JP2009158906A - ヒータープレートを備えたベーク装置及びヒータープレートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベーク工程中にウェハーを加熱するにおいて、温度均一性を改善することができるベーク装置及びその製造方法を提供する。
また、温度センサーの設置状態を維持することができるベーク装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 密閉空間を形成するチャンバーと、前記チャンバー内に設置されるヒータープレートと、を含み、前記ヒータープレートは、セラミックで形成され、ベーク加工のためのウェハーが載置されるベースプレートと、前記ベースプレートの底面に金属メッキ層で形成されたヒーターと、を含んでベーク装置を構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体ウェハー用ベーク装置に関するもので、より詳細には、半導体製造工程におけるウェハーのベーク過程で半導体ウェハーの温度を均一に維持することができるベーク装置に関するものである。

最近、半導体素子の高集積化が進行されるにつれて、一つのチップの単位面積が狭くなり、その結果、回路線幅の臨界寸法（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ；ＣＤ）が縮小されながら、半導体ウェハー上に回路形成のためのパターンを具現するフォトリソグラフィ工程の重要性が台頭している。フォトリソグラフィ工程は、ウェハー上にフォトレジストを塗布する塗布工程と、前記フォトレジストに光を照射する露光工程と、フォトレジストを露光パターンによって部分的に除去する現像工程とを含み、これら塗布工程、露光工程及び現像工程は、半導体ウェハーを加熱するベーク工程を含んでいる。

ベーク工程の例としては、フォトレジストを塗布するときに発生する応力を緩和するためのソフトベーク工程と、露光工程を行った後、露光部位を化学的に安定化させるためのハードベーク工程とを挙げることができる。

ウェハー上に形成されたパターンが漸次的に微細化されている最近の趨勢にしたがって、ウェハーを所定の温度で加熱する工程であるベーク工程上でウェハーを均一に加熱して温度を維持することは、臨界寸法を制御するにおいて重要な要素として作用する。

上記のようなベーク工程を行うための装置の一例が特許文献１に開示されているが、この特許文献１によると、ベーク工程を行うためのヒータープレートにおいては、熱線を形成する導電体がセラミック基板に設けられる。このとき、導電体は、導電体形成のためのペーストをシルクスクリーンなどの印刷媒体を通してセラミック基板上に塗布した後、焼結過程を経ることでセラミック基板の表面に載置される。

また、熱線に供給される電流を熱線の温度によって制御するために、ヒータープレートには温度センサーが設置されており、この温度センサーは、セラミックボンディング剤などの耐熱性接着剤を通して接着される。
大韓民国特許公開第２００４−３１６９１号公報

しかしながら、セラミック基板上に形成される導電体が上述した焼結過程を経て形成されると、焼結過程で加えられる熱によって、そのベースをなすセラミック基板にねじれなどの熱変形が発生しうる。さらに、この熱変形のために、ヒータープレートによってウェハーが加熱されるとき、温度均一性が低下するという問題点があった。

また、印刷及び焼結による導電体のパターン形成方法は、精密かつ均一なパターン形成に限界があり、漸次的に高い精密度が要求される最近の半導体生産工程にそのまま適用されないという問題点があった。このような限界を克服するために、焼結によってパターンを形成した後、レーザートリミング（ｌａｓｅｒ ｔｒｉｍｍｉｎｇ）などによって導電体のパターンを再び加工する過程を通して導電体の抵抗誤差を減少させる技術が利用されることもある。しかしながら、このような方法によると、追加的な加工過程によって製作時間が増加するだけでなく、製作費用が上昇するという問題点があった。

また、ベースプレートに接着剤を通して温度センサーを付着すると、温度センサーとベースプレートとの間の熱膨張率差によって冷却と加熱が繰り返されることで、温度センサーがベースプレートから分離されるという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためのもので、その目的は、ベーク工程中にウェハーを加熱するにおいて、温度均一性を改善することができるベーク装置及びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、温度センサーの設置状態を維持することができるベーク装置及びその製造方法を提供することにある。

本発明に係る半導体ウェハー用ベーク装置は、密閉空間を形成するチャンバーと、前記チャンバー内に設置されるヒータープレートとを含み、前記ヒータープレートは、セラミックで形成され、ベーク加工のためのウェハーが載置されるベースプレートと、前記ベースプレートの底面に金属メッキ層で形成されたヒーターとを含む。

