JP2005252042A - Substrate holding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種基板(シリコンウエハ、GaAsウエハ、液晶用ガラス基板等)に対して、高速な熱処理(RTP:Rapid Thermal Provessing、RTA:Rapid Thermal Annealing)を行う高速熱処理装置(以下、RTP装置という)に設けられた処理室(以下、RTA室という)の内部に、基板を保持するための基板保持装置に関するものである。 The present invention is a high-speed heat treatment apparatus (hereinafter referred to as an RTP apparatus) that performs high-speed heat treatment (RTP: Rapid Thermal Annealing, RTA: Rapid Thermal Annealing) on various substrates (silicon wafer, GaAs wafer, liquid crystal glass substrate, etc.). The substrate holding device for holding the substrate in a processing chamber (hereinafter referred to as RTA chamber) provided in FIG.
近年、半導体製造プロセスでは、基板に対する各種熱処理(例えば、酸化膜、窒化膜、CVD膜等の成膜、拡散等)を高速で行う、いわゆる高速熱処理の需要が急速に高まっている。この高速熱処理は、最近成長の著しいFPD(Flat Panel Display)、特に、液晶表示装置(LCD)の製造プロセスにおいても、薄膜シリコンの熱処理等に利用可能な技術として注目を集めている。 In recent years, in the semiconductor manufacturing process, the demand for so-called high-speed heat treatment, in which various heat treatments (for example, film formation, diffusion, etc. of oxide films, nitride films, CVD films, etc.) on a substrate are rapidly increased. This high-speed heat treatment is attracting attention as a technique that can be used for heat treatment of thin-film silicon, etc., in the manufacturing process of FPD (Flat Panel Display), particularly a liquid crystal display (LCD), which has been growing rapidly.
図7は、一般的なRTP装置を示す概略図である。
図8は、RTP装置に設けられたRTA室を示す概略図である。
RTP装置100は、例えば、ローダーカセット110と、搬送ロボット120と、RTA室130と、冷却室140と、アンローダーカセット150等とを備えている。ローダーカセット110には、各種基板を必要枚数セットすることができる。搬送ロボット120は、RTP装置100の基台101に回転可能に設置され、基板10を1枚ずつ搬送するための伸縮可能なアームを備えている。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a general RTP apparatus.
FIG. 8 is a schematic view showing an RTA chamber provided in the RTP apparatus.
The
RTA室130は、図示のように、赤外線ランプ131−1,131−2と、基板10をRTA室130内で略水平に配置するための基板支持ピン132等とを備えている。基板10は、その上面を赤外線ランプ131−1により熱処理され、同じく、下面を赤外線ランプ131−2により熱処理される。
冷却室140は、RTA室130で熱処理された基板10を室温まで冷却するためのものである。アンローダーカセット150には、冷却室140で冷却された基板10を1枚ずつセットできる。
As shown in the figure, the
The
つぎに、基板10の熱処理の流れについて説明する。
搬送ロボット120は、ローダーカセット110から1枚の基板10を取り出して、RTA室130に搬送する。RTA室130は、その内部を不活性ガスに置換した後に、赤外線ランプ131−1,131−2をONにして、基板10を高速に加熱し、所定の時間及び温度で熱処理した後に降温する。
Next, the flow of heat treatment of the
The
搬送ロボット120は、RTA室130の内部温度が400℃程度にまで下がった後に、基板10を取り出して、冷却室140に搬送する。冷却室140に搬送された基板10は、所定の時間冷却され、例えば、室温まで冷却される。搬送ロボット120は、冷却室140で冷却された基板10を取り出して、アンローダーカセット150に搬送する。
なお、基板10を1枚ずつ処理する、いわゆる枚葉式のRTP装置100において、基板10を連続処理する場合には、基板10をRTA室130から取り出した直後に、次に処理したい基板10を搬送ロボット120によりRTA室130に搬送して、上述した処理を開始すればよい。
The
In the so-called single-
ここで、RTA室130での基板10の保持状態について説明する。
図9は、図8で示した基板10及び基板支持ピン132の拡大図である。
RTA室130では、上述したように、基板支持ピン132により水平方向に保持された基板10に対して熱処理が行われる。この場合には、基板10は、例えば、3〜4箇所に設けられた基板支持ピン132により、基板10の適当な部分が保持されている。
