JP2000212736A - Heat transfer mechanism under vacuum, and vacuum treatment device provided with the heat transfer mechanism - Google Patents

Heat transfer mechanism under vacuum, and vacuum treatment device provided with the heat transfer mechanism

Info

Publication number
JP2000212736A
JP2000212736A JP11014474A JP1447499A JP2000212736A JP 2000212736 A JP2000212736 A JP 2000212736A JP 11014474 A JP11014474 A JP 11014474A JP 1447499 A JP1447499 A JP 1447499A JP 2000212736 A JP2000212736 A JP 2000212736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
transfer mechanism
concentric cylindrical
vacuum
substrate holder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11014474A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Kuriyama
山 昇 栗
Hirotsugu Takizawa
澤 洋 次 瀧
Kimio Kogure
暮 公 男 小
Yoshiaki Inao
尾 吉 明 稲
Akihiko Ito
藤 昭 彦 伊
Yoshio Kawamata
又 由 雄 川
Yuji Aoyama
山 祐 士 青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Priority to JP11014474A priority Critical patent/JP2000212736A/en
Publication of JP2000212736A publication Critical patent/JP2000212736A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat transfer mechanism under vacuum, which is capable of sufficiently ensuring the heat transfer between a rotating body to be rotated under vacuum and a fixed part opposite to the rotating body, and a vacuum treatment device provided with the heat transfer mechanism. SOLUTION: A heat transfer mechanism transfer the heat between a rotating body 5 and a fixed part 10 under vacuum. A plurality of first concentric cylindrical members 8 around the axis O1 of rotation of the rotating body 5 are protruded from the rotating body 5. A plurality of second concentric cylindrical members 9 around the axis O1 of rotation of the rotating body 5 are protruded from the fixed part 10 so as to be inserted in annular gaps between the first concentric cylindrical members 8. The first concentric cylindrical members 8 and the second concentric cylindrical members 9 are combined with and opposite to each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、真空下における回
転体と固定部との間の熱伝達機構及びこの熱伝達機構を
備えた真空処理装置に係わり、特に、回転する基板ホル
ダーの冷却に適した熱伝達機構及びこの熱伝達機構を備
えた真空処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat transfer mechanism between a rotating body and a fixed portion under a vacuum and a vacuum processing apparatus provided with the heat transfer mechanism, and is particularly suitable for cooling a rotating substrate holder. The present invention relates to a heat transfer mechanism and a vacuum processing apparatus provided with the heat transfer mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】DVD−RAM等のポリカーボネイト基
板に成膜するための装置の一つにスパッタリング装置が
あり、膜厚分布を良くして膜の付着効率を上げるための
機構として、基板を保持するホルダーを回転させるタイ
プがある。また、1つの処理室に複数の回転ホルダーを
設けて複数の基板を同時に処理するタイプもある。
2. Description of the Related Art One of apparatuses for forming a film on a polycarbonate substrate such as a DVD-RAM is a sputtering apparatus, which holds the substrate as a mechanism for improving the film thickness distribution and increasing the film deposition efficiency. There is a type that rotates the holder. There is also a type in which a plurality of rotating holders are provided in one processing chamber to process a plurality of substrates simultaneously.

【0003】ここで、成膜処理に際してポリカーボネイ
ト基板の温度上昇を抑える必要があり、特に複数の膜を
成膜する場合にはポリカーボネイト基板を十分に冷却す
る必要がある。
[0003] Here, it is necessary to suppress the temperature rise of the polycarbonate substrate during the film forming process. In particular, when forming a plurality of films, it is necessary to sufficiently cool the polycarbonate substrate.

【0004】従来のスパッタリング装置では、例えば、
大気側にロータリーカップラーを設けて2重管にした回
転軸を通して冷却媒体を循環させて冷却する方式を採用
していた。この方式の場合、回転軸が真空の壁を貫通す
るので、Oリングシールや磁気軸シールを用いた回転導
入機構と組み合わせた、複雑な冷却機構を用いることに
なる。
In a conventional sputtering apparatus, for example,
A rotary coupler was provided on the atmosphere side, and a cooling medium was circulated through a double-shaft rotating shaft to cool the system. In the case of this method, since the rotating shaft penetrates the vacuum wall, a complicated cooling mechanism combined with a rotation introducing mechanism using an O-ring seal or a magnetic shaft seal is used.

【0005】このような複雑な冷却機構を用いた場合、
製造コストの増大、及び信頼性の低下が問題となる。も
ちろん、基板を回転させることをあきらめれば冷却機構
は比較的簡単になるが、この場合には膜厚分布の均一性
確保とスパッタ膜の付着効率の向上とがトレードオフに
なり、近年要求されている膜厚分布±1%程度に対応し
た成膜効率の高い装置に対応することが困難になる。
When such a complicated cooling mechanism is used,
Problems arise such as an increase in manufacturing cost and a decrease in reliability. Of course, if the rotation of the substrate is not given, the cooling mechanism becomes relatively simple.However, in this case, there is a trade-off between ensuring uniformity of the film thickness distribution and improving the adhesion efficiency of the sputtered film, and is required in recent years. It is difficult to correspond to an apparatus having a high film forming efficiency corresponding to a thickness distribution of about ± 1%.

