KR20170017004A - Substrate processing device and film forming device - Google Patents
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Abstract
기판처리 장치는, 케이싱(21)과, 케이싱 내부에 위치하는 중공의 요동암(23)을 구비한다. 요동암은, 케이싱에 접속되는 중공의 요동중심축부(23a)와, 요동단(swinging end)인 중공의 연결축부(23b)를 포함한다. 또한 기판처리장치는, 케이싱 내부에 위치하고, 기판과 마주보는 처리공간을 요동중심축부의 축방향(P)과 직교하는 방향으로 이동하여 기판에 처리를 실시하는 처리부(22)를 구비한다. 처리부는, 처리부의 이동을 추종하여 연결축부(23b)가 처리부와 병진 가능하도록 연결축부에 연결되어 있다. 따라서, 처리부(22)의 이동에 의해 요동암(23)이 요동한다. 또한, 기판처리장치는, 요동암(23)의 내부에 위치하고, 요동중심축부(23a)내를 통하여 케이싱 외부에 위치하는 유틸리티에 접속되며, 또한 연결축부(23b)내를 통하여 처리부에 접속되는 접속라인을 구비한다. The substrate processing apparatus has a casing (21) and a hollow swing arm (23) positioned inside the casing. The swing arm includes a hollow swinging central shaft portion 23a connected to the casing and a hollow connecting shaft portion 23b which is a swinging end. The substrate processing apparatus further includes a processing section (22) located inside the casing and moving the processing space facing the substrate in a direction orthogonal to the axial direction (P) of the swinging central axis part to perform processing on the substrate. The processing section follows the movement of the processing section and is connected to the connecting shaft section so that the connecting shaft section 23b can be translated with the processing section. Therefore, the swing arm 23 rocks by the movement of the processing section 22. [ The substrate processing apparatus is connected to a utility which is located inside the swing arm 23 and is located outside the casing through the inside of the swinging central shaft portion 23a and which is connected to the processing section through the inside of the connecting shaft portion 23b Line.
Description
본 명시 기술은, 기판에 처리를 실시하는 기판처리 장치, 및 기판에 박막을 형성하는 성막(成膜) 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a substrate processing apparatus for performing a process on a substrate and a film forming apparatus for forming a thin film on the substrate.
기판에 박막을 형성하는 스퍼터 장치로서, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 타겟을 포함하는 캐소드가, 기판에서 대향하는 한 쌍의 변의 일방에서 타방을 향해 이동하는 스퍼터 장치가 알려져 있다. 이러한 스퍼터 장치에서는, 캐소드가 이동하면서 기판을 향해 스퍼터 입자를 방출한다.As a sputtering apparatus for forming a thin film on a substrate, for example, as disclosed in Patent Document 1, a sputtering apparatus is known in which a cathode containing a target moves from one side of a pair of opposite sides of the substrate toward the other side. In such a sputtering apparatus, the cathode moves while emitting the sputtering particles toward the substrate.
그런데, 스퍼터 장치는, 타겟에 전력을 공급하는 전력선이나, 타겟의 표면에 스퍼터 가스를 공급하는 배관 등을 포함하는 접속 라인을 가지고 있다. 상술한 스퍼터 장치에서는, 캐소드가 이동할 때마다, 접속 라인이, 캐소드가 이동하는 만큼 캐소드가 배치된 챔버 밖에서 안을 향해 끌어들여지거나 챔버 안에서 밖을 향해 끌려 나오게 된다. 그리고 캐소드가 이동할 때마다, 접속 라인이 끌려가거나, 접속 라인과 접속 라인을 안내하는 부재가 스치거나 하기 때문에, 접속 라인은 기계적인 부하를 반복해서 받게 된다.Incidentally, the sputtering apparatus has a connection line including a power line for supplying electric power to the target, a pipe for supplying sputter gas to the surface of the target, and the like. In the sputtering apparatus described above, every time the cathode moves, the connection line is pulled inwardly or outwardly from the chamber outside the chamber in which the cathode is arranged as the cathode moves. And, every time the cathode moves, the connecting line is repeatedly subjected to a mechanical load because the connecting line is pulled or the connecting line and the member guiding the connecting line are skewed.
스퍼터 장치 등의 성막 장치에 한정되지 않고, 기판을 처리하는 처리부가, 기판과 서로 마주보는 공간을 이동하는 기판처리 장치일 경우, 상술한 사항은 대체로 공통된다.Sputtering apparatus, or the like, and in the case of a substrate processing apparatus in which a processing section for processing a substrate moves in a space opposed to the substrate, the above-mentioned matters are generally common.
본 명시 기술은, 기판을 처리하는 처리부에 접속된 접속 라인이 케이싱 내부와 케이싱 외부 사이의 출입에 기인되어 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있는 기판처리 장치, 및 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present disclosure to provide a substrate processing apparatus and a film forming apparatus capable of reducing a mechanical load which is caused by a connection line connected to a processing section for processing a substrate due to the entry and exit between the inside of the casing and the outside of the casing .
본 명시 기술에서의 기판처리 장치의 일 양태는, 케이싱과, 상기 케이싱 내부에 위치하는 중공(中空)의 요동암을 구비한다. 이 요동암은, 상기 케이싱에 접속되는 중공의 요동중심축부와, 요동단(swinging end)인 중공의 연결축부를 포함한다. 또한, 기판처리 장치는, 상기 케이싱 내부에 위치하고, 기판과 서로 마주보는 처리 공간을 상기 요동중심축부의 축방향과 직교하는 방향으로 이동하여 상기 기판에 처리를 실시하는 처리부를 구비한다. 이 처리부는, 상기 처리부의 이동을 추종하여 상기 연결축부가 상기 처리부와 병진(竝進) 가능하도록 상기 연결축부에 연결되고, 상기 처리부의 이동에 의해 상기 요동암을 요동시킨다. 또한, 기판처리 장치는, 상기 요동암의 내부에 위치하고, 상기 요동중심축부내를 통하여 상기 케이싱 외부에 위치하는 유틸리티에 접속되며, 또한 상기 연결축부내를 통하여 상기 처리부에 접속되는 접속 라인을 구비한다.One embodiment of the substrate processing apparatus in the present specification includes a casing and a hollow swinging arm located inside the casing. The rocking arm includes a hollow pivot center shaft portion connected to the casing and a hollow connecting shaft portion that is a swinging end. The substrate processing apparatus further includes a processing section which is located inside the casing and moves the processing space facing the substrate with respect to the substrate in a direction orthogonal to the axial direction of the swinging central axis section to perform processing on the substrate. The processing section is connected to the connection shaft section so that the connection shaft section follows the movement of the processing section so as to be able to translate with the processing section, and causes the swinging arm to swing by the movement of the processing section. The substrate processing apparatus further includes a connection line which is located inside the swing arm and is connected to a utility located outside the casing through the inside of the swing center shaft and connected to the processing unit through the connection shaft .
이러한 구성에 의하면, 처리부가 연결축부와 함께 병진할 때, 요동중심축부를 중심으로 하여 요동암은 요동한다. 이 때, 요동암내에 위치하는 접속 라인은, 요동암의 요동을 추종하면서 처리부와의 접속을 유지한다. 따라서, 접속 라인은 요동중심축부를 통하여 요동암의 내부와 외부와의 사이에서 거의 출입되지 않는다. 즉, 접속 라인은, 요동암의 요동을 추종하여, 요동중심축부를 중심으로 하여 요동한다. 그러므로, 케이싱 내부와 외부 사이에서 변화하는 접속 라인의 길이의 변화량은, 처리부의 이동거리보다 작아도 된다. 결과적으로, 케이싱 내부와 케이싱 외부 사이의 출입에 기인하여 접속 라인이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.According to this configuration, when the processing portion translates together with the connection shaft portion, the swinging arm rocks about the swinging central axis portion. At this time, the connection line located in the swinging arm keeps connection with the processing unit while following the swinging motion of the swinging arm. Therefore, the connection line is hardly inserted or removed between the inside and the outside of the swing arm through the swing center shaft portion. That is, the connection line rocks about the swinging central axis portion following the swinging motion of the swinging arm. Therefore, the amount of change in the length of the connecting line that changes between the inside of the casing and the outside may be smaller than the moving distance of the treating section. As a result, the mechanical load received by the connection line due to the entry / exit between the inside of the casing and the outside of the casing can be reduced.
본 명시 기술에서의 성막 장치의 일 양태는, 케이싱과, 상기 케이싱 내부에 위치하는 중공의 요동암을 구비한다. 이 요동암은, 상기 케이싱에 접속되는 중공의 요동중심축부와, 요동단인 중공의 연결축부를 포함한다. 또한, 성막 장치는, 상기 케이싱 내부에 위치하고, 기판과 서로 마주보는 처리 공간을 상기 요동중심축부의 축방향과 직교하는 방향으로 이동하고, 상기 기판을 향해 성막 재료를 방출함으로써 상기 기판상에 막을 형성하는 성막부를 구비한다. 이 성막부는, 상기 성막부의 이동을 추종하여 상기 연결축부가 상기 성막부와 병진 가능하도록 상기 연결축부에 연결되고, 상기 성막부의 이동에 의해 상기 요동암을 요동시킨다. 또한, 성막 장치는, 상기 요동암의 내부에 위치하고, 상기 요동중심축부내를 통하여 상기 케이싱 외부에 위치하는 유틸리티에 접속되고, 또한 상기 연결축부내를 통하여 상기 성막부에 접속되는 접속 라인을 구비한다.One embodiment of the film forming apparatus in this specification includes a casing and a hollow swinging arm that is located inside the casing. The swinging arm includes a hollow swinging central shaft portion connected to the casing and a hollow connecting shaft portion which is a swinging end. In addition, the film forming apparatus may further include a step of moving a processing space facing the substrate with respect to the substrate in a direction orthogonal to the axial direction of the swinging central axis portion, and forming a film on the substrate by discharging the film forming material toward the substrate As shown in Fig. The film forming portion is connected to the connecting shaft portion so that the connecting shaft portion can follow the movement of the film forming portion and can translate to the film forming portion, and causes the swinging arm to rock by the movement of the film forming portion. The film forming apparatus further includes a connection line which is located inside the swinging arm and is connected to a utility located outside the casing through the inside of the swinging central axis portion and connected to the film forming portion through the connection shaft portion .
이러한 구성에 의하면, 성막부가 연결축부와 함께 병진할 때, 요동중심축부를 중심으로 하여 요동암은 요동한다. 이 때, 요동암내에 위치하는 접속 라인은, 요동암의 요동을 추종하면서 성막부와의 접속을 유지한다. 따라서, 접속 라인은, 요동중심축부를 통하여 요동암의 내부와 외부 사이에서 거의 출입되지 않는다. 즉, 접속 라인은, 요동암의 요동을 추종하여 요동중심축부를 중심으로 하여 요동한다. 그러므로, 케이싱 내부와 외부 사이에서 변화되는 접속 라인의 길이의 변화량은, 성막부의 이동거리보다 작아도 된다. 결과적으로, 케이싱 내부와 케이싱 외부 사이의 출입에 기인하여 접속 라인이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.According to this configuration, when the film forming portion translates together with the connecting shaft portion, the swinging arm rocks around the swinging central shaft portion. At this time, the connection line located in the pivoting arm keeps connection with the film forming section while following the swinging motion of the pivoting arm. Therefore, the connection line is hardly inserted or removed between the inside and the outside of the swing arm through the swing center shaft portion. That is, the connection line rocks around the swinging central shaft portion in accordance with the swinging motion of the swinging arm. Therefore, the amount of change in the length of the connecting line that changes between the inside of the casing and the outside may be smaller than the moving distance of the film forming portion. As a result, the mechanical load received by the connection line due to the entry / exit between the inside of the casing and the outside of the casing can be reduced.