Here, the holding state of the
FIG. 9 is an enlarged view of the
In the
しかしながら、RTA室130は、赤外線ランプ131−1,131−2の光を用いて基板10の熱処理を行っている。このため、基板支持ピン132を用いて基板10を保持した場合には、例えば、赤外線ランプ131−2からの光が基板支持ピン132により遮られてしまい、基板10に影が生じ、その結果、この影の部分の熱処理温度が低下してしまう。さらに、基板支持ピン132に接触している基板10の部分は、熱伝導による逃げにより、熱処理温度が低下してしまう。
However, the
したがって、基板10を基板支持ピン132で保持した場合には、熱処理温度が低下した部分と、他の部分との間に温度差が生じてしまい、結果的に、基板10の面内の温度分布が不均一になり、均一な熱処理を行うことが困難となる。具体的には、基板10としてシリコンウエハを用いた熱処理において、基板支持ピン132と接触している部分の周辺に、欠陥が発生することが確認されている。
Therefore, when the
図10は、基板10をRTA室130で保持する他の例を示す図である。
基板10は、図示のように、基板支持リング133と、リング支持ピン134とによって保持されている。基板支持リング133は、リング状に形成されており、基板10の周辺部を保持する。リング支持ピン134は、基板支持リング133を支持して基板10を水平に配置する。
しかしながら、この基板支持リング133とリング支持ピン134とを用いて、基板10を保持した場合であっても、上述した熱伝導や影により、温度上昇が妨げられ、均一な熱処理を行うことが困難である。具体的には、基板10の周辺部に欠陥が発生することが確認されている。
FIG. 10 is a view showing another example in which the
As illustrated, the
However, even when the
一方、高温状態に保持した炉の中に基板を挿入して、基板を急速に加熱する熱処理方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
特許文献1は、RTAが主にランプ加熱であるのに対して、縦型炉(酸化炉やLP−CVD等)で用いられてきた抵抗加熱炉により熱処理を行う方法を開示している。具体的には、この抵抗加熱炉内を常時処理したい温度に加熱・保持し、処理したい基板をその雰囲気に比較的高速で1〜2枚挿入し、短時間で取り出すことにより、熱処理を行う。
On the other hand, a heat treatment method has been proposed in which a substrate is inserted into a furnace held at a high temperature and the substrate is heated rapidly (for example, Patent Document 1).
Patent Document 1 discloses a method in which heat treatment is performed in a resistance heating furnace that has been used in a vertical furnace (such as an oxidation furnace or LP-CVD), while RTA is mainly lamp heating. Specifically, heat treatment is performed by heating and maintaining the inside of the resistance heating furnace at a temperature at which treatment is desired, inserting one or two substrates to be treated into the atmosphere at a relatively high speed, and taking out the substrate in a short time.
特許文献1では、基板を水平方向に保持して炉内に挿入する熱処理方法を開示しているが、この方法では、上述した熱伝導や影により、均一な熱処理を行うことが困難となる。 Patent Document 1 discloses a heat treatment method in which a substrate is held in a horizontal direction and inserted into a furnace. However, in this method, it is difficult to perform a uniform heat treatment due to the above-described heat conduction and shadow.
また、特許文献1では、基板を鉛直方向に立てて挿入する方法と、その保持方法を開示しており、さらに、基板を保持する部分(基板と接触する部分)からプロセスガスを噴出させることにより、基板と保持具との付着を防止するとしている。
また、特許文献1では、ガスは比熱が小さく、さらに、炉内に十分に高温に予備加熱され隙間から噴出されるので、基板の温度分布は損なわれないとしている。
Patent Document 1 discloses a method of inserting a substrate in a vertical direction and a holding method thereof, and further, by ejecting a process gas from a portion that holds the substrate (a portion that contacts the substrate). The adhesion between the substrate and the holder is prevented.
Further, in Patent Document 1, since the gas has a small specific heat and is preheated sufficiently high in the furnace and ejected from the gap, the temperature distribution of the substrate is not impaired.
ここで、本発明者は、これらの点について具体的に検討し、以下の知見を得た。
ガスの比熱は小さいにもかかわらず、炉内においてガスの流れのある部分と流れのない部分とでは、僅かな温度差でも熱の移動が激しく起こり、その結果、基板内に温度分布が発生することがわかった。
また、ガスを流さない状態で基板を1100℃まで上昇させたが、特に問題になるような保持具と基板との付着は見られなかった。
Here, the present inventor specifically examined these points and obtained the following knowledge.
Even though the specific heat of the gas is small, heat transfer occurs vigorously even in a slight temperature difference between the part where the gas flows and the part where the gas does not flow in the furnace, resulting in a temperature distribution in the substrate. I understood it.
Further, although the substrate was raised to 1100 ° C. in a state where no gas was flowed, adhesion between the holder and the substrate, which caused a particular problem, was not observed.
したがって、特許文献1のように、保持具にガスを通す構造を持たせることは、保持具の構造を複雑にしてしまい、結果的に、高価な部品を用いることになり、コスト的に問題がある。
さらに、特許文献1では、保持具の影によって、ヒーターからの赤外線の輻射の低下が生じ、温度低下領域が広がってしまう。このため、基板の同一面内での温度分布が不均一となり、基板の使用有効面積が小さくなってしまう。
Therefore, as in Patent Document 1, providing the holder with a structure that allows gas to pass complicates the structure of the holder, resulting in the use of expensive parts, which is problematic in terms of cost. is there.
Furthermore, in patent document 1, the infrared radiation from a heater falls by the shadow of a holder, and a temperature fall area will spread. For this reason, the temperature distribution in the same plane of the substrate becomes non-uniform, and the usable area of the substrate becomes small.
本発明の課題は、基板面内の温度分布を均一にするように基板を保持できる簡易な基板保持装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a simple substrate holding device that can hold a substrate so that the temperature distribution in the substrate surface is uniform.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、基板(10,10−1)を熱処理する熱空間内に、前記基板(10,10−1)を保持するための基板保持装置であって、前記基板(10,10−1)の厚み部分(10A,10−1A)の一部に接触することにより、前記基板(10,10−1)を保持する保持部(22,22−1,22−2)を備えた基板保持装置である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to the Example of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 is a substrate holding apparatus for holding the substrate (10, 10-1) in a thermal space in which the substrate (10, 10-1) is heat-treated, the substrate (10, 10-1). -1) includes a holding portion (22, 22-1, 22-2) for holding the substrate (10, 10-1) by contacting a part of the thickness portion (10A, 10-1A). A substrate holding device.
請求項2の発明は、請求項1に記載の基板保持装置において、前記保持部(22,22−1,22−2)は、前記基板(10,10−1)の厚み部分(10A,10−1A)の端部と接触する補助部(23,23−1,23−2)を有すること、を特徴とする基板保持装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the substrate holding apparatus according to the first aspect, the holding portion (22, 22-1, 22-2) is a thickness portion (10A, 10-1) of the substrate (10, 10-1). -1A) has a support portion (23, 23-1, 23-2) that comes into contact with the end portion.
請求項3の発明は、請求項2に記載の基板保持装置において、前記補助部(23−2)は、前記熱空間内の熱量を貫流させる貫流部(26)を有すること、を特徴とする基板保持装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the substrate holding apparatus according to the second aspect, the auxiliary portion (23-2) includes a flow-through portion (26) through which the amount of heat in the thermal space flows. A substrate holding device.
