(57)【要約】ディスク状の対象物、有利には半導体ウエハーを該対象物の熱処理のために受容する装置が、特に化合物半導体から成るウエハーの処理を特に簡単に、損傷のおそれの少なく、かつ高い生産性で可能にし、この場合に、支持体がそれぞれ１つの対象物の受容のための少なくとも２つの凹設部を備えている。支持体の凹設部が有利にはカバーで閉鎖可能である。出し入れのために有利には支持ピンが設けられており、支持体と支持ピンとが互いに相対的に鉛直方向に運動可能である。さらに、対象物のための操作装置を提供する。
2004527136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状の対象物、有利には半導体ウエハーを該対象物の熱処理のために受容する装置において、それぞれ１つの対象物の受容のための少なくとも２つの凹設部を備えた支持体が設けられていることを特徴とする、ディスク状の対象物を受容するための装置。
【請求項２】
少なくとも１つの凹設部を覆うための少なくとも１つのカバーが設けられている請求項１記載の装置。
【請求項３】
支持体及び／又は少なくとも１つのカバーが、グラファイト、サファイア、石英、窒化硼素、窒化アルミニウム、珪素、炭化珪素、窒化珪素、セラミック及び／又は金属から成っている請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
支持体及び／又はカバーが、０．２Ｊ／ｇＫと０．８Ｊ／ｇＫとの間の熱容量を有している請求項１から３のいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
支持体及び／又はカバーが、１０Ｗ／ｍＫと１８０Ｗ／ｍＫとの間の熱伝導率を有している請求項１から３のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
支持体及び／又はカバーの少なくとも一部分が、被覆されている請求項１から５のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
支持体及び／又はカバーが少なくとも部分的に、透明である請求項１から６のいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
個別の凹設部内に、互いに異なるガス雰囲気が形成されている請求項１から７のいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
対象物が１つの平面に配置されている請求項１から８のいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
対象物が、互いに平行でかつ互いに離間された少なくとも２つの平面に配置されている請求項１から８のいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも２つの凹設部が互いに異なる深さである請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの対象物が、凹設部の底面に面接触している請求項１から１１のいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの対象物が、凹設部の底面から離して配置されている請求項１から１０のいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも１つの対象物が、支持部材に支えられている請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの対象物が、対象物の縁部領域で支えられている請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
少なくとも１つの凹設部が、該凹設部の少なくとも外側の領域を円錐形に形成されている請求項１から１５のいずれか１項記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの凹設部が、凹球面状に形成されている請求項１から１６のいずれか１項記載の装置。
【請求項１８】
少なくとも２つ凹設部が、互いに異なる寸法を有している請求項１から１７のいずれか１項記載の装置。
【請求項１９】
対象物の少なくとも２つが、互いに異なる寸法を有している請求項１から１８のいずれか１項記載の装置。
【請求項２０】
対象物が、化合半導体である請求項１から１９のいずれか１項記載の装置。
【請求項２１】
対象物の少なくとも２つが、異なる材料を有している請求項１から２０のいずれか１項記載の装置。
【請求項２２】
対象物が、少なくとも部分的に被覆されている請求項１から２１のいずれか１項記載の装置。
【請求項２３】
対象物の材料が、不均質である請求項１から２２のいずれか１項記載の装置。
【請求項２４】
支持体に対象物及び／又はカバーを装填するための支持ピンが設けられている請求項１から２３のいずれか１項記載の装置。
【請求項２５】
支持ピンが支持体を貫通している請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
支持ピンが互いに異なる高さである請求項２４又は２５記載の装置。
【請求項２７】
カバーのための支持ピンが、対象物のための支持ピンよりも高くなっている請求項２４から２６のいずれか１項記載の装置。
【請求項２８】
カバーのための少なくとも１つの支持ピンが、支持体の外側に設けられている請求項２４から２７のいずれか１項記載の装置。
【請求項２９】
支持ピンと支持体とが鉛直方向で互いに相対的に運動可能である請求項２４から２８のいずれか１項記載の装置。
【請求項３０】
対象物を凹設部内に装着するため及び／又はカバーを支持体上に装着するための支持ピンが鉛直に下方へ運動可能である請求項２９記載の装置。
【請求項３１】
対象物を凹設部から持ち上げるため及び／又はカバーを支持体から持ち上げるための支持ピンが鉛直に上方へ運動可能である請求項２９記載の装置。
【請求項３２】
支持体が鉛直方向に運動可能である請求項２９記載の装置。
【請求項３３】
グリッパを設けてあり、グリッパが、対象物を凹設部内に及び／又は支持体上に装着するため、及び／又は対象物を凹設部及び／又は支持体から取り出すための吸着装置を備えている請求項１から３２のいずれか１項記載の装置。
【請求項３４】
垂直軸線を中心として支持体を回転させるための回転装置が設けられている請求項１から３３のいずれか１項記載の装置。
【請求項３５】
支持体がプロセス室内で装填可能である請求項１から３４のいずれか１項記載の装置。
【請求項３６】
支持体がプロセス室の外側で装填可能である請求項１から３４のいずれか１項記載の装置。
【請求項３７】
自動的な装填及び排出装置が設けられている請求項１から３６のいずれか１項記載の装置。
【請求項３８】
少なくとも１つの搬送アームを備えた操作装置であって、搬送アームが、操作すべき少なくとも１つの対象物の負圧による保持のための少なくとも１つの保持装置を有している形式のものにおいて、対象物の重量に依存して負圧を変化させるための負圧制御装置が設けられていることを特徴とする、対象物の操作のための操作装置。
【請求項３９】
負圧制御装置が、負圧源及び負圧切換装置を含んでいる請求項３８記載の操作装置。
【請求項４０】
負圧切換装置が、負圧調整器付きの管路と負圧調整器なしの管路との間の切換のためのスイッチを有している請求項３８又は３９記載の操作装置。
【請求項４１】
負圧制御装置が、互いに分離された少なくとも２つの負圧系を有している請求項３８から４０のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４２】
異なる重量の操作すべき対象物のための負圧比が、１０対１００００の範囲である請求項３８から４１のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４３】
