JP2011046986A

JP2011046986A - 熱ｃｖｄ成膜装置専用基板ホルダー

Info

Publication number: JP2011046986A
Application number: JP2009195030A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nagamori; 博之永森; Takuji Komukai; 拓治小向
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2011-03-10

Abstract

【課題】熱ＣＶＤ成膜装置用チャンバ内に多数枚の外径サイズが相違する基板を縦置き姿勢で支持して両面成膜できるようにする。
【解決手段】本基板ホルダー１は、耐熱性素材から板状体に作られ、かつ、その基板保持面３に、基板７の端部７ａを縦方向から差込みすることが可能でかつその縦方向から差し込んだ姿勢で基板７を保持できる基板縦置き用溝９を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱ＣＶＤ成膜装置チャンバ内で被成膜基板を支持するための専用基板ホルダーに関するものである。

例えば薄膜形成原料ガスを反応室であるチャンバ内に導入し、シリコンウエハ等の基板の表面に薄膜を形成する熱ＣＶＤプロセスでは、チャンバ内で基板を基板ホルダーで支持したうえで、当該基板をヒーターで加熱するなどして基板温度を上げて行うことが多い。このため基板の位置決めや搬送の際には基板ホルダーが必要である。このような基板として、従来一般には、平面視円形で薄肉の基板が多用される。基板ホルダーもこれら円形の基板を相互に一定間隔を隔てて多段積みして支持する構造のものが多い（特許文献１参照）。このような基板ホルダーでは、従来、支持対象となる平面視円形の基板の外径サイズに合わせて製作されている。

特開２００８−１６８５９号公報

熱ＣＶＤ法で基板表面に薄膜を成膜する際に成膜条件を変えて実験的に成膜することが多い。そのため、図８（ａ）で示す１枚の円形基板をカットして図８（ｂ）で示すように実験用として複数のカット基板を得ると共に、これらカット基板に対して実験的に成膜操作を行っている。このようなカット基板は上記した既存の基板ホルダーでは支持できないために、これらカット基板に関しては、図９で示すように、チャンバ内に横置きに伏せた状態に配置して成膜することが行われている。図９で示す基板ホルダー５０は、複数の基板ホルダー横置き姿勢で配置する配置部分５２を有し、これら配置部分５２それぞれにカット基板５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが配置されている。

このようなカット基板を横置き姿勢でチャンバ内に配置して成膜したのでは、そのカット基板での成膜は片面成膜となり、両面成膜はできなかった。両面成膜は、成膜に伴い基板に発生する応カを基板両面側から相殺される結果、湾曲の少ない膜付きの基板が得られるので、実験的にカット基板に対して高精度で均一な成膜を行ううえでは好ましい。また、カット基板を横置き配置する場合、熱ＣＶＤ装置のチャンバのサイズ限界から一度に配置できるカット基板枚数には数的限界があった。

したがって、本発明により解決すべき課題は、熱ＣＶＤ成膜装置のチャンバ内にサイズが相違する複数の基板を縦置き姿勢で配置してそれら各基板に両面成膜可能に支持できる熱ＣＶＤ装置専用の基板ホルダーを提供することである。

本発明による基板ホルダーは、熱ＣＶＤ装置のチャンバ内に配置されて被成膜用の基板を支持する熱ＣＶＤ装置専用基板ホルダーであって、当該ホルダーは、耐熱性素材から板状体に作られ、かつ、その板状体一面が上記基板を保持する基板保持面とされ、他面が上記チャンバ内に設置される設置面とされていると共に、上記基板保持面に、基板を縦置きに保持可能な複数の溝を、少なくとも、一方向複数列でかつ一定の列間隔で備えた、ことを特徴とするものである。

好ましくは、上記溝は、基板端部を縦方向から差込み可能でかつ縦方向からの差し込み姿勢で当該基板を保持可能な溝形状を有する。

好ましくは、上記基板は、一枚の円形基板からカットされたカット基板である。

好ましくは、上記基板ホルダーは、溝幅や、溝深さが相違する複数の基板縦置き用溝を、行列マトリクス状に有する。

本発明の基板ホルダーでは、熱ＣＶＤ装置専用基板ホルダーとして耐熱性素材から板状体に作られていると共に、基板保持面に基板を縦方向の姿勢で保持することが可能な溝を一方向複数列でかつ一定の列間隔で備えたから、円形基板をサイズが異なる複数の基板にカットし、それらカットした複数の基板を上記複数の溝で縦置き姿勢で保持することができると共に、縦置き姿勢で保持できるから、熱ＣＶＤ装置チャンバ内で基板両面に成膜することができる。

これにより、本発明では、従来とは異なって、一度に複数のカット基板を保持してそれらに両面成膜することが可能となり、複数のカット基板を用いて行う実験成膜をするため、当該カット基板を保持する基板ホルダーとして適したものとなる。

本発明によれば、熱ＣＶＤ成膜装置のチャンバ内に多数枚の外径サイズが相違するカット基板を縦置き配置して両面成膜できるように支持できる。

図１は本発明の実施の形態にかかる基板ホルダーの外観構成を示す図である。図２は図１の基板ホルダーにカット基板を保持した状態を示す図である。図３は図１のカット基板を保持した基板ホルダーをその側面を拡大して示す図である。図４は各種溝幅の基板縦置き用溝を有する基板ホルダーの側面の一部を拡大して示す図である。図５は各種溝深さの基板縦置き用溝を有する基板ホルダーをその溝部分において拡大して示す図である。図６は本発明の他の実施の形態にかかる基板ホルダーの外観構成を示す図である。図７は熱ＣＶＤ装置チャンバ内に実施の形態の基板ホルダーを配置し、当該基板ホルダーに基板を保持させた状態を示す図である。図８（ａ）は円形基板を示す図、図８（ｂ）は図８（ａ）の円形基板をカットしてなるカット基板を示す図である。図９は従来の基板ホルダーにカット基板を横置き姿勢で配置した状態を示す図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る基板ホルダーを説明する。この実施の形態の基板ホルダーは、熱ＣＶＤ装置のチャンバ内に配置されて被成膜用の基板を支持する熱ＣＶＤ装置専用の基板ホルダーである。実施の形態の基板ホルダーで支持される基板は、カット基板であるが、支持対象はカット基板に限定されるものでないことは勿論である。

