JP3267987B2 - 工作物を支持する装置 - Google Patents
工作物を支持する装置Info
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- platen
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- wafer
- enclosure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D5/00—Supports, screens, or the like for the charge within the furnace
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
- F27D2003/0068—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities comprising clamps or tongs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
- F27D7/06—Forming or maintaining special atmospheres or vacuum within heating chambers
- F27D2007/066—Vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D2099/0061—Indirect heating
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作物を支持するため
の装置に関する。本発明は特に、真空システム内での半
導体ウェーハ（基板）の支持に関するが、これに限られ
るわけではない。
の装置に関する。本発明は特に、真空システム内での半
導体ウェーハ（基板）の支持に関するが、これに限られ
るわけではない。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハを加工するにあたって
は、処理作業の少なくともいくつかを減圧下で行なうこ
とが往々にして必要である。これを必要とするプロセス
としては、薄膜スパッタリング（溶射法）、プラズマエ
ッチング及びプラズマ強化化学蒸着を含む化学蒸着があ
る。半導体ウェーハを処理するための装置の中では、エ
ンクロージャ内のプラテンの上に半導体ウェーハが支持
され、次にこのエンクロージャ内の圧力が低下させられ
る。例えばプラテンの組織からのウェーハの汚染が全く
ないようにすることが大切である。このような理由か
ら、ウェーハの汚染の危険性を最小限におさえるよう、
高度に研磨された表面をもつ金属プラテンを用いるとい
うのが標準的な実践方法である。
は、処理作業の少なくともいくつかを減圧下で行なうこ
とが往々にして必要である。これを必要とするプロセス
としては、薄膜スパッタリング（溶射法）、プラズマエ
ッチング及びプラズマ強化化学蒸着を含む化学蒸着があ
る。半導体ウェーハを処理するための装置の中では、エ
ンクロージャ内のプラテンの上に半導体ウェーハが支持
され、次にこのエンクロージャ内の圧力が低下させられ
る。例えばプラテンの組織からのウェーハの汚染が全く
ないようにすることが大切である。このような理由か
ら、ウェーハの汚染の危険性を最小限におさえるよう、
高度に研磨された表面をもつ金属プラテンを用いるとい
うのが標準的な実践方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】半導体ウェーハの処理
を実施する場合には、通常特定のウェーハ温度を急速に
達成すること及び処理作業中この特定の温度を維持する
ことが必要である。プラテン及びエンクロージャの温度
を制御するための技術は充分に確立されているが、この
ような技術はつねに満足のいくウェーハ温度の制御とい
う結果を達成してくれるわけではない。特にウェーハと
プラテンの間には通常高い熱抵抗があり、ウェーハをプ
ラテンに機械的に締めつけること又はウェーハとプラテ
ンの間にガスを導入することによってこの問題を克服し
ようとする提案がなされてきたものの、このような技術
は全面的に成功をもたらすものではなかった。ガスの導
入は同時にウェーハに対する応力もひき起こすという欠
点をもち、機械的締めつけは粒子を発生する可能性があ
る。
を実施する場合には、通常特定のウェーハ温度を急速に
達成すること及び処理作業中この特定の温度を維持する
ことが必要である。プラテン及びエンクロージャの温度
を制御するための技術は充分に確立されているが、この
ような技術はつねに満足のいくウェーハ温度の制御とい
う結果を達成してくれるわけではない。特にウェーハと
プラテンの間には通常高い熱抵抗があり、ウェーハをプ
ラテンに機械的に締めつけること又はウェーハとプラテ
ンの間にガスを導入することによってこの問題を克服し
ようとする提案がなされてきたものの、このような技術
は全面的に成功をもたらすものではなかった。ガスの導
入は同時にウェーハに対する応力もひき起こすという欠
点をもち、機械的締めつけは粒子を発生する可能性があ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従って、本発明に従う
と、工作物に隣接するプラテンの表面には、工作物へ又
は工作物からの伝熱を助けるコーティングがほどこされ
ることが提案される。
と、工作物に隣接するプラテンの表面には、工作物へ又
は工作物からの伝熱を助けるコーティングがほどこされ
ることが提案される。
【０００５】熱がウェーハへ又はウェーハから伝達され
うる方法のうち、対流は、圧力が通常低下させられてい
ることから半導体ウェーハを加工する場合に無視できる
ほどの影響しか及ぼさないということがわかる。従って
一見して、対流に対する代替案は伝導であり、先行技術
