(57)【要約】工作物、例えば半導体ウェーハ等を支持する装置と方法である。支持システムは、工作物を支持する一方、熱に誘発される工作物の運動を許容するように構成されている。この運動には熱による弓そりと熱による曲げとが含まれよう。支持システムは、工作物と接触可能な可動接触部を有する支持部材を含み、該接触部は、工作物を支持する一方、熱に誘発される工作物の運動を許容するように可動である。可動接触部は、複数の支持部材それぞれの複数可動接触部を含み、該接触部は工作物と弾性接触可能である。支持部材は、複数の可とう性支持部材を含み、各々が非拘束部と拘束部とを有し、かつ可動接触部は非拘束部を含むことができる。あるいはまた、支持部材は剛性でもよく、支持システムは、複数の加力器、例えば支持部材と結合されたばね等を含むことができる。
2006511970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を支持するための装置において、該装置が支持システムを含み、該支持システムが、工作物を支持する一方、熱に誘発される工作物の運動を許容するように構成されている、工作物を支持するための装置。
【請求項２】
前記支持システムが、工作物と接触可能な可動接触部を有する支持部材を含み、しかも前記接触部が、工作物を支持する一方、熱に誘発される工作物の運動を許容するように可動である、請求項に１に記載された装置。
【請求項３】
前記工作物が半導体ウェーハを含み、かつまた前記可動接触部が、ウェーハを支持する一方、熱に誘発されるウェーハの運動を許容するように半導体ウェーハと接触可能である、請求項２に記載された装置。
【請求項４】
前記接触部が、熱に誘発される工作物の運動に応答して自動式に可動である、請求項２に記載された装置。
【請求項５】
前記接触部が、熱に誘発される工作物の運動時に工作物を支持する一方、工作物の応力を最小化するように可動である、請求項２に記載された装置。
【請求項６】
前記支持システムが、工作物の外方帯域の運動を許容する一方、工作物の質量中心を目標範囲内に維持するように構成されている、請求項１に記載された装置。
【請求項７】
前記支持システムが、工作物の質量中心の移動を最小化するように構成されている、請求項６に記載された装置。
【請求項８】
前記支持システムが、工作物を支持する一方、熱による工作物の弓そりを許容するよう構成されている、請求項１に記載された装置。
【請求項９】
前記支持システムが、工作物を支持する一方、熱による工作物の曲げを許容するように構成されている。請求項１に記載された装置。
【請求項１０】
前記支持部材が剛性の可動支持部材を含む、請求項２に記載された装置。
【請求項１１】
前記支持部材が、可とう性であり、かつ拘束部と非拘束部とを有し、かつまた前記可動接触部が非拘束部を含む、請求項２に記載された装置。
【請求項１２】
支持部材の前記可動接触部が工作物と弾性接触可能である、請求項２に記載された装置。
【請求項１３】
支持部材の前記接触部が、複数支持部材それぞれの複数可動接触部を含む請求項２に記載された装置。
【請求項１４】
複数支持部材それぞれの前記複数可動接触部が、少なくとも３つの支持部材それぞれの少なくとも３つの可動接触部を含む、請求項１３に記載された装置。
【請求項１５】
複数支持部材それぞれの前記複数可動接触部が、少なくとも４つの支持部材それぞれの少なくとも４つの可動接触部を含む、請求項１３に記載された装置。
【請求項１６】
前記支持システムが工作物の振動を抑制するように構成されている、請求項２に記載された装置。
【請求項１７】
前記支持システムが、工作物の少なくとも１つの自然振動モードを抑制するように構成されている、請求項１６に記載された装置。
【請求項１８】
前記支持システムが、工作物の第２自然振動モードを抑制するように構成されている、請求項１７に記載された装置。
【請求項１９】
前記支持システムが、工作物の第１自然振動モードを抑制するように構成されている、請求項１７に記載された装置。
【請求項２０】
前記支持システムが、工作物の運動エネルギーを吸収するように構成されている、請求項１６に記載された装置。
【請求項２１】
複数支持部材の前記複数可動接触部が、複数支持ピンそれぞれの複数先端を含む、請求項１３に記載された装置。
【請求項２２】
支持ピンの前記先端が工作物の外周帯域と接触可能である、請求項２１に記載された装置。
【請求項２３】
前記支持システムが、熱に誘発された工作物外周帯域の運動に応答して支持ピン先端の運動を自動式に許容するように構成されている、請求項２２に記載された装置。
【請求項２４】
前記複数可動接触部の各々が工作物と弾性接触可能である、請求項１３に記載された装置。
【請求項２５】
前記装置が、更に、支持部材と連携する複数加力器を含み、これにより、熱に誘発される工作物の運動時に接触部の各々が工作物との接触を維持するのに役立つように支持部材に力が加えられる、請求項２４に記載された装置。
【請求項２６】
前記加力器の各々がトルク作用器を含む、請求項２５に記載された装置。
【請求項２７】
前記トルク作用器が、支持部材揺動点と接触部との間に位置する支持部材上の一箇所に上向き力を加えるように構成されている、請求項２６に記載された装置。
【請求項２８】
前記トルク作用器が支持部材上の一箇所に下向き力を加えることで、支持部材の揺動点が、前記一箇所と接触部との間に位置せしめられるように構成されている、請求項２６に記載された装置。
【請求項２９】
前記加力器の各々が、支持部材の各々に第１と第２の逆のトルクを加えるように構成された第１と第２のトルク作用器を含み、支持部材がその平衡位置を超えないように前記第２トルクが逆作用する、請求項２５に記載された装置。
【請求項３０】
前記加力器の各々が支持部材に結合されたばねを含む、請求項２５に記載された装置。
【請求項３１】
前記ばねが定力ばねを含む、請求項３０に記載された装置。
【請求項３２】
前記複数の支持ピンが、工作物を照射加熱可能な少なくとも幾つかの照射波長を透過する材料製を含む、請求項２１に記載された装置。
【請求項３３】
前記複数支持ピンが光透過性材料製を含む、請求項２１に記載された装置。
【請求項３４】
前記複数支持ピンがクォーツ製を含む、請求項２１に記載された装置。
【請求項３５】
前記複数支持ピンがサファイア製を含む、請求項２１に記載された装置。
【請求項３６】
前記複数支持ピンが金属製を含む、請求項２１に記載された装置。
【請求項３７】
前記複数支持ピンがタングステン製を含む、請求項２１に記載された装置。
【請求項３８】
前記複数支持ピンそれぞれの複数先端の各々が外側被覆を有している請求項２１に記載された装置。
【請求項３９】
前記外側被覆が窒化タングステン製を含む、請求項３８に記載された装置。
【請求項４０】
前記外側被覆が炭化タングステン製を含む、請求項３８に記載された装置。
【請求項４１】
複数支持部材の前記複数可動接触部が複数支持ピンそれぞれの滑らかな表面にされた複数先端を含む、請求項１３に記載された装置。
【請求項４２】
前記装置が、更に、熱に誘発される工作物の運動に応答して前記可動接触部を運動させるように構成された支持部材運動システムを含む、請求項１３に記載された装置。
【請求項４３】
前記支持部材運動システムが、熱に誘発される工作物の運動に応答して支持部材を運動させるように構成されている、請求項４２に記載された装置。
【請求項４４】
前記支持部材運動システムが、支持部材の各々ごとに、支持部材に接続されたそれぞれのアクチュエータを含む、請求項４３に記載された装置。
【請求項４５】
前記支持部材運動システムが、支持部材の各々を動かすために、アクチュエータの各々に電流を印加するように構成されている、請求項４４に記載された装置。
【請求項４６】
前記アクチュエータの各々が、支持部材に接続されたボイスコイル・アクチュエータを含む、請求項４４に記載された装置。
【請求項４７】
前記アクチュエータの各々が、支持部材に接続された圧電式アクチュエータを含む、請求項４４に記載された装置。
【請求項４８】
前記アクチュエータの各々が、支持部材に接続されたリニア・サーボアクチュエータを含む、請求項４４に記載された装置。
【請求項４９】
前記支持部材運動システムが、更に、アクチュエータの各々ごとに、アクチュエータの可動部材の線形運動を支持部材の曲線運動に転換するように構成された運動転換機構含む、請求項４４に記載された装置。
【請求項５０】
前記支持部材運動システムが、工作物重量と複数支持部材の複数接触部により工作物に加えられる上向き力との差を最小化するために、複数支持部材の位置を調節するように構成された少なくとも１つの制御器を含む、請求項４３に記載された装置。
【請求項５１】
前記支持部材運動システムが、工作物重量と複数支持部材の複数接触部により工作物に加えられる上向き力との差を目標範囲内に維持するために、複数支持部材の位置を調節するように構成された少なくとも１つの制御器を含む、請求項４３に記載された装置。
【請求項５２】
前記支持部材運動システムが、熱に誘発される運動の予想値に応答して支持部材を運動させるように構成されている、請求項４２に記載された装置。
【請求項５３】
前記支持部材運動システムが、熱に誘発される運動の検出パラメータに応答して支持部材を運動させるように構成されている、請求項４２に記載された装置。
【請求項５４】
前記装置が、更に、熱に誘発される工作物の運動を検出するように構成された少なくとも１つの検出器含む、請求項４２に記載された装置。
【請求項５５】
前記支持部材運動システムが複数アクチュエータを含み、該アクチュエータの各々が、複数支持部材のそれぞれ１つに接続され、かつまた前記少なくとも１つの検出器が、複数アクチュエータの各々内で、工作物の運動によって各支持部材の接触部に加えられる力から結果する電流を検出するように構成されている、請求項５４に記載された装置。
【請求項５６】
前記装置が、更に、接触部を動かすためにアクチュエータの各々に電流を印加するように構成された少なくとも１つの制御器を含む、請求項５５に記載された装置。
【請求項５７】
前記複数アクチュエータが複数のボイス−コイル・アクチュエータを含む、請求項５６に記載された装置。
【請求項５８】
各アクチュエータごとに、少なくとも１つの前記検出器が、目標電流レベルからの電流の偏差を検出するように構成され、かつ少なくとも１つの制御器が、アクチュエータを制御することで支持部材位置を調節し、それにより前記偏差を最小化するように構成されている、請求項５５に記載された装置。
【請求項５９】
少なくとも１つの前記検出器が、アクチュエータと連絡された少なくとも１つのプロセッサ回路を含む、請求項５４に記載された装置。
【請求項６０】
少なくとも１つの前記検出器が複数プロセッサ回路を含み、該回路の各々が、複数アクチュエータの各々１つと連絡されている、請求項５９に記載された装置。
【請求項６１】
少なくとも１つの前記制御器が、複数アクチュエータと連絡された少なくとも１つのプロセッサ回路を含む、請求項５６に記載された装置。
【請求項６２】
前記少なくとも１つの制御器が複数プロセッサ回路を含み、該回路の各々が複数アクチュエータの各１つと連絡されている、請求項６１に記載された装置。
【請求項６３】
前記少なくとも１つの制御器が少なくとも１つの検出器を含む、請求項５６に記載された装置。
【請求項６４】
前記複数支持部材の前記複数可動接触部が、工作物下面と接触可能な第１複数支持部材それぞれの第１複数可動接触部と、工作物上面と接触可能な第２複数支持部材の第２複数可動接触部とを含む、請求項１３に記載された装置。
【請求項６５】
前記第１と第２の複数接触部が、工作物外周帯域のところで工作物の下面と上面にそれぞれ接触可能である、請求項６４に記載された装置。
【請求項６６】
前記支持部材運動システムが、工作物と接触部との間に加わる力を最小化するために接触部を動かすように構成されている、請求項４２に記載された装置。
【請求項６７】
複数支持部材の前記複数接触部が工作物下面に接触可能な第１複数支持部材それぞれの第１複数可動接触部を含み、かつまた前記支持部材運動システムが、工作物重量と第１複数接触部・工作物間に加わる力との差を最小化するために、第１複数接触部を動かすように構成されている、請求項６６に記載された装置。
【請求項６８】
複数支持部材の前記複数接触部が、更に、工作物上面に接触可能な複数第２支持部材それぞれの複数第２可動接触部を含み、かつまた前記支持部材運動システムが、工作物と複数第２接触部との間に加わる力を最小化するために、複数第２接触部を動かすように構成されている、請求項６７に記載された装置。
【請求項６９】
前記複数可動接触部の各々が、工作物と弾性接触可能であり、かつまた前記支持部材運動システムが、熱に誘発される運動に応答して複数支持部材を動かすように構成されている、請求項４２に記載された装置。
【請求項７０】
前記装置が、更に、複数トルク作用器を含み、該トルク作用器が、工作物との接触部の接触維持に役立つように支持部材の揺動点を中心としてトルクを支持部材に加えるように構成され、かつ前記支持部材運動システムが支持部材の揺動点を動かすように構成されている、請求項６９に記載された装置。
【請求項７１】
前記複数トルク作用器が、支持部材の揺動点とは異なる箇所で支持部材と結合された複数ばねを含み、かつまた前記支持部材運動システムが、支持部材を動かすために、複数支持部材に接続された複数アクチュエータに電流を印加するように構成されている、請求項７０に記載された装置。
【請求項７２】
前記複数支持部材が複数可とう性支持部材を含み、該可とう性支持部材の各々が拘束部と非拘束部とを有しており、しかも該非拘束部が工作物と弾性接触可能であり、かつまた前記支持部材運動システムが、支持部材の拘束部を動かすように構成されている、請求項６９に記載された装置。
【請求項７３】
前記複数アクチュエータが複数拘束部に接続されている、請求項７２に記載された装置。
【請求項７４】
前記装置が、更に、熱に誘発された工作物の運動を検出するように構成された検出器を含む、請求項６９に記載された装置。
【請求項７５】
前記複数支持部材が複数の可とう性支持部材を含み、各可とう性支持部材が非拘束部と拘束部とを有し、かつまた前記可動接触部が可とう性支持部材の非拘束部を含む、請求項１３に記載された装置。
【請求項７６】
前記複数可とう性支持部材が複数ファイバを含む、請求項７５に記載された装置。
【請求項７７】
前記複数ファイバが複数光ファイバを含む、請求項７６に記載された装置。
【請求項７８】
前記複数ファイバが複数クォーツ・ファイバを含む、請求項７６に記載された装置。
【請求項７９】
前記複数ファイバが複数サファイア・ファイバを含む、請求項７６に記載された装置。
【請求項８０】
前記装置が、更に、可とう性支持部材の拘束部を拘束するように構成された少なくとも１つの拘束体を含む、請求項７５に記載された装置。
【請求項８１】
前記少なくとも１つの拘束体が、工作物外周を囲んで配置された複数拘束体を含む、請求項８０に記載された装置。
【請求項８２】
前記複数拘束体が、可とう性支持部材の数より少数の拘束体から成り、且つ又拘束体の各々が２つ以上の可とう性支持部材を拘束するように構成されている、請求項８１に記載された装置。
【請求項８３】
前記拘束体の各々が、概して互いに平行な２つ以上の可とう性支持部材を拘束するように構成されている、請求項８２に記載された装置。
【請求項８４】
前記拘束体の各々が、概して互いに末広がりに配置された２つ以上の可とう性支持部材を拘束するように構成されている、請求項８２に記載された装置。
【請求項８５】
前記複数の拘束体が可とう性支持部材の数と等しい数の拘束体から成り、かつまた該拘束体の各々が、拘束部のそれぞれ対応する１つを拘束するように構成されている、請求項８１に記載された装置。
【請求項８６】
前記装置が、更に、複数加力器を含み、該加力器が、熱に誘発される工作物の運動時に、非拘束部の各々が工作物との接触維持に役立つように、複数拘束体に力を加えるように構成されている、請求項８１に記載された装置。
【請求項８７】
前記複数加力器が複数トルク作用器を含む、請求項８６に記載された装置。
【請求項８８】
前記複数加力器が複数のばねを含む、請求項８６に記載された装置。
【請求項８９】
前記接触部の各々が、工作物平面に対して１０−８０度の角度で工作物下面と接触可能である、請求項７５に記載された装置。
【請求項９０】
前記接触部の各々が、工作物平面に対して１５−３５度の角度で工作物下面と接触可能である、請求項７５に記載された装置。
【請求項９１】
前記接触部の各々が、工作物平面に対して２５度の角度で工作物下面と接触可能である、請求項７５に記載された装置。
【請求項９２】
前記可とう性支持部材の各々が、端部に拘束部を含み、しかも前記非拘束部が、拘束部から内方へ工作物中心区域へ向かって延びている、請求項８０に記載された装置。
【請求項９３】
前記非拘束部の各々の内方の先端が、工作物外縁を超えて内方へ延びており、かつ前記接触部が、拘束部と内方の先端との間に非拘束部に沿った中間箇所を含み、該中間箇所が工作物外縁に接触可能である、請求項９２に記載された装置。
【請求項９４】
前記少なくとも１つの拘束体が、工作物を取り囲む工作物平面板を含む、請求項８０に記載された装置。
【請求項９５】
前記拘束体が、拘束部を掴むための少なくとも１つのクランプを含む、請求項９４に記載された装置。
【請求項９６】
前記工作物平面板が、複数の工作物支持開口を内表面に形成されており、しかも前記拘束部が工作物平面板に取り付けられ、非拘束部が工作物支持開口内へ工作物へ向かって延びている、請求項９４に記載された装置。
【請求項９７】
前記工作物平面板が概して水平方向に拘束部を拘束するように構成され、これによって前記非拘束部が工作物中心区域へ向かって内方へ概して水平方向に延びるようにされている、請求項９４に記載された装置。
【請求項９８】
前記非拘束部が工作物外縁と接触可能である、請求項９７に記載された装置。
【請求項９９】
前記非拘束部が、工作物平面に対して下方へ約１０度未満の角度で工作物外縁に対して接触可能である、請求項９８に記載された装置。
【請求項１００】
前記可とう性支持部材が、細長の複数可とう性支持部材を含む、請求項９４に記載された装置。
【請求項１０１】
前記細長の複数可とう性支持部材が、少なくとも２０個の細長の可とう性支持部材を含む、請求項１００に記載された装置。
【請求項１０２】
前記細長の複数可とう性支持部材が、少なくとも５０個の細長の可とう性支持部材を含む、請求項１００に記載された装置。
【請求項１０３】
前記可とう性支持部材の各々が、間隔をおいた第１と第２の拘束部を含み、これら拘束部間に非拘束部が曲線状に延びている、請求項７５に記載された装置。
【請求項１０４】
前記可とう性支持部材の各々が、支持部材の両端に第１と第２の拘束部を含み、これら拘束部の間に非拘束部が形成されており、しかも少なくとも１つの拘束体が、第１と第２の拘束部を間隔をおいて拘束するように構成され、これによって非拘束部が拘束部間を曲線状に延びるようにされている、請求項８０に記載された装置。
【請求項１０５】
前記非拘束部が、第１拘束部から曲線状の径路に沿って工作物に向かって上方かつ内方へ工作物との接触区域まで延び、更に該接触区域から第２拘束部へ向かって下方かつ外方へ延びている、請求項１０３に記載された装置。
【請求項１０６】
前記接触区域での非拘束部に対する接線が、接触区域近くでの工作物外周に対する接線と事実上平行になるように、前記非拘束部が曲線状径路に沿って延びている、請求項１０５に記載された装置。
【請求項１０７】
前記接触区域での非拘束部に対する接線が、工作物中心へ向かって半径方向内方へ延びるように、前記非拘束部が曲線状径路に沿って延びている、請求項１０５に記載された装置。
【請求項１０８】
前記非拘束部が、曲線状の径路に沿って延びることで、工作物平面下方の第１拘束部から工作物下面に接触するまでの概してループ状の第１径路部分と、工作物外縁と工作物平面板内縁との間に延びる概してループ状の第２径路部分と、工作物平面上方に延び、工作物上面に接触する概してループ状の第３経路部分とを形成し、前記曲線状の径路が第２拘束部で終わっている、請求項１０３に記載された装置。
【請求項１０９】
前記装置が、更に、引込み器を含み、該引込み器が、概してループ状の第３径路部分を、工作物上面上方に画成される体積の外部へ移動させるために、第２拘束部を引込ませるように構成されている、請求項１０８に記載された装置。
【請求項１１０】
前記第１と第２の拘束部が、拘束部の運動を防止するために、工作物平面板に取り付けられている、請求項１０３に記載された装置。
【請求項１１１】
前記第１と第２の拘束部のうちの少なくとも１つが引込み可能に拘束されている、請求項１０３に記載された装置。
【請求項１１２】
前記装置が、更に、引込み器を含み、該引込み器が、前記非拘束部を効果的に短縮するために、第１と第２の拘束部のうちの少なくとも１つを引込めるように構成されている、請求項１１１に記載された装置。
【請求項１１３】
前記装置が、更に、引込み器を含み、該引込み器が、前記非拘束部を効果的に延長するために、第１と第２の拘束部のうちの少なくとも１つを伸長するように構成されている、請求項１１１に記載された装置。
【請求項１１４】
前記複数可とう性支持部材が、細長の第１と第２の複数可とう性支持部材を含み、しかも該第１複数可とう性支持部材の非拘束部が工作物下面と接触可能であり、かつ該第２複数可とう性支持部材の非拘束部が工作物上面に接触可能である請求項７５に記載された装置。
【請求項１１５】
前記装置が、更に、工作物を横方向に支持するように構成された横支持部材を含む、請求項２に記載された装置。
【請求項１１６】
前記横支持部材が、工作物外縁に対する複数の横支持部材を含む、請求項１１５に記載された装置。
【請求項１１７】
前記複数横支持部材の各々が、工作物外縁と弾性的に接触可能である、請求項１１６に記載された装置。
【請求項１１８】
前記複数横支持部材が複数可とう性ファイバを含む、請求項１１６に記載された装置。
【請求項１１９】
前記可とう性ファイバが工作物平面に対して事実上直角に位置せしめられる、請求項１１８に記載された装置。
【請求項１２０】
前記支持部材が横支持部材を含み、しかも該支持部材が、工作物下面に接触可能な可動垂直方向支持接触部と、工作物外縁と接触可能な横方向支持接触部とを含む、請求項１１５に記載された装置。
【請求項１２１】
前記支持部材が、工作物と接触可能な複数の垂直方向支持接触部と横方向支持接触部を含む、請求項１２０に記載された装置。
【請求項１２２】
前記垂直方向及び横方向の支持接触部が工作物と弾性接触可能である、請求項１２０に記載された装置。
【請求項１２３】
前記垂直方向及び横方向の支持接触部が可とう性である、請求項１２０に記載された装置。
【請求項１２４】
前記垂直方向及び横方向の支持接触部が第１と第２のファイバを含む、請求項１２３に記載された装置。
【請求項１２５】
前記ファイバが光ファイバを含む、請求項１１８に記載された装置。
【請求項１２６】
前記ファイバがクォーツ・ファイバを含む、請求項１１８に記載された装置。
【請求項１２７】
前記ファイバがサファイア・ファイバを含む、請求項１１８に記載された装置。
【請求項１２８】
前記装置が、更に、加熱システムを含み、該加熱システムが、工作物表面を工作物の残部に対して加熱するように構成され、熱に誘発される工作物の運動を生じさせる、請求項１に記載された装置。
【請求項１２９】
前記加熱システムが、工作物表面を照射するように構成された照射システムを含む、請求項１２８に記載された装置。
【請求項１３０】
前記照射システムが、工作物の熱伝導時間より短時間にわたり表面を照射し、表面を工作物の残部の温度より高温に加熱するように構成されている、請求項１２９に記載された装置。
【請求項１３１】
前記照射システムが、約１ミリ秒未満の持続時間にわたり工作物表面を照射するように構成されている、請求項１３０に記載された装置。
【請求項１３２】
前記照射システムが、工作物の熱伝導時間より短い第１持続時間にわたり工作物表面を照射して、該表面を工作物残部温度より高い中間温度まで加熱し、
工作物の熱伝導時間より短い第２持続時間にわたり工作物表面を照射して、前記中間温度より高い目標温度まで工作物表面を加熱し、そのさい第２持続時間が、熱による工作物の少なくとも幾らかの弓そりが許容されるのに十分な、第１持続時間に続く合間に開始される、請求項１２９に記載された装置。
【請求項１３３】
前記照射システムが、第１持続時間中より第２次軸時間中に、より多くの放射エネルギーを工作物表面に加えるように構成されている、請求項１３２に記載された装置。
【請求項１３４】
前記照射システムが、第１持続時間の終わりに続く数ミリ秒以内に第２持続時間を開始するように構成されている、請求項１３２に記載された装置。
【請求項１３５】
前記照射システムが、工作物の熱伝導時間より短時間の間、かつまた熱による工作物の少なくとも幾らかの弓そりを許容するのに十分な長さの間、工作物表面を連続的に照射するように構成されている、請求項１２９に記載された装置。
【請求項１３６】
前記照射システムが、第１持続時間と第２持続時間との合間に照射強度を変更するように構成されている、請求項１２９に記載された装置。
【請求項１３７】
前記照射システムが、前記合間の前半より後半に、より大きい照射強度で表面を照射するように構成されている、請求項１３６に記載された装置。
【請求項１３８】
前記照射システムがフラッシュ・ランプを含む、請求項１２９に記載された装置。
【請求項１３９】
前記フラッシュ・ランプが液冷式アーク・ランプを含む、請求項１３８に記載された装置。
【請求項１４０】
前記フラッシュ・ランプが水冷壁アーク・ランプを含む、請求項１３８に記載された装置。
【請求項１４１】
前記水冷壁アーク・ランプが２重水冷壁アーク・ランプを含む、請求項１４０に記載された装置。
【請求項１４２】
工作物を支持する方法において、該方法が、工作物を支持する作業を含む一方、熱に誘発される工作物の運動を許容する作業を含む、工作物を支持する方法。
【請求項１４３】
工作物を支持する作業が、支持部材の可動接触部を工作物に接触させる作業を含み、前記接触部が、工作物を支持する一方、熱に誘発される工作物の運動を許容するように可動である、請求項１４２に記載された方法。
【請求項１４４】
接触させる作業が、ウェーハを支持する一方、熱に誘発される半導体ウェーハの運動を許容するように、支持部材の可動接触部をウェーハに接触させる作業を含む、請求項１４３に記載された方法。
【請求項１４５】
前記方法が、更に、熱に誘発される工作物の運動に応答して接触部の運動を自動式に許容する作業を含む、請求項１４３に記載された方法。
【請求項１４６】
熱に誘発される前記運動を許容する作業には、熱に誘発される運動中に工作物を支持する一方、工作物内の応力を最小化するために接触部の運動を許容する作業が含まれる、請求項１４３に記載された方法。
【請求項１４７】
熱に誘発される前記運動を許容する作業には、工作物の質量中心を目標範囲内に維持する一方、工作物の外側帯域の運動を許容する作業が含まれる、請求項１４２に記載された方法。
【請求項１４８】
維持する作業が、工作物質量中心の移動を最小化する作業を含む、請求項１４７に記載された方法。
【請求項１４９】
許容する作業が、熱による工作物の弓そりを許容する作業を含む、請求項１４２に記載された方法。
