JPS58137225A - 基板着脱機構 - Google Patents
基板着脱機構Info
- Publication number
- JPS58137225A JPS58137225A JP1949782A JP1949782A JPS58137225A JP S58137225 A JPS58137225 A JP S58137225A JP 1949782 A JP1949782 A JP 1949782A JP 1949782 A JP1949782 A JP 1949782A JP S58137225 A JPS58137225 A JP S58137225A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- gas
- substrate holder
- wafer
- temperature
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、真空容器内における基板の加熱冷却の際に
用いる基板着脱機構に関するものである。
用いる基板着脱機構に関するものである。
従来、複数枚の基板、例えばウェハーをセットした基板
支持体を自動的に冷却及び加熱基板ホルダーに着脱する
機構において、基板ホルダーの上に基板支持体をのせる
方式では基板支持体の重量（通常１〜２ＩｃｆＩ）Ｋよ
る接触だけなので、基板ホルダーを冷却又は加熱した時
基板支持体の精密温度制御はほとんど不可能であった。
支持体を自動的に冷却及び加熱基板ホルダーに着脱する
機構において、基板ホルダーの上に基板支持体をのせる
方式では基板支持体の重量（通常１〜２ＩｃｆＩ）Ｋよ
る接触だけなので、基板ホルダーを冷却又は加熱した時
基板支持体の精密温度制御はほとんど不可能であった。
又基板ホルダーが下向ｌＩＫあシ、つめと機械的な力、
例えばバネの反発力を利用して基板支持体〜１００穆程
度が限界であシ、この場合例えば基板ホルダー８７０℃
に加熱した時、室温（２５℃）から１時間しても温度上
昇が１０℃〜３０℃であｐ充分な制御性が得られていな
かった。これは基板支持体と基板ホルダーの双方の表面
が触れていても微視的にみえ場鳥面〆面とが完全に接触
していない丸めである。充分平滑な精度で仕上げられた
表面をもつ２枚の板を向いあわせて押しつけたとき通常
複数の極めて微細な面積で接触している通常２枚の板の
極めて狭い空間は空気の層が占めてお９熱伝達はガス分
子を介して行われている。
例えばバネの反発力を利用して基板支持体〜１００穆程
度が限界であシ、この場合例えば基板ホルダー８７０℃
に加熱した時、室温（２５℃）から１時間しても温度上
昇が１０℃〜３０℃であｐ充分な制御性が得られていな
かった。これは基板支持体と基板ホルダーの双方の表面
が触れていても微視的にみえ場鳥面〆面とが完全に接触
していない丸めである。充分平滑な精度で仕上げられた
表面をもつ２枚の板を向いあわせて押しつけたとき通常
複数の極めて微細な面積で接触している通常２枚の板の
極めて狭い空間は空気の層が占めてお９熱伝達はガス分
子を介して行われている。
しかし真空装置内部ではガス分子の密度が非常に低いた
めにガス分子による熱伝達も殆んど期待できない。そし
て通常の真空装置内での２つの噛れた系の熱伝達は輻射
によりて行われることになる。
めにガス分子による熱伝達も殆んど期待できない。そし
て通常の真空装置内での２つの噛れた系の熱伝達は輻射
によりて行われることになる。
しかし輻射による熱伝達はガス分子の対流及び熱伝導と
比較して効率が悪く特に精密な温度制御は困峻である。
比較して効率が悪く特に精密な温度制御は困峻である。
本発明の目的は、上記の従来の欠点を改善し、温度制御
を精密に行ないうる基板着脱機構を提供することである
。
を精密に行ないうる基板着脱機構を提供することである
。
本発明は、２枚の面と面とが接触する板の間の熱伝導に
よる熱伝達の効率をあげることにより真空内における高
精度な温度制御を行なうために基板支持体と基板ホルダ
ーの間に気体、液体あるいは固体の熱伝達媒体を介在さ
せることを特徴とするＯ 以下図面に基づいてこの発明を説明する。
よる熱伝達の効率をあげることにより真空内における高
精度な温度制御を行なうために基板支持体と基板ホルダ
ーの間に気体、液体あるいは固体の熱伝達媒体を介在さ
せることを特徴とするＯ 以下図面に基づいてこの発明を説明する。
第１図は、従来の着脱構造の例を示す断面図である。基
板支持体搬送用台座８に乗ってきた基板支持体３が定位
蓋に止ると、冷却及び加熱基板ホルダー１が１．ａの位
置まで下シ基板支持体着税用つめ２が２ｍの位置から２
ｂの位置に回転して基板支持体を装着する。次に基板ホ
