JP2003051433A - 静電チャックユニットの温度制御装置 - Google Patents
静電チャックユニットの温度制御装置Info
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- JP2003051433A JP2003051433A JP2001236138A JP2001236138A JP2003051433A JP 2003051433 A JP2003051433 A JP 2003051433A JP 2001236138 A JP2001236138 A JP 2001236138A JP 2001236138 A JP2001236138 A JP 2001236138A JP 2003051433 A JP2003051433 A JP 2003051433A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 静電チャックのユニット化に伴う表面温度の
不均一性を改善するための簡便かつ低コストな装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 発熱用抵抗ヒーターを内蔵している複数
の静電チャックがベース板に接合されている静電チャッ
クユニットにおいて、前記発熱用抵抗ヒーターの発熱量
を制御する静電チャックユニット温度制御装置が、外部
抵抗と、一つの電源装置からなることとしたので、静電
チャックユニットを構成する複数の静電チャックの発熱
量を外部抵抗により均一化し制御することが可能であ
り、同時に発熱用抵抗ヒーターに電力を供給する電源装
置の設置数を減らすことが可能である。
不均一性を改善するための簡便かつ低コストな装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 発熱用抵抗ヒーターを内蔵している複数
の静電チャックがベース板に接合されている静電チャッ
クユニットにおいて、前記発熱用抵抗ヒーターの発熱量
を制御する静電チャックユニット温度制御装置が、外部
抵抗と、一つの電源装置からなることとしたので、静電
チャックユニットを構成する複数の静電チャックの発熱
量を外部抵抗により均一化し制御することが可能であ
り、同時に発熱用抵抗ヒーターに電力を供給する電源装
置の設置数を減らすことが可能である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本研究は主としてシリコンウ
ェハやガラス基板を加工する半導体製造装置もしくはフ
ラットパネルディスプレイ製造装置に使用される静電チ
ャックユニットに関するものである。
ェハやガラス基板を加工する半導体製造装置もしくはフ
ラットパネルディスプレイ製造装置に使用される静電チ
ャックユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、シリコンウェハやガラス基板の試
料は、デバイスの大型化、微細化に伴う歩留り向上の
為、大型化の傾向が著しい。一般に、シリコンウェハの
微細加工を主とする半導体製造工程と、ガラスの加工を
行うフラットパネルディスプレイ製造工程とは、各製造
プロセスの原理は似ている所が多い。しかし、基板上に
形成するトランジスタ等、機能部の集積度は圧倒的に半
導体の方が高かった為、製造プロセスも高集積機能部製
造に適した真空中での加工が早くから導入されてきた。
このような背景から、真空中での使用が可能である事が
特徴の静電チャックはまず半導体製造装置に採用されて
いった。その為静電チャックはシリコンウェハの寸法に
合わせたものの量産が進んでおり、その生産設備もシリ
コンウェハサイズに対応しているものが多い。
料は、デバイスの大型化、微細化に伴う歩留り向上の
為、大型化の傾向が著しい。一般に、シリコンウェハの
微細加工を主とする半導体製造工程と、ガラスの加工を
行うフラットパネルディスプレイ製造工程とは、各製造
プロセスの原理は似ている所が多い。しかし、基板上に
形成するトランジスタ等、機能部の集積度は圧倒的に半
導体の方が高かった為、製造プロセスも高集積機能部製
造に適した真空中での加工が早くから導入されてきた。
このような背景から、真空中での使用が可能である事が
特徴の静電チャックはまず半導体製造装置に採用されて
いった。その為静電チャックはシリコンウェハの寸法に
合わせたものの量産が進んでおり、その生産設備もシリ
コンウェハサイズに対応しているものが多い。
【0003】一方、近年の大型高精彩フラットパネルデ
ィスプレイにおける需要の高まりをうけ、従来は大気中
での製造プロセスで充分対応できていたフラットパネル
ディスプレイ製造装置においても真空中での製造プロセ
スの要求が高まり、半導体製造装置と同じ静電チャック
を用いられるようになりつつある。このような大型基板
に対応するように特願2000-390856に見られるようにベ
ース板上に静電チャックユニットを埋め込み複数の静電
チャックを用いて基板を保持する静電チャックユニット
がある。
ィスプレイにおける需要の高まりをうけ、従来は大気中
での製造プロセスで充分対応できていたフラットパネル
ディスプレイ製造装置においても真空中での製造プロセ
スの要求が高まり、半導体製造装置と同じ静電チャック
を用いられるようになりつつある。このような大型基板
に対応するように特願2000-390856に見られるようにベ
ース板上に静電チャックユニットを埋め込み複数の静電
チャックを用いて基板を保持する静電チャックユニット
がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】静電チャックは半導体
製造装置もしくはフラットパネルディスプレイ製造装置
の真空チャンバー内に設置され、加工する基盤を真空中
で保持した状態でエッチング、CVD等の加工プロセスが
行われる。近年のデバイスの高密度化に伴い、静電チャ
ックを含む製造装置の反応プロセスにおいて、様々な反
応温度でのプロセスが提案されており、真空チャンバー
内で基盤に直接接触している静電チャックに対する作動
温度に対する要求も0℃以下から500℃以上までの広
範囲にわたっており、その面内温度分布の均一化への要
求がある。また、反応プロセスの複雑化に伴い、静電チ
ャックユニット内に任意の温度分布を持たせるといった
要求も生じている。
製造装置もしくはフラットパネルディスプレイ製造装置
の真空チャンバー内に設置され、加工する基盤を真空中
で保持した状態でエッチング、CVD等の加工プロセスが
行われる。近年のデバイスの高密度化に伴い、静電チャ
ックを含む製造装置の反応プロセスにおいて、様々な反
応温度でのプロセスが提案されており、真空チャンバー
内で基盤に直接接触している静電チャックに対する作動
温度に対する要求も0℃以下から500℃以上までの広
範囲にわたっており、その面内温度分布の均一化への要
求がある。また、反応プロセスの複雑化に伴い、静電チ
ャックユニット内に任意の温度分布を持たせるといった
要求も生じている。
【0005】従来、抵抗を埋め込んで製造された発熱用
抵抗ヒーターを用いて加熱されている静電チャックにお
いて、それらの静電チャックをユニット化した際に生じ
る問題の一つに、各静電チャックにおける発熱量の違い
から生じる静電チャックユニット内の温度分布の不均一
性がある。
抵抗ヒーターを用いて加熱されている静電チャックにお
いて、それらの静電チャックをユニット化した際に生じ
る問題の一つに、各静電チャックにおける発熱量の違い
から生じる静電チャックユニット内の温度分布の不均一
性がある。
【0006】まず、複数の静電チャックをユニット化し
た静電チャックユニットにおいて、複数の静電チャック
と電源を直列に繋いだ図を図5(本発明の説明に不必要
な機能を略す)に示す。設計段階では、各静電チャック
501A、501Bにおいて内蔵する発熱用抵抗ヒータ
ー502A、502Bの抵抗値は同じである。しかしな
がら、静電チャックはその製造上の理由から、内蔵する
発熱用抵抗ヒーターの抵抗値に微妙な誤差が発生する。
このことから、図5に示すように電源装置503Aと静
電チャックの発熱用抵抗ヒーターを直列に繋ぐと、各静
電チャックの発熱量が異なり、結果として静電チャック
ユニット内の各静電チャックの表面温度が不均一になり
歩留まりに悪影響を及ぼす。また、発熱用抵抗ヒーター
は製造時に静電チャック内に埋め込んでしまうため、そ
の内部抵抗値を操作することは大変な困難を伴い、ま
た、静電チャックの品質の劣化に繋がるため現実的では
ない。
た静電チャックユニットにおいて、複数の静電チャック
と電源を直列に繋いだ図を図5(本発明の説明に不必要
な機能を略す)に示す。設計段階では、各静電チャック
501A、501Bにおいて内蔵する発熱用抵抗ヒータ
ー502A、502Bの抵抗値は同じである。しかしな
がら、静電チャックはその製造上の理由から、内蔵する
発熱用抵抗ヒーターの抵抗値に微妙な誤差が発生する。
このことから、図5に示すように電源装置503Aと静
電チャックの発熱用抵抗ヒーターを直列に繋ぐと、各静
電チャックの発熱量が異なり、結果として静電チャック
ユニット内の各静電チャックの表面温度が不均一になり
歩留まりに悪影響を及ぼす。また、発熱用抵抗ヒーター
は製造時に静電チャック内に埋め込んでしまうため、そ
の内部抵抗値を操作することは大変な困難を伴い、ま
た、静電チャックの品質の劣化に繋がるため現実的では
ない。
【0007】そこで、発熱量について発熱用抵抗ヒータ
ーの抵抗値以外の要素で制御しようとすると、図6(本
発明の説明に不必要な機能を略す)に示すように、静電
チャックユニット内の各静電チャック501A、501
Bの発熱用抵抗ヒーター502A、502Bと電源装置
503A、503Bをそれぞれ設置しその電圧や電流を
制御して、発熱量を一定にすることが考えられる。しか
しながら、静電チャックユニットの大型化に伴い、構成
する静電チャックの数の増加に連れてその電源装置の数
も増加するため、コストに問題がある。
ーの抵抗値以外の要素で制御しようとすると、図6(本
発明の説明に不必要な機能を略す)に示すように、静電
チャックユニット内の各静電チャック501A、501
Bの発熱用抵抗ヒーター502A、502Bと電源装置
503A、503Bをそれぞれ設置しその電圧や電流を
制御して、発熱量を一定にすることが考えられる。しか
しながら、静電チャックユニットの大型化に伴い、構成
する静電チャックの数の増加に連れてその電源装置の数
も増加するため、コストに問題がある。
【0008】本発明では、上記課題を解決するためにな
されたもので、本発明の目的は、静電チャックのユニッ
ト化に伴う表面温度の不均一性を改善するための簡便か
つ低コストな装置を提供することにある。
されたもので、本発明の目的は、静電チャックのユニッ
ト化に伴う表面温度の不均一性を改善するための簡便か
つ低コストな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】上記目的を達成するため
の本発明は、発熱用抵抗ヒーターを内蔵している複数の
静電チャックがベース板に接合されている静電チャック
ユニットにおいて、前記発熱用抵抗ヒーターの発熱量を
制御する静電チャックユニット温度制御装置が、外部抵
抗と、一つの電源装置からなることとした。これによ
り、静電チャックユニットを構成する複数の静電チャッ
クの発熱量を外部抵抗により均一化し制御することが可
能であり、同時に発熱用抵抗ヒーターに電力を供給する
電源装置の設置数を減らすことが可能である。
の本発明は、発熱用抵抗ヒーターを内蔵している複数の
静電チャックがベース板に接合されている静電チャック
ユニットにおいて、前記発熱用抵抗ヒーターの発熱量を
制御する静電チャックユニット温度制御装置が、外部抵
抗と、一つの電源装置からなることとした。これによ
り、静電チャックユニットを構成する複数の静電チャッ
クの発熱量を外部抵抗により均一化し制御することが可
能であり、同時に発熱用抵抗ヒーターに電力を供給する
電源装置の設置数を減らすことが可能である。
【0010】本発明の好ましい様態として、前記外部抵
抗が、可変抵抗であることとした。これにより、加熱中
においても各静電チャックの発熱用抵抗ヒーターにおけ
る発熱量の調整が可能である。
抗が、可変抵抗であることとした。これにより、加熱中
においても各静電チャックの発熱用抵抗ヒーターにおけ
る発熱量の調整が可能である。
【0011】本発明の好ましい様態として、前記複数の
静電チャックに温度検知手段を設けたこととした。これ
により、静電チャックユニットの昇温速度や表面温度を
制御することが可能である。
静電チャックに温度検知手段を設けたこととした。これ
により、静電チャックユニットの昇温速度や表面温度を
制御することが可能である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について具
体的に説明する。図1に、本発明に係る第1実施例であ
る静電チャックユニットの温度制御装置を静電チャック
ユニットに接続した図を示す。静電チャックユニット温
度制御装置102は、4枚の静電チャックを接合した静
電チャックユニット101に内蔵している発熱用抵抗ヒ
ーター(図省略)と接続している。
体的に説明する。図1に、本発明に係る第1実施例であ
る静電チャックユニットの温度制御装置を静電チャック
ユニットに接続した図を示す。静電チャックユニット温
度制御装置102は、4枚の静電チャックを接合した静
電チャックユニット101に内蔵している発熱用抵抗ヒ
ーター(図省略)と接続している。
【0013】図2に、図1の静電チャックユニットの内
部構造を示す。静電チャックユニット101は、2枚の
静電チャック201A及び201Bを接合して、ベース
板204に埋め込み1つの平面を持たせるような構造に
なっている。各静電チャック内には発熱用抵抗ヒーター
202A及び202Bと吸着用電極203が埋め込まれ
ている。
部構造を示す。静電チャックユニット101は、2枚の
静電チャック201A及び201Bを接合して、ベース
板204に埋め込み1つの平面を持たせるような構造に
なっている。各静電チャック内には発熱用抵抗ヒーター
202A及び202Bと吸着用電極203が埋め込まれ
ている。
【0014】図3は、本発明に係る他の実施例である静
電チャックユニットの温度制御装置を静電チャックユニ
ットに接続した図を示す。図1、図2と同一、相当する
構成要素には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
電チャックユニットの温度制御装置を静電チャックユニ
ットに接続した図を示す。図1、図2と同一、相当する
構成要素には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0015】図3は、2枚の静電チャック201A、20
1Bを1枚のベース板204に接合し、外部抵抗301
A、301Bを各静電チャック201A、201Bに内
蔵している発熱用抵抗ヒーター202A、202Bと直
列になるように繋げており、それらを電源302と並列
に繋げている。
1Bを1枚のベース板204に接合し、外部抵抗301
A、301Bを各静電チャック201A、201Bに内
蔵している発熱用抵抗ヒーター202A、202Bと直
列になるように繋げており、それらを電源302と並列
に繋げている。
【0016】外部抵抗301Aと発熱用抵抗ヒーター2
02Aにかかる電圧の総和は、外部抵抗301Bと発熱
用抵抗ヒーター202Bの電圧の総和と等しい。つま
り、外部抵抗にかかる電圧を変化させることで発熱用抵
抗ヒーターにかかる電圧を操作し、その発熱量を操作す
る。一つの電源装置で複数の静電チャックにおける発熱
用抵抗ヒーターの電源を供給でき、かつ、発熱量を制御
することが可能である。
02Aにかかる電圧の総和は、外部抵抗301Bと発熱
用抵抗ヒーター202Bの電圧の総和と等しい。つま
り、外部抵抗にかかる電圧を変化させることで発熱用抵
抗ヒーターにかかる電圧を操作し、その発熱量を操作す
る。一つの電源装置で複数の静電チャックにおける発熱
用抵抗ヒーターの電源を供給でき、かつ、発熱量を制御
することが可能である。
【0017】図4は本発明である静電チャックユニット
とその温度制御装置の一実施例である。静電チャックユ
ニット401は静電チャックユニット101を一部省略
した図であり、静電チャックユニット401内の各静電
チャック表面に温度検出手段である温度検知器407を
持つ。
とその温度制御装置の一実施例である。静電チャックユ
ニット401は静電チャックユニット101を一部省略
した図であり、静電チャックユニット401内の各静電
チャック表面に温度検出手段である温度検知器407を
持つ。
【0018】静電チャックユニット温度制御装置402
は静電チャックユニット温度制御装置102に機能を追
加した構造を持つ。内部に温度測定装置404、コント
ロールボックス405、電源装置406及び可変抵抗制
御装置403の各装置が組み込まれている。
は静電チャックユニット温度制御装置102に機能を追
加した構造を持つ。内部に温度測定装置404、コント
ロールボックス405、電源装置406及び可変抵抗制
御装置403の各装置が組み込まれている。
【0019】外部抵抗として可変抵抗408を用いてお
り、各々の可変抵抗408に対して、各々の可変抵抗に
かかる電圧を読みとり、その抵抗値を変化させる機能を
有した可変抵抗制御装置403を用いて制御する。
り、各々の可変抵抗408に対して、各々の可変抵抗に
かかる電圧を読みとり、その抵抗値を変化させる機能を
有した可変抵抗制御装置403を用いて制御する。
【0020】指示410において温度検知器407で検
知し温度測定装置404で得られた静電チャックの表面
温度、及び、指示409において可変抵抗制御装置40
3で得られた各可変抵抗の電圧値をコントロールボック
ス405へ伝える。
知し温度測定装置404で得られた静電チャックの表面
温度、及び、指示409において可変抵抗制御装置40
3で得られた各可変抵抗の電圧値をコントロールボック
ス405へ伝える。
【0021】コントロールボックスには、静電チャック
ユニットの表面温度の目的温度とその昇温速度を設定す
るプログラム機能がついており、指示410及び指示4
09で得られた結果をもとに、指示411において各可
変抵抗の抵抗値を変化させながら各静電チャックの発熱
量を変化させ、自動的に静電チャックユニットの表面温
度を制御する。
ユニットの表面温度の目的温度とその昇温速度を設定す
るプログラム機能がついており、指示410及び指示4
09で得られた結果をもとに、指示411において各可
変抵抗の抵抗値を変化させながら各静電チャックの発熱
量を変化させ、自動的に静電チャックユニットの表面温
度を制御する。
【0022】また、到達温度と昇温速度を各静電チャッ
クごとに設定する機能をコントロールボックスに持たせ
ることにより、静電チャックユニット内に温度分布を意
図的に作り出すことが可能であり、静電チャックユニッ
トの表面温度の分布を利用した複雑な反応プロセスへの
応用が可能である。また、コントロールボックス405
には、温度検知器407及び温度測定装置404で選ら
れた静電チャックユニット401内の各静電チャックの
表面温度や昇温速度を個別に制御する機能がついてお
り、意図的に静電チャックユニット401内に温度分布
を作り出すことが可能である。
クごとに設定する機能をコントロールボックスに持たせ
ることにより、静電チャックユニット内に温度分布を意
図的に作り出すことが可能であり、静電チャックユニッ
トの表面温度の分布を利用した複雑な反応プロセスへの
応用が可能である。また、コントロールボックス405
には、温度検知器407及び温度測定装置404で選ら
れた静電チャックユニット401内の各静電チャックの
表面温度や昇温速度を個別に制御する機能がついてお
り、意図的に静電チャックユニット401内に温度分布
を作り出すことが可能である。
【0023】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。フラットパネル製造装置及び半導体製造装置に用
いられる静電チャックユニットの温度制御装置であり、
各静電チャックに外部抵抗を繋げることで静電チャック
の発熱量を制御でき、同時に静電チャックにおける抵抗
ヒーター用の電源装置の設置数を減らすことが可能であ
る。
する。フラットパネル製造装置及び半導体製造装置に用
いられる静電チャックユニットの温度制御装置であり、
各静電チャックに外部抵抗を繋げることで静電チャック
の発熱量を制御でき、同時に静電チャックにおける抵抗
ヒーター用の電源装置の設置数を減らすことが可能であ
る。
【0024】また、本発明の静電チャックユニットの温
度制御装置において、繋げる外部抵抗を可変抵抗にする
ことにより、各静電チャックの表面温度を加熱中におい
ても制御できる。
度制御装置において、繋げる外部抵抗を可変抵抗にする
ことにより、各静電チャックの表面温度を加熱中におい
ても制御できる。
【0025】また、本発明の静電チャックユニットの温
度制御装置において、静電チャックの温度測定機能であ
る温度検出手段を有し、その結果より各静電チャックの
発熱量や昇温速度を自動的に制御する機能を有すること
により、静電チャックユニットの表面温度を自動的に制
御することが可能である。
度制御装置において、静電チャックの温度測定機能であ
る温度検出手段を有し、その結果より各静電チャックの
発熱量や昇温速度を自動的に制御する機能を有すること
により、静電チャックユニットの表面温度を自動的に制
御することが可能である。
【0026】また、本発明の静電チャックユニットの温
度制御装置において、静電チャックユニットを構成する
各静電チャックのそれぞれにおいて温度制御する機能が
あり、意図的に静電チャックユニットに温度分布を持た
せる機能を有することで、複雑な反応プロセスへ応用す
ることが可能である。
度制御装置において、静電チャックユニットを構成する
各静電チャックのそれぞれにおいて温度制御する機能が
あり、意図的に静電チャックユニットに温度分布を持た
せる機能を有することで、複雑な反応プロセスへ応用す
ることが可能である。
【図1】静電チャックユニットと本発明である静電チャ
ックユニット制御装置の一形態を示す概略図である。
ックユニット制御装置の一形態を示す概略図である。
【図2】静電チャックユニットの構造を示す概略図であ
る。
る。
【図3】静電チャックユニットの制御装置の回路を示す
概略図である。
概略図である。
【図4】静電チャックユニットの制御装置の一形態を示
す概略図である。
す概略図である。
【図5】複数の静電チャックを電源と直列に繋いだ回路
図である。
図である。
【図6】複数の静電チャックを個別に電源に繋いだ図で
ある。
ある。
101 静電チャックユニット
102 静電チャックユニット温度制御装置
201A 静電チャック
201B 静電チャック
202A 発熱用抵抗ヒーター
202B 発熱用抵抗ヒーター
203 吸着用電極
204 ベース板
301A 外部抵抗
301B 外部抵抗
302 電源装置
401 静電チャックユニット
402 静電チャックユニット温度制御装置
403 可変抵抗制御装置
404 温度測定装置
405 コントロールボックス
406 電源装置
407 温度検知器
408 可変抵抗
409 指示
410 指示
411 指示
501A 静電チャック
501B 静電チャック
502A 発熱用抵抗ヒーター
502B 発熱用抵抗ヒーター
503A 電源装置
503B 電源装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 建野 範昭
福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1
号 東陶機器株式会社内
Fターム(参考) 3C016 GA10
3K058 AA73 AA88 BA14 CA12 CA28
CB09 CB15
5F031 CA02 CA05 HA16 HA37 JA19
JA46 JA51 MA28 MA32 PA11
PA18
Claims (3)
- 【請求項1】 発熱用抵抗ヒーターを内蔵している複数
の静電チャックがベース板に接合されている静電チャッ
クユニットにおいて、前記発熱用抵抗ヒーターの発熱量
を制御する静電チャックユニット温度制御装置が、外部
抵抗と、一つの電源装置からなることを特徴とする静電
チャックユニット温度制御装置。 - 【請求項2】 前記外部抵抗が、可変抵抗であることを
特徴とする請求項1記載の静電チャックユニットの温度
制御装置。 - 【請求項3】 前記複数の静電チャックに温度検知手段
を設けたことを特徴とする請求項2記載の静電チャック
ユニットの温度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001236138A JP2003051433A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 静電チャックユニットの温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001236138A JP2003051433A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 静電チャックユニットの温度制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003051433A true JP2003051433A (ja) | 2003-02-21 |
Family
ID=19067472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001236138A Pending JP2003051433A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 静電チャックユニットの温度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003051433A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009099957A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-05-07 | Canon Anelva Corp | 表示用基板の製造方法および真空処理装置 |
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