JPH08315965A - Heating apparatus, manufacturing method thereof, and processing apparatus - Google Patents
Heating apparatus, manufacturing method thereof, and processing apparatusInfo
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- JPH08315965A JPH08315965A JP7276278A JP27627895A JPH08315965A JP H08315965 A JPH08315965 A JP H08315965A JP 7276278 A JP7276278 A JP 7276278A JP 27627895 A JP27627895 A JP 27627895A JP H08315965 A JPH08315965 A JP H08315965A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直接又は間接に上面に載置される物体を加熱
するための加熱装置において、耐食性を向上させかつ汚
染原因となるパーティクルを発生させない。加熱効率が
よく急激な昇降温も可能で、大気側からの有効な給電を
可能とする。
【構成】 透明な石英によって構成される加熱板１１の
下面に形成された所定深さのヒータパターン内に、交流
電源５８からの給電によって発熱する発熱材３１を充填
収納し、その下面に石英の反射板２１を密着接合させ
る。発熱材３１の導通部１６ａと給電ピン５４の接続部
外周は、Ｏリング５６を介して絶縁部材５５によって気
密に封止する。石英の加熱板１１はパーティクルを発生
しない。前記接続部近傍は冷媒通路５１内の冷却水によ
って冷却されるので、Ｏリング５６の機能は損なわな
い。加熱板１１の温度勾配は大きいので、加熱対象であ
る半導体ウエハＷは前記冷却の影響は受けない。
(57) [Abstract] [Purpose] In a heating device for directly or indirectly heating an object placed on the upper surface, it improves corrosion resistance and does not generate particles that cause pollution. The heating efficiency is good and the temperature can be rapidly raised and lowered, enabling effective power supply from the atmosphere side. [Structure] A heater pattern having a predetermined depth formed on the lower surface of a heating plate 11 made of transparent quartz is filled with a heating material 31 that generates heat by power supply from an AC power source 58, and the lower surface thereof is made of quartz. The reflection plate 21 is closely joined. The outer periphery of the connecting portion between the conductive portion 16a of the heat generating material 31 and the power supply pin 54 is hermetically sealed by the insulating member 55 via the O-ring 56. The quartz heating plate 11 does not generate particles. Since the vicinity of the connecting portion is cooled by the cooling water in the refrigerant passage 51, the function of the O-ring 56 is not impaired. Since the temperature gradient of the heating plate 11 is large, the semiconductor wafer W to be heated is not affected by the cooling.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱装置及びその
製造方法、並びに前記加熱装置を用いた処理装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating device, a method for manufacturing the heating device, and a processing device using the heating device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスを
例にとっていうと、デバイスが形成される半導体ウエハ
の表面処理、例えばエッチング処理やＣＶＤ処理を行う
場合、気密に構成された減圧自在な処理容器内に設けら
れた載置台に、処理対象となる半導体ウエハを載置さ
せ、処理容器内を所定の減圧雰囲気にまで真空引きして
所定の処理ガスをこの処理容器内に導入することによっ
て、所定の処理が実施されている。2. Description of the Related Art For example, in the case of a semiconductor device manufacturing process, when a semiconductor wafer on which a device is formed is to be surface-treated, for example, to be subjected to an etching process or a CVD process, a pressure-reducible processing container is hermetically sealed. A semiconductor wafer to be processed is placed on the mounting table provided, and the inside of the processing container is evacuated to a predetermined reduced pressure atmosphere and a predetermined processing gas is introduced into the processing container to perform a predetermined processing. Is being implemented.
【０００３】かかる場合、所期の処理を実施するために
前記半導体ウエハを所定の温度に加熱して維持すること
が従来から行われている。この場合、一般的に前記載置
台に加熱装置を内蔵して載置台上の半導体ウエハを加熱
する方式が採られているが、従来の加熱装置は、例えば
Ａｌ2Ｏ3やＡｌＮなどのセラミック材に、ヒータパター
ンの溝などを形成し、この中に発熱体となるタングステ
ンを単に納入した構成を有している。In such a case, it has been conventionally practiced to heat and maintain the semiconductor wafer at a predetermined temperature in order to carry out a desired process. In this case, generally, a heating device is built into the mounting table to heat a semiconductor wafer on the mounting table. However, the conventional heating device uses a ceramic material such as Al 2 O 3 or AlN. In addition, a groove of a heater pattern is formed, and tungsten serving as a heating element is simply delivered into the groove.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の従
来の加熱装置は、加熱板を構成するＡｌ2Ｏ3やＡｌＮが
パーティクルを発生させやすく、そのため処理容器内や
半導体ウエハを汚染するおそれがあった。また処理容器
内は各種のエッチングガス雰囲気に曝されるので、腐食
の点も考慮しなければならないが、前記したセラミック
材では、耐食性の点で満足できるものではなかった。そ
のうえセラミック材は、対熱衝撃性が小さいことから、
急激な昇降温を実施することはできず、定常状態で使用
するしかなかった。また発熱体はパターン内に単に納入
しただけであり、発熱体がパターン内でがたつき、それ
に伴ってパーティクルが発生するおそれもあった。However, in the above-mentioned conventional heating device, Al 2 O 3 and AlN forming the heating plate are likely to generate particles, which may contaminate the inside of the processing container and the semiconductor wafer. . Further, since the inside of the processing container is exposed to various etching gas atmospheres, the point of corrosion must be taken into consideration, but the above-mentioned ceramic material was not satisfactory in terms of corrosion resistance. Moreover, ceramic materials have low thermal shock resistance,
It was not possible to rapidly raise or lower the temperature, and there was no choice but to use it in a steady state. Further, since the heating element is simply delivered in the pattern, the heating element may rattle in the pattern, which may cause particles to be generated.
【０００５】さらに前記の処理容器内は、例えば１Ｔｏ
ｒｒ以下の高い真空度に設定されるが、そのように高い
真空度の下では、気体の絶縁破壊レベル、即ち放電開始
電圧レベルが下がり極めて放電しやすい環境であるの
で、処理容器内での有効な給電方法がみあたらなかっ
た。そのため大気側から載置台を貫設した給電経路を採
らざるを得ず、装置の設計、メンテナンスにとって問題
であった。Further, the inside of the processing container is, for example, 1To.
It is set to a high vacuum level of rr or less, but under such a high vacuum level, the dielectric breakdown level of the gas, that is, the discharge start voltage level decreases, and the environment is extremely easy to discharge, so it is effective in the processing container. I couldn't find a proper power supply method. Therefore, there is no choice but to take a power feeding path that penetrates the mounting table from the atmosphere side, which is a problem for the design and maintenance of the device.
【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、叙上の半導体ウエハ用をはじめとして、直接又は
間接に上面に載置される物体を加熱するための加熱装置
において、耐食性に優れると共に汚染原因となるパーテ
ィクルを発生させず、また急激な昇降温が可能でしか
も、大気側からの有効な給電をも可能とする新しい加熱
装置を提供して叙上の問題の解決を図ることをその第１
の目的とする。また本発明の第２の目的は、そのような
加熱装置を好適に製造できる加熱装置の製造方法を提供
することにある。さらに本発明の第３の目的は、前記し
た新しい加熱装置を採用した処理装置を提供して、スル
ープット及び歩留まりの向上を図ることにある。The present invention has been made in view of the above point, and is excellent in corrosion resistance in a heating device for directly or indirectly heating an object placed on the upper surface of the heating device, such as for the above semiconductor wafer. At the same time, it aims to solve the above problem by providing a new heating device that does not generate particles that cause pollution and can rapidly raise and lower the temperature, and that also enables effective power supply from the atmosphere side. The first
The purpose of. A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a heating device that can preferably manufacture such a heating device. Further, a third object of the present invention is to provide a processing apparatus adopting the above-mentioned new heating apparatus and to improve the throughput and the yield.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため、請求項１によれば、直接又は間接に上面に載置
される物体を加熱するための加熱装置であって、石英
（ＳｉＯ2）によって構成される加熱板の下面に、給電
によって発熱する発熱材が固定されたことを特徴とす
る、加熱装置が提供される。In order to achieve the first object, according to claim 1, there is provided a heating device for directly or indirectly heating an object placed on the upper surface, which comprises quartz ( (EN) Provided is a heating device characterized in that a heating material that generates heat by power supply is fixed to a lower surface of a heating plate made of (SiO 2 ).
【０００８】請求項１に記載の加熱装置では、加熱板に
石英（ＳｉＯ2）を用いているから、既述した従来のセ
ラミック材よりも耐食性に優れ、しかも汚染原因となる
パーティクルを発生させない。また石英（ＳｉＯ2）は
熱膨張率が小さくかつ耐熱衝撃性も良好であることか
ら、急激な昇降温運転も可能となる。なお本願各請求項
でいう石英（ＳｉＯ2）は、石英ガラスの他、シリカガ
ラス（例えば９６％シリカガラス）等、ＳｉＯ2を基本
成分とする高けい酸塩ガラスも含む概念である。また本
願各請求項にいう発熱材として適したものは、例えば白
金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、さらにはカーボン
（Ｃ）、例えばフェノール系樹脂にカーボンを混入して
熱処理したものが挙げられる。In the heating device according to the first aspect, since quartz (SiO 2 ) is used for the heating plate, the heating device is superior in corrosion resistance to the above-mentioned conventional ceramic material and does not generate particles that cause pollution. Further, since quartz (SiO 2 ) has a small coefficient of thermal expansion and a good thermal shock resistance, it is possible to perform a rapid temperature rising / falling operation. The quartz (SiO 2 ) in the claims of the present application is a concept that includes silica glass (for example, 96% silica glass) and other high silicate glass having SiO 2 as a basic component, in addition to quartz glass. Suitable examples of the heat-generating material in the claims of the present application include platinum (Pt), nickel (Ni), carbon (C), and phenol-based resin mixed with carbon for heat treatment.
【０００９】請求項２に記載の加熱装置では、透明な石
英（ＳｉＯ2）によって構成される加熱板の下面に形成
された所定深さのヒータパターン内に、給電によって発
熱する発熱材が充填収納されたことを特徴としている。
このように発熱材を、ヒータパターン内に充填収納すれ
ば、単に納入した場合と比べて、発熱材がパターン内で
がたつくこともない。In the heating device according to the second aspect of the present invention, a heating pattern which is heated by electric power supply is filled and housed in a heater pattern having a predetermined depth formed on the lower surface of the heating plate made of transparent quartz (SiO 2 ). It is characterized by being done.
When the heating material is filled and housed in the heater pattern as described above, the heating material does not rattle in the pattern as compared with the case where it is simply delivered.
【００１０】ここでいう所定深さのヒータパターンと
は、例えば均一に加熱するための平面螺旋状、同心円
状、升目状、その他の形状に形成された溝、穴等をい
う。The heater pattern having a predetermined depth referred to herein means, for example, grooves, holes, etc. formed in a flat spiral shape, a concentric circle shape, a square shape, or any other shape for uniform heating.