【0006】これに対して、基板を自転させるためのモ
ーターを真空中に配置する構成が提案されている。モー
ターを真空中に配置した場合、軸シールの負荷が無くな
ることにより、またポリカーボネイト基板自体は軽いた
めに、モーター負荷は軸受けの抵抗だけとなり、小さな
電力で回転させることができるという利点がある。
On the other hand, there has been proposed a configuration in which a motor for rotating a substrate is arranged in a vacuum. When the motor is placed in a vacuum, there is an advantage that the load on the shaft seal is eliminated and the polycarbonate substrate itself is light, so that the motor load is only the resistance of the bearing, and the motor can be rotated with small electric power.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、真空中
で回転する物体(基板ホルダー)に冷却媒体を循環させ
る機構は複雑になるため、回転体から固定部(非回転
部)に熱を効率良く伝達する機構が簡単に出来れば、装
置のコストを下げると共に信頼性を向上させることがで
きる。真空中にモーターを配置し、軽い回転負荷のまま
で回転している基板ホルダーと固定部との間の熱伝達を
確保できれば、複数の基板を回転させて冷却することが
可能となる。
However, since a mechanism for circulating a cooling medium through a rotating object (substrate holder) in a vacuum becomes complicated, heat is efficiently transmitted from a rotating body to a fixed portion (non-rotating portion). If the mechanism can be simplified, the cost of the apparatus can be reduced and the reliability can be improved. If a motor is placed in a vacuum and heat transfer between the rotating substrate holder and the fixed part can be ensured while maintaining a light rotational load, it is possible to rotate and cool a plurality of substrates.

【0008】そこで、本発明の目的は、真空中で回転す
る回転体とこの回転体に対向する固定部との間の熱伝達
を十分に確保し得る、真空中の熱伝達機構及びこの熱伝
達機構を備えた真空処理装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat transfer mechanism in a vacuum and a heat transfer mechanism capable of sufficiently securing heat transfer between a rotating body rotating in a vacuum and a fixed portion facing the rotating body. An object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus having a mechanism.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、真空下において回転体と固定部との間で
熱伝達を行うための熱伝達機構において、前記回転体の
回転軸心を中心とする複数の第1の同心円筒部材を前記
回転体に突設し、前記第1の同心円筒部材同士の環状の
間隙に挿入し得るように、前記回転体の回転軸心を中心
とする複数の第2の同心円筒部材を前記固定部に突設
し、複数の前記第1の同心円筒部材と複数の前記第2の
同心円筒部材とを互いに差し入れて対向させたことを特
徴とする。また、前記同心円筒部材の表面に凹凸を設け
て表面積を増大させることが望ましい。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a heat transfer mechanism for transferring heat between a rotating body and a fixed portion under a vacuum, wherein the rotating shaft of the rotating body is provided. A plurality of first concentric cylindrical members centered on the center are protruded from the rotating body, and the rotation axis of the rotating body is centered so as to be inserted into an annular gap between the first concentric cylindrical members. A plurality of second concentric cylinder members projecting from the fixing portion, and the plurality of first concentric cylinder members and the plurality of second concentric cylinder members are inserted into each other and opposed to each other. I do. In addition, it is desirable to provide unevenness on the surface of the concentric cylindrical member to increase the surface area.

【0010】また、前記同心円筒部材の表面を黒化処理
することが望ましい。
Preferably, the surface of the concentric cylindrical member is blackened.

【0011】また、前記固定部をペルチェ素子によって
温度制御するようにすることが望ましい。
Further, it is preferable that the temperature of the fixing portion is controlled by a Peltier element.

【0012】本発明は、上述した真空中の熱伝達機構を
備えた真空処理装置であって、前記回転体は被処理基板
を保持する基板ホルダーであり、この基板ホルダーの裏
面とこれに対向する固定部との間に前記熱伝達機構を設
けたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a vacuum processing apparatus provided with the above-described heat transfer mechanism in a vacuum, wherein the rotating body is a substrate holder for holding a substrate to be processed, and a back surface of the substrate holder is opposed to the substrate holder. The heat transfer mechanism is provided between the heat transfer mechanism and a fixing part.

【0013】また、前記基板ホルダーを自転可能に支持
すると共に前記基板ホルダーに対して固定部として機能
する公転体をさらに有し、前記基板ホルダーと前記公転
体との間に前記基板ホルダーの回転軸心を中心として前
記熱伝達機構を設けると共に、前記公転体と前記公転体
に対する固定部との間に前記公転体の回転軸心を中心と
して前記熱伝達機構を設けることが望ましい。
[0013] Further, there is provided a revolving body which rotatably supports the substrate holder and functions as a fixing portion with respect to the substrate holder, wherein a rotating shaft of the substrate holder is provided between the substrate holder and the revolving body. It is preferable that the heat transfer mechanism be provided around a core, and the heat transfer mechanism be provided between the revolving body and a fixing portion for the revolving body around a rotation axis of the revolving body.