ルダー１は再び上昇し、もとの位置に止る。この時基板
支持体３は基板ホルダーＩＫ基板支持体に取付けられた
バネ４０反発力によシ約１０＃〜１００＃の力で押しつ
けられる。第４図にその時の温ｆ特性のデータを示す。
板支持体搬送用台座８に乗ってきた基板支持体３が定位
蓋に止ると、冷却及び加熱基板ホルダー１が１．ａの位
置まで下シ基板支持体着税用つめ２が２ｍの位置から２
ｂの位置に回転して基板支持体を装着する。次に基板ホ
ルダー１は再び上昇し、もとの位置に止る。この時基板
支持体３は基板ホルダーＩＫ基板支持体に取付けられた
バネ４０反発力によシ約１０＃〜１００＃の力で押しつ
けられる。第４図にその時の温ｆ特性のデータを示す。
例えば基板ホルダーが６０℃に加熱されている時基板支
持体の温度は接触した後１時間しても室温２７℃から１
０℃〜３０℃しか上昇しない。
持体の温度は接触した後１時間しても室温２７℃から１
０℃〜３０℃しか上昇しない。
第２図は、この発明の第１の実施例で基板支持体と基板
ホルダーの間に気体を介在させることにより熱伝達効率
をあげる例である。基板ホルダー１′に真空室外から導
ｆ１２を通して気体を基板ホルダー１′と基板支持体３
０間の空間１ｏに真空度α１〜７（３ＱＴｏｒｒの範囲
で導入する。なお、空間１０は０リング９によプ真空シ
ールされている。この時（ｆｆ６０Ｔｏｒｒの場合）冷
却及び加熱基板ホルダー１′の温度を６０℃にすると第
５図に示すように接触後約１０分で基板支持体の温度が
ｇｏ’ｏｔで上昇した。従って、基板ホルダーと基板支
持体の温度差はほとんどなくなり、良好な熱接触を得ら
れたことになる。
ホルダーの間に気体を介在させることにより熱伝達効率
をあげる例である。基板ホルダー１′に真空室外から導
ｆ１２を通して気体を基板ホルダー１′と基板支持体３
０間の空間１ｏに真空度α１〜７（３ＱＴｏｒｒの範囲
で導入する。なお、空間１０は０リング９によプ真空シ
ールされている。この時（ｆｆ６０Ｔｏｒｒの場合）冷
却及び加熱基板ホルダー１′の温度を６０℃にすると第
５図に示すように接触後約１０分で基板支持体の温度が
ｇｏ’ｏｔで上昇した。従って、基板ホルダーと基板支
持体の温度差はほとんどなくなり、良好な熱接触を得ら
れたことになる。
導入ガスの種類と圧力をか木て実験を行なったところ熱
伝達の効率はガスの種類によって若干異るが、むしろ圧
力によって非常に大きな影響を受け１０−”Ｔｏｒｒ以
下の圧力では殆んど効果がないことがわかった。実用的
には０．１Ｔｏｒｒ以上７６０Ｔａｒｔ以下が望ましい
。上記実施例では気体の場合を述べたが液体を用いても
よい。
伝達の効率はガスの種類によって若干異るが、むしろ圧
力によって非常に大きな影響を受け１０−”Ｔｏｒｒ以
下の圧力では殆んど効果がないことがわかった。実用的
には０．１Ｔｏｒｒ以上７６０Ｔａｒｔ以下が望ましい
。上記実施例では気体の場合を述べたが液体を用いても
よい。
第３図はこの発明の第２の実施例で基板支持体と基板ホ
ルダーの間に固体を介在させることにより熱伝達の効率
をあげた例である。厚さα５ｗｓ程１１ｎシート１１ｔ
−基板支持体３と基板ホルダー１０間に装置させた場合
％第６図に示すように３５分後に基板ホルダーの温度と
等しくなった。
ルダーの間に固体を介在させることにより熱伝達の効率
をあげた例である。厚さα５ｗｓ程１１ｎシート１１ｔ
−基板支持体３と基板ホルダー１０間に装置させた場合
％第６図に示すように３５分後に基板ホルダーの温度と
等しくなった。
基板ホルダーと基板支持体の間に介在させる固体の材料
及び形状の影響について調査したところ次のような仁と
が明らかになった。基板ホルダーと基板支持体の２枚の
板にはシート状の固体を挿入するのが最も簡便である。
及び形状の影響について調査したところ次のような仁と
が明らかになった。基板ホルダーと基板支持体の２枚の
板にはシート状の固体を挿入するのが最も簡便である。
シートはその両面で基板ホルダーと基板支持体にそれぞ
れ微視的にみてできるだけ広い接触面積をもつことが望
ましく、このためそれぞれの面に沿って充分に接触でき
るようシートをはさんだ状態で圧力をかけることが必要
である。また一定圧力下では柔軟な材質のシートはど接
触面積が広くなると考えられる。様々な材質のシートの
中で柔軟性をもつ金、銀、鋼。
れ微視的にみてできるだけ広い接触面積をもつことが望
ましく、このためそれぞれの面に沿って充分に接触でき
るようシートをはさんだ状態で圧力をかけることが必要
である。また一定圧力下では柔軟な材質のシートはど接
触面積が広くなると考えられる。様々な材質のシートの
中で柔軟性をもつ金、銀、鋼。
アルｔ＝ウム、鉛＊４＊亜鉛、イ／ジウム等の金属がす