바람직하게는, 상기 기판처리 장치에서 상기 처리부는, 상기 연결축부를 상기 처리부에 대하여 회전 가능하게 지지하는 축지지부를 구비한다. 또한, 바람직하게는 상기 요동암은, 상기 요동중심축부에 대해 상기 연결축부를 변위시켜 상기 요동중심축부와 상기 연결축부 사이의 거리를 신축시키는 신축기구를 구비한다. 이러한 구성에서, 신축기구는 상기 요동중심축부와 상기 연결축부 사이의 거리를 상기 요동중심축부와 상기 축지지부 사이의 거리에 맞도록 변화시킨다.Preferably, in the substrate processing apparatus, the processing section includes a shaft support portion that rotatably supports the connection shaft portion with respect to the processing portion. Preferably, the rocking arm is provided with an expanding and contracting mechanism for displacing the connecting shaft portion with respect to the swinging central shaft portion, thereby expanding and contracting the distance between the swinging central shaft portion and the connecting shaft portion. In this configuration, the extensible mechanism changes the distance between the pivot center shaft portion and the connection shaft portion to match the distance between the pivot center shaft portion and the shaft support portion.
이러한 구성에 의하면, 처리부가 연결축부와 함께 병진할 때, 요동암의 신축기구가, 요동중심축부와 연결축부 사이의 거리를, 요동중심축부와 축지지부 사이의 거리에 맞추어 변화시킨다. 이에 따라, 요동암의 연결축부를, 처리부의 이동에 추종시킬 수 있다.With this configuration, when the processing portion translates together with the connecting shaft portion, the extending and retracting mechanism of the swinging arm changes the distance between the swinging central shaft portion and the connecting shaft portion according to the distance between the swinging central shaft portion and the shaft supporting portion. Thus, the connection shaft portion of the swing arm can follow the movement of the processing portion.
바람직하게는, 상기 기판처리 장치에서, 상기 접속 라인은, 복수의 라인 구성요소로 구성된다. 또한 바람직하게는, 상기 복수의 라인 구성요소는, 상기 요동암의 내부에 배치되는 동시에, 상기 요동암에 개별적으로 고정되고, 상기 신축기구에 의한 상기 요동암의 신축에 맞추어, 서로간의 거리를 신축시키는 2개의 중간강체배선을 포함한다. 또한 바람직하게는, 상기 복수의 라인 구성요소는, 상기 요동암의 내부에 배치되는 동시에, 상기 2개의 중간강체배선 사이에 접속되고, 가요성을 가져 상기 2개의 중간강체배선간의 거리의 증대에 따라서 휘는 양을 작게 하는 중간가요라인을 포함한다.Preferably, in the substrate processing apparatus, the connection line is composed of a plurality of line components. Preferably, the plurality of line elements are disposed inside the swinging arm and are individually fixed to the swinging arm, and the distance between the swinging arm and the swinging arm is set to be longer And two intermediate rigid wiring lines. Preferably, the plurality of line elements are disposed inside the swing arm, and are connected between the two intermediate rigid wiring lines and have flexibility so that the distance between the two intermediate rigid wiring lines increases And an intermediate flexible line for reducing the amount of warp.
이러한 구성에 의하면, 요동암이 신축할 때, 2개의 중간강체배선 사이에서 중간가요라인의 휘는 양이 변한다. 이 때문에, 요동암의 내부를 지나는 접속 라인의 길이와 요동암의 길이와의 차의 변화는, 중간가요라인의 휘는 양의 변화에 의해 흡수된다. 그러므로, 요동암의 내부와 외부 사이를 출입하는 접속 라인의 길이가 짧아진다.According to this configuration, when the swinging arm expands and contracts, the amount of warping of the intermediate flexible line between the two intermediate rigid wiring lines changes. Therefore, the change in the difference between the length of the connection line passing through the inside of the swing arm and the length of the swing arm is absorbed by the change in the amount of bending of the intermediate flexible line. Therefore, the length of the connection line that goes in and out between the inside and the outside of the swing arm is shortened.
바람직하게는, 상기 기판처리 장치에서 상기 요동중심축부는, 상기 요동중심축부의 축방향을 따른 회전축을 중심으로 하여 상기 케이싱에 대하여 회전하는 기단(基端)회전부로서 설치된다. 또한 바람직하게는, 상기 접속 라인은, 상기 기단회전부에 고정되고, 상기 기단회전부의 회전을 추종하여 회전하는 강체인 기단회전배선과, 상기 케이싱에 고정되는 강체인 기단고정배선과, 자중(自重)에 의해 휘어질 수 있게 설치되고, 상기 기단고정배선과 상기 기단회전배선 사이에 접속되어, 상기 기단회전배선과 상기 기단고정배선 사이의 거리 증대에 따라 휘는 양을 작게 하는 기단 가요라인을 구비한다.Preferably, the pivot center shaft portion of the substrate processing apparatus is provided as a base end rotation portion that rotates with respect to the casing about a rotation axis along the axial direction of the pivot center shaft portion. Preferably, the connection line includes: a base end rotation wiring fixed to the base end rotation portion and being a rigid body rotating following the rotation of the base end rotation portion; a base end fixed wiring that is a rigid body fixed to the casing; And a base end flexible line connected between the base end fixed wiring and the base end rotation wiring and reducing the amount of warping as the distance between the base end rotation wiring and the base end fixed wiring increases.
이러한 구성에 따르면, 기단회전부의 회전에 의해 접속 라인이 비틀리는 것이 억제된다. 이 때문에, 접속 라인이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.According to such a configuration, the connection line is prevented from twisting due to the rotation of the base-end rotating portion. Therefore, the mechanical load on the connection line can be reduced.
바람직하게는, 상기 기판처리 장치에서 상기 연결축부는, 상기 요동중심축부의 축방향을 따른 회전축을 중심으로 하여 상기 처리부에 대하여 회전하는 선단회전부로서 설치된다. 또한 바람직하게는, 상기 접속 라인은 상기 선단회전부에 고정되고, 상기 선단회전부의 회전을 추종하여 회전하는 강체인 선단회전배선과, 상기 처리부에 고정되고, 상기 처리부의 이동을 추종하여 상기 처리부와 병진하는 강체인 선단병진배선과, 자중에 의해 휠 수 있게 설치되고, 상기 선단회전배선과 상기 선단병진배선 사이에 접속되어 상기 선단회전배선과 상기 선단병진배선 사이의 거리의 증대에 따라 휘는 양을 작게 하는 선단가요라인을 구비한다.Preferably, in the substrate processing apparatus, the connecting shaft portion is provided as a tip rotating portion that rotates with respect to the processing portion about a rotation axis along the axial direction of the swinging central axis portion. Preferably, the connecting line is a rigid body that is fixed to the distal rotating part and is a rigid body that rotates following the rotation of the distal rotating part. The connecting line is fixed to the processing part, And is connected between the distal rotating wiring and the distal rotating wiring so as to reduce the amount of warping as the distance between the distal rotating wiring and the distal rotating wiring increases And a leading end curved line.
이러한 구성에 의하면, 선단회전부의 회전에 의해 접속 라인이 비틀리는 것이 억제된다. 이 때문에, 접속 라인이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.According to such a configuration, it is possible to suppress the twist of the connection line by the rotation of the tip rotation portion. Therefore, the mechanical load on the connection line can be reduced.
도 1은, 성막 장치의 제1 실시형태인 스퍼터 장치의 내부 구성을 스퍼터 장치의 처리 대상인 기판과 함께 모식적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는, 케이싱내에 위치하는 기판과 마주 보는 방향에서 케이싱 내부 구조를 투시한 도이다.
도 3은, 케이싱내에 위치하는 기판과 마주 보는 방향에서 케이싱 내부 구조를 투시한 도이다.
도 4는, 케이싱내에 위치하는 기판과 마주 보는 방향에서 케이싱 내부 구조를 투시한 도이다.
도 5는, 성막 장치의 제2 실시형태인 스퍼터 장치가 가지는 요동암의 높이 방향에 따른 단면 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 신장전의 요동암의 정면 구조를 나타내는 정면도이다.
도 7은, 신장 후의 요동암의 정면 구조를 나타내는 정면도이다.
도 8은, 신장전의 요동암의 높이 방향에 따른 일부 단면구조를 나타내는 단면도이다.
도 9는, 신장 후의 요동암의 높이 방향에 따른 일부 단면구조를 나타내는 단면도이다.
도 10은, 성막 장치의 제3 실시형태인 스퍼터 장치가 가지는 요동암을 캐소드 장치에 대한 기판과는 반대측에서 본 배면 구조의 일부를 나타내는 일부 배면도이다.
도 11은, 요동암을 캐소드 장치에 대한 기판과는 반대측에서 본 배면 구조의 일부를 나타내는 일부 배면도이다.
도 12는, 요동암을 캐소드 장치에 대한 기판측에서 본 정면 구조의 일부를 나타내는 일부 정면도이다.
도 13은, 요동암을 캐소드 장치에 대한 기판측에서 본 정면 구조의 일부를 나타내는 일부 정면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an internal configuration of a sputtering apparatus, which is a first embodiment of a film forming apparatus, together with a substrate to be processed by a sputtering apparatus. FIG.
FIG. 2 is a view showing the internal structure of the casing in a direction opposite to the substrate placed in the casing. FIG.
Fig. 3 is a view showing the casing internal structure in a direction facing the substrate positioned in the casing. Fig.
Fig. 4 is a view showing the internal structure of the casing in a direction opposite to the substrate placed in the casing. Fig.
5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the height direction of a rocking arm of a sputtering apparatus which is a second embodiment of the film forming apparatus.
6 is a front view showing the frontal structure of the swing arm before stretching.
Fig. 7 is a front view showing the frontal structure of the swing arm after stretching. Fig.
8 is a cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure along the height direction of the rocking arm before stretching.
9 is a cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure along the height direction of the rocking arm after stretching.
10 is a partial rear view showing a part of the back surface structure of the sputtering apparatus of the third embodiment of the film forming apparatus viewed from the side opposite to the substrate with respect to the cathode apparatus.
11 is a partial rear view showing a part of the back surface structure of the rocking arm viewed from the side opposite to the substrate with respect to the cathode device.
12 is a partial front view showing a part of the frontal structure seen from the substrate side with respect to the cathode device of the rocking arm.
Fig. 13 is a partial front view showing a part of the frontal structure of the rocking arm viewed from the substrate side with respect to the cathode device. Fig.
[제1 실시형태][First Embodiment]
도 1내지 도 4를 참조하여 기판처리 장치 및 성막 장치를 스퍼터 장치로서 구체화한 제1 실시형태를 설명한다. 이하에서는, 스퍼터 장치의 전체 구성의 일례, 스퍼터 장치가 구비하는 캐소드 장치, 및 캐소드 장치의 작용을 차례로 설명한다.A first embodiment in which a substrate processing apparatus and a film forming apparatus are embodied as a sputtering apparatus will be described with reference to Figs. Hereinafter, an example of the entire configuration of the sputtering apparatus, the cathode apparatus included in the sputtering apparatus, and the operation of the cathode apparatus will be described in order.
[스퍼터 장치의 전체 구성][Overall structure of sputtering apparatus]
도 1을 참조하여 스퍼터 장치의 전체 구성의 일례를 설명한다.An example of the entire configuration of the sputtering apparatus will be described with reference to Fig.
