DE4305749A1

DE4305749A1 - Vorrichtung zum Halten von flachen, kreisscheibenförmigen Substraten in der Vakuumkammer einer Beschichtungs- oder Ätzanlage

Info

Publication number: DE4305749A1
Application number: DE4305749A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Mahler
Original assignee: Leybold AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1994-09-01
Also published as: JPH06287753A; US5350455A; CH687925A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von flachen, kreischeibenförmigen Substraten in der Vakuumkammer einer Beschichtungs- oder Ätzanlage, mit einer plattenför migen Substratauflage mit einer vorzugsweise rechteckigen Grundfläche, insbesondere zur Befestigung an einer Schwenk einrichtung.

In der Praxis hat es sich als problematisch erwiesen, dünn wandige Substrate aus zerbrechlichem Werkstoff, beispiels weise sogenannte Wafer, auf dem Substratträger so anzu ordnen, daß sie nicht vom Substratträger abrutschen, wenn dieser in eine andere Lage verschwenkt wird, beispielsweise weil der Beschichtungsprozeß eine Halterung der Substrate in einer senkrechten Lage erfordert. Weiterhin hat es sich als schwierig erwiesen eine ausreichende Kühlung der Substrate sicherzustellen, wenn diese derart dünnwandig sind, daß schon sehr geringe Einspannkräfte eine Durchbiegung des Substrats zur Folge haben, so daß die Substrate nicht mehr auf der beispielsweise wassergekühlten Substratauflage ganzflächig aufliegen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine plattenförmige Substratauflage bzw. Substrathalte einrichtung zu schaffen, die die erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Substratauflage mit einer vorzugsweise rechteckigen Grund fläche, insbesondere zur Befestigung an einer Schwenkein richtung, mit beiderseits und parallel der beiden langen Seitenflächen der Substratauflage vorgesehenen, die Ober seite der Substratauflage teilweise übergreifenden, im Querschnitt L-förmig ausgeformten Klemmbacken versehen ist, deren einanderzugekehrten, auf der Oberseite der Substrat auflage aufliegenden Schenkel bogenförmige Ausnehmungen aufweisen mit denen sie die auf der Oberseite der Substrat auflage abgelegten Substrate teilweise umschließen, wobei die beiden Klemmbacken an ihren schmalen Stirnflächen je weils eine Bohrung aufweisen, die jeweils mit einem Zapfen oder Bolzen korrespondiert der an der entsprechenden Klemm leiste eines Klemmleistenpaares fest angeordnet ist, wobei die beiden Klemmleisten mit weitere, jeweils dem ersten Bolzenpaar parallele Bolzen versehen sind die mit Bohrungen in den Stirnflächen der Substratauflage zusammenwirken.

Vorzugsweise weist die plattenförmige Substratauflage auf ihrer Oberseite eine Vielzahl von hintereinanderliegend angeordneten kreischeibenförmigen Haltescheiben auf, die mit ihren Unterseiten fest mit der Substratauflage verbunden sind und deren Durchmesser jeweils dem Durchmesser der Substrate entspricht, wobei die bogenförmigen Ausnehmungen der auf der Oberseite der Substratauflage aufliegenden Schenkel der Klemmbacken der Randkonfiguration der Halte scheiben angepaßt sind und jeweils geringfügig über die obere umlaufende Kante der Haltescheiben hervorstehen und jeweils in unmittelbarem Kontakt mit den Randpartien der Substrate treten.

Zweckmäßigerweise ist jeweils ein zwischen der Unterseite des Substrats und der Oberseite der zugeordneten Halte scheibe aufgebrachtes, den Wärmeübergang zwischen beiden Teilen begünstigendes Kontaktmittel, beispielsweise einem Indium-Gallium Präparat, vorgesehen.

Weitere Merkmale und Einzelheiten sind in den Patenan sprüchen näher beschrieben und gekennzeichnet.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglich keiten zu; eine davon ist in der anhängenden Zeichnung schematisch näher dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung aller Einzelteile der Vorrichtung und zwar sowohl in der Draufsicht, als auch teil weise im Schnitt, etwa nach den Linien C-D.

