KR102638389B1 - 흡착장치 및 진공처리장치 - Google Patents

흡착장치 및 진공처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102638389B1
KR102638389B1 KR1020217035777A KR20217035777A KR102638389B1 KR 102638389 B1 KR102638389 B1 KR 102638389B1 KR 1020217035777 A KR1020217035777 A KR 1020217035777A KR 20217035777 A KR20217035777 A KR 20217035777A KR 102638389 B1 KR102638389 B1 KR 102638389B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
guide hole
adsorption device
guide
lifting member
Prior art date
Application number
KR1020217035777A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210147020A (ko
Inventor
히로토시 사카우에
테츠히로 오오노
Original Assignee
가부시키가이샤 아루박
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 아루박 filed Critical 가부시키가이샤 아루박
Publication of KR20210147020A publication Critical patent/KR20210147020A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102638389B1 publication Critical patent/KR102638389B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541—Heating or cooling of the substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

냉각용 가스를 이용하여 기판의 냉각을 수행하는 흡착장치에서, 냉각용 가스의 누설을 방지함으로써 기판의 냉각효율을 향상시키는 기술을 제공한다. 본 발명에서는, 승강부재(15)가 기판(10)을 지지하지 않는 상태에서 연결부(15a)가 관통 가이드공(52)의 가이드부(53) 내에 배치됨과 동시에, 기판 지지부(15b)가 관통 가이드공(52)의 수용부(54) 내에 배치되도록 구성되어 있다. 승강부재(15)의 연결부(15a)와 기판 지지부(15b) 사이에 승강부재(15)의 연결부(15a)를 관통 가이드공(52)의 수용부(54)에 설치한 지지벽부(55)와 밀착하여 지지함으로써, 관통 가이드공(52)의 수용부(54)를 가이드부(53)에 대해서 밀폐하는 O링(17)이 설치되어 있다.

Description

흡착장치 및 진공처리장치
본 발명은, 진공 중에 기판을 흡착 유지하는 흡착장치에 관한 것으로, 특히, 냉각용 가스를 이용하여 기판의 냉각을 수행하는 흡착장치의 기술에 관한 것이다.
종래에는 스퍼터링 장치 등에서는 기판의 온도 제어를 정밀하게 수행하기 위해서 흡착장치가 널리 이용되고 있다. 진공 중에서 유리 등의 절연성 기판 상에 성막 등의 처리를 수행하는 장치에서는, 그래디언트 힘에 의해 절연성 기판을 흡착 유지하는 흡착장치가 널리 이용되고 있다.
근년, 이러한 종류의 기술분야에서는, 흡착하는 기판의 크기가 증대하여 온 것에 대응하기 위하여 흡착장치와 기판 사이에 냉각용 공간을 설치하고, 이 냉각용 공간에 가스를 도입하여 기판을 냉각하고 그 온도 제어를 수행하는 것이 제안되었다.
예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 스테이지(104) 상에 설치된 종래의 흡착장치(105)에서는, 도시하지 않은 구멍부를 통해 냉각용 가스를 본체부(150)의 냉각용 공간(151) 내에 도입함으로써 기판(110)의 하면을 냉각하도록 하고 있다.
그리고, 냉각용 공간(151)과 연통하는 관통 가이드공(152) 내에 기판(110)을 승강시키는 승강부재(115)가 설치되어 있다.
이 종래기술에서는 냉각용 가스를 냉각용 공간(151) 내에 도입한 후, 승강부재(115)의 구동부(115a)보다 외경을 크게 형성한 기판 지지부(115b)의 하면을 관통 가이드공(152)의 수용부(154)의 저면(155)에 누른 상태에서 기판(110)의 냉각을 수행한다.
그러나, 종래기술에서는, 승강부재(115)의 기판 지지부(115b)의 하면과 수용부(154)의 저면(155) 사이에 근소한 간극이 발생하고, 이 간극으로부터 냉각용 가스가 가이드부(153)측으로 누설됨으로써, 냉각효율을 향상시키는 것이 곤란하다는 과제가 있다.
