DE102006056973A1 - Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht - Google Patents

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Abstract

Eine Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht auf einem aufgesetzten Wafer umfasst eine Wafer-Unterstützungsplatte (110), auf der ein Wafer (W) sitzt, und mehrere Einblaslöcher (111), die an der Kante der Wafer-Unterstützungsplatte angeordnet sind, wobei in der Wafer-Unterstützungsplatte ein Wärmeerzeugungselement (H) enthalten ist, und einen Schaft (120), der an der Unterseite der Wafer-Unterstützungsplatte angeordnet ist und einen Inertgaskanal (121), durch den Inertgas zugeführt werden kann, enthält, und eine Strömungskanalerzeugungsabdeckung (130), die an die Unterseite der Wafer-Unterstützungsplatte geklebt ist und einen zwischen der Strömungskanalerzeugungsabdeckung und der Wafer-Unterstützungsplatte ausgebildeten Innenraum (131), wobei die Unterstützungslöcher und der Inertgaskanal durch den Innenraum miteinander verbunden sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht durch Erhitzen auf einem auf der Heizeinrichtung angeordneten Wafer.
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung 10-2005-0136268, eingereicht am 31. Dezember 2005, deren gesamter Inhalt hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht 10. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die herkömmliche Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht 10 hauptsächlich eine Wafer-Unterstützungsplatte 11, auf der ein Wafer angeordnet ist und in der ein Wärmeerzeugungselement H enthalten ist, und einen Schaft 12, der die Wafer-Unterstützungsplatte 11 unterstützt. An der Kante der Wafer-Unterstützungsplatte 11 sind mehrere Einblaslöcher 13a angeordnet, ferner ist in der Wafer-Unterstützungsplatte 11 in einer radialen und horizontalen Richtung ein die Einblaslöcher 13a verbindender Einblasloch-Strömungskanal 13b ausgebildet. Im Schaft 12 ist ein Inertgaskanal 13c ausgebildet, der mit dem Einblasloch-Strömungskanal 13b verbunden ist. Weiterhin sind in der oberen Oberfläche der Wafer-Unterstützungsplatte 11 mehrere Sauglöcher 14a ausgebildet, die den Wafer ansaugen, wobei im Schaft 12 ein mit den Sauglöchern 14a verbundener Vakuumerzeugungskanal 14b ausgebildet ist.
  • In der herkömmlichen Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht 10 wird durch den Vakuumerzeugungskanal 14b ein Vakuum erzeugt, um den Wafer, der auf der Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht 10 angeordnet ist, unbeweglich zu machen, indem in den Sauglöchern 14a ein Vakuum erzeugt wird. Weiterhin wird durch den Inertgaskanal 13c ein Inertgas zugeführt und durch die Einblaslöcher 13a in eine Innenkammer geleitet, um ein Spülen oder Reinigen auszuführen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist der Einblasloch-Strömungskanal 13b, der mit den Einblaslöchern 13a verbunden ist, in der Wafer-Unterstützungsplatte 11 in einer radialen und horizontalen Richtung ausgebildet. Ein solcher Einblasloch-Strömungskanal 13b ist sehr schwer herzustellen.
  • Falls sich ferner der Wafer leicht verwinden kann, kann zwischen dem Wafer und der Wafer-Unterstützungsplatte 11 ein sehr kleiner Zwischenraum ausgebildet werden. Aufgrund dieses kleinen Zwischenraums wird die Haftung des Wafers an der Oberfläche der Wafer-Unterstützungsplatte 11, die durch den Vakuum geschaffen werden soll, verringert, außerdem kann der Wafer geringen Vibrationen unterliegen. Dadurch werden die Gleichmäßigkeit und die Qualität einer auf dem Wafer ausgebildeten Dünnschicht verschlechtert.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht zu schaffen, in der in einer Wafer-Unterstützungsplatte ein Strömungskanal in einer radialen und horizontalen Richtung nicht ausgebildet werden muss, so dass die Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht einfach hergestellt werden kann, und ein Wafer auf der Wafer-Unterstützungsplatte stark haftet, selbst wenn sich der Wafer geringfügig verwindet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht geschaffen, mit einer Wafer-Unterstützungsplatte, auf der ein Wafer sitzt, wobei an der Kante der Wafer-Unterstützungsplatte mehrere Einblaslöcher angeordnet sind und in der Wafer-Unterstützungsplatte ein Wärmeerzeugungselement enthalten ist; einem Schaft, der an der Unterseite der Wafer-Unterstützungsplatte angeordnet ist und einen Inertgaskanal aufweist, durch den Inertgas zugeführt wird, und einer Strömungskanalerzeugungsabdeckung, die an die Unterseite der Wafer-Unterstützungsplatte geklebt ist und einen Innenraum aufweist, der zwischen der Strömungskanalerzeugungsabdeckung und der Wafer-Unterstützungsplatte ausgebildet ist, wobei die Einblaslöcher und der Inertgaskanal durch den Innenraum miteinander verbunden sind.
