KR20180126549A - Mask for film formation and film forming apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 형태에 따른 성막용 마스크는, 한 쌍의 제1 판부와, 한 쌍의 제2 판부를 구비한다. 상기 한 쌍의 제1 판부는, 한 쌍의 제1 내주연부와, 한 쌍의 제1 외주연부를 갖는다. 상기 한 쌍의 제1 내주연부는, 제1 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제1 만곡부를 각각 갖는다. 상기 한 쌍의 제1 외주연부는, 상기 한 쌍의 제1 내주연부와 상기 제1 축 방향으로 각각 대향한다. 상기 한 쌍의 제2 판부는, 한 쌍의 제2 내주연부와, 한 쌍의 제2 외주연부를 갖는다. 상기 한 쌍의 제2 내주연부는, 상기 제2 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제2 만곡부를 각각 갖는다. 상기 한 쌍의 제2 외주연부는, 상기 한 쌍의 제2 내주연부와 상기 제2 축 방향으로 각각 대향한다.A film formation mask according to one embodiment of the present invention includes a pair of first plate portions and a pair of second plate portions. The pair of first plate portions has a pair of first inner peripheral portions and a pair of first outer peripheral portions. The pair of first inner circumferential portions each have a first bend portion which is opposed to the first axial direction and has a convex shape toward a direction away from each other. And the pair of first outer circumferential edges oppose the pair of first inner circumferential portions in the first axial direction, respectively. The pair of second plate portions has a pair of second inner peripheral portions and a pair of second outer peripheral portions. The pair of second inner circumferential portions each have a second bend portion that is opposed in the second axial direction and has a convex shape toward a direction away from each other. And the pair of second outer circumferential edges are opposed to the pair of second inner circumferential portions in the second axial direction, respectively.

Description

성막용 마스크 및 성막 장치Mask for film formation and film forming apparatus

본 발명은, 플라즈마 CVD 장치 등의 성막 장치에 이용되는 성막용 마스크 및 이를 구비하는 성막 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a film formation mask used in a film formation apparatus such as a plasma CVD apparatus and a film formation apparatus having the same.

플라즈마 CVD 장치 등의 성막 장치에서는, 기판 주연부에의 착막을 방지하기 위한 마스크가 널리 이용되고 있다. 예를 들면 특허문헌 1에는, 가열 플레이트 상에 배치된 유리 기판의 주연부에 대향하는 마스크와, 이 마스크를 처리실 내에서 승강 가능하게 지지하는 마스크 지지체를 구비하는 진공 처리 장치가 개시되고 있다.In a film forming apparatus such as a plasma CVD apparatus, a mask for preventing the film deposition on the periphery of the substrate is widely used. For example, Patent Document 1 discloses a vacuum processing apparatus having a mask opposing the periphery of a glass substrate disposed on a heating plate, and a mask support for supporting the mask in a processable manner in a process chamber.

일본 등록 특허 제5773731호 공보Japanese Patent No. 5773731

근년에서의 기판의 대형화에 수반하여, 기판의 주연부에 배치되는 마스크의 사이즈도 대형화하고, 마스크의 개구 형상을 정밀도(精度) 좋게 유지하는 것이 곤란해지고 있다. 예를 들면 특허문헌 1의 구성에서는, 가열 플레이트에 가까운 마스크의 내주측과 그와는 반대의 외주측 사이에서의 입열량(入熱量)의 상위(相違)에 의해서, 마스크 개구 형상이 변화하고, 마스크 하고 싶은 영역인 기판 주연부의 막단(膜端)의 형상 정밀도가 악화될 우려가 있다. 또, 마스크의 내주측과 외주측과의 응력차이로 마스크가 파손할 우려가 있다.In recent years, with the increase in the size of the substrate, it has become difficult to enlarge the size of the mask disposed on the periphery of the substrate and maintain the accuracy of the opening of the mask. For example, in the structure of Patent Document 1, the mask opening shape changes due to the difference (heat input amount) between the inner circumferential side of the mask near the heating plate and the opposite outer circumferential side thereof, There is a possibility that the shape accuracy of the film edge of the periphery of the substrate, which is an area to be masked, is deteriorated. In addition, there is a fear that the mask may be damaged due to the stress difference between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the mask.

이상과 같은 사정에 감안하여, 본 발명의 목적은, 기판 주연부의 막단의 형상 정밀도를 유지할 수 있는 성막용 마스크 및 이를 구비하는 성막 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a film formation mask capable of maintaining the shape accuracy of the film edge at the periphery of the substrate and a film formation apparatus equipped with the same.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 형태에 따른 성막용 마스크는, 한 쌍의 제1 판부와, 한 쌍의 제2 판부를 구비한다.In order to achieve the above object, a film formation mask according to one embodiment of the present invention includes a pair of first plate portions and a pair of second plate portions.

상기 한 쌍의 제1 판부는, 한 쌍의 제1 내주연부와, 한 쌍의 제1 외주연부를 갖는다. 상기 한 쌍의 제1 내주연부는, 제1 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제1 만곡부를 각각 갖는다. 상기 한 쌍의 제1 외주연부는, 상기 한 쌍의 제1 내주연부와 상기 제1 축 방향으로 각각 대향한다.The pair of first plate portions has a pair of first inner peripheral portions and a pair of first outer peripheral portions. The pair of first inner circumferential portions each have a first bend portion which is opposed to the first axial direction and has a convex shape toward a direction away from each other. And the pair of first outer circumferential edges oppose the pair of first inner circumferential portions in the first axial direction, respectively.

상기 한 쌍의 제2 판부는, 한 쌍의 제2 내주연부와, 한 쌍의 제2 외주연부를 갖는다. 상기 한 쌍의 제2 내주연부는, 상기 제2 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제2 만곡부를 각각 갖는다. 상기 한 쌍의 제2 외주연부는, 상기 한 쌍의 제2 내주연부와 상기 제2 축 방향으로 각각 대향한다.The pair of second plate portions has a pair of second inner peripheral portions and a pair of second outer peripheral portions. The pair of second inner circumferential portions each have a second bend portion that is opposed in the second axial direction and has a convex shape toward a direction away from each other. And the pair of second outer circumferential edges are opposed to the pair of second inner circumferential portions in the second axial direction, respectively.

상기 성막용 마스크에서, 제1 및 제2 판부의 내주연부는, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제1 및 제2 만곡부를 각각 가지기 때문에, 제1 및 제2 만곡부에서 길이 방향에 따른 열팽창(열성장)이 발생할 때에, 제1 및 제2 만곡부가 직선적인 형상이 되도록 변형된다. 이것에 의해, 기판 주연부 상의 막단의 형상 정밀도를 유지하는 것이 가능해진다.In the film forming mask, the inner circumferential portions of the first and second plate portions have the first and second bend portions each having a convex shape toward the direction in which they are separated from each other. Therefore, the first and second bend portions have thermal expansion Heat growth) occurs, the first and second curved portions are deformed to have a linear shape. This makes it possible to maintain the shape accuracy of the membrane terminal on the periphery of the substrate.

상기 한 쌍의 제1 판부는, 상기 한 쌍의 제1 외주연부에 각각 설치되어 상기 제1 축 방향과 직교하는 제2 축 방향으로 간격을 두어서 배치된 복수의 제1 절개부를 더 가져도 좋다. 동일하게, 상기 한 쌍의 제2 판부는, 상기 한 쌍의 제2 외주연부에 각각 설치되어 상기 제1 축 방향으로 간격을 두어서 배치된 복수의 제2 절개부를 더 가져도 좋다.The pair of first plate portions may further include a plurality of first incisions provided in the pair of first outer circumferential edge portions and arranged at intervals in a second axis direction orthogonal to the first axis direction . Similarly, the pair of second plate portions may further include a plurality of second cutouts which are respectively disposed on the pair of second outer circumferential edge portions and are arranged at intervals in the first axial direction.

이것에 의해, 상기 내주연부의 열변형에 수반하는 외주연부의 변형이 용이해지고, 이것에 의해 제1 및 제2 판부의 파손이 방지된다.This facilitates the deformation of the outer peripheral edge portion due to thermal deformation of the inner peripheral edge portion, thereby preventing breakage of the first and second plate portions.

상기 한 쌍의 제1 판부 및 상기 한 쌍의 제2 판부는, 각각 단독의 판 부재로 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 입열시에서의 제1 판부와 제2 판부 사이의 상호 간섭을 억제할 수 있다.The pair of first plate portions and the pair of second plate portions may be constituted by a single plate member. Thereby, mutual interference between the first plate portion and the second plate portion at the time of heat intake can be suppressed.

상기 한 쌍의 제1 판부의 양 단부는, 상기 한 쌍의 제2 판부의 양 단부에 중합되어도 좋다. 이것에 의해, 제1 및 제2 판부의 분리를 막고, 이들 판부의 소정의 일체 관계를 유지할 수 있다.Both ends of the pair of first plate portions may be overlapped with both ends of the pair of second plate portions. Thereby, the first and second plate portions can be prevented from being separated from each other, and the predetermined integral relationship of these plate portions can be maintained.