일본 특허 제4473145호 공보
본 발명은 상기 종래기술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 냉각용 가스를 이용하여 기판의 냉각을 수행하는 흡착장치에서 냉각용 가스의 누설을 방지함으로써 기판의 냉각효율을 향상시키는 기술을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명은, 유전체 중에 기판을 흡착 유지하기 위한 흡착전극을 갖고, 흡착측 부분에 상기 기판을 가스를 이용하여 냉각하는 냉각용 공간이 설치된 본체부와, 상기 본체부의 냉각용 공간에 연통하고 상기 본체부를 관통하는 관통 가이드공을 통해 상기 기판을 지지하여 승강시키는 승강부재를 갖고, 상기 승강부재는 상기 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부에 연결되어 구동기구에 의해서 구동되는 연결부를 가짐과 동시에, 상기 기판을 지지하지 않는 상태에서 상기 기판 지지부가 상기 관통 가이드공의 상기 냉각용 공간에 연통하는 수용부 내에 배치됨과 동시에, 상기 연결부가 상기 관통 가이드공의 수용부에 연통하는 가이드부 내에 배치되도록 구성되고, 상기 승강부재의 상기 연결부와 상기 기판 지지부 사이에 상기 관통 가이드공의 수용부에 설치한 지지벽부와 밀착하여 지지함으로써, 상기 관통 가이드공의 가이드부를 상기 수용부에 대해서 밀폐하는 씰부재가 설치되어 있는 흡착장치이다.
본 발명은, 상기 승강부재는 그 자중에 의해서 상기 씰부재가 상기 관통 가이드공의 수용부의 지지벽부와 밀착하도록 구성되어 있는 흡착장치이다.
본 발명은, 상기 씰부재가 O링인 흡착장치이다.
본 발명은, 진공조와, 상기 진공조 내에 설치된 상기 어느 하나의 흡착장치를 구비하고, 상기 흡착장치에 의해서 흡착 유지된 기판에 대해서 소정의 처리를 수행하도록 구성되어 있는 진공처리장치이다.
본 발명의 흡착장치에서는, 승강부재의 연결부와 기판 지지부 사이에 씰부재를 설치하고, 이 씰부재를 관통 가이드공에 설치한 지지벽부와 밀착시켜 지지함으로써, 관통 가이드공의 가이드부를 수용부에 대해서 밀폐하도록 함으로써 냉각용 가스를 이용하여 기판의 냉각을 수행하는 흡착장치에서, 냉각용 공간에 도입된 냉각용 가스가 관통 가이드공의 가이드부측으로 누설되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 기판의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 승강부재 측에 씰부재를 설치함으로써, 관통 가이드공의 내경을 가능한 작게 할 수 있으며, 이로 인해 흡착부분의 유효면적을 희생하지 않고 냉각용 가스의 관통 가이드공의 가이드부측으로의 누설을 확실히 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 흡착장치에 따르면, 기판의 냉각효율이 높은 진공처리장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서, 승강부재가, 그 자중에 의해서 씰부재가 본체부의 수용부의 지지벽부와 밀착하도록 구성되어 있는 경우에는 씰부재를 수용부의 지지벽부에 누르는 구성(용수철 등)이 불필요하게 되므로, 간소한 구성의 흡착장치 및 진공처리장치를 제공할 수 있다.
[도 1] (a): 본 발명에 따른 진공처리장치의 일 실시형태인 스퍼터링 장치의 개략 구성도, (b): 상기 스퍼터링 장치에 이용하는 흡착장치의 실시형태를 나타내는 개략 구성도로, 관통 가이드공을 설명하기 위한 도면, (c): 상기 스퍼터링 장치에 이용하는 흡착장치의 실시형태를 나타내는 개략 구성도로, 관통 가이드공 내에 승강부재가 배치된 상태를 설명하기 위한 도면.
[도 2] (a): 본 실시형태의 승강부재의 요부를 나타내는 단면도, (b): 관통 가이드공 내에 배치된 승강부재의 요부를 나타내는 단면도, (c): 본 실시형태의 흡착장치의 요부 단면도로, 승강부재를 본체부의 관통 가이드공 내에 배치한 상태를 나타내는 도면, (d): 본 실시형태의 흡착장치의 요부 단면도로, 승강부재에 의해서 기판을 지지한 상태를 나타내는 도면.
