JP2005251560A - Silicon heater - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、全体を均一に加熱することのできるシリコンヒーター、特に円板状シリコンヒーターに関するものである。 The present invention relates to a silicon heater that can uniformly heat the whole, and more particularly to a disk-shaped silicon heater.
一般に、シリコン板に電流を通して加熱するシリコンヒーターは知られており、プラズマCVD、プラズマ処理装置などに使用されている。例えば、図9には、公知のプラズマ処理装置が示されている。このプラズマ処理装置は電極板2がシールドリング12に支持されて取り付けられており、この電極板2は単結晶シリコン、多結晶シリコンまたは柱状晶シリコンなどの均一な厚さの板からなり、板厚方向に平行に微細な径のシャワー穴5が多数設けられた構造になっている。
このプラズマエッチング装置には真空チャンバー8内に電極板2および上下動可能な架台3が間隔をおいて設けられており、電極板2は絶縁体13により真空チャンバー8と絶縁されている。架台3の上には円板状のシリコンからなるシリコンヒーター9が設けられており、シリコンヒーター9の上にフォーカスリング1と共にウエハ4を載置し、シリコンヒーター9によりウエハ4が均一加熱できるようになっている。
In general, a silicon heater that heats a silicon plate by passing an electric current is known, and is used in plasma CVD, a plasma processing apparatus, and the like. For example, FIG. 9 shows a known plasma processing apparatus. In this plasma processing apparatus, an
In this plasma etching apparatus, an
かかる状態でエッチングガス7を拡散部材11を通したのち電極板2に設けられたシャワー穴5を通してウエハ4に向って流しながら高周波電源6により電極板2と架台3の間に高周波電圧を印加するとプラズマ10が発生し、このプラズマ10によるスパッタリングすなわち物理反応と、シリコン−エッチングガス7による化学反応とにより、ウエハ4の表面がエッチングされる。
前記ウエハ4を加熱するためのシリコンヒーター9は、具体的なものとして、図8の平面図に示されるように、少なくともシリコン板の一方の面は溝加工によりヒーターパターンを形成した発熱部と、他方の面は溝加工を施さないヒーター面内の温度を均一化するための均熱部とからなり、有底溝14を有している。このシリコンヒーター9には給電用のターミナル15が設けられている(特許文献1参照)。
Specifically, the
図8に示される有底溝14を有するシリコンヒーターのターミナル15に給電しシリコンヒーターに通電しても、ターミナル15と15´を結ぶ線およびその周囲が加熱され、ターミナル15と15´を結ぶ線から最も離れたX部分およびY部分は加熱されることが少なく、ターミナルの取り付け点およびその近傍が最も強く加熱され、2個のターミナル結ぶ線から外れた部分は加熱することが少ないために、シリコンヒーター9が全体に均一に加熱されることはなく、したがって、ウエハ全体を均一に加熱することができるシリコンヒーターが求められている。
Even if power is supplied to the
そこで、本発明者等は、かかる観点から、全体を均一に加熱することができるシリコンヒーターを開発すべく下記のごとき実験を行った。
実験1
単結晶シリコンインゴットを用意し、このインゴットをダイヤモンドバンドソーにより厚さ:1mmに輪切り切断し、直径:280mm、厚さ:1mmを有する寸法の単結晶シリコン板を用意し、この単結晶シリコン板の直径方向に対抗して図7の平面図に示されるようにターミナル15、15´を取り付け、このターミナル15と15´の間に200Vの交流電流を流したところ、ターミナル15と15´の近傍が最も高温に加熱されて加熱領域Aを形成し、ターミナル15と15´を結ぶ直線の近傍が二番目に高温に加熱されて中間加熱領域Bを形成し、中間加熱領域Bの外側がほとんど加熱されない非加熱領域Cを形成していた。この場合、貫通スリットは周縁26に接していないためにシリコンヒータの極端な強度低下はない。
また、従来の図8に示されるシリコンヒーターも図7とほぼ同じ熱分布を有していた。これは溝加工を施さないヒーター面内の温度を均一化するための均熱部は電流が遮られることがないために、図7の単結晶シリコン板と同じ加熱分布をするものと考えられる。
In view of this, the present inventors conducted the following experiment in order to develop a silicon heater capable of uniformly heating the whole from such a viewpoint.
A single crystal silicon ingot is prepared, and the ingot is cut into pieces with a diamond band saw into a thickness of 1 mm, and a single crystal silicon plate having a diameter of 280 mm and a thickness of 1 mm is prepared. The diameter of the single crystal silicon plate As shown in the plan view of FIG. 7,
Also, the conventional silicon heater shown in FIG. 8 has almost the same heat distribution as FIG. This is considered to be the same heating distribution as that of the single crystal silicon plate of FIG. 7 because the current is not interrupted in the soaking part for uniformizing the temperature in the heater surface not subjected to groove processing.
実験2
実験1で用意した単結晶シリコン板の周囲に沿って帯状ターミナル25、25´を図6の平面図に示されるように取り付けてシリコンヒーターを作製し、このシリコンヒーターの帯状のターミナル25、25´に200Vの交流を流し、熱分布を実験1と同様にして測定したところ、加熱領域Aおよび中間加熱体Bが広がり、非加熱領域Cの面積が小さくなった。
Band-
実験3
実験2で作製した単結晶シリコン板の周囲に沿って帯状ターミナル25、25´が対向して取り付けられているシリコンヒーターの直径方向に、図1の平面図に示されるように、帯状ターミナル25、25´を結ぶ線を直角に横切るように一つの貫通スリット16を設けたところ、電流はその貫通スリット16を迂回して単結晶シリコン板の外周に近づくように流れ、非加熱領域Cは消滅し、加熱領域Aおよび中間加熱領域Bだけになり、単結晶シリコン板が一層均一に加熱された。
As shown in the plan view of FIG. 1, in the diameter direction of the silicon heater to which the strip-
これらの実験1〜3から、本発明者らは、シリコン板の外周部に沿って帯状ターミナルを対向して設け、シリコン板の中央部に帯状ターミナルを結ぶ線を横切る方向に少なくとも一つの貫通スリットが設けると、加熱されない部分は無くなり、非加熱領域Cは消滅するという知見を得たのである。この発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、
(1)シリコン板の外周部に沿って帯状ターミナルが対向して設けられており、シリコン板の中央部に帯状ターミナルを結ぶ線を横切る方向に少なくとも一つの貫通スリットが設けられているシリコンヒーター、
(2)前記貫通スリットは、シリコン板の周縁に接していない前記(1)記載のシリコンヒーター、に特徴を有するものである。
From these
(1) A silicon heater in which band-shaped terminals are provided facing each other along the outer peripheral portion of the silicon plate, and at least one through slit is provided in a direction crossing a line connecting the band-shaped terminals at the center of the silicon plate;
(2) The through slit is characterized by the silicon heater according to (1), which is not in contact with the periphery of the silicon plate.
前記(1)または(2)に記載のシリコンヒーターは貫通スリットが設けられているので強度が低下する。それを補強するために、図2に示されるように、貫通スリット16にアルミナセメント、マグネシアセメントのような絶縁性を有する耐火物接合材20を充填すると強度の低下を防止することができる。したがってこの発明は、
(3)シリコン板の外周部に沿って帯状ターミナルが対向して設けられており、シリコン板の中央部に帯状ターミナルを結ぶ線を横切る方向に少なくとも一つの貫通スリットが設けられており、前記少なくとも一つの貫通スリットに絶縁性を有する耐火物接合材が充填されているシリコンヒーター、に特徴を有するものである。
Since the silicon heater according to (1) or (2) is provided with a through slit, the strength is lowered. In order to reinforce it, as shown in FIG. 2, when the
(3) A band-shaped terminal is provided facing the outer periphery of the silicon plate, and at least one through slit is provided in a direction crossing a line connecting the band-shaped terminal at the center of the silicon plate, This is characterized by a silicon heater in which one through slit is filled with an insulating refractory bonding material.
この発明のシリコンヒーターは、従来のシリコンヒーターに比べて一層均一な温度分布に加熱することができるので、ウエハなどを均一に加熱することができ、プラズマエッチング処理を正確に行うことができるところから半導体装置産業の発展に大いに貢献しうるものである。 Since the silicon heater of the present invention can be heated to a more uniform temperature distribution as compared with the conventional silicon heater, the wafer can be heated uniformly and the plasma etching process can be performed accurately. It can greatly contribute to the development of the semiconductor device industry.
この発明のシリコンヒーターを図面に基づいて一層詳細に説明する。
図1〜図5は、この発明のシリコンヒーターの平面説明図であり、図1〜図2はすでに説明したので説明を省略する。図3は、実験2で用意した外周部に沿って帯状ターミナルが対向して設けられたシリコン板の中央部に帯状ターミナルを結ぶ線を横切る方向に二つの貫通スリット17、17がシリコン円板の直径方向にシリコン円板の中心を挟んで離れて直列に設けられている実施例である。中心部に貫通スリットを設けない理由は、中心部は帯状ターミナルから比較的遠方にあり、非加熱領域が発生し易いので貫通スリットの形成は中心部を除く貫通スリットを図3に示されるように設けることが一層好ましい。
The silicon heater of the present invention will be described in more detail based on the drawings.
1 to 5 are plan explanatory views of the silicon heater according to the present invention. Since FIGS. FIG. 3 shows that two through
図4〜図5は、この発明のシリコンヒーターの変形態様を示したものであって、図4は複数の貫通スリット18を半径方向に広がるように設けたものであり、図5は複数の貫通スリット19が交叉するように設けたものである。図3〜図5に示されるシリコンヒーターの貫通スリット17、18、19に、図2に示されると同様に絶縁性を有する耐熱性接着材を充填してもよい。
4 to 5 show modified embodiments of the silicon heater according to the present invention. FIG. 4 shows a plurality of through
1 フォーカスリング
2 電極板
3 架台
4 ウエハ
5 シャワー穴
6 高周波電源
7 エッチングガス
8 真空チャンバー
9 シリコンヒーター
10 プラズマ
14 有底溝
15 ターミナル
16 貫通スリット
17 貫通スリット
18 貫通スリット
19 貫通スリット
20 耐熱性接合材
25 帯状ターミナル
26 周縁
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The silicon heater according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the silicon plate is disk-shaped.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004060425A JP2005251560A (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Silicon heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004060425A JP2005251560A (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Silicon heater |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005251560A true JP2005251560A (en) | 2005-09-15 |
Family
ID=35031824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004060425A Pending JP2005251560A (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Silicon heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005251560A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008141104A (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Mitsubishi Materials Corp | Silicon electrode plate for plasma etching with superior cracking resistance |
KR20210114481A (en) | 2019-01-25 | 2021-09-23 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Heater temperature control method, heater and mount |
-
2004
- 2004-03-04 JP JP2004060425A patent/JP2005251560A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20210114481A (en) | 2019-01-25 | 2021-09-23 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Heater temperature control method, heater and mount |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060331 |
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