  • Die Wafer-Unterstützungsplatte kann einen Zwischenströmungskanal umfassen, der den Inertgaskanal mit dem Innenraum verbindet.
  • Der Zwischenströmungskanal kann sich von dem oberen Ende des Inertgaskanals nach unten zu der unteren Oberfläche der Wafer-Unterstützungsplatte erstrecken.
  • Die Strömungskanalerzeugungsabdeckung kann in ihrem Mittelabschnitt ein Eindringloch aufweisen, durch das der Schaft eindringt.
  • Die Strömungskanalerzeugungsabdeckung kann ringförmig sein und einen ringförmigen äußeren vorspringenden Teil, der an der Außenkante der Strömungskanalerzeugungsabdeckung ausgebildet ist, und einen ringförmigen inneren vorspringenden Teil, der an der Innenkante der Strömungskanalerzeugungsabdeckung ausgebildet ist, umfassen; der äußere vorspringende Teil und der innere vorspringende Teil können nach oben vorstehen, wobei der Innenraum durch die untere Oberfläche der Wafer-Unterstützungsplatte, die innere Umfangsfläche des äußeren vorspringenden Teils, die äußere Umfangsfläche des inneren vorspringenden Teils und die obere Oberfläche der Strömungskanalerzeugungsabdeckung definiert ist.
  • Der Schaft kann einen Vakuumerzeugungskanal zum Erzeugen eines Vakuums umfassen und die Wafer-Unterstützungsplatte kann eine Aufsetzeinheit umfassen, auf die der Wafer gesetzt wird und die mehrere Vorsprünge, auf denen der Wafer angeordnet wird, und ein Saugloch, das mit dem Vakuumerzeugungskanal verbunden ist, umfassen kann.
  • Die Heizeinrichtung kann mehrere Verbindungselemente umfassen, die in die Strömungskanalerzeugungsabdeckung eindringen und in die Wafer-Unterstützungsplatte geschraubt sind, wobei die Verbindungselemente in ihrer Mitte erste Unterstützungsstift-Eindringlöcher umfassen können, durch die Unterstützungsstifte eindringen, die den Wafer unterstützen und anheben, wenn der Wafer aufgesetzt bzw. abgenommen wird, ferner kann die Wafer-Unterstützungsplatte zweite Unterstützungsstift-Eindringlöcher umfassen, die koaxial zu den ersten Unterstützungsstift-Eindringlöchern angeordnet sind, damit die Unterstützungsstifte zur Oberseite der Wafer-Unterstützungsplatte vorspringen können.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
  • 1 die bereits erwähnte Querschnittsansicht einer herkömmlichen Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht;
  • 2 eine perspektivische Explosionsansicht einer Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine Querschnittsansicht der Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht gemäß der Ausführungsform der Erfindung von 2; und
  • 4 eine Draufsicht der Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht gemäß der Ausführungsform der Erfindung von 2.
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, während 3 eine Querschnittsansicht dieser Heizeinrichtung ist und 4 eine Draufsicht dieser Heizeinrichtung ist.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt ist, umfasst die Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Wafer-Unterstützungsplatte 110, einen Schaft 120 und eine Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130. Die Wafer-Unterstützungsplatte 110, auf die ein Wafer W gesetzt werden kann, weist an ihrer Kante mehrere Einblaslöcher 111 auf. Durch die Einblaslöcher 111 wird zur Oberseite der Wafer-Unterstützungsplatte 110 ein Inertgas, das in einem Dünnschicht-Ablagerungsprozess verwendet werden soll, eingeblasen.
  • In der Wafer-Unterstützungsplatte 110 sind ein Wärmeerzeugungselement H und ein Thermoelement-Einsetzloch 114 zum Einsetzen eines (nicht gezeigten) Thermoelements ausgebildet. Das in dem Thermoelement-Einsetzloch 114 installierte Thermoelement misst die Temperatur der Wafer-Unterstützungsplatte 110 und erzeugt entsprechende Signale, die für die Steuerung des Betriebs des Wärmeerzeugungselements H verwendet werden.
  • Auf der Wafer-Unterstützungsplatte 110 ist eine Absetzeinheit 110a ausgebildet, auf die der Wafer W gesetzt wird. In der Aufsetzeinheit 110a sind mehrere Vorsprünge 112 angeordnet, auf die der Wafer W gesetzt wird. Zwischen den Vorsprüngen 112 ist ein Saugloch 113 ausgebildet, das mit einem in dem Schaft 120 enthaltenen Vakuumerzeugungsweg 123 verbunden ist und später beschrieben wird.