[도 3] 종래의 흡착장치의 예를 나타내는 개략 구성도.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1의 (a)는, 본 발명에 따른 진공처리장치의 일 실시형태인 스퍼터링 장치의 개략 구성도이다. 도 1의 (b)는, 상기 스퍼터링 장치에 이용하는 흡착장치의 실시형태를 나타내는 개략 구성도로, 관통 가이드공을 설명하기 위한 도면, 도 1의 (c)는, 상기 스퍼터링 장치에 이용하는 흡착장치의 실시형태를 나타내는 개략 구성도로, 관통 가이드공 내에 승강부재가 배치된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 (a)는, 본 실시형태의 승강부재의 요부를 나타내는 단면도, 도 2의 (b)는, 관통 가이드공 내에 배치된 승강부재의 요부를 나타내는 단면도, 도 2의 (c)는, 본 실시형태의 흡착장치의 요부 단면도로, 승강부재를 본체부의 관통 가이드공 내에 배치한 상태를 나타내는 도면, 도 2의 (d)는, 본 실시형태의 흡착장치의 요부 단면도로, 승강부재에 의해서 기판을 지지한 상태를 나타내는 도면이다.
도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 스퍼터링 장치(1)는 도시하지 않은 진공 배기계에 접속된 진공조(2)를 갖는다.
이 진공조(2) 내는 스팩터 가스를 도입하도록 구성되며, 그 내부의, 예를 들면 상부에, 타겟(3)이 배치되어 있다.
이 타겟(3)은 도시하지 않은 스팩터 전원에 접속되어 음의 바이어스 전압이 인가되게 된다. 또한, 스팩터 전원의 플러스측은 진공조(2)와 함께 접지된다.
진공조(2) 내의 스테이지(4) 상에는 기판(흡착 대상물)(10)을 흡착 유지하기 위한 흡착장치(5)가 설치되어 있다.
이 흡착장치(5)는 다양한 세라믹스 등의 유전체로 이루어지는 본체부(50) 내에 복수의 흡착전극(11)이 설치되고, 이들 흡착전극(11)에 도시하지 않은 흡착 전원으로부터 각각 전력을 공급하도록 구성되어 있다.
도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 흡착장치(5)의 본체부(50)의 흡착측 부분에는 기판(10)을 냉각하는 냉각용 공간(51)이 설치되어 있다.
그리고, 흡착장치(5)의 본체부(50) 내에는, 냉각용 공간(51)과 연통하여 상기 공간에 냉각용 가스를 도입하는 가스 도입공(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
본 발명에서는 냉각용 가스로서, 예를 들면 아르곤(Ar) 가스, 질소(N2) 가스, 헬륨(He) 등의 희가스를 이용할 수 있다.
냉각용 공간(51)은 본체부(50)의 흡착측 부분에 오목부(凹部)를 형성함으로써 설치되고, 흡착장치(5) 상에 흡착된 기판(10)의 하면과 대향하도록 배치되어 있다.
흡착장치(5)의 본체부(50)에는 냉각용 공간(51)에 연통하고, 그리고 본체부(50)를 관통하여 스테이지(4)에 이르는 복수의 관통 가이드공(52)이 설치되어 있다.
이들 관통 가이드공(52)의 내부에는 관통 가이드공(52)을 통해 기판(10)을 지지하여 승강시킴으로써 기판(10)을 흡착장치(5) 상에 재치(載置) 또는 기판(10)을 흡착장치(5)로부터 이탈시키기 위한 승강부재(15)가 각각 설치되어 있다.
관통 가이드공(52)은 연직방향으로 연장되도록 형성된 가이드부(53)를 갖고, 관통 가이드공(52)의 상단부에는 냉각용 공간(51)과 연통하는 수용부(54)가 설치되어 있다.
그리고, 관통 가이드공(52)의 가이드부(53)와 수용부(54) 사이에는, 후술하는 승강부재(15)의 씰위치 결정부(15d)와 대향하고, 수용부(54)로부터 가이드부(53)를 향해 내경이 작아지도록 형성된 테이퍼 형상의 지지벽부(55)가 설치되어 있다(도 2의 (b) 참조).
