基板处理装置的制造方法_4

文档序号:8417662阅读:来源:国知局
优选轻量材料,可以使用Ti (钛)、碳、氧化铝、陶磁、Mg合金、A1、A1合金等。其中,因为以Ti (钛)、碳、氧化铝耐热性为优,所以在大电力的溅射成膜装置等朝托盘的热量流入高时,尤其优选。
[0086]图5表示磁铁33的配置例。在基板S的周围每次排列3个单面2极的磁铁33,其是大概相对于基板S旋转对称地配置3组。磁铁33为厚度薄的圆柱状,在圆形面具有N极和S极。磁铁33的N极和S极的境界线大约被配置成朝向基板S的中心。这样,因为可以平衡良好地保持基板S,所以优选。用于平衡良好地保持基板S的多个磁铁33的配置,并不限定于此,可以例如将一个单面2极磁铁33旋转对称地配置在三个部位,即其可以由三个磁铁33构成,即使将一个单面2极磁铁旋转对称地配置在两个部位,即其可以由两个磁铁构成。只要为了平衡良好地保持基板S旋转对称地配置,即使磁铁33的N极和S极的境界线不被配置成大致朝向基板S的中心也是可以的。另外,磁铁不仅是圆形的,也可以使用杆状、圆弧状等形状。
[0087]另外,通过将N极和S极的双方的磁极朝向基板支撑板32,对基板支撑板32的吸附力变高,基板保持性能优良。另外,通过为单面2极磁铁33,可以一面维持基板保持性能一面降低磁场朝基板托盘3表面泄漏。
[0088]例如,如图5所示,在使用多个磁铁33保持基板S的结构时,优选配置成N极和S极交替。通过设置多个磁铁33,保持性能变高。并且,若配置成N极和S极交替,则可以更提尚该性能。
[0089]但是,通过具有轭铁34,降低基板托盘3的表面中的泄漏磁通量密度,但是根据降低至该泄漏磁场强度对成膜不引起具有影响的异常放电的程度的情形提高成膜特性的方面是优选的。
[0090]图6表示轭铁34的厚度和托盘本体31的表面的泄漏磁通量密度的关系。在本实施方式中,轭铁厚度和托盘本体31的表面的泄漏磁通量密度的关系成为如曲线201那样,例如在轭铁厚度为0.3mm时,泄漏磁通量密度为130Gauss,在轭铁厚度为0.6mm时,泄漏磁通量密度为30Gauss。在泄漏磁通量密度超过10Gauss的区域中,在托盘表面残留放电弧坑,但是在泄漏磁通量密度为lOOGauss以下的区域中不残留放电弧坑。在一例中,在轭铁厚度为0.3mm且泄漏磁通量密度为130Gauss时,在托盘表面产生放电弧坑,但是在轭铁厚度为0.6mm且泄漏磁通量密度为30Gauss时,在托盘表面看不到放电弧坑。
[0091]图9A、9B是使用本实施方式的基板托盘3保持8片基板S的情形。图9A是将作为基板压环发挥功能的上述基板支撑板32可以保持8片基板S地一体形成的图。图9B是在8片基板S的每个上形成作为基板压环发挥功能的上述基板支撑板32的图。泄漏磁通量密度的测定如图1OB所示,在磁铁33的正上方,在磁铁33和磁铁33之间进行。轭铁34的厚度越厚越降低泄漏磁场。为了成膜,为了不在托盘表面产生不理想的放电,以泄漏磁场为100高斯以下的区域为佳。并且,托盘本体31的表面中的泄漏磁通量密度,在托盘表面通过测定垂直磁通量密度大致成为O高斯的地点中的水平磁通量密度而进行了评估。
[0092]更详细而言,在托盘本体31埋设一组单面2极磁铁33时,通过由高斯计测定从托盘上面观看时的磁铁33的N极和S极之间的垂直磁通量密度大约为O高斯的地点的托盘表面中的水平磁通量密度,进行评估。作为高斯计,使用了东阳特克尼卡公司制5180型高斯计。磁通量密度的测定是以在室温下通过基板支撑板32保持蓝宝石基板S的状态进行的。另外,如图10A、图1OB所示,在托盘本体31以每次3组,120度的等间隔埋设单面2极磁铁33时,通过由高斯计测定从托盘上面观看时的一个单面2极磁铁33的N极和S极之间的垂直磁通量密度大约成为O高斯的地点,3组单面2极磁铁33的各个磁铁之间的垂直磁通量密度大约成为O高斯的地点的托盘表面的水平磁通量密度来进行评估。
