JPH0349839A - 円板状工作物のための工作物支持盤および真空処理チャンバー - Google Patents

円板状工作物のための工作物支持盤および真空処理チャンバー

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JPH0349839A
JPH0349839A JP2117006A JP11700690A JPH0349839A JP H0349839 A JPH0349839 A JP H0349839A JP 2117006 A JP2117006 A JP 2117006A JP 11700690 A JP11700690 A JP 11700690A JP H0349839 A JPH0349839 A JP H0349839A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工作物の支持面を形成する工作物支持具と、
加熱および／または冷却装置と、分配室および工作物と
工作物支持面の間に供給される熱媒体としての気体によ
り、該工作物と該工作物支持面の間にクツション類似の
気体層を形成するために給気管と接続した分配室と連通
し、多数の吹出し口が貫通する工作物支持台とを具備す
る円板状工作物のための工作物支持盤、および該工作物
支持盤を具備する工作物を処理するための真空プロセス
チャンバーに関スル。
〔従来の技術〕
Ｄト＾−３６３３３８６により、冒頭に記載した種類の
円板状工作物、すなわち基板のための支持台が公知であ
る。このような円板状基板を真空処理プロセスで処理す
るために、支持ブロックに概ね基板の寸法にあわせた凹
部を設け、この成形部が中央に配置した給気管と接続し
ている。
前記凹部に多数の穴をあけた円板を挿入し、その上に処
理せらるべき基板を載せる。これにより、前記円板とブ
ロック凹部が気体分配室を形成するため、給気管、前記
分配室および前記円板の吹出し口を介して、熱媒体とし
ての気体により、基板と円板によって形成された工作物
支持台との間にエアクツションが形成される。
〔発明の解決しようとする課題並びにその解決手段〕
公知の支持台では、エアクツションを形成する気体は基
板の周縁部から周囲に流出する。これは、特に基板の真
空処理プロセスにこのような支持台を使用する場合、し
ばしば不利である。多くの真空処理プロセスでは、プロ
セスチャンバーに特定の気体を所定量供給する。このプ
ロセス気体の供給を支持盤における熱伝導のための給気
と独立に行えることが多くの場合に望ましい。
本発明の課題は、前記の種類の支持盤において、熱媒体
として送入する気体が支持盤の周囲からほとんど流出せ
ずしかも支持盤をできるだけ簡単な構造で形成すること
である。また、熱媒体として気体を使用することにより
、極めて正確な温度で工作物の処理が可能となる。
この課題は、特許請求の範囲第１項記載の特徴を有する
冒頭に記載した種類の支持盤によって解決される。
その際、特許請求の範囲第１項において前書き部および
諸特徴、特に支持面において吹出し口のほかに、吸気管
に接続した通気室と連通ずる吸込み口が開口していると
いう特徴により定義された本発明の一部は、本部分出願
の発明者とＪ、　Ｖｉｓｓｅｒ氏（フィリップス・リサ
ーチ・ラボラトリーズ、アイントホーフェン、オランダ
）との個人的かつ内密の会談の枠内で後者が行った部分
出願番号３９４３４’７８の対象に関する通知に基づい
ている。本出願は、特にプレートに作り付けた１または
複数の溝による分配室の改良された仕様に関するもので
ある。この場合、「溝」とは、縦方向の延長が断面の２
つの延長に比べて著しく長い、ある物体に作り付けた凹
み、すなわち、流路状の細溝を意味する。
〔実施例〕
以下に、本発明を図面を用いて説明する。
第１図に垂直断面図を示す支持構成（以下昇降盤１と呼
ぶ）は、階段状に形成されたケーシング２を具備する。
ケーシング２において柱状体３が軸受４により上下方向
移動可能に支持されている。
粕受には、柱状体３をケーシング２に回転不可能に支持
するために、さねはぎ原理に基づく図示しない装置を具
備する玉軸受ブシュを用いる。上端部において柱状体３
が柱状体の軸と共軸に取り付け、円板状工作物６を載せ
る工作物支持台５を担持する。工作物支持台５の下方に
距離をおいて、柱状体３がリングフランジ７を担持する
。リングフランジ７において、第１図に示すように円周
上に分布しリングフランジを貫通する開口部８を設け、
各々の３個の開口部に軸受体９を取り付けている。各軸
受体９は、下端部において結合部材１１を介してマイク
ロモータ１２と結合したシャフト１０を回転可能に支持
している。マイクロモータはリングフランジ７の下方で
リングフランジ下側に固着したケーシング１３に取り付
けられている。上端部では、シャフト１０がシャフト軸
に対し直角に伸びた２部分からなるアーム１４を担持し
