JP2001326181A - 加熱装置 - Google Patents
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
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- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒータプレートの温度むらを減らすととも
に、支持構造物の温度勾配を緩くし、かつヒータプレー
トの交換が容易な加熱装置を提供する。 【解決手段】チャンバ１１内にヒータプレート２０と支
持構造物２１が設けられている。ヒータプレート２０の
背面側に第１の端子２５，３０が設けられている。支持
構造物２１に第２の端子４５，４６が設けられている。
第１の端子２５，３０と第２の端子４５，４６は、ばね
性を有する導電性材料からなるジョイント部材７０，７
１によって、互いに機械的および電気的に結合されてい
る。ジョイント部材７０，７１は、端子２５，３０，４
５，４６に対して着脱可能である。ジョイント部材７
０，７１を第１の端子２５，３０あるいは第２の端子４
５，４６から外せば、ヒータプレート２０を支持構造物
２１から切離すことができる。
に、支持構造物の温度勾配を緩くし、かつヒータプレー
トの交換が容易な加熱装置を提供する。 【解決手段】チャンバ１１内にヒータプレート２０と支
持構造物２１が設けられている。ヒータプレート２０の
背面側に第１の端子２５，３０が設けられている。支持
構造物２１に第２の端子４５，４６が設けられている。
第１の端子２５，３０と第２の端子４５，４６は、ばね
性を有する導電性材料からなるジョイント部材７０，７
１によって、互いに機械的および電気的に結合されてい
る。ジョイント部材７０，７１は、端子２５，３０，４
５，４６に対して着脱可能である。ジョイント部材７
０，７１を第１の端子２５，３０あるいは第２の端子４
５，４６から外せば、ヒータプレート２０を支持構造物
２１から切離すことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体の製
造プロセス等においてウエハー等のワークを加熱するた
めに使用される加熱装置に関する。
造プロセス等においてウエハー等のワークを加熱するた
めに使用される加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造プロセスにおいて、ＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition）やＰＶＤ（Plasma Vapo
r Deposition）、エッチング等の処理を行うために、ウ
エハー加熱装置が使われている。ウエハー加熱装置とし
ては、単にウエハーを加熱するだけでなく、静電チャッ
クとしても機能する加熱装置が知られている。
（Chemical Vapor Deposition）やＰＶＤ（Plasma Vapo
r Deposition）、エッチング等の処理を行うために、ウ
エハー加熱装置が使われている。ウエハー加熱装置とし
ては、単にウエハーを加熱するだけでなく、静電チャッ
クとしても機能する加熱装置が知られている。
【０００３】例えば特公平６−２８２５８号公報あるい
は特許第２５２５９７４号公報に記載されている半導体
製造プロセス用の加熱装置は、外気と遮断された容器
（チャンバ）の内部に、抵抗発熱体を埋設したヒータプ
レートを有している。このヒータプレートは、中空（パ
イプ状）の支持部材によって容器内の所定位置に支持さ
れている。また必要に応じて、ヒータプレートに温度管
理用の熱電対や、静電チャック用の電極などを設けるこ
ともある。
は特許第２５２５９７４号公報に記載されている半導体
製造プロセス用の加熱装置は、外気と遮断された容器
（チャンバ）の内部に、抵抗発熱体を埋設したヒータプ
レートを有している。このヒータプレートは、中空（パ
イプ状）の支持部材によって容器内の所定位置に支持さ
れている。また必要に応じて、ヒータプレートに温度管
理用の熱電対や、静電チャック用の電極などを設けるこ
ともある。
【０００４】前記ヒータプレートに埋設された抵抗発熱
体はリード線に接続され、このリード線はヒータプレー
トの背面から前記支持部材側に取り出され、支持部材の
内部を通って容器外部の電源に接続される。また熱電対
および静電チャック用電極の電気配線もヒータプレート
の背面から取り出され、支持部材の内部を通って容器外
部に引き出されている。このように従来は、中空（パイ
プ状）の支持部材がヒータプレートの背面に直接接合さ
れ、両者の接合部をシールすることによって容器内部の
気密が保たれている。このため、ヒータプレートの背面
の一部が、支持部材の内部空間を通して大気に接するこ
とになる。
体はリード線に接続され、このリード線はヒータプレー
トの背面から前記支持部材側に取り出され、支持部材の
内部を通って容器外部の電源に接続される。また熱電対
および静電チャック用電極の電気配線もヒータプレート
の背面から取り出され、支持部材の内部を通って容器外
部に引き出されている。このように従来は、中空（パイ
プ状）の支持部材がヒータプレートの背面に直接接合さ
れ、両者の接合部をシールすることによって容器内部の
気密が保たれている。このため、ヒータプレートの背面
の一部が、支持部材の内部空間を通して大気に接するこ
とになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の加熱装置の
場合、ヒータプレートの背面の一部が支持部材の内部空
間を通して大気に接しているため、ヒータプレートの熱
の一部が支持部材の内部空間を通して大気側に放熱され
てしまう。このため、ヒータプレートの一部すなわち大
気と接する部分の温度が局部的に低下し、ヒータプレー
トに温度むらが生じる。特に半導体製造プロセスにおい
てウエハーを加熱するヒータプレートは、温度分布を均
一に保つ必要があるため、ヒータプレートの温度むらは
大きな問題である。さらに、ヒータプレートに温度むら
が生じると、温度分布が均一な場合に比べて大きな熱応
力がヒータプレートに作用し、ヒータプレートが変形し
たり破損する原因となる。
場合、ヒータプレートの背面の一部が支持部材の内部空
間を通して大気に接しているため、ヒータプレートの熱
の一部が支持部材の内部空間を通して大気側に放熱され
てしまう。このため、ヒータプレートの一部すなわち大
気と接する部分の温度が局部的に低下し、ヒータプレー
トに温度むらが生じる。特に半導体製造プロセスにおい
てウエハーを加熱するヒータプレートは、温度分布を均
一に保つ必要があるため、ヒータプレートの温度むらは
大きな問題である。さらに、ヒータプレートに温度むら
が生じると、温度分布が均一な場合に比べて大きな熱応
力がヒータプレートに作用し、ヒータプレートが変形し
たり破損する原因となる。
【０００６】また、前記支持部材の一端側はヒータプレ
ートに接合され、支持部材の他端側はチャンバの壁に固
定されているため、ヒータプレートの熱を受ける支持部
材の一端側は高温となり、支持部材の他端側は低温とな
る。この温度勾配が大きいと支持部材などに大きな熱応
力が生じ、支持部材自体や、チャンバに対する支持部材
の取付部が破損する可能性もある。また、ヒータプレー
トの背面側から逃げる熱量を補うために余剰電流を供給
する必要があるため、電力の消費量が大きくなるという
問題もある。
ートに接合され、支持部材の他端側はチャンバの壁に固
定されているため、ヒータプレートの熱を受ける支持部
材の一端側は高温となり、支持部材の他端側は低温とな
る。この温度勾配が大きいと支持部材などに大きな熱応
力が生じ、支持部材自体や、チャンバに対する支持部材
の取付部が破損する可能性もある。また、ヒータプレー
トの背面側から逃げる熱量を補うために余剰電流を供給
する必要があるため、電力の消費量が大きくなるという
問題もある。
【０００７】また従来はヒータプレートと支持部材とが
一体化しているため、例えば半導体製造プロセスの変更
に伴いヒータ仕様の変更が生じたときに、ヒータプレー
トのみならず支持部材も含めた加熱装置全体を交換しな
ければならなかった。また、ヒータプレートが断線ある
いは腐食等により交換が必要になったときに、ヒータプ
レートのみならず加熱装置全体を交換しなければなら
ず、不経済であるとともに、交換作業に多大な労力を要
してしまう。
一体化しているため、例えば半導体製造プロセスの変更
に伴いヒータ仕様の変更が生じたときに、ヒータプレー
トのみならず支持部材も含めた加熱装置全体を交換しな
ければならなかった。また、ヒータプレートが断線ある
いは腐食等により交換が必要になったときに、ヒータプ
レートのみならず加熱装置全体を交換しなければなら
ず、不経済であるとともに、交換作業に多大な労力を要
してしまう。
【０００８】従って本発明の目的は、ヒータプレートの
温度むらを減らすことができるとともに、支持構造物の
温度勾配を小さくし、さらにヒータプレートの交換が容
易となる加熱装置を提供することにある。
温度むらを減らすことができるとともに、支持構造物の
温度勾配を小さくし、さらにヒータプレートの交換が容
易となる加熱装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を果たすための
本発明の加熱装置は、抵抗発熱体を有するヒータプレー
トと、前記ヒータプレートの背面側に突設されかつ前記
抵抗発熱体に接続された第１の端子と、前記ヒータプレ
ートを所定位置に支持する支持構造物と、前記支持構造
物の前記第１の端子と対応した位置に設けられかつ前記
抵抗発熱体に電力を供給するための電源に接続される第
２の端子と、導電性材料からなり前記第１の端子および
第２の端子の双方に嵌合することによって第１および第
２の端子を互いに電気的かつ機械的に接続するとともに
これら両端子の少なくとも一方に対し着脱可能なジョイ
ント部材とを具備している。
本発明の加熱装置は、抵抗発熱体を有するヒータプレー
トと、前記ヒータプレートの背面側に突設されかつ前記
抵抗発熱体に接続された第１の端子と、前記ヒータプレ
ートを所定位置に支持する支持構造物と、前記支持構造
物の前記第１の端子と対応した位置に設けられかつ前記
抵抗発熱体に電力を供給するための電源に接続される第
２の端子と、導電性材料からなり前記第１の端子および
第２の端子の双方に嵌合することによって第１および第
２の端子を互いに電気的かつ機械的に接続するとともに
これら両端子の少なくとも一方に対し着脱可能なジョイ
ント部材とを具備している。
【００１０】すなわち本発明では、ヒータプレートと支
持構造物とを別部品とし、それぞれに設けた端子どうし
をばね性を有する導電性のジョイント部材によって着脱
可能に連結することにより、ヒータプレートと支持構造
物とを分離できるようにしている。
持構造物とを別部品とし、それぞれに設けた端子どうし
をばね性を有する導電性のジョイント部材によって着脱
可能に連結することにより、ヒータプレートと支持構造
物とを分離できるようにしている。
【００１１】前記支持構造物は、電気絶縁性と耐熱性を
有する材料からなり前記ヒータプレートよりも外径が小
さいトッププレートと、このトッププレートの背面側に
設けたステムとによって構成され、このトッププレート
に前記第２の端子を設け前記第２の端子を設けるように
してもよい。またこの発明において、ジョイント部材が
ばね性を有する材料からなり、そのばね性によって前記
第１の端子あるいは第２の端子に対し着脱可能に嵌合す
るようにしてもよい。
有する材料からなり前記ヒータプレートよりも外径が小
さいトッププレートと、このトッププレートの背面側に
設けたステムとによって構成され、このトッププレート
に前記第２の端子を設け前記第２の端子を設けるように
してもよい。またこの発明において、ジョイント部材が
ばね性を有する材料からなり、そのばね性によって前記
第１の端子あるいは第２の端子に対し着脱可能に嵌合す
るようにしてもよい。
【００１２】あるいは、ジョイント部材がスリットを有
する円筒形ばねであり、この円筒形ばねの内径を前記第
１の端子または第２の端子の外径よりも小さくし、この
円筒形ばねに前記第１の端子または第２の端子を挿入す
るようにしてもよい。またジョイント部材がコイルばね
であり、このコイルばねの内径を前記第１の端子または
第２の端子の外径よりも小さくし、このコイルばねに前
記第１の端子または第２の端子を挿入するようにしても
よい。
する円筒形ばねであり、この円筒形ばねの内径を前記第
１の端子または第２の端子の外径よりも小さくし、この
円筒形ばねに前記第１の端子または第２の端子を挿入す
るようにしてもよい。またジョイント部材がコイルばね
であり、このコイルばねの内径を前記第１の端子または
第２の端子の外径よりも小さくし、このコイルばねに前
記第１の端子または第２の端子を挿入するようにしても
よい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の第１の実施形態に
ついて、図１から図４を参照して説明する。図１に示し
た加熱装置１０はプロセスチャンバ１１を備えている。
このチャンバ１１の内部に加熱ユニット１２が設けられ
ている。加熱ユニット１２は、ヒータプレート２０と、
ヒータプレート２０をチャンバ１１内の所定位置に支持
する支持構造物２１とを備えている。ヒータプレート２
０は、ワークの一例としてのウエハーＷの形状に応じて
例えば円盤状に形成されている。
ついて、図１から図４を参照して説明する。図１に示し
た加熱装置１０はプロセスチャンバ１１を備えている。
このチャンバ１１の内部に加熱ユニット１２が設けられ
ている。加熱ユニット１２は、ヒータプレート２０と、
ヒータプレート２０をチャンバ１１内の所定位置に支持
する支持構造物２１とを備えている。ヒータプレート２
０は、ワークの一例としてのウエハーＷの形状に応じて
例えば円盤状に形成されている。
【００１４】ヒータプレート２０は、例えば半導体製造
プロセスにおいて、ウエハーＷを所定位置に保持するた
めの静電チャックとしての機能と、ウエハーＷを加熱す
る機能とを兼ねている。さらに詳しくは、ヒータプレー
ト２０は、例えば窒化アルミニウム，マグネシア，アル
ミナなどのセラミックス燒結体、あるいはその他の耐熱
材料からなるヒータボディ２２と、ヒータボディ２２に
埋設された抵抗発熱体２３と、ヒータボディ２２に埋設
された静電チャック用の電極２４などを備えている。こ
の電極２４に直流電圧を印加したときにヒータプレート
２０の表面（例えば上面）に生じる静電力とジョンソン
ラーベック力によって、ウエハーＷをヒータプレート２
０に吸着させることができる。
プロセスにおいて、ウエハーＷを所定位置に保持するた
めの静電チャックとしての機能と、ウエハーＷを加熱す
る機能とを兼ねている。さらに詳しくは、ヒータプレー
ト２０は、例えば窒化アルミニウム，マグネシア，アル
ミナなどのセラミックス燒結体、あるいはその他の耐熱
材料からなるヒータボディ２２と、ヒータボディ２２に
埋設された抵抗発熱体２３と、ヒータボディ２２に埋設
された静電チャック用の電極２４などを備えている。こ
の電極２４に直流電圧を印加したときにヒータプレート
２０の表面（例えば上面）に生じる静電力とジョンソン
ラーベック力によって、ウエハーＷをヒータプレート２
０に吸着させることができる。
【００１５】抵抗発熱体２３と静電チャック用の電極２
４は、タングステンあるいはモリブデンなどの耐熱金属
からなる。抵抗発熱体２３に、この発明で言う第１の端
子としての電流供給用端子２５が接続されている。この
電流供給用端子２５は円柱状の金属部品であり、その一
端部２５ａをヒータボディ２２のおおむね中央部分に埋
設した状態で、他端部２５ｂをヒータボディ２２の背面
から下方に突出させている。この電流供給用端子２５
は、ヒータボディ２２に予め形成されている取付穴２６
に挿入されたのち、ろう付け等の適宜の固定手段によっ
てヒータボディ２２に固定される。
４は、タングステンあるいはモリブデンなどの耐熱金属
からなる。抵抗発熱体２３に、この発明で言う第１の端
子としての電流供給用端子２５が接続されている。この
電流供給用端子２５は円柱状の金属部品であり、その一
端部２５ａをヒータボディ２２のおおむね中央部分に埋
設した状態で、他端部２５ｂをヒータボディ２２の背面
から下方に突出させている。この電流供給用端子２５
は、ヒータボディ２２に予め形成されている取付穴２６
に挿入されたのち、ろう付け等の適宜の固定手段によっ
てヒータボディ２２に固定される。
【００１６】静電チャック用の電極２４に、この発明で
言う第１の端子としての電極用端子３０が接続されてい
る。この電極用端子３０も円柱状の金属部品であり、そ
の一端部３０ａをヒータボディ２２のおおむね中央部分
に埋設した状態で、他端部３０ｂをヒータボディ２２の
背面から下方に突出させている。電極用端子３０は、ヒ
ータボディ２２に予め形成されている取付穴３１に挿入
されたのち、ろう付け等の適宜の固定手段によってヒー
タボディ２２に固定される。電極用端子３０は抵抗発熱
体２３と電気的に絶縁され、ＲＦグランド（radio-freq
uency ground）としても機能する。
言う第１の端子としての電極用端子３０が接続されてい
る。この電極用端子３０も円柱状の金属部品であり、そ
の一端部３０ａをヒータボディ２２のおおむね中央部分
に埋設した状態で、他端部３０ｂをヒータボディ２２の
背面から下方に突出させている。電極用端子３０は、ヒ
ータボディ２２に予め形成されている取付穴３１に挿入
されたのち、ろう付け等の適宜の固定手段によってヒー
タボディ２２に固定される。電極用端子３０は抵抗発熱
体２３と電気的に絶縁され、ＲＦグランド（radio-freq
uency ground）としても機能する。
【００１７】ヒータプレート２０に熱電対挿入孔３５が
形成されている。熱電対挿入孔３５は、ヒータプレート
２０の背面側に開口している。この熱電対挿入孔３５の
上端は抵抗発熱体２３の近傍に位置しており、ヒータプ
レート２０の背面側から熱電対３６の感知部３７を挿入
することによって、ヒータプレート２０の発熱温度を測
定できるようになっている。
形成されている。熱電対挿入孔３５は、ヒータプレート
２０の背面側に開口している。この熱電対挿入孔３５の
上端は抵抗発熱体２３の近傍に位置しており、ヒータプ
レート２０の背面側から熱電対３６の感知部３７を挿入
することによって、ヒータプレート２０の発熱温度を測
定できるようになっている。
【００１８】支持構造物２１は、例えば円板状に形成さ
れたトッププレート４０と、このトッププレート４０の
背面（下面）側に固定された円筒状のステム４１とを主
な構成要素としている。ステム４１の一端４１ａはトッ
ププレート４０に接合されている。ステム４１の下部を
構成する部材４１ｂはチャンバ１１の壁（例えば底壁１
１ａ）に気密に固定されている。なお、ステム４１と部
材４１ｂは図示例のように別体でもよいが、両者が一体
であってもかまわない。
れたトッププレート４０と、このトッププレート４０の
背面（下面）側に固定された円筒状のステム４１とを主
な構成要素としている。ステム４１の一端４１ａはトッ
ププレート４０に接合されている。ステム４１の下部を
構成する部材４１ｂはチャンバ１１の壁（例えば底壁１
１ａ）に気密に固定されている。なお、ステム４１と部
材４１ｂは図示例のように別体でもよいが、両者が一体
であってもかまわない。
【００１９】トッププレート４０の外径はステム４１の
外径よりも大きい。ステム４１の外径をヒータプレート
２０の外径よりも十分小さくすることにより、ヒータプ
レート２０から支持構造物２１に伝わる熱量を極力少な
くし、支持構造物２１の一端４１ａから他端側の部材４
１ｂに至る温度分布の勾配を少なくしている。
外径よりも大きい。ステム４１の外径をヒータプレート
２０の外径よりも十分小さくすることにより、ヒータプ
レート２０から支持構造物２１に伝わる熱量を極力少な
くし、支持構造物２１の一端４１ａから他端側の部材４
１ｂに至る温度分布の勾配を少なくしている。
【００２０】トッププレート４０とステム４１は、それ
ぞれ耐熱性の材料、例えばヒータボディ２２と同様のセ
ラミックス材料によって、互いに別体に形成されてい
る。トッププレート４０とステム４１を接合し、両者を
固定することにより、支持構造物２１が構成されてい
る。トッププレート４０とステム４１との接合部４２
は、ろう付けによって気密にシールされている。なお、
トッププレート４０をセラミックスによって形成し、ス
テム４１を金属製としてもよい。あるいは、トッププレ
ート４０とステム４１とをセラミックス等の耐熱材料に
よって一体成形してもよい。
ぞれ耐熱性の材料、例えばヒータボディ２２と同様のセ
ラミックス材料によって、互いに別体に形成されてい
る。トッププレート４０とステム４１を接合し、両者を
固定することにより、支持構造物２１が構成されてい
る。トッププレート４０とステム４１との接合部４２
は、ろう付けによって気密にシールされている。なお、
トッププレート４０をセラミックスによって形成し、ス
テム４１を金属製としてもよい。あるいは、トッププレ
ート４０とステム４１とをセラミックス等の耐熱材料に
よって一体成形してもよい。
【００２１】トッププレート４０の端面（例えば上面）
に、本発明で言う第２の端子４５，４６が設けられてい
る。一方の端子４５はヒータプレート２０の電流供給用
端子２５と対応した位置にある。図２に拡大して示すよ
うに、端子４５は鍔部５０を有する円柱状をなし、鍔部
５０から上の部分がトッププレート４０の上面に突出し
ている。他方の端子４６は、電極用端子３０と対応した
位置にある。この端子４６も鍔部５２を有する円柱状を
なし、鍔部５２から上の部分がトッププレート４０の上
面に突出している。これらの端子４５，４６の上端部５
１，５３の外径は、それぞれヒータプレート２０の端子
２５，３０の外径とほぼ同一である。
に、本発明で言う第２の端子４５，４６が設けられてい
る。一方の端子４５はヒータプレート２０の電流供給用
端子２５と対応した位置にある。図２に拡大して示すよ
うに、端子４５は鍔部５０を有する円柱状をなし、鍔部
５０から上の部分がトッププレート４０の上面に突出し
ている。他方の端子４６は、電極用端子３０と対応した
位置にある。この端子４６も鍔部５２を有する円柱状を
なし、鍔部５２から上の部分がトッププレート４０の上
面に突出している。これらの端子４５，４６の上端部５
１，５３の外径は、それぞれヒータプレート２０の端子
２５，３０の外径とほぼ同一である。
【００２２】図１に示すように、端子４５に電流供給用
リード線６０が接続されている。電流供給用リード線６
０は、中空のステム４１の内部を通ってチャンバ１１の
外部に導かれ、電源６１に接続される。端子４６に、グ
ランド線６２が接続されている。グランド線６２もステ
ム４１の内部を通ってチャンバ１１の外部に導かれてい
る。熱電対３６もステム４１の内部を通ってチャンバ１
１の外部に導かれている。
リード線６０が接続されている。電流供給用リード線６
０は、中空のステム４１の内部を通ってチャンバ１１の
外部に導かれ、電源６１に接続される。端子４６に、グ
ランド線６２が接続されている。グランド線６２もステ
ム４１の内部を通ってチャンバ１１の外部に導かれてい
る。熱電対３６もステム４１の内部を通ってチャンバ１
１の外部に導かれている。
【００２３】熱電対３６の感知部３７と端子４５，４６
は、それぞれ、ろう付け等の接合手段によってトッププ
レート４０に気密に固定されている。こうした気密接合
により、チャンバ１１の内部がステム４１の内部空間す
なわち大気側の空間と隔離される。熱電対３６の感知部
３７は、ヒータプレート２０の背面に形成されている熱
電対挿入孔３５に挿入される。
は、それぞれ、ろう付け等の接合手段によってトッププ
レート４０に気密に固定されている。こうした気密接合
により、チャンバ１１の内部がステム４１の内部空間す
なわち大気側の空間と隔離される。熱電対３６の感知部
３７は、ヒータプレート２０の背面に形成されている熱
電対挿入孔３５に挿入される。
【００２４】第１の端子２５，３０と第２の端子４５，
４６は、それぞれ、ジョイント部材７０，７１によって
互いに電気的かつ機械的に結合される。図３と図４に示
すように、ジョイント部材７０，７１は、ばね性を有す
る金属板を円筒状に成形した円筒形ばねからなる。ジョ
イント部材７０，７１の軸線方向にスリット７２が形成
されている。ジョイント部材７０，７１の内径、すなわ
ち外力を与えない自由状態における内径は、ジョイント
部材７０，７１の嵌合相手である端子２５，４５（また
は端子３０，４６）の外径よりも小さい。
４６は、それぞれ、ジョイント部材７０，７１によって
互いに電気的かつ機械的に結合される。図３と図４に示
すように、ジョイント部材７０，７１は、ばね性を有す
る金属板を円筒状に成形した円筒形ばねからなる。ジョ
イント部材７０，７１の軸線方向にスリット７２が形成
されている。ジョイント部材７０，７１の内径、すなわ
ち外力を与えない自由状態における内径は、ジョイント
部材７０，７１の嵌合相手である端子２５，４５（また
は端子３０，４６）の外径よりも小さい。
【００２５】一方のジョイント部材７０は、第１の端子
２５と第２の端子４５に嵌合させたときスリット７２が
広がる方向に撓むため、その反発力により、ジョイント
部材７０を介して第１の端子２５と第２の端子４５が互
いに連結され、かつ、端子２５，４５間の電気的導通が
なされる。他方のジョイント部材７１は、第１の端子３
０と第２の端子４６に嵌合させたときスリット７２が広
がる方向に撓むため、ばねの反発弾性により、ジョイン
ト部材７１を介して第１の端子３０と第２の端子４６が
互いに連結され、かつ、端子３０，４６間の電気的導通
がなされる。端子２５，３０，４５，４６のそれぞれの
先端部には、ジョイント部材７０，７１に対する挿入を
容易にするために、テーパ状の面取り加工部７３が形成
されている。
２５と第２の端子４５に嵌合させたときスリット７２が
広がる方向に撓むため、その反発力により、ジョイント
部材７０を介して第１の端子２５と第２の端子４５が互
いに連結され、かつ、端子２５，４５間の電気的導通が
なされる。他方のジョイント部材７１は、第１の端子３
０と第２の端子４６に嵌合させたときスリット７２が広
がる方向に撓むため、ばねの反発弾性により、ジョイン
ト部材７１を介して第１の端子３０と第２の端子４６が
互いに連結され、かつ、端子３０，４６間の電気的導通
がなされる。端子２５，３０，４５，４６のそれぞれの
先端部には、ジョイント部材７０，７１に対する挿入を
容易にするために、テーパ状の面取り加工部７３が形成
されている。
【００２６】上記のようにジョイント部材７０，７１に
よってヒータプレート２０が支持構造物２１に固定され
ることにより、ヒータプレート２０がチャンバ１１内の
所定位置に保持される。ヒータプレート２０を支持構造
物２１から切離す必要が生じたときには、第１の端子２
５，３０または第２の端子４５，４６をジョイント部材
７０，７１から引抜くことにより、ヒータプレート２０
を支持構造物２１から分離させることができる。
よってヒータプレート２０が支持構造物２１に固定され
ることにより、ヒータプレート２０がチャンバ１１内の
所定位置に保持される。ヒータプレート２０を支持構造
物２１から切離す必要が生じたときには、第１の端子２
５，３０または第２の端子４５，４６をジョイント部材
７０，７１から引抜くことにより、ヒータプレート２０
を支持構造物２１から分離させることができる。
【００２７】なおチャンバ１１の内部がフッ素系ガス等
の腐食性のガスで満たされる場合、端子２５，３０，４
５，４６およびジョイント部材７０，７１の露出部分の
腐食を防ぐために、ニッケルメッキ等の耐腐食性の表面
処理を施すことにより、耐食性を維持する。
の腐食性のガスで満たされる場合、端子２５，３０，４
５，４６およびジョイント部材７０，７１の露出部分の
腐食を防ぐために、ニッケルメッキ等の耐腐食性の表面
処理を施すことにより、耐食性を維持する。
【００２８】また、ジョイント部材７０，７１のみでは
ヒータプレート２０とトッププレート４０との平行度を
保つことが困難な場合、図１に示すように、トッププレ
ート４０の外周部にヒータプレート２０側に突き出る凸
部７５を設け、この凸部７５にヒータプレート２０の背
面を接触させることで、トッププレート４０に対するヒ
ータプレート２０の平行度を保つことが可能になる。こ
の凸部７５はヒータプレート２０を所定の姿勢に支持で
きるものであればよいから、その形状は任意であり、例
えば円筒状あるいは角筒状でもよい。また、ヒータプレ
ート２０の周方向に複数の凸部７５を間隔を存して形成
してもよい。
ヒータプレート２０とトッププレート４０との平行度を
保つことが困難な場合、図１に示すように、トッププレ
ート４０の外周部にヒータプレート２０側に突き出る凸
部７５を設け、この凸部７５にヒータプレート２０の背
面を接触させることで、トッププレート４０に対するヒ
ータプレート２０の平行度を保つことが可能になる。こ
の凸部７５はヒータプレート２０を所定の姿勢に支持で
きるものであればよいから、その形状は任意であり、例
えば円筒状あるいは角筒状でもよい。また、ヒータプレ
ート２０の周方向に複数の凸部７５を間隔を存して形成
してもよい。
【００２９】次に前記第１の実施形態の加熱装置１０の
作用について説明する。抵抗発熱体２３は、第１の端子
２５と、ジョイント部材７０と、第２の端子４５と、リ
ード線６０を介して電源６１から電流が供給され発熱す
る。ヒータプレート２０の温度は、熱電対３６の感知部
３７によって検出され、抵抗発熱体２３に供給する電源
６１の電流制御回路にフィードバックされる。静電チャ
ック用の電極２４には、第１の端子３０と、ジョイント
部材７１と、第２の端子４６を介してプラスまたはマイ
ナスの電圧が印加される。
作用について説明する。抵抗発熱体２３は、第１の端子
２５と、ジョイント部材７０と、第２の端子４５と、リ
ード線６０を介して電源６１から電流が供給され発熱す
る。ヒータプレート２０の温度は、熱電対３６の感知部
３７によって検出され、抵抗発熱体２３に供給する電源
６１の電流制御回路にフィードバックされる。静電チャ
ック用の電極２４には、第１の端子３０と、ジョイント
部材７１と、第２の端子４６を介してプラスまたはマイ
ナスの電圧が印加される。
【００３０】ヒータプレート２０が何らかの原因により
劣化あるいは破損し、交換する必要が生じた場合、ジョ
イント部材７０，７１を端子２５，３０（または端子４
５，４６）から取外すとともに、熱電対３６の感知部３
７を孔３５から取出すことにより、ヒータプレート２０
を支持構造物２１から切離す。そして新しいヒータプレ
ート２０をジョイント部材７０，７１によって支持構造
物２１に連結する。また熱電対３６の感知部３７を孔３
５に挿入する。被加熱物（例えばウエハーＷ）の仕様や
プロセス温度が変更になったときなどにも、ヒータプレ
ート２０のみを交換することで、仕様変更等に対応する
ことができる。
劣化あるいは破損し、交換する必要が生じた場合、ジョ
イント部材７０，７１を端子２５，３０（または端子４
５，４６）から取外すとともに、熱電対３６の感知部３
７を孔３５から取出すことにより、ヒータプレート２０
を支持構造物２１から切離す。そして新しいヒータプレ
ート２０をジョイント部材７０，７１によって支持構造
物２１に連結する。また熱電対３６の感知部３７を孔３
５に挿入する。被加熱物（例えばウエハーＷ）の仕様や
プロセス温度が変更になったときなどにも、ヒータプレ
ート２０のみを交換することで、仕様変更等に対応する
ことができる。
【００３１】図５と図６は、この発明の第２の実施形態
のジョイント部材７０Ａを示している。このジョイント
部材７０Ａは、密着巻きコイルばねからなり、自由状態
（外力を与えない状態）におけるコイル内径を、嵌合相
手である端子２５，４５（または端子３０，４６）の外
径よりも小さくしている。このジョイント部材７０Ａを
端子２５，４５（または端子３０，４６）に嵌合させた
とき、ばねの反発弾性によって、ジョイント部材７０Ａ
を介して端子２５，４５（または端子３０，４６）が互
いに着脱可能に結合されるとともに、電気的導通がなさ
れる。
のジョイント部材７０Ａを示している。このジョイント
部材７０Ａは、密着巻きコイルばねからなり、自由状態
（外力を与えない状態）におけるコイル内径を、嵌合相
手である端子２５，４５（または端子３０，４６）の外
径よりも小さくしている。このジョイント部材７０Ａを
端子２５，４５（または端子３０，４６）に嵌合させた
とき、ばねの反発弾性によって、ジョイント部材７０Ａ
を介して端子２５，４５（または端子３０，４６）が互
いに着脱可能に結合されるとともに、電気的導通がなさ
れる。
【００３２】図７はこの発明の第３の実施形態のジョイ
ント部材７０Ｂを示している。このジョイント部材７０
Ｂは、内周面に雌ねじ部８０と鍔部８１を有する円筒形
の金属部品からなる。ジョイント部材７０Ｂの嵌合相手
である端子２５（または端子３０）には、鍔部８１の内
径よりも外径が大きいフランジ部８２が形成されてい
る。他方の端子４５（または端子４６）に雄ねじ部８３
が形成されている。雄ねじ部８３にジョイント部材７０
Ｂの雌ねじ部８０を螺合させ、締付けることにより、端
子２５，４５（または端子３０，４６）が互いに着脱可
能に結合されるとともに、電気的導通がなされる。端子
２５，４５（または端子３０，４６）を切離すには、ジ
ョイント部材７０Ｂを逆方向に回転させ、ジョイント部
材７０Ｂを雄ねじ部８３から外せばよい。
ント部材７０Ｂを示している。このジョイント部材７０
Ｂは、内周面に雌ねじ部８０と鍔部８１を有する円筒形
の金属部品からなる。ジョイント部材７０Ｂの嵌合相手
である端子２５（または端子３０）には、鍔部８１の内
径よりも外径が大きいフランジ部８２が形成されてい
る。他方の端子４５（または端子４６）に雄ねじ部８３
が形成されている。雄ねじ部８３にジョイント部材７０
Ｂの雌ねじ部８０を螺合させ、締付けることにより、端
子２５，４５（または端子３０，４６）が互いに着脱可
能に結合されるとともに、電気的導通がなされる。端子
２５，４５（または端子３０，４６）を切離すには、ジ
ョイント部材７０Ｂを逆方向に回転させ、ジョイント部
材７０Ｂを雄ねじ部８３から外せばよい。
【００３３】図８はこの発明の第４の実施形態のジョイ
ント部材７０Ｃを示している。このジョイント部材７０
Ｃは金属製の円筒形ばねからなり、その一端側に形成さ
れたかしめ部９０において端子２５（または端子３０）
に固定されている。ジョイント部材７０Ｃの他端側に軸
線方向に沿うスリット９１が形成されている。ジョイン
ト部材７０Ｃの開口部９２に、端子４５（または端子４
６）を挿入することにより、端子２５，４５（または端
子３０，４６）が互いに着脱可能に結合されるととも
に、電気的導通がなされる。ジョイント部材７０Ｃから
端子４５（または端子４６）を引抜けば、端子２５，４
５（または端子３０，４６）を切離すことができる。な
お、図８に示す実施形態とは逆に、ジョイント部材７０
Ｃを第２の端子４５（または端子４６）に固定し、この
ジョイント部材７０Ｃに第１の端子２５（または端子３
０）を挿入するように構成してもよい。以上説明した第
２〜第４の実施形態において、第１の実施形態（図１〜
図４）と共通の個所には互いに共通の符号を付して説明
を省略する。
ント部材７０Ｃを示している。このジョイント部材７０
Ｃは金属製の円筒形ばねからなり、その一端側に形成さ
れたかしめ部９０において端子２５（または端子３０）
に固定されている。ジョイント部材７０Ｃの他端側に軸
線方向に沿うスリット９１が形成されている。ジョイン
ト部材７０Ｃの開口部９２に、端子４５（または端子４
６）を挿入することにより、端子２５，４５（または端
子３０，４６）が互いに着脱可能に結合されるととも
に、電気的導通がなされる。ジョイント部材７０Ｃから
端子４５（または端子４６）を引抜けば、端子２５，４
５（または端子３０，４６）を切離すことができる。な
お、図８に示す実施形態とは逆に、ジョイント部材７０
Ｃを第２の端子４５（または端子４６）に固定し、この
ジョイント部材７０Ｃに第１の端子２５（または端子３
０）を挿入するように構成してもよい。以上説明した第
２〜第４の実施形態において、第１の実施形態（図１〜
図４）と共通の個所には互いに共通の符号を付して説明
を省略する。
【００３４】なお、この発明を実施するに当たって、ジ
ョイント部材をはじめとして、チャンバ、ヒータプレー
ト、支持構造物、第１および第２の端子など、この発明
の構成要素を本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変
形して実施できることは言うまでもない。
ョイント部材をはじめとして、チャンバ、ヒータプレー
ト、支持構造物、第１および第２の端子など、この発明
の構成要素を本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変
形して実施できることは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、支持
構造物に対してヒータプレートをジョイント部材によっ
て着脱可能に連結したため、ヒータプレートのみを容易
に交換することができる。このため、加熱装置の維持費
等の低コスト化を図ることができる。また、ジョイント
部材を介してヒータプレートが支持構造物に間接的に支
持されるため、ヒータプレートの熱が支持構造物側に逃
げることを抑制できる。
構造物に対してヒータプレートをジョイント部材によっ
て着脱可能に連結したため、ヒータプレートのみを容易
に交換することができる。このため、加熱装置の維持費
等の低コスト化を図ることができる。また、ジョイント
部材を介してヒータプレートが支持構造物に間接的に支
持されるため、ヒータプレートの熱が支持構造物側に逃
げることを抑制できる。
【００３６】このためヒータプレートの温度むらが少な
くなり、放熱による余分な電力消費も減らすことができ
る。また、支持構造物がヒータプレートから受ける熱量
が減ることから、支持構造物のヒータプレート付近の部
分と支持構造物をチャンバに固定する部分との間の温度
勾配を緩くすることができ、熱応力の発生等による破損
を回避できる。
くなり、放熱による余分な電力消費も減らすことができ
る。また、支持構造物がヒータプレートから受ける熱量
が減ることから、支持構造物のヒータプレート付近の部
分と支持構造物をチャンバに固定する部分との間の温度
勾配を緩くすることができ、熱応力の発生等による破損
を回避できる。
【００３７】請求項２に記載した発明によれば、ヒータ
プレートと支持構造物のそれぞれの機能に適した材料を
用いることができ、ヒータプレートから支持構造物側に
伝わる熱量をさらに少なくすることができる。請求項３
に記載した発明によれば、ばね性を利用した着脱の容易
なジョイント部材が得られる。請求項４に記載した発明
によれば、円筒形ばねからなる着脱の容易なジョイント
部材が得られる。請求項５に記載した発明によれば、コ
イルばねからなる着脱の容易なジョイント部材が得られ
る。
プレートと支持構造物のそれぞれの機能に適した材料を
用いることができ、ヒータプレートから支持構造物側に
伝わる熱量をさらに少なくすることができる。請求項３
に記載した発明によれば、ばね性を利用した着脱の容易
なジョイント部材が得られる。請求項４に記載した発明
によれば、円筒形ばねからなる着脱の容易なジョイント
部材が得られる。請求項５に記載した発明によれば、コ
イルばねからなる着脱の容易なジョイント部材が得られ
る。
【図１】本発明の第１の実施形態の加熱装置を示す縦断
面図。
面図。
【図２】図１に示された加熱装置の一部を拡大して示す
断面図。
断面図。
【図３】図１に示された加熱装置に使われるジョイント
部材と端子の一部の斜視図。
部材と端子の一部の斜視図。
【図４】図３に示されたジョイント部材と端子の一部の
分解斜視図。
分解斜視図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示すジョイント部材
と端子の一部の斜視図。
と端子の一部の斜視図。
【図６】図５に示されたジョイント部材と端子の一部の
分解斜視図。
分解斜視図。
【図７】本発明の第３の実施形態を示すジョイント部材
と端子の一部の断面図。
と端子の一部の断面図。
【図８】本発明の第４の実施形態を示すジョイント部材
と端子の一部の断面図。
と端子の一部の断面図。
１０…加熱装置 １１…チャンバ ２０…ヒータプレート ２１…支持構造物 ２３…抵抗発熱体 ２５，３０…第１の端子 ４０…トッププレート ４１…ステム ４５，４６…第２の端子 ７０，７１…ジョイント部材 ７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ…ジョイント部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０５Ｂ 3/00 ３３０Ｚ ５Ｆ０４５ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３３０ Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ Ｆターム(参考） 3K058 AA22 AA81 AA83 BA00 CE13 CE19 GA02 GA05 4K029 AA06 BD01 DA08 JA01 JA05 4K030 CA04 CA12 GA02 KA23 LA15 5F004 AA16 BB18 BB22 BB26 BC08 5F031 CA02 HA02 HA17 HA18 HA37 MA28 MA32 5F045 AA03 BB20 DP02 EK07 EK08 EM05
Claims (5)
- 【請求項１】抵抗発熱体を有するヒータプレートと、 前記ヒータプレートの背面側に突設されかつ前記抵抗発
熱体に電気的に接続される第１の端子と、 前記ヒータプレートをチャンバ内の所定位置に支持する
支持構造物と、 前記支持構造物の前記第１の端子と対応した位置に設け
られかつ前記抵抗発熱体に電力を供給するための電源に
接続される第２の端子と、 導電性材料からなり前記第１および第２の端子の双方に
嵌合することによって第１および第２の端子を互いに電
気的かつ機械的に接続するとともにこれら両端子の少な
くとも一方に対し着脱可能なジョイント部材と、 を具備したことを特徴とする加熱装置。 - 【請求項２】前記支持構造物が、電気絶縁性と耐熱性を
有する材料からなり前記ヒータプレートよりも外径が小
さいトッププレートと、このトッププレートの背面側に
設けたステムとによって構成され、このトッププレート
に前記第２の端子を設けたことを特徴とする請求項１記
載の加熱装置。 - 【請求項３】前記ジョイント部材がばね性を有する材料
からなり、そのばね性によって前記第１の端子あるいは
第２の端子に対し着脱可能に嵌合することを特徴とする
請求項１または２記載の加熱装置。 - 【請求項４】前記ジョイント部材がスリットを有する円
筒形ばねであり、該円筒形ばねの内径を前記第１の端子
または第２の端子の外径よりも小さくし、該円筒形ばね
に前記第１の端子または第２の端子を挿入するようにし
たことを特徴とする請求項３記載の加熱装置。 - 【請求項５】前記ジョイント部材がコイルばねであり、
このコイルばねの内径を前記第１の端子または第２の端
子の外径よりも小さくし、該コイルばねに前記第１の端
子または第２の端子を挿入するようにしたことを特徴と
する請求項３記載の加熱装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140272A JP4398064B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 加熱装置 |
| US09/847,844 US6376808B2 (en) | 2000-05-12 | 2001-05-01 | Heating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140272A JP4398064B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001326181A true JP2001326181A (ja) | 2001-11-22 |
| JP4398064B2 JP4398064B2 (ja) | 2010-01-13 |
Family
ID=18647593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000140272A Expired - Lifetime JP4398064B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 加熱装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6376808B2 (ja) |
| JP (1) | JP4398064B2 (ja) |
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| KR100979915B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2010-09-03 | 주식회사 코미코 | 정전척 및 히터 |
| KR101070605B1 (ko) | 2010-10-08 | 2011-10-06 | (주)보부하이테크 | 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터 및 그 제조방법 |
| JP2012169458A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ウェハ保持体 |
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| JP2022065943A (ja) * | 2020-10-16 | 2022-04-28 | 日本碍子株式会社 | ウエハ載置台 |
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| JP7428640B2 (ja) | 2017-10-24 | 2024-02-06 | ワトロー エレクトリック マニュファクチャリング カンパニー | セラミック絶縁体及びアルミニウムスリーブを備えた電気コネクタ及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN1484855A (zh) * | 2001-08-10 | 2004-03-24 | 揖斐电株式会社 | 陶瓷接合体 |
| JP3982674B2 (ja) * | 2001-11-19 | 2007-09-26 | 日本碍子株式会社 | セラミックヒーター、その製造方法および半導体製造装置用加熱装置 |
| JP3832409B2 (ja) * | 2002-09-18 | 2006-10-11 | 住友電気工業株式会社 | ウエハー保持体及び半導体製造装置 |
| JP2004200619A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Kyocera Corp | ウエハ支持部材 |
| JP4089820B2 (ja) * | 2003-04-02 | 2008-05-28 | 日本発条株式会社 | 静電チャック |
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