Fig. 2 Die Vorrichtung nach Fig. 1 in der Draufsicht und in fertig montiertem Zustand und im Schnitt gemäß den Linien A-B.

Wie die Figuren zeigen, besteht die Vorrichtung aus einer plattenförmigen Substratauflage 3 mit einer parallelepipeden Form auf deren Oberseite 5 insgesamt fünf Haltescheiben 15, 15′, . . fest angeordnet, beispielsweise aufgelötet sind, weiterhin zwei Klemmbacken 4, 4′ deren den Haltescheiben 15, 15′, . . . zugewandte schmale Seitenflächen bogenförmige Aussparungen 7, 7′, . . . aufweisen, wobei diese Aussparungen den Rundungen der Haltescheiben 15, 15′, . . . entsprechen, weiterhin zwei Klemmleisten 11, 11′ deren, den Stirnflächen der Substratauflage 3 und den Klemmbacken 4, 4′ zugekehrte Schmalseiten jeweils vier Zapfen oder Bolzen 10, 10′, . . . bzw. 12, 12′, . . . aufweisen die mit entsprechenden Bohrungen 9, 9′, . . . bzw. 13, 13′, . . . in den Stirnseiten der Klemmbacken 4, 4′ bzw. der Substratauflage 3 korrespondieren.

Die Substratauflage 3 ist außerdem in ihren Randpartien mit Nuten 18 versehen, die zusammen eine endlose umlaufende Vertiefung zur Aufnahme von überschüssigem Kontaktmittel bilden, das von der auf der Oberseite der Haltescheiben 15, 15′, . . . aufgetragenen Schicht abfließt, wenn die Sub strate 2, 2′, . . . auf die Haltescheiben 15, 15′, . . . aufgelegt werden. Fig. 2 zeigt die aus den in Fig. 1 dargestellten Einzelteilen 3, 4, 4′, 11, 11′ zusammengesetzte Substrat auflage. Die einzelnen Substrate 2, 2′ . . . . die auf den Haltescheiben 15, 15′, . . . aufliegen sind beiderseits von den bogenförmigen Ausnehmungen 7, 7′, . . . umgriffen, wobei die Schenkel 6, 6′ der Klemmbacken 4, 4′ geringfügig über die oberen Ränder der Substrate 2, 2′, . . . hervorstehen und so verhindern, daß diese seitlich von den Haltescheiben 15, 15′, . . . abrutschen können. Die Klemmleisten 11, 11′ die mit ihren Zapfen oder Bolzen 10, 10′, . . . bzw. 12, 12′, . . . in den Bohrungen 9, 9′, . . . bzw. 13, 13′, . . . ruhen, halten die Klemmbacken 4, 4′ präzise und unverrückbar an der platten förmigen Substratauflage 3 fest. Die Klemmbacken 4, 4′ sind so bemessen, daß die Ausnehmungen zwar fest an den zylin drischen Seitenflächen der Haltescheiben 15, 15′, . . . anliegen, jedoch andererseits keine nennenswerten Klemmkräfte auf die umlaufenden Ränder der Substrate 2, 2′, . . . ausüben.

Bezugszeichenliste

2, 2′, . . . Substrat
3 plattenförmige Substratauflage
4, 4′ Klemmbacke
5 Oberseite
6, 6′ Schenkel
7, 7′, . . . bogenförmige Ausnehmung, Aussperrung
8, 8′, . . . schmale Stirnfläche der Klemmbacke
9, 9′, . . . Bohrung
10, 10′, . . . Bolzen, Zapfen
11, 11′ Klemmleiste
12, 12′, . . . Bolzen
13, 13′, . . . Bohrung
14, 14′ Stirnfläche der Substratauflage
15, 15′, . . . Haltescheibe
16, 16′ Seitenfläche der Substratauflage
17 Rückseite der Substratauflage
18 umlaufende Randnut.

