(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ又はＰＥＣＶＤチャンバ内で基板を支持するための装置であって、
上面及び底面を有する移動可能な支持組立体と、
基板の周囲の下に配置された支持組立体を通して移動可能に配置され、広げられた端部を有するリフトピンの第１のセットであって、基板移動位置において、上面から第１の距離だけ突き出ている、リフトピンの第１のセットと、
基板の中心部分の下に配置されると共に、支持組立体を通して移動可能に配置される、広げられた端部を有するリフトピンの第２のセットであって、基板移動位置において、上面から第２の距離だけ突き出ている、リフトピンの第２のセットと
を備え、
第１の距離は第２の距離よりも大きく、
リフトピンの第１のセットは、基板処理位置において、支持組立体の底面からリフトピンの第２のセットより長い距離だけ延びており、
リフトピンの第１のセットは、リフトピンの第２のセットが基板の中心部分を持ち上げる前に、支持組立体の上面からある距離だけ、基板の周囲を持ち上げる装置。
【請求項２】
リフトピンの第２のセットが、リフトピンの第１のセットの半径方向内向きに配置される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
リフトピンの第２のセットが、少なくとも１つのリフトピンを備える請求項１に記載の装置。
【請求項４】
リフトピンの第２のセットが、支持組立体の中心の反対側に配置される２つのリフトピンを有する請求項３に記載の装置。
【請求項５】
リフトピンの第１のセットが、少なくとも３以上のリフトピンを備える請求項１に記載の装置。
【請求項６】
リフトピンの第１のセットが、８つのリフトピンを備える請求項５に記載の装置。
【請求項７】
リフトピンの第１のセットが、リフトピンの第２のセットの第２の長さより長い第１の長さを有する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
第１の長さが、少なくとも２ｍｍだけ第２の長さより長い請求項７に記載の装置。
【請求項９】
支持組立体の上面とは反対の側に配置されるリフトプレートを更に備え、リフトプレートは、
中心部分と、
中心部分から一部が突き出るリムと
を備え、中心部分がリフトピンの第２のセットと接触するように構成され、リムがリフトピンの第１のセットと接触するように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
リフトピンの第１のセットが、上面と間隔をおいた関係で基板を支持するように構成され、基板の中心部分が上面から分離した後、リフトピンの第２のセットが、基板と接触しないように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
リフトピンの第１のセットが、上面と間隔をおいた関係で少なくとも基板の部分を持ち上げ、基板をその中心領域において曲げる請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
リフトピンの第２のセットが、基板全体が上面と間隔をおいた関係のままで、基板の曲げられた部分と接触する請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
リフトピンの第２のセットと接触する前にリフトピンの第１のセットと接触するリムを有する面を更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
リフトピンの第１のセットと接触するリムと、リフトピンの第２のセットと接触する中心部分と、を有する面を更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
基板を支持するための装置であって、
支持面を有する移動可能な支持組立体と、
基板の周囲の下の支持組立体を通して移動可能に配置され、広げられた端部を有するリフトピンの第１のセットであって、基板処理位置において、移動可能な支持組立体の底面の下に第１の長さだけ延びる、リフトピンの第１のセットと、
基板の中心部分の下に配置されると共に、支持組立体を通して移動可能に配置され、広げられた端部を有するリフトピンの第２のセットであって、基板処理位置において、移動可能な支持組立体の底面の下に、リフトピンの第１のセットの第１の長さより短い第２の長さだけ延びる、リフトピンの第２のセットと
