JP5697441B2 - Substrate heat treatment equipment - Google Patents
Substrate heat treatment equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5697441B2 JP5697441B2 JP2010292115A JP2010292115A JP5697441B2 JP 5697441 B2 JP5697441 B2 JP 5697441B2 JP 2010292115 A JP2010292115 A JP 2010292115A JP 2010292115 A JP2010292115 A JP 2010292115A JP 5697441 B2 JP5697441 B2 JP 5697441B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- substrate stage
- heat
- cooling
- column
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 272
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 70
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 82
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 65
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 11
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 6
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 description 22
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 aluminum ion Chemical class 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 3
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
本発明は、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板の熱処理などに用いられる基板熱処理装置に関する。更に詳しくは、基板を真空中で均一且つ急速に加熱することが可能な基板熱処理装置及び基板熱処理装置を用いた基板の熱処理方法に関する。 The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus used, for example, for heat treatment of a silicon carbide (SiC) substrate. More specifically, the present invention relates to a substrate heat treatment apparatus capable of uniformly and rapidly heating a substrate in a vacuum, and a substrate heat treatment method using the substrate heat treatment apparatus.
基板を加熱する基板熱処理装置としては、基板ステージに載せた基板を基板上部から非接触で加熱する装置が知られている。このような装置として、載置台は支柱により支えられており、載置台の下側には冷却部が設けられているものが知られている。
特許文献１には、ＳｉＣ製の基板ステージを、冷却された真空チャンバにＳｉＣ製支柱で固定することが記載されている。特許文献２には、基板ステージを基板ステージ下方に設けた冷却パネルに支柱で固定することが記載されている。
As a substrate heat treatment apparatus for heating a substrate, an apparatus that heats a substrate placed on a substrate stage in a non-contact manner from above the substrate is known. As such an apparatus, a mounting table is supported by a support column, and a cooling unit is provided below the mounting table.
Patent Document 1 describes that a SiC substrate stage is fixed to a cooled vacuum chamber with SiC pillars. Patent Document 2 describes that a substrate stage is fixed to a cooling panel provided below the substrate stage with a support column.
しかしながら、支柱としてＳｉＣのように熱伝導性の良い材料を用いた場合には、基板ステージの熱が支柱から冷却パネルに熱伝導することにより、基板載置台の支柱接続部の温度が低下し、基板載置台での温度ムラが生じることがある。特に、基板を高温に加熱する場合においては、冷却パネルと基板との温度差が大きくなることから、その影響が大きい。 However, when a material having good thermal conductivity such as SiC is used as the support column, the heat of the substrate stage is conducted from the support column to the cooling panel, so that the temperature of the support connection portion of the substrate mounting table is lowered. Temperature unevenness may occur on the substrate mounting table. In particular, in the case where the substrate is heated to a high temperature, the temperature difference between the cooling panel and the substrate becomes large, so the influence is great.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、基板を真空中で加熱した場合に、基板ステージでの加熱ムラが少ない基板熱処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a substrate heat treatment apparatus with less heating unevenness on a substrate stage when the substrate is heated in a vacuum.
本発明に係る基板熱処理装置は、基板が載置される、基板ステージを備えた基板ホルダユニットと、前記基板ステージの上方に設けられており、当該基板ステージと対向する放熱面を備え、前記基板ステージの上に載置された基板に対して非接触状態で、前記放熱面からの輻射熱で前記基板を加熱する加熱ユニットと、基板ステージの下方に設けられた冷却部と、前記冷却部に固定された基板ステージを支持する支柱と、を有する基板熱処理装置であって、前記基板ホルダユニットは、カーボン又はカーボン被覆材料から構成された前記基板ステージと、前記基板ステージの冷却部側に間隔をあけて配置され、前記基板ステージの冷却部側の面から放射される熱を前記基板ステージに対して輻射する複数の輻射板と、前記輻射板の冷却部側に間隔をあけて配置され、前記輻射板から放熱される熱を反射する反射板と、を備え、前記支柱は、前記基板ステージと連結され、カーボン又はカーボン被覆材料から構成された基板ステージ側支柱と、前記基板ステージ側支柱の冷却部側に連結された第２支柱と、を有し、第２支柱は、タンタルカーバイド（ＴａＣ）、チタンカーバイド（ＴｉＣ）、タングステンカーバイド（ＷＣ）のいずれかから構成され、前記基板ステージ側支柱と前記第２支柱との接続部分は、前記基板ステージの移動する方向において、前記複数の輻射板のうち最も前記基板ステージに近接して設けられたものよりも冷却部側に位置していることを特徴とする。 A substrate heat treatment apparatus according to the present invention includes a substrate holder unit including a substrate stage on which a substrate is placed, a heat dissipation surface provided above the substrate stage, and facing the substrate stage. A heating unit that heats the substrate with radiant heat from the heat radiating surface, a cooling unit provided below the substrate stage, and fixed to the cooling unit in a non-contact state with respect to the substrate placed on the stage A substrate heat treatment apparatus having a support for supporting the substrate stage, wherein the substrate holder unit is spaced apart from the substrate stage made of carbon or a carbon coating material and to the cooling part side of the substrate stage. disposed Te, a plurality of radiation plates for radiating the heat radiated from the surface of the cooling portion side of the substrate stage to the substrate stage, the cooling portion side of the radiation plate Is spaced intervals, and a reflecting plate for reflecting heat radiated from the radiation plate, the strut is connected to the substrate stage, and the substrate stage side struts constructed from carbon or carbon-coated material And a second column connected to the cooling part side of the substrate stage side column , and the second column is composed of any one of tantalum carbide (TaC), titanium carbide (TiC), and tungsten carbide (WC). is, the connecting portion between the substrate stage side strut and the second strut, said in moving direction of the substrate stage, the cooling portion than that provided close to the most the substrate stage of the plurality of radiation plates It is located on the side.
