KR20050089719A - 기판 지지 장치 - Google Patents

기판 지지 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050089719A
KR20050089719A KR1020040023453A KR20040023453A KR20050089719A KR 20050089719 A KR20050089719 A KR 20050089719A KR 1020040023453 A KR1020040023453 A KR 1020040023453A KR 20040023453 A KR20040023453 A KR 20040023453A KR 20050089719 A KR20050089719 A KR 20050089719A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
support
board
heat
thickness
Prior art date
Application number
KR1020040023453A
Other languages
English (en)
Inventor
오가와요시아키
미노와히로유키
요시무라도시아키
이노우에요시오
Original Assignee
사이언스 테크놀로지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사이언스 테크놀로지 주식회사 filed Critical 사이언스 테크놀로지 주식회사
Publication of KR20050089719A publication Critical patent/KR20050089719A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/6875—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Abstract

본 발명은 기판면 내의 온도 분포를 균일하게 하도록 기판을 지지할 수 있는 간단한 기판 지지 장치를 제공한다.
본 발명의 지지구(20)는 시료인 기판(10)을 열처리하는 열 공간 내에 기판(10)을 지지하기 위한 장치로서, 기판(10)의 두께 부분(10A)의 일부에 접촉함으로써, 기판(10)을 지지하는 제1 지지부(22)와, 상기 제1 지지부(22)를 지지하는 제2 지지부(21)를 구비하고 있다. 제1 지지부(22)는 경사부(23)와 바닥부(24)로 이루어지는 홈부(25)를 가지고 있고, 경사부(23)는 기판(10)의 단부면과 동일한 각도 또는 동일한 각도 이상을 이루도록 경사져 있어, 기판(10)의 두께 부분(10A)의 단부와 접촉하고, 또, 바닥부(24)는 두께 부분(10A)보다도 폭이 크고, 기판(10)의 두께 부분(10A)에 접촉하고 있다.

Description

기판 지지 장치 {SUBSTRATE HOLDING APPARATUS}
본 발명은 각종 기판(실리콘 웨이퍼, GaAs 웨이퍼, 액정용 유리 기판 등)에 대하여, 고속 열처리(RTP: Rapid Thermal Prosessing, RTA: Rapid Thermal Annealing)를 행하는 고속 열처리장치(이하, RTP 장치라고 함)에 설치된 처리실(이하, RTA실이라고 함)의 내부에, 기판을 지지하기 위한 기판 지지 장치에 관한 것이다.
[배경기술]
근래, 반도체 제조 프로세스에서는, 기판에 대한 각종 열처리(예를 들면, 산화막, 질화막, CVD 막 등의 막 형성, 확산 등)를 고속으로 행하는, 이른바 고속 열처리의 수요가 급속히 높아지고 있다. 이러한 고속 열처리는, 최근 성장이 현저한 FPD(Flat Panel Display), 특히, 액정표시장치(LCD)의 제조 프로세스에서도, 박막 실리콘의 열처리 등에 이용 가능한 기술로서 주목을 받고 있다.
도 7은 일반적인 RTP 장치를 나타내는 개략도이다.
도 8는 RTP 장치에 설치된 RTA실을 나타내는 개략도이다.
RTP 장치(100)는 예를 들면, 로더(loader) 카세트(110)와, 반송로봇(120)과, RTA실(130)과, 냉각실(140)과, 언로더(unloader) 카세트(150) 등을 구비하고 있다. 로더 카세트(110)에는 각종 기판을 필요한 매수 세트할 수 있다. 반송로봇(120)은 RTP 장치(100)의 베이스(101)에 회전 가능하게 설치되어, 기판(10)을 1매씩 반송하기 위한 신축 가능한 암을 구비하고 있다.
RTA실(130)은 도시한 바와 같이, 적외선 램프(131-1, 131-2)와, 기판(10)을 RTA실(130) 내에서 대략 수평으로 배치하기 위한 기판 지지핀(132) 등을 구비하고 있다. 기판(10)은 그 상면을 적외선 램프(131-1)에 의해 열처리하고, 동일하게, 하면을 적외선 램프(131-2)에 의해 열처리한다.
냉각실(140)은 RTA실(130)에서 열처리된 기판(10)을 실온까지 냉각하기 위한 것이다. 언로더 카세트(150)에는, 냉각실(140)에서 냉각된 기판(10)을 1매씩 세트할 수 있다.
