KR20210080530A

KR20210080530A - 진공 처리 장치

Info

Publication number: KR20210080530A
Application number: KR1020217015983A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 후지이
Original assignee: 가부시키가이샤 알박
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2021-06-30
Also published as: JP7078745B2; WO2020090164A1; CN112789366A; TW202017060A; TWI739138B; US20210249237A1; KR102565805B1; JPWO2020090164A1; US11239063B2; CN112789366B

Abstract

진공 챔버 내에서 핫 플레이트에 의해 스테이지에 설치된 피처리 기판을 실온보다 높은 소정 온도로 제어하면서 진공 처리를 하는 경우, 가령 막질의 열화를 초래하는 등의 진공 처리에 대한 악영향을 가급적 억제할 수 있는 진공 처리 장치를 제공한다. 스테이지(4)가 기대(41)와 이 기대 위에 설치되어 피처리 기판 Sw를 가열할 수 있는 핫 플레이트(43)를 가지며, 소정의 간극을 두고 이 핫 플레이트를 둘러싸는 금속제 플래튼 링(7)과 방착판 (8)을 더욱 구비한다. 핫 플레이트에 대향하는 플래튼 링의 표면 부분은 그 모재 금속에 표면 처리를 함으로써 방사율을 저감시킨 저 방사율 층(73)으로 구성된다.

Description

진공 처리 장치

본 발명은, 진공 분위기의 형성이 가능한 진공 챔버를 가지며, 진공 챔버 내에 피처리 기판이 설치된 스테이지를 마련한 진공 처리 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 진공 분위기 형성이 가능한 진공 챔버 내에서 실리콘 웨이퍼 등의 피처리 기판에 소정의 진공 처리를 하는 공정이 있으며 이러한 진공 처리에는 진공 증착법, 이온 플레이팅법, 스퍼터링법 또는 플라즈마 CVD법에 의한 성막 장치, 드라이 에칭 장치나 진공 열처리 장치 등이 이용된다. 예를 들면, 스퍼터링법에 의한 성막을 시행하는 진공 처리 장치(스퍼터링 장치)는 진공 분위기의 형성이 가능한 진공 챔버를 구비하고, 그 상부에는 스퍼터링용 타겟이 배치되어 있다. 진공 챔버 내 하부에는 타겟에 대향시켜 피처리 기판이 설치되는 스테이지가 마련된다.

스테이지는 피처리 기판의 윤곽에 대응하는 예를 들면, 원통형의 윤곽을 가진 금속제의 기대와 기대의 상면에 설치되는, 기대 및 기판의 외치수보다 작은 척 플레이트를 갖추고 있다(예를 들어, 특허 문헌1 참조). 성막 중 피처리 기판을 실온보다 높은 소정 온도 범위로 제어하는 경우에는 기대와 척 플레이트 사이에 예를 들면, 질화알루미늄제 핫 플레이트를 개재 시킴과 동시에 기대 내에 냉매를 순환시키는 냉매 순환로를 설치하고 핫 플레이트를 매개로 한 전열로 피처리 기판을 소정 온도 범위로 제어하는 것이 일반에 알려져 있다. 또한, 핫 플레이트는 척 플레이트에 일체형으로 설치할 수 있다.

상기 스퍼터링 장치를 사용하여 피처리 기판에 소정의 박막을 성막할 때에는 척 플레이트로 피처리 기판을 정전 흡착한 상태에서 진공 분위기의 진공 챔버 내에 희가스(및 반응 가스)를 도입하여 타겟에 예를 들어, 음 전위를 가진 전력을 투입한다. 필요에 따라 핫 플레이트를 가열하거나 기대 내에 설치한 경로에 냉매를 순환시켜 핫 플레이트를 통한 전열로 피성막물을 실온보다 높은 소정 온도 범위로 제어한다. 이로 인해, 진공 챔버 내에 플라즈마 분위기가 형성되고 플라즈마 중에서 전리된 희가스 이온이 타겟에 충돌하여 타겟이 스퍼터링 되고 타겟으로부터 비산한 스퍼터 입자(진공 챔버 내 진공 처리에 의해 발생하는 것)가 피처리 기판 표면에 부착, 퇴적되어 타겟 종에 따라 소정의 박막이 성막된다.

타겟을 스퍼터링 하면 타겟 표면으로부터 소정의 코사인 법칙(cosine law)에 따라 스퍼터 입자가 비산하지만 스퍼터 입자의 일부는 피성막물 이외에도 향해 비산한다. 이 때문에 진공 챔버에는 통상 그 내벽에 대한 스퍼터 입자(진공 처리에 의해 발생하는 물질)의 부착을 방지하기 위해 금속제 방착판이 설치되어, 기대 및 척 플레이트의 주위에는 지름 방향 외방에 노출되는 기대의 윗면을 덮는 플래튼 링이라 칭해지는 환상(環狀)의 실드판이 간격을 두고 설치된다.

여기에서 상기 스퍼터링 장치로 핫 플레이트의 가열 하에서 피처리 기판에 대하여 성막하면 소망의 막질을 가진 박막을 성막할 수 없는 경우가 있음이 판명되었다. 이에 본원 발명자는 예의 연구를 거듭하여 핫 플레이트의 가열 온도에 따라서는 핫 플레이트로부터의 방사에 의해 핫 플레이트와 대향하는 플래튼 링의 표면 부분이 가열되어 여러 가지 가스(산소나 수증기 등)가 방출되고, 이 방출 가스가 박막으로 혼입되어 막질의 열화를 초래한다는 것을 알게 되기에 이르렀다. 이러한 방출 가스는 예를 들어, 드라이 에칭 장치에 의하여 피처리 기판을 드라이 에칭할 때에도 에칭 형상을 변화시키는 등의 악영향을 주는 것을 생각할 수 있다.

특허문헌 1 : 특개 2014-91861호 공보

본 발명은 이상의 지식을 바탕으로 이루어진 것으로, 핫 플레이트와 스테이지에 설치된 피처리 기판을 실온보다 높은 소정 온도로 제어하면서 진공 처리를 하는 경우에 예를 들어, 막질의 열화를 초래하는 진공 처리에 대한 악영향을 가급적 억제할 수 있는 진공 처리 장치를 제공하는 것을 그 과제로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 진공 분위기의 형성이 가능한 진공 챔버를 구비하고, 진공 챔버 내에 피처리 기판이 설치되는 스테이지를 설치한 본 발명의 진공 처리 장치는 스테이지가 기대와 이 기대 위에 설치되어 피처리 기판의 가열을 가능하게 하는 핫 플레이트를 구비하고, 소정의 간극을 두고 이 핫 플레이트를 둘러싸는 금속제 플래튼 링과 방착판을 추가로 갖추고, 핫 플레이트에 대향하는 플래튼 링의 표면 부분은 그 모재 금속에 표면 처리함으로써 방사율을 저감시킨 저 방사율 층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 핫 플레이트와 대향하는 플래튼 링의 표면 부분을 저 방사율 층으로 구성하였으므로 핫 플레이트의 가열 하에서 진공 처리를 할 때에 핫 플레이트에서 방출되는 열선이 반사됨으로써 플래튼 링 자체의 승온이 억제된다. 그 결과, 플래튼 링으로부터의 가스 방출이 가급적 억제되며, 예를 들어, 방출 가스가 성막되는 박막에 도입되어 막질의 열화를 초래하는 등의 불편이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명에서의 저 방사율 층은 플래튼 링의 모재 금속 표면 자체를 경면 가공 등의 공지 방법으로 표면 처리함으로써 형성된 것이거나 플래튼 링의 모재 금속 표면에 용사(溶射) 등의 공지 방법으로 표면 처리하여 별도의 형태로 설치된 것 이어도 된다. 예를 들면, 플래튼 링이 스테인리스제인 경우 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ~ 2.00의 범위가 되도록 경면 가공을 하면 플래튼 링의 승온을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 플래튼 링이 소정의 간극을 두고 핫 플레이트를 둘러싸는 경우, 핫 플레이트와 플래튼 링 사이에 복사에 의한 열 전달이 지배적으로 되는 것을 말하며, 예를 들어, 핫 플레이트나 플래튼 링의 변형이나 부착 오차 등에 기인하여 핫 플레이트와 플래튼 링이 국소적으로 접촉하는 경우도 포함한다.

