JPH07109033B2 - 基板温度コントロール機構 - Google Patents
基板温度コントロール機構Info
- Publication number
- JPH07109033B2 JPH07109033B2 JP3103770A JP10377091A JPH07109033B2 JP H07109033 B2 JPH07109033 B2 JP H07109033B2 JP 3103770 A JP3103770 A JP 3103770A JP 10377091 A JP10377091 A JP 10377091A JP H07109033 B2 JPH07109033 B2 JP H07109033B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- control mechanism
- temperature control
- substrate temperature
- partition plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 100
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 29
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 26
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical group O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000809 Alumel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スパッタリング装
置、ＣＶＤ装置、エッチング装置等の真空処理装置にお
ける処理対象である基板を加熱又は冷却するようにした
基板温度コントロール機構に関する。
置、ＣＶＤ装置、エッチング装置等の真空処理装置にお
ける処理対象である基板を加熱又は冷却するようにした
基板温度コントロール機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、前記のスパッタリング装置、ＣＶ
Ｄ装置、エッチング装置等の真空処理装置における処理
対象の基板は、処理中、所定の温度に維持するべく、冷
却又は加熱することが知られている。
Ｄ装置、エッチング装置等の真空処理装置における処理
対象の基板は、処理中、所定の温度に維持するべく、冷
却又は加熱することが知られている。
【０００３】基板の冷却又は加熱をする為の機構には、
種々の構造のものがあり、基板の裏面側より温度コント
ロールされた、冷却又は加熱用ガス（例えばアルゴン等
の不活性ガス）を吹き付けるようにした機構も基板温度
コントロール機構として知られていた（特開昭５８−１
３２９３７号、特開昭６２−５０４６２号）。
種々の構造のものがあり、基板の裏面側より温度コント
ロールされた、冷却又は加熱用ガス（例えばアルゴン等
の不活性ガス）を吹き付けるようにした機構も基板温度
コントロール機構として知られていた（特開昭５８−１
３２９３７号、特開昭６２−５０４６２号）。
【０００４】温度コントロールされたガスを基板の裏面
に吹き付けるようにした機構の構造は、図７および図８
に示したようになっていた。
に吹き付けるようにした機構の構造は、図７および図８
に示したようになっていた。
【０００５】即ち図７の機構では、処理対象である基板
１が基板ホルダー２へ、押え３を介して支持できるよう
になっていると共に、基板ホルダー２の基板１との対向
面には小孔４が穿設されて、導入パイプ５を通して導い
たガスが基板１の裏面に吹き付けられるようになってい
る。そして導入パイプ５を通して導かれるガスは基板ホ
ルダー２の外側に設けた抵抗加熱ユニット６で加熱さ
れ、又はフランジ７に設けた循環路８へ水、その他の冷
媒を循環させることによって冷却されるようになってい
る。
１が基板ホルダー２へ、押え３を介して支持できるよう
になっていると共に、基板ホルダー２の基板１との対向
面には小孔４が穿設されて、導入パイプ５を通して導い
たガスが基板１の裏面に吹き付けられるようになってい
る。そして導入パイプ５を通して導かれるガスは基板ホ
ルダー２の外側に設けた抵抗加熱ユニット６で加熱さ
れ、又はフランジ７に設けた循環路８へ水、その他の冷
媒を循環させることによって冷却されるようになってい
る。
【０００６】又、図８の機構では、基板１が基板ホルダ
ー２へ押え３を介して支持できるようになっていると共
に、導入パイプ５を通して導かれて、基板１の裏面に吹
