JP3351544B2 - 基板の温度制御方法 - Google Patents
基板の温度制御方法Info
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Description
法に関する。
の薄膜を基板上に形成する方法の1つとして化学的気相
堆積法(CVD)がある。これは、基板表面に原料ガス
を輸送し、基板表面での化学反応により薄膜を形成する
方法である。通常、CVD法により薄膜を形成する場
合、堆積速度の向上および膜質の向上のため、減圧下で
基板を所望の温度まで加熱し、基板表面に原料ガスを輸
送する、所謂減圧CVD法が広く用いられている。
(管)の外側に巻いたヒーターにより反応室の中に設置
された基板を加熱する方法、反応室の外側から石英製窓
を通して、赤外線ランプにより反応室に設置された基板
を加熱する方法および反応室の中に設置したホットプレ
ート上に基板を載せて加熱する方法などがある。
基板の温度を直接測定しながら、基板温度が所望の温度
になるように加熱源のパワーを制御して行うのが望まし
い。しかし、半導体製造装置の構造は複雑であり、ま
た、基板を反応性ガス雰囲気に晒すため、基板温度を直
接、再現性良く測定することができなかった。したがっ
て、次の方法により基板温度を間接的に制御していた。
即ち、実際に薄膜を形成する基板と同一の基板に直接熱
電対を固定し、上記熱電対の温度と加熱手段自身又は加
熱手段の近傍に取り付けられた熱電対(温度校正用熱電
対)の温度との関係を調べておき、この関係を用いて加
熱源のパワーを制御することにより基板温度を制御して
いた。
来の温度制御方法においては、加熱手段の熱電対温度に
より間接的に制御される基板温度は、基板の種類(例え
ば材質,被覆率)、反応室の圧力および反応ガスの種類
により変化するため、多くの反応データーを取得しなけ
ればならないという問題点があった。また、熱電対の劣
化、熱電対の取り付け位置のずれなどにより実際の基板
温度と設定基板温度とにずれが生じる問題点があった。
多くの反応データーを取る必要がなく、基板温度をより
正確に制御できる基板の温度制御方法を提供するもので
ある。
達成するため、加熱源としてのヒーター線を一体に成形
したホットプレート上に基板を載置し、前記ヒーター線
への印加電圧値と電流値より求めた前記ヒーター線の電
気抵抗値が設定した温度の抵抗値になるように前記ヒー
ター線への印加電圧および電流を制御することによっ
て、前記ホットプレートの温度制御を行う制御回路を有
する基板の温度制御方法を提供するものである。そし
て、本発明は、前記ホットプレートに基板を密着させる
静電チャック電極を前記ホットプレート内部に設けたも
のである。
たホットプレートを用いて、基板温度をヒーター線の電
気抵抗値により制御するので、基板の温度が直接制御さ
れ、基板の温度制御の信頼性が向上する。また、ホット
プレートに基板を密着させる静電チャック電極を設けれ
ば、ホットプレートと基板との温度差が等しくなり、よ
り基板温度の制御性が向上する。
を図1乃至図5に基づいて説明する。
ットプレート1は、アルミナ2の内部にホットプレート
1上に基板Aを密着する静電チャック電極4および静電
チャック電極4の下方にあって基板Aを加熱するヒータ
ー線3が埋設されている。
される。
の形に切り出し、この上にタングステンのヒーター線3
をスクリーン印刷により形成する。続いて、ヒーター線
3上にアルミナ製グリーンシート2を重ね、この上にタ
ングステンの静電チャック電極4をスクリーン印刷によ
り形成する。さらに、静電チャック電極4上にアルミナ
2をスクリーン印刷により形成し、焼結してホットプレ
ート1が完成する。
CVD装置の構成図である。同図において、反応室11
内に設置されたホットプレート1の静電チャック電極4
(図1参照)は双局型で直流電圧源6に接続されてい
る。ヒーター線3(図1参照)は直流電源7に接続さ
れ、直流電源7は設定した温度の抵抗値になるように印
加電圧をコントロールするコントローラー8に接続され
ている。基板Aとホットプレート1との間には所望圧力
のアルゴンガスを導入するアルゴンガス導入手段9が設
けられている。また、反応室11には搬送室12、前処
理室10がそれぞれゲートバルブ15を介して順次連結
されている。反応室11および搬送室12には反応性ガ
スや生成ガスを排気するターボ分子ポンプ13が連結さ
れ、前処理室10にも反応性ガスや生成ガスを排気する
ターボ分子ポンプ13、ドライポンプ14が順次連結さ
れている。尚、ヒーター線3は直流電源7に限定され
ず、交流電源に接続しても良い。
いて、ホットプレート1の上部に装着された熱電対より
求めたホットプレート1の温度と印加電圧値と電流値よ
り求めたヒーター線3の抵抗値との特性図である。同図
のようにホットプレート内にヒーター線を埋め込んだホ
ットプレートであれば、ホットプレート1に埋め込まれ
たヒーター線3に電圧を印加して電流を流し、ホットプ
レート1を加熱したとき、ホットプレート1の温度はヒ
ーター線3の抵抗値に比例して上昇し、ヒーター線3の
抵抗値でホットプレート1の温度が制御できることが判
る。
ットプレート1の温度と基板Aに取り付けられた熱電対
により求めた基板温度との関係図である。同図によれ
ば、静電チャック電極4を用いない場合は、基板Aの温
度がホットプレート1の温度より低くなるが、静電チャ
ック電極4を用いた場合は、基板Aの温度とホットプレ
ート1の温度とが等しくなるのが判る。また、静電チャ
ック電極4を働かせ、基板Aとホットプレート1との間
