JP2003059788A - Substrate heating device and semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents
Substrate heating device and semiconductor manufacturing apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ等の
基板を加熱する基板加熱装置および半導体製造装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate heating apparatus and a semiconductor manufacturing apparatus for heating a substrate such as a semiconductor wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体製造装置の一つであるスパッタリ
ング装置は、処理チャンバを有しており、この処理チャ
ンバ内には、ウェハを加熱するための基板加熱装置が配
置されている。例えば基板加熱装置は、冷却水が通るた
めの冷却通路が形成されたステージを有し、このステー
ジの上部には、絶縁プレートを介して加熱プレートが設
けられ、この加熱プレート上にウェハが保持される。2. Description of the Related Art A sputtering apparatus, which is one of semiconductor manufacturing apparatuses, has a processing chamber, and a substrate heating apparatus for heating a wafer is arranged in the processing chamber. For example, a substrate heating apparatus has a stage in which a cooling passage for passing cooling water is formed, and a heating plate is provided above the stage via an insulating plate, and a wafer is held on the heating plate. It
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、加熱プレート及び被加熱物であるウ
ェハの温度分布（温度均一性）を改善する場合には、加
熱プレートに設けられたヒーターのパターン等を変える
ことで対処していた。このため、高価な加熱プレートを
複数種類作って試験したり、高価で複雑なシミュレーシ
ョンを行う必要があった。However, in the above-mentioned prior art, in order to improve the temperature distribution (temperature uniformity) of the heating plate and the wafer to be heated, the pattern of the heater provided on the heating plate is used. It was dealt with by changing the etc. Therefore, it has been necessary to make a plurality of expensive heating plates for testing and to perform an expensive and complicated simulation.
【０００４】本発明の目的は、低コストで加熱プレート
の温度均一性を向上させることができる基板加熱装置お
よび半導体製造装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a substrate heating apparatus and a semiconductor manufacturing apparatus capable of improving the temperature uniformity of a heating plate at low cost.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、加熱プレートの側面から放出される熱
（ヒートロス）によって、加熱プレートの中央部の温度
に比べて加熱プレートの周縁部の温度が低くなる傾向に
あることを見い出し、本発明を完成させるに至った。As a result of intensive studies, the present inventors have found that the heat (heat loss) emitted from the side surface of the heating plate causes the peripheral edge of the heating plate to be higher than the temperature of the central portion of the heating plate. It was found that the temperature of the part tends to be low, and the present invention has been completed.
【０００６】即ち、本発明は、ステージと、ステージの
上部に設けられ、基板を保持した状態で加熱する加熱プ
レートとを備えた基板加熱装置であって、加熱プレート
の周囲には、加熱プレートの側面からの放射熱を反射さ
せる反射リングが配置されていることを特徴とするもの
である。That is, the present invention is a substrate heating apparatus provided with a stage and a heating plate which is provided above the stage and heats a substrate in a held state, wherein a heating plate is provided around the heating plate. It is characterized in that a reflecting ring for reflecting radiant heat from the side surface is arranged.
【０００７】このように加熱プレートの周囲に反射リン
グを設けることにより、加熱プレートの側面から放射さ
れる熱（赤外線）が反射リングで反射され、加熱プレー
トに戻り、加熱プレートがその反射熱を吸収することに
なる。このため、加熱プレートの周縁部の温度低下が抑
えられ、加熱プレートの周縁部の温度が加熱プレートの
中央部の温度に近づくようになる。従って、高価な加熱
プレートを複数種類作って試験したり、高価で複雑なシ
ミュレーションを行うことなく、加熱プレートの温度均
一性を向上させることができる。By thus providing the reflection ring around the heating plate, the heat (infrared rays) radiated from the side surface of the heating plate is reflected by the reflection ring, returns to the heating plate, and the heating plate absorbs the reflected heat. Will be done. Therefore, the temperature decrease at the peripheral portion of the heating plate is suppressed, and the temperature at the peripheral portion of the heating plate approaches the temperature at the central portion of the heating plate. Therefore, it is possible to improve the temperature uniformity of the heating plate without making a plurality of expensive heating plates for testing and performing an expensive and complicated simulation.
【０００８】好ましくは、反射リングには、加熱プレー
トの上方で加熱プレートの内側に向かって延びるリング
状の突出部が設けられている。これにより、加熱プレー
トの周縁部上面から放射される熱が反射リングの突出部
で反射され、加熱プレートの周縁部に戻ることになる。
これにより、加熱プレートの周縁部の温度低下がより抑
えられ、加熱プレートの温度均一性を更に向上させるこ
とができる。[0008] Preferably, the reflection ring is provided with a ring-shaped protrusion extending above the heating plate toward the inside of the heating plate. As a result, the heat radiated from the upper surface of the peripheral edge of the heating plate is reflected by the protrusion of the reflection ring and returns to the peripheral edge of the heating plate.
Thereby, the temperature decrease of the peripheral portion of the heating plate is further suppressed, and the temperature uniformity of the heating plate can be further improved.
【０００９】また、好ましくは、反射リングはステージ
上に置かれている。反射リングをステージに固定した場
合には、反射リングが加熱プレートの側面からの放射熱
を吸収して温度上昇した時に、反射リングに片持ちのス
トレスがかかって、反射リングが変形しやすくなる。こ
れに対し、反射リングをステージ上に置いただけの場合
には、反射リングには片持ちのストレスがかからないの
で、反射リングの変形を抑えることができる。Also, preferably, the reflection ring is placed on the stage. When the reflecting ring is fixed to the stage, when the reflecting ring absorbs radiant heat from the side surface of the heating plate and the temperature rises, cantilever stress is applied to the reflecting ring, and the reflecting ring is easily deformed. On the other hand, when the reflecting ring is simply placed on the stage, cantilever stress is not applied to the reflecting ring, so that deformation of the reflecting ring can be suppressed.
【００１０】さらに、好ましくは、ステージと加熱プレ
ートとの間には、複数の絶縁プレートが積層状態で配置
されている。これにより、各絶縁プレート間に形成され
る僅かな隙間によって、絶縁プレート同士の接触による
伝熱が抑えられる。このため、加熱プレートの下面から
の放射熱が複数の絶縁プレートにおいて段階的に低減さ
れるようになるので、ステージに与えられる熱エネルギ
ーが低減され、その結果ステージの温度上昇が抑制され
る。Further, preferably, a plurality of insulating plates are arranged in a stacked state between the stage and the heating plate. As a result, heat transfer due to contact between the insulating plates is suppressed by the slight gap formed between the insulating plates. Therefore, the radiant heat from the lower surface of the heating plate is gradually reduced in the plurality of insulating plates, so that the thermal energy applied to the stage is reduced, and as a result, the temperature rise of the stage is suppressed.
【００１１】この場合、好ましくは、各絶縁プレート間
には、加熱プレートの下面からの放射熱を反射させる反
射板が介在されている。これにより、絶縁プレートを透
過した加熱プレートからの放射熱が反射板で反射される
ため、反射板よりも下側の絶縁プレートの温度上昇が抑
えられる。このため、ステージに与えられる熱エネルギ
ーがより低減されるので、ステージの温度上昇が更に抑
制される。また、反射板で反射した熱が加熱プレートに
向かい、加熱プレートがその反射熱を吸収することにな
る。このため、加熱プレートの熱エネルギー消費が抑制
されるため、消費電力を低減できる。In this case, preferably, a reflecting plate for reflecting radiant heat from the lower surface of the heating plate is interposed between the insulating plates. Thus, the radiant heat from the heating plate that has passed through the insulating plate is reflected by the reflecting plate, so that the temperature rise of the insulating plate below the reflecting plate is suppressed. Therefore, the thermal energy applied to the stage is further reduced, so that the temperature rise of the stage is further suppressed. Further, the heat reflected by the reflecting plate goes to the heating plate, and the heating plate absorbs the reflected heat. Therefore, the heat energy consumption of the heating plate is suppressed, so that the power consumption can be reduced.
【００１２】また、例えば、ステージには、冷却用冷媒
が通るための冷却通路が設けられている。Further, for example, the stage is provided with a cooling passage through which a cooling refrigerant passes.
【００１３】また、本発明の半導体製造装置は、処理チ
ャンバと、処理チャンバ内に配置された上記の基板加熱
装置とを備えることを特徴とするものである。The semiconductor manufacturing apparatus of the present invention is characterized by including a processing chamber and the above-mentioned substrate heating apparatus arranged in the processing chamber.
【００１４】このような半導体製造装置においては、基
板加熱装置の加熱プレートの周囲に反射リングを設ける
ことにより、加熱プレートの側面から放射される熱（赤
外線）が反射リングで反射され、加熱プレートに戻り、
加熱プレートがその反射熱を吸収することになる。この
ため、加熱プレートの周縁部の温度低下が抑えられ、加
熱プレートの周縁部の温度が加熱プレートの中央部の温
度に近づくようになる。従って、高価な加熱プレートを
複数種類作って試験したり、高価で複雑なシミュレーシ
ョンを行うことなく、加熱プレートの温度均一性を向上
させることができる。In such a semiconductor manufacturing apparatus, by providing a reflection ring around the heating plate of the substrate heating apparatus, the heat (infrared rays) radiated from the side surface of the heating plate is reflected by the reflection ring and is reflected by the heating plate. return,
The heating plate will absorb the reflected heat. Therefore, the temperature decrease at the peripheral portion of the heating plate is suppressed, and the temperature at the peripheral portion of the heating plate approaches the temperature at the central portion of the heating plate. Therefore, it is possible to improve the temperature uniformity of the heating plate without making a plurality of expensive heating plates for testing and performing an expensive and complicated simulation.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る基板加熱装置
および半導体製造装置の好適な実施形態について図面を
参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a substrate heating apparatus and a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は、本発明に係る基板加熱装置の一実
施形態を備えたスパッタリング装置を示した概略構成図
である。同図において、スパッタリング装置１は処理チ
ャンバ２を有し、この処理チャンバ２の内部は真空ポン
プ３により減圧排気される。処理チャンバ２の上部に
は、陰極を形成する円形状のターゲット４が設けられて
いる。このような処理チャンバ２の内部には、基板加熱
装置５が配置されている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a sputtering apparatus provided with an embodiment of a substrate heating apparatus according to the present invention. In the figure, the sputtering apparatus 1 has a processing chamber 2, and the inside of the processing chamber 2 is evacuated by a vacuum pump 3. A circular target 4 that forms a cathode is provided above the processing chamber 2. A substrate heating device 5 is arranged inside the processing chamber 2.
【００１７】基板加熱装置５は、陽極を形成するステー
ジ６を有している。このステージ６は、例えばステンレ
ススチールやアルミニウム等で形成されている。ステー
ジ６内には、冷却用冷媒（例えば冷却水）が通るための
冷却通路７が設けられている。また、ステージ６には、
電気リード線８を介して電源９が接続されており、この
電源９によりステージ６を通電すると、ステージ６（陽
極）とターゲット４（陰極）との間にプラズマが発生す
る。The substrate heating device 5 has a stage 6 for forming an anode. The stage 6 is made of, for example, stainless steel or aluminum. Inside the stage 6, a cooling passage 7 is provided for passing a cooling medium (for example, cooling water). Also, on stage 6,
A power source 9 is connected through an electric lead wire 8. When the stage 6 is energized by the power source 9, plasma is generated between the stage 6 (anode) and the target 4 (cathode).
【００１８】ステージ６の上部には、円形状の絶縁プレ
ート１０Ａ，１０Ｂを介して円形状の加熱プレート１１
が配置されている。なお、これらステージ６、絶縁プレ
ート１０Ａ，１０Ｂ、加熱プレート１１は、複数のボル
ト（図示せず）で固定されている。A circular heating plate 11 is provided above the stage 6 via circular insulating plates 10A and 10B.
Are arranged. The stage 6, the insulating plates 10A and 10B, and the heating plate 11 are fixed by a plurality of bolts (not shown).
【００１９】加熱プレート１１は、例えばセラミックヒ
ータを含む静電チャックであり、ウェハＷを吸着して保
持する。加熱プレート１１には、電気リード線１２を介
して電源１３が接続されており、この電源１３により加
熱プレート１１を通電すると、加熱プレート１１と加熱
プレート１１上に置かれたウェハＷとの間にクーロン力
が発生し、ウェハＷが加熱プレート１１に吸着される。The heating plate 11 is an electrostatic chuck including, for example, a ceramic heater, and attracts and holds the wafer W. A power supply 13 is connected to the heating plate 11 via an electric lead wire 12, and when the heating plate 11 is energized by the power supply 13, the heating plate 11 and the wafer W placed on the heating plate 11 are energized. A Coulomb force is generated and the wafer W is attracted to the heating plate 11.
【００２０】絶縁プレート１０Ａ，１０Ｂは、熱および
電気を絶縁するものであり、石英やセラミック等で形成
されている。これらの絶縁プレート１０ａ，１０ｂ間に
は、加熱プレート１１の下面から放射される熱（赤外
線）を反射させる反射板１４が介在されている。この反
射板１４の材質は、例えばニッケル（Ｎｉ）、金（Ａ
ｕ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブ
デン（Ｍｏ）等である。また、反射板１４の厚さは、通
常のハサミ等で容易に切断できる程度、具体的には０．
００１〜３ｍｍ程度であることが好ましい。The insulating plates 10A and 10B insulate heat and electricity, and are made of quartz, ceramics or the like. A reflection plate 14 that reflects heat (infrared rays) radiated from the lower surface of the heating plate 11 is interposed between the insulating plates 10a and 10b. The material of the reflection plate 14 is, for example, nickel (Ni), gold (A
u), tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), and the like. Further, the thickness of the reflection plate 14 is such that it can be easily cut with ordinary scissors or the like, specifically, 0.
It is preferably about 001 to 3 mm.
【００２１】加熱プレート１１の周囲には、加熱プレー
ト１１の側面から放射される熱（赤外線）を反射させる
反射リング１５が配置されている。ここで、反射リング
１５で反射した熱を効果的に加熱プレート１１に戻すべ
く、加熱プレート１１と反射リング１５との間の距離
は、好ましくは１〜１．５ｍｍとなっている。また、反
射リング１５としては、ステンレス等の金属の表面を鏡
面加工したものや金メッキを施したものが用いられる。Around the heating plate 11, a reflection ring 15 for reflecting heat (infrared rays) radiated from the side surface of the heating plate 11 is arranged. Here, in order to effectively return the heat reflected by the reflection ring 15 to the heating plate 11, the distance between the heating plate 11 and the reflection ring 15 is preferably 1 to 1.5 mm. Further, as the reflection ring 15, a mirror-finished surface of metal such as stainless steel or a gold-plated surface is used.
【００２２】反射リング１５の下部には、リング状の支
持用切欠部１５ａが形成されている。そして、反射リン
グ１５は、その支持用切欠部１５ａにステージ６の上端
エッジ部が嵌り込んだ状態で、ステージ６上に置かれて
いる。これにより、反射リング１５をステージ６にボル
ト等で固定しなくても、反射リング１５はステージ６の
径方向にずれること無くステージ６に支持されることに
なる。このように反射リング１５をステージ６上に載せ
ただけの場合には、加熱プレート１１の側面からの放射
熱を吸収して反射リング１５の温度が上がっても、反射
リング１５には片持ちのストレスがかからず、反射リン
グ１５はフリーに動ける状態となるので、反射リング１
５自体の変形を抑えることができる。A ring-shaped supporting notch 15a is formed in the lower portion of the reflecting ring 15. The reflection ring 15 is placed on the stage 6 with the upper edge portion of the stage 6 fitted in the supporting notch 15a. Accordingly, even if the reflecting ring 15 is not fixed to the stage 6 with bolts or the like, the reflecting ring 15 is supported by the stage 6 without being displaced in the radial direction of the stage 6. When the reflecting ring 15 is simply placed on the stage 6 as described above, even if the temperature of the reflecting ring 15 rises by absorbing the radiant heat from the side surface of the heating plate 11, the reflecting ring 15 cantilevers. Since no stress is applied and the reflection ring 15 can move freely, the reflection ring 1
The deformation of 5 itself can be suppressed.
【００２３】以上のように構成したスパッタリング装置
１において、成膜プロセスを行う場合、まず図示しない
ウェハ搬送ロボットにより、ウェハＷを処理チャンバ２
内に導入して加熱プレート１１上に置く。そして、電源
１３を投入して加熱プレート１１（静電チャック）を通
電し、ウェハＷを加熱プレート１１上に固定する。この
とき、ウェハＷは、加熱プレート１１に内蔵されたセラ
ミックヒータによって加熱される。In the sputtering apparatus 1 configured as described above, when performing a film forming process, first, the wafer W is processed by the wafer transfer robot (not shown) into the processing chamber 2.
It is introduced inside and placed on the heating plate 11. Then, the power supply 13 is turned on to energize the heating plate 11 (electrostatic chuck) to fix the wafer W on the heating plate 11. At this time, the wafer W is heated by the ceramic heater built in the heating plate 11.
【００２４】次いで、真空ポンプ３を作動させて処理チ
ャンバ２内を所定の真空度になるまで減圧排気する。そ
して、処理チャンバ２内にＡｒガスを導入すると共に、
電源９を投入して、ステージ６（陽極）とターゲット４
（陰極）との間に電力を印加する。すると、これら電極
間にプラズマ放電が起こり、Ａｒイオンがターゲット４
に衝突し、そこからスパッタされる粒子がウェハＷ上に
堆積して薄膜が形成される。Then, the vacuum pump 3 is operated to evacuate the inside of the processing chamber 2 to a predetermined vacuum level. Then, while introducing Ar gas into the processing chamber 2,
Turn on the power supply 9 to turn on the stage 6 (anode) and the target 4.
Electric power is applied between (cathode). Then, a plasma discharge is generated between these electrodes, and Ar ions are transferred to the target 4
And the particles sputtered therefrom are deposited on the wafer W to form a thin film.
【００２５】このような成膜処理において、加熱プレー
ト１１上のウェハＷは、例えば６００〜７００℃程度ま
で加熱される。このとき、絶縁プレート１０Ｂは、加熱
プレート１１の下面から放射される熱により高温にな
る。In such a film forming process, the wafer W on the heating plate 11 is heated to, for example, about 600 to 700 ° C. At this time, the insulating plate 10B becomes hot due to the heat radiated from the lower surface of the heating plate 11.
【００２６】しかし、加熱プレート１１からの放射熱
は、絶縁プレート１０Ｂを透過して反射板１４で反射さ
れるため、下側の絶縁プレート１０Ａを透過する熱はほ
とんど無くなる。このため、絶縁プレート１０Ａからス
テージ６に与えられる放射熱エネルギーが低減され、ス
テージ６の温度上昇が抑えられる。これにより、大量の
冷却水をステージ６内に供給しなくても、ステージ６に
付加された部品を保護することができる。従って、冷却
水の消費を抑制できるため、ステージ６の冷却設備の小
規模化が図られ、コスト的にも有利となる。However, since the radiant heat from the heating plate 11 passes through the insulating plate 10B and is reflected by the reflecting plate 14, there is almost no heat passing through the lower insulating plate 10A. Therefore, the radiant heat energy given to the stage 6 from the insulating plate 10A is reduced, and the temperature rise of the stage 6 is suppressed. This makes it possible to protect the components added to the stage 6 without supplying a large amount of cooling water into the stage 6. Therefore, the consumption of the cooling water can be suppressed, so that the cooling equipment of the stage 6 can be downsized, which is advantageous in terms of cost.
【００２７】また、反射板１４で反射した熱は、絶縁プ
レート１０Ｂを透過して加熱プレート１１に戻って吸収
されることになる。このため、加熱プレート１１の熱エ
ネルギー消費が抑制されるため、消費電力を低減でき
る。Further, the heat reflected by the reflecting plate 14 is transmitted through the insulating plate 10B and returned to the heating plate 11 to be absorbed. Therefore, the heat energy consumption of the heating plate 11 is suppressed, so that the power consumption can be reduced.
【００２８】ここで、比較例として、加熱プレート１１
の周囲に反射リングが配置されていない基板加熱装置を
図２に示す。この場合には、加熱プレート１１の側面か
ら熱（赤外線）が放出され、ヒートロスが生じるため、
加熱プレート１１の中央部の温度に比べて加熱プレート
１１の周縁部の温度が低くなり、加熱プレート１１の温
度均一性が悪化する。また、加熱プレート１１上に置か
れるウェハＷについても、加熱プレート１１とほぼ同等
の温度分布となる。この場合、加熱プレート及びウェハ
Ｗの温度分布（温度均一性）を改善する場合には、加熱
プレートに設けられたヒーターのパターン等を変えるこ
とで対処していた。このため、高価な加熱プレートを複
数種類作って試験したり、高価で複雑なシミュレーショ
ンを行う必要があった。Here, as a comparative example, the heating plate 11
FIG. 2 shows a substrate heating device in which a reflection ring is not arranged around the substrate. In this case, since heat (infrared rays) is emitted from the side surface of the heating plate 11, heat loss occurs,
The temperature of the peripheral portion of the heating plate 11 becomes lower than the temperature of the central portion of the heating plate 11, and the temperature uniformity of the heating plate 11 deteriorates. Further, the temperature distribution of the wafer W placed on the heating plate 11 is almost the same as that of the heating plate 11. In this case, in order to improve the temperature distribution (temperature uniformity) of the heating plate and the wafer W, the pattern of the heater provided on the heating plate is changed. Therefore, it has been necessary to make a plurality of expensive heating plates for testing and to perform an expensive and complicated simulation.
【００２９】これに対し本実施形態では、加熱プレート
１１の周囲に反射リング１５が配置されているので、加
熱プレート１１の側面からの放射熱が反射リング１５で
反射して、加熱プレート１１の側面に戻るようになる。
このため、その反射熱が加熱プレート１１の周縁部に吸
収されるので、加熱プレート１１の周縁部の温度低下が
抑えられ、加熱プレート１１の周縁部と中央部とで温度
分布がほぼ均一になる。これに伴い、ウェハＷの温度分
布についても、ウェハＷの周縁部と中央部とでほぼ均一
になる。従って、加熱プレート１１及びウェハＷの温度
均一性を良好にすべく、加熱プレートを複数種類作って
試験したり、複雑なシミュレーションを行う必要がなく
なる。これにより、安価な費用で加熱プレート１１及び
ウェハＷの温度均一性を向上させることができる。On the other hand, in this embodiment, since the reflection ring 15 is arranged around the heating plate 11, the radiant heat from the side surface of the heating plate 11 is reflected by the reflection ring 15 and the side surface of the heating plate 11 is reflected. Will come back to.
For this reason, the reflected heat is absorbed by the peripheral portion of the heating plate 11, so that the temperature decrease of the peripheral portion of the heating plate 11 is suppressed, and the temperature distribution becomes substantially uniform between the peripheral portion and the central portion of the heating plate 11. . Along with this, the temperature distribution of the wafer W also becomes substantially uniform in the peripheral portion and the central portion of the wafer W. Therefore, in order to improve the temperature uniformity of the heating plate 11 and the wafer W, it is not necessary to make a plurality of types of heating plates for testing and to perform a complicated simulation. Thereby, the temperature uniformity of the heating plate 11 and the wafer W can be improved at low cost.
【００３０】図３は、本発明に係る基板加熱装置の他の
実施形態を備えたスパッタリング装置を示した概略構成
図である。図中、上述した実施形態と同一または同等の
部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a sputtering apparatus provided with another embodiment of the substrate heating apparatus according to the present invention. In the figure, members that are the same as or equivalent to those in the above-described embodiment are assigned the same reference numerals and explanations thereof are omitted.
【００３１】同図において、本実施形態の基板加熱装置
２１は、加熱プレート１１の周囲に配置された反射リン
グ１５を有し、この反射リング１５の上部には、リング
状の突出部２２が設けられている。この突出部２２は、
加熱プレート１１の上方位置で、加熱プレート１１の内
側に向かってウェハ支持領域の手前まで延びるように反
射リング１５に接合されている。なお、そのようなリン
グ状突出部を有する反射リングは、一体形成された一つ
の部材で構成してもよい。In the figure, the substrate heating device 21 of the present embodiment has a reflection ring 15 arranged around the heating plate 11, and a ring-shaped protrusion 22 is provided on the reflection ring 15. Has been. This protrusion 22 is
It is joined to the reflection ring 15 at a position above the heating plate 11 so as to extend toward the inside of the heating plate 11 and before the wafer supporting region. The reflection ring having such a ring-shaped protrusion may be formed of a single member that is integrally formed.
【００３２】このような基板加熱装置２１においては、
加熱プレート１１の側面からの放射熱が、反射リング１
５で反射して加熱プレート１１に戻ることに加え、加熱
プレート１１の周縁部上面からの放射熱が、突出部２２
で反射して加熱プレート１１に戻る。これにより、加熱
プレート１１の周縁部の温度低下がより抑えられるた
め、加熱プレート１１の周縁部と中央部とで温度分布が
更に均一になる。従って、加熱プレート１１及びウェハ
Ｗの温度均一性が更に向上する。In such a substrate heating device 21,
Radiant heat from the side surface of the heating plate 11 is reflected by the reflection ring 1.
In addition to reflecting at 5 and returning to the heating plate 11, radiant heat from the upper surface of the peripheral edge of the heating plate 11 causes
And then returns to the heating plate 11. As a result, the lowering of the temperature of the peripheral portion of the heating plate 11 is further suppressed, so that the temperature distribution becomes more uniform between the peripheral portion and the central portion of the heating plate 11. Therefore, the temperature uniformity of the heating plate 11 and the wafer W is further improved.
【００３３】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、上記実施形態は、ステージ６
と加熱プレート１１との間に２枚の絶縁プレート１０
ａ，１０ｂを配置し、絶縁プレート１０ａ，１０ｂ間に
反射板１４を介在させたものであるが、絶縁プレートの
数を３枚以上とし、各絶縁プレート間に反射板１４を介
在させてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the stage 6
Between the insulating plate 10 and the heating plate 11
Although a and 10b are arranged and the reflecting plate 14 is interposed between the insulating plates 10a and 10b, the number of insulating plates may be three or more, and the reflecting plate 14 may be interposed between the insulating plates. .
【００３４】また、各絶縁プレート間には、必ずしも反
射板１４を介在させなくてもよい。この場合には、各絶
縁プレート間に生じる多少の隙間によって絶縁プレート
間の伝熱効率が低下するため、絶縁プレート同士の接触
による熱伝達が低減される。このため、加熱プレート１
１の下面からの放射熱エネルギーが各絶縁プレートにお
いて段階的に低減されることになり、これによりステー
ジ６の温度上昇を抑えることができる。Further, the reflecting plate 14 does not necessarily have to be interposed between the respective insulating plates. In this case, the heat transfer efficiency between the insulating plates is reduced due to a slight gap generated between the insulating plates, so that heat transfer due to contact between the insulating plates is reduced. Therefore, the heating plate 1
The radiant heat energy from the lower surface of 1 is gradually reduced in each insulating plate, whereby the temperature rise of the stage 6 can be suppressed.
【００３５】さらに、上記実施形態は、スパッタリング
装置の処理チャンバ内に基板加熱装置を備えたものであ
るが、本発明の基板加熱装置は、他の半導体製造装置に
も適用できることは言うまでもない。Further, in the above embodiment, the substrate heating device is provided in the processing chamber of the sputtering apparatus, but it goes without saying that the substrate heating device of the present invention can be applied to other semiconductor manufacturing apparatuses.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、加熱プレートの周囲
に、加熱プレートの側面からの放射熱を反射させる反射
リングを配置したので、低コストで加熱プレートの温度
均一性を向上させることができる。According to the present invention, since the reflecting ring for reflecting the radiant heat from the side surface of the heating plate is arranged around the heating plate, the temperature uniformity of the heating plate can be improved at low cost. .
【図１】本発明に係る基板加熱装置の一実施形態を備え
たスパッタリング装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a sputtering apparatus including an embodiment of a substrate heating apparatus according to the present invention.
【図２】図１に示す反射リングが配置されていない基板
加熱装置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a substrate heating apparatus in which the reflection ring shown in FIG. 1 is not arranged.
【図３】本発明に係る基板加熱装置の他の実施形態を備
えたスパッタリング装置を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a sputtering apparatus provided with another embodiment of the substrate heating apparatus according to the present invention.
１…スパッタリング装置（半導体製造装置）、２…処理
チャンバ、５…基板加熱装置、６…ステージ、７…冷却
通路、１０Ａ，１０Ｂ…絶縁プレート、１１…加熱プレ
ート、１４…反射板、１５…反射リング、２１…基板加
熱装置、２２…リング状の突出部、Ｗ…ウェハ（基
板）。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sputtering apparatus (semiconductor manufacturing apparatus), 2 ... Processing chamber, 5 ... Substrate heating apparatus, 6 ... Stage, 7 ... Cooling passage, 10A, 10B ... Insulating plate, 11 ... Heating plate, 14 ... Reflecting plate, 15 ... Reflection Ring, 21 ... Substrate heating device, 22 ... Ring-shaped protrusion, W ... Wafer (substrate).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 真徳 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Ｆターム(参考） 3K034 FA01 FA28 JA10 3K058 AA86 BA19 CE13 EA06 EA23 4K029 BD01 CA05 DA08 5F046 KA04 KA10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masanori Ono 14-3 Shinsen, Narita-shi, Chiba Nogedaira Industrial Park Applied Materials Japan Within the corporation F term (reference) 3K034 FA01 FA28 JA10 3K058 AA86 BA19 CE13 EA06 EA23 4K029 BD01 CA05 DA08 5F046 KA04 KA10
Claims (7)
られ、基板を保持した状態で加熱する加熱プレートとを
備えた基板加熱装置であって、 前記加熱プレートの周囲には、前記加熱プレートの側面
からの放射熱を反射させる反射リングが配置されている
基板加熱装置。1. A substrate heating apparatus comprising: a stage; and a heating plate which is provided above the stage and which heats a substrate while holding the substrate, wherein a side surface of the heating plate is provided around the heating plate. A substrate heating device in which a reflecting ring that reflects radiant heat from the substrate is arranged.
の上方で前記加熱プレートの内側に向かって延びるリン
グ状の突出部が設けられている請求項１記載の基板加熱
装置。2. The substrate heating apparatus according to claim 1, wherein the reflecting ring is provided with a ring-shaped protrusion that extends inward of the heating plate above the heating plate.
れている請求項１または２記載の基板加熱装置。3. The substrate heating apparatus according to claim 1, wherein the reflection ring is placed on the stage.
には、複数の絶縁プレートが積層状態で配置されている
請求項１〜３のいずれか一項記載の基板加熱装置。4. The substrate heating apparatus according to claim 1, wherein a plurality of insulating plates are arranged in a stacked state between the stage and the heating plate.
レートの下面からの放射熱を反射させる反射板が介在さ
れている請求項４記載の基板加熱装置。5. The substrate heating apparatus according to claim 4, wherein a reflecting plate that reflects radiant heat from the lower surface of the heating plate is interposed between the insulating plates.
めの冷却通路が設けられている請求項１〜５のいずれか
一項記載の基板加熱装置。6. The substrate heating apparatus according to claim 1, wherein the stage is provided with a cooling passage through which a cooling refrigerant passes.
配置された請求項１〜６のいずれか一項記載の基板加熱
装置とを備える半導体製造装置。7. A semiconductor manufacturing apparatus comprising a processing chamber, and the substrate heating apparatus according to claim 1, which is arranged in the processing chamber.
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