基板处理装置的制造方法_3

文档序号:8417662阅读:来源:国知局
)的冷却气体的泄漏,冷却气体泄漏的路径被限定在托盘本体31和基板S的接触部分(图2A、图2C的82的部分)。其结果,在导入了冷却气体时,在托盘本体31和托盘保持器4之间的空间中的冷却气体的压力容易上升,冷却性能(温度控制)提高。
[0073]在图2A、图2C、图2E中,虽然表示在托盘保持器4的端部(上端)4a设置收容槽,将O型环收容在该收容槽内的例子,但是即使在基板托盘3的托盘本体31的端部(下部)31a和托盘保持器4的端部(上端)4a之间,设置特氟隆(注册商标)等的密封构件也可取得相同的效果。作为密封构件,只要是能够将基板托盘3和托盘保持器4之间进行真空密封的即可,可以是O型环以外的构件。在图2A、图2C、图2E中,虽然表示在托盘保持器4的端部(上端)4a设置收容槽,将O型环收容在该收容槽内的例子,但是也可以在托盘本体31的端部(下端)31a设置收容槽,将O型环收容在该收容槽内。
[0074]夹紧环6被固定于夹紧环支撑杆61。在夹紧环支持棒61安装有夹紧环上下驱动机构62,夹紧环6通过夹紧环上下驱动机构62,可以上下移动。
[0075]在本实施方式中,通过夹紧环6在基板托盘3的周边部使基板托盘3夹紧在托盘保持器4上。据此,可以抑制冷却气体从基板托盘3和托盘保持器4之间泄漏,可以更提高基板S的冷却性能。由夹紧环6所进行的基板托盘3的夹紧可以通过例如以夹紧环6与基板托盘3接触的方式使夹紧环上下机构62上下移动。如图2E的83所示,优选夹紧环6以配置成将与密封构件80相向的托盘本体31的周边部夹紧。如图2F的84所示,在夹紧环6推压密封构件80的外周时,应考虑以密封构件80为支点翘曲成托盘本体31向上侧成为凸状。当产生这样的翘曲时,存在托盘保持器4和基板支撑板32之间的间隙dl变大,冷却气体的从基板S朝向基板支撑板32,进而从基板支撑板32朝向托盘保持器4的热传递效率下降,基板S的冷却效率下降的可能性。
[0076]目标物保持器5由金属制构件构成,作为电极(阴极电极)发挥功能。目标物保持器5通过未图示的绝缘体被保持,自处理腔室21被电性绝缘。在目标物保持器5上经由用于进行阻抗匹配的匹配机(M.Box) 51连接有高频电源52,成为能够从高频电源52对目标物保持器5施加高频电力。并且,可以根据目标物T的种类等,将直流电源连接于目标物保持器5,将直流电力施加于目标物T。
[0077]在处理腔室21设置有导入工艺气体(例如氩等惰性气体和氧)的气体导入部6。气体导入部6能设有例如溅射气体(例如,Ar)导入部61和反应性气体(例如氧)导入部62。并且,在处理腔室21经由电导阀设置有排气部7。排气部7能包含例如并用了用于进行处理腔室21的排气的TMP (涡轮分子泵)和低温泵的第I排气系统71,和由用于降低TMP的背压的RP (旋转泵)构成的第2排气系统72。并且,第I排气系统71和第2排气系统能经由第I阀73连接。另外,在处理腔室21经由第2阀75连接有由RP(旋转泵)构成的第3排气系统74。另外,在处理腔室21,连接有用于测定处理室内的压力的压力表8 (例如,薄膜式压力计)。
[0078]在目标物T和基板托盘3之间的空间,通过在成膜动作中被施加于目标物保持器5的电力形成了等离子。将通过该目标物T、保持基板托盘3的托盘保持器4及处理腔室21的壁所包围的空间称为(工艺空间)。可以在处理腔室21的壁上设置未图示的屏蔽部。在LL室I经由通过从RP (旋转泵)等的大气压能够排气的泵12所构成的第4排气系统经由第3阀13连接,具有未图示的排气机构。LL室I是为了将保持了基板S的基板托盘3搬出搬入至SP室2而被使用的。
[0079]接着,说明基板托盘3的结构的说明。图2A、图2C、图2E表示作为本发明的一个实施方式的基板托盘3的结构的剖视图。基板托盘3包含托盘本体31,和具有支撑基板S的基板支撑部32b的基板支撑板32。基板支撑板32为磁性板。在托盘本体31形成有开口 36。托盘本体31在开口 36的端部具有保持基板S的周端部的基板保持部35。开口 36具有:具有比基板S的外径小的第I直径的第I开口部36a、从第I开口部36a延伸的环面36r、和通过环面36r与第I开口部36a连接并具有比基板S的外径大的第2直径的第2开口部36b。换言之,基板保持部35包含第I开口部36a、第2开口部36b及环面36r。基板S通过基板保持部35的环面36r和基板支撑板32的基板支撑部32b被夹持。基板S的位置通过具有比基板S的外径大的第2直径的第2开口部36b被限制。据此,基板S可靠地被保持。即,可以降低如下不良状况的发生,即,超过基板相对第I开口部36a的中心轴容许的限度而被偏移保持,在处理基板时后述冷却气体泄漏,或部分性地过度隐藏基板周边部而无法处理原本应被处理的基板周边部。另外,由于通过磁铁被埋设于托盘本体31可以使基板支撑板32变薄,因此可以提高基板冷却性能。基板S的应处理部分通过第I开口部36a露出。