き付けられるガスは、基板ホルダー２に埋設したシーズ
ヒータ９により加熱され、又は基板ホルダー２に設けた
循環路８に冷媒を流すことによって冷却されるようにな
っている。
ー２へ押え３を介して支持できるようになっていると共
に、導入パイプ５を通して導かれて、基板１の裏面に吹
き付けられるガスは、基板ホルダー２に埋設したシーズ
ヒータ９により加熱され、又は基板ホルダー２に設けた
循環路８に冷媒を流すことによって冷却されるようにな
っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図７および図８に示し
たような従来の温度コントロール機構は、迅速な温度コ
ントロールができない問題点があった。
たような従来の温度コントロール機構は、迅速な温度コ
ントロールができない問題点があった。
【０００８】即ち図７の機構では、抵抗加熱ユニット６
が大気側へ配置されている為に、大気側への熱の放出が
大きいと共に、抵抗加熱ユニット自体の熱容量も大きい
ので、基板の温度を高速で昇温、又は降温させることが
難しかった。
が大気側へ配置されている為に、大気側への熱の放出が
大きいと共に、抵抗加熱ユニット自体の熱容量も大きい
ので、基板の温度を高速で昇温、又は降温させることが
難しかった。
【０００９】又、図８の機構では、シーズヒータ９が基
板ホルダー２内に埋設設置されている為、大気側への熱
の放散は防止できるものの、基板ホルダー２が大型化し
て熱容量の大きなものとなり、基板の温度を高速で昇温
又は降温させることが難しかった。
板ホルダー２内に埋設設置されている為、大気側への熱
の放散は防止できるものの、基板ホルダー２が大型化し
て熱容量の大きなものとなり、基板の温度を高速で昇温
又は降温させることが難しかった。
【００１０】従って、基板に対して所要の処理を行う場
合に、基板の温度が所定の温度に到達するまでの時間が
処理上ロスタイムとして必要となり、処理の能率も損わ
れていた。又、例えばスパッタ処理中に基板が熱（スパ
ッタ熱）などを受けて昇温した場合などに、ヒーターパ
ワーを制御して、基板を一定の温度に保つことが難しか
った。
合に、基板の温度が所定の温度に到達するまでの時間が
処理上ロスタイムとして必要となり、処理の能率も損わ
れていた。又、例えばスパッタ処理中に基板が熱（スパ
ッタ熱）などを受けて昇温した場合などに、ヒーターパ
ワーを制御して、基板を一定の温度に保つことが難しか
った。
【００１１】この発明は以上のような問題点に鑑みてな
されたもので、加熱源の熱的ロスを無くした基板温度コ
ントロール機構を提供することを目的としている。
されたもので、加熱源の熱的ロスを無くした基板温度コ
ントロール機構を提供することを目的としている。
【００１２】又、この発明は、加熱源の熱容量を小さく
した基板温度コントロール機構を提供することも目的と
している。
した基板温度コントロール機構を提供することも目的と
している。
【００１３】更にこの発明は、基板に対する所要の処理
が高速で能率良くできるようにした基板温度コントロー
ル機構を提供することも目的としている。
が高速で能率良くできるようにした基板温度コントロー
ル機構を提供することも目的としている。
【００１４】
【課題を解決する為の手段】この発明の基板温度コント
ロール機構は、真空容器の開口部を塞ぐフランジ盤体の
内側面に設置された基板の支持部と、前記フランジ盤体
を通して基板の支持部へ導かれ、基板の裏面に吹き付け
られるガスの導入手段と、前記支持部と対向するよう
に、フランジ盤体へ取付けられた加熱用のランプヒータ
と、前記フランジ盤体内に、前記ランプヒータの設置領
域に対向させて設けた冷却媒体の循環路とを有すること
を特徴としている。
ロール機構は、真空容器の開口部を塞ぐフランジ盤体の
内側面に設置された基板の支持部と、前記フランジ盤体
を通して基板の支持部へ導かれ、基板の裏面に吹き付け
られるガスの導入手段と、前記支持部と対向するよう
に、フランジ盤体へ取付けられた加熱用のランプヒータ
と、前記フランジ盤体内に、前記ランプヒータの設置領
域に対向させて設けた冷却媒体の循環路とを有すること
を特徴としている。
【００１５】前記ランプヒータとしては、例えば赤外線
ランプが使用される。
ランプが使用される。
【００１６】
【作用】この発明の基板温度コントロール機構において
は、基板の裏面に吹きけられるガスの加熱源をランプヒ
ータとし、かつ大気側へ露出しないように設置したの
で、熱的ロスが少くでき、かつ熱容量も小さく構成さ
れ、基板の温度を高速で昇温させることができる。又、
基板の温度を降温させる場合も、冷却媒体の循環路をラ
ンプヒータの設置領域に対向させて設けた構造と熱容量