重量の小さい対象物が半導体ウエハーであり、重量の大きい対象物が半導体ウエハー・容器である請求項３８から４２のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４４】
保持装置が、異なる対象物に適合して異なって形成されている請求項３８から４３のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４５】
三点式保持装置が設けられている請求項３８から４４のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４６】
保持装置が搬送アームの両側に設けられている請求項３８から４５のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４７】
搬送アームの一方の側が、重量の大きい対象物のための保持装置を有しており、搬送アームの他方の側が、重量の小さい対象物のための保持装置を有している請求項３８から４６のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４８】
搬送アームが該搬送アームの縦軸線を中心として１８０°にわたって回転可能である請求項４６又は４７記載の操作装置。
【請求項４９】
少なくとも２つの搬送アームを設けてあり、これらのうちの少なくとも１つが重量の大きい対象物の保持のために設けられており、かつこれらのうちの別の少なくとも１つが重量の小さい対象物の保持のために設けられている請求項３８から４８のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項５０】
負圧制御装置が所定のプログラムに依存して制御可能である請求項３８から４９のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項５１】
操作すべき対象物の重量を測定するセンサーが設けられており、該センサーの出力信号によって負圧制御装置が制御可能である請求項３８から５０のいずれか１項記載の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク状の対象物、有利には半導体ウエハーを該対象物の熱処理のために受容する装置に関する。さらに本発明は、対象物のための操作装置にも関する。
【０００２】
電子部品の工場製造のために、ディスク形状の半導体材料、いわゆるウエハーが熱処理される。対象物、例えばウエハーの特に急速加熱装置（RTP-装置[Rapid Thermal Processing]とも呼ばれる)による熱処理が、次第に重要視されている。RTP-装置の主なる利点は高い処理量にあり、このような処理量はウエハーの急速な加熱に基づくものである。３００℃／ｓまでの加熱量がRTP-装置で達成される。
【０００３】
RTP-装置は透過性のプロセス室を有しており、該プロセス室内は処理すべきウエハーが適当な保持装置上に配置される。さらにウエハーに加えて、種々の補助部材、例えば光吸収性のプレート、ウエハーを取り囲む補償リング、或いはウエハーのための回転若しくは傾倒装置がプロセス室内に配置されている。プロセス室が適当なガス入口及び出口を備えており、これによってプロセス室内にウエハーの処理のために所定の雰囲気が形成される。ウエハーが熱放射によって加熱され、熱放射が加熱装置によって放出され、加熱装置がウエハーの上方に、若しくはウエハーの下方に、若しくは両側に配置されていて、複数のランプ、例えばロッド形ランプ若しくはポイント形ランプ(point-type lamp)、若しくはこれらに組み合わせによって形成されている。これらの装置全体が外側の室によって取り囲まれており、該室の内壁が全体的に若しくは少なくとも部分的に反射面若しくは鏡面として形成されている。
【０００４】
別のRTP-装置では、ウエハーが加熱プレート若しくはサセプタ上に載せられて、サセプタとの熱接触に基づきサセプタによって加熱される。
【０００５】
ＩＩＩ-Ｖ・半導体、若しくはＩＩ-ＩＶ・半導体のような結合半導体若しくは化合半導体、例えばGaN、InP、GaAs、若しくは三元化合物、例えばInGaAs若しくは四元化合物、例えばInGaAsPにおいては問題として、半導体の成分が揮発性であり、ウエハーの加熱に際してウエハーから蒸発する。従って、ウエハーの特に縁部領域に、蒸発した成分の濃度の低い劣化区域が生じる。その結果、ウエハーの物理特性、例えば導電性が縁部領域で変化し、これによってウエハーが電気的な構成部分の製造のために使用不能になってしまう。
【０００６】
米国特許第５８７２８８９Ａ号明細書及び米国特許第５８３７５５５Ａ号明細書により、化合半導体から成るウエハーを、熱処理のためにグラファイト製の閉じたレセプタクル(closed receptacl)内に配置することが公知である。このようなレセプタクル（容器）にとってグラファイトは高い温度での安定性に基づき特に良好に適している。この場合にはウエハーが支持体に載せられるようになっており、支持体がウエハーの受容のための凹設部を備えている。凹設部の上方に蓋状のカバーが配置され、これによって閉じた空間（スペース）が形成され、該空間内にウエハーが入れられている。ウエハーを含む該グラファイトレセプタクルが、RTP-装置のプロセス室内で熱処理される。このようにして、化合半導体の成分の拡散が阻止され、ウエハーが安全に処理される。
【０００７】
前述のグラファイトレセプタクルは主として、化合半導体から成る直径２００ｍｍ及び３００ｍｍのウエハーの処理に用いられる。しかしながら、５０ｍｍ、１００ｍｍ若しくは１５０ｍｍの小さい直径のウエハーも著しく普及している。
【０００８】
本発明の課題は、化合半導体から成るウエハーを容易にかつ安全に高い生産性で処理できる装置を提供することである。
【０００９】
前記課題を解決するために本発明に基づき、支持体を設けてあり、該支持体がそれぞれ１つの対象物の受容のための少なくとも２つの凹設部を備えている。このような支持体を用いることによって、複数のウエハーが同時に処理される。このことは、公知の操作方法に比べてRTP-装置の処理量の著しい増大を意味し、かつ経済的な著しい利点をもたらすものである。
【００１０】
特に有利な実施態様では、本発明に基づく装置が、少なくとも１つの凹設部の閉鎖のための少なくとも１つのカバーを備えていて、これによって対象物の周囲のほぼ閉じられた空間（スペース）を形成するようになっている。
【００１１】
例えば大きな唯一のカバーが、支持体の全ての凹設部を覆う、即ち閉鎖するようになっていてよい。別の実施態様では、各凹設部がそれぞれ個別のカバーによって覆われるようになっている。カバーの１つで任意の複数、即ちの１つより多いものの全てではない数の凹設部を同時に覆うことも可能であり、若しくは任意の数の凹設部を個別に覆いかつ残りの凹設部を覆わないままにすることも可能である。このような１つのカバーが、類似の形式の別のカバー、並びにそれぞれ１つの凹設部のための個別のカバーと任意に組み合わされてよい。
【００１２】
凹設部を有する支持体が有利には、グラファイト、サファイア、石英、窒化硼素、窒化アルミニウム、珪素、炭化珪素、窒化珪素、セラミック若しくは金属から製造されている。同様に、カバーの少なくとも１つが、グラファイト、若しくはサファイア、若しくは石英、若しくは窒化硼素、若しくは窒化アルミニウム、若しくは珪素、若しくは炭化珪素、若しくは窒化珪素、若しくはセラミック、若しくは金属から製造されていてよい。支持体並びに、カバーの少なくとも１つ若しくは全てが前述の材料から成っていてよい。
【００１３】
RTP-プロセスにとって有利には、少なくとも１つのカバーを備える支持体が、有利には０．２乃至０．８Ｊ／ｇＫの低い熱容量を有している。このような理由から、支持体ができるだけ薄い厚さである。
【００１４】
同じく、少なくとも１つのカバーを備える支持体において、支持体及び／又はカバーの少なくとも１つが、有利には１０乃至１８０Ｗ／ｍＫの高い熱伝導率を有している。
【００１５】
支持体の少なくとも一部分及び／又はカバーの１つの少なくとも一部分が、若しくは支持体の一部分及び／又はカバーの１つの一部分が、被覆されていると有利である。１つの若しくは全ての凹設部の内面、並びに１つの若しくは複数のカバーの、凹設部を覆う面が、少なくとも部分的に所定の層を備えていると有利であり、該層が凹設部内のウエハーの処理に際して生じる化学作用に対して不活性なものであり、これに対して支持体の外側の面は被覆されないままであって、熱放射に関する所望の吸収特性を示している。別の実施態様に基づき、支持体及びカバーを部分的に適切な被覆を施すことによって局所的な光学特性を得ることも可能である。
【００１６】
同じく、支持体の少なくとも一部分若しくはカバーの１つの少なくとも一部分が、若しくは支持体の一部分及びカバーの少なくとも１つの一部分が、熱放射に対して透過性に構成されていると有利であり、このために、透過性の部分が例えば石英若しくはサファイアから製造されている。有利には、カバー並びに支持体の、凹設部の底面に対応する部分が熱放射に対して非透過性に構成されているのに対して、支持体の他の部分が透過性である。
【００１７】
さらに、閉鎖された凹設部内に所定の雰囲気(atmosphere)を形成することも可能である。閉じられた各凹設部に、処理すべきウエハーの種類に応じてそれぞれ異なる雰囲気が支配している。例えば第１の少なくとも１つの凹設部内でInP-ウエハーを処理する場合には、該凹設部内に燐含有の雰囲気が形成される。GaAs-ウエハーを処理する第２の少なくとも１つの凹設部内には、砒素含有の雰囲気が形成される。さらに、選択的に閉鎖されない第３の少なくとも１つの凹設部内で、珪素からなる、即ち化合半導体からなるものではないウエハーが処理され得る。
【００１８】
支持体によって受容されたウエハーの少なくとも幾つかが、少なくとも部分的に被覆されていてよい。ウエハーの少なくとも１つの体積材料が部分的に異なっていてよく、このためにウエハーが例えばインプラント層を有している。
【００１９】
１つのプロセス室内で一緒に熱処理される複数のウエハーのための本発明に基づく支持体は、同一の処理過程中に熱放射の同一進行で各ウエハーにとって異なる処理結果の達成を可能にする。支持体及び／又は対応するカバーの局所部分の被覆若しくは透過性に応じて、局所的に異なる光学条件を得ることができ、該光学条件が閉鎖された凹設部の内部の互いに異なる温度を生ぜしめる。これによって各ウエブが、全てのウエブに同一の熱放射を作用させる場合でも、個々の処理温度を受けるようになる。このようにしてウエハーが互いに異なる処理を施されてよい。このことは、互いに異なる材料から成るウエハーが同時に処理できることを意味する。
【００２０】
有利には支持体の凹設部が同一の深さを有しており、その結果、ウエハーが支持体への装填によって全て互いに平行に同一平面上に位置している。
【００２１】
凹設部の深さを異なって構成することも有利である。この場合には、ウエハーが互いに平行であるものの、高さを互いにずらされて、互いに異なる平面に位置している。
【００２２】
平らで水平な底部を有する円筒形の凹設部においては、ウエハーは凹設部の底部と面接触する。
【００２３】
有利には、少なくとも１つの凹設部内でのウエハーの保持が、ウエハーと凹設部の底部との間の接触を避けるように行われる。このことは有利には、凹設部内に配置されてウエハーを受容するピン状の支持部材（サポートエレメント[support element]）によって達成される。この場合には、ウエハーが凹設部の同一深さでも支持部材の異なる長さによって、異なる高さの平面に配置され得る。
【００２４】
さらに、ウエハーを縁部領域で支えて、ウエハーを凹設部の底部との接触を避けて配置することも有利である。このことは、少なくとも１つの凹設部を内部に向かって円錐形に狭まるように形成することによって達成される。さらに、凹設部の縁部を内部に向かって傾斜させることによっても達成され、該縁部がウエハーの縁部を支持する。別の実施態様では、凹設部が凹球面状に形成されており、これによってウエハーの縁部が凹設部の縁部に支えられる。円錐形若しくは凹球面状の凹設部の構成寸法に応じて、ウエハーが異なる高さに保持される。
【００２５】
支持体への装填のために、ウエハーが有利にはグリッパを用いて順次に直接に凹設部内に挿入され若しくは支持部材上に載せられる。このために、吸着装置を備えたグリッパが適しており、吸着装置がウエハーを吸引する。このことは、ベルヌーイ原理に基づき作動する吸着装置を用いて行われてよい。
【００２６】
有利には、支持ピンを支持体の装填のために設けてあり、該支持ピンが有利には支持体を貫通している。該支持ピンが有利には、異なる凹設部のために異なる高さに構成されていて、その結果、グリッパと反対の側の凹設部への装填を、グリッパに向いた側の凹設部への装填のために設けられた支持ピンによって妨げないようになっている。
【００２７】
カバーが同様に支持ピンに載せられるようになっていてよく、該支持ピンが支持体を貫通して延びているか若しくは完全に支持体の外側に配置されている。有利にはカバーのための支持ピンがウエハーのための支持ピンよりも長くなっている。有利には、支持ピンと支持体とが互いに相対的に鉛直方向に運動可能である。
【００２８】
ウエハーを支持ピン上に載せると、支持ピンが支持体から下方へ運動し、これによってウエハーが支持ピンから離され、該ウエハーに所属の凹設部内に収容される。別の実施例として、支持体が上方へ運動させられてよい。
【００２９】
支持体の装填のための別の有利な方法では、支持体が鉛直軸線を中心として順次に回転させられ、これによって、装填されるべき凹設部がそれぞれグリッパに向けて位置決めされる。
【００３０】
支持体がウエハーを装填されると直ちに、支持ピンが支持体から下方へ運動させられ、該ウエハーに対応するカバーがグリッパによって直接に支持体上に装着されるか、若しくは支持ピン上に載せられる。
【００３１】
有利には、支持体の装填がプロセス室内で行われる。支持体がプロセス室の外側で装填されて、次いで熱処理のためにプロセス室内に移されてよい。
【００３２】
有利には、複数の支持体が例えば１つのプロセス室内に互いに上下に重ねて、若しくは互いに横に並べて配置して熱処理されてよい。
【００３３】
支持体に対するサブストレート及び／又はカバーの装填及び抜き取りが有利には、装填及び抜き取り過程に対応して適切に制御可能な自動的な装填及び抜き取り装置を用いて行われる。
【００３４】
本発明に基づく装置は、化合半導体から成っていて直径の著しく小さいウエハーにとって特に適している。半導体ウエハーの熱処理が有利にはRTP-装置内で行われ、該RTP-装置内の所定の環境条件及び温度経過が調節可能である。処理中の環境条件及び温度が著しく安定している。
【００３５】
半導体ウエハー、特に化合半導体ウエハーは薄く、５０乃至５００μｍの厚さ、通常は２００μｍの厚さしか有していない。従ってこのようなウエハーは取り扱い中に、即ち操作中に著しく破損しやすく、従来の手動操作若しくは操作装置、例えばロボット等がしばしばウエハーの破損を生ぜしめ、このような破損は半導体製造の際の歩留まりを著しく減少させる。このことは、特に高価な構成エレメント、例えばレーザーダイオードのために用いられる半導体ウエハーでは顕著であり、それというのは２インチウエハーは∈２５０００の範囲の値を有しているからである。
【００３６】
前に述べてあるように、ウエハーはレセプタクル（容器）に入れて処理され、レセプタクルが例えばグラファイトから成っていて、ウエハーの処理のためにプロセス室内へ移される。このいわゆるグラファイトボックスは、該ボックス内に収容すべきウエハーの数量及び大きさに応じて２００乃至２０００ｇの重量を有している。
【００３７】