前記ヒーターは、無電解メッキによって形成される。前記ヒーターは、フォトリソグラフィ工程によって所定のパターンで形成される。前記ヒーターは、ニッケル（Ｎｉ）を含んで形成される。

前記ベースプレートには、金属メッキ層で形成されるセンサーパッドが設けられ、前記センサーパッドには、温度センサーがソルダリングによって接合される。

前記ヒーターは、その表面に金、白金、チタニウムのうち何れか一つの金属による酸化防止層を備える。

前記温度センサーは、ソルダリングのための金属コーティング層を備える。

本発明に係るヒータープレートは、セラミックで形成され、ベーク加工のためのウェハーが載置されるベースプレートと、前記ベースプレートの底面に金属メッキ層で形成されたヒーターとを含む。

前記ヒーターは、無電解メッキによって形成され、前記ヒーターは、フォトリソグラフィ工程によって所定のパターンで形成される。

前記ベースプレートには、金属メッキ層で形成されるセンサーパッドが設けられ、前記センサーパッドには、温度センサーがソルダリングによって接合される。

前記温度センサーは、ソルダリングのための金属コーティング層を備えており、前記ヒーターは、その表面に金、白金、チタニウムのうち何れか一つの金属による酸化防止層を備えている。

本発明に係るヒータープレートの製造方法は、前記ヒータープレートを製造するために、セラミックで形成されたベースプレートの底面に金属メッキ層を形成する段階と、前記金属メッキ層をフォトリソグラフィ工程によって所定のパターンで加工する段階とを含んで構成される。

前記金属メッキ層は、無電解メッキによって形成され、前記フォトリソグラフィ工程によるパターン加工後に、前記金属メッキ層上に酸化防止層を形成する段階をさらに含む。

前記酸化防止層上に温度センサーをソルダリングする段階をさらに含む。

前記ソルダリングの前段階として、前記温度センサーにおける前記ソルダリングによる前記酸化防止層との接合部位に金属コーティング層を形成する段階をさらに含む。

本発明によると、ヒータープレートに形成されるヒーターは、メッキによって形成される金属メッキ層をフォトリソグラフィ工程によって精密にパターン加工することで形成される。したがって、本発明に係るベーク装置は、ウェハーのベーク工程で高い温度均一度でウェハーを加熱することができ、回路線幅の臨界寸法が非常に低いので、高い精密度が要求される半導体工程に適用されるという長所がある。

また、ヒーターの温度を測定するための温度センサーは、ソルダリングを通してセンサーパッドに堅固に接合されることで、接合状態が半永久的に維持される。また、ヒーターの熱が温度センサーに迅速に伝達されることで、ヒータープレートの温度均一性のための正確な制御が可能になるという効果がある。

以下、本発明の一実施例に係るベーク装置に対して、添付された図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る半導体ウェハー用ベーク装置を示した概略的な構成図である。図１を参照するに、ベーク装置は、密閉空間１１を形成するチャンバー１０と、このチャンバー１０内に設置されるヒータープレート３０とを含んで構成される。

チャンバー１０は、ベーク工程のためのウェハー２０を出し入れできるように開閉可能に設けられ、ベーク工程中にはウェハー２０が外気に接触しないように内部空間を密閉する。

ヒータープレート３０は、ベーク工程中にウェハー２０を工程温度で加熱する装置であり、ウェハー２０が載置されるベースプレート３１と、このベースプレート３１を加熱するヒーター３２，３３とを含む。

ベースプレート３１は、ウェハー２０の形状と同じ円形であり、セラミックで形成されている。ベースプレート３１を形成するセラミックは、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分として構成される。ベースプレート３１をセラミックで形成する理由は、高温での化学的安定性が高いだけでなく、熱変形が少ないという長所を持つためである。

ベースプレート３１を加熱するためのヒーター３２，３３は、ベースプレート３１の底面に設けられ、ベースプレート３１の上面にウェハー２０が載置される。このようにウェハー２０が直接接触しないようにヒーター３２，３３とウェハー２０との間に一定の距離を置いた理由は、ヒーター３２，３３から発生した熱がベースプレート３１を通して伝導される過程で分散され、ベースプレート３１の上面の温度分布が均一に維持されるようにするためである。