  • Der Schaft 120 ist an der Unterseite der Wafer-Unterstützungsplatte 110 angeordnet, um die Wafer-Unterstützungsplatte 110 zu unterstützen. Der Schaft 120 umfasst einen Inertgaskanal 121, durch den Inertgas bereitgestellt wird, und den Vakuumerzeugungsweg 123 zum Erzeugen eines Vakuums. Weiterhin sind in dem Schaft 120 elektrische Drähte 61 und 71 installiert, um das Wärmeerzeugungselement H bzw. eine in der Wafer-Unterstützungsplatte 110 enthaltene RF-Elektrode mit Leistung zu versorgen.
  • Die Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 ist auf den unteren Teil der Wafer-Unterstützungsplatte 110 geklebt, wodurch zwischen der Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 und der Wafer-Unterstützungsplatte 110 ein Innenraum 131 gebildet wird. Die Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 ist ringförmig und besitzt in ihrem Mittelabschnitt ein Eindringloch 137, durch das der Schaft 120 eindringt. An der Außenkante der Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 ist ein ringförmiger äußerer vorspringender Teil 130a ausgebildet, der nach oben vorsteht. Weiterhin ist an der Innenkante der Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 ein ringförmiger innerer vorspringender Teil 130b ausgebildet, der nach oben vorsteht. Da der äußere vorspringende Teil 130a und der innere vorspringende Teil 130b nach oben vorstehen, wird der Innenraum 131 zwischen dem äußeren vorspringenden Teil 130a und dem inneren vorspringenden Teil 130b auf natürliche Weise ausgebildet. Mit anderen Worten, der Innenraum 131 ist durch die untere Oberfläche der Wafer-Unterstützungsplatte 110, die innere Umfangsfläche des äußeren vorspringenden Teils 130a, die äußere Umfangsfläche des inneren vorspringenden Teils 130b und die obere Oberfläche der Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 definiert. Wenn der äußere vorspringende Teil 130a und der innere vorspringende Teil 130b an der unteren Oberfläche der Wafer-Unterstützungsplatte 110 haften, wird die Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 auf die Wafer-Unterstützungsplatte 110 unter Verwendung mehrerer Verbindungselemente 136 geschraubt.
  • Andererseits ist in der Wafer-Unterstützungsplatte 110 ein Zwischenströmungskanal 111a ausgebildet, der den Inertgaskanal 121 des Schafts 120 mit dem Innenraum 131 der Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 verbindet.
  • Der Zwischenströmungskanal 111a erstreckt sich vom oberen Ende des Inertgaskanals 121 nach unten zu der unteren Oberfläche der Wafer- Unterstützungsplatte 110. Daher bewegt sich Inertgas, das durch den Inertgaskanal 121 zugeführt wird, durch den Zwischenströmungskanal 111a, den Innenraum 131 und das Einblasloch 111, um in den oberen Teil der Wafer-Unterstützungsplatte 110 eingeblasen zu werden.
  • Mehrere Verbindungselemente 136 durchdringen die Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 und sind in die Wafer-Unterstützungsplatte 110 geschraubt. Mehrere erste Unterstützungsstift-Eindringlöcher 135, durch die (nicht gezeigte) Unterstützungsstifte eindringen, sind in der Mitte der Verbindungselemente 136 ausgebildet, wobei die Unterstützungsstifte den Wafer unterstützen und anheben, wenn der Wafer aufgesetzt bzw. abgenommen wird.
  • Andererseits sind in der Wafer-Unterstützungsplatte 110 mehrere zweite Unterstützungsstift-Eindringlöcher 115 koaxial zu den ersten Unterstützungsstift-Eindringlöchern 135 ausgebildet.
  • Die ersten Unterstützungsstift-Eindringlöcher 135 und die zweiten Unterstützungsstift-Eindringlöcher 115 besitzen im Wesentlichen den gleichen Durchmesser und sind miteinander verbunden. Daher dringen die Unterstützungsstifte in die ersten und in die zweiten Unterstützungsstift-Eindringlöcher 135 bzw. 115 von der Unterseite der Strömungskanalerzeugungsabdeckung 130 ein und stehen zur Oberseite der Wafer-Unterstützungsplatte 110 vor. In dieser Ausführungsform werden drei erste Unterstützungsstift-Eindringlöcher 135 und drei zweite Unterstützungsstift-Eindringlöcher 115 verwendet.
