CN1954095A - 处理装置和加热器单元 - Google Patents

处理装置和加热器单元 Download PDF

Info

Publication number
CN1954095A
CN1954095A CNA2005800157064A CN200580015706A CN1954095A CN 1954095 A CN1954095 A CN 1954095A CN A2005800157064 A CNA2005800157064 A CN A2005800157064A CN 200580015706 A CN200580015706 A CN 200580015706A CN 1954095 A CN1954095 A CN 1954095A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mounting table
well heater
embedded
treatment unit
heater
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.)
Granted
Application number
CNA2005800157064A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1954095B (zh
Inventor
村上诚志
多田国弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN1954095A publication Critical patent/CN1954095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1954095B publication Critical patent/CN1954095B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
    • H05B3/143Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds applied to semiconductors, e.g. wafers heating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明提供一种处理装置,其具有可防止因埋设的加热器的加热而发生破裂的载置台。载置晶片(W)的载置台(32A)具有多个区域(32Aa、32Ab),在多个区域的每一个内,独立地埋设有多个加热器中的一个。埋设在相邻区域中的一方(32Aa)中的加热器(35Aa),具有延伸至另一方的区域(32Ab)内的部分(35Aa2),埋设在相邻区域中的另一方的区域(32Ab)中的加热器(35Ab),具有延伸至一方的区域(32Aa)内的部分(35Ab2)。

Description

处理装置和加热器单元
技术领域
本发明涉及处理装置,特别涉及在载置台中内置有用于加热被处理体的加热器的处理装置。
背景技术
在半导体处理中,多为一边加热硅基板、LCD基板等被处理体、一边进行化学气相沉积(CVD)处理。被处理体的加热通常将被处理体载置在安装有电阻加热器(线状或线圈状加热器)的载置台上进行。即,通过利用加热器从内部加热载置台本身,来加热载置在载置台上的被处理体。
例如,在CVD装置中,为了防止由于反应性气体引起的腐蚀以及为了提高发热体的温度均匀性,采用由氮化铝(AlN)等陶瓷材料形成载置台、在该载置台中埋入电阻加热加热器的结构。在通过加热载置台自身来加热被处理体时,为了维持载置台温度的面内均匀性,在载置台中安装有多个加热器,根据温度分布来控制各个加热器的加热。(例如,参照专利文献1)
另外,例如,在利用使用高频生成的等离子体进行处理的等离子体CVD装置中,将为了在载置台的上方生成等离子体而用于施加高频的电极与电阻加热加热器一起安装在陶瓷制的载置台内(例如,参照专利文献2)。
专利文献1:日本特表2003-500827号公报
专利文献2:日本特开平11-74064号公报
发明内容
在陶瓷材料中埋设有电阻加热加热器的载置台,因加热器的加热引起的温度差使陶瓷材料中产生过大的内部应力,有时会发生陶瓷材料破裂的问题。
例如,为了维持载置台温度的面内均匀性,将载置台在直径方向分割成多个区域,在各个区域中独立设置加热器来控制和调整载置台的载置面的温度。图1是表示分割为内侧区域和外侧区域2个区域、在各区域内独立地设置加热器时的加热器的配置的平面图。图2为将图1所示的载置台的局部放大的平面图。
载置台2具有与晶片那样的被处理体相一致的圆形的表面(载置面2a),是在内部埋设有加热器4的圆板形的陶瓷材料。载置台在直径方向被分割为多个区域(在图1中分割为内侧区域和外侧区域2个区域),对于每个区域,独立设置有加热器。
设置在外侧区域中的加热器4a的两端被配置在载置台2的大致中央部位,加热器4a在半径方向上向外侧延伸后进入外侧区域,在外侧区域内折返而延伸出多个圆周形状。另外,设置在内侧区域中的加热器4b的两端也被配置在载置台2的大致中央部位,在内侧区域内折返而延伸出多个圆周形状。另外,在图1中,加热器画成线状,但实际上是紧密地卷起的线圈状。
在将作为被处理体的晶片载置在图1所示的载置台2上并对其进行加热时,呈现外侧区域比内侧区域温度低的趋势。这是由于热量从内侧向外侧(温度低的一侧)散发。因此,有时需要比内侧区域更强地对外侧区域进行加热。在这种情况下,在载置台2的内侧区域与外侧区域之间产生温度差,在边界附近(用点画线表示)产生温度梯度。若该温度梯度大于作为载置台2的材料的陶瓷材料的容许温度梯度,则陶瓷材料内部产生过大的内部应力(由温度差引起的热应力),有时会从加工陶瓷材料时形成的微小缺损开始,在载置台中产生破裂。陶瓷材料的膨胀率小,对温度差特别敏感,所以由安装有加热器的陶瓷材料形成的载置台的破裂是必须解决的课题。
另外,在等离子体处理装置中采用上述的载置台时,有时会将电极与加热器一起埋设在载置台中。电极用于向载置台上方的空间施加等离子体生成用的高频,电极通常设置在载置台内部加热器的上侧(接近载置面的一侧)。作为形成电极的材料,例如,在载置台由氮化铝(AlN)之类的陶瓷材料形成时,大多采用热膨胀系数与AlN接近的钼(Mo)。电极可以是圆板形或金属箔形,有时也形成为易于埋设在陶瓷材料中的网眼(mesh)形。
图4是表示埋设有电极6的以往的载置台2A的简要结构的截面图。在载置台2A的背面侧的中央部分,安装有用于支撑载置台2A并将其固定在处理容器中的支撑部件8。
在载置台2A中,在陶瓷材料中埋设有金属制的电极6的部分,由于陶瓷材料通过电极6增强而不易变形。在此,设载置台2A表面侧的温度为T1、背面侧的温度为T2时,T2有时比T1大(T1<T21)。例如,载置台的背面朝向处理腔室的底面,从载置台的背面放出的辐射热在处理腔室的底面反射后再次回到载置台的背面时,T2会大于T1。在这样的情况下,由于载置台2A表面与背面的温度差,载置台2A中会产生如图5那样弯曲变形的内部应力。有可能产生载置台的中央部附近(安装支撑部件的部分附近)由于这样的内部应力而发生破裂的问题。
本发明的总体目的是提供一种解决了上述问题的改良后的有用的处理装置。
本发明的更具体的目的是提供一种具有可防止由于埋设的加热器的加热而产生破裂的载置台的处理装置、以及一种设置在处理装置中的加热器单元。
为了实现上述目的,根据本发明的第一方面,提供一种处理装置,一边加热被处理体一边进行处理,其特征在于,包括:处理容器;配置在该处理容器内,载置上述被处理体的载置台;和埋设在该载置台内,用于通过加热上述载置台而加热被载置的上述被处理体的多个加热器,其中,上述载置台具有多个区域,在该多个区域的每个内,独立地埋设有上述多个加热器中的一个,埋设在相邻区域中的一方中的上述加热器,具有延伸至该相邻区域中的另一方的区域内的部分,埋设在相邻区域中的上述另一方的区域中的上述加热器,具有延伸至上述相邻区域中的上述一方的区域内的部分。
在上述处理装置中,优选:上述相邻区域的2个加热器的至少一部分,一边保持相互接近但不接触的位置关系,一边在上述相邻区域之间往复延伸。另外,优选:上述载置台为圆板形状,上述多个区域为沿载置台直径方向被分割成的同心圆形的区域,该同心圆形的区域的相邻区域中,埋设在外侧区域中的加热器与埋设在内侧区域中的加热器,在该外侧区域与该内侧区域之间的边界附近具有相互交错的部分。载置台的形状可以是四边形(正方形、长方形)或多边形。
