NL8802562A - Deklaag opbrengsysteem voor een wafer of plak. - Google Patents

Description

P & c , · W 1609- 176 Ned.M/PvH ^

Deklaag opbrengsysteem voor een wafer of plak.

De uitvinding heeft betrekking op het opbrengen van een deklaag op dunne substraten onder vacuum. Meer in het bijzonder is het toepassings-5 gebied van de uitvinding gelegen bij het metalliseren van halfgeleider-plakken en op een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke metallisering van plakken individueel, en dit op een series gewijze, continue basis. Fabricagetechnieken voor halfgeleiderplakken hebben zich. snel ontwikkeld in de afgelopen tien jaar. Individuele microcircuit 10 inrichtingen zijn steeds weer kleiner geworden, waardoor het aantal van dergelijke inrichtingen dat op een plak van gegeven afmeting geplaatst kan worden, toeneemt. Daar komt bij dat plakken van grotere diameter in gebruik raken. Een paar jaar geleden waren plakken met een diameter van ongeveer 5 cm de gewoonste zaak ter wereld, en werden plakken met een 15 diameter van ca. 7,5 cm al groot gevonden. Tegenwoordig wordt veel van de fabricage van de inrichting gedaan met plakken met een diameter van ongeveer 10 cm en een wijd verbreid gebruik van plakken met een diameter van 12,7 cm valt binnen zeer weinige jaren te verwachten. De reducties in 'inrichting afmetingen, gekoppeld met de toenemende grootte van plakken, hebben er 20 voor gezorgd dat de economische waarde van individuele plakken zeer sterk is toegenomen, en dus de noodzaak om dergelijke plakken op een verbeterde wijze te bewerken en te metalliseren.

De meeste halfgeleider- en raicrocircuitfabricagetechnieken vereisen het opbrengen van metallische deklagen van hoge kwaliteit op de 25 halfgeleiderplak, waarop de microcircuits worden gedefinieerd. De vraag of een deklaag van "hoge kwaliteit" is, zal uiteindelijk bepaald worden door de mate van voldoening over de uiteindelijke opbrengst van micro-circuit inrichtingen van de plak, en hun nut, bijvoorbeeld, bij het voldoen aan de hogere militaire of industriële standaard, of de geringe standaards 30 van de gebruiker en de doe-het-zelver. Ofschoon daarom moeilijk te kwantifise-ren gaat ncn er algnneen meo accoord, dat de metalliseringskwaliteit, en dus de uiteindelijke kwaliteit en kwantiteit van de opbrengst , op haar beurt een functie zal zijn vein de volgende faktoren:

Gelijkmatigheid van de bedekking op het bovenste en hoofdplanaire opper-35 vlak van de plak ("planaire bedekking"); verontreinigingsniveaus ingebouwd in de eindceklaag; (defect level, veroorzaakt door restanten);symmetrie en homogeniteit, of met andere woorden vrijheid van "laagvorming" en de wijze van distributie van verontreinigende niveaus in de film; de mate van reproduceerbaarheid en controle, in het bijzonder van temperaturen 40 tijdens het opbrengen van de deklaag; en trapjesbedekking, d.w.z. de * 8802562 '4 - 2 - continuïteit en vlakheid van de deklaag over niet alleen het hoofdvlak van het oppervlak, maar ook de zijden en bodems van dergelijke onderdelen binnen het oppervlak, zoals trapjes, groeven, en verhogingen, welke de micro-schakélingen bepalen.

5 Sommige van deze karakteristieken zijn moeilijker te bereiken of zijn kritischer dan andere, of zijn eigenschappen, waarvan men vermoedt, dat bepaalde gespecialiseerde processtappen vereist zijn om die eigenschappen te bereiken. Bijvoorbeeld wegens de begrenzingen van de geometrie is trapjesbedekking ("Step coverage")een bijzonder moeilijk 10 vereiste geweest om te vervullen. De zijwanden van de trapjes en groeven staan in het algemeen loodrecht op het bovenste oppervlak van het hoofdvlak van de plak, en kunnen zowel naar binnen als naar buiten wijzen, gerekend vanaf het plakcentrum. Het bedekken van dergelijke loodrechte · vlakken, in het bijzonder die, welke naar buiten''wij-.zen waarbij tegelijker-15 tijd de planaire oppervlakken bedekt worden, is kennelijk een bijzonder moeilijk probleem, doch is een dergelijke "step coverage" of trapjes-bedekking van bijzondere betekenis bij het bepalen van de kwaliteit van de totale metallisering. Algemeen heeft men gedacht, dat om de vereiste gelijkmatigheid bij het bedekken van het planaire oppervlak te verkrijgen als-20 mede een geschikte trapjesbedekking, een relatieve beweging tussen de plakken en de opbrengbron tijdens het opbrengen van de deklaag noodzakelijk is. Echter een dergelijke beweging brengt bepaalde nadelen met zich mede, in het bijzonder de hogere kans op het ontstaan van restanten, zoals door het losraken van neerslaan van deklaagmateriaal of verschillende 25 inwendige structuren van de inrichting ten gevolge van de beweging; een grotere kans op mechanische schok- en trillingsbeschadiging aan de plak; en de opbouw van neerslag op de plakken op een niet-symmetrische en Ongelijkmatige wijze, zoals hieronder verder zal worden toegelicht.

Uiteraard zal het verontreinigingsniveau afhangen van het handhaven van 30 de kwaliteit van de vacuum-omgeving tijdens het neeslaan en de concentratie van verontreinigingen ten opzichte van de deponerings- of neerslag-snelheid. Derhalve zal de geschiktheid van het "ontgassen" of het evacueren van gas en dampen uit de plak en bijbehorende plakonder-steuningen, welke in de deklaag opbrengkamer worden geïntroduceerd, 35 eveneens belangrijk zijn.

De wijze waarop men in de bekende stand der techniek gepoogd heeft een of meer der bovengenoemde eigenschappen te bereiken, en de bijbehorende moeilijkheden en daarmee gepaard gaande compromissen bij het bereiken van bovenstaande kriteria aangaande de kwaliteit van de opge-40 brachte deklaag, kunnen het best begrepen worden door twee hoofdtypen .8802562 - 3 - van vacuum opdampsystemen te beschouwen, en welke momenteel in gebruik zijn voor het metalliseren van plakken; t.w. serielading en vulling via sluis. Een typisch seriesysteem bevat een pompstation, een evacueerbare luchtklok, een isolatieklep tussen het pompstation en de luchtklok, 5 verwarmingslampen, een of meer opdanpbronnen, en planeetwiel-spanstukken, welke de halfgeleiderplak vasthouden en deze draaien boven de opdampbron of -bronnen. Bij de start van een opdampcyclus wordt de isolatieklep gesloten en de luchtklok geopend. Plakken worden met de hand ingébracht vanuit casettes in de planeetwielspanstukken (een vulling van 10 75 plakken met een diameter van ongeveer 7, 5 cm is typerend). De planeet- wiel spanstukken worden vervolgens gemonteerd in de luchtklokken, de luchtklok wordt gesloten en het systeem geëvacueerd. Nadat een voorgeschreven basisdruk bereikt is, worden de plakken verder ontgast door de toepassing van stralingsenergie uit de verwarmingslamp. In bepaalde 15 gevallen worden de plakken gereinigd met behulp van een sputter-etsingstech-niek voorafgaande aan de start van het opdampen. Een typerende deklaag is aluminium op een aluminium legering, die door sputtertechniek aangebracht is op de plak voor het verschaffen van een onderlinge verbinding tot stand brengende metallisering. Teneinde de vereiste deklaag-opbreng-20 uniformiteit en trapjesbedekking te verkrijgen, wordt relatieve beweging verschaft door het roteren van de planeetwiel-spanstukken. Na het opdampen laat men de plak en het systeem afkoelen, sluit men de isolatieklep, belucht men de vacuumklok aan de atmosfeer, wordt de vacuumklop geopend en worden de planeetwiel-spanstukken verwijderd en de daaruit 25 gehaalde plakken met de hand in cassettes gedaan. Dit voltooi€ een typerende cyclus, welke bij benadering een uur duurt.

Oschoon dergelijke serie systemen een wijd verbreide toepassing vinden bij de hedendaagse produktie voor het metalliseren van half-geleiderplakken, leggen sommige eigenschappen beperkingen en nadelen op.

^ Bijvoorbeeld de gehele, relatief grote serie plakken loopt inherent het gevaar van gedeeltelijk of totaal verlies tijdens de opdampcyclus. Het met de hand inbrengen van plakken uit cassettes in planeetwiel—span-stukken biedt ruim gelegenheid voor verontreiniging en breuk. Blootstelling aan lucht van het gehele systeem binnen de luchtklok gedurende het vullen ^ en het ledigen van de opdampinrichtïng kan aanleiding geven tot verontreiniging er. voegt een zeer grote ontgassingsbelasting toe aan de vacuum-ponpen om die te bestrijden (het aan de plakken alleen al toe te schrijven nntgassingsoppervlak is typerend minder dan 10% van het totale aar. lucht blootgestelde oppervlak dat moet worden ontgast).

. 8802562.

40 twr" it 4 - 4 -

Lange opdamp' werpafstanden (ter illustratie 15¾ a35}i on) vanaf de bron zijn nodig ter verkrijging van een groot bedekkingsgebied voor de vele met een deklaag te bedekken plakken binnen het serie systeem. Dit leidt tot lage opdampsnelheden (bijvoorbeeld 600 angstroom per minuut voor 5 een opdampbron onder gebruikmaking van sputtertechniek), welke de films vatbaarder maken voor vergiftiging door reactie met achtergrondgas, en dus gevoeliger voor de kwaliteit van de geëvacueerde omgeving.

Het ontgassen van de plakken en de aan lucht blootgestelde zones van het systeem wordt versneld door toepassing van stralingsenergie uit IQ verwarmingslampen, maar aangezien de plakken in onzeker thermisch contact zijn met de planeetwielopspanstukken, zijn hun temperaturen eveneens onzeker. Bovendien kan de verwarmingsbron norm-al niet in bedrijf zijn tijdens opdampen met behulp van de sputter-techniek, zodat-de plakken afkoelen op ongecontroleerde wijze vanaf de temperatuur die 15 verkregen werd tijdens het voorverhitten. Het ontbreken van controle op de temperatuur van de plak tijdens het opdampen geeft een begrenzing aan bepaalde aspekten van filmeigenschappen, die op betrouwbare en reproduceerbare wijze kunnen worden verkregen. Uiteraard kan de mechanische beweging van de planeetwiel-opspanstukken ter verkrijging 20 van uniformiteit^trapjesbedekkingdeeltjes losmaken van elders in het systeem gedeponeerd deklaagmateriaal, dat niet gelijk is aan dat op de plakken, hetgeen op zijn beurt er de oorzaak van kan zijn, dat restanten vastgehecht komen te zitten aan de plakken, hetgeen op zijn beurt de opbrengst aan goede inrichtingen reduceert.

25 Een illustratief sluisvullingssysteem bevat een pompstation, een evacueerbare proceskamer, een isolatieklep tussen het pompstation en de proceskamer, een ' verwarningsstation, een opdampbron, een voedings-sluis, en een platen transportsysteem. Bij de start van een opdampcyclus worden plakken met de hand gebracht vanuit een cassette in een metaal-30 plaat (plaatafemtingen van 30¾ bij 30¾ cm is illustratief), welke dan fungeert als een drager voor de plakken tijdens hun reis door de vulsluis en proceskamer. Na de introductie door de vulsluis in de proceskamer worden de platen en plakken getransporteerd naar het verhit-tingsstation, waar zij verder worden ontgast door de toepassing van 35 stralingsenergie. Een aanvullende reiniging van de plakken door middel van sputter-etsingstechniek, kan eveneens worden uitgevoerd bij het verhittingsstation. Het deponeren van een metaalfilm wordt bewerkstelligd door de plaat en plakken relatief langzaam voorbij de opdampbron te voeren, welke een planaire magnetrontype kan zijn van een spectrumbron 40 met een rechthoekig erosiepatroon, waarbij de lange afmeting vein het ,8802562 V— - 5 - erosiepatroon groter is dan de plaatbreedte. Relatief hoge opdampsnel-heden (10.000 angstroom per minuut) worden bereikt door de plaat voorbij de sputterbron te bewegen over een baan, die de plakken binnen verscheidene centimeters van de sputterbron passeert. Na het opdampen laat men de 5 plaat en plak terugkeren naar de vulsluis, waar zij van de behandelings-kamer terug gaan naar atmosfeer. De plakken worden dan met de hand verwijderd uit de inrichting en teruggeplaatst in een cassette. Deze handeling voltooid een typerende cyclus, welke een duur heeft van 10 a 15 minuten. Bij een ander type van een sluisvullingssysteem, worden de IQ plakken gemonteerd op een ringvormige plaat, die langs de opdampbron roteert. Elke plak maakt een veelheid van doorgangen beneden de opdampbron, totdat een film van voldoende dikte is opgebouwd.

De bovengenoemde sluisvullingssysternen overwinnen sommige van -de nadelen van serie systemen, maar niet alle. Van het allereerste 15 belang is het feit dat het gebruik van een vulsluis het mogelijk maakt, dat plakken op een plaat worden geïntroduceerd in en Verwijderd uit de behandelingskamer zonder dat de druk in de behandelingskamer stijgt naar de atmosferische waarde. Dit vermindert in sterke mate de hoeveelheid aan de lucht blootgesteld oppervlak, dat moet worden ontgast.. vooraf-20 9aan<3e aan het opdampen. Ofschoon de behandelingskamer periodiek naar de atmosfeer moet worden geopend (voor het schoonmaken en voor het vervangen van opdampingsdoelen) is de frequentie van dergelijke blootstelling aan de licht veel kleiner dan bij serie systemen.

Een ander belangrijke faktor is dat de grootte van de plak-25 lading, die "gevaar loopt", d.w.z. onderhevig is om te worden afgekeurd als gevolg van een defekt of falen van het proces, beduidend kleiner is in het sluisvullingssysteem (16 plakken van ongeveer 7,5 cm in het eerste sluisvullingssysteem, vergeleken met 75 plakken van ongeveer 7,5 cm in het seriesysteem in bovenstaand voorbeeld). Omdat het aantal 30 plakken ter vulling veel kleiner is bij het sluisvullingssysteem, is het niet nodig de lange opdampwerpafstanden te gebruiken die vereist zijn bij de serie-systemen. Hogere opdampsnelheden zijn daardoor bereikbaar door een nauwere opening tussen plak en bron.

In weerwil van de voordelen die geleverd worden door sluis-35-vullingssystemen, blijven vele nadelen en tekortkomingen nog bestaan. f

Zowel bij het seriesysteem als bij het sluisvullingssysteem worden de plakken met de hand overgedragen tussen de plaat en de cassette met bijbehorende risico's van verontreiniging en breuk. Ofschoon het gebruik van de sluisvulling de blootstelling vermijdt van de behandelings-q kamer aan de atmosfeer, wordt de plaat, die de plakken draagt, aan de . 8802562 !#

•S

- 6 - lucht blootgesteld bij elke laad- en ontlaad-cyclus. Dus ook de oppervlakken ervan moeten worden ontgast , hetgeen de totale ontgassings belasting doet rijzen verre buiten die van enkel de plakken zelf.

Bovendien komen de door de sputter-techniek verkregen neerslagen, die 5 zich ophopen op de plaat onder mechanische spanning ten gevolge van de herhaalde mechanische schokken en blootstelling aan de lucht hetgeen leidt tot vlokvorming en het ontstaan van restanten. Bij de serie-systemen zijn de plakken nog steeds in onzeker thermisch contakt met een drager. Beheersing van de temperatuur van de plak tijdens het ontgassen en tijdens 10 het opdampen blijft een ongeschikte maatregel. De metaalfilmen worden neergeslagen op de plakken op niet-symmetrische wijze, aangezien de op de plak gedeponeerde film zich op verschillende manieren opbouwt, afhankelijk van de ligging ervan op de plaat, d.w.z. afhankelijk van de vraag of de plak "outboard" of "inboard" is,of zij' de bron nadert of zich van 15 de bron beweegt. Verplaatsing van de plaat tijdens het opdampen ter verkrijging van uniformiteit en trapjesbedekking vergroot het risiko van de vorming van restanten en vlokken en dus verontreiniging van de plakken. Bij bepaalde sluisvullingssystemen moeten verdere compromissen aangegaan worden ten aanzien van symmetrie en homogeniteit door de 20 plak vele doorgangen te laten maken onder de opdampbron.