또한, 본 발명에서의 상기 방착판이 상기 플래튼 링에 간극을 두고 대향하는 부분이 있는 경우, 상기 방착판에 대향하는 상기 플래튼 링의 표면 부분은 저 방사율 층보다 높은 방사율을 갖는 고 방사율 층으로 구성되는 것이 바람직하다. 이에 따르면 플래튼 링으로부터의 방사에 의해 방착판이 가열되는 것을 억제할 수 있고, 나아가 방착판의 승온에 따른 가스 방출이 가급적 억제되어 방출 가스가 박막으로 혼입되어 예를 들면, 막질의 열화를 초래하는 등의 불편이 발생하는 것을 더욱 방지할 수 있다. 이 경우, 전술한 플래튼 링에 대한 상기 방착판 부분의 표면은 상기 핫 플레이트의 저 방사율 층과 동등한 방사율을 가지고 있으면 방착판이 가열되는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있어 유리하다.

또한, 본 발명에서는 상기 저 반사율 층의 방사율이 0.3 이하인 것이 바람직하다. 예를 들어, 플래튼 링이나 방착판이 스테인리스제인 경우 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ~ 2.00의 범위가 되도록 공지 방법으로 경면 가공을 하면 그 표면의 방사율을 0.3 이하로 할 수 있다. 여기서 표면의 방사율이란 파장 2 ~ 6㎛ 범위의 평균 방사율을 말한다. 이 경우, 방사율이 0.2를 초과하면 예를 들어, 핫 플레이트 자체를 300℃ ~ 500℃ 범위의 소정 온도로 가열할 때 핫 플레이트에서 방출되는 열선을 효과적으로 반사하지 못해 플래튼 링 자체의 승온을 억제하지 못할 우려가 있으므로 방사율이 0.2 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또 방사율을 0.03보다 작게 하려면 가공 비용이 증대하여 현실적이지 않기 때문에 상기 저반사율 층의 방사율 하한선은 0.03 이상으로 설정할 수 있다. 한편 상기 고 방사율 층은 방사율이 0.5 이상인 것이 바람직하다. 플래튼 링이나 방착판이 스테인리스제인 경우, 예를 들어, 입경이 90 ~ 710㎛ 범위의 입자를 이용해 블라스트 처리를 하면 그 표면의 방사율을 0.5 이상으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태의 스퍼터링 장치를 도시한 모식 단면도이다.
도 2은 도 1의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.

이하 도면을 참조하여 진공 처리 장치를 마그네트론 방식의 스퍼터링 장치, 피처리 기판을 실리콘 웨이퍼(이하 '기판 Sw'라 한다)라 하고, 기판 Sw표면에 소정의 박막을 성막하는 경우를 예로 본 발명의 진공 처리 장치 실시 형태를 설명한다. 이하에서는 방향을 나타내는 용어는 도 1에 도시한 진공 처리 장치로서의 스퍼터링 장치 SM의 설치 자세를 기준으로 한다.

도 1을 참조하여 SM은 본 실시 형태의 스퍼터링 장치이다. 스퍼터링 장치 SM은 진공 챔버(1)를 갖춘다. 진공 챔버(1)의 상면 개구에는 캐소드 유닛(2)이 탈부착 가능하게 장착되어 있다. 캐소드 유닛(2)은 타겟 (21)과 이 타겟(21)의 위쪽에 배치되는 자석 유닛(22)으로 구성되어 있다. 타겟(21)으로는, 기판 Sw 표면에 성막 하려는 박막에 따라 알루미늄, 구리, 티타늄과 알루미나 등 공지의 것이 이용된다. 그리고 타겟(21)은 백킹 플레이트(21a)에 장착한 상태에서 그 스퍼터면(21b)을 하향으로 한 자세로 진공 챔버(1)의 상벽에 마련한 진공씰 겸용의 절연체(31)를 통해 진공 챔버(1)의 상부에 장착된다.

타겟 (21)에는 타겟 종에 따라 직류 전원과 교류 전원 등으로 구성되는 스퍼터 전원(21c)으로부터의 출력(21d)이 접속되어 타겟 종에 따라 예를 들어, 음전위를 갖는 소정 전력이나 소정 주파수의 고주파 전력을 투입할 수 있게 되어 있다. 자석 유닛 (22)은 타겟(21)의 스퍼터면(21b)의 하방 공간에 자기장을 발생시키고 스퍼터면 (21b)의 하방에서 전리된 전자 등을 포착하여 스퍼터(21)에서 비산한 스퍼터 입자를 효율적으로 이온화하는 공지의 폐쇄 자기장이나 커스프(Cusp) 자기장 구조를 갖는 것으로 본 출원에서는 상세한 설명을 생략한다.

