JP2009114490A - Substrate holder and film-forming apparatus provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被処理基板としての半導体基板などを保持する基板ホルダおよびそれを備えた成膜装置に関する。 The present invention relates to a substrate holder that holds a semiconductor substrate or the like as a substrate to be processed, and a film forming apparatus including the substrate holder.
従来の成膜装置および基板ホルダの一例を、図4,5を参照して説明する。 An example of a conventional film forming apparatus and a substrate holder will be described with reference to FIGS.
図4は成膜装置としての蒸着装置の概略構成を示す断面図であり、図5(a)は基板ホルダに被処理基板としての半導体基板を保持した状態の要部拡大図であり、図5(b)は基板受け治具の部分断面斜視図である。 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a vapor deposition apparatus as a film forming apparatus, and FIG. 5A is an enlarged view of a main part in a state where a semiconductor substrate as a substrate to be processed is held on a substrate holder. (B) is a partial cross-sectional perspective view of a substrate receiving jig.
図4,5において、10は従来の蒸着装置、1はチャンバ、1aは排気系、2は蒸着源、3はプラネタリウム、3aは蒸着窓、4は半導体基板、5は基板受け治具、5aは筒体、5bは外側フランジ、5cは内側フランジ、7はスプリング部、8はカバー、9は基板ホルダ、Bは電子ビーム、Mは蒸着物質である。 4 and 5, 10 is a conventional deposition apparatus, 1 is a chamber, 1a is an exhaust system, 2 is a deposition source, 3 is a planetarium, 3a is a deposition window, 4 is a semiconductor substrate, 5 is a substrate receiving jig, and 5a is Cylindrical body, 5b is an outer flange, 5c is an inner flange, 7 is a spring portion, 8 is a cover, 9 is a substrate holder, B is an electron beam, and M is a vapor deposition material.
図4に示すように、従来の蒸着装置10は、チャンバ1内部の下方に配置された蒸着源2と、内部上方に配置されたプラネタリウム3とを備え、チャンバ1の内部は排気系1aから排気されて真空状態となる。
As shown in FIG. 4, a conventional
蒸着源2は、基台2aの上面に設けられた坩堝2bと、この基台2aの側部に設けられた電子銃2cとからなる。
The
そして、この坩堝2b内にアルミニウムなどの蒸着物質Mを入れ、電子銃2cからの電子ビームBによって加熱することにより、蒸着物質Mを蒸気として上方に発散させるようになっている。
The vapor deposition material M such as aluminum is put in the
また、プラネタリウム3は、球面状の凹部を有し、チャンバ1内に等間隔に3枚(図示は2枚のみ)配置され、プラネタリウム支持機構6により、それぞれ凹部の焦点方向が蒸着源2に向くように支持されている。
The
プラネタリウム支持機構6は、チャンバ1の上方中央部に設けられた公転駆動部6aと、この公転駆動部6aによって回転する公転軸6bと、その下端から等角度間隔の3方に張り出した支持アーム6cと、この支持アーム6cに設けられた自転車輪部6dと、この自転車輪部6dが転がり運動する軌道部6eによって構成されている。
The
3枚のプラネタリウム3は、球面状の凸部となる裏面側中央部をそれぞれ、この自転車輪部6dの回転軸に固定されている。
Each of the three
このように構成されたプラネタリウム3は、凹部を蒸着源2に向けた状態で、自転運動しながら公転運動して、蒸着源2からの蒸着物質Mを均一に受けるようになっている。
The
また、プラネタリウム3には、多数の蒸着窓3aが開口されており、この各に裏面(上方)側から、それぞれ半導体基板4を保持した基板ホルダ9が嵌め込まれるようになっている。
The
基板ホルダ9は、図5に示すように、基板受け治具5とカバー8とを備え、その間に半導体基板4を挟み込んでスプリング部7の押圧で保持するようになっている。
As shown in FIG. 5, the
詳細には、基板受け治具5は、極めて短い筒体5aの上端に外向きに張り出した外側フランジ5bと、下端に内向きに張り出した内側フランジ5cとを有するリング状の金属板(例えば、材質はステンレス)であり、筒体5aの内径は半導体基板4外径よりも若干大きくなっており、筒体5a内に半導体基板4を嵌め込み、その外周縁を内側フランジ5cで支持するようになっている。
More specifically, the
また、筒体5aはプラネタリウム3の蒸着窓3aに嵌め込まれて、その外側フランジ5bでプラネタリウム3に保持されるようになっている。(例えば、特許文献1)。