ウエハーだけではなくレセプタクル自体も手動操作されており、それというのは従来の操作装置によっては、一方で０．１乃至２０ｇの範囲の重量しか有さない著しく薄い半導体ウエハーと他方で重いレセプタクルは、ウエハー破損による不良品を増大させることなしには操作され得ないからである。
【００３８】
従って本発明の課題はさらに、種々の重量の対象物を安全かつ確実に操作できる操作装置を提供することでもある。
【００３９】
前記課題を解決するために本発明では、少なくとも１つの搬送アームを備える操作装置であって、搬送アームが負圧による少なくとも１つの対象物の保持のための少なくとも１つの保持装置を有している形式のものにおいて、対象物の重量に依存して負圧を変化させるための負圧制御装置が設けられている。
【００４０】
本発明に基づき設けられた負圧制御装置によって、搬送アームの保持装置の負圧が対象物の重量に依存して調節され若しくは制御され、その結果、著しく異なる重量の対象物を同一の操作装置で操作及び搬送することが可能である。本発明に基づく操作装置を用いることによって例えば、ウエハー及びウエハーレセプタクルの操作及び搬送を手動操作なしに行うことができ、それも重いレセプタクルを、著しく小さい重量で薄く破損しやすいウエハーと同じ操作装置によってウエハーの破損なしに操作することができる。従って本発明に基づく操作装置は、プロセス室に対するレセプタクルの出し入れも、レセプタクルに対する薄いウエハーの出し入れをも可能にするものである。このことが、半導体の処理の完全な自動化をも可能にする唯一の操作装置によって行われ、従って設備コストが低く保たれる。本発明に基づく操作装置で可能になる処理自動化によって、製造歩留まりが著しく高められ、それというのはレセプタクル及びプロセス室に対する手動による出し入れに際してしばしば生じていたウエハー破損が避けられ若しくは著しく減少されるからである。本発明に基づく操作装置を備えた処理装置は、従来の処理装置に比べて、不良品発生の少ないこと並びに迅速及び確実な操作に基づき容易に自動化され得る。
【００４１】
本発明の有利な実施態様では、負圧制御装置が１つの負圧源と、負圧調整器付きの管路と負圧調整器なしの管路との間の切換のための負圧切換装置、例えば管路切換スイッチとのみから成っている。即ち、１つの負圧源しか必要でなく、負圧調整器が有利には調節可能な１つの弁である。別の実施例として、制御可能な互いに分離された少なくとも２つの負圧系を設けることも可能である。
【００４２】
本発明の有利な実施態様では、異なる重量を有する操作すべき対象物のための負圧比が１０乃至１００００の範囲にある。該負圧比はほぼ、操作すべき対象物間の重量比に依存していて、かつ保持装置の構造にも依存している。
【００４３】
本発明の著しく有利な実施態様では、重量の小さい対象物がシリコン・半導体ウエハーであり、重量の大きい対象物が、処理過程中にウエハーを受容しているレセプタクルである。
【００４４】
本発明の別の実施態様に基づき、保持装置を、異なる対象物ために、特に重量の異なる対象物のために互いに異なって構成すると有利である。保持装置が有利にはいわゆるパッド若しくは支持クッションであり、パッド若しくは支持クッションが管路を介して負圧源若しくは真空系に接続されている。この場合、個別の保持装置若しくはパッドが同一の負圧で負荷されてよく、若しくは個別の保持装置若しくはパッドがそれぞれ異なる負圧を作用されるようになっていてよく、このことは適当な制御エレメント、例えば弁若しくは分離された真空系を必要とする。
【００４５】
保持装置が有利には、重量の異なる対象物に適合され、特に対象物の形及び表面構造に適合されている。例えばレセプタクルの保持のためには、一般的には軽いウエハーの保持のためよりも大きな保持面が必要である。例えばウエハーにとって保持装置若しくはパッドの直径をほぼ３ｍｍに選び、若しくはパッド当たりの、負圧の作用する面をほぼ０．１ｃｍ２に選ぶと有利である。パッドの形は要求に応じて選ばれており、円形、多角形若しくは別の形状に構成されていてよい。有利にはパッドは円形であり、それというのは面と縁部との比が最大であるからであり、従って負圧源の小さい吸引力で対象物、例えばウエハーの確実な保持が保証されるからである。
【００４６】
例えば０．１ｇ乃至０．５ｇの重量のウエハーを確実に保持するために、パッドによって生ぜしめられてウエハーを支えに圧着するための圧着力が次のように大きくなっており、即ち該圧着力に起因する摩擦力が、搬送アームの加速若しくは重量加速によって生ぜしめられて対象物、例えばウエハーに作用する力よりもおおきくなっている。このことは、ウエハーに（水平方向に）作用する加速力が１ｇよりも小さい場合に、例えばほぼ０．００５バール（これは絶対圧力０．９９５バールに相当する）の負圧によって達成される。この場合、ウエハーと支持面との間の摩擦係数を考慮し、摩擦係数はウエハー温度にも依存している。
【００４７】
負圧が大きい、即ち絶対圧力が小さくなっている場合に、ウエハーが確実に保持され、若しくは加速力が１ｇを越え、ウエハーの破損のおそれが生じる。
【００４８】
一般的にはパッドの選ぶべき圧力は最大の加速に適合され、有利には該圧力が制御可能若しくは調節可能である。過度に大きな負圧は避けるようにしたい。圧力適合が運動過程の開始の前に行われてよく、或いは運動中に行われてよい。ウエハーの許容可能な最大の加速が、ウエハーの厚さ、直径、材料及び支持領域内のウエハー表面の特徴に依存している。ウエハーの許容可能な最大の加速は、支持領域がパターンを有しているかパターンを有していないかにも依存している。
【００４９】
支持領域にパターンのないウエハーを操作する場合には、パッドが有利には、ウエハー中心に関しウエハー・半径のほぼ２／３の位置に配置される。これによってウエハーがほぼ応力なしに支持される。支持領域にパターンのある場合には、パッドが有利にはウエハーを縁部領域で支持する。
【００５０】
本発明に基づく操作装置が有利には、重量の大きい対象物及び／又は重量の小さい対象物のために三点式保持装置を備えている。既に前に述べてあるように、保持装置が異なる対象物にとって、特に異なる重さの対象物にとって有利には異なって構成されている。
【００５１】
特に重量に関して異なる対象物のための保持装置が、両方とも搬送アームの１つの側に配置されていてよい。本発明の特に有利な実施態様では、保持装置が搬送アームの両方の側に配置されている。これによって、操作すべき対象物を操作過程中に所定の条件に対応して搬送アームの上側で若しくは下側で保持することが可能である。重量の大きい対象物ための保持装置を搬送アームの一方の側に配置し、かつ重量の小さい対象物のための保持装置を搬送アームの他方の側に配置すると有利である。搬送アームの一方の側、例えば上側が例えばレセプタクルの保持のための第１の保持構造体、若しくはパッド構造体、若しくは保持表面構造体を有しているのに対して、搬送アームの上側に、例えばウエハーの保持のための第２の保持構造体若しくはパッド構造体が成形されている。この場合に、ウエハーが例えば下方から保持され、かつレセプタクルが上方から保持され、若しくは逆でもよい。本発明に基づく操作装置のこのような実施態様においては、負圧制御装置を省略して、両方の保持装置を同一の負圧で作動させることが可能であり、それというのは保持力が異なるパッド構造体によって、特に異なる表面割合によって規定されるからである。さらに、支持表面の摩擦係数が上側と下側とで異なっていてよい。
【００５２】
本発明の別の著しく有利な実施態様では、搬送アームが該搬送アームの縦軸線を中心として１８０°にわたって回転可能である。これによって搬送アームの、所定の対象物に適合された保持装置を備える側が、上方へ若しくは下方へ回転させられる。
【００５３】
本発明の別の実施態様では、少なくとも２つの搬送アームを設けてあり、これらのうちの少なくとも１つが重量の大きい対象物の保持のために設けられており、かつこれらのうちの別の少なくとも１つが重量の小さい対象物の保持のために設けられている。このようにして保持装置が、異なる各対象物のために互いに分離して、それぞれ固有の搬送アームに形成されている。