の提案は全て、例えば上述の締めつけ措置などにより伝
導を増大させることを追求していた。しかしながら、出
願人は、１トル（Ｔｏｒｒ）未満のガスが存在する中で
ウェーハを平らな金属製プラテン上で締めつけ解除した
ときの半導体ウェーハとプラテンの間の伝導量を調査
し、線形伝熱係数がおよそ１０ワットメートル−２ケル
ビン−１であることを発見した。出願人は、放射によっ
てウェーハから伝達される熱が４００ケルビンという低
いウェーハ温度についてこの数字と比較可能なものであ
りうるということ、従って放射による熱の伝達を助ける
ようなコーティングをプラテン上にほどこすことが可能
になること、を認識した。
うる方法のうち、対流は、圧力が通常低下させられてい
ることから半導体ウェーハを加工する場合に無視できる
ほどの影響しか及ぼさないということがわかる。従って
一見して、対流に対する代替案は伝導であり、先行技術
の提案は全て、例えば上述の締めつけ措置などにより伝
導を増大させることを追求していた。しかしながら、出
願人は、１トル（Ｔｏｒｒ）未満のガスが存在する中で
ウェーハを平らな金属製プラテン上で締めつけ解除した
ときの半導体ウェーハとプラテンの間の伝導量を調査
し、線形伝熱係数がおよそ１０ワットメートル−２ケル
ビン−１であることを発見した。出願人は、放射によっ
てウェーハから伝達される熱が４００ケルビンという低
いウェーハ温度についてこの数字と比較可能なものであ
りうるということ、従って放射による熱の伝達を助ける
ようなコーティングをプラテン上にほどこすことが可能
になること、を認識した。
【０００６】このことを念頭において、出願人はコーテ
ィングの望ましい特性を調査し、高温（例えば２００℃
以上）により影響を受けない事だけでなくコーティング
は以下の特徴のうちの１つ又は複数を通常有するべきで
あるということを認めた。
ィングの望ましい特性を調査し、高温（例えば２００℃
以上）により影響を受けない事だけでなくコーティング
は以下の特徴のうちの１つ又は複数を通常有するべきで
あるということを認めた。
【０００７】１．コーティングは高い放射率を有するこ
とが望ましい。一般に、プラテン上のコーティングの放
射率は、工作物の放射率に等しいか好ましくはそれを上
回っているべきである。プラテンのコーティングの放射
率は、工作物の放射率が例えば表面上への金属層の蒸着
などによって加工中に増大する可能性があることからみ
て、工作物の放射率よりも大きいことが好ましい。それ
に続いて、工作物の温度がプラテンの温度に近似してく
るにつれて、工作物から放出される放射量は工作物によ
り吸収される放射量と比較できるほどになりうる。かく
して、この工作物がシリコンウェーハである場合、波長
１μｍにおける放射率は０．７に等しいか又は好ましく
はそれを上回るものであるべきである。
とが望ましい。一般に、プラテン上のコーティングの放
射率は、工作物の放射率に等しいか好ましくはそれを上
回っているべきである。プラテンのコーティングの放射
率は、工作物の放射率が例えば表面上への金属層の蒸着
などによって加工中に増大する可能性があることからみ
て、工作物の放射率よりも大きいことが好ましい。それ
に続いて、工作物の温度がプラテンの温度に近似してく
るにつれて、工作物から放出される放射量は工作物によ
り吸収される放射量と比較できるほどになりうる。かく
して、この工作物がシリコンウェーハである場合、波長
１μｍにおける放射率は０．７に等しいか又は好ましく
はそれを上回るものであるべきである。
【０００８】２． コーティングはプラズマ噴霧により
生成されることが好ましい。コーティングを形成するた
めにプラズマ噴霧を使用することは、それによりコーテ
ィングに非結晶構造及び擾れた付着力が与えられ、粒子
が落ちる危険性が減り、硬く耐摩耗性あるコーティング
が生成されるという理由から、重要なことである。
生成されることが好ましい。コーティングを形成するた
めにプラズマ噴霧を使用することは、それによりコーテ
ィングに非結晶構造及び擾れた付着力が与えられ、粒子
が落ちる危険性が減り、硬く耐摩耗性あるコーティング
が生成されるという理由から、重要なことである。
【０００９】３． コーティングは、最小１０μｍの厚
みを有することが望ましい。出願人は、これ未満の厚み
ではつねに充分に高い効果が得られるとは限らないとい
うことを発見した。
みを有することが望ましい。出願人は、これ未満の厚み
ではつねに充分に高い効果が得られるとは限らないとい
うことを発見した。
【００１０】４． コーティングの厚みは５０μｍ未満
であることが望ましい。コーティングの厚みがこれ以上
になると、コーティング自体の熱伝導率が問題となりう
る。
であることが望ましい。コーティングの厚みがこれ以上
になると、コーティング自体の熱伝導率が問題となりう
る。
【００１１】５． コーティングは粗化された表面を提
供することが望ましい。この特徴は、工作物とプラテン
の間の空間にガスが放出される場合に特に重要である。
ミクロ規模の粗さのテクスチュア（きめ）は、ガスとプ
ラテンの間の伝熱を改善する。従って、例えばコーティ
ングは３μｍ乃至５μｍの表面粗度を有していてよい。
代替的には、この表面は、ガス分子がプラテンの表面と
多くの衝突を行なうよう多数の孔を有していてもよい。
このことはさらに、ガス／プラテン界面の熱抵抗が低減
された場合、より低い圧力が必要とされ従ってガスによ
りひき起こされる工作物上の応力は低減される、という
利点をも提供する。
供することが望ましい。この特徴は、工作物とプラテン
の間の空間にガスが放出される場合に特に重要である。
ミクロ規模の粗さのテクスチュア（きめ）は、ガスとプ
ラテンの間の伝熱を改善する。従って、例えばコーティ
ングは３μｍ乃至５μｍの表面粗度を有していてよい。
代替的には、この表面は、ガス分子がプラテンの表面と
多くの衝突を行なうよう多数の孔を有していてもよい。
このことはさらに、ガス／プラテン界面の熱抵抗が低減
された場合、より低い圧力が必要とされ従ってガスによ
りひき起こされる工作物上の応力は低減される、という
利点をも提供する。
【００１２】６． コーティングは、特に高い真空処理
システムのために高放射率の金属酸化物を含んでいるこ
とが望ましい。このような高放射率金属酸化物はすぐれ
た温度安定性、耐腐蝕性及び機械的摩耗耐性を有する。
コーティングは、減圧下で劣化させ又はガスを抜いては
ならない。これはこのようにするとプロセス又は工作物
が汚染されることになるからである。例えば、酸化クロ
ムが適当である。化学的攻撃に対する優れた耐性はプラ
テンの化学的洗浄を可能にする。さほど厳しくない洗浄
度レベルしか必要とされていないシステムについては、
ＳＰＥＲＥＸという商標で知られているもののような黒
色高温ペイントが適当であるかもしれない。
システムのために高放射率の金属酸化物を含んでいるこ
とが望ましい。このような高放射率金属酸化物はすぐれ
た温度安定性、耐腐蝕性及び機械的摩耗耐性を有する。
コーティングは、減圧下で劣化させ又はガスを抜いては
ならない。これはこのようにするとプロセス又は工作物
が汚染されることになるからである。例えば、酸化クロ
ムが適当である。化学的攻撃に対する優れた耐性はプラ
テンの化学的洗浄を可能にする。さほど厳しくない洗浄
度レベルしか必要とされていないシステムについては、
ＳＰＥＲＥＸという商標で知られているもののような黒
色高温ペイントが適当であるかもしれない。
【００１３】本発明によると、プラテンは通常エンクロ
ージャ内に入射する放射熱の大部分を吸収し、従って工
作物内の温度分布の均等性を改善すべく高い熱伝導力を
もつことが好ましい。従って、金属製のプラテンが好ま
れる。さらに、プラテンにはこの温度を制御するため加
熱及び／又は冷却用の手段が具備されていてもよい。
ージャ内に入射する放射熱の大部分を吸収し、従って工
作物内の温度分布の均等性を改善すべく高い熱伝導力を
もつことが好ましい。従って、金属製のプラテンが好ま
れる。さらに、プラテンにはこの温度を制御するため加
熱及び／又は冷却用の手段が具備されていてもよい。
【００１４】本発明は、工作物がプラテン上に載ってい
る場合に使用することもできるし、或いは又プラテンに
対して工作物が締めつけられていてもよい。この締めつ
けは、ガス圧が工作物を混乱させるのを防ぐため、工作
物とプラテンの間の空間内にガスが導入される場合に必
要なものである。ガスが存在する場合、このガスはプラ
テンと工作物の間の伝熱を改善するようなガスが選択さ
れる。低分子量のガスが最高の固有熱伝導率を有するこ
とがわかっており、従って、ウェーハとプラテンの間の
ガスとして標準的に選ばれるのはへリウムである。しか
しながら、出願人は、２価又は多価の軽量ガスが、へリ
ウムといった１価のガスに比べ固体表面とのより多くの
エネルギー伝達様式を提供できることを認識した。従っ
て、工作物とプラテンの間にこのような軽量の２価又は
多価のガスを使用することは、本発明の独立した一実施
態様である。
る場合に使用することもできるし、或いは又プラテンに
対して工作物が締めつけられていてもよい。この締めつ
けは、ガス圧が工作物を混乱させるのを防ぐため、工作
物とプラテンの間の空間内にガスが導入される場合に必
要なものである。ガスが存在する場合、このガスはプラ
テンと工作物の間の伝熱を改善するようなガスが選択さ
れる。低分子量のガスが最高の固有熱伝導率を有するこ
とがわかっており、従って、ウェーハとプラテンの間の
ガスとして標準的に選ばれるのはへリウムである。しか
しながら、出願人は、２価又は多価の軽量ガスが、へリ
ウムといった１価のガスに比べ固体表面とのより多くの
エネルギー伝達様式を提供できることを認識した。従っ
て、工作物とプラテンの間にこのような軽量の２価又は
多価のガスを使用することは、本発明の独立した一実施
態様である。
【００１５】本発明のもう１つの態様は、プラテン上に
工作物を載置しとり外すことに関している。プラテンは
複数のピンとの関係においてエンクロージャ内を移動で
きるということが提案されている。工作物がプラテン上
に載った状態で、工作物に隣接するプラテンの表面がピ
ン端部を超えて存在する位置からピン端部がこの表面を
超えて突出する位置まで移動してしまうまで、ピンとの
関係において軸方向にプラテンを滑動させることができ
る。このとき、工作物はピン端部上に支持され、工作物
を除去できるようにするため、工作物とプラテンの間に
移送機構を通すことが可能になる。同様に、この移送用
機構は工作物をピンの上に位置づけることができ、次に
ピンは移動して工作物を支え、移送用機構は除去され、
プラテンは工作物を支持するべくピン上を滑動する。ピ
ンは直接プラテンを通して延びていてもよいし、或いは
又、ピンが中を通って延びるような、プラテンと固着し
た例えば絶縁材料製のブロックがあってもよい。
工作物を載置しとり外すことに関している。プラテンは
複数のピンとの関係においてエンクロージャ内を移動で
きるということが提案されている。工作物がプラテン上
に載った状態で、工作物に隣接するプラテンの表面がピ
ン端部を超えて存在する位置からピン端部がこの表面を
超えて突出する位置まで移動してしまうまで、ピンとの
関係において軸方向にプラテンを滑動させることができ
る。このとき、工作物はピン端部上に支持され、工作物
を除去できるようにするため、工作物とプラテンの間に
移送機構を通すことが可能になる。同様に、この移送用
機構は工作物をピンの上に位置づけることができ、次に
ピンは移動して工作物を支え、移送用機構は除去され、
プラテンは工作物を支持するべくピン上を滑動する。ピ
ンは直接プラテンを通して延びていてもよいし、或いは
又、ピンが中を通って延びるような、プラテンと固着し
た例えば絶縁材料製のブロックがあってもよい。
【００１６】即ち、本発明によれば、エンクロージャ
と、エンクロージャ内の圧力を低下させるための手段