ヒーター３２，３３には、温度測定のための温度センサー３７が設置され、ヒーター３２，３３と温度センサー３７は、チャンバー１０の外部に設けられる制御部４０と連結される。制御部４０は、温度センサー３７から検出されたヒーター３２，３３の温度によってヒーター３２，３３に供給される電源を制御することで、ヒーター３２，３３の発熱量を制御し、これによって、ヒータープレート３０が工程温度に維持される。

ウェハー２０には、工程温度で制御されるヒータープレート３０によってベーク工程が行われるが、このとき、工程の前後過程におけるウェハー２０の移送は、ロボットアームなどの移送ユニット（図示せず）によって行われる。

図２は、ヒーターが設けられたヒータープレートの底面を示した図である。図２によると、ベースプレート３１の底面には、所定のパターンでヒーター３２，３３が設けられる。ヒーター３２，３３は、ベースプレート３１の中心を基準にして同心円形態に配列された第１ヒーター３２と、第１ヒーター３２の外郭に配列された第２ヒーター３３とを含む。第１ヒーター３２によってベースプレート３２の中心区域が加熱され、第２ヒーター３３によってベースプレート３１の外郭が加熱されることで、ヒータープレート３０の加熱は、全体的に多数のヒーターによって多重区域が加熱される方式でなされる。図面によると、ヒーター３２，３３は、二つの領域をカバーするように第１ヒーター３２と第２ヒーター３３からなるが、これは、説明の便宜のために簡略化したものに過ぎなく、実際にヒータープレートに適用された単位ヒーターは、その個数が一層増加したり、そのパターンが一層複雑になり得る。

第１ヒーター３２と第２ヒーター３３は、それぞれ一対の端子部３２ａ，３３ａを備えており、電源が連結された状態で閉回路を形成する。

また、第１ヒーター３２と第２ヒーター３３が形成された領域には、電源が印加された状態でそれぞれの温度を測定するために、少なくとも一つの温度センサー３７が設置されている。

それぞれのヒーター３２，３３に対応して温度センサー３７を設置する理由は、第１ヒーター３２と第２ヒーター３３が独立的に閉回路を形成して独立的に加熱されるので、各ヒーター３２，３３の正確な温度測定を通してヒータープレート３０の全体領域に対する温度制御を精密に行うためである。

温度センサー３７の設置のために、ベースプレート３１にはセンサーパッド３８が形成されている。このセンサーパッド３８は、第１及び第２ヒーター３２，３３と同じ金属メッキ層で形成されるが、ヒーター３２，３３と分離された構造となっており、後述するヒーター形成のための金属メッキ工程及びフォトリソグラフィ工程時にヒーター３２，３３と一緒に形成される。

温度センサー３７は、温度による抵抗変化によって温度を測定するＲＴＤ（Ｒｅｓｉｓｔｅｎｃｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーで構成される。したがって、このような温度センサー３７には、電源連結のための端子部３７ａが備わっている。

ヒーター３２，３３は、伝熱体であるニッケル（Ｎｉ）による金属メッキ層で構成され、このメッキ層は、無電解メッキによってベースプレート３１の表面に一定の厚さでコーティングされる。このようにメッキによってヒーターを構成する金属層を形成すると、既存の焼結方法による場合に比べて金属層の厚さ公差を最小化することができる。

無電解メッキ過程は、セラミック素材であるベースプレート３１に無電解メッキを行うための前処理過程と、前処理過程後にニッケル金属層を形成するメッキ過程とから構成される。

前処理過程は、ａ）窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板の表面をプラズマ処理する段階と、ｂ）プラズマ処理後、窒化アルミニウム基板を脱脂及びエッチングする段階と、ｃ）脱脂及びエッチングされた窒化アルミニウム基板に、活性化されたＰｄ核を形成する段階とを含んで構成される。

前記ａ）段階のＡｌＮ基板のプラズマ処理段階は、ＡｌＮ基板の表面を酸素ガスを含有するガスのプラズマで処理することで、表面に存在する有機物質を除去すると同時に、表面状態を改質し、結果的に無電解メッキニッケル膜との結合力を向上させる役割をする。