상기 한 쌍의 제1 판부 및 상기 한 쌍의 제2 판부는, 전형적으로는, 세라믹스 재료로 구성된다.The pair of first plate portions and the pair of second plate portions are typically made of a ceramic material.

본 발명의 한 형태에 따른 성막 장치는, 챔버와, 스테이지와, 성막원과, 마스크를 구비한다.A film forming apparatus according to one embodiment of the present invention includes a chamber, a stage, a film forming source, and a mask.

상기 스테이지는, 상기 진공 챔버의 내부에 배치되어, 기판을 가열 가능하게 지지한다.The stage is disposed inside the vacuum chamber to support the substrate in a heatable manner.

상기 성막원은, 상기 스테이지에 대향해서 배치된다.The film formation source is disposed opposite to the stage.

상기 마스크는, 상기 스테이지의 주위에 배치되어, 상기 기판의 주연부를 상기 성막원으로부터 피복한다.The mask is disposed around the stage, and covers the periphery of the substrate from the film formation source.

상기 마스크는, 한 쌍의 제1 판부와, 한 쌍의 제2 판부를 갖는다.The mask has a pair of first plate portions and a pair of second plate portions.

상기 한 쌍의 제1 판부는, 한 쌍의 제1 내주연부와, 한 쌍의 제1 외주연부를 갖는다. 상기 한 쌍의 제1 내주연부는, 제1 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제1 만곡부를 각각 갖는다. 상기 한 쌍의 제1 외주연부는, 상기 한 쌍의 제1 내주연부와 상기 제1 축 방향으로 각각 대향한다.The pair of first plate portions has a pair of first inner peripheral portions and a pair of first outer peripheral portions. The pair of first inner circumferential portions each have a first bend portion which is opposed to the first axial direction and has a convex shape toward a direction away from each other. And the pair of first outer circumferential edges oppose the pair of first inner circumferential portions in the first axial direction, respectively.

상기 한 쌍의 제2 판부는, 한 쌍의 제2 내주연부와, 한 쌍의 제2 외주연부를 갖는다. 상기 한 쌍의 제2 내주연부는, 상기 제2 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제2 만곡부를 각각 갖는다. 상기 한 쌍의 제2 외주연부는, 상기 한 쌍의 제2 내주연부와 상기 제2 축 방향으로 각각 대향한다.The pair of second plate portions has a pair of second inner peripheral portions and a pair of second outer peripheral portions. The pair of second inner circumferential portions each have a second bend portion that is opposed in the second axial direction and has a convex shape toward a direction away from each other. And the pair of second outer circumferential edges are opposed to the pair of second inner circumferential portions in the second axial direction, respectively.

상기 한 쌍의 제1 판부는, 상기 한 쌍의 제1 외주연부에 각각 설치되어 상기 제1 축 방향과 직교하는 제2 축 방향으로 간격을 두어서 배치된 복수의 제1 절개부를 더 가져도 좋다. 동일하게, 상기 한 쌍의 제2 판부는, 상기 한 쌍의 제2 외주연부에 각각 설치되어 상기 제1 축 방향으로 간격을 두어서 배치된 복수의 제2 절개부를 더 가져도 좋다.The pair of first plate portions may further include a plurality of first incisions provided in the pair of first outer circumferential edge portions and arranged at intervals in a second axis direction orthogonal to the first axis direction . Similarly, the pair of second plate portions may further include a plurality of second cutouts which are respectively disposed on the pair of second outer circumferential edge portions and are arranged at intervals in the first axial direction.

상기 성막 장치는, 상기 마스크를 지지 가능한 마스크 지지 부재를 더 구비해도 좋다. 상기 마스크 지지 부재는, 상기 스테이지의 주위에 설치되어, 상기 제1 및 제2 축 방향으로 평행한 면 내에서의 상기 마스크의 열성장을 허용하는 지지부를 갖는다.The film forming apparatus may further include a mask supporting member capable of supporting the mask. The mask support member has a support provided around the stage and allowing thermal growth of the mask in a plane parallel to the first and second axial directions.

상기 한 쌍의 제1 판부는, 제1 주관통공과, 한 쌍의 제1 보조 관통공을 가져도 좋다. 상기 제1 주관통공은, 상기 제1 축 방향으로 평행한 장축을 갖는다. 상기 한 쌍의 제1 보조 관통공은, 상기 제2 축 방향으로 평행한 장축을 갖고, 상기 제1 주관통공을 사이에 두고 상기 제2 축 방향으로 서로 대향한다. 이 경우, 상기 지지부는, 복수의 제1 위치 결정 핀을 포함한다. 상기 복수의 제1 위치 결정 핀은, 상기 제1 주관통공 및 상기 한 쌍의 제1 보조 관통공에 각각 삽통되어, 상기 한 쌍의 제1 판부에 대해서 상대 이동 가능하다.The pair of first plate portions may have a first main through-hole and a pair of first auxiliary through-holes. The first main through-hole has a long axis parallel to the first axis direction. The pair of first auxiliary through holes has a long axis parallel to the second axial direction and faces each other in the second axial direction with the first main through hole interposed therebetween. In this case, the support portion includes a plurality of first positioning pins. The plurality of first positioning pins are respectively inserted into the first main through hole and the pair of first auxiliary through holes and are movable relative to the pair of first plate portions.

한편, 상기 한 쌍의 제2 판부는, 제2 주관통공과, 한 쌍의 제2 보조 관통공을 가져도 좋다. 상기 제2 주관통공은, 상기 제2 축 방향으로 평행한 장축을 갖는다. 상기 한 쌍의 제2 보조 관통공은, 상기 제1 축 방향으로 평행한 장축을 갖고, 상기 제2 주관통공을 사이에 두고 상기 제1 축 방향으로 서로 대향한다. 이 경우, 상기 지지부는, 복수의 제2 위치 결정 핀을 포함한다. 상기 복수의 제2 위치 결정 핀은, 상기 제2 주관통공 및 상기 한 쌍의 제2 보조 관통공에 각각 삽통되어, 상기 한 쌍의 제2 판부에 대해서 상대 이동 가능하다.On the other hand, the pair of second plate portions may have a second main through-hole and a pair of second auxiliary through-holes. The second main through-hole has a long axis parallel to the second axis direction. The pair of second auxiliary through holes have a long axis parallel to the first axis direction and are opposed to each other in the first axis direction with the second main through hole interposed therebetween. In this case, the support portion includes a plurality of second positioning pins. The plurality of second positioning pins are inserted into the second main through hole and the pair of second auxiliary through holes, respectively, and are movable relative to the pair of second plate portions.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 기판 주연부의 막단의 형상 정밀도를 유지할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, it is possible to maintain the shape precision of the edges of the periphery of the substrate.

[도 1] 본 발명의 일 실시 형태에 따른 성막 장치를 나타내는 개략 측단면도이다.
[도 2] 상기 성막 장치의 일 동작예를 나타내는 개략 측단면도이다.
[도 3] 본 발명의 일 실시 형태에 따른 마스크의 구성을 나타내는 개략 평면도이다.
[도 4] 상기 마스크의 우부(隅部)의 구성을 개략적으로 나타내 보이는 요부(要部) 사시도이다.
[도 5] 상기 마스크를 구성하는 판부의 열변형 전후의 형태를 비교하여 나타내 보이는 개략 평면도이다.
[도 6] 상기 성막 장치의 요부의 구성을 나타내는 개략 측단면도이다.
[도 7] 상기 마스크의 열변형 전후의 형태를 비교하여 나타내 보이는 개략 평면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic side cross-sectional view showing a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic side cross-sectional view showing an example of operation of the film forming apparatus.
3 is a schematic plan view showing a configuration of a mask according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a main part schematically showing a configuration of a corner portion of the mask. FIG.
5 is a schematic plan view showing a comparison of shapes before and after thermal deformation of plate portions constituting the mask.
6 is a schematic side cross-sectional view showing the configuration of a recessed portion of the film forming apparatus.
7 is a schematic plan view showing a comparison of shapes of the mask before and after thermal deformation.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 성막 장치를 나타내는 개략 측단면도이며, 도 2는, 성막 장치의 일 동작예를 나타내는 개략 측단면도이다. 또 도에서 X축, Y축 및 Z축은 서로 직교하는 3축 방향을 나타내고, 본 예에서는 X축 및 Y축은 수평 방향에 상당하고, Z축은 높이 방향에 상당한다.FIG. 1 is a schematic side sectional view showing a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic side sectional view showing an example of a film forming apparatus. In the figure, the X axis, the Y axis, and the Z axis represent three axial directions orthogonal to each other. In this example, the X axis and the Y axis correspond to the horizontal direction and the Z axis corresponds to the height direction.

