KR101785178B1 - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Abstract

기판 트레이가, 트레이 본체와, 기판을 지지하는 기판 지지부를 포함하는 기판 지지판을 구비하고, 트레이 본체가, 기판의 처리해야 하는 부분이 노출되도록 상기 기판의 둘레단부를 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 자력에 의하여 상기 기판 지지판을 상기 트레이 본체가 보유 지지하도록 상기 기판 보유 지지부보다도 외측에 배치된 자석을 포함하며, 기판 트레이가 시일 부재를 개재하여 트레이 홀더에 의하여 보유 지지되는 기판 처리 장치.The substrate tray includes a substrate support plate including a tray main body and a substrate support for supporting the substrate, wherein the tray main body includes a substrate holding portion for holding a peripheral end portion of the substrate so that a portion to be treated of the substrate is exposed, And a magnet disposed outside the substrate holding portion such that the tray main body holds the substrate holding plate by magnetic force, wherein the substrate tray is held by the tray holder via the seal member.

Figure R1020157013090
Figure R1020157013090

Description

기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}[0001] SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS [0002]

본 발명은, 스퍼터링, CVD나 에칭 등의 처리를 피처리 기판에 대하여 행하는 진공 처리 장치 등의 기판 처리 장치, 특히 기판 처리 장치에 있어서 피처리 기판을 보유 지지하면서 반송하기 위한 기판 트레이를 사용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus such as a vacuum processing apparatus for performing a process such as sputtering, CVD or etching on a substrate to be processed, particularly, a substrate processing apparatus using a substrate tray for carrying a target substrate while carrying it, ≪ / RTI >

진공 처리 장치에서는, 생산성을 높이기 위하여 복수 매의 기판을 처리실로 동시에 반송하여 처리하기 위하여, 또는 장치 구성을 변경하지 않고 외형 치수가 상이한 기판을 처리하기 위하여, 기판을 보유 지지하여 반송할 수 있는 기판 트레이가 사용되고 있다.In the vacuum processing apparatus, in order to process a plurality of substrates simultaneously to the processing chamber for the purpose of improving productivity, or to process substrates different in external dimensions without changing the configuration of the apparatus, Tray is being used.

도 12a-12c는 종래의 기판 트레이의 제1 예를 도시한다(특허문헌 1 참조). 도 12a-12c에는, 작은 기판을 보유 지지하기 위한 스폿 페이싱(702)을 구비하고, 접시형을 하고 있는 기판 트레이(701)가 도시되어 있다. 도 12a-12c에 기재된 보유 지지 트레이(701)에 의하여, 8인치, 6인치 등의 작은 기판도 직경 12인치용 기판 처리 장치에 설치할 수 있게 된다.12A to 12C show a first example of a conventional substrate tray (see Patent Document 1). Figs. 12A-12C show a substrate tray 701 having a spot facing 702 for holding a small substrate and in the form of a dish. By the holding tray 701 described in Figs. 12A to 12C, a substrate of 8 inches, 6 inches, or the like can be mounted on a 12-inch diameter substrate processing apparatus.

도 13a, 13b는 종래의 기판 반송용 트레이의 제2 예를 도시한다(특허문헌 2 참조). 도 13a, 13b에는, 오목부(802)를 갖고 열전도성이 우수한 물질을 포함하는 트레이 본체(801)의 일부 표면을, 절연성을 가짐과 함께 유연성을 갖는 물질(805)로 구성한 기판 트레이(801)가 도시되어 있다. 도 13a, 13b에 있어서, 도면 부호 803은 밀어올리기용 핀이 통과하는 관통 구멍, 도면 부호 804는 기판을 흡착하기 위한 관통 구멍, 도면 부호 806은 내식성 또는 내(耐)스퍼터링성을 갖는 물질이다. 도 13a, 13b에 기재된 기판 반송용 트레이에 의하면, 기판과 트레이 본체(801) 사이의 밀착성 및 열전도성을 좋게 하여 기판의 온도를 균일하게 함으로써, 회로 패턴의 선 폭 등의 편차를 작게 하는 것이 가능해진다.13A and 13B show a second example of a conventional substrate transport tray (see Patent Document 2). Figs. 13A and 13B show a substrate tray 801 having a part of the surface of a tray main body 801 having a concave portion 802 and containing a material having a high thermal conductivity, a substrate 801 made of a material 805 having flexibility, Are shown. 13A and 13B, reference numeral 803 denotes a through hole through which the push-up pin passes, reference numeral 804 denotes a through hole for adsorbing the substrate, and reference numeral 806 denotes a material having corrosion resistance or resistance to sputtering. 13A and 13B, it is possible to reduce the deviation of the line width of the circuit pattern by making the temperature of the substrate uniform by improving the adhesion and the thermal conductivity between the substrate and the tray main body 801 It becomes.

또한 성막 장치 등의 진공 처리 장치에서는, 처리 내용에 따라 처리 중인 기판의 온도 관리를 행할 필요가 있다. 이 때문에, 기판이나 기판 트레이를 보유 지지하는 홀더를, 냉각수 등을 사용하는 온도 제어 수단으로 온도 제어하고, 이 홀더와의 열전달에 의하여 기판의 온도 관리를 행하는 기술이 일반적으로 사용되고 있다.Further, in a vacuum processing apparatus such as a film forming apparatus, it is necessary to perform temperature management of a substrate under processing in accordance with processing contents. For this reason, a technique of controlling the temperature of a holder holding a substrate or a substrate tray by temperature control means using cooling water or the like, and managing the temperature of the substrate by heat transfer with the holder is generally used.

그러나 진공에서는, 대기 중보다도 부품과 부품의 미소한 간극에 있어서 열전달 효율이 악화된다. 이 때문에, 진공 처리 장치, 특히 스퍼터링 장치 등의 프로세스 압력이 낮은 장치에서는, 성막 등의 진공 처리 중의 기판의 온도 관리를 행하기 위하여, 예를 들어 기판의 이면이나 트레이의 이면에 냉각 가스 등의 열전달 매체를 공급하는 방법 등에 의하여, 온도 조정된 홀더와 기판 사이의 열전달 효율을 개선할 필요가 있다.However, in vacuum, heat transfer efficiency deteriorates in minute gaps between parts and components even in the atmosphere. Therefore, in an apparatus having a low process pressure such as a vacuum processing apparatus, especially a sputtering apparatus, in order to perform temperature management of a substrate during a vacuum process such as film formation, for example, It is necessary to improve the heat transfer efficiency between the temperature-adjusted holder and the substrate by a method of supplying the medium or the like.

도 14는 종래의 기판 반송용 트레이의 제3 예를 도시한다(특허문헌 3 참조). 도 14에는, 기판 적재면에, 기판 S의 외형에 대응한 적어도 1개의 오목부(911)가 형성되고, 이 오목부(911)의 저면에 배치된 환형 시일 수단(902)과, 오목부(911)에 집어넣음으로써 설치되는 기판 S의 외주연부를 시일 수단(902)에 대하여 가압하는 가압 수단(903)을 구비한 기판 반송용 트레이(901)가 개시되어 있다. 또한 도 14에 기재된 기판 반송용 트레이(901)에서는, 오목부(911)로 통하는 적어도 1개의 가스 통로(913a, 913b)가 개설되고, 시일 수단(902)으로서 기능하는 O링(902)이 오목부(911)의 저면(911a)에 형성되어, O링(902)의 선 직경보다 큰 폭을 갖는 환형 홈(912)에 설치되어 있다. 또한 도 14에 있어서, B는 볼트, S는 기판, 도면 부호 911b는 기판 S 이면과 오목부(911) 저면 사이의 공간, 도면 부호 931은 중앙 개구이다.Fig. 14 shows a third example of a conventional substrate transport tray (see Patent Document 3). 14 shows an example in which at least one recess 911 corresponding to the outer shape of the substrate S is formed on the substrate mounting surface and the annular sealing means 902 disposed on the bottom surface of the recess 911, And a pressing means 903 for pressing the outer circumferential edge portion of the substrate S, which is installed by inserting the substrate S into the sealing means 901 by inserting the pressing means 901 into the sealing means 902. 14, at least one gas passage 913a, 913b communicating with the concave portion 911 is formed and the O-ring 902 functioning as the sealing means 902 is concave Ring 912 formed on the bottom surface 911a of the O-ring 901 and having a width larger than the diameter of the O-ring 902. [ In Fig. 14, B is a bolt, S is a substrate, 911b is a space between the back surface of the substrate S and the bottom surface of the concave portion 911, and 931 is a central opening.

도 15는 기판 수용 구멍에 기판을 수용한 트레이를 기판 서셉터 상에 배치하고, 트레이를 고효율로 냉각하는 플라즈마 처리 장치의 제4 예를 도시한다(특허문헌 4 참조). 도 15의 플라즈마 처리 장치는, 트레이(615)의 하면(615c)과 트레이 지지면(628) 사이의 공간을 클램프 링(600)에 의한 압박에 의하여, O링(606, 607A 내지 607B)에 의하여 밀폐되도록 되어 있다. 또한 도 15에 있어서, 도면 부호 615a는 트레이 본체, 도면 부호 615b는 상면, 도면 부호 615c는 하면, 도면 부호 615d는 구멍벽, 도면 부호 615e는 위치 결정 절결, 도면 부호 619A 내지 619D는 기판 수용 구멍, 도면 부호 621은 기판 지지부, 도면 부호 621a는 상면, 도면 부호 621b는 선단부면, 도면 부호 623은 유전체판, 도면 부호 625는 스페이서판, 도면 부호 626은 가이드통체, 도면 부호 627은 접지 실드, 도면 부호 628은 트레이 지지면, 도면 부호 629A 내지 629D는 기판 적재부, 도면 부호 631은 기판 적재면, 도면 부호 636은 원형 개구, 도면 부호 643은 직류 전압 인가 기구, 도면 부호 644는 공급 구멍, 도면 부호 645는 전열 가스 공급 기구, 도면 부호 600은 클램프 링, 도면 부호 604, 605A 내지 605D는 수용 홈, 도면 부호 606, 607A 내지 607D는 O링, 도면 부호 608A, 608B는 공급 구멍이다.Fig. 15 shows a fourth example of a plasma processing apparatus in which a tray containing a substrate in a substrate receiving hole is disposed on a substrate susceptor and the tray is cooled with high efficiency (see Patent Document 4). The plasma processing apparatus of Fig. 15 is configured such that the space between the lower surface 615c of the tray 615 and the tray supporting surface 628 is pressed by the O-rings 606, 607A to 607B by the clamp ring 600 It is sealed. 15, reference numeral 615a denotes a tray main body, 615b denotes an upper surface, 615c denotes a bottom surface, 615d denotes a hole wall, 615e denotes a positioning cutout, 619A to 619D denote substrate receiving holes, Reference numeral 621 denotes a substrate support, reference numeral 621a denotes an upper surface, reference numeral 621b denotes a tip end surface, reference numeral 623 denotes a dielectric plate, reference numeral 625 denotes a spacer plate, reference numeral 626 denotes a guide cylinder, reference numeral 627 denotes a ground shield, A reference numeral 636 denotes a circular opening; a reference numeral 643 denotes a DC voltage applying mechanism; a reference numeral 644 denotes a feed hole; a reference numeral 645 denotes a feed port; a reference numeral 642 denotes a tray supporting surface; reference numerals 629A to 629D denote substrate mounting portions; Reference numeral 600 denotes a clamp ring, reference numerals 604 and 605A to 605D denote receiving grooves, reference numerals 606 and 607A to 607D denote O-rings, and reference numerals 608A and 608B denote feeding holes.

일본 특허 공개 제2008-021686호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-021686 일본 특허 공개 제2002-313891호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2002-313891 일본 특허 공개 제2010-177267호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-177267 일본 특허 공개 제2010-225775호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-225775

그러나 특허문헌 1과 같은 기판을 두기만 할 뿐 고정하지 않는 기판 트레이(701)에서는, 질량을 가볍게 할 수 있는 이점은 있지만, 반송 중에 기판이 이동해 버릴 우려가 있다. 특허문헌 2에서는, 레지스트 마스크를 형성한 LaTiO3 등을 포함하는 기판을 트레이 본체(801)의 오목부(802)에 얹고 있다. 트레이 본체(801)의 오목부(802)에 설치한 물질(805)은, 절연성을 가짐과 함께, 유연성을 갖기 때문에, 그 절연성에 의하여 기판이 트레이 본체(801)와 절연되고, 기판에 대전된 정전기에 의하여 기판이 트레이 본체(801)에 정전기력에 의하여 끌어당겨져 고정된다. 그러나 특허문헌 2의 기판 트레이에 있어서도, 기판이 트레이 본체(801)에 정전기력에 의하여 끌어당겨져 고정되기 위해서는, 기판이 LaTiO3 등을 포함하는 강유전체이고, 또한 전계가 가해져 그 기판 표면이 대전되어 정전기가 발생할 필요가 있기 때문에, 장치에 고주파 전력을 인가하는 기판 처리에 있어서 비로소 기판은 트레이 본체(801)에 고정되는 것이며, 기판 처리 전의 반송 중에 기판이 이동해 버린다는 문제를 해결하는 것은 아니고, 또한 기판이 강유전체가 아닌 경우에는 효과가 없다는 문제가 있었다.However, in the case of the substrate tray 701 in which the substrate as shown in Patent Document 1 is merely placed and not fixed, there is an advantage that the mass can be lightened, but the substrate may be moved during transportation. In Patent Document 2, a substrate including LaTiO 3 or the like on which a resist mask is formed is placed on the concave portion 802 of the tray main body 801. The material 805 provided on the concave portion 802 of the tray main body 801 is insulative and has flexibility so that the substrate is insulated from the tray main body 801 by its insulating property, The substrate is attracted and fixed to the tray main body 801 by electrostatic force by static electricity. However, in the case of the substrate tray of Patent Document 2, in order for the substrate to be pulled and fixed by the electrostatic force to the tray main body 801, the substrate is a ferroelectric containing LaTiO 3 or the like and an electric field is applied, The substrate is fixed to the tray main body 801 only in the substrate processing for applying the high frequency power to the apparatus and does not solve the problem that the substrate is moved during the transportation before the substrate processing, There is a problem that it is not effective when it is not a ferroelectric substance.