本発明によれば、基板ステージが、冷却部に複数の部材で構成された支柱により支持されているので、基板ステージからの熱伝導による熱の流出が抑えられ、基板を均一に加熱することができる。 According to the present invention, since the substrate stage is supported by the support column composed of a plurality of members in the cooling unit, the outflow of heat due to heat conduction from the substrate stage is suppressed, and the substrate can be heated uniformly. it can.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the components described in this embodiment are merely examples, and the technical scope of the present invention is determined by the scope of the claims, and is not limited by the following individual embodiments. .
図１は、本発明の一例に係る基板熱処理装置である。図１は、基板の搬入又は搬出時の状態を示す断面模式図、図２は、基板の加熱時の状態を示す断面模式図、図３は、基板の冷却時の状態を示す断面模式図である。また、図４は、図１における基板ホルダユニット周りの拡大断面図、図５は、図２における基板ホルダユニット周りの拡大断面図、図６は、基板ステージを固定するネジと支柱の説明図である。図７は、輻射板と反射板を固定するネジと支柱の説明図である。 FIG. 1 shows a substrate heat treatment apparatus according to an example of the present invention. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a state during loading or unloading of a substrate, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state during heating of the substrate, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state during cooling of the substrate. is there. 4 is an enlarged cross-sectional view around the substrate holder unit in FIG. 1, FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view around the substrate holder unit in FIG. 2, and FIG. 6 is an explanatory view of screws and columns for fixing the substrate stage. is there. FIG. 7 is an explanatory view of a screw and a column for fixing the radiation plate and the reflection plate.
図１〜図３にそれぞれ示されるように、本例の基板熱処理装置は、基板ホルダユニットＡと、加熱ユニットＢと、シャッタ装置Ｃとを真空チャンバＤ内に設けたものとなっている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the substrate heat treatment apparatus of this example is provided with a substrate holder unit A, a heating unit B, and a shutter device C in a vacuum chamber D.
基板ホルダユニットＡは、最上段に基板ステージ１を備えている。加熱ユニットＢは、基板ステージ１の上方に設けられており、基板ステージ１と対向する放熱面２を備えている。基板ホルダユニットＡは、昇降装置Ｅにより昇降可能なもので、基板ステージ１と加熱ユニットＢの放熱面２との近接と離間は、昇降装置Ｅの動作により制御することが可能である。加熱ユニットＢは、基板ホルダユニットＡが図２に示されるように上昇し、基板ステージ１上の基板３と放熱面２が近接された時に、基板３と非接触状態で、放熱面２からの輻射熱で基板３を加熱するものとなっている。 The substrate holder unit A includes a substrate stage 1 on the uppermost stage. The heating unit B is provided above the substrate stage 1 and includes a heat radiating surface 2 facing the substrate stage 1. The substrate holder unit A can be moved up and down by the lifting device E, and the proximity and separation between the substrate stage 1 and the heat radiation surface 2 of the heating unit B can be controlled by the operation of the lifting device E. When the substrate holder unit A is lifted as shown in FIG. 2 and the substrate 3 on the substrate stage 1 and the heat radiating surface 2 are brought close to each other, the heating unit B is in a non-contact state with the substrate 3 from the heat radiating surface 2. The substrate 3 is heated by radiant heat.
図１の基板ホルダユニットＡは下降位置にあり、図２の基板ホルダユニットＡは上昇位置にある。図１の基板ホルダユニットＡ周りを拡大したのが図４であり、図２の基板ホルダユニットＡ周りを拡大したのが図５である。 The substrate holder unit A in FIG. 1 is in the lowered position, and the substrate holder unit A in FIG. 2 is in the raised position. 4 is an enlarged view around the substrate holder unit A in FIG. 1, and FIG. 5 is an enlarged view around the substrate holder unit A in FIG.
図４及び図５に示されるように、基板ホルダユニットＡは、最上部に基板ステージ１、基板ステージの下に４枚の輻射板４、輻射板４の下に２枚の反射板５、そして最下部に冷却パネル６を備えたものとなっている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the substrate holder unit A includes a substrate stage 1 at the top, four radiation plates 4 below the substrate stage, two reflectors 5 below the radiation plate 4, and The cooling panel 6 is provided at the bottom.
基板ステージ１は、基板３を載置するもので、上面中央部に基板３が置かれる基板載置部７となっている。図４に示される基板３は、後述するリフトピン８で持ち上げ支持された状態となっているが、基板ホルダユニットＡの上昇により基板ステージ１がリフトピン８より上方へ移動すると、図５に示されるように基板載置部７上に移し取られて載置されることになる。 The substrate stage 1 is for placing the substrate 3 and is a substrate placing portion 7 in which the substrate 3 is placed at the center of the upper surface. The substrate 3 shown in FIG. 4 is lifted and supported by lift pins 8 to be described later, but when the substrate stage 1 moves upward from the lift pins 8 as the substrate holder unit A rises, as shown in FIG. Then, the substrate is transferred onto the substrate placing portion 7 and placed thereon.