다음에, 기판(10)의 열처리의 흐름에 대하여 설명한다.
반송로봇(120)은 로더 카세트(110)로부터 1매의 기판(10)을 인출하여, RTA실(130)에 반송한다. RTA실(130)은 그 내부를 불활성 가스로 치환한 후에, 적외선 램프(131-1, 131-2)를 온(ON) 상태로 하여, 기판(10)을 고속으로 가열하고, 소정 시간 및 온도로 열처리한 후에 온도를 내린다.
반송로봇(120)은 RTA실(130)의 내부온도가 400℃ 정도까지 내려 간 후에, 기판(10)을 인출하여, 냉각실(14O)로 반송한다. 냉각실(140)로 반송된 기판(10)은 소정 시간 냉각되고, 예를 들면, 실온까지 냉각된다. 반송로봇(120)은 냉각실(140)에서 냉각된 기판(10)을 인출하여, 언로더 카세트(150)로 반송한다.
또, 기판(10)을 1매씩 처리하는, 이른바 매엽식의 RTP 장치(100)에 있어서, 기판(10)을 연속 처리하는 경우에는, 기판(10)을 RTA실(130)로부터 인출한 직후에, 다음에 처리하고 싶은 기판(10)을 반송로봇(120)에 의해 RTA실(130)로 반송하여, 상술한 처리를 개시하면 된다.
여기에서, RTA실(130)에서의 기판(10)의 지지 상태에 대하여 설명한다.
도 9는 도 8에 도시한 기판(10) 및 기판 지지핀(132)의 확대도이다.
RTA실(130)에서는, 전술한 바와 같이, 기판 지지핀(132)에 의해 수평 방향으로 지지된 기판(10)에 대하여 열처리가 행하여진다. 이 경우에는, 기판(10)은 예를 들면, 3∼4개소에 설치된 기판 지지핀(132)에 의해, 기판(10)이 적당한 부분이 지지되어 있다.
그러나, RTA실(130)은 적외선 램프(131-1, 131-2)의 빛을 이용하여 기판(10)의 열처리를 행하고 있다. 이로 인하여, 기판 지지핀(132)을 이용하여 기판(10)을 지지한 경우에는, 예를 들면, 적외선 램프(131-2)로부터의 빛이 기판 지지핀(132)에 의해 차단되고, 기판(10)에 그림자가 생기며, 그 결과, 이 그림자 부분의 열처리 온도가 저하된다. 또한, 기판 지지핀(132)에 접촉하고 있는 기판(10) 부분은 열 전도에 의한 회피에 의해, 열처리 온도가 저하된다.
따라서, 기판(10)을 기판 지지핀(132)으로 지지한 경우에는, 열처리 온도가 저하된 부분과, 다른 부분의 사이에 온도차가 발생되며, 결과적으로, 기판(10)의 면 내의 온도 분포가 불균일하게 되어, 균일한 열처리를 행하기 어렵게 된다. 구체적으로는, 기판(10)으로서 실리콘 웨이퍼를 이용한 열처리에 있어서, 기판 지지핀(132)과 접촉하고 있는 부분의 주변에, 결함이 발생되는 것이 확인되었다.
도 10은 기판(10)을 RTA실(130)로 지지하는 다른 예를 도시한 도면이다.
기판(10)은 도시한 바와 같이, 기판 지지 링(133)과 링 지지핀(134)에 의해서 지지된다. 기판 지지 링(133)은 링형상으로 형성되고, 기판(10)의 주변부를 지지한다. 링 지지핀(134)은 기판 지지 링(133)을 지지하여 기판(10)을 수평으로 배치한다.
그러나, 상기 기판 지지 링(133)과 링 지지핀(134)을 이용하여 기판(10)을 지지한 경우라도, 전술한 열 전도나 그림자에 의해, 온도 상승이 방해되고, 균일한 열처리를 행하기 어렵다. 구체적으로는, 기판(10)의 주변부에 결함이 발생되는 것이 확인되었다.
