JP2000237925A - ワークピース保持装置およびワークピース保持装置を動作させるための方法 - Google Patents

ワークピース保持装置およびワークピース保持装置を動作させるための方法

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JP2000237925A JP2000031696A JP2000031696A JP2000237925A JP 2000237925 A JP2000237925 A JP 2000237925A JP 2000031696 A JP2000031696 A JP 2000031696A JP 2000031696 A JP2000031696 A JP 2000031696A JP 2000237925 A JP2000237925 A JP 2000237925A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークピース保持装置およびホルダのロック
／解放が確実で粒子を形成しない、ワークピース保持装
置の動作方法を提供する。 【解決手段】 真空ユニット用ワークピース保持装置
は、各々熱伝達表面（３）を含む、ベースプレート
（１）内の互いに独立に変位可能な冷却可能／加熱可能
伝達プレート（２）を有する。熱伝達表面は、Ｏリング
（４）に囲まれ、パイプ（５）に接続され、ワークピー
ス（１５）とともにホルダ（１６）によってＯリングに
押付けられ、空隙（２０）を閉じる。負荷なしでのホル
ダとベースプレートとのロック後、熱伝達プレートとホ
ルダとの間で止め部（２３、２２）が働き、空隙幅の決
定まで、熱伝達プレートが気圧で持上がる。パイプから
の熱伝達媒体で空隙を充填する。ワークピースの処理
後、熱伝達プレートが下げられ、再び負荷のない状態へ
ホルダが解放される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】この装置は、気相成長などによって真空
ユニット内で被覆されるべき、ウェハまたはＣＤなどの
プレート状ワークピースを固定するため使用される、真
空ユニット用ワークピース保持装置、および、その動作
のための方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】複数の熱伝達プレートを含み、熱伝達プ
レートそれぞれとともに、ワークピースが、流体熱伝達
媒体、特に良好な熱伝導率を有する気体が中を通される
空隙を囲み、そのため、被覆工程の間、各々の場合気相
を通じて熱伝達プレートを冷却することでワークピース
が冷却されるような態様で、被覆されるよう意図される
ワークピースが熱伝達プレート上に位置付けられる一般
的なタイプのワークピース保持装置（バルツェルス・ア
クチェンゲゼルシャフトのＴＯＰＡＺ−ＲＦＤ）が公知
である。伝達プレートは、ベースプレート内に一体化さ
れ、ワークピースを固定するために役立つホルダがベー
スプレートにねじで止め付けられる。
【０００３】ワークピースの個別の層の調節、特に、各
々の場合に熱伝達プレートとワークピースの下表面との
間に形成される冷却用空隙の調節が、ホルダをわずかに
変形させることで行なわれるこの解決法は、さまざまな
不利点を有する。ねじでの留め付けは手で行なわねばな
らないが、比較的複雑で時間がかかり、操作の誤りを起
こしかねない。たとえば、ねじを締着するときに誤った
トルクが選択されるかもしれず、そのために、冷却用空
隙が不正確に調節され得、ひいてはワークピースが不均
一に冷却され、結果的に不均一な被覆となり得る。ワー
クピースの層を調節する場合には、相互の影響も無視で
きない。さらに、ねじ付けにおいては、極めて容易に粒
子が発生し得、その粒子がワークピース上に定着して製
品の質を損なう。
【０００４】
【発明の概要】したがって、この発明の目的は、動作上
の安全性が高く実質的に自動的に動作する一般的なタイ
プのワークピース保持装置および、ホルダのロックおよ
び解放を確実に行ない、問題を生じさせる粒子の形成が
実質的に完全に回避される、ワークピース保持装置の動
作方法を提供することである。これらの目的は、それぞ
れ請求項１および請求項１０の特徴部分に示す特徴によ
って達成される。さらなる利点は、各場合において複数
のワークピースについて全く独立して行なわれる、空隙
