JP2003208964A - Ceramic heater - Google Patents
Ceramic heaterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主に半導体産業に
おいて使用される乾燥用、スパッタリング用等のセラミ
ックヒータに関し、特には、温度制御しやすく、加熱面
の温度均一性に優れるセラミックヒータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic heater mainly used in the semiconductor industry for drying, sputtering, etc., and particularly to a ceramic heater which is easy to control in temperature and has excellent temperature uniformity on a heating surface.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体製品は、シリコンウエハ上に感光
性樹脂をエッチングレジストとして形成し、シリコンウ
エハのエッチングを行う工程等を経て製造される。この
感光性樹脂は液状であり、スピンコーターなどを用いて
シリコンウエハ表面に塗布されるのであるが、塗布後に
乾燥させなければならず、塗布したシリコンウエハをヒ
ータ上に載置して加熱することになる。従来、このよう
な用途に使用される金属製のヒータとしては、アルミニ
ウム板の裏面に発熱体を配置したものが採用されてい
る。2. Description of the Related Art Semiconductor products are manufactured through a process of forming a photosensitive resin as an etching resist on a silicon wafer and etching the silicon wafer. This photosensitive resin is in liquid form and is applied to the surface of the silicon wafer using a spin coater, etc., but it must be dried after application, and the applied silicon wafer should be placed on a heater and heated. become. Conventionally, as a metal heater used for such an application, a heater in which a heating element is arranged on the back surface of an aluminum plate has been adopted.
【0003】ところが、このような金属製のヒータは、
以下のような問題があった。まず、金属製であるため、
ヒータ板の厚みは、15mm程度と厚くしなければなら
ない。なぜなら、薄い金属板では、加熱に起因する熱膨
張により、反り、歪みが発生してしまい、金属板上に載
置したシリコンウエハが破損したり傾いたりしてしまう
からである。しかしながら、ヒータ板の厚みを厚くする
と、ヒータの重量が重くなり、また、かさばってしま
う。However, such a metal heater is
There were the following problems. First of all, because it is made of metal,
The thickness of the heater plate should be as thick as about 15 mm. This is because, in a thin metal plate, thermal expansion caused by heating causes warping and distortion, and the silicon wafer placed on the metal plate is damaged or tilted. However, if the thickness of the heater plate is increased, the weight of the heater becomes heavier and bulky.
【0004】また、発熱体に印加する電圧や電流量を変
えることにより、加熱温度を制御するのであるが、金属
板が厚いために、電圧や電流量の変化に対してヒータ板
の温度が迅速に追従せず、温度制御しにくいという問題
もあった。Further, the heating temperature is controlled by changing the voltage and the amount of current applied to the heating element. However, since the metal plate is thick, the temperature of the heater plate can be quickly changed with respect to the change in the voltage and the amount of current. There was also a problem that it was difficult to control the temperature because it did not follow.
【0005】そこで、特公平8−8247号公報などで
提案されているように、発熱体が形成された窒化物セラ
ミックを使用し、発熱体近傍の温度を測定しながら、温
度制御する技術が提案されている。Therefore, as proposed in Japanese Examined Patent Publication No. 8-8247, there is proposed a technique for controlling the temperature by using a nitride ceramic in which a heating element is formed and measuring the temperature in the vicinity of the heating element. Has been done.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
技術を用いてシリコンウエハを加熱しようとした際、ヒ
ータ表面の温度差に起因する熱衝撃でシリコンウエハが
破損してしまうという問題が発生した。However, when attempting to heat a silicon wafer by using such a technique, there arises a problem that the silicon wafer is damaged by thermal shock due to the temperature difference on the heater surface. .
【0007】そこで、本発明者らは、シリコンウエハ破
損の原因について鋭意研究した結果、温度制御を行って
いるにも拘わらずシリコンウエハが破損するのは、単一
の温度制御を行っても、加熱面が均一な温度にならず、
シリコンウエハに場所による温度差が生じ、破損してし
まうという事実をつきとめた。また、このような温度の
不均一は、窒化物セラミックや炭化物セラミックなどの
熱伝導率の高いものほど顕著であるという事実も新たに
つきとめた。Therefore, as a result of intensive studies on the cause of damage to the silicon wafer, the inventors of the present invention found that the silicon wafer is damaged even though the temperature control is performed even if the single temperature control is performed. The heating surface does not have a uniform temperature,
We identified the fact that the temperature difference in the silicon wafer caused by location caused damage. Further, the fact that such non-uniformity of temperature is more remarkable as the heat conductivity of nitride ceramics or carbide ceramics is higher is newly found.
【0008】なお、特開平6−252055号公報に
は、周縁部の温度よりも中央部の温度の方を高く制御す
る制御技術が、特開昭63−216283号公報には、
発熱体回路を分割して制御する技術がそれぞれ提案され
ているが、いずれも予め温度スケジュールを決めておい
てから温度を制御する技術である。しかしながら、現実
のシリコンウエハの加熱では、低温のシリコンウエハを
急に載置する場合のような外乱があり、上記温度スケジ
ュールを予め決めておくような制御技術では予定外の温
度変化があった場合に温度を制御をすることができな
い。Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252055 discloses a control technique for controlling the temperature of the central portion to be higher than the temperature of the peripheral portion.
Each of the technologies for dividing and controlling the heating element circuit has been proposed, but each is a technology for controlling the temperature after previously determining a temperature schedule. However, in the actual heating of a silicon wafer, there is a disturbance such as when a low-temperature silicon wafer is suddenly placed, and when there is an unplanned temperature change in the control technique for predetermining the above temperature schedule. The temperature cannot be controlled.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らはさ
らに検討を重ね、発熱体を2以上の回路に分割し、温度
測定の結果に基づいて各回路に異なった電力を投入して
温度制御を行い、加熱を行うことによって、ヒータ板の
シリコンウエハ等を加熱する面(以下、ウエハ加熱面と
いう)の温度差を小さくすることにより、半導体ウエハ
等の被加熱物全体の温度を均一化することができ、シリ
コンウエハの破損を防止し、また、予定外の温度変化が
あっても温度を制御することができることを見い出し、
以下に示す内容を要旨構成とする本発明を完成するに至
った。Therefore, the inventors of the present invention have made further studies, divided the heating element into two or more circuits, and applied different electric power to each circuit based on the result of the temperature measurement. By controlling and heating, the temperature difference of the surface of the heater plate that heats the silicon wafer, etc. (hereinafter referred to as the wafer heating surface) is made small, so that the temperature of the entire object to be heated, such as the semiconductor wafer, is made uniform. It is possible to prevent the damage of the silicon wafer and to control the temperature even if there is an unexpected temperature change.
The present invention having the following contents as the gist composition has been completed.
【0010】即ち、第一の本発明のセラミックヒータ
は、セラミック基板の表面または内部に発熱体が形成さ
れるとともに、このセラミック基板または被加熱物の温
度を測定する測温手段と、上記発熱体に電力を供給する
制御部と、上記測温手段により測定された温度データを
記憶する記憶部と、上記温度データから上記発熱体に必
要な電力を演算する演算部とを備えてなり、上記発熱体
は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、各回路
には異なる電力が供給されるように構成されていること
を特徴とするものである。That is, in the ceramic heater of the first aspect of the present invention, a heating element is formed on the surface or inside of the ceramic substrate, and the temperature measuring means for measuring the temperature of the ceramic substrate or the object to be heated, and the heating element. And a storage unit for storing temperature data measured by the temperature measuring means, and an arithmetic unit for calculating electric power required for the heating element from the temperature data. The body is characterized by being divided into at least two circuits, each circuit being configured to be supplied with different power.
【0011】また、第二の本発明のセラミックヒータ
は、セラミック基板の表面または内部に発熱体が形成さ
れるとともに、このセラミック基板または被加熱物の温
度を測定する測温手段と、上記発熱体に電力を供給する
電源と、この電源を制御する制御部と、上記測温手段に
より測定された温度データを記憶する記憶部と、上記温
度データから上記発熱体に必要な電力を演算する演算部
とを備えてなり、上記発熱体は、少なくとも2以上の回
路に分割されてなり、各回路には異なる電力が供給され
るように構成されていることを特徴とするものである。Further, in the ceramic heater of the second aspect of the present invention, a heating element is formed on the surface or inside of the ceramic substrate, and a temperature measuring means for measuring the temperature of the ceramic substrate or the object to be heated, and the heating element. A power supply for supplying electric power to the device, a control unit for controlling the power supply, a storage unit for storing the temperature data measured by the temperature measuring means, and a calculation unit for calculating the power necessary for the heating element from the temperature data. And the heating element is divided into at least two or more circuits, and each circuit is configured to be supplied with different electric power.
【0012】また、第一の本発明のセラミックヒータお
よび第二の本発明のセラミックヒータにおいて、上記測
温手段は、測温素子またはサーモビュアであることが好
ましい。In the ceramic heater according to the first aspect of the present invention and the ceramic heater according to the second aspect of the present invention, the temperature measuring means is preferably a temperature measuring element or a thermoviewer.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】まず、第一の本発明のセラミック
ヒータについて説明する。第一の本発明のセラミックヒ
ータは、セラミック基板の表面または内部に発熱体が形
成されるとともに、このセラミック基板または被加熱物
の温度を測定する測温手段と、上記発熱体に電力を供給
する制御部と、上記測温手段により測定された温度デー
タを記憶する記憶部と、上記温度データから上記発熱体
に必要な電力を演算する演算部とを備えてなり、上記発
熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、各
回路には異なる電力が供給されるように構成されている
ことを特徴とする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, a ceramic heater according to the first aspect of the present invention will be described. In the ceramic heater of the first aspect of the present invention, a heating element is formed on the surface or inside of the ceramic substrate, and a temperature measuring means for measuring the temperature of the ceramic substrate or the object to be heated, and power is supplied to the heating element. The heating unit includes a control unit, a storage unit that stores temperature data measured by the temperature measuring unit, and a calculation unit that calculates the electric power required for the heating element from the temperature data. The circuit is divided into the above circuits, and each circuit is configured to be supplied with different power.
【0014】上記第一の本発明のセラミックヒータによ
れば、ウエハ加熱面の温度または半導体ウエハ等の被加
熱物の温度の測定結果に基づいて2以上に分割された発
熱体の回路に投入する電力を変えることにより、温度制
御を行うことができるので、ウエハ加熱面の温度を均一
にして、被加熱物全体の温度を均一化することができ、
シリコンウエハの破損を防止することができる。According to the ceramic heater of the first aspect of the present invention, the heater is put into the circuit of the heating element divided into two or more based on the measurement result of the temperature of the wafer heating surface or the temperature of the object to be heated such as a semiconductor wafer. Since the temperature can be controlled by changing the electric power, the temperature of the wafer heating surface can be made uniform and the temperature of the whole object to be heated can be made uniform.
It is possible to prevent damage to the silicon wafer.
【0015】図1(a)は、第一の本発明のセラミック
ヒータの一例の概略を示したブロック図であり、(b)
は、その一部を示した部分拡大断面図である。また、図
2は、図1に示したセラミックヒータを構成するヒータ
部分を模式的に示す平面図である。FIG. 1A is a block diagram showing an outline of an example of the ceramic heater according to the first aspect of the present invention, and FIG.
[FIG. 7] is a partially enlarged cross-sectional view showing a part thereof. Further, FIG. 2 is a plan view schematically showing a heater portion which constitutes the ceramic heater shown in FIG.
【0016】ヒータ板11は、円板状に形成されてお
り、発熱体12(12x、12y)は、ヒータ板11の
ウエハ加熱面11aの全体の温度が均一になるように加
熱するため、ヒータ板11の内部に同心円形状のパター
ンに形成されている。また、これら発熱体12は、互い
に近い二重の同心円同士が1組として、1本の線になる
ように接続され、その両端に入出力の端子となる端子ピ
ン13がスルーホール18を介して接続されている。ま
た、端子ピン13には、ソケット20が取り付けられ、
このソケット20は、電源を有する制御部23に接続さ
れている。また、中央に近い部分には、リフターピン1
6を挿通するための貫通孔15が形成され、さらに、測
温手段(測温素子)としての熱電対17を挿入するため
の有底孔14a〜14iが形成されている。The heater plate 11 is formed in a disk shape, and the heating elements 12 (12x, 12y) heat the wafer heating surface 11a of the heater plate 11 so that the temperature of the entire wafer heating surface 11a becomes uniform. It is formed in a concentric pattern inside the plate 11. Further, these heating elements 12 are connected so that a pair of double concentric circles that are close to each other form one line, and terminal pins 13 serving as input / output terminals are provided at both ends thereof through through holes 18. It is connected. Further, the socket 20 is attached to the terminal pin 13,
The socket 20 is connected to a control unit 23 having a power source. Also, lifter pin 1 should be placed near the center.
A through hole 15 for inserting 6 is formed, and bottomed holes 14a to 14i for inserting a thermocouple 17 as a temperature measuring means (temperature measuring element) are also formed.
【0017】また、図1に示したように、このセラミッ
クヒータ10では、貫通孔15にリフターピン16が挿
入され、このリフターピン16上にシリコンウエハ19
が載置されるようになっている。また、このリフターピ
ン16を上下させることにより、シリコンウエハ19を
図示しない搬送機に渡したり、搬送機からシリコンウエ
ハ19を受け取ったりすることができるようになってい
る。また、支持ピン560(図6参照)でシリコンウエ
ハを支持することによりウエハ加熱面から離間させた状
態で加熱することもできる。離間の距離は、50〜50
00μmが望ましい。Further, as shown in FIG. 1, in this ceramic heater 10, a lifter pin 16 is inserted into the through hole 15, and a silicon wafer 19 is placed on the lifter pin 16.
Are to be placed. Further, by moving the lifter pins 16 up and down, the silicon wafer 19 can be delivered to the carrier (not shown) or the silicon wafer 19 can be received from the carrier. Further, by supporting the silicon wafer by the support pins 560 (see FIG. 6), it is possible to heat the silicon wafer in a state of being separated from the wafer heating surface. The separation distance is 50 to 50
00 μm is desirable.
【0018】また、ヒータ板11には、底面11b側か
ら有底孔14が設けられ、この有底孔14の底には、測
温手段としての熱電対17が固定されている。この熱電
対17は、記憶部21に接続され、各熱電対17の温度
を一定時間毎に測定し、そのデータを記憶することがで
きるようになっている。そして、この記憶部21は、制
御部23に接続されるとともに、演算部22に接続さ
れ、記憶部21に記憶されたデータに基づき、演算部2
2で制御する電圧値等の計算を行い、これに基づき、制
御部23から各発熱体12に対して所定の電圧を印加
し、ウエハ加熱面11aの温度を均一化することができ
るようになっている。Further, the heater plate 11 is provided with a bottomed hole 14 from the bottom surface 11b side, and a thermocouple 17 as a temperature measuring means is fixed to the bottom of the bottomed hole 14. The thermocouple 17 is connected to the storage unit 21, and the temperature of each thermocouple 17 can be measured at regular intervals and the data can be stored. The storage unit 21 is connected to the control unit 23 and also to the calculation unit 22, and based on the data stored in the storage unit 21, the calculation unit 2
The voltage value controlled by 2 is calculated, and based on this, a predetermined voltage is applied from the control unit 23 to each heating element 12 so that the temperature of the wafer heating surface 11a can be made uniform. ing.
【0019】次に、本発明のセラミックヒータ10の動
作について、説明する。まず、制御部23を作動させる
ことによりセラミックヒータ10に電力を投入すると、
ヒータ板11自体の温度が上がり始めるが、外周部の方
の表面温度がやや低温になる。Next, the operation of the ceramic heater 10 of the present invention will be described. First, when power is applied to the ceramic heater 10 by operating the control unit 23,
Although the temperature of the heater plate 11 itself starts to rise, the surface temperature of the outer peripheral portion becomes slightly lower.
【0020】熱電対17で測温したデータは、記憶部2
1に一端格納される。次に、この温度データは演算部2
2に送られ、演算部22において、各測定点における温
度の差または所定温度との差ΔTを演算し、さらに、ウ
エハ加熱面11aの温度の均一化のために必要なデータ
ΔWを演算する。The data measured by the thermocouple 17 is stored in the storage unit 2
1 is temporarily stored. Next, this temperature data is calculated by the calculation unit 2
2, the calculation unit 22 calculates the temperature difference at each measurement point or the difference ΔT from the predetermined temperature, and further calculates the data ΔW necessary for uniformizing the temperature of the wafer heating surface 11a.
【0021】例えば、発熱体12xと発熱体12yにお
ける温度差ΔTがあり、発熱体12xの方が低ければ、
ΔTを0にするような電力データΔWを演算し、これを
制御部23に送信して、これに基づいた電力を発熱体1
2xに投入して昇温させるのである。For example, if there is a temperature difference ΔT between the heating element 12x and the heating element 12y and the heating element 12x is lower,
Electric power data ΔW that makes ΔT zero is calculated, and this is transmitted to the control unit 23, and the electric power based on the calculated electric power data ΔW is generated.
It is put into 2x to raise the temperature.
【0022】電力の計算アルゴリズムについては、ヒー
タ板11の比熱と加熱域の重量から昇温に必要な電力を
演算する方法が最も簡便であり、これに発熱体パターン
に起因する補正係数を加味してもよい。また、予め、特
定の発熱体パターンについて昇温試験を行い、測温位
置、投入電力、温度の関数を予め求めておき、この関数
から投入電力を演算してもよい。そして、演算部22で
演算された電力に対応する印加電圧と時間とを制御部2
3に送信し、制御部23でその値に基づいて各発熱体1
2に電力を投入することになる。即ち、第一の本発明の
セラミックヒータでは、演算部22があるため、予定外
の温度変化が生じた場合でも、温度の均一化のための電
力を演算でき、実用的な温度制御を実現することができ
る。Regarding the calculation algorithm of electric power, the most convenient method is to calculate the electric power required to raise the temperature from the specific heat of the heater plate 11 and the weight of the heating area, and the correction coefficient due to the heating element pattern is added to this. May be. It is also possible to perform a temperature rise test on a specific heating element pattern in advance, obtain a function of the temperature measurement position, input power, and temperature in advance, and calculate the input power from this function. Then, the control unit 2 calculates the applied voltage and the time corresponding to the power calculated by the calculation unit 22.
3 to each heating element 1 based on the value transmitted by the control unit 23.
2 will be powered. That is, in the ceramic heater of the first aspect of the present invention, since the calculation unit 22 is provided, even if an unexpected temperature change occurs, the power for equalizing the temperature can be calculated and a practical temperature control can be realized. be able to.
【0023】次に、第一の本発明のセラミックヒータを
構成する各部材等について説明する。このセラミックヒ
ータ10において、ヒータ板11の厚さは、0.5〜5
mmが好ましい。0.5mmより薄いと、強度が低下す
るため破損しやすくなり、一方、5mmより厚くなる
と、熱が伝搬しにくくなり、加熱の効率が悪くなる。Next, each member constituting the ceramic heater of the first aspect of the present invention will be described. In this ceramic heater 10, the heater plate 11 has a thickness of 0.5 to 5
mm is preferred. When the thickness is less than 0.5 mm, the strength is lowered and the material is easily damaged. On the other hand, when the thickness is more than 5 mm, it is difficult for heat to propagate and the heating efficiency is deteriorated.
【0024】セラミックヒータ10を構成するセラミッ
クは、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックである
ことが望ましい。窒化物セラミックや炭化物セラミック
は、熱膨張係数が金属よりも小さく、機械的な強度が金
属に比べて格段に高いため、ヒータ板11の厚さを薄く
しても、加熱により反ったり、歪んだりしない。そのた
め、ヒータ板11を薄くて軽いものとすることができ
る。さらに、ヒータ板11の熱伝導率が高く、ヒータ板
自体が薄いため、ヒータ板の表面温度が、発熱体の温度
変化に迅速に追従する。即ち、電圧、電流値を変えて発
熱体12の温度を変化させることにより、ヒータ板の表
面温度(ウエハ加熱面の温度)を制御することができる
のである。The ceramic constituting the ceramic heater 10 is preferably a nitride ceramic or a carbide ceramic. Nitride ceramics and carbide ceramics have a thermal expansion coefficient smaller than that of metal and a mechanical strength much higher than that of metal. Therefore, even if the thickness of the heater plate 11 is thinned, the heater plate 11 may warp or distort due to heating. do not do. Therefore, the heater plate 11 can be made thin and light. Furthermore, since the heat conductivity of the heater plate 11 is high and the heater plate itself is thin, the surface temperature of the heater plate quickly follows the temperature change of the heating element. That is, the surface temperature of the heater plate (temperature of the wafer heating surface) can be controlled by changing the temperature of the heating element 12 by changing the voltage and current values.
【0025】上記窒化物セラミックとしては、例えば、
窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタ
ン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2
種以上を併用してもよい。The above-mentioned nitride ceramic is, for example,
Examples thereof include aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, titanium nitride and the like. These may be used alone or 2
You may use together 1 or more types.
【0026】また、炭化物セラミックとしては、例え
ば、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化
タンタル、炭化タングステン等が挙げられる。これら
は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。Examples of the carbide ceramics include silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide, tungsten carbide and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
【0027】これらのなかでは、窒化アルミニウムが最
も好ましい。熱伝導率が180W/m・Kと最も高く、
温度追従性に優れる反面、温度分布の不均一を招きやす
く、本発明のような測温手段を用いる必要があるからで
ある。Of these, aluminum nitride is most preferred. The highest thermal conductivity of 180 W / mK,
This is because the temperature followability is excellent, but the temperature distribution is likely to be non-uniform, and it is necessary to use the temperature measuring means as in the present invention.
【0028】本発明のセラミックヒータ10において、
ヒータ板11には、被加熱物を載置するウエハ加熱面1
1aの反対側(底面)からウエハ加熱面11aに向けて
有底孔14a〜14i(以下、単に、有底孔14ともい
う)を設けるとともに、有底孔14の底を発熱体12よ
りも相対的にウエハ加熱面11aに近く形成し、この有
底孔14に測温手段を設けるとが望ましい(図1参
照)。また、有底孔14の底とウエハ加熱面11aとの
距離Lは、0.1mm〜セラミック基板の厚さの1/2
であることが望ましい(図1(b)参照)。In the ceramic heater 10 of the present invention,
The heater plate 11 has a wafer heating surface 1 on which an object to be heated is placed.
The bottomed holes 14a to 14i (hereinafter also simply referred to as the bottomed holes 14) are provided from the opposite side (bottom surface) of the la to the wafer heating surface 11a, and the bottoms of the bottomed holes 14 are arranged relative to the heating element 12. It is desirable to form the wafer near the wafer heating surface 11a and to provide a temperature measuring means in the bottomed hole 14 (see FIG. 1). The distance L between the bottom of the bottomed hole 14 and the wafer heating surface 11a is 0.1 mm to 1/2 of the thickness of the ceramic substrate.
Is desirable (see FIG. 1 (b)).
【0029】これにより、測温場所が発熱体12よりも
ウエハ加熱面11aに近くなり、より正確なシリコンウ
エハの温度の測定が可能となる。そして、この正確な温
度の測定結果を記憶部21に記憶し、記憶部21で記憶
された温度データに基づき、均一加熱のために発熱体1
2に投入する電圧を演算部22で計算し、この計算結果
に基づき、制御部23より制御電圧を発熱体12に印加
するので、ウエハ加熱面の温度を均一化し、シリコンウ
エハ等の被加熱物の全体を均一に加熱することが可能と
なる。As a result, the temperature measurement location is closer to the wafer heating surface 11a than the heating element 12, and the temperature of the silicon wafer can be measured more accurately. Then, this accurate temperature measurement result is stored in the storage unit 21, and based on the temperature data stored in the storage unit 21, the heating element 1 for uniform heating.
The voltage applied to 2 is calculated by the calculation unit 22, and the control voltage is applied to the heating element 12 by the control unit 23 based on the calculation result. Therefore, the temperature of the wafer heating surface is made uniform, and the object to be heated such as a silicon wafer is heated. It becomes possible to uniformly heat the whole.
【0030】有底孔14の底とウエハ加熱面11aとの
距離が0.1mm未満では、放熱してしまい、ウエハ加
熱面11aに温度分布が形成され、厚さの1/2を超え
ると、発熱体の温度の影響を受けやすくなり、温度制御
できなくなり、やはりウエハ加熱面11aに温度分布が
形成されてしまうからである。If the distance between the bottom of the bottomed hole 14 and the wafer heating surface 11a is less than 0.1 mm, heat is dissipated and a temperature distribution is formed on the wafer heating surface 11a, and if it exceeds ½ of the thickness. This is because the temperature of the heating element is apt to be influenced, the temperature cannot be controlled, and the temperature distribution is formed on the wafer heating surface 11a.
【0031】有底孔14の直径は、0.3mm〜5mm
であることが望ましい。これは、大きすぎると放熱性が
大きくなり、また小さすぎると加工性が低下してウエハ
加熱面11aとの距離を均等にすることができなくなる
からである。The diameter of the bottomed hole 14 is 0.3 mm to 5 mm.
Is desirable. This is because if it is too large, heat dissipation becomes large, and if it is too small, workability deteriorates and it becomes impossible to make the distance to the wafer heating surface 11a uniform.
【0032】有底孔14a〜14iは、図2に示したよ
うに、ヒータ板11の中心に対して対称で、かつ、十字
を形成するように配列することが望ましい。これは、ウ
エハ加熱面全体の温度を測定することができるからであ
る。As shown in FIG. 2, the bottomed holes 14a to 14i are preferably arranged symmetrically with respect to the center of the heater plate 11 and forming a cross. This is because the temperature of the entire wafer heating surface can be measured.
【0033】上記測温手段としては、例えば、熱電対、
白金測温抵抗体、サーミスタ等の測温素子が挙げられる
ほか、サーモビュア等の光学的な手段を用いた測温手段
も挙げられる。As the temperature measuring means, for example, a thermocouple,
Examples include platinum temperature measuring resistors, temperature measuring elements such as thermistors, and temperature measuring means using optical means such as thermoviewers.
【0034】上記サーモビュアを用いた場合には、セラ
ミック基板表面の温度を測定することができるほか、半
導体ウエハ等の被加熱物表面の温度を直接測定すること
ができるため、被加熱物の温度制御の精度が向上する。
上記サーモビュアを用いた温度制御については、第二の
本発明のセラミックヒータの説明において、詳しく説明
することにする。When the above-mentioned thermoviewer is used, not only the temperature of the surface of the ceramic substrate can be measured but also the temperature of the surface of the object to be heated such as a semiconductor wafer can be directly measured. The accuracy of is improved.
The temperature control using the thermoviewer will be described in detail in the description of the ceramic heater according to the second aspect of the present invention.
【0035】また、上記熱電対としては、例えば、JI
S−C−1602(1980)に挙げられるように、K
型、R型、B型、S型、E型、J型、T型熱電対等が挙
げられるが、これらのなかでは、K型熱電対が好まし
い。The thermocouple may be, for example, JI
K, as listed in S-C-1602 (1980).
Type, R type, B type, S type, E type, J type, T type thermocouple and the like, and among these, K type thermocouple is preferable.
【0036】上記熱電対の接合部の大きさは、素線の径
と同じが、または、それよりも大きく、0.5mm以下
であることが望ましい。これは、接合部が大きい場合
は、熱容量が大きくなって応答性が低下してしまうから
である。なお、素線の径より小さくすることは困難であ
る。The size of the joint portion of the thermocouple is preferably equal to or larger than the diameter of the wire, and is 0.5 mm or less. This is because if the joint is large, the heat capacity becomes large and the responsiveness deteriorates. It is difficult to make the diameter smaller than the diameter of the strand.
【0037】上記測温素子を用いる場合には、金ろう、
銀ろうなどを使用して、有底孔14の底に接着してもよ
く、有底孔14に挿入した後、耐熱性樹脂で封止しても
よく、両者を併用してもよい。上記耐熱性樹脂として
は、例えば、熱硬化性樹脂、特にはエポキシ樹脂、ポリ
イミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂などが挙
げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、2種
以上を併用してもよい。When the above temperature measuring element is used, gold solder,
It may be adhered to the bottom of the bottomed hole 14 using silver solder or the like, or may be inserted into the bottomed hole 14 and then sealed with a heat resistant resin, or both may be used together. Examples of the heat resistant resin include thermosetting resins, particularly epoxy resins, polyimide resins, bismaleimide-triazine resins, and the like. These resins may be used alone or in combination of two or more.
【0038】上記金ろうとしては、37〜80.5重量
%Au−63〜19.5重量%Cu合金、81.5〜8
2.5重量%Au−18.5〜17.5重量%Ni合金
から選ばれる少なくとも1種が望ましい。これらは、溶
融温度が、900℃以上であり、高温領域でも溶融しに
くいためである。銀ろうとしては、例えば、Ag−Cu
系のものを使用することができる。As the above-mentioned gold braze, 37 to 80.5 wt% Au-63 to 19.5 wt% Cu alloy, 81.5 to 8
At least one selected from 2.5 wt% Au-18.5 to 17.5 wt% Ni alloy is desirable. These are because the melting temperature is 900 ° C. or higher and it is difficult to melt even in a high temperature region. Examples of silver solder include Ag-Cu
A system can be used.
【0039】発熱体12は、図2に示したように、少な
くとも2以上の回路に分割されていることが望ましく、
2〜10の回路に分割されていることがより望ましい。
回路を分割することにより、各回路に投入する電力を制
御して発熱量を変えることができ、ウエハ加熱面11a
の温度を調整することができるからである。The heating element 12 is preferably divided into at least two circuits as shown in FIG.
More preferably, it is divided into 2 to 10 circuits.
By dividing the circuit, the amount of heat generated can be changed by controlling the electric power supplied to each circuit.
This is because the temperature of can be adjusted.
【0040】発熱体12のパターンとしては、図2に示
した同心円のほか、例えば、渦巻き、偏心円、屈曲線な
どが挙げられる。As the pattern of the heating element 12, in addition to the concentric circles shown in FIG. 2, for example, a spiral, an eccentric circle, a bent line and the like can be cited.
【0041】本発明においては、発熱体をヒータ板の表
面(底面)に形成してもよく、発熱体をヒータ板の内部
に埋設してもよい。発熱体をヒータ板11の表面に形成
する場合には、金属粒子を含む導電ペーストをヒータ板
11の表面に塗布して所定パターンの導体ペースト層を
形成した後、これを焼き付け、ヒータ板11の表面で金
属粒子を焼結させる方法が好ましい。なお、金属の焼結
は、金属粒子同士および金属粒子とセラミックとが融着
していれば充分である。In the present invention, the heating element may be formed on the surface (bottom surface) of the heater plate, or the heating element may be embedded inside the heater plate. When the heating element is formed on the surface of the heater plate 11, a conductive paste containing metal particles is applied to the surface of the heater plate 11 to form a conductor paste layer having a predetermined pattern, which is then baked to form a conductive paste layer on the heater plate 11. A method of sintering the metal particles on the surface is preferable. In addition, the sintering of the metal is sufficient if the metal particles are fused to each other and the metal particles and the ceramic are fused.
【0042】ヒータ板11の表面に発熱体を形成する場
合には、この発熱体の厚さは、1〜30μmが好まし
く、1〜10μmがより好ましい。また、ヒータ板11
の内部に発熱体を形成する場合には、その厚さは、1〜
50μmが好ましい。When a heating element is formed on the surface of the heater plate 11, the thickness of the heating element is preferably 1 to 30 μm, more preferably 1 to 10 μm. Also, the heater plate 11
When a heating element is formed inside the
50 μm is preferable.
【0043】また、ヒータ板11の表面に発熱体を形成
する場合には、発熱体の幅は、0.1〜20mmが好ま
しく、0.1〜5mmがより好ましい。また、ヒータ板
11の内部に発熱体を形成する場合には、発熱体の幅
は、5〜20μmが好ましい。When a heating element is formed on the surface of the heater plate 11, the width of the heating element is preferably 0.1 to 20 mm, more preferably 0.1 to 5 mm. When a heating element is formed inside the heater plate 11, the width of the heating element is preferably 5 to 20 μm.
【0044】発熱体は、その幅や厚さにより抵抗値に変
化を持たせることができるが、上記した範囲が最も実用
的である。抵抗値は、薄く、また、細くなる程大きくな
る。発熱体は、ヒータ板11の内部に形成した場合の方
が、厚み、幅とも大きくなるが、発熱体を内部に設ける
と、ウエハ加熱面と発熱体との距離が短くなり、表面の
温度の均一性が低下するため、発熱体自体の幅を広げる
必要があること、内部に発熱体を設けるために、窒化物
セラミック等との密着性を考慮する必要性がないため、
タングステン、モリブデンなどの高融点金属やタングス
テン、モリブデンなどの炭化物を使用することができ、
抵抗値を高くすることが可能となるため、断線等を防止
する目的で厚み自体を厚くしてもよい。そのため、発熱
体は、上記した厚みや幅とすることが望ましい。The resistance value of the heating element can be changed depending on its width and thickness, but the above range is most practical. The resistance value becomes thinner and becomes thinner as it becomes thinner. When the heating element is formed inside the heater plate 11, both the thickness and the width are larger. However, when the heating element is provided inside, the distance between the wafer heating surface and the heating element is shortened, and the temperature of the surface is reduced. Since the uniformity decreases, it is necessary to widen the width of the heating element itself, and it is not necessary to consider the adhesion with the nitride ceramic or the like in order to provide the heating element inside,
Refractory metals such as tungsten and molybdenum and carbides such as tungsten and molybdenum can be used.
Since the resistance value can be increased, the thickness itself may be increased for the purpose of preventing disconnection or the like. Therefore, it is desirable that the heating element has the above-mentioned thickness and width.
【0045】発熱体の形成位置をこのように設定するこ
とにより、発熱体から発生した熱が伝搬していくうち
に、ヒータ板全体に拡散し、被加熱物(シリコンウエ
ハ)を加熱する面の温度分布が均一化され、その結果、
被加熱物の各部分における温度が均一化される。By setting the formation position of the heating element in this way, while the heat generated from the heating element propagates, the heat is diffused over the entire heater plate and the surface to be heated (silicon wafer) is heated. The temperature distribution is made uniform, and as a result,
The temperature in each part of the object to be heated is made uniform.
【0046】発熱体は、断面が矩形であっても楕円であ
ってもよいが、偏平であることが望ましい。偏平の方が
ウエハ加熱面に向かって放熱しやすいため、ウエハ加熱
面の温度分布ができにくいからである。断面のアスペク
ト比(発熱体の幅/発熱体の厚さ)は、10〜5000
であることが望ましい。この範囲に調整することによ
り、発熱体の抵抗値を大きくすることができるととも
に、ウエハ加熱面の温度の均一性を確保することができ
るからである。The heating element may have a rectangular or elliptical cross section, but it is preferably flat. This is because the flat surface is more likely to dissipate heat toward the wafer heating surface, so that the temperature distribution on the wafer heating surface is less likely to occur. The cross-sectional aspect ratio (width of heating element / thickness of heating element) is 10 to 5,000.
Is desirable. By adjusting to this range, the resistance value of the heating element can be increased and the uniformity of the temperature of the wafer heating surface can be ensured.
【0047】発熱体の厚さを一定とした場合、アスペク
ト比が上記範囲より小さいと、ヒータ板11のウエハ加
熱面方向への熱の伝搬量が小さくなり、発熱体のパター
ンに近似した熱分布がウエハ加熱面に発生してしまい、
逆にアスペクト比が大きすぎると発熱体の中央の直上部
分が高温となってしまい、結局、発熱体のパターンに近
似した熱分布がウエハ加熱面に発生してしまう。従っ
て、温度分布を考慮すると、断面のアスペクト比は、1
0〜5000であることが好ましいのである。When the thickness of the heating element is constant, if the aspect ratio is smaller than the above range, the amount of heat propagation in the direction of the wafer heating surface of the heater plate 11 becomes small, and the heat distribution approximates the pattern of the heating element. Is generated on the wafer heating surface,
On the other hand, if the aspect ratio is too large, the temperature directly above the center of the heating element will become high, and eventually a heat distribution similar to the pattern of the heating element will occur on the wafer heating surface. Therefore, considering the temperature distribution, the aspect ratio of the cross section is 1
It is preferably 0 to 5000.
【0048】発熱体をヒータ板11の表面に形成する場
合は、アスペクト比を10〜200、発熱体をヒータ板
11の内部に形成する場合は、アスペクト比を200〜
5000とすることが望ましい。When the heating element is formed on the surface of the heater plate 11, the aspect ratio is 10 to 200, and when the heating element is formed inside the heater plate 11, the aspect ratio is 200 to 200.
It is desirable to set it to 5000.
【0049】発熱体は、ヒータ板11の内部に形成した
場合の方が、アスペクト比が大きくなるが、これは、発
熱体を内部に設けると、ウエハ加熱面と発熱体との距離
が短くなり、表面の温度均一性が低下するため、発熱体
自体を偏平にする必要があるからである。When the heating element is formed inside the heater plate 11, the aspect ratio becomes larger. However, when the heating element is provided inside, the distance between the wafer heating surface and the heating element becomes shorter. This is because the temperature uniformity on the surface is reduced and the heating element itself needs to be flat.
【0050】本発明の発熱体をヒータ板11の内部に偏
芯して形成する場合の位置は、ヒータ板11のウエハ加
熱面11aに対向する底面11bに近い位置で、ウエハ
加熱面11aから底面11bまでの距離に対して50%
を超え、99%までの位置とすることが望ましい。50
%以下であると、ウエハ加熱面に近すぎるため、温度分
布が発生してしまい、逆に、99%を超えると、ヒータ
板11自体に反りが発生して、シリコンウエハが破損す
るからである。When the heating element of the present invention is formed eccentrically inside the heater plate 11, the position is close to the bottom surface 11b of the heater plate 11 facing the wafer heating surface 11a, and the bottom surface from the wafer heating surface 11a. 50% for the distance to 11b
It is desirable to set the position above 99% and up to 99%. Fifty
If it is less than 100%, it is too close to the wafer heating surface and a temperature distribution is generated. Conversely, if it exceeds 99%, the heater plate 11 itself warps and the silicon wafer is damaged. .
【0051】また、発熱体をヒータ板11の内部に形成
する場合には、発熱体形成層を複数層設けてもよい。こ
の場合は、各層のパターンは、相互に補完するようにど
こかの層に発熱体が形成され、ウエハ加熱面の上方から
見ると、どの領域にもパターンが形成されている状態が
望ましい。このような構造としては、例えば、互いに千
鳥の配置になっている構造が挙げられる。When the heating element is formed inside the heater plate 11, a plurality of heating element forming layers may be provided. In this case, it is desirable that a heating element is formed in some layer so that the patterns of the respective layers complement each other, and that the pattern is formed in any region when viewed from above the wafer heating surface. As such a structure, for example, a structure in which staggered arrangement is provided.
【0052】導体ペーストとしては特に限定されない
が、導電性を確保するための金属粒子または導電性セラ
ミックが含有されているほか、樹脂、溶剤、増粘剤など
を含むものが好ましい。The conductive paste is not particularly limited, but it is preferable that the conductive paste contains metal particles or conductive ceramics for ensuring conductivity, and also contains resin, solvent, thickener and the like.
【0053】上記金属粒子としては、例えば、貴金属
(金、銀、白金、パラジウム)、鉛、タングステン、モ
リブデン、ニッケルなどが好ましい。これらは、単独で
用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの金
属は、比較的酸化しにくく、発熱するに充分な抵抗値を
有するからである。上記導電性セラミックとしては、例
えば、タングステン、モリブデンの炭化物などが挙げら
れる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用
してもよい。As the metal particles, for example, noble metals (gold, silver, platinum, palladium), lead, tungsten, molybdenum, nickel and the like are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. This is because these metals are relatively difficult to oxidize and have a resistance value sufficient to generate heat. Examples of the conductive ceramics include carbides of tungsten and molybdenum. These may be used alone or in combination of two or more.
【0054】これら金属粒子または導電性セラミック粒
子の粒径は、0.1〜100μmが好ましい。0.1μ
m未満と微細すぎると、酸化されやすく、一方、100
μmを超えると、焼結しにくくなり、抵抗値が大きくな
るからである。The particle size of these metal particles or conductive ceramic particles is preferably 0.1 to 100 μm. 0.1μ
If it is less than m and too fine, it is easily oxidized, while 100
This is because if it exceeds μm, it becomes difficult to sinter and the resistance value increases.
【0055】上記金属粒子の形状は、球状であっても、
リン片状であってもよい。これらの金属粒子を用いる場
合、上記球状物と上記リン片状物との混合物であってよ
い。上記金属粒子がリン片状物、または、球状物とリン
片状物との混合物の場合は、金属粒子間の金属酸化物を
保持しやすくなり、発熱体と窒化物セラミック等との密
着性を確実にし、かつ、抵抗値を大きくすることができ
るため有利である。Even if the shape of the metal particles is spherical,
It may be flaky. When these metal particles are used, they may be a mixture of the above-mentioned spherical material and the above-mentioned scaly material. When the metal particles are flakes, or a mixture of spheres and flakes, it becomes easier to hold the metal oxide between the metal particles, and the adhesion between the heating element and the nitride ceramic, etc. This is advantageous because it can be ensured and the resistance value can be increased.
【0056】導体ペーストに使用される樹脂としては、
例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられ
る。また、溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコ
ールなどが挙げられる。増粘剤としては、セルロースな
どが挙げられる。The resin used for the conductor paste is
For example, an epoxy resin, a phenol resin, etc. are mentioned. Examples of the solvent include isopropyl alcohol and the like. Examples of the thickener include cellulose and the like.
【0057】導体ペーストには、上記したように、金属
粒子に金属酸化物を添加し、発熱体を金属粒子および金
属酸化物を焼結させたものとすることが望ましい。この
ように、金属酸化物を金属粒子とともに焼結させること
により、ヒータ板である窒化物セラミックまたは炭化物
セラミックと金属粒子とを密着させることができる。As described above, it is desirable that the conductor paste contains a metal oxide added to the metal particles and the heating element is formed by sintering the metal particles and the metal oxide. As described above, by sintering the metal oxide together with the metal particles, the nitride ceramic or the carbide ceramic, which is the heater plate, can be brought into close contact with the metal particles.
【0058】金属酸化物を混合することにより、窒化物
セラミックまたは炭化物セラミックと密着性が改善され
る理由は明確ではないが、金属粒子表面や窒化物セラミ
ック、炭化物セラミックの表面は、わずかに酸化されて
酸化膜が形成されており、この酸化膜同士が金属酸化物
を介して焼結して一体化し、金属粒子と窒化物セラミッ
クまたは炭化物セラミックとが密着するのではないかと
考えられる。Although it is not clear why the adhesion of the metal oxide to the nitride ceramic or the carbide ceramic is improved, the surface of the metal particles or the surface of the nitride ceramic or the carbide ceramic is slightly oxidized. It is considered that the oxide film is formed by sintering and the oxide film is sintered through the metal oxide to be integrated with each other, and the metal particles and the nitride ceramic or the carbide ceramic adhere to each other.
【0059】上記金属酸化物としては、例えば、酸化
鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素(B2 O3 )、アル
ミナ、イットリアおよびチタニアからなる群から選ばれ
る少なくとも1種が好ましい。The metal oxide is preferably at least one selected from the group consisting of lead oxide, zinc oxide, silica, boron oxide (B 2 O 3 ), alumina, yttria and titania.
【0060】これらの酸化物は、発熱体の抵抗値を大き
くすることなく、金属粒子と窒化物セラミックまたは炭
化物セラミックとの密着性を改善することができるから
である。This is because these oxides can improve the adhesion between the metal particles and the nitride ceramic or the carbide ceramic without increasing the resistance value of the heating element.
【0061】上記酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ
素(B2 O3 )、アルミナ、イットリア、チタニアの割
合は、金属酸化物の全量を100重量部とした場合、重
量比で、酸化鉛が1〜10、シリカが1〜30、酸化ホ
ウ素が5〜50、酸化亜鉛が20〜70、アルミナが1
〜10、イットリアが1〜50、チタニアが1〜50で
あって、その合計が100重量部を超えない範囲で調整
されていることが望ましい。これらの範囲で、これらの
酸化物の量を調整することにより、特に窒化物セラミッ
クとの密着性を改善することができる。The proportions of lead oxide, zinc oxide, silica, boron oxide (B 2 O 3 ), alumina, yttria and titania are such that, when the total amount of metal oxide is 100 parts by weight, lead oxide is 1-10, silica 1-30, boron oxide 5-50, zinc oxide 20-70, alumina 1
-10, yttria is 1-50, and titania is 1-50, and it is desirable that the total is adjusted not to exceed 100 parts by weight. By adjusting the amounts of these oxides within these ranges, it is possible to improve the adhesion, particularly with the nitride ceramics.
【0062】上記金属酸化物の金属粒子に対する添加量
は、0.1重量%以上10重量%未満が好ましい。ま
た、このような構成の導体ペーストを使用して発熱体を
形成した際の面積抵抗率は、1〜45mΩ/□が好まし
い。The amount of the above metal oxide added to the metal particles is preferably 0.1% by weight or more and less than 10% by weight. Further, the area resistivity when the heating element is formed using the conductor paste having such a configuration is preferably 1 to 45 mΩ / □.
【0063】面積抵抗率が45mΩ/□を超えると、印
加電圧量に対して発熱量は大きくなりすぎて、ヒータ板
の表面に発熱体を設けたヒータ板11では、その発熱量
を制御しにくいからである。なお、金属酸化物の添加量
が10重量%以上であると、面積抵抗率が50mΩ/□
を超えてしまい、発熱量が大きくなりすぎて温度制御が
難しくなり、温度分布の均一性が低下する。When the sheet resistivity exceeds 45 mΩ / □, the amount of heat generated becomes too large with respect to the applied voltage amount, and it is difficult to control the amount of heat generated by the heater plate 11 having the heating element provided on the surface of the heater plate. Because. When the amount of the metal oxide added is 10% by weight or more, the sheet resistivity is 50 mΩ / □.
And the amount of heat generation becomes too large, which makes it difficult to control the temperature and reduces the uniformity of temperature distribution.
【0064】発熱体がヒータ板11の表面に形成される
場合には、発熱体の表面部分に、金属被覆層(図3参
照)38が形成されていることが望ましい。内部の金属
焼結体が酸化されて抵抗値が変化するのを防止するため
である。形成する金属被覆層の厚さは、0.1〜10μ
mが好ましい。When the heating element is formed on the surface of the heater plate 11, it is desirable that a metal coating layer (see FIG. 3) 38 is formed on the surface portion of the heating element. This is to prevent the internal metal sintered body from being oxidized and changing its resistance value. The thickness of the metal coating layer to be formed is 0.1 to 10 μm.
m is preferred.
【0065】金属被覆層を形成する際に使用される金属
は、非酸化性の金属であれば特に限定されないが、具体
的には、例えば、金、銀、パラジウム、白金、ニッケル
などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2
種以上を併用してもよい。これらのなかでは、ニッケル
が好ましい。The metal used for forming the metal coating layer is not particularly limited as long as it is a non-oxidizing metal, and specific examples thereof include gold, silver, palladium, platinum and nickel. . These may be used alone or 2
You may use together 1 or more types. Of these, nickel is preferred.
【0066】発熱体には、電源と接続するための端子が
必要であり、この端子は、半田を介して発熱体に取り付
けるが、ニッケルは、半田の熱拡散を防止するからであ
る。接続端子としては、例えば、コバール製の端子ピン
13が挙げられる。This is because the heating element needs a terminal for connecting to the power source, and this terminal is attached to the heating element via solder, but nickel prevents heat diffusion of the solder. Examples of the connection terminal include a Kovar terminal pin 13.
【0067】なお、発熱体をヒータ板11の内部に形成
する場合には、発熱体表面が酸化されることがないた
め、被覆は不要である。発熱体をヒータ板11内部に形
成する場合、発熱体の一部が表面に露出していてもよ
く、発熱体を接続するためのスルーホールが端子部分に
設けられ、このスルーホールに端子が接続、固定されて
いてもよい。When the heating element is formed inside the heater plate 11, the surface of the heating element is not oxidized and therefore the coating is unnecessary. When the heating element is formed inside the heater plate 11, a part of the heating element may be exposed on the surface, a through hole for connecting the heating element is provided in the terminal portion, and the terminal is connected to this through hole. , May be fixed.
【0068】接続端子を接続する場合、半田としては、
銀−鉛、鉛−スズ、ビスマス−スズなどの合金を使用す
ることができる。なお、半田層の厚さは、0.1〜50
μmが好ましい。半田による接続を確保するのに充分な
範囲だからである。When connecting the connection terminals, as solder,
Alloys such as silver-lead, lead-tin, bismuth-tin can be used. The thickness of the solder layer is 0.1 to 50.
μm is preferred. This is because the range is sufficient to secure the solder connection.
【0069】次に、第一の本発明のセラミックヒータの
製造方法について説明する。ここでは、ヒータ板の内部
に発熱体が形成されたセラミックヒータ10(図1〜2
参照)の製造方法について説明する。
(1) ヒータ板の作製工程
まず、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックの粉末
をバインダ、溶剤等と混合してペーストを調製し、これ
を用いてグリーンシートを作製する。Next, a method for manufacturing the ceramic heater according to the first aspect of the present invention will be described. Here, a ceramic heater 10 (FIGS. 1 and 2) in which a heating element is formed inside a heater plate is used.
The manufacturing method of the reference) will be described. (1) Step of Manufacturing Heater Plate First, a powder of nitride ceramic or a carbide ceramic is mixed with a binder, a solvent, etc. to prepare a paste, and a green sheet is manufactured using the paste.
【0070】上述したセラミック粉末としては、窒化ア
ルミニウム、炭化ケイ素などを使用することができ、必
要に応じて、イットリア等の焼結助剤を加えてもよい。
また、バインダとしては、アクリル系バインダ、エチル
セルロース、ブチルセロソルブ、ポリビニルアルコール
から選ばれる少なくとも1種が望ましい。As the above-mentioned ceramic powder, aluminum nitride, silicon carbide, etc. can be used, and if necessary, a sintering aid such as yttria may be added.
Further, the binder is preferably at least one selected from acrylic binders, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinyl alcohol.
【0071】さらに溶媒としては、α−テルピネオー
ル、グリコールから選ばれる少なくとも1種が望まし
い。これらを混合して得られるペーストをドクターブレ
ード法でシート状に成形してグリーンシートを作製す
る。グリーンシートの厚さは、0.1〜5mmが好まし
い。Further, the solvent is preferably at least one selected from α-terpineol and glycol. The paste obtained by mixing these is molded into a sheet by the doctor blade method to produce a green sheet. The thickness of the green sheet is preferably 0.1 to 5 mm.
【0072】次に、得られたグリーンシートに、必要に
応じて、シリコンウエハを支持するためのリフターピン
を挿入する貫通孔となる部分、熱電対などの測温素子を
埋め込むための有底孔となる部分、発熱体を外部の端ピ
ンと接続するためのスルーホールとなる部分等を形成す
る。後述するグリーンシート積層体を形成した後に、上
記加工を行ってもよい。Next, in the obtained green sheet, if necessary, a portion to be a through hole into which a lifter pin for supporting a silicon wafer is inserted, and a bottomed hole for embedding a temperature measuring element such as a thermocouple. And a through hole for connecting the heating element to an external end pin. The above-mentioned processing may be performed after forming a green sheet laminate described below.
【0073】(2) グリーンシート上に導体ペーストを印
刷する工程
グリーンシート上に、金属ペーストまたは導電性セラミ
ックを含む導電性ペーストを印刷する。これらの導電ペ
ースト中には、金属粒子または導電性セラミック粒子が
含まれている。(2) Step of printing conductor paste on the green sheet A conductive paste containing a metal paste or a conductive ceramic is printed on the green sheet. These conductive pastes contain metal particles or conductive ceramic particles.
【0074】タングステン粒子またはモリブデン粒子の
平均粒子径は、0.1〜5μmが好ましい。平均粒子が
0.1μm未満であるか、5μmを超えると、導体ペー
ストを印刷しにくいからである。このような導体ペース
トとしては、例えば、金属粒子または導電性セラミック
粒子85〜87重量部;アクリル系、エチルセルロー
ス、ブチルセロソルブ、ポリビニルアルコールから選ば
れる少なくとも1種のバインダ1.5〜10重量部;お
よび、α−テルピネオール、グリコールから選ばれる少
なくとも1種の溶媒を1.5〜10重量部を混合した組
成物(ペースト)が挙げられる。The average particle diameter of the tungsten particles or molybdenum particles is preferably 0.1 to 5 μm. If the average particle size is less than 0.1 μm or exceeds 5 μm, it is difficult to print the conductor paste. Examples of such a conductor paste include, for example, 85 to 87 parts by weight of metal particles or conductive ceramic particles; 1.5 to 10 parts by weight of at least one binder selected from acrylic, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinyl alcohol; and Examples thereof include a composition (paste) in which 1.5 to 10 parts by weight of at least one solvent selected from α-terpineol and glycol is mixed.
【0075】(3) グリーンシートの積層工程
導体ペーストを印刷していないグリーンシートを、導体
ペーストを印刷したグリーンシートの上下に積層する。
このとき、上側に積層するグリーンシートの数を下側に
積層するグリーンシートの数よりも多くして、発熱体の
形成位置を底面の方向に偏芯させる。具体的には、上側
のグリーンシートの積層数は20〜50枚が、下側のグ
リーンシートの積層数は5〜20枚が好ましい。(3) Laminating Step of Green Sheet The green sheet on which the conductor paste is not printed is laminated above and below the green sheet on which the conductor paste is printed.
At this time, the number of green sheets stacked on the upper side is set to be larger than the number of green sheets stacked on the lower side, and the formation position of the heating element is eccentric in the direction of the bottom surface. Specifically, the number of stacked green sheets on the upper side is preferably 20 to 50, and the number of stacked green sheets on the lower side is preferably 5 to 20.
【0076】(4) グリーンシート積層体の焼成工程
グリーンシート積層体の加熱、加圧を行い、グリーンシ
ートおよび内部の導体ペーストを焼結させる。加熱温度
は、1000〜2000℃が好ましく、加圧の圧力は、
1×105 〜2×105 Paが好ましい。加熱は、不活
性ガス雰囲気中で行う。不活性ガスとしては、例えば、
アルゴン、窒素などを使用することができる。(4) Firing step of green sheet laminate The green sheet laminate is heated and pressed to sinter the green sheet and the conductor paste inside. The heating temperature is preferably 1000 to 2000 ° C., and the pressure applied is
1 × 10 5 to 2 × 10 5 Pa is preferable. The heating is performed in an inert gas atmosphere. As the inert gas, for example,
Argon, nitrogen and the like can be used.
【0077】なお、焼成を行った後に、上記測温素子を
挿入するための有底孔14を設けてもよい。有底孔14
は、表面研磨後に、サンドブラストなどをブラスト処理
を行うことにより形成することができる。また、内部の
発熱体と接続するためのスルーホールに端子ピン13を
接続し、加熱してリフローする。加熱温度は、200〜
500℃が好適である。さらに、測温素子としての熱電
対などを銀ろう、金ろうなどで取り付け、ポリイミドな
どの耐熱性樹脂で封止し、熱電対17からの配線を記憶
部21に接続し、ソケット20からの配線を制御部23
に接続することにより、セラミックヒータの製造を終了
する。After firing, a bottomed hole 14 for inserting the temperature measuring element may be provided. Bottomed hole 14
Can be formed by performing blasting treatment such as sandblasting after surface polishing. In addition, the terminal pin 13 is connected to a through hole for connecting with an internal heating element, heated and reflowed. The heating temperature is 200 ~
500 ° C. is preferred. Further, a thermocouple or the like as a temperature measuring element is attached with silver solder, gold solder or the like, sealed with a heat resistant resin such as polyimide, wiring from the thermocouple 17 is connected to the storage unit 21, wiring from the socket 20. Control unit 23
The production of the ceramic heater is completed by connecting to.
【0078】図3は、本発明のセラミックヒータの他の
一例の概略を示したブロック図である。図3に示したセ
ラミックヒータ30では、ヒータ板31の底面31bに
発熱体32(32x、32y)が形成され、発熱体32
の周囲に金属被覆層38が形成されている。また、発熱
体32に金属被覆層38を介して端子ピン33が接続、
固定され、端子ピン33に、ソケット40が取り付けら
れている。そして、このソケット40は、電源を有する
制御部43に接続されており、そのほかは、図2に示し
たセラミックヒータと同様に構成されている。即ち、ヒ
ータ板31の形状は図1に示したヒータ板11と同様の
円板形状をなしており、ヒータ板11に形成された発熱
体32の平面視したパターン、形成位置、および、有底
孔34の形状、形成位置は、図2に示したセラミックヒ
ータ10と同様である。FIG. 3 is a block diagram showing the outline of another example of the ceramic heater of the present invention. In the ceramic heater 30 shown in FIG. 3, the heating element 32 (32x, 32y) is formed on the bottom surface 31b of the heater plate 31, and the heating element 32 is formed.
A metal coating layer 38 is formed around the metal. Further, the terminal pin 33 is connected to the heating element 32 via the metal coating layer 38,
It is fixed and the socket 40 is attached to the terminal pin 33. The socket 40 is connected to a control unit 43 having a power source, and the rest is configured in the same manner as the ceramic heater shown in FIG. That is, the shape of the heater plate 31 is a disk shape similar to the heater plate 11 shown in FIG. 1, and the pattern of the heating element 32 formed on the heater plate 11 in plan view, the formation position, and the bottomed shape. The shape and formation position of the hole 34 are the same as those of the ceramic heater 10 shown in FIG.
【0079】次に、図3に示したセラミックヒータ30
の動作について説明する。図3に示したセラミックヒー
タ30の動作は、図1〜2に示したセラミックヒータ1
0と同様であり、熱電対32x、32yの温度を一定時
間毎に測定して記憶部41で記憶し、このデータから演
算部42で制御する電圧値等の計算を行い、これに基づ
き、制御部43から発熱体32x、32yに対して所定
の電圧を印加して、セラミックヒータ30のウエハ加熱
面31a全体の温度を均一化することができるようにな
っている。Next, the ceramic heater 30 shown in FIG.
The operation of will be described. The operation of the ceramic heater 30 shown in FIG. 3 is the same as that of the ceramic heater 1 shown in FIGS.
Similar to 0, the temperatures of the thermocouples 32x and 32y are measured at regular intervals and stored in the storage unit 41, and the voltage value and the like controlled by the calculation unit 42 is calculated from this data, and the control is performed based on this. By applying a predetermined voltage from the portion 43 to the heating elements 32x and 32y, the temperature of the entire wafer heating surface 31a of the ceramic heater 30 can be made uniform.
【0080】次に、図3に示したセラミックヒータ30
の製造方法について説明する。
(1) ヒータ板の作製工程
上述した窒化アルミニウムなどの窒化物セラミックまた
は炭化物セラミックの粉末に必要に応じてイットリア等
の焼結助剤やバインダ等を配合してスラリーを調製した
後、このスラリーをスプレードライ等の方法で顆粒状に
し、この顆粒を金型などに入れて加圧することにより板
状などに成形し、生成形体(グリーン)を作製する。Next, the ceramic heater 30 shown in FIG.
The manufacturing method of will be described. (1) Manufacturing process of heater plate After preparing a slurry by adding a sintering aid such as yttria or a binder to the powder of the above-described nitride ceramic or carbide ceramic such as aluminum nitride, etc., this slurry is prepared. Granules are formed by a method such as spray drying, and the granules are put into a mold or the like and pressed to form a plate or the like to produce a green body (green).
【0081】次に、生成形体に、必要に応じて、シリコ
ンウエハを支持するためのリフターピンを挿入する貫通
孔35となる部分や熱電対などの測温素子を埋め込むた
めの有底孔34となる部分を形成する。Next, if necessary, a portion to be a through hole 35 for inserting a lifter pin for supporting a silicon wafer and a bottomed hole 34 for embedding a temperature measuring element such as a thermocouple are formed in the formed body. To be formed.
【0082】次に、この生成形体を加熱、焼成して焼結
させ、セラミック製の板状体を製造する。この後、所定
の形状に加工することにより、ヒータ板31を作製する
が、焼成後にそのまま使用することができる形状として
もよい。加圧しながら加熱、焼成を行うことにより、気
孔のないヒータ板31を製造することが可能となる。加
熱、焼成は、焼結温度以上であればよいが、窒化物セラ
ミックまたは炭化物セラミックでは、1000〜250
0℃である。Next, this green body is heated and fired to be sintered to produce a ceramic plate-like body. After that, the heater plate 31 is manufactured by processing it into a predetermined shape, but it may have a shape that can be used as it is after firing. By performing heating and firing while applying pressure, it is possible to manufacture the heater plate 31 having no pores. The heating and firing may be performed at a sintering temperature or higher, but in the case of a nitride ceramic or a carbide ceramic, it is 1000 to 250.
It is 0 ° C.
【0083】(2) ヒータ板に導体ペーストを印刷する工
程
導体ペーストは、一般に、金属粒子、樹脂、溶剤からな
る粘度の高い流動物である。この導体ペーストをスクリ
ーン印刷などを用い、発熱体を設けようとする部分に印
刷を行うことにより、導体ペースト層を形成する。発熱
体は、ヒータ板全体を均一な温度にする必要があること
から、図2に示すような同心円状からなるパターンに印
刷することが望ましい。導体ペースト層は、焼成後の発
熱体32の断面が、方形で、偏平な形状となるように形
成することが望ましい。(2) Step of printing the conductor paste on the heater plate The conductor paste is generally a highly viscous fluid consisting of metal particles, resin and solvent. The conductor paste layer is formed by printing the conductor paste on the portion where the heating element is to be provided by screen printing or the like. Since it is necessary for the heating element to have a uniform temperature over the entire heater plate, it is desirable to print it in a concentric pattern as shown in FIG. The conductor paste layer is preferably formed so that the cross section of the heating element 32 after firing has a rectangular shape and a flat shape.
【0084】(3) 導体ペーストの焼成
ヒータ板31の底面に印刷した導体ペースト層を加熱焼
成して、樹脂、溶剤を除去するとともに、金属粒子を焼
結させ、ヒータ板31の底面に焼き付け、発熱体32を
形成する。加熱焼成の温度は、500〜1000℃が好
ましい。導体ペースト中に上述した金属酸化物を添加し
ておくと、金属粒子、ヒータ板および金属酸化物が焼結
して一体化するため、発熱体32とヒータ板31との密
着性が向上する。(3) Firing of Conductor Paste The conductor paste layer printed on the bottom surface of the heater plate 31 is heated and fired to remove the resin and the solvent, and the metal particles are sintered and baked on the bottom surface of the heater plate 31. The heating element 32 is formed. The heating and firing temperature is preferably 500 to 1000 ° C. When the above-mentioned metal oxide is added to the conductor paste, the metal particles, the heater plate and the metal oxide are sintered and integrated, so that the adhesion between the heating element 32 and the heater plate 31 is improved.
【0085】(4) 金属被覆層の形成
発熱体32の表面には、金属被覆層を設けることが望ま
しい。金属被覆層は、電解めっき、無電解めっき、スパ
ッタリング等により形成することができるが、量産性を
考慮すると、無電解めっきが最適である。(4) Formation of metal coating layer It is desirable to provide a metal coating layer on the surface of the heating element 32. The metal coating layer can be formed by electrolytic plating, electroless plating, sputtering, etc., but in consideration of mass productivity, electroless plating is most suitable.
【0086】(5) 端子等の取り付け
発熱体32のパターンの端部に電源との接続のための端
子(端子ピン33)を半田で取り付ける。また、有底孔
34に銀ろう、金ろうなどで熱電対を固定し、ポリイミ
ド等の耐熱樹脂で封止し、セラミックヒータ30の製造
を終了する。なお、本発明のセラミックヒータでは、静
電電極を設けて静電チャックとしてもよく、チャップト
ップ導体層を設けてウエハプローバとしてもよい。(5) Attachment of terminals and the like Terminals (terminal pins 33) for connection with a power source are attached to the ends of the pattern of the heating element 32 by soldering. Further, a thermocouple is fixed to the bottomed hole 34 with silver solder, gold solder or the like, and sealed with a heat resistant resin such as polyimide, and the manufacturing of the ceramic heater 30 is completed. In the ceramic heater of the present invention, an electrostatic electrode may be provided to serve as an electrostatic chuck, or a chap top conductor layer may be provided to serve as a wafer prober.
【0087】次に、第二の本発明のセラミックヒータに
ついて説明する。第二の本発明のセラミックヒータは、
セラミック基板の表面または内部に発熱体が形成される
とともに、このセラミック基板または被加熱物の温度を
測定する測温手段と、上記発熱体に電力を供給する電源
と、この電源を制御する制御部と、上記測温手段により
測定された温度データを記憶する記憶部と、上記温度デ
ータから上記発熱体に必要な電力を演算する演算部とを
備えてなり、上記発熱体は、少なくとも2以上の回路に
分割されてなり、各回路には異なる電力が供給されるよ
うに構成されていることを特徴とする。Next, the ceramic heater according to the second aspect of the present invention will be described. The ceramic heater of the second invention is
A heating element is formed on the surface or inside of the ceramic substrate, and a temperature measuring means for measuring the temperature of the ceramic substrate or the object to be heated, a power source for supplying power to the heating element, and a control section for controlling the power source. And a storage unit for storing the temperature data measured by the temperature measuring means, and a calculation unit for calculating the electric power required for the heating element from the temperature data, wherein the heating element is at least two or more. It is divided into circuits, and each circuit is configured to be supplied with different electric power.
【0088】上述した第一の本発明のセラミックヒータ
と同様、第二の本発明のセラミックヒータによれば、ウ
エハ加熱面の温度または被加熱物の温度の測定結果に基
づいて2以上に分割された発熱体の回路に投入する電力
を変えることにより、温度制御を行うことができるの
で、ウエハ加熱面の温度を均一にすることができ、被加
熱物全体の温度を均一化することができ、シリコンウエ
ハの破損を防止することができる。Like the ceramic heater of the first aspect of the present invention described above, according to the ceramic heater of the second aspect of the present invention, the ceramic heater is divided into two or more parts based on the measurement result of the temperature of the wafer heating surface or the temperature of the object to be heated. The temperature can be controlled by changing the electric power supplied to the circuit of the heating element, so that the temperature of the wafer heating surface can be made uniform, and the temperature of the entire object to be heated can be made uniform. It is possible to prevent damage to the silicon wafer.
【0089】図6は、第二の本発明のセラミックヒータ
の一例の概略を示したブロック図である。図6に示した
セラミックヒータ50では、ヒータ板51にシリコンウ
エハ19をヒータ板51のウエハ加熱面51aから一定
距離離間させて支持するためのリフターピン560が形
成されているほか、ヒータ板51の周辺部分は、図3に
示したセラミックヒータ30と同様に構成されている。FIG. 6 is a block diagram showing the outline of an example of the ceramic heater of the second present invention. In the ceramic heater 50 shown in FIG. 6, lifter pins 560 are formed on the heater plate 51 to support the silicon wafer 19 at a certain distance from the wafer heating surface 51 a of the heater plate 51, and in addition, the heater plate 51 has a lifter pin 560. The peripheral portion is configured similarly to the ceramic heater 30 shown in FIG.
【0090】また、このセラミックヒータ50では、シ
リコンウエハ19の上方に、シリコンウエハ19または
被加熱物の表面の温度を測定するためのサーモビュア6
00が設けられ、このサーモビュア600は、記憶部6
10に接続され、記憶部610は、演算部620に接続
されるとともに、記憶部61に接続されている。さら
に、制御部63と電源部630とは一体化しておらず分
かれて設けられている。記憶部61は、図3に示したセ
ラミックヒータ30と同様に、演算部62と制御部63
と接続されている。Further, in this ceramic heater 50, the thermoviewer 6 for measuring the temperature of the surface of the silicon wafer 19 or the object to be heated is provided above the silicon wafer 19.
00 is provided, and the thermoviewer 600 includes a storage unit 6
10, the storage unit 610 is connected to the calculation unit 620 and the storage unit 61. Further, the control unit 63 and the power supply unit 630 are not integrated but provided separately. The storage unit 61 includes a calculation unit 62 and a control unit 63, similar to the ceramic heater 30 shown in FIG.
Connected with.
【0091】記憶部610は、サーモビュア600から
得られた画像データ等を記憶するとともに、この画像デ
ータを基に演算部620で画像処理を行うことにより得
られた温度データを一旦記憶する役割も果している。ま
た、記憶部61は、測温データを受け取るとともに、そ
の他の制御を行うためのデータを記憶し、演算部62で
は、測温データ等に基づいて制御のための演算を行う。The storage unit 610 also stores the image data and the like obtained from the thermoviewer 600, and also temporarily stores the temperature data obtained by performing image processing in the calculation unit 620 based on this image data. There is. In addition, the storage unit 61 receives the temperature measurement data and stores data for performing other control, and the calculation unit 62 performs calculation for control based on the temperature measurement data and the like.
【0092】すなわち、図6に示したセラミックヒータ
では、記憶部が、サーモビュア600から得られた画像
データを専門に記憶する記憶部610と測温データ等の
制御のためのデータを記憶する記憶部61に分けられて
おり、演算部も、サーモビュア600から得られた画像
データの演算を専門に行う演算部620とヒータの制御
を行うための演算部62とに分けられている。しかし、
記憶部610と記憶部61とは一つの記憶部に統合され
ていてもよく、演算部620と演算部62とが一つの演
算部に統合されていてもよい。さらに、制御部63と電
源部630とが一体化されていてもよい。That is, in the ceramic heater shown in FIG. 6, the storage unit has a storage unit 610 that specially stores the image data obtained from the thermoviewer 600 and a storage unit that stores data for controlling temperature measurement data and the like. The calculation unit is also divided into a calculation unit 620 that specializes in calculation of image data obtained from the thermoviewer 600 and a calculation unit 62 that controls the heater. But,
The storage unit 610 and the storage unit 61 may be integrated into one storage unit, or the arithmetic unit 620 and the arithmetic unit 62 may be integrated into one arithmetic unit. Further, the control unit 63 and the power supply unit 630 may be integrated.
【0093】次に、図6に示したセラミックヒータ50
の動作について説明する。このセラミックヒータ50
は、測温手段としてサーモビュア600が設けられてお
り、サーモビュア600は、シリコンウエハ19または
ヒータ板51の表面を撮影し、光学的なデータを画像と
ともに記憶部610に送信する。記憶部610に格納さ
れたデータは、演算部620に送られ、演算部620に
おいて画像処理される。画像処理は、図7の(a)に示
したような工学的に色分けされた画像データを図7
(b)に示したように、複数の画素に区画し、各画素の
色を複数段階に分けて多値化する。Next, the ceramic heater 50 shown in FIG.
The operation of will be described. This ceramic heater 50
Is provided with a thermoviewer 600 as a temperature measuring means. The thermoviewer 600 photographs the surface of the silicon wafer 19 or the heater plate 51 and transmits optical data to the storage unit 610 together with an image. The data stored in the storage unit 610 is sent to the calculation unit 620, and image processing is performed in the calculation unit 620. In the image processing, the engineering-color-coded image data as shown in FIG.
As shown in (b), the pixel is divided into a plurality of pixels, and the color of each pixel is divided into a plurality of stages to be multivalued.
【0094】このセラミックヒータ50でも、発熱体の
回路を2以上に分割して制御するため、複数の温度制御
領域が存在する。それぞれの温度制御領域の温度は、図
7(a)に示した特定のポイントAにおける多値化した
値を代表値とするか、または、温度制御領域の各区画に
おける多値化した値を平均してその領域の温度とする等
の処理を行い、各温度制御領域の温度Tとする。そし
て、この各温度制御領域の温度は、記憶部610に再度
格納される。Also in this ceramic heater 50, since the circuit of the heating element is divided into two or more to be controlled, there are a plurality of temperature control regions. For the temperature of each temperature control region, the multivalued value at the specific point A shown in FIG. 7A is used as a representative value, or the multivalued value in each section of the temperature control region is averaged. Then, processing such as setting the temperature of the area is performed, and the temperature T of each temperature control area is set. Then, the temperature of each temperature control region is stored again in the storage unit 610.
【0095】記憶部610に格納された温度領域の温度
データTは、制御のための記憶部61に送信され、例え
ば、温度制御領域の温度Tと所望温度tとの差または各
温度制御領域の温度差ΔTを演算し、ΔTを0にするよ
うな電力データΔWを演算し、これを制御部63に送信
して、これに基づいた電力を発熱体に投入して昇温さ
せ、ウエハ加熱面または被加熱物の温度を均一になるよ
うに制御するのである。なお、第二の本発明において、
測温手段として、熱電対等の測温素子を用いてもよいこ
とは勿論である。The temperature data T of the temperature region stored in the storage unit 610 is transmitted to the storage unit 61 for control, and for example, the difference between the temperature T of the temperature control region and the desired temperature t or the temperature control region of each temperature control region. The temperature difference ΔT is calculated, and the electric power data ΔW that makes ΔT zero is calculated, transmitted to the control unit 63, and the electric power based on this is supplied to the heating element to raise the temperature, and the wafer heating surface is heated. Alternatively, the temperature of the object to be heated is controlled to be uniform. Incidentally, in the second invention,
Needless to say, a temperature measuring element such as a thermocouple may be used as the temperature measuring means.
【0096】図6に示したセラミックヒータ50は、図
3に示したセラミックヒータの場合と同様にしてヒータ
板31を製造した後、ヒータ板31に加工を施して支持
ピン560をヒータ板51に設置し、図6に示したよう
にサーモビュア等を設置した後、記憶部61、610、
演算部62、620等との配線を行うことにより組み立
てる。In the ceramic heater 50 shown in FIG. 6, the heater plate 31 is manufactured in the same manner as in the case of the ceramic heater shown in FIG. 3, and then the heater plate 31 is processed to support pins 560 on the heater plate 51. After installation and installation of a thermoviewer etc. as shown in FIG. 6, the storage units 61, 610,
It is assembled by wiring with the arithmetic units 62, 620 and the like.
【0097】図6に示したセラミックヒータ50におい
ては、測温手段としてサーモビュアを用いているため、
ヒータ板のウエハ加熱面や被加熱物の温度制御を、面温
度制御で行うことができ、測温素子を用いた点温度制御
よりも温度制御の精度を向上させることができる。ま
た、予定外の温度変化が生じた場合でも、直ちに対応し
てもとの温度に回復させることができ、実用的な温度制
御を実現することができる。In the ceramic heater 50 shown in FIG. 6, since the thermoviewer is used as the temperature measuring means,
The temperature control of the wafer heating surface of the heater plate and the object to be heated can be performed by the surface temperature control, and the accuracy of the temperature control can be improved as compared with the point temperature control using the temperature measuring element. In addition, even if an unexpected temperature change occurs, the temperature can be restored to the original temperature immediately and a practical temperature control can be realized.
【0098】以上、本発明のセラミックヒータについて
説明したが、セラミック基板の表面または内部に抵抗発
熱体を設けるとともに、セラミック基板の内部に静電電
極を設けることにより、静電チャックとしてもよい。Although the ceramic heater of the present invention has been described above, an electrostatic chuck may be provided by providing a resistance heating element on the surface or inside of the ceramic substrate and providing an electrostatic electrode inside the ceramic substrate.
【0099】また、セラミック基板の表面または内部に
抵抗発熱体を設けるとともに、セラミック基板の表面に
チャックトップ導体層を設け、一方、セラミック基板の
内部にガード電極やグランド電極を設けることにより、
ウエハプローバとしてもよい。By providing a resistance heating element on the surface of or inside the ceramic substrate, and by providing a chuck top conductor layer on the surface of the ceramic substrate, and by providing a guard electrode or a ground electrode inside the ceramic substrate,
It may be a wafer prober.
【0100】[0100]
【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1)窒化アルミニウム製のセラミックヒータ
(図3参照)の製造
(1) 窒化アルミニウム粉末(平均粒径:1.1μm)1
00重量部、イットリア(平均粒径:0.4μm)4重
量部、アクリル系バインダ12重量部およびアルコール
からなる組成物のスプレードライを行い、顆粒状の粉末
を作製した。The present invention will be described in more detail below. (Example 1) Manufacturing of ceramic heater made of aluminum nitride (see FIG. 3) (1) Aluminum nitride powder (average particle size: 1.1 μm) 1
A composition comprising 00 parts by weight, 4 parts by weight of yttria (average particle size: 0.4 μm), 12 parts by weight of an acrylic binder and alcohol was spray-dried to produce a granular powder.
【0101】(2) 次に、この顆粒状の粉末を金型に入
れ、平板状に成形して生成形体(グリーン)を得た。
(3) 加工処理の終った生成形体を1800℃、圧力:2
×105 Paでホットプレスし、厚さが3mmの窒化ア
ルミニウム板状体を得た。次に、この板状体から直径2
10mmの円板体を切り出し、セラミック製の板状体
(ヒータ板)31とした。(2) Next, this granular powder was put into a mold and molded into a flat plate to obtain a green molded body. (3) Processed green compact is 1800 ℃, pressure: 2
Hot pressing was performed at × 10 5 Pa to obtain an aluminum nitride plate having a thickness of 3 mm. Next, from this plate,
A 10 mm disc body was cut out to form a ceramic plate body (heater plate) 31.
【0102】この成形体にドリル加工を施し、シリコン
ウエハのリフターピンを挿入する貫通孔35となる部
分、熱電対を埋め込むための有底孔34となる部分(直
径:1.1mm、深さ:2mm)を形成した。This molded body is drilled to form a through hole 35 into which a lifter pin of a silicon wafer is inserted, and a bottomed hole 34 for embedding a thermocouple (diameter: 1.1 mm, depth: 2 mm) was formed.
【0103】(4) 上記(3) で得たヒータ板31に、スク
リーン印刷にて導体ペーストを印刷した。印刷パターン
は、図2に示したような同心円状のパターンとした。導
体ペーストとしては、プリント配線板のスルーホール形
成に使用されている徳力化学研究所製のソルベストPS
603Dを使用した。この導体ペーストは、銀−鉛ペー
ストであり、銀100重量部に対して、酸化鉛(5重量
%)、酸化亜鉛(55重量%)、シリカ(10重量
%)、酸化ホウ素(25重量%)およびアルミナ(5重
量%)からなる金属酸化物を7.5重量部含むものであ
った。また、銀粒子は、平均粒径が4.5μmで、リン
片状のものであった。(4) Conductor paste was printed on the heater plate 31 obtained in (3) above by screen printing. The printing pattern was a concentric pattern as shown in FIG. As a conductor paste, Solbest PS manufactured by Tokuriki Kagaku Kenkyusho is used for forming through holes in printed wiring boards.
603D was used. This conductor paste is a silver-lead paste, and based on 100 parts by weight of silver, lead oxide (5% by weight), zinc oxide (55% by weight), silica (10% by weight), boron oxide (25% by weight). And 7.5 parts by weight of a metal oxide composed of alumina (5% by weight). The silver particles had an average particle size of 4.5 μm and were flaky.
【0104】(5) 次に、導体ペーストを印刷したヒータ
板31を780℃で加熱、焼成して、導体ペースト中の
銀、鉛を焼結させるとともにヒータ板31に焼き付け、
発熱体32を形成した。銀−鉛の発熱体32は、厚さが
5μm、幅2.4mm、面積抵抗率が7.7mΩ/□で
あった。(5) Next, the heater plate 31 on which the conductor paste is printed is heated and fired at 780 ° C. to sinter silver and lead in the conductor paste and bake the heater plate 31.
The heating element 32 was formed. The silver-lead heating element 32 had a thickness of 5 μm, a width of 2.4 mm, and an area resistivity of 7.7 mΩ / □.
【0105】(6) 硫酸ニッケル80g/l、次亜リン酸
ナトリウム24g/l、酢酸ナトリウム12g/l、ほ
う酸8g/l、塩化アンモニウム6g/lの濃度の水溶
液からなる無電解ニッケルめっき浴に上記(5) で作製し
たヒータ板31を浸漬し、銀−鉛の発熱体32の表面に
厚さ1μmの金属被覆層(ニッケル層)38を析出させ
た。(6) In an electroless nickel plating bath consisting of an aqueous solution having a concentration of 80 g / l of nickel sulfate, 24 g / l of sodium hypophosphite, 12 g / l of sodium acetate, 8 g / l of boric acid and 6 g / l of ammonium chloride. The heater plate 31 prepared in (5) was dipped to deposit a metal coating layer (nickel layer) 38 having a thickness of 1 μm on the surface of the silver-lead heating element 32.
【0106】(7) 電源との接続を確保するための端子を
取り付ける部分に、スクリーン印刷により、銀−鉛半田
ペースト(田中貴金属製)を印刷して半田層を形成し
た。ついで、半田層の上にコバール製の端子ピン33を
載置して、420℃で加熱タフローし、端子ピン33を
発熱体32の表面に取り付けた。(7) A silver-lead solder paste (manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd.) was printed by screen printing on the portion where the terminal for securing the connection with the power source was attached to form a solder layer. Next, the Kovar-made terminal pin 33 was placed on the solder layer, and heated at 420 ° C. to rtflow to attach the terminal pin 33 to the surface of the heating element 32.
【0107】(8) 温度制御のための熱電対を有底孔34
にはめ込み、セラミック接着剤(東亜合成製 アロンセ
ラミック)を埋め込んで固定しセラミックヒータ30を
得た。(8) A thermocouple for temperature control is provided with a bottomed hole 34.
Then, the ceramic heater 30 was obtained by embedding it in a ceramic adhesive (Toron Gosei Aron Ceramic) and fixing it.
【0108】(実施例2)炭化ケイ素製のセラミックヒ
ータの製造
平均粒径1.0μmの炭化ケイ素を使用し、焼結温度を
1900℃とし、さらに得られたヒータ板の表面を15
00℃で2時間焼成して表面に厚さ1μmのSiO2 層
を形成したほかは、実施例1と同様にし、炭化ケイ素製
のセラミックヒータを製造した。Example 2 Production of Ceramic Heater Made of Silicon Carbide Silicon carbide having an average particle size of 1.0 μm was used, the sintering temperature was set to 1900 ° C., and the surface of the obtained heater plate was set to 15 μm.
A ceramic heater made of silicon carbide was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a SiO 2 layer having a thickness of 1 μm was formed on the surface by firing at 00 ° C. for 2 hours.
【0109】(実施例3)発熱体を内部に有するセラミ
ックヒータ(図1〜2)の製造
(1) 窒化アルミニウム粉末(トクヤマ社製 平均粒径:
1.1μm)、イットリア(平均粒径:0.4μm)4
重量部、アクリルバインダ11.5重量部、分散剤0.
5重量部および1−ブタノールとエタノールとからなる
アルコール53重量部を混合したペーストを用い、ドク
ターブレート法により成形を行って、厚さ0.47mm
のグリーンシートを得た。(Example 3) Production of ceramic heater (FIGS. 1 and 2) having a heating element inside (1) Aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation, average particle size:
1.1 μm), yttria (average particle size: 0.4 μm) 4
Parts by weight, acrylic binder 11.5 parts by weight, dispersant 0.
A paste obtained by mixing 5 parts by weight and 53 parts by weight of an alcohol composed of 1-butanol and ethanol was molded by the doctor blading method to have a thickness of 0.47 mm.
Got a green sheet of.
【0110】(2) 次に、このグリーンシートを80℃で
5時間乾燥させた後、パンチングにより直径1.8m
m、3.0mm、5.0mmのシリコンウエハリフター
ピンを挿入する貫通孔15となる部分、端子ピンと接続
するためのスルーホールとなる部分を設けた。(2) Next, this green sheet was dried at 80 ° C. for 5 hours and punched to a diameter of 1.8 m.
m, 3.0 mm, 5.0 mm, a through hole 15 into which a silicon wafer lifter pin is inserted, and a through hole for connecting to a terminal pin are provided.
【0111】(3) 平均粒子径1μmのタングステンカー
バイト粒子100重量部、アクリル系バインダ3.0重
量部、α−テルピネオール溶媒3.5重量部および分散
剤0.3重量部を混合して導体ペーストAを調製した。(3) A conductor obtained by mixing 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle diameter of 1 μm, 3.0 parts by weight of an acrylic binder, 3.5 parts by weight of an α-terpineol solvent and 0.3 part by weight of a dispersant. Paste A was prepared.
【0112】平均粒子径3μmのタングステン粒子10
0重量部、アクリル径バインダ1.9重量部、α−テル
ピネオール溶媒3.7重量部および分散剤0.2重量部
を混合して導体ペーストBを調製した。この導電性ペー
ストAをグリーンシートにスクリーン印刷で印刷し、導
体ペースト層を形成した。印刷パターンは、図2に示し
たような同心円パターンとした。また、端子ピンを接続
するためのスルーホール用の貫通孔に導体ペーストBを
充填した。上記処理の終わったグリーンシートに、さら
に、タングステンペーストを印刷しないグリーンシート
を上側(ウエハ加熱面)に37枚、下側に13枚、13
0℃、8×104 Paの圧力で積層した。Tungsten particles 10 having an average particle diameter of 3 μm
A conductor paste B was prepared by mixing 0 part by weight, 1.9 parts by weight of acrylic binder, 3.7 parts by weight of α-terpineol solvent and 0.2 part by weight of a dispersant. This conductive paste A was printed on the green sheet by screen printing to form a conductive paste layer. The print pattern was a concentric circle pattern as shown in FIG. Further, the through holes for through holes for connecting the terminal pins were filled with the conductor paste B. 37 green sheets on which the tungsten paste is not printed are provided on the upper side (wafer heating surface) and 13 are provided on the lower side.
The layers were laminated at 0 ° C. and a pressure of 8 × 10 4 Pa.
【0113】(4) 次に、得られた積層体を窒素ガス中、
600℃で5時間脱脂し、1890℃、圧力1.5×1
05 Paで3時間ホットプレスし、厚さ3mmの窒化ア
ルミニウム板状体を得た。これを230mmの円板状に
切り出し、内部に厚さ6μm、幅10mmの発熱体を有
するセラミックヒータとした。(4) Next, the obtained laminate was placed in a nitrogen gas,
Degreasing at 600 ℃ for 5 hours, 1890 ℃, pressure 1.5 × 1
It was hot pressed at 0 5 Pa for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate-shaped body having a thickness of 3 mm. This was cut into a 230 mm disk shape to obtain a ceramic heater having a heating element with a thickness of 6 μm and a width of 10 mm inside.
【0114】(5) 次に、(4) で得られた板状体を、ダイ
ヤモンド砥石で研磨した後、マスクを載置し、SiC等
によるブラスト処理で表面に熱電対のための有底孔14
(直径:1.2mm、深さ:2.0mm)を設けた。(5) Next, after polishing the plate-shaped body obtained in (4) with a diamond grindstone, a mask is placed and a bottomed hole for a thermocouple is formed on the surface by blasting with SiC or the like. 14
(Diameter: 1.2 mm, depth: 2.0 mm).
【0115】(6) さらに、スルーホール用の貫通孔の一
部をえぐり取って凹部とし、この凹部にNi−Auから
なる金ろうを用い、700℃で加熱リフローしてコバー
ル製の端子ピン13を接続させた。なお、端子ピン13
の接続は、タングステンの支持体が3点で支持する構造
が望ましい。接続信頼性を確保することができるからで
ある。
(8) 次に、温度制御のための複数の熱電対17を有底孔
14に埋め込み、セラミックヒータ10の製造を完了し
た。(6) Further, a part of the through hole for the through hole is cut out to form a recess, and a gold brazing material made of Ni-Au is used for this recess, and the reflow is performed by heating at 700 ° C. to make the terminal pin 13 made of Kovar. Was connected. The terminal pin 13
It is desirable that the connection be made with a structure in which a tungsten support supports at three points. This is because connection reliability can be secured. (8) Next, a plurality of thermocouples 17 for temperature control were embedded in the bottomed holes 14 to complete the manufacture of the ceramic heater 10.
【0116】(実施例4)セラミックヒータの温度制御
(1) 電源を有する制御部、記憶部、および演算部を備え
た温調器(オムロン社製E5ZE)を用意し、実施例1
で製造したセラミックヒータ30(図3参照)に、端子
ピン13を介して制御部43からの配線を接続するとと
もに、熱電対17からの配線を記憶部41に接続し、シ
リコンウエハをこのセラミックヒータ30上に載置し
た。なお、図3には示していないが、セラミックヒータ
30の有底孔34a〜34cは、図2に示したセラミッ
クヒータ10における有底孔14a〜14cと同じ位置
に形成されている。また、発熱体32a〜32cも、図
2に示したセラミックヒータ10における発熱体12a
〜12cと同じ位置に形成されている。(Embodiment 4) Temperature Control of Ceramic Heater (1) A temperature controller (E5ZE manufactured by OMRON Corporation) equipped with a control unit having a power supply, a storage unit, and a calculation unit was prepared.
The wiring from the control unit 43 is connected to the ceramic heater 30 (see FIG. 3) manufactured in 1. through the terminal pins 13, and the wiring from the thermocouple 17 is connected to the storage unit 41. Placed on 30. Although not shown in FIG. 3, the bottomed holes 34a to 34c of the ceramic heater 30 are formed at the same positions as the bottomed holes 14a to 14c of the ceramic heater 10 shown in FIG. The heating elements 32a to 32c are also the heating elements 12a in the ceramic heater 10 shown in FIG.
It is formed at the same position as ~ 12c.
【0117】(2) 次に、このセラミックヒータ30に電
圧を印加して、一旦200℃まで昇温しておき、さらに
200℃〜400℃まで昇温させ、有底孔34a〜34
cに設置された熱電対により温度を測定した。測定結果
を図4に示した。また、発熱体32a、32b、32c
に投入した電力(電流値で標記する)のプロファイルを
図5に示した。なお、図4においては、縦軸に温度をと
り、横軸に経過時間をとっており、図5においては、縦
軸に電流値をとり、横軸に時間をとっている。(2) Next, a voltage is applied to the ceramic heater 30 to once raise the temperature to 200 ° C., and further to 200 ° C. to 400 ° C., and the bottomed holes 34a to 34
The temperature was measured by the thermocouple installed in c. The measurement results are shown in FIG. Further, the heating elements 32a, 32b, 32c
FIG. 5 shows the profile of the electric power (marked by the current value) applied to the device. Note that in FIG. 4, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents elapsed time, and in FIG. 5, the vertical axis represents current value and the horizontal axis represents time.
【0118】図4より明らかなように、セラミックヒー
タ30に電流を流した後、短時間でセラミックヒータの
温度は、均一になっており、その結果、このセラミック
ヒータ30上に載置したシリコンウエハは、加熱の過程
において、破損せず、均一に加熱された。As is apparent from FIG. 4, the temperature of the ceramic heater becomes uniform in a short time after the electric current is applied to the ceramic heater 30, and as a result, the silicon wafer mounted on the ceramic heater 30 is heated. Was heated uniformly without damage during the heating process.
【0119】また、140℃に加熱した後、25℃のシ
リコンウエハを載置した際の、セラミックヒータ30の
中央部付近、中間部付近および外周部付近の温度の回復
状況を調べ、図8に示した。また、図8に示した結果よ
り明らかなように、セラミックヒータ30は、一定の温
度の状態から、低温のシリコンウエハを急に載置して外
乱を発生させても、極めて短時間でセラミックヒータ3
0の温度を元の温度に制御することができる。また、実
施例2、3で得られたセラミックヒータを用いて同様の
温度制御を行ったが、上記の場合と同様に、シリコンウ
エハを均一に加熱することができた。After heating to 140 ° C., a temperature recovery situation near the central portion, the intermediate portion and the outer peripheral portion of the ceramic heater 30 when a 25 ° C. silicon wafer was placed was examined. Indicated. Further, as is clear from the results shown in FIG. 8, even if the ceramic heater 30 is placed at a constant temperature and a low-temperature silicon wafer is suddenly placed to cause disturbance, the ceramic heater 30 can be used in an extremely short time. Three
The temperature of 0 can be controlled to the original temperature. Further, the same temperature control was performed using the ceramic heaters obtained in Examples 2 and 3, but the silicon wafer could be uniformly heated as in the above case.
【0120】(実施例5) サーモビュアによる温度制
御
(1) 電源部630、制御部63、記憶部61および演算
部62を備えた温調器(オムロン社製 E5ZE)を用
意し、熱電対を挿入する有底孔を形成しない以外は、実
施例1の場合と同様の構成のヒータ板51(セラミック
ヒータ50、図6参照)を製造し、端子ピン33を介し
て制御部63からの配線を接続するとともに、サーモビ
ュア600(日本データム社製 IR−162012−
0012)からの配線を記憶部610と演算部620を
兼ねるパーソナルコンピュータ(富士通 FM−V)に
接続した。(Embodiment 5) Temperature control by a thermoviewer (1) Prepare a temperature controller (E5ZE manufactured by OMRON) equipped with a power supply unit 630, a control unit 63, a storage unit 61 and a calculation unit 62, and insert a thermocouple. A heater plate 51 (ceramic heater 50, see FIG. 6) having the same configuration as that of the first embodiment is manufactured except that the bottomed hole is formed, and the wiring from the control unit 63 is connected via the terminal pin 33. In addition, the Thermoviewer 600 (IR-162012-made by Nippon Datum Co., Ltd.
The wiring from (0012) was connected to a personal computer (Fujitsu FM-V) that also serves as a storage unit 610 and a calculation unit 620.
【0121】このパーソナルコンピュータには、画像処
理ソフト(コグネックス社製)がインストールされてい
る。この画像処理ソフトは、サーモビュア600の画面
を1万画素に区画し、この区画した画素の色を0〜9段
階に多値化する。区画内に複数の色が存在する場合は、
平均値を採用する。このように多値化した値から温度制
御領域の平均値を求め、この平均値に対応する色から温
度を決定し、このようにして決定された各温度制御領域
の温度を温調器へ転送するようになっている。Image processing software (manufactured by Cognex) is installed in this personal computer. This image processing software partitions the screen of the thermoviewer 600 into 10,000 pixels, and multi-values the colors of the partitioned pixels into 0 to 9 levels. If there are multiple colors in the compartment,
Use the average value. In this way, the average value of the temperature control area is calculated from the multivalued values, the temperature is determined from the color corresponding to this average value, and the temperature of each temperature control area thus determined is transferred to the temperature controller. It is supposed to do.
【0122】(2) 次に、このセラミックヒータ50に電
圧を印加して、一旦200℃まで昇温させた。発熱体3
2a、32b、32cに投入した電力(電流値で標記す
る)のプロファイルを図9に示した。さらに温度測定結
果を図10に示した。(2) Next, a voltage was applied to the ceramic heater 50 to once raise the temperature to 200 ° C. Heating element 3
The profile of the electric power (marked by the current value) applied to 2a, 32b, and 32c is shown in FIG. Further, the results of temperature measurement are shown in FIG.
【0123】図10より明らかなように、セラミックヒ
ータ50に電流を流した後、短時間でセラミックヒータ
の温度は、均一になっており、その結果、このセラミッ
クヒータ50上に載置したシリコンウエハは、加熱の過
程において、破損せず、均一に加熱された。As is apparent from FIG. 10, the temperature of the ceramic heater becomes uniform in a short time after the electric current is passed through the ceramic heater 50, and as a result, the silicon wafer mounted on the ceramic heater 50 is heated. Was heated uniformly without damage during the heating process.
【0124】[0124]
【発明の効果】以上説明したように本発明のセラミック
ヒータによれば、ヒータ板のウエハ加熱面の温度を均一
化することにより、シリコンウエハ等の被加熱物の温度
を均一化することができ、シリコンウエハの破損を防止
することができる。また予定外の温度変化が生じた場合
でも、短時間で設定温度に回復するように制御すること
ができるため極めて実用的である。As described above, according to the ceramic heater of the present invention, the temperature of the object to be heated such as a silicon wafer can be made uniform by making the temperature of the wafer heating surface of the heater plate uniform. It is possible to prevent the silicon wafer from being damaged. In addition, even if an unexpected temperature change occurs, it can be controlled so as to recover to the set temperature in a short time, which is extremely practical.
【図1】(a)は、第一の本発明のセラミックヒータの
一例を模式的に示すブロック図であり、(b)は、その
部分拡大断面図である。FIG. 1A is a block diagram schematically showing an example of a ceramic heater according to the first aspect of the present invention, and FIG. 1B is a partially enlarged sectional view thereof.
【図2】第一の本発明のセラミックヒータのヒータ部分
の一例を模式的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing an example of a heater portion of the ceramic heater according to the first aspect of the present invention.
【図3】(a)は、第一の本発明のセラミックヒータの
他の一例を模式的に示すブロック図である。FIG. 3A is a block diagram schematically showing another example of the ceramic heater according to the first aspect of the present invention.
【図4】実施例4に係るセラミックヒータの温度プロフ
ァイルを示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a temperature profile of a ceramic heater according to Example 4.
【図5】実施例4に係るセラミックヒータの電力(電
流)プロファイルを示すグラフである。5 is a graph showing a power (current) profile of the ceramic heater according to Example 4. FIG.
【図6】第二の本発明のセラミックヒータの一例を模式
的に示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram schematically showing an example of a ceramic heater of the second present invention.
【図7】(a)は、図6に示したサーモビュアにより得
られた画像データを示す模式図であり、(b)は、
(a)の図を、複数の画素に区画し、各画素の色を複数
段階に分けて多値化した状態を示す模式図である。7A is a schematic diagram showing image data obtained by the thermoviewer shown in FIG. 6, and FIG.
It is a schematic diagram which shows the state which divided | segmented the figure of (a) into several pixels, and divided the color of each pixel into several steps, and was multi-valued.
【図8】実施例4に係るセラミックヒータ表面に外乱が
発生した際の、セラミックヒータの温度回復の状態を示
したグラフである。FIG. 8 is a graph showing a temperature recovery state of the ceramic heater when a disturbance occurs on the surface of the ceramic heater according to the fourth embodiment.
【図9】実施例5に係るセラミックヒータの電力(電
流)プロファイルを示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a power (current) profile of the ceramic heater according to Example 5.
【図10】実施例5に係るセラミックヒータの温度プロ
ファイルを示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a temperature profile of a ceramic heater according to Example 5.
10、30、50 セラミックヒータ 11、31、51 ヒータ板 12、32 発熱体 13、33 端子ピン 14、34 有底孔 15、35 貫通孔 19 シリコンウエハ 11a、31a、51a ウエハ加熱面 11b、31b、51b 底面 16 リフターピン 17、37 熱電対 18 スルーホール 21、41、61、610 記憶部 22、42、62、620 演算部 23、43、63 制御部 560 支持ピン 600 サーモビュア 630 電源部 10, 30, 50 Ceramic heater 11, 31, 51 Heater plate 12, 32 heating element 13, 33 Terminal pin 14, 34 Bottomed holes 15,35 through holes 19 Silicon wafer 11a, 31a, 51a Wafer heating surface 11b, 31b, 51b Bottom surface 16 lifter pins 17,37 Thermocouple 18 through holes 21, 41, 61, 610 storage unit 22, 42, 62, 620 Operation unit 23, 43, 63 Control unit 560 Support pin 600 Thermo Viewer 630 power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K058 AA41 BA19 CA12 CA23 3K092 PP09 QA05 RF03 RF11 RF22 RF26 RF27 UA04 VV22 4K029 CA05 DA08 EA08 5F046 KA04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 3K058 AA41 BA19 CA12 CA23 3K092 PP09 QA05 RF03 RF11 RF22 RF26 RF27 UA04 VV22 4K029 CA05 DA08 EA08 5F046 KA04
Claims (4)
体が形成されるとともに、このセラミック基板または被
加熱物の温度を測定する測温手段と、前記発熱体に電力
を供給する制御部と、前記測温手段により測定された温
度データを記憶する記憶部と、前記温度データから前記
発熱体に必要な電力を演算する演算部とを備えてなり、
前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてな
り、各回路には異なる電力が供給されるように構成され
ていることを特徴とするセラミックヒータ。1. A heating element is formed on the surface or inside of a ceramic substrate, and a temperature measuring means for measuring the temperature of the ceramic substrate or an object to be heated; a control unit for supplying electric power to the heating element; A storage unit that stores temperature data measured by the temperature measuring unit; and a calculation unit that calculates electric power required for the heating element from the temperature data,
The ceramic heater is characterized in that the heating element is divided into at least two circuits, and different powers are supplied to the respective circuits.
体が形成されるとともに、このセラミック基板または被
加熱物の温度を測定する測温手段と、前記発熱体に電力
を供給する電源と、この電源を制御する制御部と、前記
測温手段により測定された温度データを記憶する記憶部
と、前記温度データから前記発熱体に必要な電力を演算
する演算部とを備えてなり、前記発熱体は、少なくとも
2以上の回路に分割されてなり、各回路には異なる電力
が供給されるように構成されていることを特徴とするセ
ラミックヒータ。2. A heating element is formed on the surface or inside of the ceramic substrate, and temperature measuring means for measuring the temperature of the ceramic substrate or the object to be heated, a power source for supplying power to the heating element, and this power source. And a storage unit that stores temperature data measured by the temperature measuring unit, and a calculation unit that calculates the electric power required for the heating element from the temperature data. A ceramic heater characterized in that it is divided into at least two or more circuits, and each circuit is configured to be supplied with different electric power.
1または2に記載のセラミックヒータ。3. The ceramic heater according to claim 1, wherein the temperature measuring means is a temperature measuring element.
求項1または2に記載のセラミックヒータ。4. The ceramic heater according to claim 1, wherein the temperature measuring means is a thermoviewer.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012081514A1 (en) * | 2010-12-14 | 2012-06-21 | オリンパス株式会社 | Therapeutic apparatus and control method therefor |
US10314636B2 (en) | 2013-02-01 | 2019-06-11 | Olympus Corporation | Treatment apparatus and method for controlling the same |
-
2002
- 2002-10-07 JP JP2002293688A patent/JP2003208964A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012081514A1 (en) * | 2010-12-14 | 2012-06-21 | オリンパス株式会社 | Therapeutic apparatus and control method therefor |
CN103260538A (en) * | 2010-12-14 | 2013-08-21 | 奥林巴斯株式会社 | Therapeutic apparatus and control method therefor |
CN103260538B (en) * | 2010-12-14 | 2015-07-22 | 奥林巴斯株式会社 | Therapeutic apparatus and control method therefor |
US9833278B2 (en) | 2010-12-14 | 2017-12-05 | Olympus Corporation | Medical treatment apparatus and method of controlling the same |
US10314636B2 (en) | 2013-02-01 | 2019-06-11 | Olympus Corporation | Treatment apparatus and method for controlling the same |
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