前記ａ）段階のプラズマ処理前にグリット（ｇｒｉｔ）またはビード（ｂｅａｄ）ブラスティング（ｂｌａｓｔｉｎｇ）工程を進行し、窒化アルミニウム基板の表面粗度を増加させる場合、表面積が増加することで、ニッケル無電解メッキ膜の密着性が一層向上する。

また、前記ａ）段階のプラズマ処理後に、ブラッシュで窒化アルミニウム表面に存在する異物質を除去する段階をさらに含むことができ、この段階は、プラズマ処理またはブラスティング工程で発生する異物質を除去するのに適している。異質物を除去しない場合、局部的にニッケル無電解メッキ膜が基板と密着されない不良が発生する。

前記ｂ）段階は、有機酸または無機酸を用いてＡｌＮ基板表面の汚染を除去する脱脂段階と、０．５乃至１０重量％のフッ化塩溶液でＡｌＮ基板表面をエッチングするエッチング段階とを含み、前記ｃ）段階は、ＡｌＮ基板表面をコンディショニング液で処理する段階と、Ｓｎ−Ｐｄシード層を形成する段階と、Ｓｎを除去することで、活性化されたパラジウム（Ｐｄ）核を形成する段階とを含む。また、前記活性化されたＰｄ核を形成する段階は、ＨＦとＨＢＦ_４が混合されたフッ素化合物を０．５乃至１０重量％含有するアクセレーター溶液で処理することを特徴とする。フッ素化合物が含有されたアクセレーター溶液で処理する場合、従来の塩酸または硫酸ベースの溶液で処理する場合に比べて無電解ニッケルメッキ膜の成長速度が優秀であった。

非伝導性のセラミック素材であるＡｌＮ基板に無電解ニッケルメッキを行うための前処理工程は、プラズマ表面処理⇒整面⇒脱脂⇒エッチング⇒コンディショニング⇒プレディップ（Ｐｒｅ-Ｄｉｐ）⇒カタライジング（ｃａｔａｌｙｚｉｎｇ）⇒アクセレーティング（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ）の段階を経て、各段階の間で水洗工程を進行する。

前記プラズマ表面処理は、上述したように、酸素含有ガスプラズマでＡｌＮ基板表面の有機物の除去及び表面状態の改質を行い、ニッケル無電解メッキ膜との密着性を向上させる工程である。

前記脱脂は、セラミック表面上の指紋、油、変色などの有機系及び無機系汚染を除去し、セラミック残渣を除去するために実施するもので、中性または酸性ベースの薬品を使用することが好ましく、アルカリベースは、セラミック素材に塗布されたペーストに侵食を与えるので避けるとよい。セラミック素材の混合物組成及び汚染の程度によって温度及び処理時間を調節することが好ましく、水洗が容易な脱脂剤を使用することが好ましい。

前記エッチングは、有機酸及び無機酸からなるエッチング剤を使用して実施することができるが、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化アンモニウム（ＮＨ_４Ｆ）などが含有されたものを使用することが好ましい。本発明のエッチング液に含有されるフッ化塩の含量は、０．５乃至１０重量％であることが好ましい。すなわち、前記フッ化塩の含量が０．５重量％より少ない場合、エッチングによる表面積増加の効果が微小であり、ニッケルの密着性が向上しない。また、前記フッ化塩の含量が１０重量％を超える場合、過エッチングによって部分的に窪む現象が発生し、後工程の触媒剤がよく吸着されないので、局部的に密着力が非常に悪くなる。本発明に係るエッチング液は、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）及びフッ化アンモニウム（ＮＨ_４Ｆ）が１：１乃至１００重量比で混合されたフッ化塩溶液であることが好ましい。すなわち、前記重量比が１００を越えると、局部的なエッチング現像が多く表れ、前記重量比が１未満であると、表面粗度がそれほど増加しないので、ニッケルとの密着性が多少低下するという問題点が発生する。

前記コンディショニングは、非伝導性材料であるセラミックに、下記のカタライジング（ｃａｔａｌｙｚｉｎｇ）工程でカタリストがよく吸着されるように親水性を与える工程であり、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤及びアミノアルコールを含有したコンディショニング液を使用する。

