KR20100093496A - 트레이, 트레이 지지 부재 및 진공 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

진공 용기 내의 미리결정된 위치에 기판을 유지할 수 있는 트레이를 유지할 수 있는 척은 수직으로 이동가능한 프레임과, 프레임으로부터 트레이를 향하여 연장되고, 트레이를 지지할 수 있는 아암을 포함한다. 아암은 트레이에 맞닿는 지지부와, 프레임과 대면하는 지지부의 측부 상에 형성된 카운터보어부를 포함한다. 이러한 구조는 트레이의 뒤틀림을 감소시킬 수 있다.

Description

트레이, 트레이 지지 부재 및 진공 처리 장치{TRAY, TRAY SUPPORT MEMBER, AND VACUUM PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 박막 형성과, 표면 개질, 또는 건식 에칭과 같은 진공 처리를 행하는 트레이 및 트레이 지지 부재와, 트레이 및 트레이 지지 부재를 포함하는 진공 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명은 특히 물체가 트레이 상에 유지되면서 처리될 물체(기판)의 온도를 제어할 수 있는 기능을 갖는 트레이 및 트레이 지지 부재와, 트레이 및 트레이 지지 부재를 포함하는 진공 처리 장치에 관한 것이다.
종래, 처리될 물체(기판)를 이송하는데 사용되는 트레이를 포함하고, 기판의 후측 상의 간격에 온도 전달 기체(가열 기체)를 공급함으로써 미리결정된 온도로 트레이 상에 유지된 기판을 제어할 수 있는 진공 처리 장치가 공지되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 공보 제2002-43404호 참조).
일본 특허 공개 공보 제2002-43404호의 진공 처리 장치는 가열 기체를 사용하여 기판의 온도를 제어하고, 트레이와 기판 사이의 간격에 가열 기체를 공급하는 폐쇄 간격 오목부를 갖는 트레이를 포함하는 장치이다. 처리될 표면에 대향하는 표면이 트레이에 형성된 폐쇄 간격 오목부와 대면하도록 기판은 푸싱 툴을 사용하여 트레이에 고정된다.
가열 기체가 이 상태에서 폐쇄 간격 오목부에 공급되는 경우에, 기판은 밀봉된 가열 기체를 통해 효율적으로 가열될 수 있다. 즉, 진공 용기의 내부가 열전도 효율이 감소하는 진공 상태로 설정되는 경우에도, 기판과 트레이 사이에 형성된 폐쇄 간격에만 기체를 공급함으로써 기판 온도의 제어의 정확도와 효율을 크게 증가시킬 수 있다.
한편, 진공 처리 장치의 생산성은 다수의 기판을 유지할 수 있는 대형 트레이를 사용함으로써 증가될 수 있다. 그러나, 다수의 기판을 유지할 수 있는 대형 트레이가 일본 특허 공개 공보 제2002-43404호의 진공 처리 장치에 사용된다면, 온도 변화에 의해 야기된 트레이의 변형을 더이상 무시할 수 없다. 즉, 트레이의 뒤틀림은 트레이 설정 위치 등을 변화시킨다. 이는 트레이 운반 에러, 기판 위치의 변화에 의해 야기된 불균일한 온도 분포 또는 가열 기체의 누설과 같은 불편함을 유도할 수도 있다. 따라서, 트레이의 크기를 임의로 증가시킬 수 없다.
본 발명의 목적은 트레이가 대형인 경우에도 뒤틀림에 의해 야기된 트레이와 기판의 위치 일탈을 방지함으로써 생산성을 증가시키는 트레이 및 트레이 지지 부재를 제공하고, 트레이 및 트레이 지지 부재를 포함하는 진공 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 기판을 유지하도록 구성된 트레이와, 트레이를 지지하도록 구성된 아암을 포함하는 트레이 지지 부재와, 트레이 지지 부재가 부착된 홀더를 포함하고, 아암은 트레이의 하부 부분에 맞닿는 지지부와, 트레이에 맞닿지 않도록 트레이의 에지 아래에 오목한 형상으로 형성된 카운터보어부를 포함하고, 트레이가 트레이 지지 부재에 의해 지지되는 경우에, 트레이의 외측면의 에지가 카운터보어부 위에 위치설정되고 트레이 지지 부재와 접촉하지 않는 진공 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 기판을 유지하도록 구성된 트레이와, 트레이를 지지하도록 구성된 아암을 포함하는 트레이 지지 부재와, 트레이에 의해 지지되는 기판의 처리될 표면에 대향하는 측부 상에 위치설정되고, 온도를 제어하도록 구성된 홀더를 포함하고, 아암은 트레이의 하부 부분에 맞닿는 지지부와, 트레이에 맞닿지 않도록 트레이의 에지 아래에 오목한 형상으로 형성된 카운터보어부를 포함하고, 트레이가 트레이 지지 부재에 의해 지지되는 경우에, 트레이의 외측면의 에지가 카운터보어부 위에 위치설정되고 트레이 지지 부재와 접촉하지 않는 진공 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 홀더에 부착된 아암을 포함하고, 기판을 유지하도록 구성된 트레이를 지지하도록 구성되고, 아암은 트레이의 하부 부분에 맞닿는 지지부와, 트레이에 맞닿지 않도록 트레이의 에지 아래에 오목한 형상으로 형성된 카운터보어부를 포함하고, 트레이가 아암에 의해 지지되는 경우에, 트레이의 외측면의 에지는 카운터보어부 위에 위치설정되고 트레이 지지 부재와 접촉하지 않는 트레이 지지 부재가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 트레이 위에 위치설정된 홀더에 부착된 트레이 지지 부재에 의해 아래로부터 지지되고, 기판을 유지하도록 구성되고, 트레이는 트레이 지지 부재에 맞닿는 맞닿음부와, 트레이 지지 부재와 접촉하지 않도록 연장하기 위해 맞닿음부의 외부에 형성된 연장부를 포함하는 트레이가 제공된다.
