JP2011049428A - Support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体を支持する支持装置に関する。 The present invention relates to a support device for supporting an object to be processed such as a semiconductor wafer.
従来、半導体ウエハ等の被処理体を支持する支持装置として、ヒーターと高周波電極とが埋設されたヒータープレートとこれを支持するシャフトとを備え、このヒータープレートとシャフトとが、例えば、熱拡散接合で溶着する等で一体化されている支持装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a supporting device for supporting an object to be processed such as a semiconductor wafer, a heater plate in which a heater and a high-frequency electrode are embedded and a shaft for supporting the heater plate are provided. There is known a support device integrated by, for example, welding.
しかしながら、前記支持装置は、ヒータープレートとシャフトとが一体化されているため、いずれか一方が破損したにしか過ぎない場合であっても、ヒータープレートとシャフトとの両方を交換する必要がある。このため、長期的な視野からするとランニングコストが高くなるという不都合がある。 However, since the heater plate and the shaft of the supporting device are integrated, it is necessary to replace both the heater plate and the shaft even when only one of them is damaged. For this reason, there is an inconvenience that the running cost becomes high from a long-term viewpoint.
そこで、ヒータープレートとシャフトとを別個独立に構成し、両者がネジで固定されるように構成されている支持装置が知られている(例えば、特許文献1)。 Therefore, a support device is known in which the heater plate and the shaft are configured separately and fixed with screws (for example, Patent Document 1).
ところで、支持装置において、前記ヒーターや高周波電極は、シャフトの中を通してリード線と接続されている。 By the way, in the support device, the heater and the high-frequency electrode are connected to the lead wire through the shaft.
そのため、前記ネジで固定した支持装置は、製造プロセスで用いられるフッ素ガス等のプロセスガスが、ヒータープレートとシャフトとの間隙を介してシャフト内部に侵入することによって、リード線が腐食されるという問題点がある。 Therefore, the support device fixed with the screw has a problem that the lead wire is corroded when process gas such as fluorine gas used in the manufacturing process enters the shaft through the gap between the heater plate and the shaft. There is a point.
本発明は、かかる不都合を解消して、簡易な構成でリークを低減することができる支持装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a support device capable of eliminating such inconvenience and reducing leakage with a simple configuration.
かかる目的を達成するために、本発明の支持装置は、ウエハを載置する面と、発熱抵抗体とを有するヒータープレートと、前記ヒータープレートのウエハを載置する面と対向する面において、前記ヒータープレートと接合するシャフトと、前記ヒータープレートと前記シャフトとを機械的に固定する固定部材とを備える支持装置であって、前記ヒータープレートの接合面と前記シャフトの接合面との間隙からのリークが0.05sccm以下となるように、前記ヒータープレートの接合面と前記シャフトの接合面とが表面処理されていることを特徴とする。 In order to achieve this object, the support device of the present invention includes a heater plate having a surface on which a wafer is placed, a heating resistor, and a surface of the heater plate facing the surface on which the wafer is placed. A support device comprising a shaft that joins a heater plate and a fixing member that mechanically fixes the heater plate and the shaft, and leaks from a gap between the joining surface of the heater plate and the joining surface of the shaft The surface of the joint surface of the heater plate and the joint surface of the shaft is surface-treated so as to be 0.05 sccm or less.
一般的に、前記支持装置が用いられる半導体製造プロセスでは、作業空間内(チャンバー)にフッ素ガス等のプロセスガスが充満される。これに対し、本発明の支持装置は、シャフト外部へのリークが0.05sccm以下となるように、ヒータープレートの接合面とシャフトの接合面とを表面処理(例えば、研磨)する。 Generally, in a semiconductor manufacturing process in which the support device is used, a process gas such as fluorine gas is filled in a work space (chamber). On the other hand, the support device of the present invention performs surface treatment (for example, polishing) on the joining surface of the heater plate and the joining surface of the shaft so that the leakage to the outside of the shaft is 0.05 sccm or less.
この結果、本発明の支持装置では、ヒータープレートの接合面とシャフトの接合面とを表面処理するという簡易な構成によって、リークを低減することができる。 As a result, in the support device of the present invention, leakage can be reduced by a simple configuration in which the joining surface of the heater plate and the joining surface of the shaft are surface-treated.
なお、1sccmは、1.69×10−3Pam3/sである。 1 sccm is 1.69 × 10 −3 Pam 3 / s.
本発明の支持装置は、前記ヒータープレートの接合面と前記シャフトの接合面は、それぞれ平面度2μm以下かつ表面粗さRa0.2μm以下であることが好ましい。 In the support device of the present invention, it is preferable that the joining surface of the heater plate and the joining surface of the shaft each have a flatness of 2 μm or less and a surface roughness Ra of 0.2 μm or less.
この構成を備える支持装置では、前記ヒータープレートの接合面と前記シャフトの接合面は、それぞれ平面度2μm以下かつ表面粗さRa0.2μm以下となるように表面処理される。 In the supporting device having this configuration, the joining surface of the heater plate and the joining surface of the shaft are subjected to surface treatment so that the flatness is 2 μm or less and the surface roughness Ra is 0.2 μm or less.
このいずれかの接合面の平面度が2μm以上、または、表面粗さRa0.2μm以上の場合には、接合した前記ヒータープレートと前記シャフトとの間に、リークを低減する観点から無視できないほどの間隙ができてしまう。また、前記ヒータープレートと前記シャフトとを固定する固定部材の噛み合わせが悪くなる可能性があり、固定部材の破損等の不具合が発生する可能性がある。 When the flatness of any one of the joint surfaces is 2 μm or more, or the surface roughness Ra is 0.2 μm or more, it cannot be ignored from the viewpoint of reducing leakage between the joined heater plate and the shaft. A gap is created. Further, the engagement of the fixing member that fixes the heater plate and the shaft may be deteriorated, and there is a possibility that problems such as breakage of the fixing member may occur.
したがって、この構成を備える支持装置では、固定部材による前記ヒータープレートと前記シャフトとの固定を容易に行うことができ、また、前記ヒータープレートの接合面と前記シャフトの接合面とを密着させることにより、リークを低減することができる。 Therefore, in the support device having this configuration, the heater plate and the shaft can be easily fixed by the fixing member, and the bonding surface of the heater plate and the bonding surface of the shaft are brought into close contact with each other. Leakage can be reduced.
本発明の支持装置において、前記シャフトは、該シャフトの接合面に形成された溝部と、該シャフトの側壁部の内部を通って前記溝部と連通するガス供給路を有し、前記支持装置は、該ガス供給路を介して該溝部に対して、シャフト外部の圧力以上のパージガスを供給するパージガス供給手段を備えることが好ましい。 In the support device of the present invention, the shaft includes a groove portion formed on the joint surface of the shaft, and a gas supply path that communicates with the groove portion through the inside of the side wall portion of the shaft. It is preferable to provide a purge gas supply means for supplying a purge gas having a pressure equal to or higher than the pressure outside the shaft to the groove through the gas supply path.
本発明のシャフトは、その接合面に形成された溝部とその側壁部の内部を通って前記溝部と連通するガス供給路を有している。溝部は、接合面において、シャフトの内周と外周の間に、この周に沿って環状に形成される。 The shaft of the present invention has a gas supply path that communicates with the groove portion through the groove portion formed on the joint surface and the inside of the side wall portion. The groove is formed in an annular shape along the circumference between the inner circumference and the outer circumference of the shaft on the joint surface.
前記ガス供給路は、例えば、シャフトの軸方向に沿ってその側壁部に少なくとも1箇所以上形成されている。また、前記ガス供給路は、溝部に連通している供給出口と、パージガスを供給する供給口を有し、供給口においてパージガス供給手段と接続されている。 For example, at least one gas supply path is formed in the side wall portion along the axial direction of the shaft. The gas supply path has a supply outlet communicating with the groove and a supply port for supplying purge gas, and is connected to the purge gas supply means at the supply port.