【請求項１５０】
許容する作業が、熱による工作物の曲げを許容する作業を含む、請求項１４２に記載された方法。
【請求項１５１】
接触させる作業が、接触部として、剛性可動支持部材の一部を工作物と接触させる作業を含む、請求項１４３に記載された方法。
【請求項１５２】
前記支持部材が可とう性であり、拘束部と非拘束部とを有し、しかも接触させる作業には、非拘束部を工作物と接触させる作業が含まれる、請求項１４３に記載された方法。
【請求項１５３】
接触させる作業が、支持部材の可動接触部を工作物と弾性接触させる作業を含む、請求項１４３に記載された方法。
【請求項１５４】
接触させる作業には、複数支持部材それぞれの複数可動接触部を工作物と接触させる作業が含まれる、請求項１４３に記載された方法。
【請求項１５５】
接触させる作業が、少なくとも３つの支持部材それぞれの少なくとも３つの可動接触部を工作物と接触させる作業を含む、請求項１５４に記載された方法。
【請求項１５６】
接触させる作業が、少なくとも４つの支持部材それぞれの少なくとも４つの可動接触部を工作物と接触させる作業を含む、請求項１５４に記載された方法。
【請求項１５７】
前記方法が、更に、工作物の振動を抑制する作業を含む、請求項１４３に記載された方法。
【請求項１５８】
抑制する作業が、工作物の少なくとも１つの自然振動モードを抑制する作業を含む、請求項１５７に記載された方法。
【請求項１５９】
抑制する作業が、工作物の第２自然振動モードを抑制する作業を含む、請求項１５８に記載された方法。
【請求項１６０】
抑制する作業が、工作物の第１自然振動モードを抑制する作業を含む、請求項１５８に記載された方法。
【請求項１６１】
抑制する作業が、工作物の運動エネルギーを吸収する作業を含む、請求項１５７に記載された方法。
【請求項１６２】
接触させる作業が、複数支持ピンそれぞれの複数先端を工作物と接触させる作業を含む、請求項１５４に記載された方法。
【請求項１６３】
接触させる作業が、支持ピン先端を工作物の外周帯域と接触させる作業を含む、請求項１６２に記載された方法。
【請求項１６４】
前記方法が、更に、工作物の外周帯域の、熱に誘発される運動に応答して、支持ピン先端の運動を自動式に許容することを含む、請求項１６３に記載された方法。
【請求項１６５】
接触させる作業が、可動接触部の各々を工作物と弾性接触させる作業を含む、請求項１５４に記載された方法。
【請求項１６６】
弾性接触させる作業が、熱に誘発された工作物の運動中に各接触部が工作物との接触を維持するのに役立つように、支持部材の各々に力を加える作業を含む、請求項１６５に記載された方法。
【請求項１６７】
力を加える作業が、支持部材の各々にトルクを加える作業を含む、請求項１６６に記載された方法。
【請求項１６８】
トルクを加える作業が、支持部材の揺動点と接触部との間に位置する、各支持部材上の一箇所に上向き力を加える作業を含む、請求項１６７に記載された方法。
【請求項１６９】
トルクを加える作業が、各支持部材上の一箇所に下向き力を加える作業を含み、そのさい支持部材の揺動点が、前記一箇所と接触部との間に位置するようにする、請求項１６７に記載された方法。
【請求項１７０】
力を加える作業が、第１と第２の力を加えることにより、支持部材の各々に第１と第２の互いに逆のトルクを与える作業を含み、第２のトルクが支持部材の平衡位置を支持部材が超えないように逆作用する、請求項１６６に記載された方法。
【請求項１７１】
力を加える作業が、ばね力を加えることを含む、請求項１６６に記載された方法。
【請求項１７２】
前記ばね力を加える作業が、支持部材の各々に結合されたばねにより力を加える作業を含む、請求項１７１に記載された方法。
【請求項１７３】
前記ばね力を加える作業が、支持部材の各々に結合された定力ばねにより一定の力を加える作業を含む、請求項１７１に記載された方法。
【請求項１７４】
接触させる作業が、工作物を照射加熱可能な少なくとも幾つかの照射波長の透過性材料を包含する複数支持ピンそれぞれの複数先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１６２に記載された方法。
【請求項１７５】
接触させる作業が、光透過性材料を包含する複数支持ピンそれぞれの複数先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１６２に記載された方法。
【請求項１７６】
接触させる作業が、クォーツを包含する複数支持ピンそれぞれの複数先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１６２に記載された方法。
【請求項１７７】
接触させる作業が、サファイアを包含する複数支持ピンそれぞれの複数先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１６２に記載された方法。
【請求項１７８】
前記接触が、金属を包含する複数支持ピンそれぞれの複数先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１６２に記載された方法。
【請求項１７９】
接触させる作業が、タングステンを包含する複数支持ピンそれぞれの複数先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１６２に記載された方法。
【請求項１８０】
接触させる作業が、複数支持ピンそれぞれの複数被覆先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１６２に記載された方法。
【請求項１８１】
前記接触が、複数のタングステン製支持ピンそれぞれの複数窒化タングステン被覆先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１８０に記載された方法。
【請求項１８２】
接触させる作業が、複数のタングステン製支持ピンそれぞれの複数炭化タングステン被覆先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１８０に記載された方法。
【請求項１８３】
接触させる作業が、複数支持ピンそれぞれの、表面が滑らかにされた複数先端を、工作物と接触させる作業を含む、請求項１５４に記載された方法。
【請求項１８４】
前記方法が、更に、熱に誘発される工作物の運動に応答して可動接触部を動かす作業を含む、請求項１５４に記載された方法。
【請求項１８５】
前記可動接触部を動かす作業が支持部材を動かす作業を含む、請求項１８４に記載された方法。
【請求項１８６】
前記支持部材を動かす作業が、支持部材の各々ごとに、支持部材に接続されたアクチュエータに電流を印加する作業を含む、請求項１８５に記載された方法。
【請求項１８７】
電流を印加する作業が、支持部材に接続されたボイスコイル・アクチュエータへ電流を印加する作業を含む、請求項１８６に記載された方法。
【請求項１８８】
電流を印加する作業が、支持部材に接続された圧電式アクチュエータへ電流を印加する作業を含む、請求項１８６に記載された方法。
【請求項１８９】
電流を印加する作業が、支持部材に接続されたリニア・サーボアクチュエータへ電流を印加する作業を含む、請求項１８６に記載された方法。
【請求項１９０】
前記方法が、更に、アクチュエータの可動部材の線形運動を支持部材の曲線運動へ転換する作業を含む、請求項１８６に記載された方法。
【請求項１９１】
動かす作業が、工作物重量と、複数支持部材の複数接触部により工作物に加えられる上向き力との差を最小化するため、複数支持部材の位置を調節する作業を含む、請求項１８５に記載された方法。
【請求項１９２】
動かす作業が、工作物重量と、複数支持部材の複数接触部により工作物に加えられる上向き力との差を目標範囲内に維持するため、複数支持部材の位置を調節する作業を含む、請求項１８５に記載された方法。
【請求項１９３】
熱に誘発された運動に応答して前記接触部を動かす作業が、熱に誘発された運動の予測値に応答して支持部材を動かす作業を含む、請求項１８４に記載された方法。
【請求項１９４】
熱に誘発された運動に応答して前記接触部を動かす作業が、熱に誘発された運動の検出パラメータに応答して支持部材を動かす作業を含む、請求項１８４に記載された方法。
【請求項１９５】
前記方法が、熱に誘発される工作物の運動を検出する作業を含む、請求項１８４に記載された方法。
【請求項１９６】
検出する作業が、工作物の運動によって支持部材の接触部に力が加わる結果、複数支持部材の各１つにそれぞれ接続された複数の各アクチュエータ内に生じる電流を検出する作業を含む、請求項１９５に記載された方法。
【請求項１９７】
前記接触部を動かす作業が、アクチュエータの各々に電流を印加する作業を含む、請求項１９６に記載された方法。
【請求項１９８】
前記電流を検出する作業が、支持部材の各１つに接続された複数の各ボイスコイル・アクチュエータ内の電流を検出する作業を含み、かつ前記接触部を動かす作業が、ボイスコイル・アクチュエータへ電流を印加する作業を含む、請求項１９６に記載された方法。
【請求項１９９】
前記電流を検出する作業が、各アクチュエータごとに、目標電流レベルからの電流の偏差を検出する作業を含み、かつ前記接触部を動かす作業が、各支持部材ごとに、前記偏差を最小化するために支持部材の位置を調節する作業を含む、請求項１９６に記載された方法。
【請求項２００】
前記偏差を検出する作業が、アクチュエータと連絡されているプロセッサ回路での偏差を検出する作業を含む、請求項１９９に記載された方法。
【請求項２０１】
接触させる作業が、複数第１支持部材それぞれの複数第１可動接触部を工作物下面と接触させる作業と、複数第２支持部材の複数接触部を工作物上面と接触させる作業とを含む、請求項１５４に記載された方法。
【請求項２０２】
接触させる作業が、第１及び第２の複数接触部を、工作物外周帯域のところで工作物の下面及び上面と接触させる作業を含む、請求項２０１に記載された方法。
【請求項２０３】
動かす作業が、工作物と接触部との間に加わる力を最小化するために、接触部を動かす作業を含む、請求項１８４に記載された方法。
【請求項２０４】
動かす作業が、工作物重量と複数第１接触部・工作物間に加わる力との差を最小化するため、工作物下面と接触した複数の第１支持部材それぞれの複数第１接触部を動かす作業を含む、請求項２０３に記載された方法。
【請求項２０５】
動かす作業が、更に、工作物と複数第２接触部との間に加わる力を最小化するために、工作物上面と接触した複数第２支持部材の複数２接触部を動かす作業を含む、請求項２０４に記載された方法。
【請求項２０６】
接触させる作業が、支持部材の接触部を工作物と弾性接触させる作業を含み、かつ動かす作業が、熱に誘発される運動に応答して支持部材を動かす作業を含む、請求項１８４に記載された方法。
【請求項２０７】
弾性接触させる作業が、工作物との接触を接触部が維持するように各揺動点を中心として支持部材にトルクを加える作業を含み、かつ動かす作業が支持部材の揺動点を動かす作業を含む、請求項２０６に記載された方法。
【請求項２０８】
トルクを加える作業が、支持部材の、揺動点とは別の箇所にばね力を加える作業を含み、かつ可動接触部を動かす作業が、支持部材を動かすために、複数支持部材に接続された複数アクチュエータに電流を印加する作業を含む、請求項２０７に記載された方法。
【請求項２０９】
前記複数支持部材が複数の可とう性支持部材を含み、該支持部材の各々が拘束部と非拘束部とを有し、また弾性接触させる作業が、可とう性支持部材非拘束部を工作物と弾性接触させる作業を含み、更に、動かす作業が、支持部材の拘束部を動かす作業を含む、請求項２０６に記載された方法。
【請求項２１０】
動かす作業が、複数拘束部に接続された複数アクチュエータに電流を印加する作業を含む、請求項２０９に記載された方法。
【請求項２１１】
前記方法が、更に、熱に誘発される工作物の運動を検出する作業を含む、請求項２０６に記載された方法。
【請求項２１２】
前記複数支持部材が複数の可とう性支持部材を含み、各可とう性支持部材が非拘束部と拘束部とを有しており、かつまた前記複数の可動接触部を接触させる作業が、可とう性支持部材の非拘束部を工作物と接触させる作業を含む、請求項１５４に記載された方法。
【請求項２１３】
前記複数の可とう性支持部材が複数ファイバを含み、かつまた接触させる作業が、ファイバの非拘束部を工作物と接触させる作業を含む、請求項２１２に記載された方法。
【請求項２１４】
前記複数の可とう性支持部材が複数光ファイバを含み、かつまた接触させる作業が光ファイバの非拘束部を工作物と接触させる作業を含む、請求項２１２に記載された方法。
【請求項２１５】
前記複数の可とう性支持部材が複数クォーツ・ファイバを含み、かつまた接触させる作業が、クォーツ・ファイバの非拘束部を工作物と接触させる作業を含む、請求項２１２に記載された方法。
【請求項２１６】
前記複数の可とう性支持部材が複数サファイア・ファイバを含み、かつまた接触させる作業が、サファイア・ファイバの非拘束部を工作物と接触させる作業を含む、請求項２１２に記載された方法。
【請求項２１７】
前記方法が、更に、可とう性支持部材の拘束部の各々を拘束する作業を含む、請求項２１２に記載された方法。
【請求項２１８】
拘束する作業が、工作物外周を囲んで配置された複数拘束体内に拘束部を拘束する作業を含む、請求項２１７に記載された方法。
【請求項２１９】
前記複数拘束体が、可とう性支持部材の数より少数の拘束体から成り、かつまた拘束する作業が、拘束体の各々内に可とう性支持部材の２個以上を拘束することを含む、請求項２１８に記載された方法。
【請求項２２０】
拘束する作業が、拘束体の各々内に、２個以上の支持部材を概して互いに平行に拘束する作業を含む、請求項２１９に記載された方法。
【請求項２２１】
拘束する作業が、拘束体の各々内に、２個以上の支持部材を概して互いに末広がりに拘束する作業を含む、請求項２１９に記載された方法。
【請求項２２２】
前記複数拘束体が、複数の可とう性支持部材の数と同数の拘束体から成り、かつまた拘束する作業が、拘束部の各々を拘束体のそれぞれ対応する１つ内に拘束する作業を含む、請求項２１８に記載された方法。
【請求項２２３】
接触させる作業が、熱に誘発される工作物の運動の間に非拘束部が工作物との接触を維持するのに役立つように、拘束体の各々に力を加える作業を含む、請求項２１８に記載された方法。
【請求項２２４】
力を加える作業がトルクを加える作業を含む、請求項２２３に記載された方法。
【請求項２２５】
力を加える作業が、ばね力を加える作業を含む、請求項２２３に記載された方法。
【請求項２２６】
接触させる作業が、接触部の各々を工作物平面に対して１０−８０度の角度で工作物下面と接触させる作業を含む、請求項２１２に記載された方法。
【請求項２２７】
接触させる作業が、接触部の各々を工作物平面に対して１５−３５度の角度で工作物下面と接触させる作業を含む、請求項２１２に記載された方法。
【請求項２２８】
接触させる作業が、接触部の各々を工作物平面に対して２５度の角度で工作物下面と接触させる作業を含む、請求項２１２に記載された方法。
【請求項２２９】
前記可とう性支持部材の各々が一端に拘束部を含み、かつまた拘束する作業が、拘束部を、非拘束部が工作物の中心区域へ向かって内方へ延びるように拘束する作業を含む、請求項２１７に記載された方法。
【請求項２３０】
前記非拘束部の各々の内方先端が工作物外縁を越して内方へ延び、かつまた接触させる作業が、拘束部と内方先端との間の非拘束部に沿った中間点を、工作物外縁と接触させる作業を含む、請求項２２９に記載された方法。
【請求項２３１】
拘束する作業が、工作物を取り囲む工作物平面板内に拘束部を拘束する作業を含む、請求項２１７に記載された方法。
【請求項２３２】
拘束する作業がクランプする作業を含む、請求項２３１に記載された方法。
【請求項２３３】
拘束部の各々を拘束する作業が、工作物平面板に拘束部を取り付ける作業を含み、それにより非拘束部が、工作物平面板内に形成された工作物支持開口内を工作物へ向かって内方へ延びるようする、請求項２３１に記載された方法。
【請求項２３４】
拘束する作業が、概して水平方向に拘束部を拘束することを含み、それにより非拘束部が、工作物中心区域へ向かって概して水平に内方へ延びる一方、下方へたわむようにされる、請求項２３１に記載された方法。
【請求項２３５】
接触させる作業が、非拘束部を工作物外縁と接触させる作業を含む、請求項２３４に記載された方法。
【請求項２３６】
接触させる作業が、非拘束部を工作物平面に対し下方へ約１０度未満の角度で工作物外縁と接触させる作業を含む、請求項２３５に記載された方法。
【請求項２３７】
前記複数可とう性支持部材が、複数細長可とう性支持部材を含む、請求項２３１に記載された方法。
【請求項２３８】
前記複数細長可とう性支持部材が、少なくとも２０個の細長可とう性支持部材を含み、かつまた拘束する作業が、少なくとも２０個の細長可とう性支持部材の各々を工作物平面板内に拘束する作業を含む、請求項２３７に記載された方法。
【請求項２３９】
前記複数の細長可とう性支持部材が、少なくとも５０個の細長可とう性支持部材を含み、かつまた拘束する作業が、少なくとも５０個の細長可とう性支持部材の各々を工作物平面板内に拘束する作業を含む、請求項２３７に記載された方法。
【請求項２４０】
前記可とう性支持部材の各々が、間に非拘束部を形成する支持部材両端部に第１と第２の拘束部を含み、かつまた拘束する作業が、間に非拘束部が曲線状に延びるように第１と第２の拘束部を拘束することを含む、請求項２１７に記載された方法。
【請求項２４１】
拘束する作業には、前記非拘束部が、第１拘束部から上方かつ内方へ工作物へ向かって工作物との接触区域まで延び、かつ接触区域から下方かつ外方へ第２拘束部へ向かって延びるように、第１と第２の拘束部を拘束する作業が含まれる、請求項２４０に記載された方法。
【請求項２４２】
拘束する作業には、非拘束部が曲線状径路に沿って延びるようにすることで、接触区域での非拘束部に対する接線が、接触区域近くでの工作物外周に対する接線と事実上平行となるように、第１と第２の拘束部を拘束する作業が含まれる、請求項２４１に記載された方法。
【請求項２４３】
拘束する作業には、非拘束部が曲線状径路に沿って延びるようにすることで、接触区域での非拘束部に対する接線が工作物中心へ向かって半径方向内方へ延びるように、第１と第２の拘束部を拘束する作業が含まれる、請求項２４１に記載された方法。
【請求項２４４】
拘束する作業が、非拘束部を曲線状径路に沿って延びるように第１と第２の拘束部を拘束することを含み、これにより、工作物平面下方の第１拘束部から延びて、工作物下面に接触する概してループ状の第１経路部分と、工作物外縁と工作物平面板内縁との間に延びる概してループ状の第２径路部分と、工作物平面上方へ延びて、工作物上面に接触する概してループ状の第３径路部分とが形成され、該曲線状径路が第２拘束部で終わる、請求項２４０に記載された方法。
【請求項２４５】
前記方法が、更に、工作物上面上方に形成される体積外へ概してループ状の第３経路部分を移動させるように、第２拘束部を引込める作業を含む、請求項２４４に記載された方法。
【請求項２４６】
拘束する作業が、拘束部の運動を防止するために第１と第２の拘束部を固定する作業を含む、請求項２４０に記載された方法。
【請求項２４７】
拘束する作業が、第１と第２の拘束部の少なくとも一方を引込め可能に拘束する作業を含む、請求項２４０に記載された方法。
【請求項２４８】
前記方法が、更に、非拘束部を効果的に短縮するために、第１と第２の拘束部の少なくとも一方を引込める作業を含む、請求項２４７に記載された方法。
【請求項２４９】
前記方法が、更に、非拘束部を効果的に延長するために、第１と第２の拘束部の少なくとも一方を伸長させる作業を含む、請求項２４７に記載された方法。
【請求項２５０】
前記複数の可とう性支持部材が、第１と第２の複数可とう性支持部材を含み、かつまた前記複数の可動接触部を接触させる作業が、複数第１可とう性支持部材の非拘束部を工作物下面と接触させる作業と、複数第２可とう性支持部材の非拘束部を工作物下面と接触させる作業とを含む、請求項２１２に記載された方法。
【請求項２５１】
前記方法が、更に、工作物を横方向に支持する作業を含む、請求項１４３に記載された方法。
【請求項２５２】
横方向に支持する作業が、工作物外縁に対して各位置に複数横支持部材を位置決めする作業を含む、請求項２５１に記載された方法。
【請求項２５３】
位置決めする作業が、複数横支持部材を工作物外縁と弾性的に接触させる作業を含む、請求項２５２に記載された方法。
【請求項２５４】
位置決めする作業が、複数可とう性ファイバを各位置に位置決めする作業を含む、請求項２５２に記載された方法。
【請求項２５５】
位置決めする作業が、可とう性ファイバを工作物平面に対し事実上直角に位置決めする作業を含む、請求項２５４に記載された方法。
【請求項２５６】
接触させる作業と横方向に支持する作業とが、支持部材の垂直方向支持接触部を工作物下面と接触させる作業と、支持部材の横支持接触部を工作物外縁と接触させる作業とを含む、請求項２５１に記載された方法。
【請求項２５７】
接触させる作業と横方向に支持する作業とが、複数支持部材それぞれの垂直方向と横方向との複数接触部を工作物と接触させる作業を含む、請求項２５６に記載された方法。
【請求項２５８】
接触させる作業と横方向に支持する作業とが、垂直方向と横方向との接触部を工作物と弾性接触させる作業を含む、請求項２５６に記載された方法。
【請求項２５９】
接触させる作業と横方向に支持する作業とが、垂直方向と横方向との接触部として、可とう性接触部を接触させる作業を含む、請求項２５６に記載された方法。
【請求項２６０】
接触させる作業と横方向に支持する作業とが、垂直方向と横方向との接触部として、第１と第２のファイバを工作物と接触させる作業を含む、請求項２５９に記載された方法。
【請求項２６１】
前記位置決めが、複数光ファイバの位置決めを含む、請求項２５４に記載された方法。
【請求項２６２】
位置決めする作業が、複数クォーツ・ファイバの位置決めする作業を含む、請求項２５４に記載された方法。
【請求項２６３】
位置決めする作業が、複数サファイア・ファイバの位置決めする作業を含む、請求項２５４に記載された方法。
【請求項２６４】
前記方法が、更に、工作物表面を工作物の残部に対して加熱する作業を含み、これにより熱に誘発される工作物の運動が生じる、請求項１４２に記載された方法。
【請求項２６５】
加熱する作業が、工作物表面を照射する作業を含む、請求項２６４に記載された方法。
【請求項２６６】
照射する作業が、工作物の熱伝導時間より短時間にわたり表面を照射する作業を含み、それにより工作物表面が工作物の残部温度より高温に加熱される、請求項２６５に記載された方法。
【請求項２６７】
照射する作業が、約１ミリ秒未満の時間にわたり工作物表面を照射する作業を含む、請求項２６６に記載された方法。
【請求項２６８】
照射する作業が、工作物の熱伝導時間より短い第１持続時間にわたり工作物表面を照射して、該表面を工作物の残部より高い中間温度まで加熱する作業と、
工作物の熱伝導時間より短い第２持続時間にわたり表面を照射し、中間温度より高温の目標温度まで表面を加熱する作業とを含み、しかも、該第２持続時間が、工作物の少なくとも幾らかの、熱による弓そりを許容するのに十分な、第１持続時間に続く合間に開始される、請求項２６５に記載された方法。
【請求項２６９】
照射する作業が、第１持続時間中より第２持続時間中に工作物表面に対し、より多くの放射エネルギーを与える作業を含む、請求項２６８に記載された方法。
【請求項２７０】
照射する作業が、第１持続時間の終わりに続く数ミリ秒以内に第２持続時間を開始する作業を含む、請求項２６８に記載された方法。
【請求項２７１】
照射する作業が、工作物の熱伝導時間より短い時間間隔にわたり、かつ熱による工作物の少なくとも幾らかの弓そりを許容するのに十分な長さの時間にわたり、工作物表面を連続的に照射する作業を含む、請求項２６５に記載された方法。
【請求項２７２】
連続的に照射する作業が、前記時間間隔中に照射強度を変化させる作業を含む、請求項２６５に記載された方法。
【請求項２７３】
変化させる作業が、前記時間間隔の前半より後半により高い照射強度で工作物表面を照射する作業を含む、請求項２７２に記載された方法。
【請求項２７４】
照射する作業が、工作物表面をフラッシュ・ランプで照射する作業を含む、請求項２６５に記載された方法。
【請求項２７５】
工作物を支持する装置において、該装置が、
工作物を支持する手段と、
工作物の支持が続けられる間に、熱に誘発された工作物の運動を許容する手段とを含む、工作物を支持する装置。
【請求項２７６】
前記支持手段と許容手段とが、それぞれ、半導体ウェーハを支持する手段と、ウェーハの支持が続けられる間に、熱に誘発されるウェーハの運動を許容する手段とを含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２７７】
前記許容手段が、熱に誘発される工作物の運動に応答して支持手段の運動を自動式に許容する手段を含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２７８】
熱に誘発される運動を許容する前記手段が、支持手段の運動を許容する手段を含み、それによって工作物内の応力が最小化される一方、熱に誘発される運動中の工作物が支持される、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２７９】
熱に誘発される運動を許容する手段が、工作物外側帯域の運動を許容する一方、目標範囲内に工作物の質量中心を維持する手段を含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２８０】
前記許容手段が、工作物の質量中心の運動を最小化する手段を含む、請求項２７９に記載された装置。
【請求項２８１】
前記許容手段が、熱による工作物の弓そりを許容する手段を含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２８２】
前記許容手段が、熱による工作物の曲げを許容する手段を含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２８３】
前記装置が、更に、工作物の振動を抑制する手段を含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２８４】
前記抑制手段が、工作物から運動エネルギーを吸収する手段を含む、請求項２８３に記載された装置。
【請求項２８５】
前記装置が、更に、熱に誘発される工作物運動時に支持手段が工作物との接触を維持するのに役立つように、支持手段に力を加える手段を含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２８６】
前記力を加える手段が、支持手段にトルクを加える手段を含む、請求項２８５に記載された装置。
【請求項２８７】
前記力を加える手段が、第１の力を加える手段と第２の力を加える手段とを含むことにより、支持手段に第１と第２のトルクが互いに逆方向に加えられ、該第２トルクが平衡位置の支持手段がその平衡位置を超えないように逆作用する、請求項２８５に記載された装置。