한편, 고온 상태로 유지한 로 내에 기판을 삽입하여, 기판을 급속하게 가열하는 열처리 방법이 제안되어 있다.(예를 들면, 일본 특개평 2002-110686호 공보)
일본 특개평 2002-110686호 공보에는, RTA가 주로 램프 가열인 데 대하여, 종형로(산화로나 LP-CVD 등)에서 사용되고 있었던 저항 가열로에 의해 열처리를 행하는 방법이 개시되어 있다. 구체적으로는, 이 저항 가열로 내부를 상시 처리하고 싶은 온도로 가열·유지하고, 처리하고자 하는 기판을 그 분위기에 비교적 고속에서 1∼2매 삽입하고, 단시간에 인출함으로써, 열처리를 행한다.
일본 특개평 2002-110686호 공보에는, 기판을 수평 방향으로 지지하여 로 내부에 삽입하는 열처리 방법이 개시되어 있지만, 이 방법에서는, 전술한 열 전도나 그림자에 의해, 균일한 열처리를 행하기 어렵게 된다.
또, 일본 특개평 2002-110686호 공보에는, 기판을 연직방향으로 세워 삽입하는 방법과, 그 지지방법이 개시되어 있으며, 또한, 기판을 지지하는 부분(기판과 접촉하는 부분)으로부터 프로세스가스를 분출시킴으로써, 기판과 지지구의 부착을 방지하도록 하고 있다.
또, 일본 특개평 2002-110686호 공보에서는, 가스는 비열이 작으며, 또한, 로 내부에 충분히 고온으로 예비 가열되어 간극으로부터 분출되기 때문에, 기판의 온도 분포는 손상되지 않도록 하고 있다.
여기에서, 본 발명자는 이들 점에 대해 구체적으로 검토하여, 이하의 내용을 알게 되었다.
가스의 비열이 작음에도 불구하고, 로 내부에서 가스의 흐름이 있는 부분과 흐름이 없는 부분에서는, 약간의 온도 차이에서도 열의 이동이 격렬히 발생되며, 그 결과, 기판 내에 온도 분포가 발생되는 것을 알았다.
또, 가스가 흐르지 않는 상태에서 기판을 1100℃까지 상승시켰지만, 특히 문제가 되는 지지구와 기판의 부착은 보이지 않았다.
따라서, 일본 특개평 2002-110686호 공보와 같이, 지지구에 가스를 통과시키는 구조를 갖는 것은, 지지의 구조를 복잡하게 하며, 결과적으로, 고가인 부품을 이용하는 것이 되어, 비용적으로 문제가 있었다.
또한, 일본 특개평 2002-110686호 공보에서는, 지지구의 그림자에 의하여, 히터로부터의 적외선의 복사가 저하되어, 온도 저하 영역이 넓어지게 된다. 이로 인하여, 기판의 동일면 내에서의 온도 분포가 불균일하게 되고, 기판의 사용 유효 면적이 작아진다.
본 발명의 과제는 기판면 내의 온도 분포를 균일하도록 기판을 지지할 수 있는 간단한 기판 지지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 다음과 같은 해결수단에 의해 상기 과제를 해결한다. 또, 이해를 용이하게 하기 위해, 본 발명의 실시예에 대응하는 부호가 부여되고 설명되지만, 이것에 한정되지 않는다.
제1항의 발명은 기판(10, 10-1)을 열처리하는 열 공간 내에, 상기 기판(10, 10-1)을 지지하기 위한 기판 지지 장치로서, 상기 기판(10, 10-1)의 두께 부분(10A, 10-1A)의 일부에 접촉함으로써, 상기 기판(10, 10-1)을 지지하는 제1 지지부(22, 22-1, 22-2)를 구비한 기판 지지 장치이다.
제2항의 발명은, 제1항 기재의 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제1 지지부(22, 22-1, 22-2)는 상기 기판(10, 10-1)의 두께 부분(10A, 10-1A)의 단부와 접촉하는 보조부(23, 23-1, 23-2)를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치이다.
제3항의 발명은, 제2항 기재의 기판 지지 장치에 있어서, 상기 보조부(23-2)는 상기 열 공간 내의 열량을 관류(貫流)시키는 관류부(26)를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치이다.
제4항의 발명은, 제2항 또는 제3항 기재의 기판 지지 장치에 있어서, 상기 보조부(23, 23-1, 23-2)는 홈부(25, 25-1, 25-2)로서, 상기 홈부(25, 25-1, 25-2)는 상기 기판(10, 10-1)의 두께 부분(10A, 10-1A)보다도 폭이 큰 바닥부(24, 24-1, 24-2)를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치이다.
제5항의 발명은, 제4항 기재의 기판 지지 장치에 있어서, 상기 바닥부(24-2)는 상기 기판(10)의 두께 부분(10A)과의 접촉면적을 작게 하기 위한 요철부（27,28)를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치이다.
제6항의 발명은, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 기재의 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제1 지지부(22, 22-1, 22-2)는 상기 기판(10, 10-1)의 재질과 동일한 재질을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치이다.
제7항의 발명은, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 기재의 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제1 지지부(22, 22-1, 22-2)는 상기 기판(10, 10-1)의 비열보다도 작은 비열을 가지는 재질을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치이다.
본 발명은 기판면 내의 온도 분포를 균일하게 하도록 기판을 지지한다고 하는 목적은, 기판의 두께 부분의 일부에 접촉함으로써, 기판을 열 공간 내에 지지하는 지지부를 구비함으로써 실현된다.
[실시예 1]
이하, 도면 등을 참조하여, 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 기판 지지 장치의 실시예 1을 도시하는 개략도이다. 또, 도 1(a)는 기판 지지 장치를 도시하는 정면도이며, 도 1(b)는 기판 지지 장치를 도시하는 측면도이다.
기판 지지 장치(이하, '지지구'라고 함)(20)는 시료인 기판(실리콘 웨이퍼, GaAs 웨이퍼, 액정용 유리 기판 등)(10)을 열처리하는 열 공간 내(예를 들면, RTA실내)에 기판(10)을 지지하기 위한 장치로서, 제1 지지부(22)와, 암 형상으로 형성된 제2 지지부(21) 등을 구비하고 있다. 또, 여기에서는, 기판(10)으로서 각형(角形)의 유리 기판을 이용하고 있다.
제1 지지부(22)는 기판(10)의 두께 부분(10A)의 일부에 접촉함으로써, 기판(10)을 지지한다(상세한 것은 후술함).
각형의 기판(10)을 지지하는 경우에는, 상기 제1 지지부(22)는 예를 들면, 적어도 4개(저변에 2개, 측변에 각각 하나) 설치되며, 또한, 기판(10)의 휨 등에 대하여 영향이 적은 위치에 장착된다. 또, 기판(10)의 변의 길이가 100mm 증가할 때마다, 제1 지지부(22)의 개수를 하나 증가시키는 것이 바람직하다.
또, 제1 지지부(22)의 형상은 여기에서는, 원형으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 기판(10)의 형상이나 재질 등에 따라서, 적당한 형상(사각형, 다각형)도 되며, 특히, 기판(10)의 주변부에 따른 형상이면, 제1 지지부(22)의 강도를 향상시킬 수도 있다.
지지구(20)는 열 공간 내의 가열면(예를 들면, 열원인 히터가 배치되어 있는 면)과 기판(10)의 사이에, 제2 지지부(21) 등이 위치하지 않도록 형성되어 있다. 이에 따라, 지지구(20)는 기판(10)의 면 내(이하, '기판면 내'라고 함)에 그림자를 만들지 않도록 할 수 있다.
또, 지지구(20)는 기판(10)과 가열면의 거리가 적어도 30mm 이상이 되도록 형성되어 있다.
제2 지지부(21)는 예를 들면, 석영으로 형성되어 있고, 기판(10)과 상기 제1 지지부(22)가 접촉하도록, 제1 지지부(22)를 지지하고 있다. 여기에서, 제2 지지부(21)의 재료로서 석영을 이용한 이유에 대하여 설명한다.
제2 지지부(21)의 재료로서 금속을 이용한 경우에는, 고온의 분위기 하에서 금속으로부터 금속증기 등이 방출되어, 기판(10)을 오염시키는 경우가 있다. 또, 수지관계의 재료는, 고온의 분위기 하에서 녹아 버리는 경우가 있다.
한편, 제2 지지부(21)의 재료로서, 세라믹 관계의 재료(예를 들면, SiC 등)에 관해서는 사용할 수 있지만, 석영에 비해 고가이며, 또한, 파손되었을 때에 복구할 수 없다.
또, 석영을 이용한 경우라도, 예를 들면, 투명석영을 그대로 이용하면, 빛의 굴절 등에 의하여 적당 부분이 가열되어, 기판(10)의 기판면 내에 전달되는 열량에 영향을 미치게 된다. 이로 인하여, 석영을 이용하는 경우에는, 석영의 형상에 관계없이 투명 마무리는 피하고, 투명도가 없는 마무리(예를 들면, 표면을 매트형으로 마무리하는 등)로 하는 것이 바람직하다.
