JP2012069793A - Substrate support device and thermal treatment device - Google Patents

Substrate support device and thermal treatment device Download PDF

Info

Publication number
JP2012069793A
JP2012069793A JP2010214110A JP2010214110A JP2012069793A JP 2012069793 A JP2012069793 A JP 2012069793A JP 2010214110 A JP2010214110 A JP 2010214110A JP 2010214110 A JP2010214110 A JP 2010214110A JP 2012069793 A JP2012069793 A JP 2012069793A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
rolling element
wafer
rolling
support body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010214110A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Sakagami
博充 阪上
Takashi Horiuchi
孝 堀内
Misako Saito
美佐子 斉藤
Kaoru Fujiwara
馨 藤原
Akitake Tamura
明威 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2010214110A priority Critical patent/JP2012069793A/en
Publication of JP2012069793A publication Critical patent/JP2012069793A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the generation of scratches and the generation of particles on a back surface of a substrate due to contact of the substrate and a support device when horizontally supporting the substrate from the back surface side by the support device.SOLUTION: Rolling bodies 42 each including a core material 42a comprising a magnetic body and a covering material 42b covering the outer peripheral side of the core material 42a are freely rollably housed inside a plurality of recesses 41 formed on a support body 31, a wafer W is horizontally supported from the back surface side by the upper surfaces of the rolling bodies 42, and position regulating mechanisms 43 are provided on the lower side of the recesses 41. Then, the respective position regulating mechanisms 43 are configured such that the rolling bodies 42 roll opposing the drawing force of the position regulating mechanisms 43 imitating the movement of the wafer W when the wafer W mounted on the support body 31 is moved in the horizontal direction, and the rolling bodies 42 return to the upper side of the position regulating mechanisms 43 when the wafer W is not mounted on the support body 31.

Description

本発明は、基板を裏面側から支持する基板支持装置及びこの基板支持装置を備えた熱処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate support device that supports a substrate from the back surface side and a heat treatment apparatus including the substrate support device.

半導体装置を製造する工程において、半導体ウエハなどの基板(以下「ウエハ」と言う)に対して、例えば真空雰囲気の処理容器内において数百℃程度の加熱処理が行われる場合がある。この加熱処理が行われた基板は、処理容器から真空搬送室に取り出された後、当該真空搬送室に気密に接続されたロードロック室に搬送されて例えば100℃程度まで冷却される。ロードロック室においてウエハの載置される載置台の内部には、ウエハを冷却するために、例えば冷却水の通流する冷媒路が引き回されている。   In a process of manufacturing a semiconductor device, a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) may be subjected to a heat treatment of, for example, about several hundred degrees C. in a processing container in a vacuum atmosphere. The substrate subjected to the heat treatment is taken out from the processing container to the vacuum transfer chamber, and then transferred to a load lock chamber that is airtightly connected to the vacuum transfer chamber, and cooled to about 100 ° C., for example. In order to cool the wafer, for example, a refrigerant path through which cooling water flows is routed inside the mounting table on which the wafer is mounted in the load lock chamber.

このロードロック室では、ヒートショックによってウエハが割れないように、またウエハの裏面へのパーティクルの付着を抑えるために、載置台にウエハを直接載置(ベタ置き)せずに、載置台上に高さ寸法が例えば1mm程度のピンを複数箇所に配置して、当該ピンにより形成される隙間を介して載置台とウエハとを対向させている。そのため、載置台に載置されたウエハが冷却によって熱収縮すると、当該ウエハの裏面側とピンの上面とが擦れ合い、ウエハの裏面側に傷が形成されたり、パーティクルの発生したりするおそれがある。ウエハの裏面に傷が形成されると、その後の工程においてウエハに成膜される薄膜の膜厚にばらつきが生じて、露光工程において焦点が合わずに(デフォーカスとなり)パターンずれの起こってしまう場合がある。
また、既述の処理容器内においてウエハに対して加熱処理を行う時にも、この処理容器内の載置台上においてウエハが熱膨張する場合には、ウエハの裏面と当該載置台の表面に設けられたピンの上面とが擦れ合ってしまうおそれがある。
In this load lock chamber, in order to prevent the wafer from cracking due to heat shock and to suppress the adhesion of particles to the backside of the wafer, the wafer is not placed directly on the mounting table (solid mounting), but on the mounting table. Pins having a height dimension of, for example, about 1 mm are arranged at a plurality of locations, and the mounting table and the wafer are opposed to each other through a gap formed by the pins. Therefore, when the wafer placed on the mounting table is thermally shrunk by cooling, there is a risk that the back side of the wafer and the top surface of the pins will rub against each other, and scratches may be formed on the back side of the wafer or particles may be generated. is there. If scratches are formed on the back surface of the wafer, the film thickness of the thin film formed on the wafer in the subsequent process varies, and the pattern is shifted in the exposure process without being focused (defocused). There is a case.
In addition, when the wafer is heated in the processing container described above, if the wafer thermally expands on the mounting table in the processing container, the wafer is provided on the back surface of the wafer and the surface of the mounting table. There is a risk of rubbing against the upper surface of the pin.

更に、載置台にウエハが載置される時に、当該ウエハが撓んでいたり、あるいは載置台の表面に対してウエハが僅かに傾斜したりする場合には、複数のピンのうち例えば1つのピンにウエハが接触し、その後他のピンにウエハが接触することになる。そのため、前記1つのピンにウエハが接触した後、他のピンにウエハが接触する前に、ウエハの裏面側が当該1つのピンに対して擦れてしまう場合もある。この場合にも、同様にパターンずれやパーティクルの発生のおそれがある。
特許文献1には、ウエハチャックが記載されているが、既述の課題については記載されていない。
Further, when a wafer is mounted on the mounting table, if the wafer is bent or if the wafer is slightly inclined with respect to the surface of the mounting table, for example, one pin among a plurality of pins. The wafer comes into contact, and then the wafer comes into contact with other pins. Therefore, after the wafer comes into contact with the one pin, before the wafer comes into contact with another pin, the back surface of the wafer may be rubbed against the one pin. In this case as well, there is a risk of pattern deviation and particle generation.
Patent Document 1 describes a wafer chuck, but does not describe the above-described problems.

特開昭62−193139JP 62-193139 A

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板を裏面側から支持装置により水平に支持するにあたり、当該基板と支持装置との接触によって基板の裏面に傷やパーティクルの発生することを抑えることのできる基板支持装置及び熱処理装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances. The purpose of the present invention is to support the substrate horizontally from the back surface side by the support device. When the substrate is in contact with the support device, scratches or particles are formed on the back surface of the substrate. It is an object of the present invention to provide a substrate support apparatus and a heat treatment apparatus that can suppress the occurrence of the above.

本発明の基板支持装置は、
基板を裏面側から水平に支持する支持装置において、
非磁性体からなる支持体本体と、
この支持体本体の上面に形成された複数の凹部と、
基板を裏面側から水平に支持するために、前記凹部内において夫々転動自在に収納されると共に上面側が前記凹部から上方に突出するように構成され、磁性体及び磁石の少なくとも一方を含む転動体と、
前記凹部毎に設けられ、前記凹部内の転動体を磁力により引きつけて当該転動体の位置を規制するための磁石及び電磁石の少なくとも一方を有する位置規制機構と、を備え、
前記転動体の各々は、基板を支持していない時には前記位置規制機構に引きつけられる位置に転動するように構成されていることを特徴とする。
この基板支持装置は、以下のように構成しても良い。
The substrate support apparatus of the present invention is
In the support device that supports the substrate horizontally from the back side,
A support body made of a non-magnetic material;
A plurality of recesses formed on the upper surface of the support body;
In order to horizontally support the substrate from the back side, the rolling element is housed in the recess so as to be freely rollable and the upper surface side protrudes upward from the recess and includes at least one of a magnetic body and a magnet. When,
A position restricting mechanism provided for each of the recesses, and having at least one of a magnet and an electromagnet for attracting the rolling elements in the recesses with a magnetic force to restrict the position of the rolling elements,
Each of the rolling elements is configured to roll to a position attracted to the position regulating mechanism when the substrate is not supported.
This substrate support apparatus may be configured as follows.

前記転動体の各々は、当該転動体が支持する基板の動きに倣って前記位置規制機構の磁力に抗して転動する構成。前記転動体上に基板を載置する前は前記転動体の位置を規制し、また前記転動体上に基板を載置する時は前記転動体の位置の規制を解除するように制御信号を出力する制御部を備えた構成。
前記位置規制機構は電磁石により構成され、
前記制御部は、前記位置規制機構に対する電流をオンにすることにより前記転動体の位置の規制を行い、前記位置規制機構に対する電流をオフにすることにより前記転動体の位置の規制の解除を行う構成。前記凹部内の転動体の位置を規制する領域と前記凹部内の転動体の位置の規制を解除する領域との間で前記位置規制機構を移動させる駆動部を備え、
前記制御部は、この駆動部を介して前記位置規制機構を移動させることによって前記転動体の位置の規制と解除とを行う構成。
Each of the rolling elements rolls against the magnetic force of the position restricting mechanism following the movement of the substrate supported by the rolling element. Before placing the substrate on the rolling element, the position of the rolling element is regulated, and when placing the substrate on the rolling element, a control signal is output so as to release the regulation of the position of the rolling element The structure provided with the control part to perform.
The position restricting mechanism is composed of an electromagnet,
The control unit regulates the position of the rolling element by turning on the current to the position regulating mechanism, and releases the regulation of the position of the rolling element by turning off the current to the position regulating mechanism. Constitution. A drive unit that moves the position restriction mechanism between a region that restricts the position of the rolling element in the recess and a region that releases the restriction of the position of the rolling element in the recess;
The said control part is the structure which controls and cancels | releases the position of the said rolling element by moving the said position control mechanism via this drive part.

前記転動体の各々は、磁性体及び磁石の少なくとも一方からなる芯材と、この芯材を覆うように配置され、非磁性体からなる被覆材と、を備えている構成。
前記位置規制機構は、前記凹部の下方側に各々設けられ、
前記芯材は、当該芯材の中心位置が前記転動体の中心位置から外れて偏心するように配置され、
前記転動体は、前記位置規制機構の上方において前記芯材が当該転動体の下面側に偏心するように各々配置されている構成。
Each of the rolling elements includes a core material made of at least one of a magnetic material and a magnet, and a covering material that is arranged so as to cover the core material and is made of a non-magnetic material.
The position restriction mechanisms are respectively provided on the lower side of the recesses,
The core material is arranged such that the center position of the core material is decentered out of the center position of the rolling element,
Each of the rolling elements is disposed above the position restricting mechanism such that the core material is eccentric to the lower surface side of the rolling element.