또한 성막 등의 진공 처리 중의 기판 온도 관리를 행하기 위해서는, 기판의 이면에 열전달 매체를 밀봉할 필요가 있다.Further, in order to perform temperature control of the substrate during vacuum processing such as film formation, it is necessary to seal the heat transfer medium on the back surface of the substrate.

특허문헌 3에서는, 볼트 B로 기판 S를 기판 트레이(901)에 대하여 가압하여 기판 S 이면에 열전달 매체를 밀봉할 수 있으므로, 기판의 온도 제어 성능을 개선할 수 있는 이점이 있고, 기판의 처리 전의 반송 중에 기판이 이동해 버린다는 문제도 없다. 그러나 특허문헌 3에서는, 가압 수단(903)은, 기판 트레이(901)의 오목부(911)의 외주에 형성한 나사 구멍에 볼트 B를 나사 장착함으로써 설치되어 있다. 그 때문에, 볼트 B에 막이 형성되면, 그 막이 박리되어 파티클의 원인으로 된다는 과제가 있었다. 또한 구조물이 있기 때문에, 성막 등의 기판 처리 시에 영향(예를 들어 처리의 불균일성)이 있는 경우가 있었다. 그리고 볼트 B를 나사 장착하기 위하여 기판 트레이(901)의 나사 구멍에 상응한 깊이가 필요하므로 기판 트레이(901)가 두꺼워져 버리므로, 기판 트레이(901)의 열저항이 커진다는 문제가 있다. 기판 S 이면에 열전달 매체를 밀봉하더라도, 기판 트레이(901)의 열저항이 크면, 진공 처리 중에, 기판 S에 유입되는 열을, 기판 S를 보유 지지한 기판 트레이(901)를 적재하기 위한, 온도 제어된 기판 홀더(도시하지 않음)에 대하여 전달하기 어려워진다. 따라서 충분한 기판의 온도 제어 성능이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.In Patent Document 3, since the substrate S is pressed against the substrate tray 901 with the bolt B to seal the heat transfer medium on the back surface of the substrate S, there is an advantage that the temperature control performance of the substrate can be improved. There is no problem that the substrate moves during transportation. However, in Patent Document 3, the pressing means 903 is provided by screwing a bolt B into a screw hole formed in the outer periphery of the concave portion 911 of the substrate tray 901. Therefore, when a film is formed on the bolt B, the film is peeled off, which causes particles. In addition, since there is a structure, there are cases where there is an influence (for example, unevenness of processing) during processing of a substrate such as a film formation. Further, since a depth corresponding to the screw hole of the substrate tray 901 is required for screwing the bolt B, the substrate tray 901 becomes thick, so that the heat resistance of the substrate tray 901 is increased. Even if the heat transfer medium is sealed on the back surface of the substrate S, if the thermal resistance of the substrate tray 901 is large, the heat introduced into the substrate S during the vacuum processing can be transferred to the substrate tray 901, It becomes difficult to transmit the light to the controlled substrate holder (not shown). Therefore, there is a problem that sufficient temperature control performance of the substrate can not be obtained.

또한 특허문헌 3에서는, 기판 S의 탈착을 위해서는 볼트 B를 풀어내야 한다. 그러나 양산 장치에서는, 기판 S의 탈착을 위하여 볼트 B를 풀어내거나 죄거나 하기 위해서는 탈착 장치의 구성이 복잡해지기 때문에, 기판 S의 탈착을 용이하게 행할 수 없는 것이 문제였다.In Patent Document 3, the bolt B must be loosened to detach the substrate S. However, in the mass production apparatus, since the structure of the detachment device becomes complicated in order to release or tighten the bolt B for detachment of the substrate S, there has been a problem that the detachment of the substrate S can not be easily performed.

또한 특허문헌 4에서는, 트레이(615)의 하면(615c)과 트레이 지지면(628) 사이의 공간은, O링(606, 607A 내지 607B)에 의하여 밀폐되어 있으므로, 열전달 매체에 의한 냉각 성능(온도 제어)은 우수하다. 그러나 기판(602)은, 트레이(615)의 두께 방향으로 관통하는 기판 수용 구멍(619A 내지 619D)에 기판이 수용되어 있을 뿐이므로, 반송 중에 기판(602)이 이동해 버릴 우려가 있다. 또한 특허문헌 4에서는, 기판(602)은 개개의 기판 적재부(629A 내지 629D)의 기판 적재면(631)에 직접 적재되고, 또한 정전 흡착되어 있다. 그 때문에, 기판(602)가 유리 기판인 경우, 기판의 흡착·이탈에 대폭 시간을 필요로 할 것이 우려된다.In Patent Document 4, since the space between the lower surface 615c of the tray 615 and the tray supporting surface 628 is sealed by the O-rings 606 and 607A to 607B, the cooling performance by the heat transfer medium Control) is excellent. However, since the substrate 602 is only accommodated in the substrate receiving holes 619A to 619D penetrating in the thickness direction of the tray 615, there is a fear that the substrate 602 may be moved during transportation. Further, in Patent Document 4, the substrate 602 is directly stacked on the substrate mounting surface 631 of the individual substrate mounting portions 629A to 629D, and electrostatically adsorbed thereon. Therefore, in the case where the substrate 602 is a glass substrate, it is feared that a considerable time is required for the adsorption / desorption of the substrate.

본 발명은, 예를 들어 파티클의 발생이나 기판 처리에의 구조물의 영향을 억제하고, 열전달 매체에 의한 냉각 성능(온도 제어)이 우수하며, 또한 양산 장치에 대응하여 기판의 탈착이 용이한 기판 트레이를 사용한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate tray which is excellent in cooling performance (temperature control) by a heat transfer medium, suppresses the influence of structures on generation of particles and substrate processing, And an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus using the same.

청구항 1에 기재된 발명은, 처리실과, 기판을 보유 지지하는 기판 트레이를 보유 지지하기 위한 트레이 홀더와, 상기 처리실 내에 프로세스 가스를 도입하기 위한 가스 도입부와, 상기 처리실 내를 배기하기 위한 배기부를 갖고, 상기 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치이며, 상기 기판 트레이는, 트레이 본체와, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부를 포함하는 기판 지지판을 구비하고, 상기 트레이 본체는, 상기 기판의 처리해야 하는 부분이 노출되도록 상기 기판의 둘레단부를 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 자력에 의하여 상기 기판 지지판을 상기 트레이 본체가 보유 지지하도록 상기 기판 보유 지지부보다도 외측에 배치된 자석을 포함하고, 상기 기판 트레이는 시일 부재를 개재하여 상기 트레이 홀더에 의하여 보유 지지되는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device comprising a process chamber, a tray holder for holding a substrate tray holding the substrate, a gas introducing section for introducing a process gas into the process chamber, and an exhaust section for exhausting the inside of the process chamber, Wherein the substrate tray includes a tray main body and a substrate supporting plate including a substrate supporting portion for supporting the substrate, wherein the tray main body is provided with: And a magnet disposed on the outer side of the substrate holding portion such that the tray holding portion holds the substrate holding plate by a magnetic force, wherein the substrate tray includes a seal member And is held by the tray holder interposed therebetween The.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 트레이 본체의 주변부를 클램프하는 클램프 링이 설치되어 있고, 상기 클램프 링에 의한 압박에 의하여, 상기 트레이 본체의 하면과 상기 트레이 홀더의 트레이 본체 지지면이 상기 시일 부재에 의하여 밀봉되는 것을 특징으로 한다.According to the invention as set forth in claim 2, in the invention as set forth in claim 1, there is provided a clamp ring for clamping a peripheral portion of the tray main body, and by the pressing by the clamp ring, And the body supporting surface is sealed by the seal member.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 클램프 링은, 상기 시일 부재와 대향하는 상기 트레이 본체의 주변부를 클램프하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention, in the invention according to claim 1, the clamp ring is arranged to clamp a peripheral portion of the tray body facing the sealing member.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 시일 부재가 O링인 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention, in the invention described in the first aspect, the seal member is an O-ring.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 트레이 홀더 및 상기 기판 지지판 중 적어도 한쪽에는, 상기 기판의 처리면과 반대측의 면에 냉각 가스를 도입하기 위한 가스 도입 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, at least one of the tray holder and the substrate support plate has a gas introduction hole for introducing a cooling gas on a surface opposite to the processing surface of the substrate .

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 자석은 상기 트레이 본체에 매설되어 있고, 상기 트레이 본체에는, 상기 기판의 외경보다 작은 제1 직경을 갖는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부로부터 외측으로 연장된 링면과, 상기 링면에 의하여 상기 제1 개구부와 접속되어 있고 상기 기판의 외경보다 큰 제2 직경을 갖는 제2 개구부가 형성되어 있고, 상기 기판 보유 지지부는, 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 링면에 의하여 형성되어 있으며, 상기 링면과 상기 기판 지지부로 상기 기판을 끼움 지지하고, 상기 제2 개구부에 의하여 상기 기판의 위치를 규제하는 것을 특징으로 한다.According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, the magnet is embedded in the tray main body, and the tray main body has a first opening having a first diameter smaller than the outer diameter of the substrate, And a second opening portion having a second diameter larger than an outer diameter of the substrate, the second opening portion being connected to the first opening portion by the ring surface, the substrate holding portion including a ring- , The second opening and the ring surface, the ring surface and the substrate supporting part sandwich the substrate, and the second opening part regulates the position of the substrate.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 트레이 본체에는 요크가 매설되어 있는 것을 특징으로 한다.According to a seventh aspect of the present invention, in the invention described in the first aspect, the yoke is embedded in the tray main body.

청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 트레이 본체가 비자성 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to an eighth aspect of the present invention, in the invention recited in claim 1, the tray main body is formed of a non-magnetic material.

본원의 청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 기판 지지판을 자력에 의하여 트레이 본체가 보유 지지하고, 기판 보유 지지부와 기판 지지부로 기판을 보유 지지함으로써, 파티클의 발생이나 기판 처리에의 구조물의 영향을 억제하고, 열전달 매체에 의한 냉각 성능(온도 제어)이 우수하며, 또한 양산 장치에 대응하여 기판의 탈착을 용이하게 할 수 있다는 효과가 있다. 또한 본원의 청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 기판 트레이는 시일 부재를 개재하여 트레이 홀더에 의하여 보유 지지되므로, 기판 트레이와 트레이 홀더 사이의 냉각 가스 누설이 없어, 냉각 가스가 누설되는 경로가 기판 트레이와 기판 사이에 한정되므로, 냉각 성능(온도 제어)이 우수하다는 효과가 있다.According to the invention as set forth in claim 1 of the present application, the tray main body holds the substrate support plate by the magnetic force and holds the substrate by the substrate holding section and the substrate supporting section, thereby suppressing the influence of the structure on generation of particles and substrate processing , The cooling performance (temperature control) by the heat transfer medium is excellent, and the substrate can be easily detached and attached corresponding to the mass production device. According to the present invention, since the substrate tray is held by the tray holder via the seal member, there is no leakage of the cooling gas between the substrate tray and the tray holder, And is limited between the substrates, so that there is an effect that the cooling performance (temperature control) is excellent.

본원의 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 트레이 본체의 주변부를 클램프하는 클램프 링의 압박에 의하여, 트레이 본체의 하면과 트레이 홀더의 트레이 본체 지지면이 시일 부재에 의하여 밀봉되므로, 기판 트레이와 트레이 홀더 사이의 냉각 가스 누설이 없어, 냉각 가스가 누설되는 경로가 기판 트레이와 기판 사이에 한정되므로, 냉각 성능(온도 제어)이 우수하다는 효과가 있다.According to the present invention, since the lower surface of the tray main body and the tray body supporting surface of the tray holder are sealed by the seal member by the pressing of the clamp ring which clamps the peripheral portion of the tray main body, There is no leakage of the cooling gas, and the leakage path of the cooling gas is limited between the substrate tray and the substrate, so that the cooling performance (temperature control) is excellent.

본원의 청구항 3 또는 4에 기재된 발명에 의하면, 클램프 링이, 시일 부재와 대향하는 트레이 본체의 주변부를 클램프하도록 배치되어 있으므로, 시일 부재를 지지점으로 하여 기판 트레이가 상측으로 볼록해지도록 휘어, 기판 트레이와 트레이 홀더 사이의 거리가 커지지 않으므로, 냉각 성능(온도 제어)이 우수하다는 효과가 있다.According to the invention as set forth in claim 3 or 4 of the present application, since the clamp ring is arranged to clamp the peripheral portion of the tray body facing the seal member, the substrate tray is bent so as to be convex upward with the seal member as a fulcrum, And the tray holder is not increased, so that the cooling performance (temperature control) is excellent.

본원의 청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 트레이 홀더 및 기판 지지판 중 적어도 한쪽에, 기판의 처리면과 반대측의 면에 냉각 가스를 도입하기 위한 가스 도입 구멍을 형성함으로써, 기판을 효율적으로 냉각할 수 있다는 효과가 있다.According to the invention as set forth in claim 5 of the present invention, the substrate can be efficiently cooled by forming the gas introduction hole for introducing the cooling gas on the surface opposite to the processing surface of the substrate on at least one of the tray holder and the substrate support plate It is effective.

