KR20240004704A

KR20240004704A - 진공 처리 장치

Info

Publication number: KR20240004704A
Application number: KR1020237041018A
Authority: KR
Inventors: 히로토시 사카우에; 료야 키타자와; 타츠노리 이소베
Original assignee: 가부시키가이샤 알박
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2024-01-11
Also published as: JPWO2023286369A1; TW202305983A; CN116745458A; WO2023286369A1

Abstract

진공 분위기를 유지한 상태에서 반입된 파티클을 가능한 한 제거할 수 있는 진공 처리 장치의 제공. 처리 유닛(4)이 설치되는 진공 챔버(1, 2)를 갖고, 진공 챔버에 진공 펌프(1)가 접속되며 또한 진공 챔버 내에 스테이지(3)가 설치되고, 기판(Sw)이 처리 유닛과 대치하여 처리를 실시하는 스테이지의 자세를 제1 자세, 처리를 실시할 때 이외의 스테이지의 자세를 제2 자세로 하고, 제1 자세와 제2 자세 사이에서 스테이지를 요동시키는 요동 수단을 구비하며, 진공 챔버 내에 스테이지를 향해 불활성 가스를 분사하는 분사 수단(5)을 구비하고, 분사 수단이 진공 챔버 내를 소정 압력의 진공 분위기로 한 상태에서 스테이지 및 기판 중 적어도 한쪽에 부착된 파티클을 불어 날릴 수 있는 제1 유량과, 불어 날림으로 인해 진공 챔버 내로 확산된 파티클을 진공 펌프로 이송할 수 있도록 하는 제2 유량 사이에서 유량 전환이 가능하도록 구성된다.

Description

진공 처리 장치

본 발명은 진공 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 분위기에서 피처리 기판에 대해 소정의 처리를 실시하기 위한 것에 관한 것이다.

이러한 종류의 진공 처리 장치는, 진공 분위기에서 피처리 기판에 대해 스퍼터링법, 진공 증착법 또는 CVD법에 의한 성막 처리, 드라이 에칭 처리, 이온 주입 처리나 열처리와 같은 각종 진공 처리를 실시하기 위해 사용된다. 예를 들면, 플랫 디스플레이 패널의 제조 공정에서 대면적의 유리 기판에 대해 스퍼터링법으로 성막 처리를 실시하는 스퍼터링 장치는, 진공 챔버를 구비하며, 진공 챔버에는, 그 내부를 진공 배기하는 진공 펌프가 접속되고 또한 진공 챔버 내에 피처리 기판이 세팅되는 스테이지가 설치된다. 스테이지에는, 회전축이 설치되고, 피처리 기판이 세팅되는 스테이지의 주면(主面)이 연직 방향 상방을 향하는 수평 자세(제1 자세)와, 피처리 기판이 세팅된 스테이지의 주면이 수평 방향을 향하는 기립 자세(제2 자세) 사이에서 스테이지가 회전 축선을 중심으로 요동할 수 있도록 구성된다. 그리고 기립 자세의 스테이지의 주면에 대치시켜 진공 챔버의 벽면에는, 처리 유닛으로서의 스퍼터링 캐소드 유닛이 배치된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

그런데 상기 각종 진공 처리 장치는, 성막 재료의 보충, 타겟 재료의 교환이나, 진공 챔버 내벽면에 대한 성막 재료의 부착을 방지하는 방착판의 교환과 같은 유지 보수(maintenance)를 작업자의 수작업으로 정기적으로 실시한다. 이 때, 소정의 공기 청정도를 갖는 클린 룸 내에 진공 챔버가 설치되어 있더라도, 클린 룸 내에 부유하는 파티클(particle)이 진공 챔버 내로 반입되어, 스테이지의 주면 등에 부착되는 경우가 있다. 이러한 파티클은, 양호한 진공 처리를 저해할 우려가 있기 때문에, 유지 보수의 종료 후에는 반입된 파티클을 제거하는 것이 바람직하다(예를 들면, 플랫 디스플레이 패널의 제조 공정에서 이용되는 진공 처리 장치에는, 최근의 고화질화, 고기능화에 따라, 소정 사이즈 이하의 파티클수를 가능한 한 줄이도록 요구된다).