界面活性剤成分は、空気攪拌、製品の揺動、機械攪拌を実施すると、気泡の発生によって薬品が分解されるので、攪拌なしに沈積処理することが好ましく、コンディショニング処理後には、５０〜７０℃の熱水で沈積洗浄をして３段水洗を行うことが好ましい。

前記プレディップ（Ｐｒｅ-Ｄｉｐ）は、カタリスト薬品槽に水洗水が流入しないようにすることで、カタリスト薬品槽の汚染及び濃度の希釈を防止しようと実施する工程である。

プレディップ工程は、必ず行うべき工程ではないが、可能な限り行うことが好ましい。薬品としては、カタリスト薬品から金属（Ｐｄ-Ｓｎ）を除いた硫酸及び塩化アンモニウム混合物を使用することが好ましい。

前記カタライジング（ｃａｔａｌｙｚｉｎｇ）は、Ｓｎ-Ｐｄシード層をセラミック基板に形成するための工程であり、塩化第一錫（ＳｎＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ）と塩化パラジウム（ＰｄＣｌ_２）を主成分とするコロイド粒子を、セラミック表面及びビアホールに充填された金属ペーストに均一に展着する工程である。非塩酸系カタリストは、高塩酸浴カタリストに比べてワイルドなコロイド溶液であるので、微細なカタリストを形成し、無電解銅メッキが均一に析出されるように、非塩酸系添加剤を使用することが好ましい。また、カタリストは、触媒剤の濃度が非常に低くかつ不安定であり、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、塩化第二銅、塩化第二鉄、界面活性剤、直射光線、水などの不純物混入及び活性炭処理時に薬品の分解が促進されるので、不純物混入及び活性炭処理を必ず避けるべきである。さらに、カタリストには、可能な限り空気の流入が防止されることが好ましい。

前記アクセレーティング（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ）は、Ｓｎを除去することで、活性化されたパラジウム（Ｐｄ）核を形成する工程である。この工程では、Ｓｎ^２＋-Ｐｄ^２＋錯塩を吸着し、水洗工程で吸着された錯塩を加水分解することで、Ｓｎ（ＯＨ）Ｃｌである２価錫イオン、４価錫イオン及びパラジウム塩が共存するようになる。この沈殿された第一及び第二錫塩をアクセレーティング工程で溶解除去することで、活性化された純粋なパラジウム（Ｐｄ）核を生成することができる。アクセレーター処理が不充分であると、無電解メッキ時に未メッキが発生したり、析出速度が低下したり、密着力が低下するので、充分に処理することが好ましい。アクセレーターとしては無機酸または塩基が含有された溶液を使用し、無機酸としては塩酸、硫酸、フッ酸などがあり、塩基としては水酸化ナトリウムなどがあるが、フッ酸系列の無機酸が含有されたアクセレーターを使用する場合、無電解メッキ工程の塗膜速度が向上することを発見した。フッ酸系列の無機酸は、アクセレーター溶液に０．５乃至１０重量％の含量で含有されることが好ましい。すなわち、前記濃度が０．５重量％未満であると、無電解ニッケル膜の未メッキが発生し、前記濃度が１０重量％を超える場合、ニッケル表面の粗度が増加するという問題点がある。

上記のような段階を経ることで、無電解メッキのための前処理されたベースプレート３１にニッケル無電解メッキが行われる。

ニッケル無電解メッキ工程は、前記パラジウム（Ｐｄ）核が形成された窒化アルミニウム基板をニッケル塩、還元剤、錯化剤などを含む無電解メッキ液に浸漬することで行われるが、パラジウム（Ｐｄ）が触媒としてメッキ液中のニッケルイオンの還元を促進させることで、ニッケルが析出されるようになる。そして、一旦ニッケルが析出されると、ニッケル自身が触媒役割をする自己触媒作用によって析出反応が続く。前記ニッケル塩としては塩化ニッケル、硫酸ニッケル、酢酸ニッケルなどが使用され、還元剤としては、次亜リン酸ナトリウム、ジメチルアミンボラン、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、ヒドラジンなどが使用され、錯化剤としては、ニッケルイオンに対して錯化作用を持つ化合物が使用されるが、本発明では、ニトリロトリス（メチレン）トリホスホン酸（ＮＴＰＡ）を錯化剤として使用することで、より均一なニッケル無電解メッキ膜を形成することができた。前記錯化剤の含量は、メッキ液中の１〜１００ｇ／Ｌ、好ましくは５〜５０ｇ／Ｌの範囲である。