請求項4の発明は、請求項2又は請求項3に記載の基板保持装置において、前記補助部(23,23−1,23−2)は、溝部(25,25−1,25−2)であって、前記溝部(25,25−1,25−2)は、前記基板(10,10−1)の厚み部分(10A,10−1A)よりも幅の大きい底部(24,24−1,24−2)を有すること、を特徴とする基板保持装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate holding apparatus according to the second or third aspect, the auxiliary portion (23, 23-1, 23-2) is a groove portion (25, 25-1, 25-2). The groove portions (25, 25-1, 25-2) are bottom portions (24, 24-1) that are wider than the thickness portions (10A, 10-1A) of the substrate (10, 10-1). , 24-2).
請求項5の発明は、請求項4に記載の基板保持装置において、前記底部(24−2)は、前記基板(10)の厚み部分(10A)との接触面積を小さくするための凹凸部(27,28)を有すること、を特徴とする基板保持装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate holding device according to the fourth aspect, the bottom portion (24-2) is an uneven portion for reducing a contact area with the thickness portion (10A) of the substrate (10). 27, 28).
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の基板保持装置において、前記保持部(22,22−1,22−2)は、前記基板(10,10−1)の材質と同一材質を用いて形成されること、を特徴とする基板保持装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, in the substrate holding device according to any one of the first to fifth aspects, the holding portion (22, 22-1, 22-2) includes the substrate (10, 10). The substrate holding device is characterized by being formed using the same material as the material of (-1).
請求項7の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の基板保持装置において、前記保持部(22,22−1,22−2)は、前記基板(10,10−1)の比熱よりも小さい比熱を有する材質を用いて形成されること、を特徴とする基板保持装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the substrate holding apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the holding portion (22, 22-1, 22-2) includes the substrate (10, 10). The substrate holding device is characterized by being formed using a material having a specific heat smaller than the specific heat of -1).
本発明の基板保持装置は、(1)基板の厚み部分の一部に接触することにより、基板を熱空間内に保持する保持部を備えたので、基板と保持部との接触面積を小さくでき、さらに、熱空間内の熱量が基板面内に略均一に伝達されるので、基板面内の温度分布を均一にすることができる。 The substrate holding apparatus according to the present invention includes (1) a holding portion that holds the substrate in the thermal space by contacting a part of the thickness portion of the substrate, so that the contact area between the substrate and the holding portion can be reduced. Furthermore, since the amount of heat in the heat space is transmitted substantially uniformly in the substrate surface, the temperature distribution in the substrate surface can be made uniform.
(2)保持部は、基板の厚み部分の端部と接触する補助部を有するので、基板が補助部により保持され、さらに、基板面内の端部付近と補助部との間には隙間が生じ、基板面内の端部付近に熱空間内の熱量を伝達することができる。 (2) Since the holding portion has an auxiliary portion that comes into contact with the end portion of the thickness portion of the substrate, the substrate is held by the auxiliary portion, and there is a gap between the vicinity of the end portion in the substrate surface and the auxiliary portion. As a result, the amount of heat in the heat space can be transmitted to the vicinity of the end portion in the substrate surface.
(3)補助部は、熱空間内の熱量を貫流させる貫流部を有するので、熱空間内の熱量は、補助部の周辺部を経由することなく、基板面内に迅速に伝達され、その結果、基板面内の温度分布を均一に保つことができると共に、保持部の体積を小さくできるので、保持部の熱容量を下げることができる。 (3) Since the auxiliary portion has a flow-through portion that allows the amount of heat in the heat space to flow through, the amount of heat in the heat space is quickly transferred into the substrate surface without passing through the peripheral portion of the auxiliary portion. Since the temperature distribution in the substrate surface can be kept uniform and the volume of the holding part can be reduced, the heat capacity of the holding part can be reduced.
(4)補助部は、基板の厚み部分よりも幅の大きい底部を有する溝部であるので、基板の厚み部分と底部とを接触させ、基板を確実に保持することができると共に、所望の搬送装置により基板を搬送する場合には、基板を保持部から確実に取り出すことができる。 (4) Since the auxiliary portion is a groove portion having a bottom portion that is wider than the thickness portion of the substrate, the thickness portion and the bottom portion of the substrate can be brought into contact with each other to reliably hold the substrate, and a desired transfer device When the substrate is transported by this, the substrate can be reliably taken out from the holding portion.