본원의 청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 기판 보유 지지부를 기판의 외경보다 작은 제1 직경을 갖는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부로부터 외측으로 연장된 링면과, 상기 링면에 의하여 제1 개구부와 접속되어 있고 상기 기판의 외경보다 큰 제2 직경을 갖는 제2 개구부에 의하여 기판 보유 지지부가 형성됨으로써, 보다 확실하게 기판을 보유 지지할 수 있다는 효과가 있다. 또한 자석이 트레이 본체에 매설됨으로써, 기판 지지판을 얇게 할 수 있기 때문에, 기판 냉각 성능의 향상을 도모할 수 있다는 효과가 있다.According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate holding apparatus comprising: a substrate holding section having a first opening having a first diameter smaller than an outer diameter of a substrate, a ring surface extending outward from the first opening, And the substrate holding portion is formed by the second opening having the second diameter larger than the outer diameter of the substrate, thereby holding the substrate more reliably. Further, since the magnet is embedded in the tray main body, the substrate supporting plate can be made thinner, so that the cooling performance of the substrate can be improved.

본원의 청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 트레이 본체에 요크를 매설함으로써, 기판 트레이를 얇게 할 수 있기 때문에, 반송 로봇 등의 반송 시스템의 부담을 적게 할 수 있다는 효과가 있다.According to the invention as set forth in claim 7 of the present application, since the yoke is embedded in the tray main body, the substrate tray can be thinned, thereby reducing the burden on the carrying system of the carrying robot or the like.

본원의 청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 트레이 본체를 비자성 재료로 형성함으로써, 요크로부터 자력선이 누출되었을 경우에 플라즈마 처리 공간에까지 자력선이 작용하는 것을 억제할 수 있다는 효과가 있다.According to the invention as set forth in claim 8 of the present application, since the tray main body is made of a non-magnetic material, there is an effect that the magnetic force lines are prevented from acting on the plasma processing space when magnetic force lines leak from the yokes.

본 발명의 그 외의 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조로 한 이하의 설명에 의하여 밝혀질 것이다. 또한 첨부 도면에 있어서는, 동일하거나 또는 마찬가지의 구성에는 동일한 참조 번호를 붙인다.Other features and advantages of the present invention will be apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.

첨부 도면은 명세서에 포함되어 그 일부를 구성하고, 본 발명의 실시 형태를 나타내며, 그 기술과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위하여 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 성막 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2a는 기판 트레이 구조의 제1 구성예를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 2b는 기판 트레이 구조의 제1 구성예를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 2c는 기판 트레이 구조의 제2 구성예를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 2d는 기판 트레이 구조의 제2 구성예를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 2e는 기판 트레이 구조의 제1 구성예를 클램프 링으로 보유 지지한 상태를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 2f는 기판 트레이 구조의 제1 구성예를 클램프 링으로 보유 지지한 상태를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 3a는 편면 2극 자석과 1극 자석을 사용한 구성예에 있어서의 누설 자장을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 편면 2극 자석과 1극 자석을 사용한 구성예에 있어서의 누설 자장을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태로서의 기판 트레이 구조를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 5는 기판 트레이에의 자석 배치도의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 기판 트레이 표면의 누설 자속 밀도와 방전 흔적이 발생하지 않는 영역의 관계를 예시하는 도면이다.
도 7은 기판 온도와 기판 트레이 이면, 즉, 기판 트레이의 자성체와 홀더의 간극 치수의 관계를 예시하는 도면이다.
도 8a는 트레이에의 기판 설치 방법의 설명도이다.
도 8b는 트레이에의 기판 설치 방법의 설명도이다.
도 9a는 기판 트레이를 사용하여 복수 매의 기판을 보유 지지한 상태를 예시하는 도면이다.
도 9b는 기판 트레이를 사용하여 복수 매의 기판을 보유 지지한 상태를 예시하는 도면이다.
도 10a는 기판 트레이 표면의 누설 자속 밀도의 측정 상태를 예시하는 도면이다.
도 10b는 기판 트레이 표면의 누설 자속 밀도의 측정 상태를 예시하는 도면이다.
도 11은 기판 트레이를 사용하여 기판 상에 성막한 후의 기판 트레이의 표면 상태를 예시하는 도면이다.
도 12a는 종래의 기판 트레이의 제1 예(특허문헌 1)를 도시하는 도면이다.
도 12b는 종래의 기판 트레이의 제1 예(특허문헌 1)를 도시하는 도면이다.
도 12c는 종래의 기판 트레이의 제1 예(특허문헌 1)를 도시하는 도면이다.
도 13a는 종래의 기판 트레이의 제2 예(특허문헌 2)를 도시하는 도면이다.
도 13b는 종래의 기판 트레이의 제2 예(특허문헌 2)를 도시하는 도면이다.
도 14는 종래의 기판 트레이의 제3 예(특허문헌 3)를 도시하는 도면이다.
도 15는 종래의 기판 트레이의 제4 예(특허문헌 4)를 도시하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is a schematic view for explaining a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A is a schematic sectional view for explaining a first configuration example of the substrate tray structure.
2B is a schematic cross-sectional view for explaining a first configuration example of the substrate tray structure.
2C is a schematic cross-sectional view for explaining a second configuration example of the substrate tray structure.
2D is a schematic cross-sectional view for explaining a second configuration example of the substrate tray structure.
Fig. 2E is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which the first configuration example of the substrate tray structure is held by the clamp ring. Fig.
2F is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which the first configuration example of the substrate tray structure is held by the clamp ring.
Fig. 3A is a diagram for explaining a leakage magnetic field in a configuration example using a one-pole, two-pole magnet and a one-pole magnet.
Fig. 3B is a diagram for explaining a leakage magnetic field in a configuration example using a one-sided two-pole magnet and a one-pole magnet.
4 is a schematic cross-sectional view for explaining a substrate tray structure as another embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an example of a magnet layout on a substrate tray.
6 is a diagram illustrating the relationship between the leakage magnetic flux density on the surface of the substrate tray and the area where no discharge marks are generated.
7 is a diagram illustrating the relation between the substrate temperature and the gap dimension of the substrate tray, that is, the magnetic body of the substrate tray and the holder.
8A is an explanatory diagram of a method of installing a substrate on a tray.
8B is an explanatory diagram of a method of installing a substrate on a tray.
FIG. 9A is a diagram illustrating a state in which a plurality of substrates are held by using a substrate tray. FIG.
Fig. 9B is a diagram illustrating a state in which a plurality of substrates are held by using a substrate tray. Fig.
10A is a diagram illustrating a measurement state of the leakage magnetic flux density on the surface of the substrate tray.
10B is a diagram illustrating a measurement state of the leakage magnetic flux density on the surface of the substrate tray.
11 is a view illustrating the surface state of the substrate tray after the substrate tray is formed on the substrate.
12A is a diagram showing a first example of a conventional substrate tray (Patent Document 1).
12B is a diagram showing a first example of a conventional substrate tray (Patent Document 1).
12C is a diagram showing a first example of a conventional substrate tray (Patent Document 1).
13A is a diagram showing a second example of a conventional substrate tray (Patent Document 2).
13B is a diagram showing a second example of a conventional substrate tray (Patent Document 2).
14 is a view showing a third example of a conventional substrate tray (Patent Document 3).
15 is a view showing a fourth example of a conventional substrate tray (Patent Document 4).

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태의 스퍼터링 장치의 구성을 설명한다. 상기 스퍼터링 장치는, 게이트 밸브(11)를 개재하여 연통 가능하게 접속된 LL실(室)(로드 록실)(1)과 SP실(室)(스퍼터실)(2)을 포함한다. 스퍼터링 장치의 SP실(2)은, 처리 챔버(21)와, 기판 S를 보유 지지한 기판 트레이(3)를 보유 지지하는 트레이 홀더(4)와, 스퍼터 입자를 기판 S 상에 성막하기 위한 타깃 T를 보유 지지하기 위하여 타깃 홀더(5)를 구비하고 있다. 여기서, 트레이 홀더(4) 및 타깃 홀더(5)는 처리 챔버(21) 내에 배치되어 있다.1, the structure of a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The sputtering apparatus includes an LL chamber (load lock chamber) 1 and an SP chamber (sputter chamber) 2 communicably connected via a gate valve 11. The SP chamber 2 of the sputtering apparatus includes a processing chamber 21, a tray holder 4 for holding a substrate tray 3 holding the substrate S, a target holder for forming a sputter particle on a target S And a target holder 5 for retaining T. Here, the tray holder 4 and the target holder 5 are disposed in the processing chamber 21. [

트레이 홀더(4)는 상하 기구(41)에 의하여 상하로 이동 가능하고, 타깃 T와 기판 S의 거리(이하, T/S 간 거리)를 조정하거나, 기판 S를 보유 지지한 기판 트레이(3)를 반입 및 반출하거나 하는 경우에, 상하 기구(41)에 의하여 상하로 이동할 수 있게 되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는, T/S 간 거리나 기판 트레이(3)의 반입 및 반출에 대하여 상하 기구(41)를 사용하고 있지만, 동일한 기능을 실현하는 다른 기구를 사용해도 된다. 트레이 홀더(4)의 내부에는 트레이 홀더(4)를 냉각하기 위한, 도시하지 않은 냉각수로가 설치되어 있어, 냉각수가 순환할 수 있게 되어 있다. 트레이 홀더(4)는, 열전도성이 좋은 Cu(구리) 등의 재료로 구성되며, 전극(애노드 전극)으로서 기능한다. 도 2a, 도 2c, 도 2e에 도시한 바와 같이 트레이 홀더(4)에는, 기판 S와 기판 트레이(3) 사이의 간극, 및 기판 트레이(3)와 트레이 홀더(4) 사이의 간극에 대하여 냉각 가스를 도입하기 위한 냉각 가스 도입로(42)가 설치되어 있다. 기판 S와 기판 트레이(3) 사이, 기판 트레이(3)와 트레이 홀더(4) 사이의 열전달 매체인 냉각 가스로서는, 예를 들어 Ar(아르곤) 등의 불활성 가스가 사용된다. 또한 도 1에 도시한 바와 같이 기판 트레이(3)가 트레이 홀더(4)에 적재되었을 경우에 기판 트레이(3)의 주연부, 기판 트레이(3)의 이면 및 트레이 홀더(4)의 표면에의 성막을 억제할 수 있는 배치와 형상을 갖는 링형 클램프 링(6)이 설치되어 있다.The tray holder 4 is vertically movable by the vertical mechanism 41 and adjusts the distance between the target T and the substrate S (hereinafter referred to as T / S distance) or the substrate tray 3 holding the substrate S, The upper and lower mechanisms 41 can move up and down. Further, in the present embodiment, the upper and lower mechanisms 41 are used for the T / S distance and the carry-in and carry-out of the substrate tray 3, but other mechanisms realizing the same function may be used. A cooling water path (not shown) for cooling the tray holder 4 is provided in the tray holder 4 so that the cooling water can circulate. The tray holder 4 is made of a material such as Cu (copper) having good thermal conductivity and functions as an electrode (anode electrode). As shown in Figs. 2A, 2C, and 2E, the tray holder 4 is provided with a cooling mechanism for cooling the gap between the substrate S and the substrate tray 3 and the gap between the substrate tray 3 and the tray holder 4 And a cooling gas introduction path 42 for introducing a gas are provided. An inert gas such as Ar (argon) is used as the cooling gas as the heat transfer medium between the substrate S and the substrate tray 3 and between the substrate tray 3 and the tray holder 4. [ As shown in Fig. 1, when the substrate tray 3 is loaded on the tray holder 4, the film on the periphery of the substrate tray 3, the back surface of the substrate tray 3 and the surface of the tray holder 4 A ring-shaped clamp ring 6 having a configuration and a shape capable of suppressing a ring-shaped clamp ring 6 is provided.

또한 도 2a, 도 2c, 도 2e에 도시한 바와 같이 기판 트레이(3)의 트레이 본체(31)의 단부(하부)(31a)는, 시일 부재(80)(예를 들어 O링)를 개재하여 트레이 홀더(4)의 단부(상단부)(4a)에 의하여 보유 지지되어 있다. O링(80)이 없을 경우, 트레이 본체(31)와 트레이 홀더(4)의 접촉 부분(도 2a, 도 2c의 도면 부호 81의 부분), 트레이 본체(31)와 기판 S의 접촉 부분(도 2a, 도 2c의 도면 부호 82의 부분)의 간극으로부터의 냉각 가스가 누설되는 것이 상정된다. 그 결과, 트레이 본체(31)와 트레이 홀더(4) 사이에 형성되는 공간에 있어서의 냉각 가스의 압력은 상승하기 어렵다. 또한 냉각 가스가 누설되는 경로가 기판 트레이와 기판 사이에 한정되지 않으므로, 냉각 성능(온도 제어)을 향상시키기 어렵다.As shown in Figs. 2A, 2C, and 2E, the end portion (lower portion) 31a of the tray main body 31 of the substrate tray 3 is inserted through the seal member 80 (for example, O-ring) And is held by an end (upper end) 4a of the tray holder 4. When the O-ring 80 is not present, the contact portion (portion indicated by reference numeral 81 in Figs. 2A and 2C) of the tray main body 31 and the tray holder 4, the contact portion 2a and the portion indicated by reference numeral 82 in Fig. 2 (c)) is leaked. As a result, the pressure of the cooling gas in the space formed between the tray main body 31 and the tray holder 4 is hard to rise. Further, since the path through which the cooling gas leaks is not limited between the substrate tray and the substrate, it is difficult to improve the cooling performance (temperature control).

O링(80)을 설치함으로써 트레이 본체(31)와 트레이 홀더(4)의 접촉 부분(도 2a, 도 2c의 도면 부호 81의 부분)으로부터의 냉각 가스의 누설이 없어져, 냉각 가스가 누설되는 경로는 트레이 본체(31)와 기판 S의 접촉 부분(도 2a, 도 2c의 도면 부호 82의 부분)에 한정된다. 그 결과, 냉각 가스를 도입했을 경우, 트레이 본체(31)와 트레이 홀더(4) 사이의 공간에 있어서의 냉각 가스의 압력이 상승하기 쉬워, 냉각 성능(온도 제어)이 향상된다.The O-ring 80 prevents the cooling gas from leaking from the contact portion (the portion indicated by reference numeral 81 in FIG. 2A and FIG. 2C) between the tray main body 31 and the tray holder 4, Is limited to the contact portion (portion indicated by reference numeral 82 in Figs. 2A and 2C) of the tray body 31 and the substrate S. As a result, when the cooling gas is introduced, the pressure of the cooling gas in the space between the tray main body 31 and the tray holder 4 is easily increased, and the cooling performance (temperature control) is improved.