본 발명의 추가적인 특징은 (첨부한 도면을 참조하여) 이하의 예시적인 실시예로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 트레이의 뒤틀림을 방지하여, 예를 들면, 척으로부터의 트레이 위치의 변화를 억제하고, 트레이 위치의 변화로 인한 불편을 방지할 수 있는 트레이 및 트레이 지지 부재를 제공하고, 트레이 및 트레이 지지 부재를 포함하는 진공 처리 장치를 제공할 수 있다. 본 발명은 또한 트레이가 다수의 기판을 유지할 수 있는 대형 트레이이기 때문에, 생산성을 증가시키고, 고정확도의 온도 제어를 수행할 수 있는 트레이 및 트레이 지지 부재를 제공하고, 트레이 및 트레이 지지 부재를 포함하는 진공 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 진공 처리 장치의 개략적인 단면도.
도 2는 제1 실시예에 따른 홀더의 확대된 개략적인 단면도.
도 3a 및 도 3b는 제1 실시예에 따른 트레이 및 척의 정면도.
도 4는 제1 실시예에 따른 트레이가 척에 의해 지지되는 상태의 정면도.
도 5는 제1 실시예에 따른 도 4의 A-A선을 따라 취해진 단면도.
도 6a 내지 도 6c는 제2 실시예에 따른 내부 트레이, 외부 트레이 및 척의 정면도.
도 7a 및 도 7b는 제2 실시예에 따른 내부 트레이가 외부 트레이 및 척에 의해 지지되는 상태의 정면도.
도 8은 제2 실시예에 따른 도 7b의 B-B선을 따라 취해진 단면도.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 이하 설명될 것이다. 이하 설명될 부재, 배열체 등은 본 발명의 실제 예이므로, 본 발명을 제한하지 않아서, 본 발명의 기술 사상과 범주에 따라 이들 요인들을 물론 다양하게 변화시킬 수 있다는 점에 유의하기로 한다.
(제1 실시예)
도 1 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 처리 장치를 설명하는 도면이다. 도 1은 진공 처리 장치의 개략적인 단면도이다. 도 2는 홀더의 확대된 개략적인 단면도이다. 도 3a 및 도 3b는 트레이 및 척의 정면도이다. 도 4는 트레이가 척에 의해 지지되는 상태의 정면도이다. 도 5는 도 4의 A-A선을 따라 취해진 단면도이다. 일부 부분은 도면을 복잡하게 하는 것을 방지하기 위해 이들 도면에 도시되지 않는다는 점에 유의하기로 한다.
본 발명에 따른 진공 처리 장치는 스퍼터링 증착 장치와, 전자 비임 등을 사용하는 박막 형성(PVD 장치), 또는 표면 개질 또는 건식 에칭과 같은 진공 처리에 폭넓게 적용할 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 진공 처리 장치가 스퍼터링 증착 장치에 적용되는 예[진공 처리 장치(1)]가 설명될 것이다.
진공 처리 장치(1)는 이하 설명될 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 진공 처리 장치(1)는 진공 용기(11), 스퍼터링 수단(20), 셔터 기구(30) 및 기판 홀더(홀더)(40)를 주 구성 요소로서 포함한다. 또한, 트레이(50)가 홀더(40)에 부착될 수 있다. 홀더(40) 및 스퍼터링 수단(20)은 스퍼터링 장치(1)의 상부 및 하부 부분에 각각 배열되지만, 본 발명은 홀더(40) 및 스퍼터링 수단(20)의 위치가 절환되는 배열에 또한 당연히 적용될 수 있다는 점에 유의하기로 한다.