を備え、
リフトピンの第１のセットは、リフトピンの第２のセットが基板の中心部分を持ち上げる前に、支持面からある距離だけ、基板の周囲を持ち上げる装置。
【請求項１６】
ＰＥＣＶＤプロセスチャンバであって、
上面及び底面を有する移動可能な支持組立体と、
基板の周囲の下の支持組立体を通して移動可能に配置され、広げられた端部を有するリフトピンの第１のセットであって、基板処理位置において、移動可能な支持組立体の底面の下に第１の長さだけ延びており、基板移動位置において、移動可能な支持組立体の上面から第１の距離だけ突き出ている、リフトピンの第１のセットと、
基板の中心部分の下に配置され、広げられた端部を有するリフトピンの第２のセットであって、基板処理位置において、移動可能な支持組立体の底面の下に、リフトピンの第１のセットの第１の長さより短い第２の長さだけ延びており、基板移動位置において、移動可能な支持組立体の上面から、第１の距離より短い第２の距離だけ突き出ている、リフトピンの第２のセットと
を備え、
リフトピンの第２のセットは、移動可能な支持組立体の上面と基板の中心部分が接触する間のみ、基板の中心部分と接触するＰＥＣＶＤプロセスチャンバ。
【請求項１７】
リフトピンの第１のセットが、少なくとも３つ以上のリフトピンを備える請求項１６に記載のプロセスチャンバ。
【請求項１８】
支持組立体の上面とは反対の側に配置されたリフトプレートを更に備え、リフトプレートは、
中心部分と、
中心部分から突き出ているリムと
を更に備える請求項１６に記載のプロセスチャンバ。
【請求項１９】
リフトピンの第１のセットが上面と間隔をおいた関係で基板を支持する一方、１つ以上の他のリフトピンが基板と接触しないように構成される請求項１６に記載のプロセスチャンバ。
【請求項２０】
リフトピンの第１のセットが、上面と間隔をおいた関係で少なくとも基板の部分を持ち上げ、基板をその中心領域において曲げる請求項１６に記載のプロセスチャンバ。
【請求項２１】
リフトピンの第２のセットが、基板全体が上面と間隔をおいた関係のままで、基板の曲げられた部分と接触する請求項２０に記載のプロセスチャンバ。
【請求項２２】
リフトピンの第２のセットと接触する前にリフトピンの第１のセットと接触するリムを有する面を更に備える請求項１６に記載のプロセスチャンバ。
【請求項２３】
リフトピンの第１のセットと接触するリムと、リフトピンの第２のセットと接触する中心部分と、を有する面を更に備える請求項１６に記載のプロセスチャンバ。
【請求項２４】
リフトピンの第１のセットの突き出された距離と、リフトピンの第２のセットの突き出された距離との差が、少なくとも２ｍｍである請求項１６に記載のプロセスチャンバ。
【請求項２５】
プラズマ処理の間、基板と基板支持体の間で発生する静電引力を克服する、基板をデチャックするための方法であって、
基板支持体上に基板を配置するステップであって、基板支持体が、上面、底面、リフトピンの第１のセット及びリフトピンの第２のセットを有し、リフトピンの第１のセット及び第２のセットの各ピンが、基板支持体を通して移動可能に配置されると共に広げられた端部を有し、リフトピンの第１のセットが、基板処理位置において、リフトピンの第２のセットより長い距離だけ基板支持体の底面から延びる、ステップと、
基板移動位置において、基板支持体の上面から第１の距離だけ、基板の周囲の下に配置されるリフトピンの第１のセットを突き出すステップと、
基板移動位置において、基板支持体の上面から第２の距離だけ、基板の中心部分の下に配置されるリフトピンの第２のセットを突き出すステップであって、基板移動位置において、第２の距離が、リフトピンの第１のセットによって突き出された第１の距離より小さい、ステップと
を有する方法。
【請求項２６】
リフトピンの第１のセットの突き出された距離と、リフトピンの第２のセットの突き出された距離との差が、少なくとも２ｍｍである請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
リフトピンの第１のセットを突き出すことにより、リフトピンの第１のセットが、基板支持体と間隔をおいた関係で少なくとも基板の部分を持ち上げ、基板をその中心領域において曲げる請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