[0080]基板支撑板32由磁性材料构成。作为构成基板支撑板32的磁性材料,优选难以生锈的不锈钢等,具体而言,以SUS430等为佳。由于基板托盘3从大气中被取出,因此不仅为磁性材料,具有防锈性也是重要的。
[0081]在托盘本体31,为了将基板支撑板32保持在托盘本体31上,在基板保持部35的外侧配设有磁铁33。在图2A、图2C、图2E的例子中,在托盘本体31的内部埋入多个单面2极的磁铁33。设置单面2极的磁铁是因为与单面I极的磁铁相比,用于将基板支撑板32保持在托盘本体31上的吸附力强,可以抑制磁场泄漏至工艺空间。对这个方面,使用图3A、3B进行说明。图3A是在托盘本体31埋设2组单面2极的磁铁33的结构例,图3B是在托盘本体31埋设2组单面I极磁铁33的结构例。如图3A所示,在单面2极磁铁33时,在工艺空间产生的泄漏磁场,比单面I极磁铁33时小。因此,可以使抑制磁场朝后述工艺空间泄漏的轭铁34的厚度变薄,具有可以谋求基板托盘3的轻量化的技术意义。
[0082]在图3A的结构例中,在N极和S极相邻的位置配置。从N极产生的磁力线33a被拉到旁边的S极而要封闭。此时,由于N极和S极的配置接近,因此托盘表面的泄漏磁通量密度小。另一方面,在图3B的结构例中,与图3A的结构例相比,N极和S极分离。此时,从N极产生的磁力线33b与图3A的结构例相同,被拉到S极而要封闭,但是由于位置分离,因此与图3A的结构例相比,产生在托盘表面的泄漏磁通量密度容易变大。如图3A的结构例所示,当产生在托盘表面的泄漏磁通量密度小时,在托盘表面不残留异常的放电弧坑。
[0083]接着,参照图4,说明使用了轭铁34的实施方式。在图4的结构例中,在磁铁33的工艺空间侧设置有轭铁34,抑制磁场朝工艺空间泄漏。轭铁34的材质为了抑制磁场朝工艺空间泄漏,只要是透磁率高的材料即可,适合使用例如SUS430等。作为托盘本体31内的磁铁33和轭铁34的固定方法,虽然使用例如粘接剂(具体而言,环氧系粘接剂)等的粘接,但是只要是在基板托盘3的使用条件下被容许的固定方法,即使是其他方法(例如,螺旋固定)也可以。磁铁33的两个面中的没有轭铁34的面与基板支撑板32接触,成为可以与托盘本体31装卸的结构。并且,磁铁33的两个面中的没有轭铁34的面不一定要与基板支撑板32接触,只要能够通过基板支撑板32和磁铁33的吸附力在托盘本体31和基板支撑板32保持基板S即可。
[0084]在基板支撑板32具有多个从基板支撑板32的托盘保持器4侧贯通至基板S侧的贯通孔32a,冷却气体经由该贯通孔32a被导入至基板支撑板32和基板S之间,可以提高基板S和基板支撑板32之间的热传导率。冷却气体通过在保持基板托盘3的托盘保持器4的基板保持面43上开口的冷却气体导入路42,被导入至托盘保持器4和基板支撑板32之间的间隙dl。因通过该冷却气体从基板S朝基板支撑板32,进而从基板支撑板32朝托盘保持器4的热传导效率变好,所以基板S的冷却效率上升。
[0085]虽然托盘本体31可以由非磁性材料形成,但是也能够由磁性材料构成托盘本体31,抑制磁场朝工艺空间泄漏。但是,当由磁性材料构成托盘本体31时,因为重量增加,因此对用于搬运基板托盘3的机械臂等的托盘搬运装置增加负担。另外,也可以由非磁性材料形成托盘本体31全体,省略轭铁34。为了省略轭铁34,并且抑制磁场朝工艺空间泄漏,只要增厚托盘本体31即可。但是,在增厚托盘本体31时,基板托盘3的重量增加。因此,为了一面抑制磁场朝工艺空间泄漏,一面谋求基板托盘3的轻量化,优选由非磁性材料构成托盘本体31,在磁铁33和非磁铁材料的托盘本体31之间配置轭铁34的如图4那样的结构。作为托盘本体3所使用的非磁性材料,
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