本発明の支持装置においては、パージガス供給手段から該ガス供給路を介して、該溝部とヒータープレートの接合面とで形成される空間に、パージガス(例えば、N2ガス等)をシャフト外部の圧力以上かつシャフト内部の圧力以上の所定の圧力で供給することができる。 In the support device of the present invention, a purge gas (for example, N 2 gas) is supplied to the space formed by the groove and the joining surface of the heater plate from the purge gas supply means via the gas supply path. It can supply with the predetermined pressure more than the above and the pressure inside a shaft.
また、シャフト端面の溝部に供給されたパージガスは、シャフト外部へ流れるとともにシャフト内部へも供給されるためヒータープレートの接合面とシャフトの接合面との間隙を介してシャフト外部から内部に侵入しようとするプロセスガスを、外部に向かって押し返すことができる。パージガスは狭い間隙を通るためパージガス流量は小さく抑えられプロセスへの影響を最小限に抑えることができる。 In addition, the purge gas supplied to the groove on the shaft end surface flows to the outside of the shaft and is also supplied to the inside of the shaft. Therefore, the purge gas tries to enter the inside from the outside of the shaft through the gap between the joining surface of the heater plate and the joining surface of the shaft. Process gas can be pushed back towards the outside. Since the purge gas passes through a narrow gap, the purge gas flow rate can be kept small and the influence on the process can be minimized.
この結果、この構成を備える支持装置では、シャフトの接合面に溝部を設けパージガスを充満させるという簡易な構成で、シャフトの外部から内部へのプロセスガスの侵入を防止できると共に、ヒータープレートの接合面とシャフトの接合面とを表面処理するという簡易な構成によって、外部へのリークを低減することができる。 As a result, in the support device having this configuration, the groove can be provided on the joint surface of the shaft and the purge gas can be filled to prevent intrusion of process gas from the outside of the shaft to the inside, and the joint surface of the heater plate. Leak to the outside can be reduced by a simple configuration in which the surface treatment is performed on the joint surface of the shaft and the shaft.
また上記パージガス供給路を真空引きすることもできる。真空引きすることによってシャフト外部から侵入したプロセスガスを排気でき、シャフト内部の端子類を保護することができる。 The purge gas supply path can be evacuated. By evacuating, the process gas entering from the outside of the shaft can be exhausted, and the terminals inside the shaft can be protected.
本発明の支持装置において、前記ヒータープレートの接合面と前記シャフトの接合面との間には、金属箔が挟み込まれていることが好ましい。 In the support device of the present invention, it is preferable that a metal foil is sandwiched between the joint surface of the heater plate and the joint surface of the shaft.
この構成を備える支持装置では、前記ヒータープレートの接合面と前記シャフトの接合面の間に金属箔が挟み込まれる。この金属箔は、固定部材の固定力により、それぞれの接合面の表面のわずかな凹凸に沿って弾性変形及び塑性変形する。 In a support device having this configuration, a metal foil is sandwiched between the joint surface of the heater plate and the joint surface of the shaft. This metal foil is elastically deformed and plastically deformed along slight irregularities on the surface of each joint surface by the fixing force of the fixing member.
したがって、この構成を備える支持装置では、金属箔を挟み込んで変形させることにより、前記の間隙をより小さくすることができる。この結果、この構成を備える支持装置では、金属箔を挟み込むという簡易な構成によって、リークを低減することができる。
上記記載した本発明の構成によれば、ヒータープレート2とシャフト3からのリークを低減させることができると同時にヒータープレート2とシャフト3間の物理的な接触による伝熱によりヒータープレートの温度分布を改善することができる。
Therefore, in the supporting device having this configuration, the gap can be further reduced by sandwiching and deforming the metal foil. As a result, in the support device having this configuration, leakage can be reduced by a simple configuration in which the metal foil is sandwiched.
According to the configuration of the present invention described above, leakage from the
図1に示すように、本実施形態の支持装置1は、ヒータープレート2とシャフト3とを備えており、ウエハ4をヒータープレート2上に保持する。支持装置1は、プロセスチャンバー(図示せず)の中に入れられ、ウエハ4を保持した状態でフッ素ガス等の各プロセスに応じたプロセスガス雰囲気に置かれる。プロセスガスは、供給経路(図示せず)を通してチャンバー内部に所定の圧力で供給される。
As shown in FIG. 1, the support device 1 of this embodiment includes a
ヒータープレート2は、AlN、SiC、Mg2Al2O4、Al2O3等を原料としたセラミックによって略円盤状に形成される。なお、ヒータープレート2の形状は、三角板状、四角板状等であってもよい。原料の中でAlNは、セラミックのなかでは熱伝導性が高いため均熱性に優れている点で好ましく、さらに、Y2O3を添加することより均熱性を向上させることができる。
The
ヒータープレート2には、ヒーター6が、ヒータープレート2のシャフト3との接合する面(以下、単に接合面という)に近い位置に埋設されている。また、電極7が、それと対向するウエハ4を保持する面に近い位置に埋設されている。
A heater 6 is embedded in the
ヒーター6は、発熱抵抗体であり、例えばメッシュ状のヒーター6が配置されており、電流を流すことによってジュール熱を発生する。ヒーター6の両端部には、略有底筒状のヒーター端子8が、ヒータープレート2の接合面のほぼ中央部において、例えば、ロウ付けによりそれぞれ接続固定されている。そして、ヒーター端子8の筒状の穴には、棒状のNiロッド電極9がロウ付けによりそれぞれ接続固定されている。一対のNiロッド電極9は、それぞれヒーター電源(図示せず)に接続されており、これを作動させることにより、ヒーター6を発熱させることができる。なお、Niロッド電極9は、端子間の放電を防止するため、その周囲を円筒状の絶縁スリーブ(Al2O3スリーブ)で覆われている。
The heater 6 is a heating resistor, for example, a mesh-like heater 6 is disposed, and generates Joule heat by passing an electric current. At both ends of the heater 6, a substantially bottomed
ヒーター6は、耐熱性に優れ、熱膨張係数の小さい金属、または、熱膨張係数がヒータープレート2を形成するセラミックの熱膨張係数に近い金属(例えば、Mo、W等)を原料として製造されることが好ましい。また、端子8は、コバール、Mo、Niを原料として製造されることが好ましい。
The heater 6 is manufactured using a metal having excellent heat resistance and a small thermal expansion coefficient, or a metal (for example, Mo, W, etc.) whose thermal expansion coefficient is close to the thermal expansion coefficient of the ceramic forming the
電極7は、プラズマ処理をウエハ4に施すときに使用するRF電極である。電極7は、ヒーター6用のヒーター端子8と同様に、RF端子10を介してNiロッド電極11に接続固定されている。なお、Niロッド電極11も、端子間の放電を防止するため、その周囲を円筒状の絶縁スリーブ(Al2O3スリーブ)で覆われている。
The electrode 7 is an RF electrode used when plasma processing is performed on the wafer 4. Similarly to the
なお、ヒータープレート2は、他にESC電極を内蔵していてもよい。
In addition, the
シャフト3は、AlN、SiC、MgAl2O4、Al2O3等を原料としたセラミックによって略円筒状に形成される。
The
特に、AlNは、セラミックとしては熱伝導性が高いため均熱性に優れている点で好ましい。すなわち、図1に示すように、円盤状のヒータープレート2の中心に給電端子を設けると中心部に熱を持ちやすく、温度分布も中心部が高く周辺に行くほど低くなる場合がある。これに対し、シャフト3の原料をAlNとすることで、中心部に溜まった熱をシャフト3が逃がすことができるので、温度分布を平均化しやすい。
In particular, AlN is preferable as a ceramic because of its high thermal conductivity and excellent thermal uniformity. That is, as shown in FIG. 1, when a power supply terminal is provided at the center of the disk-shaped
シャフト3は、接合面の反対側に、パージガス供給手段(図示せず)と、パージガスの供給通路及びNiロッド電極9、11を通す蓋20が備えられている。蓋20の端面には図示しないプロセスチャンバとシャフトを固定するためのフランジが取り付けられる。パージガスの種類としては、プロセスに影響を与えないものであればAr、He等であってもよい。