도 1에 나타낸 바와 같이, 스퍼터 장치(10)는, 반출입 챔버(11), 전(前)처리 챔버(12), 및 스퍼터 챔버(13)를 구비하고, 3개의 챔버는 1개의 방향인 반송(搬送) 방향을 따라 늘어서 있다. 스퍼터 장치(10)는, 반출입 챔버(11)와 전처리 챔버(12) 사이, 및 전처리 챔버(12)와 스퍼터 챔버(13) 사이의 각각을 연결하는 2개의 게이트 밸브(14)를 구비한다. 3개의 챔버 각각은, 각 챔버를 감압하는 배기부(15)를 탑재하고 있다. 3개 챔버의 각각의 저면에는, 반송 방향을 따라 연장되는 상호 평행한 2개의 레인인 성막 레인(16)과 회수 레인(17)이 장착되어 있다.1, the
성막 레인(16)과 회수 레인(17)은, 예를 들면 반송 방향을 따라 연장되는 레일과, 반송 방향을 따라 배치된 복수의 롤러와, 복수의 롤러 각각을 자전시키는 복수의 모터 등에 의해 구성된다. 성막 레인(16)은, 스퍼터 장치(10)의 내부로 반입된 트레이(T)를 성막 전의 기판(S)과 함께 반출입 챔버(11)로부터 스퍼터 챔버(13)를 향해 반송한다. 회수 레인(17)은, 스퍼터 챔버(13)의 내부로 반입된 트레이(T)를 성막 후의 기판(S)과 함께 스퍼터 챔버(13)로부터 반출입 챔버(11)를 향해 반송한다. 트레이(T)에는, 지면(紙面) 앞을 향해 연장되는 직사각형 형상을 이루는 기판(S)이 세워진 상태로 고정되어 있다. 기판(S)의 폭은, 예를 들면 반송 방향을 따라 2200mm이고, 지면 앞을 향해 2500mm이다.The
반출입 챔버(11)는, 스퍼터 장치(10)의 외부로부터 반입되는 성막 전의 기판(S)을 전처리 챔버(12)로 반송하고, 전처리 챔버(12)로부터 반입되는 성막 후의 기판(S)을 스퍼터 장치(10)의 외부로 반출한다. 성막 전의 기판(S)이 외부로부터 반출입 챔버(11)로 반입될 때, 또한 성막 후의 기판(S)이 반출입 챔버(11)로부터 외부로 반출될 때, 반출입 챔버(11)는 챔버내를 대기압까지 승압한다. 성막 전의 기판(S)이 반출입 챔버(11)로부터 전처리 챔버(12)로 반입될 때, 또한 성막 후의 기판(S)이 전처리 챔버(12)로부터 반출입 챔버(11)로 반출될 때, 반출입 챔버(11)는 전처리 챔버(12)의 내부와 동일한 정도까지 내부를 감압한다.The loading and unloading
전처리 챔버(12)는, 반출입 챔버(11)로부터 전처리 챔버(12)로 반입된 성막 전의 기판(S)에 대하여, 성막에 필요한 처리로서 예를 들면, 가열 처리나 세정 처리 등을 실시한다. 전처리 챔버(12)는, 반출입 챔버(11)로부터 전처리 챔버(12)로 반출된 기판(S)을 스퍼터 챔버(13)로 반입한다. 또한, 전처리 챔버(12)는, 스퍼터 챔버(13)로부터 전처리 챔버(12)로 반출된 기판(S)을 반출입 챔버(11)로 반출한다.The
스퍼터 챔버(13)는, 기판(S)에 성막 재료를 방출하는 캐소드 장치(18)을 구비하고 있다. 캐소드 장치(18)는, 캐소드 장치(18)가 기판(S)과 서로 마주보는 처리 공간에 성막 재료를 방출한다. 스퍼터 챔버(13)는, 성막 레인(16)과 회수 레인(17) 사이에 설치된 레인 변경부(19)를 구비하고 있다.The
스퍼터 챔버(13)는, 전처리 챔버(12)로부터 스퍼터 챔버(13)로 반입된 성막 전의 기판(S)에 대하여, 캐소드 장치(18)를 이용하여 박막을 형성한다. 스퍼터 챔버(13)는, 레인 변경부(19)를 이용하여 트레이(T)를 성막 후의 기판(S)과 함께 성막 레인(16)으로부터 회수 레인(17)으로 이동시킨다.The
스퍼터 장치(10)는, 적어도 스퍼터 챔버(13)를 구비하는 구성일 수 있다. 이러한 구성에서는, 스퍼터 챔버(13)가, 성막 레인(16), 회수 레인(17), 및 레인 변경부(19)를 구비하지 않을 수 있고, 기판(S)을 캐소드 장치(18)와 서로 마주보는 상태로 배치하는 배치부를 구비할 수 있다.The
[캐소드 장치][Cathode device]
도 2를 참조하여 캐소드 장치(18)를 설명한다. 도 2내지 도 4에서는, 설명의 편의상, 스퍼터 챔버(13)를 구성하는 케이싱이 가지는 벽부로서, 반송 방향에 평행한 벽부의 도시가 생략되어 있다.The
도 2에 나타낸 바와 같이, 캐소드 장치(18)는, 상자 형상으로 형성되어 스퍼터 챔버(13)를 구성하는 케이싱(21)의 내부에 위치하고, 케이싱(21)은 반송 방향과 평행한 2개의 벽부를 가지고 있다. 반송 방향과 평행한 2개의 벽부는 상호 대향하고, 2개의 벽부 중 일방의 벽부가, 타방의 벽부에 면(面)하는 방향이 대향 방향이다. 캐소드 장치(18)는, 캐소드 유닛(22)과 요동암(23)을 구비하고 있다.2, the
캐소드 유닛(22)은, 중공의 직사각기둥 형상으로 형성된 병진 스테이지(22a)를 가지고, 병진 스테이지(22a)를 구성하는 벽부 중, 기판(S)과 마주보는 벽부가, 박막의 형성 재료로 구성된 타겟을 가지고 있다. 병진 스테이지(22a)는, 타겟에 접속되어 외부로부터의 전력을 타겟에 공급하는 백킹 플레이트, 및 기판(S)과 마주보는 타겟의 일면에 누설 자장을 형성하는 자기회로 등을 내부에 탑재하고 있다. 캐소드 유닛(22)은, 처리부 및 성막부의 일례이다.The
케이싱(21)의 내부에는, 반송 방향을 따라 연장되는 레일(22b)이 깔리고, 병진 스테이지(22a)는, 레일(22b) 위에 얹혀 있다. 병진 스테이지(22a)는, 레일(22b)을 따라 병진 스테이지(22a)를 왕복시키는 구동부에 연결되어 있다. 병진 스테이지(22a)는, 구동부에 의해 구동됨으로써 반송 방향을 따라 왕복한다. 병진 스테이지(22a)는, 반송 방향을 따라 왕복함으로써 기판(S)과 마주보는 처리 공간을 이동한다.A
케이싱(21)에서의 상술한 2개의 벽부 중 일방의 벽부에는, 케이싱(21)의 내부에 위치하는 요동암(23)이 장착되어 있다. 요동암(23)은, 중공의 거의 직사각기둥 형상으로 형성되고, 대향 방향을 따라 연장되는 요동축(P)을 중심으로 요동한다.A swinging
요동암(23)은, 케이싱(21) 내부에서의 상방에서 케이싱(21)에 접속하는 중공의 요동중심축부(23a)와, 케이싱(21)의 내부에서의 하방에서 병진 스테이지(22a)에 접속하는 요동단인 중공의 연결축부(23b)를 구비하고 있다. 예를 들면, 요동중심축부(23a)는, 반송 방향에서의 레일(22b)의 거의 중앙에 일치하는 위치에서 케이싱(21) 벽부의 상방에 접속되어 있다. 요동중심축부(23a)의 축방향이 요동축(P)과 일치하고 있다.The
요동중심축부(23a)의 외측에는, 대향 방향을 따라 연장되는 통 형상으로 형성되고, 요동중심축부(23a)를 케이싱(21)에 대하여 회전할 수 있는 상태로 지지하는 요동축지지부(23a1)가 위치하고 있다. 요동축지지부(23a1)는, 케이싱(21)에 고정되어 있다. 즉, 케이싱(21)이, 요동축지지부(23a1)를 구비하고 있다.A pivotal shaft support portion 23a1 which is formed in a cylindrical shape extending along the opposite direction and supports the pivotal
연결축부(23b)는, 병진 스테이지(22a) 중, 타겟과 대향하는 벽부의 외측면에 접속하고, 연결축부(23b)는, 병진 스테이지(22a)의 외측면 중, 예를 들면 그 중앙보다 하방에 접속된다. 연결축부(23b)는, 대향 방향을 따라 연장되는 중심축과 일치하는 회전축(A)을 중심으로 병진 스테이지(22a)에 대하여 회전한다. 연결축부(23b)는, 캐소드 유닛(22)의 병진을 추종할 수 있는 상태로 병진 스테이지(22a)에 연결되어 있다.The connecting
연결축부(23b)의 외측에는, 대향 방향을 따라 연장되는 통 형상으로 형성되고, 연결축부(23b)를 병진 스테이지(22a)에 대하여 회전할 수 있는 상태로 지지하는 연결축지지부(23b1)가 위치하고 있다. 연결축지지부(23b1)는, 병진 스테이지(22a)에 고정되어 있다. 즉, 캐소드 유닛(22)이, 연결축지지부(23b1)를 구비하고 있다.A connection shaft support portion 23b1 for supporting the
캐소드 장치(18)에서는, 요동암(23)의 내부와, 요동암(23)의 내부에 연결되는 병진 스테이지(22a)의 내부가, 대기압 분위기이다. 한편, 요동중심축부(23a)의 외주면과 요동축지지부(23a1)의 내주면 사이에 진공 실(seal)부재가 위치하고, 연결축부(23b)의 외주면과 연결축지지부(23b1)의 내주면 사이에 진공 실부재가 위치함으로써 배기부(15)가 케이싱(21)의 내부를 감압할 때, 케이싱(21)의 내부는 진공 분위기로 유지된다.In the
요동암(23)의 내부에는, 캐소드 유닛(22)을 구동하기 위해 스퍼터 챔버(13)의 외부에 배치되는 유틸리티와, 캐소드 유닛(22)을 구동하기 위해 스퍼터 챔버(13)의 내부에 위치하는 캐소드 유닛(22)에 접속되는 접속 라인이 위치하고 있다. 유틸리티는, 예를 들면, 각종 전원, 스퍼터 가스 및 반응 가스를 포함하는 프로세스 가스의 가스봄베, 및 냉각수 탱크를 포함한다. 접속 라인은, 예를 들면 타겟에 전력을 공급하는 전력선일 수 있고, 타겟을 냉각시키는 냉각수가 흐르는 배관일 수 있고, 스퍼터 챔버(13)의 내부에 공급되는 프로세스 가스가 흐르는 배관일 수도 있다.Inside the
[캐소드 장치의 작용][Operation of the cathode device]
도 2 내지 도 4를 참조하여 캐소드 장치의 작용을 설명한다.The operation of the cathode device will be described with reference to Figs. 2 to 4. Fig.
