JP2508722Y2

JP2508722Y2 - 成膜装置

Info

Publication number: JP2508722Y2
Application number: JP1989127958U
Authority: JP
Inventors: 富佐雄中村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2004-10-31
Also published as: JPH0367062U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、成膜装置、特に、基板を加熱しながら回
転させて成膜を行う成膜装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体集積回路の絶縁膜等の製造に、従来よりプラズ
マCVD装置やスパッタリング装置等の成膜装置が用いら
れている。これらの成膜装置は、一般に、成膜すべき基
板が保持される基板ホルダと、基板を加熱するためのヒ
ータと、基板に対向配置された電極とを有している。そ
して、装置内に反応ガスを導入し基板を加熱した状態
で、電極と基板との間に高周波電圧を印加してグロー放
電を起こさせ、基板上に薄膜を形成している。

一方、このような成膜装置において、基板上に形成さ
れる膜の膜厚分布を均一にするために、基板を回転可能
にしたものも採用されている。この成膜装置では、基板
ホルダはチャンバに回転自在に支持されており、基板ホ
ルダを回転駆動するためのモータが装置外部に設けられ
ている。また、基板ホルダの支持部には、回転摺動を許
容しながら真空シールを行うためのシール部材が装着さ
れている。

〔考案が解決しようとする課題〕前記従来の構成では、成膜時には、ヒータからの熱は
基板ホルダを介してシール部材に伝えられる。ところ
が、このシール部材は、一般に熱により劣化し、またあ
まり高温には耐えられない。このため、従来装置では、
基板の加熱温度をあまり高温にすることができない。

この考案の目的は、シール部材の熱による劣化を抑制
でき、基板の加熱温度を高温にすることができる成膜装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る成膜装置は、基板を加熱しながら回転さ
せて成膜を行う成膜装置であって、ヒータと、基板ホル
ダと、シール機構と、冷却ジャケットとを備えている。
前記ヒータは、基板背面側に設けられ基板を加熱するた
めのものである。前記基板ホルダは、チャンバに回転自
在に支持され基板を保持するためのものである。前記シ
ール機構は、前記基板ホルダの支持部をシールするため
の機構である。前記冷却ジャケットは、前記シール機構
を冷却するためのものである。

〔作用〕

本考案に係る成膜装置では、ヒータにより基板を加熱
するとともに、基板が保持された基板ホルダを回転させ
て成膜が行われる。この基板ホルダの回転の際、基板ホ
ルダの支持部は、シール機構によってシールされてい
る。これにより、装置内部の気密性が保たれる。また、
シール機構には、ヒータからの熱が伝えられる。一方、
このシール機構は、冷却ジャケットにより冷却されるた
め、シール機構の発熱は抑えられる。これにより、熱に
よるシール機構の劣化が抑制される。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例による成膜装置の概略構成
を示している。ここでは、基板の加熱及び冷却の双方を
行うことができる成膜装置を例にとる。

図において、チャンバ１内には、基板を保持するため
の基板ホルダ２が配置されている。基板ホルダ２上に
は、基板３が、ねじ４により固定されている。なお、図
示していないが、基板３の下方には、基板３に対向して
対向電極が配置されている。この対向電極には、高周波
電源が接続されている。基板ホルダ２とチャンバ１との
間には、基板ホルダ２とチャンバ１との間で異常放電が
起こるのを防止するためのアースシールド板５が設けら
れている。基板ホルダ２の背面には、基板３を加熱する
ためのヒータ６が設けられている。ヒータ６は、装置外
部の端子７を介して、図示しない外部電源回路に接続さ
れている。また、基板ホルダ２の背面には、上下方向に
延びる部材16を介してフランジ８が取り付けられてい
る。フランジ８の上方には、中空軸９が設けられてい
る。この中空軸９下端のフランジ部9aは、フランジ８に
ねじ止め固定されている。フランジ８及びフランジ部9a
の合わせ面には、シールのためのＯリング13aが装着さ
れている。

中空軸９の概ね中央部には、プーリ20が固定されてい
る。一方、チャンバ１の外壁には、中空軸９に並列に速
度調節が可能なモータ25が配置されている。モータ25の
回転軸先端には、プーリ26が装着されている。プーリ20
及び26の間には、タイミングベルト27が巻き掛けられて
いる。また、中空軸９の下部外周には、絶縁部材10が回
転自在に装着されている。中空軸９及び絶縁部材10の間
は、Ｏリング13bによってシールされている。一方、チ
ャンバ１の上方に形成された孔1a内には、磁性流体継手
11が設けられている。磁性流体継手11のフランジ部11a
には、Ｏリング13cが装着されている。磁性流体継手11
内には、内周面にＯリング13dが装着されたシール部材1
2が設けられている。このシール部材12内に、絶縁部材1
0が挿入されている。これにより、基板ホルダ２は、チ
ャンバ１に対して回転自在となっている。また、フラン
ジ８には、上下に所定間隔を介して平板14が配置されて
おり、これらの平板14により隔室（サブジャケット）15
が形成されている。