【請求項２８８】
前記力を加える手段が定力を加える手段を含む、請求項２８５に記載された装置。
【請求項２８９】
前記支持手段が、工作物を照射加熱可能な少なくとも幾つかの照射波長を透過する手段を含む、請求項２８５に記載された装置。
【請求項２９０】
前記支持手段が、支持手段と工作物との間の摩擦を低減するための手段を含む、請求項２８５に記載された装置。
【請求項２９１】
前記装置が、更に、熱に誘発される工作物の運動に応答して支持手段を動かす手段を含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２９２】
前記装置が、更に、支持手段を動かす手段の可動部材の直線運動を支持手段の曲線運動に転換する手段を含む、請求項２９１に記載された装置。
【請求項２９３】
前記動かす手段が、工作物重量と支持手段により工作物に加えられる上向き力との差を最小化するために、支持手段の位置を調節する手段を含む、請求項２９１に記載された装置。
【請求項２９４】
前記動かす手段が、工作物重量と支持手段により工作物に加えられる上向き力との差を目標範囲内に維持するために、支持手段の位置を調節する手段を含む、請求項２９１に記載された装置。
【請求項２９５】
前記装置が、更に、熱に誘発される工作物の運動を検出する手段を含む、請求項２９１に記載された装置。
【請求項２９６】
前記支持手段が、工作物を支持する第１手段と、工作物を支持する第２手段とを含み、第１支持手段が工作物下面に接触可能であり、第２支持手段が工作物上面と接触可能である、請求項２７５に記載された装置。
【請求項２９７】
前記第１と第２の支持手段が、工作物外縁帯域で工作物の下面と上面に接触可能である、請求項２９６に記載された装置。
【請求項２９８】
前記動かす手段が、工作物と接触部との間に加わる力を最小化する手段を含む、請求項２９１に記載された装置。
【請求項２９９】
前記最小化する手段が、工作物重量と支持手段・工作物間に加わる力との差を最小化する手段を含む、請求項２９８に記載された装置。
【請求項３００】
前記支持手段が、工作物を弾性的に支持する手段を含む、請求項２９１に記載された装置。
【請求項３０１】
前記許容手段が、工作物との支持手段の接触維持に役立つように各揺動点を中心として支持手段にトルクを加える手段を含み、かつまた前記動かす手段が支持手段の揺動点を動かす手段を含む、請求項３００に記載された装置。
【請求項３０２】
前記装置が、更に、熱に誘発される工作物の運動を検出する手段を含む、請求項３００に記載された装置。
【請求項３０３】
前記支持手段が可とう性支持手段を含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項３０４】
前記装置が支持手段を拘束する手段を含む、請求項３０３に記載された装置。
【請求項３０５】
前記許容する手段が、熱に誘発される工作物の運動時に工作物との支持手段の接触維持に役立つように、可とう性支持手段に力を加える手段を含む、請求項３０３に記載された装置。
【請求項３０６】
力を加える前記手段が、トルクを加える手段を含む、請求項３０５に記載された装置。
【請求項３０７】
前記支持手段が、工作物平面に対して１０−８０度の角度で工作物下面と接触可能である、請求項３０３に記載された装置。
【請求項３０８】
前記支持手段が、工作物平面に対して１５−３５度の角度で工作物下面に接触可能である、請求項３０３に記載された装置。
【請求項３０９】
前記拘束手段がクランプ手段を含む、請求項３０４に記載された装置。
【請求項３１０】
前記拘束手段が、工作物平面板に支持手段を取り付ける手段を含む、請求項３０４に記載された装置。
【請求項３１１】
前記装置が、更に、第２支持手段を工作物上面上方に形成される体積外へ移動させるために、第２支持手段を引込める手段を含む、請求項２９６に記載された装置。
【請求項３１２】
前記装置が、更に、可とう性支持手段を引込める手段を含む、請求項３０３に記載された装置。
【請求項３１３】
前記装置が、更に、工作物を横方向に支持する手段を含む、請求項２７５に記載された装置。
【請求項３１４】
前記横方向支持手段が、工作物外縁に弾性的に接触可能である、請求項３１３に記載された装置。
【請求項３１５】
前記横方向に支持する手段が可とう性である、請求項３１４に記載された装置。
【請求項３１６】
前記装置が、更に、工作物表面を工作物の残部に対し加熱する手段を含み、加熱により、熱に誘発される工作物の運動が生ぜしめられる、請求項２７５に記載された装置。
【請求項３１７】
前記加熱する手段が、工作物表面を照射する手段を有する、請求項３１６に記載された装置。
【請求項３１８】
前記照射する手段が、工作物の熱伝導時間より短い持続時間にわたり工作物表面を照射する手段を含み、照射により表面が工作物の残部の温度より高い温度に加熱される、請求項３１７に記載された装置。
【請求項３１９】
照射する手段が、工作物熱伝導時間より短い第１持続時間にわたり工作物表面を照射する手段を含み、表面が工作物の残部の温度より高い中間温度まで加熱され、
照射する手段が、また工作物の熱伝導温度より短い第２持続時間にわたり表面を照射する手段を含み、表面が前記中間温度より高い目標温度まで加熱され、しかも、第２持続時間にわたり表面を照射する手段が、熱による少なくとも幾らかの弓そりを許容するのに十分な、第１持続時間に続く合間に第２持続時間を開始する手段を含む、請求項３１７に記載された装置。
【請求項３２０】
前記照射する手段が、工作物の熱伝導時間より短い時間間隔にわたり、かつ熱による工作物の少なくとも幾らかの弓そりを許容する十分な長さにわたり、工作物表面を連続照射する手段を含む、請求項３１７に記載された装置。
【請求項３２１】
前記照射する手段が、前記時間間隔の間に照射強度を変化させる手段を含む、請求項３２０に記載された装置。
【請求項３２２】
前記変化させる手段が、前記時間間隔の後半に、前半より高い照射強度で表面を照射するようにされた手段を含む、請求項３２１に記載された装置。
【請求項３２３】
コンピュータにより読み出し可能な媒体において、
請求項１４２に記載された方法を実施するために、工作物支持システムの制御をプロセッサ回路に指示する命令コードを記憶する、コンピュータにより読み出し可能な媒体。
【請求項３２４】
前記媒体が、更に、請求項１８４に記載された方法の実施のために、工作物支持システムの制御をプロセッサ回路に指示する命令コードを含む、請求項３２３に記載された媒体。
【請求項３２５】
コンピュータ・プログラムにおいて、該プログラムが、
請求項１４２に記載されたすべての段階を実現するために、プロセッサ回路が工作物支持システムを制御する場合のコード媒体を含んでいる、コンピュータ・プログラム。
【請求項３２６】
前記プログラムが、更に、請求項１８４に記載されたすべての段階を実現するために、プロセッサ回路が工作物支持システムを制御する場合のコード媒体を含んでいる、請求項３２５に記載されたプログラム。
【請求項３２７】
コンピュータ・プログラムにおいて、該プログラムが、
請求項１４２に記載されたすべての段階を実現するために、プロセッサ回路が工作物支持システムを制御する場合のキャリア搬送コードを含んでいる、コンピュータ・プログラム。
【請求項３２８】
前記コンピュータ・プログラムが、更に、請求項１８４に記載されたすべての段階を実現するために、プロセッサ回路が工作物支持システムを制御する場合のコードを含んでいる、請求項３２７に記載されたコンピュータ・プログラム。
【請求項３２９】
通信媒体と搬送波のうちの少なくとも１つに具体化された信号において、
該信号が、請求項１４２に記載されたすべての段階を実現するために、プロセッサ回路に工作物支持システムの制御を命令するコード・セグメントを含む、通信媒体と搬送波のうちの少なくとも１つに具体化された信号。
【請求項３３０】
前記信号が、更に、請求項１８４に記載されたすべての段階を実現するために、プロセッサ回路に工作物支持システムの制御を命令するコード・セグメントを含む、請求項３２９に記載された信号。
【請求項３３１】
前記工作物が半導体ウェーハを含み、かつ前記支持システムが、ウェーハを支持する一方、熱に誘発されるウェーハの運動を許容するように構成されている、請求項１、請求項２、請求項４から請求項１４１までのいずれか１項に記載された装置。
【請求項３３２】
支持する一方で許容する作業が、半導体ウェーハを支持する一方で、半導体ウェーハの、熱に誘発される運動を許容する作業を含む、請求項１４２、請求項１４３、請求項１４５から請求項２７４までのいずれか１項に記載された方法。
【請求項３３３】
前記支持する手段と前記許容する手段とが、半導体ウェーハを支持する手段と、ウェーハを支持しながら、熱に誘発されるウェーハの運動を許容する手段とを含む、請求項２７５、請求項２７７、請求項３２２のいずれか１項に記載された装置。
【請求項３３４】
前記媒体が、更に、請求項１４３から請求項２７４までのいずれか１項に記載された方法の実施のために、工作物支持システムの制御をプロセッサ回路に指示する命令コードを含む、請求項３２３に記載された媒体。
【請求項３３５】
前記プログラムが、更に、請求項１４３から請求項２７４までのいずれか１項に記載されたすべての段階の実施のために、工作物支持システムをプロセッサ回路が制御する場合のコード媒体を含む、請求項３２５に記載されたプログラム。
【請求項３３６】
前記プログラムが、更に、請求項１４３から請求項２７４までのいずれか１項に記載されたすべての段階の実施のために、工作物支持システムをプロセッサ回路が制御する場合のコード媒体を含む、請求項３２７に記載されたプログラム。
【請求項３３７】
前記信号が、更に、請求項１４３から請求項２７４までのいずれか１項に記載されたすべての段階の実施のために、工作物支持システムの制御をプロセッサ回路に命令するコード・セグメントを含む、請求項３２９に記載された信号。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物を支持する方法と装置に関わり、かつまた工作物を熱処理する方法と装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作物の支持は、多くの用途で要求される。例えば、マイクロプロセッサ等の半導体チップの製造の場合、工作物には、通常、半導体ウェーハが含まれるが、半導体ウェーハは、アニールその他の熱処理のために熱処理チャンバ内で支持されねばならない。ウェーハは、通常、チャンバ内で複数の支持ピン（通常はクォーツ）、又はガードリング（通常、ウェーハ材料に似た半導体材料で形成される）によって支持される。熱処理中、複数支持ピン間の物理的接触又はリングが、ウェーハ内に熱勾配を生じさせるため、ウェーハの結晶格子又はウェーハ内のデバイスが損傷を受ける。このため、多くの通常のシステム内ではピン又はガードリングが、半導体チップの製造に使用されない狭い「除外帯域」又は廃棄帯域の境界内で、ウェーハ外縁のところでだけウェーハに接触する。この除外帯域は、ウェーハの外周縁部から僅かの距離（例えば３ｍｍ）だけ半径方向内方へ延在している。
【０００３】
しかし、少なくとも幾つかの従来システムの支持ピンは、この除外区域とは別の箇所でウェーハに接触する。例えば或る従来システムでは、ウェーハ中心からウェーハ半径の約３分の２ほど離れた箇所でウェーハに接触する接触ピンが採用されている。したがって、ウェーハの支持に除外帯域を利用することは、多くの使用事例で有用とはいえ、不可欠であるとは見られない。
半導体チップのデバイスの寸法や性能に対する要求は、厳しさが増す一方であり、その結果、新しい熱処理方法が現れ、従来の熱処理方法は変更されて、進んだ要求を満足させようと試みている。しかし、半導体チップの従来式の支持方法は、新たに現れたこれらの熱処理方法を具体的に使用する場合には、もはや適当ではないだろう。
【０００４】
そうした新たに現れた熱処理方法の幾つかは、２００３年７月１５日付けでカムほかに交付された共同所有米国特許第６，５９４，４４６号、２００２年８月１日付けで公告された共同所有米国特許出願番号第１０／００５，１８６号（公告番号ＵＳ  ２００２／０１０２０９８）に開示されている。これら双方は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものである。該方法の１つは、ウェーハ全体への熱伝導時間より遅い速度で、ウェーハを中間温度まで予熱し、それによって全ウェーハを比較的一様に中間温度まで加熱する、というものである。この予熱段階は、アーク・ランプでウェーハの背面、つまり基板側を照射して、例えば１００°Ｃ毎秒−４００°Ｃ毎秒のランプ速度でウェーハを加熱することで達せられよう。予熱段階に続いて、ウェーハの表側、つまりデバイス側が、ウェーハ全体への熱伝導時間よりはるかに急速度で事実上、より高温のアニール温度へと急熱されることで、ウェーハの表側の表面だけが最終アニール温度まで熱せられる一方、ウェーハの大部分は、より低温の中間温度のままにされる。
【０００５】
この作業は、例えば比較的短い、例えば１ミリ秒程度の持続時間だけ、フラッシュ・ランプからの強力なフラッシュに表面を曝露することで行われる。ウェーハの、より低温の大部分は、次いで冷却用放熱体として機能し、表面の急冷を容易にする。
別のアニール方法は、予熱をかならずしも必要とせず、ウェーハのデバイス側表面を、例えばエキシマレーザ又はマイクロウエーブパルスを使用して急熱する作業を含む一方、ウェーハの大部分は、はるかに低温のまま残す、というものである。この方法の一変化形は、工作物の表面を横切ってレーザ線を走査することで、レーザ線に覆われた工作物区域が走査につれて急熱される、というものである。
しかし、本発明人は、前記アニール方法を具体的に実施した場合、事前には発見又は察知されなかった特別な問題や困難が生じる可能性を発見した。特に、本発明人は、従来の工作物支持方法が、前記アニール方法の幾つかの使用事例には、後で詳述するように、不適であることを発見した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、工作物支持の改良方法及び改良システムが必要である。また、後述される難点に対する対処を補助する、工作物の改良熱処理方法が必要とされる。
前述のアニール方法は、ウェーハのデバイス側をウェーハの残りの部分より事実上高温に急熱するというものだが、この方法では、ウェーハのデバイス側が残りの部分より急速に熱膨張させられる。本発明人は、デバイス側温度と残りの部分の温度との温度差の大きさに応じて、「熱による弓そり」が生じる傾向があり、それによって、正常時には平面的なウェーハがドーム形に変形し、ウェーハの中心が、急激にウェーハ縁部区域に対して急上昇する傾向があることを発見した。このドーム形状は、ウェーハの応力が最小化される形状であり、デバイス側と残りの部分との間の温度勾配の結果である熱応力が最小化される。
【０００７】
しかしながら、ウェーハのデバイス側が極端に急熱されるために（例えば１ミリ秒のフラッシュ。これは、ウェーハの通常の熱伝導時間より、はるかに速い）、ウェーハの変形は、ウェーハ縁部が、チャンバ内でウェーハを支持する支持ピンに対して大きい下向き力を加えるのに十分なほど急速に発生する。従来の支持ピンは、通常、剛性なので、結果的に発生するピンとウェーハ縁部との間の反動力でウェーハが損傷することがある。この反動力は、またウェーハ自体を支持ピンから垂直方向に飛び上がらせ、その結果、ウェーハが落下するさいピンに衝突することで更に損傷されることがある。また、従来式の支持ピンは、そうした力に耐えるようには設計されていないので、折れる傾向があり、その結果、ウェーハはチャンバ内に落下して、損傷するか破壊されるかする。加えて、熱によるこの弓そりが生じる速度が急速であるため、ウェーハの異なる複数区域に加わる初速によって、ウェーハは、最小応力平衡となるドーム形状の度を越え、振動を生じがちであり、その結果、付加的な応力が加わり、ウェーハ損傷の可能性が生じる。
【０００８】
このような熱に誘発される工作物の運動の大きさは、温度の飛躍の大きさに比例して、つまり加熱によりウェーハ全体が達する中間温度と、デバイス側のみがはるかに急速に達する温度との差に比例して、増大する。したがって、剛性の固定ピン又はリングを使用している従来型の支持システムを使用する場合には、ウェーハの損傷又は破壊なしに達せられる温度飛躍の大きさには、望ましくない制限が加えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記の必要性に答えるべく、本発明の第１の観点にしたがって、工作物を支持する方法を提供するものである。本発明の方法は、工作物を支持する作業を含む一方、熱に誘発される工作物の運動が許容されるようにする作業を含むものである。熱により誘発される運動を阻止することを試みるより、むしろ許容することによって、工作物は自然に応力が最小となるように変形でき、それによって、工作物の応力が低減されるのが好ましい。同時に、この熱による運動が許容される間、工作物の支持を継続することにより、工作物は目標区域に保持される。
支持には、支持部材の可動接触部を工作物と接触させる作業が含まれよう。該接触部は、熱に誘発される工作物の運動を許容するように可動である一方、工作物を支持する。
本発明の１つの重要な適用事例では、工作物に半導体ウェーハが含まれる。したがって、接触は、支持部材の可動接触部を半導体ウェーハと接触させる作業を含むことができ、それによって熱に誘発されるウェーハの運動が許容される一方、ウェーハの支持が継続される。
【００１０】
本発明の方法には、熱に誘発される工作物の運動に応答して、自動的に接触部の動きが許容されるようにする作業が含まれよう。
熱に誘発される運動を許容する作業には、工作物内の応力を最小化するように接触部の動きを許容する作業を含まれる一方、ウェーハを熱に誘発される運動時に支持する作業が含まれよう。
熱に誘発される運動を許容する作業には、工作物の外側区域の運動を許容する作業が含まれる一方、目標範囲内に工作物の質量中心を保持する作業が含まれよう。保持には、工作物の質量中心の運動を最小化する作業が含まれよう。
熱に誘発される工作物の運動を許容する作業には、熱による工作物の弓そりを許容する作業が含まれよう。あるいはまた、この作業には、例えば、熱による工作物の曲げを許容する作業が含まれよう。
【００１１】
接触させる作業には、剛性可動支持部材の一部を接触部として、工作物に接触させる作業が含まれよう。
該支持部材は、たわみ可能で、拘束部と非拘束部とを有することができ、その場合、接触には非拘束部を工作物と接触させることが含まれよう。
接触させる作業には、支持部材の可動接触部を工作物と弾性接触させる作業が含まれよう。好ましくは、これらの実施例では、熱による工作物の弓そりが生じた場合、工作物外縁が、弾性接触した可動接触部上に押し下げられる結果、接触部が工作物外縁と共に下降し、工作物が元の形状に復するにつれて、工作物外縁と共に弾性的に上昇する。この弾性的な支持により、工作物は熱による弓そりを許容され、それによって、内部応力が低減される一方、弓そり運動の開始時に接触部からウェーハが飛び上がる傾向が低減又は除去される。
【００１２】
接触させる作業には、複数の各支持部材の複数可動接触部を工作物と接触させる作業が含まれよう。例えば、接触には、少なくとも３つの各支持部材の少なくとも３つの可動接触部を工作物と接触させる作業が含まれよう。同じように、接触には、少なくとも４つの各支持部材の少なくとも４つの可動接触部を工作物と接触させる作業が含まれよう。
この方法には、更に工作物の振動を抑制する作業が含まれよう。抑制する作業には、工作物の少なくとも１つの自然振動を抑制する作業が含まれよう。これには、例えば、工作物の第２自然振動モードを抑制する作業が含まれるか、又は工作物の第１自然振動モードを抑制する作業が含まれよう。
抑制する作業には、工作物からの運動エネルギーを吸収する作業が含まれよう。
【００１３】
接触させる作業には、複数の各支持ピンの複数先端を工作物と接触させる作業が含まれよう。この作業には、支持ピンの先端を工作物の外周帯域と接触させる作業が含まれよう。その場合、この方法には、更に、工作物外周帯域の熱に誘発される運動に応答する支持ピン先端の動きを自動式に許容する作業が含まれる。
接触する作業には、可動接触部の各々を工作物と弾性接触させる作業が含まれよう。この作業には、熱に誘発される工作物の運動の間に、各接触部が工作物との接触を維持するのに役立つように、支持部材の各々に力を加える作業が含まれよう。
力を加える作業には、支持部材の各々にトルクを加える作業が含まれよう。トルクを加える作業には、支持部材の揺動点と接触部との間に位置する、各支持部材上の一箇所に上向き力を加える作業が含まれよう。あるいはまた、トルクを加える作業には、各支持部材上の１箇所に下向き力を加える作業が含まれ、それにより、支持部材の揺動点が、前記１箇所と接触部との間に位置するようにされる。
力を加える作業には、支持部材の各々に第１と第２の逆のトルクが加わるように第１と第２の力を加える作業が含まれ、該第２トルクは、支持部材が平衡位置を越えるのに抗する働きをする。
【００１４】
力を加える作業には、ばね力を加えることが含まれよう。この作業には、支持部材の各々に結合されたばねによる力を加える作業が含まれよう。例えば、それには、支持部材の各々に結合された定力ばねにより一定の力を加える作業が含まれよう。
接触させる作業には、工作物を照射加熱可能な少なくとも幾つかの照射波長を透過可能な材料を含む複数の各支持ピンの複数先端を、工作物と接触させる作業が含まれよう。したがって、例えば、接触させる作業には、光透過性材料を含む複数の各支持ピンの複数先端を、工作物と接触させる作業が含まれよう。
接触させる作業には、クォーツを含む複数の各支持ピンの複数先端を、工作物と接触させる作業が含まれよう。あるいはまた、支持ピンは、サファイア製又は金属製でよい。例えば支持ピンは、例えばタングステン製でよい。
【００１５】
接触させる作業には、複数の各支持ピンの複数被覆先端を工作物と接触させる作業が含まれよう。この作業には、例えば複数の各支持ピンの複数窒化タングステン被覆先端を工作物と接触させる作業が含まれよう。あるいはまた、該先端は、例えば炭化タングステン被覆でもよい。
接触させる作業には、複数の各支持ピンの複数の滑らかな表面にされた先端を工作物と接触させる作業が含まれよう。好ましくは、この滑らかな表面にされた先端は、支持ピンと工作物との間の摩擦を低減するのに役立つ。このことは、また、工作物に掻き傷が付けられる可能性を低減し、それによって粒子による汚染又は工作物表面の好ましくないざらつきが防止される。この滑らかな表面にされた先端は、例えば、溶融加工、研磨、被覆いずれかの処理を施した先端でよい。
【００１６】
本発明による方法には、更に熱に誘発される工作物の運動に応答して、可動接触部を動かす作業が含まれよう。可動接触部を動かす作業には、支持部材を動かす作業が含まれよう。この作業には、支持部材の各々に対して、支持部材に接続されたアクチュエータに電流を印加する作業が含まれよう。電流の印加には、支持部材に接続されたボイスコイル・アクチュエータへの電流印加が含まれよう。あるいはまた、そのことには、支持部材に接続されたリニア・サーボアクチュエータ又は圧電アクチュエータへの電流印加が含まれよう。
本方法には、更に、アクチュエータの可動部材の線形運動を支持部材の弓なり運動へ変換する作業が含まれよう。
【００１７】
動かす作業には、工作物重量と、複数支持部材の複数接触部によって工作物に加えられる上向き力との差を最小化するために、複数支持部材の位置を調節する作業が含まれよう。この実施例の場合、支持部材により工作物に加えられる上向き力は、工作物に対して下向きに作用する重力と平衡するのにほぼ十分であるのが好ましく、明らかにそれ以上の力は好ましくない。こうすることで、更に工作物が飛び上がる傾向が低減される。
動かす作業には、工作物の重量と、支持部材の接触部により工作物に加えられる上向き力との差を目標範囲内に維持するように、支持部材の位置を調節する作業が含まれよう。
熱に誘発される運動に応答して接触部を動かす作業には、熱に誘発される運動の予測値に応答して支持部材を動かす作業が含まれよう。
【００１８】
あるいはまた、熱に誘発される運動に応答して接触部を動かす作業には、熱に誘発される運動の検出パラメータに応答して支持部材を動かす作業が含まれよう。
したがって、この方法には、更に熱に誘発される工作物の運動を検出する作業が含まれよう。検出する作業には、工作物の運動により支持部材の接触部に加えられる力から結果する電流を、複数支持部材の各１つに接続された複数アクチュエータの各々から検出する作業が含まれよう。
接触部を動かす作業には、アクチュエータの各々に電流を印加する作業が含まれよう。
電流を検出する作業には、支持部材の各１つに接続された複数ボイスコイル各々の電流を検出する作業が含まれ、かつ接触部を動かす作業には、ボイスコイル・アクチュエータへ電流を印加する作業が含まれよう。
【００１９】
電流を検出する作業には、各アクチュエータごとに、目標電流レベルからの電流の偏差を検出する作業が含まれ、かつまた接触部を動かす作業には、各支持部材ごとに、偏差を最小化するように支持部材の位置を調節する作業が含まれよう。偏差を検出する作業には、アクチュエータと連絡を有するプロセッサ回路での偏差を検出する作業が含まれよう。
接触させる作業には、複数の各第１支持部材の複数の第１可動接触部を、工作物の下面と接触させる作業と、複数の各第２支持部材の複数の第２接触部を、工作物の上面と接触させる作業とが含まれよう。この作業には、第１と第２の複数接触部を、工作物の外周帯域で、工作物の下面と上面と接触させる作業が含まれよう。
【００２０】
動かす作業には、工作物と接触部との間に加わる力を最小化するために、接触部を動かす作業が含まれよう。例えば、動かす作業には、工作物重量と、複数第１接触部・工作物間に加わる力との差を最小化するために、工作物下面と接触した複数の各第１支持部材の複数第１接触部を動かす作業が含まれよう。同じように、動かす作業には、工作物・複数第２接触部間に加わる力を最小化するために、工作物上面と接触した複数第２支持部材の複数第２接触部を動かす作業が含まれよう。
【００２１】
所望とあれば、受動式／能動式の組み合わせ方法を採用してもよい。例えば、接触させる作業は、支持部材の接触部を工作物と弾性接触させる作業を含み、動かす作業は、熱に誘発される運動に応答して支持部材を動かす作業を含むことができる。弾性接触させる作業には、接触部が工作物との接触を維持するのに役立つように、支持部材の各揺動点を中心として支持部材にトルクを加える作業が含まれ、動かす作業には、支持部材の揺動点を動かす作業が含まれよう。トルクを加える作業には、支持部材揺動点とは異なる箇所で支持部材にばね力を加える作業が含まれ、動かす作業には、支持部材を動かすために複数支持部材に接続された複数アクチュエータに電流を印加する作業が含まれよう。複数支持部材は、複数の可とう性支持部材を含み、各々が拘束部と非拘束部とを有している。その場合、弾性接触させる作業には、可とう性支持部材の非拘束部を工作物と弾性接触させる作業が含まれ、動かす作業には、支持部材の拘束部を動かす作業が含まれよう。動かす作業には、複数拘束部に接続された複数アクチュエータに電力を印加する作業が含まれよう。