リフトピンの第２のセットを突き出すことにより、リフトピンの第２のセットが、基板全体が基板支持体と間隔をおいた関係のままで、基板の曲げられた部分と接触する請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
リフトピンの第２のセットと接触する前にリフトピンの第１のセットと接触するよう、リフトプレートを作動させるステップを更に有する請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
リフトピンの第１のセットを、リフトピンの第２のセットと接触する中心部分より突き出るリフトプレートのリムと接触させるように、リフトプレートを作動させるステップを更に有する請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は概して、半導体処理チャンバ内で基板を基板支持体から持ち上げる（例えばデチャックする）ための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイやフラットパネルは一般に、コンピュータやテレビジョンモニター等のアクティブマトリックスディスプレイ用に用いられる。一般にフラットパネルは、その間にはさみ込まれる液晶材料の層を有する２枚のガラスプレートを備えている。少なくとも一方のガラスプレートは、電源に結合される少なくとも１つの伝導性の膜を、当該ガラスプレート上に配置されて有する。電力が電源から伝導性の膜へと供給され、これにより結晶材料の配向を変え、そしてディスプレイをパターン化する。フラットパネルを生産するために頻繁に使われる製造プロセスの１つに、プラズマ励起化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）を挙げることができる。
【０００３】
プラズマ励起化学気相堆積は、フラットパネルや半導体ウエハ等の基板の上に薄膜を堆積するために一般に使用される。プラズマ励起化学気相堆積は概して、基板を有する真空チャンバ内に前駆体ガスを導入することによって実現される。前駆体ガスは典型的には、チャンバ頂部の近傍の配給プレートの中に向けられる。チャンバ内の前駆体ガスは、チャンバに結合される１つ以上のＲＦソースからチャンバへと印加されるＲＦ電力により、エネルギーを与えられ（例えば、励起され）て、プラズマになる。励起されたガスは、加熱された基板支持体上に配置された基板の表面上で反応を生じて、材料の層を形成する。シャドウフレーム及び随意にパージガスが、支持体内のホール内を通って基板のエッジへと廻り、基板が支持体に付着する原因となり得る基板のエッジにおける堆積を防止する。反応中に発生する揮発性物質副生成物は、排気システムを通してチャンバからポンプ輸送される。
【０００４】
堆積プロセスの後、基板は、基板支持体の中に配置される複数のリフトピンによって、基板支持体から持ち上げられる（例えば、デチャックされる）。リフトピンは、基板の裏側と接触し、基板支持体の上面より上に基板を上げるよう、上方へと作動する。この位置から、基板伝達機構（典型的には、ロボットに結合されるブレード）が、基板及び基板支持体の間に配置されてもよい。リフトピンが格納されれば、伝達機構の上に基板が残り、ここに処理チャンバから基板を自由に取り出すことができるようになる。
【０００５】
堆積プロセス中は、基板は残存して基板支持体に引きつけられてもよい。例えばプラズマ処理の間、プラズマ内のイオンと電子でモビリティに差があるため、電荷が基板上に一般に蓄積する。典型的には、活性とモビリティの高い電子は、イオンより多数が基板に達し、正味の電荷の蓄積が生じる。基板のプラズマに面する方の面に電子が蓄積されれば、これに対応して基板の裏側に陽電荷の蓄積を生じ、その結果、基板と基板支持体の間で静電引力が発生する。
【０００６】