[0093]图7表示基板温度与基板托盘3的背面(即基板托盘3的基板支撑板32的背面)和托盘保持器4之间的间隙尺寸dl的关系。由于防止处于基板S上的保护树脂因温度而形状变化,因此,优选基板温度为100°C以下。根据实验结果,在间隙尺寸dl为0.15mm中,基板温度大约为90°C。当间隙尺寸dl变宽成0.7mm时,基板温度上升至大约150°C。以后,随着间隙尺寸dl变宽,基板温度上升,在2.5mm时上升至大约190°C。根据该实验结果,可知如图7所示,基板温度成为100°C以下的间隙尺寸dl为0.3mm以下。因此,为了提高冷却效果,基板支撑板32和托盘保持器4之间的间隙dl越小越好。在此,为了将基板温度设成100C以下,基板支撑板32和托盘保持器4之间的距离dl优选为0.3mm以下。关于这个方面,使用图2C进行说明。冷却气体(Ar)经由冷却气体导入孔42、贯通孔32a被导入至基板S的背面侧。另外,为了防止冷却气体(Ar)从托盘本体31扩散至SP室2内的工艺空间,优选托盘本体31的端部(下端)31a和托盘保持器4的端部(上端)4a被固定成能取得高的气密性。另外,托盘本体31的中央部31b和托盘保持器4的中央部4b只要是可以将冷却气体(Ar)导入至基板S的背面侧的程度的间隙即可。从以上的方面来看,优选基板支撑板32和托盘保持器4之间的间隙dl以0.3mm以下。
[0094]因为冷却基板的性能提高,所以,间隙dl越小越好。但是,当基板支撑板32与托盘本体31的端部31a相比突出时,因为冷却气体扩散至SP室2内的工艺空间,所以,只要将dl的最小值决定为在将基板支撑板32安装在了托盘本体31的状态下考虑到没有与端部31a相比突出的部分所需的设计公差的尺寸即可。另外,在本实施方式中,虽然使用Ar (氩)当作冷却气体,但是也可以使用He (氦)、氢等其他冷却气体。
[0095]接着,关于对基板托盘3安装基板S及基板支撑板32的方法,使用图8A、图SB进行说明。相对于基板托盘3的基板S及基板支撑板32的设置,可以由机械臂自动性地进行。首先,当装填了多张基板S的卡匣102安置在卡匣用装载;t阜103b (力七、y卜用口一卜'、示一卜)时,卡匣102通过输送带104被搬运至基板取出位置105。当卡匣102被配置在基板取出位置105时,基板升降机构106从下方上升,所有的基板S被升起。之后,通过具备了未图示的真空卡盘机构的6轴机械臂107,基板S的背面通过真空卡盘被吸附保持。之后,进行基板S的定心、定向的找正位置。
[0096]与基板搬运动作并行,被填装于托盘用机械臂108a、108b的基板托盘3,通过具备未图示的真空卡盘机构的6轴机械臂110被吸附、保持,被搬运至用于进行基板S和基板支撑板32的设置的工作台111。此时也进行基板托盘3的定心、找正位置。
[0097]通过6轴机械臂107而被保持的基板S以成膜的面成为下方的方式被设置于载置在工作台111上的基板托盘3。当在基板托盘3上设置基板S后,用于保持基板S的基板支撑板32通过机械臂113被保持,被设置于已设有基板S的基板托盘3。当完成对基板托盘3设置基板S及基板支撑板32时,通过6轴机械臂110,吸附保持基板托盘3的背面,将基板托盘3翻过来,以使成膜面成为上方,搬运至成膜处理装置的装载埠114。
[0098]结束了成膜处理的基板托盘3以与上述相反的程序进行基板支撑板32和基板S拆卸,当最终基板S被装填至基板卡匣102时,通过输送带104被搬运至卡匣用卸载i阜103a,并能够进行回收。
[0099]安装了基板S的基板托盘3被搬运至LL室内I。LL室内I被排气至低真空区域。在排气完成后,基板托盘3从LL室I被搬运至SP室2,通过夹紧环6和托盘保持器4被固定。SP室2被排气至高真空区域,之后,进行SP(溅射)处理。SP处理是将工艺气体例如Ar和02的混合气体导入SP室2而将SP室2设置成规定的压力后,对目标物保持器5输入电力,进行至经过规定时间为止。此时,冷却气体通过托盘保持器4内的冷却气体导入路42而被导入至基板托盘3的背面和托盘保持器4之间的间隙dl (基板托盘3的基板支撑板32的两个面之中、基板保持面的相反侧的面和托盘保持器4之间的间隙)。冷却气体被进一步从该间隙dl通过被设置于基板托盘3的基板支撑板32的贯通孔32a而被导入至基板S和基板支撑板32之间的空间。通过导入的冷却气体一面冷却基板S—面进行成膜。在成膜结束后,电力、添加气体、冷却气体的供给被停止,基板托盘3从SP室2被搬运至LL室1,在LL室I内进行排气,基板托盘3被取出。
[0100]保持了基板S的基板托盘3从LL室I被取出,之后在大气中基板S从基板托盘3被取下。在本实施方式中,由于通过作用于托盘本体31的磁铁33和基板支撑板32之间的磁
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