の極めて正確な自動調節、および、被覆の質の改善およ
び損傷の削減につながる、問題を生じさせる粒子の形成
の回避である。この発明による方法によるこの発明によ
るワークピース保持装置の動作中特に、ロックおよび解
放が負荷のかからない態様で行なわれしたがって全く摩
擦を生じさせずに行なわれるので、問題を生じさせる粒
子の形成の危険性が実質的に存在しない。
【０００５】
【詳細な説明】以下にこの発明を、一実施例のみを示す
図を参照しさらに詳細に説明する。
【０００６】ベースプレート１は、たとえば隣り合せに
２つの列に配置されるいくつかの円形熱伝達プレート２
を担持する。各熱伝達プレート２の上側部は、封止要素
としての万能Ｏリング４およびウェブによって境界付け
られる平らな熱伝達表面３を形成する。Ｏリング４から
やや内側において、熱伝達表面３には、複数の孔を通じ
てパイプ５と接続される本質的に閉じられた万能空隙が
あけられる。
【０００７】熱伝達プレート２は、開位置にあるとき
は、各場合において、ベースプレート１の円筒状支持ブ
ロック７上部の支持表面６の上にその下表面が載る。熱
伝達プレート２の万能下向き突出スカート８は、支持ブ
ロック７の横表面と協働する万能シール９を担持する。
熱伝達プレート２の下側中央に配置される円筒状延長部
１０は、支持ブロック７の中央に配置される、ベースプ
レート１内の孔１１内に変位可能に装着される。さら
に、圧力媒体パイプ１２が、支持ブロック７を通って支
持表面６へ延びる。孔１１の上部分は、距離をおいて延
長部１０を囲む。自由な中間空間は、接続チャネル１３
とともに、延長部１０を通ってその端部面に軸方向に延
び、圧力の均衡のため役立つ。さらに、直接延長部１０
へ延びるチャネル１４がベースプレート１を通る。
【０００８】処理中は、たとえば円形のプラスチックデ
ィスク、アルミニウム層の設けられたＣＤの半加工品な
どであり得る、被覆されるべきワークピース１５がＯリ
ング４上に載置される。ハンドル１８を有する真空リフ
タ１７によって熱伝達表面に対して垂直に前後に運動可
能なホルダ１６によって、ワークピース１５はこの位置
に固定される。ハンドル１８は開位置と閉位置との間を
動き、開位置は、図の左側に示されベースプレート１か
らハンドル１８は持上げられており、閉位置は図の右側
に示され、ベースプレート１へとハンドルは下げられて
いる。ホルダ１６は、各熱伝達プレート２に対向して、
万能突起部１９を有し、突起部１９は、熱伝達表面３の
方を向く固定用止め部を形成し、閉位置にあるときはワ
ークピース１５の端縁領域を押す。ワークピース１５は
Ｏリング４に対して押込まれ、Ｏリング４はこれによっ
て弾力的に圧縮され、ワークピースの下表面と熱伝達表
面３との間に形成された空隙を封止するが、空隙の幅は
１ｍｍ以下であり、特に０．３ｍｍ以下であるが、好ま
しくは約０．１ｍｍ以下である。
【０００９】ホルダ１６は、熱伝達プレート２の方を向
き熱伝達表面３と平行な止め部表面２２を形成する、万
能端縁ウェブおよび連続中央ウェブの、ウェブ２１を有
する。閉位置にあるときは、ウェブは熱伝達プレート２
上の対向する止め部表面２３と当接し、止め部表面とと
もにホルダ１６に対しての熱伝達プレート２の位置を決
定する止め部を形成する。
【００１０】閉位置内にホルダ１６をロックするため、
ベースプレート１は、複数のボルト２５を備えるロック
装置を有し、複数のボルト２５は、圧力ライン２４によ
って好ましくは気圧により前後に押され得、ホルダ１６
内の対応する凹部２６に係合する。
【００１１】真空チャンバの排気前に、ワークピース１
５はＯリング４上に手動で位置付けられる。各場合にお
いて、その後空隙２０がパイプ５を通じて排気され、漏
れがないか調べられ、ホルダ１６が上に位置付けられ、
ボルト２５を前に押すことによって、前記ホルダとベー
スプレート１との間のロックがかけられる。この動作
は、まだベースプレート１およびホルダ１６が互いにク
ランプされていないので、負荷のかからない態様で行な
われるため実質的に摩擦を伴わない。これらの部分のク
ランピングは、熱伝達プレート２へ、同様に気圧によっ
てホルダ１６に対して方向付けられる弾性力をかけ、す
なわち、各場合において、圧力媒体パイプ１２を通じて
熱伝達プレート２の下側部と支持表面６との間の空隙に
圧縮ガスを通し、対向する止め部表面２３が止め部２２
と当接するまで前記熱伝達プレートを持上げ、それによ
って、熱伝達プレート２とホルダ１６との間の止め部が
作用し、その相対的位置が決定されることによって、こ
の後にのみ行なわれる。
【００１２】熱伝達表面３に対してのワークピース１５
の位置は、次に、ワークピース１５の表面と突起部９の
下側部との間に形成される固定用止め部によって同様に
正確に規定され、さらに同様にワークピース１５の一定
した厚みおよび空隙２０の幅が確定される。伝達プレー
ト２の別個の可動性およびそれらに作用する力の特性の
ため、熱伝達プレートはすべてともに気圧によって動作
させられるが、各場合において熱伝達プレートの相互の
影響はなく、空隙２０が確定される。
【００１３】そして、真空チャンバが排気され、各場合
において、パイプ５を通じて、流体熱伝達媒体、特に良
好な熱伝導率を有する気体、たとえばヘリウムなどで空
隙２０が充填され、それによって、好ましくは水などの
冷却媒体を通すことによってチャネル１４を通じて冷却
される熱伝達プレート２とワークピース１５との間の優
れた均一な熱接触が生まれる。この後、同時にワークピ
ース１５を各場合において熱伝達プレート２および気体
で充填された空隙２０によって冷却しつつ、気相成長
法、陰極スパッタまたは同様の処理によって被覆が実行
できる。
【００１４】被覆処理の終了後、真空チャンバに空気が
送られる。そして、各場合において圧力媒体パイプ１２
を通じて熱伝達プレート２の下表面と支持表面６との間
の空隙から空気が取除かれ、前記熱伝達プレートがそれ
によって下へ下げられる。そしてホルダ１６とベースプ
レート１との間で働いていたロックが解除され、ボルト
２５が負荷のかからない態様で凹部２６から再び引出さ
れる。ロック２５は負荷のかからない態様で前に押され
後ろ向きに引出されるため、したがって実質的に摩擦を
伴わない態様で動作させられるため、問題を生じさせる
粒子の形成が実質的に完全に回避される。最後に、空隙
２０から気体が取除かれ、空隙に空気がどっと流され
る。そしてホルダ１６が上に上げられワークピース１５
が取除かれる。
【００１５】もちろん、上述の装置の動作のさまざまな
変形例が考えられる。たとえば、熱伝達媒体は液体であ
ってもよい。また、このことは圧力媒体についても言
え、すなわち、熱伝達プレートは気圧によってではなく
液圧的に持上げられてもよく、さらにロック装置につい
ても同じ事が言える。最後に、装置はワークピースを冷
却するためではなく、ワークピースを加熱するために使
用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 左はこの発明によるワークピース保持装置の
開位置での断面図、右は閉位置での断面図である。
【符号の説明】
１ ベースプレート、２ 熱伝達プレート、３ 熱伝達
表面、４ Ｏリング、５ パイプ、６ 支持表面、７
支持ブロック、８ スカート、９ シール、１０ 延長
部、１１ 孔、１２ 圧力媒体パイプ、１３ チャネ
ル、１４ チャネル、１５ ワークピース、１６ ホル
ダ、１７ 真空リフタ、１８ ハンドル、１９ 突起
部、２０ 空隙、２１ ウェブ、２２ 止め部表面、２
３ 対向止め部表面、２４ 圧力ライン、２５ ボル
ト、２６ 凹部。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 真空ユニット用ワークピース保持装置で
    あって、 パイプ（５）に接続され、熱伝達表面（３）からワーク
    ピースを分離し熱伝達媒体を受けるよう意図される空隙
    （２０）を保ちつつ熱伝達プレート（２）上にワークピ
    ース（１５）を支持するための封止要素により囲まれる
    熱伝達表面（３）を備える少なくとも１つの熱伝達プレ
    ート（２）を担持するベースプレート（１）を備え、 閉位置と開位置との間を熱伝達表面（３）に対して垂直
    に変位可能であり、閉位置においてワークピース（１
    ５）を封止要素へと押付けるよう意図される熱伝達表面
    （３）の方に向いた少なくとも１つの固定用止め部を有
    するホルダ（１６）を含み、さらに、 閉位置において、ベースプレート（１）とホルダ（１
    ６）との間で作用するロック装置を含み、 熱伝達プレート（２）は熱伝達表面（３）に対して垂直
    にベースプレート（１）に関し変位可能であり、止め部
    が熱伝達プレート（２）とホルダ（１６）との間で作用