진공 용기(11)는 공지된 스퍼터링 장치에 일반적으로 사용되는 스테인리스강 또는 알루미늄 합금으로 제조되는 거의 평행육면체 기밀 중공 부재이다. 기판(2)[트레이(50)] 로딩 및 언로딩용 로드 록 챔버(도시되지 않음)는 게이트 밸브(도시되지 않음)를 통해 진공 용기(11)의 측면에 연결된다.
또한, 배기 포트(도시되지 않음)는 진공 용기(11)의 하부면 근방에 형성된다. 건식 펌프, 극저온 펌프 또는 터보 분자 펌프와 같은 진공 펌프가 배기 포트에 연결되고, 진공 용기(11)를 약 10-5 내지 10-7Pa까지 감압할 수 있다.
스퍼터링 수단(20)은 진공 용기(11)의 하부면 상에 미리결정된 위치에 설치된 스퍼터링 캐소드(도시되지 않음)와, 스퍼터링 증착에 사용되는 재료를 갖는 타겟(도시되지 않음)을 주 구성 요소로서 포함한다. 셔터 기구(30)는 기판을 향하는 스퍼터링 수단(20)으로부터 생성된 증착 재료의 이동을 차단하기 위한 셔터 플레이트 및 셔터 플레이트 구동 제어 기구를 포함한다.
스퍼터링 수단(20) 및 셔터 기구(30)는 공지된 수단 및 기구일 수 있기 때문에, 이들 부재의 상세는 생략될 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 홀더(40)는 기판이 스퍼터링 수단(20)과 대면하기 위해 트레이(50)에 의해 지지되도록 기판(2)을 유지할 수 있는 테이블형 부재이고, 기판(2)을 가열하는 온도 제어 수단으로서 가열 기구(60)와, 트레이(50)를 유지하는 트레이 지지 부재(척)(42)를 포함한다. 홀더(40)는 수직으로 이동가능하고 회전가능하도록 진공 용기(11)의 상부 부분에 기밀식으로 지지되는 기판 회전 샤프트(44)에 부착된다. 기판 회전 샤프트(44)의 높이 조정 기구 및 회전 제어 기구는 공지된 기구일 수 있기 때문에, 이러한 기구의 상세는 생략될 것이다.
도 2를 참조하면, C선의 좌측(L측) 상의 척(42)의 위치는 C선의 우측(R측) 상의 것과 상이하다. 즉, 도 2에서, L측은 척(42)이 트레이(50)를 하향 위치에서 지지하는 상태를 도시하고, R측은 척(42)이 트레이(50)를 상향 위치에서 지지하는 상태를 도시한다. 척(42)이 트레이(50)를 상향 위치에서 지지하는 경우에, 척(42)의 편향력이 홀더(40)에 대해 트레이(50)를 민다. 트레이(50)의 외주연부의 에지는 미리결정된 압력으로 홀더에 맞닿는다.
가열 기구(60)는 가열 기체 공급 경로(62) 및 가열 장치[히터(64)]를 갖는 온도 제어기를 포함한다. 가열 기체 공급 경로(62)는 홀더(40)의 심부에 형성된 기체 공급 파이프이다. 기체 공급 기구(도시되지 않음)로부터 공급되는 가열 기체가 가열 기체 공급 경로(62)로 안내되고 홀더의 (기판의 처리될 표면에 대향하는) 하부 부분에 공급된다.
아르곤 또는 헬륨과 같은 비활성 기체가 가열 기체로서 사용된다는 점에 유의하기로 한다. 도 2를 참조하면, 하나의 가열 기체 공급 경로(62)가 홀더의 중심에 형성된다. 그러나, 실제로 어떠한 기체 분포차도 생성하지 않도록 많은 가열 기체 공급 경로(62)가 형성된다.
온도 제어기는 홀더(40)와 통합된다. 본 실시예에서, 온도 제어기는 거의 링형 형상을 갖는 히터(64)와, 온도 센서 및 제어 유닛을 포함한다. 히터(64)로부터의 출력을 조정하여 홀더(40)의 온도를 제어함으로써, 가열 기체를 통해 기판(2)에 열을 전도하고 기판(2)의 온도를 제어할 수 있다.
홀더(40)는 트레이(50)를 양측으로부터 지지할 수 있도록 한 쌍의 척(42)을 포함한다. 각각의 척(42)은 수직으로 이동가능한 프레임(46)과, 프레임(46)에 고정되고 트레이(50)를 향하여 연장되는 아암(47)을 포함한다. 프레임(46)은 그 축이 기판(2)의 두께 방향(수직 방향)에 평행하도록 설치된 막대형 부재이다. 프레임(46)은 공지된 기구에 의해 수직으로 활주할 수 있도록 홀더(40)에 부착된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 아암(47)은 아래로부터 트레이(50)의 외부 에지를 지지할 수 있도록 홀더(40)의 중심을 향하여 프레임(46)으로부터 연장된다. 동시에, 도 3a에 도시된 바와 같이, 아암(47)은 트레이(50)의 외주연부의 형상을 따라 일정한 길이를 갖는다.