しかしながら、上記のような従来の基板ホルダ9および蒸着装置10では、図6に示すように、基板受け治具5に半導体基板4を嵌め込む際に、半導体基板4の外周縁が基板受け治具5の内側フランジ5cにしっかりと全面で当接せずに少し浮いた状態(図中、浮きSで示す)となることがあった。
However, in the
この浮きSが発生する原因は、基板受け治具5を量産性および経済性のよいプレス加工(絞り加工)で製作するときに生じる底部コーナのアール部Rに半導体基板4の外周縁が乗り上げるためであった。
The reason for the occurrence of the float S is that the outer peripheral edge of the
またさらに、半導体基板4の厚さを薄くするため研磨した場合、半導体基板4の外周縁に設けられている面取り部分が減少しナイフエッジとなり、基板受け治具5のアール部Rに引っかかりやすくなるという要因もあった。
Further, when the
そして、このように浮きSが生じた状態で、カバー8で押圧したり、プラネタリウム3の自転運動や公転運動のストレスが加わると、半導体基板4のエッジに割れ、欠けが発生するという問題があった。
In the state where the float S is generated as described above, when the
本発明の課題は、基板ホルダの基板受け治具に被処理基板を嵌め込む際に、被処理基板を浮きなく嵌め込め、その結果、被処理基板の外周縁に割れ、欠けが発生しない基板ホルダおよびそれを備えた成膜装置を提供することである。 It is an object of the present invention to insert a substrate to be processed without floating when the substrate to be processed is inserted into a substrate receiving jig of the substrate holder, and as a result, a substrate holder that does not crack or chip in the outer peripheral edge of the substrate to be processed. And a film forming apparatus including the same.
本発明の基板ホルダは、
筒体の下端に内向きに張り出す内側フランジを有し、筒体に嵌め込まれた被処理基板の外周縁を内側フランジで支持する基板受け治具を備えた基板ホルダーにおいて、内側フランジに、被処理基板の外周縁に対する逃げ溝を設けたことを特徴とする基板ホルダである。
The substrate holder of the present invention is
In a substrate holder having a substrate receiving jig having an inner flange projecting inwardly at the lower end of the cylinder and supporting the outer peripheral edge of the substrate to be processed fitted into the cylinder with the inner flange, the inner flange A substrate holder characterized in that a relief groove is provided for an outer peripheral edge of a processing substrate.
また、本発明の成膜装置は、筒体の下端に内向きに張り出す内側フランジを有し、筒体に嵌め込まれた被処理基板の外周縁を内側フランジで支持する基板受け治具を備えた基板ホルダーにおいて、内側フランジに、被処理基板の外周縁に対する逃げ溝を設けた基板ホルダを備えたことを特徴とする成膜装置である。 In addition, the film forming apparatus of the present invention includes a substrate receiving jig that has an inner flange projecting inwardly at the lower end of the cylindrical body, and supports the outer peripheral edge of the substrate to be processed fitted in the cylindrical body with the inner flange. The substrate holder is provided with a substrate holder in which an inner flange is provided with a relief groove with respect to the outer peripheral edge of the substrate to be processed.
本発明の基板ホルダおよびそれを備えた成膜装置によれば、基板ホルダの基板受け治具に被処理基板を嵌め込む際に、被処理基板を浮きなく嵌め込め、その結果、被処理基板の外周縁に割れ、欠けが発生しない。 According to the substrate holder and the film forming apparatus provided with the substrate holder of the present invention, when the substrate to be processed is fitted into the substrate receiving jig of the substrate holder, the substrate to be processed is fitted without being floated. No cracking or chipping at the outer periphery.