の小さいランプヒータの構造とが相俟って高速に変化さ
せることができる。又、このように基板の温度を高速で
昇温又は降温することができるので、スパッタ熱など、
基板が外部より熱を受けるような場合にも、ランプヒー
ターのパワーを制御して基板の温度を一定に保つことを
可能にできる。
は、基板の裏面に吹きけられるガスの加熱源をランプヒ
ータとし、かつ大気側へ露出しないように設置したの
で、熱的ロスが少くでき、かつ熱容量も小さく構成さ
れ、基板の温度を高速で昇温させることができる。又、
基板の温度を降温させる場合も、冷却媒体の循環路をラ
ンプヒータの設置領域に対向させて設けた構造と熱容量
の小さいランプヒータの構造とが相俟って高速に変化さ
せることができる。又、このように基板の温度を高速で
昇温又は降温することができるので、スパッタ熱など、
基板が外部より熱を受けるような場合にも、ランプヒー
ターのパワーを制御して基板の温度を一定に保つことを
可能にできる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の実施例を図１を参照して説
明する。
明する。
【００１８】図中１が基板であって、真空容器１１の開
口部１２を塞ぐフランジ盤体１３の内側面に設置された
基板支持部１４に押え３を介して取付け得るようになっ
ている。前記基板支持部１４は、フランジ盤体１３の内
側に張設した仕切板１５に微間隙１６を保って重合設置
した支持板体１７により構成されており、支持板体１７
の周縁には環状突条１８が設けられ、押え３で支持され
た基板１と支持板体１７の間にも微間隙１９が保たれる
ようになっている。
口部１２を塞ぐフランジ盤体１３の内側面に設置された
基板支持部１４に押え３を介して取付け得るようになっ
ている。前記基板支持部１４は、フランジ盤体１３の内
側に張設した仕切板１５に微間隙１６を保って重合設置
した支持板体１７により構成されており、支持板体１７
の周縁には環状突条１８が設けられ、押え３で支持され
た基板１と支持板体１７の間にも微間隙１９が保たれる
ようになっている。
【００１９】前記仕切板１５の中央部には、フランジ盤
体１３の中央に形成した貫通孔２０を通して導入した導
入パイプ２１の先端部が連結されて、前記微間隙１６と
導入パイプ２１が連通させてある。そして前記支持板体
１７の中央部にも小孔２２が穿設されており、導入パイ
プ２１を通して導入されたガスは微間隙１６に達した
後、小孔２２よりもう一方の微間隙１９へ達し、基板１
の裏面に吹き付けられるようになっている。
体１３の中央に形成した貫通孔２０を通して導入した導
入パイプ２１の先端部が連結されて、前記微間隙１６と
導入パイプ２１が連通させてある。そして前記支持板体
１７の中央部にも小孔２２が穿設されており、導入パイ
プ２１を通して導入されたガスは微間隙１６に達した
後、小孔２２よりもう一方の微間隙１９へ達し、基板１
の裏面に吹き付けられるようになっている。
【００２０】前記フランジ盤体１３と仕切板１５によっ
て囲まれた空間２８には、仕切板１５と対向するように
複数の赤外線ランプ２３が設置してあると共に、フラン
ジ盤体１３内には、赤外線ランプ２３を設置した領域に
亘る空洞２４が形成してある。そして空洞２４には、フ
ランジ盤体１３を貫通して設けた２本のパイプ２５、２
６を連通させて、冷却媒体（例えば水）の循環路２７を
構成してある。
て囲まれた空間２８には、仕切板１５と対向するように
複数の赤外線ランプ２３が設置してあると共に、フラン
ジ盤体１３内には、赤外線ランプ２３を設置した領域に
亘る空洞２４が形成してある。そして空洞２４には、フ
ランジ盤体１３を貫通して設けた２本のパイプ２５、２
６を連通させて、冷却媒体（例えば水）の循環路２７を
構成してある。
【００２１】上記実施例において、導入パイプ２１を通
して、ガスを給送すると、ガスは微間隙１６において仕
切板１５を介して赤外線ランプ２３の熱により加熱され
た後、又は仕切板１５を介して循環路２７を流通する冷
却媒体により冷却された後、小孔２２より基板１の裏面
に吹き付けられる。従って基板１を加熱又は冷却し、所
望の温度にコントロールすることができる。
して、ガスを給送すると、ガスは微間隙１６において仕
切板１５を介して赤外線ランプ２３の熱により加熱され
た後、又は仕切板１５を介して循環路２７を流通する冷
却媒体により冷却された後、小孔２２より基板１の裏面
に吹き付けられる。従って基板１を加熱又は冷却し、所
望の温度にコントロールすることができる。
【００２２】加熱源は、フランジ盤体１３と仕切板１５
の間に設置した赤外線ランプ２３としたので、大気側へ
放散される熱量を小さくし、加熱を有効に行うことがで
きる。又、加熱源の熱容量も小さいので、昇温を高速化