[전체 구성][Overall configuration]

본 실시 형태에 따른 성막 장치(100)는, 플라즈마 CVD 장치로서 구성되어 있다. 성막 장치(100)는, 진공 챔버(10)와, 스테이지(20)와, 가스 헤드(30)와, 마스크(40)를 갖는다.The film forming apparatus 100 according to the present embodiment is configured as a plasma CVD apparatus. The film forming apparatus 100 has a vacuum chamber 10, a stage 20, a gas head 30, and a mask 40.

진공 챔버(10)는, 내부에 성막실(11)을 갖는다. 진공 챔버(10)는, 성막실(11)을 소정의 감압 분위기로 배기하여 유지하는 것이 가능한 진공 펌프(도시 생략)에 연락하는 배기 포트(12)를 갖는다. 진공 챔버(10)의 내주면에는, 가스 헤드(30)를 지지하는 제1 플랜지부(13), 스테이지(20)의 하강 위치(도 2)에서 마스크(40)를 지지 가능한 제2 플랜지부(14) 등이 설치되고 있다. 진공 챔버(10)는, 스텐레스강 등의 금속재료로 구성되어, 접지 전위에 접속된다.The vacuum chamber 10 has a deposition chamber 11 therein. The vacuum chamber 10 has an exhaust port 12 for communicating with a vacuum pump (not shown) capable of exhausting and holding the deposition chamber 11 in a predetermined reduced-pressure atmosphere. A first flange portion 13 for supporting the gas head 30 and a second flange portion 14 for supporting the mask 40 at a lowered position (Fig. 2) of the stage 20 are formed on the inner circumferential surface of the vacuum chamber 10, ) Are installed. The vacuum chamber 10 is made of a metal material such as stainless steel and connected to the ground potential.

진공 챔버(10)에는 도시하지 않은, 진공 챔버(10)의 외부와 내부 사이에서 반송되는 기판(W)이 통과 가능한 게이트 밸브가 설치된다. 기판(W)은, 스테이지(20)의 하강 위치에서 도시하지 않은 반송 로봇 등을 통해 수평 방향으로 반입출된다.The vacuum chamber 10 is provided with a gate valve (not shown) through which the substrate W transferred between the outside and the inside of the vacuum chamber 10 can pass. The substrate W is carried in and out in the horizontal direction through a transfer robot or the like (not shown) at the lowered position of the stage 20. [

기판(W)으로서는, 전형적으로는, 직사각형의 유리 기판이 이용된다. 기판(W)의 사이즈는 특히 한정되지 않고, 예를 들면, G5 이상(1변의 길이가 1000mm 이상)의 기판이 이용되고, 본 실시 형태에서는, G6 기판(1850mm×1500mm)이 이용된다.As the substrate W, a rectangular glass substrate is typically used. The size of the substrate W is not particularly limited. For example, a substrate of G5 or more (the length of one side is 1000 mm or more) is used. In this embodiment, a G6 substrate (1850 mm x 1500 mm) is used.

스테이지(20)는, 성막 대상인 기판(W)을 지지하는 지지면(21)을 갖는다. 지지면(21)은, 기판(W)보다 대면적의 직사각형의 평면으로 구성된다. 스테이지(20)는, 지지면(21)의 전역을 소정 온도로 가열 가능한 가열원을 내장한다. 가열원은 특히 한정되지 않고, 전형적으로는, 히터, 온매(溫媒) 순환 통로 등으로 구성된다.The stage 20 has a supporting surface 21 for supporting a substrate W to be formed. The supporting surface 21 is formed in a rectangular plane having a larger area than the substrate W. The stage 20 incorporates a heating source capable of heating the entire surface of the supporting surface 21 to a predetermined temperature. The heating source is not particularly limited, and typically comprises a heater, a warm-air circulation passage, and the like.

지지면(21)의 주연부에는, 마스크(40)의 저면을 지지하는 내열성 재료로 구성된 지지대(22)가 설치되고 있다. 지지대(22)는, 지지면(21)에 재치된 기판(W)의 주위에 배치되어, 마스크(40)를 기판(W)의 주연부의 직상(直上)에 소정의 틈새를 열어 대향 배치시키는 것이 가능한 높이(두께)를 갖는다. 지지대(22)는, 기판(W)의 주위에 간격을 두어서 배치된 복수의 패드 부재로 구성되어도 좋고, 기판(W)을 둘러싸는 환상체로 구성되어도 좋다.A support base 22 made of a heat resistant material for supporting the bottom surface of the mask 40 is provided on the periphery of the support surface 21. [ The support table 22 is disposed around the substrate W placed on the support surface 21 so that the mask 40 is opposed to the substrate W by opening a predetermined gap right above the periphery of the substrate W (Thickness) as much as possible. The support table 22 may be constituted by a plurality of pad members arranged at intervals around the substrate W or may be constituted by an annular body surrounding the substrate W. [

스테이지(20)는, 승강축(23)을 갖고, 진공 챔버(10)의 저부 외방에 설치된 승강 유닛(24)에 의해서 Z축 방향으로 승강 이동 가능하게 구성된다. 승강축(23)은, 스테이지(20)의 저부 중심에 고정되고, 진공 챔버(10)의 저벽을 기밀하게 관통한다. 스테이지(20)는, 도 1에 나타내는 상승 위치와, 도 2에 나타내는 하강 위치 사이를 승강 가능하게 구성된다. 스테이지(20)는, 진공 챔버(10)를 통해 접지 전위에 접속된다.The stage 20 has an elevating shaft 23 and is configured to be able to move up and down in the Z-axis direction by an elevating unit 24 provided outside the bottom of the vacuum chamber 10. The lifting shaft 23 is fixed to the center of the bottom of the stage 20 and airtightly penetrates the bottom wall of the vacuum chamber 10. The stage 20 is configured to be able to move between a raised position shown in Fig. 1 and a lowered position shown in Fig. The stage 20 is connected to the ground potential through the vacuum chamber 10.

가스 헤드(30)는, 진공 챔버(10)의 내부에서, 스테이지(20)의 지지면(21)과 대향하는 위치에 배치된다. 가스 헤드(30)는, 성막실(11)에 성막용의 프로세스 가스를 도입하는 성막원을 구성한다.The gas head 30 is disposed at a position facing the support surface 21 of the stage 20 in the vacuum chamber 10. [ The gas head 30 constitutes a film formation source for introducing a process gas for film formation into the film formation chamber 11.

가스 헤드(30)는, 전형적으로는 금속재로 구성되고, 샤워 플레이트(31)와, 환상의 주벽부(周壁部)(32)와, 천판부(天板部)(33)를 갖는다. 주벽부(32)는, 샤워 플레이트(31)의 주연부를 지지한다. 천판부(33)는, 주벽부(32)의 상단에 접속되어, 샤워 플레이트(31)와의 사이에 가스 공간(34)을 형성한다. 가스 헤드(30)는, 환상의 절연부재(35)를 통해, 진공 챔버(10)의 내주면에 설치된 제1 플랜지부(13)에 지지를 받는다.The gas head 30 is typically made of a metal material and has a shower plate 31, an annular peripheral wall portion 32, and a top plate portion 33. The circumferential wall portion 32 supports the peripheral edge of the shower plate 31. The top plate portion 33 is connected to the upper end of the main wall portion 32 to form a gas space 34 between the top plate portion 33 and the shower plate 31. The gas head 30 is supported by the first flange portion 13 provided on the inner peripheral surface of the vacuum chamber 10 via the annular insulating member 35.

가스 헤드(30)의 천판부(33)에는, 가스 도입원(36)에 연락하는 가스 도입 라인(37)이 접속되고 있다. 가스 도입 라인(37)은, 천판부(33)를 관통하여, 가스 공간(34)에 소정의 프로세스 가스를 도입한다. 가스 도입 라인(37)은, 개폐 밸브나 유량 제어 밸브 등을 포함한다. 프로세스 가스는 특히 한정되지 않고, 성막해야 할 재료의 종류 등에 따라 적당 설정 가능하고, 예를 들면, 실란 등의 원료 가스와, 암모니아 및 질소를 포함하는 반응 가스의 혼합 가스가 이용된다.A gas introducing line 37 communicating with the gas introducing source 36 is connected to the top plate 33 of the gas head 30. The gas introduction line 37 penetrates through the top plate portion 33 and introduces a predetermined process gas into the gas space 34. The gas introduction line 37 includes an opening / closing valve, a flow rate control valve, and the like. The process gas is not particularly limited and can be appropriately set depending on the kind of the material to be formed. For example, a mixed gas of a source gas such as silane and a reaction gas containing ammonia and nitrogen is used.

또 가스 헤드(30)의 천판부(33)에는, RF 전원(38)이 접속된다. RF 전원(38)은, 가스 헤드(30)에 고주파 전력을 인가하고, 샤워 플레이트(31)와 스테이지(20) 사이의 성막실(11)에 프로세스 가스의 플라즈마를 형성한다. RF 전원(38)에서 인가되는 고주파 전력은 특히 한정되지 않고, 예를 들면, 100W~10kW이다.An RF power supply 38 is connected to the top plate 33 of the gas head 30. The RF power supply 38 applies a high frequency power to the gas head 30 and forms a plasma of the process gas in the film deposition chamber 11 between the shower plate 31 and the stage 20. The RF power applied to the RF power supply 38 is not particularly limited, and is, for example, 100 W to 10 kW.