【0014】また、前記基板ホルダーを複数設けること
が望ましい。
It is desirable that a plurality of the substrate holders are provided.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】第1実施形態 以下、本発明の第1実施形態による真空中の熱伝達機構
及びこの熱伝達機構を備えた真空処理装置について図面
を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment Hereinafter, a heat transfer mechanism in a vacuum and a vacuum processing apparatus having the heat transfer mechanism according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】図1は、本実施形態による真空処理装置で
あるスパッタリング装置の要部を示した縦断面図であ
る。図1に示したようにこのスパッタリング装置は、真
空排気可能なスパッタ室(処理室)1及び同じく真空排
気可能な搬送室2を備えており、さらに、搬送室2とス
パッタ室1との間に形成された開口部を閉鎖可能な可動
バルブ板3を備えている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a sputtering apparatus which is a vacuum processing apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the sputtering apparatus includes a sputtering chamber (processing chamber) 1 capable of evacuating and a transfer chamber 2 capable of evacuating the same. Further, between the transfer chamber 2 and the sputtering chamber 1 A movable valve plate 3 capable of closing the formed opening is provided.

【0017】可動バルブ板3には、基板Sを回転保持す
るための回転保持装置4が複数設けられており、各回転
保持装置4は、基板Sを保持する基板ホルダー(回転
体)5と、この基板ホルダー5を自転させるモーター6
とを備えている。
The movable valve plate 3 is provided with a plurality of rotation holding devices 4 for rotating and holding the substrate S. Each rotation holding device 4 includes a substrate holder (rotating body) 5 for holding the substrate S, Motor 6 for rotating the substrate holder 5
And

【0018】また、基板Sに対向する側にはターゲット
7が配置されており、ターゲット7からスパッタされた
粒子が基板Sの表面に付着して膜が形成される。
A target 7 is disposed on the side facing the substrate S, and particles sputtered from the target 7 adhere to the surface of the substrate S to form a film.

【0019】基板Sを搬送する際には、可動バルブ板3
をスパッタ室1から搬送室2側に引き離し、可動バルブ
板3と共に基板Sを搬送室2内で搬送する。
When transporting the substrate S, the movable valve plate 3
Is separated from the sputtering chamber 1 toward the transfer chamber 2, and the substrate S is transferred in the transfer chamber 2 together with the movable valve plate 3.

【0020】さらに、本実施形態によるスパッタリング
装置は、基板ホルダー5の回転軸心(自転軸心)O1を
中心とする複数の第1の同心円筒フィン(同心円筒部
材)8が基板ホルダー5の裏面に突設されている。ま
た、第1の同心円筒フィン8同士の環状の間隙に挿入し
得るように、基板ホルダー5の回転軸心O1を中心とす
る複数の第2の同心円筒フィン(同心円筒部材)9が固
定部10に突設されている。そして、複数の第1の同心
円筒フィン8と複数の第2の同心円筒フィン9とを互い
に差し入れて対向させるように構成されている。
Further, in the sputtering apparatus according to the present embodiment, the plurality of first concentric cylindrical fins (concentric cylindrical members) 8 centered on the rotation axis (rotation axis) O1 of the substrate holder 5 are formed on the back surface of the substrate holder 5. It is projected. Also, a plurality of second concentric cylindrical fins (concentric cylindrical members) 9 centered on the rotation axis O1 of the substrate holder 5 are fixed so that they can be inserted into the annular gap between the first concentric cylindrical fins 8. 10 protrudes. The plurality of first concentric cylindrical fins 8 and the plurality of second concentric cylindrical fins 9 are inserted into each other so as to face each other.

【0021】次に、真空中の回転基板ホルダー(回転
体)5と固定部10との間の熱伝達メカニズムについて
考察する。回転基板ホルダー5に保持されたポリカーボ
ネイト基板Sを成膜処理する場合、膜の凝縮熱によって
基板Sの温度が上昇する。
Next, the heat transfer mechanism between the rotating substrate holder (rotating body) 5 and the fixed part 10 in a vacuum will be considered. When the polycarbonate substrate S held by the rotating substrate holder 5 is formed into a film, the temperature of the substrate S increases due to the heat of condensation of the film.

【0022】基板Sは回転基板ホルダー5に取り付けら
れており、基板Sの熱は輻射によって基板ホルダー5へ
伝達される。基板ホルダー5に伝達された熱は、基板ホ
ルダー5の回転軸や裏面からの輻射により、基板ホルダ
ー5の裏面に対向する固定部10へと伝達される。
The substrate S is mounted on the rotating substrate holder 5, and the heat of the substrate S is transmitted to the substrate holder 5 by radiation. The heat transmitted to the substrate holder 5 is transmitted to the fixing portion 10 facing the rear surface of the substrate holder 5 by radiation from the rotation axis and the rear surface of the substrate holder 5.