도 2에 나타낸 바와 같이, 캐소드 장치(18)가 박막 형성을 개시할 때, 병진 스테이지(22a)는, 케이싱(21)의 내부에서, 레일(22b)에서의 반송 방향의 일단부, 예를 들면, 도 2에서의 좌단부에 위치하고 있다. 이 때, 요동암(23)의 요동중심축부(23a)는 반송 방향에서의 레일(22b)의 거의 중앙에 일치하는 위치에서 케이싱(21) 벽부의 상방에 접속되어 있다. 한편, 요동암(23)의 연결축부(23b)는 반송 방향에서의 레일(22b)의 좌단부측의 위치에 케이싱(21)의 내부에서의 하방에 위치하고 있다. 이 때문에, 병진 스테이지(22a)가 레일(22b)에 대해 수직으로 연장되는 방향과 요동암(23)이 연장되는 방향이, 소정의 각도를 형성하고 있다.2, when the
캐소드 장치(18)가 박막 형성을 개시하면, 병진 스테이지(22a)가 레일(22b)을 따라, 요동축(P)과 직교하는 반송 방향의 일단부로부터 타단부를 향해 이동한다. 예를 들면, 병진 스테이지(22a)가, 도 2에서의 좌단부로부터 우단부를 향해 반송 방향을 따라 이동한다. 이에 따라, 요동암(23)의 연결축부(23b)도 반송 방향을 따라 병진 스테이지(22a)와 병진하므로, 반송 방향에서의 연결축부(23b)의 위치가, 반송 방향에서의 요동중심축부(23a)의 위치에 가까워진다. 결과적으로, 병진 스테이지(22a)가 연장되는 방향과, 요동암이 연장되는 방향이 형성하는 각도가 점차 작아진다. 병진 스테이지(22a)가 반송 방향을 따라 연결축부(23b)와 함께 병진할 때, 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b)가 함께 회전한다. 이 때, 요동중심축부(23a)가 케이싱(21)에 대하여 회전하는 방향과, 연결축부(23b)가 병진 스테이지(22a)에 대하여 회전하는 방향이 상호 동일하다.When the
도 3에 나타낸 바와 같이, 병진 스테이지(22a)가 반송 방향을 따라 연결축부(23b)와 병진하여, 반송 방향에서의 요동중심축부(23a)의 위치와, 반송 방향에서의 연결축부(23b)의 위치가 겹칠 때, 병진 스테이지(22a)가 연장되는 방향과 요동암(23)이 연장되는 방향이 겹친다. 결과적으로, 상술한 각도가 0°가 된다.3, the
병진 스테이지(22a)가, 반송 방향에서 요동중심축부(23a)의 위치를 넘어 타단부에 가까워질 때, 반송 방향에서의 연결축부(23b)의 위치가, 반송 방향에서의 요동중심축부(23a)의 위치로부터 멀어진다. 결과적으로, 병진 스테이지(22a)가 연장되는 방향과 요동암(23)이 연장되는 방향이 형성하는 각도가 점차 커진다.The position of the connecting
도 4에 나타낸 바와 같이, 병진 스테이지(22a)가 레일(22b)의 반송 방향에서의 타단부까지, 예를 들면 도 2에서의 우단부까지 이동하면, 요동암(23)의 요동중심축부(23a)가, 반송 방향에서의 레일(22b)의 거의 중앙에 일치하는 위치에 있어서 케이싱(21)의 내부에서의 상방에 위치한다. 한편, 요동암(23)의 연결축부(23b)는 반송 방향에서의 레일(22b)의 우단부측의 위치에서 케이싱(21)의 내부에서의 하방에 위치한다. 이 때문에, 병진 스테이지(22a)가 연장되는 방향과 요동암(23)이 연장되는 방향이 이루는 각도가, 병진 스테이지(22a)가 레일(22b)의 좌단부에 위치하고 있을 때와 거의 동일한 각도가 된다.As shown in Fig. 4, when the
이와 같이 캐소드 유닛(22)은, 연결축부(23b)와 함께 반송 방향으로 레일(22b)의 일단부로부터 타단부를 향해, 혹은 타단부로부터 일단부를 향해 병진 한다. 이에 따라, 연결축부(23b)를 요동단으로서 가지는 요동암(23)이 요동중심축부(23a)를 중심으로 하여 요동한다.Thus, the
이 때문에, 캐소드 유닛(22)이 레일(22b)을 따라 연결축부(23b)와 병진할 때, 케이싱(21)의 내부를 지나는 접속 라인도 요동암(23)의 요동을 추종하여, 요동중심축부(23a)를 중심으로 하여 요동한다. 이 때, 요동암(23)의 내부에 위치하는 접속 라인은, 요동암(23)의 요동을 추종하면서 캐소드 유닛(22)과의 접속을 유지한다. 이 때문에 접속 라인은, 요동중심축부(23a)를 통하여 요동암(23)의 내부와 외부 사이를 거의 출입하지 않는다. 이에 따라, 케이싱(21)의 내부와 외부 사이에서 변화하는 접속 라인의 길이의 변화량이, 캐소드 유닛(22)이 병진하는 거리보다 작아도 되므로, 접속 라인이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.Therefore, when the
이상에서 설명한 바와 같이, 제1 실시형태의 스퍼터 장치에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the sputtering apparatus of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 캐소드 유닛(22)이 연결축부(23b)와 병진할 때, 요동암(23)이 요동한다. 이 때, 요동암(23)의 내부에 위치하는 접속 라인은, 요동암(23)의 요동을 추종하여, 요동중심축부(23a)를 중심으로 요동하면서 캐소드 유닛(22)과의 접속을 유지한다. 이 때문에, 접속 라인은, 요동중심축부(23a)를 통하여 요동암(23)의 내부와 외부 사이를 거의 출입하지 않는다. 이 때문에, 케이싱(21)의 내부와 외부 사이에서 변화하는 접속 라인의 길이의 변화량은, 캐소드 유닛(22)이 이동하는 거리보다 작아도 된다. 결과적으로, 케이싱(21)의 내부와 케이싱(21)의 외부 사이의 출입에 기인하여 접속 라인이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.(1) When the
또한, 제1 실시형태는 이하와 같이 적당히 변경하여 실시할 수도 있다.The first embodiment may be modified as appropriate as follows.
요동중심축부(23a)가 케이싱(21)의 벽부에 접속되는 위치는, 반송 방향에서의 레일(22b)의 거의 중앙에 일치하는 위치가 아닐 수 있다. 요동암(23)이 요동할 수 있으면, 요동중심축부(23a)가 케이싱(21)의 벽부에 접속되는 위치는, 반송 방향에서의 레일(22b)의 2개의 단부의 어느 하나에 대응되는 위치나, 그 외의 위치일 수 있다.The position at which the pivot
캐소드 유닛(22)은, 상술한 바와 같이, 기판(S)과 마주보는 평판상으로 형성된 타겟을 가지는 구성으로 한정되지 않는다. 캐소드 유닛(22)은, 반송 방향을 따라 병진 스테이지(22a)와 함께 이동하는 회전축을 가지고, 회전축을 중심축으로 하는 원통 형상으로 형성되어 기판(S)과 서로 마주보는 타겟을 구비하는 구성일 수 있다.The
성막 장치는, 캐소드 유닛(22)을 구비하는 스퍼터 장치(10)가 아닌, 예를 들면, 성막부로서 증착원을 가지는 증착 장치 등의 각종 성막 장치로서 구체화될 수 있다. 혹은 성막 장치는, 이온 빔 조사부를 처리부로서 구비하는 이온 빔 조사 장치나, 자외선 등의 각종 레이저 조사부를 처리부로서 구비하는 레이저 조사 장치 등, 각종 기판처리 장치로서 구체화될 수 있다.The film forming apparatus may be embodied as various film forming apparatuses such as a deposition apparatus having an evaporation source as a film forming unit, instead of the
[제2 실시형태][Second Embodiment]
도 5내지 도 9를 참조하여 기판처리 장치 및 성막 장치를 스퍼터 장치로서 구체화한 제2 실시형태를 설명한다. 요동암(23)의 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b)와의 사이의 거리는, 요동중심축부(23a)와 연결축지지부(23b1) 사이의 거리에 맞추어 변한다. 이 때문에, 이하에서는 이러한 거리의 변경에 관련되는 구성을 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서는 요동암(23)의 전체 구성, 요동암(23)의 신축기구, 및 접속 라인의 일례인 전력선의 상세한 구성을 차례로 설명한다.A second embodiment in which the substrate processing apparatus and the film forming apparatus are embodied as a sputtering apparatus will be described with reference to Figs. 5 to 9. Fig. The distance between the swinging
[요동암의 전체 구성][Overall configuration of the rocking arm]
도 5를 참조하여 요동암(23)의 전체 구성을 내부 구성과 함께 설명한다.The entire configuration of the
도 5에 나타낸 바와 같이, 요동암(23)은, 상부 케이싱(31), 고정판(32), 안내통부(33), 및 하부 케이싱(34)를 구비하고, 상부 케이싱(31), 고정판(32), 안내통부(33), 및 하부 케이싱(34)은, 1개의 방향인 높이 방향을 따라 이 순서로 늘어서 있다.5, the
상부 케이싱(31)은 중공의 직사각기둥 형상으로 형성되고, 1개의 측면에서 요동중심축부(23a)에 연결되고, 이 측면을 대향 방향을 따라 관통하는 요동 개구부(31a)를 가지고 있다. 상부 케이싱(31)은, 하부 케이싱(34)과 마주보는 측면에, 높이 방향을 따라 연장되는 관통공인 상부 개구부(31b)를 가지고 있다.The
고정판(32)은 직사각형 판상으로 형성되고, 높이 방향을 따라 연장되는 관통공인 고정 개구부(32a)를 가지고 있다. 고정판(32)은, 고정 개구부(32a)와 상부 개구부(31b)가 서로 마주보는 상태로 상부 케이싱(31)에 연결되어 있다. 고정판(32)에서는, 대향 방향을 따른 폭 및 지면과 직교하는 방향의 폭의 각각이 상부 케이싱(31)보다 크다.The fixing
안내통부(33)는 높이 방향을 따라 연장되는 원통 형상으로 형성되고, 높이 방향에서의 2개의 단부 중, 고정판(32)에 가까운 단부가, 고정 개구부(32a)와 마주보는 상태에서 고정판(32)에 고정되어 있다.The
하부 케이싱(34)은 중공의 직사각기둥 형상으로 형성되고, 1개의 측면에서 연결축부(23b)에 연결되고, 이 측면을 대향 방향을 따라 관통하는 연결 개구부(34a)를 가지고 있다. 하부 케이싱(34)은, 상부 케이싱(31)과 마주보는 측면에, 높이 방향을 따라 연장되는 관통공인 하부 개구부(34b)를 가지고 있다. 하부 케이싱(34)의 상부 케이싱(31)과 마주보는 측면에는, 안내통부(33)의 높이 방향의 2개의 단부 중, 하부 케이싱(34)에 가까운 단부가, 하부 개구부(34b)와 마주보는 상태로 고정되어 있다. 하부 케이싱(34)에서는, 대향 방향을 따른 폭, 및, 지면과 직교하는 방향의 폭의 각각이, 고정판(32)과 거의 동일하다.The
요동중심축부(23a)는, 상부 케이싱(31)에 접속되고, 요동중심축부(23a)의 외주면을 덮는 원통 형상으로 형성된 요동축지지부(23a1)가, 요동중심축부(23a)를 케이싱(21)에 대하여 회전할 수 있는 상태로 지지하고 있다. 요동축지지부(23a1)는, 대향 방향을 따라 연장되는 도중에 외주면으로부터 지름 방향의 외측으로 연장되는 요동 플랜지(23a2)를 가지며, 요동 플랜지(23a2)는, 고정 부재에 의해 케이싱(21)에 고정되어 있다. 요동중심축부(23a)는, 요동중심축부(23a)의 외주면이 요동축지지부(23a1)의 내주면에 대하여 진공 실부재 기능을 가지는 베어링을 통하여 접한 상태에서, 요동축(P)를 중심으로 하여 케이싱(21)에 대하여 회전한다.The swinging