と、工作物を支持するためのエンクロージャ内のプラテ
ンと、前記工作物を加熱するための加熱手段とを具備し
た、工作物を支持する装置において、プラテンがエンク
ロージャ内で作動位置と引っ込み位置との間を移動可能
になっており、プラテンに隣接してエンクロージャ内に
は複数のピンがあり、これらピンは、プラテンが作動位
置にあるときにピンの先端がプラテンの支持面を超えて
突出しないように、かつプラテンが作動位置から引っ込
み位置に向け移動するとピンの端部がプラテンの支持面
を超え突出して工作物を支持するようになっており、こ
のとき工作物はプラテンから離脱しており、プラテンが
引っ込み位置に向け更に移動すると、プラテンがピンと
係合してピンを工作物と共に移動させるようにした装置
が提供される。本発明の実施態様についてここで添付図
面を参照しながら、例を用いて以下詳述する。
と、エンクロージャ内の圧力を低下させるための手段
と、工作物を支持するためのエンクロージャ内のプラテ
ンと、前記工作物を加熱するための加熱手段とを具備し
た、工作物を支持する装置において、プラテンがエンク
ロージャ内で作動位置と引っ込み位置との間を移動可能
になっており、プラテンに隣接してエンクロージャ内に
は複数のピンがあり、これらピンは、プラテンが作動位
置にあるときにピンの先端がプラテンの支持面を超えて
突出しないように、かつプラテンが作動位置から引っ込
み位置に向け移動するとピンの端部がプラテンの支持面
を超え突出して工作物を支持するようになっており、こ
のとき工作物はプラテンから離脱しており、プラテンが
引っ込み位置に向け更に移動すると、プラテンがピンと
係合してピンを工作物と共に移動させるようにした装置
が提供される。本発明の実施態様についてここで添付図
面を参照しながら、例を用いて以下詳述する。
【００１７】「実施例」まず第１図を参照すると、真空
加工チャンバ２を形成するエンクロージャの中のプラテ
ン１が示されている。半導体ウェーハ３といった工作物
は、このプラテン１上に支持され、所要加工温度までプ
ラテン１からの放射により加熱される。このための熱
は、プラテンの温度が熱電対５により測定されている状
態で、プラテン１内に埋め込まれた加熱要素４により生
成されている。ウェーハ３がひとたび望ましい温度にな
ると、ウェーハ３の必要な加工を達成すべく、供給源６
からの物理的又は化学的蒸着によりウェーハ３上に一枚
のフィルムを蒸着させることができる。この蒸着はさら
にウェーハ３の加熱をひき起こす可能性があり、熱は次
にプラテン１に移行しなくてはならない。
加工チャンバ２を形成するエンクロージャの中のプラテ
ン１が示されている。半導体ウェーハ３といった工作物
は、このプラテン１上に支持され、所要加工温度までプ
ラテン１からの放射により加熱される。このための熱
は、プラテンの温度が熱電対５により測定されている状
態で、プラテン１内に埋め込まれた加熱要素４により生
成されている。ウェーハ３がひとたび望ましい温度にな
ると、ウェーハ３の必要な加工を達成すべく、供給源６
からの物理的又は化学的蒸着によりウェーハ３上に一枚
のフィルムを蒸着させることができる。この蒸着はさら
にウェーハ３の加熱をひき起こす可能性があり、熱は次
にプラテン１に移行しなくてはならない。
【００１８】プラテン１とウェーハ３の間の双方向の伝
熱を改善するため、本発明は、プラテン１に対し、両者
の間の満足のいく伝熱を達成するべく高い放射率つまり
ウェーハ３の放射率に等しい又は好ましくはそれを上回
る放射率をもつコーティング７をほどこすことを提案し
ている。チャンバ２内での加工が高真空下のものとなる
場合（圧力はポンプ９の出口弁８を介しての抽気により
低下されている）、このコーティングは、厚み２５μｍ
乃至５０μｍの酸化クロム（例えばＭＥＴＣ０１０６Ｆ
の商標で知られているもの）といった高放射率の金属酸
化物であってよい。このようなコーティングは、１μｍ
の波長で０．８前後の放射率と３μｍ乃至５μｍの表面
粗度を有することになる。これは、工作物がシリコンウ
ェーハである場合に適している。というのもこのような
ウェーハの放射率が０．７前後であるからである。さほ
ど厳しくない清浄度レベルが必要とされるシステムのた
めには、コーティングは、１μｍの波長で０．９５より
大きい放射率をもつＳＰＲＥＸという名で知られている
もののようなつや消しの黒色高温ペイントであってよ
く、さらには、黒色陽極酸化技術でも充分であるかもし
れない。
熱を改善するため、本発明は、プラテン１に対し、両者
の間の満足のいく伝熱を達成するべく高い放射率つまり
ウェーハ３の放射率に等しい又は好ましくはそれを上回
る放射率をもつコーティング７をほどこすことを提案し
ている。チャンバ２内での加工が高真空下のものとなる
場合（圧力はポンプ９の出口弁８を介しての抽気により
低下されている）、このコーティングは、厚み２５μｍ
乃至５０μｍの酸化クロム（例えばＭＥＴＣ０１０６Ｆ
の商標で知られているもの）といった高放射率の金属酸
化物であってよい。このようなコーティングは、１μｍ
の波長で０．８前後の放射率と３μｍ乃至５μｍの表面
粗度を有することになる。これは、工作物がシリコンウ
ェーハである場合に適している。というのもこのような
ウェーハの放射率が０．７前後であるからである。さほ
ど厳しくない清浄度レベルが必要とされるシステムのた
めには、コーティングは、１μｍの波長で０．９５より
大きい放射率をもつＳＰＲＥＸという名で知られている
もののようなつや消しの黒色高温ペイントであってよ
く、さらには、黒色陽極酸化技術でも充分であるかもし
れない。
【００１９】この方法は、工作物の温度が２００℃より
上に制御されるべきであるものの好ましい作用温度範囲
が３００℃と６５０℃の間であるような場合に特に満足
できるものである。
上に制御されるべきであるものの好ましい作用温度範囲
が３００℃と６５０℃の間であるような場合に特に満足
できるものである。
