JP2508722Z - - Google Patents

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 装置やスパツタリ
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、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、前記基板背面側に設けられ基板を冷却するた
めのメインジャケットと、前記シール機構を冷却するためのサブジャケットと、
基板加熱成膜時にはサブジャケット側に、基板冷却成膜時にはメインジャケット
側に冷却水を流す切り換え弁とを備えたものである。 〔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135 によってシールされている。一方、チヤンバ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13
6 が装着されたシール部材12が設けられている。このシール部材12内に、絶縁部
材10が挿入されている。これにより、基板ホルダ２は、チヤンバ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図の摸式図を用いて説明する。メインジャケツト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、外郭電源回路から端子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、サブジャゲット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、メインジャケツト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、メインジャケツト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
ケツト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、サブジャケツト15への冷却水の供給は、メインジャケツト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。 〔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摸式図である。 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 〜13j ‥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 (1)

1. 【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、前記基板背面側に設けられ基板を冷却するためのメインジ
   ッケットと、前記シール機構を冷却するためのサブジャケットと、基板加熱成膜
   時にはサブジャケット側に、基板冷却成膜時にはメインジャケット側に冷却水を
   流す切り換え弁とを備えた成膜装置。