연결축부(23b)는, 하부 케이싱(34)에 접속되고, 안내통부(33)에 대하여 대향 방향을 따라 요동중심축부(23a)와는 반대측으로 연장되는 원통 형상으로 형성되어 있다. 연결축부(23b)의 외주면을 덮는 원통 형상으로 형성된 연결축지지부(23b1)는, 연결축부(23b)를 병진 스테이지(22a)에 대하여 회전할 수 있는 상태로 연결축부(23b)를 지지한다. 연결축지지부(23b1)는, 대향 방향을 따라 연장되는 도중에 외주면으로부터 지름 방향의 외측으로 연장되는 연결 플랜지(23b2)를 가지며, 연결 플랜지(23b2)는, 고정 부재에 의해 병진 스테이지(22a)에 고정되어 있다. 연결축부(23b)는, 연결축부(23b)의 외주면이 연결축지지부(23b1)의 내주면에 대하여 진공 실부재 기능을 가지는 베어링을 통하여 접한 상태에서, 회전축(A)을 중심으로 하여 병진 스테이지(22a)에 대하여 회전한다.The connecting
요동암(23)은, 높이 방향에서의 상부 케이싱(31)과 하부 케이싱(34) 사이에, 안내통부(33)의 주위를 둘러싸고, 안내통부(33)을 포함하여 구성되는 신축기구(40)를 가지고 있다. 신축기구(40)는, 요동중심축부(23a)에 대하여 연결축부(23b)를 변위시켜 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b) 사이의 거리를 신축한다.The swinging
신축기구(40)는, 복수의 샤프트(41)와, 샤프트(41)와 동일한 수의 샤프트 안내부(42)를 구비하고 있다. 복수의 샤프트 안내부(42)는 안내통부(33)의 둘레에 등간격을 두고 위치하고, 복수의 샤프트 안내부(42)의 각각은, 높이 방향으로 연장되는 원통 형상으로 형성되어 있다. 각 샤프트 안내부(42)의 2개의 통 단부 중, 상부 케이싱(31)에 가까운 통 단부는, 고정판(32)에 형성된 높이 방향으로 연장되는 샤프트 관통공(도시 생략)과 마주보는 상태로 고정판(32)에 고정되어 있다. 복수의 샤프트(41)의 각각은, 높이 방향을 따라 연장되는 원주(圓柱) 형상으로 형성되어 있다. 각 샤프트(41)의 2개의 단부 중, 상부 케이싱(31)에 가까운 단부는, 1개의 샤프트 안내부(42)와 고정판(32)의 샤프트 관통공과 통하고, 하부 케이싱(34)에 가까운 단부는, 하부 케이싱(34)에서의 상부 케이싱(31)과 마주보는 측면에 고정되어 있다.The
요동암(23)의 내부에는, 요동중심축부(23a)로부터 연결축부(23b)를 향해 연장되는 복수의 접속 라인(50)이 지나고 있다. 복수의 접속 라인(50)의 각각은, 1개의 라인일 수 있고, 터미널에 의해 상호 연결되는 복수의 라인 구성요소로 구성될 수도 있다. 복수의 접속 라인(50)은, 캐소드 유닛(22)의 백킹 플레이트에 고주파 전력을 공급하는 전력선(51)과, 캐소드 유닛(22)의 주위에 프로세스 가스를 공급하는 가스 배관(52)과, 백킹 플레이트에 냉각수를 공급하는 냉각수 배관(53)을 포함한다. 접속 라인(50)에 포함되는 전력선(51), 가스 배관(52), 및 냉각수 배관(53)의 각각의 수는, 1개일 수 있고 복수일 수도 있다.In the inside of the
전력선(51)은, 형상이 변하지 않는 상태로 요동암(23)의 내부에 고정된 강체부(51a)와, 하부 케이싱(34)의 내부에 수용되고 형상이 변하는 가요부(51b)를 가지고 있다. 강체부(51a)는, 요동중심축부(23a)의 외부에서 하부 케이싱(34)를 향해 연장되고, 가요부(51b)의 일단부에 접속되는 요동 강체부(51a1)와, 가요부(51b)의 타단부에 접속되고, 하부 케이싱(34)으로부터 연결축부(23b)의 외부를 향해 연장되는 연결 강체부(51a2)를 가지고 있다. 요동 강체부(51a1) 및 연결 강체부(51a2)가 중간 강체배선의 일례이고, 가요부(51b)가, 중간가요라인의 일례이다.The
가스 배관(52)은, 만곡 형상을 가지는 굴곡부(52a)를 가지고, 굴곡부(52a)는, 하부 케이싱(34)의 내부에 위치하고 있다. 냉각수 배관(53)은, 만곡 형상을 가지는 굴곡부(53a)를 가지고, 굴곡부(53a)는, 하부 케이싱(34)의 내부에 위치하고 있다.The
[요동암의 신축기구][Extension mechanism of rocking arm]
도 6 및 도 7을 참조하여 요동암(23)의 신축기구(40)를 보다 상세하게 설명한다.The
도 6에 나타낸 바와 같이, 신축기구(40)는, 안내통부(33)와, 4개의 샤프트(41)(도 6에는 2개의 샤프트(41)만을 나타냄)과, 4개의 샤프트 안내부(42)를 구비하고 있다. 4개의 샤프트(41), 및 4개의 샤프트 안내부(42)는, 고정판(32)의 네 귀퉁이에 대응되어 위치하고 있다.6, the
안내통부(33)은, 원통 형상으로 형성되어 고정판(32)에 고정되는 상부 통부(33a)와, 원통 형상으로 형성되어 하부 케이싱(34)에 고정되는 하부 통부(33b)를 가지고 있다.The
안내통부(33)은, 높이 방향에서의 상부 통부(33a)와 하부 통부(33b) 사이에 원통 형상으로 형성된 벨로즈(33c)를 구비하고 있다. 벨로즈(33c)는, 상부 통부(33a)에 접속되는 일방의 통 단부와, 하부 통부(33b)에 접속되는 타방의 통 단부를 가지고 있다. 벨로즈(33c)는, 높이 방향에서 하부 통부(33b)로부터 상부 통부(33a)를 향하는 방향으로 가압되어 있다.The
도 6에 나타낸 바와 같이, 요동암(23)과 캐소드 유닛(22)이 반송 방향에서 겹칠 때, 요동암(23)에서의 요동중심축부(23a)와, 연결축부(23b)를 지지하는 연결축지지부(23b1)와의 거리가 가장 작아진다. 이 때, 신축기구(40)가, 요동중심축부(23a)와 연결축지지부(23b1) 사이의 거리에 맞추어 요동암(23)에서의 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b) 사이의 거리를 줄인다. 즉, 신축기구(40)가, 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b) 사이의 거리인 요동암의 길이(L)를 가장 작게 한다.6, when the
이 때, 신축기구(40)에서는, 벨로즈(33c)가 가압력에 의해 줄어들고, 상부 케이싱(31)에 가까운 측에 위치하는 각 샤프트(41)의 상단부(41a)가, 높이 방향에서의 고정판(32)으로부터의 돌출량이 최대가 되는 위치까지 이동한다. 이에 따라, 각 샤프트(41), 및 벨로즈(33c)에 고정된 하부 통부(33b)가, 하부 케이싱(34)과 함께 높이 방향에서 고정판(32)에 가장 가까운 위치로 이동한다.At this time, in the elongating and
그리고, 요동암(23)의 내부에서는, 가스 배관(52)의 굴곡부(52a)에서의 굴곡량이 가장 커지고, 냉각수 배관(53)의 굴곡부(53a)에서의 굴곡량이 가장 커진다. 2개의 굴곡부(52a, 53a) 각각에서의 굴곡량은, 병진 스테이지(22a)의 반송 방향에서의 위치가, 요동암(23)의 요동중심축부(23a)의 반송 방향에서의 위치에 가까울수록 커진다.The amount of bending in the bending
도 7에 나타낸 바와 같이, 병진 스테이지(22a)가 레일(22b)을 따라 연결축부(23b)와 병진하여 레일(22b)의 반송 방향에서의 일단부에 배치될 때, 반송 방향에서의 요동중심축부(23a)와, 연결축부(23b)를 지지하는 연결축지지부(23b1)와의 거리가 가장 커진다. 이 때 신축기구(40)가, 요동중심축부(23a)와 연결축지지부(23b1)와의 거리에 맞추어, 요동암(23)에서의 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b) 사이의 거리를 늘린다. 즉, 신축기구(40)가, 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b) 사이의 거리인 요동암(23)의 길이(L)를 가장 크게 한다.7, when the
이 때, 신축기구(40)에서는, 벨로즈(33c)가 가압력에 반하여 신장되고, 각 샤프트(41)의 상단부(41a)가, 높이 방향에서의 고정판(32)으로부터의 돌출량이 최소가 되는 위치까지 이동한다. 이에 따라, 각 샤프트(41), 및 벨로즈(33c)에 고정된 하부 통부(33b)가, 하부 케이싱(34)과 함께 높이 방향에서 고정판(32)으로부터 가장 먼 위치로 이동한다.At this time, in the elongating and
그리고 요동암(23)의 내부에서는, 가스 배관(52)의 굴곡부(52a)에서의 굴곡량이 가장 작아지고, 냉각수 배관(53)의 굴곡부(53a)에서의 굴곡량이 가장 작아진다. 2개의 굴곡부(52a, 53a) 각각에서의 굴곡량은, 병진 스테이지(22a)의 반송 방향에서의 위치가, 요동암(23)의 요동중심축부(23a)의 반송 방향에서의 위치로부터 멀어질수록 작아진다.The amount of bending in the bending
이와 같이, 요동암(23)의 신축기구(40)는, 병진 스테이지(22a)와 병진하는 연결축부(23b)의 위치에 따라서, 즉 요동암(23)의 요동중심축부(23a)와 연결축지지부(23b1) 사이의 거리에 따라 요동암(23)의 길이(L)를 변화시킨다. 즉, 캐소드 유닛(22)이 병진 스테이지(22a)와 병진할 때, 요동암(23)의 길이가 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b) 사이에서 늘어나거나 줄어들거나 한다. 환언하면, 요동암(23)의 신축기구(40)는, 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b) 사이의 거리를, 요동중심축부(23a)와 연결축지지부(23b1) 사이의 거리에 맞추어 변화시킨다. 이에 따라, 요동암(23)에 설치된 연결축부(23b)는, 병진 스테이지(22a)의 이동을 추종할 수 있다.The extending and retracting
[전력선의 구성][Configuration of Power Line]
도 8 및 도 9를 참조하여 전력선(51)의 구성을 보다 상세하게 설명한다. 도 8에는, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 작을 때의 전력선(51) 상태가 나타나 있는 한편, 도 9에는, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 클 때의 전력선(51) 상태가 나타나 있다.The configuration of the
도 8에 나타낸 바와 같이, 전력선(51)은 복수의 구성요소로 구성되고, 복수의 구성요소는, 요동 강체부(51a1), 가요부(51b), 및 연결 강체부(51a2)를 포함한다. 요동 강체부(51a1)는, 요동중심축부(23a)로부터 하부 케이싱(34)를 향해 연장되는 띠 형상으로 형성되고, 요동 강체부(51a1)의 형성 재료의 주된 성분은, 예를 들면 동(銅)이다. 요동 강체부(51a1)의 2개의 단부 중, 일단부는, 요동암(23)의 외부에 배치된 전력선에 접속되고, 타단부는, 요동암(23)의 내부에서 가요부(51b)에 접속되어 있다.As shown in Fig. 8, the
요동 강체부(51a1)는 안내통부(33)의 내부를 지나고, 요동 강체부(51a1)의 타단부는, 하부 케이싱(34)의 하부 개구부(34b)로부터, 하부 케이싱(34)의 저부를 향해 돌출되어 있다. 도시하지 않았으나, 요동 강체부(51a1)는, 요동중심축부(23a)로부터 하부 케이싱(34)을 향해 연장되는 도중에 요동암(23)의 상부 케이싱(31)의 내부 혹은 상부 통부(33a)의 내부에 고정되어 있다.The oscillating rigid body portion 51a1 passes through the inside of the
연결 강체부(51a2)는, 하부 케이싱(34)으로부터 연결축부(23b)로 연장되는 띠 형상으로 형성되고, 연결 강체부(51a2)의 형성 재료의 주된 성분은, 예를 들면 동이다. 연결 강체부(51a2)의 2개의 단부 중, 일단부는 요동암(23)의 내부에서 가요부(51b)에 접속되고, 타단부는 요동암(23)의 외부에 배치된 전력선에 접속되어 있다. 도시하지 않았으나, 연결 강체부(51a2)는, 하부 케이싱(34)으로부터 연결축부(23b)를 향해 연장되는 도중에 요동암(23)의 내부에 고정되어 있다. 요동암(23)의 요동에 맞추어 신축기구(40)가 요동암(23)을 신축시킬 때, 가요부(51b)는, 요동 강체부(51a1)와 연결 강체부(51a2) 사이의 거리를 신축한다.The connecting rigid portion 51a2 is formed in a strip shape extending from the