파티클을 제거하는 방법의 하나로서, 진공 챔버 내를 대기 분위기와 소정 압력의 진공 분위기를 교대로 복수 차례 반복하는 이른바 사이클 벤트가 일반적으로 알려져있다. 이에 따르면, 진공 분위기의 진공 챔버 내로 질소 가스나 아르곤 가스 등의 벤트 가스를 도입할 때, 스테이지의 주면 등에 부착된 파티클이 날아올라, 이후 진공 펌프로 진공 챔버 내를 진공 배기할 때, 날아오른 파티클이 진공 펌프로 이송됨으로써, 파티클을 가능한 한 제거할 수가 있다. 이러한 사이클 벤트는, 예를 들면, 반도체 장치의 제조 공정에서 이용되는 진공 처리 장치와 같이, 피처리 기판(실리콘 웨이퍼)의 사이즈가 비교적 작기 때문에 진공 챔버 내의 용적을 크게 늘릴 필요가 없는 경우에 효과적이다. 그러나, 플랫 디스플레이 패널의 제조 공정에서 이용되는 진공 처리 장치와 같이, 피처리 기판의 사이즈가 비교적 커서 진공 챔버 내의 용적을 크게 하지 않을 수 없는 경우에는, 효과적으로 파티클을 제거할 수가 없다. 게다가, 진공 챔버 내의 용적이 크면, 진공 챔버 내를 대기 분위기로 되돌리는 벤트 처리나, 소정 압력의 진공 분위기를 형성하기 위한 배기 처리에 많은 시간이 소요되어, 생산성이 저하된다는 문제가 발생한다.

특허문헌 1: 국제특허공개 WO2019/082868

본 발명은 이상의 점을 감안하여, 진공 분위기를 유지한 상태에서, 반입된 파티클을 가능한 한 제거할 수 있도록 한 진공 처리 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 진공 처리 장치는, 진공 분위기에서 피처리 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 처리 유닛이 설치되는 진공 챔버를 갖고, 진공 챔버에 그 내부를 진공 배기하는 진공 펌프가 접속되며, 또한 진공 챔버 내에 피처리 기판이 세팅되는 스테이지가 설치되고, 스테이지에 세팅된 피처리 기판이 처리 유닛과 대치하여 소정의 처리가 실시되는 스테이지의 자세를 제1 자세, 소정의 처리를 실시할 때 이외의 스테이지의 자세를 제2 자세로 하고, 제1 자세와 제2 자세 사이에서 스테이지를 회전 축선을 중심으로 요동시키는 요동 수단을 구비하고, 진공 챔버 내에 스테이지를 향해 불활성 가스를 분사하는 분사 수단을 추가로 구비하고, 분사 수단이 진공 챔버 내를 소정 압력의 진공 분위기로 한 상태에서 스테이지 및 피처리 기판 중 적어도 한쪽에 부착된 파티클을 불어 날릴 수 있는 제1 유량과, 불어 날림으로 인해 진공 챔버 내로 확산된 파티클을 진공 펌프로 이송할 수 있도록 하는 제2 유량 사이에서 유량 전환이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 성막 재료의 보충, 타겟 재료의 교환이나, 진공 챔버 내벽면에 성막 재료가 부착되는 것을 방지하는 방착판의 교환과 같은 유지 보수를 작업자가 실시한 후, 진공 펌프에 의해 진공 챔버 내를 점성 유동 영역의 소정의 압력 범위(예를 들면, 5 Pa 내지 1000 Pa의 범위)까지 진공 배기한다. 소정의 압력 범위까지 진공 배기되면, 스테이지를 제2 자세로 한 상태에서 분사 수단으로 질소 가스나 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 제1 유량으로 스테이지에 분사한다. 제1 유량은, 예를 들면, 1 SLM 내지 100 SLM의 범위, 바람직하게는 10 SLM 이상의 유량으로 설정되는데, 이 때 진공 챔버 내가 상기 압력 범위 내로 유지되도록 진공 펌프의 실효 배기 속도가 적절히 설정된다. 불활성 가스의 제1 유량에서의 분사 시간은, 예를 들면, 미리 실험적으로 구하거나 시뮬레이션을 통해 산출할 수 있다. 아울러 제1 유량에서의 불활성 가스의 스테이지에 대한 분사는, 진공 펌프로 진공 챔버 내를 고진공(예를 들면, 10^-5Pa)까지 진공 배기한 후에 실시할 수 있으며, 또한 피처리 기판에 대해 진공 처리를 실시하기 위해 스테이지에 피처리 기판이 세팅된 상태에서 실시할 수도 있다. 이로써 스테이지나 피처리 기판에 부착된 파티클이 날아올라 흩날려, 진공 챔버 내로 확산된 상태가 된다(파티클의 부상 공정).