The
図2に示すように、シャフト3は、ヒータープレート2との接合面において、前記端子8と前記端子10とを囲う略矩形断面の貫通路12と、略円形断面の貫通孔13、14、15と、シャフト3の内周と外周の間の略環状の溝部16と、ネジ孔17とを有する。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、貫通孔13、14は、シャフト3の側壁部の内部に軸方向に沿って設けられている。また、貫通孔(ガス供給路)15は、貫通孔14から分岐、また、接合面側のシャフト3の端面から貫通孔を斜行させるなどして製作し、接合面側の先端で溝部16と連通している。なお、貫通孔14は、真空引きのための通路として用いることができ、ガス供給路としても用いることができる。具体的には、前記パージガス供給手段によって、N2等のパージガスをチャンバー内部に充填されるプロセスガスの圧力以上、または、チャンバー内部に充填されるプロセスガスの圧力、かつ、シャフト3の前記空間内部の圧力以上で充填する。
As shown in FIG. 3, the through
この結果、パージガス供給手段によって、溝部16とヒータープレート2の接合面とでできる空間内部には、シャフト3の内部または外部の圧力以上で、パージガスが供給される。
As a result, the purge gas is supplied into the space formed by the
図3に示すように、シャフト3は、ヒータープレート2との接合面において、ネジ孔17を有するフランジ18を備える。ヒータープレート2とシャフト3とは、ネジ孔17を介してネジ(固定部材)22によって締結される。固定部材としては、ネジ以外にも、クランプ等、機械的にヒータープレート2とシャフト3とを固定しうる機構であってもよい。
As shown in FIG. 3, the
ネジ22は、金属またはセラミックによって製造される。金属ネジの場合は耐熱性、膨張係数を考慮し、インコネル、Ni、Ti、Moが使用される。また、製造プロセスに対するプラズマの影響を軽減させるために、ネジ22は、フランジ18をシャフト3の内部に設け、シャフト3の内部で締結されることが必要である。ネジを締結する際のトルクは、M5ネジ使用時で6Nm程度が望ましく、10Nm以上ではネジ部の破損の可能性がある。
The
また、この締結がなされる、ヒータープレート2の接合面とシャフト3の接合面とは、表面粗さRa0.2μm以下かつ平面度2μmになるまでラップ等の表面研磨加工を行うことが好ましい。
Further, it is preferable to perform surface polishing processing such as lapping on the joining surface of the
さらに、ヒータープレート2の接合面とシャフト3の接合面との間には、金属箔23が挟み込まれている。金属箔23は、耐熱性のあるAu、Pt、Al等を原料として製造されることが好ましい。
また、金属箔23の厚さは、1μm未満では製造し難く、10μm以上では変形させるのに多大な締結力が必要となりネジ部の破損等の可能性があるので、1μm以上10μm未満が好ましい。
Further, a
Further, the thickness of the
なお、リークを制御する方法としては、O−リング、ロウ材、接着剤等を用いてもよい。300℃以上の高温でのプロセスでは、主にメタル製のO―リングやC−リングなどのシール部材やそれに銀メッキや金メッキの表面処理がなされているものが好ましい。 As a method for controlling the leak, an O-ring, a brazing material, an adhesive, or the like may be used. In a process at a high temperature of 300 ° C. or higher, it is preferable to use a seal member such as a metal O-ring or C-ring or a surface treatment such as silver plating or gold plating.
以上の構成を備える支持装置1では、ヒータープレート2の接合面とシャフト3の接合面とは、表面粗さRa0.2μm以下かつ平面度2μmになるまで表面研磨加工されているので、密着度が増している。特に、ヒータープレート2の接合面とシャフト3の接合面との間には、金属箔23が挟み込まれており、この金属箔23は、ネジ22の締結トルクにより、それぞれの接合面の表面のわずかな凹凸に沿って弾性変形及び塑性変形するので、ヒータープレート2とシャフト3との密着度は極めて高いものとなっている。
In the support device 1 having the above configuration, the bonding surface of the
この結果、支持装置1では、表面研磨及び金属箔23を挟むという簡易な構成で、ヒータープレート2の接合面とシャフト3の接合面との間隙からのリークを低減することができる。
As a result, in the support device 1, leakage from the gap between the joining surface of the
本実施例では、以下のように支持装置1を製造した。 In this example, the support device 1 was manufactured as follows.