가요부(51b)는, 하부 케이싱(34)의 내부에 배치되고, 2개의 단부 중, 일단부가 요동 강체부(51a1)에 접속되고, 타단부가 연결 강체부(51a2)에 접속되는 띠 형상으로 형성되어 있다. 가요부(51b)는, 예를 들면 복수의 동선(銅線)이 띠 형상으로 짜여진 평편동선으로 구성되고, 가요성을 가지고 있다. 가요부(51b)는, 자중에 의해서 휘어진 부분인 만곡부(51b1)를 가지고 있다.The
도 8에 나타낸 바와 같이, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 작을 때, 벨로즈(33c)가 가장 수축하고, 하부 케이싱(34)가 상부 케이싱(31)에 가장 가까워진다(도 6 참조). 이 때문에, 요동 강체부(51a1)와 가요부(51b)의 접속 부분이, 하부 케이싱(34)의 저벽에 가장 가까워진다. 또한, 요동 강체부(51a1)와 연결 강체부(51a2) 사이의 거리가 가장 작아진다. 이로 인해, 가요부(51b)는, 요동 강체부(51a1)에 접속된 가요부(51b)의 일단부로부터 만곡부(51b1)까지의 거리와, 연결 강체부(51a2)에 접속된 가요부(51b)의 타단부로부터 만곡부(51b1)까지의 거리가 거의 동일해지도록 변형된다. 즉, 가요부(51b)의 굴곡량이 가장 커진다.8, when the length L of the
한편, 도 9에 나타낸 바와 같이, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 클 때, 벨로즈(33c)가 신장되고, 하부 케이싱(34)가 상부 케이싱(31)으로부터 가장 멀어진다(도 7 참조). 이 때문에, 요동 강체부(51a1)와 가요부(51b)와의 접속 부분이, 하부 케이싱(34) 상벽에 가장 가까워진다. 또한, 요동 강체부(51a1)와 연결 강체부(51a2) 사이의 거리가 가장 커진다. 이에 따라, 가요부(51b)는, 요동 강체부(51a1)에 접속된 가요부(51b)의 일단부에서 만곡부(51b1)까지의 거리가 가장 커지고, 연결 강체부(51a2)에 접속된 가요부(51b)의 타단부로부터 만곡부(51b1)까지의 거리가 가장 작아지도록 변형되다. 즉, 가요부(51b)의 굴곡량이 가장 작아진다.9, when the length L of the
이와 같이, 요동암(23)이 신축할 때, 요동 강체부(51a1)와 연결 강체부(51a2) 사이에서, 가요부(51b)의 굴곡량이 변한다. 이 때문에, 요동암(23)의 내부를 지나는 전력선(51)의 길이와, 요동암(23)의 길이의 차이의 변화는, 가요부(51b)의 굴곡량의 변화에 의해 흡수된다. 그러므로, 요동암(23)의 내부와 외부 사이를 출입하는 전력선(51)의 길이가 짧아진다.As described above, when the swinging
이상에서 설명한 바와 같이, 제2 실시형태의 스퍼터 장치에 의하면, 이하에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the sputtering apparatus of the second embodiment, the following effects can be obtained.
(2) 병진 스테이지(22a)가 연결축부(23b)와 병진할 때, 요동암(23)의 신축기구(40)가, 요동중심축부(23a)와 연결축부(23b) 사이의 거리를, 요동중심축부(23a)와 연결축지지부(23b1) 사이의 거리에 맞추어 변화시킨다. 이에 따라, 요동암(23)에 설치된 연결축부(23b)는, 병진 스테이지(22a)의 이동을 추종할 수 있다.(2) When the translating
(3) 요동암(23)이 신축할 때, 요동 강체부(51a1)와 연결 강체부(51a2) 사이에 연결된 가요부(51b)의 굴곡량이 변한다. 이 때문에, 요동암(23)의 내부를 지나는 전력선(51)의 길이와, 요동암(23)의 길이의 차이의 변화는, 가요부(51b)의 굴곡량의 변화에 의해 흡수된다. 그러므로, 요동암(23)의 내부와 외부 사이를 출입하는 전력선(51)의 길이가 짧아진다.(3) When the swinging
제2 실시형태는, 이하와 같이 적당히 변경하여 실시할 수도 있다.The second embodiment may be modified as appropriate as follows.
가스 배관(52)의 굴곡부(52a), 및 냉각수 배관(53)의 굴곡부(53a)의 각각은, 가스 배관(52) 및 냉각수 배관(53)의 각각에서 만곡 형상을 가지는 부위로서 구체화되지 않고, 예를 들면, 접속 라인에서 나선 형상을 가지는 부분으로서 구체화될 수 있다. 나선 형상은, 이차원적인 나선 형상일 수 있고, 삼차원적인 나선 형상일 수도 있다.The
전력선(51)의 구성은, 접속 라인(50)에 포함되는 다른 라인, 예를 들면, 가스 배관(52), 및 냉각수 배관(53)의 적어도 일방에 적용될 수 있다.The configuration of the
스퍼터 장치는, 제1 실시형태에 기재된 구성과, 제2 실시형태에 기재된 구성을 조합한 구성으로서 구체화될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제1 실시형태에 의한 효과와, 제2 실시형태에 의한 효과 모두를 가지는 구성으로서 스퍼터 장치를 구체화할 수 있다.The sputtering apparatus may be embodied as a combination of the constitution described in the first embodiment and the constitution described in the second embodiment. According to such a structure, the sputtering apparatus can be embodied as a structure having both the effect of the first embodiment and the effect of the second embodiment.
요동암(23)은, 신축기구(40)를 구비하지 않을 수 있다. 이 경우에는 안내통부(33)가 1개의 원통 형상의 통부로서 구체화될 수 있다. 그리고 예를 들면, 연결축부(23b)와, 연결축부(23b)의 접속처인 병진 스테이지(22a) 사이의 거리가 커지는 것을 억제하기 위하여, 요동중심축부(23a)와 케이싱(21) 사이에, 캐소드 유닛(22)의 병진에 수반되어 요동중심축부(23a)와 케이싱(21)과의 거리를 크게 하는 연락부(예를 들면 용수철등의 신축 부재)를 구비할 수 있다. 이러한 구성에서도, 요동암(23)이 요동중심축부(23a)를 중심으로 요동하는 이상은, 상술한 (1)에 준한 효과를 얻을 수 있다.The oscillating arm (23) may not have the elongating / contracting mechanism (40). In this case, the
요동암(23)은, 신축기구(40)를 구비하지 않을 수 있고, 예를 들면, 연결축부(23b)와, 연결축부(23b)의 접속처인 병진 스테이지(22a) 사이의 거리가 커질수록, 연결축부(23b)와 병진 스테이지(22a) 사이에서 연장되는 연락부(예를 들면 용수철등의 신축 부재)를 구비할 수 있다. 이 경우에는, 안내통부(33)가, 1개의 원통 형상의 통부로서 구체화될 수 있다. 이러한 구성에서도, 요동암(23)이 요동중심축부(23a)를 중심으로 하여 요동하는 이상은, 상술한 (1)에 준한 효과를 얻을 수 있다.The swinging
요동암(23)은, 신축기구(40)을 구비하지 않을 수 있고, 연결축부(23b)와 병진 스테이지(22a) 사이, 및 요동중심축부(23a)와 케이싱(21) 사이의 각각에, 상술한 연락부(예를 들면 용수철등의 신축 부재)를 구비하는 구성일 수 있다. 이 경우에는, 안내통부(33)가, 1개의 원통 형상의 통부로서 구체화될 수 있다. 이러한 구성에서도, 요동암(23)이 요동중심축부(23a)를 중심으로 하여 요동하는 이상은, 상술한 (1)에 준한 효과를 얻을 수 있다.The swinging
전력선(51)은, 전력선(51)의 구성요소로서 도체뿐만 아니라, 2개의 도체 사이에 위치하는 절연체인 단자대를 포함할 수 있다. 예를 들면, 요동 강체부(51a1)와 가요부(51b) 사이에, 요동 강체부(51a1)와 가요부(51b)를 전기적으로 접속시킨 상태에서 이들을 지지하는 단자대가 위치할 수 있고, 연결 강체부(51a2)와 가요부(51b) 사이에, 연결 강체부(51a2)와 가요부(51b)를 전기적으로 접속시킨 상태에서 이들을 지지하는 단자대가 위치할 수도 있다。The
[제3 실시형태][Third embodiment]
도 10 내지 도 13을 참조하여 기판처리 장치 및 성막 장치를 스퍼터 장치로서 구체화한 제3 실시형태를 설명한다. 제3 실시형태의 스퍼터 장치는, 요동암(23)의 요동중심축부(23a)에 장착된 전력선, 및 요동암(23)의 연결축부(23b)에 장착된 전력선에 특징을 가진다. 그러므로 이하에서는, 이들 구성에 대하여 설명한다. 도 10내지 도 13에서는, 전력선(51)이 2개인 스퍼터 장치가 일례로서 나타나 있다.A third embodiment in which the substrate processing apparatus and the film forming apparatus are embodied as a sputtering apparatus will be described with reference to FIGS. 10 to 13. FIG. The sputtering apparatus of the third embodiment is characterized by a power line mounted on the swinging
[요동중심축부의 전력선][Power line at the pivot center shaft portion]
도 10 및 도 11을 참조하여 요동중심축부(23a)에 장착된 전력선(51)을 설명한다. 도 10에는, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 작을 때의 전력선(51) 상태가 나타나 있는 한편, 도 11에는 요동암(23)의 길이(L)가 가장 클 때의 전력선(51) 상태가 나타나 있다.Referring to Figs. 10 and 11, the
도 10에 나타낸 바와 같이, 전력선(51)은 제1 전력선(51A)과 제2 전력선(51B)을 포함하고, 제1 전력선(51A)과 제2 전력선(51B)은, 요동축(P)을 지나 높이 방향으로 연장되는 가상 평면에 대하여 상호 면대칭으로 형성되어 있다. 각 전력선(51)을 구성하는 요동 강체부(51a1)의 각각은 띠 형상으로 형성되고, 대향 방향을 따라 연장되는 요동중심축부(23a)의 내주면으로부터 멀어진 상태에서, 상부 케이싱(31)의 내부로부터 요동중심축부(23a)의 통 단부를 향해 연장되어 있다. 즉, 각 요동 강체부(51a1) 중, 요동중심축부(23a)를 지나는 부분은, 요동축(P)을 따라 연장되고 있기 때문에, 요동암(23)의 요동에 수반하여 변형되는 것이 억제된다. 각 요동 강체부(51a1)의 단부는, 요동중심축부(23a)의 통 단부에서, 절연물을 통하여 요동중심축부(23a)의 단면(端面)에 고정되어 있다. 요동중심축부(23a)가, 기단(基端)회전부의 일례이고, 요동 강체부(51a1)가, 기단회전배선의 일례이다.10, the
제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각은, 스퍼터 챔버(13)의 벽부, 예를 들면, 요동 플랜지(23a2)에 고정된 케이싱(21)의 벽부에 절연물을 통하여 고정되어 다른 전력선에 접속하는 요동 고정부(61)를 가지고 있다. 요동 고정부(61)는, 기단고정배선의 일례이다.Each of the
제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각은, 요동 강체부(51a1)의 단부와 요동 고정부(61)에 접속되는 요동가요부(62)를 가지고 있다. 각 요동가요부(62)는, 반송 방향을 따라 연장되는 거의 원호 형상으로 형성되고, 예를 들면, 가요성을 가지는 평편동선으로 구성되어 있다. 요동가요부(62)는, 높이 방향에서 하부 케이싱(34)를 향해 자중에 의해 휘는 만곡부(62a)를 가지고 있다. 요동 강체부(51a1)의 단부와 요동 고정부(61) 사이의 거리에 따라서 변형되는 요동가요부(62)에 형성되는 만곡부(62a)의 길이가, 만곡부(62a)의 굴곡량에 상당한다. 요동가요부(62)가, 기단 가요라인의 일례이다.Each of the