Aldus wordt de metalen film neergeslagen op een "gelaagde" wijze, omdat de opdampsnelheid geleidelijk afneemt tot vrijwel niets, wanneer de plakken roteren in een gebied, dat ver af ligt van de opdampbron. De lage opdampsnelheden in dergelijke gebieden vergroten het risiko van veront-25 reiniging als gevolg van het incorporeren van achtergrondgassen in de groeiende film, en ongelijkmatigheden in de distributie van eventuele verontreinigeingen, die aanwezig kunnen zijn, vloeien voort uit de ongelijkmatigheden in de opdampsnelheid.

Zelfs ofschoon een veel kleiner aantal plakken per eenheid van 30 tijd ih behandeling zijn in sluisvullingssystemen,vergeleken met serie-systemen, blijft een aanzienlijk aantal plakken nog steeds "gevaar lopen". Vanuit dit gezichtspunt zou het het beste zijn plakken individueel te be- · handelen.op een serie-continue basis, maar de tijd benodigd voor een adequaat leegpompen van de vulsluis tijdens het vullen en ledigen, en 35 voor het ontgassen van de plak en van de plakondersteuningen, gekoppeld met de tijd benodigd om een plak individueel te betrekken op adequate wijze, heeft de gedachte van een dergelijk individueel behandelen tot dusverre onpraktisch gemaakt vergeleken met seriesysternen of sluisvullingssystemen, die een groot aantal plakken bij elke vulling behandelen. Het 40 zou eveneens veel beter zijn vanuit het gezichtspunt van het voorkomen van o 8802562 - 7 - restantenvorming en de daaruit voortvloeiende vermindering in opbrengst van goede micro-schakeling inrichtingen, alsmede een vermindering van het risiko van slijtage en mechanische schokken en trillingen, om plakken stationair te houden tijdens het opbrengen van de deklaag. Echter, zoals 5 we hebben gezien, heeft men dit als onbestaanbaar beschouwd met de noodzaak om een adequate uniformiteit bij het opdampen en trapjesbedekking te verkrijgen, aangezien dit normaal het tot stand brengen van een relatieve beweging tussen de bron en de plak noodzakelijk maakt. Voorts is er geen grondslag geweest om een grotere beheersing te verwachten over 10 de reproduceerbaarheid en temperatuur van het deklaag opbrengproces in een individueel plak-behandelingssysteem in tegenstelling tot een serie-of sluisvullingssysteem, dat een groot aantal plakken bij elke vulling van een deklaag voorziet.

In overeenstemming hiermede is het doel van de uitvinding het 15 verschaffen van een inrichting voor het snel opbrengen van een deklaag op plakken individueel met een deklaag van hogere kwaliteit dan vroeger mogelijk was.

Een zijdelings oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor het opbrengen van metalliseringslagen van superieure 20 kwaliteit ten opzichte van de gezamelijk overwegingen van trapjesbedekking, uniformiteit, symmetrie en homogeniteit, verontreinigingsniveau, restantenschade, en reproduceerbaarheid.

Gok is een oogmerk van de uitvinding het verschaffen van een inrichting voor het snel opbrengen van een deklaag op plakken individueel 25 met een verbeterde trapjesbedekking en een goede uniformiteit.

Een ander daarmede samenhangend oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterd sluisvullingssysteem voor het metalliseren van plakken individueel en toch met een hoge snelheid.

Nog weer een ander oogmerk van de uitvinding is het verschaffen 30 van een verbeterd sluisvullingssysteem voor het metalliseren van halfgeleider plakken individueel op een productie-lijnbasis met verhoogde kwaliteit, waaronder uniformiteit en trapjesbedekking.

Een samenhangend oogmerk is het verschaffen van een systeem voor het opbrengen van een deklaag op plakken, die het aantal plakken dat 35 op enig tijdstip gevaar loopt als gevolg van het behandelingsproces, l vermindert.

Een ander daarmede samenhangend oogmerk is het verschaffen van een systeem voor het metalliseren of een ander vacuum opdamptechniek van plakken individueel op een serie-continue basis met een groot aantal werk-40 stations, die gelijktijdig op individuele vlakken werkzaam zijn.

i 8802562 ► - 8 -

Eveneens is een hiermee verband houdend oogmerk het verlagen van de ontgassingsbelasting en het verkleinen van verstoring naar de geëvacueerde deklaag opbreng omgeving als gevolg van het inleiden van plakken in een sluisvullingssysteem voor het opdampen van een deklaag.

5 Weer een ander oogmerk van de uitvinding is het verbeteren van de opbrengst van microschakeling inrichtingen, die achtereenvolgens afgeleid worden van de plak door het ontstaan van restanten en de kans op beschadiging door slijtage en het incorporeren van verontreinigingen te verminderen.

10 Nog een ander oogmerk is het verschaffen van een systeem van het sluisvullingstype, dat het transport bewerkstelligt tussen verschillende werkstation en in en vanuit de vacuum gebieden, zonder het gebruik van plaatvormige ondersteuningen voor de plakken.

Eveneens is een samenhangend oogmerk van de uitvinding het 15verschaffen van een systeem van het sluisvul],ingstype, zoals hier boven genoemd, dat geen gebruik maakt van plaatvormige plakondersteuningen, waarbij het vullen met bepaalde plakken en het uitnemen ervan plaats vindt, terwijl toch de bewerking van andere plakken aan de gang is.

Een verder daar mee samenhangend oogmerk is het verschaffen 20 van een systeem zoals hierboven genoemd, dat compatibel is met het automatisch hanteren van plakken uit cassettes.

Ook is een daaraan gerelateerd oogmerk het verschaffen van een verbeterde controle over plakken, in het bijzonder wat hun temperatuur aangaat tijdens de gehele bewerking ervan.

« 25 Nog een verder oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een systeem voor gebruik in een producktielijn, waarbij betrouwbaarheid, onderhoud en gemak in het gebruik zijn verbeterd,

De ruimste oogmerken van·de uitvinding worden beantwoord door het verschaffen van een inrichting voor het opbrengen van een deklaag 30 op een-plak individueel, welke een ringvormige bron voor het sputter-proces omvat, die deklaag-materiaal emitteert en een diameter bezit, die groter is dan die van een der plakken, en voorts middelen omvat voor het zodanig plaatsen van een individuele plak dat deze gekeerd is naar en stationair opgesteld is ten opzichte van de bron, op een afstand 35 die kleiner is dan de diameter van de bron, alsmede middelen omvat om de bron en de plak te handhaven in een argon omgeving tot maximaal -3 20 micron druk ( 1 micron =10 mm Hg = 1 millitorr = 0,133 Pa) tijdens het deklaag-opbrengen van de plak. Op deze wijze wordt een deklaag van verbeterde kwaliteit met goede uniformiteit snel op de plak opgebracht, 40 zonder de noodzaak voor een relatieve beweging tussen plak en bron en de .8802562 - 9 - β daarbij komende ingewikkeldheid en daarmee gepaard gaand risico, dat restanten worden gevormd.

De doeleinden van de uitvinding worden eveneens bereikt door het verschaffen van een inrichting van het onder toepassing van het 5 sputter-proces herhaaldelijk opbrengen van een deklaag op individuele plakken in minimale tijd. Bruikbaar bij vacuum kamer techniek, waarin continu een beheerste sub-atmosferische omgeving gehandhaafd wordt. De inrichting omvat interne middelen voor het ondersteunen van de plakken, geplaatst binnen de kamer onmiddelijk aan de binnenzijde van de ingang er-10 van, en omvat eveneens middelen voor het vrijmaken en veerkrachtig bij de randen aangrijpen van een individuele plak teneinde onmiddellijk een plak te accepteren bij het insteken en de mogelijkheid om de plak onmiddellijk vrij te geven en te verwijderen bij het voltooien van het deklaag-opbrengproces. Voorts is een sputterbron aanwezig, die geroon-15 teerd is in de-kamer en een kathode bezit met cirkeIvormige omtrek, die deklaag-materiaal emitteert op de plak volgens een patroon dat bij benadering overeen komt met het patroon afkomstig van een ringvormige distri-butiebron. De bron heeft een diameter, die groter is dan die van de plak en is verwijderd van de plak over een afstand die kleiner is dan die 20 van de brondiameter. Het plak ondersteuningsmiddel houdt de plak stationair tijdens het opbrengen van de deklaag. Tenslotte omvat de inrichtng een vulsluismiddel waaronder een binnen de kamer beweegbaar lichaam voor het afdichten van het plak ondersteuningsmiddel ten opzichte van de rest van het kamerinwendige, en dat wanneer de deur van de ingang 25 wordt geopend, de plak en het ondersteuningsmiddel isoleert ten opzichte van de omgeving van de kamer, tijdens het insteken en verwijderen van een plak. Op deze wijze kan het individuele opbrengen van een deklaag op plakken herhaaldelijk worden uitgevoerd, waarbij verstoringen naar de kameromgeving door uitwendige plak ondersteunings hulpmiddelen en daaruit 30 voortvloeiende verontreinigingen en grote vulsluisvolumes sterk verminderd zijn, terwijl de totale plak deklaag opbrengtijd verbeterd is.

Aan de doeleinden van de uitvinding wordt eveneens tegemoet gekomen door een inrichting voor het individueel bewerken van plakken continu in een beheerste sub-atmosferische omgeving, omvattende een 35 vacuum kamer, met een eerste opening in een eerste wand er-van en een deur voor het afsluiten van de opening, tenminste een plak bewerkingsmiddel, gemonteerd in een wand van de kamer en welke tenminste een bewerkingsplaats definieert van de kamer op een afstand van de eerste opening, en beweegbare dragermiddelen binnen de kamer, die beweegbaar zijn tussen de 40 eerste opening en de bewerkingsplaats. Het draagmiddel is voorzien vein o 8802562.

- 10 - * tenminste twee openingen en over een eerste afstand verwijderd om te maken dat de openingen kunnen worden uitgericht resp. ten opzichte van de eerste opening en de bewerkingsplaats. In elk van de drageropeningen is een klem gemonteerd om een plak losneembaar en veerkrachtig aan te 5 grijpen. De inrichting omvat eveneens sluitmiddelen binnen de kamer voor het afsluiten van één van de openingen in de drager, wanneer deze opening uitgericht is ten opzichte van de eerste kamer opening, waarbij tussen de sluitmiddelen en de kamer een klein vulsluisvolume bepaald wordt, waarbij de sluitmiddelen de opening afdichten tegen de kamer, wanneer de 10 kamerdeur geopend wordt voor het inladen of uitlaten van een plak in het klemorgaan. Op deze wijze kunnen plakken continu seriegewijs worden geïntroduceerd in de vacuum-kamer met minimale verstoring van de daarin aanwezige beheerste atmosfeer en kunnen de plakken individueel verwerkt worden bij de bewerkingsplaats terwijl het inlaten en uitlaten van een andere plak 15 plaats vindt bij de vulsluis zonder gebruik van uitwendige plak onder- steuningsmiddelen, waarvan de aanwezigheid in sterke mate zou vergroten de last van het te verwijderen hars door de vulsluis en kamer, evenals het toenemen van de kans op verontreinigingen.' - Voorts is het vulsluis-volume omlaag gebracht tot enkel het volume dat absoluut noodzakelijk is voor het 20 opneraen van een enkelvoudige plak, waardoor eveneens de hoeveelheid leeg te pompen volume daalt voor de vulsluis en kamer*

In een voorkeursuitvoeringsvorm kunnen de beweegbare drager-middelen geleverd worden in de vorm van een schijfvormige overdrachtsplaat, die roteerbaar gemonteerd is om zijn as met diverse plakbewerkingsstationS 25 symmetrisch opgesteld rondom de zelfde as. Naast sputter-stations, kunnnen de stations eveneens verhittings- of afkoelingsstations zijn, en kan öe verhitting bijvoorbeeld '•’orden uitgevoerd aan de Zijde van de plak, die tegengesteld is aan die van de door sputter-techniek verkregen neerslag, aangezien de klemorganen de plakken aan de randen ondersteunen, 30 waardoor het bewerken van beide zijden ervan mogelijk wordt. De plak-, overhrengingsplaat roteert bij voorkeur in een vertiaal vlak om beter de ophoping van restanten op de plakken te bestrijden. Bij volledige vulling stelt de inrichting een grens aan het aantal plakken, die op elk tijdstip "gevaar"lopen, tot enkel die, welke geladen zijn op de plak-35 overbrengir.gsplaat en maakt dat verscheidene bewegingshandelingen worden uitgevoerc co het zelfde ogenblik,bijvoorbeeld het opbrengen van een deklaag op fa ene plak gelijktijdig met het verhitten van een andere plak en met het uitlaten en inlaten van weer andere plakken. Het gebruik van het inwendige plakklem ondersteuningsmiddel, dunne vulsluis en het 40 individuele bewerken van plakken, maakt een gemakkelijke vulling en 8802562 -11- lediging mogelijk, waaronder een vereenvoudigd automatisch vullen. In een bijzonder aspect vult een verticaal werkend bladvormig liftorgaan een bij de randen aangegrepen plak stijgend tot een punt onmiddellijk grenzend aan de kamer ingang. Vacuümmiddelen samenwerkend met de deur 5 van de kamer grijpen dan het achtervlak van de plak en stuwen deze in het klemorgaan wanneer de deur wordt gesloten, waardoor de vulsluis gevuld wordt en deze gelijktijdig afgedicht wordt. Verdere details van een vol-automatisch systeem voor het vullen van de vacuum bewerkingskamer vanuit een door een transporteur aangedreven cassette bevattende een 10 groot aantal van een deklaag te voorziene plakken staan beschreven in de Nederlandse neven-octrooiaanvrage ten name van G.L. Coad, R.H. Shaw en M.A. Hutchinson voor een "Wafer transfer system"; Aanvrage nummer...

Op soortgelijke wijze kunnen de details van de middelen voor het veerkrachtig ondersteunen van de plakken binnen de vacuümkamer en samen-15 werkende middelen voor het helpen bij het inlaten en uitlaten ervan in de ondersteuningen binnen een kamer gevonden worden in de neven octrooiaanvrage van R.H. Shaw voor "Wafer support assembly", octrooi aanvraagnummer. ....

Een speciaal aspect van de uitvinding is het verhitten of koelen 20 van een wafer of plak door middel van een gas als warmtewisselend systeem, waarbij de warmteoverdracht berust op geleiding (conductie).

Hiervan uitgaande verschaft de uitvinding een werkwijze voor het verhitten of afkoelen van een plat voorwerp, zoals een wafer binnen een lucht-geëvacueerde, inerte gasomgeving, zoals 25 een vacuümkamer, waarin de wafer stationair gehouden wordt tijdens de bewerking, terwijl men het gas met beheerste temperatuur gelijkmatig richt over een vlak van de wafer, welke temperatuur bij het oppervlak constant gehouden wordt, waarbij men: in de vacuümkamer een vacuümkamerdruk handhaaft op een niveau, dat 30 in hoofdzaak kleiner is dan atmosferische druk; in een werkstation, dat in communicerende verbinding staat met de vacuümkamer, een warmtewlsselende structuur, voorzien van een warmtewisselend oppervlak, aanbrengt; het voorwerp en het oppervlak naar elkaar toe beweegt; met het ken-35 merk, dat men: een gas onder druk handhaaft, welke druk in hoofdzaak kleiner is dan . 8802562 - 12 - atmosferische druk, maar toch in belangrijke mate hoger is dan de druk in de kamer tussen het voorwerp en het oppervlak teneinde de warmtegelei-ding (conductie) tussen het voorwerp en het oppervlak door het gas te vergemakkelijken, welk gas men verhindert weg te stromen van tussen het oppervlak en het voorwerp, wanneer het voorwerp en de structuur met elkaar 5 in contact zijn, waardoor de warmtegeleiding en dus ook de warmtewisseling door het gas wordt vergemakkelijkt.

Het volume aan de rugzijde van de wafer is zeer klein in vergelijking met het volume van de bewerkingskamer teneinde het grondmechanisme van warmteoverdracht bij dit station te verbeteren, namelijk gasgeleiding 10 (conductie) in plaats van stroming (convectie). De massa van het wafer- oppervlak kan zeer nabij, zo niet in contact zijn met het warmtewisselende oppervlak, ofschoon een geringe afstand de voorkeur heeft, met enkel de rand van de wafer in werkelijkheid in contact met een omtreksrand van de warmtewisselaar. Aanvraagster heeft ontdekt dat een groot volume niet 15 essentiëel is voor het tot stand brengen van een belangrijke gasgeleiding; in plaats daarvan is het smalle volume en dientengevolge de zeer kleine afstand tussen de oppervlakken een voordeel. Een ander voordeel is dat de wafer kan worden verwijderd en een tweede wafer kan worden geplaatst in het verwarmings/afkoelingsstation; dit alles zonder dat men zich zorgen 20 hoeft te maken over de hoeveelheid gas, die daardoor zou kunnen ontwijken naar de hoofdvacuümbewerkingskamer, omdat in vergelijking met het volume van de hoofdbewerkingskamer, het volume aan de achterzijde van de wafer zeer klein gehouden kan worden.