【００２０】ここで第２の実施態様を参照すると、図２
は、真空加工チャンバ21内に載置されたプラテン20を示
している。図１にあるように、プラテンの温度は、プラ
テン20内の内部流路22を通しての流体の流れにより制御
でき、この内部流路22は、入口ダクト23及び出口ダクト
24と連絡している。プラテンは、加工を制御するためＲ
Ｆ（無線周波）電源25に連結されていてよい。同様に、
図１にあるように、プラテン上に載置された工作物27を
処理するためのフラックスを提供する供給源26がある。
図１の実施態様の場合同様、プラテン20は上にコーティ
ング28ａがほどこされており、このコーティングはすで
に説明したものと同じ又は類似のものであってよい。
は、真空加工チャンバ21内に載置されたプラテン20を示
している。図１にあるように、プラテンの温度は、プラ
テン20内の内部流路22を通しての流体の流れにより制御
でき、この内部流路22は、入口ダクト23及び出口ダクト
24と連絡している。プラテンは、加工を制御するためＲ
Ｆ（無線周波）電源25に連結されていてよい。同様に、
図１にあるように、プラテン上に載置された工作物27を
処理するためのフラックスを提供する供給源26がある。
図１の実施態様の場合同様、プラテン20は上にコーティ
ング28ａがほどこされており、このコーティングはすで
に説明したものと同じ又は類似のものであってよい。
【００２１】図２の実施態様においては、伝熱ガスが入
口ダクト２８を介してウェーハ２７の裏に供給され、ガ
スがチャンバ２１の残りの部分の中に漏れてウェーハに
対し実施されている加工に影響を与えることがないよう
に、プラテン２０の縁部にシール２９が具備されてい
る。伝熱ガスは、前述の方法でウェーハ２７からプラテ
ン２０までの伝熱を改善すべく、０．５トルから８トル
までの標準的圧力で供給される。圧力は、図１に示され
ているように、ポンプ９により、出口弁８を介しての抽
気により低下させられる。ガス圧がウェーハ２７をプラ
テン２０からもち上げることのないようにするため、プ
ラテン２０のすぐ上でチャンバ２１内にクランプ部品３
０が具備され、かくしてウェーハ２７は、加工されるべ
き位置にきたときプラテン２０とクランプ部品３０の間
に締めつけられるようになっている。
口ダクト２８を介してウェーハ２７の裏に供給され、ガ
スがチャンバ２１の残りの部分の中に漏れてウェーハに
対し実施されている加工に影響を与えることがないよう
に、プラテン２０の縁部にシール２９が具備されてい
る。伝熱ガスは、前述の方法でウェーハ２７からプラテ
ン２０までの伝熱を改善すべく、０．５トルから８トル
までの標準的圧力で供給される。圧力は、図１に示され
ているように、ポンプ９により、出口弁８を介しての抽
気により低下させられる。ガス圧がウェーハ２７をプラ
テン２０からもち上げることのないようにするため、プ
ラテン２０のすぐ上でチャンバ２１内にクランプ部品３
０が具備され、かくしてウェーハ２７は、加工されるべ
き位置にきたときプラテン２０とクランプ部品３０の間
に締めつけられるようになっている。
【００２２】図２に示されているように、プラテン２０
は絶縁ブロック３１上に載置され、このブロック３１は
ベローズ３２を介してチャンバの壁に連結される。かく
して、ダクト２３，２４及び２８はベローズ３２の中を
通過することができる。もう１つの絶縁部品３３がプラ
テンをとり囲んでいる。ピン３４がこの絶縁部品３３内
を通り、このピン３４は、バネ３６を介してチャンバ２
１の下部壁上に載置されているブロック３５内で終結す
る。
は絶縁ブロック３１上に載置され、このブロック３１は
ベローズ３２を介してチャンバの壁に連結される。かく
して、ダクト２３，２４及び２８はベローズ３２の中を
通過することができる。もう１つの絶縁部品３３がプラ
テンをとり囲んでいる。ピン３４がこの絶縁部品３３内
を通り、このピン３４は、バネ３６を介してチャンバ２
１の下部壁上に載置されているブロック３５内で終結す
る。
【００２３】ここで、プラテンからつまり図２に示され
ている位置からのウェーハ27のとり外しを考えてみよ
う。プラテン20が下降させられると、絶縁部品33はピン
34上を下方に滑動し、従ってブロック35から遠くにある
ピン34の端部は絶縁部品33の上面から突出する。プラテ
ン20が下降するとウェーハ27も下降するが、ウェーハ27
の下降はピン34の頂部により制限されている。従って、
プラテンが下降させられるにつれて、ウェーハ27はピン
34上に支持されるようにプラテン20の表面からもち上げ
られる。プラテン20がさらに下降されたならば、絶縁部
品33の下部表面はブロック35の頂部に突き当たり、プラ
テンがさらに下降されるにつれて、ブロック35はバネ36
の抵抗に対抗して下方へ押しつけられ、こうしてウェー
ハ27はクランプ部品30から離れるように下降させられ
る。この位置において、ウェーハ27がピン34上でのみ支
持されている状態で、ピン34の間に適当な支持機構（図
示せず）を通してウェーハ27をこれらのピンから離れる
ようにもち上げ、チャンバ21からとり除くのは比較的簡
単である。実際、ブロック35が下方に押されるにつれて
のウェーハ27が下降することは、ウェーハ27を支持機構
上に下降させることに利用することができる。
ている位置からのウェーハ27のとり外しを考えてみよ
う。プラテン20が下降させられると、絶縁部品33はピン
34上を下方に滑動し、従ってブロック35から遠くにある
ピン34の端部は絶縁部品33の上面から突出する。プラテ
ン20が下降するとウェーハ27も下降するが、ウェーハ27
の下降はピン34の頂部により制限されている。従って、
プラテンが下降させられるにつれて、ウェーハ27はピン
34上に支持されるようにプラテン20の表面からもち上げ
られる。プラテン20がさらに下降されたならば、絶縁部
品33の下部表面はブロック35の頂部に突き当たり、プラ
テンがさらに下降されるにつれて、ブロック35はバネ36
の抵抗に対抗して下方へ押しつけられ、こうしてウェー
ハ27はクランプ部品30から離れるように下降させられ
る。この位置において、ウェーハ27がピン34上でのみ支
持されている状態で、ピン34の間に適当な支持機構（図
示せず）を通してウェーハ27をこれらのピンから離れる
ようにもち上げ、チャンバ21からとり除くのは比較的簡
単である。実際、ブロック35が下方に押されるにつれて
のウェーハ27が下降することは、ウェーハ27を支持機構
上に下降させることに利用することができる。
【００２４】同様のやり方で、工作物２７をプラテン２
０及びピン３４より上の位置すなわち、ブロック３５が
バネ３５を最大限に圧縮するようにプラテン２０が最大
限に下降されている位置に位置づけることによって、こ
の工作物をプラテン２０上に載置することができる。こ
のとき、プラテンが上昇するにつれて、ピン３４はバネ
３６の弾性により上方に移動し、かくしてウェーハ２７
を支持機構から持ち上げることができることになる。こ
の支持機構は次に、プラテン２０の上昇によってウェー
ハ２７がピン３４の端部から離れて持ち上げられる位置
である図２に示された位置までプラテン２０がさらに上
昇しないうちに、引込められる。
０及びピン３４より上の位置すなわち、ブロック３５が
バネ３５を最大限に圧縮するようにプラテン２０が最大
限に下降されている位置に位置づけることによって、こ
の工作物をプラテン２０上に載置することができる。こ
のとき、プラテンが上昇するにつれて、ピン３４はバネ
３６の弾性により上方に移動し、かくしてウェーハ２７
を支持機構から持ち上げることができることになる。こ
の支持機構は次に、プラテン２０の上昇によってウェー
ハ２７がピン３４の端部から離れて持ち上げられる位置
である図２に示された位置までプラテン２０がさらに上
昇しないうちに、引込められる。
【００２５】当然のことながら、開示された実施態様に
対する数多くの変形態様が可能である。例えば、バネ３
６をその他の適切なバイアス手段に置き換えてもよい
し、又ピン３４は絶縁部品３３の中ではなくプラテン自
体の中を通ってもよい。図２においてプラテン２０を、
図１に示されている加熱用機構によって加熱又は冷却で
き、又図１のプラテンを図２の手段によって加熱又は冷
却することもできる。
対する数多くの変形態様が可能である。例えば、バネ３
６をその他の適切なバイアス手段に置き換えてもよい
し、又ピン３４は絶縁部品３３の中ではなくプラテン自
体の中を通ってもよい。図２においてプラテン２０を、
図１に示されている加熱用機構によって加熱又は冷却で
き、又図１のプラテンを図２の手段によって加熱又は冷
却することもできる。
【００２６】ダクト２８を介して図２のウェーハ２７と
プラテン２０の間の空間内に導入されるガスは、既存の
ガスシステム内で用いられてきたへリウムであってよい
が、好ましくはメタン、アンモニア、Ｎａ又はＨ２とい
った軽量の２価又は多価のガスである。
プラテン２０の間の空間内に導入されるガスは、既存の
ガスシステム内で用いられてきたへリウムであってよい
が、好ましくはメタン、アンモニア、Ｎａ又はＨ２とい
った軽量の２価又は多価のガスである。
【００２７】本発明は、プラテン上での半導体ウェーハ
の支持について記述してきたが、これは工作物とプラテ
ンの間で熱を伝達することが重要であるようなその他の
工作物の支持に対しても適用することができる。
の支持について記述してきたが、これは工作物とプラテ
ンの間で熱を伝達することが重要であるようなその他の
工作物の支持に対しても適用することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示している。
【図２】本発明の第２実施例を示している。
１，20…プラテン ２，21…真空加工チャンバ ３，27…ウェーハ ４…加熱要素 ５…熱電対 ６，26…供給源 ７，28ａ…コーティング ８…出口弁 ９…ポンプ 22…内部流路 23, 28…入口ダクト 24…出口ダクト 25…ＲＦ電源 27…工作物 29…シール 30…クランプ部品 31…絶縁ブロック 32…ベローズ 33…絶縁部品 34…ピン 35…ブロック 36…バネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーサー ジョン マックジェウン イギリス国，ビーエス６ ６エックスビ ー ブリストル，ダートハム パーク 18 (56)参考文献 特開 昭62−105347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−244643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−308336（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−266069（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−227021（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−73341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−237431（ＪＰ，Ａ) 実公 昭47−22212（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/203 H01L 21/205 H01L 21/26 - 21/268 H01L 21/322 - 21/326 H01L 21/302 H01L 21/3065 H01L 21/68
Claims (4)
- 【請求項１】 エンクロージャと、 エンクロージャ内の圧力を低下させるための手段と、 工作物を支持するためのエンクロージャ内のプラテン
と、 前記工作物を加熱するための加熱手段とを具備した、工 作物を支持する装置において、 プラテンがエンクロージャ内で作動位置と引っ込み位置