【００５４】
本発明の別の有利な実施態様では、負圧制御装置が所定のプログラムに依存して制御可能である。該実施態様において、若しくは別の実施態様として、操作すべき対象物の重量を測定するセンサー、例えば抵抗線ひずみゲージを設けると特に有利である。これによって重量測定の結果が、即ちセンサーの出力信号が負圧制御装置の制御のために利用される。センサーは直接に搬送アームに設けられていてよい。測定すべき対象物をまず軽く持ち上げて、対象物の保持のための保持圧力を対象物重量のための尺度として検出することも可能である。対象物が、個々の重量の決定に基づき確実に保持される。該保持圧力を維持して対象物が運動され、即ち搬送される。純然たる保持圧力のほかに、最大の加速、対象物の所定の運動軌道、速度若しくは別の運動パラメータを選ぶ、若しくは設定することも可能である。これに対応して、いわゆる縁部グリッパを制御することができ、該縁部グリッパが例えば１つのウエハー若しくは１つのボックスの縁部をつかんで保持して、該対象物を保持装置に対して位置固定する。このような位置固定は例えば機械的に行われてよく、この場合には、「保持圧力」は対象物への保持装置の機械的な構成部分の機械的な押圧力を意味する。
【００５５】
本発明を以下に図示の実施例に則して詳細に説明する。
【００５６】
図１は、対象物、有利にはディスク状の半導体ウエハー２の急速な熱処理のための代表的な装置１を示している。ウエハー２が保持装置３に載せられており、保持装置はピン状の支持部材、若しくはウエハー(wafer)の周囲を支える装置、或いは別の形式のウエハー保持部であってよい。ウエハー２及び保持装置３がプロセス室４内に配置されている。プロセス室４が光透過性の室であり、該室が有利には少なくとも部分的に、透明な石英若しくは水晶から形成されている。図示してないものの、プロセスガス(process gas)のための入口及び出口を介して処理のために適したガス雰囲気が形成される。プロセス室４の上部及び／又は下部及び／又は側部（側部は図面には示されておらず）に、ランプ列５，６を設けてあり、ランプ列が有利には、並列に配置されたロッド状の複数のタングステン・ハロゲンランプであるものの、別の形式のランプを用いてもよい。プロセス室の別の実施例では、上方のランプ列５が、若しくは下方のランプ列６が、及び／又は側方に配置されたランプが省略されてよい。ランプから放出された電磁的な放射線によって、対象物２、例えばウエハーが加熱される。装置全体が外側の炉室７によって取り囲まれていてよく、該炉室の内壁面が少なくとも部分的に、鏡面化され、即ち反斜面として形成されおり、炉室が有利には金属、例えば鋼若しくはアルミニウムから成形されている。さらに測定装置を設けてあり、測定装置が有利には無接触式の２つの測定器８，９から成っている。測定器８，９が有利にはパイロメーター、若しくはCCD線、或いは放射線の記録のための別の装置であってよい。
【００５７】
前述のように形成されて装置内で化合半導体を熱処理するために、該半導体が容器内に閉じ込められて、半導体材料の分解を防止される。図２のａに、有利には円形ディスク状の支持体１０が平面を示してある。図２のｂが、支持体１０の図２ａの鎖線に沿った断面を示している。
【００５８】
支持体１０が上方のディスク面１８に各ウエハーの受容のために円形の同一直径の複数の凹設部１１乃至１７を備えている。凹設部は互いに異なる直径を有していてよい。図示の実施例では、１つの凹設部１２が支持体１０の中央に配置されているのに対して、残りの６つの凹設部１１，１３，１４，１５，１６，１７が、中央の凹設部１２及び支持体縁部に対して同心的な１つの円上に配置されて中央の凹設部１２を取り巻いている。有利には、支持体１０の直径は２００ｍｍであり、凹設部の直径が５２ｍｍである。
【００５９】
支持体１０が有利にはグラファイト、サファイア、石英、窒化硼素、窒化アルミニウム、珪素、炭化珪素、窒化珪素、セラミック若しくは金属から製造されている。有利には支持体の上面１８並びに下面１９がガラス球の吹き付けによって仕上げ加工されて、上面１８及び下面１９の光学的な均質性を保証している。
【００６０】
凹設部１１乃至１７内に収容されたウエハー２のための閉じられた容器を得るために、容器が少なくとも１つのカバーを備えており、該カバーもガラス球の吹き付けによって仕上げ加工されていてよい。図３のａでは、ウエハーを収容するすべての凹設部１１乃至１７が、大きな１つのカバー２０によって覆われている。図３のｂの実施例では、凹設部１１乃至１７が個別にカバー２１乃至２７を備えている。図３のｃの実施例では、凹設部１４及び１３がカバー２８によって覆われ、凹設部１１及び１７がカバー２９によって覆われ、かつ凹設部１５、１２及び１６がカバー３０によって覆われている。図３のｄに示す別の実施例では、各カバーが、複数の、しかしながら全てではない任意の数の凹設部を覆っている。この場合には、凹設部１５、１２、１６、１１及び１７がカバー３１によって覆われ、かつ凹設部１４及び１３がカバー２８によって覆われている。図３のｅの実施例では、複数の凹設部のための１つのカバーと個々のカバーとが組み合わされており、凹設部１５、１２及び１６がカバー３０によって覆われているのに対して、凹設部１４、１３、１１及び１７がそれぞれ個別のカバー２４、２３、２１及び２７によって覆われている。図３のｆの実施例はそれぞれ個別のカバーと、複数の凹設部のためのカバーと、覆われない凹設部との組み合わせを示すものである。この場合には図３のｅと同様に、凹設部１５、１２及び１６がカバー３０によって覆われ、かつ凹設部１４及び１３がそれぞれ個別のカバー２４及び２５によって覆われているのに対して、凹設部１１及び１７は覆われないままにされている。このような組み合わせは様々に行われ得るものである。
【００６１】
カバーは支持体１０の表面１８上のみに限定されるものではなく、側方へ支持体１０を越えて突出していてよい。
【００６２】
支持体１０と同様に、図３に示すカバーの少なくとも１つが同じく、グラファイト、サファイア、石英、窒化硼素、窒化アルミニウム、珪素、炭化珪素、窒化珪素、セラミック若しくは金属から製造されていてよい。支持体並びに少なくとも１つのカバーが前述の材料から成っていてよい。有利にはRTP-プロセスにとって、カバーを含めて熱容量の低い支持体１０が選ばれる。熱容量が有利には０．８Ｊ／ｇＫと０．２Ｊ／ｇＫとの間である。このような理由から、支持体１０はできるだけ小さい厚さしか有しておらず、該厚さは５ｍｍを越えるものではない。支持体の厚さは有利には３ｍｍまでである。
【００６３】
同じく、支持体１０及び／又はカバーが高い熱伝導率を有していると有利である。熱伝導率が有利には１０Ｗ／ｍＫと１８０Ｗ／ｍＫとの間である。
【００６４】
カバーは、図４のａに示すカバー３３と同様に支持体１０に装着されて、凹設部３２を該凹設部内にあるウエハー２と一緒に覆うようになっている。カバー３３が有利にはノブ状の成形部３４若しくは類似の適当な手段を備えており、該成形部若しくは手段が支持体１０の表面１８の適当なくぼみ３５内に嵌合して、カバー３３を固定し、これによって支持体からの滑り落ちを防止している。このような手段は省略されてもよい。
【００６５】
有利な別の実施例では、図４のｂに示してあるように、凹設部３２の周囲に該凹設部を環状に取り囲む凹所３６が設けられており、該凹所内にカバー３３がはめ込まれている。有利には凹所３６の深さがカバー３３の厚さと同じ寸法であり、カバーの面と支持体１０の上方の面１８とを同列にして、支持体の平らな表面を保証している。支持体１０の少なくとも一部分若しくはカバー２０乃至３１の少なくとも一部分が有利には被覆されている。例えば凹設部１１乃至１６の内面並びにカバー２０乃至３１の、凹設部を覆う面が、少なくとも部分的に所定の被覆を備えていると有利であり、該被覆が凹設部１１乃至１６内のウエハー２の処理に際して生じる化学作用に対して不活性なものであり、これに対して支持体１０の外側の面は被覆されないままであって、熱放射に関する所望の吸収特性を示している。支持体１０及びカバー２０乃至３１を部分的に適切な被覆を施すことによって局所的な光学特性を得ることも可能である。