前記位置規制機構は電磁石により構成され、
前記転動体の各々は、S極側の表面とN極側の表面とが転動により基板の裏面側に交互に対向するように構成された磁石からなる芯材を備え、
前記電磁石に供給する電流の向きを切り替えるための切り替え部と、
基板を支持する前記転動体の各々の表面がS極側の表面とN極側の表面とのいずれか一方となるように前記切り替え部に制御信号を出力する制御部と、を備えた構成。
前記位置規制機構は、一端側及び他端側が夫々S極及びN極となるように構成された磁石であり、
前記転動体の各々は、S極側の表面とN極側の表面とが転動により基板の裏面側に交互に対向するように構成された磁石からなる芯材を備え、
前記凹部の各々に前記位置規制機構の一端側及び他端側のいずれか一方が対向するように当該位置規制機構の向きを切り替える切り替え部と、
基板を支持する前記転動体の各々の表面がS極側の表面とN極側の表面とのいずれか一方となるように前記切り替え部に制御信号を出力する制御部と、を備えた構成。
The position restricting mechanism is composed of an electromagnet,
Each of the rolling elements includes a core material composed of a magnet configured such that the surface on the S pole side and the surface on the N pole side are alternately opposed to the back side of the substrate by rolling,
A switching unit for switching the direction of the current supplied to the electromagnet;
A control unit that outputs a control signal to the switching unit such that each surface of the rolling elements that support the substrate is one of a surface on the S pole side and a surface on the N pole side.
The position restricting mechanism is a magnet configured such that one end side and the other end side are an S pole and an N pole, respectively.
Each of the rolling elements includes a core material composed of a magnet configured such that the surface on the S pole side and the surface on the N pole side are alternately opposed to the back side of the substrate by rolling,
A switching unit that switches the direction of the position restriction mechanism so that one of the one end side and the other end side of the position restriction mechanism faces each of the recesses;
A control unit that outputs a control signal to the switching unit such that each surface of the rolling elements that support the substrate is one of a surface on the S pole side and a surface on the N pole side.

前記転動体は、前記芯材における一方側の表面を覆う第1の被覆材と前記芯材における他方側の表面を覆う第2の被覆材とを備え、
前記制御部は、前記支持体本体に載置される基板の種別に応じて、前記第1の被覆材と前記第2の被覆材のいずれか一方が当該基板の裏面側に当接するように制御信号を出力する構成。
前記凹部の各々の底面は、水平に形成されている構成。
The rolling element includes a first covering material that covers a surface of one side of the core material and a second covering material that covers a surface of the other side of the core material,
The control unit controls so that one of the first covering material and the second covering material contacts the back side of the substrate according to the type of the substrate placed on the support body. A configuration that outputs a signal.
The bottom surface of each of the recesses is formed horizontally.

本発明の熱処理装置は、
前記いずれか一つに記載の基板支持装置と、
前記支持体本体を収納する容器と、
前記支持体本体上の基板に対して加熱及び冷却の少なくとも一方を行う熱処理機構と、を備えたことを特徴とする。
The heat treatment apparatus of the present invention
The substrate support apparatus according to any one of the above,
A container for storing the support body;
And a heat treatment mechanism for performing at least one of heating and cooling with respect to the substrate on the support body.

本発明は、支持体本体の上面に形成された複数の凹部内に、転動自在に構成された磁性体及び磁石の少なくとも一方を含む転動体を各々収納し、これら転動体の上面により基板を裏面側から水平に支持している。そのため、熱膨張収縮により基板が転動体上において水平方向に移動しようとしても、あるいは基板の歪みや傾斜により基板が複数の転動体のうち一の転動体に始めに接触して当該一の転動体上において水平方向に位置ずれしながら他の転動体に接触しようとしても、転動体が転動することによって当該転動体と基板との摩擦を抑えることができる。従って、基板の裏面における傷の生成やパーティクルの発生を抑えることができる。また、基板を支持していない時は磁石及び電磁石の少なくとも一方を有する位置規制機構により各々の転動体の位置を規制しているので、複数枚の基板を順次支持する場合であっても、一の基板を支持した後転動体が元の位置から位置ずれしていても当該元の位置に戻すことができるので、複数の基板について各々の転動体が転動自在な位置において支持できる。更に、基板を支持している時においても転動体を位置規制機構側に引きつけることにより、転動体上において基板が水平方向に揺動(振動)することを抑えることができる。   In the present invention, rolling elements each including at least one of a magnetic body and a magnet configured to be freely rollable are accommodated in a plurality of recesses formed on the upper surface of the support body, and the substrate is placed on the upper surface of the rolling bodies. It is supported horizontally from the back side. Therefore, even if the substrate tries to move in the horizontal direction on the rolling element due to thermal expansion and contraction, or due to distortion or inclination of the substrate, the substrate first contacts one of the rolling elements and the one rolling element Even if an attempt is made to make contact with another rolling element while being displaced in the horizontal direction above, friction between the rolling element and the substrate can be suppressed by rolling the rolling element. Therefore, the generation of scratches and the generation of particles on the back surface of the substrate can be suppressed. Further, when the substrate is not supported, the position of each rolling element is regulated by the position regulating mechanism having at least one of a magnet and an electromagnet. Even if the rolling element is displaced from the original position after supporting the substrate, the rolling element can be returned to the original position, so that each of the rolling elements can be supported at a position where the rolling element can freely roll. Further, even when the substrate is supported, it is possible to suppress the substrate from swinging (vibrating) in the horizontal direction on the rolling member by attracting the rolling member to the position regulating mechanism side.

本発明の基板支持装置が適用された基板処理装置の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the substrate processing apparatus with which the substrate support apparatus of this invention was applied. 前記基板処理装置に設けられるロードロック室の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the load lock chamber provided in the said substrate processing apparatus. 前記ロードロック室における載置台の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the mounting base in the said load lock chamber. 前記載置台の一部を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows a part of said mounting table. 前記基板処理装置に設けられる処理容器の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the processing container provided in the said substrate processing apparatus. 前記基板処理装置における作用を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting table which shows the effect | action in the said substrate processing apparatus. 前記基板処理装置における作用を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting table which shows the effect | action in the said substrate processing apparatus. 前記基板処理装置における作用を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting table which shows the effect | action in the said substrate processing apparatus. 前記基板処理装置における作用を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting table which shows the effect | action in the said substrate processing apparatus. 本発明の基板支持装置の他の例における載置台の一部を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows a part of mounting base in the other example of the board | substrate support apparatus of this invention. 本発明の基板支持装置の更に他の例における作用を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting base which shows the effect | action in the further another example of the board | substrate support apparatus of this invention. 前記他の例における作用を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting base which shows the effect | action in the said other example. 本発明の基板支持装置の別の例における載置台の一部を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows a part of mounting base in another example of the board | substrate support apparatus of this invention. 本発明の基板支持装置の更に別の例における載置台の一部を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows a part of mounting base in another example of the board | substrate support apparatus of this invention. 前記別の例における基板支持装置の作用を示す載置台の縦断面である。It is a longitudinal cross-section of the mounting base which shows the effect | action of the board | substrate support apparatus in the said another example. 前記別の例における基板支持装置の作用を示す載置台の縦断面である。It is a longitudinal cross-section of the mounting base which shows the effect | action of the board | substrate support apparatus in the said another example. 本発明の基板支持装置の更にまた他の例における載置台の縦断面である。It is a longitudinal cross-section of the mounting base in the further another example of the board | substrate support apparatus of this invention. 前記他の例における作用を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting base which shows the effect | action in the said other example. 前記他の例における作用を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting base which shows the effect | action in the said other example. 前記基板支持装置の他の構成例を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting base which shows the other structural example of the said board | substrate support apparatus. 前記基板支持装置における転動体の構成例を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting base which shows the structural example of the rolling element in the said board | substrate support apparatus. 前記転動体を示す載置台の平面図である。It is a top view of the mounting base which shows the said rolling element. 前記基板支持装置における凹部の形状の例を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting base which shows the example of the shape of the recessed part in the said board | substrate support apparatus. 前記転動体の形状の他の例を示す載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting base which shows the other example of the shape of the said rolling element. 前記転動体の他の例を示す載置台の平面図である。It is a top view of the mounting base which shows the other example of the said rolling element. 前記基板支持装置における位置規制機構の他の例における載置台の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mounting base in the other example of the position control mechanism in the said board | substrate support apparatus. 前記位置規制機構の他の例を示す載置台の平面図である。It is a top view of the mounting base which shows the other example of the said position control mechanism.

[第1の実施の形態]
本発明の基板支持装置を備えた基板処理装置の一例について、第1の実施の形態として以下に説明する。この基板処理装置は、図1に示すように、基板例えば半導体ウエハ(以下「ウエハ」と言う)Wに対して真空雰囲気において例えば数百℃程度に加熱する加熱処理を行う処理容器11と、内部の雰囲気を真空雰囲気と大気雰囲気との間で切り替えると共に処理容器11で加熱処理されたウエハWを冷却するためのロードロック室12と、これら処理容器11とロードロック室12との間に気密に接続された真空搬送室13と、を備えている。この例では、図1において真空搬送室13の手前側に2つのロードロック室12、12が配置されており、真空搬送室13の左右及び奥側に4つの処理容器11が設けられている。真空搬送室13の内部には、鉛直軸周りに回転自在に構成された真空搬送アーム14が設けられており、この真空搬送アーム14は、ウエハWを下方側から支持すると共にこれら4つの処理容器11及びロードロック室12、12に対して夫々アクセスできるように進退自在に構成された2枚のピック14aを備えている。尚、図1中Gはゲートバルブである。
[First Embodiment]
An example of a substrate processing apparatus provided with the substrate support apparatus of the present invention will be described below as a first embodiment. As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus includes a processing container 11 that performs a heat treatment for heating a substrate, for example, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) W in a vacuum atmosphere to, for example, about several hundred degrees Celsius, Is switched between a vacuum atmosphere and an air atmosphere, and the load lock chamber 12 for cooling the wafer W heated in the processing container 11 is hermetically sealed between the processing container 11 and the load lock chamber 12. And a connected vacuum transfer chamber 13. In this example, in FIG. 1, two load lock chambers 12, 12 are arranged on the front side of the vacuum transfer chamber 13, and four processing containers 11 are provided on the left and right sides and the back side of the vacuum transfer chamber 13. A vacuum transfer arm 14 is provided in the vacuum transfer chamber 13 so as to be rotatable about a vertical axis. The vacuum transfer arm 14 supports the wafer W from below and supports these four processing containers. 11 and the load lock chambers 12 and 12 are provided with two picks 14a configured to be able to advance and retreat. In FIG. 1, G is a gate valve.

ロードロック室12、12の手前側には、内部の雰囲気が大気雰囲気に設定された大気搬送室15が接続されている。また、大気搬送室15の手前側には、例えば25枚のウエハWが収納されたFOUP16を載置するためのロードポート17が複数箇所例えば2箇所に設けられている。大気搬送室15の側方側には、ウエハWのアライメント(位置合わせ)を行うためのアライメント室18が接続されており、大気搬送室15内には、これらロードロック室12、ロードポート17及びアライメント室18との間においてウエハWの受け渡しを行うために、ロードポート17、17の並びに沿って水平に移動自在な大気搬送アーム19が設けられている。図1中19aは大気搬送アーム19に設けられたピックである。   Connected to the front side of the load lock chambers 12 and 12 is an air transfer chamber 15 in which the internal atmosphere is set to an air atmosphere. Further, on the front side of the atmospheric transfer chamber 15, for example, load ports 17 for mounting FOUPs 16 containing, for example, 25 wafers W are provided at a plurality of places, for example, two places. An alignment chamber 18 for performing alignment (positioning) of the wafer W is connected to the side of the atmospheric transfer chamber 15, and in the atmospheric transfer chamber 15, the load lock chamber 12, the load port 17, In order to transfer the wafer W to and from the alignment chamber 18, an atmospheric transfer arm 19 that is horizontally movable along the alignment of the load ports 17 and 17 is provided. In FIG. 1, reference numeral 19 a denotes a pick provided on the atmospheric transfer arm 19.

各々のロードロック室12は、図2に示すように、気密に構成された筐体である収納容器21と、この収納容器21内に設けられ、ウエハWを下方側から支持する基板支持装置である載置台22と、を備えている。収納容器21の床面には、この収納容器21内に窒素(N2)ガスなどの不活性ガスを供給するためのガス供給口23と、当該収納容器21内の雰囲気を真空排気するための排気口24と、が開口している。図2中23a及び23bは、夫々バルブなどを備えた流量調整部及びガス供給源である。また、図2中24a及び24bは、夫々バタフライバルブなどの流量調整部及び真空排気ポンプである。   As shown in FIG. 2, each load lock chamber 12 is a storage container 21 that is a hermetically configured housing, and a substrate support device that is provided in the storage container 21 and supports the wafer W from below. And a certain mounting table 22. A gas supply port 23 for supplying an inert gas such as nitrogen (N 2) gas into the storage container 21 and an exhaust for evacuating the atmosphere in the storage container 21 are provided on the floor of the storage container 21. The mouth 24 is open. In FIG. 2, reference numerals 23a and 23b denote a flow rate adjusting unit and a gas supply source each having a valve or the like. In FIG. 2, reference numerals 24a and 24b denote a flow rate adjusting unit such as a butterfly valve and a vacuum exhaust pump, respectively.

載置台22は、例えば直径寸法が300mmのウエハWを水平に載置するために概略円板状に形成された例えばアルミニウムなどの非磁性体からなる支持体本体31と、この支持体本体31を下方側から支持する支持軸32と、を備えている。支持体本体31には、当該支持体本体31を上下に貫通する貫通孔33が複数箇所例えば3箇所に形成されており、この貫通孔33を介して支持体本体31上に載置されるウエハWを下方側から突き上げるように、支持体本体31の下方側には3本のピン34aが昇降機構34によって昇降自在に設けられている。図2中34bはピン34aと昇降機構34とを接続する昇降軸であり、34cはベローズである。支持体本体31の内部には、既述の処理容器11にて熱処理されたウエハWを例えば100℃程度まで冷却するために、外部の図示しない冷媒貯留槽から冷却水などの冷媒が通流する熱処理機構をなす冷媒路36が水平方向に例えば蛇腹状に引き回されている。従って、このロードロック室12は、ウエハWに対して熱処理(冷却処理)を行うための熱処理装置をなしている。図2中35は、ピン34aと真空搬送アーム14あるいは大気搬送アーム19との間でウエハWの受け渡しを行うための搬送口である。   The mounting table 22 includes, for example, a support body 31 made of a nonmagnetic material such as aluminum formed in a substantially disc shape for horizontally mounting a wafer W having a diameter of 300 mm, and the support body 31. And a support shaft 32 supported from the lower side. The support body 31 is formed with a plurality of, for example, three through-holes 33 penetrating the support body 31 in the vertical direction, and a wafer placed on the support body 31 through the through-holes 33. Three pins 34 a are provided on the lower side of the support body 31 so as to be lifted and lowered by the lifting mechanism 34 so as to push W from the lower side. In FIG. 2, 34b is a lifting shaft for connecting the pin 34a and the lifting mechanism 34, and 34c is a bellows. In the inside of the support body 31, a coolant such as cooling water flows from an external coolant storage tank (not shown) in order to cool the wafer W heat-treated in the processing container 11 described above to, for example, about 100 ° C. A refrigerant path 36 constituting a heat treatment mechanism is drawn in a horizontal direction, for example, in a bellows shape. Therefore, the load lock chamber 12 constitutes a heat treatment apparatus for performing heat treatment (cooling treatment) on the wafer W. In FIG. 2, reference numeral 35 denotes a transfer port for transferring the wafer W between the pin 34 a and the vacuum transfer arm 14 or the atmospheric transfer arm 19.

続いて、支持体本体31について詳述する。この支持体本体31の上面には、図3及び図4にも示すように、概略円筒状の凹部41が複数箇所この例では9箇所に形成されている。具体的には、この凹部41は、支持体本体31に載置されるウエハWの外縁よりも内周側に例えば10mm程度離間した位置において周方向に等間隔となるように6箇所に配置されると共に、当該支持体本体31上のウエハWの中心位置よりも外周側に例えば100mm程度離れた位置において既述の貫通孔33、33間に各々位置するように周方向に等間隔に3箇所設けられている。これら凹部41は、開口径(直径寸法)Dが例えば3mm〜10mm、深さ寸法Hが例えば3.7mm〜9.7mmとなっている。尚、冷媒路36については、図4では図示を省略している。   Next, the support body 31 will be described in detail. As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of concave portions 41 having a substantially cylindrical shape are formed at a plurality of positions in this example at nine positions on the upper surface of the support body 31. Specifically, the concave portions 41 are arranged at six locations so as to be equally spaced in the circumferential direction at a position separated by, for example, about 10 mm from the outer edge of the wafer W placed on the support body 31 to the inner peripheral side. In addition, at three positions at equal intervals in the circumferential direction so as to be positioned between the above-described through holes 33 and 33 at a position separated by, for example, about 100 mm on the outer peripheral side from the center position of the wafer W on the support body 31. Is provided. These recesses 41 have an opening diameter (diameter dimension) D of, for example, 3 mm to 10 mm, and a depth dimension H of, for example, 3.7 mm to 9.7 mm. The refrigerant passage 36 is not shown in FIG.

各々の凹部41内には、支持体本体31上においてウエハWを水平に支持するために、外表面が球状に形成された転動体42が収納されている。この転動体42の各々は、図4に示すように、例えば鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)あるいはこれら金属の合金や磁性流体を含む磁性体この例ではサマリウムコバルトからなる芯材42aと、この芯材42aを覆うように設けられた非磁性体この例ではダイヤモンドライクカーボン(diamond-like carbon)からなる被覆材42bと、を備えており、凹部41内において転動できるように構成されている。この例では、芯材42aは転動体42の中心部に配置されている。転動体42の外径寸法Rは例えば3〜7mm、芯材42aの外径寸法rは例えば2.999〜6.999mmとなっている。従って、各々の転動体42の上方側が凹部41から上方に突出しており、支持体本体31(転動体42)に載置されるウエハWの下面と当該支持体本体31の上面との間の離間寸法tは、例えば0.3mm〜2mmとなっている。尚、図4は図3におけるA−A線にて支持体本体31を切断した縦断面図であり、当該支持体本体31の中央側の領域については描画を省略している。   In each recess 41, a rolling element 42 having a spherical outer surface is accommodated in order to horizontally support the wafer W on the support body 31. As shown in FIG. 4, each of the rolling elements 42 is a magnetic body containing, for example, iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), an alloy of these metals, or a magnetic fluid. In this example, a core made of samarium cobalt. A non-magnetic material provided so as to cover the core material 42a, in this example, a covering material 42b made of diamond-like carbon, so that it can roll in the recess 41. It is configured. In this example, the core member 42 a is disposed at the center of the rolling element 42. The outer diameter R of the rolling element 42 is, for example, 3 to 7 mm, and the outer diameter r of the core member 42a is, for example, 2.999 to 6.999 mm. Accordingly, the upper side of each rolling element 42 protrudes upward from the recess 41, and the space between the lower surface of the wafer W placed on the support body 31 (rolling body 42) and the upper surface of the support body 31 is separated. The dimension t is, for example, 0.3 mm to 2 mm. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the support body 31 taken along the line AA in FIG. 3, and the drawing of the region on the center side of the support body 31 is omitted.

各々の凹部41の下方側には、例えば磁性体からなる棒状体43aの外表面に導線43bをコイル状に巻回してなる電磁石が位置規制機構43として支持体本体31の内部に埋設されて(支持体本体31の表面よりも下方側に設けられて)おり、位置規制機構43の各々は、支持体本体31を上方側から見た時に各々の凹部41の中心部に位置するように配置されている。これら位置規制機構43には、当該位置規制機構43の上方側における凹部41内の領域に磁界を発生させ、この磁界により転動体42(芯材42a)を引きつけるために、例えば直流電流の供給される電源部44が互いに並列に接続されている。即ち、各々の位置規制機構43において、電源部44の2つの端子のうち一方側から伸びる導線43bが下方側から上方側に向かって棒状体43aに巻回されると共に、当該上方側において導線43bが下方側に向かって折り返されるように棒状体43aに巻回されて、電源部44の2つの端子のうち他方側に接続されている。これら位置規制機構43は、各々の転動体42に対して加えられる磁界の大きさ(転動体42を引きつける力)が揃うように、既述の棒状体43aの各寸法や導線43bの巻回回数などが互いに同じに構成されている。各々の位置規制機構43の幅寸法(位置規制機構43により凹部41内に形成される磁界の幅寸法)kは、例えば3mmとなっている。図4中45はスイッチである。尚、位置規制機構43について、図2及び図4では簡略化して示している。   Under each concave portion 41, for example, an electromagnet formed by winding a conductive wire 43 b in a coil shape around the outer surface of a rod-shaped body 43 a made of a magnetic material is embedded inside the support body 31 as a position regulating mechanism 43 ( Each of the position restricting mechanisms 43 is disposed so as to be positioned at the center of each recess 41 when the support body 31 is viewed from above. ing. These position restricting mechanisms 43 are supplied with, for example, a direct current in order to generate a magnetic field in a region in the recess 41 on the upper side of the position restricting mechanism 43 and attract the rolling elements 42 (core member 42a) by the magnetic field. Are connected in parallel to each other. That is, in each position regulating mechanism 43, the conducting wire 43 b extending from one side of the two terminals of the power supply unit 44 is wound around the rod-shaped body 43 a from the lower side to the upper side, and the conducting wire 43 b is formed on the upper side. Is wound around the rod-shaped body 43 a so as to be folded downward, and is connected to the other side of the two terminals of the power supply unit 44. These position restricting mechanisms 43 have the above-described dimensions of the rod-shaped body 43a and the number of windings of the conducting wire 43b so that the magnitude of the magnetic field applied to each of the rolling elements 42 (force to attract the rolling elements 42) is uniform. Are configured in the same manner. The width dimension (width dimension of the magnetic field formed in the recess 41 by the position restriction mechanism 43) k of each position restriction mechanism 43 is, for example, 3 mm. In FIG. 4, 45 is a switch. The position regulating mechanism 43 is shown in a simplified manner in FIGS.

従って、凹部41内の転動体42は、位置規制機構43の磁界によって凹部41内の中央部にその位置が各々規制されていることになる。ここで、電源部44から各々の位置規制機構43に供給される電流値は、後述するように、支持体本体31(転動体42)上に載置されるウエハWが熱収縮などにより水平方向に移動する場合、当該ウエハWの動きに倣って位置規制機構43の引きつける力に抗して転動体42が転動(水平方向に移動)し、支持体本体31上にウエハWが載置されていない時には位置規制機構43の上方側に転動体42が戻るように設定されている。   Therefore, the positions of the rolling elements 42 in the concave portion 41 are regulated at the central portion in the concave portion 41 by the magnetic field of the position regulating mechanism 43. Here, as will be described later, the current value supplied from the power supply unit 44 to each position restricting mechanism 43 is in the horizontal direction due to the thermal contraction of the wafer W placed on the support body 31 (rolling body 42). , The rolling element 42 rolls (moves in the horizontal direction) against the attractive force of the position restricting mechanism 43 following the movement of the wafer W, and the wafer W is placed on the support body 31. The rolling element 42 is set to return to the upper side of the position regulating mechanism 43 when not.

次に、既述の処理容器11について、図5を参照して簡単に説明する。この処理容器11内には、円板状の支持体本体51と、この支持体本体51を下方側から支持する支持軸52と、を備えた載置台53が設けられている。この支持体本体51上には、当該支持体本体51上に載置されるウエハWの裏面とこの支持体本体51の表面とを僅かに離間させるためのピン54が複数箇所に設けられている。支持体本体51の内部には、ウエハWを数百℃程度この例では300℃〜700℃に加熱するためのヒーター55が埋設されている。処理容器11の天井面には、支持体本体51上に載置されるウエハWに対向するように、処理容器11内に例えば窒素ガスなどを供給するためのガスシャワーヘッド57が設けられている。図5中56は電源であり、58はガス吐出孔である。尚、図5において既述の図2のロードロック室12と同じ部位については同じ符号を付して説明を省略しており、ガスシャワーヘッド57の一部を切り欠いて描画している。   Next, the processing container 11 described above will be briefly described with reference to FIG. In the processing container 11, a mounting table 53 including a disk-shaped support body 51 and a support shaft 52 that supports the support body 51 from below is provided. On the support body 51, pins 54 for slightly separating the back surface of the wafer W placed on the support body 51 and the surface of the support body 51 are provided at a plurality of locations. . A heater 55 for heating the wafer W to about several hundred degrees Celsius in this example to 300 degrees Celsius to 700 degrees Celsius is embedded in the support body 51. A gas shower head 57 for supplying, for example, nitrogen gas or the like into the processing container 11 is provided on the ceiling surface of the processing container 11 so as to face the wafer W placed on the support body 51. . In FIG. 5, 56 is a power source, and 58 is a gas discharge hole. In FIG. 5, the same parts as those of the load lock chamber 12 of FIG. 2 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and a part of the gas shower head 57 is notched.

この基板処理装置には、図2に示すように、例えばコンピュータからなる制御部100が設けられており、この制御部100は、プログラム、メモリ、CPUからなるデータ処理部などを備えている。プログラムは、基板処理装置の一連の動作を制御するためのものであり、後述するように、FOUP16から取り出したウエハWを処理容器11に搬送して熱処理を行い、続いて当該ウエハWをロードロック室12にて冷却した後、元のFOUP16に戻すように構成されている。   As shown in FIG. 2, the substrate processing apparatus is provided with a control unit 100 including, for example, a computer. The control unit 100 includes a data processing unit including a program, a memory, and a CPU. The program is for controlling a series of operations of the substrate processing apparatus. As will be described later, the wafer W taken out from the FOUP 16 is transferred to the processing container 11 for heat treatment, and then the wafer W is load-locked. After cooling in the chamber 12, it is configured to return to the original FOUP 16.

次に、基板処理装置の作用について、図6〜図9を参照して説明する。先ず、ロードポート17に載置されたFOUP16から大気搬送アーム19を介してウエハWを取り出し、アライメント室18においてウエハWの向きを調整した後、大気雰囲気に設定されたロードロック室12に搬入する。続いて、このロードロック室12を気密に閉じて当該ロードロック室12内の雰囲気を真空雰囲気に切り替えた後、真空搬送室13側のゲートバルブGを開放して、真空搬送アーム14によりウエハWを取り出す。そして、このウエハWを処理容器11内に搬入する。この処理容器11内では、ウエハWに対して数百℃程度の加熱処理が行われる。   Next, the operation of the substrate processing apparatus will be described with reference to FIGS. First, the wafer W is taken out from the FOUP 16 placed on the load port 17 through the atmospheric transfer arm 19, and after the orientation of the wafer W is adjusted in the alignment chamber 18, it is carried into the load lock chamber 12 set to the atmospheric atmosphere. . Subsequently, after the load lock chamber 12 is closed in an airtight manner and the atmosphere in the load lock chamber 12 is switched to a vacuum atmosphere, the gate valve G on the vacuum transfer chamber 13 side is opened, and the wafer W is moved by the vacuum transfer arm 14. Take out. Then, the wafer W is carried into the processing container 11. In the processing container 11, the wafer W is subjected to a heat treatment of about several hundred degrees Celsius.

加熱処理が行われたウエハWは、真空搬送アーム14によって例えば高温のまま取り出されて、既述のピン34aとの協働作用により、搬送口35を介してロードロック室12内の支持体本体31上に載置される。ロードロック室12では、位置規制機構43の各々に対して電源部44から直流電流が供給されており、従って各々の転動体42は下方側の位置規制機構43に引きつけられている。また、支持体本体31の冷媒路36には冷媒が通流している。   The heat-treated wafer W is taken out at a high temperature, for example, by the vacuum transfer arm 14 and cooperated with the above-described pins 34a to support the main body in the load lock chamber 12 through the transfer port 35. 31 is mounted. In the load lock chamber 12, a direct current is supplied from the power supply unit 44 to each of the position regulation mechanisms 43, and therefore each rolling element 42 is attracted to the position regulation mechanism 43 on the lower side. In addition, the refrigerant flows through the refrigerant path 36 of the support body 31.

ここで、支持体本体31上にウエハWが載置される時に、例えばウエハWが撓んでいたり、あるいは水平面に対して僅かに傾斜したりする場合には、図6に示すように、ウエハWの裏面が複数の転動体42のうち例えば外周側における一の転動体42に接触し、続いて他の転動体42に接触する場合がある。そのため、ウエハWと前記他の転動体42とが接触する前に、ウエハWの裏面と前記一の転動体42の上面とが擦れ合おうとする。即ち、前記一の転動体42上においてウエハWが当該転動体42と擦れ合いながら、例えば外周側に移動しようとする。しかし、既述のように電源部44から各々の位置規制機構43に供給する電流値を設定しているので、この一の転動体42は、当該転動体42の下方側の位置規制機構43の磁力に抗して、ウエハWの移動に伴って凹部41内を例えば外周側に向かって転動する。そのため、転動体42とウエハWとの擦れ合いが抑えられる。具体的には、ウエハWと接触する時に転動体42が転動することにより、当該転動体42が固定されている(転動しない)場合と比べて、転動体42とウエハWとの間の摩擦力が例えば1/100程度に抑えられることになる。   Here, when the wafer W is placed on the support body 31, for example, when the wafer W is bent or slightly inclined with respect to the horizontal plane, as shown in FIG. Of the plurality of rolling elements 42 may contact, for example, one rolling element 42 on the outer peripheral side, and then contact another rolling element 42. Therefore, before the wafer W and the other rolling element 42 come into contact with each other, the back surface of the wafer W and the upper surface of the one rolling element 42 tend to rub against each other. That is, the wafer W tries to move to the outer peripheral side, for example, while rubbing against the rolling element 42 on the one rolling element 42. However, since the current value to be supplied from the power supply unit 44 to each position restricting mechanism 43 is set as described above, this one rolling element 42 corresponds to the position restricting mechanism 43 below the rolling element 42. As a result of the movement of the wafer W, the inside of the recess 41 rolls, for example, toward the outer peripheral side against the magnetic force. Therefore, friction between the rolling element 42 and the wafer W can be suppressed. Specifically, the rolling element 42 rolls when contacting the wafer W, so that the rolling element 42 and the wafer W are positioned between the rolling element 42 and the wafer W as compared with the case where the rolling element 42 is fixed (not rolling). For example, the frictional force is suppressed to about 1/100.

そして、図7に示すように、ウエハWはピン34aから各々の転動体42に受け渡されて、支持体本体31上に水平に載置される。この時、ウエハWの裏面側からピン34aが離れると、ウエハWは各々転動自在な(固定されていない)複数の転動体42により支持されるので、例えば水平方向に移動しようとする(揺らぐ)場合がある。具体的には、各々の転動体42が凹部41内において自在に転動してしまい、ウエハWがいわば水平方向に振動(揺動)する場合がある。しかし、位置規制機構43によって各々の転動体42を引きつけていることから、これら転動体42上においてウエハWは静止することになる。そして、位置規制機構43の磁力に抗して側方に移動した前記一の転動体42は、ウエハWの裏面側によっていわば下方側に押さえつけられた状態で静止する。尚、ウエハWの裏面には例えば酸化膜が形成されているが、ここでは図示を省略している。   Then, as shown in FIG. 7, the wafer W is transferred from the pins 34 a to the respective rolling elements 42 and placed horizontally on the support body 31. At this time, when the pins 34a are separated from the back surface side of the wafer W, the wafer W is supported by a plurality of rolling elements 42 that can freely roll (not fixed). ) There are cases. Specifically, each rolling element 42 may freely roll in the recess 41, and the wafer W may vibrate (oscillate) in the horizontal direction. However, since each rolling element 42 is attracted by the position regulating mechanism 43, the wafer W is stationary on these rolling elements 42. Then, the one rolling element 42 that has moved to the side against the magnetic force of the position restricting mechanism 43 stops in a state where it is pressed down to the lower side by the back side of the wafer W. For example, an oxide film is formed on the back surface of the wafer W, but the illustration is omitted here.

続いて、支持体本体31内の冷媒によりウエハWが冷却されていくと、図8に示すように、当該ウエハWは例えば水平方向に例えば0.1mm〜0.4mm程度熱収縮しようとする。即ち、各々の転動体42の上方側におけるウエハWの裏面側の部位は、各々の転動体42の上方側の位置から例えば中心側に向かって各々移動しようとする。そのため、このウエハWの移動に倣うように、各々の転動体42は、位置規制機構43の磁力に抗して凹部41内において転動し、位置規制機構43の上方側の位置から中央部寄りに移動する。従って、各々の転動体42は、ウエハWの裏面側との擦れ合いが抑えられる。この場合においても、ウエハWの水平方向への振動(揺動)が抑えられると共に、各々の転動体42は、位置規制機構43の磁力に抗して移動した位置に留まることになる。尚、図8では各々の転動体42の移動距離を模式的に大きく示している。   Subsequently, when the wafer W is cooled by the refrigerant in the support body 31, as shown in FIG. 8, the wafer W tends to shrink by, for example, about 0.1 mm to 0.4 mm in the horizontal direction. That is, the part on the back side of the wafer W on the upper side of each rolling element 42 tends to move from the position on the upper side of each rolling element 42 toward, for example, the center side. Therefore, each rolling element 42 rolls in the recess 41 against the magnetic force of the position restricting mechanism 43 so as to follow the movement of the wafer W, and moves closer to the center from the position above the position restricting mechanism 43. Move to. Therefore, each rolling element 42 is prevented from rubbing against the back side of the wafer W. Even in this case, the vibration (swing) of the wafer W in the horizontal direction is suppressed, and each rolling element 42 stays at the position moved against the magnetic force of the position regulating mechanism 43. In addition, in FIG. 8, the moving distance of each rolling element 42 is shown typically large.

そして、例えば100℃程度となるまで支持体本体31上においてウエハWの冷却を行った後、ロードロック室12内の雰囲気を真空雰囲気から大気雰囲気に切り替えると共に、大気搬送室15側のゲートバルブGを開放する。次いで、ピン34aと大気搬送アーム19との協働作用によりロードロック室12からウエハWを取り出して、当該ウエハWをFOUP16に収納する。この時、支持体本体31上からウエハWが持ち上げられると、即ち各々の転動体42が自由に転動できるようになると、各々の転動体42は、図9に示すように、位置規制機構43により引きつけられて、当該位置規制機構43の上方位置(ウエハWを支持する前の元の位置)に戻る。また、凹部41の底面が僅かに傾斜している場合であっても、各々の転動体42は位置規制機構43に引きつけられて元の位置に転動する。   For example, after cooling the wafer W on the support body 31 until the temperature reaches about 100 ° C., the atmosphere in the load lock chamber 12 is switched from a vacuum atmosphere to an air atmosphere, and the gate valve G on the air transfer chamber 15 side is switched. Is released. Next, the wafer W is taken out of the load lock chamber 12 by the cooperative action of the pins 34 a and the atmospheric transfer arm 19, and the wafer W is stored in the FOUP 16. At this time, when the wafer W is lifted from the support body 31, that is, when each rolling element 42 can freely roll, each rolling element 42 has a position regulating mechanism 43 as shown in FIG. 9. Is returned to the upper position of the position regulating mechanism 43 (original position before supporting the wafer W). Even if the bottom surface of the recess 41 is slightly inclined, each rolling element 42 is attracted to the position regulating mechanism 43 and rolls to its original position.

こうして他のウエハWについても同様にFOUP16から取り出されて加熱処理が行われた後、転動体42との擦れ合いが抑えられた状態で冷却されてFOUP16に戻される。当該他のウエハWが支持体本体31上に載置される時には、既述のように各々の転動体42が元の位置に戻っている。そのため、複数枚のウエハWに対して順次処理を行う場合であっても、各々の転動体42は水平方向のいずれの方向に対しても転動自在な位置においてウエハWを支持することになる。尚、以上において、説明を簡略化するためにあるウエハWの処理の流れに沿って説明したが、この基板処理装置では実際には4つの処理容器11を用いて複数枚のウエハWに対して並行して処理が行われている。   In this manner, the other wafers W are similarly taken out from the FOUP 16 and subjected to heat treatment, and then cooled in a state where friction with the rolling elements 42 is suppressed and returned to the FOUP 16. When the other wafer W is placed on the support body 31, each rolling element 42 is returned to the original position as described above. Therefore, even when a plurality of wafers W are sequentially processed, each rolling element 42 supports the wafer W at a position where it can roll in any horizontal direction. . In the above description, the wafer W has been described in order to simplify the description. However, in this substrate processing apparatus, actually, the four processing containers 11 are used for a plurality of wafers W. Processing is performed in parallel.

上述の実施の形態によれば、支持体本体31の上面に形成された複数の凹部41内に、転動自在に構成された転動体42を収納し、これら転動体42の上面によりウエハWを裏面側から水平に支持しているので、ウエハWが熱収縮により水平方向に移動しようとしても、あるいはウエハWの歪みや傾斜により始めに一の転動体42に接触して当該一の転動体42上において水平方向に位置ずれしながら他の転動体42に接触しようとしても、転動体42が転動することによって当該転動体42とウエハWとの擦れ合い(摩擦)を抑えることができる。そのため、ウエハWの裏面における傷やパーティクルの発生を抑えることができる。従って、その後の工程においてウエハWに薄膜の成膜処理を行う場合、当該ウエハWの裏面の傷に起因する膜厚のばらつきを抑えることができるので、露光工程でのデフォーカス(焦点のずれ)の発生を抑えることができる。   According to the above-described embodiment, the rolling elements 42 configured to roll freely are accommodated in the plurality of recesses 41 formed on the upper surface of the support body 31, and the wafer W is held by the upper surfaces of these rolling elements 42. Since the wafer W is supported horizontally from the back surface side, even if the wafer W tries to move in the horizontal direction due to thermal contraction, or due to distortion or inclination of the wafer W, the first rolling element 42 is first contacted with the one rolling element 42. Even if the rolling element 42 tries to contact another rolling element 42 while being displaced in the horizontal direction above, the rolling element 42 rolls, so that friction (friction) between the rolling element 42 and the wafer W can be suppressed. Therefore, generation of scratches and particles on the back surface of the wafer W can be suppressed. Accordingly, when a thin film is formed on the wafer W in the subsequent process, variations in film thickness due to scratches on the back surface of the wafer W can be suppressed, so defocus (focal shift) in the exposure process. Can be suppressed.

また、ウエハWを支持している時に、位置規制機構43の上方位置から外れた位置に各々の転動体42が転動したとしても、支持体本体31上にウエハWが載置されていない時に位置規制機構43により引きつけられて元の位置に各々の転動体42が戻るので、複数枚のウエハWを順次支持する場合であっても、あるいは凹部41の底面が僅かに傾斜している場合であっても、各々の転動体42が転動自在な位置において支持できる。更に、ウエハWを支持している時においても転動体42を位置規制機構43側に引きつけることにより、転動体42上においてウエハWが水平方向に揺動(振動)することを抑えることができる。   Further, when the wafer W is supported, even if each rolling element 42 rolls to a position deviated from the position above the position regulating mechanism 43, the wafer W is not placed on the support body 31. Since each rolling element 42 is attracted by the position restricting mechanism 43 and returned to the original position, even when a plurality of wafers W are sequentially supported, or when the bottom surface of the recess 41 is slightly inclined. Even if it exists, each rolling element 42 can be supported in the position which can roll freely. Further, even when the wafer W is supported, the rolling element 42 is attracted to the position regulating mechanism 43 side, whereby the wafer W can be prevented from swinging (vibrating) on the rolling element 42 in the horizontal direction.

更に、凹部41の底面を水平に形成していることから、ウエハWを支持している時に各々の転動体42が転動しても、ウエハWを水平に保つことができる。そのため、既述のようにウエハWを冷却するにあたって、面内において均一に冷却できる。
また、位置規制機構43により転動体42を引きつけているので、例えば凹部41内から転動体42が飛び出すことを防止するための防止機構を別途設ける必要がない。
Furthermore, since the bottom surface of the recess 41 is formed horizontally, the wafer W can be kept horizontal even if each rolling element 42 rolls while supporting the wafer W. Therefore, as described above, when the wafer W is cooled, it can be uniformly cooled in the surface.
Further, since the rolling element 42 is attracted by the position restricting mechanism 43, it is not necessary to separately provide a prevention mechanism for preventing the rolling element 42 from jumping out of the recess 41, for example.

[第1の実施の形態の変形例]
既述の第1の実施の形態において、支持体本体31上からウエハWが持ち上げられた後、転動体42を元の位置に速やかに戻す必要がある場合には、各々の位置規制機構43に供給する電流値を可変できる電源部44を用いて、転動体42とウエハWとが離れた後、ウエハWを支持している時よりも位置規制機構43に供給する電流値を大きくしても良い。
また、第1の実施の形態では位置規制機構43として電磁石を用いたが、図10に示すように、電磁石に代えて磁石を用いても良い。あるいは電磁石に磁石を組み合わせても良い。
[Modification of First Embodiment]
In the first embodiment described above, when it is necessary to quickly return the rolling element 42 to the original position after the wafer W is lifted from the support body 31, the position restricting mechanism 43 is provided with each position restricting mechanism 43. Even if the current value supplied to the position regulating mechanism 43 is made larger than when the rolling element 42 is separated from the wafer W and the wafer W is supported by using the power supply unit 44 capable of changing the supplied current value. good.
In the first embodiment, an electromagnet is used as the position regulating mechanism 43. However, as shown in FIG. 10, a magnet may be used instead of the electromagnet. Or you may combine a magnet with an electromagnet.

第1の実施の形態では、ウエハWを支持している時においても各々の転動体42を位置規制機構43により引きつけるようにしたが、図11に示すように、ウエハWを支持体本体31上に載置する時にスイッチ45をオフにして、ウエハWが熱収縮する時は各々の転動体42が自在に転動するように(転動体42の位置の規制を解除)しても良い。この場合においても、支持体本体31上からウエハWを持ち上げた時には、各々の転動体42を元の位置に戻すために、図12に示すようにスイッチ45がオンに設定(転動体42の位置が規制)される。このようにスイッチ45をオフにするにあたり、例えばロードロック室12のメンテナンス時において、凹部41内をクリーニングするためにオフにしても良い。   In the first embodiment, each rolling element 42 is attracted by the position restricting mechanism 43 even when the wafer W is supported. However, as shown in FIG. When the wafer W is thermally contracted, each rolling element 42 may roll freely (the restriction on the position of the rolling element 42 is released). Also in this case, when the wafer W is lifted from the support body 31, the switch 45 is turned on as shown in FIG. 12 (the position of the rolling body 42 is set to return each rolling body 42 to the original position). Is regulated). Thus, when the switch 45 is turned off, for example, during maintenance of the load lock chamber 12, it may be turned off to clean the inside of the recess 41.

更に、位置規制機構43として電磁石に代えて磁石を用いる場合には、転動体42の位置の規制と解除とを行う時には、図13に示すように、例えば収納容器21の床面に駆動部である昇降機構60を設けると共に、この昇降機構60と位置規制機構43とを昇降軸61により接続しても良い。そして、転動体42の位置を規制する時には、当該転動体42に磁力が及ぶ領域に位置規制機構43を上昇させ、転動体42の位置の規制を解除する時には、転動体42に磁力が及ばない程度まで位置規制機構43を下降させる。   Further, when a magnet is used as the position restricting mechanism 43 instead of an electromagnet, when restricting and releasing the position of the rolling element 42, as shown in FIG. A certain lifting mechanism 60 may be provided, and the lifting mechanism 60 and the position regulating mechanism 43 may be connected by a lifting shaft 61. When the position of the rolling element 42 is restricted, the position restricting mechanism 43 is raised to a region where the magnetic force is applied to the rolling element 42, and when the restriction of the position of the rolling element 42 is released, the magnetic force does not reach the rolling element 42. The position regulating mechanism 43 is lowered to the extent.

また、以上の例では、処理容器11において加熱処理を行ったウエハWをロードロック室12において冷却する場合について説明したが、ロードロック室12の支持体本体31に図示しないヒーターを設けて、処理容器11にウエハWを搬入する前に予備加熱するようにしても良い。この場合において、支持体本体31上においてウエハWが熱膨張する時には、転動体42の転動によってウエハWと転動体42との擦れ合いが抑えられる。   In the above example, the case where the wafer W that has been subjected to the heat treatment in the processing container 11 is cooled in the load lock chamber 12 has been described. However, a heater (not shown) is provided in the support body 31 of the load lock chamber 12 to perform the processing. Preheating may be performed before the wafer W is loaded into the container 11. In this case, when the wafer W is thermally expanded on the support body 31, friction between the wafer W and the rolling element 42 is suppressed by the rolling of the rolling element 42.

更に、既述の処理容器11においても、上面にピン54の配置された支持体本体51に代えて、転動体42を備えた支持体本体31を設けても良い。この場合にも、同様に加熱により膨張するウエハWと転動体42との擦れ合いが抑えられる。また、処理容器11において行われる処理としては、加熱処理に代えて、あるいは加熱処理と共に、ウエハWに対して成膜ガスを供給して薄膜の成膜を行う成膜処理や、プラズマ用ガスをプラズマ化してウエハWに対してエッチングを行うプラズマ処理などであっても良い。プラズマ処理を行う場合には、支持体本体31上のウエハWを冷却するようにしても良い。   Further, also in the processing container 11 described above, a support body 31 including the rolling elements 42 may be provided instead of the support body 51 having the pins 54 arranged on the upper surface. In this case as well, friction between the wafer W that expands due to heating and the rolling elements 42 can be suppressed. In addition, as a process performed in the processing container 11, instead of or together with the heating process, a film forming process for supplying a film forming gas to the wafer W to form a thin film, or a plasma gas is used. It may be a plasma process in which the wafer W is etched and the wafer W is etched. When performing plasma processing, the wafer W on the support body 31 may be cooled.

既述の被覆材42bとしては、石英以外にも樹脂などの非磁性体を用いても良いし、芯材42aとしては、磁性体に代えて、あるいは磁性体と共に磁石を用いても良い。芯材42aとして磁石を用いる場合には、当該芯材42aの表面の一端側及び他端側が夫々S極及びN極となり、凹部41側における位置規制機構43の一端側の極に引きつけられるように転動体42が転動することにより、当該転動体42の位置が規制される。   In addition to quartz, a nonmagnetic material such as a resin may be used as the covering material 42b, and a magnet may be used as the core material 42a instead of the magnetic material or together with the magnetic material. When a magnet is used as the core member 42a, one end side and the other end side of the surface of the core member 42a become an S pole and an N pole, respectively, so that the core member 42a is attracted to the pole on one end side of the position regulating mechanism 43 on the concave portion 41 side. When the rolling element 42 rolls, the position of the rolling element 42 is regulated.

[第2の実施の形態]
続いて、本発明の第2の実施の形態について、図14〜図16を参照して説明する。この第2の実施の形態では、図14に示すように、各々の転動体42の内部の芯材42aが偏心している。即ち、転動体42の中心位置と芯材42aの中心位置とが互いにずれており、各々の転動体42は、各々の位置規制機構43の上方側において、芯材42aが下方側に偏心した状態で配置されている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, as shown in FIG. 14, the core material 42a inside each rolling element 42 is eccentric. That is, the center position of the rolling element 42 and the center position of the core member 42a are shifted from each other, and each of the rolling elements 42 is in a state where the core member 42a is eccentric to the lower side above each position regulating mechanism 43. Is arranged in.

従って、図15に示すように転動体42が位置規制機構43の磁力に抗して移動(転動)すると、芯材42aは転動体42内において下方側から例えば側方に位置ずれするので、重力により元の位置(芯材42aが凹部41の下面に近接して偏心する位置)に戻ろうとする。そのため、ウエハWが支持体本体31上から持ち上げられると、図16に示すように、転動体42は、位置規制機構43の磁力に引きつけられると共に、芯材42aが元の位置に戻ろうとする力により、位置規制機構43の上方位置に速やかに転動する。   Accordingly, as shown in FIG. 15, when the rolling element 42 moves (rolls) against the magnetic force of the position regulating mechanism 43, the core member 42a is displaced from the lower side in the rolling element 42, for example, laterally. An attempt is made to return to the original position (position where the core member 42 a is eccentric close to the lower surface of the recess 41) by gravity. Therefore, when the wafer W is lifted from the support body 31, as shown in FIG. 16, the rolling element 42 is attracted by the magnetic force of the position restricting mechanism 43, and the core member 42 a attempts to return to the original position. As a result, it quickly rolls to a position above the position regulating mechanism 43.

そのため、各々の転動体42は、ウエハWを支持する時に当該ウエハWの裏面に接触する部位がほぼ一定となる。従って、既述の処理容器11において薄膜の成膜処理を行う場合、当該処理容器11にこの第2の実施の形態の転動体42を備えた支持体本体31を適用することが好ましい。即ち、成膜処理を行う場合、凹部41内に成膜ガスが入り込み、転動体42とウエハWの裏面や凹部41の床面との接触面以外における転動体42の周囲に成膜ガスが付着することがある。しかし、この第2の実施の形態では、ウエハWを支持する時に当該ウエハWの裏面に接触する転動体42の部位をほぼ一定に保つことができるので、当該転動体42の周囲に付着した成膜ガスがウエハWの裏面に転写することを抑えることができる。   For this reason, each rolling element 42 has a substantially constant portion that contacts the back surface of the wafer W when the wafer W is supported. Therefore, when the thin film forming process is performed in the processing container 11 described above, it is preferable to apply the support body 31 provided with the rolling elements 42 of the second embodiment to the processing container 11. That is, when the film forming process is performed, the film forming gas enters the recess 41, and the film forming gas adheres to the periphery of the rolling element 42 other than the contact surface between the rolling element 42 and the back surface of the wafer W or the floor surface of the recess 41. There are things to do. However, in the second embodiment, when the wafer W is supported, the portion of the rolling element 42 that contacts the back surface of the wafer W can be kept substantially constant, so that the components attached to the periphery of the rolling element 42 can be maintained. Transfer of the film gas to the back surface of the wafer W can be suppressed.

[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について、図17〜図19を参照して説明する。この第3の実施の形態では、図17に示すように、転動体42の芯材42aとして、当該転動体42の転動によりウエハWの裏面側にS極とN極とが交互に対向するように、一端側及び他端側が夫々S極及びN極となるように構成された磁石を用いている。また、被覆材42bとして、これら2つの極の一方側例えばS極側には例えばダイヤモンドライクカーボン(diamond-like carbon)からなる第1の被覆材71を設けると共に、他方側例えばN極側には例えば樹脂(PBI)からなる第2の被覆材72を設けている。そして、これら被覆材71、72間の領域には、例えばダイヤモンドライクカーボン(diamond-like carbon)からなる第3の被覆材73を設けている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, as shown in FIG. 17, as the core material 42 a of the rolling element 42, the S pole and the N pole alternately face the back side of the wafer W by the rolling of the rolling element 42. Thus, the magnet comprised so that the one end side and the other end side may become a south pole and a north pole, respectively is used. Further, as the covering material 42b, a first covering material 71 made of, for example, diamond-like carbon is provided on one side, for example, the S pole side of these two poles, and on the other side, for example, the N pole side. For example, a second covering material 72 made of resin (PBI) is provided. In the region between the covering materials 71 and 72, a third covering material 73 made of, for example, diamond-like carbon is provided.

また、各々の位置規制機構43と電源部44との間には、これら位置規制機構43に対して供給する電流の向きを変えることができるように、切り替え部75が設けられている。具体的には、各々の位置規制機構43から伸びる2本の導線43bの一方側及び他方側に夫々「76」及び「77」の符号を付すと、導線76と電源部44の+極との間にスイッチ45aが介設され、導線77と電源部44の−極との間にスイッチ45bが介設されている。また、電源部44とスイッチ45aとの間の導線76には、スイッチ45cの介設された導線78の一端側が接続されており、この導線78の他端側は導線77に接続されている。そして、電源部44とスイッチ45bとの間の導線77には、スイッチ45dの介設された導線79の一端側が接続されており、この導線79の他端側は導線76に接続されている。これらスイッチ45a〜45dにより既述の切り替え部75が構成され、各々の位置規制機構43に供給する電流の向きを切り替えることにより、位置規制機構43の上方において芯材42aの向きを上下反転させ、ウエハWに接触する転動体42の表面が第1の被覆材71と第2の被覆材72との間で変えられるように構成されている。   In addition, a switching unit 75 is provided between each position regulating mechanism 43 and the power supply unit 44 so that the direction of the current supplied to the position regulating mechanism 43 can be changed. Specifically, if one side and the other side of the two conducting wires 43b extending from the respective position regulating mechanisms 43 are marked with “76” and “77”, respectively, the conducting wire 76 and the positive pole of the power supply unit 44 are connected. A switch 45 a is interposed therebetween, and a switch 45 b is interposed between the conductor 77 and the negative pole of the power supply unit 44. One end side of a conducting wire 78 provided with the switch 45 c is connected to the conducting wire 76 between the power supply unit 44 and the switch 45 a, and the other end side of the conducting wire 78 is connected to the conducting wire 77. One end side of a conducting wire 79 provided with the switch 45d is connected to the conducting wire 77 between the power supply unit 44 and the switch 45b, and the other end side of the conducting wire 79 is connected to the conducting wire 76. These switches 45a to 45d constitute the switching unit 75 described above, and by switching the direction of the current supplied to each position regulating mechanism 43, the direction of the core member 42a is turned upside down above the position regulating mechanism 43, The surface of the rolling element 42 in contact with the wafer W is configured to be changed between the first covering material 71 and the second covering material 72.

この第3の実施の形態では、例えば処理容器11において加熱処理された高温のウエハWについては、当該ウエハWの熱により転動体42が劣化しないように、図18に示すように、スイッチ45c、45dをオフにすると共にスイッチ45a、45bを各々オンにして、各々の位置規制機構43における上端側が例えばS極となるようにする。各々の転動体42は、これら位置規制機構43によりN極側が下方を向くので、支持体本体31上にウエハWが載置されると、石英からなる第1の被覆材71がウエハWに接触する。一方、FOUP16から処理容器11に向かって搬送される低温の未処理のウエハWを支持する時には、転動体42との接触によりウエハWに衝撃が加わることを抑えるために、図19に示すように、スイッチ45a、45bをオフにすると共にスイッチ45c、45dを各々オンにして、樹脂からなる第2の被覆材72をウエハW側に向ける。   In the third embodiment, for example, with respect to a high-temperature wafer W that has been heat-treated in the processing container 11, as shown in FIG. 45d is turned off and the switches 45a and 45b are turned on so that the upper end side of each position regulating mechanism 43 is, for example, the S pole. Each rolling element 42 has its N pole side facing downward by the position regulating mechanism 43, so that when the wafer W is placed on the support body 31, the first covering material 71 made of quartz contacts the wafer W. To do. On the other hand, when supporting a low-temperature unprocessed wafer W transferred from the FOUP 16 toward the processing container 11, in order to suppress the impact on the wafer W due to contact with the rolling elements 42, as shown in FIG. The switches 45a and 45b are turned off and the switches 45c and 45d are turned on to direct the second covering material 72 made of resin to the wafer W side.

この第3の実施の形態では、芯材42aを磁石で構成すると共に切り替え部75を設けることにより、ウエハWの種別例えばウエハWの温度に応じてウエハWに接触する転動体42の面を切り替えることができる。また、FOUP16から処理容器11に向かうウエハWと、処理容器11からFOUP16に向かうウエハWと、を互いに異なる表面において支持できるので、例えば処理容器11から取り出されたあるウエハWの裏面にパーティクルが付着していた場合、このパーティクルが転動体42及び別のウエハWを介して処理容器11に向かうことを抑えることができる。また、ウエハWを互いに異なる面において支持できることから、転動体42のロングライフ化を図ることができる。   In the third embodiment, the core member 42a is composed of a magnet and the switching unit 75 is provided to switch the surface of the rolling element 42 that contacts the wafer W according to the type of the wafer W, for example, the temperature of the wafer W. be able to. Further, since the wafer W heading from the FOUP 16 toward the processing container 11 and the wafer W heading from the processing container 11 toward the FOUP 16 can be supported on different surfaces, for example, particles adhere to the back surface of a certain wafer W taken out from the processing container 11. In this case, the particles can be prevented from going to the processing container 11 through the rolling elements 42 and another wafer W. In addition, since the wafer W can be supported on different surfaces, the rolling element 42 can have a long life.

また、転動体42を反転させるにあたって、位置規制機構43として電磁石に代えて磁石を用いる場合には、図20に示すように、位置規制機構43は、凹部41の下方における支持体本体31の内部において、当該凹部41側に対してS極及びN極のいずれか一方が向くように反転自在に収納される。そして、例えば支持体本体31の側方領域に、図示しない固定部により収納容器21の内壁に固定されるモーターなどの切り替え部75が設けられる。図20中75aは回転軸である。   Further, when the rolling element 42 is reversed, when a magnet is used instead of the electromagnet as the position restricting mechanism 43, the position restricting mechanism 43 is disposed inside the support body 31 below the recess 41 as shown in FIG. 20. In FIG. 5, the concave portion 41 is stored so that either the S pole or the N pole faces the recess 41 side. For example, a switching unit 75 such as a motor fixed to the inner wall of the storage container 21 by a fixing unit (not shown) is provided in a side region of the support body 31. In FIG. 20, reference numeral 75a denotes a rotating shaft.

更に、第3の実施の形態において転動体42を位置規制機構43の上方において反転させるにあたり、当該転動体42と凹部41の底面とが擦れ合う場合には、この転動体42について、図21及び図22に示すように構成しても良い。即ち、転動体42を水平方向に貫通する回転軸81を設けると共に、転動体42が例えば図示しない軸受けなどを介して回転軸81の軸周りに回転自在となるように構成する。そして、回転軸81の一端側及び他端側を各々凹部41の側壁に固定する。この場合には、各々の転動体42は、支持体本体31上に載置されるウエハWの移動方向(熱膨張収縮方向)即ち半径方向に回転できるように配置される。このように構成することによって、転動体42は、凹部41の下面に対して擦れ合うことを防止して、位置規制機構43の上方位置において反転自在となる。   Furthermore, in the case where the rolling element 42 is reversed above the position regulating mechanism 43 in the third embodiment, when the rolling element 42 and the bottom surface of the recess 41 are rubbed, the rolling element 42 is illustrated in FIGS. A configuration as shown in FIG. That is, a rotating shaft 81 that penetrates the rolling element 42 in the horizontal direction is provided, and the rolling element 42 is configured to be rotatable around the axis of the rotating shaft 81 via a bearing (not shown), for example. Then, one end side and the other end side of the rotating shaft 81 are fixed to the side wall of the recess 41. In this case, each rolling element 42 is arranged so as to be able to rotate in the moving direction (thermal expansion / contraction direction) of the wafer W placed on the support body 31, that is, in the radial direction. With this configuration, the rolling element 42 is prevented from rubbing against the lower surface of the concave portion 41 and can be reversed at a position above the position regulating mechanism 43.

[その他の構成例]
凹部41の底面としては、例えば図23に示すように、支持体本体31の表面から位置規制機構43の上方位置に向かってなだらかに低くなるようにしても良い。この場合には、位置規制機構43によって転動体42が引きつけられる時には、転動体42は位置規制機構43の磁力と共に重力によって移動する。
[Other configuration examples]
For example, as shown in FIG. 23, the bottom surface of the concave portion 41 may be gradually lowered from the surface of the support body 31 toward the upper position of the position regulating mechanism 43. In this case, when the rolling element 42 is attracted by the position restricting mechanism 43, the rolling element 42 moves by gravity together with the magnetic force of the position restricting mechanism 43.

また、転動体42の外面形状としては、既述の各例において示した球体以外にも、楕円形状または図24及び図25に示すように円筒形状であっても良い。この場合には、図25に示すように、転動体42の転動方向(転動体42の周方向)と、支持体本体31上に載置されるウエハWの熱膨張収縮方向(ウエハWの半径方向)と、が各々の転動体42においてほぼ同じ向きとなるように、各々の転動体42は、ウエハWの外縁における接線と当該転動体42の軸方向とが平行になるように配置される。尚、図24は、図25におけるB−B線で支持体本体31を切断した縦断面を示している。   Further, the outer surface shape of the rolling element 42 may be an elliptical shape or a cylindrical shape as shown in FIGS. 24 and 25 other than the spheres shown in the above examples. In this case, as shown in FIG. 25, the rolling direction of the rolling element 42 (circumferential direction of the rolling element 42) and the thermal expansion / contraction direction of the wafer W placed on the support body 31 (of the wafer W). Are arranged so that the tangent line at the outer edge of the wafer W and the axial direction of the rolling element 42 are parallel to each other. The FIG. 24 shows a longitudinal section of the support body 31 cut along the line BB in FIG.

更にまた、既述の各例では、凹部41の下方側に位置規制機構43を配置したが、図26及び図27に示すように、凹部41の側方側に位置規制機構43を設けても良い。この場合において、これら位置規制機構43は、当該位置規制機構43の上方側におけるウエハWが一方側から他方側に移動する時、凹部41における前記一方側の側方に配置される。具体的には、既述のように支持体本体31上においてウエハWが冷却により収縮する場合には、各々の位置規制機構43の上方側ではウエハWが外縁側から中心側に各々移動するので、各々の位置規制機構43は凹部41の外縁側に配置される。   Furthermore, in each of the examples described above, the position restricting mechanism 43 is disposed on the lower side of the recess 41. However, as shown in FIGS. 26 and 27, the position restricting mechanism 43 may be provided on the side of the recess 41. good. In this case, these position restricting mechanisms 43 are arranged on the one side of the recess 41 when the wafer W on the upper side of the position restricting mechanism 43 moves from one side to the other side. Specifically, as described above, when the wafer W contracts by cooling on the support body 31, the wafer W moves from the outer edge side to the center side above each position regulating mechanism 43. Each position regulating mechanism 43 is disposed on the outer edge side of the recess 41.

[本発明の適用例]
既述のロードロック室12においてウエハWを裏面側から支持する支持体本体31の形状としては、円板状以外にも、例えば水平方向に互いに離間する板状体を2つ配置して、ウエハWの直径方向における一方側及び他方側をこれら板状体により裏面側から支持するようにしても良い。
また、凹部41、転動体42及び位置規制機構43からなる基板支持装置を真空搬送アーム14や大気搬送アーム19に適用しても良い。具体的には、既述のように先端部がY字状に形成されたピック14a(19a)において、当該先端部の各々とピック14a(19a)の根本部分とに凹部41及び転動体42を配置して、ピック14a(19a)の内部領域に位置規制機構43を設けても良い。
[Application example of the present invention]
As the shape of the support body 31 that supports the wafer W from the back surface side in the load lock chamber 12 described above, for example, two plate-like bodies spaced apart from each other in the horizontal direction are arranged in addition to the disk shape, and the wafer You may make it support the one side and the other side in the diameter direction of W from the back surface side by these plate-shaped objects.
Further, a substrate support device including the recess 41, the rolling element 42 and the position regulating mechanism 43 may be applied to the vacuum transfer arm 14 and the atmospheric transfer arm 19. Specifically, as described above, in the pick 14a (19a) in which the tip portion is formed in a Y-shape, the recess 41 and the rolling element 42 are provided in each of the tip portion and the root portion of the pick 14a (19a). The position restricting mechanism 43 may be provided in the inner region of the pick 14a (19a).

更に、ウエハWを支持する構造としては、当該ウエハWを裏面側から支持する例について説明したが、裏面側及び側面側からウエハWを支持する場合に本発明を適用しても良い。即ち、支持体本体31上において鉛直方向に伸びる起立面部をウエハWの外縁側に周方向に複数箇所に設けておき、支持体本体31上にウエハWが載置されると、これら起立面部がウエハWを側方側から挟み込むように移動自在に配置しても良い。これら起立面部により、ウエハWは支持体本体31上において位置がおおまかに規制されると共に、転動体42の転動により当該転動体42との擦れ合いが抑えられる。この場合において、前記起立面部の各々の下端をウエハWの中心部側に向かって直角に屈曲させ、この屈曲部分の上面に既述の凹部41及び転動体42を配置して、起立面部がウエハWの中心部側に向かって移動する時には転動体42がウエハWを支持しながら転動するようにしても良い。   Further, as an example of the structure for supporting the wafer W, the example in which the wafer W is supported from the back surface side has been described. However, the present invention may be applied when the wafer W is supported from the back surface side and the side surface side. That is, standing surface portions extending in the vertical direction on the support body 31 are provided at a plurality of locations in the circumferential direction on the outer edge side of the wafer W, and when the wafer W is placed on the support body 31, these standing surface portions are The wafer W may be movably arranged so as to be sandwiched from the side. By these standing surfaces, the position of the wafer W is roughly regulated on the support body 31, and the rubbing with the rolling element 42 is suppressed by the rolling of the rolling element 42. In this case, the lower end of each of the rising surface portions is bent at right angles toward the center portion of the wafer W, and the recessed portion 41 and the rolling element 42 described above are arranged on the upper surface of the bent portion, and the rising surface portion is the wafer. When moving toward the center of W, the rolling element 42 may roll while supporting the wafer W.

更にまた、以上の例では支持体本体31において一枚のウエハWを支持する場合について説明したが、支持体本体31を上下方向に複数段に亘って棚状に配置しても良い。具体的には、ロードロック室12において支持体本体31を棚状に設けると共にこれら支持体本体31を一体的に昇降自在に構成して、複数枚収納されたウエハWを順次真空搬送室13あるいは大気搬送室15に搬送する場合に本発明を適用しても良い。   Furthermore, in the above example, the case where one wafer W is supported by the support body 31 has been described. However, the support body 31 may be arranged in a shelf shape in a plurality of stages in the vertical direction. Specifically, the support body 31 is provided in a shelf shape in the load lock chamber 12, and the support body 31 is configured so as to be integrally movable up and down so that a plurality of wafers W are sequentially transferred to the vacuum transfer chamber 13 or The present invention may be applied when transporting to the atmospheric transport chamber 15.

また、真空搬送アーム14や大気搬送アーム19と支持体本体31(51)との間においてウエハWの受け渡しを行うために配置した既述のピン34aの上端側に各々凹部41を形成し、これら凹部41の各々に転動体42を収納すると共に、各々のピン34aの内部に位置規制機構43を設けても良い。
更に、支持体本体31をなす図示しない回転テーブル上に複数枚のウエハWを周方向に並べて、当該回転テーブルを鉛直方向軸周りに回転させることにより各々のウエハWに対して複数の処理ガスと例えば窒素ガスなどの分離ガスとが交互に供給されるセミバッチ(ミニバッチ)式の成膜装置に本発明を適用しても良い。この場合には、回転テーブルの遠心力によって各々の転動体42が外側に飛び出さないように、当該転動体42の位置が規制される。
以上の各例においては、基板として概略円状のウエハWについて説明したが、例えば角型のガラス基板やLCD(Liquid Crystal Display)基板あるいはセラミックス基板に本発明を適用しても良い。
Further, the recesses 41 are respectively formed on the upper end sides of the above-described pins 34a arranged for transferring the wafer W between the vacuum transfer arm 14 or the atmospheric transfer arm 19 and the support body 31 (51). The rolling element 42 may be accommodated in each of the recesses 41, and the position restriction mechanism 43 may be provided inside each pin 34a.
Further, a plurality of wafers W are arranged on a turntable (not shown) forming the support body 31 in the circumferential direction, and the turntable is rotated about the vertical axis, whereby a plurality of processing gases and a plurality of processing gases are applied to each wafer W. For example, the present invention may be applied to a semi-batch (mini-batch) type film forming apparatus in which a separation gas such as nitrogen gas is alternately supplied. In this case, the position of each rolling element 42 is regulated so that each rolling element 42 does not jump out by the centrifugal force of the rotary table.
In each of the above examples, the substantially circular wafer W has been described as the substrate. However, the present invention may be applied to, for example, a rectangular glass substrate, an LCD (Liquid Crystal Display) substrate, or a ceramic substrate.

W ウエハ
11 処理容器
12 ロードロック室
22 載置台
31 支持体本体
36 冷媒路
41 凹部
42 転動体
42a 芯材
42b 被覆材
43 位置規制機構
44 電源部
W Wafer 11 Processing container 12 Load lock chamber 22 Mounting base 31 Support body 36 Refrigerant path 41 Recess 42 Rolling body 42a Core material 42b Cover material 43 Position regulating mechanism 44 Power supply section

Claims (12)

基板を裏面側から水平に支持する支持装置において、
非磁性体からなる支持体本体と、
この支持体本体の上面に形成された複数の凹部と、
基板を裏面側から水平に支持するために、前記凹部内において夫々転動自在に収納されると共に上面側が前記凹部から上方に突出するように構成され、磁性体及び磁石の少なくとも一方を含む転動体と、
前記凹部毎に設けられ、前記凹部内の転動体を磁力により引きつけて当該転動体の位置を規制するための磁石及び電磁石の少なくとも一方を有する位置規制機構と、を備え、
前記転動体の各々は、基板を支持していない時には前記位置規制機構に引きつけられる位置に転動するように構成されていることを特徴とする基板支持装置。
In the support device that supports the substrate horizontally from the back side,
A support body made of a non-magnetic material;
A plurality of recesses formed on the upper surface of the support body;
In order to horizontally support the substrate from the back side, the rolling element is housed in the recess so as to be freely rollable and the upper surface side protrudes upward from the recess and includes at least one of a magnetic body and a magnet. When,
A position restricting mechanism provided for each of the recesses, and having at least one of a magnet and an electromagnet for attracting the rolling elements in the recesses with a magnetic force to restrict the position of the rolling elements,
Each of the rolling elements is configured to roll to a position attracted to the position regulating mechanism when not supporting the substrate.
前記転動体の各々は、当該転動体が支持する基板の動きに倣って前記位置規制機構の磁力に抗して転動するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の基板支持装置。   2. The substrate according to claim 1, wherein each of the rolling elements is configured to roll against a magnetic force of the position restricting mechanism following a movement of the substrate supported by the rolling element. Support device. 前記転動体上に基板を載置する前は前記転動体の位置を規制し、また前記転動体上に基板を載置する時は前記転動体の位置の規制を解除するように制御信号を出力する制御部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の基板支持装置。   Before placing the substrate on the rolling element, the position of the rolling element is regulated, and when placing the substrate on the rolling element, a control signal is output so as to release the regulation of the position of the rolling element The substrate support apparatus according to claim 1, further comprising a control unit configured to perform the control. 前記位置規制機構は電磁石により構成され、
前記制御部は、前記位置規制機構に対する電流をオンにすることにより前記転動体の位置の規制を行い、前記位置規制機構に対する電流をオフにすることにより前記転動体の位置の規制の解除を行うことを特徴とする請求項3に記載の基板支持装置。
The position restricting mechanism is composed of an electromagnet,
The control unit regulates the position of the rolling element by turning on the current to the position regulating mechanism, and releases the regulation of the position of the rolling element by turning off the current to the position regulating mechanism. The substrate support apparatus according to claim 3.
前記凹部内の転動体の位置を規制する領域と前記凹部内の転動体の位置の規制を解除する領域との間で前記位置規制機構を移動させる駆動部を備え、
前記制御部は、この駆動部を介して前記位置規制機構を移動させることによって前記転動体の位置の規制と解除とを行うことを特徴とする請求項3に記載の基板支持装置。
A drive unit that moves the position restriction mechanism between a region that restricts the position of the rolling element in the recess and a region that releases the restriction of the position of the rolling element in the recess;
4. The substrate support apparatus according to claim 3, wherein the controller controls and releases the position of the rolling element by moving the position restricting mechanism via the drive unit. 5.
前記転動体の各々は、磁性体及び磁石の少なくとも一方からなる芯材と、この芯材を覆うように配置され、非磁性体からなる被覆材と、を備えていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の基板支持装置。   Each of the rolling elements includes a core material made of at least one of a magnetic material and a magnet, and a covering material made of a non-magnetic material and arranged to cover the core material. The substrate support apparatus according to any one of 1 to 5. 前記位置規制機構は、前記凹部の下方側に各々設けられ、
前記芯材は、当該芯材の中心位置が前記転動体の中心位置から外れて偏心するように配置され、
前記転動体は、前記位置規制機構の上方において前記芯材が当該転動体の下面側に偏心するように各々配置されていることを特徴とする請求項6に記載の基板支持装置。
The position restriction mechanisms are respectively provided on the lower side of the recesses,
The core material is arranged such that the center position of the core material is decentered out of the center position of the rolling element,
The substrate support device according to claim 6, wherein the rolling elements are respectively disposed so that the core member is eccentric to a lower surface side of the rolling element above the position regulation mechanism.
前記位置規制機構は電磁石により構成され、
前記転動体の各々は、S極側の表面とN極側の表面とが転動により基板の裏面側に交互に対向するように構成された磁石からなる芯材を備え、
前記電磁石に供給する電流の向きを切り替えるための切り替え部と、
基板を支持する前記転動体の各々の表面がS極側の表面とN極側の表面とのいずれか一方となるように前記切り替え部に制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の基板支持装置。
The position restricting mechanism is composed of an electromagnet,
Each of the rolling elements includes a core material composed of a magnet configured such that the surface on the S pole side and the surface on the N pole side are alternately opposed to the back side of the substrate by rolling,
A switching unit for switching the direction of the current supplied to the electromagnet;
A control unit that outputs a control signal to the switching unit such that each surface of the rolling elements that support the substrate is one of a surface on the S pole side and a surface on the N pole side. The substrate support apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is a substrate support apparatus.
前記位置規制機構は、一端側及び他端側が夫々S極及びN極となるように構成された磁石であり、
前記転動体の各々は、S極側の表面とN極側の表面とが転動により基板の裏面側に交互に対向するように構成された磁石からなる芯材を備え、
前記凹部の各々に前記位置規制機構の一端側及び他端側のいずれか一方が対向するように当該位置規制機構の向きを切り替える切り替え部と、
基板を支持する前記転動体の各々の表面がS極側の表面とN極側の表面とのいずれか一方となるように前記切り替え部に制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の基板支持装置。
The position restricting mechanism is a magnet configured such that one end side and the other end side are an S pole and an N pole, respectively.
Each of the rolling elements includes a core material composed of a magnet configured such that the surface on the S pole side and the surface on the N pole side are alternately opposed to the back side of the substrate by rolling,
A switching unit that switches the direction of the position restriction mechanism so that one of the one end side and the other end side of the position restriction mechanism faces each of the recesses;
A control unit that outputs a control signal to the switching unit such that each surface of the rolling elements that support the substrate is one of a surface on the S pole side and a surface on the N pole side. The substrate support apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is a substrate support apparatus.
前記転動体は、前記芯材における一方側の表面を覆う第1の被覆材と前記芯材における他方側の表面を覆う第2の被覆材とを備え、
前記制御部は、前記支持体本体に載置される基板の種別に応じて、前記第1の被覆材と前記第2の被覆材のいずれか一方が当該基板の裏面側に当接するように制御信号を出力することを特徴とする請求項8または9に記載の基板支持装置。
The rolling element includes a first covering material that covers a surface of one side of the core material and a second covering material that covers a surface of the other side of the core material,
The control unit controls so that one of the first covering material and the second covering material contacts the back side of the substrate according to the type of the substrate placed on the support body. 10. The substrate support apparatus according to claim 8, wherein a signal is output.
前記凹部の各々の底面は、水平に形成されていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一つに記載の基板支持装置。   The substrate support apparatus according to claim 1, wherein the bottom surface of each of the recesses is formed horizontally. 請求項1ないし11のいずれか一つに記載の基板支持装置と、
前記支持体本体を収納する容器と、
前記支持体本体上の基板に対して加熱及び冷却の少なくとも一方を行う熱処理機構と、を備えたことを特徴とする熱処理装置。
A substrate support apparatus according to any one of claims 1 to 11,
A container for storing the support body;
And a heat treatment mechanism for performing at least one of heating and cooling on the substrate on the support body.
JP2010214110A 2010-09-24 2010-09-24 Substrate support device and thermal treatment device Pending JP2012069793A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010214110A JP2012069793A (en) 2010-09-24 2010-09-24 Substrate support device and thermal treatment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010214110A JP2012069793A (en) 2010-09-24 2010-09-24 Substrate support device and thermal treatment device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012069793A true JP2012069793A (en) 2012-04-05

Family

ID=46166680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010214110A Pending JP2012069793A (en) 2010-09-24 2010-09-24 Substrate support device and thermal treatment device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012069793A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109449105A (en) * 2018-11-19 2019-03-08 四川英发太阳能科技有限公司 A kind of plug-in sheet machine supporting block improvement structure
CN117238831A (en) * 2023-11-13 2023-12-15 江苏京创先进电子科技有限公司 Membrane frame fixing assembly, wafer fixing device, processing equipment and processing method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109449105A (en) * 2018-11-19 2019-03-08 四川英发太阳能科技有限公司 A kind of plug-in sheet machine supporting block improvement structure
CN109449105B (en) * 2018-11-19 2020-11-06 四川英发太阳能科技有限公司 Improved structure of supporting block of sheet inserting machine
CN117238831A (en) * 2023-11-13 2023-12-15 江苏京创先进电子科技有限公司 Membrane frame fixing assembly, wafer fixing device, processing equipment and processing method
CN117238831B (en) * 2023-11-13 2024-02-02 江苏京创先进电子科技有限公司 Membrane frame fixing assembly, wafer fixing device, processing equipment and processing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5001432B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US8354001B2 (en) Processing thin wafers
US20110168330A1 (en) Support structure, load lock apparatus, processing apparatus and transfer mechanism
US11417504B2 (en) Stage device and processing apparatus
US20180061619A1 (en) Plasma processing apparatus
US9252002B2 (en) Two piece shutter disk assembly for a substrate process chamber
JP7134039B2 (en) Substrate mounting mechanism, deposition apparatus, and deposition method
JP2017147408A (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP6067877B2 (en) Substrate processing apparatus and method
JP2010126789A (en) Sputtering film deposition system
JP2012079940A (en) Heat treatment apparatus, heat treatment method, and storage medium
JP2006222124A (en) Heat treatment apparatus
JP4979472B2 (en) Processing equipment
JP2012069793A (en) Substrate support device and thermal treatment device
KR102304166B1 (en) Oxidation processing module, substrate processing system, and oxidation processing method
JP2001015571A (en) Gate valve
JP2020002395A (en) Sputtering device
JP2009064864A (en) Semiconductor processing apparatus
TW202224085A (en) An electrostatic chuck having a heating and chucking capabilities
JP2006049489A (en) Board processing device
US10014145B2 (en) Vacuum exhaust method
JP2013145916A (en) Heat treatment apparatus, heat treatment method, and storage medium
US20240153796A1 (en) Substrate processing apparatus
JP7379072B2 (en) Film forming equipment, electronic device manufacturing equipment, film forming method, and electronic device manufacturing equipment
JP7176361B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus