JPH0964158A

JPH0964158A - 試料昇降装置

Info

Publication number: JPH0964158A
Application number: JP22073495A
Authority: JP
Inventors: Hisataka Sugiyama; 久嵩杉山; Shingo Hayashi; 信吾林; Nobuhisa Omura; 信久大村
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】軸部１４Ａ、アーム１４Ｂ、ピン１５を備
え、雰囲気制御される処理室内に収容されたシリコンウ
エハ等の平板状の試料を、下方から前記ピンで支持して
試料を昇降させる試料昇降装置において、ピンの衝撃強
度、及びアームの投影面積を改善する。【解決手段】本発明に基づく試料昇降装置は、処理室
の床面の中心部を貫通する昇降シャフト１３の上端に取
り付けられて、処理室内に位置し、軸部１４Ａの上端か
ら放射状に伸びる耐熱性の金属で製作された複数のアー
ム１４Ｂと、各アームの先端を曲げ加工して形成された
ピン１５とを備える。また必要に応じ、ピン１５の先端
に石英又はセラミックスのコーティングを施すか、ある
いは、セラミックス製のチップを取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雰囲気制御された
処理室内で、シリコンウエハのような平板状の試料に対
して物理的あるいは化学的な処理を施す装置において、
処理室内に収容された平板状の試料を上下方向に移動す
る試料昇降装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、従来の枚葉式のＣＶＤ装置の断
面の概要を示す。ウエハ１を収容してＣＶＤ処理を施す
処理室２の天井部及び床部は石英窓３、４となってお
り、処理室２の側壁部５には、ＣＶＤの反応ガスを処理
室内に供給する供給ノズル６と、排出する排気口７とが
設けられている。

【０００３】処理室２の床部の石英窓４の下面中央部に
は、石英製の中空円筒部８が一体的に形成され、この中
空円筒部８の中を同じく中空の回転軸９が貫通してい
る。回転軸９は中空円筒部８に対して相対的に回転可能
であり、回転軸９と中空円筒部８との間はシール手段
（図示せず）により気密にシールされる。処理室１の内
部に位置する回転軸９の上端部には、石英円盤１０が接
続されている。石英円盤１０の上にはカーボンリング１
１を介して、同じくカーボン製でリング状のウエハホル
ダ１２が支持されている。ウエハ１はその周縁部をウエ
ハホルダ１２により支持されている。

【０００４】処理室２の内部には、更に、昇降シャフト
１３、アーム１４及びピン１５で構成される試料昇降装
置が収容されている。昇降シャフト１３は回転軸９の内
部を貫通して、昇降シャフト１３の上端部は、ウエハ１
の下面と石英円盤１０の上面の間に形成される空間部に
位置している。昇降シャフト１３は回転軸９に対して相
対的に回転及び上下移動可能であり、昇降シャフト１３
と回転軸９との間もシール手段（図示せず）により気密
にシールされている。昇降シャフト１３の上端部には、
軸部１４Ａの上端に半径方向に向かって放射状に３本の
アーム１４Ｂが伸びている石英アーム体１４が取り付け
られ、各アーム１４Ｂの先端部には上向きのピン１５を
備える。

【０００５】処理室１の上下には、複数の赤外線ランプ
１６を配置したランプユニット１７、１８が配置され、
ランプユニット１７は天井側の石英窓３を、ランプユニ
ット１８は床側の石英窓４及び石英円盤１０を通して、
ウエハ１及びウエハホルダ１２に輻射熱を与える。

【０００６】図６に従来の試料昇降装置の構造の一例を
示す。石英アーム体１４は、名称のように石英製で一体
的に形成された構造となっている。各アーム１４Ｂの先
端付近には、同じく石英製のピン１５が上向きに取り付
けられている。

【０００７】図７に従来の試料昇降装置の構造の他の例
を示す。この例では、石英製のアーム１４Ｂ及びピン１
５が一体に形成されており、アーム１４Ｂは、同じく石
英製の軸部１４Ａの上端部に溶接により取り付けられて
いる。