【００１１】前記各請求項に記載の加熱装置における加
熱板の下面に、請求項３に記載したように、発熱材を覆
う石英（ＳｉＯ2）の反射板を密着接合させてもよい。
そうすれば、発熱材からの熱の周囲への放熱が抑えら
れ、効率よく、加熱対象である物体を加熱することが可
能になる。なお石英の反射板としては、例えば白色がか
った石英をその材質に使用しても、本発明の所期の作用
効果を得ることができる。As described in claim 3, a quartz (SiO 2 ) reflection plate covering the heat generating material may be adhered and bonded to the lower surface of the heating plate in the heating device described in each of the above claims.
By doing so, heat radiation from the heat generating material to the surroundings is suppressed, and it becomes possible to efficiently heat the object to be heated. As the quartz reflector, for example, whitish quartz may be used as the material to obtain the intended effect of the present invention.
【００１２】また請求項４によれば、透明な石英（Ｓｉ
Ｏ2）によって構成される加熱板の下面に、給電によっ
て発熱する発熱材が接合され、前記発熱材が収納される
深さを有した凹部が形成された石英の反射板が、前記加
熱板の下面に密着接合されたことを特徴とする、加熱装
置が提供される。According to claim 4, transparent quartz (Si
A heat generating material that generates heat by power supply is joined to the lower surface of the heating plate composed of O 2 ), and a quartz reflecting plate having a recessed portion having a depth for accommodating the heat generating material is Provided is a heating device characterized in that the heating device is closely bonded to the lower surface.
【００１３】この請求項４の加熱装置も、耐食性に優
れ、パーティクルが発生しない。急激な昇降温運転も可
能である。また発熱材は加熱板の下面に接合されている
ので、がたつくことはなく安定して装着されている。さ
らに発熱材からの熱の周囲への放熱も抑えられているの
で、加熱対象である物体を効率よく加熱できる。The heating device according to the fourth aspect also has excellent corrosion resistance and does not generate particles. Abrupt temperature raising / lowering operation is also possible. Further, since the heat generating material is joined to the lower surface of the heating plate, it is stably mounted without rattling. Further, since the heat released from the heat generating material to the surroundings is also suppressed, the object to be heated can be efficiently heated.
【００１４】また前記請求項３、４に記載した各加熱装
置において、請求項５に記載したように、前記反射板の
下面に、冷却ガスが流通する流路を備えた冷却部材を設
けてもよい。この流路は冷却ガスと反射板との熱交換を
向上させるように、なるべく多くの流量を流通させ、ま
た反射板を偏りなく冷却できる形態であることが好まし
い。冷却ガスとしては、熱伝導率の高いガス、例えばＨ
ｅガス（ヘリウムガス）、Ｈ2（水素ガス）、Ｎ2（窒素
ガス）を用いることが好ましい。Further, in each of the heating devices described in claims 3 and 4, as described in claim 5, a cooling member having a passage through which a cooling gas flows is provided on the lower surface of the reflection plate. Good. It is preferable that this flow path has a configuration in which as much flow as possible is circulated and the reflection plate can be uniformly cooled so as to improve heat exchange between the cooling gas and the reflection plate. As the cooling gas, a gas having high thermal conductivity, such as H
It is preferable to use e gas (helium gas), H 2 (hydrogen gas), and N 2 (nitrogen gas).
【００１５】この請求項５のように、反射板の下面に冷
却ガスが流通する流路を有する冷却部材を備えた場合に
は、急速な冷却が可能になり、迅速な温度制御を実施す
ることができる。When a cooling member having a passage through which a cooling gas flows is provided on the lower surface of the reflection plate as in the fifth aspect, rapid cooling is possible, and quick temperature control can be performed. You can
【００１６】前記請求項１〜５に記載の各加熱装置にお
いて、請求項６に記載したように、加熱板の下面におけ
る発熱材の周囲に、例えば同一平面内で、温度測定用の
抵抗体を設けるようにしてもよい。この場合の温度測定
用の抵抗体としては、パーティクルが発生しにくい材
質、例えば白金（Ｐｔ）などが好ましい。また温度測定
用の抵抗体を形成する際のパターンは、発熱材のパター
ンに準じた形態、例えば相似形で形成することが好まし
い。In each of the heating devices described in claims 1 to 5, as described in claim 6, a resistor for temperature measurement is provided around the heating material on the lower surface of the heating plate, for example, in the same plane. It may be provided. In this case, the temperature measuring resistor is preferably made of a material that does not easily generate particles, such as platinum (Pt). Further, it is preferable that the pattern for forming the temperature measuring resistor has a form similar to the pattern of the heat generating material, for example, a similar form.
【００１７】このように、加熱板の下面における発熱材
の周囲に温度測定用の抵抗体を設けた場合、この抵抗体
を流れる電流や電圧等を測定することにより抵抗値を
得、例えば予め得たこの温度測定用の抵抗体の抵抗値と
温度との相関データとの対比、照合などにより、温度を
計測することができる。In this way, when the temperature measuring resistor is provided around the heat generating material on the lower surface of the heating plate, the resistance value is obtained by measuring the current or voltage flowing through the resistor, for example, obtained in advance. The temperature can be measured by comparing or comparing the resistance value of the temperature measuring resistor with the correlation data of the temperature.
【００１８】しかもこの場合加熱板の下面における発熱
材の周囲に、温度測定用の抵抗体を設けているので、発
熱材の充填収納や発熱材の接合の際に、同時にこの温度
測定用の抵抗体を設けることも可能である。また温度測
定用の抵抗体を形成するパターンを、発熱材のパターン
に準じた形態、例えば相似形で形成すれば、発熱材の発
熱パターンに基づいた全体の平均的な温度の測定が可能
である。Further, in this case, since the temperature measuring resistor is provided around the heat generating material on the lower surface of the heating plate, at the same time when the heat generating material is filled and housed and the heat generating material is joined, the resistance for temperature measuring is simultaneously measured. It is also possible to provide a body. Further, if the pattern forming the temperature measuring resistor is formed in a form conforming to the pattern of the heat generating material, for example, a similar shape, it is possible to measure the average temperature of the whole based on the heat generating pattern of the heat generating material. .
【００１９】さらにまた請求項７に記載したように、以
上の各加熱装置において、加熱対象となる物体が納めら
れる凹部を加熱板の上面に形成するようにしてもよい。
かかる手段により、前記物体に対する熱伝達効率が向上
し、かつ当該物体の載置状態を安定して維持できる。Further, as described in claim 7, in each of the heating devices described above, a recess for accommodating an object to be heated may be formed on the upper surface of the heating plate.
By such means, the heat transfer efficiency to the object can be improved, and the mounted state of the object can be stably maintained.
【００２０】そして請求項８に記載したように、以上の
ように構成される各加熱装置において、発熱材に対して
導通する導通部が外部表面にまで導出され、当該導通部
の外方端部と給電部材とが電気的に接続され、この給電
部材外周を気密に覆う絶縁部材の端面が、少なくとも前
記接続部分を含む区域で、例えばＯリングなどのシール
部材を介して加熱装置表面と気密に固定され、さらに前
記接続部分近傍を冷却する冷却手段を具備した構成とし
てもよい。Further, in each of the heating devices configured as described above, the conducting portion conducting to the heat generating material is led out to the outer surface, and the outer end portion of the conducting portion is arranged. And the power supply member are electrically connected to each other, and the end surface of the insulating member that hermetically covers the outer periphery of the power supply member is hermetically connected to the surface of the heating device through a seal member such as an O-ring in a region including at least the connection portion. It may be fixed and further provided with a cooling means for cooling the vicinity of the connecting portion.
【００２１】この請求項８の加熱装置では、導通部と給
電部との接続部分が、給電部材外周を気密に覆う絶縁部
材の端面によって、シール部材を介して気密に閉塞され
ている。そしてこの接続部分近傍が、冷却手段によって
冷却されるので、加熱板部分を減圧状態、絶縁部材内側
を例えば大気状態とすることが可能であり、加熱板内の
発熱材に支障なく給電させることができる。この場合加
熱板は、既述の如く熱伝導率の小さい石英（ＳｉＯ2）
からなっているので、容易に熱勾配をつけることがで
き、そのように接続部分を冷却しても、加熱部分となる
ヒータパターンの加熱を妨げるおそれはない。In the heating device of the eighth aspect, the connecting portion between the conducting portion and the power feeding portion is hermetically closed via the seal member by the end surface of the insulating member that hermetically covers the outer periphery of the power feeding member. Since the vicinity of this connecting portion is cooled by the cooling means, the heating plate portion can be depressurized and the inside of the insulating member can be, for example, the atmospheric state, and the heat generating material in the heating plate can be supplied with electric power without any trouble. it can. In this case, the heating plate is made of quartz (SiO 2 ) having a small thermal conductivity as described above.
Therefore, the heat gradient can be easily formed, and even if the connection portion is cooled in this way, there is no fear of hindering the heating of the heater pattern serving as the heating portion.
【００２２】そしてそのように冷却することにより、シ
ール部材自体の熱変形による機能低下を防止することが
でき、しかもそのように温度を下げることにより、放電
開始電圧レベルが上昇し、異常放電の危険性も低下す
る。なお冷却手段の冷却能力は、例えば接続部分近傍の
加熱板を２００゜Ｃ程度にまで冷却、維持する能力があ
れば、本発明の所期の作用効果を得ることができる。By cooling in this way, it is possible to prevent functional deterioration due to thermal deformation of the seal member itself, and further, by lowering the temperature in this way, the level of the discharge starting voltage rises, and the risk of abnormal discharge occurs. Sex is also reduced. If the cooling capacity of the cooling means is such that it can cool and maintain the heating plate in the vicinity of the connection portion up to about 200 ° C., the intended effect of the present invention can be obtained.
【００２３】冷却手段としては、例えば循環する冷却水
によって冷却される熱伝導率が良好な部材を直接加熱板
や反射板に接触させる構成としてもよく、その場合の冷
媒も冷却水などの液体だけではなく、各種の気体冷媒を
用いることができる。また導通部は、発熱材そのもので
構成してもよい。As the cooling means, for example, a member having good thermal conductivity, which is cooled by circulating cooling water, may be brought into direct contact with the heating plate or the reflecting plate, and in this case, the cooling medium is only liquid such as cooling water. Instead, various gaseous refrigerants can be used. Further, the conductive portion may be composed of the heat generating material itself.
【００２４】請求項９では、加熱装置の製造方法とし
て、石英（ＳｉＯ2）の加熱板の下面に所定深さのヒー
タパターン形成する工程と、給電によって発熱する発熱
材のペースト状のものを前記ヒータパターン内に充填す
る工程と、充填後の前記発熱材のペースト状のものを焼
成する工程とを有する加熱装置の製造方法が提供され
る。この場合、請求項１０に記載したように、ヒータパ
ターンからはみ出た余分な発熱材を除去する工程と、加
熱板の下面に石英の反射板を重ね合わせて加圧、加熱す
る工程とをさらに付加した加熱装置の製造方法としても
よい。According to a ninth aspect of the present invention, as a method of manufacturing a heating device, a step of forming a heater pattern having a predetermined depth on the lower surface of a quartz (SiO 2 ) heating plate and a paste-like heating material that generates heat by power supply are used. Provided is a method for manufacturing a heating device, which includes a step of filling a heater pattern and a step of firing a paste-like paste of the heating material after filling. In this case, as described in claim 10, a step of removing an excess heat generating material protruding from the heater pattern and a step of superposing a quartz reflection plate on the lower surface of the heating plate and pressurizing and heating are further added. The manufacturing method of the above heating device may be used.