Verdere voordelen zijn, dat het onderhavige systeem niet een 25 afzonderlijke verwarmingsbox vereist voor volledige isolatie van de wafer rugzijde. In plaats daarvan kan de plak worden geforceerd tegen het warmtewisselende oppervlak door louter tijdelijke hulpmiddelen, zoals een verende veerclip-druk. Voorts kan het warmtewisselende oppervlak worden geplaatst binnen de vacuümkamer en communiceren met de vacuüm-30 kamer, en behoeft niet te worden geïsoleerd in een afzonderlijke omgeving.

Omdat de wafer-rugzijde-druk in hoofdzaak beneden atmosferische druk is, en het volume relatief zo klein is, kan de afdichting van de wafer tegen de warmtewisselaar enkel geschieden door middel van tijde-35 lijke "clips", in plaats van met klemmen en bouten, die een kracht verschaffen, welke een absolute afdichting produceren. Wegens het drukbe-reik en kleine volume, kan een zekere hoeveelheid lekkage aan de wafer-rugzijde als gevolg van de tijdelijke aard van de afdichting .8802562 * - 13 - worden getolereerd; en Inderdaad kan elk volume aan de kleine wafer-rug-zijde desgewenst periodiek worden gedumpt in de hoofdbewerkingskamer.

Aldus kan een serie wafers successievelijk automatisch worden bewerkt door elk zo’n werkstation binnen de vacuümbewerkingskamer. Het 5 verbeterde proces van de onderhavige uitvinding verschaft daardoor een verder voordeel voor automatisering en de snelle bewerking in serie van een groot aantal wafers in een ware industriële context.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor de thermische behandeling van een voorwerp in een geëvacueerde omgeving, 10 bevattende: een warmtewisselende structuur, welke een warmtewisselend oppervlak bezit binnen de geëvacueerde omgeving; middelen om een voorwerp en het warmtewisselende oppervlak binnen de geëvacueerde omgeving bij elkaar te houden; 15 middelen om een gas te verschaffen bij een druk, die in hoofd zaak kleiner is dan atmosferische druk, tussen het voorwerp en het warmtewisselende oppervlak, waarbij ontsnapping van het gas daaruit naar de geëvacueerde ruimte tijdens de thermische behandeling van het voorwerp, verhinderd wordt; 20 waardoor warmteoverdracht door gasgeleiding tussen het voorwerp en de structuur vergemakkelijkt wordt.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van enige in de figuren der bijgaande tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden nader 25 worden toegelicht.

Fig- 1 geeft een langsaanzicht van het complete deklaag op-brengsysteem van een plak volgens de uitvinding, waarbij de cilindrische hoofdbewerkingskamer getoond wordt, de deuropstelling bij de ingang van de vulsluis naar de kamer, en de vier overige werkstations waaronder' de 30 bewerkingskamer, tezamen met gedeelten van het plak cassette samenstel voor het laden en lossen van de kamer;

Fig. 2 geeft een aanzicht in perspectief, gedeeltelij krweggebroken, van de bewerkingskamer van fig. 1, waarbij de vulsluis- en met behulp van het sputter-proces deklaag opbrengstations met meer bijzonderheden ge-35 toond worden;

Fig. 3 geeft een aanzicht in perspectief van het cassette laad/los saaenstel van fig. 1, waarbij de wijze getoond wordt van samenwerking met cassettes van verticaal georiënteerde plakken en het deur_ * samenstel van de bewerkingskamer, en de wijze waarop plakken worden • t .8802562 -14- » overgedragen tussen die kamer en de vulsluis van de kamer;

Pig. 4 geeft een langsdoorsnede van de deur en vulsluis van fig. 1-3, waarbij de wijze getoond wordt, waarop via het deursamenstel de vulsluis gevuld wordt met een plak, en de wijze waarop de vulsluis 5 wordt afgedicht tegenover de rest van het inwendige van de bewerkings-kamer;

Fig. 5 toont een aanzicht soortgelijk aan fig. 4, waarbij de .8802562 - 15 - relatieve posities van de elementen van de vulsluis worden weergegeven bij het voltooien van het daarin brengen van de plak;

Fig. 6 toont een aanzicht soortgelijk aan dat van fig. 4 en 5, waarbij de positie wordt weergegeven van de plak en de vulsluis elementen 5 juist na het uittrekken van een plak uit het inwendige plak ondersteu-ningssamenstel, en voorafgaande aan het openen van de deur of juist voor het inbrengen van een plak in het inwendige plak ondersteunings-samenstel onmiddelijk na het sluiten van de deur voor het laden;

Fig. 7 toont een langsdoorsnede genomen over de lijn 7-7 in fig. 10 1, waarbij een plak verhittingsstation wordt weergegeven dat zich bevindt binnen de kamer van fig. 1;

Fig. 8 toont een langsdoorsnede genomen over de lijn 8-8 in fig. lf waarbij een plak afkoelingsstation weergegeven wordt, dat zich bevindt binnen de plak bewerkingskamer van fig. 1; 15 Fig. 9 toont een langsdoorsnede genomen over de lijn 9-9 in fig. 1, waarbij het plak sputter station wordt weergegeven van de kamer van figuren 1 en 2;

Fig.10 toont schematisch een dwarsdoorsnede, die een scherp beeld geeft van de plak- en sputterbron trefplaat van fig. 9, welke de 20 ruimtelijke betrekkingen weergeeft, alsmede de relatieve positionering en afmetingen van deze elementen met meer bijzonderheden;

Fig.11 is een grafiek, die de uniformiteit illustreert van de dikte van de neerslag op het hoofdvlak van de plak door de bron van figuren 9 en 10 als functie van de radiale positie op de plak, veor 25 elk der verschillende plak-tot-bron afstanden;

Fig.12 is een soortgelijke grafiek als fig. 11 maar voor -e slechts een enkele plak-tot-bron afstand, waarbij een kromme geldt voor een neerslag omgeving met een druk van 2 micron argon, terwijl de andere kromme geldt voor een neerslagomgeving van IQ micron argon druk; 30 Fig. 13 is een grafiek, waarin de dikte van de deklaag bedekking op de zijwand van groeven binnen het plak oppervlak is uitgezet als functie van de radiale positie op de plak, zowel voor naar buiten gekeerde (ten opzichte van het centrum van de plak) zijwanden, als voor naar binnen wijzende zijwanden, voor een bron-tot-plak afstand van ongeveer 10 cm, 35 waarbij een kromme genomen is bij een argon druk van 10 micron en de andere bij een argon druk van 3 micron;

Fig.14 is een grafiek, soortgelijk aan die van fig.13, met uitzondering dat de bron-tot-plak afstand ongeveer 7,5 cm bedraagt; en

Fig.15 is een grafiek waarbij de gelijkmatigheid van de 40 planaire bedekking uitgezet is als functie van de argondruk van de < 8802562 * - 16 - deklaag opbreng omgeving, waarbij de ene kromme geldt voor de radiale positie op 3,8 cm en de andere voor de radiale positie op ongeveer 5,1 cm.

Het deklaag opbrengsysteem voor plakken van fig. 1 omvat voornamelijk een in hoofdzaak cilindrische vacuum bewerkingskamer 10 5 voorzien van 5 werkstations, waarvan er een een vulsluis opstelling 12 bevat; en waarvan er een een deklaag opbreng station 14 bevat.

De overige elementen van het deklaag opbrengsysteem, die zich bevinden binnen de kamer 10, kunnen uitvoeriger bekeken worden in fig. 2, die eveneens een plak 15 toont binnen de vulsluis 12; en tevens een plak 10 bij het deklaag opbrengstation 14. Verdere elementen omvatten een drukplaat 16, een plak dragerplaat samenstel 18, en klemorganen 20 (beter weergegeven in fig. 3), waardoor een plak wordt vastgehouden . binnen het plak drager plaatsamenstel 18. Een deur samenstel 22, dat de intree-opening 23 van de kamer 10 afdicht, en dat samenwerkt met de 15 zoéven genoemde elementen onder vorming van de kamer vulsluis opstelling 12, voltooit de belangrijkste elementen van de bewerkingskamer 10.

Deze elementen tezamen met een cassette laad/los samenstel 24 en de diverse hulp vacuumpompen 25 voor het evacueren van de kamer en de laatsluis, en regelorganen, zijn alle compact in een cabinet 26 onder-20 gebracht.

Desgewenst omvat het systeem diverse andere werkstations met een andere functie dan de vulsluis opstelling 12 en het deklaag opbrengstation 14, in het bijzonder een plak-verhittingsstation 28, een hulp-station 29, en een plak-afkoelstation 130. Alle vijf werkstations zijn 25 op gelijke afstand lateraal van elkaar verwijderd en van de centrale as 26 van de vacuum kamer. Ofschoon vijf stations aanwezig zijn, had men het ontwerp eveneens kunnen geschikt maken voor zowel een groter als een kleiner aantal stations. Eveneens omvat de inrichting tenminste twee pneumatische randen 30 en 31, welke tot taak hébben de drukplaats 16 en 30 het plak drager plaatsamenstel 18 te drijven tegen de voorste wand 32 van de kamer IQ, en een dragerplaat aandrijving 35, waarop centraal het drager plaatsamenstel 18 gemonteerd is, dat cirkelvozmig is en van bijna gelijke diameter als de voorste wand 32, voor het draaien om de centrale as 36 van de vacuum bewerkingskamer.

35 In het algemeen worden plakken individueel gepresenteerd en ingebracht via het deursamenstel 22 in het vulsluismechanisme 12 en daardoor binnen de plak dragerplaat 18. De plak wordt op haar beurt vervolgens geleid naar elk van de werkstations, waar zij wordt verhit ter voltooiing van het ontgassingsproces en/of via het sputter-etsings- .8802562 -17 - proces gereinigd; van een deklaag voorzien, bij voorkeur bedekt met een tweede laag, afgekoeld en vervolgens geretourneerd terug naar de vulsluis 12 voor verwijdering uit het plak dragerplaat samenstel 18, opnieuw via het deursamenstel 22. Ofschoon het voorgaande algemeen 5 beschreven systeem een draaiend systeem en een systeem is met vele stations, zijn de vulsluis- en deklaag opbrengstappen geleidelijk toepasbaar op een enkelvoudig station of een configuratie met een dubbel station, of een niet-roterend systeem of ook wel een opstelling in lijn.

10 Thans overgaande tot een uitvoeriger beschouwing van het sys teem vanuit het gezichtspunt van een inkomende plak, is de vulsluis opstelling 12, welke een plak 15 moet passeren om het geëvacueerde milieu van de kamer binnen te dringen, van beslissende betekenis.

Figuren 4-6 zijn in het bijzonder belangrijk voor het begrijpen van de 15 werking /an de beweegbare elementen van de vulsluis 12. Zoals hierboven uiteengezet, wordt de vulsluis gedefinieerd door een sandwich-opstelling van elementen tussen het kamerdeursamenstel in de gesloten jpositie er-van tegenover de voorste wand van de bewerkingskamer en de drukplaat in de aangedreven stand. De vulsluis is gebouwd rondom een 20 cirkelvormige opening 37 binnen het plak dragerplaat samenstel 18, dat in het inwendige van de kamer geplaatst is juist binnen de ingang 23 van de kamer, samenwerkend met de vulsluis 12, waarbij het plaat-samenstel 18 in het algemeen evenwijdig loopt aan de wand 22 en de drukplaat 16, geplaatst binnen de kamer aan de achterzijde van het glaat-25 samenstel 18. De plak 15 wordt ingebracht en binnen de vulsluis gehouden en ook binnen het plaatsamenstel door middelen, welke hieronder nog zullen worden beschreven. De*beheerste sub-atmosferische omgeving» welke aanwezig kan zijn binnen de kamer 10 voor bepaalde plak-bewerkings handelingen, kan bijvoorbeeld een druk hebben tot 20 micron argon of 30 een ander inert gas voor deklaag-opbreng-handelingen met behulp van het sputter-proces. Wegens deze geëvacueerde omgeving moet het gebied van de vulsluis af gedicht worden van de rest van het kamer inwendige telkens wanneer de deur 22 open is, teneinde de geëvacueerde omgeving te herstellen. De drukplaat 16 heeft tot taak de vulsluis zóne te 35 isoleren tegen het kamer inwendige (en heeft eveneens verschillende andere functies gelijktijdig met andere werkstations, zoals hieronder aangetoond zal worden). Pneumatische rammen 30 en 31 gemonteerd op de achterplaat van de bewerkingskamer, drijven de drukplaat en het plaatsamenstel tegen de voorste kamerwand 32, waarbij de pneumatische 40 ram 30 in het bijzonder toegepast wordt op de drukplaat, concentrisch : 8802562.

- 18 - met de vulsluis opstelling 12, teneinde de afdichting van de vulsluis te bewerkstelligen. Zowel de drukplaat 16 als de voorste wand 32 van de kamer zijn uitgerust met Q-ringen 38 opgesteld in een cirkelvormig patroon, dat concentrisch is met de kameringang 23 ter verschaffing van 5 vacuum afdichtingen in de sandwich opstelling van elementen, die de vulsluis bepalen. Het kamerdeur samenstel 22, dat in de gesloten stand een afdichting vormt tegen het uitwendige oppervlak van de voorste wand 32 van de kamer en eveneens een concentrische O-ring 39 omvat ter verschaffing van de vacuum afdichting, maakt de vulsluis volledig door de kameringang 10 23 af te dichten tegen de buiten-atmosfeer. Figuren 4 en 5 tonen de volledige vulsluis met de drukplaat 16 in vooruitgeschoven positie,.waarbij het plaat samenstel 18 aandrukt tegen de kamerwand 32 en de opening 37 afdicht; en de deur 22 gesloten is om de kameringang 23 af te dichtenter vorming van de vulsluis om de opening 37, welke enkel van een 15 afmeting is, die niet groter is dan noodzakelijk voor het onderbrengen van een enkele plak. Men zal kunnen inzien, dat een ongebruikelijk dunne vulsluis met gering volume daardoor gedefinieerd is met een minimum aan elementen en met een minimale grootte nodig voor het daar binnen opnemen van de plak 15. Voor nadere bijzonderheden van de vulsluis opstelling 20 wordt verwezen naar de bovengenoemde neven octrooiaanvrage "wafer transport system". Fig. 5 toont de drukpoaat 16 in de teruggetrokken rust-positie, waarbij de plak reeds bevestigd is binnen het plaat samenstel 18 in de kamer.

Met deze dunne vulsluis opstelling werkt samen het plakdrager 25 samenstel 18, dat een aantal cirkelvormige openingen omvat, zoals bij 37 (zoals het beste te zien is in fig. 2), aangepast aan het aantal en de afstand van werkstations binnen de kamer 10. De openingen 37 hebben een diameter, die groter is dan die van de plakken, zijn op gelijke afstanden van elkaar verwijderd, en gecentreerd met de zelfde radiale afstand '30 van de centrale as van de bewerkingskamer. De hiervoor genoemde werkstations zijn op de zelfde wijze verwijderd, zodat wanneer een bepaalde opening van het plakdrager plaat samenstel 18 op een lijn geplaatsts is met enig werkstation van de bewerkingskamer, dan zijn de overige openingen elk op soortgelijke wijze uitgericht ten opzichte van een der betreffeadé 35 overblijvende werkstations. Aldus, indien een plak bevestigd is binnen elk van de openingen van de dragerplaat 18, kan elk dezer plakken individueel bewerkt worden bij een werkstation gelijktijdig met de bewerking van andere plakken, resp. bij de overblijvende werkstations. Op deze wijze wordt een plak individueel bewerkt bij een gegeven station, maar toch gedurende 40 de zelfde tijd waarin diverse andere plakken eveneens andere bewerkingen « 8802562 - 19 - k kunnen ondergaan bij de overige werkstations. In het bijzonder, terwijl het laden en/of lossen van een plak bij de vulsluis 12 bezig is, kan een andere plak een deklaag krijgen bij het deklaag opbreng station 14, terwijl weer een andere plak verhit kan worden bij het verhittingsstation 5 26. De dragerplaat aandrijving 35 is intermitterend werkzaam om het plaatsamenstel 18 over de afstand van een station te verplaatsen teneinde achtereenvolgens elk der plakken, elk op haar beurt, te presenteren aan elk van de bewerkende stations in een richting tegen de klok in, totdat een gegeven plak uiteindelijk terugkeerd naar de vulsluis om daar uit gelost 10 te worden.

Naarmate de plak getransporteerd wordt van werkstation naar werkstation, zoals hierboven beschreven, is het belangrijk dat de plak wordt ondersteund binnen het drager plaatsamenstel 18 om elk risiko van mechanische beschadiging en slijtage als gevolg van het verplaatst worden 15 te vermijden en in het algemeen te fjorden beschermd tegen mechanische schokken, trillingen en slijtage. Hiertoe heeft de plak drager opening 38 een zodanige diameter, dat zowel een plak als een stel membranen 20 binnen de omtrek van de openingen kan worden ondergebracht en uitgespaard en evenwijdig met de dragerplaat, waardoor de plak beschermd wordt.

20 Het stel du-ne, aan de randen opererende klemorganen is eveneens belangrijk voor de vorming van de dunne of platte vulsluis opstelling 12, en ondersteunt veerkrachtig aan de randen de plak in een opstaande positie binnen het plaatsamenstel 18. Een bijzonder voordelige vorm van een dergelijk aan de randen werkzaam klemorgaan samenstel is in doorsnede 25 weergegeven in «figuren 4-8 en uitvoeriger geopenbaard in de hiervoor genoemde neven octrooiaanvrage "Wafer support assembly”. Een stel van vier klemsamenstellen 20 is gemonteerd binnen vasthoudringen 44, welke verwijderbaar bevestigd zijn aan de schijf vormige cirkelvormige plakdragerplaat 42 concentrisch met elk der plaatopeningen 38, onder vorming aldus van het 30 compléte plakdrager plaat samenstel 18. Op deze opstelling is een stel klemsamenstellen 20 met onderlinge afstanden gemonteerd binnen de omtrek van elke cirkelvormige opening 38. De vasthoudringen 41 zijn U-vormig in doorsnede, elk voorzien van flenzen 46 en 47, die de binnenste en buitenste omtrek ervan begrenzen, terwijl klemsamenstellen 20 binnen deze 35 flenzen zijn ingelaten. Ofschoon het de voorkeur verdient dat de vier klemsamenstellen binnen een opening 38 worden gebruikt, is het mogelijk \ er drie te gebruiken, of zelfs een groter aantal dan vier. Echter een stel van vier is gebleken een grotere betrouwbaarheid te geven dan drie.

Zoals men kan zien in elk der figuren 3-8 omvatten de klem-40 samenstellen 20 elk een blok 50 van in hoofdzaak rechthoekige doorsnede, .8802562 - 20 - welke kan zijn van isolerend, materiaal voor toepassingen zoals het sputter-etsingsproces, waarvoor electrische isolatie van de plak gewenst is en een langwerpige veerklem 53, die stijf gewikkeld is om het blok 50. Elke klem 53 omvat aan het einde ervan tegenover het blok een boogvormig 5 vingergedeelte of punt 55, welke een kromtestraal bezit, geschikt voor het aangrijpen van een rand van een plak. Vanaf het blok 50 strekt zich een bij benadering vlak gedeelte 56 uit, dat ligt binnen een vlak, dat op geringe afstand van en evenwijdig aan het vlak ligt, dat bepaald wordt door de plaatopening 38. Anderzijds loopt het verre gedeelte 57 on-10 der een hoek weg van het gedeelte 56 naar het vlak van de plaatopening 38 en bepaalt een stompe hoek met het gedeelte 56. Deze klemopstelling resulteerd in een groot aantal gebogen punten 55, gelegen op een cirkelvormig patroon met een diameter, die iets kleiner is dan die van een plak 15 (een dergelijk cirkelvormig patroon ligt eveneens binnen het 15 vlak van de plak-dragerplaat 42).

Het inbrengen van de plak in de vulsluis 12 kan met de hand worden uitgevoerd door eenvoudig een plak bij zijn rand of achtervlak te duwen in klemsamenstellen 20. Dit zal echter enige randwrijving van de plak tegen het ver weg gelegen gedeelte 56 meebrengen, teneinde klemmen 20 iets uit elkaar te spreiden voor het opnemen van de plak binnen de puijten 55. Teneinde een plak in te brengen zonder een dergelijk wrijvings-contact daarmede, moeten de klemmen eerst enigszins verspreid worden om ze vervolgens te laten terugsprLngen tegen de rand van de plak bij het inbrengen er van in de vulsluis. Ofschoon zowel het inbrengen van de plak 25 als het spreiden van de klem met de hand gedaan kan worden, verdient het verder de voorkeur al dergelijke handelingen met de hand te vermijden en aldus het daaruit voortvloeiende risiko van beschadiging, vergissing en verontreiniging . Het kamerdeur samenstel· 22 draagt daarop een vacuum klauwplaat 60,, waar doorheen centraal de as loopt, en een groot aantal 30 klem bedieningsorganen 62 nabij de omtrek ervan. Deze elementen tezamen met het plak cassette laad/lossamenstel 24 verschaffen een geautomatiseerde plak/laad- en losopstelling voor de vulsluis 12, welke al dergelijke handelingen aan de plakken met de hand vermijdt, en het vul proces automatiseert.

35 Zoals dus te zien is in figuren 1 en 3, is het kamerdeur— samenstel 22 bevestigd aan de voorste wand 32 van de kamer 10 door een zwaar scharnier 63, dat een verticale as bezit, om de deur in staat te stellen open en dicht te gaan op conventiële wijze naar een volledig open positie zoals weergegeven,waarbij de deur en het naar binnen wijzende 40 vlak 64 verticaal zijn en loodrecht op het vlak van de kamer ingang 23, .8602562 - 21 - alsmede aan het plaatsamenstel 18. De vacuum klauwplaat 60, die zich axiaal uitstrekt en in het centrum door de deur, zodat het active einde er van een deel vormt van het binnenvlak 64 van d deur , is in ingrijping met een plak, die verticaal aan het binnenvlak van de deur aangeboden 5 wordt en houdt de plak vast door vacuumzuiging wanneer de deur gesloten wordt, waarna de vacuum klauwplaat zich in axiale richting uitstrekt vanaf het binnenvlak van de deur, zoals weergegeven in fig. 4 om de plak in ingrijping te brengen met klemsamenstellen 20. De vacuum klauwplaat zal vervolgens worden teruggetrokken, en de plak 15 wordt vastgehouden 10 in de kamer door de klemsamenstellen en ondergaat het bewerkingsproces, en op haar beurt verplaatsing naar de verschillende werkstations door rotatie van het plaatsamenstel 18. In deze voorkeursuitvoeringsvorm wordt de verticale presentatie van de plak aan het binnenvlak 64 van de deur bewerkstelligd door het laadAossamenstel 24, dat hieronder nader toegelicht 15 zal worden

Men dient op te merken, dat de vulsluis opstelling, plak drager plaat samenstel 18 en deursamenstel 22 niet beperkt behoeven te zijn tot een verticale oriëntatie, ofschoon dit de voorkeur verdient, om een eventuele kans op het zich afzetten van restanten op een oppervlak van 20 de plak te helpen vermijden. Het klemsamenstel, de dragerplaat en de vulsluis opstelling volgens de uitvinding, evenals alle werkstations, fungeren gelijkelijk goed indien zij horizontaal georiënteerd zijn.

Inderdaad ofschoon het laad/lossamenstel 24 voor de verticaal georiënteerde plak cassettes bedoeld is voor verticaal bedrijf, zou het deur-25 samenstel 22 gemakkelijk zo gemaakt kunnen worden dat plakken worden ingebracht in de vulsluis in een horizontaal vlak, terwijl zij toch in verticale stand geaccepteerd worderi* enkel door een geschikte wijziging van de wijze van monteren aan de kamerwand op conventionele wijze.

Zoals hierboven opgemerkt is, verdient het de voorkeur het 30 inbrengen van een plak in de klemsamenstelling 20 binnen de vulsluis eenvoudigweg te vermijden door een plak tegen het gehoekte ver weg gelegen gedeelte 57 van de klemmen te duwen. Teneinde een klem in te steken zonder een dergelijk wrijvingscontact, moeten de klemmen eerst enigszins uit elkaar gespreid worden en daarna laten terugspringen tegen de rand 35 van de pi* bij het insteken ervan in de vulsluis. Dit wordt automatisch i bewerkstelligd als de plak wordt ingebracht door de vacuum klauwplaat ; | 60 door vier klembedieningsorganen 62, gemonteerd binnen de deur, zoals ; hiervoor vermeld. Elk klem-bedieningsorgaan 62 is zodanig gemoneerd, dat het op een lijn ligt met een overeenkomstig klemsamenstel 20, wanneer de | 40 deur zich in de gesloten stand bevindt. Elk klep bedieningsorgaan 62, in .8802562 a , . ' - 22 - detail weergegeven bij het onderste einde van figuur 2, omvat een pneumatische cilinder 65, een contaktpen 67, die in axiale richting naar binnen en naar buiten verplaatsbaar is, en door cilinder 65 wordt voortgestuwd, en axiale afdichtingen 66 voor de pen. Pennen 67 liggen elk 5 op êên lijn met een van de platte nabije kleingedeelte 56, wanneer de deur zich in de gesloten stand bevindt. Wanneer de deur 22 gesloten is, lopen de pennen 67 verder door, juist voorafgaande aan het inbrengen van een plak; of wanneer een plak dient te worden teruggetrokken. De druk van een pen 67 tegen het naar buiten gekeerde platte nabije klemgedeelte 10 56 drukt tegen de klem en maakt dat de punt 55 terug zwenkt en naar buiten, waardoor de klemmen worden vrijgegeven voor het vergemakkelijken van het insteken of verwijderen van een plak zonder wrijvingscontakt daarmede. Tijdens het uitnemen van een plak na de voltooiing van de plak _ bewerkingen, worden deze handelingen omgekeerd, waarbij de klauwplaat 15 zich uitstrekt en vacuum aanlegt aan de achterzijde van de plak om met het geheel in ingrijping te komen, waarbij de klembedieningsorganen opnieuw samenwerken om de chips vrij te geven, waarna de deur opengaat en de klauwplaat de plak vasthoud:op het binnenvlak van de deur door vacuum aanzuiging totdat de plak afgevoerd wordt door het laad/lossamenstel 20 24.

Zoals men heeft kunnen zien is het deursamenstel 22, wanneer het zich in de volledig geopende stand bevindt, zwevende voor het accepteren van een plak voor het inbrengen in de vulsluisopstelling 12, of het is juist open gegaan en heeft een gereed gekomen plak uit 3e vulsluis 12 25 gevoerd, welke dan moet worden gelost uit de vacuum klauwplaat. De functie van het presenteren van een plak aan het deursamenstel 22 voor het laden, of voor het verwijderen van een bewerkte plak daaruit voor het lossen, wordt uitgevoerd door het cassette laad/lossamenstel 24, dat een plak - , lift-samenstel 68 en een plak-cassette-transporteur-samenstel 69 omvat. , 30 Het transporteur ,samenstel strekt zich onder en aan weerszijden van de kameringang 23 uit en is bevestigd aan de wand 32 van de kamer; dit samenstel verplaatst cassettes 70 van plakken in het algemeen met zich mede vanaf de rechterzijde van de ingang zoals weergegeven in fig. 1 naar links.

Het samenwerkende plak-lift=samenstel 68 tilt plakken individueel uit de 35 cassettes, die vervoerd zijn door het transporteursamenstel 69 naar het werkzame einde van de vacuum klauwplaat 60 binnen het binnenvlak 64 van het deursamenstel 22 of brengt dergelijke plakken omlaag vanaf de deur bij het voltooien van het bewerkingsproces.

Het transporteursamenstel 69 omvat een op afstand van elkaar 40 gelegen paar evewijdige rails 72 en 73, die zich horizontaal uitstrekken 8802562 z - 23 - alsook longitudinaal over de voorzijde van de plak-bewerkingskamer 10.

De rails ondersteunen en vervoeren cassette 70, en de afstand tussen de rails 72 en 73 is zodanig, dat de zijwanden van de cassettes schrijlings staan over de rail en de cassettes in staat stellen om glijdend 5 verplaatst te worden langs de rails over het transporteur samenstel. Bewegingsenergie voor de verplaatsing van de cassettes wordt verschaft door ketting aandrijfmiddelen 75, welke diverse geleidingen en tandwiel aandrijvingen omvatten, waardoor een rollende ketting kan worden verplaatst langs de rail 72. De ketting is voorzien op regelmatige intervallen van 10 gelijdingspennen 76, welke ingrijpen in een passende uitsnijding in de bodem van de cassettewand 77 nabij de rail 72. Aldus wordt de cassette gedwongen te bewegen met de zelfde snelheid als de ketting heen en terug vanaf het lift samenstel 68, zoals vereist is. Een stappenmotor 80 is aanwezig als de drijvende kracht voor de ketting 75 ter verschaffing van 15 een nauwkeurige controle over de beweging van de cassettes, zodat elke gekozen, individuele plak binnen een cassette kan worden geplaatst voor een wisselwerking met het plak lift samenstel 68. Een conventioneel geheugen is gekoppeld met de stappenmotor 80 en het plak-lift samenstel 68, dat de plaatsing van een individuele plak binnen een cassette opslaat. Dus 20 ofschoon verschillende verdere plakken kunnen zijn opgenomen in de be-werkingskamer 10 en de cassette dienovereenkomstig vooruit geschoven is over verscheidene posities, aangezien de inrichting met een eerste plak gevuld was, kan toch bij het uittreden van de volledig bewerkte eerste plak, de stappenmotor worden omgekeerd over het vereiste aantal stappen 25 om terug te keren naar de voltooide plak in haar originele stand, en daarna opnieuw haar vooruit geschoven positie hernemen om de laadfunctie er van voort te zetten.

De cassettes 70 bevatten een aantal van de plakken 15, die onderling van elkaar verwijderd zijn, naar elkaar gekeerd zijn, uitgericht 30 en evenwijdig aan elkaar zijn opgesteld, en zijn open aan de bovenzijde als ook over een aanzienlijk gedeelte van hun bodem teneinde toegang mogelijk te maken van beneden en van boven de plakken. Zij moeten zodanig worden ingelaten, dat de voorvlakken van de plakken, welke de groeven bevatten, trapjes en andere eigenschappen, die de micro schakelcomponenten 35 definiëren, afgewend zijn van het binnenvlak 64 van de open deur 22, zodanig dat de achtervlakken van de plakken wijzen naar het deursamenstel.

Dit waarborgt dat wanneer de vacuum klauwplaat 60 in ingrijping is met de plak, geen kontakt gemaakt wordt met het voorvlak dat de delicate micros.chakelingen bevat en dat de plak op de juiste wijze geplaatst is 40 bij het inbrengen in de vulsluis 12, zodat zij op de juiste wijze .8802562 - 24 - georiënteerd zal worden ten opzichte van de bewerkingsinflatie binnen de bewerkingskamer 10.

Het plak lift samenstel 68 is beneden en juist aan de linker zijde van de kameringang 23 geplaatst en omvat een bovenste geleide plaat 5 02, een bladvormig lift lichaam 83, en een bedieningscilinder 84, verbonden met het ondereinde van het lichaam 83. Het bladvormige lift lichaam 83 wordt geleid voor op en neer beweging in een verticale baan, die de transporteur 69 tussen de rails 72 en 73 onder rechte hoeken snijdt naar het binnenvlak 64 van de deur 22. De geleidingssleuf 85 in de 10 geleidingsplaat 82, die zich bevindt juist beneden het binnenvlak van de deur in de open stand, verschaft de bovenste geleiding voor het plat 83, terwijl een verticaal geleidingsorgaan 56, dat zich uitstrekt beneden de transporteur naar de bedieningscilinder, eveneens helpt bij het vasthouden van het blad 82 in zijn verticale baan. De breedte van het blad 15 83 is kleiner dan die van de afstand tussen de rails 72 en 73, en eveneens minder dan de afstand tussen de hoofdwanden van de cassette 70, welke schrijlings staan over de rails 72 en 73. Het blad 83 is dus dunner dan de afstand tussen aangrenzende plakken vastgehouden in cassettes 70.

Het bladvormige lichaam 83 is voorts voorzien van een boogvormig 20 boveneinde 87 in een vorm die aangepast is aan de boogvorming vein de- plakken en een groef binnen dit einde is ingericht om passend te zijn met de dikte van een plak en daarin een plak bij de randen vast te houden. Aldus loopt het platvormige lift lichaam 83 tussen geleidingsrails 72 en 73 en snijdt de transporteur en de cassette onder rechte hoeken daarmee, 25 nadat de stappenmotor 80 en de kettingaandrijving 65 een cassette en plak op één lijn gebracht hebben over de baan van het blad. Zoals men kan zien zijn de cassettes zodanig geoctrueerd, dat zij toegang mogelijk maken van onderen af naar de plakken, en om het bladvormige lift lichaam 83 de gelegenheid te bieden daar volledig doorheen te gaan. Dienover-30 eenkomstig nadat de stappenmotor 80 en de kettingaandrijving 75 een cassette en plak op een lijn geplaatst hebben over de baan van het blad, beweegt het blad 83 omhoog tussen de transporteurrails om van onderen af in ingrijping te komen met een plak binnen de groef van het bovenste einde 87, en de plak naar boven te tillen naar een stand, die concen-35 trisch op een lijn is met en onmiddelijk nabij het binnenvlak 64 van de kamerdeur 22 in de open stand ervan. Merk op dat aangezien de plakken verticaal georiënteerd zijn, zwaartekracht helpt bij het stevig,'maar toch teder en betrouwbaar vasthouden van de plakken in het gegroefde einde 87 vein het blad. Kontakt met het delicate voorvlak vancFe plak, waarop de 40 delicate microschakelingen worden gedefinieerd, wordt daardoor vrijwel <8802562 _ 25 _ * volledig vermeden, anders dan in het geval van de typisch geautomatiseerde handeling, wanneer de plak zich in een horizontale positie bevindt. Aldus is het risiko van beschadiging of slijtage voor deze plak zeer sterk verminderd.

5 Bij aankomst van de plak bij de deur 22 is de vacuum klauwplaat 60 in ingrijping met de plak 50 aan het achtervlak door zuigkracht, en wordt het platfornige liftorgaan 83 vervolgens omlaag gebracht door ge-leidingssleuf 85 en de cassette naar een punt beneden de transporteur 69.

De deur 22 sluit vervolgens waarmee de plak vastgehouden wordt door de 10 klauwplaat 60 en de plsk wordt daarbij ingebracht in de vulsluis op stang 12 en kameringang 23 gelijktijdig afgedicht zoals hierboven beschreven voor het uitvoeren van het proces binnen de kamer 10. Voorafgaande aan de voltooiing van de bewerking van de plak 50, kunnen nog verdere plakken geladen worden binnen de overige openingen 37 van het plaatsamenstel 18; 15 hiertoe laten de stappenmotor en de kettingaandrijving Je cassette een plakpo-sitLe verder iepen ter verplaatsing van de volgende plak-serie in positie over het blad 83. Het blad 83 gaat vervolgens omhoog om de handeling te herhalen, waarbij deze volgende plak omhoog verplaatst wordt naar de open deur, waarvan de vacuum klauwplaten dan opnieuw met die plak in ingrijping komt 20 om deze in de vulsluis te brengen. Tussen bij de voltooiing -an de bewerking aan de originele plak 15 door beurtelings verder te draaien naar elk station, bevindt deze zich opnieuw bij vulsluis 12 en opnieuw strekt de vacuum klauwplaat 60 zich uit naar de achterzijde van de plak, terwijl de deur zich nog steeds in de gesloten stand bevindt en drukken de_klem 25 bedieningsorganen 63 gelijktijdig de klemmen in om deze vrij te maken van de plak om verwijdering ervan mogelijk te maken door de klauwplaat 60, waarna de deur wordt geopend en de plak opnieuw geplaatst wordt over de baan van het blad 83. Intussen bewegen de stappenmotor 80 en de kettingaandrijving 75 de cassette terug, zodat de oorspronkelijke 30 positie van de plak 15 gepresenteerd wordt boven de baan vein het blad.

Het blad 83 stijgt vervolgens via transporteurrails 72 en 73 en sleuf 85 omhoog, teneinde in ingrijping te komen met de onderste rand van de plak 50, waarna de klauwplaat 60 de plak vrijgeeft en het blad 83 in staat stelt de plak omlaag te brengen, terug naar de oorspronkelijke 35 stand ervan binnen de cassette. De cassette wordt dein gestuwd voorwaarts naar de positie van de volgende in deze serie te bewerken plak. v Voorafgaande aan het omhoog brengen van de individuele plakken door het liftsamenstel 69 en het inbrengen in de vulsluis is het gewenst een standaard oriëntatie voor de plakken te verzekeren, zodat de gebruike-40 lijke geleidingsafplatting 91 boven een koord van elke plak zodanig .8802562 5 -26 - uitgericht is, dat zij zich onderin in de cassettes bevindt. Op deze wijze is elk der plakken daarvan verzekerd, dat ze de zelfde positie innemen ten opzichte van debewerkingsinstallatie binnen de kamer. Voor het verkrijgen van zekerheid dat de geleidingsafplatting zich bevindt in een 5 gegeven vooraf bepaalde positie en de wêerborcr<fè.t de klemsamenstellen 20 binnen het plaatsamenstel 18 op de juiste wijze zullen functioneren, en niet bij toeval in ingrijping komen met een afplatting van de plak in plaats van een gedeelte van de hoofdcirkel rand. Om een dergelijke standaard oriëntatie te waarborgen is een paar tegengestelde rollen 90 10 aanwezig, die in de langsrichting zich uitstrekken langs en tussen rails 72 en 73, zodat de rolasssen evenwijdig zijn met de rails. De rails.zijn geplaatst in de baan van de cassettes, juist voor het plaatsen van het liftsaroenstel 68 zodat oriëntatie van de plakken voltooid wordt vooraf -gaande aan het tijdstip dat zij het liftsamenstel bereiken. Bij het lopen 15 van de cassette over de rollen, worden de rollen opgelicht en vervolgens in serie aangedreven en in tegengestelde richtingen, waardoor de een met de klok mee en de ander tegen de klok in, en een licht contact aangaan met de cirkelrand van de plakken. Contact met bewegende rollen 90 heeft dan het effect, dat de plakken roteren binnen de cassette, zodat de 20 geleidingsafplatting 91 van elke plak geplaatst is aan een raaklijn van de bewegende rollen, waarna contact met de rol verloren gaat en de plakken alle zodanig geplaatst zijn dat hun geleidingsafplattingen omlaag wijzen*. en uitgericht zijn, waarna de rollen 90 in omlaagwaartse richting worden teruggetrokken.

25 Zoals hiervoor vermeld wordt de drukplaat. 16 aangedreven tegen de dragerplaat 18 en de wand '32 telkens wanneer de deur 22 zich bevindt in de geopende stand om het geevacueerde interieur van de kamer te beschermen tegen de atmosfeer. In figuren 4 en 5 ziet men met meer bijzonderheden de relatieve plaatsing van de drukplaat en plak dragerplaat, 30 waarbij fig. 4 de hiervoor genoemde sandwich opstelling toont van de elementen, die dè vulsluis opstelling 12 definiëren, terwijl fig, 5 de relatieve plaatsing toont van de elementen, wanneer de drukplaat zich in de teruggetrokken stand bevindt. Merk eveneens op dat fig. 4 de vacuum klauwplaat 60 toont in de uitgestrekte stand, wanneer de plak ingébracht 35 is in de klemsamenstellen 20, waarbij de pennen 67 van de klembedienings-organen 62 gedeeltelijk doorlopen nadat de klemmen uit elkaar gespreid ! zijn; terwijl in figuur 5 de vacuum klauwplaat is teruggetrokken, zoals » de pennen van de klepbedieningsorganen, en de plak nu veilig gemonteerd ! is in het plak dragerplaat samenstel 18 met de drukplaat 16 in terugge-40 trokken positie is de plak nu gereed om gedraaid te worden naar achter- .8802562 - 27 - eenvolgende bewerkingsstations. In fig. 6 bevindt de vacuum klauwplaat zich eveneens in de teruggetrokken stand; echter de vacuum zuigkracht is werkzaam, en de plak is weergegeven in de stand tegen het binnenvlak 64 van de kamerdeur 22. Dit is uiteraard de positie van de elementen 5 van de vulsluis en de plak, juist nadat de plak teruggetrokken is uit de klemsamenstellen 20, voordat zij wordt verwijderd uit de vulsluis; welnu dit geeft eveneens de positie weer van de elementen juist nadat de deur gesloten is en de vacuum klauwplaat nog niet de plak vooruit geschoven heeft naar haar positie binnen de opening 51 in het plak drager-10 samenstel. De pennen 67 van de klem bedieningsorganen 62 worden weergegeven en rusten op de klemmen juist voorafgaande aan het moment dat deze worden ingedrukt teneinde de klemmen uiteen te spreiden zodat zij de plak daartussen kunnen opnemen.

Bij voltooiing van het het vullen van de vulsluis met een plak 15 35, wordt de vulsluis ruwweg leeggepompt tijdens een cyclus, die veel minder dan een minuut duurt, tot een niveau, dat ofschoon nog altijd een goede graad minder geevacueerd dan de kamer, niet waarneembaar de kamer omgeving verstoort wanneer de drukpkaat wordt teruggetrokken zoals weergegeven in fig. 5 en wordt de plak 15 gedraaid naar het 20 volgende werkstation. Dit kan op effectieve wijze gedaan worden in een zodanig kort tijdsbestek niet alleen omdat de vulsluis een zodanig klein volume heeft in vergelijking met de kamer(omdat het essentieel alleen maar dat volume moet hebben, dat nodig is om de plak zelf op te kunnen nemen) maar eveneens omdat de ontgassingslast, die daarin gein- m 25 troduceerd werd, in wezen alleen die is van de plak oppervlakken zelf, aangezien geen hulp ondersteunings installatie wordt toegepast van bronnen buiten het vulsluisgebied, en aangezien in elk geval de zóne van de klemsamenstellen, die de plak binnen de kamer ondersteunen, klein is ten opzichte van de plak. Dit dient in kontrast te zijn met de 30 situatie van bekende systemen, waarbij plaatjes en andere uitwendige ondersteuningen worden geïntroduceerd in de vulsluis, welke ondersteuningen een aanzienlijke oppervlakte bezitten, die zeer sterk bijdraagt tot de last van het wegpompen van gas. Uiteraard het ontbreken van dergelijke, van buiten af geïntroduceerde ondersteuningen draagt eveneens aanzien-35 lijk bij ten een verminderd risiko van verontreiniging. Het dient eveneens opgenarkt te worden, dat de situatie zelfs beter wordt naarmate de plak zich voortbeweegt naar volgende werkstations, aangezien dat gedeelte van de drukplaat in het vulsluisgebied, dat blootgesteld is aan de atmosfeer (of de vulomgeving, die bij voorkeur omsloten is in een droge 40 stikstof omgeving) niet roteert met de plak, maar eerder op de plaats .8802562 Λ _ 28 - van het zelfde vulstation blijft, weg van de overige werkstations en bovendien afgedicht is tegen de karaeromgeving tijdens het opdampen.

Ofschoon een plak ingebracht wordt in en/of gelost wordt uit het vulsluis station 12, bevindt de drukplaat 16 zich in haar vooruit 5 geschoven actieve positie van figuur 4, waardoor het plaatsamenstel 18 gedreven wordt tegen de voorste wand 32 van de kamer, is de drukplaat op soortgelijke wijze bezig plakken in de overige stations in contact-of nauwere werkverband met de bewerkingsinrichtingen bij die stations.te brengen. Bijvoorbeeld bij het plak verhittingsstation 28, het volgende station 10 voorbij het vulsluis station 12, is een plak verhittingsmiddel 92 aanwezig om het ontgassen van de plak te bevorderen. De plak verhittings-middelen 92, welke zijn weergegeven in fig. 7, bevatten een cilindrisch ondersteuningslichaam 93, van iets kleinere diameter dan de plakken en . omvatten als verhittingselement 94 een keramische schijf waarin weer-15 standsdraad is ingebed op een wijze waardoor het oppervlak van de keramische schijf op regelbare wijze wordt verhit en tot een in het algemeen gelijkmatige temperatuur over het planaire oppervlak er van. De plak verhittingsmiddelen 92 zijn gemonteerd op de voorste wand 32 van de bewerkingskamer in een afgedichte opening ervan, zodanig dat het 20 verhitte oppervlak van het element in geringe mate uitsteekt buiten het vlak van de voorste wand 32 van de kamer. Wanneer de drukplaat 16 zich in de ontspannen toestand bevindt, is de plaat van de drukplaat ten opzichte van de voorste wand van de kamer voldoende verwijderd, zodat het verhitte oppervlak zich niet zeer dicht bevindt bij de dragerplaat 25 of bij een zich daarin eventueel -evindende plak. Wanneer echter de drukplaat 16 zich bevindt in haar actieve voorwaartse positie, wordt de plak dragerplaat 42 samengedrukt tegen de voorwand 32 van de kamer, zodat de afstand tussen het verhitte oppervlak en een eventuele plak / die op een lijn ligt met het verhittingsstation, zeer klein is, maar 30 niet zo klein, dat kon takt gemaakt wordt met het verhitte oppervlak, zoals men kan zien in fig. 7.

' In een vacuum omgeving is het voornaamste mechanisme van warmteoverdracht die door straling. Slicium plakken van het P-type, die op ruime schaal gebruikt worden in de fabricage van halfgeleider 35 inrichtingen, zijn zeer transparant voor infrarode straling. Als gevolg hiervan zijn de snelheden van stijging van de plaktemperatuur te laag om effectief te zijn voor het bevorderen van grotere ontgassingssnelheden in een plak tijdens de korte ontgassings cyclus die vereist is in de inrichting volgens de onderhavige uitvinding. Omdat de plakken stationair 40 zijn terwijl ze zich bevinden bij het plak-verhittings station 28, is .8802562 f - 29 - het handig om de snelheid van de overdracht van warmte van het verwarmingselement 94 naar de plak 15 te vergroten door toepassing van warmteoverdracht door gasgeleiding. Dit wordt bewerkstelligd door het introduceren via de centrale pijp 114 zoals weergegeven in figuur 7 5 een bepaalde fractie van het argongas dat toegepast wordt voor het doen drijven van de sputter-opdampbron rechtstreeks in de ruimte tussen verwarmingselement 94 en de plak 15. Warmteoverdracht wordt bewerkstelligd als een resultaat van argon atomen, die beurtelings hete en koude oppervlakken treffen. Om desgewenst hoge snelheden van warmteoverdracht te 10 bereiken is het noodzakelijk om het argon te introduceren in het verhittings-station 28 bij drukken, die liggen in het bereik van circa 100 tot 1000 micron, welke 1 tot 2 orden in magnitude groter zijn dan de normale argon druk in de hoofdkamer van ongeveer 10 micron.

Het plak verhittingslichaam 92 bevat eveneens een achterplaat 15 91 waaraan een cilindrisch ondersteuiingslichaam 93 is bevestigd. Een vacuum afdichting tussen de achterplaat 98 en de kamerwand 32 wordt verschaft door een O-ring 115. Om achteruitgang in kwaliteit van de vacuum afdicht eigenschappen van de O-ring 115 bij oververhitting te vermijden als gevolg van warmte opgewekt, in het verhittingselement 94 20 zijn leidingen 96 en 97, die lopen in en door de achterplaat 98, aanwezig om koelmiddel in staat te stellen te stromen in en uit de achterplaat, waardoor de achterplaat 98 afgekoeld wordt om de vacuum integriteit van O-ring afdichting 115 te handhaven.

Bij bepaalde toepassingen zal het gewenst zijn om de plakken m 25 te verhitten en schoon te maken bij het verhittingsstation, door middel van H.F. sputter-etsingsproces, onder gebruikmaking van methoden,..die algemeen bekend zijn aan een deskundige op dit vakgebied. Teneinde het H.F. sputter-etsingsproces uit te voeren in de korte cyclustijd, vereist bij de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, kan de vereiste 30 toepassing van h.f. energie maken, dat de plaktemperatuur stijgt tot een ongewenst of onaanvaardbaar niveau. Dit probleem kan worden opgeheven door nogmaals het gebruik vein warmteoverdracht door gasgeleiding, dit keer om warmte over te dragen van de plak naar een afgekoelde warmte -af voer.

35 Een geschikt plak-afkoelingsmiddel 118, dat is weergegeven in figuur 8, bevat een cilindrisch warmte afvoerlichaam 119, dat gemonteerd is op een achterplaat 120. Een vacuum afdichting tussen de achterplaat 120 en de kamerwand 32 wordt geleverd door een O-ring afdichting 121.

Om de temperatuur van de warmteafvoer 119 op een geschikte lage waarde 40 te handhaven, zijn leidingen 123 en 124 aangebracht, die door de achter- .8802562 -30 - plaat 120 lopen en daarna gaan in én door de warmteafvoer 119 teneinde het koelmiddel de gelegenheid te geven in en uit de warmteafvoer 119 te stromen, waardoor de temperatuur ervan op het gewenste niveau gehandhaafd wordt. Het warmte afvoerlichaam 119 bezit een planair opper-5 vlak 125, dat op geringe afstand verwijderd, maar niet in kontakt is met de plak 15, wanneer de drukplaat 16 zich in haar actieve voorwaartse positie bevindt. Een centrale pijp 126, zoals weergegeven in fig. 8, is aanwezig on een bepaald deel van het argongas, dat toegepast wordt voor het doen werken van de sputter-opdampbron, in staat te stellen recht-10 streeks geïntroduceerd te worden in de ruimte tussen de warmteafvoer 119 en de plak 15. Een dergelijke introductie van argongas doet de afkoelsnelheid toenemen voor het vergroten van de warmte overdrachtsnelheid vanaf de plak 15 naar dé warmteafvoer 19 op de zelfde wijze als de snelheid van warmteoverdracht werd Vergroot van het verhittingselement 15 94 naar de plak 15 in het geval van het verhittingsstation 28, zoals eerder beschreven in verband met fig. 7.

Het volgende station waarnaar de plak wordt voortbewogen, is het deklaag opbrengstation 14, dat gemonteerd is op de achterplaat 99 van de kamer, en waarvoor een cirkelvormige opening 101 gemaakt is 20 binnen de drukplaat, teneinde de sputterbron in staat te stellen het deklaag materiaal daar doorheen te dirigeren naar een plak, die vooruit bewogen is door het dragerplaatsamenstel 18, dat zich op een lijn bevindt met het deklaag opbrengstation. Een sluiter 102 is eveneens aanwezig om het deklaag materiaal in staat te stellen tijdens rotatie 25 van een dragerplaatsamenstel te worden geblokkeerd en wanneer een plak niet aanwezig is bij het deklaag opbrengstation. Fig. 9 toont de relatie van de elementen bij het deklaag opbrengstation 14 met meer bijzonderheden. Opgemerkt zou kunnen worden dat de geometrie van fig. 9 de elementen uitzet in hun configuratie juist voorafgaande aan ver-30 plaatsing door de drukplaat naar haar actieve voorwaartse positie teneinde de plak. dragerplaat aan te drukken tegen de voorste wand 32 van de kamer. Dus de positie van de plak tijdens het opbrengen van de deklaag zal dichter zijn bij de voorste wand, dan geïllustreerd wordt in de ruststand van fig. 9, zodanig dat de plak 15 gehouden zal worden in

OC

een stabiele en stationaire, vaste concentrische relatie met de sputterbron 100.

Een belangrijk voordeel van de wijze van ondersteuning van de plak bij de randen en het individueel opbrengen van een deklaag er op is nu duidelijk. Het is algemeen bekend dat het sputter-proces, waarbij .8802562 φ % - 31 - * een metallisatie deklaag opgebracht wordt op de voorste zijde van de plak zal maken, dat de plak verder verhit wordt, en dus het ontgassen van de plak in de ergst mogelijke tijd toeneemt. Echter, de nauwe koppeling tussen de bron 100 en de plak 15 met de daaruit voortvloeiende snelle 5 opbrengsnelheid van de deklaag (bij benadering 10.000 angstrom per minuut); het lage niveau van verontreinigingen (bijvoorbeeld als gevolg van het ontbreken van uitwendige plakondersteuningen en het ontbreken van eventuele aangrenzende plakken, die hun ontgassingsprodukten toevoegen aan de omgeving onmiddelijk vóór het voorste vlak van de plak); en het feit dat de 10 ontgassingsprodukten aan de achterzijde zeer waarschijnlijk de afscher-mingsstructuren zullen treffen, die de sputter-bron omgeven; al deze factoren dragen bij tot een veel lagere concentratie van verontreinigingen ten gevolge van het feit dat het ontgassen tenslotte eindigt aan het voorste oppervlak van de plak, vergeleken met eerdere constructies. In het geval 15 van eerdere serie-en andere vulsluis systemen, staat een groot aantal plakken naast elkaar, zullen waarschijnlijk ondersteund worden op een plaat, en zullen niet het profijt hebben van een bron-tot-plak geometrie, waarmee individuele schermen mogelijk zijn, waarop verontreinigings-produkten en deklaagmateriaal bij voqkgyr zcudsi kunnen kombineren in 20 plaats van op het plak-oppervlak zelf, zoals bij de onderhavige constructie.

Nog andere voordelen komen voort uit het feit dat de metallisatie van de individuele plak wordt uitgevoerd met de plak in een verticale opstelling en voordat de metallisatie gedaan wordt terwijl de plak statio-25 nair is. Het is duidelijk dat indien ieventuele restanten of korrelvormige materie aanwezig is in het systeem, de kansen dat zulke materie tot rust komt op een verticaal plak oppervlak veel kleiner zijn in vergelijking met het geval dat de plak horizontaal georiënteerd is. Het feit dat alle beweging binnen de kamer ophoudt tijdens metallisatie betekent 30 dat geen mechanische beweging, schokken of trillingen aanwezig zijn, die de neiging hebben om het ontstaan van restanten te bevorderen", zoals bijvoorbeeld door het losraken van door verstrooiing ontstaan metallisatie — materiaal uit plak-ondersteuningsconstructies, afschermingen en andere j dergelijke oppervlakken. Daarenboven in het onderhavige systeem wordt ( 35 de mechanische spanning op al dergelijke strooi-deklaag ophoping op schermen en andere inwendige kamerconstructies verder verminderd door het ontbreken van een herhaalde blootstelling aan lucht, een vermindering van mechanische rek, als gevolg van de noodzaak om de beweging te stoppen tijden s de bewerkingsperiode, en minder bewegende onder-40 delen. De zeer kleine structuur van de klem samenstellen 20, die de plak .8802562 -32 - ondersteunen, is zelf niet eens blootgesteld aan lucht bij de normale bedrijfshandelingen, aangezien de vulsluis normaal werkzaam is in een droge stikstof omgeving, in plaats van in een vocht bevattende lucht.

De nauw gekoppelde plak-bronbetrekking en het stationaire 5 aspect daarvan hebben extra gunstige implicaties voor de gewenste karakteristieken en homogeniteit van de neergeslagen filsm. De plaatselijke neerslagsnelheid in een punt op het plakoppervlak hangt af van de radiale positie en de oppervlakte topografie, d.w.z. van de vraag of het oppervlak in die positie planair is, of de zijwand of bodem van een trapje 10 of groef, of de naar binnen of buiten gekeerde oriëntatie van de zijwand, zoals hier verderop nog besproken zal worden. Omdat de plak stationair is ten opzichte van de bron, gaat het neerslaan in elk punt met constante snelheid door, in plaats dat dit zou gebeuren in een met de tijd variëren--de snelheid gedurende de gehele opbrengperiode(waarbij aangenomen wordt 15 dat de aan de neerslagbron aangelegde spanning constant is). Aldus zal de neerslag dikte in diverse punten en topografieën radiaal symmetrisch zijn om de as, die gemeenschappelijk is voor de concentrisch gelegen neerslagbron en plak.

Voorts zoals hierboven geïmpliceerd wordt, hangen verontreini-20 gingsniveaus, die ingebouwd zijn in de deklaag, af van de relatieve aan-komst-snelheden bij het plakoppervlak van moleculen van verontreinigende achtergrondgassen (zoals zuurstof) en atomen van het versputterde deklaag materiaal (zoals aluminium). Indien de partitiële drukken van verontreinigende achtergrondgassen constant blijven tijdens het neerslaan met 25 constante snelheid, dan zal het plaatselijke verontreinigingsniveau, dat ingebonwd is in de deklaag, homogeen zijn over de gehele dikte van de neergeslagen film.

In tegenstelling daarmee, is deze situatie niet verkregen bij bekende vulsluissystemen, waarbij beweging van de plak ten opzichte van 30 de bron tot neerslagsnelheden leidt, die variëren met de tijd gedurende de neerslagperiode. Dit leidt dan tot inhomogeniteiten in het verontreinigingsniveau, dat ingebouwd is in de deklaag tijdens de filmgroei, welke op zijn beurt op nadelige wijze de opbrengsten beinvloed heeft aan goede halfgeleider inrichtingen van de plak. In het geval van bekende 35 systemen waarbij plakken vele doorgangen maken voorbij de neerslagbron, wordt de metaalfilm neergeslagen op een gelaagde wijze, welke op haar beurt leidt tot een ongewenst gelaagd verontreinigingsniveauprofiel.

Thans terugkomend op een meer uitvoerige beschouwing van de sputter-bron van fig. 9 ziet men dat het emitterende einde ervan een 40 ringvormige trefplaat 112 omvat, die schematisch is weergegeven met . 8802562 _ 33 _ stippellijnen in fig. 9, welke op grotere schaal in doorsnede is weergegeven op schematisch wijze in fig. 10. Een voorbeeld van een dergelijke sputter-bron wordt uitvoeriger beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrift 4,100.055 verleend aan R.M.Rainey. Een dergelijke sputter-bron 5 is eveneens in de handel en wr-dt vervaardigd door Aanvraagster onder het handelsmerk "S-gun". Dergelijke sputter-bronnen voor het verkrijgen van een deklaag, passen een langs magnetische weg ingesnoerde gasontlading toe en vereisen een sub-atmosferische inert gasmilieu zoals van argon. Andere sputter-bronnen met ringvormige trefplaten kunnen even-10 eens worden gebruikt, zoals bijvoorbeeld een plainaire magnetronbron.

Positieve ionen uit de gasontlading treffen de S-Gun trefplaat 112, welke gemaakt is van het bronmateriaal voor deklaag opbrengen, dat men wenst neer te slaan, bijvoorbeeld aluminium. Aldus zorgt men dat het bronmateriaal gesputterd of verstoven wordt vanaf de trefbaan van de bron 15 af naar buiten gaande. Het sputter-proces voor het deklaag opbrengen wordt uitgevoerd in de sub-atmosferische gecontroleerde omgeving van de vacuümkamer 10, waarbinnen het heersende gas normaal argon is, dat weloverwogen geïntroduceerd wordt bij zeer lage drukken, teneinde de gasontlading in stand te houden. De argon-druk die nodig is om de ontlading in stand te 20 houden, ligt in het algemeen in het bereik van 2-20 micron, en,..is gebleken, de deklaag kwaliteit te beïnvloeden, zoals hieronder verder zal worden beschreven. Gebleken is dat het argon, nodig voor het instandhouden van een dergelijke ontlading op voordelige wijze ’:an komen uit het argon, dat op wel overwogen wijze geïntroduceerd wordt bij de .

25 verschillende plak bewerkingsstations, zoals hierboven beschreven in verband met het plak-verhittingsstation 28 en het plak-afkoelingsmiddel 118.

Zoals men kan zien uit de figuren 9 en 10, kan de bron 100 beschouwd worden als een ringvormige bron met een inwendige diameter 30 en een uitwendige diameter, en met een de beide diameters verbindend profiel van een in het algemeen omgekeerd konische vorm onder een hoek van gemiddeld ongeveer 30 graden met de horizontaal. Men zal opmerken dat de term "tonisch” een benadering is, aangezien in de praktijk het profiel van de trefplaat 112 aanzienlijk zal eroderen tijdens de 35 levensduur van de trefplaat 112. Fig. 10 illustreert twee over elkaar heen geplaatste profielen en wel een nieuw trefplaat profiel en dit zelfde trefplaat profiel aan het einde van de levensduur van deze trefplaat. Bovendien zijn vele profiel variaties mogelijk? zie bijvoorbeeld het bovengenoemde Amerikaans octrooischrift 4,100.055? verder zullen 40 sommige nuttige ringvormige bronnen, bijvoorbeeld van het planaire < 8802562.

- 3M - . magnetron type, niet dit algemene konische profiel vertonen.

Ondanks dergelijke erosie is toch een aanzienlijke fractie van het uit de trefplaat 112 uittredende materiaal naar binnen toe gericht naar de as van de bron, zelfs wanneer het tegen het einde van de 5 levensduur van de trefplaat loopt. Daarenboven zal enig materiaal van de meer geërodeerde bodemsecties van de trefplaat, die naar buiten toe gericht kunnen zijn, in werkelijkheid worden onderschept door de geërodeerde zijden,, vanwaar een herverstuiving in een in het algemeen naar binnen gerichte richting kan plaatsvinden. Dus zelfs in het geval van trefplaat-10 erosie, kan de bron 100 worden gekenmerkt als werkzaam te zijn als ringvormige bron en in feite in het algemeen van omgekeerde konische vorm. Gemeend wordt, dat de in het algemeen omgekeerde conische vorm leidt tot een groter rendement bij.het gebruik van materiaal dat door de bron verstoven wordt dan in het geval van een planaire vorm. Gemeend wordt 15 dat dit zo is, omdat een grotere fractie van het eerstoven materiaal in het algemeen naar binnen toe gericht is wegens de conische vormgeving, hetgeen resulteerd in een grotere fractie die gedeponeerd wordt op de plak in plaats zonder enig nut te worden gedeponeerd op de afscherming.

/

Zoals men kan zien in figuur 9 wordt de plak 15 gehouden in vaste 20 concentrische stationaire en evenwijdige positie ten opzichte van de bron 100 tijdens het opbrengen van de deklaag, zoals hierboven beschreven, terwijl zij verend ondersteund wordt binnen de betrekkelijk dunne plak- drager of overdrachtsplaatsamenstel 18 door klemsamenstellen 20.

Deze posities worden meer analytisch behandeld in het schema dat getoond 25 wordt in fig. 10, dat dient om de effectieve bron trefplaat-tot-plak s afstand X te helpen bepalen, alsook de effectieve brondiameter D en de radiale positie R langs de van een deklaag te voorziene plak gemeten vanuit het centrum. Bij het bepalen van deze grootheden, is het nuttig een effec- s tief vlak van de bron P te identificeren, welke het planaire niveau is 30 zodanig dat aan het einde van de levensduur van de trefplaat, de hoeveelheden geë’rodeerd materiaal boven en beneden dit planaire niveau gelijk s zijn. Het is eveneens nuttig de effectieve brondiameter D te definiëren als die diameter, waarbij aan het einde van de levensduur van de trefplaat de hoeveelheid geërodeerd materiaal buiten die diameter gelijk is aan 35 de hoeveelheid materiaal, dat weggeërodeerd is binnen die diameter.

Dienovereenkomstig is X analytisch de afstand tussen de plak en het vlak g w P . Een sputterbron 100 zoals die in de handel verkrijgbaar is, kan werkelijke buiten- en binnentrefplaatdiameters hebben van 13,1 cm resp.

5,4 cm en een trefplaat hoogte van 2,2 cm, zoals weergegeven in fig. 10.

s

40 Aldus voor het weergegeven erosiepatroon, is de effectieve brondiameter D

< 8802562 - 35 - bij benadering 11, 7 era voor een dergelijke commerciële bron.

s

Op soortgelijke wijze kan men inzien dat het effectieve vlak P van de bron gelegen is bij benadering 1, 3 cm beneden de bovenrand van de niet-geërodeerde trefplaat.

5 Gebleken is dat verrassenderwijze het deklaag aanbrengen van de haifgeleiderplakken met zeer goede planaire uniformiteit en superieure trapjesbedekking mogelijk is, terwijl de plak 15. stationair gehouden wordt zoals weergegeven met betrekking tot de bron 100 tijdens het deponeren en dat dit kan worden gedaan binnen relatief korte 10 depositietijden van ongeveer 1 minuut, zolang bepaalde geometrische en positionele beperkingen in aanmerking worden genomen, en een zuivere inert gasongeving en druk worden gehandhaafd. Deze voorcondities voor het verkrijgen van zeer grote uniformiteit en superieure trapjesbedekking, alsmede de mate van verbetering in deze faktoren die kunnen worden 15 verwacht zijn grafisch geïllustreerd in figuren 11-15. Het zal duidelijk zijn dat de uitdrukking "uniformiteit" zoals hierin gebruikt en in de figuren de verhouding is van dikte in de radiale stand, waarbij de uniformiteit in beschouwing genomen wordt tot de dikte in het midden van de plak. Dus, zoals gebruikelijk wordt uniformiteit genormaliseerd 20 tot de eenheid in het centrum van de plak.

Figuren -1 en 12 illustreren de gelijkmatigheid van de dikte van de neerslag aan materiaal op de bovenste planaire hoofdvlakken van de plak 15 als functie van de radiale plaat R in inches, waarbij de . uniformiteit een relatieve maat is, genormaliseerd zoals hiervoor ver- * 25 meld. In figuur 11 worden 4 krommen weergegeven, die elk samenhangen respectievelijk met de bron-tot-plak afstanden X van 2, 3, 4 en 5 inches.

De argon omgeving van de kamer is op een druk van 3 micron. In figuur 12 zijn beide uniformiteitskrommen voor bron-tot-plak afstand X gelijk aan 4 inches; echter een is voor een argon omgeving van twee micron druk, 30 terwijl een andere geldt voor een argon omgeving van 10 micron druk.

Fig. 11 illustreert het verrassende resultaat dat de uniformiteit van de neerslag over het planaire oppervlak van de plak 15 zeer goed is, zelfs bij geen relatieve beweging tussen bron en plak, zolang s w de effectieve brondiameter D groter is dan de diameter D van de plak.

35 Meer in het bijzonder, zoals weergegeven in figuur 11, is de uniformiteit van de plenaire bedekking beter dan ~ 5% zolang: a) voor X geldt dat [ 0.4 D < x < 1.1 D (x = 2-5" voor D = 4.6”)] ; en SS s b) de maximale plakdiameter D is kleiner dan ca. 0,9 D (of een wraax s waarde van r, gelijk aan de halve plakdiamter, ca. 2,1" voor een 40 bron met een effectieve diameter van Ds = 4,6").

. 8802562 ' ' ’ - 36 - . Zelfs betere toleranties worden vertoond over bepaalde bereiken van plakdiameters binnen openstaande, uitwendige limieten. Bijvoorbeeld over het bereik van verhoudingen van plakdiameter-tot-brondiameter totaan ongeveer 0,65 (of bij radiale positie r maximaal tot ongeveer 1,5"), is i 5 de uniformiteit beter dan - 8%. Met andere woorden over een plakdiameter van 3,0" en met een effectieve brondiameter van 4,6" en bij aanname van een argon omgeving met een druk van 3 micron, is de planaire uniformiteit beter dan - 8%, ongeacht welke bron-tot-plak afstand x gekozen is binnen het bereik waarvoor geldt [0.4 D <x<l.lü]. Door de bron-tot-plak- s s

10 afstand x te beperken tot het bereik van ongeveer 0,4 D tot 0,9 D

s s (X = 2-4" voor D =4,6"), wordt de planaire uniformiteit verder verbeterd S ” tot meer dan - 5%, zoals men kan zien uit fig. 11.

De voorafgaands gegevens over de planaire uniformiteit zullen.

worden beinvloed door de argon druk van de omgeving, waarbinnen het 15 neerslaan VOrdt uitgevoerd, maar bovenstaande verrassende uniformiteits- resultaten zijn niettemin geldig. Wanneer men de invloed van de druk- factor meer in het bijzonder beschouwt, toont fig. 12 wat er gebeurt voor het bijzondere geval van een bron-tot-plakafstand van x=4" en een bron met een uitwendige diameter van 5" (waarvoor de effectieve brondiameter 20 bedraagt D - 4,6") onder twee voorwaarden: een argon omgeving met een s druk van 2 micron, en een argon omgeving met een druk van 10 micron.

Men ziet dat bij een argondruk van 2 micron een uniformiteit van - 10% wordt verkregen, hetgeen zo blijft tot een maximale plakdiameter van ca. 4,3" (radiale positie r = ca. 2,2"). Bij het opvoeren van de argondruk 25 tot 10 micron wordt de maximale diameter voor het handhaven van de zelfde uniformiteit van * 10% verminderd met ongeveer 6% tot ca.3,6"(r=ca.l,8"). Anderzijds kan men inzien dat voor een plak met een diameter van 3,0” de uniformiteit ongeveer - 4% is voor een argondruk van 2 micron, en ongeveer - 7% wordt voor een argondruk van. 10 micron, welke beide waarden superieure 30 resultaten zijn voor vele halfgeleider plaktoepassingen.

Fig. 15 is een andere grafiek, die de invloed weergeeeft van :

de druk op de argon omgeving, in deze figuur wordt voor een bron-tot-plak- - j afstand van 4" de uniformiteit van een planaire bedekking weergegeven I

als functie van argondruk in micron voor twee radiale posities, één bij · ( 35 1,5" en de andere bij 2,0". Zoals verwacht zal de binnenste radiale positie ce hoogste uniformiteit vertonen, maar beide variëren op gelijke wijze over het bereik van argondrukken. Men zal zien dat bij een druk van 0 tot 5 micron de verandering het snelst is in beide radiale posities. Echter van ca. 5 tot 15 micron verandert de uniformiteit zeer weinig, 40 in de orde van van een paar procent in beide gevallen. Men zal dus kunnen .8802562 - 37 - zien dat de planaire uniformiteit niet erg gevoelig is voor veranderingen in argondruk binnen het bereik van 5 tot 15 micron, een verrassend feit, dat belangrijk wordt bij het optialiseren van de trapjesbedekking, welke veer meer aangepast wordt door veranderingen in argondruk zoals uit-5 voeriger hieronder zal worden toeglicht.

Ter verkrijging van een volledige bevredigende deklaag, is het essentieel de zijwanden van dergelijke bijzonderheden die als groeven en trapjes binnen het planaire hoofdvlak van de plak 15 uitsteken, bedekt worden, d.w.zvzö, dat een goede "trapjesbedekking" wordt verschaft.

10 Zijwanden kunnen worden gedefinieerd als die oppervlakken, die in het algemeen loodrecht staan op het planaire hoofdvlak van de plak. Trapjes-bedekking is moeilijk zowel om te specificeren als om te meten. Aftastende electronen microscopen worden gebruikt door fabrikanten van halfgeleider-inrichtingen als een belangrijk gereedschap voor het vaststellen vein 15 tenminste subjectief de geschiktheid van de trapjesbedekking, die in bijzondere toepassingen bereikt wordt.

In de stand der techniek wees een uitgebreide ervaring op de noodzaak voor een relatieve beweging van de plakken ten opzichte van de opbrengbron ter verkrijging van een geschikte uniformiteit en trapjes-20 bedekking, zoals men heeft kunnen zien. Een recent artikel'door I.A.

Blech, D.B. Fraser en S.E. Haszko, "Optimization of Al Step coverage through computer simulation and electron microscopy", J. Vac.Sci.Technol. 15, 13-19 (January-February 1978) rapporteert een uitstekende overeenstemming tussen computersimulaties van metaalfilmneerslag en door 25 aftasting verkregen foto's met behulp van de electronenmicroscoop (SEM van actuele film trapjesbedekking verkregen met een electronen-Jaundel verdampingsbron plus planeetfaiel opspanstuk configuratie, met neerslag op onverhitte substraten). Ofschoon de in de referenties toe- r: gepaste bron een thermische verdampingsbron met kleine oppervlakzöne is, 30 terwijl in de inrichting volgens de onderhavige uitvinding een ringvormige sputter-bron 100 wordt toegepast en voorts de onderhavige bron stationair is en nauw gekoppeld, bevatten de geometrische overwegingen, die in de literatuurplaats onderzocht zijn een sterke aanwijzing. Ofschoon het neerslaan op diverse oppervlakken door een bron zoals bij de onderhavige 35 uitvinding veel beter dient te zijn dan van een centraal gelegen bron met een kleine oppervlakzöne zoals in de literatuurplaats, geven de in de literatuurplaats onderzochte overwegingen niettemin aan dat voor plakafmetingen van praktische interesse ten opzichte van de diameter van de ringvormige bron, genoeg schaduwing zal plaatsvinden om de mogelijk-40 heid van een geschikte trapj esbedekking over een groot deel van de plak i8802562 - 38 - ernstig in twijfel te trekken. Verrassenderwijze echter wordt bij de onderhavige uitvinding een trapjesbedekking bereikt van zeer hoge kwaliteit. Ofschoon vele van de configuraties hierboven beschreven in samenhang met fig. 11 en 12, welke resulteren in zeer goede uniformiteit 5 van planaire betrekking, eveneens een goede trapjesbedekking presteren, zijn bepaalde bereiken en waarden van bron-tot-plak afstand en plak-tot-brondiameter—betrekkingen geïdentificeerd, welke een nog betere kwaliteit bij dergelijke bedekking verschaffen, dan bepaalde bereiken en waarden van argondruk voor de deklaag bekledingsomgeving bezitten.

10 Figuren 13 en 14 helpen bij het definiëren van deze optimale parameters , en zetten de metingen uit van de dikte van de zijwandbe-dekking als een functie van een radiale positie r. Alle gegevens bij elke radiale positie zijn genormaliseerd tot de dikte van neerslag, die zal worden verkregen op het planaire oppervlak in die radiale positie.

15 Merk op dat de horizontale as van elke grafiek waarden vertoont, die zich uitstrekken naar beide zijden van de verticale as. Dit komt omdat, fysisch gezien, een gegeven groef gedefinieerd in de plak zijwanden kan hebben, die zowel naar het centrum van de plak wijzen, als van het midden van de plak af. Niet verrassend ontvangt de naar buiten gekeerde > 20 zijde in het algemeen een aanmerkelijk dunner neerslag dan de zijde die naar binnen gekeerd is, in weerwil van het feit dat beiden in het algemeen in de zelfde radiale positie verkeren. Dit feit wordt weerspiegeld in de figuren 13 en 14, zodat de linkerzijde van de horizontale as correspondeert met radiale posities voor zijwanden, die naar buiten 25 gekeerd zijn, terwijl de rechter zijde correspondeert met radiale posities voor zijwanden, die naar binnen wijzen. Men zal voorts opmerken “ dat de verticale grafiek zijwandbedekking uitzet als een percentage van de planaire oppervlakbedekking, en genormaliseerd is zoals hierboven aangegeven. Beide grafieken tonen een kromme voor een argondruk van 3 30 micron en een argondruk van 10 micron, waarbij fig. 13 geldt voor een f bron-tot-substraatafstand x=4" terwijl die van fig.14 geldt voor een f

bron-tot-sübstraat afstand x=3". . I

ï

Zoals gemakkelijk duidelijk zal zijn uit de kromme, wordt | een verder onverwacht resultaat geopendbaard doordat de zijwand bedekking | 35 op de moeilijker te bedekken, naar buiten wijzende wand drastisch verbeterd wordt door de druk van de argon atmosfeer te vergroten van 3micron naar het 10 micron gebied. Dit geldt voor een bereik van bron-tot-plak afstanden, bijvoorbeeld zowel in het geval waarvoor x=3" en x=4". In het geval van fig. 14, waarin x=3", wordt de zijwandbedekking vergroot, 40 bijvoorbeeld van minder dan 4% tot bijna 12% bij een radiale positie van .8802562 - -39- 2,0" (overeenkomend met de rand van de plak met een diameter van 4"), en van 15% tot 20% bij de rand van een plak met een diameter van 3".

Uit fig. 13, waarvoor geldt x= 4", wordt zijwandbedekking vergroot van ca. 9% tot ca. 17% aan de rand van een plak met een doorsnede van 3".

5 Opnieuw ziet men dat de zelfde algemene bron-tot-plakafstanden en de zelfde soorten betrekkingen tussen plak en bron, welke aanleiding bleken te geven tot goede planaire bedekking, eveneens relateren in een goede zijwandbedekking, in het bijzonder wanneer enige zorg besteed wordt om het gunstige effect van vergrote argondruk in beschouwing te nemen bij 10 het verbeteren van de bedekking van de naar buiten/naar binnen gekeerde zijwand binnen een bereik, dat niet op ernstige wijze de uniformiteit van de planaire oppervlakbedekking aantast.

Voorts binnen deze algemene parameters zijn meer specifieke bereiken van grote interesse voor de meest verbeterde zijwand bedekking.

15 Meer in het bijzonder voor bron-tot-plakafstanden, waarvoor geldt D,4 D <x<0,9 D (D.w.z. x=2-4" , onder aanname van een effectieve s s brondiameter van D =4,6"), en plakdiameters binnen ca. 0,7 D (of maxi- S S - maal tot D = 3,2", bij aanname van een effectieve brondiameter van B =4,6"), w s zal niet alleen de uniformiteit van de planaire neerslag beter z'ijn dan 20 * 10%, maar zal eveneens de minimale zijwandbedekking tenminste 10% zijn van de planaire betrekking, of meer, zolang de argondruk gehouden wordt in de buurt van 10 micron. Bepaalde bereiken binnen het voorafgaande zijn nog steeds bruikbaarder. Bijvoorbeeld zoals men heeft kunnen zien in figuren 13 en 14, bij een bron-tot-plakafstand van x=3" bedraagt 25 zijwandbedekking tenminste 20% van de planaire bedekking aan de rand van een 3" plak terwijl bij x=4" zijwandbedekking tenminste 17% bedraagt in de zelfde situatie.

Een stel resultaten kan in tabelvorm gebracht worden uit bovenstaande gegevens voor argondrukken tijdens het aanbrengen van een 30 deklaag van 10 micron, en voor bron-tot-dragerafstanden x in het bereik, waarvoor geldt D,4 D < x <0,9 D , als volgt: s s

TABEL I

uniformiteit van minimale Maximale diameter van planaire oppervlak zijwand halfgeleider plak of bedekking bedekking andere substraten (D ) _,_._ wmax

beter dan “ 20% --- D = 4.2" = 0.9 D

wmax s

beter dan - 10% groter dan D = 3,2" = 0.7 D

wmax s 10% 40 j . 8802562 -40 -

Soortgelijke resultaten worden verkregen voor plakken met een diameter van 4" en 5".Dus bijvoorbeeld voor een uniformiteit, die beter is dan - 10% en een zijwandbedekking groter dan 10%, zijn de minimale effectieve brondiameter Dg= ca. 5,7" voor plakken met een diameter van 4" 5 en D = ca. 7,1" voor plakken met een diameter van 5". Het is uiteraard s mogelijk om pla-ken met een diameter van 3" en 4" te voorzien van een deklaag onder gebruikmaking van bronnen die ontworpen zijn voor plakken met een diameter van 5". Bij continue produktie echter kunnen overwegingen van efficient gebruik van bronmateriaal pleiten ten gunste van bronnen, 10 waarvan de afmetingen geoptimaliseerd zijn aan elke plakgrootte.

Gemeend wordt dat sommige van de waargenomen verbeteringen in zijwandbedekking bij hogere druk van de argonomgeving ontstaan als gevolg van botsingen tussen de verstoven metaal atomen en de atomen argongas, gelegen in de ruimte tussen de bron en plak.

15 Verstoven atomen zijn dus "gas-scatterend" rond hoeken en over randen tot in gebieden die afgeschaduwd worden van de neerslag die plaats vindt in de gezichtslijn (volgens rechte lijnen).

SEM-foto's laten inderdaad zien, dat de trapjesbedekking verkregen door een argondruk van bijvoorbeeld 10 micron te gebruiken, aanzien-20 lijk beter is dan die welke wordt verkregen bij gebruik van een argondruk van 3 micron.

Het is verder bekend (zie bijvoorbeeld het hiervoor genoemde artikel van Blech et al) dat trapjesbedekking kan worden verbeterd door de substraten tijdens het neerslaan van aluminium te verhitten tot tempe-25 raturen in de orde van 300° C. Dit gunstige resultaat ontstaat door de grotere beweeglijkheid bij hogere temperaturen van de aluminiumatomen tijdens de filmgroei. Met de nauw gekoppelde bron .gebruikbij de onderhavige inrichting, en de stationaire bron-tot-plakpositie tijdens het opbrengen van de deklaag, 'worden hoge neerslagsnelheden bereikt, en 30 bij een snelheid van 10.000 angstrom per minuut bijvoorbeeld, wordt aanzienlijke hitte opgewekt. Zo bedraagt de condensatiewarmte van aluminium plus de kinetische energie van de verstoven atomen, die 2 het plakoppervlak bereiken, ongeveer 0,2 Watt/cm bij bovengenoemde neerslagsnelheid. De resulterende temperatuurstijging van een halfge-35 leiderplak tijdens een neerslagcyclus van 1 minuut kan zoveel zijn als 200° C. Dus een dergelijke verhoging van de plaktemperatuur tijdens deze snel gekoppelde en stationaire configuratieneerslag binnen de onderhavige inrichting kan helpen om te maken dat de aluminium migratie plaats vindt in een mate, die gunstig is voor de trapjesbedekking.

40 Voorts kan extra toepassing van warmte de trapjesbedekking nog verder .8802562 t - 41 - verbeteren. Echter de mogelijkheid tot nauw gecontroleerde toepassing van gelijkmatige hitte aan plakken, die van een deklaag voorzien moeten worden, teneinde volprofijt te hebben van deze mogelijkheden, is tot dusverre niet doenlijk geweest. Bij bekende systemen zijn de plakken 5 in een onzeker thermisch contact met de ondersteuningsconstructie van de plak.Een nauwe koppeling tussen plak en bron is eerder uitzondering geweest dan regel, en neerslagsnelheden voor een enkele plak zijn nooit erg hoog geweest. Cöntrole over plaktemperaturen tijdens de bewerking heeft veel te wensen over gelaten.

10 In tegenstelling daarmede worden bij de inrichting volgens de onderhavige uitvinding de plakken op individuele basis behandeld.