(5)底部は、基板の厚み部分との接触面積を小さくするための凹凸部を有するので、基板の厚み部分のうち底部と接触していない部分に、熱空間の熱量を伝達することができると共に、保持部の体積を小さくできるので、保持部の熱容量を下げることができる。 (5) Since the bottom portion has an uneven portion for reducing the contact area with the thickness portion of the substrate, the amount of heat in the heat space can be transmitted to the portion of the thickness portion of the substrate that is not in contact with the bottom portion. In addition, since the volume of the holding part can be reduced, the heat capacity of the holding part can be reduced.
(6)保持部は、基板の材質と同一材質を用いて形成されるので、保持部と基板とが接触している部分における熱伝導が小さくなり、基板面内の温度分布を均一にすることができる。 (6) Since the holding portion is formed using the same material as that of the substrate, the heat conduction in the portion where the holding portion and the substrate are in contact is reduced, and the temperature distribution in the substrate surface is made uniform. Can do.
(7)保持部は、基板の比熱よりも小さい比熱を有する材質を用いて形成されるので、保持部が基板に比べて熱しやすく冷めやすい性質を有し、基板の温度上昇や温度低下が保持部により妨げられることを防止できる。 (7) Since the holding portion is formed using a material having a specific heat smaller than that of the substrate, the holding portion has a property that it is easier to heat and cool than the substrate, and the temperature rise and temperature drop of the substrate are held. It is possible to prevent obstruction by the part.
本発明は、基板面内の温度分布を均一にするように基板を保持するという目的を、基板の厚み部分の一部に接触することにより、基板を熱空間内に保持する保持部を備えることによって実現する。 The present invention includes a holding unit that holds a substrate in a thermal space by contacting a part of the thickness portion of the substrate for the purpose of holding the substrate so that the temperature distribution in the substrate surface is uniform. Realized by.
以下、図面等を参照して、本発明の実施例をあげて、さらに詳しく説明する。
図1は、本発明による基板保持装置の実施例1を示す模式図である。なお、図中(a)は、基板保持装置を示す正面図であり、図中(b)は、同じく側面図である。
基板保持装置(以下、保持具という)20は、試料である基板(シリコンウエハ、GaAsウエハ、液晶用ガラス基板等)10を熱処理する熱空間内(例えば、RTA室内)に、基板10を保持するための装置であって、保持部22と、アーム状に形成された支持部21等とを備えている。なお、ここでは、基板10として角形のガラス基板を用いている。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a substrate holding apparatus according to the present invention. In addition, (a) in the figure is a front view showing the substrate holding device, and (b) in the figure is also a side view.
A substrate holding device (hereinafter referred to as a holder) 20 holds the
保持部22は、基板10の厚み部分10Aの一部に接触することにより、基板10を保持する(詳細は、後述)。
角形の基板10を保持する場合には、保持部22は、例えば、少なくとも4つ(底辺に2つ、側辺に各1つ)設けられ、さらに、基板10のたわみ等に対して影響の少ない位置に取り付けられる。なお、基板10の辺の長さが100mm増加するごとに、保持部22の数を1つ増やすことが好ましい。
また、保持部22の形状は、ここでは、円形状にしたが、これに限られず、基板10の形状や材質等に応じて、適宜の形状(四角形、多角形)としてもよく、特に、基板10の周辺部に沿うような形状であれば、保持部22の強度を向上させることもできる。
The holding
When holding the
In addition, the shape of the holding
保持具20は、熱空間内の加熱面(例えば、熱源であるヒーターが配置されている面)と基板10との間に、支持部21等が位置しないように形成されている。これにより、保持具20は、基板10の面内(以下、基板面内という)に影を作らないようにできる。