【００２５】かかる工程を有する加熱装置の製造方法に
よれば、加熱板に透明な石英を用いることにより、例え
ば請求項１、２や請求項３に記載の加熱装置を効率よく
製造できる。しかもできあがった加熱装置における発熱
材については、まずペースト状のものがヒータパターン
内に充填された後焼成され、次いで余分な発熱材、例え
ばパターンからはみ出たものは、例えば研磨、ポリッシ
ングによって除去されるので、発熱材はヒータパターン
内に良好な状態で充填収納され、かつその下面側表面も
平面出し加工が容易であり、その結果石英の反射板の密
着接合も確実になされ、発熱材は完全気密とすることが
できる。According to the method for manufacturing a heating device having such steps, the heating device described in claim 1, 2 or 3 can be efficiently manufactured by using transparent quartz for the heating plate. Moreover, regarding the heat generating material in the heating device thus completed, first, a paste-like material is filled in the heater pattern and then fired, and then an excess heat generating material, for example, a material protruding from the pattern is removed by, for example, polishing or polishing. Therefore, the heat generating material is filled and stored in the heater pattern in a good condition, and the lower surface of the heat generating material can be flattened easily. As a result, the quartz reflecting plate can be firmly bonded and the heat generating material is completely airtight. Can be
【００２６】また請求項１１によれば、直接又は間接に
上面に載置される物体を加熱するための加熱装置を製造
する方法であって、石英（ＳｉＯ2）の加熱板の下面
に、給電によって発熱する発熱材のペースト状のものを
塗布してヒータパターンを形成する工程と、前記発熱材
のペースト状のものを焼成する工程と、前記発熱材が収
納される深さを有した凹部が形成された石英の反射板
を、前記加熱板の下面に重ね合わせ加圧、加熱する工程
とを有することを特徴とする、加熱装置の製造方法が提
供される。この場合、ペースト状の発熱材を塗布するに
は、例えばいわゆるスクリーン印刷方法によって、これ
をなし得ることが可能である。According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a heating device for directly or indirectly heating an object placed on the upper surface, wherein a lower surface of a quartz (SiO 2 ) heating plate is fed with power. A step of applying a paste material of a heat generating material to form a heater pattern, a step of firing the paste material of the heat generating material, and a recess having a depth for accommodating the heat generating material. A method of manufacturing a heating device is provided, which comprises a step of superposing the formed quartz reflection plate on the lower surface of the heating plate and applying pressure and heating. In this case, it is possible to apply the paste-like heat generating material by, for example, a so-called screen printing method.
【００２７】この請求項１１に記載した加熱装置の製造
方法によれば、加熱板に透明な石英を用いることによ
り、例えば請求項４に記載の加熱装置を効率よく製造で
きる。特にスクリーン印刷によってヒータパターンを形
成するようにすれば、極めて迅速かつ正確にヒータパタ
ーンを形成することができる。According to the manufacturing method of the heating device of the eleventh aspect, by using transparent quartz for the heating plate, the heating device of the fourth aspect can be efficiently manufactured. Particularly, if the heater pattern is formed by screen printing, the heater pattern can be formed extremely quickly and accurately.
【００２８】前記請求項９、１０、１１に記載の加熱装
置の製造方法において、請求項１２に記載したように、
さらに加熱板の下面における前記発熱材の周囲に温度測
定用の抵抗体のペースト状のものを形成する工程を付加
し、さらに前記ペースト状の発熱材を焼成する際に、こ
のペースト状の温度測定用の抵抗体を同時に焼成するよ
うにしてもよい。この場合、前記発熱材の周囲に温度測
定用の抵抗体のペースト状のものを形成するには、例え
ば所定深さの抵抗体パターンを先に形成し、当該パター
ンに内にペースト状の抵抗体を充填する手法を採ること
ができ、その場合、発熱材のヒータパターンと同時に抵
抗体パターンを形成し、発熱材の充填と同時に抵抗体の
充填作業を行うことができる。また例えばスクリーン印
刷等によってペースト状の抵抗体を塗布することにより
形成する場合には、発熱材のペースト状のものを塗布す
る際に、同時にこれを形成することができる。In the method for manufacturing the heating device according to any one of claims 9, 10 and 11, as described in claim 12,
Further, a step of forming a paste-like resistor for temperature measurement around the heat generating material on the lower surface of the heating plate is added, and when the paste-like heat generating material is fired, this paste-like temperature measurement is performed. The resistors may be fired at the same time. In this case, in order to form a paste-like resistor for temperature measurement around the heat generating material, for example, a resistor pattern having a predetermined depth is formed first, and the paste-like resistor is formed in the pattern. Can be used, and in this case, the resistor pattern can be formed at the same time as the heater pattern of the heat generating material and the resistor filling operation can be performed at the same time as the heat generating material filling. In addition, for example, when the paste-like resistor is applied by screen printing or the like, it can be formed at the same time when the paste-like heating material is applied.
【００２９】この請求項１２に記載した加熱装置の製造
方法によれば、発熱材の周囲に温度測定用の抵抗体を設
けることが迅速に、かつ容易に行える。従って、例えば
請求項６に記載したような測定用の抵抗体を有する加熱
装置の製作が容易である。According to the heating device manufacturing method of the present invention, it is possible to quickly and easily provide the temperature measuring resistor around the heat generating material. Therefore, for example, it is easy to manufacture a heating device having a measuring resistor as described in claim 6.
【００３０】なお請求項９、１０、１１、１２の各製造
方法において、請求項８に記載した給電部と導通部との
接続部分を加熱装置の表面に設けるには、例えば反射板
や、加熱板に予め窓部や導通孔などを形成しておけばよ
い。In each of the manufacturing methods of claims 9, 10, 11 and 12, in order to provide the connecting portion between the power feeding part and the conducting part according to claim 8 on the surface of the heating device, for example, a reflecting plate or a heating device is used. The plate may be preliminarily formed with a window portion or a conduction hole.
【００３１】そして以上の各加熱装置の製造方法におい
て、請求項１３に記載したように、加熱対象となる物体
が納められる凹部を加熱板の上面に形成する工程をさら
に付加してもよい。そうすれば、加熱対象物体に対する
熱伝達効率が良好で、かつ当該物体を安定して支持でき
る加熱装置を容易に製作することができる。Further, in the above manufacturing method of each heating device, as described in claim 13, a step of forming a concave portion for accommodating an object to be heated may be further added. By doing so, it is possible to easily manufacture a heating device that has good heat transfer efficiency to the object to be heated and that can stably support the object.
【００３２】請求項１４の処理装置は、所定の減圧雰囲
気で被処理体の処理を行う処理容器と、前記処理容器内
に設けられ、前記被処理体を直接又は間接にその上面に
載置して加熱する加熱装置と、前記処理容器内に前記被
処理体を処理するための処理ガスを供給する処理ガス供
給手段とを具備し、前記加熱装置は石英（ＳｉＯ2）に
よって構成される加熱板を有し、この加熱板の下面に
は、給電によって発熱する発熱材が固定されたことを特
徴としている。According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus for processing an object to be processed in a predetermined depressurized atmosphere, and the processing object is provided in the processing container, and the object to be processed is placed directly or indirectly on the upper surface thereof. A heating plate for heating the substrate to be processed, and a processing gas supply means for supplying a processing gas for processing the object to be processed into the processing container, wherein the heating device is made of quartz (SiO 2 ). The heating plate is characterized in that a heating material that generates heat by power supply is fixed to the lower surface of the heating plate.
【００３３】したがって、使用した加熱装置に関して
は、既述したように従来のセラミック材よりも耐食性に
優れ、しかも汚染原因となるパーティクルを発生させな
いものとなっている。それゆえ歩留まりが向上する。ま
た石英（ＳｉＯ2）は熱膨張率が小さくかつ耐熱衝撃性
も良好であることから、急激な昇降温運転が可能である
から、スループットも向上する。Therefore, as described above, the heating device used is superior in corrosion resistance to the conventional ceramic material and does not generate particles that cause contamination. Therefore, the yield is improved. Further, since quartz (SiO 2 ) has a small coefficient of thermal expansion and a good thermal shock resistance, a rapid temperature rising / falling operation is possible, and thus throughput is also improved.
【００３４】請求項１５の処理装置における加熱装置
は、石英（ＳｉＯ2）によって構成される加熱板を有
し、この加熱板の下面に形成された所定深さのヒータパ
ターン内に、給電によって発熱する発熱材が充填収納さ
れ、前記加熱板の下面に石英の反射板が密着接合された
ことを特徴としている。したがって、発熱材が発熱材が
パターン内でがたつくことはなく、パーティクルの発生
はさらに抑えられている。しかも反射板によって発熱材
からの熱の周囲への放熱が抑えられ、効率よく、加熱対
象である物体を加熱することが可能になる。従って、さ
らにスループットが向上する。The heating device in the processing apparatus according to the fifteenth aspect has a heating plate made of quartz (SiO 2 ), and heat is generated by power supply in a heater pattern of a predetermined depth formed on the lower surface of the heating plate. The heat generating material is filled and housed, and a quartz reflection plate is closely bonded to the lower surface of the heating plate. Therefore, the heating material does not rattle in the pattern, and the generation of particles is further suppressed. Moreover, the reflection plate suppresses the heat radiation from the heat generating material to the surroundings, and it is possible to efficiently heat the object to be heated. Therefore, the throughput is further improved.
【００３５】また請求項１６の処理装置における加熱装
置は、石英（ＳｉＯ2）によって構成される加熱板の下
面に、給電によって発熱する発熱材が接合され、この発
熱材が収納される深さを有した凹部が形成された石英の
反射板が、前記加熱板の下面に密着接合されたことを特
徴としている。従って、請求項１５と同様、パーティク
ルが発生せず、急激な昇降温運転も可能である。また発
熱材は加熱板の下面に接合されているので、がたつくこ
とはなく安定して装着されている。さらに発熱材からの
熱の周囲への放熱も抑えられているので、加熱対象であ
る物体を効率よく加熱できる。従って、歩留まり、スル
ープット共、従来より向上している。Further, in the heating device in the processing apparatus according to the sixteenth aspect of the invention, a heating material that generates heat by power supply is joined to the lower surface of the heating plate made of quartz (SiO 2 ), and the depth at which the heating material is stored is set. A quartz reflection plate having a recess formed therein is closely joined to the lower surface of the heating plate. Therefore, similarly to the fifteenth aspect, particles are not generated, and rapid temperature rising / falling operation is possible. Further, since the heat generating material is joined to the lower surface of the heating plate, it is stably mounted without rattling. Further, since the heat released from the heat generating material to the surroundings is also suppressed, the object to be heated can be efficiently heated. Therefore, both the yield and the throughput are improved as compared with the conventional one.
【００３６】請求項１７の処理装置は、前記各処理装置
において、被処理体が納められる凹部が加熱板の上面に
形成されたことを特徴としているので、被処理体に対す
る熱伝達効率が向上し、かつ当該物体の載置状態を安定
して維持できるようになっている。従って、被処理体に
対する加熱速度が向上してスループットが上昇する。し
かも被処理体を安定して載置できるので、歩留まりの向
上が図れる。According to a seventeenth aspect of the present invention, in each of the processing apparatuses, the recess for accommodating the object to be processed is formed on the upper surface of the heating plate, so that the heat transfer efficiency to the object to be processed is improved. Moreover, the mounted state of the object can be stably maintained. Therefore, the heating rate for the object to be processed is improved and the throughput is increased. Moreover, since the object to be processed can be stably placed, the yield can be improved.
【００３７】[0037]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき説明すれば、図１は第１の実施形態にかかる加熱
装置１の概観を示し、図２は同平面、図３は図２におけ
るＡ−Ａ線断面を示しており、各図からわかるようにこ
の加熱装置１は、全体として略円板形状をなし、平面同
一形態の上側の加熱板１１と下側の反射板とが上下に密
着接合された基本構成を有している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overview of a heating apparatus 1 according to the first embodiment, FIG. 2 is the same plane, and FIG. 2 shows a cross section taken along the line A-A in FIG. 2, and as can be seen from the respective drawings, the heating device 1 has a substantially disc shape as a whole, and an upper heating plate 11 and a lower reflecting plate having the same planar shape are provided. It has a basic structure in which it is tightly joined to the top and bottom.
【００３８】前記加熱板１１は、透明な石英（Ｓｉ
Ｏ2）からなり、その上面には、加熱対象、例えば８イ
ンチ径の半導体ウエハを納入する落とし込み凹部１２が
形成されており、また加熱板１１の側周には、中心を挟
んで対向するように、加熱板１１と同一材質、即ち石英
（ＳｉＯ2）からなる突出部１３、１４が設けられてい
る。The heating plate 11 is made of transparent quartz (Si
O 2 ), and the upper surface thereof is provided with a drop recess 12 for delivering a heating object, for example, a semiconductor wafer having a diameter of 8 inches, and the side periphery of the heating plate 11 is opposed so as to sandwich the center. In addition, protrusions 13 and 14 made of the same material as the heating plate 11, that is, made of quartz (SiO 2 ) are provided.
【００３９】一方下側に位置する反射板２１は、全体と
して不透明な石英（ＳｉＯ2）からなっており、前記加
熱板１１との接合面を中心として、内部に気密に封入さ
れている発熱材３１の輻射熱を上面側、即ち加熱板１１
側へと反射させ、発熱材３１が発する熱を無駄なく半導
体ウエハに伝えるように構成されている。この発熱材３
１は、例えばカーボン系の材料からなり、いわば発熱電
極を構成して、外部から給電されることにより、例えば
１０００゜Ｃ程度の熱を発するようになっている。なお
反射板２１の側周には、前記加熱板１１の突出部１３、
１４と同一平面形態を有する突出部２２、２３が設けら
れ、前記突出部１３、１４と密着接合している。なお発
熱材３１は、プラチナ（Ｐｔ）で構成すればより好まし
い。On the other hand, the reflecting plate 21 located on the lower side is made of opaque quartz (SiO 2 ) as a whole, and the heat generating material is hermetically sealed inside with the joint surface with the heating plate 11 as the center. The radiant heat of 31 is on the upper surface side, that is, the heating plate 11
The heat generated by the heat generating material 31 is transmitted to the semiconductor wafer without waste. This heating material 3
Reference numeral 1 is made of, for example, a carbon-based material and constitutes a so-called heat generating electrode, which emits heat of, for example, about 1000 ° C. by being supplied with electric power from the outside. In addition, on the side periphery of the reflection plate 21, the protruding portion 13 of the heating plate 11,
Protrusions 22 and 23 having the same planar shape as that of 14 are provided and are in close contact with the protrusions 13 and 14. It is more preferable that the heat generating material 31 is made of platinum (Pt).
【００４０】次に前記構成にかかる加熱装置１の製造方
法について説明すると、まず図４、図５に示したよう
に、加熱板１１の下面に、所定深さのヒータパターン１
５を形成する。形成にあたっては、例えばエッチング方
法を用いることができる。また同時に、突出部１３、１
４に、ヒータパターン１５の部分で加熱板１１を上下に
貫通する導通孔１６、１７を形成しておく。Next, a method of manufacturing the heating device 1 having the above-described structure will be described. First, as shown in FIGS. 4 and 5, the heater pattern 1 having a predetermined depth is formed on the lower surface of the heating plate 11.
5 is formed. For formation, for example, an etching method can be used. At the same time, the protrusions 13, 1
In FIG. 4, conductive holes 16 and 17 are formed in the heater pattern 15 so as to vertically penetrate the heating plate 11.
【００４１】次いで図６に示したように、ペースト状の
発熱材３１、例えばカーボンペースト（プラチナの場合
には、プラチナペースト）をヒータパターン１５内に充
填する。このとき適宜加圧しながら充填するようにして
ヒータパターン１５内の隅々にまでペースト状の発熱材
３１が行き渡るようにする。なお第１の実施形態では、
前記導通孔１６、１７内にも充填するようにしたが、も
ちろんこの導通孔１６、１７の部分は、通常の導電部材
を後で納入してもよい。そしてこの状態で加熱板１１全
体を焼成する。既述したように、加熱板１１は、石英
（ＳｉＯ2）からなっているので、焼成温度は、石英
（ＳｉＯ2）の軟化点（１６５０゜Ｃ）を越えない温度
とする。例えば１１００℃〜１３００℃が好ましい。Next, as shown in FIG. 6, the heater pattern 15 is filled with a paste-like heat generating material 31, for example, carbon paste (in the case of platinum, platinum paste). At this time, the paste-like heat-generating material 31 is spread all over the heater pattern 15 by filling the heater pattern 15 while appropriately applying pressure. In the first embodiment,
The conductive holes 16 and 17 are also filled in, but of course, the conductive holes 16 and 17 may be provided with a normal conductive member later. Then, in this state, the entire heating plate 11 is fired. As described above, since the heating plate 11 is made of quartz (SiO 2 ), the firing temperature is set so as not to exceed the softening point (1650 ° C.) of quartz (SiO 2 ). For example, 1100 ° C to 1300 ° C is preferable.
【００４２】そして焼成後、図７に示したように、加熱
板１１の上下面を、例えば平面研削盤などでポリッシン
グし、不要な発熱材３１を除去して平面度を出す。これ
によって、加熱板１１のヒータパターン１５内に、発熱
材３１が充填収納され、さらに導通孔１６、１７内に
も、カーボンが充填され、それによって発熱材３１と導
通する導通部１６ａ、１７ａが構成される。After firing, as shown in FIG. 7, the upper and lower surfaces of the heating plate 11 are polished by, for example, a surface grinder to remove the unnecessary heat generating material 31 to obtain flatness. As a result, the heating material 31 is filled and housed in the heater pattern 15 of the heating plate 11, and the conductive holes 16 and 17 are also filled with carbon, so that the conductive portions 16 a and 17 a that are electrically connected to the heating material 31 are formed. Composed.
【００４３】次いで予め用意してある平面度を出した反
射板２１を用意し、前記加熱板１１の下面に密着させ、
例えば電気炉内で１２００゜Ｃ程度にまで加熱し、その
状態で図８に示したように加圧し、加熱板１１と反射板
２１とを溶着接合（電着）させる。Next, a reflection plate 21 having a flatness prepared in advance is prepared and brought into close contact with the lower surface of the heating plate 11,
For example, the temperature is raised to about 1200 ° C. in an electric furnace, and in that state, pressure is applied as shown in FIG. 8 to weld and bond (electrodeposit) the heating plate 11 and the reflection plate 21.
【００４４】最後に図３に示したように、加熱板１１の
上面に、半導体ウエハを納入するための落とし込み凹部
１２を加工し、外形を整えれば、加熱装置１が完成す
る。Finally, as shown in FIG. 3, the heating device 1 is completed by processing the drop recess 12 for delivering the semiconductor wafer on the upper surface of the heating plate 11 and adjusting the outer shape.
【００４５】次に前記した構成を有する加熱装置１の使
用例について説明すると、この加熱装置は、例えば半導
体ウエハの表面に成膜処理を行うためのＣＶＤ装置に適
用可能である。図９は前記加熱装置１が適用されたＣＶ
Ｄ装置を示す断面図、図１０はその要部を拡大して示す
断面図である。このＣＶＤ装置は、気密に構成された略
円筒状の処理容器４１を有している。この処理容器４１
は全体が陽極酸化処理されたアルミニウムで形成されて
おり、その上部をなすシャワーヘッド４２、側壁４３、
および底壁４４で構成され、気密構造を有している。Next, an example of use of the heating device 1 having the above-described structure will be described. This heating device is applicable to, for example, a CVD device for performing a film forming process on the surface of a semiconductor wafer. FIG. 9 shows a CV to which the heating device 1 is applied.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the D device, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing an enlarged main part thereof. This CVD apparatus has a substantially cylindrical processing container 41 that is airtightly configured. This processing container 41
Is entirely made of anodized aluminum, and has a shower head 42, a side wall 43, and
And a bottom wall 44, and has an airtight structure.
【００４６】この処理容器４１の中には、被処理体であ
る半導体ウエハＷを載置するとともにこの半導体ウエハ
Ｗ加熱する上述の加熱装置１が設けられている。半導体
ウエハＷは、加熱装置１の加熱板１１の上面に形成され
た凹部１２内に納め入れられて載置される。In the processing container 41, the above-mentioned heating device 1 for mounting the semiconductor wafer W which is the object to be processed and heating the semiconductor wafer W is provided. The semiconductor wafer W is stored and placed in the recess 12 formed in the upper surface of the heating plate 11 of the heating device 1.
【００４７】前記シャワーヘッド４２は、中空円板状を
なし、その上壁４２ａには処理ガス導入部４５が形成さ
れており、その下壁４２ｂには多数の吐出孔４６が形成
されていて、上壁４２ａと下壁４２ｂとの間には空間４
２ｃが存在している。処理ガス導入部４５には処理ガス
導入管４７を介して処理ガス源４８が接続されており、
この処理ガス源４８から、処理ガスとして例えばＳｉＨ
4（シラン）とＨ2との混合ガスがシャワーヘッド４２に
導入され、加熱装置１に載置された半導体ウエハＷに向
けて、ガス吐出孔４６から均等に吐出される。The shower head 42 is in the shape of a hollow disk, and has a processing gas introducing portion 45 formed on its upper wall 42a and a large number of discharge holes 46 formed on its lower wall 42b. A space 4 is provided between the upper wall 42a and the lower wall 42b.
2c is present. A processing gas source 48 is connected to the processing gas introducing unit 45 via a processing gas introducing pipe 47,
From the processing gas source 48, for example, SiH
A mixed gas of 4 (silane) and H 2 is introduced into the shower head 42, and is uniformly discharged from the gas discharge holes 46 toward the semiconductor wafer W mounted on the heating device 1.
【００４８】処理容器４１の側壁４３の底部近傍には排
気口４９が形成されている。この排気口４９には排気管
４９ａを介して排気装置５０が接続されており、この排
気装置５０により処理容器４１内が所定の真空度、例え
ば１０-6Ｔｏｒｒに保持可能となっている。An exhaust port 49 is formed near the bottom of the side wall 43 of the processing container 41. An exhaust device 50 is connected to the exhaust port 49 via an exhaust pipe 49a, and the exhaust device 50 can hold the inside of the processing container 41 at a predetermined vacuum degree, for example, 10 −6 Torr.