另外,在上述处理装置中,优选上述载置台由陶瓷材料构成、上述加热器为线状或线圈状的电阻加热用金属。优选上述陶瓷材料选自AlN、Al2O3、SiC和SiO。另外,优选上述加热器为印刷图案加热器(printpattern heater)。另外,优选上述电阻加热用金属是选自钼、钒、铬、锰、铌、钽、镍、钨的单质和它们的合金中的金属。
另外,根据本发明的第二方面,提供一种加热器单元,用于对被处理体进行加热,其特征在于:该加热器单元具有多个区域,在该多个区域的每个中独立地埋设有加热器,埋设在相邻区域中的一方中的上述加热器,具有延伸至该相邻区域中的另一方的区域内的部分,埋设在上述相邻区域中的上述另一方的区域内的上述加热器,具有延伸至上述相邻区域中的上述一方的区域内的部分。
另外,根据本发明的第三方面,提供一种处理装置,一边加热被处理体一边进行处理,其特征在于,包括:处理容器;配置在该处理容器内,载置上述被处理体的载置台;和埋设在该载置台内,用于通过加热上述载置台而加热被载置的上述被处理体的加热器,其中,上述加热器被配置在上述载置台的表面与背面之间的中央,沿着该表面埋设有电极,沿着该背面埋设有由与该电极相同的材料形成的增强部件。
在上述处理装置中,优选上述电极与上述增强部件以成为相同电位的方式连接。另外,优选沿着上述载置台的侧面埋设有由与上述电极相同的材料形成的侧面增强部件。另外,优选:上述载置台由陶瓷材料构成,上述加热器为线状或线圈状的电阻加热用金属,上述电极和上述增强部件由金属网眼形成。优选上述陶瓷材料选自AlN、Al2O3、SiC和SiO。另外,优选上述电阻加热用金属和上述金属网眼选自钼、钒、铬、锰、铌、钽、镍、钨的单质和它们的合金。
另外,根据本发明的第四方面,提供一种加热器单元,用于加热被处理体,其特征在于,该加热器单元具有载置上述被处理体的表面和该表面的相反侧的背面,包括:配置在该表面与该背面之间中央的加热器;沿着上述表面埋设的电极;和沿着上述背面埋设,由与该电极相同的材料形成的增强部件。
上述本发明的处理装置,即使在将载置台分割为多个区域独立进行温度控制的情况下,也能够实现由各区域的温度差引起的载置台破裂的发生被抑制的载置台以及具有这样的载置台的处理装置。因为上述的载置台作为用于加热被处理体的加热器而起作用,所以,作为载置台单体,可以作为处理装置用的加热器单元来形成。
另外,通过使用在载置台的背面侧埋设有增强部件的载置台,能够实现具有由于载置台表面和背面的温度差引起的基座的弯曲变形或破裂的发生被抑制的载置台的处理装置。在此,因为上述的载置台作为用于加热晶片的加热器而起作用,所以,作为载置台单体,可以作为处理装置用的加热器单元来形成。
本发明的其他目的、特征和优点,通过参照附图阅读以下的详细说明将更加明确。
附图说明
图1是表示现有的载置台的平面图。
图2是图1所示的载置台的局部放大图。
图3是表示埋设在图1所示的载置台内的加热器的温度分布的图。
图4是表示现有的载置台的另一例子的截面图。
图5是用于说明图4所示的载置台的变形例的图。
图6是本发明使用的处理装置的截面图。
图7是设置有本发明第一实施例的加热器的载置台的平面图。
图8是图7所示的载置台的局部放大图。
图9是表示埋设在图7所示的载置台内的加热器的温度分布的图。
图10是设置有本发明第二实施例的加热器的载置台的截面图。
图11是用于说明图10所示的载置台的变形例的图。
图12是表示图10所示的载置台的变形例的局部断面图。
符号说明
3     TiN成膜装置
31    腔室
32、32A、32B     基座
32Aa     外侧区域
32Ab     内侧区域
35、35Aa、35Ab     加热器
35Aa1、35Aa2、35Ab1、35Ab2     加热器的部分
40      喷头
50      气体供给机构
69      晶片支撑销
W       晶片
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
首先,参照图6,对作为为了实施本发明而使用的处理装置的一个例子的CVD成膜装置进行说明。图6是表示能够应用本发明的成膜装置的截面图。图6所示的CVD成膜装置是用于在作为被处理体的晶片W上形成TiN膜的装置,以下称为TiN成膜装置。另外,本发明涉及在TiN成膜装置内载置晶片的载置台,特别涉及安装有加热器、对晶片进行加热的结构的载置台。但是,本发明并不限于TiN成膜装置那样的CVD处理装置或等离子体CVD成膜装置,也能够应用于具有安装有加热器的载置台的其他各种各样的处理装置。
图6所示的TiN成膜装置3具有气密地构成的大致圆筒形的作为处理容器的腔室31,作为用于水平地支撑作为被处理体的晶片W的载置台,基座32在由设置在其中央下部的圆筒形支撑部件33支撑的状态下被配置在腔室31中。在基座32的外边缘部,设置有用于引导晶片W的导向环34。另外,在基座32内埋设有加热器35,通过由加热器电源36向该加热器35供电,能够将晶片W加热至规定的温度。基座32例如由AlN等陶瓷材料形成,加热器35以埋设在陶瓷材料中的状态构成陶瓷加热器。