また、保持具20は、基板10と加熱面との距離が少なくとも30mm以上となるように形成されている。
The
The
支持部21は、例えば、石英から形成されており、基板10と保持部22とが接触するように、保持部22を支持している。ここで、支持部21の材料として石英を用いた理由について説明する。
支持部21の材料として金属を用いた場合には、高温の雰囲気中で金属から金属蒸気等が放出され、基板10を汚染させてしまう場合がある。また、樹脂関係の材料は、高温の雰囲気中で溶けてしまう場合がある。
一方、支持部21の材料として、セラミック関係の材料(例えば、SiC等)については使用することができるが、石英に比べて高価であり、さらに、破損したときに修復することができない。
The
When a metal is used as the material of the
On the other hand, a ceramic-related material (for example, SiC) can be used as the material of the
なお、石英を用いた場合であっても、例えば、透明石英をそのまま用いてしまうと、光の屈折等により適宜の箇所が加熱されてしまい、基板10の基板面内に伝達される熱量に影響を及ぼすことが考えられる。このため、石英を用いる場合には、石英の形状にかかわらず透明な仕上げは避け、透明度のない仕上げ(例えば、表面をマット状に仕上げる等)とすることが好ましい。
Even when quartz is used, for example, if transparent quartz is used as it is, appropriate portions are heated due to light refraction and the like, which affects the amount of heat transferred to the substrate surface of the
図2は、保持部22を示す模式図である。なお、ここでは、円形状の保持部22と基板10とが接触した状態を示している。
保持部22は、例えば、溝部25を有している。溝部25には、傾斜部23と、底部24とが形成されている。傾斜部23は、基板10の厚み部分10Aの端部と接触するものであって、基板10の端面と同一角度又は同一角度以上をなすように傾斜している。
このため、傾斜部23によれば、基板10と傾斜部23とが接触している場合に、基板10の基板面内の端部付近と傾斜部23との間に隙間が生じ、その結果、基板面内の端部付近に熱空間内の熱量を伝達することができる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the holding
The holding
Therefore, according to the
つぎに、溝部25の角度(すなわち、傾斜部23の水平に対する傾斜角)について説明する。
溝部25の角度が30°よりも小さい場合には、基板10を熱処理するときに、基板10の基板面内の端部付近にヒーターの赤外線が到達することを阻害してしまい、その結果、基板10の温度を不均一にしてしまう。
一方、溝部25の角度が120°よりも大きい場合には、基板10を保持することが困難となってしまう。
したがって、溝部25の角度は、水平から30°〜120°の範囲が好ましい。
Next, the angle of the groove part 25 (that is, the inclination angle of the
When the angle of the
On the other hand, when the angle of the
Therefore, the angle of the
底部24は、保持部22の最深部に形成されており、基板10の厚み部分10Aよりも幅が大きい。底部24は、例えば、基板10の厚み部分10Aに接触するように形成されており、その幅は適宜変化させてもよい。なお、底部24の幅としては、基板10の厚み(例えば、0.5〜1.0mm程度)に、0.3〜0.8mm程度を加えた幅とするのが好ましい。
このため、底部24によれば、基板10の厚み部分10Aと底部24とを接触させるので、基板10を確実に保持することができる。さらに、所望の搬送装置により基板10を搬送する場合には、基板10を保持部22から確実に取り出すことができる。
The
For this reason, according to the
なお、溝部25の最深部が鋭角のままであっても基板10の熱処理に問題がなく、さらに、基板10の搬送や基板10の保持についても問題が生じない場合には、底部24を形成しなくてもよい。
If there is no problem in the heat treatment of the
また、基板10は、その厚みが0.5〜1.0mm程度と薄いので、保持部22や支持部21に比べて熱しやすく冷めやすい状態になっている。これに対して、保持部22や支持部21は厚みがあるので、熱伝導や熱容量が基板10に比べて大きくなっている。
このため、基板10の温度が上昇している場合であっても、保持部22の温度が低くなり、保持部22と接触している部分の温度上昇が妨げられてしまう。その結果、基板10の基板面内の温度分布が不均一となり、均一な熱処理を行うことが困難となる。
Further, since the thickness of the
For this reason, even if the temperature of the board |
したがって、基板10に直接接触する保持部22は、熱処理する基板10と同一材質、又は、同一物性材料であることが好ましい。具体的には、基板10がシリコンウエハである場合には、単結晶シリコン、多結晶シリコン、SiC等の黒体又は黒体に近い材料等を用いて、保持部22を形成する。
Therefore, it is preferable that the holding
基板10の材質と同一材質を用いて、保持部22を形成した場合には、保持部22と基板10とが接触している部分における熱伝導を小さくでき、基板10の基板面内の温度分布を均一にすることができる。
When the holding