【００４９】処理容器４１の側壁４３の下端には、内側
に突出する環状の突出部４３ａが形成されており、加熱
装置１はこの突出部４３ａ上に設置される。つまり、加
熱装置１は反射板２１を下にして突出部４３ａ上に載置
される。したがって、側壁４３の突出部４３ａと反射板
２１とは接触している。At the lower end of the side wall 43 of the processing container 41, an annular projecting portion 43a that projects inward is formed, and the heating device 1 is installed on this projecting portion 43a. That is, the heating device 1 is placed on the protrusion 43a with the reflection plate 21 facing down. Therefore, the protruding portion 43 a of the side wall 43 and the reflecting plate 21 are in contact with each other.
【００５０】また突出部４３ａ内には、環状の冷媒通路
５１が形成されており、この冷媒通路５１には冷媒供給
管５２を介して冷媒源５３が接続されている。そしてこ
の冷媒源５３から冷媒供給管５２を介して冷媒として例
えば冷却水が冷媒通路５１内に供給され、循環される。
この冷却水によって、加熱装置１の導通部１６ａ、１７
ａの周囲は約２００℃程度にまで冷却可能となってい
る。An annular coolant passage 51 is formed in the protrusion 43a, and a coolant source 53 is connected to the coolant passage 51 via a coolant supply pipe 52. Then, for example, cooling water is supplied as a refrigerant from the refrigerant source 53 through the refrigerant supply pipe 52 into the refrigerant passage 51 and is circulated.
With this cooling water, the conducting portions 16 a, 17 of the heating device 1
The periphery of a can be cooled down to about 200 ° C.
【００５１】加熱装置１の導通部１６ａおよび１７ａの
上面には、それぞれ給電ピン５４が接続されており、さ
らにこれら給電ピン５４を覆うように、それぞれ筒状の
絶縁部材５５が設けられている。またこれら絶縁部材５
５の下端面は、Ｏリング５６を介して、加熱板１１にお
ける導通部１６ａ周縁部に気密に圧接されている。ま
た、それらの上端面は、Ｏリング５７を介して、シャワ
ーヘッド４２の下壁４２ｂに気密に圧接されている。Feeding pins 54 are connected to the upper surfaces of the conducting portions 16a and 17a of the heating device 1, respectively, and cylindrical insulating members 55 are provided so as to cover the feeding pins 54, respectively. Also, these insulating members 5
The lower end surface of 5 is hermetically pressed against the peripheral portion of the conducting portion 16a of the heating plate 11 via the O-ring 56. Further, their upper end faces are hermetically pressed against the lower wall 42b of the shower head 42 via the O-ring 57.
【００５２】２つの給電ピン５４には、処理容器４１外
に設けられた交流電源５８が接続されており、この交流
電源５８から給電ピン５４を介して発熱材３１に所定の
電流が通電されると、発熱材３１が発熱して加熱装置１
が所定の温度、例えば１０００℃にまで昇温する。そし
て、これにより加熱板１１上の凹部１２内に載置された
半導体ウエハＷが所定の温度にまで加熱される。An AC power supply 58 provided outside the processing container 41 is connected to the two power supply pins 54, and a predetermined current is supplied from the AC power supply 58 to the heat generating material 31 via the power supply pins 54. Then, the heat generating material 31 generates heat and the heating device 1
Rises to a predetermined temperature, for example 1000 ° C. As a result, the semiconductor wafer W placed in the recess 12 on the heating plate 11 is heated to a predetermined temperature.
【００５３】加熱装置１には加熱板１１の所定部分の温
度を測定するための温度センサ５９が埋設されており、
この温度センサ５９からの温度の検出信号は、コントロ
ーラ６０に入力される。この検出信号に基づいて、コン
トローラ６０から交流電源５８および冷媒源５３に制御
信号が出力され、発熱材３１の出力および冷却水の流量
が調節されることにより、半導体ウエハＷの温度が制御
される。A temperature sensor 59 for measuring the temperature of a predetermined portion of the heating plate 11 is embedded in the heating device 1,
The temperature detection signal from the temperature sensor 59 is input to the controller 60. Based on this detection signal, a control signal is output from the controller 60 to the AC power supply 58 and the coolant source 53, and the output of the heat generating material 31 and the flow rate of the cooling water are adjusted to control the temperature of the semiconductor wafer W. .
【００５４】次に作用等について説明すると、交流電源
５８の作動によって加熱板１１上の半導体ウエハＷが加
熱され、また処理容器４１内が所定の減圧度、例えば１
Ｔｏｒｒにまで減圧された後、この処理容器４１内に所
定の処理ガス、例えばシラン系のガスが導入されると、
半導体ウエハＷの表面に所定の膜、例えばポリシリコン
膜の成膜処理がなされる。Next, the operation and the like will be described. The semiconductor wafer W on the heating plate 11 is heated by the operation of the AC power supply 58, and the inside of the processing container 41 has a predetermined pressure reduction degree, for example, 1.
After the pressure is reduced to Torr, when a predetermined processing gas, for example, a silane-based gas, is introduced into the processing container 41,
A predetermined film, for example, a polysilicon film is formed on the surface of the semiconductor wafer W.
【００５５】このとき冷媒通路５１内には、冷却水が循
環しているので、加熱板１１における温度勾配は、図１
０の下方に示したようになっている。即ち、半導体ウエ
ハＷの部分（図１０中の下方のグラフにおけるｃから右
側の部分）は、発熱材３１によって約９００゜Ｃにまで
加熱されているにもかかわらず、導通部１６ａと給電ピ
ン５４の接続部とＯリング５６周辺（図１０中の下方の
グラフにおけるａ〜ｂの部分）は、約２００゜Ｃにまで
冷却されている。At this time, since the cooling water circulates in the refrigerant passage 51, the temperature gradient in the heating plate 11 is as shown in FIG.
It is as shown below 0. That is, although the portion of the semiconductor wafer W (the portion on the right side from c in the lower graph in FIG. 10) is heated to about 900 ° C. by the heat generating material 31, the conducting portion 16a and the power feeding pin 54 are not provided. The connection portion and the periphery of the O-ring 56 (the portions a to b in the lower graph in FIG. 10) are cooled to about 200 ° C.
【００５６】即ち加熱板１１上においては、距離の短い
部分（図９中の下方のグラフにおけるｂ〜ｃの部分）で
極めて大きい温度勾配が形成されているのである。そし
てそのように導通部１６ａと給電ピン５４の接続部とＯ
リング５６の部分の温度が、約２００゜Ｃ程度であるか
ら、Ｏリング５６は何ら熱変形せず、絶縁部材５５の内
外は所期の気密状態が維持される。したがって絶縁部材
５５の外部がたとえ１Ｔｏｒｒの高い真空度であって
も、絶縁部材５５の内部、即ち給電ピン５４と導通部１
６ａの接続部分は大気状態とすることが可能になるので
ある。それゆえ高い真空度中に置かれている加熱部材１
の発熱材３１に対して、支障なく給電することができ
る。That is, on the heating plate 11, an extremely large temperature gradient is formed at a portion having a short distance (b to c portions in the lower graph in FIG. 9). Then, in such a manner, the connecting portion between the conducting portion 16a and the feeding pin 54 and the O
Since the temperature of the portion of the ring 56 is about 200 ° C., the O-ring 56 is not thermally deformed at all, and the inside and outside of the insulating member 55 are maintained in the desired airtight state. Therefore, even if the outside of the insulating member 55 has a high degree of vacuum of 1 Torr, the inside of the insulating member 55, that is, the power supply pin 54 and the conducting portion 1 is prevented.
The connection portion of 6a can be brought to the atmospheric state. Therefore, the heating member 1 placed in a high degree of vacuum
It is possible to supply power to the heat generating material 31 without any trouble.
【００５７】そして図１０中の下方のグラフに示したよ
うに、半導体ウエハＷが載置されている部分について
は、所定の加熱温度である９００゜Ｃが維持されてい
る。実機としてのサイズからみれば、Ｏリング５６と半
導体ウエハＷとの間の距離（図１０中の下方のグラフに
おけるｂ〜ｃの部分）は、高々数ｃｍ程度であるが、そ
のように短い距離であるにもかかわらず、大きな温度勾
配が形成されるのは、加熱板１１の材質に石英を使用し
ているからである。したがって高い減圧度に置かれた加
熱部材１に対する、大気中からの給電が有効に行える。
そのうえＯリング５６による気密性の確保であるから、
絶縁部材５５を加熱板１１から取り外す構成とすること
も容易であり、メンテナンスにとって有利である。Then, as shown in the lower graph in FIG. 10, the predetermined heating temperature of 900 ° C. is maintained in the portion where the semiconductor wafer W is mounted. In view of the size as an actual machine, the distance between the O-ring 56 and the semiconductor wafer W (b to c in the lower graph in FIG. 10) is about several cm at most, but such a short distance. However, the reason why a large temperature gradient is formed is that quartz is used as the material of the heating plate 11. Therefore, the heating member 1 placed at a high degree of reduced pressure can be effectively fed from the atmosphere.
In addition, since the O-ring 56 ensures airtightness,
The insulating member 55 can be easily removed from the heating plate 11, which is advantageous for maintenance.
【００５８】しかも半導体ウエハＷの部分は、加熱板１
１の落とし込み凹部１２内に収容されているので損失す
る熱量が少ない。したがって半導体ウエハＷの温度の面
内均一性にとっても好ましく、処理の均一性も図れる。
さらにまた石英は熱膨張率が低く、対熱衝撃性に優れて
いてるので、急激な昇降温があっても損傷することはな
い。したがって、温度差の大きい処理を連続して実施す
ることができ、スループットの向上にも寄与することが
可能である。Moreover, the portion of the semiconductor wafer W is the heating plate 1
Since it is accommodated in the drop-in recess 12 of No. 1, the amount of heat lost is small. Therefore, it is also preferable for the in-plane uniformity of the temperature of the semiconductor wafer W, and the uniformity of processing can be achieved.
Furthermore, since quartz has a low coefficient of thermal expansion and is excellent in thermal shock resistance, it will not be damaged even if the temperature is rapidly raised or lowered. Therefore, it is possible to continuously perform the processing with a large temperature difference, and it is possible to contribute to the improvement of the throughput.
【００５９】ところで前記第１の実施形態にかかる加熱
部材１における加熱板１１は、直接その上面に落とし込
み凹部１２を形成して、その中に加熱対象である半導体
ウエハＷを納入していたが、この種の半導体ウエハＷの
処理装置においては、半導体ウエハＷを強固に保持する
ため、導電板の上下を絶縁樹脂で挟持して当該導電板に
高圧の直流電圧を印加した際に生ずるクーロン力でを絶
縁樹脂上に載置される半導体ウエハＷを吸着保持する、
いわゆる静電チャックが数多く採用されている。この点
に関し、本発明にかかる加熱装置では、例えば前記した
加熱板１１の上にそのような静電チャックをそのまま設
置することが可能であり、ハイブリットタイプの加熱装
置として構成することも容易である。By the way, the heating plate 11 in the heating member 1 according to the first embodiment has the recess 12 formed directly on the upper surface thereof, and the semiconductor wafer W to be heated is delivered therein. In this type of semiconductor wafer W processing apparatus, in order to firmly hold the semiconductor wafer W, the upper and lower sides of a conductive plate are sandwiched by insulating resin, and a Coulomb force generated when a high DC voltage is applied to the conductive plate is used. Holds the semiconductor wafer W mounted on the insulating resin by suction.