마스크(40)는, 스테이지(20)의 주위에 배치되어, 기판(W)의 주연부를 가스 헤드(30)로부터 피복하는 것이 가능한 틀로 구성된다. 마스크(40)는, 기판(W)의 주연부의 비성막 영역에 대향해서 배치되어, 성막 영역을 확정하는 대략 직사각형의 개구부(40a)를 갖는다. 이하, 마스크(40)의 상세한 것에 대하여 설명한다.The mask 40 is disposed around the stage 20 and is configured as a frame capable of covering the peripheral edge of the substrate W from the gas head 30. [ The mask 40 has an approximately rectangular opening 40a which is disposed opposite to the non-filming region of the periphery of the substrate W and defines a film forming region. Hereinafter, the details of the mask 40 will be described.

[마스크][Mask]

도 3은, 마스크(40)의 구성을 나타내는 개략 평면도이다.3 is a schematic plan view showing the structure of the mask 40. Fig.

마스크(40)는, 표면에서 보았을 때 대략 직사각형의 틀로 구성되고, G6 사이즈의 기판(W)의 주연부를 피복할 수 있는 크기를 갖는다. 마스크(40)는, 한 쌍의 장변 판부(41A, 41B)(제1 판부)와, 한 쌍의 단변 판부(42A, 42B)(제2 판부)를 갖는다. 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)는, 전형적으로는, 내열성, 내플라즈마성, 내부식성의 관점에서, 알루미나나 산화 지르코늄 등의 세라믹스 재료로 구성된다.The mask 40 is a substantially rectangular frame as viewed from the surface, and has a size capable of covering the periphery of the substrate W of the G6 size. The mask 40 has a pair of long side plate portions 41A and 41B (first plate portion) and a pair of short side plate portions 42A and 42B (second plate portion). The long-side plate portions 41A and 41B and the short-side plate portions 42A and 42B are typically made of a ceramic material such as alumina or zirconium oxide from the viewpoints of heat resistance, plasma resistance and corrosion resistance.

장변 판부(41A, 41B)는 각각 동일한 구성을 갖고, 내주연부(411)(제1 내주연부)와 외주연부(412)(제1 외주연부)를 각각 갖는다.The long side plate portions 41A and 41B have the same configuration and have an inner peripheral portion 411 (first inner peripheral portion) and an outer peripheral edge portion 412 (first outer peripheral edge), respectively.

장변 판부(41A, 41B) 각각의 내주연부(411)는, X축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 만곡부(411w)(제1 만곡부)를 갖는다. 즉, 일방의 장변 판부(41A)의 만곡부(411w)는, 도 3에서 상방 측에 정점을 갖는 소정 곡률의 부분 원호 형상을 갖고, 타방의 장변 판부(41B)의 만곡부(411w)는, 도 3에서 하방 측에 정점을 갖는 소정 곡률의 부분 원호 형상을 갖는다.The inner periphery 411 of each of the long-side plate portions 41A and 41B has a curved portion 411w (first curved portion) which is opposed in the X-axis direction and convex toward the direction in which they are separated from each other. That is, the curved portion 411w of one long side plate portion 41A has a partial arc shape of a predetermined curvature having a vertex on the upper side in Fig. 3, and the curved portion 411w of the other long side plate portion 41B has a circular arc shape And has a partial arc shape of a predetermined curvature having a vertex at the lower side in the figure.

본 실시 형태에서 각 만곡부(411w)는, 장변 판부(41A, 41B)의 내주연부(411)의 전역에 걸쳐서 일정한 곡률로 형성되고 있지만, 이것에 한정되지 않고 다른 곡률의 원호가 연속하는 복합적인 형상이어도 좋다. 각 만곡부(411w)의 곡률 반경은, 장변 판부(41A, 41B)의 길이나 선팽창 계수, 스테이지(20)에 의한 기판(W)의 가열 온도 등에 따라 적당 설정된다. 본 실시 형태에서는, 만곡부(411w)의 곡률 반경은 약 260000mm이며, 내주연부(411) 양단끼리를 묶는 가상 직선 Lx와 내주연부(411) 사이의 최대 거리 dx는, 약 1.6mm이다.In the present embodiment, each curved portion 411w is formed to have a constant curvature over the entire inner peripheral edge 411 of the long side plate portions 41A and 41B, but the present invention is not limited to this and a complex shape . The radius of curvature of each curved portion 411w is appropriately set in accordance with the length of the long side plate portions 41A and 41B and the coefficient of linear expansion and the heating temperature of the substrate W by the stage 20. [ In this embodiment, the curvature radius of the curved portion 411w is about 260,000 mm, and the maximum distance dx between the imaginary straight line Lx and the inner circumferential edge 411 that binds both ends of the inner periphery 411 is about 1.6 mm.

장변 판부(41A, 41B) 각각의 외주연부(412)는, 내주연부(411)와 X축 방향으로 대향하고, 본 실시 형태에서는 Y축 방향으로 평행한 직선 형상을 갖는다. 각 외주연부(412)에는 복수의 절개부(413)(제1 절개부)가 설치되고, 이들 복수의 절개부(413)는, Y축 방향으로 간격을 두어서 배치되어 있다.The outer peripheral edge 412 of each of the long side plate portions 41A and 41B faces the inner peripheral edge 411 in the X axis direction and has a linear shape parallel to the Y axis direction in the present embodiment. A plurality of cutout portions 413 (first cutout portions) are provided in the respective outer circumferential edge portions 412, and these cutout portions 413 are arranged at intervals in the Y axis direction.

각 절개부(413)는, 외주연부(412)에 대해서 직교하는 방향(X축 방향)으로 연장되는 슬릿으로 구성되지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 V자형상으로 형성되어도 좋다. 절개부(413)의 개구 폭 및 절개 깊이는 특히 한정되지 않고, 전형적으로는, 외주연부(412)가 XY 평면 내에서 비교적 용이하게 만곡하는 것이 가능한 크기로 형성된다.Each cutout portion 413 is composed of a slit extending in a direction (X-axis direction) orthogonal to the outer circumferential edge portion 412, but is not limited thereto and may be formed in, for example, a V-shape. The opening width and the cutting depth of the cutout portion 413 are not particularly limited, and typically, the outer circumferential edge portion 412 is formed to a size that is relatively easily curved in the XY plane.

이에 대해서, 단변 판부(42A, 42B) 각각의 내주연부(421)는, Y축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 만곡부(421w)(제2 만곡부)를 갖는다. 즉, 일방의 단변 판부(42A)의 만곡부(421w)는, 도 3에서 우방 측에 정점을 갖는 소정 곡률의 부분 원호 형상을 갖고, 타방의 단변 판부(42B)의 만곡부(421w)는, 도 3에서 좌방 측에 정점을 갖는 소정 곡률의 부분 원호 형상을 갖는다.On the contrary, the inner periphery 421 of each of the short-side plate portions 42A and 42B has a curved portion 421w (second curved portion) which is opposed in the Y-axis direction and convex toward the direction in which they are separated from each other. That is, the curved portion 421w of one short side plate portion 42A has a partial arc shape of a predetermined curvature having a vertex on the right side in Fig. 3, and the curved portion 421w of the other short side plate portion 42B has a circular arc shape And has a partial arc shape of a predetermined curvature having a vertex on the left side.

본 실시 형태에서 각 만곡부(421w)는, 판부(42A,42B)의 내주연부(421)의 전역에 걸쳐서 일정한 곡률로 형성되고 있지만, 이것에 한정되지 않고 다른 곡률의 원호가 연속하는 복합적인 형상이어도 좋다. 각 만곡부(421w)의 곡률 반경은, 단변 판부(42A, 42B)의 길이나 선팽창 계수, 스테이지(20)에 의한 기판(W)의 가열 온도 등에 따라 적당 설정된다. 본 실시 형태에서는, 만곡부(421w)는, 장변 판부(41A, 41B)의 만곡부(411w)보다 작은 곡률 반경을 갖는다. 예를 들면, 만곡부(421w)의 곡률 반경은 약 200000mm이며, 내주연부(421) 양단끼리를 묶는 가상 직선 Ly와 내주연부(421) 사이의 최대 거리 dy는, 약 1.4mm이다.In the present embodiment, each curved portion 421w is formed to have a constant curvature over the entire area of the inner periphery 421 of the plate portions 42A and 42B. However, the present invention is not limited to this and a complex shape good. The curvature radius of each curved portion 421w is appropriately set in accordance with the length of the short-side plate portions 42A and 42B, the coefficient of linear expansion, the heating temperature of the substrate W by the stage 20, and the like. In this embodiment, the curved portion 421w has a smaller radius of curvature than the curved portion 411w of the long side plate portions 41A and 41B. For example, the radius of curvature of the curved portion 421w is about 200,000 mm, and the maximum distance dy between the imaginary straight line Ly connecting the both ends of the inner periphery 421 and the inner periphery 421 is about 1.4 mm.

단변 판부(42A, 42B) 각각의 외주연부(422)는, 내주연부(421)와 Y축 방향으로 대향하고, 본 실시 형태에서는 X축 방향으로 평행한 직선 형상을 갖는다. 각 외주연부(422)에는 복수의 절개부(423)(제2 절개부)가 설치되고, 이들 복수의 절개부(423)는, X축 방향으로 간격을 두어서 배치되어 있다.The outer peripheral edge 422 of each of the short side plates 42A and 42B faces the inner peripheral edge 421 in the Y axis direction and has a linear shape parallel to the X axis direction in the present embodiment. A plurality of cutout portions 423 (second cutout portions) are provided in the respective outer circumferential edge portions 422, and these cutout portions 423 are arranged at intervals in the X-axis direction.

각 절개부(423)는, 외주연부(422)에 대해서 직교하는 방향(Y축 방향)으로 연장되는 슬릿으로 구성되지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 V자형상으로 형성되어도 좋다. 절개부(423)의 개구 폭 및 절개 깊이는 특히 한정되지 않고, 전형적으로는, 외주연부(422)가 XY 평면 내에서 비교적 용이하게 만곡하는 것이 가능한 크기로 형성된다.Each cutout portion 423 is composed of a slit extending in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the outer circumferential edge portion 422, but is not limited thereto and may be formed in, for example, a V-shape. The opening width and the cutting depth of the cutout portion 423 are not particularly limited, and typically, the outer circumferential edge portion 422 is formed to a size that is relatively easily curved in the XY plane.

마스크(40)가 스테이지(20) 상의 지지대(22)에 지지를 받은 상태에서는, 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)의 내주연부(411, 421)는, 스테이지(20)의 지지면(21)에 대향하고, 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)의 외주연부(412, 422)는, 스테이지(20)의 외측으로 돌출된다(도 1 참조). 그리고 기판(W)과 마스크(40)의 중복이, 마스크(40)의 네 우부(隅部)보다 각 변(판부(41A, 41B, 42A, 42B))의 중앙부가 작다.The inner periphery portions 411 and 421 of the long side plate portions 41A and 41B and the short side plate portions 42A and 42B are formed on the stage 20 in a state in which the mask 40 is supported by the support table 22 on the stage 20. [ And the outer peripheral edge portions 412 and 422 of the long side plate portions 41A and 41B and the short side plate portions 42A and 42B protrude to the outside of the stage 20 (see FIG. 1). The central portion of each side (plate portions 41A, 41B, 42A, and 42B) is smaller than the right corner of the mask 40 due to overlapping of the substrate W and the mask 40. [

장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)는, 각각 단독의 판부재로 구성된다. 이것에 의해, 입열에 의한 열변형 시에서 장변 판부(41A, 41B)와 단변 판부(42A, 42B) 사이의 상호 간섭을 억제할 수 있다.The long side plate portions 41A and 41B and the short side plate portions 42A and 42B are each composed of a plate member. This makes it possible to suppress mutual interference between the long side plates 41A and 41B and the short side plates 42A and 42B at the time of thermal deformation due to heat input.

또, 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)는 서로 동일한 두께를 갖고, 장변 판부(41A, 41B)의 양 단부는, 단변 판부(42A, 42B)의 양 단부에 중합될 수 있다. 이것에 의해, 장변 판부(41A, 41B)와 단변 판부(42A, 42B)의 분리를 막고, 이들 판부의 소정의 일체 관계를 유지할 수 있다.The long side plate portions 41A and 41B and the short side plate portions 42A and 42B have the same thickness and both ends of the long side plate portions 41A and 41B can be overlapped with both ends of the short side plate portions 42A and 42B have. Thus, it is possible to prevent separation of the long side plates 41A, 41B and the short side plates 42A, 42B, and to maintain the predetermined integral relationship of these plates.

본 실시 형태에서는 도 4에 나타내듯이, 장변 판부(41A, 41B)와 단변 판부(42A, 42B)는 서로 판 두께 방향으로 서로 반턱 이음(相欠接合, half-lap joint)된다. 이것에 의해, 장변 판부(41A, 41B)의 표면과 단변 판부(42A, 42B)의 표면이 동일 평면 상에 형성되기 때문에, 마스크(40)의 표면의 요철을 완화할 수 있다.In this embodiment, as shown in Fig. 4, the long side plates 41A and 41B and the short side plates 42A and 42B are half-lap jointed to each other in the plate thickness direction. As a result, the surface of the long side plate portions 41A and 41B and the surface of the short side plate portions 42A and 42B are formed on the same plane, so that the unevenness of the surface of the mask 40 can be alleviated.

성막 장치(100)는, 마스크(40)를 지지 가능한 마스크 지지 부재(50)를 갖는다. 마스크 지지 부재(50)는, 도 1 및 도 2에 나타내듯이, 스테이지(20)의 주위에 설치된다. 즉 마스크 지지 부재(50)는, 스테이지(20)의 주위에 설치된 직사각형 환상의 플랜지부(51)와, 플랜지부(51) 상에 설치된 직사각형 환상의 단열 부재(52)와, 단열 부재(52) 상에 설치된 직사각형 환상의 지지부(53)를 갖는다.The film forming apparatus 100 has a mask supporting member 50 capable of supporting the mask 40. The mask supporting member 50 is provided around the stage 20 as shown in Figs. The mask supporting member 50 includes a rectangular annular flange portion 51 provided around the stage 20, a rectangular annular heat insulating member 52 provided on the flange portion 51, a heat insulating member 52, And a support portion 53 having a rectangular annular shape.

지지부(53)의 외주부는, 플랜지부(51) 및 단열 부재(52)의 외주부보다 외측으로 돌출되고, 이것에 의해 지지부(53)는, 스테이지(20)의 승강에 수반하여, 단열 부재(52)에 대해서 분리 가능하게 구성된다.The outer peripheral portion of the support portion 53 protrudes outwardly from the outer peripheral portion of the flange portion 51 and the heat insulating member 52. As a result, the support portion 53 is brought into contact with the heat insulating member 52 As shown in Fig.

즉 도 1에 나타내듯이, 스테이지(20)가 상승 위치에 있을 때는, 지지부(53)는 단열 부재(52) 상에 재치된다. 한편, 도 2에 나타내듯이, 스테이지(20)가 하강 위치에 있을 때는, 지지부(53)는 단열 부재(52)로부터 분리되어, 진공 챔버(10)의 내주면에 설치된 제2 플랜지부(14)에 지지를 받는다.That is, as shown in Fig. 1, when the stage 20 is in the raised position, the supporting portion 53 is placed on the heat insulating member 52. 2, when the stage 20 is in the lowered position, the supporting portion 53 is separated from the heat insulating member 52, and the second flange portion 14 provided on the inner peripheral surface of the vacuum chamber 10 It is supported.

또 지지부(53)는, X축 및 Y축 방향으로 평행한 면 내에서의 마스크(40)의 열성장을 허용하는 구조를 갖는다. 즉 지지부(53)는, 스테이지(20)의 지지대(22)에 재치된 마스크(40)의 각 판부(41A, 41B, 42A, 42B)에 삽통되는 원주상 또는 원통상의 복수의 위치 결정 핀(54)을 갖는다.The support portion 53 has a structure allowing thermal growth of the mask 40 in a plane parallel to the X-axis and Y-axis directions. That is, the support portion 53 includes a plurality of circumferential or cylindrical positioning pins (not shown) which are inserted into the plate portions 41A, 41B, 42A, and 42B of the mask 40 placed on the support table 22 of the stage 20 54).

마스크(40)의 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)는, 지지부(53)의 복수의 위치 결정 핀(54)이 삽통 가능한 복수의 관통공을 갖는다. 도 3에 나타내듯이 장변 판부(41A, 41B)는, X축 방향으로 평행한 장축을 갖는 주관통공(41h1)(제1 주관통공)과, Y축 방향으로 평행한 장축을 갖고 주관통공(41h1)를 사이에 두고 Y축 방향으로 서로 대향하는 한 쌍의 보조 관통공(41h2)(제1 보조 관통공)을 각각 갖는다.The long side plate portions 41A and 41B and the short side plate portions 42A and 42B of the mask 40 have a plurality of through holes into which the plurality of positioning pins 54 of the support portion 53 can be inserted. As shown in Fig. 3, the long side plates 41A and 41B have a main through hole 41h1 (first main through hole) having a major axis parallel to the X axis direction and a main through hole 41h1 having a long axis parallel to the Y axis direction, And a pair of auxiliary through holes 41h2 (first auxiliary through-hole) facing each other in the Y-axis direction.

한편, 단변 판부(42A, 42B)는, Y축 방향으로 평행한 장축을 갖는 주관통공(42h1)(제2 주관통공)과, X축 방향으로 평행한 장축을 갖고 주관통공(42h1)을 사이에 두고 X축 방향으로 서로 대향하는 한 쌍의 보조 관통공(42h2)(제2 보조 관통공)을 각각 갖는다.On the other hand, the short-side plate portions 42A and 42B are provided with a main through-hole 42h1 (second main through-hole) having a long axis parallel to the Y-axis direction and a long main shaft hole 42h2 having a long axis parallel to the X- And a pair of auxiliary through holes 42h2 (second auxiliary through holes) facing each other in the X axis direction.

주관통공(41h1)은, 각 장변 판부(41A, 41B)의 길이 방향 중앙부에 설치되고, 한 쌍의 보조 관통공(41h2)은, 각 장변 판부(41A, 41B)의 길이 방향 양 단부 근방에 각각 설치된다. 주관통공(41h1) 및 보조 관통공(41h2)는, 각 장변 판부(41A, 41B)의 외주연부(412) 측에 각각 배치된다.The main through hole 41h1 is provided in the longitudinal center portion of each of the long side plate portions 41A and 41B and the pair of auxiliary through holes 41h2 is formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of each of the long side plate portions 41A and 41B Respectively. The main through hole 41h1 and the auxiliary through hole 41h2 are arranged on the side of the outer peripheral edge 412 of each of the long side plate portions 41A and 41B.

동일하게, 주관통공(42h1)은, 각 단변 판부(42A, 42B)의 길이 방향 중앙부에 설치되고, 한 쌍의 보조 관통공(42h2)은, 각 단변 판부(42A, 42B)의 길이 방향 양 단부 근방에 각각 설치된다. 주관통공(42h1) 및 보조 관통공(42h2)은, 각 단변 판부(42A, 42B)의 외주연부(422) 측에 각각 배치된다.Likewise, the main through hole 42h1 is provided in the longitudinally central portion of each of the short-side plate portions 42A and 42B, and the pair of auxiliary through-holes 42h2 is formed in the longitudinally- Respectively. The main through hole 42h1 and the auxiliary through hole 42h2 are arranged on the side of the outer peripheral edge 422 of each of the short side plate portions 42A and 42B.

주관통공(41h1, 42h1) 및 보조 관통공(41h2, 42h2)은, 전형적으로는, 2개의 원호를 직선으로 묶은 장원(長圓) 형상으로 형성되지만, 타원(楕圓) 형상이어도 좋다.The main through holes 41h1 and 42h1 and the auxiliary through holes 41h2 and 42h2 are typically formed into a long circle formed by connecting two arcs in a straight line shape but may be in the form of an ellipse.

각 위치결정 핀(54)은, 각 판부(41A, 41B, 42A, 42B)의 주관통공(41h1, 42h1) 및 보조 관통공(41h2, 42h2)을 Z축 방향으로 관통함으로써, 마스크(40)의 소정의 테두리 형상을 유지한다. 그리고, 장변 판부(41A, 41B)의 주관통공(41h1) 및 단변 판부(42A, 42B)의 보조 관통공(42h2)에 삽통되는 위치 결정 핀(54)에 의해, 이들 각 판부의 X축 방향에 따른 소정량의 상대 이동이 허용된다. 한편, 장변 판부(41A, 41B)의 보조 관통공(41h2) 및 단변 판부(42A, 42B)의 주관통공(42h1)에 삽통되는 위치 결정 핀(54)에 의해, 이들 각 판부의 Y축 방향에 따른 소정량의 상대 이동이 허용된다.Each of the positioning pins 54 passes through the main through holes 41h1 and 42h1 and the auxiliary through holes 41h2 and 42h2 of the plate portions 41A, 41B, 42A, and 42B in the Z- And retains a predetermined rim shape. By the positioning pins 54 inserted into the main through hole 41h1 of the long side plate portions 41A and 41B and the auxiliary through holes 42h2 of the short side plate portions 42A and 42B, A certain amount of relative movement is allowed. On the other hand, by the positioning pins 54 inserted into the main through holes 42h1 of the auxiliary through holes 41h2 of the long side plate portions 41A and 41B and the short side plate portions 42A and 42B, A certain amount of relative movement is allowed.

[성막 장치의 동작][Operation of Film Deposition Apparatus]

계속하여, 이상과 같이 구성되는 성막 장치(100)의 전형적인 동작에 대해 설명한다.Next, a typical operation of the film formation apparatus 100 configured as described above will be described.

도시하지 않은 반송 로봇을 통해 성막실(11)에 반입된 기판(W)은, 하강 위치(도 2)에 있는 스테이지(20)의 지지면(21) 상의 소정 위치에 재치된 후, 승강 유닛(24)의 구동에 의해 도 1에 나타내는 성막 위치로 상승한다. 스테이지(20)의 상승의 과정에서, 기판(W)은, 진공 챔버(10)의 제2 플랜지부(14)에 지지를 받은 지지부(53) 상의 마스크(40)에 접근한다. 그리고, 스테이지(20)의 지지면(21) 상의 지지대(22)가 마스크(40)의 하면에 접촉하면, 마스크(40)는, 기판(W)의 주연부에 대해서 일정한 이간 거리를 유지하면서 스테이지(20)와 함께 상승한다. 또 스테이지(20)의 주연부의 플랜지부(51)가 단열 부재(52)를 통해 지지부(53)에 접촉하고, 그 후, 마스크 지지 부재(50)는 일체가 되어 도 1에 나타내는 상승 위치까지 이동한다.The substrate W carried into the deposition chamber 11 through the unillustrated carrying robot is placed at a predetermined position on the support surface 21 of the stage 20 in the lowered position (Fig. 2) 24 to the film formation position shown in Fig. The substrate W approaches the mask 40 on the support portion 53 which is supported by the second flange portion 14 of the vacuum chamber 10. In this way, When the support table 22 on the support surface 21 of the stage 20 comes into contact with the lower surface of the mask 40, the mask 40 is held on the stage (not shown) 20). The flange portion 51 of the periphery of the stage 20 is brought into contact with the support portion 53 through the heat insulating member 52 and then the mask support member 50 is integrally moved to the raised position shown in Fig. do.

기판(W)은, 스테이지(20)에 의해서 소정 온도로 가열되고, 성막실(11)이 소정 압력으로 감압된다. 가스 헤드(30)는, 가스 도입원(36)으로부터 가스 도입 라인(37)을 통해 도입되는 프로세스 가스를 가스 공간(34) 및 샤워 플레이트(31)를 통해 성막실(11)에 공급한다. 가스 헤드(30)는, RF 전원(38)에서 고주파 전력이 인가되고, 스테이지(20)와의 사이에 프로세스 가스의 용량 결합 플라즈마를 발생시킨다. 이것에 의해, 프로세스 가스 중의 원료 가스가 분해되어, 기판(W) 상에 퇴적함으로써, 성막을 한다.The substrate W is heated to a predetermined temperature by the stage 20, and the film deposition chamber 11 is decompressed to a predetermined pressure. The gas head 30 supplies the process gas introduced from the gas introducing source 36 through the gas introducing line 37 to the deposition chamber 11 through the gas space 34 and the shower plate 31. The gas head 30 is supplied with high-frequency power from the RF power source 38 and generates a capacitive coupling plasma of the process gas with the stage 20. As a result, the source gas in the process gas is decomposed and deposited on the substrate W to form the film.

성막 후, 가스 헤드(30)에의 가스 공급 및 전력 공급이 정지하고, 스테이지(20)가 도 2에 나타내는 하강 위치로 이동을 개시한다. 스테이지(20)의 하강 도중에서, 마스크(40)는, 지지부(53)와 제2 플랜지부(14)의 당접 작용에 의해, 기판(W)으로부터 이간한다. 스테이지(20)의 하강 위치에서 성막된 기판(W)이 진공 챔버(10)의 외부로 반출되고, 대신에, 미성막의 기판(W)이 성막실(11)로 반입된다. 이후, 상술한 바와 동일하게 기판(W)의 성막 처리가 실행된다.After the film formation, gas supply and power supply to the gas head 30 are stopped, and the stage 20 starts to move to the lowered position shown in Fig. The mask 40 is separated from the substrate W by the abutting action of the supporting portion 53 and the second flange portion 14 during the descent of the stage 20. [ The substrate W formed at the lowered position of the stage 20 is taken out of the vacuum chamber 10 and the substrate W of the non-formed film is carried into the deposition chamber 11 instead. Thereafter, the film formation process of the substrate W is performed in the same manner as described above.