다음으로, 스테이지나 피처리 기판에 부착된 파티클의 날아오름이 종료되면, 분사 수단은 제1 유량에서 제2 유량으로 전환하여 불활성 가스를 진공 챔버로 도입한다. 제2 유량은, 날아오른 파티클의 사이즈 등에 따라, 예를 들면, 300 sccm 내지 1000 sccm의 범위의 유량으로 설정되며, 이 때 상기와 마찬가지로 진공 챔버 내가 상기 압력 범위 내로 유지되도록 진공 펌프의 유효 배기 속도가 적절히 설정된다. 이로써 진공 챔버 내로 확산된 파티클이 진공 펌프로 통하는 진공 챔버의 배기구로 유도되어, 진공 펌프로 이송된다(파티클의 이송 공정). 불활성 가스의 제2 유량에서의 분사 시간은, 상기와 마찬가지로 예를 들면, 미리 실험적으로 구하거나 시뮬레이션을 통해 산출할 수 있다. 덧붙여 부상 공정과 이송 공정을 순차적으로 복수 차례 반복할 수도 있다.

이와 같이 본 발명에서는, 진공 챔버 내를 진공 분위기로 한 상태에서, 비교적 다량(제1 유량)의 불활성 가스를 분사하여 스테이지 등에 부착된 파티클을 날아오르게 하고, 이 날아오른 파티클이 또한 스테이지 등에 부착되지 않도록, 비교적 소량(제2 유량)의 불활성 가스를 도입하여 배기구로 유도함으로써, 진공 챔버 내의 진공 분위기를 유지한 채로 반입된 파티클을 가능한 한 제거할 수 있다. 게다가 진공 챔버 내를 대기 분위기로 되돌리는 벤트 처리와 배기 처리를 반복할 필요가 없기 때문에, 파티클을 제거하기 위한 시간이 적어도 되므로, 진공 챔버 내의 용적이 큰 경우에 유리하다. 이뿐만 아니라 불활성 가스를 이용하기 위해, 제2 자세로 스테이지에 피처리 기판을 세팅한 후, 이 상태에서 스테이지를 요동시켜 제1 자세로 만들어, 진공 처리를 실시할 때 진공 처리에 앞서 파티클을 제거할 수도 있다.

본 발명에서 상기 분사 수단은, 상기 진공 챔버 내에서 상기 스테이지 상방에 상기 회전 축선과 평행하게 배치되며 또한 당해 회전 축선을 따르는 스테이지의 폭과 동등하거나 그 이상의 길이를 갖는 분사 노즐을 구비하고, 스테이지가 제1 자세와 제2 자세 사이에서 요동되는 동안, 분사 노즐로부터 제1 유량의 불활성 가스를 라인 형상으로 분사하는 구성을 채용할 수도 있다. 이에 따르면, 스테이지의 요동을 이용하여, 피처리 기판이 세팅되는 스테이지의 주면 전체에 걸쳐 불활성 가스를 분사할 수 있어, 스테이지 등에 부착된 파티클을 확실히 날려 올릴 수가 있다.

또한 본 발명에서 상기 분사 수단은, 상기 진공 챔버 내에서 상기 스테이지 상방에 상기 회전 축선과 평행하게 배치되며 또한 당해 회전 축선을 따르는 스테이지의 폭과 동등하거나 그 이상의 길이를 갖는 분사 노즐을 구비하고, 분사 노즐의 노즐 구멍을 상기 회전 축선에 평행한 다른 회전 축선을 중심으로 요동시키는 구동원을 갖는 구성을 채용할 수도 있다. 이로써, 예를 들면, 스테이지를 요동시키지 않는 상태에서도, 피처리 기판이 세팅되는 스테이지의 주면 전체에 걸쳐 불활성 가스를 분사할 수 있으며, 또한 제2 유량으로 불활성 가스를 분출할 때 분사 노즐의 노즐 구멍을 요동시킴으로써, 날아오른 파티클을 배기구로 보다 확실하게 유도할 수 있어 유리하다. 아울러 상기 진공 펌프로부터의 배기관이 접속되는 상기 진공 챔버의 배기구가 상기 스테이지의 하방에 위치하도록 개방 설치되면, 중력도 가해져 더욱 확실하게 날아오른 파티클을 배기구로 유도할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 진공 처리 장치(스퍼터링 장치)의 모식적 단면도이다.
도 2는 분사 노즐을 설명하는 정면도이다.