도 2a, 도 2c, 도 2e에서는, 트레이 홀더(4)의 단부(상단부)(4a)에 수용 홈을 형성하고, 이 수용 홈 내에 O링을 수용한 예를 도시하고 있지만, 기판 트레이(3)의 트레이 본체(31)의 단부(하부)(31a)와 트레이 홀더(4)의 단부(상단부)(4a) 사이에, 카본 시트, 테플론(등록 상표) 등의 시일 부재를 설치하더라도 마찬가지의 효과가 얻어질 수 있다. 시일 부재로서는, 기판 트레이(3)와 트레이 홀더(4) 사이를 진공 시일 가능한 것이면, O링 이외여도 된다. 도 2a, 도 2c, 도 2e에서는, 트레이 홀더(4)의 단부(상단부)(4a)에 수용 홈을 형성하고, 이 수용 홈 내에 O링을 수용한 예를 도시하고 있지만, 트레이 본체(31)의 단부(하단부)(31a)에 수용 홈을 형성하고, 이 수용 홈 내에 O링을 수용해도 된다.2 (a), 2 (c) and 2 (e) show an example in which a receiving groove is formed in the end portion (upper end portion) 4a of the tray holder 4 and the O- Even if a seal member such as a carbon sheet or Teflon (registered trademark) is provided between the end (lower) 31a of the tray main body 31 of the tray holder 4 and the end (upper end) 4a of the tray holder 4 Can be obtained. The seal member may be other than the O-ring as long as it can seal the space between the substrate tray 3 and the tray holder 4 by vacuum. 2A, 2C and 2E illustrate an example in which a receiving groove is formed in the end portion (upper end portion) 4a of the tray holder 4 and an O-ring is accommodated in the receiving groove. However, (Lower end) 31a of the housing 31, and the O-ring may be accommodated in the receiving groove.

클램프 링(6)은 클램프 링 지지 막대(61)에 고정되어 있다. 클램프 링 지지 막대(61)에는 클램프 링 상하 구동 기구(62)가 설치되어 있고, 클램프 링(6)은 클램프 링 상하 구동 기구(62)에 의하여 상하 이동할 수 있게 되어 있다.The clamp ring 6 is fixed to the clamp ring support rod 61. The clamp ring support rod 61 is provided with a clamp ring up and down driving mechanism 62. The clamp ring 6 can be moved up and down by the clamp ring up and down driving mechanism 62. [

본 실시 형태에 있어서는, 클램프 링(6)에 의하여 기판 트레이(3)의 주변부에서 기판 트레이(3)를 트레이 홀더(4)에 클램프하고 있다. 이것에 의하여, 기판 트레이(3)와 트레이 홀더(4) 사이에서의 냉각 가스의 누설을 억제할 수 있어, 기판 S의 냉각 성능을 보다 높일 수 있다. 클램프 링(6)에 의한 기판 트레이(3)의 클램프는, 예를 들어 클램프 링 상하 기구(62)를, 클램프 링(6)이 기판 트레이(3)와 접촉하도록 상하 이동시킴으로써 가능하다. 도 2e의 도면 부호 83에 나타낸 바와 같이 클램프 링(6)은, 시일 부재(80)와 대향하는 트레이 본체(31)의 주변부를 클램프하도록 배치하는 것이 바람직하다. 도 2f의 도면 부호 84에 나타낸 바와 같이 클램프 링(6)이 시일 부재(80)보다 외주를 가압하는 경우에는, 시일 부재(80)를 지지점으로 하여 트레이 본체(31)가 상측으로 볼록해지도록 휘어 버리는 것을 고려해야 한다. 이러한 휨이 발생하면, 트레이 홀더(4)와 기판 지지판(32) 사이의 간극 d1이 커져, 냉각 가스에 의한 기판 S로부터 기판 지지판(32), 나아가 기판 지지판(32)으로부터 트레이 홀더(4)에의 열전달 효율이 저하되어, 기판 S의 냉각 효율이 저하될 가능성이 있다.In the present embodiment, the clamping ring 6 clamps the substrate tray 3 to the tray holder 4 at the peripheral portion of the substrate tray 3. Thus, leakage of the cooling gas between the substrate tray 3 and the tray holder 4 can be suppressed, and the cooling performance of the substrate S can be further enhanced. The clamp of the substrate tray 3 by the clamp ring 6 is made possible by moving the clamp ring upper and lower mechanism 62 up and down to bring the clamp ring 6 into contact with the substrate tray 3, for example. The clamp ring 6 is preferably arranged so as to clamp the peripheral portion of the tray main body 31 facing the sealing member 80 as shown at 83 in FIG. When the clamp ring 6 presses the outer periphery of the seal member 80 as indicated by reference numeral 84 in FIG. 2F, the tray main body 31 is bent so as to be convex upward with the seal member 80 as a fulcrum You should consider throwing away. The clearance d1 between the tray holder 4 and the substrate support plate 32 is increased so that the substrate support plate 32 from the substrate S by the cooling gas and further from the substrate support plate 32 to the tray holder 4 There is a possibility that the heat transfer efficiency is lowered and the cooling efficiency of the substrate S is lowered.

타깃 홀더(5)는 금속제 부재를 포함하고, 전극(캐소드 전극)으로서 기능한다. 타깃 홀더(5)는, 도시하지 않은 절연체에 의하여 보유 지지되고, 처리 챔버(21)로부터 전기적으로 절연되어 있다. 타깃 홀더(5)에는 임피던스 매칭을 행하기 위한 정합기(M. Box)(51)를 통하여 고주파 전원(52)이 접속되어 있고, 타깃 홀더(5)에 고주파 전원(52)으로부터 고주파 전력이 인가 가능하게 되어 있다. 또한 타깃 T의 종류 등에 따라 직류 전원을 타깃 홀더(5)에 접속하고, 직류 전력을 타깃 T에 인가하도록 해도 된다.The target holder 5 includes a metallic member and functions as an electrode (cathode electrode). The target holder 5 is held by an insulator (not shown) and is electrically insulated from the process chamber 21. [ A high frequency power source 52 is connected to the target holder 5 through a matching box 51 for impedance matching and high frequency power is applied to the target holder 5 from the high frequency power source 52 It is possible. Alternatively, DC power may be connected to the target holder 5 in accordance with the type of the target T, and DC power may be applied to the target T.

처리 챔버(21)에는, 프로세스 가스(예를 들어 아르곤 등의 불활성 가스와 산소)를 도입하는 가스 도입부(6)가 설치되어 있다. 가스 도입부(6)는, 예를 들어 스퍼터 가스(예를 들어 Ar) 도입부(61)와 반응성 가스(예를 들어 산소) 도입부(62)가 설치될 수 있다. 또한 처리 챔버(21)에는, 컨덕턴스 밸브를 개재하여 배기부(7)가 설치되어 있다. 배기부(7)는, 예를 들어 처리 챔버(21)의 배기를 행하기 위한 TMP(터보 분자 펌프)과 크라이오 펌프가 병용된 제1 배기계(71)와, TMP의 배압을 낮추기 위한 RP(로터리 펌프)를 포함하는 제2 배기계(72)를 포함할 수 있다. 제1 배기계(71)와 제2 배기계는 제1 밸브(73)을 개재하여 접속될 수 있다. 또한 처리 챔버(21)에는, 제2 밸브(75)를 개재하여 RP(로터리 펌프)를 포함하는 제3 배기계(74)가 접속되어 있다. 또한 처리 챔버(21)에는, 처리실 내의 압력을 측정하기 위한 압력계(8)(예를 들어 다이어프램 게이지)가 접속되어 있다.The processing chamber 21 is provided with a gas introducing portion 6 for introducing a process gas (for example, an inert gas such as argon and oxygen). The gas introducing portion 6 may be provided with, for example, a sputter gas (for example, Ar) introducing portion 61 and a reactive gas (for example, oxygen) introducing portion 62. Further, in the processing chamber 21, an exhaust part 7 is provided via a conductance valve. The exhaust unit 7 includes a first exhaust system 71 in which a TMP (turbo molecular pump) for exhausting the processing chamber 21 and a cryo pump are used in combination, an RP system And a second exhaust system 72 including a rotary pump. The first exhaust system 71 and the second exhaust system can be connected via the first valve 73. A third exhaust system 74 including a RP (rotary pump) is connected to the processing chamber 21 via a second valve 75. Further, a pressure gauge 8 (for example, a diaphragm gauge) for measuring the pressure in the process chamber is connected to the process chamber 21.

타깃 T와 기판 트레이(3) 사이의 공간에는, 성막 동작 중에는 타깃 홀더(5)에 인가된 전력에 의하여 플라즈마가 형성된다. 이 타깃 T, 기판 트레이(3)를 보유 지지하는 트레이 홀더(4) 및 처리 챔버(21)의 벽에 의하여 둘러싸인 공간을 「프로세스 공간」이라고 호칭한다. 처리 챔버(21)의 벽에, 도시하지 않은 실드를 설치해도 된다. LL실(1)에는, RP(로터리 펌프) 등의 대기압으로부터 배기 가능한 펌프(12)로 구성된 제4 배기계가 제3 밸브(13)를 개재하여 접속되어 있고, 도시하지 않은 벤트 기구를 가지고 있다. LL실(1)은, 기판 S를 보유 지지한 기판 트레이(3)를 SP실(2)로 반출입하기 위하여 사용된다.Plasma is formed in the space between the target T and the substrate tray 3 by the electric power applied to the target holder 5 during the film forming operation. The target T, the tray holder 4 for holding the substrate tray 3, and the space surrounded by the walls of the processing chamber 21 are referred to as a " process space ". A shield (not shown) may be provided on the wall of the processing chamber 21. A fourth exhaust system composed of a pump 12 capable of exhausting from an atmospheric pressure such as RP (rotary pump) or the like is connected to the LL chamber 1 via a third valve 13 and has a venting mechanism (not shown). The LL chamber 1 is used to carry the substrate tray 3 holding the substrate S into and out of the SP chamber 2. [

다음으로 기판 트레이(3)의 구성 설명을 설명한다. 도 2a, 도 2c, 도 2e에 본 발명의 일 실시 형태로서의 기판 트레이(3)의 구성 단면도를 도시한다. 기판 트레이(3)는, 트레이 본체(31)와, 기판 S를 지지하는 기판 지지부(32b)를 구비한 기판 지지판(32)을 포함한다. 기판 지지판(32)는 자성판이다. 트레이 본체(31)에는 개구(36)가 형성되어 있다. 트레이 본체(31)는, 개구(36)의 단부에, 기판 S의 둘레단부를 보유 지지하는 기판 보유 지지부(35)를 구비하고 있다. 개구(36)는, 기판 S의 외경보다 작은 제1 직경을 갖는 제1 개구부(36a)와, 제1 개구부(36a)로부터 연장된 링면(36r)과, 링면(36r)에 의하여 제1 개구부(36a)와 접속되어 있고 기판 S의 외경보다 큰 제2 직경을 갖는 제2 개구부(36b)를 갖는다. 바꾸어 말하면, 기판 보유 지지부(35)는, 제1 개구부(36a), 제2 개구부(36b) 및 링면(36r)을 포함한다. 기판 S는, 기판 보유 지지부(35)의 링면(36r)과, 기판 지지판(32)의 기판 지지부(32b)로 끼움 지지된다. 기판 S의 위치는, 기판 S의 외경보다 큰 제2 직경을 갖는 제2 개구부(36b)에 의하여 규제된다. 이것에 의하여 기판 S가 확실하게 보유 지지된다. 즉, 제1 개구부(36a)의 중심축에 대하여 기판이 허용되는 한도를 넘어 어긋나게 보유 지지되어, 기판의 처리 시에, 후술하는 냉각 가스가 누설되어 버리거나, 부분적으로는 기판 주변부를 필요 이상으로 가려, 원래 처리되어야 하는 기판 주변부가 처리되지 않거나 하는 문제의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한 자석이 트레이 본체(31)에 매설됨으로써 기판 지지판(32)을 얇게 할 수 있기 때문에, 기판 냉각 성능을 향상시킬 수 있다. 기판 S의 처리해야 하는 부분은, 제1 개구부(36a를 통하여 노출된다.Next, the configuration of the substrate tray 3 will be described. 2A, 2C, and 2E show structural cross-sectional views of the substrate tray 3 as an embodiment of the present invention. The substrate tray 3 includes a substrate support plate 32 having a tray main body 31 and a substrate support portion 32b for supporting the substrate S. [ The substrate support plate 32 is a magnetic plate. The tray body 31 has an opening 36 formed therein. The tray main body 31 has a substrate holding portion 35 for holding a peripheral end portion of the substrate S at an end portion of the opening 36. [ The opening 36 includes a first opening 36a having a first diameter smaller than the outer diameter of the substrate S, a ring surface 36r extending from the first opening 36a, 36a and has a second opening 36b having a second diameter larger than the outer diameter of the substrate S. [ In other words, the substrate holding portion 35 includes the first opening portion 36a, the second opening portion 36b, and the ring surface 36r. The substrate S is held between the ring surface 36r of the substrate holding portion 35 and the substrate holding portion 32b of the substrate holding plate 32. [ The position of the substrate S is regulated by the second opening 36b having the second diameter larger than the outer diameter of the substrate S. Thus, the substrate S is reliably held. That is, the substrate is held so as to deviate from the central axis of the first opening 36a beyond the allowable limit, and the cooling gas described later is leaked during the processing of the substrate, or the substrate peripheral portion is partially covered , It is possible to reduce the occurrence of the problem that the peripheral portion of the substrate to be originally processed is not processed. In addition, since the magnet is embedded in the tray main body 31, the substrate supporting plate 32 can be thinned, so that the cooling performance of the substrate can be improved. The portion of the substrate S to be treated is exposed through the first opening 36a.