【００２２】
より一般的にいえば、複数支持部材は、複数の可とう性支持部材を含み、各々が非拘束部と拘束部とを有し、複数可動接触部を接触させる作業には、可とう性支持部材の非拘束部を工作物と接触させる作業が含まれよう。
複数の可とう性支持部材は、複数ファイバを含んでいてよく、接触させる作業には、ファイバの非拘束部を工作物と接触させる作業が含まれよう。例えば、可とう性支持部材は、光ファイバ、例えばクォーツ・ファイバ又はサファイア・ファイバを含むことができる。
この方法には、更に、可とう性支持部材の拘束部の各々を拘束する作業が含まれよう。
拘束する作業には、工作物外周を取り囲んで配置された複数拘束体内に拘束部を拘束する作業が含まれよう。
【００２３】
複数拘束体は、可とう性支持部材の数より少数の拘束部材から成ることができ、かつまた拘束する作業には、拘束部材の各々内に可とう性支持部材の２つ以上を拘束する作業が含まれよう。この作業には、拘束部材の各々内に、概して互いに平行な可とう性支持部材の２つ以上を拘束する作業が含まれよう。あるいはまた、この作業には、概して互いに末広がりになる可とう性支持部材の２つ以上を拘束する作業が含まれよう。
あるいはまた、複数拘束部材は、可とう性支持部材の数と等しい数の拘束部材から成ることができ、その場合には、拘束する作業には、拘束部の各々を拘束部材の各対応拘束部材内に拘束する作業が含まれよう。
接触させる作業には、熱に誘発される工作物の運動の間、工作物との接触を維持するのに非拘束部の各々が役立つように、拘束部材の各々に力を加える作業が含まれよう。力を加える作業は、トルクを加える作業を含むことができる。この作業には、ばね力を加えることが含まれよう。
【００２４】
接触させる作業には、接触部の各々を工作物平面に対して１０−８０度の角度で工作物下面と接触させる作業が含まれよう。より詳しく言えば、前記角度には、工作物平面に対して１５−３５度の角度が含まれよう。さらに詳しく言えば、前記角度には、工作物平面に対し２５度の角度が含まれよう。
可とう性支持部材の各々には、その一端に拘束部が含まれ、拘束する作業には、非拘束部が工作物の中心区域へ向かって内方へ延びるように拘束部を拘束する作業が含まれよう。
非拘束部の各々の内方先端は、工作物外縁より内方へ延びるようにでき、接触させる作業には、拘束部・内方先端間の非拘束部に沿った中間点を、工作物外縁に接触させる作業が含まれよう。
【００２５】
拘束する作業には、工作物を取り囲む工作物平面板内に拘束部を拘束する作業が含まれよう。拘束する作業にはクランプする作業が含まれよう。
拘束部の各々を拘束する作業には、工作物平面板に拘束部を取り付ける作業が含まれ、これにより非拘束部は、工作物平面板内に形成された工作物支持開口内へ突入し工作物に向かって内方へ延在する。
拘束する作業には、概して水平方向に拘束部を拘束する作業が含まれ、これにより非拘束部は工作物中心区域へ向かって内方へ概して水平に延在する一方、下方へたわむようにされる。
接触させる作業には、非拘束部を工作物外縁と接触させる作業が含まれよう。この作業には、工作物平面に対し下方へ約１０度未満の角度で工作物外縁と非拘束部を接触させる作業が含まれよう。
【００２６】
複数の可とう性支持部材は、複数の細長の可とう性支持部材が含むことができる。複数の細長可とう性支持部材は、少なくとも２０の細長の可とう性支持部材を含むことができ、かつ拘束する作業には、少なくとも２０の細長の可とう性支持部材を、工作物平面板内に拘束する作業が含まれよう。同じように、複数の細長可とう性支持部材は、少なくとも５０の細長の可とう性支持部材を含むことができ、かつ拘束する作業には、少なくとも５０の細長の可とう性支持部材を、工作物平面板内に拘束する作業が含まれよう。
可とう性支持部材の各々は、間に非拘束部が形成される支持部材両端に第１と第２の拘束部を含み、かつまた拘束する作業には、間の曲線状径路内を非拘束部が延びるように、間隔をおいて設けられた第１と第２の拘束部を拘束する作業が含まれよう。
【００２７】
拘束する作業には、非拘束部が、第１拘束部から工作物へ向かって上方かつ内方へ工作物と接触する区域まで曲線状径路に沿って延びるように、そしてまた接触区域から下方かつ外方へ第２拘束部まで延びるように、第１と第２の拘束部を拘束する作業が含まれよう。
拘束する作業には、第１と第２の拘束部を拘束する作業が含まれ、そのさい接触区域での非拘束部に対する接線が、接触区域近くでの工作物外周に対する接線と事実上平行となるように、非拘束部を曲線状径路に沿って延在させるようにする。
あるいはまた、拘束する作業が、第１と第２の拘束部を拘束する作業を含み、そのさい接触区域での非拘束部に対する接線が工作物の中心へ向かって半径方向内方へ延びるように、非拘束部を湾曲径路にそって延在させるようにする。
【００２８】
さらに別の形式として、拘束する作業は、また第１と第２の拘束部を拘束する作業を含むが、この場合は、工作物平面下の第１拘束部から延びて、工作物下面に接触する概してループ形状の第１径路部分と、工作物外縁と工作物平面板内縁との間に延びる概してループ状の第２径路部分と、工作物平面上方へ延びて、工作物上面に接触する概してループ状の第３径路部分とが形成されるように、非拘束部を曲線状径路に沿って延ばし、かつ該湾曲径路が、第２拘束部のところで終わるようにされる。
この方法は、更に、第２拘束部を引込めることにより、概してループ状の第３径路を、工作物上面の上方に形成される体積外へ移動させる作業を含むことができる。
拘束する作業には、拘束部の運動を阻止するために、第１と第２の拘束部を固定する作業が含まれよう。
【００２９】
拘束する作業には、第１と第２の拘束部の少なくとも１つを引込め可能に拘束する作業が含まれよう。この方法は、更に、第１と第２の拘束部の少なくとも１つを引込めて、非拘束部を効果的に短縮する作業を含むことができる。逆に、この方法は、更に第１と第２の拘束部の少なくとも１つを伸長することで、非拘束部を効果的に延長する作業を含むことができる。
前記複数の可とう性支持部材には、第１と第２の複数の可とう性支持部材が含まれ、複数の可動接触部を接触させる作業には、複数の第１可とう性支持部材の非拘束部を、工作物の下面と接触させ、複数の第２可とう性複数支持部材の非拘束部を、工作物の上面と接触させる作業が含まれよう。
【００３０】
本方法は、更に、工作物を横方向に支持する作業を含むことができる。横方向支持には、工作物外縁に対し各位置に複数横支持部材を位置決めする作業が含まれよう。位置決めには、複数横支持部材を工作物外縁と弾性接触させる作業が含まれよう。
位置決めには、各位置に複数の可とう性ファイバを位置決めする作業が含まれよう。この作業には、可とう性ファイバを、工作物平面に対し事実上直角の角度で位置決めする作業が含まれよう。
接触させる作業と横方向に支持する作業には、支持部材の垂直支持接触部を工作物下面と接触させ、支持部材の横支持接触部を工作物外縁と接触させる作業が含まれよう。
【００３１】
接触させる作業と横方向に支持する作業には、複数の各支持部材の垂直と横の複数支持接触部を、工作物と接触させる作業が含まれよう。接触させる作業と横方向に支持する作業には、垂直と横の支持接触部を、工作物と弾性接触させる作業が含まれよう。接触させる作業と横方向に支持する作業には、垂直と横の支持接触部として可とう性接触部を接触させる作業が含まれよう。接触させる作業と横方向に支持する作業には、垂直と横の支持接触部として第１と第２のファイバを工作物と接触させる作業が含まれよう。
位置決めする作業には、複数光ファイバの位置決めが含まれよう。同じく、位置決めする作業には、例えば複数のクォーツ・ファイバ又はサファイア・ファイバを位置決めする作業が含まれよう。
【００３２】
本発明の別の観点によれば、工作物の熱処理の方法が得られる。この方法は、工作物表面を工作物の残りの大部分に対し加熱する作業を含み、それによって熱に誘発される運動が工作物に生じることができる。加熱する作業には、工作物表面を照射する作業が含まれよう。照射する作業には、工作物の熱伝導時間より短時間だけ表面を照射することで、表面を工作物の残りの部分の温度より高温に加熱する作業が含まれよう。照射する作業には、例えば、表面を約１ミリ秒未満の持続時間にわたり照射する作業が含まれよう。
【００３３】
照射する作業には、工作物の熱伝導時間以下の第１持続時間にわたり工作物表面を照射することで、表面を工作物の残りの部分より高い中間温度に加熱する作業が含まれよう。照射する作業には、次に、工作物の熱伝導時間以下の第２持続時間にわたり表面を照射することで、中間温度より高い目標温度まで表面を加熱する作業が含まれよう。その場合、第２持続時間は、熱による工作物の少なくとも幾らかの弓そりを許容するのに十分な、第１持続時間に続く時間間隔内に開始される。好ましくは、この方法は、第１持続時間の照射の結果生じる工作物の熱による初期の弓そりの大きさを低減するのに役立ち、続く第２持続時間の照射は、工作物の振動抑制に役立つ。
【００３４】
照射する作業には、第１持続時間より第２持続時間に工作物表面により大きい半径方向エネルギーを与える作業が含まれよう。
照射する作業には、第１持続時間の終わりに続く数ミリ秒以内に第２持続時間を開始することが含まれよう。
照射する作業には、工作物熱伝導時間より短い時間間隔にわたり、かつまた少なくとも幾らかの工作物の弓そりが許容されるのに十分な長さの時間間隔にわたり、工作物表面を連続的に照射する作業が含まれよう。連続的な照射には、前記時間間隔の間に照射強度を変更させる作業が含まれよう。照射強度の変更には、前記時間間隔の前半部より後半部に、より高い強度で表面を照射する作業が含まれよう。好ましくは、前記方法は、熱による工作物の弓そりの大きさを低減し、工作物の続く振動を抑制するのに役立つ。
照射する作業には、フラッシュ・ランプにより表面を照射する作業が含まれよう。
【００３５】
好ましくは前記熱処理方法は、表面加熱段階の迅速度に応じて、熱による工作物の弓そりを温度上昇自体より十分に遅くできるという本発明人の知見を利用することによって、工作物の熱応力を低減し、かつ振動を抑制するのに役立ち得る。例えば１つの特定の場合、すなわち、第１持続時間の照射が、約１ミリ秒持続する加熱フラッシュによって達せられる場合、照射された表面のピーク温度は、フラッシュ（ｔ＝１ｍｓ）の終わりとほぼ同時に生じた。しかし、その時点では、ウェーハは、ちょうど熱による弓そりを開始したばかりで、したがって、弓そりの最大振幅のうちの比較的小パーセンテージに達しているに過ぎなかった。熱による弓そりの最大振幅には、ほぼ４ミリ秒後にウェーハがその平衡形状を越えた時点まで達しなかった。少し後、すなわち約ｔ＝６ｍｓ後に、ウェーハは、まだかなり弓そり状態だったが、かなりの復元速度で平らな形状に戻りつつあった。
【００３６】
本発明の既述の観点の１実施例によれば、ウェーハのデバイス側は、第２の照射フラッシュで熱による弓そりが発生するだけの時間にわたり第２照明フラッシュにさらされる一方、その間、第１フラッシュにより既に熱による弓そりを生じていたウェーハは、その平らな形状に復しつつある。第２フラッシュの熱による弓そりで発生したウェーハ内の応力は、ウェーハが既に第１フラッシュの熱で弓そりを生じているため、減少する。また、ウェーハは、平らな形状へ復元しようとするので、第２フラッシュによる弓そりは、ウェーハ復元速度と逆方向に作用する。このため、第２フラッシュによる弓そりは、第１フラッシュによる残留振動を抑制するのに役立つ。この急速に連続する２つのフラッシュ加熱段階の組み合わせにより、比較的高いピーク温度が達せられる一方、ウェーハの残留振動が低減される。別の形式の連続照射を使用しても、同じような利点が得られよう。
この熱処理方法は、本明細書に説明される支持方法やシステムと組み合わせて使用できるが、また所望とあれば、別個に使用することもできる。
【００３７】
本発明の別の観点によれば、工作物を支持する装置が得られる。この装置は、工作物を支持するように構成された支持システムを含む一方、熱に誘発される工作物の運動を許容する。例示した支持システムの多くの部材を、以下で本発明の実施例について詳細に説明する。
本発明の別の観点によれば、工作物を支持する装置が得られる。この装置は、工作物を支持する手段と、熱に誘発される工作物の運動を許容する一方、工作物を支持する手段とを含んでいる。
本発明の別の観点によれば、熱に誘発される工作物の運動を許容する一方、工作物がシステムにより支持されるように、工作物支持システムの制御をプロセッサ回路に指示する命令コードを記憶するコンピュータ読み出し可能な媒体が得られる。この命令コードには、熱に誘発される工作物の運動に応じて、工作物と接触した支持システムの支持部材可動接触部を動かすことをプロセッサ回路に命令するコードが含まれよう。
【００３８】
本発明の別の観点によれば、通信媒体又は搬送波のうちの少なくとも一方に具体化された信号が得られ、この信号が、熱に誘発される工作物の運動を許容する一方、工作物がシステムにより支持され続けるように支持システムを制御することをプロセッサ回路に命令するコード・セグメントを含んでいる。このコード・セグメントは、熱に誘発される工作物の運動に応答して、工作物と接触した支持システムの支持部材可動接触部を動かすことをプロセッサ回路に命令するためのコード・セグメントが含まれよう。
本発明の別の観点によれば、コンピュータ・プログラムを含むコード手段が得られ、該コード手段がプロセッサ回路によって実施されることで、本明細書で説明する方法を実施するための工作物支持システムが制御される。同じように、本発明の別の観点により、コードの搬送波によるコンピュータ・プログラムが得られ、該コードがプロセッサ回路により実施されることで、本明細書に説明する方法を実施するための工作物支持システムが制御される。
【実施例１】
【００３９】
本発明のこのほかの観点及び特徴は、当業者には、以下で添付図面と関連して行う本発明の実施例の説明によって明らかになるだろう。
図１−図４を参照すると、図１には、本発明の第１実施例による工作物支持装置の全体が示されている。この実施例では、装置が、工作物を支持する一方、熱に誘発される工作物の運動を許容するように構成された支持システム２０を含んでいる。
この実施例では、支持システム２０が、全体を符号２１で示された支持器を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、支持器２１が、工作物と接触可能な支持部材２２を含んでいる。さらに詳しく言えば、この実施例では、支持部材２２が、図３に示した可動接触部５２を有し、該接触部は、工作物２４と接触可能であり、かつ熱に誘発される工作物の運動を許容できるように可動である一方、工作物を支持している。
【００４０】
この実施例では、支持部材２２の可動接触部５２は支持部材２２の先端をなしている。この実施例では、支持部材２２は剛性であり、可動接触部５２は、詳しくは後述するが、揺動運動可能である支持部材２２によって動かされる。しかし、あるいはまた、可動接触部５２は、他の形式で、例えば本明細書で説明される別の実施例に関連して説明するような形式で動かすこともできよう。
この実施例では、工作物２４は、半導体ウェーハを含み、可動接触部５２は、半導体ウェーハと接触して、熱に誘発されるウェーハの運動を許容する一方、ウェーハを支持する。より詳しく言えば、この実施例では、半導体ウェーハは、表側、つまりデバイス側２６と、裏側、つまり基板側２８とを有している。
【００４１】
この実施例では、支持システム２０が、複数の各支持部材２２の複数可動接触部５２を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、工作物２４、すなわち半導体ウェーハが、支持器２１及び複数の類似の支持器（図１には図示せず）、例えば図４の符号３２，３４で示したような支持器で、工作物平面板３０内に支持される。好ましくは、複数の可動接触部は少なくとも３個の各支持部材の少なくとも３個の可動接触部を含むことで、安定的な工作物の支持が得られる。より好ましくは、複数接触部は、少なくとも４個の各支持部材の少なくとも４個の可動接触部を有することで、支持部材の１個が折れたり故障したりした場合にも適正に機能し、工作物の安定的な支持が維持される。
【００４２】
支持部材は多いほうが安定性は高くなるが、同時に、可動接触部全体の質量は最小化するのが好ましい。この点で、工作物が高強度の照射フラッシュによる熱処理を受ける半導体ウェーハを含むこの実施例では、支持システムは、ウェーハの自由運動が許容されるように設計され、かつフラッシュ時のウェーハの応力が低減される一方、フラッシュ後の振動が二次的に減衰されるように設計されている。これを達成するには、支持部材からウェーハに作用する反動力が最小化されるのが望ましい。この実施例では、このことが、最小質量の可動接触部を使用することで達せられる一方、別の実施例では、反動力が別の形式で、例えば支持部材を能動的に動かすことで最小化される。
この実施例では、各支持部材２２が支持ピンを含んでいる。したがって、この実施例では、複数支持部材２２の複数可動接触部５２が、複数の各支持ピンの複数先端を含んでいる。
【００４３】
この実施例では、複数支持ピンが、少なくとも数照射波長を透過可能な材料を含み、それらの波長で工作物２４を照射加熱することができる。したがって、この実施例では、複数支持ピンが光透過性材料を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、支持ピンがクォーツ製支持ピンを含んでいる。その点について言えば、クォーツは、この実施例（工作物が、照射で加熱される半導体ウェーハ）の支持ピン用の材料として特に適している。なぜなら熱伝導率が低く、透明性があり、非汚染的な性質を有し、熱安定性がよく、剛性だからである。あるいはまた、他の材料も類似の用途には適していようから、支持ピンは、例えばサファイア、亜硝酸ケイ素（ｓｉｌｉｃｎ  ｎｉｔｒｉｔｅ）、炭化ケイ素でもよい。あるいはまた、手近な用途上の要求に応じて他の材料に代えてもよい。
【００４４】
この実施例では、支持部材２２の可動接触部５２の各々が工作物５２と弾性接触可能である。これを達成するために、この実施例では、支持システム２０が、更に、複数支持部材２２に接続された複数の加力器を含み、支持部材に力を加えることで、熱に誘発された工作物の運動時に、接触部５２が工作物２４との接触を維持するのに役立つ。より詳しく言えば、詳しくは後述するが、加力器の各々が支持部材２２の各１個に結合されたばね４８を含んでいる。
これを達成するために、この実施例では、工作物平面板３０が支持器２１の支持部材ハウジング３６に結合され、支持器には支持部材２２が揺動可能に結合されている。工作物平面板３０は、またばね組み立て体３８に結合され、ばね組み立て体は、支持部材２２が結合されているばね４８を含んでいる。
【００４５】
図３を見ると、支持器２１が詳細に示されている。この実施例では、支持部材２２が支持部材ハウジング３６に揺動可能に結合されている。これを実現するために、この実施例ではステンレス鋼製だぼピンを含む揺動ピン４０が、支持部材ハウジング３６の両側の内壁に結合され、支持部材２２の一端に形成された穴を貫通して延在している。
この実施例では、ばね組み立て体３８は、ばねドラム４２を含み、該ばねドラムには、この実施例ではテフロン（登録商標）も含まれる。あるいはまた、別の材料、例えばステンレス鋼で代替することもできる。ばねドラム４２は、ばねドラムハウジング４４内に収容され、ばね保持ブラケット４６によって工作物平面板３０に取り付けられている。羽ドラム４２は、ばね４８の取り付けに使用され、ばね４８には、この実施例では定力ばねが含まれる。
この実施例では、加力器、より詳しく言えば、支持部材２２に結合されたばね４８は、トルク作用器として働く。これを達成するために、この実施例では、ばね４８はリンク５０に結合され、リンク５０は、この実施例ではステンレス鋼で形成されている。リンク５０は、支持部材２２の揺動中心点（揺動ピン４０の位置）と、支持部材２２が工作物２４に接触する接触部５２との間に位置する支持部材上の一箇所で、支持部材２２に揺動可能に結合されている。したがって、トルク作用器、より詳しく言えばばね４８は、リンク５０が支持部材２２に結合されている箇所に上向き力を加える。ばね４８により加えられる定力と、支持器２１と同様の別の支持器の定力ばねにより供給される力とは、支持部材により工作物に加えられる定常累積上向き力が、工作物に加わる重力の下向き力と平衡するように選択される。
【００４６】
この実施例では、支持部材２２の可動接触部５２は、支持ピンの先端を含み、工作物２４の下側、つまり基板側２８に接触して工作物を支持する。より詳しく言えば、この実施例では、支持ピンの先端は工作物外周帯域と接触可能であり、より詳しく言えば、半導体チップの製造には使用されない外側「除外帯域」又は廃棄帯域と接触可能である。この実施例では、工作物２４は、１５０ｍｍ半径のシリコン半導体ウェーハであり、外側除外帯域は、工作物外縁から半径方向内方へ３ｍｍだけ延びている（すなわちｒ＝１４７ｍｍ〜ｒ＝１５０ｍｍ）。したがって、支持部材２２の可動接触部５２と工作物の基板側２８との物理的接触で、もしかすると熱処理中に高い局所的な温度勾配等の有害な効果が生じるかもしれないという程度であり、この局所的な温度勾配が、デバイス側２６に形成されるデバイスを損傷することは、ほとんどありえない。
【００４７】
図４を見ると、この実施例では、支持器２１及び他の同様の支持器（例えば支持器３２，３４）が、熱処理チャンバ６０内で工作物２４の支持に使用されている。より詳しく言えば、この実施例では、チャンバ６０は、既出の米国特許出願２００２／０１０２０９８に開示された、工作物２４のデバイス側２６のアニール用熱処理チャンバに類似している。この実施例では、工作物平面板３０は、支持器２１及び同様の支持器３２，３４を含み、チャンバ６０の中央区域に取り付けられている。
この実施例では、熱処理チャンバ６０は、工作物の表面を工作物の残部に対し加熱するように構成された加熱システムを含み、この加熱の結果、熱に誘発される工作物の運動を発生させることになる。より詳しく言えば、この実施例では、加熱システムが、工作物表面を照射するように構成された照射システムを含んでいる。この実施例では、この照射システムが予熱器６２と加熱器６４とを含んでいる。
【００４８】
予熱器６２は、例えば単個アーク・ランプ又は配列アーク・ランプを含むことができ、水冷式クォーツ窓６３を通して工作物を照射し、工作物全体への熱伝導時間より遅い速度で中間温度まで工作物を予熱し、それによって、工作物全体が、比較的一様に中間温度まで加熱される。例えば予熱器は、６００°Ｃ〜１２５０°Ｃの中間温度まで２５０°Ｃ毎秒〜４００°Ｃ毎秒の速度で工作物を予熱できる。
予熱段階に続いて、照射システムは、より詳しく言えば加熱器６４は、工作物２４の熱伝導時間より短い時間にわたり、表面（この場合はデバイス側２６）を照射して、工作物の残部より高温で表面を加熱するように構成されている。言い換えると、加熱器６４は、工作物のデバイス側２６をウェーハ全体の熱伝導速度よりはるかに高速度で事実上より高温のアニール温度まで急熱することで、工作物の表側の面だけが最終アニール温度まで加熱される一方、工作物の残部は、より低温の中間温度近い温度のまま残される。最終アニール温度には、１０５０°Ｃからシリコンの融点に近い温度、例えば１４１０°Ｃまでの範囲の比較的高温が含まれよう。
【００４９】
これを達成するために、この実施例では、照射システムは、より詳しく言えば、照射システムの加熱器６４は、水冷式の第２クォーツ窓６５を通して比較的短時間の、好ましくは約１ミリ秒程度以下の強力なフラッシュでデバイス側２６を照射して、例えば１０５°Ｃ毎秒の速度で加熱するように操作可能なフラッシュ・ランプを含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、フラッシュ・ランプは液冷式アーク・ランプを含んでいる。更に詳しく言えば、フラッシュ・ランプは、２重水冷壁アーク・ランプを有しているが、該アーク・ランプは、パーフェニウクほかに交付された共同所有米国特許第６，６２１，１９９号に開示されたアーク・ランプに類似し、既出の米国特許出願第２００２／０１０２０９８号に記載された類のフラッシュ・ランプとして動作するように構成されている。このフラッシュ・ランプからデバイス側２６へ入射する１ミリ秒のフラッシュは、工作物の熱伝導時間（通常は１０から１５ｍｓ）よりはるかに速いので、デバイス側２６は最終アニール温度まで加熱されても、工作物の残部は事実上中間温度のままである。より低温のウェーハ残部は、この場合、熱放散体として働くので、デバイス側表面の急冷が容易になる。あるいはまた、前記フラッシュ・ランプに代えて、他の種類の加熱器、例えば配列フラッシュ・ランプを使用することもできる。
【００５０】
フラッシュ時間の短さや、工作物残部の中間温度とデバイス側２６の最終アニール温度との差に応じて、工作物２４は、既述のように、急熱による弓そりを生じよう。好ましくは、この実施例では、支持システム２０は、工作物２４を支持する一方、熱による工作物の弓そりを許容するように構成されており、より詳しく言えば、熱に誘発される工作物外周帯域の運動に応じて支持ピン先端が自動的に動けるようになっている。したがって、従来システムでは、ウェーハ縁部が熱により下方へ初期弓そりを生じることで支持ピンが折れたり、ウェーハが支持ピンから上方へ垂直に飛び上がったりするのとは異なり、この実施例では、工作物２４が、加熱器６４から発生する加熱フラッシュに応じて熱による弓そりを生じても、熱に誘発される運動に応じて、支持部材２２の可動接触部５２は、支持部材２２と結合したばね４８によって自動式に動くことができる。
【００５１】
したがって、急熱による弓そりが生じても、工作物外縁と支持部材（すなわち支持器２１の支持部材２２及び同様の複数支持器の同様の複数支持部材）とが下方へ動くことができることにより、支持部材と工作物との間の反動力が低減されることで支持部材の破損が防止され、支持部材からの工作物の飛び上がりも防止される。後者に関しては、可動接触部５２が下方へ弾性的に動けることで、工作物外周帯域の下方への運動が許容される一方、目標範囲内に工作物質量中心を維持でき、より詳しく言えば、工作物の質量中心の運動を最小化できる。（あるいはまた、特定用途のためには、質量中心の運動の別の範囲が、許容されるか、目標とされるかしてよい）。加えて、工作物がドーム形状へ初期変形することで工作物内の応力が最小化されるので、熱に誘発されるそうした運動と変形を許容する接触部の可動性が、工作物内の応力の最小化に役立つと同時に、熱に誘発される運動時に工作物を支持するのに役立つ。
【００５２】
既述のように、熱による弓そりが急速に生じて、工作物はその平衡形状を超えがちであり、その場合には、平衡形状のあたりで振動又は発振が生じる傾向がある。そのさい、工作物外縁は上方へ戻り始め、工作物中央部は下方へ運動し始めるので、定力ばね４８により支持部材２２に加えられる上向き力は、支持部材を引張って支援し、工作物外縁との接触を維持するのに役立つ。工作物の振動が続くと、工作物外縁は上下動を許容される一方、振動が収まるまで支持部材２２（及び複数の同様の支持部材）との接触が維持される。このように、ばねに駆動される支持部材２２の上下動により、工作物の外縁帯域の上下動が許容される一方、工作物の質量中心の移動が最小化され、工作物内の応力が最小化される。