することができる。一方、冷却媒体の循環路２７が加熱
源とした赤外線ランプ２３の設置領域に対向させて設け
てあるので、冷却の効率が良く、加熱源の小さい熱容量
と相俟って冷却を高速化することもできる。
の間に設置した赤外線ランプ２３としたので、大気側へ
放散される熱量を小さくし、加熱を有効に行うことがで
きる。又、加熱源の熱容量も小さいので、昇温を高速化
することができる。一方、冷却媒体の循環路２７が加熱
源とした赤外線ランプ２３の設置領域に対向させて設け
てあるので、冷却の効率が良く、加熱源の小さい熱容量
と相俟って冷却を高速化することもできる。
【００２３】この結果、基板１の温度コントロールを迅
速に行うことができ、処理におけるロスタイムを少くす
ることができると共に、基板１が外部から熱的影響（ス
パッタ熱など）を受ける場合でも、赤外線ランプ２３に
与えるパワーをコントロールして基板１の温度が一定と
なるように制御することもできる。
速に行うことができ、処理におけるロスタイムを少くす
ることができると共に、基板１が外部から熱的影響（ス
パッタ熱など）を受ける場合でも、赤外線ランプ２３に
与えるパワーをコントロールして基板１の温度が一定と
なるように制御することもできる。
【００２４】次に基板１を高温に加熱する場合に好適な
実施例について、図２以下を参照して説明する。
実施例について、図２以下を参照して説明する。
【００２５】この実施例では仕切板１５とフランジ盤体
１３の間に環状の熱絶縁スペーサー３１を介在させて、
循環路２７を流れる水その他の冷却媒体で冷却されるフ
ランジ盤体１３と、仕切板１５との接触面積を少なくし
ている。前記仕切板１５は、周縁部に、熱絶縁スペーサ
ー３１に代えて環状突条を設けるようにしても良い。
又、仕切板１５と支持板体１７とは周縁部と中央当接部
においてロー付により接合されていると共に、フランジ
盤体１３を貫通させて導入したガス導入パイプ３２の先
端部は、仕切板１５に形成した透孔３３へ嵌入し、該部
もロー付により接合されている。然して仕切板１５と支
持板体１７の間に形成された微間隙１６が密閉タイプと
してある。尚、仕切板１５と支持板体１７の中央当接部
のロー付はしなくても良い。
１３の間に環状の熱絶縁スペーサー３１を介在させて、
循環路２７を流れる水その他の冷却媒体で冷却されるフ
ランジ盤体１３と、仕切板１５との接触面積を少なくし
ている。前記仕切板１５は、周縁部に、熱絶縁スペーサ
ー３１に代えて環状突条を設けるようにしても良い。
又、仕切板１５と支持板体１７とは周縁部と中央当接部
においてロー付により接合されていると共に、フランジ
盤体１３を貫通させて導入したガス導入パイプ３２の先
端部は、仕切板１５に形成した透孔３３へ嵌入し、該部
もロー付により接合されている。然して仕切板１５と支
持板体１７の間に形成された微間隙１６が密閉タイプと
してある。尚、仕切板１５と支持板体１７の中央当接部
のロー付はしなくても良い。
【００２６】支持板体１７の周縁部には、前記実施例と
同様に、環状突条１８が形成されて、基板１との間に微
間隙１９が保たれるようになっている。この微間隙１９
については、ギャップの距離が小さくなればなる程、
又、支持板体１７と基板１の間の気体圧力の圧力が高く
なればなる程、熱伝導率が良くなることが一般に知られ
ている。従って、環状突条１８の高さは、極力低くする
ことが望ましい。然し乍ら、基板１が支持板体１７に部
分的に接触するようになると、接触している部分と接触
していない部分に温度差が生ずるようになる。従って、
環状突条１８の高さは、基板１が支持板体１７に接触し
ない限度で可能な限り低く形成してある。
同様に、環状突条１８が形成されて、基板１との間に微
間隙１９が保たれるようになっている。この微間隙１９
については、ギャップの距離が小さくなればなる程、
又、支持板体１７と基板１の間の気体圧力の圧力が高く
なればなる程、熱伝導率が良くなることが一般に知られ
ている。従って、環状突条１８の高さは、極力低くする
ことが望ましい。然し乍ら、基板１が支持板体１７に部
分的に接触するようになると、接触している部分と接触
していない部分に温度差が生ずるようになる。従って、
環状突条１８の高さは、基板１が支持板体１７に接触し
ない限度で可能な限り低く形成してある。
【００２７】この実施例によれば、微間隙１６を密閉タ
イプとしたので、伝熱媒体であるガスの漏れを無くすこ
とができ、ガスを有効に加熱又は冷却することができ
る。又、仕切板１５とフランジ盤体１３の間に熱絶縁ス
ペーサー３１を介在させたので、仕切板１５の加熱効率
が向上し、基板１を高温（例えば約５００〜６００℃付
近）に加熱する温度調節が迅速にできるようになる。