진공 챔버(1)의 하부에는, 타겟(21)에 대향시켜 스테이지(4)가 배치되어 있다. 스테이지(4)는 진공 챔버(1) 하부에 설치한 절연체(32)를 통해 설치되는, 통 모양의 윤곽을 가지는 금속제의 기대(base)(41)와, 이 기대 (41)의 상면에 접착한 척 플레이트(42)로 구성되어 있다. 척 플레이트 (42)는 예를 들어, 질화 알루미늄제로 기대(41)의 상면보다 한층 작은 외경을 가지며 특별히 도시하여 설명하지는 않지만 정전 척용 전극이 매설되어 있다. 그리고 도면 외의 척 전원으로부터 전극에 전압을 인가하면 척 플레이트(42) 상면에 기판 Sw가 정전 흡착되게 되어 있다. 기대(41)에는 또한 도면 외의 칠러 유닛으로부터의 냉매를 순환시키는 냉매 순환로 (41a)가 형성되어 있다. 기대(41)와 척 플레이트(42)사이에는 예를 들어, 질화 알루미늄제 핫 플레이트(43)가 개재되며 통전에 의해 소정 온도(예를 들어, 300℃ ~ 500℃)로 가열할 수 있게 되어 있다. 이 경우 척 플레이트 (42)에 히터를 내장해 척 플레이트(42)와 핫 플레이트(43)를 하나로 형성할 수도 있다. 그리고 핫 플레이트(43)에 의한 가열과 냉매 순환로 (41a)로의 냉매 순환에 의한 기대(41)의 냉각에 의해 기판 Sw를 실온 이상의 소정 온도 범위로 제어할 수 있도록 했다.

진공 챔버(1)의 측벽에는 스퍼터 가스를 도입하는 가스관(5)이 접속되고, 가스관(5)이 질량 유량 제어기(51)를 통해서 도시 생략한 가스원에 연결되어 있다. 스퍼터 가스에는 진공 챔버(1)에 플라즈마를 형성할 때에 도입되는 아르곤 가스 등의 희가스뿐 아니라 산소 가스나 질소 가스 등의 반응 가스가 포함된다. 진공 챔버(1)의 하벽에는 또 터보 분자 펌프나 로터리 펌프 등으로 구성되는 진공 펌프(61)에 통하는 배기관 (62)이 접속되어 진공 챔버(1)내를 일정 속도로 진공 배기하고, 스퍼터링 시에는 스퍼터 가스를 도입한 상태에서 진공 챔버(1)를 소정 압력으로 유지할 수 있도록 하고 있다.

진공 챔버(1)내에서 스테이지(4)의 주위에는, 지름 방향 외방으로 노출하는 기대 (41), 나아가서는 핫 플레이트(43)의 상면 부분(43a)을 덮도록, 방착판으로 기능하는 플래튼 링(7)이 간격을 두고 설치되어 있다. 플래튼 링(7)은 알루미나, 스테인리스 등의 공지의 재료제로, 기대(41) 상면의 외주 부분에 절연체(33)를 통해 설치되어 있다. 특별히 도시하여 설명하지 않지만 플래튼 링(7)의 하면에는 주 방향으로 간격을 두고 복수의 계합 돌기가 설치됨과 동시에 절연체(33) 상면에는 계합 돌기가 결합하는 수입 구멍이 설치되어 있고, 합 돌기를 수입 구멍에 각각 결합시키면 절연체(33)에 플래튼 링(7)이 고정되도록 하고 있다. 플래튼 링(7)의 상면은 척 플레이트(42)의 상면과 같은 높이가 되도록 하고 있다. 또한, 진공 챔버(1) 내에는 타겟(21)의 스퍼터링에 의해 발생하는 물질로서의 스퍼터 입자의 진공 챔버(1)의 내벽면에 부착되는 것을 방지하는 금속제 방착판(8)이 설치되어 있다.