트레이(50)가 후술되는 바와 같이 거의 원형이기 때문에, 아암(47)은 트레이(50)의 형상에 대응하는 거의 원형의 곡선 형성을 또한 갖는다. 따라서, 넓은 범위에 걸쳐 트레이(50)에 맞닿을 수 있어서, 한 쌍의 아암(47)은 우측 및 좌측으로부터 트레이(50)를 신뢰성 있게 지지할 수 있다.
본 실시예에서, 2개의 프레임(46)은 1개의 아암(47)을 지지하고, 한 쌍의 아암(47)은 홀더(40)의 중심선에 대해 대칭적으로 배열된다는 점에 유의하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이러한 배열에 제한되지 않는다. 예를 들면, 척은 1개의 프레임에 의해 거의 U형상, C형상 또는 직사각형 형상을 갖는 1개의 아암을 지지함으로써 또한 구성될 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 트레이(50)는 거의 원형 플레이트 부재이고, 하향으로 노출되어 있는 기판(2)의 처리될 표면으로 기판(2)을 각각 유지할 수 있는 다수의 기판 장착부(52)를 갖는다. 또한, 트레이(50)는 스테인리스강, 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 2개의 직선부(54)는 트레이(50)의 외주연부의 에지를 따라 형성된다. 회전 방향으로의 트레이(50)의 위치 일탈은 직선부(54)를 아암(47)의 형상과 부합시킴으로써 방지된다.
기판 장착부(52)는 기판(2)보다 약간 작은 개구로서 형성되어, 기판(2)이 기판(2)의 외주연부의 에지를 로킹함으로써 장착될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 트레이(50)가 척(42)에 의해 지지되는 경우에, 트레이(50) 및 척(42)은 디스크형 형상으로 합체될 수 있다. 따라서, 트레이(50)가 홀더(40)에 부착되는 경우에, 열용량은 트레이(50)의 위치에 의해 편향되지 않아서, 트레이(50) 상에 장착된 다수의 기판(2)이 균일한 온도로 설정될 수 있다.
도 5는 도 4의 A-A선을 따라 취해진 단면도이다. 상술된 바와 같이, 기판(2)은 트레이(50)에 형성된 기판 장착부(52) 상에 장착되고, 트레이(50)는 아암(47) 및 척(42)에 의해 지지된다. 아암(47)은 지지부(47a) 및 카운터보어부(오목부)(47b)를 갖는다. 지지부(47a)는 트레이(50)의 [스퍼터링 수단(20)과 대면하는] 처리될 표면에 직접 맞닿고, 트레이(50)를 지지한다.
카운터보어부(47b)는 프레임(46)과 대면하는 지지부(47a)의 측부 상에 형성된 오목부이다. 프레임(46)과 대면하는 지지부(47a)의 측부는 카운터보어부(47b)에 의해 지지부(47a)보다 낮게 제조된다. 이는 트레이(50)의 처리될 표면과 동일한 측부 상의 외부 에지[에지(58)]가 아암(47)과 접촉하는 것을 방지한다. 지지 부(47a) 및 카운터보어부(47b)가 본 실시예에서는 직사각형 단면 형상을 갖도록 형성되었지만, 이들은 사다리꼴 형상 또는 반원 형상을 갖도록 형성될 수도 있다.
갭 (G1)(미리결정된 거리)은 척(42)에 의해 트레이(50)를 지지하는 경우에 트레이(50)가 아암(47) 또는 프레임(46)과 접촉하는 것을 방지하기 위해 트레이(50)의 외부 에지의 측면 상에 형성된다. 트레이(50) 및 척(42)은 갭 (G1)에 의해 미리결정된 거리만큼 이격되기 때문에, 트레이(50)의 수평 치수 변화(팽창)에 대해 클리어런스(clearance)를 가질 수 있다.
즉, 트레이(50)는, 열팽창하는 경우에도, 척(42)과 접촉하지 않는다. 이는 트레이(50)가 척(42)으로부터의 척력에 의해 만곡되는(뒤틀리는) 것을 방지할 수 있게 만든다. 또한, 척(42)이 트레이(50)의 팽창에 의해 야기된 스트레스에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 갭 (G1)은 임의의 크기일 수 있지만, 그것은 트레이(50)의 열팽창계수를 고려하여 결정된다.