イプとしたので、伝熱媒体であるガスの漏れを無くすこ
とができ、ガスを有効に加熱又は冷却することができ
る。又、仕切板１５とフランジ盤体１３の間に熱絶縁ス
ペーサー３１を介在させたので、仕切板１５の加熱効率
が向上し、基板１を高温（例えば約５００〜６００℃付
近）に加熱する温度調節が迅速にできるようになる。
【００２８】これらのことを確認する実験を行った。第
３図は、ガス導入パイプ２１、３２を通してアルゴンガ
スを一定の流量で流した時のギャップ距離と微間隙１９
の圧力の関係である。図中ａは図１に示した構造で、微
間隙を０．８mmとした時、ｂは図２に示した構造で、微
間隙を０．８mmとした時、ｃは同じく微間隙を０．２mm
とした時、ｄは同じく微間隙を０mm、即ち基板１と支持
板体１７が当接するようにした時である。
３図は、ガス導入パイプ２１、３２を通してアルゴンガ
スを一定の流量で流した時のギャップ距離と微間隙１９
の圧力の関係である。図中ａは図１に示した構造で、微
間隙を０．８mmとした時、ｂは図２に示した構造で、微
間隙を０．８mmとした時、ｃは同じく微間隙を０．２mm
とした時、ｄは同じく微間隙を０mm、即ち基板１と支持
板体１７が当接するようにした時である。
【００２９】この図に示した結果から、図２に示した密
閉型の構造が図１に示した構造に比べて、微間隙１９の
圧力を高くでき、支持板体１７と基板１の間の伝熱特性
を向上できることが判る。又、図２の構造において微間
隙１９のギャップ距離が短い程、伝熱特性を向上できる
ことが判る。
閉型の構造が図１に示した構造に比べて、微間隙１９の
圧力を高くでき、支持板体１７と基板１の間の伝熱特性
を向上できることが判る。又、図２の構造において微間
隙１９のギャップ距離が短い程、伝熱特性を向上できる
ことが判る。
【００３０】次に、基板１を加熱する場合の昇温特性に
ついて測定した。基板１としてシリコンウェハーを用
い、シリコンウェハーにクロメル−アルメル熱電対を貼
り付けて温度を測定し、仕切板１５の温度は図２に示し
たクロメル−アルメル熱電対３８で測定した。導入する
ガスはアルゴンガスとした。
ついて測定した。基板１としてシリコンウェハーを用
い、シリコンウェハーにクロメル−アルメル熱電対を貼
り付けて温度を測定し、仕切板１５の温度は図２に示し
たクロメル−アルメル熱電対３８で測定した。導入する
ガスはアルゴンガスとした。
【００３１】図４は６インチのシリコンウェハーの昇温
特性である。図中のａ、ｂ、ｃ、ｄは前記と同様であ
る。図３に示した伝熱特性の差がここでも表われている
ことが判る。
特性である。図中のａ、ｂ、ｃ、ｄは前記と同様であ
る。図３に示した伝熱特性の差がここでも表われている
ことが判る。
【００３２】図５はタイプａとタイプｃの昇温特性であ
る。タイプａは基板１の飽和温度（約３８０℃）の９５
％に到達するのに２７０秒要したのに対し、タイプｃで
は、飽和温度（約４００℃）の９５％に到達するのに６
０秒となっており、図２の密閉タイプが図１の構造に比
べて昇温速度を約４倍に向上できることが判った。
る。タイプａは基板１の飽和温度（約３８０℃）の９５
％に到達するのに２７０秒要したのに対し、タイプｃで
は、飽和温度（約４００℃）の９５％に到達するのに６
０秒となっており、図２の密閉タイプが図１の構造に比
べて昇温速度を約４倍に向上できることが判った。
【００３３】図６はタイプｃにおける４インチのシリコ
ンウェハーの昇温特性である。飽和温度を４８０℃にす
ることができた。
ンウェハーの昇温特性である。飽和温度を４８０℃にす
ることができた。
【００３４】前記仕切板１５は、銅板で構成しており、
赤外線ランプ２３と対向する面には特別な処理は施して
いない。然し乍らこの対向面を、赤外線ランプ２３の輻
射熱を効率良く吸収できるように処理すれば、更に基板
１の加熱特性を向上できることが期待できる。例えば、
溶射によって酸化クロム膜やセラミック膜（ＴｉＯ2 と
Ａｌ2 Ｏ3 の混合膜）による黒色被膜処理が好適であ
る。
赤外線ランプ２３と対向する面には特別な処理は施して
いない。然し乍らこの対向面を、赤外線ランプ２３の輻
射熱を効率良く吸収できるように処理すれば、更に基板
１の加熱特性を向上できることが期待できる。例えば、
溶射によって酸化クロム膜やセラミック膜（ＴｉＯ2 と
Ａｌ2 Ｏ3 の混合膜）による黒色被膜処理が好適であ
る。
【００３５】現在、半導体デバイスのアルミニウム配線
技術において、高アスペクト比のコンタクト部のアルミ
ニウム薄膜のステップカバレージが問題となっている。
この対策として、４００℃以上の高温にウェハーを加熱
して、アルミニウムスパッタリングを行うことでステッ
プカバレージの平坦化が可能であるといわれている。従