도 2는 제1 지지부(22)를 도시하는 개략도이다. 또, 여기에서는, 원형의 제1 지지부(22)와 기판(10)이 접촉한 상태를 나타내고 있다.
제1 지지부(22)는 예를 들면, 홈부(25)를 가지고 있다. 홈부(25)에는 경사부(23)와, 바닥부(24)가 형성되어 있다. 경사부(23)는 기판(10)의 두께 부분(10A)의 단부와 접촉하는 것이며, 기판(10)의 단부면과 동일한 각도 또는 동일한 각도 이상을 이루도록 경사져 있다.
이로 인하여, 경사부(23)에 의하면, 기판(10)과 경사부(23)가 접촉하고 있는 경우에, 기판(10)의 기판면 내의 단부 부근과 경사부(23)의 사이에 간극이 발생되며, 그 결과, 기판면 내의 단부 부근에 열 공간 내의 열량을 전달할 수 있다.
다음에, 홈부(25)의 각도[즉, 경사부(23)의 수평에 대한 경사각]에 대하여 설명한다.
홈부(25)의 각도가 30°보다도 작은 경우에는, 기판(10)을 열처리할 때에, 기판(10)의 기판면 내의 단부 부근에 히터의 적외선이 도달하는 것을 방해되어, 그 결과, 기판(10)의 온도가 불균일하게 된다.
한편, 홈부(25)의 각도가 120°보다도 큰 경우에는, 기판(10)을 지지하기 어렵게 된다.
따라서, 홈부(25)의 각도는 수평으로부터 30°내지 120°의 범위가 바람직하다.
바닥부(24)는 제1 지지부(22)의 최심층부에 형성되어 있고, 기판(10)의 두께 부분(10A)보다도 폭이 크다. 바닥부(24)는 예를 들면, 기판(10)의 두께 부분(10A)에 접촉하도록 형성되어 있고, 그 폭은 적절하게 변화시킬 수도 있다. 또, 바닥부(24)의 폭은 기판(10)의 두께(예를 들면, 0.5∼1.0mm 정도)에, 0.3∼0.8mm 정도를 더한 폭으로 하는 것이 바람직하다.
이로 인하여, 바닥부(24)에 의하면, 기판(10)의 두께 부분(10A)과 바닥부(24)를 접촉시키므로, 기판(10)을 확실하게 지지할 수 있다. 또한, 원하는 반송장치에 의해 기판(10)을 반송하는 경우에는, 기판(10)을 제1 지지부(22)로부터 확실하게 인출할 수 있다.
또, 홈부(25)의 최심층부가 예각이더라도 기판(10)의 열처리에 문제가 없으며, 또한, 기판(10)의 반송이나 기판(10)의 지지에 관해서도 문제가 생기지 않는 경우에는, 바닥부(24)를 형성하지 않아도 된다.
또, 기판(10)은 그 두께가 0.5∼1.0mm 정도로 얇기 때문에, 제1 지지부(22)나 제2 지지부(21)에 비해 가열되기 쉽고 냉각되기 쉬운 상태로 되어 있다. 이것에 대하여, 제1 지지부(22)나 제2 지지부(21)는 두께가 있으므로, 열 전도나 열 용량이 기판(10)에 비해 크게 된다.
이로 인하여, 기판(10)의 온도가 상승하고 있는 경우라도, 제1 지지부(22)의 온도가 낮아지게 되고, 제1 지지부(22)와 접촉하고 있는 부분의 온도 상승이 방해된다. 그 결과, 기판(10)의 기판면 내의 온도 분포가 불균일하게 되고, 균일한 열처리를 행하기 어렵게 된다.
따라서, 기판(10)에 직접 접촉하는 제1 지지부(22)는, 열처리하는 기판(10)과 동일한 재질, 또는, 동일한 물성 재료인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 기판(10)이 실리콘 웨이퍼인 경우에는, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, SiC 등의 흑체 또는 흑체에 가까운 재료 등을 이용하여, 제1 지지부(22)를 형성한다.
기판(10)의 재질과 동일한 재질을 이용하여 제1 지지부(22)를 형성한 경우에는, 제1 지지부(22)와 기판(10)이 접촉하고 있는 부분에서의 열 전도를 작게 할 수 있어, 기판(10)의 기판면 내의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다.
또, 기판(10)의 비열보다도 작은 비열을 가지는 재질을 이용하여 제1 지지부(22)를 형성한 경우에는, 제1 지지부(22)가 기판(10)에 비해 가열되기 쉽고 냉각되기 쉬운 성질을 가지며, 그 결과, 기판(10)의 온도 상승이나 온도 저하가 제1 지지부(22)에 의해서 방해되지 않는다.
따라서, 지지구(20)에 의하면, 기판(10)과 제1 지지부(22)의 접촉면적을 작게 할 수 있으며, 또한, 열 공간 내의 열량(히터로부터의 적외선)이 기판(10)의 기판면 내에 대략 균일하게 전달되기 때문에, 기판면 내의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다.
또, 지지구(20)는 홈부(25)가 형성된 제1 지지부(22)와, 저가인 석영으로 형성된 제2 지지부(21)로 이루어지기 때문에, 간단한 구조로 열 공간 내의 열량을 유효하게 사용할 수 있는 동시에, 저비용화를 도모할 수 있다.
[실시예 2]
도 3은 본 발명에 의한 기판 지지 장치의 실시예 2를 도시하는 개략도이다. 또, 이하에 나타내는 각 실시예에서는, 전술한 지지구(22)의 각 부재와 동일한 기능을 하는 부재에 관해서는 동일한 부호 또는 말미에 통일된 부호를 부여하여, 기능 등의 설명을 적절하게 생략한다.
지지구(20-1)는 예를 들면, 지지구(20)와 비교하면, 원형 이외의 별도의 형상(여기서는, 직사각형)을 가지는 제1 지지부(22-1)에 의해, 기판(10)을 지지하고 있는 점이 상이하다.
도 4는 제1 지지부(22-1)를 나타내는 설명도이다.
제1 지지부(22-1)는 예를 들면, 홈부(25-1)를 가진다. 홈부(25-1)에는 전술한 바와 같이, 기판(10)의 두께 부분(10A)과 접촉하는 바닥부(24-1)와, 기판(10)의 단부면과 동일한 각도 또는 동일한 각도 이상을 이루도록 경사져 있는 경사부(23-1)가 형성되어 있다.
도 5는 제1 지지부(22-1)의 변형예를 나타내는 설명도이다.
제1 지지부(22-2)는 상기 제1 지지부(22-1)와 비교하면, 열 공간 내의 열량을 관류시키는 관류부(26)를 가지는 경사부(23-2)와, 요철 형상의 바닥부(24-2)로 이루어지는 홈부(25-2)를 구비한 점이 상이하다.
관류부(26)는 예를 들면, 기판(10)의 두께 방향과 대략 동일한 방향으로 관통한 관통공으로 이루어지고, 경사부(23-2)에 복수 형성되어 있다. 이로 인하여, 열 공간 내의 열량은 경사부(23-2)의 주변부를 경유하지 않고, 관류부(26)를 통하여 기판(10)의 기판면 내에 전달된다.
따라서, 관류부(26)에 의하면, 기판(10)의 기판면 내에서 홈부(25-2)로 들어가는 부분에, 열 공간 내의 열량을 신속하게 전달할 수 있다.
또, 바닥부(24-2)는 도시한 바와 같이, 요철 형상으로서, 관류부(26)의 하방으로는 오목부(27)가 형성되고, 관류부(26)의 사이에는 볼록부(28)가 형성되어 있다. 이로 인하여, 기판(10)의 두께 부분(10A)은 오목부(27)와 접촉하지 않고서 볼록부(28)와 접촉하게 된다.
상기 바닥부(24-2)에 의하면, 기판(10)의 두께 부분(10A)과의 접촉면적을 작게 할 수 있어, 기판(10)의 두께 부분(10A) 중 바닥부(24-2)와 접촉하지 않는 부분에 열 공간의 열량을 전달할 수 있다.
따라서, 제1 지지부(22-2)에 의하면, 기판(10)의 기판면 내의 온도 분포를 보다 균일하게 유지할 수 있으며, 또한, 제1 지지부(22-2)의 체적을 작게 할 수 있으므로, 제1 지지부(22-2)의 열 용량을 내릴 수 있다.
[실시예 3]
도 6은 본 발명에 의한 기판 지지 장치의 실시예 3을 도시하는 개략도이다.
제1 지지구(20-2)는 예를 들면, 지지구(20)와 비교하면, 원형의 기판(10-1)을 제1 지지부(22)로 지지하고 있는 점이 상이하다.
제1 지지부(22)는 기판(10-1)의 두께 부분(10A-1)의 일부에 접촉함으로써, 원형의 기판(10-1)을 지지할 수 있다. 또, 기판(10-1)은 3개의 제1 지지부(22)에 의해서 지지했지만, 예를 들면, 4개 이상의 제1 지지부(22)에 의해서 지지할 수도 있다. 또, 원형의 기판(10-1)을 지지하기 때문에, 원형의 제1 지지부(22)를 이용했지만, 원형 이외의 제1 지지부(22-1, 22-2)를 사용할 수도 있다.
[변형예]
이상 설명한 실시예에 한정되지 않고, 다양한 변형이나 변경이 가능하고, 이들도 본 발명의 균등의 범위 내이다.
（1) 제1 지지부(22-2)에서는 경사부(23-2)에 복수의 관류부(26)를 설치하도록 했지만, 이것에 한정되지 않고, 제1 지지부(22, 22-1)의 경사부(23, 23-1)에 관류부(26)를 설치하도록 할 수도 있다.
（2) 관류부(26)는 열 공간 내의 열량을 기판(10)의 기판면 내에 관류시킬 수 있는 것이면, 관통공에 한정되지 않고, 메쉬를 형성하거나, 경사부(23-2)를 잘라내는 등, 적당한 형상도 좋다.
（3）제1 지지부(22, 22-1, 22-2)는 홈형상으로 했지만, 기판(10, 10-1)을 지지할 수 있는 것이면, 경사부(23, 23-1, 23-2)를 한쪽만 형성하도록 할 수도 있다.
본 발명의 기판 지지 장치는, (1) 기판의 두께 부분의 일부에 접촉함으로써, 기판을 열 공간 내에 지지하는 지지부를 구비하므로, 기판과 지지부의 접촉면적을 작게 할 수 있으며, 또한, 열 공간 내의 열량이 기판면 내에 대략 균일하게 전달되므로, 기판면 내의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다.
（2）지지부는 기판의 두께 부분의 단부와 접촉하는 보조부를 갖기 때문에, 기판이 보조부에 의해 지지되며, 또한, 기판면 내의 단부 부근과 보조부의 사이에는 간극이 발생되어, 기판면 내의 단부 부근에 열 공간 내의 열량을 전달할 수 있다.
（3) 보조부는 열 공간 내의 열량을 관류시키는 관류부를 갖기 때문에, 열 공간 내의 열량은 보조부의 주변부를 경유하지 않고, 기판면 내에 신속하게 전달되며, 그 결과, 기판면 내의 온도 분포를 균일하게 유지할 수 있는 동시에, 지지부의 체적을 작게 할 수 있으므로, 지지부의 열 용량을 내릴 수 있다.
（4) 보조부는 기판의 두께 부분보다도 폭이 큰 바닥부를 가지는 홈부이므로, 기판의 두께 부분과 바닥부를 접촉시키고, 기판을 확실하게 지지할 수 있는 동시에, 원하는 반송장치에 의해 기판을 반송하는 경우에는, 기판을 지지부에서 확실하게 인출할 수 있다.
（5）바닥부는 기판의 두께 부분과의 접촉면적을 작게 하기 위한 요철부를 갖기 때문에, 기판의 두께 부분 중 바닥부와 접촉하지 않는 부분에 열 공간의 열량을 전달할 수 있는 동시에, 지지부의 체적을 작게 할 수 있기 때문에, 지지부의 열 용량을 내릴 수 있다.
（6) 지지부는 기판의 재질과 동일한 재질을 이용하여 형성되기 때문에, 지지부와 기판이 접촉하는 부분에서의 열 전도가 작아지게 되고, 기판면 내의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다.
（7）지지부는 기판의 비열보다도 작은 비열을 가지는 재질을 이용하여 형성되기 때문에, 지지부가 기판에 비해 가열되기 쉽고 냉각되기 쉬운 성질을 가지고, 기판의 온도 상승이나 온도 저하가 지지부에 의해 방해되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 기판 지지 장치의 실시예 1을 도시하는 개략도이다.
도 2는 제1 지지부(22)를 도시하는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 의한 기판 지지 장치의 실시예 2를 도시하는 개략도이다.
