JP2008053028A - Back electron impact heating method and device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent breakage of an apparatus by avoiding generation of spark discharge. <P>SOLUTION: This back electron impact heating device includes: a filament 9 arranged behind a heating plate 2 used as a top plate of a heating vessel 1; a heating power source 12 heating the filament 9; an acceleration power source 7 applying an acceleration voltage to the filament 9; and a temperature measurement means measuring the temperature of the heating plate 2. The device is provided with a switching circuit which is structured such that, when the heating plate 2 is heated by carrying a current to the filament 9 from the heating power source 12, the acceleration power source 7 is separated from the filament 9 until the temperature of the heating plate 2 measured by the temperature measurement means reaches a certain set value, and the heating plate 2 is heated only by carrying the current to the filament 9 from the heating power source 12; and, when the temperature of the heating plate 2 measured by the temperature measurement means exceeds the set value, the device is switched over to apply the acceleration voltage to the filament 9 by the acceleration power source 7. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハ等の加熱物を加熱プレートの上に載せて高温に加熱するの装置に関し、特に加熱プレートの背後に設けたフィラメントで加熱プレートを加熱するのと、同フィラメントから加速された電子を加熱プレートに衝突させて加熱する2つの加熱手段を備えた背面電子衝撃加熱方法と装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for placing a heated object such as a semiconductor wafer on a heating plate and heating it to a high temperature, and in particular, heating the heating plate with a filament provided behind the heating plate is accelerated from the filament. The present invention relates to a backside electron impact heating method and apparatus provided with two heating means for causing electrons to collide with a heating plate for heating.

半導体ウェハ等の処理プロセスにおいて、その半導体ウェハ等の板状部材(以下「基板」と称する。)を加熱するための加熱手段として、加熱プレートに基板を載せて加熱する形式のヒータが使用されている。例えば、図4は加速された電子を加熱プレート32の背後から衝突させて同加熱プレート32を加熱し、その加熱プレート32に載せた基板等の加熱物40を加熱する方式の背面電子衝撃加熱装置である。   In a processing process of a semiconductor wafer or the like, a heater of a type in which a substrate is heated on a heating plate is used as a heating means for heating a plate-like member (hereinafter referred to as “substrate”) such as the semiconductor wafer. Yes. For example, FIG. 4 shows a backside electron impact heating apparatus of a type in which accelerated electrons collide from behind the heating plate 32 to heat the heating plate 32 and heat a heated object 40 such as a substrate placed on the heating plate 32. It is.

図4には示していないが、ステンレス鋼等の金属からなるテーブル36の上に真空チャンバが載せて固定されており、この真空チャンバの中に加熱容器31が設置されている。この加熱容器31は、黒鉛等からなる下面が開いた容器状のものであって、天板がシリコンウエハ等の薄形板状の加熱物40を載せるため平坦な加熱プレート32となっているものである。   Although not shown in FIG. 4, a vacuum chamber is placed and fixed on a table 36 made of a metal such as stainless steel, and a heating container 31 is installed in the vacuum chamber. The heating container 31 is a container-shaped container made of graphite or the like with an open bottom surface, and the top plate is a flat heating plate 32 on which a thin plate-shaped heating object 40 such as a silicon wafer is placed. It is.

テーブル36の加熱容器31の下端フランジ部分を載せる部分には、円環状の溝が設けられ、この溝に真空シール材38が嵌め込まれている。この溝に嵌め込まれた真空シール材38の上に、前記加熱容器31の周壁34の下端フランジ部分が載せられ、固定されている。   An annular groove is provided in a portion of the table 36 on which the lower end flange portion of the heating container 31 is placed, and a vacuum sealing material 38 is fitted into this groove. On the vacuum seal material 38 fitted in the groove, the lower end flange portion of the peripheral wall 34 of the heating container 31 is placed and fixed.