【0023】ここで、基板ホルダー5と固定部10とが
同じ面積で十分に近接していると仮定した場合、基板S
に入る熱流を基板ホルダー5を介して固定部10に逃が
すことになる。したがって、図2に示したように、単位
面積で熱流Qを考えて基板Sの温度をT3、基板ホルダ
ー5の温度をT2、固定部10の温度をT1とすると、
輻射率を単純に1とすると平衡する温度は下式のように
なる。 Q=K(T34−T24)=K(T24−T14) K=A*e*σ A:面積[cm2]、e:放射率、σ:5.7e−12
[W/cm24] 図3は、放射率を1として、温度と単位面積当たりの輻
射エネルギーとの関係を示している。図3から分かるよ
うに、T1を25℃、熱流量を0.05[W/cm2
とすると、T2は86℃、T3は126℃で平衡するこ
とになる。
Here, assuming that the substrate holder 5 and the fixing portion 10 are sufficiently close to each other with the same area, the substrate S
The incoming heat flow is released to the fixing portion 10 via the substrate holder 5. Therefore, as shown in FIG. 2, considering the heat flow Q in a unit area, the temperature of the substrate S is T3, the temperature of the substrate holder 5 is T2, and the temperature of the fixing portion 10 is T1.
If the emissivity is simply set to 1, the equilibrium temperature is given by the following equation. Q = K (T3 4 -T2 4 ) = K (T2 4 -T1 4) K = A * e * σ A: area [cm 2], e: emissivity, σ: 5.7e-12
[W / cm 2 K 4 ] FIG. 3 shows the relationship between temperature and radiant energy per unit area, where emissivity is 1. As can be seen from FIG. 3, T1 is 25 ° C., and the heat flow rate is 0.05 [W / cm 2 ].
Then, T2 is equilibrated at 86 ° C. and T3 is equilibrated at 126 ° C.

【0024】図4は、図3と同様に温度と単位面積当た
りの輻射エネルギーとの関係を示しており、基板ホルダ
ー(回転部)5と固定部10との間に第1及び第2の同
心円筒フィン8、9を設けて対向する面積を10倍とし
た場合を示している。
FIG. 4 shows the relationship between the temperature and the radiant energy per unit area as in FIG. 3, and the first and second concentric portions are provided between the substrate holder (rotating portion) 5 and the fixed portion 10. The case where cylindrical fins 8 and 9 are provided to make the facing area 10 times larger is shown.

【0025】図4から分かるように、基板ホルダー5か
ら固定部10への単位面積当たりの熱流量は1/10の
0.005[W/cm2]になるので、T2は33℃、
T3は91℃となり、基板Sの温度を下げることができ
る。
As can be seen from FIG. 4, since the heat flow per unit area from the substrate holder 5 to the fixing part 10 is 1/10 of 0.005 [W / cm 2 ], T2 is 33 ° C.
T3 becomes 91 ° C., and the temperature of the substrate S can be lowered.

【0026】回転する基板ホルダー5の温度を下げるこ
とが可能となるので、基板温度もそれに応じて下げるこ
とができる。図5は、固定部10の温度を25℃として
熱流量を変えた時の平衡温度を示している。T2、T3
は対向面積1の場合を示し、T2L、T3Lは基板ホル
ダー5と固定部10との対向面積を10倍にした場合を
示している。
Since the temperature of the rotating substrate holder 5 can be lowered, the substrate temperature can be lowered accordingly. FIG. 5 shows the equilibrium temperature when the temperature of the fixing unit 10 is 25 ° C. and the heat flow rate is changed. T2, T3
Indicates the case where the opposing area is 1, and T2L and T3L indicate the cases where the opposing area between the substrate holder 5 and the fixing portion 10 is increased ten times.

【0027】図5から分かるように、高温の場合に効果
があることはもちろんのこと、ポリカーボネイト基板の
ようなプラスチックの場合の耐熱温度(135℃)付近
でも効果がある。
As can be seen from FIG. 5, the effect is obtained not only when the temperature is high, but also when the temperature is near the heat-resistant temperature (135 ° C.) of a plastic such as a polycarbonate substrate.

【0028】本実施形態によるスパッタリング装置にお
いては、固定部10の温度が25℃に保持されており、
同心円筒による熱伝達機構により、基板ホルダー5が低
い温度に維持される。
In the sputtering apparatus according to the present embodiment, the temperature of the fixed part 10 is maintained at 25 ° C.
The substrate holder 5 is maintained at a low temperature by the heat transfer mechanism of the concentric cylinder.

【0029】なお、基板ホルダー5は真空中に配置した
モーター6により回転されるので、複数の基板ホルダー
5を容易に設けることができる。
Since the substrate holder 5 is rotated by the motor 6 arranged in a vacuum, a plurality of substrate holders 5 can be easily provided.

【0030】以上述べたように本実施形態による真空中
の熱伝達機構及びこの熱伝達機構を備えたスパッタリン
グ装置によれば、基板ホルダー5に第1の同心円筒フィ
ン8を設けると共に固定部10に第2の同心円筒フィン
9を設け、両同心円筒フィン同士を互いに差し入れて対
向させるようにしたので、輻射による熱伝達に寄与する
対向面積が大きくなり、基板ホルダー5の冷却効率を向
上させることができる。このように単純な機構によって
基板ホルダー5の冷却効率を向上させることができるの
で、装置の製造コストの低減を図れると共に、複数の基
板ホルダー5を配置する際の設計が容易となる。
As described above, according to the heat transfer mechanism in a vacuum according to the present embodiment and the sputtering apparatus having the heat transfer mechanism, the first concentric cylindrical fin 8 is provided on the substrate holder 5 and Since the second concentric cylindrical fins 9 are provided and the two concentric cylindrical fins are inserted into each other and opposed to each other, the facing area contributing to heat transfer by radiation increases, and the cooling efficiency of the substrate holder 5 can be improved. it can. Since the cooling efficiency of the substrate holder 5 can be improved by such a simple mechanism, the manufacturing cost of the apparatus can be reduced, and the design when arranging the plurality of substrate holders 5 becomes easy.