기판 지지판(32)는 자성 재료로 구성되어 있다. 기판 지지판(32)을 구성하는 자성 재료로서는, 녹슬기 어려운 스테인레스 등이 바람직하고, 구체적으로는 SUS430 등이 좋다. 기판 트레이(3)는 대기 중에 취출되기 때문에, 자성 재료일 뿐만 아니라 방청성을 갖는 것은 중요하다.The substrate support plate 32 is made of a magnetic material. As the magnetic material constituting the substrate support plate 32, stainless steel or the like hardly rusting is preferable, and SUS430 or the like is preferable. Since the substrate tray 3 is taken out to the atmosphere, it is important to have not only a magnetic material but also a rustproofing property.

트레이 본체(31)에는, 기판 지지판(32)을 트레이 본체(31)에 보유 지지하기 위하여, 기판 보유 지지부(35)보다 외측에 자석(33)이 배치될 수 있다. 도 2a, 도 2c, 도 2e의 예에서는, 트레이 본체(31)의 내부에는 편면 2극의 자석(33)이 복수 매립되어 있다. 편면 2극의 자석으로 한 것은, 편면 1극의 자석에 비하여 기판 지지판(32)을 트레이 본체(31)에 보유 지지하기 위한 흡착력이 강하여, 프로세스 공간에의 자장 누설을 억제할 수 있기 때문이다. 이 점에 대하여, 도 3a, 3b를 사용하여 설명한다. 도 3a는 트레이 본체(31)에 편면 2극의 자석(33)을 2세트 매설한 구성예, 도 3b는 트레이 본체(31)에 편면 1극 자석(33)을 2세트 매설한 구성예의 설명도이다. 도 3a에 도시한 바와 같이 편면 2극 자석(33)의 경우, 프로세스 공간에 발생하는 누설 자장은, 편면 1극 자석(33)의 경우에 비하여 작다. 그 때문에, 후술하는 프로세스 공간에의 자장 누설을 억제하는 요크(34)의 두께를 얇게 할 수 있어, 기판 트레이(3)의 경량화를 도모할 수 있다는 기술적 의의를 갖는다.A magnet 33 may be disposed outside the substrate holding portion 35 to hold the substrate holding plate 32 on the tray body 31 in the tray main body 31. [ 2A, 2C, and 2E, a plurality of magnets 33 each having one surface and two poles are embedded in the inside of the tray main body 31. As shown in Fig. This is because the attracting force for holding the substrate support plate 32 on the tray main body 31 is stronger than that of the magnet having one single pole on one side, and magnetic field leakage to the process space can be suppressed. This point will be described using Figs. 3A and 3B. 3A is an explanatory view of a configuration example in which two sets of magnets 33 having two single surfaces on one side are embedded in the tray main body 31 and FIG. to be. As shown in Fig. 3A, in the case of the single-sided dipole magnet 33, the leakage magnetic field generated in the process space is smaller than in the case of the single-sided single-pole magnet 33. [ Therefore, the thickness of the yoke 34, which suppresses magnetic field leakage to the process space described later, can be reduced, and the weight of the substrate tray 3 can be reduced.

도 3a의 구성예에서는, N극과 S극이 인접하는 위치에 배치되어 있다. N극으로부터 발생하는 자력선(33a)은 인접한 S극에 가까이 끌어당겨져 폐쇄되려고 한다. 이때, N극과 S극의 배치가 가깝기 때문에, 트레이 표면의 누설 자속 밀도는 작다. 한편, 도 3b의 구성예에서는, 도 3a의 구성예에 비하여 N극과 S극은 이격되어 있다. 이 경우, N극으로부터 발생하는 자력선(33b)은, 도 3a의 구성예와 마찬가지로 S극에 가까이 끌어당겨져 폐쇄되려고 하지만, 위치가 이격되어 있기 때문에 도 3a의 구성예에 비하여 트레이 표면에 발생하는 누설 자속 밀도는 커지기 쉽다. 도 3a의 구성예와 같이 트레이 표면에 발생하는 누설 자속 밀도가 작으면, 트레이 표면에 비정상적인 방전 흔적이 남지 않는다.In the configuration example of Fig. 3A, the N pole and the S pole are arranged at adjacent positions. The magnetic force line 33a generated from the N pole tends to be pulled close to the adjacent S pole to be closed. At this time, since the arrangement of the N pole and the S pole is close to each other, the leakage magnetic flux density on the tray surface is small. On the other hand, in the configuration example of FIG. 3B, the N pole and the S pole are spaced apart from the configuration example of FIG. 3A. In this case, the magnetic force lines 33b generated from the N pole are pulled close to the S pole close to the S pole as in the configuration example of Fig. 3A. However, since the magnetic force lines 33b are spaced apart from each other, The magnetic flux density tends to become large. If the density of the leakage magnetic flux generated on the surface of the tray is small as in the configuration example of Fig. 3A, no abnormal discharge trace remains on the surface of the tray.

다음으로 도 4를 참조하여, 요크(34)가 사용된 실시 형태를 설명한다. 도 4의 구성예에서는, 자석(33)의 프로세스 공간측에는 요크(34)가 설치되어 있어, 프로세스 공간에의 자장 누설이 억제되어 있다. 요크(34)의 재질은, 프로세스 공간에의 자장 누설을 억제하기 위하여 투자율이 높은 재료이면 되며, 예를 들어 SUS430 등이 적절하게 사용된다. 트레이 본체(31) 내에 있어서의 자석(33)과 요크(34)의 고정 방법으로서는, 예를 들어 접착제(구체적으로는 에폭시계 접착제) 등으로의 접착이 사용되지만, 기판 트레이(3)의 사용 조건 하에서 허용되는 고정 방법이면, 다른 방법(예를 들어 나사 고정)이어도 된다. 자석(33)의 2개의 면 중 요크(34)가 없는 면은 기판 지지판(32)과 접촉하고, 트레이 본체(31)와 탈착할 수 있는 구성으로 되어 있다. 또한 자석(33)의 2개의 면 중 요크(34)가 없는 면은 기판 지지판(32)과 접촉하고 있을 필요는 반드시 있지는 않으며, 기판 지지판(32)과 자석(33)의 흡착력에 의하여 트레이 본체(31)와 기판 지지판(32)으로 기판 S를 보유 지지할 수 있으면 된다.Next, referring to Fig. 4, an embodiment in which the yoke 34 is used will be described. 4, a yoke 34 is provided on the process space side of the magnet 33, so that magnetic field leakage to the process space is suppressed. The material of the yoke 34 may be any material having a high magnetic permeability so as to suppress magnetic field leakage to the process space. For example, SUS430 or the like is suitably used. As the fixing method of the magnet 33 and the yoke 34 in the tray main body 31, for example, adhesion with an adhesive (specifically, an epoxy adhesive) is used, (For example, screw fixing), as long as it is a fixing method which is allowed under the above-mentioned conditions. The surface of the magnet 33 on which there is no yoke 34 is in contact with the substrate support plate 32 and is detachable from the tray main body 31. [ The surface of the magnet 33 on which no yoke 34 is present does not necessarily have to be in contact with the substrate supporting plate 32. The surface of the tray main body 32 31 and the substrate support plate 32 as long as the substrate S can be held.

기판 지지판(32)에는, 기판 지지판(32)의 트레이 홀더(4)측으로부터 기판 S측으로 관통한 관통 구멍(32a)이 복수 있으며, 이 관통 구멍(32a)을 통하여 냉각 가스가 기판 지지판(32)과 기판 S 사이에 도입되어, 기판 S와 기판 지지판(32) 사이의 열전달률을 향상시킬 수 있다. 냉각 가스는, 기판 트레이(3)를 보유 지지하는 트레이 홀더(4)의 기판 지지면(43)에 개구된 냉각 가스 도입로(42)를 통하여, 트레이 홀더(4)와 기판 지지판(32) 사이의 간극 d1에 도입된다. 이 냉각 가스에 의하여 기판 S로부터 기판 지지판(32), 나아가 기판 지지판(32)으로부터 트레이 홀더(4)에의 열전달 효율이 좋아지므로, 기판 S의 냉각 효율이 상승한다.The substrate support plate 32 has a plurality of through holes 32a penetrating from the tray holder 4 side to the substrate S side of the substrate support plate 32. The cooling gas is supplied to the substrate support plate 32 through the through holes 32a, And the substrate S so as to improve the heat transfer rate between the substrate S and the substrate support plate 32. The cooling gas is introduced into the space between the tray holder 4 and the substrate support plate 32 through the cooling gas introduction path 42 opened in the substrate support surface 43 of the tray holder 4 that holds the substrate tray 3 As shown in Fig. This cooling gas improves the heat transfer efficiency from the substrate S to the substrate support plate 32, and further from the substrate support plate 32 to the tray holder 4, so that the cooling efficiency of the substrate S increases.

트레이 본체(31)는 비자성 재료로 형성되어도 되지만, 트레이 본체(31)를 자성 재료로 구성하여, 프로세스 공간에의 누설 자장을 억제하는 것도 가능하다. 그러나 자성 재료로 트레이 본체(31)를 구성하면 중량이 증가하므로, 기판 트레이(3)를 반송하기 위한 로봇 등의 트레이 반송 장치에의 부담이 증가한다. 또한 트레이 본체(31) 전체를 비자성 재료로 형성하여 요크(34)를 생략하는 것도 가능하다. 요크(34)를 생략하고 또한 프로세스 공간에의 누설 자장을 억제하기 위해서는, 트레이 본체(31)를 두껍게 하면 된다. 그러나 트레이 본체(31)를 두껍게 했을 경우, 기판 트레이(3)의 중량이 증가한다. 따라서 프로세스 공간에의 누설 자장을 억제하면서 기판 트레이(3)의 경량화를 도모하기 위해서는, 트레이 본체(31)를 비자성 재료로 구성하고, 자석(33)과 비자성 재료의 트레이 본체(31) 사이에 요크(34)를 배치하는 도 4와 같은 구성이 바람직하다. 트레이 본체(3)에 사용하는 비자성 재료로서는 경량 재료가 바람직하고, Ti(티타늄), 카본, 알루미나, 세라믹스, Mg 합금, Al, Al 합금 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 Ti(티타늄), 카본, 알루미나는 내열성이 우수하므로, 대전력의 스퍼터 성막 장치 등 트레이에의 열량의 유입이 높은 경우에 특히 바람직하다.The tray main body 31 may be formed of a nonmagnetic material, but it is also possible to suppress the magnetic field leaking into the process space by configuring the tray main body 31 with a magnetic material. However, if the tray main body 31 is made of a magnetic material, its weight is increased, so that the burden on the tray conveying device such as a robot for conveying the substrate tray 3 increases. It is also possible to omit the yoke 34 by forming the entirety of the tray main body 31 from a non-magnetic material. In order to omit the yoke 34 and to suppress the magnetic field leaking to the process space, the tray main body 31 may be made thick. However, when the tray main body 31 is made thick, the weight of the substrate tray 3 increases. Therefore, in order to reduce the weight of the substrate tray 3 while suppressing the magnetic field leaking into the process space, the tray body 31 is made of a non-magnetic material and the gap between the magnet 33 and the tray body 31 of non- It is preferable to arrange the yoke 34 on the yoke 34 as shown in Fig. As the nonmagnetic material used for the tray main body 3, a lightweight material is preferable, and Ti (titanium), carbon, alumina, ceramics, Mg alloy, Al, Al alloy and the like can be used. Among them, Ti (titanium), carbon, and alumina are particularly preferable in the case where the amount of heat input into the tray is high, such as a large-power sputtering film forming apparatus.

도 5에 자석(33)의 배치예를 도시한다. 기판 S의 주위에 편면 2극의 자석(33)이 3개씩 배열되어 있으며, 이것이 대체로 기판 S에 대하여 회전 대칭으로 3세트 배치되어 있다. 자석(33)은 두께가 얇은 원기둥형이며, 원형면에 N극과 S극이 있다. 자석(33)의 N극과 S극의 경계선은 대략 기판 S의 중심을 향하도록 배치되어 있다. 이와 같이 하면, 균형 좋게 기판 S를 보유 지지할 수 있으므로 가장 바람직하다. 균형 좋게 기판 S를 보유 지지하기 위한 복수의 자석(33)의 배치는 이에 한정된 것은 아니며, 예를 들어 1개의 편면 2극 자석(33)을 회전 대상에 3군데, 즉 3개의 자석(33)으로 이를 구성해도 되고, 1개의 편면 2극 자석을 회전 대상에 2군데, 즉, 2개의 자석으로 이를 구성해도 된다. 균형 좋게 기판 S를 보유 지지하기 위해서는 회전 대칭에만 배치되어 있으면, 자석(33)의 N극과 S극의 경계선이 대략 기판 S의 중심을 향하게 배치되어 있지 않아도 된다. 또한 자석은 원형의 것뿐만 아니라, 막대형, 원호형 등의 것을 사용할 수도 있다.Fig. 5 shows an example of the arrangement of the magnets 33. Fig. Three magnets 33 each having two poles on one side are arranged around the substrate S, and these three magnets 33 are arranged in three sets rotationally symmetrical with respect to the substrate S. The magnet 33 has a thin cylindrical shape, and has N poles and S poles on its circular surface. The boundary line between the N pole and the S pole of the magnet 33 is arranged substantially toward the center of the substrate S. This is most preferable because the substrate S can be held in a well-balanced manner. The arrangement of the plurality of magnets 33 for holding the substrate S in a well balanced manner is not limited to this. For example, one single-sided double pole magnet 33 may be disposed at three places, that is, three magnets 33 Alternatively, one single-sided double-pole magnet may be constituted by two magnets on the rotating object, that is, two magnets. It is not necessary that the boundary line of the N pole and the S pole of the magnet 33 is arranged substantially toward the center of the substrate S if it is disposed only in rotational symmetry in order to hold the substrate S in a balanced manner. The magnet may have a circular shape, a rod shape, an arcuate shape, or the like.

