JPH02216787A - 円板ヒータ - Google Patents

円板ヒータ

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JPH02216787A
JPH02216787A JP3618289A JP3618289A JPH02216787A JP H02216787 A JPH02216787 A JP H02216787A JP 3618289 A JP3618289 A JP 3618289A JP 3618289 A JP3618289 A JP 3618289A JP H02216787 A JPH02216787 A JP H02216787A
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JP
Japan
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resistor
electrodes
heater
disk
disc
Prior art date
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Pending
Application number
JP3618289A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Kakehi
掛樋 豊
Yukiya Hiratsuka
平塚 幸哉
Fujitsugu Nakatsui
中対 藤次
Norio Nakazato
中里 則男
Seiichi Watanabe
成一 渡辺
Yoichi Ito
陽一 伊藤
Keiji Ueyama
植山 啓治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野1 本発明は円板ヒータに関するものであり、特に、大口径
化、透明化、低抵抗化等に対応し、かつ温度分布の均一
化に秀れた円板ヒータに関するものであり、プラズマ処
理装置の電極等に使用可能なものである。
〔従来の技術〕 円板ヒータは従来、例えば、中外商工(株)rCERA
  HEATJカタログの構造図に示されているように
、アルミナセラミックのシート(母材)上に抵抗パター
ンをプリントし、これに絶縁保護層をコーティングして
製作される。
[発明が解決しようとする課題] 上記製作されるヒータでは抵抗パターン上とその周辺で
は温度分布を有するため、大口径化すると割れが生じ、
現状で可能な技術はφ150である。また、アルミナセ
ラミック及び抵抗パターンは不透明であり、光を通過さ
せたい部材には用いることができない。
本発明の第1の目的は大口径化が容易で透明化にも対応
でき、かつ温度分布の均一な円板ヒータを提供すること
である。
本発明の第2の目的は上記円板ヒータを使用したプラズ
マ処理装置等の応用システムを提供することである。
さらに本発明の第3の目的は上記円板ヒータ等に適用が
可能な電極や抵抗体等の構成要素を提供することである
。
〔課題を解決するための手段〕
前記従来ヒータの問題点を解決するため、全面に抵抗体
、周辺に電極を設置して円板ヒータを構成した。
[作   用] 円板の全面に抵抗体が設けられているため局部的な温度
分布がなくなり、それに伴って大口径の円板ヒータを製
作することが可能となる。
このように構成した円板ヒータの温度分布をより均一に
するためには電極自身に抵抗分布を持たせ、一方向Xか
ら電流が流れる際の等電位線をXに垂直な直線状になす
のが有効である。このような温度分布の均一化は円板状
抵抗体自身に抵抗値の分布を与えることによっても達成
し得る。
大口径の円板ヒータは一般に直径がφ200〜300の
放電電極を作ることが可能であり、エツチング装置等の
プラズマ処理装置を構成することにより、放電電極の加
熱が容易に可能となる。
さらに、円板ヒータの母材及び抵抗体として透明な材料
を用いることにより透明円板ヒータの製作が可能であり
、これを用いたプラズマモニタ等円板ヒータを通過して
受光するモニタにも適用が可能となる。
〔実 施 例〕
以下本発明をいくつかの実施例を示して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す円板ヒータ1であり、