【実施例２】
【００５３】
図５には、本発明の第２実施例による支持器が、全体を符号８０で示してある。この実施例では、支持器８０は、既述の支持部材２２に似た支持部材８２を含んでいる。この実施例では、支持部材８２は、揺動点８４のところで支持部材ハウジング（図示せずに）に取り付けられ、揺動点を中心として揺動運動を行う。前の実施例では、支持器８０は加力器、より詳しく言えば、ばね８６を含むトルク作用器を含み、該加力器が支持部材８２と連携して支持部材に力を加え、それが熱に誘発される工作物の運動時に工作物との接触維持に役立っていた。だが、この実施例では、トルク作用器は、支持部材８２の一箇所に下向き力を加えるように構成され、支持部材８２の揺動点８４が前記一箇所と接触部８８との間に位置するようになっている。より詳しく言えば、この実施例では、揺動点８４は、支持部材８２とばね８６との結合箇所と、支持部材の接触部８８と工作物２４との接触点との中間に配置されている。したがって、図３に示した構成とは異なり、この実施例では、ばね８６（この実施例では、単一の定力ばねを含む）が、支持部材８２の一端に下向き力を作用させることで、工作物２４の重量により支持部材８２の接触部８８に加えられるトルクに釣り合うトルクが得られる。
【実施例３】
【００５４】
図６には、本発明の第３実施例による工作物の支持システムが、全体を符号１００で示されている。支持システム１００は支持器１０２を含み、該支持器が、工作物を支持する一方、熱による工作物の弓そり又は熱に誘発される工作物のその他の運動を許容するように構成されている。
この実施例では、支持器０２は、工作物２４と接触可能な可動接触部を有する支持部材１０４を含んでいる。この実施例では、可動接触部が支持部材１０４の先端を含んでいる。支持部材１０４は剛性であり、可動接触部は、後述するように、全体として可動な支持部材１０４を介して可動である。
この実施例では、支持部材１０４は、工作物の基板側２８の外側除外帯域と接触可能である。支持部材１０４は、本発明の第１実施例と関連して述べた理由と同じ理由でクォーツピンを含んでいる。あるいはまた、他の材料に代えてもよい。
【００５５】
この実施例では、支持システム１００は、更に支持部材１０４と同様の複数支持部材、例えば支持部材１０８を有している。好ましくは、支持システム１００は、工作物の安定的な支持のために少なくとも３つの前記支持部材を含んでいる。理想的には、４つ以上の支持部材を備えることで、支持部材の１つが破損その他の故障で正常に機能しなくなっても、工作物の安定的な支持が維持される。
この実施例では、支持システム１００が、熱に誘発される工作物の運動に応じて、複数支持部材１０４の可動接触部を動かすように構成された支持部材運動システムを含んでいる。より詳しく言えば、支持部材１０４が剛性のこの実施例では、支持システムが支持部材１０４自体を動かすことによって接触部を動かすように構成されている。より詳しく言えば、この実施例では、支持部材運動システムは、支持部材１０４の各々ごとに、支持部材１０４に接続された、支持部材１０４の運動制御用アクチュエータ１０６を含んでいる。
【００５６】
このように、この実施例では、支持システム１００が、各支持部材を作動させるための、アクチュエータ１０６及び複数の同様のアクチュエータ（図示せず）を含んでいる。各アクチュエータ１０６は、工作物平面板３０の上面に、図６に符号１１０で示したような取り付けブラケットによって取り付けられている。支持部材１０４は、工作物平面板３０を貫通して形成された穴１１２を通してアクチュエータ１０６内へ延在している。
図６及び図７を見ると、図７には、典型的なアクチュエータ１０６が詳細に示されている。この実施例では、アクチュエータ１０６が、支持部材１０４に接続されたボイスコイル・アクチュエータを含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、アクチュエータ１０６は、ブラケット１１０に取り付けられた固定部材１２０と、固定部材に対し運動する可動部材１２２とを含んでいる。固定部材１２０は、可動部材１２２に磁界を発生させる。これを実現するために、この実施例では、固定部材１２０は、永久磁石１２４と強磁性部材１２６とを含んでいる。
【００５７】
この実施例では、可動部材１２２は、電気導線コイル１２８を含んでいる。アクチュエータ１０６は、更に、給電ユニットを含み、該給電ユニットは、コイル１２８の両端間へ電圧を印加することで、コイル内に電流を発生させるように操作可能である。可動部材１２２のコイル内に電流が発生する結果、固定部材１２０から発生する磁界は、電流の方向に応じた方向で可動部材１２２に対し力を作用させる。作用させる力の大きさはコイル１２８内の電流の大きさに正比例する。
この実施例では、アクチュエータ１０６の可動部材１２２は、支持部材１０４に結合されている。したがって、工作物２４の基板側２８の外縁に支持部材１０４によって加えられる上向き支持力の大きさは、アクチュエータ１０６のコイル１２８内の電流を制御することによって制御できる。
【００５８】
この実施例では、支持部材運動システムは、支持部材の各々を動かすことで可動接触部を動かすためにアクチュエータの各々に電流を印加するように構成された少なくとも１つの制御器を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、少なくとも１つの制御器が、複数制御器を含み、その各々が複数アクチュエータ１０６の各１つと連絡されている。より詳しく言えば、この実施例では、各制御器が、組み合わせ型検出・制御器１３２を含み、この検出・制御器が、また熱に誘発される工作物の運動を検出する検出器として働く。この実施例では、検出・制御器１３２は、アクチュエータ１０６の給電ユニット１３０及びコイル１２８と接続されている。したがって、この実施例では、検出・制御器は、コイル１２８内の電流を検出することで、熱に誘発された工作物の運動を検出し、制御器は、逆に、給電ユニット１３０を制御してコイル１２８に電流を印加することで支持部材１０４を運動させる。
【００５９】
この実施例では、各検出・制御器１３２がプロセッサ回路を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、各検出・制御器がディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含んでいる。あるいはまた、検出・制御器１３２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）付き又は中央処理装置なしのマイクロコントローラ又は類似の装置を含んでいる。あるいはまた、他の種類の検出器又は制御器に代えてもよく、検出機能や制御機能は、同じ構成部品又は異なる構成部品のいずれかで実施できる。より一般的に言えば、特許請求の範囲を含む本明細書では、「制御器」、「検出器」、「プロセッサ回路」の用語は、ここで説明する諸機能又は等価の諸機能を実施可能な、どのような種類の装置や装置の組み合わせをも、広く含むものであり、それらには、（制限なしに）例えば、他の種類のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、他の集積回路、別種の回路又は組み合わせ回路、論理ゲート、ゲートアレーのいずれかが含まれ、あるいはまた、何らかの種類のプログラム可能なデバイス、例えば、単独のデバイスか、又は同じ場所に配置されるか互いに遠隔配置されるかした別のデバイスとの組み合わされたデバイスが含まれる。付加的な種類の制御器、検出器、プロセッサ回路は、当業者には本明細書を検討することで明らかとなろう。特許請求の範囲に定義された本発明の枠を逸脱することなしに、他の種類のコントローラ、検出器、プロセッサ回路に代えることも考えられる。
【００６０】
この実施例では、検出・制御器１３２はプログラムメモリ１３４を含み、プログラムメモリ１３４は、ここで説明する種々の機能を果たすように検出・制御器１３２に指示するための命令コード記憶用のコンピュータ読み出し媒体として働く。プログラムメモリ１３２は、そのようなコンピュータ読み出し媒体の１例に過ぎない。あるいはまた、前記命令コードは、異なる媒体、例えば幾つか挙げればコンパクトディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクドライブ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリのいずれかに入力できる。あるいはまた、前記命令コードは、コンピュータデータ信号の形式で記憶するローカルメモリに依存するのではなく、搬送波、又は例えば地域ネットワーク又はインターネット等の広域ネットワーク等の通信媒体か伝送媒体のいずれかに埋め込まれた信号の命令セグメントとして得ることもでき、遠隔装置から受信することもできる。
【００６１】
図４、図６、図７を見た場合、図６に示した支持器１０２及び同様の複数支持器は、図４に示した熱処理チャンバ６０内の支持器２１，３２，３４に代えてもよい。概してこの実施例では、詳しくは後述するが、支持部材運動システムが、工作物２４と接触部との間に加えられる力を最小化するために、支持部材１０４の接触部を動かすように構成されている。
予熱段階には、工作物２４の基板側２８が予熱器６２によって照射され、工作物が目標中間温度まで加熱されるが、この予熱段階には、検出・制御器１３２が給電ユニット１３０を制御して、コイル１２８のリードに印加される電圧を制御し、目標値を有する一定電流がコイル１２８内を流れるようにすることで、可動部材１２２と支持部材１０４とに対し、一定の対応上向き力が加わり、支持部材１０４が、また工作物２４の基板側２８の外縁に上向き力を加える。電流の大きさの目標値は、支持部材１０４及び他の支持器の同様の支持部材により工作物に加えられる一定の上向き力が、工作物２４に作用する下向きの重力と精密に釣り合うように選択される。
【００６２】
続く加熱段階で、工作物のデバイス側２６が、加熱器６４からの高温のフラッシュで照射され、より高温の目標温度まで加熱される一方、工作物の残部は、より低温の中間温度のまま残されるが、この加熱段階で、工作物２４が、再び急熱による弓そりを生じることは、既に述べた通りである（この弓そりは、フラッシュ時間の短さと、工作物残部の中間温度・デバイス側２６の最終アニール温度間の差の大きさとによるものである）。この急熱による弓そりが、工作物の初期の急激な変形時に発生すると仮定すれば、工作物２４の外縁は、支持部材１０４の接触部（及び他の複数支持器の同様の支持部材接触部）に対しかなりの下向き力を突然に加えることになろう。この突然の下向き力に対応して、コイル１２８内の電流が突然に増大することは理解されよう。したがって、熱に誘発された工作物２４の運動を検出するため、この実施例では、検出・制御器１３２の各々が、それぞれのアクチュエータ１０６内で、工作物の前記運動により各支持部材１０４の接触部に力が加わる結果生じる電流を検出するように構成されている。より詳しく言えば、検出・制御器１３２は、目標電流レベルからのコイル１２８内の電流の偏差を検出するように構成されており、該目標電流レベルは、工作物により支持部材に加えられる重力に精密に釣り合わせるための目標値を有する既述の定電流を表している。
【００６３】
熱に誘発される運動を前述の形式で検出するさい、検出・制御器１３２は、各支持部材１０４の位置調節によって、工作物２４の重量と、支持部材の接触部により工作物に加えられる上向き力との差を目標範囲内に維持するように構成されている。より詳しく言えば、検出・制御器１３２の各々は、前記差を最小化するように構成されている。これを達成するために、この実施例では、熱に誘発された運動の結果であるコイル１２８内の電流レベルの前記偏差検出時に、検出・制御器１３２が、アクチュエータ１０６を制御して支持部材１０４の位置を調節することで偏差を最小化するように構成されている。これを達成するため、検出・制御器１３２は、給電ユニット１３０を制御して、コイル１２８のリードに印加される電圧を調節し、コイル内の実電流を目標値に戻すことにより、支持部材１０４から工作物２４に加えられる上向き力が低減され、その結果、支持部材１０４は、工作物に作用する下向きの重力のみに釣り合わせ続け、熱による工作物の初期変形又は弓そりにより加えられる付加的な下向き力に釣り合わせる必要がない。
【００６４】
したがって、実際には、支持部材１０４は、初期弓そり時に工作物外縁が急に下降するのを許容するために下降する。既述のように、熱による弓そりは急激に発生する傾向があり、それにより工作物がその平衡状態の形状を超えることが十分に生じがちであり、その場合、ほぼ平衡状態の形状のあたりで発振又は振動が発生しがちである。
したがって、工作物の外縁が上方へ戻り始め、工作物中心部が下方へ戻り始めると、検出・制御器１３２は、支持部材１０４へ目標値の電流を加え続けるが（支持部材へ加わる工作物重量を精密に平衡化する上向き力に対応する）、熱による工作物縁部の上方への弓そり運動のため、この上向き力は、工作物により支持部材に加えられる下向き力では、もはや完全には釣り合わされず、その結果、支持部材１０４は工作物縁部と共に上昇する。                                            
【００６５】
同じように、工作物の振動運動の次の周期が始まり、工作物縁部が再び下降し始めると、工作物縁部により支持部材１０４に加えられる下向き力が、もう一度、支持部材１０４により加えられる上向き力を超え、コイル１２８内の電流変化を誘発するため、検出・制御器１３２は迅速に給電ユニット１３０を制御し、コイル内の実電流を調節する。その結果、支持部材１０４が工作物に加える上向き力が重力のみに釣り合わされ、それにより支持部材１０４が、工作物外縁の、熱による下方への弓そり運動により加えられる付加力を受けて下降できる。工作物が振動を続けると、工作物外縁が上下動を許容される一方、振動が止むまで支持部材１０４（及び同様の複数支持部材）との接触が維持される。
【００６６】
あるいはまた、アクチュエータ１０６は別の種類のアクチュエータを含んでいてよい。例えばアクチュエータ１０６はリニア・サーボアクチュエータを含むことができる。あるいはまた、別の形式として、アクチュエータ１０６は圧電式アクチュエータを含むことができる。この場合、圧電式アクチュエータは、反応速度が速く（通常、少なくとも１０−５秒）、運動が正確で、利用可能な力がかなり大きいために有利である。しかし、従来の大抵の圧電式アクチュエータは、利用可能な運動範囲が限られており、そのために幾つかの用途には不適となろう。
あるいはまた、別の種類のアクチュエータにアクチュエータ１０６を代えてもよい。
【００６７】
前記実施例では、支持部材運動システムは、熱に誘発された工作物の運動の検出パラメータに応じて、つまり熱に誘発された工作物の運動の結果、工作物から支持部材１０４に加わる力の変化で生じるコイル１２８内の電流変化の検出値に応じて、支持部材を動かすように構成されている。あるいはまた、所望とあれば、運動システムは、熱に誘発される運動の予測値に応じて支持部材を動かすように構成してもよい。この予測値は、例えば類似の工作物の熱処理を観察することで経験的に得ることができる。同様に、アクチュエータ１０６の各々に別々の検出・制御器１３２を用いずに、むしろ、所望とあれば、単一の検出・制御器１３２を用いてアクチュエータの幾つか又はすべての検出及び制御目的を果たしてもよい。
【００６８】
図６に戻ってみると、アクチュエータ１０６の可動部材１２２は、支持部材１０４に直接結合させる必要はない。例えばアクチュエータ１０６は支持部材１０４に間接結合させてもよい。その場合、工作物２４の外縁の、熱による弓そり運動は、垂直線をたどることはなく、むしろ円弧により近いことが理解されよう。したがって、工作物外縁の運動も水平方向成分を有することになる。例えば、工作物外縁の下向き運動と工作物中心部の上向き運動とを考慮すると、幾つかの用途の場合、工作物外縁は、１ミリメートル程度の距離だけ水平方向内方へ移動することが予想される。したがって、支持部材１０４が水平方向に固定されている場合、支持部材先端が工作物外縁区域と接触している箇所が、事実上、さらに外方へ工作物外縁へ向かってスライドするだろう。
【００６９】
この内方への水平移動距離は、通常、工作物の外側除外帯域の半径方向幅より小さく、したがって、工作物の弓そり時の内方への予想水平移動距離より更に除外帯域内方に支持部材１０４の初期位置を決めることによって、工作物と支持部材との間の接触が維持され、工作物外縁が、支持部材の先端より更に内方へ移動して、支持部材から外れて落下するようなことはない。とはいえ、工作物の外側除外帯域が支持部材先端のところでスライドすることは、用途によっては望ましくないこともある。例えば、そのようなスライドは、工作物下面に掻き傷を付け、それによって粒子による汚染が生じ、工作物下面に望ましくないざらつきを生じさせる。
したがって、所望とあれば、支持部材１０４を直接にアクチュエータ１０６の可動部材１２２に結合するより、むしろ、可動部材は、可動部材の垂直運動を垂直・水平の両方向成分を有する支持部材１０４の運動へ転換する運動転換機構を介して、支持部材１０４に結合されるのがよい。
【実施例４】
【００７０】
例えば図８及び図９を見ると、本発明の第４実施例によるアクチュエータが符号２００で示されている。アクチュエータ２００は、図７のアクチュエータ１０６と類似し、可動部材１２２と固定部材１２０とを含んでいる。しかし、この実施例では、可動部材１２２は直接には支持部材１０４に結合されておらず、運動転換機構２０２を介して結合されている。この実施例では、運動転換機構２０２はアクチュエータ１０６の可動部材の線形運動を転換するように、より詳しく言えば、可動部材１２２の線形運動を支持部材１０４の円弧状運動へ転換するように構成されている、これを達成するために、この実施例では、運動転換機構２０２は第１連結アーム２０８を含み、この連結アームにアクチュエータ２００の可動部材１２２が剛性結合されている。運動転換機構は、更に第２連結アーム２１０を含み、この連結アームに第１連結アーム２０８が揺動可能に結合されている。第２連結アーム２１０は、第１自由可動揺動点１２のところで第１剛性バー２１４と揺動可能に結合している。
【００７１】
第１剛性バー２１４は、第２自由可動揺動点２１５と第１固定揺動点２１６との間に剛性的に延びている。この実施例では、第１自由可動揺動点２１２が、第２自由可動揺動点２１５より第１固定揺動点２１６に近い、第１剛性バー２１４に沿った１箇所に設けられている。第１剛性バー２１４は、第２自由可動揺動点２１５のところで、変更態様の支持部材２０４に揺動可能に結合されている。第１固定揺動点２１６はハウジング（図示せず）に結合されることで、固定揺動点２１６のどの空間次元での並進運動又は変位も防止される一方、揺動点２１６を中心とする第１剛性バー２１４の揺動が可能になる（したがって揺動点２１２，２１５の揺動も可能になる）。運動転換機構は、更に第２剛性バー２１８を含み、このバーが、第１固定揺動点２１６と第２固定揺動点２２０とに結合され、固定揺動点２２０は、またその並進運動又は変位を防止するためにロックされる。運動転換機構２０２は、また支持部材２０４に沿って配置された第３自由可動揺動点２２４に第２固定揺動点２２０を結合する第３剛性バー２２２を含んでいる。
【００７２】
したがって、アクチュエータ２００の可動部材１２２のどのような垂直線形運動も、第１と第２の自由可動揺動点２１２，２１５を、第１固定揺動点２１６を中心とする各円弧径路に沿って運動させ、かつまた同じように、支持部材２０４の第３自由可動揺動点２２４を、第２固定揺動点２２０を中心とする円弧に沿って運動させる。したがって、アクチュエータ２００の可動部材１２２の垂直線形運動は、支持部材２０４の支持先端２２８を、図９に示した円弧状径路２３０に沿って運動させる。加えて、第１自由可動揺動点２１２が第１剛性バー２１４に沿って（第１固定揺動点２１６の近くに）位置するため、可動部材１２２の比較的小さい大きさの下向き線形運動が、支持部材２０４の支持先端２２８の、円弧状径路２３０に沿った比較的大きい下向き円弧運動へと効果的に増幅される。
【００７３】
説明を容易にするため、図９に示した種々の部材の寸法は縮尺どおりではなく、誇張されている。それらの構成部材の実際寸法は、支持部材２０４の支持先端２２８がたどる円弧径路２３０が、熱による弓そり時の工作物２４の外縁の予想径路に合うように変更されよう。あるいはまた、所望とあれば、他のどのような適当な種類の運動転換機構に代えてもよい。
【実施例５】
【００７４】
図５−図７及び図１０−図１２を見ると、図１０には、本発明の第５実施例による工作物支持システムが、全体を符号３００で示されている。この実施例では、複数支持部材の複数可動接触部が、図５に示した形式と類似の形式で工作物と弾性接触可能である。この実施例でも、図６及び図７に示したのと類似した支持部材運動システムが、熱に誘発された工作物２４の運動に応じて複数支持部材を動かすように構成されている。
より詳しく言えば、この実施例では、システム３００は、図１０に示す第１支持器３０２を含む複数支持器を含むが、この第１支持器は図５に示した支持器８０に似たものである。したがって、各支持器３０２は、揺動点３０６を有する支持部材３０４を含み、揺動点３０６を中心として支持部材３０４は揺動できる。各ばね３０８は、揺動点３０６とは別の箇所で各支持部材３０４に結合されている。
【００７５】
より詳しく言えば、この実施例では、揺動点３０６は、支持部材３０４がばね３０８に結合されている箇所と工作物２４に接触する支持部材接触部３１０（先端）との間に配置されている。したがって、図５に示した構成の場合のように、この実施例の場合、ばね３０８（この実施例では、定力ばねを含む）は、工作物との接触部３１０の接触維持に役立てるため、揺動点３０６を中心として支持部材３０４にトルクを加えるように構成されたトルク作用器として働く。これを達成するために、ばね３０８は、支持部材３０４の一端に下向き力を加え、それにより工作物２４の重量が支持部材３０４の接触部（先端）３１０に加えるトルクに釣り合うトルクが与えられる。
【００７６】
図４及び図１０−図１２を見ると、この実施例では、支持部材運動システムが支持部材３０４の揺動点３０６を動かすように構成されている。その点で、この実施例では、揺動点３０６が、チャンバ６０の残りの部分に対し空間的に固定されておらず、アクチュエータ３２０に結合されている。この結合は、直接でよいが、また間接でもよい（例えば、揺動点３０６は、ハウジング３１２の両側壁部間に取り付けられた揺動バーによって得ることができ、あるいはまた、直接結合であれば、揺動バーをアクチュエータに結合することで得ることができ、また間接結合であれば、ハウジングをアクチュエータ３２０に結合することで得ることができよう）。アクチュエータ３２０は、既述のようなボイスコイル・アクチュエータを含むことができろ。あるいはまた、他の何らかの適当な種類のアクチュエータを使用することもできる。この実施例では、運動システムはアクチュエータ３２０の各々に電流を供給して、アクチュエータに接続されている支持部材３０４を動かすことで、支持部材の揺動点３０６を動かすように構成されている。
【００７７】
これを達成するために、この実施例では、アクチュエータ３２０が加熱器６４と同期されており、それによって加熱器６４が発生させる急加熱フラッシュの結果として誘発される工作物２４の弓そり運動開始とほぼ同時に、アクチュエータ３２０が支持器３０２全体を下方へ動かし、それにより支持部材３０４もまた、工作物２４の外縁の熱による初期下向き弓そりと同時に下方へ動かされるが、揺動点３０６を中心とする支持部材３０４の有意な揺動は生じない。支持器３０２の下向き運動の大きさは、例えば、熱に誘発される工作物２４運動の予想値に応じて予め決めることができよう。この実施例では、アクチュエータ３２０は既に図７に関連して説明した検出・制御器（図示せず）を含んでいるが、この検出・制御器は、熱に誘発される工作物の運動の検出に使用できる。したがって、所望とあれば、前記の同期化や予想を省略して、アクチュエータ３２０及び支持器３０２の下向き初期運動が、熱に誘発される運動の検出に応答して開始され制御されるようにしてもよい。
【００７８】
図１１は、アクチュエータ３２０により生ぜしめられたこの初期運動に続く支持器３０２の位置状態を示している。この運動に続いて、図１２に示すように、工作物２４の外縁の、熱による下向き弓そり運動が続くと、支持部材３０４が揺動点３０６を中心として揺動し始めるが、この揺動運動は、図５に示した実施例と似た形式で、定力ばね３０８の抵抗を受ける。工作物２４の外縁が振動しながら上方へ戻り始めると、所望とあれば、アクチュエータ３２０も同様に全支持器３０２の上向き運動を発生させることができる。したがって、この実施例では、支持部材３０４の上向き及び下向きの運動は、一部はばね３０８により受動式に、一部はアクチュエータ３２０により能動式に可能になる。あるいはまた、所望とあれば、他の種類の能動式／受動式混合型支持システムに代えてもよい。同様に、既述のような運動転換機構を使用することもでき、その場合には、アクチュエータ３２０による揺動点３０６の運動は、熱による弓そり時に工作物の外縁の予想径路に対応する円弧状径路をたどる。
【実施例６】
【００７９】
図６、図１３、図１４を見ると、図１３には、本発明の第６実施例による工作物支持システムが、全体を符号４００で示されている。この実施例では、支持システム４００は、工作物２４の下面に接触する複数の各第１支持部材の複数第１可動接触部を含み、また工作物上面に接触可能な複数第２支持部材の複数第２可動接触部を含んでいる。この実施例では、第１と第２の複数接触部は、それぞれ、工作物外周帯域で工作物の下面と上面とに接触可能である。この外周帯域は、この実施例では、工作物の外側除外帯域である。
【００８０】
より詳しく言えば、この実施例では、複数第１支持部材の各々は、図６に示した支持器１０２に幾分類似している第１支持器４０２の支持部材４０４を含み、かつアクチュエータ４０６を含んでいる。この実施例では、複数第２支持部材の各々は、抑制器４１０の抑制部材４１４を含み、該抑制器４１０が、またアクチュエータ４１６を含んでいる。この実施例では、抑制部材４１４と抑制器４１０とは、図６に示した支持部材１０４及び支持器１０２と幾分類似しているが、工作物のデバイス側２６、それも工作物外側除外帯域に接触することで工作物に接触するように構成されている。この実施例では、しかし、アクチュエータ４０６，４１６が制御器４２０によって制御され、制御器４２０はアクチュエータの各々内の力検出器（図示せず）と接続されている。制御器４２０は力検出器からの信号を受信するが、この信号は、熱による弓そり時又は他の熱に誘発された運動時に支持部材４０４及び抑制部材４１４へ工作物２４から加えられる力を表わす信号である。この力検出信号に応答して、制御器４２０は、支持部材４０４と抑制部材４１４の相対位置及び／又はこれら部材により加えられる力を調節することで、支持部材及び抑制部材は、例えば図１４に示したように、熱による工作物の弓そりとその結果の振動時に、工作物の外側除外帯域との接触を維持し得るようにする。