って、この発明の基板温度コントロール機構（特に図２
の実施例）は、このような技術において有効であると言
える。
技術において、高アスペクト比のコンタクト部のアルミ
ニウム薄膜のステップカバレージが問題となっている。
この対策として、４００℃以上の高温にウェハーを加熱
して、アルミニウムスパッタリングを行うことでステッ
プカバレージの平坦化が可能であるといわれている。従
って、この発明の基板温度コントロール機構（特に図２
の実施例）は、このような技術において有効であると言
える。
【００３６】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、基板の温度コントロールを高速化できるので、スパ
ッタリング、ＣＶＤ、エッチング等の処理を能率良く迅
速に行うことができる効果があると共に、基板の温度を
所望の温度に正しくコントロールすることも可能にでき
るので、熱的なダメージを受けることなく、処理ができ
るなどの効果がある。前記のような各種の処理において
は、基板の温度が処理特性に対して重要な因子となるも
のであるが、この発明によれば基板の温度を正しくコン
トロールできるので、所望の処理を行う上で有効であ
る。特に、仕切板と支持板の間の微間隙により、ガスは
微間隙において仕切板を介してランプヒータにより加熱
された後、又は仕切板を介して循環路を冷却する冷却媒
体により冷却された後、基板の裏面に吹き付けられる。
従って、基板を加熱又は冷却し、所望の温度にコントロ
ールすることができる。 さらに、加熱源をフランジ盤体
と仕切板の間に設置したランプヒータとしたので、大気
側へ放射される熱量を小さくし、加熱を有効に行うこと
ができる。又、加熱源の熱容量も小さいので、昇温を高
速化できる。一方、冷却媒体の循環路が加熱源としたラ
ンプヒータの設置領域に対向させて設けてあるので、冷
却の効率が良く、加熱源の小さい熱容量と相俟って冷却
を高速化できる。
ば、基板の温度コントロールを高速化できるので、スパ
ッタリング、ＣＶＤ、エッチング等の処理を能率良く迅
速に行うことができる効果があると共に、基板の温度を
所望の温度に正しくコントロールすることも可能にでき
るので、熱的なダメージを受けることなく、処理ができ
るなどの効果がある。前記のような各種の処理において
は、基板の温度が処理特性に対して重要な因子となるも
のであるが、この発明によれば基板の温度を正しくコン
トロールできるので、所望の処理を行う上で有効であ
る。特に、仕切板と支持板の間の微間隙により、ガスは
微間隙において仕切板を介してランプヒータにより加熱
された後、又は仕切板を介して循環路を冷却する冷却媒
体により冷却された後、基板の裏面に吹き付けられる。
従って、基板を加熱又は冷却し、所望の温度にコントロ
ールすることができる。 さらに、加熱源をフランジ盤体
と仕切板の間に設置したランプヒータとしたので、大気
側へ放射される熱量を小さくし、加熱を有効に行うこと
ができる。又、加熱源の熱容量も小さいので、昇温を高
速化できる。一方、冷却媒体の循環路が加熱源としたラ
ンプヒータの設置領域に対向させて設けてあるので、冷
却の効率が良く、加熱源の小さい熱容量と相俟って冷却
を高速化できる。
【図１】この発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】この発明の第２の実施例の断面図である。
【図３】実施例における基板と支持板体の間のギャップ
距離と圧力の関係を示す図である。
距離と圧力の関係を示す図である。
【図４】基板を約３４０℃に加熱した時の基板の昇温特
性のグラフである。
性のグラフである。
【図５】基板を約４００℃に加熱した時の基板の昇温特
性のグラフである。
性のグラフである。
【図６】基板を４８０℃に加熱した時の基板の昇温特性
のグラフである。
のグラフである。
【図７】従来の基板温度コントロール機構の断面図であ
る。
る。
【図８】従来の基板温度コントロール機構の断面図であ
る。
る。
１ 基板 １１ 真空容器 １２ 開口部 １３ フランジ盤体 １４ 基板支持部 １５ 仕切板 １６ 微間隙 １７ 支持板体 １８ 環状突条 １９ 微間隙 ２２ 小孔 ２３ 赤外線ランプ ２７ 循環路 ３１ 熱絶縁スペーサー
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｓ 8719−4Ｍ 21/205 21/3065
Claims (10)
- 【請求項１】 真空容器の開口部を塞ぐフランジ盤体の
内側面に設置されたランプヒータに対向して設置した仕
切板と、基板と対向する支持板体とで構成された基板の
支持部と、前記フランジ盤体を通して基板の支持部へ導
かれ、基板の裏面に吹き付けられ仕切板と支持板体の間
