３００の張り付きは、さらに、エラストマバンド３００の伸張の不均一、および／またはＥＣＳにおけるエラストマバンド３００の位置ずれにつながることがある。従って、クランプリング２５０の下面２５９および／またはベースリング２４０の上面２４７のうち少なくとも一方に、エラストマバンド３００を解放することに適応したクランプ面４００を有することが望ましいであろう。例示的な一実施形態によれば、クランプ面４００は、付着防止コーティングを有することができる。例えば、ベースリング２４０および／またはクランプリング２５０は、セラミックまたは金属材料で構成することができ、そしてベースリング２４０の上面２４７および／またはクランプリング２５０の下面２５９に、付着防止コーティングを施すことができる。例示的な一実施形態によれば、クランプ面４００は、複数の溝（または微細溝）４１０（図８）を有し、これらを、エラストマバンド３００が圧縮された後に装着装置２００から解放されるときに、ベースリング２４０の上面２４７および／またはクランプリング２５０の下面２５９へのエラストマバンド３００の張り付きを防ぐために役立てることができる。例示的な一実施形態によれば、それらの複数の溝４１０は、互いに略平行である。
【００３９】
図５は、ベースリング２４０とクランプリング２５０との間にエラストマバンド３００が配置された装着装置の一部の断面図である。図５に示すように、ベースリング２４０の環状フランジ２４４の上面２４７にエラストマバンド３００を適切に着座させたら、クランプリング２５０をベースリング２４０上に下降させる。クランプリング２５０がエラストマバンド３００の上面３０２に降ろされると、１つ以上の圧縮リング２８０の各々のバネ２８２が下方向に圧縮される。１つ以上の圧縮リング２８０のバネ２８２は、解放時にクランプリング２５０を上方向に持ち上げるか、または押し上げる。次いで、トップリング２３０が、ベースリング２４０上に降ろされる。トップリング２３０がベースリング２４０上に降ろされるときに、トップリング２３０の１つ以上の雌ネジ２３８が、ベースリング２４０の１つ以上の雄ネジ２４８と係合し、これにより、クランプリング２５０を、エラストマバンド３００の上面３０２にクランプまたは固定する。このとき、エラストマバンド３００は、クランプリング２５０の下面２５９とベースリング２４０の環状フランジ２４４の上面２４７との間で圧縮される。例示的な一実施形態によれば、環状フランジ２４４の上面２４７、およびクランプリング２５０の下面２５９は、それぞれ、本明細書で開示されるような微細溝付き面４１０を有する。
【００４０】
エラストマバンド３００は、任意の適切な半導体プロセス適合材料で構成することができる。例えば、エラストマバンド３００は、好ましくは、硬化されてフルオロエラストマを形成することが可能な硬化性フルオロエラストマ・フルオロポリマ（ＦＫＭ）、硬化性パーフルオロエラストマ・パーフルオロポリマ（ＦＦＫＭ）、および／または高耐薬品性、低温および高温性能、プラズマ反応器における耐プラズマエロージョン性、低摩擦性、電気絶縁性および断熱性を有する材料で構成される。エラストマバンド３００の形状も特に限定されることはなく、エラストマバンドは、円形、方形または矩形の断面とすることができる。また、エラストマバンド３００は、本出願と同一の所有者による米国特許出願公開第２０１３／００９７８４０号に開示されているように、凹状外面を伴う矩形断面など、不規則な形状の断面を有するものであってもよい。
【００４１】
図６および７に示すように、クランプリング２５０は、好ましくは、上部２５３と下部２５５とを有する環状部材２５２で構成され、その場合、上部２５３と下部２５５の内周または内径は互いに一致している。一実施形態によれば、下部２５５は、上部２５３の外径よりも小さい外径を有し、これにより上部２５３の下面から下部２５５の外側面へと構成される段差２５６を形成している。一実施形態によれば、上部２５３と下部２５５は、それぞれ比較的平坦もしくは平面的な上面２５７または下面２５９を有する。例示的な一実施形態によれば、クランプリング２５０の下面２５９は、微細溝付き面４１０を有する。
【００４２】
図８は、例示的な一実施形態により、クランプリング２５０の下面２５９に微細溝付き面４１０を有するクランプ面４００の上面図である。図８に示すように、微細溝付き面４１０は複数の溝（またはチャネル）４１２を有し、それらは、クランプリング２５０の下面２５９を横切って径方向に、および下面２５９に沿って周方向に、延びている。例えば、複数の溝４１２のそれぞれは、好ましくは、クランプリング２５０の下面２５９の内縁２６１から下面２５９の外縁２６３へ略径方向に、放射状に延びている。例示的な一実施形態によれば、複数の溝４１２のそれぞれは、中心点から中心点まで４１４が約０．０２４６２インチ（±０．００５インチ）である。例えば、約１１．７インチの内径および約１３．０インチの外径を有するクランプリング２５０の場合、クランプリング２５０の下面２５９は、約１４６２本の溝を有し得る。例示的な一実施形態によれば、さらに、ベースリング２４０の上面２４７にも、図１０および１１に示すように、ベースリング２４０の上面２４７に沿って周方向に延びる微細溝付き面４１０を有することができる。例示的な一実施形態によれば、ベースリング２４０とクランプリング２５０の微細溝付き面４１０は、同等のものとすることができる。例示的な一実施形態によれば、複数の溝４１２は、ベースリング２４０の上面２４７および／またはクランプリング２５０の下面２５９に、通常の機械加工技術によって機械加工することができる。