이하, 도면을 참조하여 진공 분위기에서의 처리를 스퍼터링법에 의한 성막 처리, 처리 유닛을 스퍼터링 캐소드, 피처리 기판을 유리 기판(이하, ‘기판(Sw)’)으로 하고, 진공 분위기의 진공 챔버 내에서 기판(Sw)의 한쪽면에 소정의 박막을 성막하는 경우를 예로 들어 본 발명의 진공 처리 장치의 실시형태를 설명한다. 이하에서, 위, 아래와 같이 방향을 나타내는 용어는, 진공 처리 장치의 설치 자세를 나타낸 도 1을 기준으로 한다.

도 1을 참조하면, 진공 처리 장치(스퍼터링 장치)(VM)는, 대략 상자 형상의 메인 챔버(1)를 구비한다. 연직 방향 상방에 위치하는 메인 챔버(1)의 상벽부는, 후술하는 스테이지의 요동을 허용하면서 그 용적을 가능한 한 작게 하기 때문에, 스테이지의 요동에 대응하는 만곡 형상을 갖는다. 또한 메인 챔버(1)의 일 측벽부(도 1의 좌 측벽부)에는 보조 챔버(2)가 연결 설치되어, 메인 챔버(1)의 일 측벽부에 설치된 개구(11)를 통해 서로 연통이 가능하다. 메인 챔버(1)의 타 측벽부(도 1의 우 측벽부)에는, 셔터판(12)으로 개폐 가능한 기판 반송용 개구(13)가 설치되어, 개구(13)를 통해 메인 챔버(1) 내로 기판(Sw)이 출입할 수 있다. 또한 연직 방향 하방에 위치하는 메인 챔버(1)의 바닥 벽부에는 배기구(14)가 형성되며, 배기구(14)에는 진공 펌프(15)로부터의 배기관(15a)이 접속되어, 메인 챔버(1) 내를 대기압에서 고진공 영역까지 진공 배기할 수 있다. 본 실시형태에서는, 후술하는 분사 노즐의 하방에 위치하도록 배기구(14)가 설치되며, 또한 배기관(15a)에는 진공 펌프(15)의 실효 배기 속도를 조정할 수 있도록 컨덕턴스 밸브(15b)가 사이에 설치된다.

메인 챔버(1) 내에는 기판(Sw)을 유지한 상태에서 요동 가능한 스테이지(3)가 설치된다. 스테이지(3)는, 기판(Sw)보다 약간 더 큰 면적을 가지며 기판(Sw)을 유지하는 기능 부품을 갖는 지지판부(31)를 구비한다. 기능 부품으로는, 별도로 도면에 나타내 설명하지 않으나, 지지판부(31)의 상면 외주연에 설치한 클로(claw)부나 기계적 클램프 등 공지의 부품을 이용할 수 있다. 보조 챔버(2)측에 위치하는 지지판부(31)의 하면 일측단에는, 비스듬히 하방으로 연장되는 아암부(32)가 장착되며, 아암부(32)의 하단이, 수평 방향으로 연장되도록 메인 챔버(1) 내에 축 지지되는 회전축부(33)에 연결된다. 회전축부(33)의 일단(도 1의 깊이 방향)은, 구동 수단으로서의 모터(34)의 출력축에 연결된다. 이로써 기판(Sw)을 유지하는 스테이지(3)의 지지판부(31)의 주면(기판(Sw)이 유지되는 면)이 연직 방향 상방을 향하는 제1 자세와, 지지판부(31)의 외주연부가 개구(11)의 외주연부에 위치하는 메인 챔버(1)의 일 측벽부 내면과 맞닿는 제2 자세 사이에서 스테이지(3)가 요동 가능하게 된다.