の微間隙に開口しているガスの導入手段と、前記支持部
と対向するように、フランジ盤体へ取付けられた加熱用
のランプヒータと、前記フランジ盤体内に、前記ランプ
ヒータの設置領域に対向させて設けた冷却媒体の循環路
とを有することを特徴とした基板温度コントロール機構 - 【請求項２】 支持板体は、基板と対向する小孔が形成
され、仕切板と支持板体の間の微間隙に導入されたガス
が、前記小孔を通して基板に吹き付けるようにしてある
請求項１記載の基板温度コントロール機構 - 【請求項３】 仕切板は、フランジ盤板と当接する面に
熱絶縁スペーサーを介設してある請求項１記載の基板温
度コントロール機構 - 【請求項４】 熱絶縁スペーサーは、フランジ盤体の周
縁部に設けた環状突条とした請求項３記載の基板温度コ
ントロール機構 - 【請求項５】 仕切板と支持板体の間の微間隙は、気密
封止手段によって密閉型空間としてある請求項１記載の
基板温度コントロール機構 - 【請求項６】 支持板体は、基板と対向する面の縁部
に、基板と支持板体の間に微間隙を保つ為の環状突条が
形成してある請求項１記載の基板の温度コントロール機
構 - 【請求項７】 気密封止手段はロー付であり、仕切板と
支持板体の周縁部および仕切板とガス導入手段の連結部
がロー付により接合されている請求項５記載の基板温度
コントロール機構 - 【請求項８】 仕切板は、ランプヒータと対向する面に
ランプヒータの輻射熱を効率良く吸収する為の処理が施
してある請求項１記載の基板温度コントロール機構 - 【請求項９】輻射熱を効率良く吸収する為の処理は、酸
化クロム膜、セラミック膜その他の黒色被膜処理とした
請求項８記載の基板温度コントロール機構 - 【請求項１０】 セラミック膜は、ＴｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ
3 の混合膜とした請求項９記載の基板温度コントロール
機構
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3103770A JPH07109033B2 (ja) | 1990-04-09 | 1991-04-09 | 基板温度コントロール機構 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-37890 | 1990-04-09 | ||
| JP3789090 | 1990-04-09 | ||
| JP3103770A JPH07109033B2 (ja) | 1990-04-09 | 1991-04-09 | 基板温度コントロール機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228569A JPH04228569A (ja) | 1992-08-18 |
| JPH07109033B2 true JPH07109033B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=26377051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3103770A Expired - Fee Related JPH07109033B2 (ja) | 1990-04-09 | 1991-04-09 | 基板温度コントロール機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109033B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4625183B2 (ja) * | 1998-11-20 | 2011-02-02 | ステアーグ アール ティ ピー システムズ インコーポレイテッド | 半導体ウェハのための急速加熱及び冷却装置 |
| JP2001355072A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-25 | Anelva Corp | 基板処理装置 |
| JP4554097B2 (ja) * | 2001-02-21 | 2010-09-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 誘導結合プラズマ処理装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07109031B2 (ja) * | 1988-10-06 | 1995-11-22 | 富士通株式会社 | 基板加熱装置 |
-
1991