Claims

1. Vorrichtung zum Halten von flachen, kreisscheibenför migen Substraten (2, 2′, . . . ) in der Vakuumkammer einer Beschichtungs- oder Ätzanlage, mit einer plattenför migen Substratauflage (3) mit einer vorzugsweise recht eckigen Grundfläche, insbesondere zur Befestigung an einer Schwenkeinrichtung, mit beiderseits und parallel der beiden langen Seitenflächen der Substratauflage (3) vorgesehenen, die Oberseite (5) der Substratauflage (3) teilweise übergreifenden, im Querschnitt L-förmig aus geformten Klemmbacken (4, 4′), deren einanderzugekehr ten, auf der Oberseite (5) der Substratauflage (3) aufliegenden Schenkel (6, 6′) bogenförmige Ausnehmungen (7, 7′) aufweisen, mit denen sie die auf der Oberseite (5) der Substratauflage abgelegten Substrate (2, 2′, . . . ) zumindest teilweise umschließen, wobei die beiden Klemm backen (4, 4′) an ihren schmalen Stirnflächen (8, 8′, . . . ) jeweils eine Bohrung (9, 9′, . . . ) aufweisen, die jeweils mit einem Zapfen oder Bolzen (10, 10′, . . . ) korrespon diert der an der entsprechenden Klemmleiste eines Klemmleistenpaares (11, 11′) fest angeordnet ist, wobei die beiden Klemmleisten (11, 11′) mit weitere, jeweils dem ersten Bolzenpaar (10, 10′, . . . ) parallele Bolzen (12, 12′, . . . ) versehen sind, die mit Bohrungen (13, 13′, . . . ) in den Stirnflächen der Substratauflage (3) zusammenwirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmige Substratauflage (3) auf ihrer Oberseite (5) eine Vielzahl von hintereinanderliegend angeordneten kreisscheibenförmigen Haltescheiben (15, 15′, . . . ) aufweist, die mit ihren Unterseiten fest mit der Substratauflage (3) verbunden sind und deren Durchmesser jeweils dem Durchmesser der Substrate .) entspricht, wobei die bogenförmigen Ausnehmungen (7, 7′, . . . ) der auf der Oberseite (5) der Substratauflage (3) aufliegenden Schenkel (6, 6′) der Klemmbacken (4, 4′) der Randkonfiguration der Halte scheiben (15, 15′, . . . ) angepaßt sind und jeweils gering fügig über die obere umlauf ende Kante der Haltescheiben (15, 15′, . . . ) hervorstehen und jeweils in unmittelbarem Kontakt mit den Randpartien der Substrate (2, 2′, . . . ) stehen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein jeweils zwischen der Unterseite des Substrats (2, 2′, . . . ) und der Oberseite der zugeordneten Halte scheibe (15, 15′, . . . ) auf gebrachten, den Wärmeübergang zwischen beiden Teilen begünstigendes Kontaktmittel, beispielsweise einem Indium-Gallium Präparat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einander gegenüberliegenden schmalen Stirnseiten (14, 14′) der Substratauflage (3) jeweils mit zwei Bohrungen (13, 13′, . . .) versehen sind, die sich parallel den beiden Seitenflächen (16, 16′) der Sub stratauflage (3) erstrecken und in die jeweils Bolzen (12, 12′) eingreifen, die paarweise fest an den beiden Klemmleisten (11, 11′) angeordnet sind, wobei die über die Seitenflächen (16, 16′) der Substratauflage (3) beiderseits hervorstehenden freien Enden der Klemm leisten (11, 11′) jeweils fest mit einem weiteren Bolzen (10, 10′, . . .) versehen sind der jeweils in Bohrungen (9, 9′, . . .) eingreift, die an den schmalen Stirnflächen (8, 8′, . . .) der Klemmbacken (4, 4′) vorgesehen sind, wobei die Substratauflage (3) mit ihrer Rückseite (17) fest auf einer in der Vakuumkammer der Vorrichtung zum Beschichten oder Ätzen gelagerten Schwenkvorrichtung angeordnet und von dieser gehalten sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Substratauflage eine in ihrem Randbereich um laufende endlose Nut (18) aufweist, die sich parallel den Kanten erstreckt und die überschüssiges zwischen Haltescheiben (15, 15′, . . . ) und Substraten (2, 2′, . . . ) austretendes Kontaktmittel aufnimmt.