また、基板ホルダ２の背面側には、所定間隔を介して
背板29が装着されている。この背板29上には、基板３を
冷却するための冷却ジャケット（メインジャケット）30
が設けられている。メインジャケット30には、冷却水の
供給及び排出のための配管がされている（図では、冷却
水供給用の配管31のみが現れている）。

次に、メインジャケット30及びサブジャケット15に供
給される冷却水の供給機構について、第２図の模式図を
用いて説明する。メインジャケット30の配管31には、冷
却水供給用のライン33が接続されている。ライン33の供
給側には、３方向切り換え弁35が接続されている。この
３方向切り換え弁35には、図示しない冷却水供給ポンプ
からライン38及び34を通って冷却水が供給されるように
なっている。また、排水系には、水室40が設けられてい
る。この水室40には、回転継手37が回転自在に接続され
ている。また、メインジャケット30の排水側は、ライン
50及び逆止弁51を介して水室40に接続されている。水室
40には、回転継手37を介して冷却水排出用のライン39が
接続されている。なお、第１図では、ライン50及び逆止
弁51は現れていない。

一方、サブジャケット15には、冷却水供給用のライン
52が接続されている。ライン52の供給側は、前記３方向
切り換え弁35に接続されている。また、サブジャケット
15の排水側は、ライン32及び逆止弁36を介して水室40に
接続されている。なお、第１図では、ライン52は現れて
いない。

次に、作動について説明する。

まず、基板加熱を行いながら成膜を行う場合について
説明する。

この場合には、３方向切り換え弁35の制御により、ラ
イン34をライン52に接続する。これにより、冷却水はサ
ブジャケット15にのみ供給され、メインジャケット30側
には供給されない。メインジャケット30側に残留してい
る冷却水は、エアブローによって、ライン50、逆止弁51
及び水室40等を介して外部に排出される。

このような状態で、外部電源回路から端子７を介し
て、ヒータ６に電流を供給する。これによりヒータ６は
発熱し、この熱は、基板ホルダ２を介して基板３に伝え
られ、基板加熱が行われる。またこれと同時に、モータ
25の駆動により、中空軸９及びフランジ８が回転して、
基板ホルダ２及び基板３が回転する。これにより、基板
３上に形成される膜の膜厚は均一化される。

前記基板加熱時に、ヒータ６からの熱は、各シール部
に伝達されるが、前述のように、サブジャケット15には
冷却水が供給されているので、この冷却作用により、中
空軸９の下部及びその周囲のＯリング13a〜13dが加熱さ
れるのを抑制することができる。したがって、各Ｏリン
グの熱による劣化を抑えることができる。

なお、メインジャケット30に冷却水が残っていた場合
には、この水が加熱により蒸気となり、メインジャケッ
ト30内の蒸気圧が高くなるが、この水蒸気は逆止弁51に
より水室40側に排出される。

次に、基板３がプラスチック基板等の場合において、
基板を冷却しながら成膜を行う場合について説明する。

この場合には、３方向切り換え弁35の制御により、ラ
イン34とライン33とを接続する。これにより、冷却水
は、メインジャケット30側にのみ供給され、サブジャケ
ット15側には供給されない。

このような状態で、前述と同様に基板３を回転させな
がら成膜が行われる。成膜時には、放電によって基板３
が加熱されるが、メインジャケット30を流れる冷却水に
よって基板背面側から冷却され、基板３が高温状態にな
るのを回避することができる。

このような実施例では、基板加熱を行いながら成膜を
行う場合には、サブジャケット15により各シール部を冷
却できるので、熱によるシール部の劣化を抑えることが
できる。これにより、長期にわたって充分な気密性を維
持することができる。

また、サブジャケット15への冷却水の供給は、メイン
ジャケット30へ供給される冷却水を３方向切り換え弁35
の切り換え制御により行うので、新たに冷却水ポンプ等
を設ける必要がなく、これによりコンパクトな装置が実
現できる。

〔他の実施例〕

（ａ）前記実施例では、基板の加熱及び冷却の双方を行
うことができる成膜装置に本考案を適用した場合につい
て説明したが、少なくとも基板を加熱して回転させつつ
成膜を行う装置であれば、本考案を同様に適用すること
が可能である。

〔考案の効果〕

本考案に係る成膜装置では、シール機構を冷却するた
めの冷却ジャケットが設けられるので、基板の加熱温度
を高温にすることができ、しかも熱によるシール機構の
劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による成膜装置の概略構成
図、第２図は前記装置における冷却水配管システムの模
式図である。１…チャンバ、２…基板ホルダ、３…基板、６…ヒー
タ、９…中空軸、12…支持部材、13a〜13d…Ｏリング、
15…サブジャケット、25…モータ、30…冷却ジャケッ
ト。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】基板を加熱しながら回転させて成膜を行う
成膜装置であって、基板背面側に設けられ基板を加熱するためのヒータと、
チャンバに回転自在に支持され基板を保持するための基
板ホルダと、前記基板ホルダの支持部をシールするため
のシール機構と、前記シール機構を冷却するための冷却
ジャケットとを備えた成膜装置。