    するよう設けられ、閉位置においてホルダと熱伝達プレ
    ートとの相対的な位置を決定することを特徴とする、ワ
    ークピース保持装置。
  2. 【請求項２】 ワークピース（１５）を熱伝達表面
    （３）から分離する空隙（２０）の幅を調節するため、
    閉位置において、熱伝達プレート（２）は、止め部によ
    ってその作用が限定されるホルダ（１６）向きの力を受
    け得ることを特徴とする、請求項１に記載ワークピース
    用保持装置。
  3. 【請求項３】 熱伝達表面（３）からワークピース（１
    ５）を分離する空隙（２０）の幅は、１ｍｍ以下であ
    り、特定的には、０．３ｍｍ以下であることを特徴とす
    る、請求項１または２に記載のワークピース保持装置。
  4. 【請求項４】 液圧式または好ましくは気圧式の手段
    が、力を印加するため設けられることを特徴とする、請
    求項２または３に記載のワークピース保持装置。
  5. 【請求項５】 熱伝達プレート（２）の下表面は、ベー
    スプレート（１）の支持表面（６）上に載置され、支持
    表面（６）に圧力媒体パイプ（１２）が開いていること
    を特徴とする、請求項４に記載のワークピース保持装
    置。
  6. 【請求項６】 支持表面（６）は支持ブロック（７）の
    頂部を形成し、支持ブロック（７）の横表面に対して万
    能シール（９）を介して封止される熱伝達プレート
    （２）の下向きスカート（８）が被さるように突出する
    ことを特徴とする、請求項５に記載のワークピース保持
    装置。
  7. 【請求項７】 熱伝達プレート（２）は、熱伝達プレー
    トの下側部に装着されベースプレート（１）内の孔（１
    １）内に変位可能に装着される少なくとも１つの延長部
    （１０）を有することを特徴とする、請求項１から６の
    いずれかに記載のワークピース保持装置。
  8. 【請求項８】 ベースプレート（１）とホルダ（１６）
    との間で作用するロック装置は、液圧的または好ましく
    は気圧的に動作され得ることを特徴とする、請求項１か
    ら７のいずれかに記載のワークピース保持装置。
  9. 【請求項９】 ロック装置は、前に押込まれ得後に引き
    戻され得、熱伝達表面（３）に対して少なくともほぼ平
    行にベースプレート（１）内に変位可能に装着され、ホ
    ルダ（１６）内の対応する凹部（２６）と係合するよう
    意図されるロック（２５）を含む、請求項１から８のい
    ずれかに記載のワークピース保持装置。
  10. 【請求項１０】 ベースプレート（１）およびホルダ
    （１６）は各々、単一の部分として形成され、ベースプ
    レート（１）は互いに独立して変位可能な複数の熱伝達
    プレート（２）を有することを特徴とする、請求項１か
    ら９のいずれかに記載のワークピース保持装置。
  11. 【請求項１１】 ワークピース（１５）の処理を開始す
    る前に、ホルダ（１６）が閉位置にされベースプレート
    （１）とロックされ、ワークピース（１５）の処理の後
    にホルダ（１６）が解放されて開位置へ戻されるワーク
    ピース保持装置を動作させるための方法であって、ワー
    クピース（１５）の処理の間、熱伝達プレート（２）に
    はホルダ（１６）に対して方向付けられる力がかけられ
    るが、ホルダのロックおよび解放中は力がかけられない
    ことを特徴とする、ワークピース保持装置を動作させる
    ための方法。
  12. 【請求項１２】 ワークピースの処理の開始時に、良好
    な熱伝導率を有する気体、特定的には、ヘリウムが、熱
    伝達表面（３）とワークピース（１５）の下側部との間
    の空隙（２０）へと熱伝達媒体として通されることを特
    徴とする、請求項１１に記載のワークピース保持装置を
    動作させるための方法。
JP2000031696A 1999-02-12 2000-02-09 ワークピース保持装置およびワークピース保持装置を動作させるための方法 Withdrawn JP2000237925A (ja)

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