도 10에 나타낸 바와 같이, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 작을 때, 각 요동가요부(62)는, 반송 방향에서 요동 강체부(51a1)로부터 만곡부(62a)까지의 거리와, 요동 고정부(61)로부터 만곡부(62a)까지의 거리가 거의 동일해지도록 변형된다. 즉, 요동 강체부(51a1)의 단부와 요동 고정부(61) 사이의 거리가 가장 작을 때, 각 만곡부(62a)의 굴곡량이 가장 커진다.10, when the length L of the swinging
도 11에 나타낸 바와 같이, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 클 때, 요동중심축부(23a)가 요동축(P)을 중심으로 요동한다. 예를 들면, 요동중심축부(23a)가 지면(紙面)에서의 왼쪽 방향으로 회전할 때, 제1 전력선(51A)에서의 요동 강체부(51a1)의 단부가, 요동중심축부(23a)의 둘레방향을 따라 하방으로 이동한다. 한편, 제2 전력선(51B)에서의 요동 강체부(51a1)의 단부가, 요동중심축부(23a)의 둘레방향을 따라 상방으로 이동한다. 이에 따라, 요동 강체부(51a1)의 단부와 요동 고정부(61) 사이의 거리가 커지고, 각 만곡부(62a)의 굴곡량이 작아진다.11, when the length L of the swinging
이와 같이, 요동중심축부(23a)의 회전에 의해 전력선(51)이 비틀리는 것이 억제되므로 전력선(51)이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.As described above, since the rotation of the swinging
[연결축부의 전력선][Power line of connection shaft part]
도 12 및 도 13을 참조하여 연결축부(23b)에 장착된 전력선(51)을 설명한다. 도 12에는, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 작을 때의 전력선(51) 상태가 나타나 있는 한편, 도 13에는 요동암(23)의 길이(L)가 가장 클 때의 전력선(51) 상태가 나타나 있다.The
도 12에 나타낸 바와 같이, 전력선(51)을 구성하는 연결 강체부(51a2)의 각각은 띠 형상으로 형성되고, 대향 방향을 따라 연장되는 연결축부(23b)의 내주면으로부터 멀어진 상태에서, 하부 케이싱(34)의 내부로부터 연결축부(23b)의 통 단부를 향해 연장되고 있다. 즉, 각 연결 강체부(51a2) 중, 연결축부(23b)를 지나는 부분은, 회전축(A)을 따라 연장되고 있기 때문에, 요동암(23)의 요동에 수반하여 변형되는 것이 억제된다. 각 연결 강체부(51a2)는, 연결축부(23b)의 통 단부에서, 절연물을 통하여 연결축부(23b)의 단면(端面)에 고정되어 있다. 연결축부(23b)가, 선단회전부의 일례이고, 연결 강체부(51a2)가, 선단회전배선의 일례이다.As shown in Fig. 12, each of the connecting rigid portions 51a2 constituting the
제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각은, 캐소드 유닛(22) 및 연결축부(23b)의 병진을 추종하여 병진하는 연결 병진부(71)를 가지고 있다. 연결 병진부(71)는, 병진 스테이지(22a)의 일 측면, 예를 들면, 연결축지지부(23b1)에 고정되는 병진 스테이지(22a)의 측벽의 내측면에 절연물을 통하여 고정되어 다른 전력선에 접속된다. 연결 병진부(71)가, 선단병진배선의 일례이다.Each of the
제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각은, 연결 강체부(51a2)의 단부와 연결 병진부(71)에 접속되는 연결가요부(72)를 가지고 있다. 각 연결가요부(72)는, 연결 강체부(51a2)의 단부로부터 높이 방향을 따라 하방으로 연장되고, 도중에 리턴하여 높이 방향을 따라 연결 병진부(71)까지 상방으로 연장된다. 각 연결가요부(72)는, 높이 방향을 따라 연결 병진부(71)보다 하방으로 자중에 의해 휘는 리턴부(72a)를 가지고 있다. 연결 강체부(51a2)의 단부와 연결 병진부(71) 사이의 거리에 따라서 변형되는 연결가요부(72)에 형성되는 리턴부(72a)의 길이, 즉 연결 병진부(71)보다 높이 방향에서 하방에 위치하는 리턴부(72a)의 길이가, 리턴부(72a)의 굴곡량에 상당한다. 각 연결가요부(72)는, 예를 들면 가요성을 가지는 평편동선으로 구성되어 있다. 연결가요부(72)가, 선단가요라인의 일례이다.Each of the
도 12에 나타낸 바와 같이, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 작을 때, 제1 전력선(51A)의 리턴부(72a)의 굴곡량과 제2 전력선(51B)의 리턴부(72a)의 굴곡량이 상호 동일하다.The amount of bending of the
도 13에 나타낸 바와 같이, 요동암(23)의 길이(L)가 가장 클 때, 연결축부(23b)가 회전축(A)을 중심으로 하여 병진 스테이지(22a)에 대하여 회전한다. 예를 들면, 연결축부(23b)가 지면(紙面)에서의 오른쪽 방향으로 요동할 때, 제1 전력선(51A)에서의 연결 강체부(51a2)의 단부가, 연결축부(23b)의 둘레방향을 따라 하방으로 이동하고, 제2 전력선(51B)에서의 연결 강체부(51a2)의 단부가, 연결축부(23b)의 둘레방향을 따라 상방으로 이동한다. 이에 따라, 제1 전력선(51A)에서는, 연결 강체부(51a2)의 단부와 연결 병진부(71) 사이의 거리가 작아지는 한편, 제2 전력선(51B)에서는, 연결 강체부(51a2)의 단부와 연결 병진부(71) 사이의 거리가 커진다. 이로 인해, 제1 전력선(51A)에서는, 연결가요부(72)에서의 굴곡량이 커지는 한편, 제2 전력선(51B)에서는, 연결가요부(72)에서의 굴곡량이 작아진다.13, when the length L of the swinging
이와 같이, 연결축부(23b)의 회전에 의해 전력선(51)이 비틀리는 것이 억제되므로, 전력선(51)이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.As described above, since the rotation of the connecting
이상에서 설명한 바와 같이, 제3 실시형태의 스퍼터 장치에 의하면, 이하에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the sputtering apparatus of the third embodiment, the following effects can be obtained.
(4) 요동중심축부(23a)의 회전에 의해 제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각이 비틀리는 것이 억제되므로, 제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.(4) Since the
(5) 연결축부(23b)의 회전에 의해 제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각이 비틀리는 것이 억제되므로, 제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각이 받는 기계적인 부하를 작게 할 수 있다.The
제3 실시형태는, 이하와 같이 적당히 변경하여 실시할 수도 있다.The third embodiment may be modified as appropriate as follows.
제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각이, 연결가요부(72)를 구비하지 않는 구성일 수 있고, 연결 강체부(51a2)의 각각이, 연결 병진부(71)에 접속하는 구성일 수 있다. 이러한 구성에서도, 제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각이, 요동가요부(62)를 구비하는 구성이면, 상술한 (4)에 준한 효과를 얻을 수 있다.Each of the
제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각이, 요동가요부(62)를 구비하지 않는 구성일 수 있고, 요동 강체부(51a1)의 각각이, 요동 고정부(61)에 접속하는 구성일 수 있다. 이러한 구성에서도, 제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각이, 연결가요부(72)를 구비하는 구성이면, 상술한 (5)에 준한 효과를 얻을 수 있다.Each of the
요동축(P)을 중심으로 하는 환상으로 형성되어 유틸리티에 접속되는 단자(이하, 유틸리티 접속단자)가, 요동암(23)의 요동중심축부(23a)의 단면(端面)에 절연물을 통하여 장착될 수 있다. 그리고, 이러한 구성에서는, 접속 라인(50)에서의 2개의 단부 중, 요동중심축부(23a)에 가까운 단부가, 유틸리티 접속단자의 둘레방향을 따라 이동할 수 있는 상태에서, 유틸리티 접속단자에 연결되는 구성으로 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 유틸리티 접속단자에 접속되는 접속 라인(50)의 단부가, 요동암(23)의 요동에 수반하여 변형되는 것이 억제된다.A terminal formed in an annular shape around the pivot axis P and connected to the utility (hereinafter referred to as a utility connection terminal) is mounted on the end face of the pivot
회전축(A)를 중심으로 하는 환상으로 형성되어 케이싱(21) 내부에 배치된 캐소드 유닛(22)에 접속하는 단자(이하, 캐소드 유닛 접속단자)가, 요동암(23)의 연결축부(23b)의 단면(端面)에 절연물을 통하여 장착될 수 있다. 그리고, 이러한 구성에서는, 접속 라인(50)에서의 2개의 단부 중, 연결축부(23b)에 가까운 단부가, 캐소드 유닛 접속단자의 둘레방향을 따라 이동할 수 있는 상태에서, 캐소드 유닛 접속단자에 연결되는 구성으로 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 캐소드 유닛 접속단자에 접속되는 접속 라인(50)의 단부가, 요동암(23)의 요동에 수반하여 변형되는 것이 억제된다.A terminal connected to the
제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각은, 도체뿐만 아니라, 2개의 도체 사이에 위치하는 절연체인 단자대를 구성요소로서 포함할 수 있다. 혹은, 제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 각각은, 구성요소에 포함되는 도체 하나와 케이싱(21) 외부에 위치하는 전원과의 사이에 위치하는 절연체인 단자대를 포함할 수 있다.Each of the
제1 전력선(51A) 및 제2 전력선(51B)의 구성은, 전력선(51)이 아닌, 접속 라인(50)에 포함되는 다른 라인인 가스 배관(52)이나 냉각수 배관(53)에 적용될 수 있다.The configuration of the
스퍼터 장치는, 제1 실시형태에 기재된 구성과, 제3 실시형태에 기재된 구성을 조합한 구성으로서 구체화될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제1 실시형태에 의한 효과와 제3 실시형태에 의한 효과 양쪽 모두를 가지는 구성으로서 스퍼터 장치를 구체화할 수 있다.The sputtering apparatus can be embodied as a combination of the structure described in the first embodiment and the structure described in the third embodiment. With this structure, the sputtering apparatus can be embodied as a structure having both the effects of the first embodiment and the effect of the third embodiment.
스퍼터 장치는, 제1 실시형태에 기재된 구성, 제2 실시형태에 기재된 구성, 및 제3 실시형태에 기재된 구성을 조합한 구성으로서 구체화될 수고 있다. 이러한 구성에 의하면, 제1 실시형태에 의한 효과, 제2 실시형태에 의한 효과, 및 제3 실시형태에 의한 효과 모두를 가지는 구성으로서 스퍼터 장치를 구체화할 수 있다.The sputtering apparatus can be embodied as a combination of the structure described in the first embodiment, the structure described in the second embodiment, and the structure described in the third embodiment. According to such a configuration, the sputtering apparatus can be embodied as a configuration having both the effects of the first embodiment, the effect of the second embodiment, and the effect of the third embodiment.
10 스퍼터 장치, 11 반출입챔버, 12 전(前)처리 챔버, 13 스퍼터 챔버, 14 게이트 밸브, 15 배기부, 16 성막 레인, 17 회수 레인, 18 캐소드 장치, 19 레인 변경부, 21 케이싱, 22 캐소드 유닛, 22a 병진 스테이지, 22b 레일, 23 요동암, 23a 요동중심축부, 23a1 요동축지지부, 23a2 요동 플랜지, 23b 연결축부, 23b1 연결축지지부, 23b2 연결 플랜지, 31 상부 케이싱, 31a 요동 개구부, 31b 상부 개구부, 32 고정판, 32a 고정 개구부, 33 안내통부, 33a 상부통부, 33b 하부통부, 33c 벨로즈, 34 하부 케이싱, 34a 연결 개구부, 34b 하부 개구부, 40 신축기구, 41 샤프트, 41a 상단부, 42 샤프트 안내부, 50 접속 라인, 51 전력선, 51a 강체부, 51a(51a1) 요동 강체부, 51a2 연결 강체부, 51b 가요부, 51b1, 61a 만곡부, 51A 제1 전력선, 51B 제2 전력선, 52 가스 배관, 52a, 53a 굴곡부, 53 냉각수 배관, 61 요동고정부, 62 요동가요부, 71 연결 병진부, 72 연결가요부, 72a 리턴부, A 회전축, P 요동축, S 기판, T 트레이10 sputter apparatus, 11 transfer chamber, 12 pre-treatment chamber, 13 sputter chamber, 14 gate valve, 15 times base, 16 deposition lane, 17 recovery lane, 18 cathode device, 19 lane changing section, 21 casing, 22
Claims (5)
상기 케이싱 내부에 위치하는 중공의 요동암으로서, 상기 케이싱에 접속되는 중공의 요동중심축부와, 요동단(swinging end)인 중공의 연결축부를 포함하는 상기 요동암과,
상기 케이싱 내부에 위치하고, 기판과 마주보는 처리 공간을 상기 요동중심축부의 축방향과 직교하는 방향으로 이동하여 상기 기판에 처리를 실시하는 처리부로서, 상기 처리부의 이동을 추종하여 상기 연결축부가 상기 처리부와 병진 가능하도록 상기 연결축부에 연결되고, 상기 처리부의 이동에 의해 상기 요동암을 요동 시키는 상기 처리부와,
상기 요동암의 내부에 위치하고, 상기 요동중심축부내를 통하여 상기 케이싱 외부에 위치하는 유틸리티에 접속되고, 또한 상기 연결축부내를 통하여 상기 처리부에 접속되는 접속 라인을 구비하고,
상기 처리부는, 상기 연결축부를 상기 처리부에 대하여 회전 가능하게 지지하는 축지지부를 구비하고,
상기 요동암은, 상기 요동중심축부에 대해 상기 연결축부를 변위시켜 상기 요동중심축부와 상기 연결축부와의 사이의 거리를 신축하는 신축기구를 구비하고,
상기 신축기구는, 상기 요동중심축부와 상기 연결축부와의 사이의 거리를 상기 요동중심축부와 상기 축지지부와의 사이의 거리에 맞추어 변화시키는,
기판처리 장치.
A casing,
A hollow swinging arm disposed in the casing, the swinging arm including a hollow swinging central shaft portion connected to the casing and a hollow connecting shaft portion swinging end;
A processing unit which is located inside the casing and moves the processing space facing the substrate in a direction orthogonal to the axial direction of the swinging central axis part to perform processing on the substrate, wherein the processing unit follows the movement of the processing unit, The processing portion being connected to the connection shaft portion so as to be able to translate the processing portion,
And a connection line which is located inside the swinging arm and is connected to a utility located outside the casing through the inside of the swinging central axis portion and connected to the processing portion through the connection shaft portion,
Wherein the processing section includes a shaft supporting section for rotatably supporting the connection shaft section with respect to the processing section,
Wherein the swing arm includes a stretching mechanism that displaces the connecting shaft portion with respect to the swinging central shaft portion and expands and contracts the distance between the swinging central shaft portion and the connecting shaft portion,
Wherein the extending / retracting mechanism changes a distance between the swinging central shaft portion and the connecting shaft portion in accordance with a distance between the swinging central shaft portion and the shaft supporting portion,
/ RTI >
상기 접속 라인은, 복수의 라인 구성요소로 구성되고,
상기 복수의 라인 구성요소는,
상기 요동암의 내부에 배치되는 동시에, 상기 요동암에 개별적으로 고정되고, 상기 신축기구에 의한 상기 요동암의 신축에 맞추어, 상호간의 거리를 신축하는 2개의 중간강체배선과,
상기 요동암의 내부에 배치되는 동시에, 상기 2개의 중간강체배선간에 접속되고, 가요성을 가져 상기 2개의 중간강체배선간의 거리의 증대에 따라 굴곡량을 작게 하는 중간가요라인, 을 포함하는 기판처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the connection line is composed of a plurality of line components,
Wherein the plurality of line elements comprise:
Two intermediate rigid wiring lines which are disposed inside the swinging arm and which are individually fixed to the swinging arm and which extend and retract each other in accordance with the expansion and contraction of the swinging arm by the extending and contracting mechanism,
And an intermediate flexible line which is arranged inside the swinging arm and connected between the two intermediate rigid wiring lines and has flexibility so as to reduce the amount of bending as the distance between the two intermediate rigid wiring lines increases, Device.
상기 요동중심축부는, 상기 요동중심축부의 축방향을 따른 회전축을 중심으로 하여 상기 케이싱에 대하여 회전하는 기단회전부로서 설치되고,
상기 접속 라인은,
상기 기단회전부에 고정되고, 상기 기단회전부의 회전을 추종하여 회전하는 강체인 기단회전배선과,
상기 케이싱에 고정되는 강체인 기단고정배선과,
자중에 의해 휠 수 있도록 설치되고, 상기 기단회전배선과 상기 기단고정배선과의 사이에 접속되어, 상기 기단회전배선과 상기 기단고정배선과의 사이의 거리의 증대에 따라 굴곡량을 작게 하는 기단 가요라인, 을 구비하는 기판처리 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the pivot center shaft portion is provided as a proximal rotating portion that rotates with respect to the casing about a rotation axis along the axial direction of the pivot center shaft portion,
The connection line includes:
A base end rotation wiring fixed to the base end rotation part and being a rigid body rotating following the rotation of the base end rotation part,
A base fixed wiring that is a rigid body fixed to the casing,
A base end which is provided so as to be able to be wheeled by its own weight and which is connected between the base end rotation wiring and the base end fixed wiring and reduces the amount of bending according to an increase in the distance between the base end rotation wiring and the base end fixed wiring And a line.
상기 연결축부는, 상기 요동중심축부의 축방향을 따른 회전축을 중심으로 하여 상기 처리부에 대하여 회전하는 선단회전부로서 설치되고,
상기 접속 라인은,
상기 선단회전부에 고정되고, 상기 선단회전부의 회전을 추종하여 회전하는 강체인 선단회전배선과,
상기 처리부에 고정되고, 상기 처리부의 이동을 추종하여 상기 처리부와 병진 하는 강체인 선단병진배선과,
자중에 의해 휠 수 있게 설치되고, 상기 선단회전배선과 상기 선단병진배선과의 사이에 접속되어, 상기 선단회전배선과 상기 선단병진배선과의 사이의 거리의 증대에 따라 굴곡량을 작게 하는 선단가요라인,
을 구비하는 기판처리 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the connection shaft portion is provided as a tip rotation portion that rotates with respect to the processing portion about a rotation axis along an axial direction of the swinging central axis portion,
The connection line includes:
A distal rotating wire fixed to the distal rotating part and being a rigid body rotating following the rotation of the distal rotating part,
A distal end translating wiring fixed to the processing portion and being a rigid body that follows the movement of the processing portion and translates with the processing portion,
And a distal end connected to between the distal rotation wiring and the distal rotation wiring so as to reduce the amount of deflection in accordance with an increase in the distance between the distal rotation wiring and the distal rotation wiring, line,
And the substrate processing apparatus.
상기 케이싱 내부에 위치하는 중공의 요동암으로서, 상기 케이싱에 접속되는 중공의 요동중심축부와, 요동단인 중공의 연결축부를 포함하는 상기 요동암과,
상기 케이싱 내부에 위치하고, 기판과 마주보는 처리 공간을 상기 요동중심축부의 축방향과 직교하는 방향으로 이동하여, 상기 기판을 향해 성막 재료를 방출함으로써 상기 기판상에 막을 형성하는 성막부로서, 상기 성막부의 이동을 추종하여 상기 연결축부가 상기 성막부와 병진 가능하도록 상기 연결축부에 연결되고, 상기 성막부의 이동에 의해 상기 요동암을 요동 시키는 상기 성막부와,
상기 요동암의 내부에 위치하고, 상기 요동중심축부내를 통하여 상기 케이싱의 외부에 위치하는 유틸리티에 접속되고, 또한 상기 연결축부내를 통하여 상기 성막부에 접속되는 접속 라인을 구비하고,
상기 성막부는, 상기 연결축부를 상기 성막부에 대하여 회전 가능하게 지지하는 축지지부를 구비하고,
상기 요동암은, 상기 요동중심축부에 대해 상기 연결축부를 변위시켜 상기 요동중심축부와 상기 연결축부와의 사이의 거리를 신축하는 신축기구를 구비하고,
상기 신축기구는, 상기 요동중심축부와 상기 연결축부와의 사이의 거리를 상기 요동중심축부와 상기 축지지부와의 사이의 거리에 맞추어 변화시키는,
는 성막 장치.
A casing,
A hollow swinging arm disposed in the casing, the swinging arm including a hollow swinging central shaft portion connected to the casing and a hollow connecting shaft portion swinging,
And a film forming unit for forming a film on the substrate by moving a processing space facing the substrate in a direction orthogonal to the axial direction of the swinging central axis part and releasing a film forming material toward the substrate, A film forming part connected to the connection shaft part so that the connection shaft part can translate with the film forming part following the movement of the part and that rocks the swinging arm by movement of the film forming part,
And a connection line which is located inside the swinging arm and is connected to a utility located outside the casing through the inside of the swinging central axis portion and connected to the film forming portion through the connection shaft portion,
Wherein the film forming section has a shaft supporting section for rotatably supporting the connection shaft section with respect to the film forming section,
Wherein the swing arm includes a stretching mechanism that displaces the connecting shaft portion with respect to the swinging central shaft portion and expands and contracts the distance between the swinging central shaft portion and the connecting shaft portion,
Wherein the extending / retracting mechanism changes a distance between the swinging central shaft portion and the connecting shaft portion in accordance with a distance between the swinging central shaft portion and the shaft supporting portion,
Is a film forming apparatus.
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