【００６６】
支持体１０の少なくとも一部分若しくはカバー２０乃至３１の１つの少なくとも一部分を熱放射に対して透過性に構成すると有利であり、このために支持体若しくはカバーの少なくとも一部分が例えば、石英若しくはサファイアから成形されている。有利にはカバー２０乃至３１並びに支持体１０の、凹設部の底面に対応する部分が熱放射に対して非透過性に構成されているのに対して、支持体１０の他の部分が透過性である。
【００６７】
支持体１０の有利な実施例では、全てのカバー２０乃至３１が互いに同じ深さである。これによって、収容されたウエハー２の全てが互いに平行に向けられて１つの平面上で同一の高さに配置されている。
【００６８】
必要に応じて、カバー２０乃至３１の深さを互いに異なって構成することも有利である。この場合には、収容されたウエハー２が互いに平行に向けられているものの、高さを互いにずらされて、即ち互いに異なる平面に位置している。
【００６９】
有利にはウエハー２が凹設部１１乃至１７内で、ウエハーと凹設部の底部との間の接触を避けるように保持される。このことは、図５のａに示してあるように、有利には凹設部３２内に配置されたピン状の支持部材３７によって達成される。この場合には各ウエハー２を、凹設部の同一の深さでも支持部材３７の異なる長さによって互いに異なる高さの平面内に配置することができる。
【００７０】
図５のｂは、ウエハー２と凹設部の底部との間の接触を避けるための別の有利な実施例を示しており、この場合にはウエハー２がウエハーの縁部領域で支えられるようになっており、このために凹設部３２が内部に向かって円錐形に狭まっており、これによって凹設部の内部へ向かって傾斜する縁部を形成しており、該縁部がウエハーの縁部支持を可能にしている。図５のｃに示す別の実施例では、凹設部３２が凹球面状に形成されており、これによってウエハー２の縁部が凹設部３２の縁部に支承される。円錐形若しくは凹球面状の凹設部３２の構成寸法に応じて、ウエハーを異なる高さで支持することができる。
【００７１】
支持体１０の装填のため、即ち支持体上にウエハーを載せるために、グリッパ(gripper)を用いるようになっており、グリッパは例えばベルヌーイ原理で作動する吸着装置を備えている。グリッパがウエハー２を順次に受容して、該ウエハーを凹設部１１乃至１７内へ挿入する。
【００７２】
別の実施例では、ウエハー２が図６のａに示してあるように、支持ピン３８に載せられている。支持ピン３８が、各凹設部３２の底部に設けられた孔３９によって案内されている。同様にカバー３３が支持ピン４０に支えられていてよい。支持ピン４０は、図６のａに示してあるように、支持体１０を凹設部３２の外側で貫通する孔４１によって案内されているか、若しくは支持ピン４０は完全に支持体１０の外側を延びている。支持ピン３８は有利には種々の凹設部のために種々の高さに形成されていて、グリッパと反対の側の凹設部への装填を、グリッパに向いた側の凹設部の装填のための支持ピンによって妨げないようになっている。同じくカバー３３のための支持ピン４０が種々の長さを有していてよい。有利には支持ピン４０が支持ピン３８よりも高くなっている。
【００７３】
別の実施例では、支持体１０が、装填のために垂直な軸を中心として回転される。これによって、ウエハーをちょうど受容すべき凹設部３２が常にグリッパに向けて位置決めされる。
【００７４】
ウエハー２を支持ピン３８に載せ、かつカバー３３を支持ピン４０に載せると直ちに該支持ピンが支持体１０から下方へ運動させられて、ウエハー２が支持ピン３８から外され、かつカバー３３が支持ピン４０から外される。これによって、ウエハー２が所属の凹設部内に降ろされる。別の実施例として、支持体１０を上方へ運動させることも可能である。
【００７５】
支持体１０の装填がプロセス室４内で行われても、プロセス室４の外側で行われてもよい。
【００７６】
熱処理の際にウエハー及び容器を操作するために用いられる本発明に基づく操作装置の図７及び図８に示す搬送アーム４１が、標準的にはほぼ３５ｍｍの幅ｂを有しており、該幅が、破線で示す対象物、例えばウエハー４２若しくは容器の直径よりも小さくなっている。これによって、カセット内に収納して互いに間隔を置いて積み重ねられたウエハーが、カセットから取り出されて、次いで処理の後に再びカセット内に納められる。搬送アーム４１の厚さｄ（図８、参照）が１乃至５ｍｍの範囲であり、標準的には２ｍｍである。該厚さは、搬送アーム４１がカセット内に配置された隣接の２つのウエハー間に入り込んで、１つのウエハー４２をカセットから受け取れ得るように選ばれている。搬送アーム４１の長さは必要に応じて適当に選ばれ、同じく搬送アームの横断面形状も適当に選ばれる。図示の実施例の搬送アーム４１の標準的な長さは２０ｃｍと７０ｃｍとの間である。
【００７７】
ウエハーが図７及び図８に示す実施例では３つの保持手段４３-1，４３-2，４３-3保持手段（パッドとも呼ばれる）を用いて保持され、該保持手段は図示の実施例では容器（図示せず）の保持のためにも用いられる。ウエハーと容器とのためにそれぞれ異なる保持手段若しくはパッドを設けることも可能である。
【００７８】
搬送アーム４１内に真空若しくは負圧管路４４を設けてあり、該真空若しくは負圧管路がパッド４３-1，４３-2，４３-3を接続管路４６に、ひいては真空若しくは負圧源４５に接続している。１つのパッド４３-2への真空管路４４内に負圧制御手段４７、例えば制御可能な弁が設けられている。
【００７９】
搬送アーム４１が取り付け機構４８を介して操作装置の図示してない構成部分及び運動機構に結合されている。取り付け機構４８内にも真空管路若しくは通路４９を設けてあり、該真空管路若しくは通路が接続管路４６の、搬送アーム４１と反対の側の端部に接続されている。
【００８０】
既に前に述べてあるように、パッド４３-1，４３-2，４３-3が、条件に適合した形状、質量及び構造を有していて、操作すべきウエハー若しくは操作すべき容器を確実に保持するようになっている。
【００８１】
負圧制御手段４７が本発明の別の実施例では、１つのパッドに残りのパッドと異なる所望の負圧を生ぜしめ得るように構成されている。
【００８２】
各パッドに、それぞれ個別の負圧制御手段を設けることも可能である。接続管路４６に、実施例では搬送アーム４１と負圧若しくは真空源４５との間に負圧制御装置５１を配置してある。負圧制御装置の実施例が図９に示してある。負圧源４５と搬送アーム４１の負圧管路４４との間の接続管路４６に配置された負圧制御装置５１内に、並列な２つの負圧管路５２，５３を設けてあり、該負圧管路が第１及び第２の切換スイッチ５４，５５を介して選択的に負圧管路４６に接続されるようになっている。第１の負圧管路５２が、負圧源４５によって形成された負圧を変化させることなしに搬送アーム４１の負圧管路４４へ導くようになっている。これとは逆に、負圧制御装置５１の第２の負圧管路５３に負圧調整器５６を設けてあり、該負圧調整器が第２の負圧管路５３内の負圧を変化させるようになっている。
【００８３】
切換スイッチ５４，５５の切換が図示の実施例では、命令ソフトで制御可能なコンピュータ５７を介して行われ、該コンピュータが負圧制御装置５１のインターフェース５８に適切なプログラム命令を与え、該プログラム命令が制御信号として導線５９，６０を介して切換スイッチ５４，５５に伝達される。
【００８４】
切換スイッチ５４，５５をプログラムによって制御する、即ち切り換える代わりに、切換を重量センサーの出力信号に依存して制御することも可能であり、該重量センサーが操作すべき対象物の重量を検出するようになっている。
【００８５】