まず、AlN粉末97質量%、Y2O3粉末3質量%からなる粉末混合物を形成し、それを型に充填して9.8MPaの圧力で一軸加圧処理により第一層を形成した。次に、前記第一層の上に、W製の発熱体を載置した。 First, a powder mixture composed of 97% by mass of AlN powder and 3 % by mass of Y 2 O 3 powder was formed, filled in a mold, and a first layer was formed by uniaxial pressure treatment at a pressure of 9.8 MPa. Next, a W heating element was placed on the first layer.
続いて、先に形成した粉末混合物を発熱体の上に充填し、第二層を形成した。そして、10MPaの圧力で焼成温度1840℃、焼成温度2時間でホットプレス法を用いて焼結体を得た。得られた焼結体を加工し、Φ300mm×t23mmのヒータープレート2を製造した。また、ヒータープレート2にシャフト接合面にボルト固定用のM5のネジ穴(外径が5mmで、山の角度60°の三角ねじ用穴)を形成した。
Subsequently, the previously formed powder mixture was filled on the heating element to form a second layer. A sintered body was obtained using a hot press method at a firing temperature of 1840 ° C. and a firing temperature of 2 hours at a pressure of 10 MPa. The obtained sintered body was processed to produce a
次に原料となるAlN粉末にIPAおよび有機バインダーと可塑剤を添加し、混合、スプレードライヤー乾燥をすることで、AlN顆粒を得た。この顆粒をCIP成形し、焼成温度1900℃、焼成時間6時間で常圧焼成を用いて焼結体を得た。得られた焼結体を加工し、内径50mm×外径60mm×高さ200mmのシャフト3を製造した。
Next, IPA, an organic binder, and a plasticizer were added to the raw material AlN powder, mixed, and spray-dried to obtain AlN granules. This granule was CIP-molded, and a sintered body was obtained using normal pressure firing at a firing temperature of 1900 ° C. and a firing time of 6 hours. The obtained sintered body was processed to produce a
そして、ヒータープレート2とシャフト3とを、M5のTi製ネジ22と座金を用い、締結トルク6Nmで締結した。
The
また、端子8、10は、コバール製とし先端にNiロッド9、11を継ぎ足し、これらを金ロウ付けした。
The
本実施例では、ヒータープレート2の接合面は、ラップ加工により、平面度は1.0μmで、表面粗さRaは0.08μmとした。一方、シャフト3の接合面は、ラップ加工により、平面度は0.14μmで、表面粗さRaは0.06μmとした。
In this example, the joining surface of the
この平面度は、ISO10360(JISB7440)に則った3次元測定機で、ISO1101(JISB0621)に則った方法で測定した。また、この表面粗さは、ISO1879,1880,3274(JISB0651)に則った触針式表面粗さ測定機で、ISO4287(JISB0601)に則った方法で測定した。 This flatness was measured by a method according to ISO1101 (JISB0621) with a three-dimensional measuring machine according to ISO10360 (JISB7440). Further, this surface roughness was measured by a stylus type surface roughness measuring instrument according to ISO 1879, 1880, 3274 (JISB 0651) by a method according to ISO 4287 (JIS B0601).
本実施例では、接合面に金属箔は挟んでおらず、また、ガスパージは行っていない。以上の条件で支持装置1を製作した。 In this embodiment, no metal foil is sandwiched between the joining surfaces, and no gas purge is performed. The support device 1 was manufactured under the above conditions.
本実施例では、以下の測定を行った。まず、ヒーター6の設定温度を500℃とし、温度測定はサーモグラフィーを用いて測定を行った。ΔTは、500℃とヒータープレート2の中で一番温度が低い箇所との差を表わしている。
In this example, the following measurement was performed. First, the set temperature of the heater 6 was set to 500 ° C., and the temperature was measured using thermography. ΔT represents the difference between 500 ° C. and the lowest temperature in the
また温度測定後のヒータープレート2裏面の端子の腐食具合および酸化具合を判定した。
Further, the degree of corrosion and the degree of oxidation of the terminals on the back surface of the
次に、本実施例では、支持装置1と真空チャンバーをフランジおよびバルブを介して接続し、その真空チャンバーに接続された排気ポンプを作動させバルブ開閉時の真空チャンバーの到達真空度の差ΔPおよび排気ポンプの排気速度Cからリーク(Q=CΔP)を算出した。結果を表1に示す。 Next, in the present embodiment, the support device 1 and the vacuum chamber are connected via a flange and a valve, the exhaust pump connected to the vacuum chamber is operated, and the difference ΔP in the ultimate vacuum degree of the vacuum chamber when the valve is opened and closed The leak (Q = CΔP) was calculated from the exhaust speed C of the exhaust pump. The results are shown in Table 1.
