JP2008527746A - ウエーハ加工用ヒーターと該ヒーターの操作及び製造の方法 - Google Patents
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Abstract
Description
基材と基材に埋め込まれた第1抵抗加熱素子とから成る第1加熱ユニットを得る段階が含まれ、前記基材が加熱上面と背面とを有し、前記抵抗加熱素子が加熱上面に第1温度分布を発生させ、また、
基材の背面に接して配置された第2加熱ユニットを得る段階が含まれ、該第2加熱ユニットが基材の加熱上面に第2温度分布を発生させ、更に、
前記基材の加熱上面の組み合わせ温度分布を測定する段階が含まれ、該組み合わせ温度分布が、第1温度分布と第2温度分布の組み合わせにより形成され、更にまた、
加熱上面に予め定めた組み合わせ温度分布が実現されるように、第2温度分布を調節する段階が含まれている。
第1加熱ユニットをホットプレスによって成形する段階が含まれ、該第1加熱ユニットが基材内に埋め込まれた抵抗加熱素子を形成し、また、
第2加熱ユニットをホットプレスによって成形する段階が含まれ、該第2加熱ユニットが基材内に埋め込まれた抵抗加熱素子を形成し、更に、
軸を焼結によって形成する段階と、
軸と第2加熱ユニットとを第1加熱ユニットの背面に結合する段階とが含まれ、前記第2加熱ユニットが軸内に配置される。
本発明は、詳細な説明及び添付図面により、更に完全に理解されよう。
構造
好ましくは、図2に示すように、第2加熱ユニット14はリング形状を形成している。しかし、第2加熱ユニット14の基材24は、上面20に発生する熱損失の面積と量を補償する寸法及び形状に本発明の範囲内で作ることができる。
操作
最初に、主加熱源として機能する第1加熱ユニット12が用意される。この第1加熱ユニット12が操作され、第1加熱ユニット12が基材16の上面20に発生させる温度分布が、当業者の指示に従って測定される。温度分布の測定方法は技術的に周知なので、ここでは説明を省略する。第1加熱ユニット12が発生させる温度分布に不満の場合、すなわち上面20全体にわたって一様な温度分布が実現されない場合には、熱損失の生じそうな区域に第2加熱ユニット14を第1加熱ユニット12の基材の背面に接して配置する。第2加熱ユニット14は、温度分布の初期測定の結果、必要とされる熱を上面20へ追加する。
満足のゆく組み合わせ加熱/温度分布が第1加熱ユニット12の基材16の上面20に実現されてから、第2加熱ユニット14を、化学的な方法により第1加熱ユニット永久接合するか、又は既述の機械式取り付けによって第1加熱ユニット12に固定することで、より一様な加熱/温度分布を有するヒーター10が実現される。
製造方法
次に、軸28が、第1加熱ユニット12の基材16に従来式結合法によって結合される。好ましくは、軸28は、基材16に、チェン(Chen)ほかに交付され、アプライド・マテリアルズ社に譲渡された米国特許第6,066,836号に記載された拡散溶接又は活性合金ろう付けによって接合される。該米国特許は、ここに引用することにより、その全体を本明細書に取り入れるものとする。
次に、第2加熱ユニット14が、軸の内部空間30内の第1加熱ユニット12の背面に固定される。第2加熱ユニット14は、第1加熱ユニット12に、既述のように、ろう付け、ガラス接合、リベット締め、ボルト締めのいずれかによって固定できる。
以上、本発明のヒーターを、より一様な加熱/温度分布を実現する観点から説明したが、本発明は、不一様な設計温度分布、すなわち注文に応じた温度分布を有するヒーターを得ることも予想している点に留意されたい。第1と第2の加熱ユニットが別個に制御され、かつ第2加熱ユニットが、実温度分布と第1加熱ユニット上面の熱損失とに基づいて設計されているので、一様な温度分布を生じさせるのと同じ方法を、注文による温度分布を得るのに使用できる。
本発明の記述は、言うまでもなく、単に説明目的のものなので、本発明の要旨を外れない変化形は、本発明の範囲内に含めるものである。それらの変化形は、本発明の精神と範囲を逸脱したものとは見なされない。
12 第1加熱ユニット
14 第2加熱ユニット
16 基材
18 抵抗加熱素子
20 基材上面
22 基材背面
24 セラミック基材
26 抵抗加熱素子
28 軸
30 軸の内部空間
32 リード線
Claims (30)
- ヒーターにおいて、
基材と基材内に埋め込まれた抵抗加熱素子とから成る第1加熱ユニットが含まれ、該基材が工作物を支持する加熱面と背面とを有しており、また、
基材の背面に接して配置された第2加熱ユニットが含まれ、しかも、
前記第1加熱ユニットと前記第2加熱ユニットとが別個に制御可能である、ヒーター。 - 更に、基材背面に接して配置された軸が含まれ、該軸が軸の内側に第2加熱ユニットを収容するための内部空間を画成している、請求項1に記載されたヒーター。
- 更に、第1と第2の加熱ユニットのうちの少なくとも1つを電源に電気接続するためのリード線を含み、かつ該リード線が軸の内部空間内に収容されている請求項2に記載されたヒーター。
- 前記軸が、窒化アルミニウム(AIN)、窒化珪素(Si3N4)、アルミナ(Al2O3)から成る群から選択されたセラミック材料を包含する材料製である、請求項2に記載されたヒーター。
- 前記軸が活性合金ろう付けによって基材に接合されている、請求項2に記載されたヒーター。
- 前記軸が、高温での拡散処理による基材・軸間の直接溶接によって基材に接合されている、請求項2に記載されたヒーター。
- 前記第2加熱ユニットが基材の背面に接触している、請求項1に記載されたヒーター。
- 前記第2加熱ユニットが、ろう付け、ガラス接合、機械式取り付けのいずれかにより基材の背面に接合される、請求項7に記載されたヒーター。
- 前記第2加熱ユニットがリング形状を成している、請求項1に記載されたヒーター。
- 更に、第1電源が前記第1加熱ユニットに電気接続され、第2電源が前記第2加熱ユニット電気接続されている、請求項1に記載されたヒーター。
- 前記第1加熱ユニットがホットプレスにより製造される、請求項1に記載されたヒーター。
- 前記第2加熱ユニットが基材内に埋め込まれた抵抗加熱素子を含む、請求項1に記載されたヒーター。
- 第2加熱ユニットの前記抵抗加熱素子が、モリブデン(Mo)と窒化アルミニウム(AIN)とから成る組成物製である、請求項12に記載されたヒーター。
- 前記基材が窒化アルミニウム(AIN)から成る材料製である、請求項1に記載されたヒーター。
- 前記抵抗加熱素子がモリブデン(Mo)と窒化アルミニウムとから成る(AIN)組成物製である、請求項1に記載されたヒーター。
- ウエーハ加工用ヒーターにおいて、
基材と基材内に埋め込まれた抵抗加熱素子とを含む第1加熱ユニットが含まれ、該基材が上面と背面とを有し、
基材の背面に接して配置された軸が含まれ、該軸が内部空間を画成し、
基材の前記背面に接して前記軸の内部空間内に配置された第2加熱ユニットとが含まれ、しかも、
前記第1加熱ユニットと前記第2加熱ユニットとが別個に制御される、ウエーハ加工用ヒーター。 - 前記基材と前記軸とが窒化アルミニウム(AIN)から成る材料製である、請求項16に記載されたウエーハ加工用ヒーター。
- 前記第2加熱ユニットが基材内に埋め込まれた抵抗加熱素子を含む、請求項16に記載されたウエーハ加工用ヒーター。
- 前記抵抗加熱素子がMo及び窒化アルミニウム(AIN)をから成る組成物製である、請求項18に記載されたウエーハ加工用ヒーター。
- ウエーハ加工用ヒーターを操作する方法において、該方法には次の段階、すなわち、
基材と基材内に埋め込まれた第1抵抗加熱素子とから成る第1加熱ユニットを得る段階が含まれ、前記基材が上面と背面とを有し、前記第1抵抗加熱素子が上面に第1温度分布を発生させ、また、
前記基材の背面に接して配置される第2加熱ユニットを得る段階が含まれ、該第2加熱ユニットが基材上面に第2温度分布を発生させ、更に、
基材上面の組み合わせ温度分布を測定する段階が含まれ、該組み合わせ温度分布が、第1温度分布と第2温度分布との組み合わせにより形成され、更にまた、
前記上面に予め定めた組み合わせ温度分布を発生させるために、第2温度分布を調節する段階が含まれる、ウエーハ加工用ヒーターを操作する方法。 - 前記予め定めた組み合わせ温度分布が一様な温度分布である、請求項20に記載された方法。
- 前記予め定めた組み合わせ温度分布が不一様の温度分布である、請求項20に記載された方法。
- 更に、前記第1加熱ユニットの上面の実温度分布を決定する段階と、前記第1加熱ユニットの実温度分布に基づいて第2加熱ユニットを設計する段階とを含む、請求項20に記載された方法。
- 前記第2加熱ユニットが基材背面に接した軸内に配置される、請求項20に記載された方法。
- 前記第2加熱ユニットが、前記軸に関連する熱損失を補償するための追加熱を供給する、請求項24に記載された方法。
- ウエーハ加工用ヒーターを製造する方法において、前記方法に次の段階、すなわち、
第1加熱ユニットをホットプレスにより作製する段階が含まれ、該第1加熱ユニットが基材内に埋め込まれた抵抗加熱素子を含み、また、
第2加熱ユニットをホットプレスにより作製する段階が含まれ、該第2加熱ユニットが基材内に埋め込まれた抵抗加熱素子を含んでおり、更に、
軸を焼結により作製する段階が含まれ、更にまた、
前記軸及び前記第2加熱ユニットを前記第1加熱ユニットの背面に接合する段階が含まれ、該第2加熱ユニットが軸内に配置されている、ウエーハ加工用ヒーターを製造する方法。 - 前記軸が、ろう付け法と拡散溶接法とから成る群から選択した加工方法によって前記第1加熱ユニットに接合される、請求項26に記載された方法。
- 前記第2加熱ユニットが、ろう付け法によって第1加熱ユニットに接合される、請求項26に記載された方法。
- 前記抵抗加熱素子がMoと窒化アルミニウム(AIN)とから成る組成物製である、請求項26に記載された方法。
- 第1と第2の加熱ユニットの前記基材と前記軸とが酸化アルミニウム(AIN)から成る材料で作製される、請求項26に記載された方法。
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