大きな重量の対象物４２を操作する場合には、大きな負圧、即ち低い絶対圧力が保持手段４３-1，４３-2，４３-3に生ぜしめられ、このために、負圧調整器を有することのない第１の負圧管路５２が、切換スイッチ５４，５５の図９に示す切換位置で負圧源４５に接続される。ウエハーを熱処理する例では、ウエハー並びに該ウエハーの収容のための容器が、例えばグラファイト、炭化珪素若しくは窒化アルミニウムから成っている。グラファイトから成るこの種の容器が、別の実施例として炭化珪素若しくは窒化アルミニウムの材料で被覆されていてよい。大きな負圧によって、容器が操作及び搬送過程中に保持装置のパッド４３-1，４３-2，４３-3に確実に圧着されて保持される。
【００８６】
逆に同じ保持装置によって小さい重量の対象物、例えば０．１乃至２０ｇの重量の半導体ウエハーを搬送若しくは操作する場合には、切換スイッチ５４，５５が切り換えられて、パッド４３-1，４３-2，４３-3が第２の接続管路５３を介して負圧源４５に接続される。第２の接続管路５３内の負圧が圧力調整器５６によって減少され、即ち絶対圧力が高められ、その結果、ウエハーのための圧着力が容器のための圧着力よりも小さくなっている。即ち、負圧がウエハーに適合して小さくされ、その結果、パッドにおける大きすぎる負圧による破損のおそれが避けられる。
【００８７】
図１０ａ及び図１０ｂに別の実施例の搬送アーム４１を示してあり、該搬送アームが両側にそれぞれ１つの保持装置を有しており、該保持装置が互いにパッド６１-1，６１-2，６１-3，６２の数に関して異なっており、パッドが互いに構造、形及び／又は寸法に関して異なっていてよい。図１０ａには、図７に示す実施例のパッド構成部分にほぼ相当していて重量の小さい対象物、例えばウエハーの保持のためのパッド構成部分が示してあるのに対して、搬送アーム４１の別の側に設けられたパッド構成部分が、大きな面の円形の１つのパッドから成っており、該パッドが１つの負圧管路に接続されていて、例えば重量の大きな対象物、例えばウエハー容器若しくはグラファイトボックスを保持するようになっている。
【００８８】
回転矢印６３によって示してあるように、搬送アーム４１が図示の実施例では軸線６４を中心として１８０°にわたって回転可能であり、これによって、重量の大きな対象物を保持して操作するか重量の小さい対象物を保持して操作するかに応じて、搬送アーム４１の両方の側のうちの１つの側のパッド構成部分が選択的に利用可能である。
【００８９】
操作装置を半導体産業で使用する場合には、操作装置の材料、特に搬送アーム４１の材料が、該使用目的に適合されて、有利にはサファイア、セラミック及び／又は石英若しくはこれらの材料の組み合わせから成っていてよい。このような材料においては利点として、プロセス室の装填及び排出が７００°までの温度で行われ得る。サファイア及びセラミックは大きな弾性係数に基づき利点として高い剛性を有しており、即ち搬送アーム４１が２００ｇの重量の容器の保持の場合でもわずかしかたわまない。搬送アーム４１の表面はできるだけ平滑でありたい。搬送アーム４１の平滑な表面及びできるだけ一体的な構造が、洗浄を容易にし、かつプロセス室内への粒子の運び込みを減少させるものである。
【００９０】
本発明を有利な実施例に基づき説明したものの、本発明は該実施例に限定されるものではない。さらに凹設部が多角形で形成されていてよい。凹設部の数も７つに限定されるものではない。円形の凹設部を有する支持体において、凹設部の直径が５２ｍｍと異なっていて、１００ｍｍ若しくは１５０ｍｍのウエハーを受容できるようになっていてよい。１つの支持体が、互いに異なる寸法の複数の凹設部を備えていてよい。前述の実施例の種々の構成が互いに交換され、若しくは互いに様々に組み合わされてよい。
【００９１】
本発明に基づく操作装置も図示の実施例に限定されるものではない。対象物、例えばウエハー若しくは容器を保持する保持装置が、保持をベルヌーイ効果によって生ぜしめるものであってよく、即ち保持装置若しくはパッドが過圧で負荷され、これによってベルヌーイ効果が生じる。この場合には、水平方向の加速力が付加的な補助手段を用いて生ぜしめられ、補助手段が例えば縁制限部であり、縁制限部によって対象物が搬送アーム４１に対して固定される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】急速加熱装置の概略的な断面図
【図２】７つのウエハーを受容するための１つの支持体を示しており、図２のａが平面図で、図２のｂが図２のａの断面線に沿った断面
【図３】支持体の凹設部のカバーの種々の実施例を示す図
【図４】凹設部とカバーとを組み合わせた２つの実施例を示す図
【図５】凹設部の種々の実施例を示す図
【図６】支持体に対する出し入れのための機構を示す図
【図７】本発明に基づく操作装置の搬送アームの概略平面図
【図８】図７の搬送アームの側面図
【図９】負圧制御装置の実施例の概略図
【図１０】縦軸線を中心として回転可能な搬送アームの平面及び下面図
【符号の説明】
【００９３】
２  対象物、  ３  保持装置、  ４  プロセス室、  ５，６  ランプ列、  ７  炉室、  ８，９  測定器、  １０  支持体、  １１から１７  凹設部、  １８  ディスク面、  ２０乃至３１  カバー、  ３２  、  ３３  カバー、  ３４  成形部、  ３５  くぼみ、  ３６  凹所、  ３７  支持部材、  ３８  支持ピン、  ３９，４０  孔、  ４１  搬送アーム、  ４３-1，４３-2，４３-3  保持手段、  ４４，４５  真空若しくは負圧源、  ４６  接続管路、  ４７  負圧制御手段、  ４８  取り付け機構、  ４９  真空管路、  ５１  負圧制御装置、  ５２，５３  負圧管路、  ５４，５５  切換スイッチ、  ５６  負圧調整器、  ５７  コンピュータ、  ６１-1，６１-2，６１-3，６２  パッド、  ６３  回転矢印、  ６４  軸線
【国際公開パンフレット】
2004527136.tif 000003
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004527136.tif 000044
2004527136.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月24日(2003.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状の対象物、有利には半導体ウエハーを該対象物の熱処理のために受容する装置であって、支持体を有しており、支持体がそれぞれ１つの対象物の受容のための少なくとも２つの凹設部を備えている形式のものにおいて、少なくとも１つの凹設部を覆うための少なくとも１つのカバーが設けられていることを特徴とする、ディスク状の対象物を受容するための装置。
【請求項２】
支持体及び／又は少なくとも１つのカバーが、グラファイト、サファイア、石英、窒化硼素、窒化アルミニウム、珪素、炭化珪素、窒化珪素、セラミック及び／又は金属から成っている請求項１記載の装置。
【請求項３】
支持体及び／又はカバーが、０．２Ｊ／ｇＫと０．８Ｊ／ｇＫとの間の熱容量を有している請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
支持体及び／又はカバーが、１０Ｗ／ｍＫと１８０Ｗ／ｍＫとの間の熱伝導率を有している請求項１又は２記載の装置。
【請求項５】
支持体及び／又はカバーの少なくとも一部分が、被覆されている請求項１から４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
支持体及び／又はカバーが少なくとも部分的に、透明である請求項１から５のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
個別の凹設部内に、互いに異なるガス雰囲気が形成されている請求項１から６のいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