リフトピンが基板を基板支持体から持ち上げ始めた時、基板の中心領域（すなわちリフトピンの間の領域）は、基板支持体に引きつけられたままなので、基板をお辞儀をするようになる。リフトピンが基板支持体からより遠くに動くにつれ、基板を基板支持体から分離する力は、静電引力を克服し、基板は基板支持体と間隔をおいた関係でリフトピンによって支持されているため、基板がほぼ平坦ないしわずかに弓なりの形状を回復できるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、デチャックプロセス中に静的引力が十分大きければ、基板が完全に基板支持体から分離される前に、基板は大きく反ってしまう。基板が過度に反りを生じれば、基板や基板上に配置される材料層やデバイスに、クラック、破損またはその他の損傷が生じうる。さらに、基板が過度に反りを生じれば、基板の裏側でわずかにリフトピンがスライドして、基板をスクラッチしたり、その基板やその後チャンバ内で処理される基板を汚染する微粒子生成の確率を増大してしまう。
【０００８】
静電引力は、デチャックプロセス中に、不活性ガスから形成されるプラズマをチャンバ内に導入することによって消失させることができる。このプラズマは、基板全体に対して電荷を再分配し、基板と基板支持体の間の静電引力を最小にする。静電引力を減らすためのこのプロセスは、Robertsonらに対して１９９５年６月１０日に発行された米国特許第５，３８０，５６６号に記載されている。不活性ガスから形成されるプラズマへの曝露を２秒ほど行えば、十分に静電引力を消失でき、また基板を損傷なしでデチャックできるようになるが、できるだけ少ないステップで基板を処理できることが望ましく、また、処理中に用いるガス等の消耗品を最小にすることが望ましい。従って、デチャック中に基板の過多の反りを防止する基板支持体のニーズが存在する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの側面では、処理中に基板を支持するための基板支持組立体を一般に提供する。一具体例では、支持組立体は、支持面を有する基板支持体と、リフトピンの第１セットと、基板支持体を通して移動可能に配置されるリフトピンの第２セットとを有している。ピンが作動位置にある場合、リフトピンの第１セット及びリフトピンの第２セットは、支持面から突き出る。作動位置にある場合、リフトピンの第１セットはリフトピンの第２セットより支持面から大きな距離を突き出る。別の具体例では、支持組立体は、リフトピンの第２セットと接触する前にリフトピンの第１セットと接触するリフトプレートを有している。
【００１０】
本発明の別の側面では、基板支持体から基板をデチャックするための方法が提供される。一具体例では、本方法は、リフトピンの第１セットを基板支持体の表面から第１の距離だけ上に突き出して、基板を持ち上げるステップと、第１の距離よりも小さな第２の距離だけ、基板支持体の表面より上に、リフトピンの第２セットを突き出すステップとを有している。別の具体例では、基板が予定量より反った場合、リフトピンの第２セットは基板と接触する。
本発明の教示は、添付の図面とともに以下の詳細な説明を考慮することによって容易に理解されることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
理解の容易のため、各図に共通の同一要素を指示するためにできる限り同一の参照数字を用いることとする。
【００１２】
本発明は概して、基板をデチャックするための基板支持体及び方法を提供し、これは基板を基板支持体から持ち上げるために有利である。本発明は、米国カリフォルニア州サンタクララのＡＫＴ（アプライドマテリアルズ社の一部門）から入手可能なプラズマ励起化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）システム等のプラズマ励起化学気相堆積システムに関して実例として以下に説明する。しかしながら、本発明は、物理気相堆積システム、イオンインプラントシステム、エッチングシステム、化学気相堆積システムや、基板を基板支持体から持ち上げることを所望する任意の他のシステム等の他のシステム構成に対して有用性を有することが理解されるべきである。
【００１３】
図１は、プラズマ励起化学気相堆積システム１００の一具体例の断面図である。システム１００は概して、ガスソース１０４に結合されるチャンバ１０２を有している。チャンバ１０２は、壁１０６、底部１０８及びリッド組立体１１０を有し、これらがプロセス容量１１２を画している。プロセス容量１１２は典型的には、壁１０６のポート（図示されず）を通してアクセスされ、これはチャンバ１０２に対する基板１４０の出し入れ移動を容易にする。壁１０６及び底部１０８は典型的には、アルミニウムの単一ブロックから作られる。リッド組立体１１０は、プロセス容量１１２を排気口に結合させるポンピングプレナム１１４を有している（これは様々なポンピング部品（（図示されず））を有している）。