또한 N극과 S극의 양쪽의 자극을 기판 지지판(32)을 향하게 함으로써, 기판 지지판(32)에 대한 흡착력이 높아져 기판 보유 지지 성능이 우수하다. 또한 편면 2극 자석(33)인 것에 의하여, 기판 보유 지지 성능을 유지하면서 기판 트레이(3) 표면에의 자장의 누설을 저감시킬 수 있다.Further, by orienting the magnetic poles of both the N pole and the S pole toward the substrate support plate 32, the attraction force against the substrate support plate 32 is increased, and the substrate holding performance is excellent. Further, by the single-sided two-pole magnet 33, leakage of the magnetic field to the surface of the substrate tray 3 can be reduced while maintaining the substrate holding performance.

예를 들어 도 5와 같이 복수의 자석(33)을 사용하여 기판 S를 보유 지지하는 구성의 경우, N극과 S극이 교대로 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 복수의 자석(33)으로 함으로써 보유 지지 성능이 높아진다. 또한 N극과 S극이 교대로 되도록 배치하면, 이 성능을 더 높일 수 있다.For example, as shown in Fig. 5, in the case of a configuration in which a plurality of magnets 33 are used to hold the substrate S, it is preferable that the N poles and the S poles are alternately arranged. By using a plurality of magnets 33, the holding performance is enhanced. Further, if the N pole and the S pole are arranged alternately, this performance can be further improved.

그런데 요크(34)가 있는 것에 의하여, 기판 트레이(3)의 표면에 있어서의 누설 자속 밀도는 저감되지만, 바람직하게는 이 누설 자장 강도가, 성막에 대하여 영향을 미치는 이상 방전을 일으키지 않을 정도로 저감되어 있는 것이 성막 특성의 향상의 관점에서 바람직하다.By the presence of the yoke 34, however, the leakage magnetic flux density on the surface of the substrate tray 3 is reduced, but preferably the leakage magnetic field strength is reduced to such an extent as not to cause an abnormal discharge affecting the film formation Is preferable in terms of improvement of the film forming property.

도 6에 요크(34)의 두께와 트레이 본체(31)의 표면의 누설 자속 밀도의 관계를 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 요크 두께와 트레이 본체(31)의 표면의 누설 자속 밀도의 관계는 곡선(201)과 같이 되어 있으며, 예를 들어 요크 두께 0.3㎜인 경우에는 누설 자속 밀도가 130가우스이고, 요크 두께 0.6㎜인 경우에는 누설 자속 밀도가 30가우스이다. 누설 자속 밀도가 100가우스를 초과하는 영역에서는 트레이 표면에 방전 흔적이 남을 수 있지만, 누설 자속 밀도가 100가우스 이하인 영역에서는 방전 흔적이 남지 않는다. 일례에 있어서, 요크 두께 0.3㎜이고 누설 자속 밀도가 130가우스인 경우에는 트레이 표면에 방전 흔적이 발생하였지만, 요크 두께 0.6㎜이고 누설 자속 밀도가 30가우스인 경우에는 트레이 표면에 방전 흔적은 보이지 않았다.Fig. 6 shows the relationship between the thickness of the yoke 34 and the leakage magnetic flux density on the surface of the tray body 31. Fig. In the present embodiment, the relationship between the yoke thickness and the leakage magnetic flux density on the surface of the tray main body 31 is as shown by curve 201. For example, when the yoke thickness is 0.3 mm, the leakage magnetic flux density is 130 gauss, When the thickness is 0.6 mm, the leakage magnetic flux density is 30 gauss. In a region where the leakage magnetic flux density exceeds 100 gauss, a trail of discharge may remain on the tray surface, but no traces of discharge remain in a region where the leakage magnetic flux density is 100 gauss or less. In the example, when the yoke thickness is 0.3 mm and the leakage magnetic flux density is 130 gauss, a discharge trace is generated on the tray surface, but no traces of discharge are observed on the tray surface when the yoke thickness is 0.6 mm and the leakage magnetic flux density is 30 gauss.

도 9a, 9b는 본 실시 형태의 기판 트레이(3)를 사용하여 8장의 기판 S를 보유 지지했을 경우를 도시한다. 도 9a는 기판 가압 링으로서 기능하는 상기 기판 지지판(32)을, 8장의 기판 S를 보유 지지할 수 있도록 일체로 형성한 것이다. 도 9b는, 기판 가압 링으로서 기능하는 상기 기판 지지판(32)을, 8장의 기판 S마다 형성한 것이다. 누설 자속 밀도의 측정은, 도 10b에 도시한 바와 같이 자석(33)의 바로 위, 자석(33)과 자석(33) 사이에서 행하였다. 요크(34)의 두께가 두꺼울수록 누설 자장은 저감된다. 성막을 위하여 바람직하지 않은 방전을 트레이 표면에서 발생시키지 않기 위해서는, 누설 자장이 100가우스 이하의 영역이 바람직하다. 또한 트레이 본체(31)의 표면에 있어서의 누설 자속 밀도는, 트레이 표면에 있어서 수직 자속 밀도가 대략 0가우스로 되는 지점에 있어서의 수평 자속 밀도를 측정함으로써 평가하였다.Figs. 9A and 9B show a case where eight sheets of substrates S are held by using the substrate tray 3 of the present embodiment. Fig. FIG. 9A shows the substrate support plate 32 functioning as a substrate pressing ring integrally formed so as to hold the eight substrates S thereon. Fig. 9B shows the substrate support plate 32 functioning as a substrate pressing ring in each of the eight substrates S. Fig. The measurement of the leakage magnetic flux density was made between the magnet 33 and the magnet 33 just above the magnet 33 as shown in Fig. 10B. As the thickness of the yoke 34 becomes thicker, the leakage magnetic field is reduced. In order not to generate an undesirable discharge on the surface of the tray for film formation, it is preferable that the leakage magnetic field is 100 Gauss or less. The leakage magnetic flux density on the surface of the tray main body 31 was evaluated by measuring the horizontal magnetic flux density at a point where the vertical magnetic flux density on the surface of the tray became approximately 0 Gauss.

보다 상세하게는, 편면 2극 자석(33)을 트레이 본체(31)에 1세트 매설했을 경우, 트레이 상면에서 보았을 경우의 자석(33)의 N극과 S극 사이에 있어서의 수직 자속 밀도가 대략 0가우스로 되는 지점에서의 트레이 표면에 있어서의 수평 자속 밀도를 가우스 미터로 측정함으로써 평가하였다. 가우스 미터로서, 도요 테크니카 제조의 5180형 가우스 미터를 사용하였다. 자속 밀도의 측정은, 실온에서 기판 지지판(32)에 의하여 사파이어 기판 S를 보유 지지한 상태에서 행하였다. 또한 도 10a, 10b에 도시한 바와 같이 트레이 본체(31)에, 편면 2극 자석(33)을 3세트마다 120°의 등간격으로 매설했을 경우, 트레이 상면에서 보았을 경우의 1개의 편면 2극 자석(33)의 N극과 S극 사이에 있어서의 수직 자속 밀도가 대략 0가우스로 되는 지점, 3세트의 편면 2극 자석(33)의 각각의 자석 사이에 있어서의 수직 자속 밀도가 대략 0가우스로 되는 지점에서의 트레이 표면에 있어서의 수평 자속 밀도를 가우스 미터로 측정함으로써 평가하였다.More specifically, when one set of single-sided dipole magnets 33 is embedded in the tray main body 31, the vertical magnetic flux density between the north and south poles of the magnets 33 when viewed from the top surface of the tray is approximately And the horizontal magnetic flux density at the surface of the tray at the point where it becomes zero gauss was measured by gauss meter. As a gauss meter, a 5180 type gauss meter manufactured by Toyo Technica was used. The measurement of the magnetic flux density was carried out while holding the sapphire substrate S by the substrate support plate 32 at room temperature. As shown in Figs. 10A and 10B, when three single-sided double-pole magnets 33 are embedded in the tray main body 31 at equally spaced intervals of 120 DEG, one single-sided double pole magnet The vertical magnetic flux density between the magnets of the three sets of single-sided two-pole magnets 33 is approximately zero Gauss at a point where the vertical magnetic flux density between the N pole and the S pole of the three- And the horizontal magnetic flux density at the surface of the tray at the point where the magnetic flux density was measured was measured with a gauss meter.

도 7에 기판 온도와, 기판 트레이(3)의 이면(즉 기판 트레이(3)의 기판 지지판(32)의 이면)과 트레이 홀더(4) 사이의 간극 치수 d1와의 관계를 나타낸다. 기판 S 상에 있는 보호 수지가 온도에 따라 형상 변화되는 것을 방지하기 위하여, 기판 온도는 100℃ 이하인 것이 바람직하다. 실험 결과로부터, 간극 치수 d1이 0.15㎜에 있어서 기판 온도는 약 90℃였다. 간극 치수 d1이 0.7㎜로 확장되자, 기판 온도는 약 150℃까지 상승하였다. 이후, 간극 치수 d1이 확장되는 데 따라 기판 온도는 상승하고, 2.5㎜일 때는 약 190℃까지 상승하였다. 이 실험 결과로부터, 도 7과 같이, 기판 온도가 100℃ 이하로 되는 간극 치수 d1은 0.3㎜ 이하인 것을 알 수 있었다. 그 때문에 냉각 효과를 높이기 위하여 기판 지지판(32)과 트레이 홀더(4) 사이의 간극 d1은 작은 쪽이 좋다. 여기서, 기판 온도를 100℃ 이하로 하기 위해서는 기판 지지판(32)과 트레이 홀더(4) 사이의 거리 d1은 0.3㎜ 이하가 바람직하다. 이 점에 대하여, 도 2c를 사용하여 설명한다. 냉각 가스(Ar)는 냉각 가스 도입 구멍(42), 관통 구멍(32a)을 통하여 기판 S의 이면측에 도입된다. 또한 냉각 가스(Ar)가 트레이 본체(31)로부터 SP실(2) 내의 프로세스 공간에 확산되는 것을 방지하기 위하여, 트레이 본체(31)의 단부(하단부)(31a)와 트레이 홀더(4)의 단부(상단부)(4a)는, 높은 기밀성이 얻어지도록 고정되는 것이 바람직하다. 한편, 트레이 본체(31)의 중앙부(31b)와 트레이 홀더(4)의 중앙부(4b)는, 냉각 가스(Ar)를 기판 S의 이면측에 도입할 수 있을 정도의 간극이 있으면 된다. 이상의 관점에서, 기판 지지판(32)과 트레이 홀더(4) 사이의 간극 d1은 0.3㎜ 이하가 바람직하다.7 shows the relationship between the substrate temperature and the gap dimension d1 between the back surface of the substrate tray 3 (i.e., the back surface of the substrate support plate 32 of the substrate tray 3) and the tray holder 4. Fig. In order to prevent the protective resin on the substrate S from changing in shape depending on the temperature, the substrate temperature is preferably 100 DEG C or less. From the experimental results, the substrate temperature was about 90 캜 at a gap dimension d 1 of 0.15 mm. When the gap dimension d1 expanded to 0.7 mm, the substrate temperature rose to about 150 캜. Thereafter, the substrate temperature rises as the gap dimension d1 expands, and rises to about 190 deg. C at 2.5 mm. From the results of this experiment, it was found that the gap dimension d1 at which the substrate temperature is 100 占 폚 or less, as shown in Fig. 7, is 0.3 mm or less. Therefore, in order to increase the cooling effect, the gap d1 between the substrate support plate 32 and the tray holder 4 is preferably small. Here, the distance d1 between the substrate support plate 32 and the tray holder 4 is preferably 0.3 mm or less in order to set the substrate temperature to 100 DEG C or less. This point will be described using FIG. 2C. The cooling gas Ar is introduced to the back side of the substrate S through the cooling gas introducing hole 42 and the through hole 32a. The end portion 31a of the tray main body 31 and the end portion 31a of the tray holder 4 are provided in order to prevent the cooling gas Ar from diffusing from the tray main body 31 into the process space in the SP chamber 2. [ (Upper end) 4a is preferably fixed so as to obtain high airtightness. The central portion 31b of the tray main body 31 and the central portion 4b of the tray holder 4 may have a clearance enough to introduce the cooling gas Ar into the back side of the substrate S. [ From the above viewpoint, the gap d1 between the substrate support plate 32 and the tray holder 4 is preferably 0.3 mm or less.

기판을 냉각하는 성능이 높아지므로 간극 d1은 작은수록 좋다. 그러나 기판 지지판(32)이 트레이 본체(31)의 단부(31a)보다도 돌출되면, 냉각 가스가 SP실(2) 내의 프로세스 공간에 확산되므로, 기판 지지판(32)을 트레이 본체(31)에 장착한 상태에서 단부(31a)보다도 돌출되는 부분이 없도록 하기 위하여 필요한 설계 공차를 고려한 치수이도록, d1의 최솟값이 결정되면 된다. 또한 본 실시 형태에서는 냉각 가스로서 Ar(아르곤)을 사용했지만 He(헬륨)이나 수소 등의 다른 냉각 가스를 사용해도 된다.Since the performance of cooling the substrate is increased, the smaller the gap d1, the better. However, when the substrate support plate 32 protrudes beyond the end 31a of the tray body 31, the cooling gas is diffused into the process space in the SP chamber 2, so that the substrate support plate 32 is mounted on the tray body 31 The minimum value of d1 may be determined such that the design tolerance required to prevent the portion projecting beyond the end portion 31a is taken into consideration. In the present embodiment, Ar (argon) is used as the cooling gas, but other cooling gas such as He (helium) or hydrogen may be used.