対象物が１つの平面に配置されている請求項１から７のいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
対象物が、互いに平行でかつ互いに離間された少なくとも２つの平面に配置されている請求項１から７のいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも２つの凹設部が互いに異なる深さである請求項９記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの対象物が、凹設部の底面に面接触している請求項１から１０のいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの対象物が、凹設部の底面から離して配置されている請求項１から９のいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの対象物が、支持部材に支えられている請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも１つの対象物が、対象物の縁部領域で支えられている請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの凹設部が、該凹設部の少なくとも外側の領域を円錐形に形成されている請求項１から１４のいずれか１項記載の装置。
【請求項１６】
少なくとも１つの凹設部が、凹球面状に形成されている請求項１から１５のいずれか１項記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも２つの凹設部が、互いに異なる寸法を有している請求項１から１６のいずれか１項記載の装置。
【請求項１８】
対象物の少なくとも２つが、互いに異なる寸法を有している請求項１から１７のいずれか１項記載の装置。
【請求項１９】
対象物が、化合半導体である請求項１から１８のいずれか１項記載の装置。
【請求項２０】
対象物の少なくとも２つが、異なる材料を有している請求項１から１９のいずれか１項記載の装置。
【請求項２１】
対象物が、少なくとも部分的に被覆されている請求項１から２０のいずれか１項記載の装置。
【請求項２２】
対象物の材料が、不均質である請求項１から２１のいずれか１項記載の装置。
【請求項２３】
支持体に対象物及び／又はカバーを装填するための支持ピンが設けられている請求項１から２２のいずれか１項記載の装置。
【請求項２４】
支持ピンが支持体を貫通している請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
支持ピンが互いに異なる高さである請求項２３又は２４記載の装置。
【請求項２６】
カバーのための支持ピンが、対象物のための支持ピンよりも高くなっている請求項２３から２５のいずれか１項記載の装置。
【請求項２７】
カバーのための少なくとも１つの支持ピンが、支持体の外側に設けられている請求項２３から２６のいずれか１項記載の装置。
【請求項２８】
支持ピンと支持体とが鉛直方向で互いに相対的に運動可能である請求項２３から２７のいずれか１項記載の装置。
【請求項２９】
対象物を凹設部内に装着するため及び／又はカバーを支持体上に装着するための支持ピンが鉛直に下方へ運動可能である請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
対象物を凹設部から持ち上げるため及び／又はカバーを支持体から持ち上げるための支持ピンが鉛直に上方へ運動可能である請求項２８記載の装置。
【請求項３１】
支持体が鉛直方向に運動可能である請求項２８記載の装置。
【請求項３２】
グリッパを設けてあり、グリッパが、対象物を凹設部内に及び／又は支持体上に装着するため、及び／又は対象物を凹設部及び／又は支持体から取り出すための吸着装置を備えている請求項１から３１のいずれか１項記載の装置。
【請求項３３】
鉛直軸線を中心として支持体を回転させるための回転装置が設けられている請求項１から３２のいずれか１項記載の装置。
【請求項３４】
支持体がプロセス室内で装填可能である請求項１から３３のいずれか１項記載の装置。
【請求項３５】
支持体がプロセス室の外側で装填可能である請求項１から３４のいずれか１項記載の装置。
【請求項３６】
自動的な装填及び排出装置が設けられている請求項１から３５のいずれか１項記載の装置。
【請求項３７】
操作装置であって、少なくとも１つの搬送アームを備えており、搬送アームが、操作すべき少なくとも１つの対象物の負圧による保持のための少なくとも１つの保持装置を有しており、さらに負圧制御装置を備えている形式のものにおいて、操作装置に、操作すべき対象物の個々の重量を決定するための手段が設けられており、負圧制御装置が、対象物の個々の重量に依存して負圧を変化させるようになっていることを特徴とする、対象物の操作のための操作装置。
【請求項３８】
負圧制御装置が、負圧源及び負圧切換装置を含んでいる請求項３７記載の操作装置。
【請求項３９】
負圧切換装置が、負圧調整器付きの管路と負圧調整器なしの管路との間の切換のためのスイッチを有している請求項３７又は３８記載の操作装置。
【請求項４０】
負圧制御装置が、互いに分離された少なくとも２つの負圧系を有している請求項３７から３９のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４１】
異なる重量の操作すべき対象物のための負圧比が、１０対１００００の範囲である請求項３８から４０のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４２】
重量の小さい対象物が半導体ウエハーであり、重量の大きい対象物が半導体ウエハー・容器である請求項３７から４１のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４３】
保持装置が、異なる対象物に適合して異なって形成されている請求項３７から４２のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４４】
三点式保持装置が設けられている請求項３７から４３のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４５】
保持装置が搬送アームの両側に設けられている請求項３７から４４のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４６】
搬送アームの一方の側が、重量の大きい対象物のための保持装置を有しており、搬送アームの他方の側が、重量の小さい対象物のための保持装置を有している請求項３７から４５のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４７】
搬送アームが該搬送アームの縦軸線を中心として１８０°にわたって回転可能である請求項４５又は４６記載の操作装置。
【請求項４８】
少なくとも２つの搬送アームを設けてあり、これらのうちの少なくとも１つが重量の大きい対象物の保持のために設けられており、かつこれらのうちの別の少なくとも１つが重量の小さい対象物の保持のために設けられている請求項３７から４７のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項４９】
負圧制御装置が所定のプログラムに依存して制御可能である請求項３７から４８のいずれか１項記載の操作装置。
【請求項５０】
操作すべき対象物の重量を測定するセンサーが設けられており、該センサーの出力信号によって負圧制御装置が制御可能である請求項３７から４９のいずれか１項記載の操作装置。
【国際調査報告】
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