ニッケルパターンは、上述した前処理方法によって前処理されたＡｌＮ基板上に、０．１〜１０μmのニッケル薄膜を前記ニッケルメッキ液を使用して無電解メッキ方式で形成する。ニッケルメッキは、ニッケル単独のメッキ、ニッケルと他の成分を一緒にメッキするニッケル合金メッキを全て含むことができる。前記ニッケル合金としては、ニッケル-リン、ニッケル-ホウ素合金などがある。

上記のように、ベースプレート３１にニッケルをメッキする過程でヒーター３２，３３構成のために予め設計されたパターン通りに直ぐにメッキが行われるのではなく、図示したヒーター３２，３３のパターンは、メッキ層形成後にパターン形成工程によって形成される。

ヒーター３２，３３とセンサーパッド３８のためのパターンは、半導体工程に適用されるフォトリソグラフィ工程によって形成される。

したがって、ベースプレート３１は、フォトリソグラフィ工程によってヒーター３２，３３形成のための金属メッキ層が形成された状態で金属メッキ層上にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストにパターン通りに光を照射する露光工程と、露光によるパターンにしたがってフォトレジストを部分的に除去する現像工程と、現像後にフォトレジストの除去部分に対するエッチング工程を経ることで、底面に一定のパターンによってヒーターが形成される。また、このようなフォトリソグラフィ工程中には、ベースプレートを加熱するベーク工程が含まれる。

上記のようなフォトリソグラフィ工程によってヒーター３２，３３を形成すると、非常に精密なパターン形成が可能になり、ヒーター３２，３３の製作公差を最小化することができる。また、ヒーターの幅が減少し、複雑な形状のパターン形成も可能になり、高い温度均一度が確保されるヒータープレート３０を製作することができる。したがって、このようなヒータープレート３１を用いてウェハー２０に対するベーク工程を行うと、回路線幅の臨界寸法（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ；ＣＤ）をより低下させることができる。

図３は、ヒータープレートにおけるヒーターの形成部分を示した断面図である。ヒーター３２は、一定の幅と厚さで形成され、ヒーター３２の表面には、ニッケルで構成されるヒーター３２の加熱過程で発生する高熱による酸化を防止するための酸化防止層３４がコーティングされている。

酸化防止層３４は、金（Ａｕ）をヒーターの表面にメッキすることで形成され、金の他にも、白金（Ｐｔ）、チタニウム（Ｔｉ）などの金属が酸化防止層を形成する素材として使用される。

図４は、ヒータープレートにおける温度センサーの設置部分を示した断面図である。

センサーパッド３８は、ヒーター３２（図３を参照）と同じ構造からなり、その表面に酸化防止層３４が積層された状態であり、この状態で温度センサー３７がソルダリングによって接合される。このとき、温度センサー３７には、ソルダリング部位に金属コーティング層３６が形成されている。温度センサー３７に金属コーティング層３６を形成する理由は、温度センサー３７をセンサーパッド３８上にソルダリングする過程で、ソルダリング後に、温度センサー３７とセンサーパッド３８との間の接合を媒介するソルダー３５との親和性が高い金属を予め温度センサー３７にコーティングし、温度センサー３７の接合性を高めるためである。

温度センサー３７にコーティングされる金属としては、ソルダー３５との親和性のみならず、化学的安定性などを考慮した上で白金（Ｐｔ）が使用される。

温度センサー３７設置のためのソルダリングは、金属コーティング層３６が形成された温度センサー３７の接合部位にソルダリングペーストを適当量だけ塗った後、センサーパッド３８上に温度センサー３７を載せた状態で約３００℃の高温でのリフロー工程を通して行われる。

このように温度センサー３７に金属コーティング層３６を形成し、ソルダリングを通して温度センサー３７をセンサーパッド３８に接合すると、金属コーティング層３６と酸化防止層３４を構成する二つの金属の間にソルダー３５が接合されるので、接合力が非常に優秀になるだけでなく、金属からなるソルダー３５の特性上、反復的な温度変化によっても接合部位が破損されることなく、半永久的に接合状態が維持される。