本発明の成膜装置および基板ホルダの一例を、図1,2を参照して説明する。 An example of the film forming apparatus and the substrate holder of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明の成膜装置としての蒸着装置の概略構成を示す断面図であり、図2(a)は本発明の基板ホルダに被処理基板としての半導体基板を保持した状態の要部拡大図であり、図2(b)は基板受け治具の部分断面斜視図である。尚、図4,5と同一部分には同一符号を付す。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a vapor deposition apparatus as a film forming apparatus of the present invention, and FIG. FIG. 2B is a partial cross-sectional perspective view of the substrate receiving jig. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals.
図1,2において、20は本発明の蒸着装置、1はチャンバ、1aは排気系、2は蒸着源、3はプラネタリウム、3aは蒸着窓、4は半導体基板、7はスプリング部、8はカバー、21は基板ホルダ、22は基板受け治具、22aは筒体、22bは外側フランジ、22cは内側フランジ、Bは電子ビーム、Mは蒸着物質である。 In FIGS. 1 and 2, 20 is a vapor deposition apparatus of the present invention, 1 is a chamber, 1a is an exhaust system, 2 is a vapor deposition source, 3 is a planetarium, 3a is a vapor deposition window, 4 is a semiconductor substrate, 7 is a spring portion, and 8 is a cover. , 21 is a substrate holder, 22 is a substrate receiving jig, 22a is a cylinder, 22b is an outer flange, 22c is an inner flange, B is an electron beam, and M is a vapor deposition material.
図1に示すように、本発明の蒸着装置20が、従来の蒸着装置10(図4)の構成と異なる点はそれが備える基板ホルダが異なる点である。
As shown in FIG. 1, the
このため、同一構成部分の説明は省略し、以下、基板ホルダの構成について図2を参照して詳述する。 Therefore, the description of the same components is omitted, and the configuration of the substrate holder will be described in detail below with reference to FIG.
基板ホルダ21は、図2に示すように、基板受け治具22とカバー8とを備え、その間に半導体基板4を挟み込んでスプリング部7の押圧で保持するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
詳細には、基板受け治具22は、極めて短い筒体22aの上端に外向きに張り出した外側フランジ22bと、下端に内向きに張り出した内側フランジ22cとを有するリング状の金属板(例えば、材質はステンレス)であり、筒体22aの内径は半導体基板4外径よりも若干大きくなっており、筒体22a内に半導体基板4を嵌め込み、その外周縁を内側フランジ22cで支持するようになっている。
Specifically, the
また、筒体22aはプラネタリウム3の蒸着窓3aに嵌め込まれて、その外側フランジ22bでプラネタリウム3に保持されるようになっている。
The
ここで、内側フランジ22cには、半導体基板4の外周縁に対する逃げ溝23が設けられており、基板受け治具22に半導体基板4を嵌め込む際に、半導体基板4の外周縁と内側フランジ22cとの間に浮きが生じないようになっている。
Here, the
この逃げ溝23は内側フランジ22cの全周囲に亘って形成され、逃げ溝23の外側面は筒体22aの内壁面と連続面をなすように形成されている。
The
また、逃げ溝23の断面形状は、U字状である。
Moreover, the cross-sectional shape of the
逃げ溝23の溝幅は、筒体22aの内径と半導体基板4の外径との差寸法の2〜3倍の範囲にしてある。
The groove width of the
これにより、半導体基板4が筒体22a内で最大にズレても、半導体基板4の外周縁が逃げ溝23の内周エッジに引っ掛かることがなく好適である。
Thereby, even if the
また、逃げ溝23の溝深さは、内側フランジ22cの厚さ寸法の1/5〜1/2の範囲にしてある。
The groove depth of the
これにより、基板受け治具22をプレス加工で製作する際の加工歪や強度低下が少なく好適である。
Thereby, there is little processing distortion and strength reduction at the time of manufacturing the
このような基板ホルダ21およびそれを備えた蒸着装置20では、基板受け治具22に半導体基板4を嵌め込む際に、半導体基板4を浮きなく嵌め込め、その結果、半導体基板4の外周縁に割れ、欠けが発生しない。
In the
尚、上記では、逃げ溝23の断面形状をU字状の例で説明したが、とくにこれに限るわけではなく、図3(a)に示すように、V字状としてもよい。
In the above description, the sectional shape of the
逃げ溝23の断面形状をV字状にすると、U字状の場合に比較して、逃げ溝23を形成するときに除去する肉量が少なくて済み、加工歪や強度低下がさらに少なくてよい。