본 실시 형태에서 마스크(40)는, 기판(W)의 주연부에 대향해서 배치되어, 해당 주연부에의 착막을 방지한다. 그 일방으로, 마스크(40)는, 스테이지(20)로부터의 열복사에 의해 가열된다. 이 때 마스크(40)의 내주연부(411, 421)는 스테이지(20)의 직상에 위치하고, 마스크(40)의 외주연부(412, 422)는, 스테이지(20)의 외측에 위치한다. 따라서 마스크(40)에는, 그 내주연부(411, 421)와 외주연부(412, 422) 사이에 입열량의 상위에 근거하는 열변형이 생긴다. 본 실시 형태에서는, 성막 시에서의 내주연부(411, 421)의 온도는 430℃이며, 외주연부(412, 422)의 온도는 360℃이다.In the present embodiment, the mask 40 is disposed opposite to the peripheral edge of the substrate W, and prevents the peripheral edge portion of the mask 40 from being deposited. On one side, the mask 40 is heated by thermal radiation from the stage 20. At this time, the inner periphery portions 411 and 421 of the mask 40 are positioned directly on the stage 20 and the outer periphery portions 412 and 422 of the mask 40 are positioned on the outer side of the stage 20. Thermal deformation is generated in the mask 40 based on the difference in the amount of heat input between the inner periphery portions 411 and 421 and the outer periphery portions 412 and 422. In this embodiment, the temperatures of the inner periphery portions 411 and 421 at the time of film formation are 430 ° C, and the temperatures of the outer peripheral edge portions 412 and 422 are 360 ° C.

마스크(40)를 구성하는 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)는, 전형적으로는, 스테이지(20)로부터의 방사열로 길이 방향으로 신장되도록 변형한다. 게다가, 상술한 바와 같이 내주연부(411, 421)는 외주연부(412, 422)보다 고온으로 가열되기 때문에, 내주연부(411, 421)의 신장량은 외주연부(412, 422)의 신장량보다 크다. 그 결과, 내주연부(411, 421)를 구성하는 만곡부(411w, 421w)가 보다 직선적인 형상이 되도록 변형한다. 일례로서 도 5에, 장변 판부(41A)의 변형 전후의 형태를 나타낸다.The long side plate portions 41A and 41B and the short side plate portions 42A and 42B constituting the mask 40 are deformed so as to be elongated in the longitudinal direction by radiant heat from the stage 20. Further, since the inner peripheral edges 411 and 421 are heated to a higher temperature than the outer peripheral edge portions 412 and 422 as described above, the peripheral edge portions 411 and 421 extend more than the peripheral edge portions 412 and 422 respectively. As a result, the curved portions 411w and 421w constituting the peripheral edges 411 and 421 are deformed to have a more linear shape. As an example, Fig. 5 shows the shape of the long side plate portion 41A before and after the deformation.

또, 마스크(40)를 구성하는 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)는, 마스크 지지 부재(50)의 복수의 위치 결정 핀(54)에 의해서, 스테이지(20)에 대해서 수평면 내의 소정 방향으로 상대 이동 가능하게 지지를 받는다.The long side plate portions 41A and 41B and the short side plate portions 42A and 42B constituting the mask 40 are fixed to the stage 20 by a plurality of positioning pins 54 of the mask supporting member 50 And is supported so as to be relatively movable in a predetermined direction in a horizontal plane.

즉, 장변 판부(41A, 41B)에서 그 중앙부가 주관통공(41h1)의 가이드 작용에 의해서 X축 방향으로 이동 가능하게 지지를 받고, 그 양 단부가 보조 관통공(41h2)의 가이드 작용에 의해서 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지를 받는다. 한편, 단변 판부(42A, 42B)에서 그 중앙부가 주관통공(42h1)의 가이드 작용에 의해서 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지를 받고, 그 양 단부가 보조 관통공(42h2)의 가이드 작용에 의해서 X축 방향으로 이동 가능하게 지지를 받는다. 이것에 의해 마스크(40)는 상술한 열변형이 저해되지 않고, 따라서 소망하는 형상으로 용이하게 변형하는 것이 가능해진다. 일례로서 도 6에, 단변 판부(42A)의 대략 중앙부에서의 위치 결정 핀(54)에 의한 지지 형태를 나타낸다.That is, the central portion of the long-side plate portions 41A and 41B is supported movably in the X-axis direction by the guiding action of the main through-hole 41h1, and both ends thereof are guided by the guiding action of the auxiliary through- And is supported movably in the axial direction. On the other hand, the central portion of the short-side plate portions 42A and 42B is supported movably in the Y-axis direction by the guiding action of the main through-hole 42h1, and both ends thereof are guided by the guiding action of the auxiliary through- And is supported movably in the axial direction. As a result, the mask 40 does not hinder the thermal deformation described above, and thus can easily deform into a desired shape. As an example, FIG. 6 shows a support shape by the positioning pin 54 at the substantially central portion of the short-side plate portion 42A.

본 실시 형태의 마스크(40)에서는, 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)의 내주연부(411, 421)가 각각 마스크 외방에 볼록한 형상의 만곡부(411w, 421w)를 가지고 있다. 이 때문에, 성막 시에 스테이지(20)로부터의 입열에 수반하는 만곡부(411w, 421w)의 길이 방향에 따른 열신장이 발생할 때에, 도 7에 모식적으로 나타내듯이 개구부(40a)의 주연 형상이, 가열전의 만곡 형상으로부터 가열 후의 직선 형상으로 변형 가능해진다. 이것에 의해, 기판(W)의 주연부의 막단의 형상 정밀도를 소망하는 직선 형상으로 유지하는 것이 가능하고, 따라서 기판(W)의 유효 성막 영역을 확보 가능하고, 수율의 저하가 억제된다.In the mask 40 of the present embodiment, the inner periphery portions 411 and 421 of the long side plate portions 41A and 41B and the short side plate portions 42A and 42B each have curved portions 411w and 421w which are convex on the outside of the mask . Therefore, when the thermal expansion along the longitudinal direction of the curved portions 411w and 421w is accompanied by the heat input from the stage 20 at the time of film formation, as shown schematically in Fig. 7, the peripheral edge of the opening 40a, It becomes possible to deform from a curved shape before heating to a straight shape after heating. This makes it possible to maintain the shape precision of the peripheral edge of the substrate W in a desired straight line, thereby ensuring an effective film forming region of the substrate W, and suppressing a reduction in the yield.

본 발명자 등의 실험에 의하면, 마스크 내주연부의 열변형 전의 초기 형상이 직선상인 마스크를 이용했을 경우와 비교하여, 마스크에 의한 기판 주연부의 차폐폭의 격차가 1.9mm에서 0.3mm로 크게 개선된 것이 확인되었다.According to the experiment of the present inventors and the like, it was found that the gap of the shielding width of the periphery of the substrate due to the mask was greatly improved from 1.9 mm to 0.3 mm as compared with the case where the initial shape of the peripheral portion of the mask before thermal deformation was linear .

게다가, 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)의 외주연부(412, 422)에는 복수의 절개부(413, 423)가 설치되고 있기 때문에, 내주연부(411, 421)의 열변형에 수반하는 외주연부(412, 422)의 변형이 용이해진다. 이것에 의해 장변 판부(41A, 41B) 및 단변 판부(42A, 42B)의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, since the plurality of cutouts 413 and 423 are provided in the outer peripheral edge portions 412 and 422 of the long side plate portions 41A and 41B and the short-side plate portions 42A and 42B, the heat of the inner peripheral edges 411 and 421 Deformation of the outer peripheral edge portions 412 and 422 accompanying deformation becomes easy. This makes it possible to effectively prevent breakage of the long-side plate portions 41A, 41B and the short-side plate portions 42A, 42B.

이상과 같이 본 실시 형태의 성막 장치(100)에서는, 열변형 후의 마스크(40)의 개구부(40a)가 소정 형상이 되도록, 내주연부(411, 421)를 미리 만곡시키고 있다. 이것에 의해, 기판(W)의 주연부의 막단의 형상 정밀도를 유지하면서, 열변형에 의한 마스크(40)의 파손을 방지할 수 있게 된다.As described above, in the film forming apparatus 100 of the present embodiment, the inner peripheral portions 411 and 421 are curved in advance so that the opening 40a of the mask 40 after thermal deformation becomes a predetermined shape. This makes it possible to prevent breakage of the mask 40 due to thermal deformation while maintaining the shape accuracy of the peripheral edge of the substrate W. [

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니고 여러 가지 변경을 더할 수 있는 것은 물론이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be modified in various ways.

예를 들면 이상의 실시 형태에서는, 열변형 후의 마스크(40)의 각 내주연부(411, 421)가 모두 거의 직선적으로 되도록 각 만곡부(411w, 421w)의 곡률이 결정되었지만, 이것에 한정되지 않고, 열변형 다음에도 기판 주연부의 막단의 형상 정밀도를 유지할 수 있는 범위에서 만곡하고 있어도 상관 없다.For example, in the above embodiment, the curvatures of the curved portions 411w and 421w are determined so that the inner periphery portions 411 and 421 of the mask 40 after thermal deformation are all substantially linear. However, the curvatures of the curved portions 411w and 421w are not limited to this, It may be curved in a range capable of maintaining the shape accuracy of the edge of the peripheral portion of the substrate even after the deformation.

또 이상의 실시 형태에서는, 성막 장치로서 플라즈마 CVD 장치를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 스팩터 장치 및 이것에 이용되는 마스크에도 본 발명은 적용 가능하다. 또, 본 발명에 따른 마스크는, 성막 장치뿐만 아니라, 에칭 장치용의 마스크에도 적용 가능하다.In the above embodiment, the plasma CVD apparatus is described as an example of the film forming apparatus. However, the present invention is not limited to the plasma CVD apparatus, and the present invention is also applicable to the squitter apparatus and the mask used therefor. The mask according to the present invention is applicable not only to a film forming apparatus but also to a mask for an etching apparatus.