다음으로, 기판 트레이(3)에 대하여 기판 S 및 기판 지지판(32)을 장착하는 방법에 대하여, 도 8a, 8b를 사용하여 설명한다. 기판 트레이(3)에 대한 기판 S 및 기판 지지판(32)의 설치는, 로봇으로 자동으로 행할 수 있다. 처음에, 기판 S가 복수 매 장전된 카세트(102)를 카세트용 로드 포트(103b)에 얹으면, 카세트(102)는 벨트 컨베이어(104)에 의하여 기판 취출 위치(105)까지 반송된다. 카세트(102)가 기판 취출 위치(105)에 배치되면, 하방으로부터 기판 리프트 기구(106)가 상승하고, 모든 기판 S가 리프트 업된다. 그 후, 도시하지 않은 진공 척 기구를 구비한 6축 로봇(107)에 의하여 기판 S의 이면이 진공 척에 의하여 흡착되어 보유 지지된다. 그 후, 기판 S의 센터, 기준면의 위치 설정이 행해진다.Next, a method of mounting the substrate S and the substrate support plate 32 to the substrate tray 3 will be described with reference to FIGS. 8A and 8B. The mounting of the substrate S and the substrate support plate 32 to the substrate tray 3 can be automatically performed by a robot. The cassette 102 is conveyed to the substrate take-out position 105 by the belt conveyor 104 when the cassette 102 in which a plurality of substrates S are loaded is placed on the cassette load port 103b. When the cassette 102 is placed at the substrate take-out position 105, the substrate lift mechanism 106 is elevated from below and all the substrates S are lifted up. Thereafter, the back surface of the substrate S is attracted and held by the vacuum chuck by the six-axis robot 107 provided with a vacuum chuck mechanism (not shown). Thereafter, positioning of the center and reference plane of the substrate S is performed.

기판 반송 동작과 병행하여, 트레이용 로드 포트(108a, 108b)에 장전되어 있는 기판 트레이(3)가, 도시하지 않은 진공 척 기구를 구비한 6축 로봇(110)에 의하여 흡착, 보유 지지되어, 기판 S와 기판 지지판(32)의 설치를 행하는 위한 테이블(111)로 반송된다. 그때, 기판 트레이(3)의 센터, 위치 설정도 행해진다.The substrate tray 3 loaded on the tray using load ports 108a and 108b is sucked and held by the six-axis robot 110 having a vacuum chuck mechanism (not shown) in parallel with the substrate carrying operation, And is transported to a table 111 for mounting the substrate S and the substrate support plate 32. At that time, centering and positioning of the substrate tray 3 are also performed.

6축 로봇(107)에 의하여 보유 지지되어 있는 기판 S는, 성막되는 면이 아래로 되도록 테이블(111)에 놓인 기판 트레이(3)에 대하여 설치된다. 기판 트레이(3)에 기판 S가 설치된 뒤, 기판 S를 보유 지지하기 위한 기판 지지판(32)이 아암(113)에 의하여 보유 지지되어, 이미 기판 S가 설치된 기판 트레이(3)에 대하여 설치된다. 기판 트레이(3)에 대한 기판 S 및 기판 지지판(32)의 설치가 완료되면, 6축 로봇(110)에 의하여, 기판 트레이(3)의 이면이 흡착 보유 지지되고, 성막면이 위로 되도록 기판 트레이(3)를 뒤집고, 성막 처리 장치의 로드 포트(114)로 반송된다.The substrate S held by the six-axis robot 107 is installed to the substrate tray 3 placed on the table 111 so that the surface to be formed is downward. The substrate support plate 32 for holding the substrate S is held by the arm 113 and is installed to the substrate tray 3 already provided with the substrate S after the substrate S is mounted on the substrate tray 3. [ When the installation of the substrate S and the substrate support plate 32 to the substrate tray 3 is completed, the back surface of the substrate tray 3 is attracted and held by the six-axis robot 110, (3), and is conveyed to the load port (114) of the film forming apparatus.

성막 처리가 종료된 기판 트레이(3)는, 상기와 반대의 수순으로 기판 지지판(32)과 기판 S의 제거가 행해지고, 최종적으로 기판 S가 기판 카세트(102)에 장전되면, 벨트 컨베이어(104)에 의하여 카세트용 언로드 포트(103a)로 반송되어, 회수할 수 있다.The substrate support plate 32 and the substrate S are removed in the reverse order from the above and the substrate S is finally loaded on the substrate cassette 102. The substrate conveyor 104, To the cassette unloading port 103a, and can be recovered.

기판 S가 설치된 기판 트레이(3)는 LL실(1) 내로 반송된다. LL실(1) 내는 저진공 영역까지 배기된다. 배기의 완료 후, 기판 트레이(3)는 LL실(1)로부터 SP실(2)로 반송되어, 클램프 링(6)과 트레이 홀더(4)에 의하여 고정된다. SP실(2)은 고진공 영역까지 배기되고, 그 후, SP(스퍼터) 처리가 행해진다. SP 처리는, 프로세스 가스, 예를 들어 Ar과 O2의 혼합 가스를 SP실(2)에 도입하여 SP실(2)을 소정의 압력으로 한 후에, 타깃 홀더(5)에 전력을 투입하여, 소정의 시간이 경과하기까지 이루어진다. 이때 트레이 홀더(4) 내의 냉각 가스 도입로(42)를 통하여, 기판 트레이(3)의 이면과 트레이 홀더(4) 사이의 간극 d1(기판 트레이(3)의 기판 지지판(32)의 2개의 면 중, 기판 지지면과는 반대측의 면과 트레이 홀더(4) 사이의 간극)에 냉각 가스가 도입된다. 냉각 가스는 이 간극 d1로부터 기판 트레이(3)의 기판 지지판(32)에 형성된 관통 구멍(32a)을 통하여, 기판 S와 기판 지지판(32) 사이의 공간에 더 도입된다. 도입한 냉각 가스에 의하여 기판 S를 냉각하면서 성막을 행한다. 성막 종료 후, 전력, 첨가 가스, 냉각 가스의 공급이 정지되고, 기판 트레이(3)는 SP실(2)로부터 LL실(1)에 반송되어, LL실(1) 내에서 벤트를 행하고, 기판 트레이(3)가 취출된다.The substrate tray 3 provided with the substrate S is conveyed into the LL chamber 1. And the inside of the LL chamber 1 is exhausted to the low vacuum region. The substrate tray 3 is transported from the LL chamber 1 to the SP chamber 2 and fixed by the clamp ring 6 and the tray holder 4. The SP chamber 2 is evacuated to a high vacuum region, and then SP (sputter) processing is performed. The SP treatment is performed by introducing a process gas, for example, a mixed gas of Ar and O 2 into the SP chamber 2 to set the SP chamber 2 to a predetermined pressure, then applying electric power to the target holder 5, Until a predetermined time elapses. The gap d1 between the back surface of the substrate tray 3 and the tray holder 4 through the cooling gas introduction path 42 in the tray holder 4 The cooling gas is introduced into the gap between the tray holder 4 and the surface opposite to the substrate supporting surface. The cooling gas is further introduced into the space between the substrate S and the substrate support plate 32 through the through hole 32a formed in the substrate support plate 32 of the substrate tray 3 from the gap d1. And film formation is performed while the substrate S is cooled by the introduced cooling gas. The supply of the electric power, the additive gas and the cooling gas is stopped and the substrate tray 3 is transported from the SP chamber 2 to the LL chamber 1 to perform the venting in the LL chamber 1, The tray 3 is taken out.

기판 S를 보유 지지한 기판 트레이(3)는 LL실(1)로부터 취출되고, 그 후, 대기 중에 있어서 기판 트레이(3)로부터 기판 S가 제거된다. 본 실시 형태에서는, 트레이 본체(31)의 자석(33)과 기판 지지판(32) 사이에 작용하는 자력에 의하여 기판을 보유 지지하기 때문에, 기판 S의 제거가 용이하고, 자동화를 행하는 것도 용이하기 때문에, 저렴한 제거 장치를 설정할 수 있다. 또한 스루풋도 향상된다. 따라서 양산 장치에 있어서 적합하다. 도 11은 성막 장치에 있어서의 기판 트레이의 표면측의 상태를 도시한다. 도 11에 도시된 기판 트레이에서는, 누설 자속 밀도를 작게 하기 위하여 자석(33)과 요크(34)의 두께를 최적화한 결과, 방전 흔적은 확인되지 않았다.The substrate tray 3 holding the substrate S is taken out from the LL chamber 1 and thereafter the substrate S is removed from the substrate tray 3 in the atmosphere. In this embodiment, since the substrate is held by the magnetic force acting between the magnet 33 of the tray main body 31 and the substrate support plate 32, the substrate S can be easily removed and automation can be easily performed , An inexpensive removal device can be set. The throughput is also improved. Therefore, it is suitable for a mass production apparatus. 11 shows the state of the surface side of the substrate tray in the film forming apparatus. In the substrate tray shown in Fig. 11, the thickness of the magnet 33 and the yoke 34 was optimized in order to reduce the leakage magnetic flux density, and no discharge trace was confirmed.

이상에서 설명한 바와 같이 기판 지지판을 자력에 의하여 트레이 본체에 보유 지지하고, 기판 보유 지지부와 기판 지지부로 기판을 보유 지지함으로써, 파티클의 발생이나 기판 처리에의 구조물의 영향을 억제하고, 열전달 매체에 의한 냉각 성능(온도 제어)이 우수하며, 또한 양산 장치에 대응하여 기판의 탈착을 용이하게 할 수 있다는 효과가 있다. 또한 기판 트레이는, 시일 부재를 개재하여 트레이 홀더에 보유 지지되므로, 기판 트레이와 트레이 홀더 사이의 냉각 가스 누설이 없어, 냉각 가스가 누설되는 경로가 기판 트레이와 기판 사이에 한정되므로, 냉각 성능(온도 제어)이 우수하다는 효과가 있다. 트레이 본체의 주변부를 클램프하는 클램프 링의 압박에 의하여, 트레이 본체의 하면과 트레이 홀더의 트레이 본체 지지면이 시일 부재에 의하여 밀봉되므로, 기판 트레이와 트레이 홀더 사이의 냉각 가스 누설이 없어, 냉각 가스가 누설되는 경로가 기판 트레이와 기판 사이에 한정되므로, 냉각 성능(온도 제어)이 우수하다는 효과가 있다. 클램프 링이, 시일 부재와 대향하는 트레이 본체의 주변부를 클램프하도록 배치되어 있으므로, 시일 부재를 지지점으로 하여 기판 트레이가 상측으로 볼록해지도록 휘어, 트레이 본체와 트레이 홀더 사이의 거리가 커지지 않으므로, 냉각 성능(온도 제어)이 우수하다는 효과가 있다. 트레이 홀더 및 또는 기판 지지판에, 기판의 처리면과 반대측의 면에 냉각 가스를 도입하기 위한 가스 도입 구멍이 형성됨으로써, 기판을 효율적으로 냉각할 수 있다는 효과가 있다.As described above, by holding the substrate support plate on the tray body by the magnetic force and holding the substrate by the substrate holding portion and the substrate support portion, the influence of the structure on generation of particles and substrate processing can be suppressed, The cooling performance (temperature control) is excellent, and the substrate can be easily attached and detached corresponding to the mass production apparatus. Further, since the substrate tray is held by the tray holder via the seal member, there is no leakage of cooling gas between the substrate tray and the tray holder, and the path through which the cooling gas leaks is limited between the substrate tray and the substrate. Control) is excellent. The lower surface of the tray main body and the tray main body supporting surface of the tray holder are sealed by the seal member due to the pressing of the clamp ring which clamps the peripheral portion of the tray main body so that there is no leakage of cooling gas between the substrate tray and the tray holder, The leakage path is limited between the substrate tray and the substrate, so that the cooling performance (temperature control) is excellent. Since the clamp ring is arranged so as to clamp the peripheral portion of the tray body facing the seal member, the substrate tray is bent so as to be convex upward with the seal member as a fulcrum, and the distance between the tray body and the tray holder is not increased, (Temperature control) is excellent. There is an effect that the substrate can be efficiently cooled by forming the gas introduction hole for introducing the cooling gas on the surface of the tray holder and / or the substrate support plate opposite to the processing surface of the substrate.

또한 기판의 외경보다 작은 제1 직경을 갖는 제1 개구부와, 제1 개구부와 연접하여 상기 기판의 외경보다 큰 제2 직경을 갖는 제2 개구부를 갖는 기판 보유 지지부를 형성함으로써, 기판 보유 지지부와 기판 지지판에 보다 확실하게 기판을 끼움 지지할 수 있다는 효과가 있다.By forming the substrate holding portion having the first opening having the first diameter smaller than the outer diameter of the substrate and the second opening having the second diameter larger than the outer diameter of the substrate in connection with the first opening, There is an effect that the substrate can be more surely supported on the support plate.

트레이 본체에 자석과 함께 요크를 매설함으로써, 기판 지지판(32)을 얇게 할 수 있기 때문에, 기판 냉각 성능의 향상을 도모할 수 있다는 효과가 있다.Since the yoke is embedded in the tray main body together with the magnets, the substrate supporting plate 32 can be thinned, thereby improving the cooling performance of the substrate.

트레이 본체의 적어도 일부에 비자성 재료판을 매설하고, 요크를 비자성 재료판과 자석 사이에 설치함으로써, 요크로부터 자력선이 누출되었을 경우에 플라즈마 처리 공간에까지 자력선이 작용하는 것을 억제할 수 있다는 효과가 있다.Magnetic material plate is embedded in at least a part of the tray main body and the yoke is provided between the nonmagnetic material plate and the magnet so that the magnetic force lines are prevented from acting on the plasma processing space when the magnetic force lines are leaked from the yoke have.

트레이 본체를 비자성 재료로 형성함으로써, 요크로부터 자력선이 누출되었을 경우에 플라즈마 처리 공간에까지 자력선이 작용하는 것을 억제할 수 있다는 효과가 있다.By forming the tray main body with a non-magnetic material, there is an effect that it is possible to suppress the magnetic force lines from acting on the plasma processing space when magnetic force lines leak from the yoke.