  • Wie oben beschrieben worden ist, umfasst die Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht gemäß der Erfindung eine Wafer-Unterstützungsplatte und eine Strömungskanalerzeugungsabdeckung, die an den unteren Teil der Wafer-Unterstützungsplatte geklebt ist. Daher muss ein Strömungskanal in radialer und horizontaler Richtung nicht ausgebildet werden, so dass die Herstellung der Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht vereinfacht ist.
  • Da ferner zahlreiche Vorsprünge vorgesehen sind und zwischen den Vorsprüngen Sauglöcher angeordnet sind, ist ein starkes Ansaugen des Wafers selbst dann möglich, wenn dieser sich geringfügig verwindet, so dass Vibrationen des Wafers verhindert werden. Daraus ergeben sich eine verbesserte Gleichmäßigkeit und eine verbesserte Qualität einer auf dem Wafer ausgebildeten Dünnschicht.
  • Die Erfindung ist zwar anhand beispielhafter Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden, für den Fachmann auf dem Gebiet sind jedoch selbstverständlich viele verschiedene Änderungen und Abwandlungen der Einzelheiten möglich, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (7)

  1. Heizeinrichtung zum Ablagern einer Dünnschicht, mit einer Wafer-Unterstützungsplatte (110), auf der ein Wafer (W) sitzt, wobei an der Kante der Wafer-Unterstützungsplatte (110) mehrere Einblaslöcher (111) angeordnet sind und in der Wafer-Unterstützungsplatte (110) ein Wärmeerzeugungselement (H) enthalten ist; und einem Schaft (120), der an der Unterseite der Wafer-Unterstützungsplatte (110) angeordnet ist und einen Inertgaskanal (121) aufweist, durch den Inertgas zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine Strömungskanalerzeugungsabdeckung (130), die an die Unterseite der Wafer-Unterstützungsplatte (110) geklebt ist und einen Innenraum (131) aufweist, der zwischen der Strömungskanalerzeugungsabdeckung (130) und der Wafer-Unterstützungsplatte (110) ausgebildet ist, wobei die Einblaslöcher (111) und der Inertgaskanal (121) durch den Innenraum (131) miteinander verbunden sind.
  2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wafer-Unterstützungsplatte (110) einen Zwischenströmungskanal (111a) umfasst, der den Inertgaskanal (121) mit dem Innenraum (131) verbindet.
  3. Heizeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zwischenströmungskanal (111a) von dem oberen Ende des Inertgaskanals (121) nach unten zu der unteren Oberfläche der Wafer-Unterstützungsplatte (110) erstreckt.
  4. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanalerzeugungsabdeckung (130) in ihrem Mittelabschnitt ein Eindringloch (137) aufweist, durch das der Schaft (120) eindringt.
  5. Heizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanalerzeugungsabdeckung (130) ringförmig ist und einen ringförmigen äußeren vorspringenden Teil (130a), der an der Außenkante der Strömungskanalerzeugungsabdeckung (130) ausgebildet ist, und einen ringförmigen inneren vorspringenden Teil (130b), der an der Innenkante der Strömungskanalerzeugungsabdeckung (130) ausgebildet ist, umfasst und der äußere vorspringende Teil (130a) und der innere vorspringende Teil (130b) nach oben vorstehen und der Innenraum (131) durch die untere Oberfläche der Wafer-Unterstützungsplatte (110), die innere Umfangsfläche des äußeren vorspringenden Teils (130a), die äußere Umfangsfläche des inneren vorspringenden Teils (130b) und die obere Oberfläche der Strömungskanalerzeugungsabdeckung (130) definiert ist.
  6. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (120) einen Vakuumerzeugungskanal (123) zum Erzeugen eines Vakuums umfasst und die Wafer-Unterstützungsplatte (110) eine Aufsetzeinheit umfasst, auf die der Wafer (W) gesetzt wird und die mehrere Vorsprünge (112), auf denen der Wafer (W) angeordnet wird, und ein Saugloch (113) oder Adsorptionsloch, das mit dem Vakuumserzeugungskanal (123) verbunden ist, umfasst.
  7. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere Verbindungselemente (136), die in die Strömungskanalerzeugungsabdeckung (130) eindringen und in die Wafer-Unterstützungsplatte (110) geschraubt sind, wobei die Verbindungselemente (136) in ihrer Mitte erste Unterstützungsstift-Eindringlöcher (135) umfassen, durch die Unterstützungsstifte eindringen, die den Wafer (W) unterstützen und anheben, wenn der Wafer (W) aufgesetzt bzw. abgenommen wird, und die Wafer-Unterstützungsplatte (110) zweite Unterstützungsstift-Eindringlöcher (115) umfasst, die koaxial zu den ersten Unterstützungsstift-Eindringlöchern (135) angeordnet sind, damit die Unterstützungsstifte zur Oberseite der Wafer-Unterstützungsplatte (110) vorspringen können.
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