在腔室31的顶壁31a上,隔着绝缘材料39设置有喷头40。该喷头40由上段块体40a、中段块体40b和下段块体40c构成。在下段块体40c中,交替地形成有喷出气体的喷出孔47和48。在上段块体40a的上面形成有第一气体导入口41和第二气体导入口42。在上段块体40a中,从第一气体导入口41分支出多个气体通路43。在中段块体40b中形成有气体通路45,上述气体通路43通过水平延伸的连通管路43a与这些气体通路45连通。并且,该气体通路45与下段块体40c的喷出孔47连通。另外,在上段块体40a中,从第二气体导入口42分支出多个气体通路44。在中段块体40b中形成有气体通路46,上述气体通路44与这些气体通路46连通。该气体通路46与在中段块体40b内水平延伸的连通管路46a连接,该连通管路46a与下段块体40c的多个喷出孔48连通。上述第一和第二二气体导入口41、42与气体供给机构50的气体管线连接。
气体供给机构50具有:供给作为清洗气体(cleaning gas)的ClF3气体的ClF3气体供给源51、供给作为含Ti气体的TiCl4气体的TiCl4气体供给源52、供给N2气体的第一N2气体供给源53和第二N2气体供给源55、以及供给NH3气体的NH3气体供给源54。
ClF3气体供给源51与ClF3气体供给管线56连接,TiCl4气体供给源52与TiCl4气体供给管线57连接,第一N2气体供给源53与第一N2气体供给管线58连接,NH3气体供给源54与NH3气体供给管线59连接,第二N2气体供给源55与第二N2气体供给管线60连接。各气体供给管线中,设置有质量流量控制器62以及位于质量流量控制器62两侧的2个阀门61。从TiCl4气体供给源52延伸的TiCl4气体供给管线57与上述第一气体导入口41连接,从ClF3气体供给源51延伸的ClF3气体供给管线56和从第一N2气体供给源53延伸的第一N2气体供给管线58与该TiCl4气体供给管线57连接。另外,从NH3气体供给源54延伸的NH3气体供给管线59与上述第二气体导入口42连接,从第二N2气体供给源55延伸的第二N2气体供给管线60与该NH3气体供给管线59连接。
在成膜处理时,来自TiCl4气体供给源52的TiCl4气体与来自第一N2气体供给源53的N2气体一起通过TiCl4气体供给管线57从喷头40的第一气体导入口41到达喷头40内,经过气体通路43、45从喷出孔47向腔室31内喷出。另一方面,来自NH3气体供给源54的NH3气体与来自第二N2气体供给源55的N2气体一起通过NH3气体供给管线59从喷头40的第二气体导入口42到达喷头40内,经过气体通路44、46从喷出孔48向腔室31内喷出。即,喷头40是将TiCl4气体与NH3气体完全独立地供给腔室31内的后混合型,它们在喷出后混合,发生反应。
高频电源64通过匹配器63与喷头40连接,根据需要从该高频电源64向喷头40供给高频电力。通常不需要该高频电源64,在要提高成膜反应的反应性时,通过从高频电源64供给高频电力,能够将通过喷头40供给到腔室31内的气体等离子体化并进行成膜。
在腔室31的底壁31b的中央部形成有圆形的孔65,在底壁31b上以覆盖该孔65的方式设置有向下方突出的排气室66。排气管67与排气室66的侧面连接,排气装置68与该排气管67连接。通过使该排气装置68动作,能够将腔室31内减压至规定的真空度。
在作为载置台起作用的基座32中,用于支撑晶片W并使其升降的3根(图中仅显示2根)晶片支撑销69相对于基座32的表面能够突出和没入地设置,这些晶片支撑销69被固定在支撑板70上。晶片支撑销69利用气缸等驱动机构71通过支撑板70进行升降。
另外,在腔室31的侧壁上,设置有用于搬入搬出晶片W的搬入搬出口72和开关该搬入搬出口72的闸阀73。
在上述结构的TiN成膜装置3中,在将晶片W载置在作为载置台的基座32上的状态下,向基座32的加热器35供电,一边对基座32进行加热一边对晶片W进行CVD处理,在晶片W上生成TiN膜。该CVD处理时晶片W的加热温度为例如400~700℃左右,通过将基座32自身加热至400~700℃左右,可将载置的晶片W加热至350~650℃左右。
另外,在成膜时,不一定需要从高频电源64供给高频电力从而将气体等离子体化,但为了提高反应性,可以通过高频电力将气体等离子体化。在这种情况下,例如,可以供给450kHz~60MHz、200~1000W左右的高频电力。此时,因为气体的反应性高,所以晶片W的温度设为300~700℃。
下面,对本发明的第一实施例的加热器单元进行说明。本发明的加热器单元的特征在于:在作为上述处理装置的载置台的基座32内埋设的加热器35的配置。图7为表示作为本发明的加热器单元的基座32A的平面图,以透视的状态显示其内部的加热器35A。
基座32A形成为由AlN、Al2O3、SiC、SiO等陶瓷材料构成的圆板状部件。基座32A在其直径方向被分割为外侧区域32Aa和内侧区域32Ab两部分,在各区域内,独立埋设有加热器35Aa和35Ab。作为各加热器35Aa和35Ab的材料,可以使用电阻加热用金属,例如钼、钒、铬、锰、铌、钽、镍、钨的单质,或它们的合金。
各加热器35Aa和35Ab的两端配置在基座的大致中央部分,与在中空的支撑部件33内部延伸的供电线连接。于是,从加热器电源36通过供电线对各加热器35Aa和35Ab独立地供给电力。因此,能够独立地控制基座32A的外侧区域32Aa与内侧区域32Ab各自的温度。
在此,在本实施例中,设置在外侧区域32Aa中的加热器35Aa具有外侧的圆周形的部分35Aa1和内侧的弯曲成梳齿形的部分35Aa2。另外,设置在内侧区域32Ab中的加热器35Ab具有内侧的圆周形的部分35Ab1和外侧的弯曲成梳齿形的部分35Ab2