実施例2では、ガスパージを行った以外は実施例1と全く同一にして、支持装置1を製造した。 In Example 2, the support device 1 was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that the gas purge was performed.
次に、実施例2で得られた支持装置1について、実施例1と全く同一にしてリークを測定した。結果を表1に示す。 Next, leakage was measured for the support device 1 obtained in Example 2 in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例3では、厚さ2.5μmのAu金属箔を接合面に挟み込んだ以外は実施例1と全く同一にして、支持装置1を製造した。 In Example 3, the supporting device 1 was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that an Au metal foil having a thickness of 2.5 μm was sandwiched between the joining surfaces.
次に、実施例3で得られた支持装置1について、実施例1と全く同一にしてリークを測定した。結果を表1に示す。 Next, leakage was measured for the support device 1 obtained in Example 3 in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例4では、厚さ5.0μmのAl金属箔を接合面に挟み込み以外は実施例2と全く同一にして、支持装置1を製造した。 In Example 4, the supporting device 1 was manufactured in exactly the same manner as in Example 2 except that an Al metal foil having a thickness of 5.0 μm was sandwiched between the joining surfaces.
次に、実施例4で得られた支持装置1について、実施例1と全く同一にしてリークを測定した。結果を表1に示す。 Next, leakage was measured for the support device 1 obtained in Example 4 in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例5では、シャフト3を、純度99.5%以上のAl2O3を原料として製造した。また、Al2O3製シャフト3は、平面度を0.20μm、表面粗さRaを0.07μmとした。また、ガスパージのみを行った。それ以外の条件は、実施例1の支持装置1と全く同一である。
In Example 5, the
次に、実施例5で得られた支持装置1について、実施例1と全く同一にしてリークを測定した。結果を表1に示す。 Next, leakage was measured for the support device 1 obtained in Example 5 in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
〔比較例1〕
比較例1では、ヒータープレート2の平面度を3.0μmとした以外は、実施例1と全く同一にして、支持装置1を製造した。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the supporting device 1 was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that the flatness of the
次に、比較例1で得られた支持装置1について、実施例1と全く同一にしてリークを測定した。結果を表1に示す。 Next, leakage was measured for the support device 1 obtained in Comparative Example 1 in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
〔比較例2〕
比較例2では、ヒータープレート2の表面粗さを0.30μmとした以外は、実施例2と全く同一にして、支持装置1を製造した。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the supporting device 1 was manufactured in exactly the same manner as in Example 2 except that the surface roughness of the
次に、比較例2で得られた支持装置1について、実施例1と全く同一にしてリークを測定した。結果を表1に示す。 Next, leakage was measured for the support device 1 obtained in Comparative Example 2 in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
〔比較例3〕
比較例3では、シャフト3の表面粗さを0.25μmとした以外は、実施例1と全く同一にして、支持装置1を製造した。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, the supporting device 1 was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that the surface roughness of the
次に、比較例3で得られた支持装置1について、実施例1と全く同一にしてリークを測定した。結果を表1に示す。 Next, leakage was measured for the support device 1 obtained in Comparative Example 3 in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
〔比較例4〕
比較例4では、厚さ2.5μmのAu金属箔を接合面に挟み込み以外は、比較例1と全く同一にして、支持装置1を製造した。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 4, the support device 1 was manufactured in exactly the same manner as Comparative Example 1 except that a 2.5 μm thick Au metal foil was sandwiched between the joining surfaces.