트레이 본체를 Ti(티타늄), 카본 또는 알루미나로 형성함으로써, 기판 트레이를 가볍게 할 수 있으므로, 반송 로봇 등의 반송 시스템의 부담을 적게 할 수 있다. 더욱이 또한 트레이 본체를 Ti(티타늄), 카본 또는 알루미나로 형성함으로써, 기판 트레이를 내열성이 우수한 것으로 할 수 있으므로, 특히 플라즈마로부터 기판 트레이에의 열량의 유입이 큰 대전력의 스퍼터링 성막에 적합하다는 효과가 있다.By forming the tray body from Ti (titanium), carbon, or alumina, the substrate tray can be lightened, so that the burden on the transportation system of the transportation robot or the like can be reduced. Furthermore, since the substrate tray is made of Ti (titanium), carbon, or alumina, the substrate tray can be made excellent in heat resistance, and the effect of being suitable for large-power sputtering deposition with a large amount of heat input from the plasma to the substrate tray have.

기판 지지판의 측에 N극과 S극의 자극이 나타나고, 기판 지지판과는 반대측에 S극과 N극의 자극이 나타나는 편면 2극 자석으로 함으로써, N극과 S극의 양쪽 자극을 기판 지지판의 측을 향하게 할 수 있기 때문에, 기판 지지판에 대한 흡착력이 높아져 기판 보유 지지 성능을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다. 또한 편면 2극 자석으로 함으로써, 기판 보유 지지 성능을 유지하면서 트레이 표면에의 자장의 누설을 저감시킬 수 있다는 효과가 있다.The magnetic poles of the N and S poles appear on the side of the substrate support plate and the poles of the S and N poles appear on the side opposite to the substrate support plate, So that the attraction force to the substrate support plate is increased and the substrate holding performance can be improved. In addition, by using a one-sided two-pole magnet, there is an effect that leakage of the magnetic field to the tray surface can be reduced while maintaining the substrate holding performance.

요크의 두께를, 기판의 처리면측의 트레이 본체 표면에 있어서, 자속 밀도가100가우스 이하로 되도록 설정함으로써, 기판 처리 장치 상에 비정상적인 방전이 발생하는 것을 억제할 수 있다는 효과가 있다.It is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge on the substrate processing apparatus by setting the thickness of the yoke so that the magnetic flux density is 100 gauss or less on the surface of the tray body on the processing surface side of the substrate.

편면 2극 자석을 기판의 주위에 등각도로 복수 N극과 S극이 교대로 되도록 배치함으로써, 기판의 보유 지지 성능을 높게 할 수 있다는 효과가 있다.The effect of holding the substrate can be enhanced by disposing the single-sided dipole magnet so that plural N poles and S poles alternate with each other around the periphery of the substrate at an equal angle.

기판 트레이를 갖는 기판 처리 장치를 사용함으로써, 파티클의 발생이나 기판 처리에의 구조물의 영향을 억제하여, 열전달 매체에 의한 냉각 성능(온도 제어)이 우수한 기판 처리 장치를 실현할 수 있다는 효과가 있다.By using the substrate processing apparatus having the substrate tray, it is possible to realize the substrate processing apparatus which is capable of suppressing the influence of the structure on generation of particles and substrate processing, and having excellent cooling performance (temperature control) by the heat transfer medium.

트레이 홀더와 상기 기판 지지판에, 기판의 처리면과 반대측의 면에 냉각 가스를 도입하기 위한 가스 도입 구멍을 각각 형성함으로써, 기판을 효율적으로 냉각할 수 있다는 효과가 있다.There is an effect that the substrate can be efficiently cooled by forming the gas introduction holes for introducing the cooling gas on the surface of the tray holder and the substrate support plate opposite to the processing surface of the substrate respectively.

또한 기판 지지판과 트레이 홀더의 기판 지지부 사이에 0.3㎜ 이하의 간극 d1을 형성하고, 이 간극 d1에 열전달 매체(냉각 가스)를 흐르게 함으로써, 기판의 냉각 성능을 높일 수 있다는 효과가 있다. 특히 이 부분의 간극을 0.3㎜ 이하로 함으로써 기판의 온도를 보다 저감시킬 수 있고, 특히 기판 상에 리프트 오프용 포토레지스트 패턴이 설치되어 있는 경우에 손상을 끼치지 않는 온도, 즉 100℃ 이하에서 성막할 수 있다는 효과가 있다.Further, there is an effect that the gap d1 of 0.3 mm or less is formed between the substrate support plate and the substrate support portion of the tray holder, and the heat transfer medium (cooling gas) flows through the gap d1. Particularly, by setting the gap of this portion to 0.3 mm or less, the temperature of the substrate can be further reduced. In particular, when the lift-off photoresist pattern is provided on the substrate, There is an effect that can be done.

본 발명은 상기 실시 형태에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위를 공표하기 위하여, 이하의 청구항을 첨부한다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, in order to disclose the scope of the present invention, the following claims are attached.

본원은, 2012년 10월 22일 제출된 일본 특허 출원 제2012-232705호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 그 기재 내용의 전부를 여기에 원용한다.The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-232705 filed on October 22, 2012, the contents of which are incorporated herein by reference in its entirety.

S: 기판
T: 타깃
d1: 간극
1: LL실
2: SP실
3: 기판 트레이
4: 트레이 홀더
5: 타깃 홀더
6: 클램프 링
7: 배기부
8: 압력계
31: 트레이 본체
32: 기판 지지판
32a: 관통 구멍
32b: 기판 지지부
33: 자석
34: 요크
35: 기판 보유 지지부
36: 개구
36a: 제1 개구부
36b: 제2 개구부
42: 냉각 가스 도입로
80: 시일 부재S: substrate
T: Target
d1: Clearance
1: LL room
2: SP room
3: Substrate tray
4: Tray holder
5: Target holder
6: Clamp ring
7:
8: Manometer
31:
32: substrate support plate
32a: Through hole
32b:
33: Magnet
34: York
35: substrate holder
36: aperture
36a: a first opening
36b: second opening
42: Cooling gas introduction furnace
80: seal member

Claims (11)

처리실과, 기판을 보유 지지하는 기판 트레이를 보유 지지하기 위한 트레이 홀더와, 상기 처리실 내에 프로세스 가스를 도입하기 위한 가스 도입부와, 상기 처리실 내를 배기하기 위한 배기부를 갖고, 상기 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치이며,
상기 기판 트레이는, 트레이 본체와, 상기 기판의 하면을 지지하는 기판 지지부를 포함하는 기판 지지판을 구비하고,
상기 트레이 본체는, 상기 기판의 처리해야 하는 부분이 노출되도록 상기 기판의 둘레단부를 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 자력(磁力)에 의하여 상기 기판 지지판을 상기 트레이 본체가 보유 지지하도록 상기 기판 보유 지지부보다도 외측에 배치된 자석을 포함하며,
상기 기판 보유 지지부와 상기 기판 지지부의 사이에 상기 기판의 상기 둘레단부가 배치되고,
상기 트레이 본체에는, 상기 기판의 외경보다 작은 제1 직경을 갖는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부로부터 외측으로 연장된 링면과, 상기 링면에 의하여 상기 제1 개구부와 접속되어 있고 상기 기판의 외경보다 큰 제2 직경을 갖는 제2 개구부가 형성되어 있고, 상기 기판 보유 지지부는, 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 링면에 의하여 형성되어 있고, 상기 링면과 상기 기판 지지부로 상기 기판을 끼움 지지하고, 상기 제2 개구부에 의해 상기 기판의 위치를 규제하며,
상기 기판 트레이는, 상기 트레이 본체의 단부가 시일 부재를 개재하여 상기 트레이 홀더에 의하여 보유 지지되는 것에 의해 보유 지지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A substrate processing apparatus comprising: a processing chamber; a tray holder for holding a substrate tray holding the substrate; a gas introducing section for introducing a process gas into the process chamber; and an exhaust section for exhausting the inside of the process chamber, Processing apparatus,
Wherein the substrate tray includes a substrate support plate including a tray main body and a substrate support for supporting a lower surface of the substrate,
The tray main body includes a substrate holding portion for holding a peripheral end portion of the substrate so that a portion to be processed of the substrate is exposed and a holding portion for holding the substrate holding plate by the magnetic force, A magnet disposed outside of the magnet,
The peripheral end portion of the substrate is disposed between the substrate holding portion and the substrate supporting portion,
Wherein the tray body is provided with a first opening having a first diameter smaller than the outer diameter of the substrate, a ring surface extending outwardly from the first opening, and a ring surface connected to the first opening by the ring surface, Wherein the substrate holding portion is formed by the first opening portion, the second opening portion, and the ring surface, and the substrate is supported by the ring surface and the substrate supporting portion, And the second opening regulates the position of the substrate,
Wherein the substrate tray is held by being held by the tray holder via a seal member at an end of the tray body. 제1항에 있어서,
상기 트레이 본체의 주변부를 클램프하는 클램프 링이 설치되어 있고, 상기 클램프 링에 의한 압박에 의하여, 상기 트레이 본체의 하면과 상기 트레이 홀더의 트레이 본체 지지면이 상기 시일 부재에 의하여 밀봉되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein a clamp ring for clamping a peripheral portion of the tray main body is provided and the lower surface of the tray main body and the tray main body supporting surface of the tray holder are sealed by the seal member by the pressing by the clamp ring / RTI > 제2항에 있어서,
상기 클램프 링은, 상기 시일 부재와 대향하는 상기 트레이 본체의 주변부를 클램프하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the clamp ring is arranged to clamp a peripheral portion of the tray body facing the seal member. 제1항에 있어서,
상기 시일 부재가 O링인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the seal member is an O-ring. 제1항에 있어서,
상기 트레이 홀더 및 상기 기판 지지판 중 적어도 한쪽에는, 상기 기판의 처리면과 반대측의 면에 냉각 가스를 도입하기 위한 가스 도입 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the tray holder and the substrate supporting plate is provided with a gas introduction hole for introducing a cooling gas on a surface opposite to the processing surface of the substrate. 제1항에 있어서,
상기 자석은 상기 트레이 본체에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the magnet is embedded in the tray main body. 제1항에 있어서,
상기 트레이 본체에는 상기 자석으로부터 상기 처리실로의 자장 누설을 억제하도록 요크가 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the yoke is embedded in the tray body so as to suppress leakage of a magnetic field from the magnet to the processing chamber. 제1항에 있어서,
상기 트레이 본체가 비자성 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the tray body is formed of a non-magnetic material. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트레이 본체의 상기 단부는, 상기 트레이 홀더 위에 상기 기판 트레이가 클램프되었을 때 상기 트레이 홀더의 윗면에 접촉하도록 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the end of the tray body is protruded to contact the upper surface of the tray holder when the substrate tray is clamped on the tray holder. 제9항에 있어서,
상기 단부는, 자력에 의해 상기 기판 지지판을 상기 트레이 본체가 보유 지지한 상태에서 상기 기판 지지판의 하면과 상기 트레이 홀더의 사이에 간극이 형성되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the end portion is configured such that a gap is formed between the lower surface of the substrate support plate and the tray holder in a state in which the tray main body holds the substrate support plate by magnetic force. 처리실과, 기판을 보유 지지하는 기판 트레이를 보유 지지하기 위한 트레이 홀더와, 상기 처리실 내에 프로세스 가스를 도입하기 위한 가스 도입부와, 상기 처리실 내를 배기하기 위한 배기부를 갖고, 상기 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치이며,
상기 기판 트레이는, 트레이 본체와, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부를 포함하는 기판 지지판을 구비하고,
상기 트레이 본체는, 상기 기판의 처리해야 하는 부분이 노출되도록 상기 기판의 둘레단부를 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 자력(磁力)에 의하여 상기 기판 지지판을 상기 트레이 본체가 보유 지지하도록 상기 기판 보유 지지부보다도 외측에 배치된 자석을 포함하며,
상기 기판 보유 지지부와 상기 기판 지지부의 사이에 상기 기판의 상기 둘레단부가 배치되고,
상기 기판 트레이는, 시일 부재를 개재하여 상기 트레이 홀더에 의하여 보유 지지되며,
상기 트레이 본체에는, 상기 기판의 외경보다 작은 제1 직경을 갖는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부로부터 외측으로 연장된 링면과, 상기 링면에 의하여 상기 제1 개구부와 접속되어 있고 상기 기판의 외경보다 큰 제2 직경을 갖는 제2 개구부가 형성되어 있고, 상기 기판 보유 지지부는, 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 링면에 의하여 형성되어 있으며, 상기 링면과 상기 기판 지지부로 상기 기판을 끼움 지지하고, 상기 제2 개구부에 의하여 상기 기판의 위치를 규제하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A substrate processing apparatus comprising: a processing chamber; a tray holder for holding a substrate tray holding the substrate; a gas introducing section for introducing a process gas into the process chamber; and an exhaust section for exhausting the inside of the process chamber, Processing apparatus,
Wherein the substrate tray has a substrate support plate including a tray body and a substrate support for supporting the substrate,
The tray main body includes a substrate holding portion for holding a peripheral end portion of the substrate so that a portion to be processed of the substrate is exposed and a holding portion for holding the substrate holding plate by the magnetic force, A magnet disposed outside of the magnet,
The peripheral end portion of the substrate is disposed between the substrate holding portion and the substrate supporting portion,
Wherein the substrate tray is held by the tray holder via a seal member,
Wherein the tray body is provided with a first opening having a first diameter smaller than the outer diameter of the substrate, a ring surface extending outwardly from the first opening, and a ring surface connected to the first opening by the ring surface, Wherein the substrate holding portion is formed by the first opening portion, the second opening portion, and the ring surface, and the substrate is supported by the ring surface and the substrate supporting portion, And the position of the substrate is regulated by the second opening.
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