滚轮衬套与用于处理腔室的基板支撑件的制作方法_3

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A的杆182的直径,且转换成大于第一直径的第二直径。
[0086]升举销IlOA的悬空允许在基板支撑件104垂直移动期间升举销IlOA与基板支撑件104 —起移动。升举销IlOA的悬空亦允许升举销IlOA的下端(即头180的相反端)自由悬空,使得在腔室主体102的底部119(见图1A及图1B)与升举销IlOA的下端之间的任何侧向不对准不会导致升举销IlOA黏合或破裂。
[0087]圆筒状主体160中形成有圆形轨道或滚道175A、175B,一或更多个轴承元件170设置于滚道175A、175B中并且接触升举销IlOA的外部表面168。滚道175A、175B中的各者包含纵向切口 178,纵向切口 178允许轴承元件170的一部分部分地延伸进入内孔165并且接触升举销IlOA的外部表面168。在此实施例中,滚轮衬套125包含四个分离的滚道(在图1C中仅可看见滚道175A、175B)。在其他实施例中,还可利用更多个滚道。各轴承元件170可为滚轮元件,例如球轴承或球面体。各轴承元件170是由不与处理气体或等离子体反应的惰性材料所制成,例如陶瓷或晶体材料,例如蓝宝石、红宝石、石英及它们的组合。
[0088]在操作中,如图1A所示,当基板支撑件104位于处理位置时,头180设置为与支撑表面107的平面齐平或在支撑表面107的平面稍微下方处。以此方式,头180填满在支撑表面107中的任何孔洞,孔洞是由于将圆筒状主体160放置于基板支撑件104当中所导致。圆筒状主体160及升举销IlOA为至少部分热传导的,用以将热能转移至基板101与基板支撑件104,以及自基板101与基板支撑件104转移热能。圆筒状主体160及所支撑的头180的组合增强加热或冷却基板101,如此使得基板101上的「冷点」最小化或消除。由滚轮衬套125所达成的均匀温度分布促使基板101上能有均匀沉积。
[0089]当基板支撑件104移动至传送位置(以-Z方向下降)时,圆筒状主体160以实质上垂直的定向(Z方向)维持升举销110A,直到升举销IlOA的下端接触腔室主体102的底部119 (见图1B)。在升举销IlOA的下端接触腔室主体102的底部之后,升举销IlOA相对于基板支撑件104为静止的,而基板支撑件104持续以-Z方向移动。由于基板支撑件104相对于升举销IlOA移动,轴承元件170以再循环模式在圆筒状主体160的滚道175A、175B中移动。基板支撑件104的移动导致头180以+Z方向延伸远离基板支撑件104的支撑表面107,从而举起基板101且与支撑表面107分开。
[0090]于基板支撑件104以此-Z方向移动期间,轴承元件170相对于彼此移动且允许圆筒状主体160相对于升举销I1A移动。在一个实施例中,接触升举销IlOA的轴承元件170以与升举销IlOA的移动方向相反的方向移动。在另一个实施例中,当升举销IlOA与轴承元件170之间具有足够的接触时,轴承元件170的至少一部分在滚道175A、175B内以相反的方向移动。举例而言,当基板支撑件104以+Z方向移动时,在滚道175A中的轴承元件170以顺时钟方向移动,而在滚道175B中的轴承元件170以逆时钟方向移动。同样地,当基板支撑件104以-Z方向移动时(例如于传送待处理的基板期间),在滚道175A、175B中轴承元件170的移动方式相反。
[0091]图2A为根据本案的一个实施例的滚轮衬套125的顶面示意图,图2B为图2A的滚轮衬套125沿着线段AA擷取的侧向横截面示意图,以及图2C为图2A的滚轮衬套125沿着线段BB擷取的侧向横截面示意图。在此实施例中,如图2A所示,滚轮衬套125包含四个滚道175A、175B、175C、175D,滚道175A、175B、175C、175D自滚轮衬套125的纵向轴200以同心地及(或)径向地设置。如图2B所示,滚道175A至17?各者皆包含在圆筒状主体160的内壁中的纵向切口 178,从而允许轴承元件170的一部分延伸进入内孔165
[0092]如图2A所示,滚道175A至17?各者皆包含第一通道235A及第二通道235B。在滚道175A至17?各者中,第一通道235A及第二通道235B彼此分隔配置,且可以在圆筒状主体160(见图1C)的外壳205内以堆迭的定向、同心圆或共径关系设置。举例而言,第一通道235A及第二通道235B相对于纵向轴200为设置在相同的径向平面240上但第一通道235A及第二通道235B自纵向轴200具有不同的径向距离。在一个实施例中,第一通道235A之中心设置于对应的第二通道235B的径向外侧处。