- 1991-04-09 JP JP3103770A patent/JPH07109033B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04228569A (ja) | 1992-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940011708B1 (ko) | 기판온도제어기구 | |
| US6064800A (en) | Apparatus for uniform gas and radiant heat dispersion for solid state fabrication processes | |
| US6881305B2 (en) | Heated and cooled vacuum chamber shield | |
| US7764872B2 (en) | Cooling device, and apparatus and method for manufacturing image display panel using cooling device | |
| US4512391A (en) | Apparatus for thermal treatment of semiconductor wafers by gas conduction incorporating peripheral gas inlet | |
| US8222574B2 (en) | Temperature measurement and control of wafer support in thermal processing chamber | |
| JP3347742B2 (ja) | 真空処理装置のための熱伝導性チャック、熱伝達装置及びチャック本体と基材との間で熱を伝達させる方法 | |
| KR100880132B1 (ko) | 작업편 지지체의 표면을 가로지르는 공간 온도 분포를제어하기 위한 방법 및 장치 | |
| US5345534A (en) | Semiconductor wafer heater with infrared lamp module with light blocking means | |
| US6359264B1 (en) | Thermal cycling module | |
| KR100286325B1 (ko) | 화학기상증착 장비의 가열장치 | |
| US6566630B2 (en) | Thermal processing apparatus for introducing gas between a target object and a cooling unit for cooling the target object | |
| US5370371A (en) | Heat treatment apparatus | |
| US6120610A (en) | Plasma etch system | |
| EP0454054B1 (en) | Lamp annealing apparatus and lamp annealing method | |
| JPH07109033B2 (ja) | 基板温度コントロール機構 | |
| US6391804B1 (en) | Method and apparatus for uniform direct radiant heating in a rapid thermal processing reactor | |
| JPH11233598A (ja) | ウェハ冷却装置 | |
| JP3328375B2 (ja) | 熱処理装置 | |
| JPH03291940A (ja) | 半導体製造装置の均一加熱構造 | |
| SG152028A1 (en) | Method for substrate thermal management | |
| JPS60116778A (ja) | 化学蒸着方法及び装置 | |
| JP3023967B2 (ja) | 熱処理装置 | |
| WO2024241516A1 (ja) | ウエハ載置台 | |
| KR100331023B1 (ko) | 냉각수단을 구비한 히터 조립체 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122 Year of fee payment: 13 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122 Year of fee payment: 13 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |