JP2012031504A - 冷却装置および加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷却装置は、チャンバ211と、基板1を保持するための基板キャリア2であって、チャンバの搬入口からチャンバ内部の停止位置に搬入されて、さらに前記チャンバの搬出口から搬出される基板キャリア2と、チャンバ内の停止位置に搬入された基板キャリア2の両側に配置された第1冷却板3a、及び第2冷却板3bと、第1冷却板3a又は第2冷却板3bのうち少なくとも一つに設けられ、基板にガスを放出するガス放出口4と、ガス放出口4にガスを供給するガス供給手段と、基板キャリア2に近接して第1冷却板及び第2冷却板を移動する移動手段と、を備える。
【選択図】図2
Description
また、本発明の加熱装置によれば、基板の加熱効率を向上させることができ、基板の加熱処理を高速に行うことができる。
なお、本明細書において、「磁気記録媒体」という用語は、情報の記録、読み取りに磁気のみを用いるハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク等の磁気ディスク等に限定されない。例えば、磁気と光を併用するMO(Magneto Optical)等の光磁気記録媒体、磁気と熱を併用する熱アシスト型の記録媒体も含むものとする。
また、基板は、センターに開口部を有する円板状であり、基板の両面に成膜するものである。
次に、図2を参照して本発明の特徴部分である、冷却装置211の内部構成を説明する。図2は、冷却装置211の内部構成を説明するための側断面図である。
なお、移動機構10は、第1冷却板3a及び第2冷却板3bのそれぞれに対して設けられているが、図2においては、冷却ガス供給源40からガス放出口4への冷却ガスの供給を模式的に示すために、第1冷却板3aを駆動させるための移動機構10を便宜上省略している。
なお、本実施形態では、第1冷却板3aのみに、ガス放出口5を設けたが、第2冷却板3bにもガス放出口5を設けてもよい。
なお、本明細書において、「円筒状」とは、ほぼ円筒状を意味し、円筒状の一部が切り欠いていた形状も含むものである。
なお、本実施形態では、第1囲い部5aおよび第2囲い部5bの閉ループの形状を同心円状としているが、これに限定されない。本実施形態では、基板1と第1冷却板3aと第2冷却板3bとを近接して配置した際に(すなわち、冷却動作を行う際に)、基板1の周囲に供給された冷却ガスを基板1近傍の空間から逃さないようにするために、第1囲い部5aおよび第2囲い部5bを設けている。よって、このような作用を奏することができるのであれば、第1囲い部5aおよび第2囲い部5bの形状は、いずれであっても良く、例えば閉ループ状の四角形、五角形、六角形といった多角形であっても良い。
例えば、上述のように冷却ガスとしてヘリウムや水素を用いる場合は、ヘリウムまたは水素が上記第1の面および第2の面との間の空間に存在することにより、基板1から第1冷却板3aおよび第2冷却板3bへの熱の伝達を促進することができる。すなわち、ヘリウムや水素は熱伝達用の媒体として機能することになり、基板1から第1冷却板3aおよび第2冷却板3bに熱をより効率良く伝達することができるので、ヘリウムや水素といった熱伝達媒体となるガスは本発明の冷却ガスに含まれる。
また、温度が低いガス(例えば、基板1よりも温度が低いガス)を冷却ガスとして用いても良い。この場合は、冷却ガス供給源40にて、温度が低いガスを生成して、該冷却ガス供給源40から供給経路4aを介してガス放出口4へと供給すれば良い。この場合は、基板1には該基板1よりも温度が低いガスが吹き付けられるので、基板1から第1冷却板3aおよび第2冷却板3bへの熱の移動による冷却に加えて、上記ガス自体により基板1を冷却することができる。
このように、本発明では、冷却ガスは、間接的に作用して基板1を冷却するガス、および直接的に作用して基板1を冷却するガスの双方を含み、そのガスを用いることによって基板を冷却するものであればいずれのガスも本発明の冷却ガスと言える。
図5は、第1囲い部及び第2囲い部の形状の変形例1を説明する図である。
本変形例では、第1囲い部5aと、第2囲い部5bとは、いずれも基板面の中心を軸とする同心円状に形成された囲い部であり、かつ第1囲い部5aの直径と、第2囲い部5bの直径は等しくなるように形成されている。つまり、図5に示すように、第1冷却板3a及び第2冷却板3bが基板キャリア2に接近した際、第1囲い部5aの先端及び第2囲い部5bの先端が互いに接触するようになっている。
図6は、第1囲い部及び第2囲い部の形状の変形例2を説明する図である。
本変形例における第1囲い部5a及び第2囲い部5bは、いずれも基板キャリア2の開口部の中に挿入されるようになっている。挿入された第1囲い部5a及び第2囲い部5bが基板キャリア2の保持爪とぶつからないように、第1囲い部5a及び第2囲い部5bのいずれにも、基板キャリア2の保持爪を回避するため、切り欠き部(不図示)が形成されている。第1囲い部5aと第2囲い部5bとの間の隙間は、ラビリンス形状を形成しているため、基板1を囲む空間に導入された冷却ガスが漏れにくい構成となっている。
図7は、第1囲い部及び第2囲い部の形状の変形例3を説明する図である。
本変形例では、第1囲い部5a及び第2囲い部5bとは別に、基板キャリア2の基板を保持する側に、両側面に第1凹部及び第2凹部を有する端部6が形成されている。図7に示すように、冷却板3が基板に接近した時に、この第1凹部及び第2凹部に、第1囲い部5a及び第2囲い部5bが挿入されて、第1囲い部5aと第1凹部、及び第2囲い部5bと第2凹部とがラビリンス形状となるように構成されている。
図8は、第1囲い部及び第2囲い部の形状の変形例4を説明する図である。
本変形例では、第1囲い部5a及び第2囲い部5bとは別に、基板キャリア2の基板を保持する側に、第1冷却板3及び第2冷却板3に向かって突き出した端部6が形成されている。上述した変形例と同様に、第1囲い部5a及び第2囲い部5bと端部6との間は、ラビリンス形状となるように構成されている。
