JPH0860358A

JPH0860358A - 加熱可能な旋回テーブル

Info

Publication number: JPH0860358A
Application number: JP7190884A
Authority: JP
Inventors: Reiner Hinterschuster; ヒンターシュスターライナー; Berthold Ocker; オッカーベルトールト
Original assignee: Leybold AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 1996-03-05
Anticipated expiration: 2015-07-26
Also published as: KR100237146B1; JP4131523B2; KR970006537A; DE19527246A1

Abstract

(57)【要約】【構成】真空内で積層されるべき、殊に大平面状の基
板４を、装入乃至取出し位置Ａと積層位置Ｂとの間で交
互に位置決めするための旋回装置１であって、基板受容
装置６を備えている形式のものにおいて、前記装置１が
加熱装置８を有し、該加熱装置８を用いて基板４が加熱
可能であるように構成されている。【効果】このため基板受容装置の鉛直な位置におい
て、積層されるべき基板面が積層源、つまりスパッタカ
ソードに対しほぼ平行に配置されており、これによって
全基板面に亘って均一な層が装着可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空内で積層され
るべき、殊に大平面状の基板を、装入乃至取出し位置と
積層位置との間で交互に位置決めするための旋回装置で
あって、基板受容装置を備えている形式のものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例へばカソードスパッタリングの場合に
使用されるような、真空条件下で基板を積層するための
装置が公知である。この装置の場合には、積層されるべ
き基板が、基板寸法に適合した装置によって保持され、
かつ特に静的に実施される積層方法の場合には、積層さ
れるべきその表面によって積層源とは反対の側の固定し
た位置に位置決めされている。この側で基板が適当な搬
送装置によって積層チャンバ内に装入され、かつ積層カ
ソードの前方に位置させられて積層され、引続いて搬送
装置を用いて別の積層ステーションに供給されるか、又
は大気環境中に押し出される。積層された基板を、特に
個々の積層ステーションの間で搬送するため、基板は主
として水平方向に支承されている。この種の搬送の利点
は、積層された基板の面が例へば搬送保護装置によって
非接触に保持されていて、装着された層が損傷を受けな
いようになっているという点である。基板が水平方向に
だけ配向されている場合には、スパッタ積層プロセスの
間及びその後において主に２つの欠点を有している。つ
まり基板の上方に配置された積層カソードによって、積
層カソードから又はカソード周辺に解離された粒子が下
方に向って基板上を落下して、層面内に汚染部が形成さ
れるようになるという点である。基板の下方に配置され
たカソードによる積層の場合には、基板保持装置が基板
を積層側で支持するという欠点を有している。つまり全
基板面に亘って均一に延びる積層を行うことは不可能で
ある。

【０００３】水平な積層位置の一般的な欠点は、特に大
平面状の薄い基板が撓んで、装着された層内の材料応力
が大きくなり、かつ積層プロセスの間基板の加熱が平面
的に均等に行われ得ないという点である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特に
大平面状の薄い基板を積層するための装置を改良して、
上述の欠点を回避することができるようにすることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、装置が基板
受容装置を有し、該受容装置上で基板を水平位置で搬送
することができ、かつ基板と一緒にほぼ鉛直に配向され
た積層位置に旋回可能であり、更に該受容装置によって
基板を加熱することができるという本発明の装置によっ
て、上記課題を解決することができた。

【０００６】

【発明の効果】基板受容装置の鉛直な位置において、積
層されるべき基板面が積層源、つまりスパッタカソード
に対しほぼ平行に配置されており、これによって全基板
面に亘って均一な層が装着可能である。この鉛直位置に
おいて基板は、基板受容装置に固定された支持部材によ
って積層背面側でその縁部領域に支持されている。基板
の鉛直な配置によって積層源、特にスパッタカソードか
ら解離された粒子の推積を阻止することができる。それ
は、放出された粒子がスパッタカソードと基板との間を
チャンバ底部に落下して、不純物として基板面に沈積し
ないからである。更に鉛直な積層位置は、特に大平面状
の基板の場合に撓みが阻止可能であるため、装着された
層が材料応力に晒されることがないという利点を有して
いる。更に、基板は支承されて保持されているだけであ
るので、全基板面を積層することができるという利点を
有している。積層を行った後基板受容装置は、基板と共
に水平位置に旋回可能であり、該水平位置から専ら水平
な配向において、例へば別の積層チャッバ内への基板の
更なる搬送が行われる。その場合基板は専ら支持部材上
に支承されて搬送され、これによって積層された面を保
持装置との接触を有利に阻止することができる。

【０００７】特徴的な積層パラメータに影響を与えるた
め、基板は積層されている間基板受容装置内に組み込ま
れた加熱装置を用いて加熱可能である。有利には加熱装
置は、基板の背面側に隣接して配置されていて、基板の
ほぼ全面の広さに亘って延びている。加熱装置として抵
抗加熱装置及び又は水晶放熱器が設けられている。全基
板平面に亘る均一な温度分布を達成するために加熱装置
は、その熱出力放出に関し相互に無関係に制御可能な個
々の加熱セグメント、例へば個々の水晶放熱体乃至個々
の抵抗加熱体に分割されている。特に基板の縁部領域に
おいては、加熱セグメントに比較的高い電力を供給する
ことによって熱損失が制御されている。

【０００８】更に加熱装置と基板との間には温度均一化
プレートが設けられている。このプレートは有利には、
小さな熱容量と高い放射率とを有している材料から成っ
ており、該プレートを用いて加熱セグメントによって発
生する局部的な温度差違が補償可能であり、これによっ
て基板面上の温度差違を最小に抑えることができる。

【０００９】この温度均一化プレートの本発明の構成に
基いて、温度均一化プレートが２つの層から成ってい
る。その場合第１層は高い熱伝導率を備えた材料から成
り、第１層に熱伝導的に接触している第２層は高い放射
率の材料から成っている。この層の組合せによって、放
射率及び熱伝導を規定している材料パラメータを相互に
無関係に選択することができる。材料の組合せとして本
発明においては、銅から成る第１層とガラスセラミック
から成る第２層とが提案されている。

【００１０】加熱装置として水晶放熱器を使用する場合
には、温度均一化プレートとして、波長変換器として機
能するプレートが提案されている。このように機能する
プレートの場合には、水晶放熱器から有利には１μｍか
ら３μｍまでのスペクトル領域内で放射された放射エネ
ルギが、長波のスペクトル領域で放射されるようにな
る。このことは、特に積層されるべき基板がガラスであ
る場合該基板が長波の放射エネルギをより効果的に吸収
できるという利点を有している。

【００１１】放射損失を少なくするため、加熱装置はそ
の背面側を少くとも１つの放射背面薄板で覆っており、
これによって加熱器から放射される加熱光線がほぼ基板
の方向に放射されるようになる。

【００１２】水平位置と鉛直位置との間で基板受容装置
を旋回させることができるように、基板受容装置が旋回
アーム上に載置されており、該旋回アームは端面側で回
転可能に支承された軸部体、有利には中空軸に結合され
ている。真空下にある積層チャンバから環境大気中に突
出した中空軸は、有利には積層チャンバの外方に配置さ
れた駆動装置によって０°から８５°までの角度領域に
亘って回転可能である。電気的な加熱装置への供給装置
として電気導線が設けられており、該電気導線は中空軸
内に挿入された真空導通装置によって環境大気中に導か
れている。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本発明を、図面に図示された
有利な実施例に基いて詳しく説明する。

【００１４】積層チャンバ３０内に配置された装置１は
主として、基板受容装置６と、旋回アーム１２と中空軸
１０とから成る旋回装置とから構成されている。旋回ア
ーム１２は、端側部において中空軸１０を取り囲んでい
る緊締装置１３に解離可能に螺着されている。中空軸１
０を回転させることによって旋回アーム１２は、その水
平な装入位置Ａからほぼ鉛直な積層位置Ｂに、又は積層
位置Ｂから水平な装入乃至取出し位置Ａに移行させられ
る。基板受容装置６によって擦過される旋回角度領域
は、鎖線で表わされている旋回領域によって示唆されて
いて、約０°−８５°の間にある。

【００１５】基板受容装置６はベースプレート１４から
成り、該ベースプレート１４は、ベースプレート１４を
平面の中央部で貫通している保持装置２０によって旋回
アーム１２に固定されている。方形のベースプレート１
４の外方を取り巻いている縁部領域は、コーナ領域に取
り付けられた端面１１に折り曲げられている。端面１１
には、水平に配向された夫々１つの案内部材１５が不動
に挿入されている。夫々の案内部材１５において支持プ
レート１６は、一方で縁部領域内の切欠きによって支持
され、他方ではほぼ平面の中央部で基板受容装置６に支
持されている。ベースプレート１４と支持プレート１６
とによって形成された内室内には、例へば抵抗加熱装置
又は水晶放熱器から成っている加熱装置８が配置されて
いる。抵抗加熱装置８又は水晶放熱器８から放射される
熱出力は、加熱装置８とベースプレート１４との間に配
置された反射薄板２２によって、支持プレート１６の方
に向いている方向に卓越的に放射される。積層されるべ
き基板４は、個々に支持プレート１６上に載設され支持
部材２６，２６ａ上に支承されて保持されている。水平
位置においては基板４の全重量が支持部材２６によって
支えられており、これに反しほぼ鉛直な積層位置におい
ては、支持部材２６ａが主要な負荷を引き受けている。
支持部材２６及び２６ａは小さな熱伝導率を有する材料
から成っており、これによって支持プレート１６と載置
された基板４との間の熱の流れが阻止されている。

【００１６】全基板面に亘り可能な限り均一な温度分布
を達成するため、図１に図示された実施例にあっては支
持プレート１６と加熱装置８との間に温度均一化プレー
ト２８が設けられている。高い放射率と小さな熱容量と
を有する材料から成っているこのプレート部体２８は、
例へば加熱装置８がセグメント状に分割されているため
基板４上に局部的に発生する温度差違を阻止することが
できる。加熱装置８に電力を供給しうるように、加熱装
置８は、中空軸１０内に挿入された真空導通装置３４に
よって大気領域に導かれている電気導線３２を介して、
図面には図示されていない電流供給装置に接続されてい
る。

【００１７】基板受容装置６は基板４と共に、積層チャ
ンバ３０のチャンバ壁３７内に設けられた閉鎖可能な装
入兼取出し開口３６を貫通して装入される。その際基板
４は有利には、図示されていない水平位置の自動搬送装
置を用いて積層チャンバ３０内で基板受容装置６上に収
容される。積層作業は次のように行われる。つまり基板
受容装置６を、該受容装置６上に支承された基板４と共
に鉛直な位置Ｂに移動させ、この方向において、例へば
図１には図示されていないスパッタカソード装置を用い
矢印で象徴的に示唆されている積層方向ａ−ｆで積層を
行う。積層された基板４を取り出すため、旋回アーム１
２をその水平な位置Ａに旋回せしめる。その後基板４
を、装入兼取出し開口３６を介して積層チャンバ３０か
ら取り出す。

【図面の簡単な説明】

【図１】水平な装入位置及び鉛直な積層位置における、
本発明の加熱可能な旋回テーブルの断面図である。

【図２】図１に図示された基板受容装置の拡大区分図で
ある。

【符号の説明】

１装置４基板６基板受容装置８加熱装置、抵抗加熱装置、水晶放熱器１０軸部体、中空軸１１端面１２旋回アーム１３緊締装置１４ベースプレート１５案内部材１６支持プレート１８角形縁部２０保持装置２２反射薄板２４支持プレート薄板２６，２６ａ支持部材２８プレート、プレート部体、温度均一化プレート３０積層チャンバ３２電気導線３４真空導通装置３６装入兼取出し開口３７チャンバ壁Ａ装入位置、取出し位置Ｂ積層位置ａ−ｆ積層方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空内で積層されるべき、殊に大平面状
の基板（４）を、装入乃至取出し位置（Ａ）と積層位置
（Ｂ）との間で交互に位置決めするための旋回装置
（１）であって、基板受容装置（６）を備えている形式
のものにおいて、前記装置（１）が加熱装置（８）を有し、該加熱装置
（８）を用いて基板（４）が加熱可能であることを特徴
とする、加熱可能な旋回テーブル。
【請求項２】前記装置（１）が、一方の端部で回転可
能に支承された軸部体（１０）によって、殊に緊締装置
（１３）によってロックされた旋回アーム(１２）を有
しており、該旋回アーム（１２）に基板受容装置（６）
が解離可能に結合されており、該基板受容装置（６）は
ほぼ水平方向に延びる位置（Ａ）において、積層される
べき基板（４）を受容することができることを特徴とす
る、請求項１記載の装置。
【請求項３】基板受容装置（６）が縁部側で環状に折
り曲げられたベースプレート（１４）と、支持プレート
（１６）とを有しており、該支持プレート(１６）は、
ベースプレート（１４）の折り曲げ縁部（１８）上に載
置され、かつベースプレート（１４）と支持プレート
（１６）とをほぼ平面の中央部で貫通して旋回アーム
（１２）に端部側で結合されている保持装置（２０）に
よって解離可能に結合されており、これによって支持プ
レート（１６）が、ベースプレート（１４）と旋回アー
ム（１２）とに夫々固定可能であることを特徴とする、
請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】ベースプレート（１４）と支持プレート
（１６）とによって形成された中間室内に加熱装置
（８）、殊に抵抗加熱装置（８）が配置されており、加
熱装置（８）とベースプレート（１４）との間には少な
くとも１つの反射薄板（２２）が設けられており、これ
によって、加熱装置（８）から放出される熱出力が、基
板受容装置（６）上に支承された基板（４）の方向にほ
ぼ向けられるようになっていることを特徴とする、請求
項１から３までのいづれか１項記載の装置。
【請求項５】支持プレート（１６）の、旋回アーム
（１２）とは反対の側の面（２４）には支持部材（２
６，２６ａ）が固定されており、該支持部材（２６，２
６ａ）上で積層されるべき基板（４）が、水平方向とほ
ぼ鉛直な方向に向けた状態で基板受容装置（６）に支承
可能であることを特徴とする、請求項１から４までのい
づれか１項記載の装置。
【請求項６】支持プレート（１６）と加熱装置（８）
との間に、殊に小さな熱容量と高い放射率とを有する材
料から成っているプレート（２８）が配置されており、
これによって、加熱装置（８）からプレート（２８）上
に伝達された熱出力が、基板（４）上に搬送された熱エ
ネルギとして、全基板面に亘って均一に配分されること
を特徴とする、請求項１から５までのいづれか１項記載
の装置。
【請求項７】加熱装置（８）が少くとも１つの水晶放
熱器から成っていることを特徴とする、請求項１から６
までのいづれか１項記載の装置。
【請求項８】殊に水晶放熱器から成る加熱装置（８）
と基板（４）との間に配置されたプレート部体（２８）
が、殊に１μｍから３μｍまでの短波スペクトル領域で
吸収された放射エネルギが、殊に３．５μｍよりも大き
な長波スペクトル領域に転換可能である材料、殊にニッ
ケル−クロム−鉄−合金から成っており、これによって
一方では、加熱装置（８）から基板（４）、殊にガラス
基板上への均等な熱エネルギの伝達が行われるようにな
り、かつ他方ではカソードからスパッタされた物質によ
る加熱装置（８）の積層が、前記プレート（２８）によ
る遮断によって阻止可能であることを特徴とする、請求
項１から７までのいづれか１項記載の装置。
【請求項９】加熱装置（８）がその熱放射出力に関し
互いに無関係に制御可能な個々の加熱セグメントから成
っており、これによって基板の均等な温度分布が、殊に
基板（４）の縁部領域にまで達成可能であることを特徴
とする、請求項１から８までのいづれか１項記載の装
置。
【請求項１０】支持部材（２６，２６ａ）が小さな熱
伝導率を備えた材料、殊にガラスセラミックスから成っ
ており、これによって基板（４）上の温度分布が均一化
されていることを特徴とする、請求項１から９までのい
づれか１項記載の装置。
【請求項１１】軸部体（１０）が中空軸（１０）とし
て構成されており、該中空軸（１０）は積層チャンバ
（３０）の外方に配置された電動機によって駆動可能で
あることを特徴とする、請求項１から１０までのいづれ
か１項記載の装置。
【請求項１２】一方の端部で加熱装置（８）に、他方
の端部で電流供給装置に夫々接続された電気導線（３
２）が設けられていて、電気導線（３２）は、中空軸
（１０）内を案内され、かつ中空軸（１０）内に挿入さ
れた真空導通装置（３４）を貫いて積層チャンバ（３
０）の内室内に案内されていることを特徴とする、請求
項１から１１までのいづれか１項記載の装置。
【請求項１３】真空内で積層されるべき、殊に大平面
状の基板（４）を、装入乃至取出し位置（Ａ）と積層位
置（Ｂ）との間で交互に位置決めするための旋回装置
（１）であって、基板受容装置（６）を備えている形式
のものにおいて、前記装置（１）が加熱装置（８）
と、加熱装置（８）と基板受容装置（６）上に支承され
た基板（４）の間に配置されたプレート部体（２８）と
を有しており、該プレート部体（２８）が相互に熱伝導
的な接触を行っている２つの層から成り、加熱装置
（８）側の層が高い熱伝動率を有する材料、殊に銅から
成り、かつ基板（４）側の層が高い放射率を有する材
料、殊にガラスセラミックから成っていることを特徴と
する、請求項１記載の装置。