その断面図を第2図に示す。2は円板全面に一様に設け
られた抵抗体であり、母材4上に薄膜状にコーティング
されている。3A、3Bは周辺に設けた電極であり、リ
ード線取付口4A、4Bが設けられている。5は抵抗体
2の保護膜であり、5iO−膜が適している。母材とし
ては真空処理装置等で絶縁材として使用されている石英
としている。抵抗体としては薄膜コーティングが容易で
、適度な抵抗体40Ω/口程度が得られるS n O*
やITO(インジウム、スズ、オキサイド)が適してい
る。
このように円板ヒータを構成することにより、従来のよ
うに線状の抵抗体を設けるのと比較して大巾に温度分布
のばらつきを小さくできるので、大口径の円板ヒータの
製作が可能となる。また、抵抗体2、母材4、保護膜5
を透明体で構成することができるので、円板ヒータ1を
透明化が必要な部位に適用することができる。さらに、
薄膜状の抵抗体2は線状でパターン化されていないので
電極3A、3B間の比抵抗を小さくすることができる。
抵抗が小さいと同一電位で電流が大きく得られ、従って
高い温度が設定できる。
第1図、第2図に示した実施例の等電位線6と等電流線
7を第3図及び第4図に示す、これらの結果は抵抗体2
の抵抗を全て均一と仮定し電極3A、3Bを図示するよ
うに72°に渡って外周部に設定した場合の計算結果で
ある。この結果より、電極3A、3Bの端部付近に電流
の大きくなる部分を生じており、この対策を行うことに
より、温度分布の均一化がさらに可能となる。
第5図は本発明の第2の実施例を示す図であり電極8は
全周に設けられており、電極そのものにも抵抗を持たせ
、第6図に示すように座標軸Xに対して中心に近づくに
つれて増大する分布を設定している。従って、等電位線
9はy軸と平行とすることができ、面内の電流分布を等
しくすることができる。第3図で示した等電位線6と比
較すればその効果が容易に理解することができる。
第7図は本発明の第3の実施例を示すもので、電極自身
に抵抗を持たせる上記実施例と異なり、導伝体の電極l
Oをい(つかに分割しそれぞれに別途抵抗を設けて電圧
を供給し、同様の効果をねらったものである6本実施例
では電極を18分割しており、抵抗R0〜R4はそれぞ
れ第8図に示すように設定する。温度分布の均一化は第
5図の実施例と比較すると幾分低下するが、抵抗分割が
容易であり、安価となる。
第9図に本発明の第4の実施例を示す1本実施例では電
極3A、3Bは導電体で構成しており、抵抗体11の膜
厚分布を変化させ、先に示した第4図の等電流線を補正
するように等抵抗線図を与えている。従って、本実施例
によっても面内の温度分布を均一化することができる。
先の実施例と比較すると面内の薄膜厚さを制御する分高
価となる。
第10図に本発明の第5の実施例を示す、電極13を円
周上の3ケ所に設け、これに3層交流電源14を接続さ
せている。従って1本実施例によれば、電極13にそれ
ぞれ位相差120°となる電圧が印加されるので温度分
布の均一化が可能となる。第11図に示す本発明の第6
の実施例は同様の効果と2対の電極15A、15C5及
び15B、15Dとスイッチ回路16A、16Bにより
実現させたものでこれら2対の電極にそれぞれ180°
ずらして交流電圧を印加することにより同様の効果が得
られる。
上記実施例では母材を石英としているが、上記薄膜より
大きい抵抗値を有しかつ温度伝導率の良い材料を用いる
ことによって、母材表面での温度分布の均一化が可能と
なる。このような適切な母材材料としてSiCが有効で
ある。
また、使用用途によってはSiCそのものを抵抗体とし
て用いることも可能である。
本発明の第7の実施例を第12図に示す6本実施例は本
発明による円板ヒータをプラズマ処理装置の1つである
反応性イオンエツチング装置のアノード(電極)カバー
24として用いたものである。20はウェハ、21はR
Fを印加するカソード、22.25は絶縁材、26はチ
ャンバ側壁である0本実施例により、アノード表面をψ
300の広範囲に渡って加熱できるので、アノード側へ
の反応生成物の付着を防止、活性種の制御等に大きな効
果を発揮する。さらに、アノードカバー24を透明体の
円板ヒータで構成すれば、アノード23にのぞき窓を設