ている。アーム１４は、シャフトに平行な旋回軸１７に
より互いに結合した２個のアーム部材１５および１６を
つかむ。
外側アーム部材１６は、シャフト１０に固定したアーム
部材１５と反対側に旋回可能である。アーム１４は他端
に、軸受体１８を担持している。軸受体１８において、
玉軸受ブシ５１９によりシャフト１０の軸と平行な棒体
２０が軸方向に移動可能に支持されている。
棒体２０は棒体を包囲する圧縮ばね２１に抗して、軸方
向に移動可能に保持されている。圧縮ばね２１は圧縮さ
れた棒体２０を再び上方に移動させる。この目的のため
に圧縮ばね２１は、下端部で軸受体１８に支持され、上
端部で棒体に固着したフランジ２２に支持されている。
それによって、金属蛇腹部２３およびこれに接続した下
端部を閉じた軸受体１８の内部に、閉じた空間が生じる
。この空間に、アーム１４を介し内側に貫入する可とう
管が開口している。
可とう管２４は弾力的であるため、アーム１４の部分１
５および１６は相互に旋回可能である。シャフト１０は
中空であり、この中空部に可とう管２４が接続している
。シャフト１０のモータ側端部で、中空部２５は横方向
穴２６を介して、リングフランジ７により半径方向に貫
通する管路２７に接続している。管路２７は、図示しな
い方法で真空源に接続しているため、前記の互いに結合
したすべての空間を廃気できる。万一摩耗によって発生
する粒子があったとしてもこの粒子は吸い出され、昇降
盤が作動する空間には到達しない。同様に、軸受９およ
び１９においても不純物はこの空間に到達しない。
第１図に、アームおよび図示の平面内においてこれに接
続する部分の縦断面図を示す。ただし、実際には、アー
ム１４は、第２図に示すように、縦断面に対し一定角度
で延びているため、前記棒体２０は実際には工作物支持
台５の側方で終わり、端部に例えばころ軸受２８として
形成された回転リングを担持し、ころ軸受上方に円板２
９を担持する。
円板２９は、工作物支持台５に載せた円板状工作物の縁
部をつかみ、工作物を保持する。工作物台における工作
物の位置を修正するために、マイクロモータ１２により
惹起された旋回運動において、棒体２０がシャフト１０
として形成された回転基部の旋回により工作物６に押し
付けられると、回転リング２８は回動を可能にする。能
動部材としての棒体と、マイクロモータによる棒体の支
持および旋回運動に関与する前記のすべての部分は、以
下に保持部材３０と称する。
第２図に示すように、合計３個の保持部材が存在し、そ
のうち１個は棒体および上部円板２９とともに工作物支
持台の対称軸２９上にあり、他の２個の保持部材３０は
対称軸の両側で対向している。第２図による平面図に示
すように、円板支持台５とその上に載る円板上工作物６
とは同一の輪郭、すなわち片側で弦に沿った直線縁部３
２を有する円形を有する。最初に、対称軸３１の両側に
位置する２個の保持部材３０を、モータ１２によりシャ
フト１０の軸を中心に保持部材を旋回させて前記直線縁
部に押し付ける。円板状工作物６の場合、この直線縁３
２はフラットとも呼ぶ。次いで、反対側の保持部材３０
を旋回させ、工作物に押し付ける。工作物が最初に直線
縁部３２により、隣合う２個の保持部材３０と正確に平
行に位置決めされない場合、反対側の保持部材が工作物
を２個の保持部材に密接させる。工作物が例えば半導体
基板の場合、それによヮて基板方位が修正されるが、こ
れは次の加工段階にとって非常に重要である。
第１図に、保持部材の係合位置を上下方向に移動する昇
降盤の下部及び中間部に示す。また、旋回運動によって
係合を離脱した位置を第１図の上部に示す。これによれ
ば、保持部材は小さい角度でのみ旋回し、係合離脱位置
においてカバー３４の下に入る。工作物支持台５が上昇
すると棒体２０はカバー３４に押し付けられるため、棒
体はばね２１の作用に抗し内側に押し付けられる。この
上昇位置において、工作物支持台５は真空チャンバー壁
３５内にあるプロセスチャンバー３６に進入する。この
とき、保持部材３０はカバー３４の下に保護されるため
、プロセスチャンバー３６内で行われる工作物表面の処
理、例えばアルミニウム被覆や腐食プロセスは、保護さ
れた保持部材には作用しない。それゆえ、保持部材に被
覆が積み重なることはない。
工作物支持台５と真空チャンバー壁３５の間に、軸受に
付随する可動リング３８によって覆われた環状空隙部３
７が存在する。リング３８の内周に複数のフック３９を
設け、工作物支持台５が上昇位置にあるとき、リング３
８は工作物６の縁部に懸装される。
リングは同時に重量体の働きをし、工作物を固定する。
柱状体３に固着したリングフランジ７は、外縁部で柱状
体と共軸の円筒体４０と結合している。工作物支持台５
と反対側で下方に位置する円筒体４０の上部端面４１が
弁閉鎖部材として形成され、昇降盤が加工位置に上昇す