にアルゴンガス導入手段9によりアルゴンガスを導入し
た場合も、基板Aの温度とホットプレート1の温度とは
等しくなる。さらに、静電チャック電極4を用いた場
合、基板Aの種類に因らず、基板温度とホットプレート
1の温度とは等しくなる。従って、ホットプレート1に
埋め込まれたヒーター線3の抵抗値により基板温度が制
御される。
前処理室10で前処理を終えた基板Aを反応室11に搬
送する。搬送された基板Aを300℃に加熱したホット
プレート1上に載せる。基板Aを載せた後、静電チャッ
ク電極4に1.5KV直流電圧を印加し、基板Aをホッ
トプレート1に密着させる。さらに、基板Aとホットプ
レート1との間に基板Aの昇温時間を短縮するために3
Torrのアルゴンガスを導入する。ところで、基板A
をホットプレート1上に載せ、ホットプレート1上に基
板Aを密着したとき、および基板Aとホットプレート1
との間にアルゴンガスを導入したとき、ホットプレート
1の温度は変化するが、ヒーター線3の抵抗値が一定に
なるように印加電圧をコントロールして、ホットプレー
ト1の温度を一定に保つ。
り付け、搬送してきた基板Aを300℃に加熱したホッ
トプレート1上に載せると同時に、基板Aに熱電対を接
触させ、基板温度とヒーター線の抵抗との関係の経時変
化を求めた図である。同図によれば、基板温度は基板A
がホットプレート1に載ると同時に、急激に上昇する。
このときホットプレートから基板に熱が逃げるため、ヒ
ーター線3の抵抗は低下するが、コントローラー8の制
御回路によりヒーター線3の抵抗値が一定になるように
印加電圧がコントロールされるので、基板温度は安定に
保持される。
加熱,制御する方法について説明したが、本発明は、基
板を加熱してエッチングを行うエッチング装置における
基板温度制御方法としても有効である。
テン配線および電極の一体型ホットプレートについて述
べたが、ボロンナイトライドとグラファイトまたは白金
とを組み合わせたホットプレートでも同様の基板温度制
御が行える。
ーター線を一体に成形したホットプレートを用いて、基
板温度をヒーター線の電気抵抗値により制御するので、
多くの反応データーを取ることもなく、基板温度が直接
制御され、基板の温度制御の信頼性を向上できる。ま
た、ホットプレートに基板を密着させる静電チャック電
極を設けたので、ホットプレートと基板との温度差が等
しくなり、基板温度の制御性を向上できる。
の構成図である。
抗)とホットプレート温度との特性図である。
係図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 静電チャック電極とヒーター線がその内
部に埋め込まれたホットプレート上に基板を載置し、前
記基板を前記ホットプレートに密着させる段階と、 前記ヒーター線への印加電圧値と電流値より求めた前記
ヒーター線の電気抵抗値が設定した温度の抵抗値になる
ように、前記ヒーター線への印加電圧および電流を制御
回路で制御することによって、前記ホットプレートの温
度制御を行い、前記基板を加熱する段階 とを含むことを
特徴とする基板の温度制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24789891A JP3351544B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 基板の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24789891A JP3351544B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 基板の温度制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0590273A JPH0590273A (ja) | 1993-04-09 |
JP3351544B2 true JP3351544B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=17170207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24789891A Expired - Fee Related JP3351544B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 基板の温度制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3351544B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3986598B2 (ja) * | 1996-10-08 | 2007-10-03 | キヤノンアネルバ株式会社 | 基板温度制御機構 |
JP4879060B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2012-02-15 | 日本碍子株式会社 | 基板加熱装置 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP24789891A patent/JP3351544B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0590273A (ja) | 1993-04-09 |
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