次に、比較例4で得られた支持装置1について、実施例1と全く同一にしてリークを測定した。結果を表1に示す。 Next, leakage was measured for the support device 1 obtained in Comparative Example 4 in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[比較例5]
比較例5では、厚さ5.0μmのAl金属箔を接合面に挟み込み以外は、比較例2と全く同一にして、支持装置1を製造した。
[Comparative Example 5]
In Comparative Example 5, the supporting device 1 was manufactured in exactly the same manner as Comparative Example 2 except that an Al metal foil having a thickness of 5.0 μm was sandwiched between the joining surfaces.
次に、比較例5で得られた支持装置1について、実施例1と全く同一にしてリークを測定した。結果を表1に示す。 Next, leakage was measured for the support device 1 obtained in Comparative Example 5 in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
比較例2の支持装置によれば、比較例1の場合より、リーク量が少ないことは明らかである。したがって、リークには平面度、表面粗さのいずれも重要であるが、特に、表面粗さが粗くなるとリークが増加することが明らかである。 According to the support device of Comparative Example 2, it is clear that the amount of leakage is smaller than that of Comparative Example 1. Therefore, both flatness and surface roughness are important for leakage, but it is clear that leakage increases especially when the surface roughness becomes rough.
実施例3および4の支持装置1によれば実施例1および2の場合より、また、比較例4の支持装置によれば比較例1の場合より、リークが少ないことは明らかである。したがって、接合面に所定の厚みの金属箔を挟み込むことにより、リークをさらに低減できることが明らかである。 It is clear that the support device 1 of Examples 3 and 4 has less leakage than the cases of Examples 1 and 2, and the support device of Comparative Example 4 has less leakage than the case of Comparative Example 1. Therefore, it is clear that leakage can be further reduced by sandwiching a metal foil having a predetermined thickness between the joining surfaces.
実施例5の支持装置によれば、実施例2の場合より、ΔTが高いことが明らかである。したがって、Al2O3製シャフト3よりも、AlN製シャフト3の方が均熱効果を有することは明らかである。
According to the support device of Example 5, it is clear that ΔT is higher than that of Example 2. Therefore, it is clear that the
また実施例2、4、5および比較例2、4、5によればガスパージを使用すればシャフト内部の端子類の腐食および酸化は防げることが確認された。 Further, according to Examples 2, 4, and 5 and Comparative Examples 2, 4, and 5, it was confirmed that corrosion and oxidation of terminals inside the shaft could be prevented by using a gas purge.
1…支持装置、 2…ヒータープレート、3…シャフト、4…ウエハ、6…ヒーター、15…貫通孔、16…溝部、22…ネジ、23…金属箔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Support apparatus, 2 ... Heater plate, 3 ... Shaft, 4 ... Wafer, 6 ... Heater, 15 ... Through-hole, 16 ... Groove part, 22 ... Screw, 23 ... Metal foil.
Claims (4)
前記ヒータープレートのウエハを載置する面と対向する面において、前記ヒータープレートと接合するシャフトと、
前記ヒータープレートと前記シャフトとを機械的に固定する固定部材とを備える支持装置であって、
前記ヒータープレートの接合面と前記シャフトの接合面との間隙からのエアリークが0.05sccm以下となるように、前記ヒータープレートの接合面と前記シャフトの接合面とが表面処理されていることを特徴とする支持装置。 A heater plate having a surface on which the wafer is placed and a heating resistor;
On the surface of the heater plate facing the surface on which the wafer is placed, a shaft joined to the heater plate;
A support device comprising a fixing member that mechanically fixes the heater plate and the shaft,
The heater plate joint surface and the shaft joint surface are surface-treated so that an air leak from a gap between the heater plate joint surface and the shaft joint surface is 0.05 sccm or less. Supporting device.
前記支持装置は、該ガス供給路を介して、該溝部に対し、シャフト外部の圧力以上のパージガスを供給するパージガス供給手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の支持装置。 The shaft has a groove formed on the joint surface of the shaft, and a gas supply path that communicates with the groove through the inside of the side wall of the shaft,
3. The support device according to claim 1, wherein the support device includes a purge gas supply unit that supplies a purge gas having a pressure equal to or higher than the pressure outside the shaft to the groove portion through the gas supply path. .
The support apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a metal foil is sandwiched between a joining surface of the heater plate and a joining surface of the shaft.
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