ると、真空チャンバー壁３５において弁座として形成さ
れたリング面４２と接触する。そして、この位置で工作
物支持台５は加工またはプロセスチャンバー３６に突出
し、同時にチャンバーは隣接空間に対して密閉される。
柱状体３とリングフランジ４３に固定した円筒体４００
間に環状空間４３が存在しくここに保持部材３０の主要
部分を収容する。そのうち棒体２０のみが環状空間から
上方に突出する。
上端部がリングフランジ７の下側に、下端部がケーシン
グ２の底部に固定された金属蛇腹部４４により、同様に
減圧され、リングフランジ７の下方の空間と結合し、従
って下方に接続する他の空間から遮断せらるべき空間に
おいて、工作物支持台５の上下方向の運動が可能となる
。
第１図に示す昇降盤により、プロセスチャンバー３６に
おいて、温度もしくは温度分布を非常に正確に制御し、
たとえば一定に保持しながら工作物６の特定の処理を実
施することが可能となる。
処理を高温で実施できるように、工作物支持台５の上方
部分に電気加熱装置５０を装備している。
第３図に、この電気加熱装置の垂直断面図を拡大して示
す。この電気加熱装置はプレート５１を具備する。第４
図に示すようにプレート５１では、プレート表面に均等
に分布して、階段状断面を有する円形溝５２が形成され
ている。
互いに隣接する円が接続部５４によって結合している同
心円５３上の溝５２の低部は、第４図に示すようにプレ
ート中心から外側に向かって連続的に延びるフィラメン
ト５６を収容するための細溝を形成する。第４図の半分
には、プレート５１の平面図を示す。第４図の他の半分
には、プレート５１に覆われ、これと結合したプレート
５５の平面図を示す。
プレート表面全体に分布して配置され、半径方向に互い
に結合した溝５２をプレート５５によって覆うことによ
り、気体分配のための管路が形成される。
第３図に示すように、すべての溝５２は断面が階段状に
形成され、広い上部と狭い下部からなる。
下部には、プレート中心部からプレート縁部に延びる電
気フィラメント５６が配置されている。広い溝上部は、
プレート中心部で、溝５２に開口する給気管路５７と接
続された分配室を形成する。カバープレート５５は表面
に分布して、たとえば規則的に分布して、プレートを貫
通し溝５２に開口する多数の小さい孔５８を具備する。
これらの孔５８を介して溝５２を流れる気体が流出しプ
レート５５０表面とその上に位置する工作物との間に気
体層を形成する。
その際、この気体はプレート５５の表面から工作物の裏
面への熱伝導を高める働きをする。さらに、この気体は
、工作物が全表面にわたり制御して、たとえば完全に均
等に加熱されることを保証する。
この方法により、工作物はたとえば５００℃に加熱する
ことができる。気体を再び吸入するためにプレート５１
およびカバープレート５５に全表面に分布して、たとえ
ば規則的に分布して溝５２の脇に溝５２に沿って２枚の
プレートを直線上に貫通する大きい孔５９を具備する。
これらの孔５９は、プレート５１の下方で気体吸入室６
０に開口し、ここから気体が排出される。プレート周縁
部に沿ったスリット状開口部６１も気体吸入の働きをし
、気体が処理室に到達しないことを保証する。
工作物６を均等に加熱するのに役立つ動的エアクツショ
ンは、昇降盤によって上方に移動した工作物が第１図に
示すプロセスチャンバー３６に位置するとき機能する。
工作物６がエアクツションもしくは気体層によって工作
物支持台５から下降しないように、リングに固定したフ
ック３９により工作物６の縁部に懸装された可動リング
３８によって工作物６に重量を加える。
フィラメントを運転しない場合は、エアクツションと気
体の吹出しおよび吸込みは、特に工作物の冷却もしくは
排熱の働きをする。
必要に応じ、加熱装置に代えて、たとえばフィラメント
の代わりに、または支持盤を形成するプレート内部に冷
媒管を具備する冷却装置を設けることもできる。さらに
、集気室または２つの室を前記溝構造物内に形成するこ
とも可能であろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、装入される処理チャンバーに対する円板状工
作物の種々の位置を破線で示し、発明による支持盤を包
含する支持構成の第２図■−Ｈによる垂直断面図を表す
。 第２図は、保持部材を具備する支持構成の主要部分の平
面図を表す。 第３図は、第１図による支持構成における発明による工
作物支持盤の第４図ｌ１１−Ｈによる拡大垂直断面図を
表す。 第４図は、カバープレートを省略した第３図による支持
盤の２分された要事面図を表す。 １・・・昇降盤、　　　　　２・・・ケーシング、３・
・・柱状体、　　　　　　５・・・工作物支持台、６・
・・工作物、　　　　　　７・・・リングフランジ、８
・・・開口部、　　　　　　９・・・軸受体、１０・・
・シャフト、１２・・・マイクロモータ、１３・・・ケ
