JP2008016796A - 抵抗加熱素子用電極パターン及び基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 抵抗加熱素子用の最適電極パターンを有するウェーハ加工装置が、開示される。最適電極パターンは、接触域、電気接続部、及びスルーホール等の区域の近傍又は周囲により多くの熱を発生させて最高温度均一性をもたらすことによって、これらの周囲の熱損失を補償するように設計される。本発明の最適設計の別の実施形態では、加熱素子の抵抗は、より高効率のために、詳細にはより高い動作温度又はより高い電気出力を必要とする時に電源のインピーダンスに密接に整合する。
【選択図】図1
Description
ウェーハ加工装置の加熱素子の電極パターン設計は、温度変化率、動作温度、及び最も重要な温度均一性として定義される、加熱ユニットの性能に直接影響を与える。1つの実施形態では、ウェーハ加工装置電極は、タブ及びスルーホール、ピンホール、支持ホール等のような設計変数に適合する、高均一加熱及び最小局在化不均一条件として設計される。均一加熱によって、ウェーハが置かれることになる表面域の温度変化は、1つの実施形態では600℃以上の動作温度を有するヒータでは5℃以下に、第2の実施形態では3℃以下に制限されることを意味する。温度変化は、ウェーハ表面域上の最大温度点と最低温度点との間の差を意味する。
図1は、本発明の1つの実施形態の構成を示す概略図であり、最適電極パターン1を有するヒータの平面図である。図示するように、加熱抵抗器に対して2つのゾーン、すなわち内部ゾーン2と外部ゾーン3とがある。電極パターンの複数のゾーンは、周辺エッジ熱損失を補償し、ヒータの半径方向の温度均一性を良好に制御するのに役立つ。電源は、2つの内部ゾーン接点4を介した内部ゾーン2への電極と2つの外部ゾーン接点5とにそれぞれ接続される。更に、ヒータプレートはまた、ウェーハ加工装置用のタブ8及びタブ9の6つの支持ホール6並びに3つのリフトピンホール7を含む。
本明細書は、本発明を開示し、同様に当業者が本発明を実施し使用することができる、最良の形態を含む実施例を用いている。
2、3 … ゾーン
4、5 … 接点
6、7 … ホール
8、9 … タブ
10 … 装置
12 … セラミック
13 … 上面
15 … 端子
16 … 加熱抵抗器、加熱素子
18 基板
19 … オーバーコート層
21、22 … 経路
23 … 線
25 … 層
A、B、C、D、E、F、G、H、I … 経路幅
W … ウェーハ
Claims (12)
- 上面がウェーハ支持面として機能する円板状基板と、該円板状基板内に含まれる導電性電極とを備えるウェーハ加工装置であって、
前記上面が、最短寸法Xを有する少なくとも1つの機能部材を含み、前記機能部材は電気接点、タブ、インサート、及びスルーホールのうちの1つであり、
前記導電性電極が所定のパターンの構成経路を有し、該電極が、ウェーハ支持表面上に配置されたウェーハを加熱するための外部電源に接続されており、
前記機能部材の1Xの距離内で、前記導電性電極の少なくとも1つのセグメントが、前記機能部材から少なくとも3Xの距離にある前記導電性電極のセグメントの電極経路幅の0.2から0.95までの縮小経路幅を有することを特徴とするウェーハ加工装置。 - 前記導電性電極が、少なくとも2つの加熱ゾーン、内部経路、及び外部経路を定め、前記外部経路内の電極が、前記内部経路内の電極の平均幅の0.60から0.95までの平均幅を有することを特徴とする請求項1のウェーハ加工装置。
- 前記上面が、少なくとも1つの電気接点を含み、接触域の近くに十分な空間がある場合、前記電気接点から1Xの距離内の前記導電性電極が、前記接点の一方側から該接点の周りを回って前記接点に接続されることを特徴とする請求項1から請求項2のいずれかに記載のウェーハ加工装置。
- 前記上面が少なくとも1つの電気接点を含み、前記電気接点から1X内の距離にある導電性電極の少なくとも1つのセグメントが、前記電気接点から少なくとも3Xの距離にある前記電極のセグメントの幅の0.45から0.8までの縮小経路幅を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかの請求項のウェーハ加工装置。
- 前記上面が円板状基板の1つの周辺エッジから延びる少なくとも1つのタブを含み、前記タブから1X内の距離にある導電性電極の少なくとも1つのセグメントが、前記タブから少なくとも3Xの距離にある電極経路のセグメントの幅の0.5から0.95までの縮小経路幅を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかの請求項のウェーハ加工装置。
- 前記上面が少なくとも1つのスルーホールを含み、前記スルーホールから1X内の距離にある導電性電極の少なくとも1つのセグメントが、前記スルーホールから少なくとも3Xの距離にある電極経路のセグメントの幅の0.4から0.75までの縮小経路幅を有することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかの請求項のウェーハ加工装置。
- ウェーハ表面域上の最高温度点と最低温度点との間の差が、少なくとも600℃の動作温度を有するヒータにおいて5℃よりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかの請求項のウェーハ加工装置。
- 前記円板状基板が、
a)グラファイト、耐熱金属、遷移金属、希土類金属及びこれらの合金の少なくとも1つを含むベース基板と、
b)Al、B、Si、Ga、耐熱性硬金属、遷移金属、及びこれらの組合せから成るグループから選択された元素の酸化物、窒化物、酸窒化物の少なくとも1つを含む、前記ベース基板上に堆積された電気絶縁層と、
c)B、Al、Si、Ga、耐熱性硬金属、遷移金属、及びこれらの組合せから成るグループから選択された元素の窒化物、炭化物、炭窒化物、酸窒化物の少なくとも1つを含む少なくとも1つのオーバーコート層と、
を備えた多層基板であり、
前記電気絶縁層上に導電性電極が堆積され、前記導電性電極の熱膨張係数(CTE)が、前記電気絶縁層及び前記オーバーコート層のそれぞれの熱膨張係数の0.75から1.25倍までの範囲であり、
前記導電性電極が、グラファイト、高融点金属合金、貴金属、及び貴金属合金の1つを含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかの請求項のウェーハ加工装置。 - 前記多層基板が更に、Al、Si、耐熱金属、遷移金属、及びこれらの組合せから選択された元素の窒化物、炭化物、酸化物、酸窒化物の少なくとも1つを含む結合層を含み、
前記結合層が、前記ベース基板上に堆積され、前記ベース基板と前記電気絶縁層との間に配置されることを特徴とする請求項8のウェーハ加工装置。 - 前記円板状基板が、
a)Al、B、Si、Ga、耐熱性硬金属、遷移金属、及びこれらの組合せから成るグループから選択された元素の酸化物、窒化物、酸窒化物の少なくとも1つを含むベース基板と、
b)Al、B、Si、Ga、耐熱性硬金属、遷移金属、及びこれらの組合せから成るグループから選択された元素の酸化物、窒化物、酸窒化物の少なくとも1つを含む、前記ベース基板上に堆積された電気絶縁層と、
c)B、Al、Si、Ga、耐熱性硬金属、遷移金属、及びこれらの組合せから成るグループから選択された元素の窒化物、炭化物、炭窒化物、酸窒化物の少なくとも1つを含む少なくとも1つのオーバーコート層と、
を備えた多層基板であり、
前記電気絶縁層上に導電性電極が堆積され、前記導電性電極の熱膨張係数(CTE)が、前記電気絶縁層及び前記オーバーコート層のそれぞれの熱膨張係数の0.75から1.25倍までの範囲であり、
前記導電性電極が、グラファイト、高融点金属合金、貴金属、及び貴金属合金の1つを含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかの請求項のウェーハ加工装置。 - 上面がウェーハ支持面として機能する円板状基板と、該円板状基板内に含まれる導電性電極とを備えるウェーハ加工装置であって、
前記上面が、最長寸法Xを有する少なくとも1つの機能部材を含み、前記機能部材が電気接点、タブ、インサート、及びスルーホールのうちの1つであり、
前記導電性電極が、ある抵抗測定値を各々有する少なくとも2つの平行経路各々を定める所定のパターンの構成経路を有し、該経路の抵抗差が1%よりも小さいことを特徴とするウェーハ加工装置。 - 前記経路の抵抗差が、2つの経路が反対方向から集まる少なくとも1つの位置を調節することによって1%よりも小さく維持されることを特徴とする請求項11の請求項のウェーハ加工装置。
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