对基座32A这样的圆板状部件进行加热时,与中央部分相比,周围部分(特别是外周边部分)每单位体积的表面积(热的立体角)大,所以周围部分辐射放出的热比中央部分多。因此,周围部分因为放出更多的热量而冷却,因而需要比内侧区域32Ab更强地对外侧区域32Aa进行加热。由于外侧区域32Aa比内侧区域32Ab更强地被加热,所以在外侧区域32Aa与内侧区域32Ab之间产生温度差。若该温度差大,则在外侧区域32Aa与内侧区域32Ab之间的部分产生过大的热应力,在该部分有时会产生基座32A破裂的问题。
因此,在本实施例中,在外侧区域32Aa与内侧区域32Ab的边界附近,如图7和图8所示,将外侧区域32Aa的加热器35Aa的一部分35Aa2与内侧区域32Ab的加热器35Ab的一部分35Ab2配置成相互交错的形状。在图7和图8所示的例子中,外侧区域32Aa的加热器35Aa的一部分35Aa2与内侧区域32Ab的加热器35Ab的一部分35Ab2弯曲成正弦波形状、并相互并行地设置。由此,在外侧区域32Aa与内侧区域32Ab的边界附近,即使加热器35Aa的温度被设定/控制为高于加热器35Ab的温度时,如图9所示,也能缓和边界附近的温度梯度。另外,外侧区域32Aa的加热器35Aa的一部分35Aa2与内侧区域32Ab的加热器35Ab的一部分35Ab2可以设置在基座32A内的同一平面内,或者也可以设置在不同的平面上(即,在基座32A的厚度方向上不同的位置上)。
基座的内部应力(热应力)依赖于温度梯度(温度差),温度梯度越大,内部应力越大。因此,通过缓和温度梯度,能够降低内部应力,其结果,可以抑制由于内部应力引起的基座32A的破裂的发生。在图9中,实线表示由本实施例的加热器的形状得到的基座32A的温度梯度,点线表示由以往的加热器的形状/配置而得到的温度梯度。
在上述的实施例中,加热器35Aa、35Ab为线状或线圈状的电阻加热线加热器(wire heater),也可以采用使用印刷电路技术形成的印刷加热器(print heater)。由此,能够容易地形成这些加热器的一部分35Aa2、35Ab2相互交错的形状(接近但不接触的位置关系)。
如以上所述,通过使用上述实施例的基座32A,在将基座分割成多个区域、独立地进行温度控制时,能够实现由各区域的温度差产生的内部应力而引起的基座破裂的发生被抑制的载置台和具有这样的载置台的处理装置。在此,由于上述的基座或载置台作为用于加热晶片的加热器而起作用,所以,作为载置台单体,可以作为处理装置用的加热器单元来形成。
接下来,对本发明的第二实施例的加热器单元进行说明。本发明的第二实施例的加热器单元,是在上述的作为载置台的基座32的表面侧和背面侧两侧埋设有电极的加热器单元。图10是表示作为将本发明第二实施例的加热器单元设置在处理装置的腔室内的载置台的基座32B的截面图。
图10所示的基座32B,在圆板形的陶瓷材料中埋设有加热器35。加热器35配置在基座32B的厚度方向的大致中央。另外,网眼形的电极80A埋设在基座32B的表面(载置面)32Ba1的附近。由与电极80A相同的材料形成为大致相同形状的增强部件80B埋设在基座32B的背面32Ba2的附近。处理装置为等离子体CVD装置时,表面侧的电极80A作为等离子体生成用的电极而起作用。此时,电极80A被设定为接地电位。
另一方面,增强部件80B不需要作为电极起作用,而是作为基座32B的增强部件发挥作用。即,电极80A和增强部件80B由钼等的金属网眼形成,埋设在陶瓷材料中后,与复合材料同样地作为缓和陶瓷材料内部应力的增强部件起作用。另外,作为形成电极80A和增强部件80B的金属网眼的材料,除了钼以外,还可以使用钒、铬、锰、铌、钽、钨的单质或它们的合金。
像以往那样在基座的表面32Ba1一侧仅埋设电极80A的情况下,只有表面侧成为被增强的状态,表面和背面的强度和热膨胀不同。由此,由于基座的加热而引起的内部应力在表侧和背侧也不同,以致产生使基座弯曲的应力。但是,如本实施例那样,通过在基座32B的表侧和背侧,以大致对称的方式埋设电极80A和增强部件80B,使基座32B弯曲的应力的产生得到抑制。即,基座32B被加热时,如图11所示仅沿直径方向膨胀。因此,可以抑制由于加热器35的加热产生的内部应力所引起的基座破裂的发生。
另外,增强部件80B不需要作为电极起作用,但通过使其与电极80A同样地成为接地电位,能够得到将基座32内部(加热器35)屏蔽的效果。例如,来自等离子发生部位的噪声在腔室的底部反射后入射到基座32B的背面时,因为将其屏蔽,所以可以防止噪声的侵入。另外,如图12所示,通过在基座32B的侧面附近也埋设侧面增强部件80C并使其成为接地电位,能够将基座内部完全屏蔽。利用上述的屏蔽效果,可以防止RF噪声进入基座内的TC和加热器中。RF噪声进入基座内的TC和加热器中后,会引起加热器控制电路的误操作,或者加热器中流动过电流而导致加热器控制电路破损或发生故障,利用上述增强部件的屏蔽效果,能够防止噪声进入从而保护加热器控制电路。
如以上所述,通过使用上述实施例的基座32B,能够实现由于基座表面和背面的温度差引起的基座的弯曲变形或破裂的发生被抑制的载置台以及具有这样的载置台的处理装置。在此,因为上述基座或载置台作为用于对晶片进行加热的加热器起作用,所以,作为载置台单体,可以作为处理装置用的加热器单元来形成。
本发明不限于具体公开的实施例,在本发明的范围内可以进行各种各样的变形例和改良例。
产业上的可利用性
本发明能够应用于处理装置,特别是在载置台中内置有用于加热被处理体的加热器的处理装置。