ぐれた熱伝達効率を示した。また金−鋼。
ぐれた熱伝達効率を示した。また金−鋼。
銀−鋼、鉛−−−インジウム等の合金は金、銀。
インジウムに比較して廉価で充分な性能をもつことがわ
かった。金属及び合金以外の材料ではグラファイトをシ
ートとして使うこともできる。一方有効接触面積はシー
トの材料とシートを押しつける圧力のみならずシートの
厚みによって影響を受けることがわかり九。上記金属の
中でアル１＝ウム、鋼等比較的硬い金属の場合には、シ
ートの厚みがｌ騙以上であるとシート自身が変形しにく
くなる丸めに微視的な接触面積が狭ぐなプ熱伝達の効率
が低下してしまうことがわかった。これらの ４゜材
質のシートは０．１１以下に薄くすること及び焼きなま
しなどして軟質にすることなどで効率を向上することが
できる。他方インジウム、鉛などのシートは５４程度ま
で厚いシートを使用しても比較的良好な熱伝達効率が得
られた。第３図の実施例ではシートｘｌｔｉ連続した１
枚のもので形成されているが、実用的には基板支持体と
基板ホルダーにはさまれた全面をシートで覆うことは必
ずしも必要ではない。部分的にシートを設けることによ
りても充分効率のよい熱伝達を達成することが可能であ
る。
かった。金属及び合金以外の材料ではグラファイトをシ
ートとして使うこともできる。一方有効接触面積はシー
トの材料とシートを押しつける圧力のみならずシートの
厚みによって影響を受けることがわかり九。上記金属の
中でアル１＝ウム、鋼等比較的硬い金属の場合には、シ
ートの厚みがｌ騙以上であるとシート自身が変形しにく
くなる丸めに微視的な接触面積が狭ぐなプ熱伝達の効率
が低下してしまうことがわかった。これらの ４゜材
質のシートは０．１１以下に薄くすること及び焼きなま
しなどして軟質にすることなどで効率を向上することが
できる。他方インジウム、鉛などのシートは５４程度ま
で厚いシートを使用しても比較的良好な熱伝達効率が得
られた。第３図の実施例ではシートｘｌｔｉ連続した１
枚のもので形成されているが、実用的には基板支持体と
基板ホルダーにはさまれた全面をシートで覆うことは必
ずしも必要ではない。部分的にシートを設けることによ
りても充分効率のよい熱伝達を達成することが可能であ
る。
以上説明したように、この発明による着脱機構熱の温度
を精密に制御できるので、薄漠形成上、ウェハーの温度
制御が重要であるリフトオツ蒸溜、リフトオフスパッタ
リング、ドライエツチング等を良好に行うことができる
。
を精密に制御できるので、薄漠形成上、ウェハーの温度
制御が重要であるリフトオツ蒸溜、リフトオフスパッタ
リング、ドライエツチング等を良好に行うことができる
。
第１図は従来の例を示す断面図、第２図、第３図は本発
明の実施例の主要部分の断面図、第４〜６図は基板支持
体の温度上昇を示すグラフである。 １．１′・・・・・・基板ホルダ、２・・・・・・着脱
用つめ、３・・・・・・基板支持体、４・・・・・・バ
ネ、５・・・・・・バネ押え、６・・・・・・被処理基
板、７・・・・・ｉ′真空室、８・・・・・・搬送用台
座、９・・・・・・０リング、１０・・・・・・気体封
入用空間、１１・・・・・・固体熱接触用媒体、１２・
・・・・・気体封入用空間。 第１閉 す 第３閉 □
明の実施例の主要部分の断面図、第４〜６図は基板支持
体の温度上昇を示すグラフである。 １．１′・・・・・・基板ホルダ、２・・・・・・着脱
用つめ、３・・・・・・基板支持体、４・・・・・・バ
ネ、５・・・・・・バネ押え、６・・・・・・被処理基
板、７・・・・・ｉ′真空室、８・・・・・・搬送用台
座、９・・・・・・０リング、１０・・・・・・気体封
入用空間、１１・・・・・・固体熱接触用媒体、１２・
・・・・・気体封入用空間。 第１閉 す 第３閉 □
Claims (4)
- （１）被処理基板をセットする基板支持体と、冷却及び
加熱基板ホルダとを自動的に着脱する機構において、両
者の間の良好な熱接触を得る九めに前記基板支持体と冷
却及び加熱基板ホルダとの間に熱を伝達するための気体
、液体あるいは固体媒体を介在させた構造を有する基板
着脱機＊。 - （２） 前記固体媒体として金、銀、銅、アル（＝ウ
ム、蛤、錫、亜鉛、インジウムのうちのひとつあるいは
それらの合金からなる軟らかな材料を用いた特１ｆｆ−
請求の範囲第Ｃ１）項記載の基板着脱機構。 - （３） 前記固体媒体として柔軟なグラファイトを用
いた％杵請求の範囲第１項記載の基板着脱機構。 - （４）前記熱伝達気体の圧力はα１〜７６０Ｔｏ／ｒで