【0031】また、本実施形態によるスパッタリング装
置によれば、基板ホルダー5の回転により膜厚分布の均
一性が向上し、複数基板の同時処理によりスループット
が向上し、信頼性の高い装置を安価にて製造することが
できる。
According to the sputtering apparatus of the present embodiment, the uniformity of the film thickness distribution is improved by the rotation of the substrate holder 5, the throughput is improved by simultaneous processing of a plurality of substrates, and a highly reliable apparatus can be manufactured at low cost. Can be manufactured.

【0032】第2実施形態 次に、本発明の第2実施形態による真空中の熱伝達機構
及びこの熱伝達機構を備えた真空処理装置であるスパッ
タリング装置について図6を参照して説明する。
Second Embodiment Next, a heat transfer mechanism in a vacuum according to a second embodiment of the present invention and a sputtering apparatus which is a vacuum processing apparatus provided with the heat transfer mechanism will be described with reference to FIG.

【0033】本実施形態によるスパッタリング装置は、
図1に示した第1の実施形態に対して構成を一部追加し
たものであり、具体的には、固定部10の温度をペルチ
ェ素子11で制御するようにしている。
The sputtering apparatus according to the present embodiment
The configuration is partially added to the first embodiment shown in FIG. 1. Specifically, the temperature of the fixing unit 10 is controlled by a Peltier element 11.

【0034】そして、可動バルブ板3は水冷にて25℃
程度に維持されており、一方、固定部10の温度はペル
チェ(電子冷却)素子11によって10℃程度に維持さ
れている。
The movable valve plate 3 is cooled at 25 ° C. by water cooling.
On the other hand, the temperature of the fixed part 10 is maintained at about 10 ° C. by the Peltier (electronic cooling) element 11.

【0035】図7は、固定部10をペルチェ素子で10
℃に下げた場合を示している。図7から、固定部10の
冷却が基板温度を下げるのに有効であることが分かる。
FIG. 7 shows that the fixing part 10 is formed by a Peltier element.
It shows the case where the temperature is lowered to ° C. From FIG. 7, it can be seen that the cooling of the fixing unit 10 is effective in lowering the substrate temperature.

【0036】このように本実施形態によるスパッタリン
グ装置によれば、ペルチェ素子11によって固定部10
の温度を制御するようにしたので、基板ホルダー5の温
度制御範囲を拡大することができる。
As described above, according to the sputtering apparatus of the present embodiment, the fixing portion 10 is
Is controlled, the temperature control range of the substrate holder 5 can be expanded.

【0037】第3実施形態 次に、本発明の第3実施形態による真空中の熱伝達機構
及びこの熱伝達機構を備えた真空処理装置であるスパッ
タリング装置について図8を参照して説明する。
Third Embodiment Next, a heat transfer mechanism in a vacuum according to a third embodiment of the present invention and a sputtering apparatus which is a vacuum processing apparatus provided with the heat transfer mechanism will be described with reference to FIG.

【0038】本実施形態によるスパッタリング装置は、
図8に示したように、水冷の可動バルブ板3に対して回
転可能に取り付けられた公転板(公転体)12を備えて
おり、この公転板12に複数の基板ホルダー5が回転可
能に取り付けられている。
The sputtering apparatus according to the present embodiment
As shown in FIG. 8, there is provided a revolving plate (revolving body) 12 rotatably mounted on the water-cooled movable valve plate 3, and a plurality of substrate holders 5 are rotatably mounted on the revolving plate 12. Have been.

【0039】そして、モータ13によって公転板12を
公転軸心O2周りに回転させると、遊星歯車14を含む
歯車機構15を介して複数の基板ホルダー5が自転軸心
O1周りに同時に回転するように構成されている。
When the revolving plate 12 is rotated about the revolving axis O2 by the motor 13, the plurality of substrate holders 5 are simultaneously rotated about the revolving axis O1 via the gear mechanism 15 including the planetary gears 14. It is configured.

【0040】このように基板ホルダー5を自転と同時に
公転させることによって、基板間の成膜のバラツキを小
さくすることができる。
As described above, by causing the substrate holder 5 to revolve at the same time as the rotation, the variation in film formation between the substrates can be reduced.

【0041】さらに、本実施形態によるスパッタリング
装置においては、基板ホルダー5の自転軸心O1を中心
とする複数の第1の同心円筒フィン8が基板ホルダー5
の裏面に突設され、また、第1の同心円筒フィン8同士
の環状の間隙に挿入し得るように、基板ホルダー5の自
転軸心O1を中心とする複数の第2の同心円筒フィン9
が公転板12の表面に突設されている。
Further, in the sputtering apparatus according to the present embodiment, the plurality of first concentric cylindrical fins 8 centered on the rotation axis O1 of the substrate holder 5 are provided.
And a plurality of second concentric cylindrical fins 9 centered on the rotation axis O1 of the substrate holder 5 so as to be inserted into the annular gap between the first concentric cylindrical fins 8.
Are protruded from the surface of the revolving plate 12.

【0042】また、公転板12の公転軸心O2を中心と
する複数の第3の同心円筒フィン(同心円筒部材)16
が公転板12の裏面に突設されている。さらに、第3の
同心円筒フィン16同士の環状の間隙に挿入し得るよう
に、公転板12の公転軸心O2を中心とする複数の第4
の同心円筒フィン(同心円筒部材)17が可動バルブ板
3の表面に突設されている。
A plurality of third concentric cylindrical fins (concentric cylindrical members) 16 centered on the revolving axis O 2 of the revolving plate 12.
Are provided on the back surface of the revolving plate 12. Further, a plurality of fourth concentric cylinder fins 16 having a plurality of fourth fins 16 centered on the revolving axis O2 of the revolving plate 12 can be inserted into the annular gap between the concentric cylindrical fins 16.
A concentric cylindrical fin (concentric cylindrical member) 17 protrudes from the surface of the movable valve plate 3.

【0043】上記構成より成る本実施形態のスパッタリ
ング装置においては、第1及び第2の同心円筒フィン
8、9を介して基板ホルダー5の熱が公転板12に伝達
され、さらに、第3及び第4の同心円筒フィン16、1
7を介して公転板12の熱が可動バルブ板3に伝達され
る。
In the sputtering apparatus of this embodiment having the above configuration, the heat of the substrate holder 5 is transmitted to the revolving plate 12 via the first and second concentric cylindrical fins 8 and 9, 4 concentric cylindrical fins 16, 1
The heat of the revolution plate 12 is transmitted to the movable valve plate 3 via 7.

【0044】このように冷却機構が単純な構成であるの
で、自転及び公転を同時に行える基板ホルダー5を備え
た信頼性の高いスパッタリング装置を安価に製造するこ
とができる。
Since the cooling mechanism has a simple structure, a highly reliable sputtering apparatus having the substrate holder 5 capable of rotating and revolving simultaneously can be manufactured at low cost.

【0045】第4実施形態 次に、本発明の第4実施形態による真空中の熱伝達機構
及びこの熱伝達機構を備えた真空処理装置であるスパッ
タリング装置について説明する。
Fourth Embodiment Next, a heat transfer mechanism in a vacuum according to a fourth embodiment of the present invention and a sputtering apparatus which is a vacuum processing apparatus provided with the heat transfer mechanism will be described.

【0046】本実施形態は、上述した第1乃至第3の実
施形態に対して構成を一部追加したものであり、具体的
には、同心円筒フィンの表面に凹凸を設けて輻射に寄与
する表面積を増大させると共に同心円筒フィンの表面を
黒化処理して、放射率を1に近づけるようにした。
In this embodiment, a part of the configuration is added to the above-described first to third embodiments. Specifically, concavities and convexities are provided on the surface of the concentric cylindrical fin to contribute to radiation. The surface area was increased and the surface of the concentric cylindrical fin was blackened so that the emissivity was close to 1.

【0047】このように本実施形態においては放射率の
向上を図ったので、基板ホルダー5の冷却効率を向上さ
せることができる。
As described above, in the present embodiment, the emissivity is improved, so that the cooling efficiency of the substrate holder 5 can be improved.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、回転
体側に第1の同心円筒部材を突設すると共に固定部側に
第2の同心円筒部材を突設し、両同心円筒部材同士を互
いに差し入れて対向させるようにしたので、輻射による
熱伝達に寄与する対向面積が大きくなり、回転体の冷却
効率を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the first concentric cylindrical member is protruded on the rotating body side and the second concentric cylindrical member is protruded on the fixed portion side, so that the two concentric cylindrical members are connected to each other. Are inserted into each other so as to oppose each other, the opposing area contributing to heat transfer by radiation increases, and the cooling efficiency of the rotating body can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態によるスパッタリング装
置の要部を示した縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a sputtering apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】基板と基板ホルダーと冷却面との間の輻射によ
る伝熱を説明するための図。
FIG. 2 is a diagram for explaining heat transfer by radiation between a substrate, a substrate holder, and a cooling surface.

【図3】従来例において、放射率を1として温度と単位
面積当たりの輻射エネルギーとの関係を示したグラフ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between temperature and radiant energy per unit area in the conventional example, where the emissivity is 1;

【図4】本発明の第1実施形態において、放射率を1と
して温度と単位面積当たりの輻射エネルギーとの関係を
示したグラフ。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between temperature and radiant energy per unit area in the first embodiment of the present invention, where the emissivity is 1;

【図5】固定部の温度を25℃として熱流量を変えた時
の平衡温度を示したグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the equilibrium temperature when the heat flow rate is changed with the temperature of the fixed portion set to 25 ° C.