との間を移動可能になっており、プラテンに隣接してエ
ンクロージャ内には複数のピンがあり、これらピンは、
プラテンが作動位置にあるときにピンの先端がプラテン
の支持面を超えて突出しないように、かつプラテンが作
動位置から引っ込み位置に向け移動するとピンの端部が
プラテンの支持面を超え突出して工作物を支持するよう
になっており、このとき工作物はプラテンから離脱して
おり、プラテンが引っ込み位置に向け更に移動すると、
プラテンがピンと係合してピンを工作物と共に移動させ
るようにした装置。 - 【請求項２】 前記加熱手段は前記プラテン内にあるこ
とを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 プラテンが工作物を支持しているとき
に、プラテンと工作物の間にガスを導入するための手段
を含む請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 ガスは多価のガスであることを特徴とす
る請求項３に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909010833A GB9010833D0 (en) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | Workpiece support |
| GB9010833.3 | 1990-05-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218052A JPH05218052A (ja) | 1993-08-27 |
| JP3267987B2 true JP3267987B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=10675996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20501091A Expired - Lifetime JP3267987B2 (ja) | 1990-05-15 | 1991-05-15 | 工作物を支持する装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5183402A (ja) |
| JP (1) | JP3267987B2 (ja) |
| GB (1) | GB9010833D0 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5534072A (en) * | 1992-06-24 | 1996-07-09 | Anelva Corporation | Integrated module multi-chamber CVD processing system and its method for processing subtrates |
| KR960009975B1 (ko) * | 1993-04-26 | 1996-07-25 | 한국베리안 주식회사 | 제2공간을 이용한 박막의 열처리 장치 |
| US5366002A (en) * | 1993-05-05 | 1994-11-22 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method to ensure heat transfer to and from an entire substrate during semiconductor processing |
| US5588827A (en) * | 1993-12-17 | 1996-12-31 | Brooks Automation Inc. | Passive gas substrate thermal conditioning apparatus and method |
| US5680502A (en) * | 1995-04-03 | 1997-10-21 | Varian Associates, Inc. | Thin film heat treatment apparatus with conductively heated table and surrounding radiation shield |
| KR100246963B1 (ko) * | 1996-11-22 | 2000-03-15 | 윤종용 | 반도체 제조장치의 웨이퍼 홀더용 스테이지 |
| US5743788A (en) * | 1996-12-02 | 1998-04-28 | Motorola, Inc. | Platen coating structure for chemical mechanical polishing and method |
| US6084215A (en) * | 1997-11-05 | 2000-07-04 | Tokyo Electron Limited | Semiconductor wafer holder with spring-mounted temperature measurement apparatus disposed therein |
| US6422921B1 (en) | 1999-10-22 | 2002-07-23 | Applied Materials, Inc. | Heat activated detachable polishing pad |
| US6176931B1 (en) | 1999-10-29 | 2001-01-23 | International Business Machines Corporation | Wafer clamp ring for use in an ionized physical vapor deposition apparatus |