Many so-called electrostatic chucks are used. In this regard, in the heating device according to the present invention, such an electrostatic chuck can be directly installed on the heating plate 11 described above, for example, and it can be easily configured as a hybrid type heating device. .
【００６０】次に本発明の第２の実施形態を図面に基づ
いて説明すれば、図１１は第２の実施形態にかかる加熱
装置６１の概観を示し、図１１はこの加熱装置６１の縦
端面を示している。この第２の実施形態にかかる加熱装
置６１も、前記第１実施形態の加熱装置１と同様、全体
として略円板形状をなし、上から順に平面同一形態の加
熱板７１、反射板８１及び冷却部材９１が積層された基
本構成を有している。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 shows an outline of a heating device 61 according to the second embodiment, and FIG. 11 shows a vertical end surface of the heating device 61. Is shown. Like the heating device 1 of the first embodiment, the heating device 61 according to the second embodiment also has a substantially disc shape as a whole, and the heating plate 71, the reflection plate 81, and the cooling plate having the same planar shape in order from the top. It has a basic structure in which the members 91 are laminated.
【００６１】前記加熱板７１は、透明な石英（Ｓｉ
Ｏ2）からなり、またその側周には、中心を挟んで対向
するように、加熱板７１と同一材質、即ち石英（ＳｉＯ
2）からなる突出部７２、７３が設けられている。The heating plate 71 is made of transparent quartz (Si
O 2 ), and its side periphery is made of the same material as the heating plate 71, that is, quartz (SiO 2 ) so as to face each other with the center in between.
2 ) is provided with protrusions 72 and 73.
【００６２】前記加熱板７１の下面には、図１３に示し
たように、白金（Ｐｔ）からなる発熱材７４が、例えば
厚さ約１０μｍでその平面形態が略Ｃ字形となるように
接合され、その端部７４ａ、７４ｂは突出部７３に接合
されている。この発熱材７４は、例えば交流電源７５か
ら供給される交流電流の通電によって発熱する構成を有
している。As shown in FIG. 13, a heat generating material 74 made of platinum (Pt) is bonded to the lower surface of the heating plate 71 so that the thickness thereof is about 10 μm and the planar shape thereof is substantially C-shaped. The ends 74a and 74b are joined to the protrusion 73. The heat generating material 74 has a structure that generates heat by passing an alternating current supplied from an alternating current power supply 75, for example.
【００６３】前記発熱材７４の周囲には、白金（Ｐｔ）
からなる温度測定用の抵抗体７６が、前記発熱材７４と
交差することなく、かつ発熱材６４のパターンと相似形
をなすように、加熱板７１の下面に接合されている。そ
してこの抵抗体７６の端子を形成する端部７６ａ、７６
ｂは、突出部７３に位置している。Platinum (Pt) is formed around the heat generating material 74.
A temperature-measuring resistor 76 is bonded to the lower surface of the heating plate 71 so as not to intersect the heat generating material 74 and to have a shape similar to the pattern of the heat generating material 64. The end portions 76a, 76 forming the terminals of the resistor 76 are
b is located on the protruding portion 73.
【００６４】前記抵抗体７６の端部７６ａ、７６ｂに
は、一定値の電流を出力する信号電流源７７が接続され
ており、さらに抵抗体７６の電圧を測定する電圧計７８
が接続されている。A signal current source 77 that outputs a constant current is connected to the ends 76a and 76b of the resistor 76, and a voltmeter 78 that measures the voltage of the resistor 76.
Is connected.
【００６５】そのように発熱材７４及び温度測定用の抵
抗体７６が下面に接合されている加熱板７１の下面に、
これら発熱材７４及び温度測定用の抵抗体７６を収納す
るに充分な深さの凹部８１ａが形成された前出反射板８
１が、その突出部８２、８３及び周縁部８１ｂで密着接
合されている。この反射板８１は、白色がかった石英か
らなり、発熱材７４からの輻射熱の相当部分を加熱板７
１側へと反射させる構成を有している。As described above, on the lower surface of the heating plate 71 to which the heating material 74 and the temperature measuring resistor 76 are bonded,
The above-mentioned reflection plate 8 having a recess 81a having a sufficient depth for accommodating the heat generating member 74 and the temperature measuring resistor 76.
1 is tightly joined by the projecting portions 82 and 83 and the peripheral edge portion 81b. The reflecting plate 81 is made of whiteish quartz, and a portion of the radiant heat from the heat generating material 74 is applied to the heating plate 7.
It has a configuration in which it is reflected to the first side.
【００６６】なお前記反射板８１の凹部８１ａの深さ
は、発熱材７４の表面（下面）との間に例えば１００μ
ｍ程度の空隙が生ずるように設定されている。密着させ
るよりは、そのように多少空隙を創出するように設定す
れば、発熱材７４からの伝導による熱の拡散を抑えるこ
とができ、より加熱効率が向上する。The depth of the concave portion 81a of the reflection plate 81 is, for example, 100 μm between the concave portion 81a and the surface (lower surface) of the heat generating material 74.
It is set so that a void of about m is generated. If the gap is set to be created rather than the close contact, diffusion of heat due to conduction from the heat generating material 74 can be suppressed, and the heating efficiency is further improved.
【００６７】さらに前記反射板８１の下面には、既述し
たように、冷却部材９１が密着接合されているが、この
冷却部材９１も両側に突出部９２、９３を有する石英か
らなっている。そしてこの冷却部材９１の上面には、冷
却ガスの流路を構成する溝９４が形成され、この溝９４
の両端部９４ａ、９４ｂは、夫々冷却部材９１の下面に
開口している。Further, as described above, the cooling member 91 is closely adhered to the lower surface of the reflection plate 81, and this cooling member 91 is also made of quartz having protrusions 92 and 93 on both sides. A groove 94 that forms a flow path for the cooling gas is formed on the upper surface of the cooling member 91.
Both end portions 94a and 94b of the cooling member 91 are open to the lower surface of the cooling member 91, respectively.
【００６８】即ち前記溝９４は、図１４に示したよう
に、ちょうど端部９４ａ、９４ｂから夫々中心へと渦巻
いて中心部で合流する形態で形成されており、途中で交
差することはなく、かつ反射板８１に対して偏りがない
ようなパターンとなっている。従って、この溝９４に例
えばＮ2（窒素ガス）などの冷却ガスを流すと、前記反
射板８１の下面と接触してそこで熱交換され、反射板８
１は冷却される。That is, as shown in FIG. 14, the groove 94 is formed in such a manner that it just swirls from the end portions 94a and 94b to the center and joins at the center portion, and does not intersect in the middle. Moreover, the pattern is such that there is no bias with respect to the reflection plate 81. Therefore, when a cooling gas such as N 2 (nitrogen gas) is flown through the groove 94, the groove 94 comes into contact with the lower surface of the reflection plate 81 and heat is exchanged there.
1 is cooled.
【００６９】以上の構成にかかる加熱装置６１は、例え
ば次のようにして製作される。まず予め、発熱材７４の
パターンと温度測定用の抵抗体７６のパターンとをスク
リーン印刷用の版に形成しておく。またこれら発熱材７
４と抵抗体７６の材質となる白金の粉と、有機系化合物
とを混合させてこれをペースト状にしておく。そして前
記スクリーン印刷用の版と前記ペースト状の白金を用い
て、加熱板７１の下面にスクリーン印刷すれば、加熱板
７１の下面に、ペースト状の発熱材７４と抵抗体７６
が、同時に塗布される。次いでこれらを同時に焼成する
ことにより、所定のパターンの発熱材７４と温度測定用
の抵抗体７６とが、加熱板７１の下面に接合して形成さ
れる。The heating device 61 having the above structure is manufactured, for example, as follows. First, the pattern of the heat generating material 74 and the pattern of the temperature measuring resistor 76 are formed in advance on a screen printing plate. In addition, these heat generating materials 7
4 and platinum powder used as the material of the resistor 76 and an organic compound are mixed and made into a paste. When the screen printing plate and the paste-like platinum are used for screen printing on the lower surface of the heating plate 71, the paste-like heat generating material 74 and the resistor 76 are formed on the lower surface of the heating plate 71.
Are applied simultaneously. Then, these are fired at the same time, so that the heat generating material 74 having a predetermined pattern and the temperature measuring resistor 76 are joined to the lower surface of the heating plate 71 to be formed.
【００７０】後は、反射板８１と冷却部材９１とを密着
させて、同時にこれらを加圧、加熱させればよい。もち
ろん反射板８１を先に密着させて加圧、加熱した後、冷
却部材９１を密着させて加圧、加熱するようにしてもよ
い。このように加熱装置６１の製造は、極めて容易、か
つ迅速に行えるものとなっている。After that, the reflection plate 81 and the cooling member 91 may be brought into close contact with each other, and they may be pressurized and heated at the same time. Of course, the reflection plate 81 may be first brought into close contact with the plate to press and heat, and then the cooling member 91 may be brought into close contact with the plate to press and heat. In this way, the heating device 61 can be manufactured extremely easily and quickly.
【００７１】また叙上の構成にかかる加熱装置６１によ
れば、加熱板７１、反射板８１、冷却部材９１ともすべ
て石英からなっているので、セラミック材よりも耐食性
に優れ、しかも汚染原因となるパーティクルを発生させ
ない。反射板８１の存在により、発熱材７４の発熱によ
る加熱効率も良好である。また加熱板７１、反射板８１
は石英からなっているので、熱膨張率が小さくかつ耐熱
衝撃性も良好であるから、急激な昇降温運転を行うこと
が可能であり、例えば半導体ウエハを加熱処理する場
合、そのスループットの向上が図れる。しかも冷却部材
９１によって、かかる急激な昇降運転が容易である。Further, according to the heating device 61 of the above structure, since the heating plate 71, the reflection plate 81, and the cooling member 91 are all made of quartz, they are superior in corrosion resistance to the ceramic material and cause pollution. Does not generate particles. Due to the presence of the reflection plate 81, the heating efficiency due to the heat generation of the heat generating material 74 is also good. In addition, the heating plate 71 and the reflection plate 81
Since it is made of quartz, it has a small coefficient of thermal expansion and good thermal shock resistance, so that it is possible to perform a rapid temperature rising / falling operation. For example, in the case of heating a semiconductor wafer, the throughput can be improved. Can be achieved. In addition, the cooling member 91 facilitates such a rapid ascending / descending operation.
【００７２】ところでこの種の加熱装置では、その温度
制御を行うため常時温度を測定する必要があり、従来は
シース状の熱電対を例えば加熱板に設けた穴内に挿入す
ることが一般的であった。しかしながらかかる測定方法
では、熱電対からのパーティクル対策が面倒であり、ま
た加熱板自体の製作、加工も面倒であった。しかも測定
点１点で代表させる測定方法であるため、加熱板全体の
平均的な温度を測定するには、複数の熱電対を必要とし
ていた。By the way, in this type of heating apparatus, it is necessary to constantly measure the temperature in order to control the temperature, and conventionally, a sheath-like thermocouple is generally inserted into, for example, a hole provided in a heating plate. It was However, in such a measuring method, the countermeasure against particles from the thermocouple is troublesome, and the production and processing of the heating plate itself are troublesome. Moreover, since the measurement method is represented by one measurement point, a plurality of thermocouples were required to measure the average temperature of the entire heating plate.
【００７３】この点、第２の実施形態にかかる加熱装置
６１では、発熱材７４の周囲に温度測定用の抵抗体７６
を配置しており、信号電流源７７による電圧を常時測定
することにより、加熱板７１全体の平均的温度測定がで
きるようになっている。即ち、温度変化によって抵抗体
７６の抵抗値が変化することを利用し、予め得ていた抵
抗体７６の温度−抵抗値の相関データと、電圧の変化に
基づいて割り出した抵抗値の変化を照合することによ
り、加熱板７１の温度を測定することができる。In this respect, in the heating device 61 according to the second embodiment, a temperature measuring resistor 76 is provided around the heat generating material 74.
Is arranged and the average temperature of the entire heating plate 71 can be measured by constantly measuring the voltage by the signal current source 77. That is, by utilizing the fact that the resistance value of the resistor 76 changes due to the temperature change, the previously obtained temperature-resistance value correlation data of the resistor 76 is collated with the change in the resistance value determined based on the voltage change. By doing so, the temperature of the heating plate 71 can be measured.
【００７４】しかも抵抗体７６は、発熱材７４のパター
ンに準ずるように配置されているので、発熱材７４の温
度に基づいた加熱板７１全体の平均の温度を測定するこ
とができる。Moreover, since the resistor 76 is arranged so as to conform to the pattern of the heat generating material 74, the average temperature of the entire heating plate 71 based on the temperature of the heat generating material 74 can be measured.
【００７５】また前記温度測定用の抵抗体７６の加熱板
７１への取付にあたっては、既述のように、スクリーン
印刷等の方法で発熱材７４と同時にかつ容易に加熱板７
１へ接合することができるので、製作が極めて容易であ
り、また加熱板７１自体の加工も不要となっている。When the temperature measuring resistor 76 is attached to the heating plate 71, the heating member 74 can be easily and simultaneously formed by screen printing or the like as described above.
Since it can be bonded to No. 1, it is extremely easy to manufacture, and the heating plate 71 itself does not need to be processed.
【００７６】なお前記加熱装置６１においては、発熱材
７４と温度測定用の抵抗体７６とは、交差しないように
配置されていたが、例えば発熱材７４の下面に薄い絶縁
膜を形成し、その当該絶縁膜の下面に抵抗体７６を形成
するようにすれば、温度測定用の抵抗体７６を、さらに
温度測定に適した任意のパターンに形成することができ
る。In the heating device 61, the heat generating material 74 and the temperature measuring resistor 76 were arranged so as not to intersect with each other. For example, a thin insulating film is formed on the lower surface of the heat generating material 74, and If the resistor 76 is formed on the lower surface of the insulating film, the resistor 76 for temperature measurement can be formed in any pattern suitable for temperature measurement.
【００７７】また本発明の加熱装置が適用できる処理装
置としては、既述したＣＶＤ装置のような成膜装置に限
らず、酸化、拡散を行う装置など、他の処理装置であっ
てもよい。The processing apparatus to which the heating apparatus of the present invention can be applied is not limited to the film forming apparatus such as the above-mentioned CVD apparatus, but may be another processing apparatus such as an apparatus for oxidizing and diffusing.
【００７８】[0078]
【発明の効果】請求項１〜８に記載の加熱装置によれ
ば、従来のセラミック材よりも耐食性に優れ、しかも汚
染原因となるパーティクルを発生させない。さらに急激
な昇降温運転も可能であり、発熱材がパターン内でがた
つくこともない。特に請求項３、４の加熱装置は反射板
の存在により加熱効率が良好であり、また請求項４の加
熱装置は製作も容易である。請求項５の加熱装置によれ
ば、急速な冷却が可能であり、迅速な温度制御を実施す
ることができる。また請求項６の加熱装置では温度測定
にあたり、発熱材の発熱パターンに基づいた全体の平均
的な温度の測定を実施することも容易である。請求項７
の加熱装置によれば、さらに加熱対象への熱伝達効率が
向上し、かつ当該物体の載置状態を安定して維持でき
る。そして請求項８の加熱装置によれば、異常放電のお
それなく発熱材に対して大気側から有効に給電すること
ができる。According to the heating device of the first to eighth aspects of the invention, the corrosion resistance is superior to that of the conventional ceramic material, and particles that cause pollution are not generated. Furthermore, abrupt temperature raising / lowering operation is possible, and the heating material does not rattle in the pattern. In particular, the heating device of claims 3 and 4 has good heating efficiency due to the presence of the reflection plate, and the heating device of claim 4 is easy to manufacture. According to the heating device of the fifth aspect, rapid cooling is possible and rapid temperature control can be performed. Further, in the heating device according to the sixth aspect, when measuring the temperature, it is easy to measure the entire average temperature based on the heat generation pattern of the heat generating material. Claim 7
According to this heating device, the efficiency of heat transfer to the object to be heated can be further improved, and the mounting state of the object can be stably maintained. According to the heating device of the eighth aspect, it is possible to effectively supply power to the heat generating material from the atmosphere side without fear of abnormal discharge.
【００７９】請求項９に記載した加熱装置の製造方法に
よれば、例えば請求項２に記載の加熱装置を容易にしか
も効率よく製造することが可能であり、また請求項１０
に記載した加熱装置の製造方法によれば、例えば請求項
３のような反射板を有する加熱装置を容易に製造でき
る。請求項１１に記載した加熱装置の製造方法によれ
ば、請求項４に記載の加熱装置を容易に、かつ効率よく
製造できる。請求項１２に記載した加熱装置の製造方法
によれば、請求項６に記載したような温度測定用の抵抗
体を有する加熱装置の製作が容易である。請求項１３に
記載した加熱装置の製造方法によれば、加熱対象物体に
対する熱伝達効率が良好で、かつ当該物体を安定して支
持できる加熱装置を容易に製作することができる。According to the manufacturing method of the heating device described in claim 9, for example, the heating device described in claim 2 can be manufactured easily and efficiently.
According to the method for manufacturing a heating device described in (3), it is possible to easily manufacture a heating device having a reflection plate as described in, for example, claim 3. According to the manufacturing method of the heating device described in claim 11, the heating device described in claim 4 can be manufactured easily and efficiently. According to the manufacturing method of the heating device described in claim 12, it is easy to manufacture the heating device having the resistor for temperature measurement as described in claim 6. According to the method for manufacturing a heating device described in claim 13, it is possible to easily manufacture a heating device which has good heat transfer efficiency to the object to be heated and which can stably support the object.
【００８０】請求項１４〜１７の処理装置によれば、使
用した加熱装置が従来のセラミック材よりも耐食性に優
れ、しかも汚染原因となるパーティクルを発生させない
ので、歩留まりが向上し、また急激な昇降温運転も可能
であるから、スループットも向上する。特に請求項１
５、１６の処理装置では、反射板によって発熱材からの
熱の周囲への放熱が抑えられているので、被処理体をさ
らに効率よく加熱することが可能であり、スループット
が一層向上する。そして請求項１７の処理装置は、被処
理体に対する熱伝達効率が向上し、かつ当該物体の載置
状態を安定して維持できるようになっているので、被処
理体に対する加熱速度がより一層向上してスループット
が良好であり、また被処理体を安定して載置できるの
で、さらなる歩留まりの向上を図ることができる。According to the processing apparatus of the fourteenth to seventeenth aspects, the heating device used is superior to the conventional ceramic material in corrosion resistance and does not generate particles that cause pollution, so that the yield is improved and the temperature rises and falls rapidly. Throughput can also be improved because warm operation is possible. Especially claim 1
In the processing devices of Nos. 5 and 16, since the heat radiation from the heat-generating material to the surroundings is suppressed by the reflector, it is possible to heat the object to be processed more efficiently, and the throughput is further improved. In the processing apparatus of claim 17, the heat transfer efficiency to the object to be processed is improved, and the mounted state of the object can be stably maintained. Therefore, the heating rate to the object to be processed is further improved. Since the throughput is good and the object to be processed can be stably placed, it is possible to further improve the yield.
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる加熱装置の概
観を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an overview of a heating device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示された加熱装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the heating device shown in FIG.
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図４】図１に示された加熱装置における加熱板の底面
図である。FIG. 4 is a bottom view of a heating plate in the heating device shown in FIG.
【図５】図１に示された加熱装置の製造過程を示す図で
あって、加熱板の下面にヒータパターンを形成した様子
を示す断面説明図である。FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view showing a process of manufacturing the heating device shown in FIG. 1, showing a state where a heater pattern is formed on the lower surface of the heating plate.
【図６】図１に示された加熱装置の製造過程を示す図で
あって、加熱板のヒータパターンにペースト状の発熱材
を充填した様子を示す断面説明図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process of the heating device illustrated in FIG. 1, and is a cross-sectional explanatory diagram illustrating a state where a heater pattern of a heating plate is filled with a paste-like heat generating material.
【図７】図１に示された加熱装置の製造過程を示す図で
あって、焼成後の発熱材の不要部分を除去した様子を示
す断面説明図である。7 is a diagram showing a manufacturing process of the heating device shown in FIG. 1, and is a cross-sectional explanatory diagram showing a state in which an unnecessary portion of the heating material after firing is removed.
【図８】図１に示された加熱装置の製造過程を示す図で
あって、反射板を電着した様子を示す断面説明図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view showing a process of manufacturing the heating device shown in FIG. 1, showing a state where a reflector is electrodeposited.
【図９】図１に示された加熱装置を使用したＣＶＤ装置
の断面説明図である。FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view of a CVD apparatus using the heating device shown in FIG.
【図１０】図１に示された加熱装置をＣＶＤ装置に使用
した様子を示す要部拡大説明図である。FIG. 10 is an enlarged explanatory view of a main part showing a state where the heating device shown in FIG. 1 is used in a CVD device.
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置の
概観を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing an overview of a heating device according to a second embodiment of the present invention.
【図１２】図１１に示された加熱装置の縦端面図であ
る。12 is a vertical end view of the heating device shown in FIG.
【図１３】図１１に示された加熱装置における加熱板の
底面説明図である。13 is an explanatory bottom view of a heating plate in the heating device shown in FIG.
【図１４】図１１に示された加熱装置における冷却部材
の平面断面図である。14 is a plan cross-sectional view of a cooling member in the heating device shown in FIG.
１ 加熱装置 １１ 加熱板 １２ 落とし込み凹部 １５ ヒータパターン １６ａ、１７ａ 導通部 ２１ 反射板 ３１ 発熱材 ４１ 処理容器 ５１ 冷媒通路 ５４ 給電ピン ５５ 絶縁部材 ５６ Ｏリング ５８ 交流電源 Ｗ 半導体ウエハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating device 11 Heating plate 12 Drop recess 15 Heater patterns 16a, 17a Conducting part 21 Reflector 31 Heat generating material 41 Processing container 51 Refrigerant passage 54 Power supply pin 55 Insulating member 56 O-ring 58 AC power supply W Semiconductor wafer
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 // Ｃ２３Ｃ 16/46 Ｃ２３Ｃ 16/46 (72)発明者 牛川 治憲 東京都港区赤坂５丁目３番６号 東京エレ クトロン株式会社内 (72)発明者 柳沢 勲 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 川田 敦雄 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 茂木 弘 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location // C23C 16/46 C23C 16/46 (72) Inventor Harunori Ushikawa 5-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo (72) Inventor, Isao Yanagisawa, Isamu Yanagisawa, 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Institute for Precision Materials (72) Inventor, Atsushi Kawada 2 Isobe, Gunma Prefecture 13-1 1-1 Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd., Precision Materials Research Laboratory (72) Inventor Hiroshi Mogi 2-3-13-1 Isobe, Naka, Gunma Prefecture Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.
Claims (17)
加熱するための加熱装置であって、石英（ＳｉＯ2）に
よって構成される加熱板の下面に、給電によって発熱す
る発熱材が固定されたことを特徴とする、加熱装置。1. A heating device for directly or indirectly heating an object placed on the upper surface, wherein a heating material that generates heat by power supply is fixed to the lower surface of a heating plate made of quartz (SiO 2 ). The heating device, which is characterized in that
加熱するための加熱装置であって、透明な石英（ＳｉＯ
2）によって構成される加熱板の下面に形成された所定
深さのヒータパターン内に、給電によって発熱する発熱
材が充填収納されたことを特徴とする、加熱装置。2. A heating device for directly or indirectly heating an object placed on the upper surface of transparent quartz (SiO 2).
2. A heating device characterized in that a heating material that generates heat by power feeding is filled and housed in a heater pattern having a predetermined depth formed on the lower surface of a heating plate constituted by 2 ).
の反射板が密着接合されたことを特徴とする、請求項１
又は２に記載の加熱装置。3. A quartz reflection plate covering a heat generating material is adhered and bonded to a lower surface of the heating plate.
Or the heating device according to 2.
加熱するための加熱装置であって、透明な石英（ＳｉＯ
2）によって構成される加熱板の下面に、給電によって
発熱する発熱材が接合され、前記発熱材が収納される深
さを有した凹部が形成された石英の反射板が、前記加熱
板の下面に密着接合されたことを特徴とする、加熱装
置。4. A heating device for directly or indirectly heating an object placed on the upper surface of transparent quartz (SiO 2).
The lower surface of the heating plate is a quartz reflecting plate in which a heating material that generates heat by power supply is joined to the lower surface of the heating plate constituted by 2 ) and a concave portion having a depth for accommodating the heating material is formed. A heating device characterized in that the heating device is closely bonded to the.
る流路を備えた冷却部材が設けられたことを特徴とす
る、請求項３又は４に記載の加熱装置。5. The heating device according to claim 3, wherein a cooling member having a flow path through which a cooling gas flows is provided on the lower surface of the reflection plate.
周囲に、温度測定用の抵抗体が設けられたことを特徴と
する、請求項１、２、３、４又は５に記載の加熱装置。6. The heating device according to claim 1, wherein a temperature measuring resistor is provided around the heat generating material on the lower surface of the heating plate. .
面に形成されたことを特徴とする、請求項１、２、３、
４、５又は６に記載の加熱装置。7. A recess for accommodating the object is formed on an upper surface of a heating plate.
The heating device according to 4, 5, or 6.
面にまで導出され、当該導通部の外方端部と給電部材と
が電気的に接続され、この給電部材外周を気密に覆う絶
縁部材の端面が、少なくとも前記接触部分を含む区域
で、シール部材を介して加熱装置表面と気密に固定さ
れ、さらに前記接続部分近傍を冷却する冷却手段を具備
したことを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６
又は７に記載の加熱装置。8. An insulating part which leads to a heat generating material is led out to an outer surface, an outer end of the conductive part and a power feeding member are electrically connected, and an outer periphery of the power feeding member is airtightly covered. The end surface of the member is hermetically fixed to the surface of the heating device via a seal member in a region including at least the contact portion, and further comprises cooling means for cooling the vicinity of the connection portion. 2, 3, 4, 5, 6
Or the heating device according to 7.
加熱するための加熱装置を製造する方法であって、石英
（ＳｉＯ2）の加熱板の下面に所定深さのヒータパター
ン形成する工程と、給電によって発熱する発熱材のペー
スト状のものを前記ヒータパターン内に充填する工程
と、充填後の前記発熱材のペースト状のものを焼成する
工程とを有することを特徴とする、加熱装置の製造方
法。9. A method for manufacturing a heating device for directly or indirectly heating an object placed on an upper surface, wherein a heater pattern having a predetermined depth is formed on a lower surface of a quartz (SiO 2 ) heating plate. A heating step, a step of filling a paste-like exothermic material that generates heat by power supply into the heater pattern, and a step of firing the paste-like exothermic material after filling. Device manufacturing method.
熱材を除去する工程と、加熱板の下面に石英の反射板を
重ね合わせて加圧、加熱する工程とをさらに有すること
を特徴とする、請求項９に記載の加熱装置の製造方法。10. The method further comprising: a step of removing an excess heat generating material protruding from the heater pattern, and a step of superposing a quartz reflection plate on the lower surface of the heating plate and applying pressure and heating. Item 10. A method for manufacturing a heating device according to Item 9.
を加熱するための加熱装置を製造する方法であって、石
英（ＳｉＯ2）の加熱板の下面に、給電によって発熱す
る発熱材のペースト状のものを塗布してヒータパターン
を形成する工程と、前記発熱材のペースト状のものを焼
成する工程と、前記発熱材が収納される深さを有した凹
部が形成された石英の反射板を、前記加熱板の下面に重
ね合わせて加圧、加熱する工程とを有することを特徴と
する、加熱装置の製造方法。11. A method of manufacturing a heating device for directly or indirectly heating an object placed on an upper surface, comprising: a heating material for generating heat by power supply on a lower surface of a quartz (SiO 2 ) heating plate. A step of applying a paste-like material to form a heater pattern, a step of baking the paste-like material of the heat-generating material, and a reflection of quartz in which a concave portion having a depth for accommodating the heat-generating material is formed. A step of superimposing a plate on the lower surface of the heating plate and pressurizing and heating the plate, the method for manufacturing a heating device.
の周囲に温度測定用の抵抗体のペースト状のものを形成
する工程を有し、さらに前記発熱材のペースト状のもの
を焼成する際に、同時にこの温度測定用の抵抗体のペー
スト状のものを焼成することを特徴とする、請求項９、
１０又は１１に記載の加熱装置の製造方法。12. The method further comprises the step of forming a paste-like temperature measuring resistor on the lower surface of the heating plate around the heat-generating material, and further when firing the paste-like heating material. 10. At the same time, the paste-like resistor for temperature measurement is fired.
10. The method for manufacturing the heating device according to 10 or 11.
上面に形成する工程を有することを特徴とする、請求項
９、１０、１１又は１２に記載の加熱装置の製造方法。13. The method for manufacturing a heating device according to claim 9, further comprising the step of forming a concave portion for accommodating the object on an upper surface of a heating plate.
行う処理容器と、前記処理容器内に設けられ、前記被処
理体を直接又は間接にその上面に載置して加熱する加熱
装置と、前記処理容器内に前記被処理体を処理するため
の処理ガスを供給する処理ガス供給手段とを具備し、前
記加熱装置は石英（ＳｉＯ2）によって構成される加熱
板を有し、この加熱板の下面には、給電によって発熱す
る発熱材が固定されたことを特徴とする、処理装置。14. A processing container that processes an object to be processed in a predetermined reduced pressure atmosphere, and a heating device that is provided in the processing container and that heats the object to be processed by directly or indirectly mounting it on the upper surface thereof. A processing gas supply means for supplying a processing gas for processing the object to be processed into the processing container, and the heating device has a heating plate made of quartz (SiO 2 ). The processing device is characterized in that a heat generating material that generates heat by power supply is fixed to the lower surface of the plate.
行う処理容器と、前記処理容器内に設けられ、前記被処
理体を直接又は間接にその上面に載置して加熱する加熱
装置と、前記処理容器内に前記被処理体を処理するため
の処理ガスを供給する処理ガス供給手段とを具備し、前
記加熱装置は、石英（ＳｉＯ2）によって構成される加
熱板を有し、この加熱板の下面に形成された所定深さの
ヒータパターン内に、給電によって発熱する発熱材が充
填収納され、前記加熱板の下面に石英の反射板が密着接
合されたことを特徴とする、処理装置。15. A processing container that processes an object to be processed in a predetermined reduced pressure atmosphere, and a heating device that is provided in the processing container and that heats the object to be processed by directly or indirectly mounting it on the upper surface thereof. A processing gas supply means for supplying a processing gas for processing the object to be processed into the processing container, and the heating device has a heating plate made of quartz (SiO 2 ). A heating material that generates heat by power supply is filled and housed in a heater pattern having a predetermined depth formed on the lower surface of the heating plate, and a quartz reflection plate is closely bonded to the lower surface of the heating plate. apparatus.
行う処理容器と、前記処理容器内に設けられ、前記被処
理体を直接又は間接にその上面に載置して加熱する加熱
装置と、前記処理容器内に前記被処理体を処理するため
の処理ガスを供給する処理ガス供給手段とを具備し、前
記加熱装置は、石英（ＳｉＯ2）によって構成される加
熱板の下面に、給電によって発熱する発熱材が接合さ
れ、この発熱材が収納される深さを有した凹部が形成さ
れた石英の反射板が、前記加熱板の下面に密着接合され
たことを特徴とする、処理装置。16. A processing container for processing an object to be processed in a predetermined reduced pressure atmosphere, and a heating device provided in the processing container for heating the object to be processed directly or indirectly on the upper surface thereof. And a processing gas supply means for supplying a processing gas for processing the object to be processed into the processing container, wherein the heating device supplies power to a lower surface of a heating plate made of quartz (SiO 2 ). A processing apparatus, characterized in that a quartz reflector having a heat generating material bonded thereto and having a recess having a depth for accommodating the heat generating material is closely bonded to the lower surface of the heating plate. .
板の上面に形成されたことを特徴とする、請求項１３、
１４、１５又は１６に記載の処理装置。17. The recessed part for accommodating the object to be processed is formed on the upper surface of the heating plate.
The processing device according to 14, 15, or 16.
Priority Applications (1)
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| JP7276278A JPH08315965A (en) | 1994-09-29 | 1995-09-28 | Heating apparatus, manufacturing method thereof, and processing apparatus |
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| JP26195094 | 1994-09-29 | ||
| JP7-83363 | 1995-03-15 | ||
| JP6-261950 | 1995-03-15 | ||
| JP8336395 | 1995-03-15 | ||
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| JPH08315965A true JPH08315965A (en) | 1996-11-29 |
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ID=27304205
Family Applications (1)
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