보조 챔버(2) 내에는, 처리 유닛으로서의 스퍼터링 캐소드(4)가 설치된다. 스퍼터링 캐소드(4)는, 제2 자세를 취하는 스테이지(3)를 정면으로 마주하도록 배치되는 타겟(41)을 구비하고, 타겟(41)의 한쪽면에 접합되는 백킹 플레이트(42)를 통해 보조 챔버(2) 내에 설치된다. 아울러 별도로 도면에 나타내 설명하지 않으나, 보조 챔버(2)에도 진공 펌프가 접속되어, 진공 챔버(1)에 플라즈마를 형성할 때에 도입되는 아르곤 가스 등의 희가스나, 반응성 스퍼터링 시의 반응 가스를 도입할 수 있다. 그리고 도면 밖의 스퍼터 전원으로부터 타겟(41)에, 타겟 종류에 따라 음의 전위를 갖는 소정 전력이나 교류 전력을 투입하여, 보조 챔버(2) 내에 플라즈마를 형성하고 타겟(41)을 스퍼터링하여 기판(Sw) 표면에 소정의 박막을 성막할 수 있다.

그런데, 상기 진공 처리 장치(VM)에 대해서는, 타겟(41)이나 방착판(도면에 나타내지 않음)의 교환과 같은 유지 보수가 작업자의 수작업을 통해 정기적으로 실시된다. 이 때, 소정의 공기 청정도를 갖는 클린 룸 내에 메인 챔버(1)가 설치되어 있어도, 클린 룸 내에 부유하는 파티클이 메인 챔버(1)에도 반입되어, 스테이지(3)의 지지판부(31) 등에 부착되기도 한다. 이러한 파티클은 기판(Sw)에 대한 성막에 악영향을 미치기 때문에, 성막 처리에 앞서 소정 사이즈 이하의 파티클 수를 가능한 한 적게 할 필요가 있다. 본 실시형태에서는, 스테이지(3)를 향해 불활성 가스를 분사하는 분사 수단(5)을 설치하는 것으로 했다.

도 2도 참조하여, 분사 수단(5)은, 메인 챔버(1)의 상벽부 내면에 설치된 분사 노즐(51)을 구비한다. 분사 노즐(51)은, 스테이지(3)의 지지판부(31)의 폭(도 1의 깊이 방향의 폭)보다 긴 금속제 통체로 구성되며, 그 외주면에는, 일방향으로 간격을 두고 복수의 노즐 구멍(51a)이 줄지어 설치되어, 각 노즐 구멍(51a)으로부터 라인 형상으로 불활성 가스를 분출할 수 있다. 또한 분사 노즐(51)에는, 메인 챔버(1)의 상벽부를 관통하여 그 내부로 돌출되는 가스 배관(52)이 접속된다. 이 경우, 별도로 도면에 나타내 설명하지 않으나, 분사 노즐(51) 내에 확산판을 배치하고, 가스 배관(52)을 통해 공급되는 불활성 가스를 확산시켜 각 노즐 구멍(51a)으로 대략 균등하게 불활성 가스를 분출하도록 할 수도 있다. 그리고 가스 배관(52)은 유량 제어 밸브(53)를 통해 도면 밖의 가스원과 연통된다. 불활성 가스로서는, 질소 가스나 아르곤 가스 등의 희가스가 이용되며, 또한 유량 제어 밸브(53)는, 스테이지(3)나 기판(Sw)에 부착된 파티클을 불어 날릴 수 있는 제1 유량과, 날아오른 파티클을 메인 챔버(1) 내에서 확산시켜 배기구(14)로 보낼 수 있는 제2 유량을 전환하여, 불활성 가스를 분사 노즐(51)로 공급할 수 있다. 분사 노즐(51)에는, 또한 그 축선(회전 축선)을 중심으로 회전시키는 구동원으로서의 모터(54)의 회전축이 접속되어, 분사 노즐(51)을 소정의 각도 범위에서 왕복하도록 회전시킴으로써, 각 노즐 구멍(51a)을 축선을 중심으로 소정 각도 범위 내에서 왕복하도록 요동시킬 수 있다. 이하, 유지 보수 실시 후의 파티클의 제거 순서를 설명한다.

유지 보수 실시 후에는, 스테이지(3)를 제2 자세로 한 상태에서 진공 펌프(15)에 의해 메인 챔버(1) 및 보조 챔버(2) 내를 점성 유동 영역의 소정의 압력 범위(예를 들면, 5 Pa 내지 1000 Pa의 범위)까지 진공 배기한다. 소정의 압력 범위까지 진공 배기되면, 유량 제어 밸브(53)가 제어되어 불활성 가스가 제1 유량으로 분사 노즐(51)에 공급되고, 각 노즐 구멍(51a)에서 불활성 가스를 제1 유량으로 라인 형상으로 분출한다. 제1 유량은, 예를 들면, 1 SLM 내지 100 SLM의 범위, 바람직하게는 10 SLM 이상의 유량으로 설정되며, 또한 메인 챔버(1) 내가 상기 압력 범위 내에 유지되도록 컨덕턴스 밸브(15b)의 개도가 적절히 조정된다. 이와 함께, 모터(54)에 의해 분사 노즐(51)을 소정의 각도 범위 내에서 왕복하도록 회전시킴과 더불어 제1 자세에 도달할 때까지 스테이지(3)를 요동시킨다. 불활성 가스의 제1 유량에서의 분사 시간은, 예를 들면, 미리 실험적으로 구하거나 시뮬레이션을 통해 산출할 수 있으며, 이에 따라 스테이지(3)의 요동 속도가 설정된다. 아울러 제1 유량에서의 불활성 가스의 스테이지(3)에 대한 분사는, 진공 펌프(15)에 의해 메인 챔버(1) 및 보조 챔버(2) 내를 고진공(예를 들면, 10^-5Pa)까지 진공 배기한 후에 실시할 수도 있고, 또한 기판(Sw)에 대해 성막하기 위해 스테이지(3)에 기판(Sw)이 세팅된 상태에서 실시할 수도 있다. 이로써, 지지판부(31)의 주면 전면을 포함하는 스테이지(3)에 라인 형상의 불활성 가스가 분사되어, 스테이지(3)나 기판(Sw)에 부착된 파티클이 날아올라 흩날려, 메인 챔버(1) 내에 확산된 상태가 된다(파티클의 부상 공정).

다음으로 스테이지(3)가 제1 자세가 되고, 스테이지(3)나 기판(Sw)에 부착된 파티클의 날아오름이 종료되면, 스테이지(3)의 제1 자세를 유지(즉, 메인 챔버(1)와 보조 챔버(2)가 서로 격절된 상태를 유지)하며, 또한 분사 노즐(51)의 회전을 그대로 유지한 상태에서, 유량 제어 밸브(53)가 제어되어 불활성 가스가 제2 유량으로 분사 노즐(51)에 공급되고, 각 노즐 구멍(51a)에서 불활성 가스를 제2 유량으로 라인 형태로 분출한다. 제2 유량은, 날아오른 파티클의 사이즈 등에 따라, 예를 들면, 300 sccm 내지 1000 sccm의 범위의 유량으로 설정되는데, 이 때, 상기와 마찬가지로 메인 챔버(1) 내가 상기 압력 범위 내로 유지되도록 컨덕턴스 밸브(15b)의 개도가 적절히 조정된다. 이에 따라 메인 챔버(1) 내로 확산된 파티클은, 중력도 가해져 배기구(14)로 유도되어 진공 펌프(15)로 이송된다(파티클의 이송 공정). 불활성 가스의 제2 유량에서의 분사 시간은, 상기와 마찬가지로 예를 들면, 미리 실험적으로 구하거나 시뮬레이션을 통해 산출할 수 있다. 또한 이러한 부상 공정과 이송 공정을 순차적으로 복수 차례 반복할 수 있으며, 파티클의 부상 공정에서는, 제1 자세에서 제2 자세까지 스테이지(3)를 요동시킬 때, 제1 유량으로 불활성 가스를 분사할 수 있다.

이상의 실시형태에 따르면, 비교적 다량(제1 유량)의 불활성 가스를 분사하여 스테이지(3) 등에 부착된 파티클을 날려 올리고, 이 날아오른 파티클이 추가로 스테이지(3) 등에 부착되지 않도록, 비교적 소량(제2 유량)의 불활성 가스를 도입하여 배기구(14)로 유도함으로써, 메인 챔버(1) 내의 진공 분위기를 유지한 채로, 반입된 파티클을 가능한 한 배출할 수 있다. 게다가 메인 챔버(1) 내를 대기 분위기로 되돌리는 벤트 처리와 배기 처리를 반복할 필요가 없기 때문에, 파티클을 제거하기 위한 시간이 적어도 되므로, 메인 챔버(1) 내의 용적이 큰 경우에 유리하다. 이뿐만 아니라 불활성 가스를 이용하기 위해, 제2 자세로 스테이지(3)에 기판(Sw)을 세팅하고, 이 상태에서 스테이지(3)를 요동시켜 제1 자세로 하여, 성막할 때 이에 앞서 파티클을 제거할 수도 있다.