도 4는 제1 지지부(22-1)를 나타내는 설명도이다.
도 5는 제1 지지부(22-1)의 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명에 의한 기판 지지 장치의 실시예 3을 도시하는 개략도이다.
도 7은 일반적인 RTP 장치를 나타내는 개략도이다.
도 8은 RTP 장치에 설치된 RTA실을 도시하는 개략도이다.
도 9는 도 8에서 도시한 기판(10) 및 기판 지지핀(132)의 확대도이다.
도 10은 기판(10)을 RTA실(130)에서 지지하는 다른 예를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부호의 설명
10: 기판 20: 지지구
21: 제2 지지부 22: 제1 지지부
23: 경사부 24: 바닥부
25: 홈부 26: 관류부
27: 오목부 28: 볼록부
100: RTP 장치 130: RTA 실

Claims (7)

  1. 기판을 열처리하는 열 공간 내에, 상기 기판을 지지하기 위한 기판 지지 장치로서,
    상기 기판의 두께 부분의 일부에 접촉함으로써, 상기 기판을 지지하는 지지부를 구비한 기판 지지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 기판의 두께 부분의 단부와 접촉하는 보조부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보조부는 상기 열 공간 내의 열량을 관류(貫流)시키는 관류부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 보조부는 홈부로 이루어지고,
    상기 홈부는 상기 기판의 두께 부분보다도 폭이 큰 바닥부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 바닥부는 상기 기판의 두께 부분과의 접촉면적을 작게 하기 위한 요철부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 기판의 재질과 동일한 재질을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 기판의 비열보다도 작은 비열을 가지는 재질을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
KR1020040023453A 2004-03-05 2004-04-06 기판 지지 장치 KR20050089719A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004061580A JP2005252042A (ja) 2004-03-05 2004-03-05 基板保持装置
JPJP-P-2004-00061580 2004-03-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050089719A true KR20050089719A (ko) 2005-09-08

Family

ID=35032230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040023453A KR20050089719A (ko) 2004-03-05 2004-04-06 기판 지지 장치

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2005252042A (ko)
KR (1) KR20050089719A (ko)
TW (1) TW200531130A (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5173225B2 (ja) * 2007-03-30 2013-04-03 三井造船株式会社 加熱システム
JP5947516B2 (ja) * 2011-10-19 2016-07-06 信越化学工業株式会社 熱処理用ボート
JP2016154180A (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社島津製作所 基板支持具
JP6673894B2 (ja) * 2017-12-26 2020-03-25 キヤノントッキ株式会社 基板ホルダ及び成膜装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW200531130A (en) 2005-09-16
JP2005252042A (ja) 2005-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7313931B2 (en) Method and device for heat treatment
JP5043826B2 (ja) 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
WO2004008493A9 (en) Method and apparatus for supporting semiconductor wafers
JP5527075B2 (ja) 搬送機構
JPH11176822A (ja) 半導体処理装置
KR20050089719A (ko) 기판 지지 장치
JPH07142408A (ja) 基板処理装置
JP2007073865A (ja) 熱処理装置
JP2003324106A (ja) 熱処理装置、半導体デバイスの製造方法及び基板の製造方法
JP2001127143A (ja) 基板支持装置
JP2003037147A (ja) 基板搬送装置及び熱処理方法
JP2005101161A (ja) 熱処理用支持具、熱処理装置、熱処理方法、基板の製造方法及び半導体装置の製造方法
JPH10247680A (ja) 高温炉への搬送用フォークおよび熱処理装置
JP2000252350A (ja) 基板受け渡し装置
JP3084232B2 (ja) 縦型加熱処理装置
JP2006080294A (ja) 基板の製造方法
JP2005086132A (ja) 熱処理装置、半導体装置の製造方法、基板の製造方法及び基板処理方法
JP2000124143A (ja) 熱処理装置
JP2006100303A (ja) 基板の製造方法及び熱処理装置
JPWO2004001835A1 (ja) 熱処理装置、基板の製造方法及び半導体デバイスの製造方法
JP2007103765A (ja) 基板処理装置
JP2002110765A (ja) 熱処理装置の基板搬出入装置
JP2002151567A (ja) ウェハ搬送装置及びこれを用いた半導体製造装置
JP2009147383A (ja) 熱処理方法
JP2000150405A (ja) 基板熱処理装置および温度補償リング

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee