JP2000021889A - 加熱体の支持構造 - Google Patents
加熱体の支持構造Info
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- JP2000021889A JP2000021889A JP10191457A JP19145798A JP2000021889A JP 2000021889 A JP2000021889 A JP 2000021889A JP 10191457 A JP10191457 A JP 10191457A JP 19145798 A JP19145798 A JP 19145798A JP 2000021889 A JP2000021889 A JP 2000021889A
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- heating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】加熱効率の向上及び製品の品質の向上を図ると
共にヒータの支持精度を向上させる。 【解決手段】転動体１８を介して加熱体６を支持し、該
加熱体の昇温降温に伴う膨脹収縮は、前記転動体の転動
により許容される。
共にヒータの支持精度を向上させる。 【解決手段】転動体１８を介して加熱体６を支持し、該
加熱体の昇温降温に伴う膨脹収縮は、前記転動体の転動
により許容される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はヒータ或は高温加熱
された板等の加熱体の支持構造、特に半導体製造装置に
於ける真空チャンバ内に設置される加熱体の支持構造に
関するものである。
された板等の加熱体の支持構造、特に半導体製造装置に
於ける真空チャンバ内に設置される加熱体の支持構造に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウェーハ等被処理基板表面に薄
膜の生成、エッチング等の各種処理を行い半導体素子を
製造する半導体製造工程に於いて、被処理基板を所定の
温度迄予熱する工程がある。斯かる予熱を行う為、半導
体製造装置は加熱室を具備している。
膜の生成、エッチング等の各種処理を行い半導体素子を
製造する半導体製造工程に於いて、被処理基板を所定の
温度迄予熱する工程がある。斯かる予熱を行う為、半導
体製造装置は加熱室を具備している。
【０００３】図６、図７に於いて従来の加熱室及び該加
熱室に於けるヒータの支持構造を説明する。
熱室に於けるヒータの支持構造を説明する。
【０００４】真空チャンバ１は有底角筒状のチャンバ本
体２と上蓋３とを有し、該上蓋３は前記チャンバ本体２
の上端開口部を気密に閉塞可能となっている。
体２と上蓋３とを有し、該上蓋３は前記チャンバ本体２
の上端開口部を気密に閉塞可能となっている。
【０００５】前記真空チャンバ１の内部にはウェーハ４
を載置可能な円盤状のウェーハ載置台５が設けられてい
る。該ウェーハ載置台５はヒータ６の上に設けられ、該
ヒータ６には発熱体７が埋設されている。
を載置可能な円盤状のウェーハ載置台５が設けられてい
る。該ウェーハ載置台５はヒータ６の上に設けられ、該
ヒータ６には発熱体７が埋設されている。
【０００６】前記ヒータ６は円環状の支持ブロック８の
上に設けられ、該支持ブロック８は円盤状のヒータベー
ス９の上に設けられている。
上に設けられ、該支持ブロック８は円盤状のヒータベー
ス９の上に設けられている。
【０００７】前記支持ブロック８上面側には全周に亘り
溝１０が刻設され、内周縁部１１と外周縁部１２がそれ
ぞれ同心状に形成されている。該内周縁部１１と外周縁
部１２は上面が平面を成し、該内周縁部１１と外周縁部
１２により前記ヒータ６周縁部全周を支持している。
溝１０が刻設され、内周縁部１１と外周縁部１２がそれ
ぞれ同心状に形成されている。該内周縁部１１と外周縁
部１２は上面が平面を成し、該内周縁部１１と外周縁部
１２により前記ヒータ６周縁部全周を支持している。
【０００８】前記内周縁部１１と外周縁部１２の上面で
前記ヒータ６の周縁部全周を支持した状態で、前記発熱
体７が通電される。該発熱体７が発熱し、前記ヒータ６
が加熱されて該ヒータ６は膨脹する。前記発熱体７から
発生した熱は前記ヒータ６から前記ウェーハ載置台５を
経由して前記ウェーハ４へ伝達され、該ウェーハ４が加
熱される。熱は又前記支持ブロック８へ伝達され、該支
持ブロック８を介して前記ヒータベース９に移動する。
前記支持ブロック８は温度の低い前記ヒータベース９と
接触しており、該支持ブロック８とヒータ６の間には温
度差が発生し、両者の間には熱膨張差による相対変位が
起こり摩擦が発生する。
前記ヒータ６の周縁部全周を支持した状態で、前記発熱
体７が通電される。該発熱体７が発熱し、前記ヒータ６
が加熱されて該ヒータ６は膨脹する。前記発熱体７から
発生した熱は前記ヒータ６から前記ウェーハ載置台５を
経由して前記ウェーハ４へ伝達され、該ウェーハ４が加
熱される。熱は又前記支持ブロック８へ伝達され、該支
持ブロック８を介して前記ヒータベース９に移動する。
前記支持ブロック８は温度の低い前記ヒータベース９と
接触しており、該支持ブロック８とヒータ６の間には温
度差が発生し、両者の間には熱膨張差による相対変位が
起こり摩擦が発生する。
【０００９】前記ウェーハ４の加熱が完了すると、前記
発熱体７の通電状態が解除される。前記ヒータ６及び前
記支持ブロック８はそれぞれ冷却収縮し、前記ヒータ６
と前記支持ブロック８との間に生じた相対変位が解消さ
れる過程で更に摩擦が発生する。
発熱体７の通電状態が解除される。前記ヒータ６及び前
記支持ブロック８はそれぞれ冷却収縮し、前記ヒータ６
と前記支持ブロック８との間に生じた相対変位が解消さ
れる過程で更に摩擦が発生する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のヒータ
支持構造では、前記ヒータ６と前記支持ブロック８の内
周縁部１１、外周縁部１２とが面で接触する為、以下の
様な問題があった。
支持構造では、前記ヒータ６と前記支持ブロック８の内
周縁部１１、外周縁部１２とが面で接触する為、以下の
様な問題があった。
【００１１】 前記発熱体７で発生した熱の前記支持
ブロック８側への伝熱量が多くなり、前記ウェーハ４の
加熱効率の向上が図れない虞れがあった。
ブロック８側への伝熱量が多くなり、前記ウェーハ４の
加熱効率の向上が図れない虞れがあった。
【００１２】 加熱、冷却時に前記ヒータ６と前記支
持ブロック８との間で相対変位による摩擦が生じる。そ
の為、パーティクルが発生する虞れがあり、該パーティ
クルは前記ウェーハ４に付着する虞れがあり、製品の品
質の向上が図れない虞れがあった。
持ブロック８との間で相対変位による摩擦が生じる。そ
の為、パーティクルが発生する虞れがあり、該パーティ
クルは前記ウェーハ４に付着する虞れがあり、製品の品
質の向上が図れない虞れがあった。
【００１３】 前記ヒータ６と接触する前記内周縁部
１１と外周縁部１２の上面の面積が大きい為、該上面の
レベル出しが容易でなく、該ヒータ６の支持精度の向上
が図れない虞れがあった。
１１と外周縁部１２の上面の面積が大きい為、該上面の
レベル出しが容易でなく、該ヒータ６の支持精度の向上
が図れない虞れがあった。
【００１４】本発明は斯かる実情に鑑み、加熱効率の向
上及び製品の品質の向上を図ると共にヒータの支持精度
を向上させるものである。
上及び製品の品質の向上を図ると共にヒータの支持精度
を向上させるものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、転動体を介し
て加熱体を支持した加熱体の支持構造に係り、又、前記
転動体が球体であり、放射状に刻設した少なくとも３つ
のＶ溝にそれぞれ転動自在に設けられた加熱体の支持構
造に係り、更に、前記転動体が球体であり、該転動体は
リング内に転動自在に設けられ、該リングと前記転動体
との間に該転動体をリング中心に付勢する弾性体を設け
た加熱体の支持構造に係り、加熱体の昇温降温に伴う該
加熱体の膨脹収縮は、前記転動体の転動により許容され
る。
て加熱体を支持した加熱体の支持構造に係り、又、前記
転動体が球体であり、放射状に刻設した少なくとも３つ
のＶ溝にそれぞれ転動自在に設けられた加熱体の支持構
造に係り、更に、前記転動体が球体であり、該転動体は
リング内に転動自在に設けられ、該リングと前記転動体
との間に該転動体をリング中心に付勢する弾性体を設け
た加熱体の支持構造に係り、加熱体の昇温降温に伴う該
加熱体の膨脹収縮は、前記転動体の転動により許容され
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図１、図２を参照しつつ本
発明の第１の実施の形態を説明する。尚、図１、図２
中、図６、図７中と同等のものには同符号を付し説明は
省略する。
発明の第１の実施の形態を説明する。尚、図１、図２
中、図６、図７中と同等のものには同符号を付し説明は
省略する。
【００１７】チャンバ本体２の底面にはウェーハ載置台
５の外周円より小さい同心円に沿って等間隔で所要数
（図示では３個）のＶ溝１６が放射状に刻設され、該Ｖ
溝１６の中心線１７は前記ヒータ６の半径に合致してい
る。該各Ｖ溝１６内には球体の転動体１８がそれぞれ１
個ずつ載置され、前記ヒータ６は周縁部を前記転動体１
８により支持される。
５の外周円より小さい同心円に沿って等間隔で所要数
（図示では３個）のＶ溝１６が放射状に刻設され、該Ｖ
溝１６の中心線１７は前記ヒータ６の半径に合致してい
る。該各Ｖ溝１６内には球体の転動体１８がそれぞれ１
個ずつ載置され、前記ヒータ６は周縁部を前記転動体１
８により支持される。
【００１８】前記転動体１８の前記Ｖ溝１６内での挙動
について、前記転動体１８の半径方向以外の回転は滑り
摩擦を伴う。従って、前記転動体１８の前記Ｖ溝内での
回転は半径方向のみに限定される。更に、該３個のＶ溝
１６の各中心線１７の方向が総て異なっており、前記Ｖ
溝１６内の前記転動体１８の動きの方向も総て異なる。
従って、前記転動体１８上に前記ヒータ６を乗置した場
合、前記ヒータ６を介して前記転動体１８の動きが拘束
される。この為、滑り摩擦を生じさせる様な大きな外力
を加えなければ、前記ヒータ６は変位することがない。
従って、前記ヒータ６は前記転動体１８上に安定に静止
する。
について、前記転動体１８の半径方向以外の回転は滑り
摩擦を伴う。従って、前記転動体１８の前記Ｖ溝内での
回転は半径方向のみに限定される。更に、該３個のＶ溝
１６の各中心線１７の方向が総て異なっており、前記Ｖ
溝１６内の前記転動体１８の動きの方向も総て異なる。
従って、前記転動体１８上に前記ヒータ６を乗置した場
合、前記ヒータ６を介して前記転動体１８の動きが拘束
される。この為、滑り摩擦を生じさせる様な大きな外力
を加えなければ、前記ヒータ６は変位することがない。
従って、前記ヒータ６は前記転動体１８上に安定に静止
する。
【００１９】ところが、前述した様に３個の転動体１８
は放射方向には自在に転動し得るので、加熱、冷却によ
る前記ヒータ６の膨脹収縮については追従し、前記Ｖ溝
１６と前記転動体１８との間、該転動体１８と前記ヒー
タ６との間には滑り摩擦は生じない。
は放射方向には自在に転動し得るので、加熱、冷却によ
る前記ヒータ６の膨脹収縮については追従し、前記Ｖ溝
１６と前記転動体１８との間、該転動体１８と前記ヒー
タ６との間には滑り摩擦は生じない。
【００２０】以下作用を説明する。
【００２１】前記３個の転動体１８が前記ヒータ６の周
縁部を支持し、該ヒータ６は静止状態を保持する。前記
発熱体７に通電され、該発熱体７が発熱し、前記ヒータ
６が加熱されて該ヒータ６は膨脹する。該ヒータ６の膨
脹に伴い、前記転動体１８は前記中心線１７に沿って外
側方向に転動する。
縁部を支持し、該ヒータ６は静止状態を保持する。前記
発熱体７に通電され、該発熱体７が発熱し、前記ヒータ
６が加熱されて該ヒータ６は膨脹する。該ヒータ６の膨
脹に伴い、前記転動体１８は前記中心線１７に沿って外
側方向に転動する。
【００２２】前記ヒータ６と前記転動体１８とは点で接
触している為、前記発熱体７で発生した熱の前記転動体
１８側への伝熱量は減少する。又、前記ヒータ６と前記
転動体１８とは転がり接触するので、摩擦がなくパーテ
ィクルの発生が抑制される。
触している為、前記発熱体７で発生した熱の前記転動体
１８側への伝熱量は減少する。又、前記ヒータ６と前記
転動体１８とは転がり接触するので、摩擦がなくパーテ
ィクルの発生が抑制される。
【００２３】前記ウェーハ４の加熱が完了すると、前記
発熱体７の通電状態が解除され、前記ヒータ６はそれぞ
れ冷却収縮する。該ヒータ６の収縮に伴い、前記転動体
１８は前記中心線１７に沿って中心方向に転動する。
発熱体７の通電状態が解除され、前記ヒータ６はそれぞ
れ冷却収縮する。該ヒータ６の収縮に伴い、前記転動体
１８は前記中心線１７に沿って中心方向に転動する。
【００２４】尚、上記第１の実施の形態に於いては、前
記転動体１８は球体であるが、転動可能であれば円柱で
あってもよい。
記転動体１８は球体であるが、転動可能であれば円柱で
あってもよい。
【００２５】次に図３〜図５を参照しつつ本発明の第２
の実施の形態を説明する。尚、図３〜図５中、図６、図
７中と同等のものには同符号を付し説明は省略する。
の実施の形態を説明する。尚、図３〜図５中、図６、図
７中と同等のものには同符号を付し説明は省略する。
【００２６】真空チャンバ１内には円盤状のヒータベー
ス１９が設けられ、該ヒータベース１９には前記ウェー
ハ載置台５の外周円より小さい同心円に沿って等間隔で
所要数（図示では４個）の円環溝２０が刻設されてい
る。該円環溝２０には偏平な円筒形状のリング２１の下
端部が嵌合し、該リング２１の内側には板バネ２２が嵌
設されている。該板バネ２２は偏平な円筒形状の円環部
２３と該円環部２３の外周に突設された突起部２４で構
成され、該突起部２４は前記円環部２３を挟んで対称、
例えば経線上に配設されている。前記円環部２３内の前
記ヒータベース１９上にはそれぞれ球体の転動体２５が
転動自在に載置され、前記ヒータ６は前記各転動体２５
に乗載される。
ス１９が設けられ、該ヒータベース１９には前記ウェー
ハ載置台５の外周円より小さい同心円に沿って等間隔で
所要数（図示では４個）の円環溝２０が刻設されてい
る。該円環溝２０には偏平な円筒形状のリング２１の下
端部が嵌合し、該リング２１の内側には板バネ２２が嵌
設されている。該板バネ２２は偏平な円筒形状の円環部
２３と該円環部２３の外周に突設された突起部２４で構
成され、該突起部２４は前記円環部２３を挟んで対称、
例えば経線上に配設されている。前記円環部２３内の前
記ヒータベース１９上にはそれぞれ球体の転動体２５が
転動自在に載置され、前記ヒータ６は前記各転動体２５
に乗載される。
【００２７】以下作用を説明する。
【００２８】前記４個の転動体２５が前記ヒータ６の周
縁部を支持した状態で、前記発熱体７に通電される。該
発熱体７が発熱し、前記ヒータ６が加熱されて該ヒータ
６は膨脹する。該ヒータ６の膨脹に伴い、前記転動体２
５は外側方向に転動し、前記円環部２３の内面に接触す
る。前記ヒータ６が更に膨脹すると、前記各転動体２５
は前記板バネ２２の反発力を受けつつ外側方向に転動す
る。
縁部を支持した状態で、前記発熱体７に通電される。該
発熱体７が発熱し、前記ヒータ６が加熱されて該ヒータ
６は膨脹する。該ヒータ６の膨脹に伴い、前記転動体２
５は外側方向に転動し、前記円環部２３の内面に接触す
る。前記ヒータ６が更に膨脹すると、前記各転動体２５
は前記板バネ２２の反発力を受けつつ外側方向に転動す
る。
【００２９】前記ヒータ６と前記転動体２５とは点で接
触している為、前記発熱体７で発生した熱の前記転動体
２５側への伝熱量は減少する。又、前記ヒータ６と前記
転動体２５とは転がり接触するので、摩擦がなくパーテ
ィクルの発生が抑制される。
触している為、前記発熱体７で発生した熱の前記転動体
２５側への伝熱量は減少する。又、前記ヒータ６と前記
転動体２５とは転がり接触するので、摩擦がなくパーテ
ィクルの発生が抑制される。
【００３０】前記ウェーハ４の加熱が完了すると、前記
発熱体７の通電状態が解除され、前記ヒータ６はそれぞ
れ冷却収縮する。該ヒータ６の収縮に伴い、前記転動体
２５は中心方向に転動する。
発熱体７の通電状態が解除され、前記ヒータ６はそれぞ
れ冷却収縮する。該ヒータ６の収縮に伴い、前記転動体
２５は中心方向に転動する。
【００３１】尚、上記第２の実施の形態に於いては、前
記リング２１と前記転動体２５との間に前記板バネ２２
が設けられているが、圧縮バネ等前記転動体２５を中心
に付勢する弾性体であれば板バネでなくてもよい。又、
前記転動体２５は球体であるが、転動可能であればロー
ラ等を前記円環部２３に枢設したものであってもよい。
記リング２１と前記転動体２５との間に前記板バネ２２
が設けられているが、圧縮バネ等前記転動体２５を中心
に付勢する弾性体であれば板バネでなくてもよい。又、
前記転動体２５は球体であるが、転動可能であればロー
ラ等を前記円環部２３に枢設したものであってもよい。
【００３２】又、上記第１及び第２の実施の形態に於け
る前記各転動体１８，２５の配置及び設置数は上述した
配置及び設置数に限るものではなく、前記ヒータ６の大
きさ、形状等に応じて適宜決定する。
る前記各転動体１８，２５の配置及び設置数は上述した
配置及び設置数に限るものではなく、前記ヒータ６の大
きさ、形状等に応じて適宜決定する。
【００３３】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、加熱体
は転動体を介して支持され、接触部は面接触でないの
で、加熱体で発生した熱の転動体側への伝熱量が減少
し、加熱効率の向上が図れる。又、本発明が半導体製造
装置の加熱装置として用いられた場合は、加熱体の熱膨
張、収縮の変位は転がり接触を介して許容されているの
で、パーティクルの発生が抑制され、パーティクルによ
る汚染が防止でき製品の品質の向上が図れる。更に、加
熱体は点接触で複数点により支持されるのでレベル出し
が著しく容易となる。更に又、加熱体を球体という簡潔
な形状を介して支持しているので、加熱、冷却による熱
歪みが生じにくく、加熱時に於ける支持精度が向上する
等種々の優れた効果を発揮する。
は転動体を介して支持され、接触部は面接触でないの
で、加熱体で発生した熱の転動体側への伝熱量が減少
し、加熱効率の向上が図れる。又、本発明が半導体製造
装置の加熱装置として用いられた場合は、加熱体の熱膨
張、収縮の変位は転がり接触を介して許容されているの
で、パーティクルの発生が抑制され、パーティクルによ
る汚染が防止でき製品の品質の向上が図れる。更に、加
熱体は点接触で複数点により支持されるのでレベル出し
が著しく容易となる。更に又、加熱体を球体という簡潔
な形状を介して支持しているので、加熱、冷却による熱
歪みが生じにくく、加熱時に於ける支持精度が向上する
等種々の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図２のＢ−Ｂ
矢視図である。
矢視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図５のＥ−Ｅ
矢視図である。
矢視図である。
【図４】図３のＤ部拡大図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ矢視図である。
【図６】従来例を示す図７のＧ−Ｇ矢視図である。
【図７】図６のＦ−Ｆ矢視図である。
６ ヒータ １６ Ｖ溝 １８ 転動体 ２１ リング ２２ 板バネ ２３ 円環部 ２４ 突起部 ２５ 転動体
Claims (3)
- 【請求項１】 転動体を介して加熱体を支持したことを
特徴とする加熱体の支持構造。 - 【請求項２】 前記転動体が球体であり、放射状に刻設
した少なくとも３つのＶ溝にそれぞれ転動自在に設けら
れた請求項１の加熱体の支持構造。 - 【請求項３】 前記転動体が球体であり、該転動体はリ
ング内に転動自在に設けられ、該リングと前記転動体と
の間に該転動体をリング中心に付勢する弾性体を設けた
請求項１の加熱体の支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10191457A JP2000021889A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 加熱体の支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10191457A JP2000021889A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 加熱体の支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000021889A true JP2000021889A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16274965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10191457A Pending JP2000021889A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 加熱体の支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000021889A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112048715A (zh) * | 2019-06-06 | 2020-12-08 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 调平机构、反应腔室及半导体加工设备 |
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-
1998
- 1998-07-07 JP JP10191457A patent/JP2000021889A/ja active Pending
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