なお、図2〜7に例示した形態では、第1囲い部5aおよび第2囲い部5bの双方を設けているが、第1囲い部5aおよび第2囲い部5bのいずれか一方のみを設ける形態であっても良い。
例えば、上記加熱ガスとしては、ヘリウムや水素といった熱伝達媒体となるガスや、基板よりも温度が高いガスなどを用いれば良い。このように、本発明では、加熱ガスは、間接的に作用して基板1を加熱するガス、および直接的に作用して基板1を加熱するガスの双方を含み、そのガスを用いることによって基板を加熱するものであればいずれのガスも本発明の加熱ガスと言える。
図9乃至12を参照して、本発明の第2実施形態に係る冷却装置を説明する。図9は、本発明の第2実施形態に係る冷却装置の全体構成を説明するための側断面図である。図9では図2と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図2に示した、第1実施形態に係る冷却装置では、冷却手段としての冷却板3の内部に冷却水を循環する配管が設けられているのに対し、本実施形態に係る冷却装置では、冷却手段として、基板を冷却するためのペルチェ素子31が設けられている。
セラミック等からなる熱伝達機能を有する熱伝達部30の裏側には、第1金属部35及び第2金属部34に挟持されたペルチエ素子31が設けられている。ペルチエ素子31は、P型半導体素子とN型半導体素子とが交互に等間隔で配置されて構成されている。ペルチエ素子31は、上記電力導入手段に接続された配線36を介して、第1金属部35及び第2金属部34間に電流を流すことで、冷却効果を奏する。ペルチエ素子31の前面側が冷却されると、ペルチエ素子31の後背面側は放熱する。この熱を冷却するため、ペルチエ素子31の後背面側には、ペルチエ素子31を冷却する冷却エアーを導入するためのエアー配管37が設けられている。このエアーがチャンバ内部の真空空間に漏れないように、ペルチエ素子31と熱伝達部30との間は、Oリング33によってシールされている。同様に、熱伝達部30とベース板32との間も、Oリング33によってシールされている。
2 基板キャリア
3a、3b 冷却板
4 ガス放出口
5a、5b 囲い部
10 移動機構
31 ペルチエ素子
40 冷却ガス供給源
Claims (7)
- チャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、基板を冷却するように構成された第1冷却手段と、
前記チャンバ内において前記第1冷却手段と対向配置され、前記基板を冷却するように構成された第2冷却手段と、
前記第1冷却手段と前記第2冷却手段との間の配置領域に、基板を保持している基板保持部を配置するように構成された配置手段と、
前記第1冷却手段および第2冷却手段のうち少なくとも一方に設けられ、基板冷却に寄与するガスを放出するガス放出口と、
前記ガス放出口に前記ガスを供給するガス供給手段と、
前記配置領域に配置された前記基板保持部に近接するように、前記第1冷却手段及び第2冷却手段を移動する移動手段と
を備えることを特徴とする冷却装置。 - 前記第1冷却手段を支持する支持部と前記第2冷却手段を支持する支持部との少なくとも一方に設けられた囲い部であって、自身が設けられた支持部に支持された冷却手段の周囲を囲み、かつ対向する冷却手段の方に延在し、さらに前記自身が設けられた支持部に支持された冷却手段と前記対向する冷却手段とを連通させるように開口された囲い部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。
- 前記第1冷却手段の周囲に設けられ、前記第1冷却手段と前記第2冷却手段との間の空間の少なくとも一部を囲う第1囲い部と、
前記第2冷却手段の周囲に設けられ、前記第2冷却手段と前記第1冷却手段との間の空間の少なくとも一部を囲う第2囲い部とをさらに備え、
前記第1囲い部および前記第2囲い部は、前記移動手段により前記第1冷却手段及び第2冷却手段が前記配置領域に配置された前記基板保持部に接近した際、前記第1囲い部と前記第2囲い部との間の領域がラビリンス形状となるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。 - 前記第1冷却手段および前記第2冷却手段を、前記配置領域に配置された前記基板保持部に向けて移動させるように前記移動手段を制御し、かつ前記ガスを前記ガス放出口に放出するように前記ガス供給手段を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。
- 前記第1冷却手段、及び第2冷却手段は、ペルチェ素子を備えることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。
- 前記ペルチェ素子を冷却するエアーを導入するためのエアー配管をさらに備えること特徴とする請求項5に記載の冷却装置。
- チャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、基板を加熱するように構成された第1加熱手段と、
前記チャンバ内において前記第1加熱手段と対向配置され、前記基板を加熱するように構成された第2加熱手段と、
前記第1加熱手段と前記第2加熱手段との間の配置領域に、基板を保持している基板保持部を配置するように構成された配置手段と、
前記第1加熱手段および第2加熱手段のうち少なくとも一つに設けられ、基板加熱に寄与するガスを放出するガス放出口と、
前記ガス放出口に前記ガスを供給するガス供給手段と、
前記配置領域に配置された前記基板保持部に近接するように、前記第1加熱手段及び第2加熱手段を移動する移動手段と
を備えることを特徴とする加熱装置。
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