けて発光モニタを設置すれば、ウェハ20上のプラズマ
発光を正確に検出することができる。
上記実施例はプラズマ処理装置の1例としてエツチング
装置を取り上げたがCVD等成膜装置にも広(適用でき
るものである。
〔発明の効果1 以上説明したように、本発明によれば円板の全面に抵抗
体が設けられているので局部的な温度分布のばらつきを
小さくすることができ、大口径の円板ヒータを製作する
ことができる。
大口径の円板ヒータは直径200〜300の放電電極あ
るいはそのカバーとして適用が可能であリ、エツチング
装置等のプラズマ処理装置を構成することにより放電電
極の加熱が容易に可能となる。
さらに本発明により、円板ヒータの母材及び抵抗体とし
て透明な材料を用いることにより、透明円板ヒータの製
作が可能であり、これを用いたプラズマモニタ等、円板
ヒータを通過して受光するモニタにも適用が可能となる
。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明の一実施例を示す円板ヒータの
平面図、縦断面図、第3図、第4図はその等電位線図と
等電流線図、第5図、第6図は、本発明の第2の実施例
を示す円板ヒータの平面図と電極自身の抵抗分布図、第
7図、第8図は本発明の第3の実施例を示す円板ヒータ
の平面図と電極自身の抵抗分布図、第9図は本発明の第
4の実施例の円板ヒータの温度分布向上のための抵抗体
等抵抗線図、第1O図、第11図は本発明の第5及び第
6の実施例を示す円板ヒータの平面図、第12図は本発
明の第7の実施例のプラズマ処理装置の要部縦断面図で
ある。 2.11−−−−一抵抗体、3A、3B、8.1O,1
3,15−−−−−電極、16A、B−−−−−スイッ
チ回路(制御回路)、14.17−−−−−電源、4−
−−−−一母材、24−−−−−−イ l 図 13 圀 イ 4 閃 42 目 第 図 わ図 t&日身の狼坑Re オ を 圀 /l 第 図 電極11四囚仇Re オ 囚 オ 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、全面に抵抗体、周辺に電極を有することを特徴とす
    る円板ヒータ。 2、前記電極自身に抵抗分布を持たせた第1請求項に記
    載の円板ヒータ。 3、前記抵抗体の抵抗値に面内分布を持たせた第1請求
    項に記載の円板ヒータ。 4、前記電極を複数対設け、各対間で位相差を有する電
    圧を印加する制御回路を設けた第1請求項に記載の円板
    ヒータ。 5、前記電極を3個設置し、これらの電極に3層電流を
    印加する電源装置を設置した第1請求項に記載の円板ヒ
    ータ。 6、前記抵抗体を母材とその母材上に施した薄膜抵抗体
    で構成した第1請求項に記載の円板ヒータ。 7、前記母材の材料を前記薄膜抵抗体の抵抗値より大き
    い抵抗値を有する材料とした第6請求項に記載の円板ヒ
    ータ。 8、前記母材の材料をSiCとした第7請求項に記載の
    円板ヒータ。 9、前記母材として透明な絶縁物を用い、前記薄膜抵抗
    体に透明な材料を用いた第6請求項に記載の円板ヒータ
    。 10、前記抵抗体としてSiCを使用した第1請求項に
    記載の円板ヒータ。 11、全面に抵抗体、周辺に電極を有する円板ヒータを
    放電電極のカバーとして設置したことを特徴とするプラ
    ズマ処理装置。 12、全面に抵抗体、周辺に電極を有する円板ヒータを
    放電電極として設置したことを特徴とするプラズマ処理
    装置。 13、全面に透明な抵抗体、周辺に電極を有する円板ヒ
    ータ、該円板ヒータを通過して受光する受光器からなる
    ことを特徴とする発光モニタ。 14、全面に透明な抵抗体、周辺に電極を有する円板ヒ
    ータ、該円板ヒータを通過して受光する受光器で構成さ
    れた発光モニタからなることを特徴とするプラズマ処理
    装置。 15、一対の電極であり、該電極の抵抗値が部分的に異
    なることを特徴とする電極。 16、全面に抵抗体を有する円形の抵抗体であり、該抵
    抗体の抵抗値が部分的に異なることを特徴とする円形抵
    抗体。
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