10…진공 챔버
11…성막실
20…스테이지
30…가스 헤드
40…마스크
40a…개구부
41A, 41B…장변 판부
42A, 42B…단변 판부
41h1, 42h1…주관통공
41h2, 42h2…보조 관통공
50…마스크 지지 부재
54…위치 결정 핀
100…성막 장치
411, 421…내주연부
411w, 421w…만곡부
412, 422…외주연부
413, 423…절개부
W…기판10 ... Vacuum chamber
11 ... The Tent of Meeting
20 ... stage
30 ... Gas head
40 ... Mask
40a ... Opening
41A, 41B ... Long-side plate
42A, 42B ... Short plate
41h1, 42h1 ... Main opening
41h2, 42h2 ... Auxiliary penetrating ball
50 ... The mask support member
54 ... Positioning pin
100 ... Film forming device
411, 421 ... My perimeter
411w, 421w ... bend
412, 422 ... Circumference edge
413, 423 ... Incision
W ... Board

Claims (10)

제1 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제1 만곡부를 각각 갖는 한 쌍의 제1 내주연부와, 상기 한 쌍의 제1 내주연부와 상기 제1 축 방향으로 각각 대향하는 한 쌍의 제1 외주연부를 갖는 한 쌍의 제1 판부와,
상기 제2 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제2 만곡부를 각각 갖는 한 쌍의 제2 내주연부와, 상기 한 쌍의 제2 내주연부와 상기 제2 축 방향으로 각각 대향하는 한 쌍의 제2 외주연부를 갖는 한 쌍의 제2 판부
를 구비하는 성막용 마스크.
A pair of first inner peripheral portions opposed to each other in the first axial direction and each having a first bent portion of a convex shape toward a direction away from the first inner peripheral portion and a pair of second inner peripheral portions opposed to each other in the first axial direction A pair of first plate portions having a pair of first outer circumferential edges,
A pair of second inner peripheral portions opposing each other in the second axial direction and each having a second curved portion convex toward the direction away from each other; And a pair of second outer circumferential edge portions
And a mask.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 판부는, 상기 한 쌍의 제1 외주연부에 각각 설치되어 상기 제1 축 방향과 직교하는 제2 축 방향으로 간격을 두어서 배치된 복수의 제1 절개부를 더 갖고,
상기 한 쌍의 제2 판부는, 상기 한 쌍의 제2 외주연부에 각각 설치되어 상기 제1 축 방향으로 간격을 두어서 배치된 복수의 제2 절개부를 더 갖는
성막용 마스크.
The method according to claim 1,
Wherein the pair of first plate portions further include a plurality of first cut portions provided in the pair of first outer circumferential edge portions and arranged at intervals in a second axial direction orthogonal to the first axial direction,
The pair of second plate portions may further include a plurality of second cutouts which are respectively disposed on the pair of second outer circumferential edge portions and are arranged at intervals in the first axial direction
Mask for deposition.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 판부 및 상기 한 쌍의 제2 판부는, 각각 단독의 판부재로 구성되는
성막용 마스크.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the pair of first plate portions and the pair of second plate portions are each constituted by a plate member
Mask for deposition.
제3항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 판부의 양 단부는, 상기 한 쌍의 제2 판부의 양 단부에 중합되는
성막용 마스크.
The method of claim 3,
Both ends of the pair of first plate portions are overlapped on both ends of the pair of second plate portions
Mask for deposition.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 판부 및 상기 한 쌍의 제2 판부는, 세라믹스 재료로 구성되는
성막용 마스크.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the pair of first plate portions and the pair of second plate portions are made of a ceramic material
Mask for deposition.
진공 챔버와,
상기 진공 챔버의 내부에 배치되어, 기판을 가열 가능하게 지지하는 스테이지와,
상기 스테이지에 대향해서 배치된 성막원과,
상기 스테이지의 주위에 배치되어, 상기 기판의 주연부를 상기 성막원으로부터 피복 하는 마스크
를 구비하고,
상기 마스크는,
제1 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제1 만곡부를 각각 갖는 한 쌍의 제1 내주연부와, 상기 한 쌍의 제1 내주연부와 상기 제1 축 방향으로 각각 대향하는 한 쌍의 제1 외주연부를 갖는 한 쌍의 제1 판부와,
상기 제2 축 방향으로 대향하고, 서로 이간하는 방향을 향해 볼록한 형상의 제2 만곡부를 각각 갖는 한 쌍의 제2 내주연부와, 상기 한 쌍의 제2 내주연부와 상기 제2 축 방향으로 각각 대향하는 한 쌍의 제2 외주연부를 갖는 한 쌍의 제2 판부
를 갖는
성막 장치.
A vacuum chamber,
A stage disposed inside the vacuum chamber for heatingly supporting the substrate,
A deposition source arranged opposite to the stage,
A mask for covering the periphery of the substrate from the film formation source,
And,
Wherein,
A pair of first inner peripheral portions opposed to each other in the first axial direction and each having a first bent portion of a convex shape toward a direction away from the first inner peripheral portion and a pair of second inner peripheral portions opposed to each other in the first axial direction A pair of first plate portions having a pair of first outer circumferential edges,
A pair of second inner peripheral portions opposing each other in the second axial direction and each having a second curved portion convex toward the direction away from each other; And a pair of second outer circumferential edge portions
Having
Film deposition apparatus.
제6항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 판부는, 상기 한 쌍의 제1 외주연부에 각각 설치되어 상기 제1 축 방향과 직교하는 제2 축 방향으로 간격을 두어서 배치된 복수의 제1 절개부를 더 갖고,
상기 한 쌍의 제2 판부는, 상기 한 쌍의 제2 외주연부에 각각 설치되어 상기 제1 축 방향으로 간격을 두어서 배치된 복수의 제2 절개부를 더 갖는
성막 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the pair of first plate portions further include a plurality of first cut portions provided in the pair of first outer circumferential edge portions and arranged at intervals in a second axial direction orthogonal to the first axial direction,
The pair of second plate portions may further include a plurality of second cutouts which are respectively disposed on the pair of second outer circumferential edge portions and are arranged at intervals in the first axial direction
Film deposition apparatus.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 마스크를 지지 가능한 마스크 지지 부재를 더 구비하고,
상기 마스크 지지 부재는, 상기 스테이지의 주위에 설치되어, 상기 제1 및 제2 축 방향으로 평행한 면 내에서의 상기 마스크의 열성장을 허용하는 지지부를 갖는
성막 장치.
8. The method according to claim 6 or 7,
Further comprising a mask supporting member capable of supporting the mask,
Wherein the mask support member has a support portion provided around the stage and allowing thermal growth of the mask in a plane parallel to the first and second axial directions
Film deposition apparatus.
제8항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 판부는, 상기 제1 축 방향으로 평행한 장축을 갖는 제1 주관통공과, 상기 제2 축 방향으로 평행한 장축을 갖고 상기 제1 주관통공을 사이에 두고 상기 제2 축 방향으로 서로 대향하는 한 쌍의 제1 보조 관통공을 각각 갖고,
상기 지지부는, 상기 제1 주관통공 및 상기 한 쌍의 제1 보조 관통공에 각각 삽통되어, 상기 한 쌍의 제1 판부에 대해서 상대 이동 가능한 복수의 제1 위치 결정 핀을 포함하는
성막 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the pair of first plate portions includes a first main passage hole having a major axis parallel to the first axis direction and a second main passage hole having a long axis parallel to the second axis direction, Each having a pair of first auxiliary through holes opposed to each other in the direction of the first auxiliary through hole,
The supporting portion includes a plurality of first positioning pins inserted into the first main through hole and the pair of first auxiliary through holes and respectively movable relative to the pair of first plate portions
Film deposition apparatus.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 한 쌍의 제2 판부는, 상기 제2 축 방향으로 평행한 장축을 갖는 제2 주관통공과, 상기 제1 축 방향으로 평행한 장축을 갖고 상기 제2 주관통공을 사이에 두고 상기 제1 축 방향으로 서로 대향하는 한 쌍의 제2 보조 관통공을 각각 갖고,
상기 지지부는, 상기 제2 주관통공 및 상기 한 쌍의 제2 보조 관통공에 각각 삽통되어, 상기 한 쌍의 제2 판부에 대해서 상대 이동 가능한 복수의 제2 위치 결정 핀을 포함하는
성막 장치.10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the pair of second plate portions includes a second main passage hole having a major axis parallel to the second axis direction and a second main passage hole having a long axis parallel to the first axis direction, And a pair of second auxiliary through-holes facing each other in the direction of the first auxiliary through-
Wherein the support portion includes a plurality of second positioning pins inserted into the second main through hole and the pair of second auxiliary through holes and movable relative to the pair of second plate portions
Film deposition apparatus.
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