ある％許請求の範囲第（１）項記載の基板着脱機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1949782A JPS58137225A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 基板着脱機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1949782A JPS58137225A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 基板着脱機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137225A true JPS58137225A (ja) | 1983-08-15 |
Family
ID=12001002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1949782A Pending JPS58137225A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 基板着脱機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58137225A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6473724A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-20 | Hitachi Ltd | Fixation of wafer |
| JPH021951A (ja) * | 1988-06-09 | 1990-01-08 | Nissin Electric Co Ltd | 真空内処理における板状処理物の冷却方法 |
| EP1002887A1 (de) * | 1998-11-20 | 2000-05-24 | Philips Patentverwaltung GmbH | Verfahren und Anordnung zur Herstellung einer Leuchtschicht |
| WO2003088326A3 (en) * | 2002-04-05 | 2005-03-24 | Asm Inc | Method of loading a wafer onto a wafer holder to reduce thermal shock |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53106576A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-16 | Nec Corp | Ion etching device |
-
1982
- 1982-02-09 JP JP1949782A patent/JPS58137225A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53106576A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-16 | Nec Corp | Ion etching device |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6473724A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-20 | Hitachi Ltd | Fixation of wafer |
| JPH021951A (ja) * | 1988-06-09 | 1990-01-08 | Nissin Electric Co Ltd | 真空内処理における板状処理物の冷却方法 |
| JPH0682749B2 (ja) * | 1988-06-09 | 1994-10-19 | 日新電機株式会社 | 真空内処理における板状処理物の冷却方法 |
| EP1002887A1 (de) * | 1998-11-20 | 2000-05-24 | Philips Patentverwaltung GmbH | Verfahren und Anordnung zur Herstellung einer Leuchtschicht |
| WO2003088326A3 (en) * | 2002-04-05 | 2005-03-24 | Asm Inc | Method of loading a wafer onto a wafer holder to reduce thermal shock |
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