Bovendien werden de plakken stationair gehouden, terwijl zij zich bevinden bij de diverse bewerkingsstations en daarmede nauw gekoppeld zijn (met uitzondering van het vulsluisstation). Voorts aangezien de 15 plakken bij de rander worden ondersteund, zijn beide zijden van de plakken toegankelijk voor het bewerkingsproces. Als een eerste consequentie van deze bijzonderheden is het nu mogelijk onmiddeHijk te verschaffen zoals 92 voor het regelen van de plaktemperaturen individueel bij elk werkstation. In het bijzonder wordt de temperatuurregeling bij de onder-20 havige uitvinding verkregen zoals hiervoor vermeld door de hierboven besproken warmteoverdrachtsmiddelen rustend op gasgeleiding tezamen met het plakverhittingsstation 28 en het plakafkoelingsorgaan 118. Deze middelen overwonnen de problemen van het verhitten of afkoelen van de plak in een geëvacueerde omgeving door het introduceren van een 25 bepaalde fractie van het argongas (een bepaalde hoeveelheid waarvan in elk geval vereist is voor de werking van de sputter opbrengbron) in de ruimte achter het achtervlak van de* plak, zoals hierboven beschreven.

Dergelijke middelen voor het verhitten of afkoelen van de plak kunnen eveneens elders worden toegepast, bijvoorbeeld bij het deklaag opbreng-30 station zelf. Het is bekend dat niet alleen trapjesbedekking, maar eveneens diverse filmeigenschappen, zoals het vermogen tot reflectie, soortelijke weerstand en contactweerstand aangetast worden door plaktemperaturen tijdens de bewerkcyclus. Het verkrijgen σρ consistente en reproduceerbare wijze,van een speciaal stel gewenste filmkarakteris-35 tieken vergt dan de plaktemperaturen op reproduceerbare wijze gecontroleerd kunen worden tijdens de gehele bewerkingscyclus. Aldus verschaft de inrichting volgens de onderhavige uitvinding een middel voor het j verkrijgen op consistente en reproduceerbare wijze van een bijzonder stel gewenste filmkarakteristieken waaronder trapjesbedekking via plaktempe-40 ratuurregeling over de gehele bewerkingscyclus.

< 8802562 - 42 -

Nogmaals verwijzende naar figuur 1 is het volgende station, waarnaar de plak 15 wordt vooruitbewogen, een tweede deklaag opbrengstation 128. Bij sommige toepassingen wordt het na elkaar deponeren op de plak 15 van twee verschillende metalen vereist, waarbij het eerste 5 metaal gedeponeerd wordt bij het eerste deklaag opbrengstation 14 en het tweede metaal bij het tweede deklaag opbrengstation 128. Wanneer slechts een enkel metaal wordt toegepast, kan het tweede deklaag opbrengstation 128 onwerkzaam gelaten worden. Anderzijds kan het deklaag opbrengstation 128 worden toegepast om de hoeveelheid beschikbare sputterbronmaterialen 10 te verdubbelen, waardoor de tijd tussen vervanging van de ringvormige trefplaten 112 verdubbeld wordt. Beide deklaag opbrengstations kunnen gelijktijdig werken, waarbij elk station bijvoorbeeld op de helft van de normale neerslagsnelheid werkt. Anderzijds kan het ene deklaag opbreng-" station uiteraard alleen werken totdat bijvoorbeeld het einde van de 15 leversduur van de trefplaat bereikt is, waarna de verantwoording voor neerslag kan worden overgedragen naar het andere deklaag opbrengstation.

Het volgende station, waar de plak 15 wordt voortbewogen, is het afkoelstation 130. Indien de plaktenperatuur niet te hoog is, wanneer zij het afkoelstation bereikt, kan normale warmteoverdracht door 20 straling voldoende zijn om de temperatuur van de plak te verlagen tot het punt waar zij op veilige wijze kan worden verwijderd uit de vacuum omgeving aan het einde van de afkoelingscyclus. Indien adequate afkoeling niet verkregen wordt door enkel straling, kan het probleem worden verlicht door het gebruik van het plak afkoelmiddel 118 van fig. 8, zoals eerder 25 besproken in samenhang met de afkoeling van plakken bij het verhittings-station tijdens het h.f. sputter-etsingsprocede. Ook nu weer kan het gebruik van warmteoverdracht via gasgeleiding, dit keer bij het afkoelings-station 130, een belangrijke rol spelen bij het verkrijgen van de korte cyclustijd zoals vereist bij de inrichting volgens de onderhavige uit-30 vinding.

Het eindstation, waarna de plak 15 wordt voortbewogen is het vulsluisstation 12, waaruit de plak wordt verwijderd en geretourneerd door middel van het laad/lossamenstel 24, naar de zelfde sleuf in de cassette 70, waaruit zij oorspronkelijk kwam. De gehele laad/los operatie 35 werd uitvoerig al eerder beschreven.

De voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat een aantal bewerkingsstations voor het verhittem, ; het deklaag opbrengen, het afkoelen en dergelijke, en een plakdrager plaatsamenstel 18 voor het transporteren van plakken op individuele 40 basis van station tot station. Er zijn vele voordelige bijzonderheden . 860 256 2 - 43 - inherent aan het concept van de enkelvoudige plak met de plak, die nauw gekoppeld en stationair is ten opzichte van de neerslagbron.

Voor bepaalde toepassingen omvat een alternatieve uitvoeringsvorm een inrichting, waarin de plak of ander substraat gefixeerd blijft 5 aan de vulsluisdeur tijdens de bewerking, waarbij het plakdrager plaat-samenstel verwijderd wordt. Een poortklep aan de hoog vacuumzijde van de vulsluis verschaft een verbinding tussen de plak en de neerslagbron.

Een bepaalde operatie kan bijvoorbeeld omvatten de volgende maatregelen:

Het inbrengen van de plak, het verhitten van de plak (of anderzijds het 10 toepassen van de h.f. sputter-etsingstechniek); het deponeren van een deklaag vanuit een sputterende bron; en het af koelen van de plak; en het lossen van de plak. De warmteoverdracht via gasgeleiding zou op voordelige wijze kunnen worden toegepast om verhitting en afkoeling te versnellen, en controle te verschaffen over de plaktemperatuur tijdens het 15 neerslaan. Ofschoon de inrichting volgens deze uitvoeringsvorm iets van de alzijdigheid en het hoge produktie snelheidsvermogen van de voorkeursuitvoeringsvorm mist, bezit het toch diverse aantrekkelijke kenmerken, waaronder: een inherente eenvoud en betrouwbaarheid, geen plaktransport binnen het vacuümsysteem; en de plakbelasting, die gevaar 20 loopt, is op het niet verder te reduceren minimum van 1.

In de voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, wordt de plak 15 verticaal gepresenteerd aan het binnenvlak vein le kamerdeur 22 waar het in ingrijping komt met de vacuumklauwplaat 60. De vacuum klauwplaat 60 en het klembedieningsorgaan 62 zijn gemonteerd 25 binnen de kamerdeur 22. De kamerdeur 22 is de buitenste deur van de vulsluis opstelling 12.

Bij sommige toepassingen kan het gewenst zijn het plak laad/los-middel te scheiden van het vacuum afdichtmiddel. Dienovereenkomstig is een verdere uitvoeringsvorm gelegen in het feit dat het plak laad/losmiddel 30 zich terugtrekt na het intrekken van de plak in het plakdragerplaatsamen-stel 18, waarna een afzonderlijke, met een O-ring afgedichte deur in positie gebracht wordt om de buitenste afdichting voor de vulsluis te ; bewerkstelligen. i .8802562

Claims (30)

1. Werkwijze voor het verhitten of afkoelen van een plat voorwerp, zoals een wafer binnen een lucht-geëvacueerde, inerte gasomgeving, zoals een vacuümkamer, waarin de wafer stationair gehouden wordt tijdens de bewerking, terwijl men het gas met beheerste temperatuur gelijkmatig 5 richt over een vlak van de wafer, welke temperatuur bij het oppervlak constant gehouden wordt, waarbij men: in de vacuümkamer een vacuümkamerdruk handhaaft op een niveau, dat in hoofdzaak kleiner is dan atmosferische druk; in een werkstation, dat in communicerende verbinding staat met de IQ vacuümkamer, een warmtewisselende structuur, voorzien van een warmte-wisselend oppervlak, aanbrengt; het voorwerp en het oppervlak naar elkaar toe beweegt; met het kenmerk, dat men: een gas onder druk handhaaft, welke druk in hoofdzaak kleiner is dan 15 atmosferische druk, maar toch in belangrijke mate hoger is dan de druk in de kamer tussen het voorwerp en het oppervlak teneinde de warmtegelei-ding (conductie) tussen het voorwerp en het oppervlak door het gas te vergemakkelijken, welk gas men verhindert weg te stromen van tussen het oppervlak en het voorwerp, wanneer het voorwerp en de structuur met elkaar 2q in contact zijn, waardoor de warmtegeleiding en dus ook de warmtewisseling door het gas wordt vergemakkelijkt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men de druk tussen het voorwerp en het oppervlak opheft, nadat de warmte geleiding tot de gewenste graad voltooid is, waarbij het gas, 25 dat tussen het voorwerp en het warmtewisselend oppervlak achterblijft, vervolgens toegelaten wordt tot de vacuümkamer.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het voorwerp in contact gebracht wordt met de warmtewisselende structuur zodanig dat een behoorlijk gedeelte van het oppervlak van het voor- 30 werp, dat gekeerd is naar de structuur, zich dicht daarbij bevindt, maar toch op enige afstand daarvan verwijderd is.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het naar elkaar toebewegen op verende wijze wordt uitgevoerd door middel van een veerdruk langs de omtrek van het voorwerp.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het voorwerp en het oppervlak ogenblikkelijk worden gescheiden bij het .8802562 - 45 - voltooien van de warmtegeleiding, waardoor de gasdruk wordt opgeheven en het gas, dat tussen het voorwerp en het oppervlak achterblijft, toegelaten wordt naar de vacuümkamer.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste 5 een gedeelte van de warmtewisselende structuur op atmosferische druk gehandhaafd wordt.

7. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de warmtewisselende structuur warmte wisselt tussen het gas, dat zich bevindt tussen het voorwerp en het warmtewisselende oppervlak, en de XO atmosfeer, die zich buiten de vacuüm bewerkingskamer bevindt.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste het warmtewisselende oppervlak van de structuur gehandhaafd wordt op vacuümkamerdruk, wanneer geen artikel geplaatst is over het oppervlak.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de X5 temperatuur van de warmtewisselende structuur gestuurd wordt, waardoor de temperatuur van het gas tussen het voorwerp en het oppervlak alsmede die van het voorwerp kan worden geregeld.

10. Inrichting voor de thermische behandeling van een voorwerp in een geëvacueerde omgeving, bevattende: 2Q een warmtewisselende structuur, welke een warmtewisselend opper vlak bezit binnen de geëvacueerde omgeving; middelen om een voorwerp en het warmtewisselende oppervlak binnen de geëvacueerde omgeving bij elkaar te houden; middelen om een gas te verschaffen bij een druk, die in hoofd- 25 zaak kleiner is dan atmosferische druk, tussen het voorwerp en het warmtewisselende oppervlak, waarbij ontsnapping van het gas daaruit naar de geëvacueerde ruimte tijdens de thermische behandeling van het voorwerp, verhinderd wordt; waardoor warmteoverdracht door gasgeleiding tussen het voorwerp 3Q en de structuur vergemakkelijkt wordt.

11. Inrichting volgens conclusie 10, gekenmerkt door middelen voor het uit elkaar bewegen van het voorwerp en het warmtewisselend oppervlak bij het voltooien van de warmtebehandeling, waarbij het gas daartussen wordt vrijgegeven naar de geëvacueerde omgeving.

12. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de middelen voor het bij elkaar houden van het oppervlak en het voorwerp, zich ontspannen bij voltooing bij de thermische behandeling, waardoor het gas in staat is te ontsnappen naar de geëvacueerde omgeving.

13. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de .8802562 - 46 - middelen voor het bij elkaar houden van het voorwerp en het oppervlak, een middel bevat voor het losneembaar aangrijpen van het voorwerp teneinde het voorwerp en het warmtewisselende oppervlak op verende wijze naar elkaar toe te drijven gedurende de thermische 5 behandeling, en om het voorwerp en het oppervlak te scheiden bij het voltooien van de thermische behandeling.

14. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het volume van het gas tussen het voorwerpoppervlak en het warmtewisselende oppervlak in hoofdzaak kleiner is dan dat van de geëvacueerde omgeving.

15. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de gasdruk tussen het voorwerp en het warmtewisselende oppervlak beduidend groter is dan de druk binnen de geëvacueerde omgeving, alsook in hoofdzaak kleiner dan atmosferische druk.

16. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de 15 geëvacueerde omgeving een gas bevat, dat hetzelfde is als dat toegepast tussen het voorwerpoppervlak en het warmtewisselende oppervlak.

17. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de middelen voor het bij elkaar houden van het voorwerp en het warmtewisselende oppervlak een middel omvat, dat een verende kracht levert 20 om het voorwerpoppervlak en het warmtewisselende oppervlak in voldoende mate bij elkaar te houden teneinde de druk van het gas tussen de oppervlakken te helpen handhaven.

18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het veerkracht leverende veerorgaan een middel bevat, dat het voorwerp 25 aangrijpt en het voorwerp drukt tegen het warmtewisselende oppervlak tijdens de thermische behandeling.

19. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het veerkracht leverende orgaan een aantal veerklemmiddelen omvat, die het voorwerp bij de rand aangrijpen en op verende wijze het voorwerp 30 tegen de veerkracht in in contact drijven met het oppervlak, waardoor in voldoende mate de druk van het gas daartussen wordt gehandhaafd om het uitstromen van gassen daaruit te beletten.

20. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het orgaan voor het verstrekken van een gas, waarbij stroming belet wordt, 35 middelen omvat voor het handhaven van een vooraf bepaalde nauwe ruimte tussen het warmtewisselende oppervlak, terwijl contact be-waarborgd wordt tussen de structuur en het voorwerp om de omtrek van het warmtewisselend oppervlak.

21. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de 8802562. - 47 - bij elkaar houdende middelen een contact bewerkstelligen tussen de omtrekken van het voorwerp en het warmtewisselende oppervlak.

22. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de warmtewisselende structuur een verhoogd omtreksgedeelte omvat om het 5 warmtewisselende oppervlak, waarvan de configuratie in het algemeen past bij de omtrek van het voorwerp.

23. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de warmtewisselende structuur een middel omvat voor het besturen van de temperatuur voor het warmtewisselende oppervlak.

24. Inrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat het middel voor het besturen van de temperatuur een middel omvat voor het afkoelen van het warmtewisselende oppervlak.

25. Inrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat de middelen voor het besturen van de temperatuur een middel omvat voor 15 het verhitten van het warmtewisselende oppervlak.

26. Inrichting voor de thermische behandeling van platte voorwerpen in snelle opeenvolging binnen een geëvacueerde omgeving, bevattende: een thermisch behandelingsstation binnen de geëvacueerde 20 omgeving, welk station een warmtewisselend oppervlak omvat; transportmiddelen om platte voorwerpen achter elkaar te verplaatsen naar een positie grenzend aan het station voor de thermische behandeling en daar weer vandaan na de behandeling; middelen om individuele exemplaren van de voorwerpen en het 25 warmtewisselende oppervlak naar elkaar toe te duwen gedurende de thermische behandeling; middelen om een gas aan te brengen tussen één dividueel voorwerp en het warmtewisselende oppervlak gedurende de behandeling; waarbij de naar elkaar toe duwende middelen het ontsnappen van 30 gas verhinderen uit de ruimte tussen het voorwerp en het oppervlak tijdens de behandeling; en de naar elkaar toe duwende middeling een scheiding herstellen tussen het ene individuele voorwerp en het oppervlak bij voltooiing van de thermische behandeling.

27. Inrichting volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat de naar elkaar toe duwende middelen het gas tussen het ene voorwerp en het warmtewisselende oppervlak naar die omgeving vrijgeven bij het herstellen van de scheiding ertussen.

28. Inrichting volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat het . 8802562 * - 48 - dichtbij elkaar opgestelde plaatje en het oppervlak een nauwe ruimte daartussen bepalen gedurende de behandeling, waarbij de geëvacueerde omgeving een volume bezit dat in hoofdzaak groter is naar verhouding, terwijl het gas naar de geëvacueerde omgeving ontsnapt bij voltooiing 5 van de behandeling van elk plaatje (wafer).

29, Inrichting volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat de naar elkaar toe duwende middelen een middel omvatten, dat veerkrachtig en losneembaar de omtrek van elk individueel voorwerp aangrijpt en samenwerkt met het thermische behandelingsstation teneinde het voorwerp 10 en het oppervlak tegen elkaar te duwen om het ontsnappen van gas uit de ruimte tussen het voorwerp en het warmtewisselende oppervlak gedurende de behandeling te verhinderen.

30. Inrichting volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat teminste een gedeelte van de naar elkaar toe duwende middelen 15 één geheel vormt met de transportmiddelen. 20 .8802562