JP2004528721A - 支持体およびその上にガス支持され回転駆動される基板保持器から構成される装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に対する迅速な熱処理を可能とする装置を提供する。
【解決手段】本発明は、支持体（１）及びその上にガス支持され回転駆動される基板保持器（２）から構成される装置に関するもので、ガス支持および回転駆動は支持体（１）および基板（２）の間の分離面（７）にノズル（１１、１２）から流入するガスにより形成される。支持体及び基板保持器（２）はリングとして形成され、リングは自動調心性を持って互いに重なり、１つのリング（１）は、他のリング（２）のリング状の溝に噛み合うリング状の突起を備えている。
【選択図】図２

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体及びその上にガス支持され回転駆動される基板保持器から構成される装置に関するもので、ガス支持及び回転駆動は支持体及び基板の間の分離ギャップにノズルから流入するガスにより形成される。
【背景技術】
【０００２】
このような装置はアメリカ特許第４８６０６８７号により既知である。この文書では支持体は一枚の板から構成され、板から中心ピンが突き出している。中心ピンの周囲には螺旋状の溝が設けられ、その中にノズルが開口し、ノズルを通してガスが弓形溝に流入する。ピンの上に円板状の板が置かれ、ノズルから流入するガスによってガス支持される。弓形溝によって方向を変えられたガス流は、板を流れの方向に動かし、粘性による回転駆動を発生させる。
【０００３】
基板保持器及びその上に置かれた板は、下側から例えば高周波によって加熱される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、基板保持器上の置かれた基板に対する迅速な熱処理を可能とする装置を提供するという課題に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、先ず本質的に請求項１の対象物により解決され、保持体及び基板保持器がリングとして形成されることに重点が置かれる。さらに別の請求項に述べる対象物は、請求項１の対象物を有利にさらに発展させたもの、並びに同時に請求項１の対象物及び上述の課題と無関係な、独自の技術的解決策の提案である。これはリングを自動調心性を持って互いに重ねることに主眼を置いている。このため、１つのリングは、別のリングにおけるリング状の溝と噛み合うリング状の突起を備えることができる。リング状の突起は、別のリングの対応する対向くさび面に噛み合うくさびとして形成することができる。基板はその縁だけで回転駆動されるリングに支えられる。さらに別の芯出し手段及び支持補助手段は必要としない。特に、仮想の回転中心軸の部分には何もない。すなわち、回転するリングの上に置かれた基板は、下側からも例えば赤外線放射によって加熱することができる。同時に上側からも基板に対する照射を行なうことができるので、加熱の均一性が改善される。ノズルは既知の従来の技術と同様に溝、特に弓形溝に開口する。しかし、従来の技術と違って、弓方溝は反対方向の流れを形成することができるように構成される。こうすることによって、回転駆動されるリングを異なった回転方向に回転させることができる。しかも対向する流れによって制動することもできる。この場合、制動は両方のリングの間を熱的に絶縁する機能を持つガスクッションだけで実施される。これによって、回転駆動することができるリングを熱絶縁された静止状態とする。静止状態への制動は、回転駆動と同様に粒子なしで、すなわち固体摩擦なしで実施される。リングは水晶又はセラミックで製作することができる。特に、下側リングはこの材料から製作される。本発明による装置は、特に半導体部品の製作工程における半導体円板の熱処理装置の部品である。この装置は特に、円板状の基板をその縁で下側から支持するために使用され、その支持は、装置のその他の部品からできるだけ熱的に絶縁したものでなければならない。本発明により、この目的は達成される。さらに、回転させることによって、熱処理が回転対称で均一に実施されることが確実となる。したがって、大きな寸法のものにおいても高度な均一性が保証される。本発明をさらに発展させて、基板の縁を回転駆動されるリング状に取り付けた針状の先端だけで支えるようにすることができる。これによって、接触面を介する熱伝導による熱の基板への進入又は基板からの放出を最低限に押えることができる。これは熱処理の均一性を促進する。
【発明の効果】
【０００６】
基板の熱処理が迅速に、均一に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明の実施例を添付した図面によって説明する。
【０００８】
図で図式的に表示した装置は、半導体ウエハを熱処理するための装置の部品である。この処理は不活性ガスの雰囲気で実施することができる。このため基板と呼ばれるウエハ３は、上側からランプによって加熱される。ランプから放射される赤外線の光６は基板の上側を加熱する。これらのランプから放射される赤外線の光５は基板３を下側から加熱する。
【０００９】
装置は、水晶又はセラミックから製作することができる静止リング１を備えている。静止リング１の上側に回転駆動されるリング２が置かれる。両方のリングはほぼ同じ大きさである。
【００１０】
回転駆動されるリング２の上に基板３の縁が支えられる。したがって、基板３は基板保持器２の上に中空状態で支えられる。
【００１１】
静止リング１及び回転リング２の間にある分離面には、リング状の突起が形成される。このリング状の突起は静止リング１に配置することが好ましい。このリング状の突起は回転リング２の、対応するリング状の凹み溝と噛み合っているので、両方のリングの形状的に拘束された芯出しが互いに確保される。
【００１２】
図４に表示した実施例において、リング状の突起は屋根の形状を有している。対応する溝は切欠の形状を有している。
【００１３】
図５に表示した実施例において、突起は図２に表示した実施例のように断面が円弧の形状である。回転リング２の熱膨張のため、突起に組み合わされるリング２の溝は、半径方向の内側にずらして配置される。
【００１４】
静止リング１にガス導入管８が設けられ、ノズル１１又は１２に開口する。ノズル１１又は１２は、両方のリング１、２の間の分離面に開口する。ノズル１１、１２から流入するガスによって、両方のリング１、２の間に隙間７が形成される。この隙間は回転リング１に対するガスベアリングを形成する。
【００１５】
特に図３から分かるように、ノズル１１、１２は弓形溝９、１０に開口する。この弓形溝９、１０は、ノズル１１、１２から流入するガスに、溝の延びる方向を向く好ましい方向の流れを発生させる。図３に表示された溝１０及び１１における両方の流れの方向は、互いに反対方向に向いている。溝１０、１１を流れるガス流との粘性的な結合により、回転リング２は回転運動する。
【００１６】
それぞれの場合、多数の弓形溝９、１０が設けられ、溝９、１０はリングの周方向に均等に交互に配置される。溝９だけを通ってガスが流れると、回転リングは時計方向に回転する。それと反対に、溝１０だけを通ってガスが流れると、回転リング２は反時計方向に回転する。流れの方向を切り替えると回転しているリング１に制動が掛けられる。両方のノズル１１、１２を介して、ガス流がそれぞれ溝９、１０に導かれると、両方の回転モーメントが発生する。これによってガスベアリングは回転なしで作動する。
【００１７】
リング２の回転駆動および制動は、リング１に対して熱的に絶縁した状態で実施される。制動位置において、両方のガス流をバランスさせることにより、熱的に絶縁された静止状態が得られる。
【００１８】
回転駆動するリング２の材料として、低い熱吸収性を有する材料が好ましい。特に低い赤外線吸収性を有する材料が使用される。
【００１９】
図６及び図７に表示した代替案では、基板３は回転駆動リング２に配置される３個の針状の突起１３だけで支えられる。これによって基板３及び回転駆動リング２の間の平面接触を最低限に押えることができる。これによって基板３の熱絶縁支持がさらに改善される。
【００２０】
開示されたすべての特徴は本発明に対し基本的なものである。従って、対応する／添付の優先書類（事前出願のコピー）の開示もまたすべて本出願の開示内に含まれるものであり、その目的のためこれらの書類の特徴もこの出願の請求事項に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】装置の平面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩにおける断面である。
【図３】図１の静止リングの範囲ＩＩＩの局部拡大図である。
【図４】第２の実施態様の図２による表示である。
【図５】第３の実施態様の図２による表示である。
【図６】別の実施例において、上側に置かれた基板を取り除いた回転駆動リングの平面図である。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面である。