본 실시형태의 승강부재(15)는, 예를 들면 스테인리스 등의 금속재료로 이루어지는 것으로, 연직방향으로 연장되도록 형성되어 구동기구(16)(도 1의 (a) 참조)에 연결된 원주 형상의 샤프트로 이루어지는 연결부(15a)와, 이 연결부(15a)의 상단부에 설치되어 기판(10)을 지지하는 원주 형상의 기판 지지부(15b)를 가진다.
승강부재(15)는 기판(10)을 지지하지 않는 상태에서, 기판 지지부(15b)가 관통 가이드공(52)의 수용부(54) 내에 배치됨과 동시에, 연결부(15a)가 관통 가이드공(52)의 가이드부(53) 내에 배치되도록 구성된다.
본 실시형태의 승강부재(15)는 일체적으로 형성되며, 예를 들면 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 연결부(15a)의 외경이 기판 지지부(15b)의 외경보다 작아지도록 각각의 치수가 설정된다.
여기서, 기판 지지부(15b)의 연결부(15a)측 부분에는 연결부(15a)를 향해 외경이 작아지도록 테이퍼 형상으로 형성된 씰위치 결정부(15d)가 설치되며, 이 씰위치 결정부(15d)의 연결부(15a)측 부분에 연결부(15a)보다 소경의 원주 형상의 홈부(15e)가 설치되어 있다.
그리고, 승강부재(15)의 연결부(15a)와 기판 지지부(15b) 사이에, 관통 가이드공(52)의 수용부(54)를 가이드부(53)에 대해서 밀폐하는 O링(17)(씰부재)이 설치되어 있다.
본 실시형태의 O링(17)은 승강부재(15)의 홈부(15e)의 외경보다 약간 작은 내경을 갖고, 또한, 기판 지지부(15b)의 외경보다 작은 외경을 가지도록 형성된다.
그리고, O링(17)을 승강부재(15)에 부착한 경우, O링(17)이 상술한 씰위치 결정부(15d) 및 홈부(15e)에 밀착함과 동시에, 연결부(15a)의 상부면(15f)에 접촉하도록, 씰위치 결정부(15d), 홈부(15e) 및 연결부(15a)의 상부면(15f)의 형상과 치수가 설정되고, 또한 O링(17)의 치수가 설정된다.
또한, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, O링(17)은 승강부재(15)를 관통 가이드공(52) 내에 배치한 경우, 관통 가이드공(52)의 지지벽부(55)와 밀착하도록 O링(17)의 치수 및 관통 가이드공(52)의 지지벽부(55)의 형상 및 치수가 설정된다.
그리고, 본 실시형태의 승강부재(15)는 기판 지지부(15b)의 상면에, 예를 들면 수지나 고무 등의 탄성부재로 이루어지는 평판 형상의 보호부재(15c)가 장착되어 있다.
이 보호부재(15c)는 도 2의 (d)에 나타내는 바와 같이, 승강부재(15)에 의해서 기판(10)을 지지한 경우, 기판(10)의 이면에 상처를 내지 않으며, 또한, ESD(박리대전) 등의 문제를 일으키지 않는 역할을 수행하기 위한 것이다.
이상, 상술한 본 실시형태의 흡착장치(5)에서는 승강부재(15)의 연결부(15a)와 기판 지지부(15b) 사이에 씰부재로서 O링(17)이 설치되고, 이 O링(17)을 관통 가이드공(52)에 설치한 지지벽부(55)와 밀착시켜 지지함으로써, 관통 가이드공(52)의 수용부(54)를 가이드부(53)에 대해서 밀폐하도록 하였으므로, 냉각용 가스를 이용하여 기판(10)의 냉각을 수행하는 경우, 냉각용 공간(51)에 도입된 냉각용 가스가 관통 가이드공(52)의 가이드부(53)측으로 누설되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 기판(10)의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 승강부재(15)측에 O링(17)을 설치함으로써 관통 가이드공(52)의 내경을 가능한 작게 할 수 있으며, 이로 인해 흡착부분의 유효 면적을 희생하지 않고 냉각용 가스가 관통 가이드공(52)의 가이드부(53)측으로 누설되는 것을 확실히 방지할 수 있다.