【０００８】ウエハ１の処理室２内への搬入及び搬出
は、処理室１の側壁部５に設けられたゲートバルブ（図
示せず）を通じて行われる。即ち、先ず、ゲートバルブ
を開いて、ウエハ１を処理室２の外部からウエハホルダ
１２の上方までロボット（図示せず）によって搬入す
る。ここで、昇降シャフト１３を上昇させて、石英アー
ム体１４の先端のピン１５でウエハを支持して、受け取
る。その後、ロボットを処理室２の外へ後退させ、ゲー
トバルブを閉じ、次いで昇降シャフト１３を下降させ
て、ウエハ１をウエハホルダ１２の上に載置する。ウエ
ハの搬出は上記と逆の工程を辿って行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の試料昇降装置で
は、下記のような問題があった。（ａ）ピンが石英製なので衝撃強度が不十分であり、特
に横からの衝撃に弱く、折損し易い。（ｂ）図５に示すような、ピンをアームの先端部に嵌合
させて取り付ける構造の場合には、ピンとアームとの嵌
合部でガタが生じ易く、昇降装置の安定した動作を妨げ
る。（ｃ）アームが石英製なので曲げ強度が小さいために、
アームを比較的太く設計せざるを得ない。このため、ア
ームの投影面積が大きくなり、下面に配置されたランプ
ユニットからの輻射熱がアームにより遮られ、ウエハの
均熱性が損なわれる。本発明は、衝撃強度に優れ、且
つ、下方からの輻射熱を遮る割合の少ない試料昇降装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】アーム及びピンを従来の
石英に代って、耐熱性金属により制作することにより、
上記課題は解決される。即ち、本発明の試料昇降装置
は、雰囲気制御される処理室の床面の中心部を貫通する
昇降可能なシャフトと、処理室内に位置し、前記シャフ
トの上端から放射状に伸びる複数の耐熱性の金属からな
るアームと、各アームの先端付近に上向きに取り付けら
れた耐熱性の金属からなるピンとを備え、処理室内に収
容された平板状の試料を、下方から前記ピンで支持して
試料を昇降させる試料昇降装置。

【００１１】ここで、耐熱性の金属とは、処理室内の最
高設定温度において所定のクリープ強度を有する金属を
意味し、処理室内の雰囲気（使用ガス）によって異なる
が、例えば、最高設定温度が８００〜１０００℃の場
合、ステンレス鋼、モリブデン、チタン等が使用でき
る。なお、処理室内で使用される反応ガスに対して化学
的に安定な金属であることも同時に要求される。

【００１２】また、金属が試料に直接接触することが好
ましくない場合には、前記ピンの先端部に、石英又は耐
熱性のセラミックスでコーティングするか、あるいは石
英又は耐熱性のセラミックスのチップを取り付ける。こ
こで、耐熱性のセラミックスとしては、ＳｉＣ、アルミ
ナなどが好適である。

【００１３】アーム及びピンを耐熱性の金属で製作する
ことにより、ピンには十分な衝撃強度を与えることがで
き、折損の危険が減少するとともに、アームの強度が大
幅に増加するので、アームを細くすることができ、その
結果、アームの投影面積を減少させて、試料の均熱性が
改善される。

【００１４】また、処理室内で行われる処理の内容によ
っては、試料の裏面と金属製のピンとの接触によって発
生する金属性パーティクルによる処理室内の汚染の防止
や、試料への金属イオンの転移の防止をする必要があ
る。そのような場合には、ピンの先端部に石英又は耐熱
性のセラミックスのコーティングを施すか、あるいは、
ピンの先端部に石英又は耐熱性のセラミックスのチップ
を取り付けることによって、試料と金属の直接接触を防
ぐことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図４に本発明に基づく試料昇降装
置を組み込んだ枚葉式のＣＶＤ装置の断面の概要を示
す。図中、１４Ａは軸部、１４Ｂはアーム、１５はピン
を表す。図４中の各構成要素は、従来技術の説明の中で
使用した図５とほぼ同様なので、同一の符号を付して、
その説明を省略する。

【００１６】図１に本発明に基づく試料昇降装置の一例
を示す。軸部１４Ａの上端部には、半径方向に互いに１
２０度の角度をなして放射状に伸びる３本のアーム１４
Ｂが取付けられている。アーム１４Ｂはステンレス鋼製
の丸棒の両端を曲げ加工して作られており、その一端は
直角に下側に曲げられて、軸部１４Ａの頂部に設けられ
た孔に差し込まれている。他端は直角に上側に曲げられ
て、ピン１５が一体的に形成されている。

【００１７】図２に本発明に基づく、試料昇降装置の別
の例を示す。この例では、図１に示された構造に加え
て、ピン１５の先端に石英のコーティング２１が施され
ている。

【００１８】図３に本発明に基づく、試料昇降装置の更
に別の例を示す。この例では、図１に示された構造に加
えて、ピン１５の先端に石英製のチップ２２が取り付け
られている。

【００１９】なお、試料として直径８インチ（２００ｍ
ｍ）のシリコンウエハを取扱う場合には、アームの径は
３ｍｍで十分であり、この値は図６に示した従来の石英
製のアーム１４Ｂの直径１０ｍｍと較べて大幅に小さく
なっている。

【００２０】

【発明の効果】本発明による試料昇降装置では、アーム
及びピンを耐熱性の金属で製作しているので、ピンには
十分な衝撃強度を与えることができ、折損の危険が減少
するとともに、アームの強度が大幅に増加するので、ア
ームを細くすることができ、その結果、アームの投影面
積が減少して、下方からの輻射熱を遮る割合が少なくな
り、試料の均熱性の改善も図れる。

【００２１】また、ピンの先端部に耐熱性のセラミック
スのコーティングを施すか、あるいは、ピンの先端部に
耐熱性のセラミックスのチップを取り付けることによっ
て、試料と金属の直接接触を防ぐことができ、その結
果、試料裏面と金属製のピンの接触によって発生する金
属性パーティクルによる試料室内の汚染や金属イオンの
試料への転移を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく試料昇降装置の構造の第一の例
を示す図。

【図２】本発明に基づく試料昇降装置の構造の第二の例
を示す図。

【図３】本発明に基づく試料昇降装置の構造の第三の例
を示す図。

【図４】本発明に基づく試料昇降装置を組み込んだＣＶ
Ｄ装置の概要を示す断面図。

【図５】従来の枚葉式ＣＶＤ装置の概要を示す断面図。

【図６】従来の試料昇降装置の構造の一例を示す図。

【図７】従来の試料昇降装置の構造の他の例を示す図。

【符号の説明】

１・・・ウエハ、２・・・処理室、３、４・・・石英
窓、５・・・側壁部５、６・・・供給ノズル、６、７・
・・排気口、８・・・中空円筒部、９・・・回転軸、１
０・・・石英円盤、１１・・・カーボンリング、１２・
・・ウエハホルダ、１３・・・昇降シャフト、１４・・
・石英アーム体、１４Ａ・・・軸部、１４Ｂ・・・アー
ム、１５・・・ピン、１６・・・赤外線ランプ、１７、
１８・・・ランプユニット、２１・・・セラミックスコ
ーティング、２２・・・チップ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雰囲気制御された処理室の床面の中心部
を貫通する昇降可能なシャフトと、処理室内に位置し、前記シャフトの上端から放射状に伸
びる複数の耐熱性の金属からなるアームと、各アームの先端付近に上向きに取り付けられた耐熱性の
金属からなるピンとを備え、処理室内に収容された平板状の試料を、下方から前記ピ
ンで支持して試料を昇降させる試料昇降装置。
【請求項２】前記ピンの先端部に、石英又は耐熱性の
セラミックスのコーティングを施したことを特徴とする
請求項１記載の試料昇降装置。
【請求項３】前記ピンの先端部に、石英又は耐熱性の
セラミックスのチップを取り付けたことを特徴とする請
求項１記載の試料昇降装置。