| US6264536B1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-07-24 | Lucent Technologies Inc. | Reducing polish platen corrosion during integrated circuit fabrication |
| US20060144337A1 (en) * | 2005-01-06 | 2006-07-06 | Hsien-Che Teng | Heater for heating a wafer and method for preventing contamination of the heater |
| CN101627467B (zh) * | 2007-03-02 | 2011-04-27 | 株式会社大亨 | 搬送装置 |
| GB201110476D0 (en) * | 2011-06-21 | 2011-08-03 | Spp Process Technology Systems Uk Ltd | A method of supporting a workpiece during physical vapour deposition |
| US9719166B2 (en) | 2011-06-21 | 2017-08-01 | Spts Technologies Limited | Method of supporting a workpiece during physical vapour deposition |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2798716A (en) * | 1954-01-08 | 1957-07-09 | Western Electric Co | Hearth structures for high temperature furnaces |
| US3951587A (en) * | 1974-12-06 | 1976-04-20 | Norton Company | Silicon carbide diffusion furnace components |
| DE2913820A1 (de) * | 1979-02-22 | 1980-08-28 | Alusuisse | Vorrichtung zur waermeuebertragung |
| US4282924A (en) * | 1979-03-16 | 1981-08-11 | Varian Associates, Inc. | Apparatus for mechanically clamping semiconductor wafer against pliable thermally conductive surface |
| US4259061A (en) * | 1979-12-07 | 1981-03-31 | International Business Machines Corporation | Method of achieving uniform sintering shrinkage in a laminated planar green ceramic substrate and apparatus therefor |
| US4610628A (en) * | 1983-12-28 | 1986-09-09 | Denkoh Co., Ltd. | Vertical furnace for heat-treating semiconductor |
| JPS60240121A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-29 | Fujitsu Ltd | 横型炉 |
| EP0250064A2 (en) * | 1986-06-20 | 1987-12-23 | Varian Associates, Inc. | Wafer processing chuck using multiple thin clamps |
| US4817556A (en) * | 1987-05-04 | 1989-04-04 | Varian Associates, Inc. | Apparatus for retaining wafers |
| DE3803411A1 (de) * | 1988-02-05 | 1989-08-17 | Leybold Ag | Vorrichtung zur halterung von werkstuecken |
| US5044943A (en) * | 1990-08-16 | 1991-09-03 | Applied Materials, Inc. | Spoked susceptor support for enhanced thermal uniformity of susceptor in semiconductor wafer processing apparatus |
-
1990
- 1990-05-15 GB GB909010833A patent/GB9010833D0/en active Pending
-
1991
- 1991-05-14 US US07/699,577 patent/US5183402A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-15 JP JP20501091A patent/JP3267987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9010833D0 (en) | 1990-07-04 |
| JPH05218052A (ja) | 1993-08-27 |
| US5183402A (en) | 1993-02-02 |
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