【００４３】
例示的な一実施形態によれば、複数の溝４１２は、任意の適切な構成またはパターンで、ベースリング２４０の上面２４７およびクランプリング２５０の下面２５７のクランプ面４００上に構成することができる。例えば、複数の溝４１２は、ベースリング２４０の上面２４７およびクランプリング２５０の下面２５９上に、連続パターンおよび／または渦巻きパターンで同心円状に配置することができる。あるいは、例示的な一実施形態により、複数の溝４１２は、不連続（または非連続）とすることができる。例えば、複数の溝４１２は、クランプリング２５０の下面２５９またはベースリング２４０の上面２４７を部分的にのみ横切って、さらに／または上面２４７および下面２５９の一部のみにおいて、延びることができる。
【００４４】
図９は、例示的な一実施形態による、クランプリング２５０の下面２５９の微細溝付き面４１０の断面図である。図９に示すように、複数の溝４１２のそれぞれは、共通の端点または頂点を持つとともに好ましくはクランプリング２５０の下面２５９に対して等しい角形成を示す第１の傾斜面４２２と第２の傾斜面４２４とにより形成される勾配溝４２０を有する。例示的な一実施形態によれば、第１と第２の傾斜面４２２、４２４は、約１０度〜約１７０度の、より好ましくは約９０〜１６０度の、最も好ましくは約１４０度の角度４２６を、第１の傾斜面４２２と第２の傾斜面４２４との間に形成している。例示的な一実施形態によれば、第１と第２の傾斜面４２２、４２４の間の角度４２６は、９０度よりも大きい。
【００４５】
例示的な一実施形態によれば、複数の溝４１２のそれぞれは、約０．０００９〜０．００３９インチの深さ４２７を、より好ましくは約０．００２４インチの深さ４２７を有する。溝４２０の一方のエッジ４３２から溝の他方のエッジ４３４までの幅または距離４２８は、約０．０１０〜０．０１６インチ、より好ましくは約０．０１３インチである。例示的な一実施形態によれば、複数の溝４１２のそれぞれは、約０．０１２〜０．０１６インチの、より好ましくは約０．０１４インチの間隔４３０で相互に離間している。複数の溝４１２のそれぞれの間隔４３０は、第１の溝４４４のエッジ４４２から隣接する第２の溝４４８のエッジ４４６まで、比較的平坦なクランプリング２５０の下面２５４および／またはベースリング２４０の上面２４７に沿って広がっている。
【００４６】
図１０および１１は、例示的な一実施形態による、微細溝付き面４１０を有するベースリング２４０と、それぞれ非圧縮状態と圧縮状態にあるエラストマバンド３００の断面図である。例示的な一実施形態によれば、微細溝付き面４１０は、好ましくは、ベースリング２４０を横切って、環状フランジ２４４の内径２９０（または内縁）から外縁２９４（図４）まで径方向に広がっている。例示的な一実施形態によれば、クランプリング２５０の下面２５９とベースリング２４０の上面２４７の微細溝付き面４１０の間でエラストマバンド３００が圧縮されると、エラストマバンド３００は、複数の溝４１２を埋めるように変形して、これにより、エラストマバンド３００の表面は、複数の溝４１２を部分的または完全に埋めるのに必要なエラストマバンドの長さの増加に適応するように、わずかに伸張する。例えば、例示的な一実施形態によれば、ベースリング２４０の上面２４７およびクランプリング２５０の下面２５９は、バンドをクランプしたときにエラストマバンドと接触しない領域を含むことができる。
【００４７】
例示的な一実施形態によれば、ベースリング２４０の上面２４７および／またはクランプリング２５０の下面２５９のクランプ面は、エラストマバンド３００をクランプしているときには、エラストマバンド３００がクランプ解除されたときよりも、エラストマバンド３００と接触する表面積が大きい。例えば、圧縮が取り除かれて、エラストマバンド３００が装着装置２００から解放されると、エラストマバンド３００は元の形状および長さに収縮し、複数の溝４１２からのエラストマバンド３００表面のわずかな収縮は、エラストマバンド３００をクランプ面２４７、２５９から解放する助けとなる。
【００４８】
本明細書において数値との関連で使用される「約」という表現は、関連する数値が、記載した数値の±１０％の許容差を含むことを意味する。
【００４９】
また、幾何学的形状との関連で使用される「略」、「比較的」、「実質的に」という表現は、その幾何学的形状の厳密さが要求されることはなく、その形状の許容範囲は本開示の対象範囲内にあることを意味する。幾何学的用語と共に使用される場合の「略」、「比較的」、「実質的に」という表現は、厳密な定義を満たす特徴だけではなく、厳密な定義に極めて近い特徴をも包含するものとする。
【００５０】
本発明について、その好ましい実施形態に関して説明したが、添付の請求項で規定される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、具体的に記載されていない追加、削除、変更、および置換を実施することができることは、当業者であれば理解できるであろう。
【図１】
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【図２】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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