Claims (15)

1.一种处理装置,一边加热被处理体一边进行处理,其特征在于,包括:
处理容器;
配置在该处理容器内,载置所述被处理体的载置台;和
埋设在该载置台内,用于通过加热所述载置台而加热被载置的所述被处理体的多个加热器,
所述载置台具有多个区域,在该多个区域的每个内,独立地埋设有所述多个加热器中的一个,
埋设在相邻区域中的一方中的所述加热器,具有延伸至该相邻区域中的另一方的区域内的部分,埋设在相邻区域中的所述另一方的区域中的所述加热器,具有延伸至所述相邻区域中的所述一方的区域内的部分。
2.如权利要求1所述的处理装置,其特征在于:
所述相邻区域的2个加热器的至少一部分,一边保持相互接近但不接触的位置关系,一边在所述相邻区域之间往复延伸。
3.如权利要求2所述的处理装置,其特征在于:
所述载置台为圆板形状,所述多个区域为沿载置台直径方向被分割成的同心圆形的区域,该同心圆形的区域的相邻区域中,埋设在外侧区域中的加热器与埋设在内侧区域中的加热器,在该外侧区域与该内侧区域之间的边界附近具有相互交错的部分。
4.如权利要求1所述的处理装置,其特征在于:
所述载置台由陶瓷材料构成,所述加热器为线状或线圈状的电阻加热用金属。
5.如权利要求4所述的处理装置,其特征在于:
所述陶瓷材料选自AlN、Al2O3、SiC和SiO。
6.如权利要求4所述的处理装置,其特征在于:
所述加热器为印刷图案加热器。
7.如权利要求4所述的处理装置,其特征在于:
所述电阻加热用金属是选自钼、钒、铬、锰、铌、钽、镍、钨的单质和它们的合金中的金属。
8.一种加热器单元,用于对被处理体进行加热,其特征在于:
该加热器单元具有多个区域,在该多个区域的每个中独立地埋设有加热器,
埋设在相邻区域中的一方中的所述加热器,具有延伸至该相邻区域中的另一方的区域内的部分,埋设在所述相邻区域中的所述另一方的区域内的所述加热器,具有延伸至所述相邻区域中的所述一方的区域内的部分。
9.一种处理装置,一边加热被处理体一边进行处理,其特征在于,包括:
处理容器;
配置在该处理容器内,载置所述被处理体的载置台;和
埋设在该载置台内,用于通过加热所述载置台而加热被载置的所述被处理体的加热器,
所述加热器被配置在所述载置台的表面与背面之间的中央,沿着该表面埋设有电极,沿着该背面埋设有由与该电极相同的材料形成的增强部件。
10.如权利要求9所述的处理装置,其特征在于:
所述电极与所述增强部件以成为相同电位的方式连接。
11.如权利要求9所述的处理装置,其特征在于:
沿着所述载置台的侧面埋设有由与所述电极相同的材料形成的侧面增强部件。
12.如权利要求9所述的处理装置,其特征在于:
所述载置台由陶瓷材料构成,所述加热器为线状或线圈状的电阻加热用金属,所述电极和所述增强部件由金属网眼形成。
13.如权利要求12所述的处理装置,其特征在于:
所述陶瓷材料选自AlN、Al2O3、SiC和SiO。
14.如权利要求12所述的处理装置,其特征在于:
所述电阻加热用金属和所述金属网眼选自钼、钒、铬、锰、铌、钽、镍、钨的单质和它们的合金。
15.一种加热器单元,用于加热被处理体,其特征在于:
该加热器单元具有载置所述被处理体的表面和该表面的相反侧的背面,
包括:配置在该表面与该背面之间中央的加热器;沿着所述表面埋设的电极;和沿着所述背面埋设,由与该电极相同的材料形成的增强部件。
CN2005800157064A 2004-07-05 2005-07-01 处理装置和加热器单元 Expired - Fee Related CN1954095B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP198041/2004 2004-07-05
JP2004198041 2004-07-05
PCT/JP2005/012217 WO2006004045A1 (ja) 2004-07-05 2005-07-01 処理装置及びヒーターユニット