【図6】本発明の第2実施形態によるスパッタリング装
置の要部を示した縦断面図。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a main part of a sputtering apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】固定部の温度を10℃として熱流量を変えた時
の平衡温度を示したグラフ。
FIG. 7 is a graph showing the equilibrium temperature when the heat flow rate is changed with the temperature of the fixed part set to 10 ° C.

【図8】本発明の第3実施形態によるスパッタリング装
置の要部を示した縦断面図。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a main part of a sputtering apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1 スパッタ室(処理室) 2 搬送室 3 可動バルブ板 4 回転保持装置 5 基板ホルダー(回転体) 6、13 モーター 7 ターゲット 8 第1の同心円筒フィン 9 第2の同心円筒フィン 10 固定部 11 ペルチェ素子 12 公転板 14 遊星歯車 15 歯車機構 16 第3の同心円筒フィン 17 第4の同心円筒フィン S 基板 O1 基板ホルダーの回転軸心(自転軸心) O2 公転板の回転軸心(公転軸心)[Description of Signs] 1 sputtering chamber (processing chamber) 2 transfer chamber 3 movable valve plate 4 rotation holding device 5 substrate holder (rotary body) 6, 13 motor 7 target 8 first concentric cylindrical fin 9 second concentric cylindrical fin DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixed part 11 Peltier element 12 Revolution plate 14 Planetary gear 15 Gear mechanism 16 Third concentric cylindrical fin 17 Fourth concentric cylindrical fin S Substrate O1 Rotation axis of substrate holder (rotation axis) O2 Rotation axis of revolution plate (Revolution axis)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小 暮 公 男 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地1 芝 浦メカトロニクス株式会社内 (72)発明者 稲 尾 吉 明 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地1 芝 浦メカトロニクス株式会社内 (72)発明者 伊 藤 昭 彦 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地1 芝 浦メカトロニクス株式会社内 (72)発明者 川 又 由 雄 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地1 芝 浦メカトロニクス株式会社内 (72)発明者 青 山 祐 士 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地1 芝 浦メカトロニクス株式会社内 Fターム(参考) 4K029 AA11 CA05 EA08 JA03 KA01 KA09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kimio Kogure 1000-1, Kasamacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Shibaura Mechatronics Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiaki Inao 1000, Kasamacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 1 Shibaura Mechatronics Co., Ltd. (72) Inventor Akihiko Ito 1000 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture 1 Shibaura Mechatronics Co., Ltd. (72) Inventor Yoshio Kawamata 1000 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama, Kanagawa 1 Shibaura Mechatronics Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Aoyama 1000-1 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture 1 Shibaura Mechatronics Co., Ltd. F term (reference) 4K029 AA11 CA05 EA08 JA03 KA01 KA09

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】真空下において回転体と固定部との間で熱
伝達を行うための熱伝達機構において、前記回転体の回
転軸心を中心とする複数の第1の同心円筒部材を前記回
転体に突設し、前記第1の同心円筒部材同士の環状の間
隙に挿入し得るように、前記回転体の回転軸心を中心と
する複数の第2の同心円筒部材を前記固定部に突設し、
複数の前記第1の同心円筒部材と複数の前記第2の同心
円筒部材とを互いに差し入れて対向させたことを特徴と
する真空中の熱伝達機構。
1. A heat transfer mechanism for transferring heat between a rotating body and a fixed part under a vacuum, wherein a plurality of first concentric cylindrical members centered on a rotation axis of the rotating body are rotated. A plurality of second concentric cylindrical members centering on the rotation axis of the rotating body are protruded from the fixed portion so as to protrude from the body and be inserted into an annular gap between the first concentric cylindrical members. Set up
A heat transfer mechanism in a vacuum, wherein a plurality of the first concentric cylindrical members and a plurality of the second concentric cylindrical members are inserted into each other and opposed to each other.
【請求項2】前記同心円筒部材の表面に凹凸を設けて表
面積を増大させたことを特徴とする請求項1記載の真空
中の熱伝達機構。
2. The heat transfer mechanism in a vacuum according to claim 1, wherein the surface of the concentric cylindrical member is provided with irregularities to increase the surface area.
【請求項3】前記同心円筒部材の表面を黒化処理したこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の真空中の
熱伝達機構。
3. The heat transfer mechanism in vacuum according to claim 1, wherein the surface of the concentric cylindrical member is blackened.
【請求項4】前記固定部をペルチェ素子によって温度制
御するようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項
3のいずれか一項に記載の真空中の熱伝達機構。
4. The heat transfer mechanism in a vacuum according to claim 1, wherein the temperature of the fixed portion is controlled by a Peltier device.
【請求項5】請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記
載の真空中の熱伝達機構を備えた真空処理装置であっ
て、 前記回転体は被処理基板を保持する基板ホルダーであ
り、この基板ホルダーの裏面とこれに対向する固定部と
の間に前記熱伝達機構を設けたことを特徴とする真空処
理装置。
5. A vacuum processing apparatus provided with a heat transfer mechanism in a vacuum according to claim 1, wherein the rotating body is a substrate holder for holding a substrate to be processed. A vacuum processing apparatus, wherein the heat transfer mechanism is provided between a back surface of the substrate holder and a fixing portion facing the back surface.
【請求項6】前記基板ホルダーを自転可能に支持すると
共に前記基板ホルダーに対して固定部として機能する公
転体をさらに有し、前記基板ホルダーと前記公転体との
間に前記基板ホルダーの回転軸心を中心として前記熱伝
達機構を設けると共に、前記公転体と前記公転体に対す
る固定部との間に前記公転体の回転軸心を中心として前
記熱伝達機構を設けたことを特徴とする請求項5記載の
真空処理装置。
6. A revolving body that rotatably supports the substrate holder and functions as a fixing portion with respect to the substrate holder, wherein a rotation axis of the substrate holder is provided between the substrate holder and the revolving body. The heat transfer mechanism is provided around a core, and the heat transfer mechanism is provided between the revolving body and a fixing portion for the revolving body about a rotation axis of the revolving body. 6. The vacuum processing apparatus according to 5.
【請求項7】前記基板ホルダーを複数設けたことを特徴
とする請求項5又は請求項6に記載の真空処理装置。
7. The vacuum processing apparatus according to claim 5, wherein a plurality of said substrate holders are provided.
JP11014474A 1999-01-22 1999-01-22 Heat transfer mechanism under vacuum, and vacuum treatment device provided with the heat transfer mechanism Withdrawn JP2000212736A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11014474A JP2000212736A (en) 1999-01-22 1999-01-22 Heat transfer mechanism under vacuum, and vacuum treatment device provided with the heat transfer mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11014474A JP2000212736A (en) 1999-01-22 1999-01-22 Heat transfer mechanism under vacuum, and vacuum treatment device provided with the heat transfer mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000212736A true JP2000212736A (en) 2000-08-02