さらに、この加熱容器31の内部に立設された支柱により、加熱プレート32の背後側にフィラメント39が取り付けられている。このフィラメント39には、フィラメント加熱電源43が接続されている。さらに、このフィラメント39と加熱プレート32との間には、加速電源37により加速電圧が印加される。なお加熱プレート32を有する加熱容器31は接地され、フィラメント39に対して正電位に保持される。
前記フィラメント39の下方に位置するようにリフレクタ33が取り付けられている。このリフレクタ33は、フィラメント39に導通しており、同フィラメント39と同電位のマイナス電位とされる。
Further, a filament 39 is attached to the back side of the heating plate 32 by a support column standing inside the heating container 31. A filament heating power source 43 is connected to the filament 39. Further, an acceleration voltage is applied between the filament 39 and the heating plate 32 by an acceleration power source 37. The heating container 31 having the heating plate 32 is grounded and held at a positive potential with respect to the filament 39.
A reflector 33 is attached so as to be positioned below the filament 39. The reflector 33 is electrically connected to the filament 39 and has a negative potential that is the same as that of the filament 39.

このような背面電子衝撃加熱装置では、加熱容器31の中のフィラメント39に通電して加熱することにより、熱電子を発生さると共に、加速電源37によりフィラメント39と加熱プレート32との間に高電圧を印加することで、熱電子を加速し、正電位に維持された加熱プレート32に衝突させる。この熱電子の衝突による衝撃によって加熱プレート32が加熱され、加熱物40を加熱することが出来る。   In such a backside electron impact heating device, the filament 39 in the heating container 31 is energized and heated to generate thermoelectrons and a high voltage is applied between the filament 39 and the heating plate 32 by the acceleration power source 37. Is applied to accelerate the thermal electrons and collide with the heating plate 32 maintained at a positive potential. The heating plate 32 is heated by the impact caused by the collision of the thermal electrons, and the heated object 40 can be heated.

この背面電子衝撃加熱装置では、加熱プレート32の温度を測定しながら、加熱物40の加熱温度を適正に制御する必要がある。このような加熱プレート32の温度測定手段として、一般的には図4に示すように、絶縁碍子45によって電気絶縁された熱電対35が使用されている。テーブル36に設けたフィードスルーから加熱容器31の中にシース形熱電対24を引き込み、その先端の測温接点を加熱プレート22の背面に埋め込む。補償接点端子41側は加熱容器31の外で測定器42と補償導線により接続し、前記加熱プレート32の温度を測定する。   In this backside electron impact heating device, it is necessary to appropriately control the heating temperature of the heated object 40 while measuring the temperature of the heating plate 32. As a temperature measuring means for such a heating plate 32, a thermocouple 35 electrically insulated by an insulator 45 is generally used as shown in FIG. The sheath type thermocouple 24 is drawn into the heating container 31 from the feedthrough provided on the table 36, and the temperature measuring contact at the tip is embedded in the back surface of the heating plate 22. The compensation contact terminal 41 side is connected outside the heating container 31 with a measuring instrument 42 through a compensation lead, and the temperature of the heating plate 32 is measured.

このような背面電子衝撃加熱装置を使用して加速電源37によりフィラメント39と加熱プレート32との間に高電圧を印加しながら加熱物40を加熱する場合、温度を次第に上げていく過程で放電現象が起こる。この放電現象は加熱容器31の内部を十分減圧し、その真空度を高くした状態でも起こる。この放電現象は、強い音と光を伴う火花放電であり、フィラメント39と加熱容器31の間隔が狭い部分で起こる。この火花放電は、フィラメント39を損傷する原因となる厄介なものである。   When the heating object 40 is heated while applying a high voltage between the filament 39 and the heating plate 32 by the acceleration power source 37 using such a backside electron impact heating device, a discharge phenomenon occurs in the process of gradually raising the temperature. Happens. This discharge phenomenon occurs even when the inside of the heating vessel 31 is sufficiently depressurized and the degree of vacuum is increased. This discharge phenomenon is a spark discharge accompanied by a strong sound and light, and occurs in a portion where the distance between the filament 39 and the heating container 31 is narrow. This spark discharge is troublesome to cause damage to the filament 39.

火花放電を起こすのに必要な最小電圧Vsを火花電圧と言い、電場が一様で温度が一定ならば電極間距離dと気体の圧力pとの積pdの関数として定められる。これをパッシェンの法則という。図2のようにpdに対するVsの曲線はV字状であり、その最小値Vsmを最小火花電圧といい、空気中では300Vくらいで、pをPa、dをmmで表わすと、そのときのpdは650〜950位である。   The minimum voltage Vs required to cause a spark discharge is called a spark voltage. If the electric field is uniform and the temperature is constant, it is determined as a function of the product pd of the interelectrode distance d and the gas pressure p. This is called Paschen's law. As shown in FIG. 2, the curve of Vs with respect to pd is V-shaped, and the minimum value Vsm is called the minimum spark voltage. In air, about 300V, p is Pa, and d is mm. Is 650-950th.

加熱容器31は、真空チャンバの中にあり、1.33Pa以下(0.01torr以下)の真空に維持されるため、通常は温度を高くしても火花放電は起こらない筈である。しかしながら、加熱容器31の温度を上げていく過程で、加熱容器31に吸蔵されていたN、HO、O等のガス、主にNガスが放出され、フィラメント39と加熱容器31の間の圧力が局所的に高くなった状態となる。このため、1.5KV〜1.7KVの電圧を印加すると、火花放電が起こる。
特開2005−56964号公報 特開2005−56963号公報 特開2005−56628号公報 特開2005−56582号公報 特開2004−355877号公報
Since the heating container 31 is in a vacuum chamber and is maintained at a vacuum of 1.33 Pa or less (0.01 torr or less), normally no spark discharge should occur even if the temperature is increased. However, in the process of raising the temperature of the heating container 31, gases such as N 2 , H 2 O, and O 2 , mainly N 2 gas that have been occluded in the heating container 31 are released, and the filament 39 and the heating container 31 are released. It becomes the state where the pressure between became high locally. For this reason, when a voltage of 1.5 KV to 1.7 KV is applied, spark discharge occurs.
JP 2005-56964 A JP 2005-56963 A JP 2005-56628 A JP 2005-56582 A JP 2004-355877 A

本発明では、前記従来の背面電子衝撃加熱装置の課題に鑑み、火花放電の発生を避けることが出来、これにより機器の破損を防止することが出来る背面電子衝撃加熱方法と装置を提供することを目的とする。   In the present invention, in view of the problem of the conventional backside electron impact heating device, it is possible to provide a backside electron impact heating method and apparatus capable of avoiding the occurrence of spark discharge and thereby preventing damage to equipment. Objective.

本発明では、前記の目的を達成するため、加熱容器1の加熱プレート2を加熱して温度を上昇させる過程で、火花放電がおこり易い温度、換言すればガス放出が起きやすい温度範囲で、フィラメント9に加速電圧を印加せずに加熱し、それより高温域で加速電圧を印加して高温加熱を可能とした。   In the present invention, in order to achieve the above object, in the process of raising the temperature by heating the heating plate 2 of the heating container 1, the filament is heated at a temperature at which spark discharge is likely to occur, in other words, at a temperature range at which gas discharge is likely to occur. 9 was heated without applying an accelerating voltage, and an accelerating voltage was applied in a higher temperature range to enable high-temperature heating.

すなわち、本発明による背面電子衝撃加熱方法は、加熱容器1の天板となっている加熱プレート2の背後に設けられたフィラメント9から放出される熱電子を加速電圧で加速して加熱プレート2に衝突させて加熱プレート2を加熱する。そして、前記フィラメント9に通電して加熱プレート2を加熱するに当たり、前記温度測定手段により測定される加熱プレート2の温度が或る設定された温度に達するまでフィラメント9に加速電圧を印加せず、フィラメント9の輻射熱のみにより加熱プレート2を加熱し、前記温度測定手段により測定される加熱プレート2の温度が前記設定温度を超えたときフィラメント9に加速電圧を印加する。   That is, the backside electron impact heating method according to the present invention accelerates the thermoelectrons emitted from the filament 9 provided behind the heating plate 2 serving as the top plate of the heating container 1 with an acceleration voltage to the heating plate 2. The heating plate 2 is heated by colliding. Then, when heating the heating plate 2 by energizing the filament 9, no acceleration voltage is applied to the filament 9 until the temperature of the heating plate 2 measured by the temperature measuring means reaches a certain set temperature, The heating plate 2 is heated only by the radiant heat of the filament 9, and an acceleration voltage is applied to the filament 9 when the temperature of the heating plate 2 measured by the temperature measuring means exceeds the set temperature.

さらに、本発明による背面電子衝撃加熱装置は、加熱容器1の天板となっている加熱プレート2の背後に設けられたフィラメント9と、このフィラメント9を加熱する加熱電源12と、このフィラメント9に加速電圧を印加する加速電源7と、前記加熱プレート2の温度を測定する温度測定手段とを有する。さらに、前記加熱電源12からフィラメント9に通電して加熱プレート2を加熱するに当たり、温度測定手段により測定される前記加熱プレート2の温度が或る設定された温度に達するまでフィラメント9から加速電源7を切り離してフィラメント9の加熱電源12からの通電のみにより加熱プレート2を加熱し、前記温度測定手段により測定される前記加熱プレート2の温度が前記設定温度を超えたとき加速電源7によりフィラメント9に加速電圧を印加するよう切り替えるスイッチング回路を備える。   Furthermore, the back surface electron impact heating apparatus according to the present invention includes a filament 9 provided behind the heating plate 2 serving as the top plate of the heating container 1, a heating power source 12 for heating the filament 9, and the filament 9. Accelerating power source 7 for applying an accelerating voltage and temperature measuring means for measuring the temperature of the heating plate 2 are provided. Further, when heating the heating plate 2 by energizing the filament 9 from the heating power source 12, the acceleration power source 7 is supplied from the filament 9 until the temperature of the heating plate 2 measured by the temperature measuring means reaches a set temperature. The heating plate 2 is heated only by energization from the heating power source 12 of the filament 9, and when the temperature of the heating plate 2 measured by the temperature measuring means exceeds the set temperature, the acceleration power source 7 applies the filament 9 to the filament 9. A switching circuit that switches to apply the acceleration voltage is provided.

このような本発明による背面電子衝撃加熱方法と装置では、温度測定手段により測定される加熱プレート2の温度が或る設定された温度に達するまでフィラメント9に加速電圧を印加せず、フィラメント9の輻射熱のみにより加熱プレート2を加熱することにより、火花放電が起こりやすい温度域を通過して温度上昇させることが出来る。そしてその後は、フィラメント9に加速電圧を印加するすることにより、熱電子を加速して加熱プレート2を電子衝撃することにより、容易に1,000℃以上の加熱プレート2の高温を得ることが出来る。   In such a backside electron impact heating method and apparatus according to the present invention, an acceleration voltage is not applied to the filament 9 until the temperature of the heating plate 2 measured by the temperature measuring means reaches a certain set temperature. By heating the heating plate 2 only with radiant heat, the temperature can be raised through a temperature range where spark discharge is likely to occur. After that, by applying an accelerating voltage to the filament 9 and accelerating the thermal electrons and bombarding the heating plate 2, the high temperature of the heating plate 2 of 1,000 ° C. or more can be easily obtained. .

以上説明した通り、本発明による背面電子衝撃加熱方法と装置では、火花放電が起こりやすい温度域でフィラメント9に加速電圧を印加しないことにより、火花放電による機器の損傷を避けることができる。そして、フィラメント9の輻射熱だけでは達成出来ない高温域では、フィラメント9に加速電圧を印加して容易に高温を得ることが可能である。   As described above, in the backside electron impact heating method and apparatus according to the present invention, damage to equipment due to spark discharge can be avoided by not applying an acceleration voltage to the filament 9 in a temperature range where spark discharge is likely to occur. And in the high temperature range which cannot be achieved only by the radiant heat of the filament 9, it is possible to easily obtain a high temperature by applying an acceleration voltage to the filament 9.

本発明では、加熱容器1の加熱プレート2を加熱して温度を上昇させる過程で、火花放電がおこり易い温度の範囲で、フィラメント9に加速電圧を印加せずに加熱することにより、火花放電の発生を避けるようにした。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。
In the present invention, in the process of raising the temperature by heating the heating plate 2 of the heating vessel 1, heating the filament 9 without applying an acceleration voltage in a temperature range where spark discharge is likely to occur, The generation was avoided.
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.

図1は、背面電子衝撃加熱装置の一例を示す図である。図示していないが、ステンレス鋼等の金属からなるテーブル6の上に真空チャンバが載せて固定されており、この真空チャンバの中に加熱容器1が設置されている。この加熱容器1は、下面が開いた容器状のものであって、その平坦な天板がシリコンウエハ等の薄形板状の加熱物7、例えば基板を載せる加熱プレート2となっている。より具体的には、加熱容器1は、加熱プレート2が天板となってその上面側が閉じられ、加熱プレート2の周囲の下方には、下面側が開口した円筒形状の周壁が設けられている。加熱容器1の周壁の下端部はフランジ状になっている。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a backside electron impact heating apparatus. Although not shown, a vacuum chamber is placed and fixed on a table 6 made of metal such as stainless steel, and the heating container 1 is installed in the vacuum chamber. The heating container 1 is a container having an open bottom surface, and the flat top plate is a thin plate-like heating object 7 such as a silicon wafer, for example, a heating plate 2 on which a substrate is placed. More specifically, the heating container 1 has a heating plate 2 as a top plate, the upper surface thereof is closed, and a cylindrical peripheral wall having an opening on the lower surface side is provided below the periphery of the heating plate 2. The lower end portion of the peripheral wall of the heating container 1 has a flange shape.

テーブル6の加熱容器1の下端フランジ部分を載せる位置には、円環状の溝が設けられ、この溝に真空シール材14が嵌め込まれている。この溝に嵌め込まれた真空シール材14の上に、前記加熱容器1の周壁13の下端フランジ部分が載せられ、気密に固定されている。
さらに、この加熱容器1の内部には、テーブル6から支柱10が立設され、この支柱10の上端側に平板状のホルダ15が支持されている。さらにこのホルダ15の上にリフレクタ3が支持されている。
An annular groove is provided at a position where the lower end flange portion of the heating container 1 of the table 6 is placed, and a vacuum sealing material 14 is fitted into this groove. On the vacuum seal material 14 fitted in the groove, the lower end flange portion of the peripheral wall 13 of the heating container 1 is placed and fixed in an airtight manner.
Further, a support column 10 is erected from the table 6 inside the heating container 1, and a plate-shaped holder 15 is supported on the upper end side of the support column 10. Further, the reflector 3 is supported on the holder 15.

真空チャンバのテーブル6に設けたフィードスルーを通してフィラメントサポートを兼ねる柱状の電極16、16が挿入、立設されており、この電極16、16にフィラメント9が取り付けられている。このフィラメント9は、加熱容器1の中でその加熱プレート2の背後に設けられている。またこのフィラメント9には、電極16、16を介してフィラメント加熱電源12が接続されている。さらに、このフィラメント9と加熱プレート2との間には、高電圧の加速電源7により加速電圧が印加される。ここで、加速電源7はスイッチ4を介して随時フィラメント9に接続されるようになっている。より具体的には、このスイッチ4は、フィラメント9に加速電源7を接続するのとフィラメント9を接地するのと2極の切替が出来る。   Columnar electrodes 16, 16 that also serve as a filament support are inserted and erected through a feedthrough provided in the table 6 of the vacuum chamber, and a filament 9 is attached to the electrodes 16, 16. The filament 9 is provided behind the heating plate 2 in the heating container 1. A filament heating power source 12 is connected to the filament 9 via electrodes 16 and 16. Further, an acceleration voltage is applied between the filament 9 and the heating plate 2 by a high voltage acceleration power source 7. Here, the acceleration power source 7 is connected to the filament 9 through the switch 4 as needed. More specifically, this switch 4 can be switched between two poles: the acceleration power source 7 is connected to the filament 9 and the filament 9 is grounded.

加熱プレート2を有する加熱容器1は接地され、前記スイッチ4が接地側にあるとき、フィラメント9は加熱容器1と同電位にあるが、スイッチ4が加速電源7側に切り替わったとき、加熱容器1はフィラメント9に対して正電位に保持される。また、前記のリフレクタ3は、フィラメント9に導通しており、同フィラメント9と同電位のマイナス電位とされる。   The heating container 1 having the heating plate 2 is grounded, and when the switch 4 is on the ground side, the filament 9 is at the same potential as the heating container 1, but when the switch 4 is switched to the acceleration power source 7 side, the heating container 1 Is held at a positive potential with respect to the filament 9. The reflector 3 is electrically connected to the filament 9 and has a negative potential that is the same as that of the filament 9.

真空チャンバのテーブル6に設けたフィードスルーを通してシース型熱電対5が加熱容器1の中に挿入されており、その測温接点がある上端部が絶縁碍子20で電気絶縁された状態で加熱プレート2の下面からその中に埋め込まれている。真空チャンバの外側のシース型熱電対5の補償接点8は、補償導線を介して測定器11に接続され、加熱プレート2の温度測定がなされる。前記のスイッチ4は、この測定器11による温度測定値により切替がなされる。   A sheathed thermocouple 5 is inserted into the heating container 1 through a feedthrough provided in the table 6 of the vacuum chamber, and the heating plate 2 is in a state where the upper end portion having the temperature measuring contact is electrically insulated by the insulator 20. It is embedded in it from the underside. The compensation contact 8 of the sheath type thermocouple 5 outside the vacuum chamber is connected to a measuring instrument 11 through a compensation lead, and the temperature of the heating plate 2 is measured. The switch 4 is switched according to the temperature measured by the measuring instrument 11.

次にこの背面電子衝撃加熱装置を使用して加熱容器1の加熱プレート2に載せた加熱物40を加熱する方法について説明する。なお、図3は、この背面電子衝撃加熱装置の電源制御系を示す概念図であり、図1と併せて参照する。
まず、真空チャンバを減圧して加熱容器1の雰囲気を十分な真空度にした状態で、フィラメント加熱電源12によりフィラメント9に通電し、フィラメント9を加熱する。このとき、スイッチ4は予め接地側にしておき、フィラメント9を加熱容器1と同電位にしておく。すなわちこの状態では、フィラメント9には加速電源7により加速電圧は印加されていない。この状態では、フィラメント9の加熱により、輻射熱が発生し、これにより加熱プレート2が加熱される。
Next, a method for heating the heated object 40 placed on the heating plate 2 of the heating container 1 using the back surface electron impact heating device will be described. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a power supply control system of the backside electron impact heating apparatus, and is referred to in conjunction with FIG.
First, the filament 9 is energized by the filament heating power source 12 to heat the filament 9 in a state where the vacuum chamber is decompressed and the atmosphere of the heating container 1 is set to a sufficient degree of vacuum. At this time, the switch 4 is set to the ground side in advance, and the filament 9 is set to the same potential as the heating container 1. That is, in this state, no acceleration voltage is applied to the filament 9 by the acceleration power source 7. In this state, the heating of the filament 9 generates radiant heat, thereby heating the heating plate 2.

加熱容器1からのガス放出により火花放電が起こりやすい温度は、加熱容器1の真空度や加熱プレート2とフィラメント9との距離、さらには加速電源7による印加電圧等により一律ではないが、通常使用される背面電子衝撃加熱装置では、概ね800℃前後までである。これを超える温度までフィラメント9の輻射熱により加熱プレート2を加熱する。加熱プレート2の温度は熱電対5により測定器8で測定する。この温度を測定しながら、適宜フィラメント加熱電源12の電流を調整する。   The temperature at which spark discharge is likely to occur due to gas discharge from the heating vessel 1 is not uniform depending on the degree of vacuum of the heating vessel 1, the distance between the heating plate 2 and the filament 9, and the voltage applied by the acceleration power source 7, but is normally used In the backside electron impact heating apparatus to be used, the temperature is approximately up to about 800 ° C. The heating plate 2 is heated by the radiant heat of the filament 9 to a temperature exceeding this. The temperature of the heating plate 2 is measured with a measuring device 8 by a thermocouple 5. While measuring this temperature, the current of the filament heating power source 12 is appropriately adjusted.

熱電対5により測定器8で測定される温度が火花放電が起こりやすい温度を超えたとき、スイッチ4を加速電源7に切り替え、フィラメント9に1.5KV〜1.7KV程度の加速電圧を印加し、加熱プレート2に電子を衝突させて電子衝撃加熱を開始する。この第一段階の加速電圧の印加は、加熱容器1からのガス分子放出によりなお火花放電が起こる可能性を避けるものである。これにより、加熱プレート2の温度はさらに上昇し、1200℃以上の温度に容易に到達することが出来る。さらにその温度を超えた後は、フィラメント9に2.2KV〜2.8KV程度の加速電圧を印加することで、1500℃以上の温度に到達可能である。   When the temperature measured by the measuring device 8 by the thermocouple 5 exceeds the temperature at which spark discharge is likely to occur, the switch 4 is switched to the acceleration power source 7 and an acceleration voltage of about 1.5 KV to 1.7 KV is applied to the filament 9. Then, electrons are collided with the heating plate 2 to start electron impact heating. The application of the acceleration voltage in the first stage avoids the possibility that spark discharge still occurs due to gas molecule emission from the heating container 1. Thereby, the temperature of the heating plate 2 further rises and can easily reach a temperature of 1200 ° C. or higher. Furthermore, after exceeding that temperature, it is possible to reach a temperature of 1500 ° C. or higher by applying an acceleration voltage of about 2.2 KV to 2.8 KV to the filament 9.

本発明による背面電子衝撃加熱装置の一実施例を示す概略縦断側面図である。It is a general | schematic longitudinal section side view which shows one Example of the back surface electron impact heating apparatus by this invention. パッシェンの法則の概念を示すためのグラフである。It is a graph for showing the concept of Paschen's law. 本発明の実施例である背面電子衝撃加熱装置の制御系統を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the control system of the back surface electron impact heating apparatus which is an Example of this invention. 背面電子衝撃加熱装置の従来例を示す概略縦断側面図である。It is a schematic vertical side view which shows the prior art example of a back surface electron impact heating apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 加熱容器
2 加熱プレート
4 スイッチ
5 熱電対
7 加速電源
9 フィラメント
12 加熱電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating container 2 Heating plate 4 Switch 5 Thermocouple 7 Acceleration power supply 9 Filament 12 Heating power supply

Claims (2)

加熱容器(1)の天板となっている加熱プレート(2)の背後に設けられたフィラメント(9)から放出される熱電子を加速電圧で加速して加熱プレート(2)に衝突させて加熱プレート(2)を加熱する背面電子衝撃加熱方法において、前記フィラメント(9)に通電して加熱プレート(2)を加熱するに当たり、温度測定手段により測定される前記加熱プレート(2)の温度が或る設定された温度に達するまでフィラメント(9)に加速電圧を印加せず、フィラメント(9)の輻射熱のみにより加熱プレート(2)を加熱し、前記温度測定手段により測定される前記加熱プレート(2)の温度が前記設定温度を超えたときフィラメント(9)に加速電圧を印加することを特徴とする背面電子衝撃加熱方法。 The thermoelectrons emitted from the filament (9) provided behind the heating plate (2), which is the top plate of the heating container (1), are accelerated by an acceleration voltage and collided with the heating plate (2) for heating. In the backside electron impact heating method for heating the plate (2), when the heating plate (2) is heated by energizing the filament (9), the temperature of the heating plate (2) measured by the temperature measuring means is The heating plate (2) is heated only by the radiant heat of the filament (9) without applying an acceleration voltage to the filament (9) until the set temperature is reached, and the heating plate (2) measured by the temperature measuring means ), An acceleration voltage is applied to the filament (9) when the temperature exceeds the set temperature. 加熱容器(1)の天板となっている加熱プレート(2)の背後に設けられたフィラメント(9)と、このフィラメント(9)を加熱する加熱電源(12)と、このフィラメント(9)に加速電圧を印加する加速電源(7)と、前記加熱プレート(2)の温度を測定する温度測定手段とを有する背面電子衝撃加熱装置において、前記加熱電源(12)からフィラメント(9)に通電して加熱プレート(2)を加熱するに当たり、温度測定手段により測定される前記加熱プレート(2)の温度が或る設定された温度に達するまでフィラメント(9)から加速電源(7)を切り離してフィラメント(9)の加熱電源(12)からの通電のみにより加熱プレート(2)を加熱し、前記温度測定手段により測定される前記加熱プレート(2)の温度が前記設定温度を超えたとき加速電源(7)によりフィラメント(9)に加速電圧を印加するよう切り替えるスイッチング回路を備えることを特徴とする背面電子衝撃加熱装置。 A filament (9) provided behind the heating plate (2) serving as the top plate of the heating container (1), a heating power source (12) for heating the filament (9), and the filament (9) In a backside electron impact heating apparatus having an acceleration power source (7) for applying an acceleration voltage and a temperature measuring means for measuring the temperature of the heating plate (2), the filament (9) is energized from the heating power source (12). When heating the heating plate (2), the accelerating power supply (7) is disconnected from the filament (9) until the temperature of the heating plate (2) measured by the temperature measuring means reaches a predetermined temperature. The heating plate (2) is heated only by energization from the heating power source (12) of (9), and the temperature of the heating plate (2) measured by the temperature measuring means is Back electron impact heating apparatus, characterized in that it comprises a switching circuit for switching to apply the accelerating voltage to the filament (9) by the acceleration power supply (7) when exceeding the set temperature.
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JP2005056582A (en) * 2003-05-09 2005-03-03 Sukegawa Electric Co Ltd Temperature control device and temperature control method of electron-bombardment-heating device

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