【００８１】
これを達成するために、制御器４２０は、図６−図９と関連して既に説明したのと同様の形式で、支持部材４０４の複数第１接触部を動かして工作物重量と第１接触部／工作物間に加えられる力との差を最小化するように構成されている。同じように、制御器４２０は、抑制部材４１４の複数第２接触部を動かして工作物と第２接触部との間に加えられる力を最小化するように構成されている。この後者の最小化は前者の最小化と類似しているが、次の点が異なっている。すなわち、抑制部材４１４の場合には、アクチュエータ４１６のコイル内の目標電流レベルが抑制部材と工作物との間に加わるゼロ力に対応するのに対して、支持部材４０４の場合は、アクチュエータ４０６のコイル内の目標電流レベルが、重力、つまり支持部材４０４に加わる工作物重量に対応する点である。
【００８２】
制御器４２０は、これらの目標電流レベルからの偏差を検出し、アクチュエータ４０６，４１６に印加される電圧を制御することで、支持部材４０４と抑制部材４１４とを動かし、両アクチュエータのコイル内の電流レベルを各アクチュエータの目標レベルに回復させる。理想的には、力の検出・制御器４２０は、コンデンサバンクの突発放電又は他のパルス電力給電の結果生じる電気的な干渉や騒音を最小化するために遮蔽しておくべきだろう。このパルス電力は、工作物のデバイス側２６を最終アニール温度まで加熱するフラッシュを得るため加熱器６４に給電される。既述のこのような形式での工作物支持の利点に加えて、制御器４２０の命令による抑制部材４１４とアクチュエータ４１６の動作により、工作物の振動抑制が補助され、それにより振動の結果、工作物が損傷する恐れが低減される。所望とあれば、既述の運動転換機構も、支持部材と抑制部材とに使用することができる。
【実施例７】
【００８３】
図１−図５、図１５を見ると、図１５には、本発明の第７実施例による支持器が、全体を符号５００で示してある。支持器５００は、図５に示した支持器８０に幾つかの点で類似しており、支持部材８２に似た支持部材５０２を含み、該支持部材５０２が、揺動軸５０４のところで支持部材ハウジング５０３に揺動可能に取り付けられ、該揺動軸を中心として揺動する。ハウジング５０３は、図４−図１に示した工作物平面板３０を有することができる。あるいはまた所望とあれば、例えば図１に示したハウジング３６のような別個のハウジングを有していてもよい。揺動軸５０４は、支持部材５０２が、ばね５０６（この実施例では、定力ばねを含む）に結合されている箇所と支持部材先端５０８及び工作物２４との接触箇所との間に配置されている。このような揺動結合を実現するために、この実施例では、クォーツピンを含む支持部材５０２がケーシング５１０に剛性結合され、ケーシング５１０のほうは、ケーシング両側の第１と第２の取り付け部材（その一方が符号５１２で示されている）に揺動軸５０４のところで揺動可能に結合され、取り付け部材の各々はハウジング５０３に剛性固定されている。
【００８４】
図１−図３に示した実施例の場合のように、この実施例の支持器５００は、支持部材５０２に接続された加力器を含み、支持部材に力を加えることで支持部材５０２の接触部が、熱に誘発される工作物運動時に工作物との接触を維持できるようにされる。しかし、この実施例では、加力器は支持部材５０２に第１と第２の逆のトルクを与えるように構成された第１と第２のトルク作用器を含んでおり、この第２トルクは、支持部材５０２が平衡位置を超えるのに逆作用する。より詳しく言えば、この実施例では、第１トルク作用器は、ばね５０６を含み、このばねが、支持部材５０２の先端５０８へ工作物２４の重量によって加えられる逆トルクを釣り合わせるのに役立つトルク（図１５では時計回り方向の）を作用させる。この実施例では、第２トルク作用器は第２ばね５２０を含み、このばねが、この実施例では、支持部材５０２の遠位端、つまり先端５０８とは反対側の端部で支持器５００に結合されている。この実施例では、第２ばね５２０は、工作物２４から遠ざかる方向へ支持器５００から延びる細長の可とう性金属部材を含んでいる。
【００８５】
工作物２４が静止し、支持器が平衡状態にあるとき、第２ばね５２０の遠位端は、ハウジング５０３の底面から上方へ突出する剛性ストッパ５２２に接触している。使用時、工作物２４の外縁が熱により下方へ初期弓そりするさい、支持部材５０２は、ハウジング５０３に対し揺動し（図１５では逆時計回り方向に）、このため第２ばね５２０の遠位端は、逆時計回りの円弧径路に沿ってストッパ５２２から上方へ運動する。数ミリ秒後、工作物２４の外縁が上方へ戻り振動すると、第１ばね５０６により支持器５００に加えられる力により、支持部材５０２が時計回り方向に揺動させられ、最終的に第２ばね５２０が、ストッパ５２２に接触し、支持器が平衡角位置を超過すると、曲がることで、支持器に対し逆時計回りのトルクを作用させ、支持器が平衡角度へ復帰するのに役立つ。この実施例では、支持器５００がその平衡角位置を時計回り方向に超過し過ぎないように、ストッパ５２２が防止することが理解されよう。これを達成するために、好ましくは、第２ばね５２０はストッパ５２２と弾性接触し、このため、他の場合には発生する恐れのある有害な効果（例えば支持器の剛性部分とストッパとの突発的な衝突から結果する粒子による汚染）は最小化されるか又は防止される。
【実施例８】
【００８６】
図１６には、本発明の第８実施例による支持器が、全体を符号６００で示されている。この実施例では、支持器６００は、全体を符号６０２で示された複数の可とう性支持部材を含んでいる。この実施例では、可とう性支持部材６０２の各々は、符号６０４で示した拘束部と、符号６０６で示した非拘束部とを有している。この実施例では、支持部材６０２の各々の可動接触部は非拘束部６０６を含んでいる。
【００８７】
この実施例では、可とう性支持部材６０２の各々が可とう性ファイバを含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、その種のファイバには光ファイバが含まれる。より一層詳しく言えば、この実施例では、可とう性ファイバの各々がクォーツ光ファイバを含んでいる。この実施例で光ファイバが選択されたのは、用途によっては脆いため不適だが、利用範囲が広く、低コストで、十分な機械特性を備えているからである。しかし、他の種類のファイバに代えてもよい。例えば（制限なしに）、サファイア、アモルファスクォーツ被覆の結晶性クォーツ、炭化シリコン、カーボンファイバ、金属−クォーツ、ガラス、金属−ガラスのいずれかで構成されたファイバに代えてもよい。例えばサファイア・ファイバは、通常、クォーツより強度が大であり、詳しくは後述するが、ファイバの外側クラッドが除去されるか又は存在しないこの実施例のような場合には有利だろう。より一般的にいえば、他の種類の可とう性支持部材を用いてもよい。この実施例の目的の場合、好適な可とう性支持部材は、非汚染性、可とう性、低質量で、既述の熱サイクルに対する十分な温度非破壊性を有していなければならない。
【００８８】
光ファイバは、通常、外側にアルミニウムの被覆又はクラッドを有するものが販売されている。したがって、アルミニウム・クラッドが工作物に接触し工作物を汚染することがないようにするために、この実施例では、アルミニウム被覆は、可とう性支持部材６０２の非拘束部の遠位端（「遠位」とはケーシング６１０から遠位の意）から化学的に除去してある。より詳しく言えば、この実施例では、アルミニウム・クラッドは、非拘束部６０６の各々の遠位端から２ｍｍの長さにわたり除去してある。非拘束部６０６の各々のクラッドを除去した遠位端表面は、例えば図３７に関連して後述する滑らかな表面のようなものが好ましい。
【００８９】
図１６を見ると、この実施例では、支持器６００は、可とう性支持部材６０２の拘束部６０４を拘束するように構成された少なくとも１つの拘束体を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、少なくとも１つの拘束体が支持器６００のケーシング６１０を含んでいる。この実施例では、拘束部６０４の各々が１０ｍｍ長さであり、ケーシング６１０内に拘束又はロックされている。この実施例では、また非拘束部６０６の各々が１７ｍｍ長さを有し、この長さのうちの１５ｍｍはアルミニウム・クラッド、残りの２ｍｍはクラッドを除去された遠位端である。非拘束部６０６の各々は、クラッドなしの遠位端が工作物の外側除外帯域で工作物２４に接触するように、ケーシング６１０から延びている。この実施例では、また可とう性支持部材６０２の各々が２ｍｍ未満の直径を有している。しかし、また特定実施例では、別の寸法又は寸法の組み合わせに代えてもよい。概して、寸法は、可とう性であることと十分に反応時間が速いこととの所望のバランスが得られるように選択される。
【００９０】
それに関連して言えば、支持部材の直径を大きくすれば、通常は、支持部材の剛度を増すのに役立つ。支持部材の非拘束部を長くすれば、剛度が減少するので、直径をより太くするよう考慮されようが、そのような手法は支持部材の応答時間定数を遅くする傾向があり、このことも、この実施例では望ましくない。可とう性支持部材の質量を最小化することも望ましい。したがって、工作物が、極端な急熱による弓そりと振動にさらされることが予想される半導体ウェーハであるこの実施例のような場合、直径を十分に小さく、非拘束長さは十分に長くして、目標レジリエンス及び可とう性が得られるようにする一方、長さを十分に短くして応答時間を速くすることで、可とう性支持部材が工作物の運動に対してほぼ１ミリ秒未満の時間尺度で反応するようにし、同時に、これらの目標を最小質量の非拘束部で実現せねばならないだろう。
【００９１】
概して、支持部材の振動数は、下記のように物理的寸法及び質量と関係付けられる：
【数１】
2006511970.tif 000003
この式で、Ｅ＝ヤング率［Ｎ／ｍ２］、Ｉ＝支持部材断面の慣性面積モーメント［ｍ４］、ｔ＝支持部材長さ、μ＝支持部材単位長さ当たりの質量［ｋｇ／ｍ］、Ａ＝係数（振動モード２の場合、Ａ＝３．５２；モード２の場合、Ａ＝２２．０；
モード３の場合、Ａ＝６１．７，ｅｔｃ．）
したがって、前記関係及び観察は、所与の用途に対し、支持部材の目標長さと直径とを選択するさいの補助手段として利用できよう。
【００９２】
図１５、図１６、図１９を見ると、この実施例では、図１６と図１９に示した支持器６００は、図１５に示した支持器５００と幾分似ているが、最も重要な相違点は、剛性の支持部材５０２の代わりに可とう性の支持部材６０２（この実施例では、可とう性のクォーツ・ファイバ）が用いられている点である。したがって、この実施例は、熱に誘発される工作物の運動時に、工作物２４との接触維持に非拘束部６０６の各々が役立つように複数支持器６００に加力可能に構成された複数加力器を含んでいる。より詳しく言えば、この加力器はトルク作用器、より具体的に言えば、ばね５０６，５２０を含んでいる。
【００９３】
この実施例では、支持システムが、支持器６００と同様の複数支持器を含み、該支持器が工作物２４の外周縁に異なる間隔をおいて配置されている。したがってこの実施例では、少なくとも１つの拘束体が、工作物の外周を囲んで配置された複数拘束体、すなわち各支持器６００の複数ケーシング６１０を含んでいる。図１６とは異なり、この実施例では、複数拘束体が可とう性支持部材の数より少数の拘束体から成り、拘束体の各々が可とう性支持部材の２つ以上を拘束するように構成され、例えば図１６に示すように、支持部材６０２が６本１組になっている。より詳しく言えば、この実施例では、拘束体の各々が、すなわちケーシング６１０の各々が概して互いに平行な可とう性支持部材の２つ以上を拘束するように構成されている。
【実施例９】
【００９４】
図１６及び図１７を見ると、図１７には、本発明の第９実施例による支持器が、全体を符号６５０で示されている。支持器６５０は、概して支持器６００と類似しており、全体を符号６５２で示した複数の可とう性支持部材を含み、該支持部材の各々は、符号６５４で示したような拘束部と、符号６５６で示したような非拘束部を有している。拘束部の各々は拘束体内、より詳しく言えば、ケーシング内の定位置に拘束又はロックされている。先行実施例でのように、各拘束体は可とう性支持部材６５２を２つ以上拘束している。しかし、この実施例では、各拘束体は、概して互いに末広がりに離れた可とう性支持部材の２本以上を拘束するように構成されている。したがって、この実施例では、可とう性支持部材６５２は、概して平行ではなく、ケーシング６６０から工作物２４へ向かって末広がりに延在している。図１７に示した実施例では、可とう性支持部材は概して直線状であり（しかし、詳しくは図２０に関連して詳述する曲線状端部区域を含む）、ケーシング６６０から外方へ末広がりに開く径路に沿って延在している。
【実施例１０】
【００９５】
あるいはまた、図１７及び図１８に見られるように、所望とあれば、可とう性支持部材を各曲線状径路に沿って延在させて末広がりになるようにしてもよい。例えば、図１８には、本発明の第１０実施例による支持器が、全体を符号６８０で示されている。支持器６８０は、支持部材６５０と概して類似し、全体を符号６８２で示したような複数の可とう性支持部材を含み、該支持部材の各々は符号６８４で示したような拘束部と、符号６８６で示したような非拘束部とを含んでいる。拘束部の各々は、ケーシング６９０内の定位置に拘束又はロックされている。この実施例では、しかし、可とう性支持部材６８２は、ケーシング６９０から各末広がりの曲線状径路に沿って工作物２４へ向かって延在している。これを実現するために、複数の可とう性支持部材６８２は予熱され、目標曲率となるように曲げられる。
【００９６】
別の形式として、所望とあれば、各拘束体が、複数可とう性支持部材のうちの対応する単一の各支持部材を拘束するようにしてもよい。より一般的には、支持器６００の可とう性支持部材６０２を、本発明の別の実施例、例えば本明細書で説明した別の実施例に使用することもできる。
図１７及び図１８に示したような実施例は、工作物との接触箇所を、より広く分配可能にするのに役立っている。
図１６−図１９を見ると、前記実施例の場合、工作物を弾性的に支持するための支持システムが、工作物外縁に沿って異なる角位置で配置された支持器６００（又は６５０，６８０）に似た複数支持器を含んでいる。用途によっては、これらの支持器は３つ、あるいは２つでも十分だが、好ましくは４つ以上用いて、１つが故障しても工作物が安定的に支持され、適正に保持されるようにする。
図１９を参照すると、この実施例では、可とう性支持部材６０２（又は６５２，６８２）が工作物平面に対し約２５°の角度で工作物の外方除外帯域に接触している。あるいはまた、他の角度に代えてもよい。
【実施例１１】
【００９７】
あるいはまた、図２０を見ると、本発明の第１１実施例の場合、可とう性支持部材６０２（又は６５２，６８２）は、例えば図２０に示した可とう性支持部材６０２の非拘束部６０６と工作物２４との接触角度のように、より急角度で工作物の外側除外帯域に接触している。このように急な接触角度を採用する場合は、可とう性支持部材６０２の各々の非拘束部６０６は、工作物２４の外方の除外帯域に接触するための曲線状端区域６２０を有するのが好ましい。この曲線状端区域は、例えば、可とう性支持部材を予熱し、端部を加熱しながら機械式に曲げることで達せられる。端区域６２０を曲線状にすることで、熱に誘発される工作物の運動や振動で他の場合には発生する恐れのある端区域６２０による工作物基板側の掻き傷を最小化するのに役立つ。
【００９８】
前記実施例では、１個以上のばね（例えば、図１５及び図１９に示したばね５０６，５２０）と共に使用される支持器６００の可とう性支持部材６０２（又は６５２，６８２）が説明されたが、幾つかの実施例では、工作物を弾性的に支持するには、可とう性支持部材６０２（又は６５２，６８２）によって得られる可とう性で十分であり、前記のようなばねその他の弾性部材又は可とう性部材を必要としない。したがって、この実施例では、ケーシング６１０の位置と配向は固定され、可とう性支持部材の非拘束部のみが可動である。
【実施例１２】
【００９９】
例えば、図２１を見ると、本発明の第１２実施例による工作物２４の支持システムが、全体を符号７００で示されている。この実施例の場合、支持システム７００は、複数支持器７０１、例えば符号７０２，７０４，７０６，７０８で示された複数支持器を含み、これらの支持器が、工作物平面板７１０の工作物支持開口内側に沿って異なる間隔で配置されている。この実施例では、支持器７０２その他の同様の支持器が工作物平面板７１０の下方区域から内方かつ上方へ延び、工作物２４の基板側２８の外側除外帯域に弾性接触している。
【０１００】
図２１及び図２２を見ると、図２２には、支持器７０２が詳細に示されている。この実施例では、支持器７０２が可とう性支持部材７１２を含み、支持部材７１２は、この実施例では、クォーツ光ファイバを含むが、既述のように、他の適当な支持部材に代えてもよい。この実施例では、可とう性支持部材７１２は、部分的にクラッド層７１４により被覆され、該クラッド層は、この実施例では、アルミニウム・クラッド層であり、このクラッド層に被覆されたクォーツ・ファイバが市販されている。アルミニウム・クラッド層は、工作物平面板７１０とは反対側の可とう性支持部材７１２の（工作物２４に近い）端区域７１６から化学的に除去されることで、クォーツ・ファイバの露出した、つまりクラッド層無しの端区域７１６が、工作物２４の基板側２８の外側除外帯域に接触する。前の実施例と関連して説明したように、この実施例では、支持部材７１２の端区域７１６が曲線状に形成され、熱に誘発される工作物の運動や振動により発生する端区域６２０による工作物基板側の掻き傷が最小化されるようになっている。この実施例では、アルミニウム・クラッド層が、ケーシング７１８内に堅く固定され、該ケーシングは、この実施例では、ステンレス鋼管を含んでいる。ケーシング７１８は、工作物平面板７１０内に堅く固定されている。
【０１０１】
この実施例では、可とう性支持部材７１２は、２７ｍｍの長さを有し、このうちの工作物平面板７１０に近い１０ｍｍ長さの支持部材端区域は、クラッド層７１４及びケーシング７１８の両方に包容され、１３ｍｍ長さの中間部はクラッド層７１４のみに被覆され、工作物平面とは反対側の長さ４ｍｍの端区域７１６は、ケーシングにもクラッド層にも包まれずに露出している。この実施例では、ケーシング７１８及びクラッド層７１４は、垂直線に対し３５°の角度（又は工作物平面に対し５５°の角度）で工作物平面板７１０から延びているが、この角度は、第一に、工作物平面板に対し要求される変更を最小限にとどめるのに好都合なように選択された。別の角度については、詳しく後述する。より一般的には、所望とあれば、寸法、角度、形状を別の組み合わせに代えてもよい。
【０１０２】
図２１及び図２２を見ると、この実施例では、支持システム７００は、工作物平面板の内縁に沿って異なる箇所に配置された複数の支持器、例えば図２１及び図２２に示した支持器７０２を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、工作物支持システム７００は、狭い間隔で８対配置された１６個の支持器を有し、各対が、工作物２４の周囲に４５°の間隔で対称的に配置されている。この点で、とりわけ好都合なことは、狭い間隔の対形式で各角度位置に支持器を配置することにより、効果的に支持が得られ、その結果、支持器対のうちの一方が所期の作業に失敗しても、当該対の他方の支持器が、概して、前記角度位置に工作物を適宜に支持することで、工作物の落下又は損傷が避けられる。
しかし、また支持器は別の数や角度に構成することもできる。概して、本発明のこの実施例に類似する複数実施例の場合、支持器の数及び位置の選択は、支持器の質量を最小化する目標によって決められる一方、同時に、熱に誘発される工作物の弓そりや振動時に工作物を支持するのに十分な数量を得る観点から行われることが好ましい。
【０１０３】
例えば、また図２１及び図２２を参照すれば、例えば２００ｍｍ直径のウェーハの加工に適した別の類似の実施例では、変更態様の工作物支持システム７００が、６個の支持器７０２を含み、その場合、狭い間隔の３対の支持器は、各対が１２０°の間隔で工作物周縁に沿って対称的に配置される。例えば３００ｍｍ直径のウェーハの加工に適した別の実施例でも、同じように、変更態様の工作物支持システム７００が、８個の支持器７０２を含んでいる。該支持器は、４対の狭い間隔の支持器が９０°間隔で工作物２４の周縁に沿って対称的に配置される。これら別形式の実施例の支持器７０２は、図２２に示した支持器に類似しており、それら別形式の実施例でも、クラッド層無しの露出端区域７１６は、２ｍｍ長さである。これに関連して、クラッド層無しの端区域７１６の長さを短縮することにより、ファイバの破損の恐れが減少することが判明した。これらの実施例では、短縮された露出端区域７１６は、図３７に関連して後述するが、滑らかな表面を有している。
【０１０４】
これら別形式の実施例では、工作物２４の平面に対する支持器７０２の接触角度は一致していない。これらの実施例では、接触部の各々が、工作物平面に対し１０度〜８０度の角度で工作物２４の下面と接触可能である。より詳しく言えば、これらの実施例では、１５度〜３５度の角度で接触可能である。更に、具体的に言えば、２５度の角度で接触可能である。この点から言えば、目標角度の選択は用途に応じて変更可能ではあるが、半導体ウェーハの幾つかの用途の場合、例えば８０°〜９０°の急な接触角度では、ウェーハがえぐられたり、支持部材又はウェーハが損傷する危険が増し、他方、例えば０°〜１０°のゆるやかな角度では、可とう性支持部材７１２が折れる危険が増すことが分かった。したがって、幾つかの用途の場合には、工作物平面に対する接触角度は、１０°〜８０°が好ましいが、１５°〜３５°角度のほうが、はるかに好ましい。更に、或る用途の場合には、２５°の接触角が、より好ましい。しかし、また別の角度に代えることもできる。
【０１０５】
これらの実施例すべての場合、可とう性支持部材７１２の非包囲部分、つまりケーシング７１８から出ている支持部材部分については、所定システム内で使用される他の可とう性支持部材の非包囲部分と長さが正確に合致するのが好ましい。これは支持部材ごとの可とう性が統一的に維持されるようにするためである。同じ理由から、クラッド層無しの端区域７１６の長さも、可とう性と耐破損性とが統一的されるように精密に制御することが好ましい。同じように、支持器７０２の各々が等しい角度で工作物２４に接触するのが好ましい。
より一般的には、対称的かつ統一的であろうと、そうでなかろうと、別の適当な形状及び寸法に代えることも可能である。
【実施例１３】
【０１０６】
図２３及び図２４を見ると、図２３には、本発明の第１３実施例による工作物２４の支持システムが、全体を符号８００で示されている。この実施例では、支持システム８００は、複数支持器８０２を含み、該支持器は、例えば符号８０４，８０６，８０８で示され、工作物平面板８１０の工作物支持開口内縁に沿って異なる間隔で配置されている。この実施例では、支持器８０２は、工作物平面板８１０の下方区域から内方かつ上方へ延び、工作物２４の基板側２８の外側除外帯域に弾性的に接触する。しかし、図２１及び図２２に示した前の実施例とは異なり、図２３と図２４の実施例では、各支持器が工作物の除外帯域に弾性接触する可とう性湾曲支持部材を含んでいる。
【０１０７】
このことと関連して、図２４には、支持器８０４が詳細に示されている。この実施例では、支持器８０４は、可とう性湾曲支持部材８１２を含み、該支持部材８１２が、この実施例では、クォーツ光ファイバを含んでいるが、別種の可とう性支持部材に代えてもよい。この実施例では、可とう性湾曲支持部材８１２は、間隔をおいて位置する第１と第２の拘束部を含み、非拘束部が拘束部の間に曲線状に延びている。より詳しく言えば、この実施例では、第１拘束部が第１端区域８１５を含み、非拘束部が中間区域８１６を含み、第２拘束部が第２端区域８１７を含んでいる。
【０１０８】
第１と第２の拘束部は、したがって、支持部材８１２の両端に所在し、間に非拘束部が延びている。第１と第２の拘束部は、より詳しく言えば、第１端区域８１５と第２端区域８１７とは、拘束部の運動を防止するために工作物平面板８１０に取り付けられている。この実施例では、可とう性湾曲支持部材８１２は、部分的にクラッド層８１４に被覆され、クラッド層８１４は、この実施例ではアルミニウム層であり、クォーツ・ファイバはアルミニウム層で被覆されて市販されている。アルミニウム・クラッド層は、可とう性湾曲支持部材８１２の中間区域８１６から化学的に除去されているので、クォーツ・ファイバの露出した中間区域８１６が工作物２４の基板側２８の外側除外帯域に接触する。
【０１０９】
この実施例では、支持システム８００は、間隔をおいて配置された第１と第２の拘束部（すなわち第１と第２の端区域８１５，８１７）を拘束するように構成された第１と第２の拘束体を含み、拘束部間に曲線状の非拘束部（すなわち中間区域８１６）が延びるようにされている。より詳しく言えば、この実施例では、第１と第２の拘束体が、第１と第２のケーシング８１８，８１９を含んでいる。第１端区域８１５には、可とう性湾曲支持部材８１２を取り囲むアルミニウム・クラッド層８１４が、第１ケーシング８１８内に堅く固定され、該ケーシングは、この実施例では、ステンレス鋼管を含んでいる。同じように、この実施例では、第２端区域８１７のところで、可とう性湾曲支持部材８１２を包囲しているアルミニウム・クラッド層８１４が  同様のステンレス鋼管を含む第２ケーシング８１９内に堅く固定されている。ケーシング８１８，８１９は工作物平面板８１０内に堅く固定されている。
【０１１０】
図２２及び図２４を見ると、この実施例では、ケーシング８１８，８１９の各々は図２２に示したケーシング７１８に似ており、同じように、工作物平面板に固定されている。しかし、この実施例では、ケーシング８１８，８１９を含む第１と第２の拘束体は、第１と第２の拘束部（すなわち第１と第２の端区域８１５，８１７）を拘束するように構成され、これにより非拘束部（中間区域８１６）が、第１拘束部から工作物２４へ向かって上方かつ内方へ工作物との接触域へ延び、かつ該接触域から下方かつ外方へ第２拘束部へ向かって延びるようにされている。より詳しく言えば、可とう性湾曲支持部材８１２は、工作物へ向かって直線状に内方かつ上方へ延びるというより、むしろ第１端区域８１５のケーシング８１８及びクラッド層８１４から突出して、ほぼ弓形に内方かつ上方へ工作物２４へ向かって延び、これによって中間区域８１６の中央が工作物２４の基板側２８の外側除外帯域に接触し、支持するようになっている。
【０１１１】
可とう性湾曲支持部材８１２は、次いでその中央部から弓形に下方かつ外方へ第２端区域８１７へ向かって延び続け、第２端区域８１７では、該端区域を包囲するクラッド層８１４がケーシング８１９内に固定されている。工作物と接触する中間区域８１６の中央部では、非拘束部に対する接線（すなわち中間区域８１６の中央部に対する接線）が、接触区域近くでの工作物２４の外周に対する接線と事実上平行である。この実施例では、図２２の実施例に見られるように、可とう性湾曲支持部材８１２弓形の角度は、垂直線に対しほぼ３５°だが、この角度は、現在の工作物平面板に対する変更を最小限にとどめるために、便宜的に選択した角度である。したがって、他の角度及び構成に代えることもできる。