[0093]在一个实施例中,滚道175A至17?各者皆设置在以实质上相等间隔定位的径向轴中。举例而言,滚道175A至17?各者皆以90度的间隔设置使得滚道为实质上相等分隔。在另一个实施例中,U型通道225(参照关于图2C的叙述)形成在滚道175A至17?各者之间。在一个实施例中,U型通道225的各者皆自滚道175A至17?各者的径向平面偏置约45度。在一个实例中,U型通道225以90度的间隔定位。在另一个实例中,U型通道225自滚道175A至17?各者的径向轴以45度的间隔定位。取决于滚道的数目,本文还涵盖滚道的其他位置,例如不相等的分隔或间隔,以及180度的间隔、120度的间隔、45度的间隔等等。
[0094]如图2A中可见,轴承元件的表面突出进入内孔165而形成直径接口 260,直径接口 260稍微大于升举销110A(图2A未绘示)的直径。此较大的直径接口 260允许升举销IlOA以与纵向轴200稍微偏置的关系相对于内孔165旋转及(或)移动。在一个实施例中,升举销IlOA的直径介于约0.18吋至约0.30吋,例如约0.25吋,且直径接口 260的直径介于约0.20吋至约0.32吋,例如约0.255吋。
[0095]如图2B所示,圆筒状主体160包含中央外壳205及在外壳205的相反端上的端盖210A、210B。在一个实施例中,端盖210A、210B各者皆为滚道175A的一部分。举例而言,端盖210A、210B分别包含回流凹槽212A、212B,以提供数个轴承元件170的再循环路径。在一个实施例中,滚道175A至17?各者皆包含通过圆筒状主体160纵向地形成或是与内孔165平行所形成的两个分开的通道,且滚道175A至17?各者皆包含回流凹槽212A、212B (参照滚道175A),回流凹槽212A、212B连接该等两通道。回流凹槽212A、212B为实质上U型凹槽且形成于端盖210A、210B的表面中,以允许轴承元件170从滚道175A至17?各自的一个通道进入且导向滚道175A至17?各自的另一个通道。在一个实施例中,外壳205的上端及下端包含延伸远离外壳205的两端的突起物或背脊214,以形成滚道175A的内表面。
[0096]如图2C所示,经由至少一个固定构件215A、215B、215C、215D(图2C中图示215A及215C,215B及21?则图示于图2A中),端盖210A、210B各者彼此紧固及(或)紧固至外壳205。该至少一个固定构件215A可为紧固件,例如销、螺栓或螺钉,该紧固件将端盖210A、210B彼此紧固及(或)紧固至外壳205。在一个实施例中,该至少一个固定构件215A可为销且在杆222的各端处具有放大的头220。在此实施例中,头220设置于端盖210A、210B各者中形成的对应的槽,使得固定构件215A将各端盖210A、210B固定至外壳205。
[0097]在此实施例中,固定构件215A的杆222具有比起头220而较小的外部尺寸,且杆222设置于外壳205的外部表面中形成的U型通道225中。固定环230例如卡环或开口环将固定构件215A固定于各端盖210A、210B中。外壳205的外部表面中形成的U型通道225允许固定构件215A容易地插入,或当移除固定环230时固定构件215A从外壳205移除。固定环230可由能抵抗处理化学物与热的材料所制作,同时能保持如弹簧般性质。固定环的材料可以是耐热性塑胶或金属材料,例如铝、不锈钢,以及其他金属或其合金。在一个实例中,固定环230是由铝、陶瓷或陶瓷纤维所制作。
[0098]用来制作滚轮衬套125的材料大致上能抵抗处理化学物及高温。实例包含金属材料,例如铝、阳极氧化的或非阳极氧化的、不锈钢,或它们的合金。在一个实施例中,滚轮衬套125包括介电或惰性材料,例如陶瓷。在一个实施例中,外壳205、端盖210A、210B、轴承元件170及固定构件215A至21?是由能抵抗处理化学物与超过约400°C至约1000°C的温度的陶瓷材料所制作。
[0099]滚轮衬套125的结构具有实质上相等周围或外部尺寸,从而促使以压配合或紧密配合插入基板支撑件104的开口 128 (见图1C)。外壳205、端盖210A、210B及固定环230的尺寸设计为形成平整的周围外表面,以使得容易安装或移除,及(或)使得在安装或移除期间颗粒产生最小化。在一个实施例中,外壳205、端盖210A、210B及固定环230的外部直径为实质上相等的。
[0100]图3为图2A至图2C的滚轮衬套125的等角示意图。端盖210A与端盖210B具有实质上类似的结构,于图3
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