また、ベースプレート３１の熱は、金属であるセンサーパッド３８とソルダー３５を媒介にして接触抵抗が最小化された状態で温度センサー３７に伝導されるので、温度センサー３７に迅速に伝達される。その結果、温度センサー３７で迅速に反映されるベースプレート３１の温度情報を通してヒーター３２，３３の迅速な温度制御が可能になり、ヒータープレート３０の温度均一性が向上する。

本発明は、図面に示した実施例を参考にして説明してきたが、これは、例示的なものに過ぎず、当該の技術分野で通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることを理解できるだろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって定められるべきである。

本発明の一実施例に係る半導体ウェハー用ベーク装置を示した概略的な構成図である。 ヒーターが設けられたヒータープレートの底面を示した図である。 ヒータープレートにおけるヒーターの形成部分を示した断面図である。 ヒータープレートにおける温度センサーの設置部分を示した断面図である。

符号の説明

１０ チャンバー
２０ ウェハー
３０ ヒータープレート
３１ ベースプレート
３２、３２ ヒーター
３４ 酸化防止層
３５ ソルダー
３６ 金属コーティング層
３７ 温度センサー
４０ 制御部

Claims (18)

1. 密閉空間を形成するチャンバーと、
   前記チャンバー内に設置されるヒータープレートと、を含み、
   前記ヒータープレートは、セラミックで形成され、ベーク加工のためのウェハーが載置されるベースプレートと、前記ベースプレートの底面に金属メッキ層で形成されたヒーターと、を含むベーク装置。
2. 前記ヒーターは、無電解メッキによって形成されることを特徴とする請求項１に記載のベーク装置。
3. 前記ヒーターは、フォトリソグラフィ工程によって所定のパターンで形成されることを特徴とする請求項２に記載のベーク装置。
4. 前記ヒーターは、ニッケル（Ｎｉ）を含んで形成されることを特徴とする請求項１に記載のベーク装置。
5. 前記ベースプレートには、金属メッキ層で形成されるセンサーパッドが設けられ、前記センサーパッドには、温度センサーがソルダリングによって接合されることを特徴とする請求項１に記載のベーク装置。
6. 前記ヒーターは、その表面に金、白金、チタニウムのうち何れか一つの金属による酸化防止層を備えたことを特徴とする請求項５に記載のベーク装置。
7. 前記温度センサーは、ソルダリングのための金属コーティング層を備えたことを特徴とする請求項５に記載のベーク装置。
8. セラミックで形成され、ベーク加工のためのウェハーが載置されるベースプレートと、前記ベースプレートの底面に金属メッキ層で形成されたヒーターと、を含むヒータープレート。
9. 前記ヒーターは、無電解メッキによって形成されることを特徴とする請求項８に記載のヒータープレート。
10. 前記ヒーターは、フォトリソグラフィ工程によって所定のパターンで形成されることを特徴とする請求項９に記載のヒータープレート。
11. 前記ベースプレートには、金属メッキ層で形成されるセンサーパッドが設けられ、前記センサーパッドには、温度センサーがソルダリングによって接合されることを特徴とする請求項８に記載のヒータープレート。
12. 前記温度センサーは、ソルダリングのための金属コーティング層を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のヒータープレート。
13. 前記ヒーターは、その表面に金、白金、チタニウムのうち何れか一つの金属による酸化防止層を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のヒータープレート。
14. ウェハーを加熱するためのヒータープレートの製造方法において、
    前記ヒータープレートを製造するために、
    セラミックで形成されたベースプレートの底面に金属メッキ層を形成する段階と；
    前記金属メッキ層をフォトリソグラフィ工程によって所定のパターンで加工する段階と；を含んで構成されるヒータープレートの製造方法。
15. 前記金属メッキ層は、無電解メッキによって形成されることを特徴とする請求項１４に記載のヒータープレートの製造方法。
16. 前記フォトリソグラフィ工程によるパターン加工後に、前記金属メッキ層上に酸化防止層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のヒータープレートの製造方法。
17. 前記酸化防止層上に温度センサーをソルダリングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のヒータープレートの製造方法。
18. 前記ソルダリングの前段階として、前記温度センサーにおける前記ソルダリングによる前記酸化防止層との接合部位に金属コーティング層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のヒータープレートの製造方法。

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