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101576104A Division CN101818336B (zh) 2004-07-05 2005-07-01 处理装置和加热器单元

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1954095A true CN1954095A (zh) 2007-04-25
CN1954095B CN1954095B (zh) 2010-06-09

Family

ID=35782849

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800157064A Expired - Fee Related CN1954095B (zh) 2004-07-05 2005-07-01 处理装置和加热器单元
CN2010101576104A Expired - Fee Related CN101818336B (zh) 2004-07-05 2005-07-01 处理装置和加热器单元

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101576104A Expired - Fee Related CN101818336B (zh) 2004-07-05 2005-07-01 处理装置和加热器单元

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8106335B2 (zh)
JP (1) JP4732351B2 (zh)
KR (2) KR100837890B1 (zh)
CN (2) CN1954095B (zh)
WO (1) WO2006004045A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102013408A (zh) * 2009-09-03 2011-04-13 东京毅力科创株式会社 载置台结构和处理装置
CN104717817A (zh) * 2013-12-12 2015-06-17 中微半导体设备(上海)有限公司 一种用于电感耦合型等离子处理器射频窗口的加热装置
CN108028220A (zh) * 2016-08-10 2018-05-11 日本碍子株式会社 陶瓷加热器
CN110856292A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 Lg电子株式会社 电加热器
CN113056961A (zh) * 2019-01-25 2021-06-29 日本碍子株式会社 陶瓷加热器

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008115440A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Shinko Electric Ind Co Ltd 基板加熱装置
KR101376894B1 (ko) 2007-02-28 2014-03-20 엘지전자 주식회사 이동통신단말기의 다이얼링 방법 및 터치스크린을 구비한이동통신단말기
JP5022077B2 (ja) * 2007-03-27 2012-09-12 株式会社アルバック 成膜装置
JP2010114280A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Sukegawa Electric Co Ltd 基板加熱プレートヒータ
CN102886958A (zh) * 2011-07-20 2013-01-23 上海申科技术有限公司 电加热层压机的非线性加热的方法
US10242890B2 (en) * 2011-08-08 2019-03-26 Applied Materials, Inc. Substrate support with heater
KR101913891B1 (ko) 2011-09-27 2018-10-31 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 에칭 방법 및 반도체 장치의 제조 방법
US9508530B2 (en) 2011-11-21 2016-11-29 Lam Research Corporation Plasma processing chamber with flexible symmetric RF return strap
US9083182B2 (en) 2011-11-21 2015-07-14 Lam Research Corporation Bypass capacitors for high voltage bias power in the mid frequency RF range
US10586686B2 (en) 2011-11-22 2020-03-10 Law Research Corporation Peripheral RF feed and symmetric RF return for symmetric RF delivery
US9263240B2 (en) * 2011-11-22 2016-02-16 Lam Research Corporation Dual zone temperature control of upper electrodes
US9396908B2 (en) 2011-11-22 2016-07-19 Lam Research Corporation Systems and methods for controlling a plasma edge region
CN104024477B (zh) * 2011-11-23 2016-05-18 朗姆研究公司 多区域气体注入上电极系统
WO2014116392A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with concentric cooling base
DE102014014069A1 (de) * 2014-09-29 2016-03-31 Forschungszentrum Jülich GmbH Hochleistungsheizer
US10266414B2 (en) * 2015-06-16 2019-04-23 Hemlock Semiconductor Operations Llc Susceptor arrangement for a reactor and method of heating a process gas for a reactor
JP6847610B2 (ja) * 2016-09-14 2021-03-24 株式会社Screenホールディングス 熱処理装置
JP6758143B2 (ja) * 2016-09-29 2020-09-23 日本特殊陶業株式会社 加熱装置
US10679873B2 (en) * 2016-09-30 2020-06-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic heater
JP7063334B2 (ja) * 2017-06-14 2022-05-09 住友電気工業株式会社 半導体基板加熱用基板載置台および半導体基板加熱ヒータ
CN111869318B (zh) * 2018-03-23 2022-08-26 日本碍子株式会社 多区域加热器
KR102608397B1 (ko) * 2018-10-16 2023-12-01 주식회사 미코세라믹스 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터
TWI710664B (zh) * 2019-11-06 2020-11-21 錼創顯示科技股份有限公司 加熱裝置及化學氣相沉積系統
US11542604B2 (en) 2019-11-06 2023-01-03 PlayNitride Display Co., Ltd. Heating apparatus and chemical vapor deposition system
JP7214843B2 (ja) * 2019-12-04 2023-01-30 日本碍子株式会社 セラミックヒータ
KR102355535B1 (ko) * 2020-05-14 2022-01-25 주식회사 케이에스엠컴포넌트 플레이트 타입 가열장치
KR102669034B1 (ko) 2021-11-29 2024-05-24 케이비엠 주식회사 고품질 대량생산이 가능한 플라즈마 발생용 메쉬 전극의 제조방법
JP7376753B1 (ja) 2023-02-10 2023-11-08 日本碍子株式会社 マルチゾーンヒータ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2650050B2 (ja) * 1988-09-09 1997-09-03 住友電気工業株式会社 薄膜形成法
US5306895A (en) * 1991-03-26 1994-04-26 Ngk Insulators, Ltd. Corrosion-resistant member for chemical apparatus using halogen series corrosive gas
EP0628644B1 (en) * 1993-05-27 2003-04-02 Applied Materials, Inc. Improvements in or relating to susceptors suitable for use in chemical vapour deposition devices
JP2647799B2 (ja) * 1994-02-04 1997-08-27 日本碍子株式会社 セラミックスヒーター及びその製造方法
JP3145664B2 (ja) 1997-08-29 2001-03-12 京セラ株式会社 ウエハ加熱装置
JP3477062B2 (ja) * 1997-12-26 2003-12-10 京セラ株式会社 ウエハ加熱装置
US6617553B2 (en) * 1999-05-19 2003-09-09 Applied Materials, Inc. Multi-zone resistive heater
US6423949B1 (en) 1999-05-19 2002-07-23 Applied Materials, Inc. Multi-zone resistive heater
US6140624A (en) * 1999-07-02 2000-10-31 Advanced Ceramics Corporation Pyrolytic boron nitride radiation heater
JP3381909B2 (ja) * 1999-08-10 2003-03-04 イビデン株式会社 半導体製造・検査装置用セラミックヒータ
JP2001214276A (ja) * 2000-01-31 2001-08-07 Canon Inc 堆積膜形成装置
JP2001307969A (ja) * 2000-02-08 2001-11-02 Ibiden Co Ltd 半導体製造・検査装置用セラミック基板
JP2002373846A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Ibiden Co Ltd 半導体製造・検査装置用セラミックヒータおよび半導体製造・検査装置用ホットプレートユニット
JP2003037031A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Ibiden Co Ltd 半導体製造・検査装置用セラミックヒータ
JP2003133032A (ja) 2001-10-26 2003-05-09 Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd 円盤状ヒータ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102013408A (zh) * 2009-09-03 2011-04-13 东京毅力科创株式会社 载置台结构和处理装置
CN104717817A (zh) * 2013-12-12 2015-06-17 中微半导体设备(上海)有限公司 一种用于电感耦合型等离子处理器射频窗口的加热装置
CN108028220A (zh) * 2016-08-10 2018-05-11 日本碍子株式会社 陶瓷加热器
CN108028220B (zh) * 2016-08-10 2022-02-25 日本碍子株式会社 陶瓷加热器
CN110856292A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 Lg电子株式会社 电加热器
CN110856292B (zh) * 2018-08-21 2022-04-26 Lg电子株式会社 电加热器
CN113056961A (zh) * 2019-01-25 2021-06-29 日本碍子株式会社 陶瓷加热器
CN113056961B (zh) * 2019-01-25 2023-06-02 日本碍子株式会社 陶瓷加热器