また、基板10の比熱よりも小さい比熱を有する材質を用いて、保持部22を形成した場合には、保持部22が基板10に比べて熱しやすく冷めやすい性質を有し、その結果、基板10の温度上昇や温度低下が保持部22によって妨げられることがない。
Further, when the holding
したがって、保持具20によれば、基板10と保持部22との接触面積を小さくでき、さらに、熱空間内の熱量(ヒーターからの赤外線)が基板10の基板面内に略均一に伝達されるので、基板面内の温度分布を均一にすることができる。
また、保持具20は、溝部25が形成された保持部22と、安価な石英により形成された支持部21とからなるので、簡易な構造で熱空間内の熱量を有効に使用することができると共に、低コスト化を図ることができる。
Therefore, according to the
In addition, since the
図3は、本発明による基板保持装置の実施例2を示す模式図である。なお、以下に示す各実施例では、上述した保持具22の各部材と同様な機能を果たす部材については同一符号又は末尾に統一した符号を付して、機能等の説明を適宜省略する。
保持具20−1は、例えば、保持具20と比べると、円形以外の別の形状(ここでは、直方体状)を有する保持部22−1により、基板10を保持している点が異なる。
FIG. 3 is a schematic diagram showing Example 2 of the substrate holding apparatus according to the present invention. In each example shown below, members having the same functions as those of the members of the
For example, the holder 20-1 is different from the
図4は、保持部22−1を示す説明図である。
保持部22−1は、例えば、溝部25−1を有する。溝部25−1には、上述したように、基板10の厚み部分10Aと接触する底部24−1と、基板10の端面と同一角度又は同一角度以上をなすように傾斜している傾斜部23−1とが形成されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the holding unit 22-1.
The holding part 22-1 has, for example, a groove part 25-1. As described above, in the groove portion 25-1, the bottom portion 24-1 that is in contact with the
図5は、保持部22−1の変形例を示す説明図である。
保持部22−2は、保持部22−1と比べると、熱空間内の熱量を貫流させる貫流部26を有する傾斜部23−2と、凹凸形状の底部24−2とからなる溝部25−2を備えた点が異なる。
貫流部26は、例えば、基板10の厚み方向と略同一方向に貫通した貫通孔であって、傾斜部23−2に複数形成されている。このため、熱空間内の熱量は、傾斜部23−2の周辺部を経由することなく、貫流部26を介して、基板10の基板面内に伝達される。
したがって、貫流部26によれば、基板10の基板面内であって溝部25−2に入り込んでいる部分に、熱空間内の熱量を迅速に伝達することができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a modification of the holding unit 22-1.
Compared with the holding part 22-1, the holding part 22-2 is a groove part 25-2 composed of an inclined part 23-2 having a flow-through
The through-
Therefore, according to the flow-through
また、底部24−2は、図示のように、凹凸形状であって、貫流部26の下方には凹部27が形成され、貫流部26の間には凸部28が形成されている。このため、基板10の厚み部分10Aは、凹部27とは接触せずに凸部28と接触することになる。
この底部24−2によれば、基板10の厚み部分10Aとの接触面積を小さくすることができ、基板10の厚み部分10Aのうち底部24−2と接触していない部分に、熱空間の熱量を伝達することができる。
Further, as shown in the drawing, the bottom portion 24-2 has an uneven shape, and a
According to this bottom portion 24-2, the contact area with the
したがって、保持部22−2によれば、基板10の基板面内の温度分布をより均一に保つことができ、さらに、保持部22−2の体積を小さくすることができるので、保持部22−2の熱容量を下げることができる。
Therefore, according to the holding unit 22-2, the temperature distribution in the substrate surface of the
図6は、本発明による基板保持装置の実施例3を示す模式図である。
保持具20−2は、例えば、保持具20と比べると、円形の基板10−1を保持部22で保持している点が異なる。
保持部22は、基板10−1の厚み部分10A−1の一部に接触することにより、円形の基板10−1を保持することができる。また、基板10−1は、3つの保持部22によって保持したが、例えば、4つ以上の保持部22によって保持してもよい。なお、円形の基板10−1を保持するために、円形の保持部22を用いたが、円形以外の保持部22−1,22−2を用いてもよい。
FIG. 6 is a schematic view showing Example 3 of the substrate holding apparatus according to the present invention.
For example, the holder 20-2 is different from the
The holding
(変形例)
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
(1)保持部22−2では、傾斜部23−2に複数の貫流部26を設けるようにしたが、これに限られず、保持部22,22−1の傾斜部23,23−1に貫流部26を設けるようにしてもよい。
(2)貫流部26は、熱空間内の熱量を基板10の基板面内に貫流することができるのであれば、貫通孔に限らず、メッシュを形成したり、傾斜部23−2を切り欠く等、適宜の形状としてもよい。
(3)保持部22,22−1,22−2は、溝形状としたが、基板10,10−1を保持できるのであれば、傾斜部23,23−1,23−2を片側にのみ形成するようにしてもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
(1) In the holding portion 22-2, the plurality of flow-through
(2) The through-
(3) The holding
10 基板
20 保持具
21 支持部
22 保持部
23 傾斜部
24 底部
25 溝部
26 貫流部
27 凹部
28 凸部
100 RTP装置
130 RTA室
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基板の厚み部分の一部に接触することにより、前記基板を保持する保持部を備えた基板保持装置。 A substrate holding apparatus for holding the substrate in a thermal space for heat-treating the substrate,
A substrate holding apparatus comprising a holding unit for holding the substrate by contacting a part of the thickness portion of the substrate.
前記保持部は、前記基板の厚み部分の端部と接触する補助部を有すること、
を特徴とする基板保持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 1,
The holding part has an auxiliary part that comes into contact with an end part of the thickness part of the substrate;
A substrate holding device.
前記補助部は、前記熱空間内の熱量を貫流させる貫流部を有すること、
を特徴とする基板保持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 2, wherein
The auxiliary portion has a flow-through portion through which the amount of heat in the heat space flows.
A substrate holding device.
前記補助部は、溝部であって、
前記溝部は、前記基板の厚み部分よりも幅の大きい底部を有すること、
を特徴とする基板保持装置。 In the substrate holding device according to claim 2 or 3,
The auxiliary part is a groove part,
The groove has a bottom that is wider than the thickness of the substrate;
A substrate holding device.
前記底部は、前記基板の厚み部分との接触面積を小さくするための凹凸部を有すること、
を特徴とする基板保持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 4, wherein
The bottom portion has an uneven portion for reducing a contact area with a thickness portion of the substrate;
A substrate holding device.
前記保持部は、前記基板の材質と同一材質を用いて形成されること、
を特徴とする基板保持装置。 In the substrate holding device according to any one of claims 1 to 5,
The holding portion is formed using the same material as the substrate;
A substrate holding device.
前記保持部は、前記基板の比熱よりも小さい比熱を有する材質を用いて形成されること、
を特徴とする基板保持装置。
In the substrate holding device according to any one of claims 1 to 5,
The holding part is formed using a material having a specific heat smaller than that of the substrate;
A substrate holding device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008251995A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Temperature information acquiring device and heating system |
JP2013089820A (en) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Thermal processing boat |
JP2016154180A (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 株式会社島津製作所 | Substrate supporter |
CN109957765A (en) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | 佳能特机株式会社 | Substrate holder and film formation device |
-
2004
- 2004-03-05 JP JP2004061580A patent/JP2005252042A/en not_active Ceased
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