또한, 거의 링형인 돌출부(56)는 홀더(40)의 측부 상에 트레이(50)의 외주연부 상에 형성된다. 트레이(50)가 척(42)에 의해 홀더(40)에 대해 밀리는 경우, 돌출부(56)는 홀더(40)와 접촉하게 된다. 따라서, 갭이 홀더(40)와 홀더(40)에 대면하는 기판(2)의 (처리될 표면에 대향하는) 표면 사이에 형성될 수 있다.
또한, 돌출부(56)가 트레이(50)의 외주연부를 따라 링 형상으로 형성되기 때문에, 돌출부(56)와, 기판(2)의 측부 상의 홀더(40)의 표면과, 홀더(40)의 측부 상의 트레이(50)의 표면과, 홀더(40)의 측부 상의 기판(2)의 표면에 의해 둘러싸인 간격(폐쇄 간격)을 형성할 수 있다. 기판(2)의 온도는 이 간격에 가열 기체를 공급하고 간격 내에 기체를 밀봉함으로써 효율적으로 제어될 수 있다. 돌출부(56)가 본 실시예에서는 직사각형 단면 형상을 갖도록 형성되었지만, 사다리꼴 형상 또는 반원 형상을 갖도록 또한 형성될 수 있다.
상술된 배열체의 기능 및 효과는 이하 설명될 것이다.
기판(2)이 트레이(50) 상에 장착되고 온도가 제어되는(상승하는) 경우에, 트레이(50)는 뒤틀린다. 트레이(50)가 홀더(40)를 향하여 팽창하면, 트레이(50)는 지지부(47a)의 [프레임(46)의 측부 상의] 외부에 맞닿는다. 이는 카운터보어부(47b)가 트레이(50)의 외부 에지의 하부 부분[에지(58)]이 아암(47)과 접촉하는 것을 방지하기 때문이다.
따라서, 트레이(50)의 뒤틀린 부분은 카운터보어부(47b)로 이동될 수 있다. 한편, 트레이(50)가 트레이(50)의 무게에 의해 스퍼터링 수단(20)을 향하여 팽창하면, 트레이(50)는 지지부(47a)의 내부에 맞닿는다.
카운터보어부(47b)가 형성되기 때문에, 트레이(50)가 뒤틀리고 홀더(40)를 향하여 팽창하는 경우에, 트레이(50)는 뒤틀림에 의해 야기된 만곡부(bend)의 중간 위치에서 지지된다. 따라서, 트레이(50)의 뒤틀림량의 일부는 기판(2)의 위치에 영향을 미치지 않는다. 또한, 트레이(50)가 받침점으로서 지지부(47a)에 의해 지지되는 부분 상에서 트레이(50)가 뒤틀리기 때문에, 트레이(50)의 총 뒤틀림량은 감소한다. 따라서, 지지부(47a)는 양호하게는, 가능한 한 많이 트레이(50)의 중심에 맞닿도록 형성된다. 척(42)으로부터 트레이(50)의 위치의 변화는 트레이(50)의 뒤틀림을 방지함으로써 억제될 수 있다. 따라서, 대형 트레이가 사용되는 경우에도, 트레이(50)를 모으는 경우에 위치 일탈에 의해 야기된 이송 에러를 방지할 수 있다. 예를 들면, 트레이(50)의 뒤틀림이 기판(2)의 위치를 일탈시키는 경우에 가열 기체의 누설에 의해 야기된 불균일한 온도 분포를 또한 방지할 수 있다. 물론, 기판(2)의 위치의 변화에 의해 야기된 증착 정확도의 저하를 또한 억제할 수 있다.
본 실시예에 따른 트레이(50)는 아암(47)의 지지부(47a)에 의해 아래로부터 지지된다는 점에 유의하기로 한다. 그러나, 지지부(47a) 대신에, 아암(47)에 맞닿는 돌출부(맞닿음부)를 트레이(50) 상에 형성한 경우에도, 본 실시예의 트레이(50)의 효과와 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 즉, 트레이(50)의 하부 부분 상에 하향으로 돌출된 부분(맞닿음부)을 형성하고, 이러한 맞닿음부가 아암에 맞닿게 할 수 있다.
맞닿음부는 양호하게는 도 5의 지지부(47a)가 형성된 위치에 형성된다는 점에 유의하기로 한다. 따라서, 맞닿음부가 트레이의 외부 에지 약간 내부에 형성되는 경우에, 도 5에 도시된 트레이(50)와 유사하게, 아암(47)(트레이 지지 부재)과 접촉하는 것을 방지하기 위해 외향으로 연장되는 부분(연장부)이 맞닿음부 외부에 형성된다. 이러한 구조에서, 아암(47)은 지지부(47a)를 가질 필요가 없거나, 또는 지지부(47a)의 높이가 감소될 수 있다.
(제2 실시예)
도 6a 내지 도 6c, 도 7a, 도 7b 및 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 처리 장치를 설명하는 도면이다. 도 6a 내지 도 6c는 트레이 및 척의 정면도이다. 도 7a 및 도 7b는 트레이가 척에 의해 지지되는 상태의 정면도이다. 도 8은 도 7b의 B-B선을 따라 취해진 단면도이다. 일부 부분은 도면을 복잡하게 하는 것을 방지하기 위해 이들 도면에 도시되지 않는다는 점에 유의하기로 한다.
이하의 실시예에서, 예를 들면, 동일한 도면 부호는 제1 실시예에서와 동일한 부재 및 배열체를 나타내고, 반복되는 설명은 생략될 것이다.
본 실시예에 따른 진공 처리 장치는 트레이의 구조에 있어서 제1 실시예의 진공 처리 장치와 상이하다.
본 실시예의 트레이(70)는 내부 트레이(71)와 외부 트레이(72)를 조합하여 얻어진다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 내부 트레이(71)는 다수의 기판 장착부(52)를 갖는 디스크형 부재이고, 스테인리스강, 구리, 구리 합금 또는 알루미늄 합금으로 제조된다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 외부 트레이(72)는 프레임형 부재이고, 스테인리스강 또는 구리 합금으로 제조된다. 제2 아암(74)은 외부 트레이(72)의 전체 내주연부에 걸쳐서 형성된다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 내부 트레이(71)는 제2 아암(74) 상에 내부 트레이(71)를 두어서 외부 트레이(72) 내부에서 지지될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c, 도 7a, 도 7b 및 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(2)은 내부 트레이(71)에 형성된 기판 장착부(52) 상에 장착되고, 내부 트레이(71)는 외부 트레이(72) 내측에서 지지된다. 외부 트레이(72)의 외주연부는 척(42)의 아암(47)에 의해 지지된다.
내부 트레이(71)가 외부 트레이(72) 내부에서 지지되는 구조는 척(42)이 제1 실시예에서 트레이(50)를 지지하는 구조와 거의 동일하다. 제2 아암(74)은 내부 지지부(74a) 및 제2 카운터보어부(74b)를 갖는다. 내부 지지부(74a)는 지지부(47a)의 기능 및 효과와 동일한 기능 및 효과를 갖는다. 제2 카운터보어부(74b)는 카운터보어부(47b)의 기능 및 효과와 동일한 기능 및 효과를 갖는다.
물론 갭 (G2)이, 외부 트레이(72)에 의해 내부 트레이(71)를 지지하는 경우에, 내부 트레이(71)가 외부 트레이(72)와 접촉하지 않도록 형성된다. 내부 트레이(71) 상에 형성된 돌출부(76)가 제1 실시예의 돌출부(56)의 기능과 동일한 기능을 갖는다는 점에 유의하기로 한다. 돌출부(76)와, 기판(2)의 측부 상의 홀더(40)의 표면과, 홀더(40)의 측부 상의 내부 트레이(71)의 표면과, 홀더(40)의 측부 상의 기판(2)의 표면에 의해 둘러싸인 간격(폐쇄 간격)을 형성할 수 있다.
상술된 제2 실시예의 배열체의 기능 및 효과가 이하 설명될 것이다.
척(42)에 의해 외부 트레이(72)를 지지하는 기능은 제1 실시예에서 척(42)에 의해 트레이(50)를 지지하는 효과와 동일하다. 또한, 외부 트레이(72) 내부에서 내부 트레이(71)를 지지하는 효과는 제1 실시예에서 척(42)에 의해 트레이(50)를 지지하는 구조와 동일하다.
즉, 트레이의 뒤틀림이 2개의 부분에서 감소될 수 있기 때문에, 제1 실시예의 트레이(50)의 효과보다 더 큰 효과가 예상될 수 있다. 따라서, 제2 실시예를 다수의 기판(2)을 유지할 수 있는 대형 트레이에 적용함으로써 생산성을 증가시키고 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
제2 실시예에서, 외부 트레이(72)는 링 형상으로 형성된다. 따라서, 외부 트레이(72)가 홀더(40)를 향하여 뒤틀리고 팽창하는 경우에, 지지부(47a)가 외부 트레이(72)의 뒤틀림을 지지하는 받침점은 외부 트레이(72)의 폭의 중간 위치일 수 있다. 외부 트레이(72)의 총 뒤틀림량은 따라서 외부 트레이(72)가 외부 트레이(72)의 폭의 중간 위치에서 지지부(47a)에 맞닿는 구조에 의해 최소화될 수 있다.
또한, 트레이가 내부 트레이(71)와 외부 트레이(72)로 분할되기 때문에, 내부 트레이(71)의 강도를 감소시킬 수 있는데, 즉 내부 트레이(71)의 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서, 내부 트레이(71)는 스테인리스 합금보다 열전도도가 우수한 구리, 구리 합금 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 스테인리스 합금보다 열전도도가 우수한 알루미늄 합금, 구리 또는 구리 합금을 사용하여 내부 트레이를 형성함으로써, 종래의 장치의 정확도보다 높은 정확도로 온도를 제어할 수 있다.
본 실시예에 따른 외부 트레이(72)는 아암(47)의 지지부(47a)에 의해 아래로부터 지지된다는 점에 유의하기로 한다. 그러나, 지지부(47a) 대신에 아암(47)에 맞닿는 돌출부(맞닿음부)를 외부 트레이(72) 상에 형성하는 경우에도, 본 실시예의 외부 트레이(72)의 효과와 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 즉, 외부 트레이(72)의 하부 부분 상에 하향으로 돌출되는 부분(맞닿음부)을 형성하고, 이러한 맞닿음부가 아암에 맞닿게 할 수 있다.
맞닿음부는 양호하게는 도 8에서 지지부(47a)가 형성되는 위치에 형성된다는 점에 유의하기로 한다. 따라서, 맞닿음부가 외부 트레이(72)의 외부 에지 약간 내부에 형성되는 경우에, 도 8에 도시된 외부 트레이(72)와 유사하게, 아암(47)(트레이 지지 부재)과 접촉하는 것을 방지하기 위해 외향으로 연장되는 부분(연장부)이 맞닿음부 외부에 형성된다. 이러한 구조에서, 아암(47)은 지지부(47a)를 가질 필요가 없거나, 또는 지지부(47a)의 높이가 감소될 수 있다.
유사하게, 본 실시예에 따른 내부 트레이(71)는 외부 트레이(72) 상에 형성된 내부 지지부(74a)에 의해 아래로부터 지지된다. 그러나, 내부 지지부(74a) 대신에, 외부 트레이(72)에 맞닿는 돌출부(맞닿음부)를 내부 트레이(71) 상에 형성하는 경우에도, 본 실시예의 내부 트레이(71)의 효과와 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 즉, 내부 트레이(71)의 하부 부분 상에 하향으로 돌출되는 부분(제2 맞닿음부)을 형성하고, 이러한 맞닿음부가 외부 트레이(72)에 맞닿게 할 수 있다.
제2 맞닿음부는 양호하게는 내부 지지부(74a)가 도 8에 형성된 위치에 형성된다. 따라서, 제2 맞닿음부가 내부 트레이(71)의 외부 에지 약간 내부에 형성되는 경우에, 도 8에 도시된 내부 트레이(71)와 유사하게, 외부 트레이(72)와 접촉하는 것을 방지하기 위해 외향으로 연장되는 부분(제2 연장부)이 제2 맞닿음부 외부에 형성된다. 이러한 구조에서, 외부 트레이(72)는 지지부(74a)를 가질 필요가 없거나, 또는 지지부(74a)의 높이가 감소될 수 있다.
본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 후속의 청구범위의 범주는 이러한 모든 변형과 등가의 구조 및 기능을 포함하도록 광의의 해석을 허용해야 한다.
1: 진공 처리 장치
11: 진공 용기
20: 스퍼터링 수단
30: 셔터 기구
40: 기판 홀더
50: 트레이

Claims (16)

  1. 진공 처리 장치이며,
    기판을 유지하도록 구성된 트레이와,
    상기 트레이를 지지하도록 구성된 아암을 포함하는 트레이 지지 부재와,
    상기 트레이 지지 부재가 부착된 홀더를 포함하고,
    상기 아암은 상기 트레이의 하부 부분에 맞닿는 지지부와, 상기 트레이에 맞닿지 않도록 상기 트레이의 에지 아래에 오목한 형상으로 형성된 카운터보어부를 포함하고,
    상기 트레이가 상기 트레이 지지 부재에 의해 지지되는 경우에, 상기 트레이의 외측면의 에지가 상기 카운터보어부 위에 위치설정되고 상기 트레이 지지 부재와 접촉하지 않는 진공 처리 장치.
  2. 진공 처리 장치이며,
    기판을 유지하도록 구성된 트레이와,
    상기 트레이를 지지하도록 구성된 아암을 포함하는 트레이 지지 부재와,
    상기 트레이에 의해 지지되는 기판의 처리될 표면에 대향하는 측부 상에 위치설정되고, 온도를 제어하도록 구성된 홀더를 포함하고,
    상기 아암은 상기 트레이의 하부 부분에 맞닿는 지지부와, 상기 트레이에 맞닿지 않도록 상기 트레이의 에지 아래에 오목한 형상으로 형성된 카운터보어부를 포함하고,
    상기 트레이가 상기 트레이 지지 부재에 의해 지지되는 경우에, 상기 트레이의 외측면의 에지가 상기 카운터보어부 위에 위치설정되고 상기 트레이 지지 부재와 접촉하지 않는 진공 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 트레이 지지 부재는 상기 홀더에 대해 상기 트레이를 밀면서 상기 트레이를 지지하도록 구성되고, 상기 트레이는 상기 기판을 유지하면서 상기 홀더에 대해 밀리는 경우에, 상기 홀더와 간격을 형성하도록 구성되는 진공 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 트레이는 상기 홀더에 대해 맞닿도록 구성된 실질적으로 링형인 돌출부를 상기 홀더의 측부 상에 포함하는 진공 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 트레이는 상기 트레이 지지 부재에 의해 유지되는 외부 트레이와, 상기 외부 트레이에 의해 유지되는 내부 트레이를 포함하고,
    상기 외부 트레이가 상기 홀더에 대해 밀리는 경우에, 상기 내부 트레이는 단독으로 상기 홀더에 맞닿는 진공 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외부 트레이는 상기 내부 트레이를 지지하도록 구성된 제2 아암을 포함하고,
    상기 제2 아암은 상기 내부 트레이의 하부 부분에 맞닿는 내부 지지부와, 상기 내부 트레이에 맞닿지 않도록 상기 내부 트레이의 에지 아래에 오목한 형상으로 형성된 제2 카운터보어부를 포함하고,
    상기 내부 트레이가 상기 외부 트레이에 의해 지지되는 경우에, 상기 내부 트레이의 외측면의 에지는 상기 제2 카운터보어부 위에 위치설정되고 상기 외부 트레이와 접촉하지 않는 진공 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 실질적으로 링형인 돌출부는 상기 내부 트레이 상에 형성되는 진공 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 내부 트레이는 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금으로 구성되는 군으로부터 선택된 재료로 제조되는 진공 처리 장치.
  9. 홀더에 부착된 아암을 포함하고, 기판을 유지하도록 구성된 트레이를 지지하도록 구성된 트레이 지지 부재이며,
    상기 아암은 상기 트레이의 하부 부분에 맞닿는 지지부와, 상기 트레이에 맞닿지 않도록 상기 트레이의 에지 아래에 오목한 형상으로 형성된 카운터보어부를 포함하고,
    상기 트레이가 상기 아암에 의해 지지되는 경우에, 상기 트레이의 외측면의 에지는 상기 카운터보어부 위에 위치설정되고 상기 트레이 지지 부재와 접촉하지 않는 트레이 지지 부재.
  10. 제9항에 있어서, 상기 트레이 지지 부재는 상기 홀더에 대해 상기 트레이를 밀면서 상기 트레이를 지지하도록 구성되는 트레이 지지 부재.
  11. 트레이 위에 위치설정된 홀더에 부착된 트레이 지지 부재에 의해 아래로부터 지지되고, 기판을 유지하도록 구성된 트레이이며,
    상기 트레이는 상기 트레이 지지 부재에 맞닿는 맞닿음부와, 상기 트레이 지지 부재와 접촉하지 않도록 연장하기 위해 상기 맞닿음부 외부에 형성된 연장부를 포함하는 트레이.
  12. 제11항에 있어서, 상기 홀더에 맞닿도록 구성된 실질적으로 링형인 돌출부를 상기 홀더의 측부 상에 더 포함하는 트레이.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 트레이 지지 부재에 의해 유지되는 외부 트레이와, 상기 외부 트레이에 의해 유지되는 내부 트레이를 더 포함하고,
    상기 외부 트레이가 상기 홀더에 대해 밀리는 경우에, 상기 내부 트레이는 단독으로 상기 홀더에 맞닿는 트레이.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 외부 트레이는 상기 내부 트레이를 지지하도록 구성된 제2 아암을 포함하고,
    상기 제2 아암은 상기 내부 트레이의 하부 부분에 맞닿는 내부 지지부와, 상기 내부 트레이에 맞닿지 않도록 상기 내부 트레이의 에지 아래에 오목한 형상으로 형성된 제2 카운터보어부를 포함하고,
    상기 내부 트레이가 상기 외부 트레이에 의해 지지되는 경우에, 상기 내부 트레이의 외측면의 에지는 상기 제2 카운터보어부 위에 위치설정되고 상기 외부 트레이와 접촉하지 않는 트레이.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 외부 트레이는 상기 내부 트레이를 지지하도록 구성된 제2 아암을 포함하고,
    상기 내부 트레이가 상기 트레이 지지 부재에 맞닿는 제2 맞닿음부와, 상기 트레이 지지 부재와 접촉하지 않도록 연장하기 위해 상기 제2 맞닿음부 외부에 형성된 제2 연장부를 포함하는 트레이.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 실질적으로 링형인 돌출부는 상기 내부 트레이 상에 형성되는 트레이.
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