Also Published As

Publication number Publication date
US20080302781A1 (en) 2008-12-11
KR20070020278A (ko) 2007-02-20
CN101818336B (zh) 2011-09-14
CN101818336A (zh) 2010-09-01
KR100837890B1 (ko) 2008-06-13
CN1954095B (zh) 2010-06-09
JP4732351B2 (ja) 2011-07-27
WO2006004045A1 (ja) 2006-01-12
JPWO2006004045A1 (ja) 2008-04-24
KR20080006020A (ko) 2008-01-15
KR100870776B1 (ko) 2008-11-26
US8106335B2 (en) 2012-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1954095B (zh) 处理装置和加热器单元
TWI404157B (zh) Mounting method of the mounting apparatus, a discharge prevention method between the processing apparatus and the power supply line of the stage apparatus
JP4371442B2 (ja) 反応チャンバにガスを供給する為の面板、および、反応チャンバ
KR100883875B1 (ko) 자기 플라즈마 제어되는 용량 결합형 플라즈마 반응기
JP4511722B2 (ja) 化学気相堆積用リアクタ
US20130081763A1 (en) Ceiling plate and plasma process apparatus
CN112185791B (zh) 喷头单元及具有该喷头单元的基板处理系统
KR20210008725A (ko) 기판 지지 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 시스템
KR101063105B1 (ko) 가스 공급 장치 및 기판 처리 장치
JP2019075542A (ja) バッチ式プラズマ基板処理装置
JP3036477B2 (ja) 半導体製造装置
CN117594534A (zh) 陶瓷基座
US20020088548A1 (en) Apparatus for generating inductively coupled plasma
JP2001085414A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP3640623B2 (ja) 半導体製造装置のプロセスチャンバ構造および半導体製造装置
KR100479718B1 (ko) 유도안테나를 구비한 플라즈마 발생용 안테나 구조 및유도안테나를 이용한 플라즈마발생장치
KR100302114B1 (ko) 플라즈마를이용한반도체소자의제조장치
US20240200190A1 (en) Shower head and substrate processing apparatus including the shower head
KR100246314B1 (ko) 진공증착 장비의 웨이퍼 가열장치
JPH02268429A (ja) プラズマエッチング装置
JP2002093714A (ja) 半導体製造装置
KR200216948Y1 (ko) 화학기상증착장치
KR19980023229U (ko) 반도체 소자 제조 공정용 반응로
KR20040098468A (ko) 다중 조각 세라믹 가이드를 가지는 cvd 장치
JPH04261014A (ja) 化学気相成長装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100609

Termination date: 20150701

EXPY Termination of patent right or utility model