【００１４】
リッド組立体１１０は壁１０６によって支持され、チャンバ１０２へのサービスのために取り外すことができる。リッド組立体１１０は一般にアルミニウムを備え、それを通じて熱媒体流体を流入させることによってリッド組立体１１０の温度を調整する熱媒体流体チャンネルを更に有してもよい。
【００１５】
配給プレート１１８は、リッド組立体１１０の内側１２０に結合される。配給プレート１１８は典型的には、アルミニウムから製造される。配給プレートは、「皿形の」中心部分を囲む周囲マウンティングリングを一般に有する。このマウンティングリングは、自身の中を通過する複数の取付け孔を有し、この各々は、リッド組立体１１０の接合孔にねじ込まれる半密閉取付けねじを受け入れる。その中心部分は、多孔の領域を有しており、そこを通して、ガスソース１０４から供給されるプロセスガス及びその他のガスが、プロセス容量１１２に供給される。配給プレート１１８の多孔の領域は、チャンバ１０２に配給プレート１１８の中を通過するガスの一様分布を提供するように構成される。
【００１６】
加熱型の支持組立体１３８が、チャンバ１０２内の中央に配置される。支持組立体１３８は、処理中は基板１４０を支持する。支持組立体１３８は一般に、アルミニウム、セラミックまたはアルミニウム及びセラミックの組合わせから製造され、典型的には、真空ポート（図示されず）及び少なくとも１つの埋め込み型加熱要素１３２を有する。真空ポートは、処理中に基板１４０と支持組立体１３８の間に真空を作って処理基板支持組立体１３８に基板を固定するために用いられる。支持組立体１３８内に配置される電極等の加熱要素１３２は、電源１３０に結合され、支持組立体１３８及びその上に配置される基板１４０を予定された温度に加熱する。一具体例では、加熱要素１３２は、約１５０〜４００度の均一な温度に基板１４０を維持する。あるいは、加熱ランプまたは他の熱源を、基板を加熱するために利用してもよい。
【００１７】
一般に、支持組立体１３８はステム１４２に結合される。ステム１４２は、電気リード線、支持組立体１３８の間の真空及びガス供給ライン、そしてシステム１００の他の部品のための導管を提供する。ステム１４２は、上昇位置（図示の通り）と下降位置の間で支持組立体１３８を移動するリフトシステム（図示されず）に対して、支持組立体１３８を結合する。ベローズ１４６は、チャンバ容量１１２とチャンバ１０２の外側雰囲気の間に真空シールを提供しつつ、支持組立体１３８の運動を容易にする。
【００１８】
電源１２２から配給プレート１１８（又はチャンバのリッド組立体内又はこの近くに配置される他の電極）に供給されるＲＦ電力が、プロセス容量１２２内の支持組立体１３８と配給プレート１１８の間に存在するガスを励起することができるよう、支持組立体１３８は、一般に接地される。数ＭＨｚ〜１３ＭＨｚ以上の周波数のＲＦ電力が、基板表面領域に対して適当なワット数で供給される。一具体例では、電源１２２は、約２ＭＨｚ未満（好ましくは約２００〜５００ｋＨｚ）の低周波電力と１３ＭＨｚを超える（好ましくは約１３．５６ＭＨｚ）の高周波電力を供給する二周波数型電源を備える。周波数は、固定でも可変でもよい。実例として５５０mmx ６５０mmの基板に対して、低周波電力は約０．３〜約２ｋＷであり、高周波電力は約１〜５ｋＷである。一般に所要電力は、基板サイズが小さくなればこれに対応して低減し、大きくなれば増大する。
【００１９】
支持組立体１３８は更に、外接シャドウフレーム１４８を支持する。シャドウフレーム１４８は、基板１４０のエッジをおおうように構成され、典型的にはセラミックを備える。一般に、基板が支持組立体１３８に貼り付かないように、シャドウフレーム１４８は、支持組立体１３８及び基板１４０のエッジで堆積を防止する。基板のエッジでの堆積の防止を援助するため、シャドウフレーム１４８と支持組立体１３８の間にパージガスが随意に供給される。
【００２０】
支持組立体１３８は、第１セット１８０を備える複数のリフトピン１５０及び第２セット１８２を備える１つ以上の他のリフトピン１５２を受けるための、自身を貫通するように配置される複数の孔１２８を有している。リフトピン１５２の第２セット１８２は、リフトピン１５０の第１セット１８０に対して半径方向内向きに配置される。リフトピン１５０、１５２は典型的には、セラミック又は陽極酸化アルミニウムを備える。一般に、リフトピン１５０及び１５２は、リフトピン１５０及び１５２が平常位置（即ち支持組立体１３８に対して引っ込んでいる）である場合に、支持組立体１３８の支持面１３４とほぼ同一平面にある（又は僅かにへこんでいる）第１の端部１６０及び１６２をそれぞれ有している。第１の端部１６０、１６２は、リフトピン１５０、１５２が孔１２８の中に落下することから防止するために、一般に広げられる。さらに、リフトピン１５０，１５２は、支持組立体１３８の下側１２６を越えて伸びる第２の端部１６４，１６６をそれぞれ有する。
【００２１】
作動させた場合、リフトピン１５０，１５２は、ピンが支持面から１３０を突き出るポジションまで動いてもよい。作動位置では、リフトピン１５０が支持体からより遠く表面１３４を突き出すこと１つ以上のリフトピン１５２に。典型的には、リフトピン１５０の第１セット１８０は、１つ以上のリフトピン１５２の外側に配置される３つ以上のリフトピンを有する。一具体例では、リフトピン１５０の第１セット１８０は、ペアでグループ化される８つのピンを有し、各ペアは、４つの側面を有する基板の各側面の近傍に配置される。別の具体例では、リフトピン１５２の第２のセット１８２は、支持組立体１３８の中心の両側に配置される２つのリフトピンを有する。
【００２２】
リフトプレート１５４は、支持面の下側１２６にすぐ近くに配置される。リフトプレート１５４は、リフトピン１５０及び１５２の１つ以上の第２の端部１６４及び１６６の下にそれぞれ配置される。
【００２３】
リフトプレート１５４は、空気圧シリンダー、油圧シリンダ、親ねじ、筒形コイル、ステッパーモーターまたは他の運動デバイス（図示されず）等のアクチュエータに結合され、これは典型的にはプロセス容量１１２の外側に配置される。ステム１４２の一部に外接するカラー１５６によって、リフトプレート１５４は、アクチュエータに接続される。ベローズ１３８は、上側の部分１６８及び下側の部分１７２を有し、これはステム１４２及びカラー１５６が独立に作動することを可能にしつつ、チャンバ１０２の外部の環境からのプロセス容量１１２の絶縁を維持する。あるいは、リフトプレート１５４及び支持組立体１３８の運動は、ばねを利用している単一のアクチュエータと、リフトプレート１５４または支持組立体１３８の間の相対運動を制御する運動停止装置を通して制御されてもよい。
【００２４】
一般に、支持組立体１３８とリフトプレート１５４が、相互により近づくように共に作動する場合に、リフトプレート１５４は、リフトピン１５０、１５２を支持面１３４から伸びるようにするために作動する。支持組立体１３８は、リフトプレート１５４に対して近づくように移動してもよく、これは、支持組立体１３８を下げることにより、あるいはリフトプレート１５４上方に移動させることにより、あるいはリフトプレート１５４を支持組立体１３８の降下速度より低い速度で下げることにより、あるいはこれらの組み合わせにより、行うことができる。
【００２５】
図２Ａは、支持組立体１３８の支持面１３４から離れるように持ち上げられる基板１４０の一具体例を表す。一般に、支持組立体１３８が、リフトプレート１５４に対して近くなるように移動すれば、リフトピン１５２の第２セット１８２より一般に長いリフトピン１５０の第１のセット１８０が、リフトピン１５２の第２セット１８２より前にリフトプレート１５４に接触する。リフトピン１５０の第１のセット１８０は、その周囲によって基板１４０を持ち上げるために支持面１３４から伸びる。リフトピン１５０の第１のセット１８０が支持面１３４から距離Ｌだけ伸びた場合、リフトピン１５２のより短い第２のセット１８２は、リフトプレート１５４と接触する。Ｌはまた、リフトピン１５０，１５２の長さの差をも表している。一具体例では、Ｌは少なくとも約２ｍｍである。
【００２６】
一般に基板１４０は、支持面１３４持ち上げられたときに弓なりになる。リフトピン１５０の面の下の弓なりの部分は、たわみＳを形成する。基板のたわみＳが距離Ｌよりも一般に小さくなるよう、基板１４０の中心に対してのリフトピン１５０の第１のセット１８０の位置が設定される。
【００２７】
たわみＳを生じる要因としてはいろいろあるが、基板全体のサイズ、基板の厚さ、基板上に存在する層の組成、リフトピン１５０同士の間の距離、そして基板の温度を挙げることができる。このように、基板１４０が支持面１３４からリフトピン１５０の第１セット１８０まで持ち上げられれば、基板１４０は、さらに支持面１３４から持ち上げられリフトピン１５２の第２セット１８２が伸び始める際に、基板１４０がリフトピン１５２の第２セット１８２と接触することから防止される。
【００２８】
図３に表されるように、基板１４０が支持組立体１３８から完全に持ち上がれば、リフトピン１５２の第２のセット１８２が、支持面１３４から距離Ｄ’だけ突き出る一方、リフトピンの第１のセットが、支持面１３４から距離Ｄ’’だけ突き出る。基板が支持面１３４上に無くなった後にリフトピン１５２の第２のセット１８２に基板１４０が残っていないよう、距離Ｄ’はＤ’’よりも小さくされる。このように、基板１４０が支持組立体１３８から持ち上げられた際に、リフトピンとの最低限の接触が形成され（即ち、リフトピン１５２は基板１４０に決して接触しない）、このため、基板１４０の中心部分がスクラッチされうる確率が低減する。
【００２９】
図２Ｂに表されるように、基板１４０’と支持組立体１３８の間の残留力（静電引力等の）により、基板１４０は、図２Ａの「Ｓ」によって示される予定された量を越えて弓なりになるだろう。
【００３０】
残留力が十分に大きいか、または十分に解放できないならば、基板１４０’がリフトピン１５０の第１セット１８０により支持面１３４から持ち上げられた際、基板１４０のたわみ「Ｓ’」は、距離「Ｌ」に等しくなる。この点で、リフトピン１５２の第２のセット１８２が、基板１４０’の中心部分と接触する。リフトプレート１１８と基板支持体１３８が一緒に近づくように移動するので、リフトピン１５２の第２のセット１８２が、リフトピン１５０の第１のセット１８０の半径方向内向きで基板１４０’と接触する。リフトピン１５２の第２のセット１８２が、基板の中心で一般に集中する残留引力を克服して基板１４０’の中心部分を持ち上げるので、基板やその上に堆積される層またはデバイスに損傷を引き起こすような、たわみＳ’の予定量を越えて基板がたわむことを防止する。基板１４０’が支持組立体１３８の支持面１３４から分離されれば、基板１４０’は、たわみ「Ｓ’」をつくった残留力に、もはや従属せず、破線で図示されるようなたわみ「Ｓ」を有する標準の配向に復帰し、基板１４０は、リフトピン１５２の第２セット１８２にもはや接触しない。リフトプレート２５４が、リフトピン１５０、１５２を最も伸びた位置におき続ければ、基板１４０は、図３に示されるように、支持面１３４と間隔を置いた関係で配置される。
【００３１】
図４は、本発明の一具体例に従って基板を支持面から持ち上げる（例えばデチャックする）方法４００のフローチャートである。ステップ４０２から始まると、図３を参照すれば、リフトピン１５０の第１のセット１８０は、支持組立体１３８の支持面１３４から、第１の距離Ｄ’’だけ伸びる。ステップ４０４では、リフトピン１５２の第２のセット１８２は、支持組立体１３８の支持面１３４から第２の距離Ｄ’だけ伸びる。一般に、リフトピン１５２の第２のセット１８２は、リフトピン１５０の第１のセット１８０の半径方向内向きに配置される。ステップ４０６では、基板１４０と支持組立体１３８の間の残留引力によって基板が第１の距離と第２の距離の差（Ｄ’’-Ｄ´＝Ｌ）と等しいたわみ「Ｓ’」（図２Ｂを見よ）を有するようになれば、リフトピン１５２の第２のセット１８２が、基板１４０と接触する。
【００３２】
図５は、プラズマ励起化学気相堆積システム５００の別の具体例を表す。支持組立体５０２が、リフトピン５０６の第１のセット５８０及びこれと等しい長さを有するリフトピン５２０の第２セット５８２とを有している場合を除き、システム５００は、一般に図１〜３に関して説明されるシステム１００と実質的に同様である。リフトピン５０６、５２０は、基板１４０を基板支持体５０２の支持面５２８から持ち上げるための第１の広がった端部５０８、５２２をそれぞれ有する。リフトピン５０６、５２０はそれぞれ、第２の端部５１０、５２４を有し、これは基板支持体５０２の下側５３０を越えて伸びている。リフトプレート５１２は、基板支持体５０２の下に配置される。リフトプレート５１２は、中心部分５１４の上に突き出るリム５１６を一般に有する。
【００３３】
リフトプレート５１２が支持面５２８から基板１４０を上げるように作動する場合、中心部分５１４がリフトピン５２０の第２セット５８２と接触する前に、リフトプレート５１２の上がったリム５１６はリフトピン５０６の第１のセット５８０と接触する。立面図におけるリム５１６と中心部分５１４の間の差Ｄによって、リフトピン５０６の第１のセット５８０が、支持面５２８からリフトピン５２０の第２セット５８２の前に突き出るようになる。立面図における差Ｄは、リフトピン同士の差Ｌと同じ結果を生じるように選択される。随意に、リフトプレート５１２は、等しい長さのリフトピン５０６、５２０を有するものが用いられてもよい。
【００３４】
操作において、図１で表される半導体基板１４０は、多数の方法で処理されてもよい。例えば、窒化ケイ素層を堆積するために、第１の基板１４０はまず、その間に真空を提供することによって支持組立体１３８に固定される。基板１４０と配給プレート１１８が約５００〜１０００ミルだけ離れるよう、支持組立体１３８は持ち上げられる。基板１４０の温度は、主に電極１３２に電力を提供することによって、約１５０〜４００℃の予定されたプロセス温度まで上げられる。気体の成分（それはシラン及びアンモニア及び窒素を一具体例では有してもよい）は、気相の混合物を形成するために配給プレート１１８を通してガスパネルからプロセスチャンバまで供給される。ＲＦ電力は、気体の混合物からプラズマを形成するために配給プレート１１８と支持組立体１３８の間に印加される。気体の混合物が反応して、基板１４０の上に窒化シリコンの層を形成する。
【００３５】
処理の後、基板１４０は随意に、不活性ガス（即ち、基板上に配置される層に悪影響を及ぼさずまた基板上に付加材料を形成しないガス）から形成されるプラズマに約５秒間さらされて、基板と支持組立体１３８の間の引力を減らしてもよい。このプロセスは、米国特許第５，３８０，５６６号で説明される。
【００３６】
そして、処理済みの基板１４０の取り出しができるよう、支持組立体１３８を下げる。リフトプレート１５４は、支持面１３４より上にリフトピン１５２及び基板１４０を伸ばすように作動する。支持面１３４と基板１４０の間の残留引力が基板に予定された量のたわみを引き起こすならば、リフトピン１５２の第２セット１８２は基板１４０と接触して、基板１４０を支持面１３４から解放する。支持面１３４から解放された後、基板１４０は、基板ハンドリングロボットがチャンバ１０２内に進入し他の装置での次の処理のために基板１４０を回収するような配置で、リフトピン１５０の第１のセット１８０の上に静止する。
【００３７】
支持面１３４と基板１４０の間の残留引力が、距離「Ｌ」と等しいたわみを基板に引き起こすに十分ではない場合は、リフトピン１５２の第２のセット１８２は、基板１４０と接触することはなく、このようにその上にマークを残すことはない。
【００３８】
本発明の教示は、プラズマ励起化学気相堆積チャンバについて詳述してきたが、当業者は、リフトピンの使用を組み入れる他の処理チャンバ内に、他の様々な具体例を容易に工夫することにより、基板を支持面から分離することができ、これはここでの教示を組み入れており、本発明の範囲及び本質から離れていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の処理チャンバの一具体例の概略断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、支持体から持ち上げられている基板を表す基板支持体の一具体例の誇張断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、基板がその標準的なたわみを越えて反っている状態で支持体から持ち上げられた基板を表す、基板支持体の一具体例の誇張断面図である。
【図３】図３は、支持体より上に持ち上げられた位置で基板を表す基板支持体の一具体例の誇張断面図である。
【図４】図４は、デチャックプロセスを表すフローチャートである。
【図５】図５は、支持体から持ち上げられている基板を表す、基板支持体の別の具体例の断面図である。
【符号の説明】
１００…プラズマ励起化学気相堆積システム、１０２…チャンバ、１０４…ガスソース、１０６…壁１０６、１０８…底部、１１０…リッド組立体。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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