방착판(8)은 각각이 알루미나, 스테인리스 등 공지 재료제인 상 방착판(81)과 하 방착판(82)으로 구성되어 있다. 상 방착판(81)은 통 모양의 윤곽을 가지고 진공 챔버(1)의 상부에 설치한 계지부(11)를 통해 매달리게 된다. 하 방착판(82) 또한 통 모양의 윤곽을 가지며, 그 지름 방향 바깥쪽의 자유단에는 상방을 향해 기립한 기립벽부(82a)가 형성되어 있다. 하 방착판(82)에는 진공 챔버(1)의 하벽을 관통하며 연장된 모터나 에어 실린더 등의 구동 수단(83)으로부터의 구동축(83a)이 연결되어 있다. 구동 수단(83)에 의해 하 방착판(82)은 스퍼터링에 의한 성막이 실시되는 성막 위치와 성막 위치에서 하 방착판(82)을 소정의 높이 위치까지 위로 이동시켜 도외의 진공 로봇에 의한 스테이지(4)로의 기판 Sw의 주고 받음이 실시되는 반송 위치 간에 위 아래로 이동된다. 성막 위치에서는, 상 방착판(81)의 하단부와 기립벽부(82a)의 상단부가 상하 방향에서 서로 오버랩 되도록 설계되었다.

상하 방향과 직교해 연장되는 하 방착판(82)의 평탄부(82b)는, 그 지름 방향(도 1의, 좌우 방향)의 내방부가 플래튼 링(7)과 대향하도록 크기가 정해진다. 평탄부(82b) 하면의 소정 위치에는, 예를 들면, 1개의 환상의 돌조(突條) (82c)가 형성되어 있다. 각 돌조(82c)에 대응시켜 플래튼 링(7)의 윗면에는 환상인 오목 홈(71)이 형성되어 있다. 그리고 성막 위치에서는 평탄부(82b)의 돌조(82c)와 플래튼 링(7)의 오목 홈(71)에 의해 이른바 라비린스 씰(Labyrinth seal)이 형성되어 기판 Sw의 주위에서 하 방착판(82)의 하방에 위치한 진공 챔버(1)내의 공간으로 스퍼터 입자가 돌아가는 것을 방지할 수 있도록 한다. 이하에 타겟을 알루미늄으로 하고 상기 스퍼터링 장치 SM에 의해 기판 Sw표면에 알루미늄막을 성막하는 경우를 예로 성막 방법을 설명한다.

진공 챔버(1)내에 타겟(21), 플래튼 링(7)과 방착판(8) 등 각종 부품을 세팅한 후 진공 펌프(61)를 작동시켜 기밀 유지된 진공 챔버(1)를 진공 배기한다. 다음으로 하 방착판(82)의 반송 위치에서 도외의 진공 반송 로봇으로 스테이지(4) 상으로 기판 Sw를 반송하고 스테이지(4)의 척 플레이트(42) 상면에 기판W를 탑재한다. 진공 반송 로봇이 퇴피하면 하 방착판(82)이 성막 위치로 이동되어 진공 챔버(1) 내벽에 스퍼터 입자의 부착을 방지한다. 그리고 정전척용 전극에 대해 척 전원에서 소정 전압을 인가하고 척 플레이트(42)에 기판 Sw를 정전 흡착한다. 이와 함께 핫 플레이트(43)에 의한 가열과 냉매 순환로(41a)로의 냉매 순환에 의한 기대 (41)의 냉각에 의해 기판 Sw가 실온 이상의 소정 온도(가령 350℃)로 제어된다.

진공 챔버(1) 내부가 소정 압력(예를 들어, 10^－５Pa)까지 진공 배기됨과 동시에 기판 Sw가 소정 온도가 되면 가스관(5)을 통해 스퍼터 가스로서의 아르곤 가스를 일정한 유량(예를 들어, 아르곤 분압이 0.5Pa)으로 도입하고, 이와 함께 타겟(21)에 스퍼터 전원 (21c)으로부터 음의 전위를 갖는 소정 전력(예를 들어, 3 ~ 50kW)을 투입한다. 이에 따라 진공 챔버(1)내에 플라스마가 형성되고 플라스마의 아르곤 가스의 이온으로 타겟의 스퍼터면 (21b)이 스퍼터링 되며, 타겟(21)으로부터의 스퍼터 입자가 기판 Sw에 부착, 퇴적되어 알루미늄막이 성막된다.