図１および図２を参照して同基板ホルダーを説明する。図１は本発明の実施の形態にかかる基板ホルダーを、カット基板を保持しない状態で示し、図２は同基板ホルダーを、カット基板を保持した状態で示す。

実施の形態の基板ホルダー１は、耐熱性材である石英材から両面平坦で平面視矩形形状の板状体に作られている。基板ホルダー１は、その板状体一面が基板載置面３とされ、他面がチャンバ内設置面５とされる。

基板載置面３には、カット基板７の各基板端部７ａを縦方向姿勢で差込みすることが可能でかつその縦方向姿勢で当該基板７を保持する基板縦置き用溝９がそれぞれ同溝深さ、同溝幅で、一方向複数列かつ一定の列間隔で形成されている。実施の形態で示す基板ホルダーでは説明の都合でサイズが相違する２枚のカット基板を保持している状態で示される。この基板縦置き用溝９にはサイズが相違するカット基板７が縦置き姿勢で支持されている。なお、上記したようにカット基板は、１枚の円形のシリコンウエハ等の基板を複数の部分にカットしてなるものであり、これらカット基板７に対して実験的に各種成膜操作が行われる。

こうして実施の形態の基板ホルダー１では、カット基板７それぞれのサイズが相違しても、それらカット基板７を基板縦置き用溝９に差し込んで縦置き姿勢で保持することができるようになっている。

カット基板７は共に外周面に円弧部分を有し、その円弧部分が上記基板端部７ａとなって、基板縦置き用溝９に差し込まれて保持されるようになっている。カット基板７は、基板端部７ａが円弧状であるために、その基板端部７ａは基板縦置き用溝９内でバランスを崩して図中矢印Ａ方向に転倒することはなく、図中矢印Ｂ方向つまり基板面にほぼ垂直の縦置き姿勢で保持することができるようになる。勿論、カット基板７は、上記形状に限定されず、平面視矩形形状その他の形状のカット基板でもよい。

基板縦置き用溝９は図３で示すように対向する一対の溝内壁９ａを有する。これら溝内壁９ａは、カット基板７の端部７ａの差込が可能な溝幅Ｗと、カット基板７を溝９内で保持させることが可能な溝深さＤとを有する。溝内壁９ａの基板差込入り口９ｂには差し込み案内のためのテーパーが付けられていて、基板７の差込が容易となっている。図３で示すように基板縦置き用溝９に縦置き姿勢で保持された基板７は基板縦置き用溝９外にある両面部分７ｂに成膜１１が行われている。この成膜１１は例えばカーボンナノチューブである。カーボンナノチューブの成膜の説明は略する。

なお、図４で示すように１つの基板ホルダーに対して各種溝幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，…の基板縦置き用溝９₁，９₂，９₃…を形成してもよい。また、図５で示すように基板ホルダー１に対して各種溝深さＤ１，Ｄ２，Ｄ３，…の基板縦置き用溝９₄，９₅，９₆…を形成してもよい。こうすることで、サイズが相違する種々のカット基板７を１つの基板ホルダー１に支持させることができるようになる。

さらに、基板縦置き用溝９は図６で示すように縦横マトリクス状に基板縦置き用溝９₇，９₈を設けてもよい。こうした基板ホルダー１は基板縦置き用溝９にカット基板７を縦置き姿勢で保持させると共に、図７で示すように熱ＣＶＤ装置チャンバ１３内の基板ホルダー設置台１５上にその基板ホルダー１を設置して熱ＣＶＤ成膜することができる。

以上説明したように本実施の形態の基板ホルダー１は、熱ＣＶＤ装置専用基板ホルダーとして、耐熱性素材である石英材から板状体に作られ、基板載置面３に基板７を縦方向姿勢で保持することが可能な溝９を備えたから、円形基板をサイズが異なる複数の基板にカットし、それらカットした複数の基板７を上記溝９で縦置き姿勢で保持することができる。また、実施の形態の基板ホルダー１では、縦置き姿勢で保持できるから、熱ＣＶＤ装置チャンバ１３内で基板両面に成膜することができる。

１基板ホルダー
７基板
９基板縦置き用溝

Claims

熱ＣＶＤ装置のチャンバ内に配置されて被成膜用の基板を支持する熱ＣＶＤ装置専用基板ホルダーであって、
当該ホルダーは、耐熱性素材から板状体に作られ、かつ、その板状体一面が上記基板を保持する基板保持面とされ、他面が上記チャンバ内に設置される設置面とされていると共に、上記基板保持面に、基板を縦置きに保持可能な複数の溝を、少なくとも、一方向複数列でかつ一定の列間隔で備えた、ことを特徴とする基板ホルダー。
上記溝は、基板端部を縦方向から差込み可能でかつ縦方向からの差し込み姿勢で当該基板を保持可能な溝形状を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の基板ホルダー。
上記基板は、一枚の円形基板からカットされたカット基板である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板ホルダー。