이상 본 발명의 실시형태를 설명했으나, 본 발명의 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 여러 가지로 변형이 가능하다. 상기 실시형태에서는, 메인 챔버(1)의 상벽부 내측에 분사 노즐(51)을 구비하는 것을 예로 들어 분사 수단(5)을 설명했으나, 적어도 진공 처리 시에 가장 영향을 미칠 가능성이 있는 지지판부(31)의 주면 전면에 걸쳐 제1 유량의 불활성 가스를 분사할 수 있다면, 그 형태나 배치는 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어 본 실시형태와 같이 스테이지(3)가 요동되는 것이라면, 분사 노즐(51)을 회전시킬 필요는 없다. 또한 상기 실시형태에서는, 배기구(14)를 메인 챔버(1)의 바닥 벽부에 설치한 것을 예로 들어 설명했으나, 메인 챔버(1) 내에 확산된 파티클이 유도되는 위치라면 이것으로 한정되지 않는다. 또한 상기 실시형태에서는 스퍼터링 장치를 예로 들어 설명했으나, 요동하는 스테이지를 이용하는 것이라면 진공 증착법이나 CVD법에 의한 성막 처리 장치, 드라이 에칭 처리 장치나 이온 주입 처리 장치와 같은 다른 진공 처리 장치에도 본 발명을 적용시킬 수 있다.

VM…진공 처리 장치,
Sw…기판(피처리 기판),
1…메인 챔버(진공 챔버),
2…보조 챔버(진공 챔버),
3…스테이지,
4…스퍼터링 캐소드(처리 유닛),
5…분사 수단,
51…분사 노즐,
14…배기구,
15…진공 펌프,
15a…배기관,
54…모터(구동원).

Claims

진공 분위기에서 피처리 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 처리 유닛이 설치되는 진공 챔버를 갖고, 상기 진공 챔버에 그 내부를 진공 배기하는 진공 펌프가 접속되며, 또한 상기 진공 챔버 내에 상기 피처리 기판이 세팅되는 스테이지가 설치되고, 상기 스테이지에 세팅된 상기 피처리 기판이 상기 처리 유닛과 대치하여 소정의 처리가 실시되는 상기 스테이지의 자세를 제1 자세로, 상기 소정의 처리를 실시할 때 이외의 상기 스테이지의 자세를 제2 자세로 하고, 상기 제1 자세와 상기 제2 자세 사이에서 상기 스테이지를 회전 축선을 중심으로 요동시키는 요동 수단을 구비하는 진공 처리 장치에서,
상기 진공 챔버 내에 상기 스테이지를 향해 불활성 가스를 분사하는 분사 수단을 추가로 구비하고, 상기 분사 수단이 상기 진공 챔버 내를 소정 압력의 진공 분위기로 한 상태에서 상기 스테이지 및 상기 피처리 기판 중 적어도 한쪽에 부착된 파티클을 불어 날릴 수 있는 제1 유량과, 불어 날림으로 인해 상기 진공 챔버 내로 확산된 상기 파티클을 상기 진공 펌프로 이송할 수 있도록 하는 제2 유량 사이에서 유량 전환이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분사 수단은, 상기 진공 챔버 내에서 상기 스테이지 상방에 상기 회전 축선과 평행하게 배치되며 또한 당해 회전 축선을 따르는 상기 스테이지의 폭과 동등하거나 그 이상의 길이를 갖는 분사 노즐을 구비하고, 상기 스테이지가 상기 제1 자세와 상기 제2 자세 사이에서 요동되는 동안, 상기 분사 노즐로부터 상기 제1 유량의 상기 불활성 가스를 라인 형상으로 분사하는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분사 수단은, 상기 진공 챔버 내에서 상기 스테이지 상방에 상기 회전 축선과 평행하게 배치되며 또한 당해 회전 축선을 따르는 상기 스테이지의 폭과 동등하거나 그 이상의 길이를 갖는 분사 노즐을 구비하고, 상기 분사 노즐의 노즐 구멍을 상기 회전 축선에 평행한 다른 회전 축선을 중심으로 요동시키는 구동원을 갖는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 진공 펌프로부터의 배기관이 접속되는 상기 진공 챔버의 배기구가 상기 스테이지의 하방에 위치하도록 개방 설치되는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치.