여기서 상기와 같이 핫 플레이트(43)의 가열 하에서 기판 Sw에 대해 성막하면 핫 플레이트(43)으로부터의 방사에 의해 핫 플레이트(43)와 대향하는 플래튼 링(7)의 표면 부분이 가열된다. 그리고 플래튼 링(7)의 표면 부분이 가열되면 플래튼 링(7)에 대향하는 하 방착판(82)의 평탄부 (82b)도 가열된다. 이 때, 플래튼 링(7)의 표면 부분이나 평탄부(82b)의 하면에는, 통상, 스퍼터 입자(알루미늄)가 부착되지 않는다, 바꾸어 말하면, 알루미늄막으로 덮이는 일도 없기 때문에, 플래튼 링(7)의 표면 부분이, 소정 온도(예를 들어, 진공 챔버(1)내에 플래튼 링(7)이나 방착판(8)을 세트한 후 성막에 앞서 실시되는 탈가스용 베이킹 시의 가열 온도)를 초과하여 승온하면 진공 배기 되지 않고 그 표면에 잔류하는 여러 가지 가스(산소나 수증기 등)가 방출된다. 이와 같은 방출 가스가 스퍼터링에 의한 성막 시 박막으로 혼입되면 막질의 열화를 초래하므로 이를 가급적 억제할 필요가 있다.

본 실시 형태에서는 도 2와 같이 핫 플레이트(43)에 대향하는 플래튼 링 (7)의 표면 부분은 그 모재 금속에 대해 소정의 표면 처리를 함으로써 방사율이 0.3이하인 저 방사율 층(72)으로 구성되어 있다. 구체적으로는, 플래튼 링(7)의 표면에 대해 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ~ 2.00의 범위가 되도록 연삭이나 절삭 등의 공지된 경면 가공을 함으로써 저 방사율 층 (72)이 형성되어 있다. 여기서 방사율이란 파장 2 ~ 6㎛ 범위의 평균 방사율을 말한다. 이 경우 저 방사율 층(72)의 방사율이 0.2 이하인 것이 보다 바람직하다. 방사율이 0.2를 넘으면 예를 들어, 핫 플레이트(43) 자체를 300℃ ~ 500℃ 범위의 소정 온도로 가열할 때 핫 플레이트(43)에서 방출되는 열선을 효과적으로 반사하지 못해 플래튼 링(7) 자체의 승온을 억제하지 못할 우려가 있다. 또 방사율을 0.03보다 작게 하려면 가공 비용이 커져 현실적이지 않기 때문에 저 반사율 층(72)의 방사율 하한선은 0.03 이상으로 설정할 수 있다. 저 방사율 층 (72)은 핫 플레이트(43)에 대향하는 플래튼 링(7)의 표면 부분에 적게라도 형성되어 있으면 좋으나 플래튼 링(7)의 하면 전면에 걸쳐 형성할 수도 있다. 또, 하 방착판 (82)의 평탄부(82b)에 대향하는 플래튼 링(7)의 상면 부분은, 방사율이 0.5이상이 되는 고 방사율 층(73)으로 구성되어 있다. 구체적으로는 입경이 90 ~ 710㎛ 범위의 고체 금속, 광물성 또는 식물성 연마재(입자)를 이용하여 플래튼 링(7)의 윗면에 대해 블라스트 처리를 함으로써 고 방사율 층(73)이 형성되어 있다. 고 방사율 층(73)은 하 방착판(82)의 평탄부(82)를 대향하는 플래튼 링(7)의 상면 부분에 적어도 형성되어 있으면 좋으나 플래튼 링(7) 그 상면 전면에 걸쳐 형성할 수도 있다. 이에 더하여 평탄부(82b)의 하면 또한 상기와 마찬가지로 방사율이 0.3 이하, 보다 바람직하게는 0.2 이하의 저 방사율 층(82d)으로 구성되어 있다. 저 방사율 층(82d)의 방사율의 하한도 위와 마찬가지로 0.03 이상으로 설정할 수 있다.