【０１１２】
例示した複数実施例では、可とう性支持部材８１２は、第１端区域８１５からケーシング８１８内を１０−２０ｍｍの長さだけ延び、更に、ケーシングを出てクラッド層８１４内を２０−４０マイクロメートルにわたって延在し、更に、支持部材８１２が工作物２４と接触する中央部ではクラッド無しで２−４ｍｍの長さにわたり延びている。可とう性支持部材８１２は、次いで第２端区域８１７へ向かってクラッド層８１４内を２０−４０ｍｍにわたって延び、更にケーシング８１９内を１０−２２ｍｍにわたり延びている。可とう性支持部材は、例えば０．５−２ｍｍの直径を有することができる。あるいはまた、所望とあれば、別の長さや直径に代えてもよい。別の実施例、例えば可とう性支持部材８１２がサファイア等の材料を含む実施例では、所望とあれば、クラッド層８１４は完全に除去することができる。
この実施例では、複数の支持器８０２が、支持器８０４と同様の少なくとも４つの支持器を含んでいることで、支持器の１つが破断その他の故障を生じても十分に安定的な支持が得られる。より詳しく言えば、この実施例では、複数支持器８０２が、同様の２０個の支持器を含んでいる。しかし、所望とあれば、他の数の支持器を用いてもよい。
【実施例１４】
【０１１３】
図２５−図３０を見ると、本発明の第１４実施例による工作物２４の支持システム８００が、全体を符号９００で示されている。この実施例では、支持システム９００が、全体を符号９０２で示された複数可とう性支持部材を含んでいる。この実施例では、可とう性支持部材９０２の各々が工作物と弾性接触可能な可とう性ファイバを含んでいる。より詳しく言えば、前の実施例のように、この実施例では、可とう性ファイバの各々はクォーツ光ファイバを含むが、本明細書の他の箇所で説明したように、サファイアその他の種類のファイバ、又はより一般的に他の種類の可とう性支持部材に代えてもよい。好ましくは、この実施例の目的の場合には、別の可とう性支持部材は、非汚染性、可とう性、低質量の部材でなければならず、また本明細書で説明した熱サイクルに耐えられる十分な耐熱性を有していなければならない。
【０１１４】
図２８及び図３０を見ると、図２８には例として可とう性支持部材が、全体を符号９０３で示してある。説明を容易にするため、代表的な支持部材のみを説明するが、残りの可とう性支持部材９０２も同様であることを理解されたい。この実施例では、可とう性支持部材９０３は、拘束部９０４と非拘束部９０６とを有している。より詳しく言えば、この実施例では、可とう性支持部材９０３は、一端に拘束部９０４を有し、非拘束部９０６は、拘束部９０４から工作物２４の中心区域へ向かって内方へ延びている。
【０１１５】
この実施例では、可とう性支持部材９０３はファイバ９０７を含んでいる。この実施例では、可とう性ファイバ９０７の長さの一部が外側クラッド層９０８に被覆され、該クラッド層は、この実施例では、ファイバと一緒に市販されているアルミニウム被覆層である。これと関連し、アルミニウム・クラッド層が工作物に接触し汚染するのを防止するため、この実施例では、アルミニウム被覆は、可とう性支持部材９０３の非拘束部９０６の長さの一部から化学式に除去されている。より詳しく言えば、この実施例では、可とう性支持部材９０３は長さ６５ｍｍであり、アルミニウムのクラッド又は被覆は、この長さの最も内方の４０ｍｍ部分から化学的に除去されている。
あるいはまた、可とう性支持部材９０２の目標可とう性及び質量に応じて他の適当な長さに代えてもよい。例えばアルミニウムのクラッド又は被覆は、幾つかの実施例、例えば支持部材がサファイアを含む実施例では、完全に除去してもよい。
【０１１６】
この実施例では、支持システム９００は、拘束部９０４を拘束するための少なくとも１拘束体を含んでいる。この実施例では、この少なくとも１拘束体が、工作物平面板９２０を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、この少なくとも１拘束体は、複数可とう性支持部材９０２の拘束部をクランプするために、工作物平面板内に形成された複数クランプを含んでいる。更に詳しく言えば、この実施例では、各拘束部９０４が、図２８及び図３０に全体を符号９１０で示されたクランプ内の定位置に拘束又はロックされている。この実施例では、クランプ９１０は、上部クランプ部材９１２と下部クランプ部材９１４とを含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、上部クランプ部材９１２は、概して平面的な下面を有し、下部クランプ部材９１４は、上面にＶ字形溝又は通路が形成され、該溝又は通路が、下部クランプ部材９１４の長さに沿って延びている。
【０１１７】
Ｖ字形溝９１６の寸法は、可とう性支持部材９０３がＶ字形溝９１６に挿入できるように選択され、これによって上部クランプ部材９１２の下面が下部クランプ部材９１４の上面に押し付けられた場合に、外側クラッド層９０８が、上部クランプ部材９１２の下面とＶ字形溝９１６の２面との間にぴったりはまり込むことで、可とう性支持部材９０３の、クランプ９１０内に固定された部分がクランプと相対運動することが防止される。クランプ９１０は、Ｖ字形溝と、ひいては可とう性支持部材９０３とが、工作物２４の中心へ向かって半径方向内方を指すように配向される。
この実施例では、例えば符号９１０で示した複数クランプが、複数上部クランプ部材９１２として効果的に働く上部クランプリングと、複数下部クランプ部材９１４として効果的に働く、複数Ｖ字形溝の形成された下部クランプリングとで形成される。上部と下部とのクランプリングは、半径方向内方へ約１０ｍｍだけ延び、該クランプリング内に各可とう性支持部材９０２の拘束部９０４がぴったりと固定される。あるいはまた、所望とあれば、別の拘束長さに代えてもよい。
【０１１８】
図２８と図２９を見ると、この実施例では、工作物平面板９２０が、その内面に複数の工作物支持開口を形成し、拘束部９０４が工作物平面板９２０に取り付けられ、非拘束部９０６が工作物支持開口内方へ工作物へ向かって延びている。より詳しく言えば、この実施例では、工作物支持開口の各々は、工作物平面板９２０の内面に形成された垂直のスロット９１８を含んでいる。したがって、この実施例では、可とう性支持部材９０３の非拘束部９０６は、垂直のスロット９１８を通って工作物２４の中心へ向かって突出しており、該スロットにより、可とう性支持部材９０３の非拘束部９０６が工作物平面板９２０に対し上方と下方へ動くことが可能になる。この実施例では、各非拘束部９０６の内側先端９２４は、工作物２４の外縁９２２より内方へ突入しており、工作物の外縁９２２より、半径方向で工作物中心から近い位置にある。
【０１１９】
より詳しく言えば、この実施例では、内側先端９２４は、工作物の外縁９２２より更に内方へ約１０ｍｍ延びているが、この長さは別の値に代えてもよい。したがって、この実施例では、支持部材９０３の接触部は、拘束部９０４と内側先端９２４との間の非拘束部９０６に沿った中間点９２６を含んでいる。非拘束部９０６、つまり、より詳しく言えば、非拘束部に沿った中間点９２６は、工作物を接触支持するために、工作物外縁９２２と接触可能である。
この実施例では、工作物平面板９２０は、概して水平方向に拘束部９０４を拘束するように構成され、非拘束部９０６は、工作物２４の中心区域へ向かって概して水平方向内方へ延びる一方、下方へたわんでいる。これと関連して、工作物外縁９２２によって中間点９２６に加えられる下向きの重力のため、可とう性支持部材９０３が下方へ曲がることで、可とう性支持部材の内側先端９２４は、工作物２４の平面より下方への「たわみ変位」により垂直方向に変位せしめられる。
【０１２０】
更に図２８及び図２９を見ると、この実施例では、複数の可とう性支持部材９０２が、少なくとも２０個の細長可とう性支持部材を含んでいる。より詳しく言えば、複数支持部材９０２は、少なくとも５０個の支持部材を含んでいる。より一層詳しく言えば、この実施例では、複数支持部材９０２は、工作物平面板９２０内に形成された内側工作物支持開口の周囲にほぼ等間隔に配置された、例示の支持部材９０３同様の約６０個の可とう性支持部材を含んでいる。工作物が半導体ウェーハであり、可とう性支持部材９０２が既述のように光ファイバであるこの実施例では、前記「たわみ変位」は、通常、約３ｍｍ−約５ｍｍの範囲である。したがって、この実施例では、非拘束部９０６が、工作物平面に対し下方へ約１０度未満の角度で工作物２４の外縁９２２と接触可能である。あるいはまた、別のたわみ変位や角度も、特定の用途に応じて許容又は所望可能である。
【０１２１】
通常、図２８と図２９とに示した実施例では、可とう性支持部材９０２の各々は、約０．４ｍｍ−２ｍｍの直径を有している。しかし、また他の実施例との関連で説明したように、別の適当な寸法に代え、例えば所与の用途のために所望の弾性や迅速な応答時間が得られるように長さや直径を選択してもよい。
図２９及び図２８を見ると、図２８に示した可とう性支持部材９０３の内側先端９２４は、図２０に示した曲線状端区域６２０に似た曲線状端区域を備え、それによって、熱に誘発される運動及び振動時に工作物２４の基板側２８に掻き傷を与える可能性が最小化されている。
【実施例１５】
【０１２２】
図３１を見ると、本発明の第１５実施例による工作物支持システムが、全体を符号１０００で示されている。この実施例では、支持システム１０００は、工作物の振動を抑制するように構成されており、より詳しく言えば、この実施例では、工作物の少なくとも１つの自然振動モードを抑制するように構成されており、この実施例では、自然振動モードには第１と第２の自然振動モードが含まれる。この目的を達成するために、支持システム１０００は、全体を符号１００２と１００４で示した第１と第２の支持器を含んでいる。支持器１００２，１００４は、それぞれ可とう性支持部材１００６，１００８を含み、該支持部材は、この実施例では、クォーツ・ファイバを含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、クォーツ・ファイバは、アルミニウム・クラッド層を化学的に除去したクォーツ光ファイバであり、約１００マイクロメートルの直径を有している。
あるいはまた、既出の複数実施例に関連して説明したように、他の種類のファイバに代えてもよく、更に一般的にいえば、適当な他の種類の可とう性支持部材に代えてもよい。
【０１２３】
この実施例では、可とう性支持部材１００６，１００８が、間隔をおいた第１と第２の拘束部を有し、該拘束部間に曲線状に非拘束部が延在している。より詳しく言えば、可とう性支持部材１００６の第１と第２の拘束部は、それぞれ固定端１０１０と調節可能端１０１４とを含み、同じように可とう性支持部材１００８の第１と第２の拘束部は、それぞれ固定端１０１２と調節可能端１０１６とを含んでいる。可とう性支持部材１００６の固定端１０１０は、工作物平面板１０１８の工作物２４寄りの箇所、それも工作物平面の直ぐ下方に取り付けられ、同じように、可とう性支持部材１００８の固定端１０１２は、工作物平面の直ぐ上方で工作物平面板に取り付けられている。したがって、工作物平面板１０１８は、可とう性支持部材１００６，１００８の固定端１０１０，１０１２を拘束するための第１拘束体として機能している。
【０１２４】
この実施例では、工作物との接触区域での非拘束部に対する接線が工作物中心へ向かって半径方向内方へ延在するように、各支持部材の非拘束部が拘束部間に曲線状に延在している。例えばこの実施例では、可とう性支持部材１００６は、その固定端１０１０から（図３１に見られるように逆時計回りに）、概してループ状の径路に沿って延び、工作物の外側除外帯域近くで工作物２４の基板側２８に接触し支持している。可とう性支持部材１００６は、ループ形状の径路に沿って工作物との接触点からループを描いて（逆時計回りに）工作物平面板１０１８の下面に形成された開口１０２０を通って工作物平面板内へ挿入されている。可とう性支持部材１００６の調節可能端１０１４は、長さ調整器１０２２内へ挿入され固定されており、該調整器は、可とう性支持部材１００６の調節可能端１０１４を拘束する第２拘束体として機能している。
【０１２５】
これと関連して、この実施例では、可とう性支持部材１００６，１００８の各々の第１と第２の拘束部の少なくとも一方が、引込み可能に拘束されている。したがって、この実施例では、支持システム１０００は、長さ調整器１０２２を含み、該調整器が、この実施例では、機械式の引込み器を含み、可とう性支持部材１００６の第２拘束部（すなわち調節可能端１０１４）を引込み可能に拘束している。引込み器は、第２拘束部を引込め、効果的に非拘束部を短縮するように構成され、かつまた逆に第２拘束部を伸長して、効果的に非拘束部を延長するように構成されている。この実施例では、長さ調整器１０２２は、工作物平面板１０１８が配置された加工チャンバの外部から遠隔操作して、可とう性支持部材１００６の有効長さを延長又は短縮でき、それにより、工作物を弾性的に支持するように延在するループ状径路の形状及び寸法を変更できる。
【０１２６】
同じように、この実施例では、可とう性支持部材１００８が、固定端１０１２から概してループ状の径路に沿って（図３１に示すように時計回り方向で）延在し、工作物２４の外側除外帯域近くで工作物のデバイス側２６に接触し、ループ状の径路に沿って延び続け（時計回りに）、工作物平面板の上面に形成された開口１０２４〜工作物平面板１０１８内へ挿入される。可とう性支持部材１００８の調節可能端１０１６は、長さ調整器１０２２同様の長さ調整器１０２６内に挿入され固定される。この実施例では、長さ調整器１０２６は、工作物平面板１０１８が配置された加工チャンバ外部から遠隔操作して、可とう性支持部材１００８を、工作物平面上方に形成される円筒形体積の外部へ完全に移動させるのに十分な長さだけ引込め可能であり、それによって、工作物２４を、第１可とう性支持器１００２により支持される位置へ下降させ、熱処理が完了すれば、前記位置から上方へ戻すことが可能である。熱処理の間、長さ調整器１０２６は、可とう性支持部材１００８の長さを十分に延ばすように遠隔制御され、該支持部材のループ形状の径路が工作物の外側除外帯域でデバイス側に接触するようにされる。
【０１２７】
概して、可とう性支持部材１００６，１００８の概してループ状の経路の有効直径は、支持部材用に選択された材料と、工作物の予想運動範囲とに依存する。例えば、概してループ状の径路の有効直径は、幾つかの実施例の場合、約３０ｍｍ−１００ｍｍでいいが、他の有効直径に代えることもできる。
この実施例では、前記熱処理時の工作物支持のため、支持システム１０００は、支持器１００２同様の複数の下方支持器と、支持器１００４同様の複数の上方支持器とを含み、これらが工作物平面板１０１８の内縁に沿って異なる間隔で配置されている。したがって、支持システム１０００は、複数の第１と第２の細長可とう性支持部材を含んでいる。複数の第１可とう性支持部材の非拘束部は、工作物２４の下面と接触可能であり、複数の第２可とう性支持部材の非拘束部は工作物２４の上面と接触可能である。
【０１２８】
上方支持器は、既述の熱サイクル時に工作物２４の安定性を高め、振動を抑制するのに役立つ。例えば、この実施例では、第１と第２の支持器１００２，１００４が協働して、少なくとも部分的に、工作物２４の第１と第２の自然振動モードを抑制する。
あるいはまた、幾つかの用途では、支持器１００４とその他同様の上方支持器は、所望とあれば、除去して、支持器１００２と他の同様の下方支持器のみで工作物を支持してもよい。
【実施例１６】
【０１２９】
図３２及び図３３には、本発明の第１６実施例による工作物の支持システムが、全体を符号１２００で示されている。この実施例では、支持システム１２００は工作物２４を横方向に支持するように構成された横支持部材を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、支持システム１２００は、工作物２４に弾性的な横方向支持を与える横支持器１２０２を含んでいる。これと関連して、幾つかの場合には、既述の熱サイクルでは、例えば、フラッシュに応じて工作物デバイス側が不一様に加熱されるために、また例えば既述のような異なる（垂直方向の）支持器の応答が不一様なために、工作物の非対称の弓そり又は振動が生じがちなことが理解されよう。こうした非対称の運動には、例えば符号１２０４で示した工作物平面板に対する工作物２４の横方向運動が含まれている。工作物２４が半導体ウェーハであるこの実施例では、この横方向運動で工作物２４と（この実施例では、アルミニウムである）工作物平面板１２０４とが衝突すると、この衝突の影響には、粒子による汚染その他、工作物への物理的損傷が含まれるよう。
【０１３０】
したがって、このような衝突を防止するために、この実施例では、横方向支持器１２０２が、工作物２４を横方向に支持するように構成された横支持部材１２０６を含んでいる、より詳しく言えば、この実施例では、支持部材１２０６が、複数の横支持部材、例えば図３３に符号１２０８，１２１０，１２１２で示した横支持部材を、工作物２４の外縁に対してそれぞれの位置に含んでいる。この実施例では、横支持部材の各々は、工作物外縁と弾性接触可能である。より詳しく言えば、この実施例では、横支持部材の各々は可とう性ファイバを含み、該ファイバは、この実施例では、光ファイバを含んでいる。より一層詳しく言えば、この実施例では、支持部材の各々はクォーツ・ファイバを含んでいる。あるいはまた、種々の実施例に関連して説明したように、サファイア・ファイバ、その他のファイバ、別の種類の可とう性支持部材、より一般的にいえば、別の種類の横支持部材を代わりに使用してもよい。
【０１３１】
図３２に戻ると、この実施例では、横支持部材１２０６が位置決め器と結合され、位置決め器は、この実施例では、アルミニウム・ブロックを含んでいる。位置決め器１２１４は、工作物平面板１２０４に結合され、工作物平面板内に形成された工作物支持開口内へ、工作物２４の外縁に密接して横支持部材１２０６を配置するのに十分なだけ深く突入している。この実施例では、可とう性ファイバを含む横支持部材１２０６及び同様の支持部材が、工作物２４の平面に対し事実上直角に位置している。
【０１３２】
この実施例では、複数横支持部材はクォーツ光ファイバを含み、通常、クォーツ光ファイバと一緒に市販されているアルミニウム被覆又はクラッド層は化学的に除去されるので、少なくとも工作物と接触するであろう横支持部材１２０８，１２１０，１２１２の部分ではクォーツが露出しており、したがって汚染は発生しない。この実施例では、熱処理の間、工作物はクォーツ・ファイバの長さの大部分（位置決め器１２１４内に固定された長さ部分以外の）と接触し、したがってこの実施例では、アルミニウムの被覆又はクラッド層は、ファイバの全長から除去されている（所望とあれば、アルミニウム・クラッド層は、位置決め器内に固定される長さ部分だけは残しておいてもよい）。あるいはまた、クォーツ・ファイバに代えて、通常、このようなアルミニウム・クラッド層と一緒には市販されていない別の材料、例えばサファイアを用いてもよい。
【０１３３】
図３２及び図３３に示した実施例同様の実施例では、横支持部材及び同様の別の支持部材は、例えば、約２０−４０ｍｍの長さと（位置決め器１２１４内に固定された部分を除く）、０．５−２ｍｍの直径を有している。あるいはまた、或る所与の用途の場合には、他の適当な寸法に代えてもよい。
この実施例では、支持システム１２００は、工作物平面板１２０４に形成された工作物支持開口の内縁に沿って異なる間隔で配置された横支持器１２０２同様の複数横支持器を含んでいる。例えば支持システム１２００は、４個〜２０個の横支持器を含むが、別の数に代えてもよい。前記横支持器は、例えば、既述の他の支持器等の縦方向の支持器と関連させて使用してもよい。
【０１３４】
あるいはまた、別の実施例では、図３２及び図３３に示した横支持部材に幾分似た横方向の支持システムが得られるが、その場合には、横支持部材１２０６に代えて１個以上の剛性支持部材が使用できる。例えば、可とう性支持部材に代えて１個以上の剛性クォーツピンを使用できる。工作物の横方向運動を抑制するには、これらの実施例で十分だろうが、該実施例では、また工作物が支持部材に衝突した場合、剛性支持部材に対する工作物の横方向モーメントに応じて工作物２４が損傷又は破壊される結果も生じ得る。
【実施例１７】
【０１３５】
所望とあれば、別個の横方向支持器と縦方向支持器とを備える代わりに、両方の支持を単一の支持器で行ってもよい。例えば図２１、図２２、図３４を見ると、本発明の第１７実施例による工作物支持システムが、全体を符号１３００で示されている。この実施例では、支持システム１３００が含む支持部材は、縦横双方向の支持部材として機能し、工作物２４の下面と接触可能な可動縦支持接触部と、工作物外縁と接触可能な横支持接触部とを含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、支持部材が、図２２に示した支持器７０２の変更態様である支持器１３０２を含んでいる。この実施例では、支持器１３０２の可動縦支持接触部は、クラッド層７１４とケーシング７１８とを含む可とう性支持部材７１２を有し、該ケーシング内で可とう性支持部材が工作物平面板７１０に固定されている。支持器１３０２の横支持接触部は、第２可とう性支持部材１３０４を含んでいる。
【０１３６】
この実施例では、第２可とう性支持部材１３０４は、第１可とう性支持部材７１２に類似し、したがって、クォーツ光ファイバをも含むが、既述のように、所望とあれば、別の種類のファイバに代えてもよく、より一般的に言えば、別の種類の可とう性支持部材に代えてもよい。この実施例では、縦横支持接触部が工作物と弾性接触可能である。
この実施例では、第２可とう性支持部材１３０４が、第１可とう性支持部材７１２より小さい直径を有している。より詳しく言えば、この実施例では、第２可とう性支持部材１３０４は直径約０．５ｍｍであるのに対し、第１可とう性支持部材７１２の直径は約４ｍｍである。しかし、また所望とあれば、別の適当な寸法に代えてもよい。
【０１３７】
この実施例では、第２可とう性支持部材１３０４は、外側クラッド層１３０６を含み、該クラッド層は、この実施例では、クォーツ光ファイバと共に市販されているアルミニウム被覆である。この実施例では、アルミニウム被覆は、工作物の汚染を避けるため、少なくとも、支持部材１３０４の、工作物２４と接触する可能性のある部分から、化学的に除去されている。この実施例及び類似の複数実施例では、第２可とう性支持部材１３０４は、外側クラッド層１３０６により１０−２０ｍｍの長さ部分が被覆され、長さ２０−４０ｍｍが露出しているが、所望とあれば、他の適当な長さに代えてもよい。
この実施例では、第２可とう性支持部材１３０４は、カラー１３０８により第１可とう性支持部材７１２に固定されている。カラー１３０８は、例えばステンレス鋼又はチタンでよいが、別の適当な材料に代えてもよい。
【０１３８】
しかし、また第２可とう性支持部材１３０４は、適当な他のどのような形式で支持器１３０２の残部に結合されてもよい。
所望とあれば、支持部材１３０４には、該支持部材１３０４の一部に結合された引込み器１３１０を備え、工作物平面板７１０へ向かって支持部材１３０４を引戻し、工作物の挿入又は除去ができるようにしてもよい。あるいはまた、第２可とう性支持部材１３０４を予熱して、予め工作物平面板７１０方向へ曲げ戻しておいてもよく、その場合には引込み器は不要である。あるいはまた、別の形式として、所望とあれば、所定の実施例で、このような予熱と予め曲げる作業を引込み器と組み合わせることもできる。
この実施例では、図２１の実施例の場合のように、支持システム１３００は、図３４に示した支持器１３０２と同様の複数支持器を含み、該支持器が、工作物平面板７１０内に形成された内側工作物支持開口の周囲に異なる間隔をおいて配置されている。したがって、支持システム１３００は、工作物と接触可能な複数の縦横支持接触部を有する複数支持部材を含んでいる。
【実施例１８】
【０１３９】
図３５を見ると、本発明の第１８実施例による工作物支持システムが、組み合わせ式縦横方向支持器の別の例として、全体を符号１４００で示されている。この実施例では、支持システム１４００は支持器１４０２を含んでいる。この実施例では、支持器１４０２は、可とう性支持部材１４０４を含み、該支持部材は、この実施例では、クォーツ光ファイバを含んでいる。あるいはまた、既出の複数実施例に関連して説明したように、別の種類のファイバ、又はより一般的にいえば別の種類の可とう性支持部材に代えることもできる。
この実施例では、可とう性支持部材１４０４は第１と第２の、間隔をおいて配置された拘束部を含み、非拘束部が拘束部間に曲線状径路を描いて延在している。より詳しく言えば、この実施例では、第１と第２の拘束部は固定端１４０６と調節可能端１４０８とを含んでいる。工作物平面板１４１０は、第１拘束部、すなわち固定端１４０６を拘束する第１拘束体として機能し、該固定端は、この実施例では、工作物２４の平面の直ぐ下方の、工作物平面板１４１０の工作物側に取り付けられている。
【０１４０】
この実施例では、支持部材１４０４の非拘束部が、拘束部間の曲線状径路に沿って延在し、概してループ状の第１径路部分１４１２と、概してループ状の第２径路部分１４１４と、概してループ状の第３径路部分１４１６とを形成しており、第１径路部分１４１２が、工作物２４の平面下の第１拘束部から延び工作物下面に接触し、第２径路部分１４１４が工作物２４の外縁と工作物平面板１４１０の内縁との間に延在し、第３径路部分１４１６が工作物平面上方へ延びて工作物上面に接触しており、曲線状径路は第２拘束部で終わっている。より詳しく言えば、この実施例では、可とう性支持部材１４０４は、その固定端１４０６から、概してループ状の第１径路部分１４１２に沿って（図３５に見られるように、時計回り方向に）工作物平面の下方に延び、工作物外側除外帯域近くで工作物２４の基板側２８を接触支持している。
【０１４１】
可とう性支持部材１４０４は、次いで工作物２４の外縁と工作物平面板１４１０の最も内方の部分との間に形成される第２の概してループ状の径路部分１４１４にわたって延在し続ける（時計回りに）。可とう性支持部材１４０４は、次いで、工作物平面上方へ延びる概してループ状の第３径路部分１４１６にわたって延び、工作物平面板上面に形成された開口１４２２から工作物平面板内へ再突入する。可とう性支持部材１４０４の調節可能端１４０８は、第２拘束体内へ挿入され固定されている。該拘束体は、この実施例では、図３１に示した長さ調整器１０２２，１０２６に類似する長さ調整器１４２４を含んでいる。したがって、可とう性支持部材１４０４は、その構成のゆえに、特に、概してループ状径路部分１４１２，１４１４，１４１６のゆえに、縦横両方向の弾性的な支持を工作物２４に対し備えている。加えて、可とう性支持部材１４０４のこの構成は、工作物２４の第１と第２の自然振動モードを部分的に抑制もする。
【０１４２】