ーシング、１４・・・アーム、１５・・・アーム部材、
１６・・・外側アーム部材、２０・・・棒体、　　　　
　　２１・・・ばね、３０・・・保持部材、　　　　３
４・・・カバー３５・・・真空チャンバー壁、 ３６・・・プロセスチャンバー、 ３８・・・可動リング、　　　３９・・・フック、４０
・・・円筒体、　　　　　　４２・・・リング面、４３
・・・リングフランジ、　４４・・・金属製蛇腹部、５
０・・・電気加熱装置、　　５１．５５・・・プレート
、５２・・・円形溝、５６・・・フィラメント、５７・
・・吸気管路、　　　　５８・・・多数の孔、６０・・
・気体吸入室、　　　６１・・・スリット状開口部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、工作物の支持面を形成する工作物支持台と、加熱お
    よび／または冷却装置と、分配室と連通し、支持面に分
    布して開口する多数の吹出し口と、支持面と工作物の間
    に熱を伝導するクッション類似の気体層を形成するため
    に、分配室および吹出し口を介して気体を供給するため
    の分配室に接続した給気管とを具備する、特に真空設備
    において表面処理を施される円板状工作物のための工作
    物支持盤において、支持面に吹出し口（５８）のほかに
    多数の吸込み口（５９）が開口し、該吸込み口が排気管
    と接続した排気室（６０）と連通していること、および
    少なくとも１つの室がプレート（５１）に設けた少なく
    とも１個の溝（５２）によって形成されていることを特
    徴とする工作物支持盤。 ２、分配室が、工作物支持台を形成するカバープレート
    （５５）に覆われた溝によって形成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の工作物支持盤。 ３、溝（５２）が概ね同心円として延びていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の工作
    物支持盤。 ４、円が接続部（５４）によって概ね半径方向に互いに
    接続していることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
    載の工作物支持盤。 ５、溝が工作物支持台（５）の中心部で排気管（５７）
    と接続していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    から第４項までのいずれか一に記載の工作物支持盤。 ６、プレート（５１）および溝のカバープレート（５５
    ）が互いに結合していることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項から第５項までのいずれか一に記載の工作物支
    持盤。 ７、プレート（５１）にフィラメント（５６）を設けて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項
    までのいずれか一に記載の工作物支持盤。 ８、溝（５２）にフィラメント（５６）を設けているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の工作物支持
    盤。 ９、プレート（５１）の下方に排気室（６０）を配置し
    、溝の脇に吸込み口（５９）を設けていることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか一
    に記載の工作物支持盤。 １０、工作物支持台（５）の周縁部において、吸込み口
    が該周縁部に沿ったスリット（６１）として形成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第９項
    までのいずれか一に記載の工作物支持盤。 １１、工作物を支持台（５）に保持するために、工作物
    の周縁部をつかむ保持リング（３８）を設けていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項から第１０項までの
    いずれか一に記載の工作物支持盤。 １２、リング（３８）が工作物の周縁部をつかむ複数の
    フック（３９）を具備することを特徴とする特許請求の
    範囲第１１項記載の工作物支持盤。 １３、リングが可動であり、工作物の周縁部に重量を加
    えることを特徴とする特許請求の範囲第１１項または第
    １２項記載の工作物支持盤。 １４、特許請求の範囲第１項から第１３項までのいずれ
    か一に記載の工作物支持盤を具備する工作物（６）を処
    理するための真空プロセスチャンバー（３６）。
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