Family

ID=11862071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11014474A Withdrawn JP2000212736A (en) 1999-01-22 1999-01-22 Heat transfer mechanism under vacuum, and vacuum treatment device provided with the heat transfer mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000212736A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013135040A (en) * 2011-12-26 2013-07-08 Sinfonia Technology Co Ltd Heat dissipation mechanism and vacuum processing apparatus
JP2014527314A (en) * 2011-09-16 2014-10-09 パーシモン テクノロジーズ コーポレイション Low fluctuation robot
US11769680B2 (en) 2014-01-21 2023-09-26 Persimmon Technologies Corporation Substrate transport vacuum platform

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014527314A (en) * 2011-09-16 2014-10-09 パーシモン テクノロジーズ コーポレイション Low fluctuation robot
US10538000B2 (en) 2011-09-16 2020-01-21 Persimmon Technologies Corporation Robot with linear drives and rotary drive
US10569430B2 (en) 2011-09-16 2020-02-25 Persimmon Technologies Corporation Low variability robot
US10792822B2 (en) 2011-09-16 2020-10-06 Persimmon Technologies Corporation Robot drive and wireless data coupling
US10800050B2 (en) 2011-09-16 2020-10-13 Persimmon Technologies Corporation Robot linear drive heat transfer
US10882194B2 (en) 2011-09-16 2021-01-05 Persimmon Technologies Corporation Robot linear drive heat transfer
JP2013135040A (en) * 2011-12-26 2013-07-08 Sinfonia Technology Co Ltd Heat dissipation mechanism and vacuum processing apparatus
US11769680B2 (en) 2014-01-21 2023-09-26 Persimmon Technologies Corporation Substrate transport vacuum platform

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW495827B (en) A cylindrical carriage sputtering system
JP2766774B2 (en) Method for cooling and heating large area glass substrate and apparatus therefor
JP3909888B2 (en) Tray transfer type in-line deposition system
US6234788B1 (en) Disk furnace for thermal processing
JPH11131230A (en) Coating film forming device provided with substrate cooling means
JP2008103707A (en) Substrate processor and method for manufacturing semiconductor device
JP2000212736A (en) Heat transfer mechanism under vacuum, and vacuum treatment device provided with the heat transfer mechanism
JP2003347228A (en) Method of manufacturing semiconductor device and thermal treatment equipment
JPH0992615A (en) Cooler for semiconductor wafer
JPH0718323A (en) Heat treatment device
JP3138304B2 (en) Heat treatment equipment
JP2746695B2 (en) Sputtering apparatus and sputtering method
JP6997863B2 (en) Vacuum processing equipment
JP2007046091A (en) Temperature control device in vacuum vessel, and thin film deposition method
JPH0997765A (en) Substrate processing device
JP3266844B2 (en) Heat treatment equipment
JP3443779B2 (en) Heat treatment equipment for semiconductor substrates
JPH066791B2 (en) Low pressure vapor phase growth equipment
JP2011026652A (en) Apparatus for forming film on both surfaces
JPS6176674A (en) Thin film forming device
JP2004335591A (en) Cvd device, semiconductor device, and method of manufacturing the same
JPH04371577A (en) Magnetron type sputtering device
JP2756158B2 (en) Sputtering equipment
JP4540830B2 (en) Film forming apparatus and film forming method having shutter with substrate heating mechanism
JP2001226771A (en) Film deposition system

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060404