이상의 실시 형태에 따르면 핫 플레이트(43)과 대향하는 플래튼 링(7)의 표면 부분을 저 방사율 층 (72)으로 구성했기 때문에 핫 플레이트(43)의 가열 하에서 성막할 때 핫 플레이트(43)에서 방출되는 열선이 반사됨으로써 플래튼 링(7) 자체의 승온이 억제된다. 그 결과, 플래튼 링 (7)으로부터의 가스 방출이 가급적 억제되며, 예를 들어, 방출 가스가 성막되는 박막으로 혼입되어 막질의 열화를 초래하는 등의 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 하 방착판(82)에 대향하는 플래튼 링(7)의 상면 부분이 고 방사율 층(73)으로 구성됨과 동시에, 평탄부(82b)의 하면을 저 방사율 층(82d)으로 구성하여 플래튼 링(7)으로부터의 방사에 의해 하 방착판(82)이 가열되는 것을 억제할 수 있으며, 나아가, 하 방착판(82)의 승온에 따른 가스 방출이 가급적 억제되어 방출 가스가 박막으로 혼입되어 예를 들어, 막질의 열화를 초래하는 등의 불량이 발생하는 것을 더욱 방지할 수 있다. 여기서 상기 스퍼터링 장치 SW를 이용해 핫 플레이트(43)의 가열 온도를 300℃로 설정하고 복수 매의 기판 Sw에 대해 알루미늄막 성막을 하는 실험을 한 결과 플래튼 링(7)의 온도를 약 60℃, 하 방착판(82)의 온도를 약 30℃ 저하할 수 있음을 확인하였다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였는데, 본 발명은 상기 실시 형태의 것에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 여러 가지 변형이 가능하다. 상기 실시형태에서는 진공 처리 장치를 스퍼터링 장치 SM이라 했을 경우를 예로 설명했는데, 진공 챔버 내에 핫 플레이트를 설치한 스테이지와 이 스테이지 주위에 플래튼 링이 설치된 진공 처리 장치라면 이것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어, 드라이 에칭 장치에도 본 발명은 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 예를 들어, 플래튼 링(7)의 표면에 대해 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ~ 2.00의 범위가 되도록 경면 가공(표면 처리)을 실시하여, 저 방사율 층 (72), (82d)이 형성되는 것을 예로 설명했지만 이에 한정되는 것이 아니라 예를 들어, 플래튼 링(7)의 표면에 대해 용사나 성막 등의 표면 처리를 함으로써 Al, Cu, Au, Pt로 구성되는 저 방사율 층을 형성할 수도 있다. 또한, 경면 가공 방법으로는 절삭 가공이나 버프 연마 등의 물리적 연마 외에 전해 연마나 화학적 연마 같은 공지 방법을 단독으로 또는 조합하여 채용할 수 있다. 한편 입경이 90 ~ 710μm 범위의 고체 금속 등을 이용한 블라스트 처리를 함으로써 고 방사율 층(73)이 형성되는 것을 예로 설명했는데, 이에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어, 에칭 가공이나 엠보스 가공을 이용할 수 있으며, 또한, 예를 들어, 플래튼 링(7)의 표면에 대해 용사나 성막 등의 표면 처리를 함으로써 AlTiN, Al₂O₃ 등의 비금속 막이나 Ti 용사 막으로 구성되는 고 방사율 층을 형성해도 좋다.

SM…스퍼터링 장치(진공 처리 장치)
1…진공 챔버
4…스테이지
41…기대(base)
43…핫 플레이트
7…플래튼 링
72…저 방사율 층
73…고 방사율 층
8…방착판
82…하 방착판
82d…저 방사율 층
Sw…기판(피처리 기판)

Claims

진공 분위기의 형성이 가능한 진공 챔버를 구비하고, 진공 챔버 내에 피처리 기판이 설치되는 스테이지를 설치한 진공 처리 장치에 있어서,
스테이지가 기대(base)와 이 기대 위에 설치되어 피처리 기판의 가열을 가능하게 하는 핫 플레이트를 구비하고, 소정의 간극을 두고 이 핫 플레이트를 둘러싸는 금속제 플래튼 링과 방착판을 더욱 갖추는 것에 있어서,
핫 플레이트에 대향하는 플래튼 링의 표면 부분은 그 모재 금속에 표면 처리를 하여 방사율을 저감시킨 저 방사율 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 방착판이 상기 플래튼 링에 간극을 두고 대향하는 부분을 구비한 것에서,
상기 방착판에 대향하는 상기 플래튼 링의 표면 부분은, 저 방사율 층보다 높은 방사율을 가지는 고 방사율 층으로 구성된 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 플래튼 링의 표면 부분에 대향하는 상기 방착판의 부분 표면은 상기 플래튼 링의 저 방사율 층과 동등한 방사율을 갖는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저 방사율 층의 방사율은 0.3 이하인 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고 방사율 층의 방사율은 0.5 이상인 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치.