If the cross-sectional shape of the
またさらに、図3(b)に示すように、筒体22aを、内側フランジ22cから上方に向かって広がるテーパ状とすると、基板受け治具22に半導体基板4を嵌め込んだり取り出したりする作業がスムースに行えて作業性がよい。
Furthermore, as shown in FIG. 3B, when the
ここで、筒体22aの内壁面と、内側フランジ22cの内壁面とのなす角度θを、90°〜100°の範囲とすると、基板受け治具22内での半導体基板4の保持安定性もよく、かつ作業性もよい。
Here, when the angle θ formed by the inner wall surface of the
また、上記では成膜装置として蒸着装置の例で説明したが、とくにこれに限るわけではなく、基板受け治具を備えた基板ホルダに被処理基板を保持して成膜処理する装置であれば何にでも適用できる。 In the above description, the vapor deposition apparatus has been described as an example of the film formation apparatus. However, the present invention is not limited to this, and any apparatus can be used as long as the film processing is performed by holding the substrate to be processed on the substrate holder provided with the substrate receiving jig. Applicable to anything.
本発明は、基板ホルダの基板受け治具に被処理基板を嵌め込む際に、被処理基板を浮きなく嵌め込め、その結果、被処理基板の外周縁に割れ、欠けが発生しない基板ホルダおよびそれを備えた成膜装置に適用できる。 The present invention provides a substrate holder in which a substrate to be processed is fitted without floating when the substrate to be processed is fitted into a substrate receiving jig of the substrate holder, and as a result, a substrate holder that does not crack or chip in the outer peripheral edge of the substrate to be processed, and It can apply to the film-forming apparatus provided with.
1 チャンバ
1a 排気系
2 蒸着源
2a 基台
2b 坩堝
2c 電子銃
3 プラネタリウム
3a 蒸着窓
4 半導体基板
5,22 基板受け治具
5a,22a 筒体
5b,22b 外側フランジ
5c,22c 内側フランジ
6 プラネタリウム支持機構
6a 公転駆動部
6b 公転軸
6c 支持アーム
6d 自転車輪部
6e 軌道部
7 スプリング部
8 カバー
9,21 基板ホルダ
10 従来の蒸着装置
20 本発明の蒸着装置
23 逃げ溝
B 電子ビーム
M 蒸着物質
R アール部
S 浮き
θ 筒体22aの内壁面と内側フランジ22cの内壁面とのなす角度
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記内側フランジに、前記被処理基板の外周縁に対する逃げ溝を設けたことを特徴とする基板ホルダ。 In a substrate holder having an inner flange projecting inwardly at the lower end of the cylinder, and having a substrate receiving jig for supporting the outer peripheral edge of the substrate to be processed fitted in the cylinder by the inner flange,
A substrate holder, wherein a relief groove for an outer peripheral edge of the substrate to be processed is provided in the inner flange.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2007286925A JP2009114490A (en) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Substrate holder and film-forming apparatus provided with the same |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
WO2019227692A1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-12-05 | 君泰创新(北京)科技有限公司 | Bearing tray for coating, wafer bearing device, and wafer conveying system |
JP2022504743A (en) * | 2018-10-10 | 2022-01-13 | エヴァテック・アーゲー | Vacuum processing equipment and methods for vacuuming substrates |
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2007
- 2007-11-05 JP JP2007286925A patent/JP2009114490A/en active Pending
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