この実施例では、第２拘束体、より詳しく言えば、長さ調整器１４２４は、工作物上面上方に形成される体積外へ概してループ状の第３径路部分を移動させるために、第２拘束部を引込めるように構成された引込み器として機能する。この点に関連して、該長さ調整器１４２４は、工作物平面板１４１０が配置されている加工チャンバの外部から遠隔操作可能であり、その操作により可とう性支持部材１４０４の有効長さを延長又は短縮することで、工作物を弾性的に支持するように延びているループ状径路の形状及び寸法を変更することができる。特に、幾つかの用途で望ましいのは、可とう性支持部材１４０４を十分に引込めることができて、それによってループ状の第３径路部分が完全に工作物２４の平面上方の体積から外部へ引込められ、工作物を熱処理のために挿入し、熱処理完了後に工作物を除去できるようにすることである。
【０１４３】
この実施例では、支持システム１４００は支持器１４０２同様の複数支持器を含み、該支持器は工作物平面板１４１０内に形成された工作物支持開口の内縁に沿って異なる間隔で配置されている。例えば、図３５に示した実施例に似た実施例では、支持システムが４−２０個の前記支持器を含み、該支持器の可とう性支持部材は、０．５−２ｍｍ直径、５０ｍｍ−３００ｍｍ長さを有することができる。あるいはまた、支持器の数及び可とう性支持部材の寸法は、所望とあれば代えてもよい。
所望とあれば、可とう性支持部材１４０４によって形成された概してループ状の第２径路部分１４１４は、工作物平面板１４１０に固定取り付けして、付加的安定性を得ることもできる。あるいはまた、所望とあれば、その取り付けをしなくともよい。
【実施例１９】
【０１４４】
図４と図３６とを見ると、図３６には、本発明の第１９実施例による熱処理チャンバが、全体を符号１５００で示されている。チャンバ１５００は、図４に示したチャンバ６０に似ているが、工作物２４のデバイス側２６の上方かつ近くにクォーツ窓１５１０が付加されている点が異なっている。より詳しく言えば、この実施例では、窓１５１０が工作物２４の平面上方約１ｃｍのところに設けられている。しかし、工作物から別の距離に設けてもよいが、この実施例では、１−１０ｃｍの距離が好ましい。窓１５１０は、好ましくは冷却され、この実施例では気体冷却式だが、加熱又は測定の目的で窓を通過する必要のある波長に応じて、水その他の適当な液体で冷却してもよい。工作物２４が、既述のように、加熱フラッシュに誘発されて熱による弓そりを生じる場合、工作物２４と窓１５１０との間のプロセスガスの圧力が、工作物の垂直運動に抵抗する。
【０１４５】
したがって、既述のように、支持部材の可動接触部と組み合わされて、工作物２４と窓１５１０との間の付加的なガス圧が、工作物２４の垂直運動に抗するのに役立ち、それによって、工作物質量中心の運動が最小化される。補助的な利点として、フラッシュ加熱前の中間温度への工作物予熱段階中に、窓１５１０により工作物デバイス側からの対流熱損失が低減され、その結果、温度の一様性が改善される。
あるいはまた、類似の効果は、窓１５１０なしでも、工作物２４のデバイス側２６により近い既存の窓６５を移動させることで達せられる。
所望とあれば、複数支持部材の複数可動接触部は、複数の各支持ピンの滑らかな表面を有する複数先端を含むようにすることができる。
【実施例２０】
【０１４６】
例えば図３７を見ると、本発明の第２０実施例による支持器が、全体を符号１６００で示されている。この実施例では、支持器１６００は、滑らかな表面の先端１６１０を有する支持部材１６０８を含んでいる。より詳しく言えば、この実施例では、滑らかな表面の先端１６１０は球形又は半円形だが、別の滑らかな表面に代えてもよい。この滑らかな表面の先端は、工作物２４の摩擦と掻き傷を減少させるのに役立つ。この点に関連して言えば、支持部材と工作物下面との間に生じる掻き傷は、望ましくない粒子による汚染を発生させる上に、工作物下面に望ましくないざらつきを発生させる恐れがある。摩擦力を最小化することが望ましいのは、点荷重による応力を低減して支持部材・工作物間の接触点近くでの局所的な応力や掻き傷を低減又は阻止するからだけでなく、既述のように、熱処理中に工作物に加わる全応力をも低減するからである。
【０１４７】
この実施例では、支持部材１６０８はクォーツ製であり、より詳しく言えば、本発明の他の複数実施例と関連して説明したものに似たクォーツ光ファイバ製である。更に詳しく言えば、この実施例では、支持部材１６０８の滑らかな表面の先端１６１０は、レーザを用いて支持部材先端を溶融し、冷却することで球形に形成される。この方法により、通常の切削法や研磨法によるより滑らかな表面が得られることが分かった。
図１６及び図３７を見ると、ファイバが、例えば図１６に示した各可とう性支持部材６０２の非拘束部６０６のように、アルミニウム・クラッド層等でクラッド被覆された実施例では、レーザ溶融により滑らかな表面の先端１６１０を形成する前に、クラッド層を先端から除去するのが好ましい。例えばクラッド層は、滑らかな表面の先端を形成する前に、先端近くのファイバから２ｍｍだけ化学的に除去するのがよい。
あるいはまた、支持部材１６０８は、別の材料製、例えばサファイア製又は既述のその他の材料製でもよい。
【０１４８】
あるいはまた別の形式では、支持部材１６０８は金属製でもよい。例えば支持部材１６０８は、タングステン製を含む支持ピンを含み、支持ピンの少なくとも先端が、摩擦や掻き傷を低減するための外側被覆を有することができる。外側被覆には、例えば窒化タングステン又は炭化タングステンを含めてよいが、他の種類の被覆に代えてもよい。あるいはまた、別の形式では、その種の被覆を用いなくともよい。被覆なしで所望の滑らかな表面の先端１６１０を得るには、クォーツ製支持部材と関連して既に説明した形式に似た形式で支持部材１６０８の先端をレーザ溶融により球形に形成する。あるいはまた、別の形式で所望の滑らかな表面の先端１６１０を得てもよい。
この滑らかな表面の支持部材１６０８は、本発明の別の実施例では、支持ピン又は他の支持部材に使用されるか、又はそれらに代えて使用されよう。
【実施例２１】
【０１４９】
図２０と図３８を見ると、図３８には、本発明の第２１実施例による支持器が、全体を符号１７００で示されている。支持器１７００は、図２０に示した支持器と類似している。しかし、この実施例では、変更態様の支持部材１７０２は工作物２４の外側除外帯域に接触せず、むしろ更に内側の区域で工作物に接触する。すなわち除外帯域より、工作物中心からの半径方向距離が小さい箇所で接触する。この実施例では、工作物は複数の同様の支持部材によって支持され、該支持部材の可動接触部が、工作物中心から共通の半径方向距離のところで工作物下面に、異なる角度間隔で接触する。
【０１５０】
この点に関連して、支持部材の可動接触部が工作物と接触する位置は、当該の特定用途、当該の支持部材の利用可能なレジリエンス又は軟度、ウェーハの垂直方向の飛び上がりの最小化とフラッシュによる工作物の高次の振動モードの抑制との間の目標バランス等に応じて変更できる。例えば、幾つかの実施例では、複数の支持ピンが、ウェーハ中心からの平衡半径方向距離に位置せしめられ、これにより熱による弓そりが、平衡半径方向距離外にウェーハ外側部分の下向きモーメントを生じさせ、このモーメントがウェーハ中心部の上向きモーメントを平衡化するのに役立ち、その結果、ウェーハは持ピンから飛び上がることがなくなる。説明用の或る実施例では、工作物がシリコン半導体ウェーハを含み、該ウェーハが１５０ｍｍの半径を有し、かつ振動数約１１３Ｈｚ（モード１）、４７６Ｈｚ（モード２）、１００７Ｈｚ（モード３）の軸対象自然振動モードを有しているが、この実施例の場合、支持部材可動接触部の接触用に約１０４ｍｍ相当の半径方向距離ｒを設定することにより、工作物の上方への飛び上がり傾向が最小化される。
【０１５１】
しかし、この位置決めもウェーハの第２自然振動モードを励起する傾向があり、該振動モードによって、デバイス側の温度飛躍の大きさと迅速度とに応じて工作物が損傷したり破砕さえされる傾向がある。したがって、このような構成は、可動接触部が十分に「軟質」（すなわち十分に低い抵抗力と十分に大きい運動範囲を備えている）で、第２自然振動モードの励起を低減できる場合には適用できようが、可動接触部があまり「軟質」でない場合には、望ましくない。比較して言えば、支持部材の可動接触部を工作物の外側除外帯域外に位置させることは、通常、高次の振動モードの励起を小さくするには役立つが、除外帯域と可動接触部との初期下向き運動は大きくなり、それによって、工作物・支持部材間に加わる力が増大し、工作物質量中心の垂直運動が増大する結果となる。多くの用途の場合、支持部材の接触部と工作物とを接触させる箇所は、垂直方向の飛び上がりが最小化される平衡距離と外側除外帯域との間のどこかの半径方向距離のところが好ましいだろう。
【０１５２】
この実施例では、変更態様の支持部材１７０２は透明な材料で形成され、工作物上への投影効果が最小化されている。より詳しく言えば、この実施例の場合、透明な材料はクォーツである。あるいはまた別の材料に代えてもよい。この実施例では、変更態様の支持部材１７０２は、寸法も小さくされ、更に残余の投影効果や質量も低減される。
熱による「弓そり」や関連する発振及び振動は、本発明の既述の実施例に関連して説明した、熱に誘発される運動の主な源だが、本発明の別の実施例は、別の種類の、熱に誘発される運動を対象にするのに適している。例えば熱に誘発されるこの運動には、熱による曲げが含まれ、支持システムは、工作物を支持するように構成される一方、工作物の、熱による曲げを許容するように構成できる。
【０１５３】
この点に関連して言えば、最近提案された１熱処理方法では、機械式クランプ、静電式チャック、真空チャック、同等のつかみ器具のいずれかにより基板が架台に固定保持される。連続的な電磁波放射源が放射線集束用の光学素子と一緒に使用され、基板上面に放射線のラインが造出される。その場合、並進機構を用いて架台と放射源とを相対運動させ、基板上面を横切って放射線のラインが走査される。しかし、架台に基板を固定保持するために機械式クランプその他のつかみ機構を用いることで、熱による基板の曲げが妨げられる。そうしたクランプが無い場合には、放射線のラインに沿って熱による曲げが発生し、基板の内部応力が最小化されるだろう。基板の曲げを妨げることで、その種のクランプ又はつかみ機構は、基板の熱応力を増し、それによって基板の損傷又は破壊の恐れを増大させる。
したがって、本発明の別の実施例によれば、前記特定熱処理方法のために提案された機械式クランプその他のつかみ機構の代わりに、例えば本発明の別の実施例に関連して既に説明した支持部材のように、熱に誘発される工作物の運動を許容する可動の接触部を含む支持部材を使用することができる。
【０１５４】
例えば、図１３及び図１４戻ると、図１３に示した支持器４０２等の支持器は、熱に誘発される工作物の曲げを許容するように構成されることで、放射線のラインにより効果的に走査されるような工作物の内部応力が低減される。所望とあれば、工作物の非加熱部分が、放射線のラインにより加熱されるまで平らに維持されるように、制御器４２０を再プログラミングして、放射線のラインが工作物２４との支持部材４０４及び抑制部材４１４の接触箇所を通過した後、熱に誘発される工作物２４の曲げが許容されるまで、支持部材４０４及び抑制部材４１４を固定位置に拘束するようにすることができる。したがって、工作物２４の相対的に「低温」の未加熱部分は、放射線のラインにより次に加熱されるために平らに維持される一方、同時に、工作物２４の応力は、工作物の既加熱部分の、熱に誘発された運動が許容されることで最小化される。
【０１５５】
しかしまた、工作物の未加熱部分を放射線ラインによる加熱まで平らに維持することは望ましくはあるが（光源と放射線ラインにより加熱される工作物部分との間に一定の角度と距離を維持するため）、制御器４２０の前記再プログラミングを省略してよい用途の場合には、行わなくともよい。より一般的に言えば、他の種類の支持部材の別の可動接触部に代えてもよい。
あるいはまた、他の種類の支持部材の別の種類の可動接触部の代えてもよい。
既出の複数実施例では、異なる支持システムが工作物から運動エネルギーを吸収するように構成されていることが理解されよう。例えば、既述の可とう性支持部材の実施例では、熱による弓そり時には、工作物の外側除外帯域が初めに下向き運動を行うことで、支持部材の接触部を押し下げ、支持部材に曲げを生じさせるさい、工作物の運動エネルギーの幾分かは、少なくとも一時的に支持部材によって吸収され、そこに潜在エネルギーとして蓄えられる。
【０１５６】
図４に戻ると、本発明の別の実施例による工作物熱処理方法は、好ましくは（必ずではない）本明細書に開示した別の実施例と関連付けて使用される。該方法には、工作物の熱伝導時間より短時間にわたり工作物表面を照射し、熱による工作物の少なくとも幾分かの弓そりを十分に許容し、該表面を工作物の残部の温度より高い目標温度まで加熱する作業が含まれている。より詳しく言えば、この実施例では、該方法は、工作物の熱伝導時間より短い第１持続時間にわたり工作物表面を照射して、該表面を工作物の残部の温度より高い中間温度まで加熱する作業を含んでいる。該方法は、更に工作物の熱伝導時間より短い第２持続時間にわたり表面を照射し、目標温度まで表面を加熱する作業を含んでいる。工作物の第２持続時間は、工作物の熱による少なくとも幾らかの弓そりが許容されるのに十分な、第１持続時間に続く時間間隔内に開始される。
【０１５７】
更に詳しく言えば、この実施例の場合、フラッシュ・ランプを含む加熱器６４は、第１、第２の持続時間中に工作物２４のデバイス側２６の表面を照射するのに使用される。この実施例では、工作物２４の熱伝導時間が１０−１５ｍｓ程度であり、第１持続時間は１ｍｓ程度、第２持続時間も１ｍｓ程度である。第１持続時間に続く前記時間間隔（第２持続時間が開始される前の）は、数ミリ秒程度である。
この実施例でも、照射システム、より詳しく言えば、フラッシュ・ランプを含む加熱器６４は、第１持続時間中よりも第２持続時間中に工作物表面により多くの放射エネルギーを入射するように構成され、また第１持続時間の終わりに続く数ミリ秒以内に第２持続時間を開始するように構成されている。したがって、例えば加熱器６４は、工作物デバイス側２６を照射して、１ｍｓの第１持続時間にデバイス側へ約１０Ｊ／ｃｍ２のエネルギーを放射し、次に、続く数ミリ秒の間はデバイス側へエネルギーを放射せず、次にデバイス側を照射し、１ｍｓの第２持続時間にデバイス側へ約２０Ｊ／ｃｍ２のエネルギーを放射できる。
【０１５８】
この実施例では、加熱器６４によるデバイス側２６の照射直前に、工作物２４が予熱器６２により予熱される。予熱器６４は、基板側を照射して中間温度まで工作物２４を予熱する。この予熱は、工作物の熱伝導時間より遅い速度で、例えば１００°Ｃ／ｓ−４００°Ｃ／ｓで行われる。デバイス側２６が加熱器６４により最初に照射される第１持続時間は中間温度に達すると直ちに開始される。
既述のように、この方法は、工作物の熱応力を低減し、振動を抑制するのに役立つ。この実施例では、約１ミリ秒の第１持続時間にわたる加熱器６４によるデバイス側２６の照射の結果、デバイス側２６は、フラッシュ（ｔ＝１ｍｓ）の終了とほぼ同時に第１ピーク温度に達する。この時点では、工作物２４は熱による弓そりを開始するだけのため、熱による最大弓そり幅の比較的小さいパーセンテージに達するだけである。最大幅には、工作物が平衡形状を超える数ミリ秒後まで達しない。１ミリ秒ほど後、工作物２４は、なおかなり弓そりを生じてから、かなりの戻り速度で平らな形状に戻る。
【０１５９】
加熱器６４は、約１ｍｓの第２持続時間にわたり、工作物２４のデバイス側２６に第２のフラッシュ照射を行う。第１と第２の持続時間（すなわち第１と第２の加熱フラッシュ）の時間間隔は、第１フラッシュにより弓そりを生じた工作物が平らな状態に戻りつつある間に、第２フラッシュ照射の熱による弓そりが生じるように選択される。第２フラッシュの熱による弓そりで生じる工作物内の応力は最小化される。なぜなら、ウェーハが第１フラッシュの熱によってすでに弓そりを生じているからである。第２フラッシュの熱による弓そりは、また平らな状態へ工作物が戻る速度と逆方向に作用する。このため、第２フラッシュの熱による弓そりは第１フラッシュによる残留振動を抑制するのに役立つ。このような急速に続く２段階のフラッシュ加熱の組み合わせにより、デバイス側に高いピーク温度が実現される一方、工作物内の残留振動が抑制される。
あるいはまた、別の照射エネルギー及び照射持続時間に代えてもよい。
【０１６０】
例えば、デバイス側２６を、時間的に間隔をおいて前後する２回以上の照射フラッシュによって照射するより、むしろ照射システムを、工作物の熱伝導時間より短い時間間隔で、熱による工作物の少なくとも幾らかの弓そりが十分に許容される長さだけデバイス側表面を連続照射するように構成してもよい。より詳しく言えば、加熱器６４は、工作物の熱伝導時間１０−１５ｍｓより短いが、熱による工作物の少なくとも幾分の弓そりを十分に許容する長さの持続時間にわたる連続照射パルスにデバイス側２６をさらすように操作してもよい。前記パルスは、数ミリ秒を超えてもよい。例えば約６ミリ秒等。所望とあれば、照射システムは、前記時間間隔の間、照射強度を変化させるように構成してもよい。例えば、このことには、デバイス側表面を前記時間間隔の前半よりも後半で、より大きな強度で照射する作業が含まれよう。したがって、パルスは、パルス持続の前半より後半に、より多くのエネルギーを工作物表面に与えるように整形できる。
【その他の実施例】
【０１６１】
以上、幾つかの具体的な実施例及び別形式を説明したが、開示した種々の態様及び特徴の別の組み合わせも可能である。例えばクォーツ光ファイバ等の可とう性支持部材は、主として受動式の機械式支持システムと関連付けて説明したが、該可とう性支持部材は、例えば図６−図１４に示した能動式の支持システムと共に使用してもよい。その場合には、複数支持部材が、複数の可とう性支持部材を含み、その各々が、例えば図１６に関連して説明したような拘束部と非拘束部とを有しており、かつまた可動接触部が非拘束部を含んでいる。その場合、例えば図６と関連して説明したような支持部材運動システムは、複数拘束部に結合された複数アクチュエータを含み、支持部材の拘束部を運動させるように構成されている。本明細書に開示された特徴のこれらの組み合わせ及びその他の組み合わせは、本明細書を検討すれば当業者には明らかだろうし、本発明の枠を逸脱するものとは考えられない。
【０１６２】
幾つかの実施例では、或る可とう性支持部材は工作物２４に部分的に影を投じるだろうことが理解されよう。このことは、そのような影の近辺での工作物の加熱が不一様になる結果を生むだろう。所望とあれば、この難点を緩和ないし低減するために、可とう性支持部材として光ファイバを使用し、１つ以上の照射源（図示せず）から光ファイバ自体を介して工作物へ付加的照明を搬送し、影の近辺で更に工作物を照明することで、工作物に入射する照明域の不一様性を低減することができる。
より一般的に言えば、以上、本発明の特定実施例を説明したが、これらの実施例は、単に本発明を説明するためのもので、添付特許請求の範囲により構成される本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】工作物及び本発明の第１実施例による工作物支持システムの上方から見た斜視図。（実施例１）
【図２】図１に示した支持システムの支持器のばねドラムと支持部材とを下方から見た斜視図。
【図３】図１及び図２に示した支持器の断面図。
【図４】図１−図３に示した複数支持器により熱処理チャンバ内に支持された、図１−図３に示した工作物の断面図。
【図５】工作物及び本発明の第２実施例による工作物支持システムの部分側面図。（実施例２）
【図６】本発明の第３実施例による工作物支持システム、それも工作物と接触可能な支持部材と該支持部材と協働するアクチュエータとを含む支持システムを下方から見た斜視図。（実施例３）
【図７】図６に示した支持部材と協働するボイスコイル・アクチュエータの略示断面図。
【図８】本発明の第４実施例による工作物支持システム、それも図６に示した支持部材へ弓そり運動を伝える運動転換機構と協働するアクチュエータの可動部材を含む支持システムの略示側面図。（実施例４）
【図９】図８に示した可動部材と、運動転換機構と、支持部材とを第２位置で示した略示側面図。
【図１０】本発明の第５実施例による工作物支持システムの略示部分側面図。（実施例５）
【図１１】本発明の第５実施例による工作物支持システムの略示部分側面図。（実施例５）
【図１２】本発明の第５実施例による工作物支持システムの略示部分側面図。（実施例５）
【図１３】本発明の第６実施例による工作物支持システムの略示部分側面図。（実施例６）
【図１４】本発明の第６実施例による工作物支持システムの略示部分側面図。（実施例６）
【図１５】本発明の第７実施例による工作物支持システムの支持器の側面図。（実施例７）
【図１６】本発明の第８実施例による工作物支持システムの支持器の部分底面図。（実施例８）
【図１７】本発明の第９実施例による工作物支持システムの支持器の部分底面図。（実施例９）
【図１８】本発明の第１０実施例による工作物支持システムの支持器の部分底面図。（実施例１０）
【図１９】図１６に示した支持器の側面図。
【図２０】本発明の第１１実施例による工作物支持システムの略示部分側面図。（実施例１１）
【図２１】工作物と、本発明の第１２実施例による工作物支持システムの支持器との斜視図。（実施例１２）
【図２２】図２１に示した支持器の断面図。
【図２３】工作物と、本発明の第１３実施例による工作物支持システムとの斜視図。（実施例１３）
【図２４】図２３に示した支持システムの支持器の部分底面図。
【図２５】工作物と、本発明の第１４実施例による工作物支持システムとの平面図。（実施例１４）
【図２６】工作物と、図２５に示した支持システムの上方から見た斜視図。
【図２７】工作物と、図２５に示した支持システムの断面図。
【図２８】工作物と、図２７に示した支持システムとの詳細部分断面図。
【図２９】工作物と、図２５に示した支持システムとの底面図。
【図３０】図２５−図２９に示した支持システムの支持部材クランプの背面図。
【図３１】本発明の第１５実施例による工作物支持システムの部分断面図。（実施例１５）
【図３２】本発明の第１６実施例による工作物支持システムの部分断面図。（実施例１６）
【図３３】工作物平面板開口の中心から半径方向外方へ見た、図３２に示した支持システムの横支持部材の前面図。
【図３４】本発明の第１７実施例による工作物支持システムの支持器の部分断面図。（実施例１７）
【図３５】本発明の第１８実施例による工作物支持システムの部分断面図。（実施例１８）
【図３６】図１−図３に示した複数支持器により熱処理チャンバ内に支持された、図１−図３に示した工作物と、本発明の第１９実施例による変更態様のチャンバとの断面図。（実施例１９）
【図３７】本発明の第２０実施例による工作物支持システムの支持部材の側面図。（実施例２０）
【図３８】本発明の第２１実施例による工作物支持システムの支持器の部分側面図。（実施例２０）
【符号の説明】
【０１６４】
２０，１００，３００，４００，７００，８００，９００，１０００，１２００，１３００，１４００，１５００  支持システム
２１，３２，３４，８０，１０２，４１０，５００，６００，６５０，６８０，７０１，７０２，７０４，７０６，７０８，８０２，８０４，８０６，８０８，１００２，１００４，１３０２，１４０２，１６００，１７００  支持器
２２，８２，１０４，１０８，３０４，４１４，５０２，１６０８，１７０２  支持部材
２４  工作物
２６  工作物デバイス側
２８  工作物基板側
３０、７１０，８１０，９２０，１０１８，１２０４，１４１０  工作物平面板
３６，５０３  支持部材ハウジング
３８  ばね組み立て体
４０，８４  揺動ピン
４２  ばねドラム
４４  ばねドラム・ハウジング
４８，８６，３０８  ばね
５０  リンク
５２，８８，３１０  接触部
６０  熱処理チャンバ
６２  予熱器
６４  加熱器
１０６，２００，３２０，４０６，４１６  アクチュエータ
１１０  ブラケット
１２０  固定部材
１２２  可動部材
１２４  永久磁石
１２６  強磁性部材
１２８  電線のコイル
１３０  給電ユニット
１３２  検出／制御器
１３４  プログラム・メモリ
２０２  運動転換機構
２０４  変更支持部材
２０８  第１コネクタアーム
２１０  第２コネクタアーム
２１２  第１自由可動揺動点
２１４  第１剛性バー
２１５  第２自由可動揺動点
２１６  第１固定揺動点
２２０  第２固定揺動点
２２２  第３剛性バー
２２４  第３自由可動揺動点
２２８，５０８  支持先端
２３０  曲線状径路
３０６  揺動点
４１０  抑制器
４１４  抑制部材
４２０  制御器
５０４  揺動軸線
５１０，６１０，６６０、６９０，７１８，８１８，８１９  ケーシング
５２０  第２ばね
５２２  剛性ストッパ
６０２，６５２，６８２，７１２，８１２，９０２，９０３，１００６，１００８，１４０４  可とう性支持部材
６０４，６５４，６８４，９０４  拘束部
６０６，６８６，９０６  非拘束部
６２０  湾曲端区域
７１４，８１４，１３０６  クラッド層
７１６  クラッド層除去した端区域
８１５  第１端区域
８１６  中間区域
８１７  第２端区域
９０７  可とう性ファイバ  
９１２，９１４  クランプ部材
９１６  Ｖ字形溝  
９１８  垂直スロット
９２２  工作物の外縁
９２４  非拘束部の内側先端
９２６  非拘束部中間点
１０１０，１４０６  拘束部の固定端
１０１６，１４０８  拘束部の調節可能端
１０２０，１０２４  開口
１０２２  長さ調整器
１２０２，１２０６，１２０８，１２１０，１２１２，１３０４  横方向支持器
１２１４  位置決め器
１３０８  カラー
１４１２，１４１４，１４１６  ループ状径路部分
１５１０  窓
１６１０  滑らかな表面を有する先端
【図１】
2006511970.tif 000004
【図２】
2006511970.tif 000005
【図３】
2006511970.tif 000006
【図４】
2006511970.tif 000007
【図５】
2006511970.tif 000008
【図６】
2006511970.tif 000009
【図７】
2006511970.tif 000010
【図８】
2006511970.tif 000011
【図９】
2006511970.tif 000012
【図１０】
2006511970.tif 000013
【図１１】
2006511970.tif 000014
【図１２】
2006511970.tif 000015
【図１３】
2006511970.tif 000016
【図１４】
2006511970.tif 000017
【図１５】
2006511970.tif 000018
【図１６】
2006511970.tif 000019
【図１７】
2006511970.tif 000020
【図１８】
2006511970.tif 000021
【図１９】
2006511970.tif 000022
【図２０】
2006511970.tif 000023
【図２１】
2006511970.tif 000024
【図２２】
2006511970.tif 000025
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【国際調査報告】
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