Claims (13)

1. 保持体（１）及びその上に支持され回転駆動される基板保持器（２）から構成され、ガス支持及び回転駆動が保持体（１）及び基板（２）の間の分離面（７）にノズル（１１、１２）から流入するガスにより形成される装置において、
   保持体（１）及び基板保持器（２）が、リングとして形成されることを特徴とする装置。
2. 特に、リングが自動調心性を持って互いに重ねられることを特徴とする請求項１による装置。
3. 特に、１つのリングに、他のリングにおけるリング状の溝と噛み合うリング状の突起を設けたことを特徴とする請求項１及び２の何れかによる装置。
4. 特に、基板がその縁だけで回転駆動されるリング（２）に支持されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかによる装置。
5. 特に、基板が最低限の接触、好ましくは針状の突起（１３）の先端だけで支えられることを特徴とする請求項１乃至４の何れかによる装置。
6. 特に、ノズル（１１、１２）が溝内、特に弓形溝（１０、１２）に開口することを特徴とする請求項１乃至５の何れかによる装置。
7. 特に、溝内をガス流が反対方向に流れる弓形溝が、交互に配置されることを特徴とする請求項１乃至６の何れかによる装置。
8. 特に、回転リング（１）のガス支持及び回転駆動のため、反対方向に向いた駆動ガス流を特徴とする請求項１乃至６の何れかによる装置。
9. 特に、基板（３）が下側からリング（１、２）を通して照射加熱されることを特徴とする請求項１乃至８の何れかによる装置。
10. 特に、保持体（１）及び／又は基板保持器が水晶又はセラミックにより構成されることを特徴とする請求項１乃至９による何れかの装置。
11. 特に、回転駆動されるリングが僅かな熱吸収性を有していることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかによる装置。
12. 特に、装置が半導体皮膜の熱処理用の装置の部品であることを特徴とする請求項１乃至１１による何れかの装置。
13. 支持体（１）及びそれに回転駆動されるように支持される基板保持器（２）を有し、その上に平らな対象物（３）を置くことができ、支持体（１）及び保持体（２）の間の分離面に開口するノズルから流入するガスによって、基板保持器の下にガスクッションを形成させることができ、その上に基板保持器（２）が方向性を持つガス流によって駆動されるように置かれた、半導体、ガラス又は金属基板のように、特に平らな対象物を短時間で熱処理するための装置において、
    支持体（１）及び基板保持器（２）がリングとして形成され、かつ装置が特に１乃至１２の請求項の何れかにより構成されることを特徴とする装置。