이와 같이 본 실시형태의 흡착장치(5)에 따르면, 기판의 냉각효율이 높은 컴팩트한 구성의 진공처리장치(1)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 승강부재(15)가 그 자중에 의해서 O링(17)이 관통 가이드공(52)의 수용부(54)의 지지벽부(55)와 밀착하도록 구성되어 있음으로써, O링(17)을 수용부(54)의 지지벽부(55)에 누르는 구성이 불필요하게 되어 그 결과, 간소한 구성의 흡착장치 및 진공처리장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시형태로 한정되지 않고, 다양한 변경을 수행할 수 있다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는 승강부재(15)에 테이퍼 형상의 씰위치 결정부(15d)를 설치함과 동시에, 관통 가이드공(52)에 테이퍼 형상의 지지벽부(55)를 설치하도록 하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 승강부재(15)의 씰위치 결정부(15d) 및 관통 가이드공(52)의 지지벽부(55)를 승강부재(15) 및 관통 가이드공(52)의 길이방향과 직교하도록 설치할 수도 있다.
더욱이, 본 발명은 스퍼터링 장치뿐만 아니라, 예를 들면 증착장치나 에칭장치 등의 다양한 진공처리장치에 적용할 수 있다.
1: 스퍼터링 장치(진공처리장치)
2: 진공조
3: 타겟
4: 스테이지
5: 흡착장치
10: 기판
11: 흡착전극
15: 승강부재
15a: 연결부
15b: 기판 지지부
15c: 보호부재
15d: 씰위치 결정부
15e: 홈부
15f: 상부면
16: 구동기구
17: O링(씰부재)
50: 본체부
51: 냉각용 공간
52: 관통 가이드공
53: 가이드부
54: 수용부
55: 지지벽부

Claims (4)

  1. 유전체 중에 기판을 흡착 유지하기 위한 흡착전극을 갖고, 흡착측 부분에 상기 기판을 가스를 이용하여 냉각하는 냉각용 공간이 설치된 본체부와,
    상기 본체부의 냉각용 공간에 연통하고, 상기 본체부를 관통하는 관통 가이드공을 통해 상기 기판을 지지하여 승강시키는 승강부재를 갖고,
    상기 승강부재는, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부에 연결되어 구동기구에 의해서 구동되는 연결부를 가짐과 동시에, 상기 기판을 지지하지 않는 상태에서 상기 기판 지지부가 상기 관통 가이드공의 상기 냉각용 공간에 연통하는 수용부 내에 배치됨과 동시에, 상기 연결부가 상기 관통 가이드공의 수용부에 연통하는 가이드부 내에 배치되도록 구성되는 흡착장치이며,
    상기 승강부재의 상기 연결부와 상기 기판 지지부 사이에는, 상기 기판 지지부로부터 상기 연결부를 향해 외경이 작아지도록 테이퍼 형상으로 형성된 씰위치 결정부와, 상기 씰위치 결정부와 상기 연결부 사이에 형성된 상기 연결부 보다 작은 직경의 원주 형상의 홈부가 구비되고,
    상기 홈부에는, 상기 씰위치 결정부에 밀착하는 고리 형상의 씰부재가 장착되고,
    상기 씰부재는, 상기 기판을 지지하지 않는 상태에서, 상기 관통 가이드공의 수용부로부터 상기 관통 가이드공의 가이드부를 향해 내경이 작아지도록 형성된 테이퍼 형상의 지지벽부와 밀착함으로써, 상기 관통 가이드공의 가이부를 상기 수용부에 대해서 밀폐하는 흡착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강부재는, 그 자중에 의해서 상기 씰부재가 상기 관통 가이드공의 수용부의 지지벽부와 밀착하도록 구성되어 있는,
    흡착장치.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 씰부재가 O링인,
    흡착장치.
  4. 진공조와,
    상기 진공조 내에 설치된 제1항 기재의 흡착장치를 구비하고,
    상기 흡착장치에 의해서 흡착 유지된 기판에 대해서 소정의 처리를 수행하도록 구성되는,
    진공처리장치.
KR1020217035777A 2019-07-02 2020-06-04 흡착장치 및 진공처리장치 KR102638389B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019123742 2019-07-02
JPJP-P-2019-123742 2019-07-02
PCT/JP2020/022121 WO2021002141A1 (ja) 2019-07-02 2020-06-04 吸着装置及び真空処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210147020A KR20210147020A (ko) 2021-12-06
KR102638389B1 true KR102638389B1 (ko) 2024-02-21

Family

ID=74100689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217035777A KR102638389B1 (ko) 2019-07-02 2020-06-04 흡착장치 및 진공처리장치

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6972386B2 (ko)
KR (1) KR102638389B1 (ko)
CN (1) CN113939903A (ko)
TW (1) TWI804737B (ko)
WO (1) WO2021002141A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000195935A (ja) 1998-12-25 2000-07-14 Nec Kyushu Ltd 半導体製造装置
KR100646318B1 (ko) * 2005-08-19 2006-11-23 동부일렉트로닉스 주식회사 플라즈마 식각 장치
JP2010021405A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0432230A (ja) * 1990-05-29 1992-02-04 Tokyo Electron Ltd ドライ洗浄装置
US5366002A (en) * 1993-05-05 1994-11-22 Applied Materials, Inc. Apparatus and method to ensure heat transfer to and from an entire substrate during semiconductor processing
JP4824590B2 (ja) * 2007-01-31 2011-11-30 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP5876065B2 (ja) * 2011-10-13 2016-03-02 株式会社アルバック 真空処理装置
JP6224958B2 (ja) * 2013-02-20 2017-11-01 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
CN105810612B (zh) * 2016-03-24 2018-12-21 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板冷却设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000195935A (ja) 1998-12-25 2000-07-14 Nec Kyushu Ltd 半導体製造装置
KR100646318B1 (ko) * 2005-08-19 2006-11-23 동부일렉트로닉스 주식회사 플라즈마 식각 장치
JP2010021405A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021002141A1 (ja) 2021-09-13
JP6972386B2 (ja) 2021-11-24
WO2021002141A1 (ja) 2021-01-07
CN113939903A (zh) 2022-01-14
TWI804737B (zh) 2023-06-11
TW202117045A (zh) 2021-05-01
KR20210147020A (ko) 2021-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10796932B2 (en) Plasma processing apparatus
KR100238629B1 (ko) 정전척을 가지는 재치대 및 이것을 이용한 플라즈마 처리장치
KR100406692B1 (ko) 기판유지 방법 및 기판유지 장치
KR100929448B1 (ko) 기판 유지 기구 및 플라즈마 처리 장치
CN101911251A (zh) 用于处理衬底的设备和方法
CN102191502A (zh) 气体簇射用构造体和基板处理装置
KR20120010165A (ko) 실드 부재, 그 구성 부품 및 실드 부재를 구비한 기판 탑재대
TWI512885B (zh) Substrate processing device
KR102638389B1 (ko) 흡착장치 및 진공처리장치
KR100648402B1 (ko) 플라즈마 처리장치
JP2020017590A (ja) 基板支持装置およびプラズマ処理装置
KR20120136325A (ko) 실드 부재의 구성 부품 및 기판 탑재대
KR100638059B1 (ko) 플라즈마 처리장치
JP2019046865A (ja) プラズマ処理装置及び方法
JPH0786382A (ja) 基板保持方法及び基板保持装置
TW202029263A (zh) 靜電夾盤及其所在的電漿處理裝置
KR101256485B1 (ko) 기판처리장치의 공정챔버
KR101079224B1 (ko) 상부전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치
JP2001108796A (ja) 固体廃棄物減容処理装置およびその運転方法
KR20180101199A (ko) 가스 도입 기구 및 열처리 장치
KR101342991B1 (ko) 플라즈마 식각 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템
JP3269881B2 (ja) 半導体製造装置
JPH11135448A (ja) 縦型処理装置
JP2000288857A (ja) 静電チャック装置及び載置台
KR20240011013A (ko) 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right