基板ステージ１は、輻射率が高く、輻射熱を効率良く吸収し、吸収した熱を効率良く放射することができ、しかも高熱に耐えられる材料で構成されている。具体的にはカーボン又はカーボン被覆材料で構成された板状をなしている。基板ステージ１を構成するカーボンとしては、ガラス状カーボン、グラファイト、熱分解カーボンを挙げることができる。また、カーボン被覆材料としては、セラミックスにこれらのカーボンの１種又は２種以上の被覆を施した材料を挙げることができる。 The substrate stage 1 is made of a material that has a high emissivity, can efficiently absorb radiant heat, can efficiently radiate the absorbed heat, and can withstand high heat. Specifically, it has a plate shape made of carbon or a carbon coating material. Examples of the carbon constituting the substrate stage 1 include glassy carbon, graphite, and pyrolytic carbon. Moreover, as a carbon coating material, the material which gave the ceramic 1 type, or 2 or more types of coating | cover to carbon can be mentioned.
基板ステージ１は、熱容量を抑えて、冷却時間を短縮するために薄いことが好ましい。基板ステージ１の厚さは、構成材料や次に述べる基板載置部７の窪み量によっても相違するが、強度と冷却時間の短縮を両立させる観点から、２〜７ｍｍであることが好ましい。 The substrate stage 1 is preferably thin in order to suppress the heat capacity and shorten the cooling time. Although the thickness of the substrate stage 1 varies depending on the constituent material and the amount of depression of the substrate mounting portion 7 described below, it is preferably 2 to 7 mm from the viewpoint of achieving both strength and shortening of the cooling time.
基板ステージ１と冷却パネル６との間には、それぞれ間隔をあけて、４枚の輻射板４と、２枚の反射板５とが設けられている。 Between the substrate stage 1 and the cooling panel 6, there are provided four radiation plates 4 and two reflection plates 5 with a space therebetween.
輻射板４は、基板ステージ１と同様に、カーボン又はカーボン被覆材料で構成された板状をなすもので、基板ステージ１の下側に間隔をあけて配置されている。この輻射板４は、基板ステージ１の下面と対向して設けられており、基板３の加熱時に、基板ステージ１の下面から放射される熱を捕らえ、捕らえた熱を基板ステージ１に対して輻射する。これによって基板ステージ１の熱放射による温度低下を抑制することができるので、急速加熱が行いやすくなる。 Similarly to the substrate stage 1, the radiation plate 4 has a plate shape made of carbon or a carbon coating material, and is disposed below the substrate stage 1 with a gap. The radiation plate 4 is provided to face the lower surface of the substrate stage 1, captures heat radiated from the lower surface of the substrate stage 1 when the substrate 3 is heated, and radiates the captured heat to the substrate stage 1. To do. As a result, temperature drop due to thermal radiation of the substrate stage 1 can be suppressed, and rapid heating is facilitated.
基板ステージ１の温度を効率よく高温にするために輻射板４を設けることが好ましい。輻射板４を設置する場合、その枚数は１枚でも、図示される４枚以外の複数枚でもよい。輻射板を複数枚備えていると、比較的薄い輻射板４で、上記のように迅速な温度上昇を得ることができるため好ましい。また、比較的薄い輻射板を用いることができるため、各輻射板４の熱容量を抑えて冷却時間を短縮することができる。輻射板４の厚さは、構成材料や枚数によっても相違するが、加熱時の迅速な温度上昇と冷却時間の短縮を両立させる観点から、１〜３ｍｍであることが好ましい。 It is preferable to provide the radiation plate 4 in order to efficiently raise the temperature of the substrate stage 1. When the radiation plate 4 is installed, the number of the radiation plates 4 may be one or a plurality of other than the four illustrated. It is preferable to provide a plurality of radiation plates because the relatively thin radiation plate 4 can obtain a rapid temperature increase as described above. Moreover, since a comparatively thin radiation plate can be used, the heat capacity of each radiation plate 4 can be suppressed and the cooling time can be shortened. The thickness of the radiation plate 4 varies depending on the constituent materials and the number of the plates, but is preferably 1 to 3 mm from the viewpoint of achieving both a rapid temperature increase during heating and a shortening of the cooling time.
輻射板４の下側（輻射板４が１枚の場合の当該輻射板４又は輻射板４が複数枚の場合の最下部の輻射板４の下側）には、それぞれ間隔をあけて、２枚の反射板５が設けられている。反射板５は、モリブテン、タングステンなどの高融点金属で構成されており、少なくとも輻射板４側の（上面）には鏡面仕上げが施されている。反射板５は基板ステージ１、輻射板４から放射される熱を反射するものである。 The lower side of the radiating plate 4 (the lower side of the radiating plate 4 when there is a single radiating plate 4 or the lowermost radiating plate 4 when there are a plurality of radiating plates 4) is spaced 2 respectively. A single reflection plate 5 is provided. The reflecting plate 5 is made of a high melting point metal such as molybdenum and tungsten, and at least the (upper surface) on the radiation plate 4 side is mirror-finished. The reflection plate 5 reflects the heat radiated from the substrate stage 1 and the radiation plate 4.
反射板５を輻射板４の下側に１枚又は複数枚備えていると、更に基板ステージ１、輻射板４からの熱放射による温度低下を抑制しやすくなり、一層急速加熱が行いやすくなる。また、反射板５を設けることにより、反射板５で基板ステージ１、輻射板４の熱放射をさえぎることができるので、チャンバの温度上昇を防ぐことができて好ましい。 If one or more reflectors 5 are provided on the lower side of the radiation plate 4, it becomes easier to suppress a temperature drop due to heat radiation from the substrate stage 1 and the radiation plate 4, and it becomes easier to perform rapid heating. Further, it is preferable to provide the reflecting plate 5 because the reflecting plate 5 can block the heat radiation of the substrate stage 1 and the radiating plate 4, thereby preventing the chamber temperature from rising.
上記反射板５を設ける場合、反射板５の下側（反射板５が１枚の場合の当該反射板５又は反射板５が複数枚の場合の最下部の反射板５の下側）に間隔をあけて冷却パネル６を設けることができる。この冷却パネル６は、例えば水冷機構などの冷却手段で冷却されるパネル体で、基板ステージ１、輻射板４及び反射板５の下面に対向して設けることで、基板３の冷却時に、上方に位置するこれらの部材の均一且つ迅速な冷却を促すことができる。 When the reflection plate 5 is provided, it is spaced below the reflection plate 5 (the lower reflection plate 5 when there is a single reflection plate 5 or a plurality of reflection plates 5). And the cooling panel 6 can be provided. The cooling panel 6 is a panel body that is cooled by a cooling means such as a water cooling mechanism, for example, and is provided facing the lower surfaces of the substrate stage 1, the radiation plate 4, and the reflection plate 5. It is possible to promote uniform and rapid cooling of these positioned members.
また、後でも述べるように図５に示される基板３の加熱時には、冷却パネル６で冷却すると、基板ホルダユニットＡの温度を一定に制御するができ、輻射加熱による基板ステージの温度の再現性を向上させるのに役立つ。 Further, as will be described later, when the substrate 3 shown in FIG. 5 is heated, if the cooling panel 6 cools, the temperature of the substrate holder unit A can be controlled to be constant, and the reproducibility of the temperature of the substrate stage by radiant heating can be achieved. Help to improve.
冷却パネル６は、前記のように、反射板５を設けて、基板３の加熱を阻害しないようにすると共に、冷却パネル６の外壁を、鏡面仕上げを施したステンレス鋼やアルミニウム合金などで構成し、熱吸収を抑制しておくことが好ましい。 As described above, the cooling panel 6 is provided with the reflecting plate 5 so as not to disturb the heating of the substrate 3, and the outer wall of the cooling panel 6 is made of stainless steel or aluminum alloy having a mirror finish. It is preferable to suppress heat absorption.
また、冷却パネル６は、最下部の反射板５（反射板５が１枚の場合の当該反射板５）の周縁から、冷却パネル６の周囲にスカート部１０を延出させておくことが好ましい。このスカート部１０を設けることにより、冷却パネル６の周側面からの吸熱を抑制し、基板３の加熱に影響を及ぼすことを防止することができる。 Moreover, it is preferable that the cooling panel 6 has the skirt part 10 extended around the cooling panel 6 from the periphery of the lowermost reflecting plate 5 (the reflecting plate 5 when the number of the reflecting plates 5 is one). . By providing the skirt portion 10, it is possible to suppress heat absorption from the peripheral side surface of the cooling panel 6 and to prevent the substrate 3 from being affected.
次に、本発明に係わる支柱について図６、８を用いて説明する。図６は支柱を冷却部である水冷パネル６に固定した状態を示す断面模式図である。図８は、図６の支柱の拡大図である。
基板ステージ１は、水冷パネル６に、モリブデン（Ｍｏ）製のコマ３０、モリブデン（Ｍｏ）製の第１番目の支柱３１、タンタルカーバイド（ＴａＣ）製の第２番目の支柱３２、熱分解カーボン（ＰＧ）製の第３番目の支柱３３からなる基板ステージ用支柱１１により支持され、熱分解カーボン（ＰＧ）製のネジ３４で固定されている。支柱１１を１本ものにせず、輻射熱の異なる複数部材で構成したので、熱抵抗を大きくし、基板ステージ１から水冷パネル６への熱伝導による熱の流出を押さえることができる。第３番目の支柱３３はその下端が、第2番目の支柱３２の上端と勘合している。第２番目３２の支柱はその下端が、第１番目の支柱３１の上端と勘合している。
第1番目の支柱３１は、その下端が、水冷パネル６に接続したコマ３０と勘合している。
コマ３０は、水冷パネルに支柱３１を接続させるための部材であって、支柱３１の一部であり、
支柱３１と同じ材料が用いられる。
Next, the column according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the support column is fixed to the water cooling panel 6 that is a cooling unit. FIG. 8 is an enlarged view of the column of FIG.
The substrate stage 1 includes a water cooling panel 6, a molybdenum (Mo) frame 30, a molybdenum (Mo) first column 31, a tantalum carbide (TaC) second column 32, pyrolytic carbon ( It is supported by a substrate stage column 11 composed of a third column 33 made of (PG), and is fixed with a screw 34 made of pyrolytic carbon (PG). Since the support 11 is made of a plurality of members having different radiant heats, the heat resistance can be increased and the outflow of heat due to heat conduction from the substrate stage 1 to the water cooling panel 6 can be suppressed. The lower end of the third support column 33 is engaged with the upper end of the second support column 32. The lower end of the second 32 column is engaged with the upper end of the first column 31.
The lower end of the first support column 31 is engaged with the top 30 connected to the water cooling panel 6.
The top 30 is a member for connecting the column 31 to the water-cooled panel, and is a part of the column 31.
The same material as the column 31 is used.
コマ３０と第１番目の支柱３１は、モリブデン（Ｍｏ）製としているが、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）などの高融点金属または、タンタルカーバイド（ＴａＣ）などのカーバイドとすることもできる。また、ヒータからの輻射が防止できれば、ステンレス（ＳＵＳ）とすることもできるが、本実施例では、輻射にさらされても表面からクロム（Ｃｒ）の放出する懸念がなく、加工性、コストの観点から、モリブデン（Ｍｏ）としている。 The top 30 and the first support column 31 are made of molybdenum (Mo), but may be made of a refractory metal such as tantalum (Ta) or tungsten (W) or carbide such as tantalum carbide (TaC). Further, if radiation from the heater can be prevented, stainless steel (SUS) can be used. However, in this embodiment, there is no concern that chromium (Cr) is released from the surface even when exposed to radiation, and workability and cost are reduced. From the viewpoint, it is molybdenum (Mo).
第２番目の支柱３２は、耐熱性があり、真空雰囲気中でもガス放出が少なく、第３番目の支柱３３より輻射率が低く、熱伝導率が熱分解カーボンよりも低い、タンタルカーバイド（ＴａＣ）を用いている。タンタルカーバイド（ＴａＣ）の他に、チタンカーバイド（ＴｉＣ）、タングステンカーバイド（ＷＣ）などのカーバイドとすることが望ましい。アルミナセラミックス（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックスを用いると、熱伝導率が小さく、水冷パネル６への熱流出を抑制できるメリットはあるが、加熱・冷却の膨張、収縮により折れてしまうため、望ましくない。 The second support column 32 is made of tantalum carbide (TaC), which has heat resistance, emits less gas even in a vacuum atmosphere, has a lower emissivity than the third support column 33, and has a lower thermal conductivity than pyrolytic carbon. Used. In addition to tantalum carbide (TaC), it is desirable to use carbides such as titanium carbide (TiC) and tungsten carbide (WC). Use of ceramics such as alumina ceramics (Al2O3) is advantageous because it has low thermal conductivity and can suppress heat outflow to the water-cooled panel 6, but breaks due to expansion and contraction of heating and cooling.
第３番目の支柱３３は、輻射率が高く、上部ヒータから基板ステージと同様に輻射により高温に加熱できる熱分解カーボン（ＰＧ）を用いている。ガス放出が少ない熱分解カーボン（ＰＧ）が望ましいが、このようなネジ加工を行う場合、材料の特性上高さ方向の熱伝導率が大きくなり、熱伝導による熱の流出が懸念される。このため、第２番目の支柱３２、第１番目の支柱３１、コマ３０と組み合わせることで、水冷パネル６への熱伝導による熱の流出を抑制している。本実施例では、熱分解カーボン（ＰＧ）を用いたが、熱分解カーボン被覆のカーボン
、高純度カーボン（例えば、ＰＯＣＯ材など）などを用いても良い。
The third support column 33 uses pyrolytic carbon (PG) that has a high emissivity and can be heated to a high temperature by radiation from the upper heater in the same manner as the substrate stage. Pyrolytic carbon (PG), which emits less gas, is desirable. However, when such screw processing is performed, the thermal conductivity in the height direction increases due to the characteristics of the material, and there is a concern that heat may flow out due to thermal conduction. For this reason, the outflow of heat due to heat conduction to the water-cooled panel 6 is suppressed by combining with the second support column 32, the first support column 31, and the top 30. In this embodiment, pyrolytic carbon (PG) is used. However, pyrolytic carbon-coated carbon, high-purity carbon (for example, POCO material) may be used.
固定用のネジ３４は、第３番目の支柱３３と同様に、輻射率が高く、上部ヒータから基板ステージと同様に輻射により高温に加熱できる熱分解カーボン（ＰＧ）を用いている。固定ネジ３４は、熱分解カーボン（ＰＧ）の他に、熱分解カーボン被覆のカーボン
、高純度カーボン（例えば、ＰＯＣＯ材など）等の輻射率が高く、耐熱性があり、ネジ加工が容易で、真空雰囲気中でもガス放出の少ない材料を選択することもできる。
固定用のネジ及び、支柱の上部がカーボン又はカーボン被覆材料等の輻射率の高い材料で構成されていることから、固定ネジ及び、支柱上部は、上部ヒータから同時に輻射加熱されることになる。そのため、基板ステージ、最上部の輻射板は、固定部においても、中心部と同等の輻射熱を受けることとなり、固定部の温度低下を防ぎ、基板を均一に加熱することができる。
また、第１番目の支柱３２、第2番目の支柱、第3番目の支柱の材料が、それぞれ線熱膨張係数の差が小さい材料で構成されていることから、熱膨張によって破損することなく、安定して基板を支持することができ、搬送の信頼性を向上させることができる。
なお、上記例では、冷却部に支柱を固定する例として、冷却部を冷却パネルの例で説明したが、真空チャンバ自体が冷却されている場合には、冷却部は真空チャンバの壁面であっても良い。
The fixing screw 34 is made of pyrolytic carbon (PG) which has a high emissivity like the third support column 33 and can be heated to a high temperature by radiation from the upper heater in the same manner as the substrate stage. The fixing screw 34 has a high emissivity, such as pyrolytic carbon-coated carbon, high-purity carbon (for example, POCO material), in addition to pyrolytic carbon (PG), heat resistance, and easy screw processing. A material that emits less gas even in a vacuum atmosphere can be selected.
Since the fixing screw and the upper part of the column are made of a material having a high radiation rate such as carbon or a carbon coating material, the fixing screw and the column upper part are simultaneously radiantly heated from the upper heater. Therefore, the substrate stage and the uppermost radiation plate receive radiant heat equivalent to that of the central portion even in the fixed portion, and the temperature of the fixed portion can be prevented from being lowered and the substrate can be heated uniformly.
In addition, since the materials of the first support column 32, the second support column, and the third support column are each made of a material having a small difference in linear thermal expansion coefficient, without being damaged by thermal expansion, The substrate can be stably supported, and the transport reliability can be improved.
In the above example, the cooling unit is described as an example of the cooling panel as an example of fixing the support column to the cooling unit. However, when the vacuum chamber itself is cooled, the cooling unit is a wall surface of the vacuum chamber. Also good.
輻射板４と反射板５は、輻射板４および反射板５を固定するための支柱３５で水冷パネル６から支持されている。
輻射板４は、カーボン複合繊維（ＣＣコンポジット）製を４枚用い、反射板５は、モリブデン（Ｍｏ）製を２枚用い、ボロンナイトライド（ＢＮ）製のスペーサー３６により、３ｍｍの間隔を設けて、水冷パネル６に取り付けられたモリブデン（Ｍｏ）製のコマ３７の上に、支柱３５とネジ４１で固定されている。支柱３５は、基板ステージ１側と同様に、モリブデン（Ｍｏ）製の第１番目の支柱３８、タンタルカーバイド（ＴａＣ）製の第２番目の支柱３９、熱分解カーボン（ＰＧ）製の第３番目の支柱４０から構成されており、熱抵抗を大きくし、輻射板４から水冷パネル６への熱伝導による熱の流出を押さえている。
The radiating plate 4 and the reflecting plate 5 are supported from the water-cooled panel 6 by a support column 35 for fixing the radiating plate 4 and the reflecting plate 5.
The radiation plate 4 is made of four carbon composite fibers (CC composite), the reflector 5 is made of two molybdenum (Mo), and a boron nitride (BN) spacer 36 is provided at a distance of 3 mm. A column 35 and screws 41 are fixed on a molybdenum (Mo) piece 37 attached to the water-cooling panel 6. As with the substrate stage 1 side, the support column 35 includes a first support column 38 made of molybdenum (Mo), a second support column 39 made of tantalum carbide (TaC), and a third support column made of pyrolytic carbon (PG). The thermal support is increased, and the outflow of heat due to heat conduction from the radiation plate 4 to the water cooling panel 6 is suppressed.
コマ３７と第１番目の支柱３８は、モリブデン（Ｍｏ）製としているが、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）などの高融点金属または、タンタルカーバイド（ＴａＣ）などのカーバイドとすることもできる。また、ヒータからの輻射が防止できれば、ステンレス（ＳＵＳ）とすることもできるが、本実施例では、輻射にさらされても表面からクロム（Ｃｒ）の放出する懸念がなく、加工性、コストの観点から、モリブデン（Ｍｏ）としている。 The top 37 and the first support column 38 are made of molybdenum (Mo), but may be made of a refractory metal such as tantalum (Ta) or tungsten (W) or carbide such as tantalum carbide (TaC). Further, if radiation from the heater can be prevented, stainless steel (SUS) can be used. However, in this embodiment, there is no concern that chromium (Cr) is released from the surface even when exposed to radiation, and workability and cost are reduced. From the viewpoint, it is molybdenum (Mo).
第２番目の支柱３９は、耐熱性があり、真空雰囲気中でもガス放出が少なく、第３番目の支柱４０より輻射率が低く、熱伝導率が熱分解カーボンよりも低い、タンタルカーバイド（ＴａＣ）を用いている。タンタルカーバイド（ＴａＣ）の他に、チタンカーバイド（ＴｉＣ）、タングステンカーバイド（ＷＣ）などのカーバイドとすることが望ましい。アルミナセラミックス（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックスを用いると、熱伝導率が小さく、水冷パネル６への熱流出を抑制できるメリットはあるが、加熱・冷却の膨張、収縮により折れてしまうため、望ましくない。 The second support column 39 is made of tantalum carbide (TaC), which has heat resistance, emits less gas even in a vacuum atmosphere, has lower emissivity than the third support column 40, and has lower thermal conductivity than pyrolytic carbon. Used. In addition to tantalum carbide (TaC), it is desirable to use carbides such as titanium carbide (TiC) and tungsten carbide (WC). Use of ceramics such as alumina ceramics (Al2O3) is advantageous because it has low thermal conductivity and can suppress heat outflow to the water-cooled panel 6, but breaks due to expansion and contraction of heating and cooling.
第３番目の支柱４０は、輻射率が高く、上部基板ステージから輻射により高温に加熱できる熱分解カーボン（ＰＧ）を用いている。ガス放出が少ない熱分解カーボン（ＰＧ）が望ましいが、このようなネジ加工を行う場合、材料の特性上高さ方向の熱伝導率が大きくなり、熱伝導による熱の流出が懸念される。このため、第２番目の支柱３９、第１番目の支柱３８、コマ３７と組み合わせることで、水冷パネル６への熱伝導による熱の流出を抑制している。本実施例では、熱分解カーボン（ＰＧ）を用いたが、熱分解カーボン被覆のカーボン
、高純度カーボン（例えば、ＰＯＣＯ材など）などを用いても良い。
The third support column 40 uses pyrolytic carbon (PG) that has a high emissivity and can be heated to a high temperature by radiation from the upper substrate stage. Pyrolytic carbon (PG), which emits less gas, is desirable. However, when such screw processing is performed, the thermal conductivity in the height direction increases due to the characteristics of the material, and there is a concern that heat may flow out due to thermal conduction. For this reason, the outflow of heat due to heat conduction to the water-cooled panel 6 is suppressed by combining with the second support column 39, the first support column 38, and the frame 37. In this embodiment, pyrolytic carbon (PG) is used. However, pyrolytic carbon-coated carbon, high-purity carbon (for example, POCO material) may be used.
固定用のネジ４１は、第３番目の支柱４０と同様に、輻射率が高く、上部基板ステージから輻射により高温に加熱できる熱分解カーボン（ＰＧ）を用いている。固定ネジ４１は、熱分解カーボン（ＰＧ）の他に、熱分解カーボン被覆のカーボン
、高純度カーボン（例えば、ＰＯＣＯ材など）等の輻射率が高く、耐熱性があり、ネジ加工が容易で、真空雰囲気中でもガス放出の少ない材料を選択することもできる。
As with the third support column 40, the fixing screw 41 uses pyrolytic carbon (PG) that has a high emissivity and can be heated to a high temperature by radiation from the upper substrate stage. The fixing screw 41 has a high emissivity of pyrolytic carbon-coated carbon, high-purity carbon (for example, POCO material, etc.), etc. in addition to pyrolytic carbon (PG), is heat resistant, and is easy to thread. A material that emits less gas even in a vacuum atmosphere can be selected.
本実施例では、基板ステージ１の交換時に、輻射板４、反射板５を取り外すことなく交換できるように、基板ステージ１側の支柱１１と輻射板４と反射板５側の支柱３５を分離したが、兼用とすることもできる。また、冷却パネル６は、昇降装置Ｅ（図１参照）の昇降軸１２の先端部に接続されている（図９参照）。後述するように、昇降装置Ｅは冷却パネル６を昇降軸１２の軸方向に上下に昇降させるもので、冷却パネル６の上下動に伴い、冷却パネル６の上方に構成されている基板ホルダユニットＡが昇降されるものとなっている。 In this embodiment, when replacing the substrate stage 1, the support 11 on the substrate stage 1 side, the support plate 11 on the radiation plate 4, and the support 35 on the reflecting plate 5 side are separated so that they can be replaced without removing the radiation plate 4 and the reflecting plate 5. However, it can also be combined. Moreover, the cooling panel 6 is connected to the front-end | tip part of the raising / lowering axis | shaft 12 of the raising / lowering apparatus E (refer FIG. 1) (refer FIG. 9). As will be described later, the lifting device E moves the cooling panel 6 up and down in the axial direction of the lifting shaft 12, and the substrate holder unit A configured above the cooling panel 6 as the cooling panel 6 moves up and down. Is to be raised and lowered.
基板ホルダユニットＡには、基板ホルダユニットＡを構成している基板ステージ１、輻射板４、反射板５及び冷却パネル６を貫通するリフトピン用貫通孔１３が複数箇所形成されている。リフトピン用貫通孔１３は、特に基板ステージ１の基板載置部７内を通る位置に形成されている。また、リフトピン用貫通孔１３の位置に対応して、真空チャンバＤの底部に複数本のリフトピン８が立設されている。 The substrate holder unit A is formed with a plurality of lift pin through holes 13 penetrating the substrate stage 1, the radiation plate 4, the reflection plate 5 and the cooling panel 6 constituting the substrate holder unit A. The lift pin through-hole 13 is formed at a position that passes through the substrate mounting portion 7 of the substrate stage 1. A plurality of lift pins 8 are provided upright at the bottom of the vacuum chamber D in correspondence with the positions of the lift pin through holes 13.
図４においては、リフトピン用貫通孔１３を介して、真空チャンバＤの底部に立設された複数本のリフトピン８が基板ステージ１上に突出している。リフトピン８は、基板載置部７上の基板３を先端で持ち上げ支持可能な位置と本数となっており、図４の状態から基板ホルダユニットＡが上昇して基板ステージ１がリフトピン８より上方へ移動すると、基板３は基板載置部７上に移行されることになる。また、基板載置部７上に基板３が載置された状態で基板ホルダユニットＡが下降し、リフトピン８がリフトピン用貫通孔１３を介して基板ステージ１上に突出すると、基板載置部７上の基板３がリフトピン８の先端で持ち上げ支持され、図４の状態となる。 In FIG. 4, a plurality of lift pins 8 erected on the bottom of the vacuum chamber D protrude through the lift pin through hole 13 on the substrate stage 1. The number of lift pins 8 is such that the substrate 3 on the substrate platform 7 can be lifted and supported at the tip, and the substrate holder unit A is lifted from the state of FIG. When moved, the substrate 3 is moved onto the substrate platform 7. When the substrate holder unit A is lowered with the substrate 3 placed on the substrate platform 7 and the lift pins 8 protrude onto the substrate stage 1 through the lift pin through holes 13, the substrate platform 7 The upper substrate 3 is lifted and supported by the tip of the lift pin 8, and the state shown in FIG.
基板ステージ１の基板載置部７の中央部直下には、輻射板４、反射板５及び冷却パネル６を貫通して、測定孔１４が形成されている。この測定孔１４は昇降軸１２の中心に形成された測定孔１５と一連に連なっている。この測定孔１４，１５は、図１に示される温度測定器１６により、石英製の熱赤外線透過窓を介して基板ステージ１からの放射熱を測定するためのものである。温度測定器としては、放射温度計を用いることができる。 A measurement hole 14 is formed through the radiation plate 4, the reflection plate 5, and the cooling panel 6 immediately below the center of the substrate mounting portion 7 of the substrate stage 1. The measurement hole 14 is connected in series with a measurement hole 15 formed at the center of the lifting shaft 12. The measurement holes 14 and 15 are for measuring the radiant heat from the substrate stage 1 through the thermal infrared transmission window made of quartz by the temperature measuring device 16 shown in FIG. A radiation thermometer can be used as the temperature measuring device.
加熱ユニットＢは、放熱面２と、この放熱面２を加熱するためのヒータ２８を備えたもので、ヒータとしては、電子衝撃加熱方式のヒータ、高周波誘導加熱方式のヒータ、抵抗加熱方式のヒータなどを用いることができる。放熱面２は、耐熱性黒色表面で、例えばガラス状カーボン、熱分解カーボン、アモルファスカーボンなどのカーボンコーティングにより得ることができる。放熱面２をこのようなカーボンコーティング面とすると、真空中での脱ガスとパーティクルの発生も抑えることができる。 The heating unit B includes a heat radiating surface 2 and a heater 28 for heating the heat radiating surface 2. As the heater, an electron impact heating type heater, a high frequency induction heating type heater, a resistance heating type heater is used. Etc. can be used. The heat radiation surface 2 is a heat-resistant black surface and can be obtained by carbon coating such as glassy carbon, pyrolytic carbon, and amorphous carbon. When the heat radiating surface 2 is such a carbon coating surface, degassing in vacuum and generation of particles can be suppressed.
シャッタ装置Ｃは、図１〜図３に示されるように、基板ホルダユニットＡが降下し、基板ステージ１と加熱ユニットＢの放熱面２とが離間された時に、シャッタ１７を基板ステージ１と放熱面２の間に進退させることができるものとなっている。シャッタ装置Ｃは、シャッタ１７を進退させるためのシャッタ駆動装置１８を備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the shutter device C radiates the shutter 17 from the substrate stage 1 when the substrate holder unit A is lowered and the substrate stage 1 and the heat radiation surface 2 of the heating unit B are separated from each other. It can be moved back and forth between the planes 2. The shutter device C includes a shutter driving device 18 for moving the shutter 17 forward and backward.
シャッタ１７は、熱隔壁として機能する。シャッタ１７は、図１及び図３に示されるように、基板ホルダユニットＡが下降し、基板ステージ１と放熱面２とが離間されている時に、基板ステージ１と放熱面２との間に進出し、放熱面２から基板ステージ１側へ熱が照射されるのを遮る。また、基板ホルダユニットＡの上昇時には、シャッタ駆動装置１８で回転移動され、基板ステージ１と放熱面２との間から図２に示される位置（図１では破線で示す）へ後退される。シャッタ１７は、基板ホルダユニットＡが上昇した後、再びシャッタ１７が邪魔にならない位置まで下降するまでの間、後退位置に維持される。 The shutter 17 functions as a thermal partition. As shown in FIGS. 1 and 3, the shutter 17 advances between the substrate stage 1 and the heat dissipation surface 2 when the substrate holder unit A is lowered and the substrate stage 1 and the heat dissipation surface 2 are separated from each other. Then, the heat radiation from the heat radiation surface 2 to the substrate stage 1 side is blocked. Further, when the substrate holder unit A is raised, it is rotated by the shutter driving device 18 and retracted from between the substrate stage 1 and the heat radiation surface 2 to the position shown in FIG. 2 (shown by a broken line in FIG. 1). The shutter 17 is maintained in the retracted position until the shutter 17 is lowered to a position where it does not get in the way after the substrate holder unit A is lifted.
シャッタ装置Ｃは、シャッタ１７の進出時に、基板ステージ１及び基板ステージ１上の基板３の冷却を促進できるよう、例えば水冷機構など、シャッタ１７の冷却手段を有していることが好ましい。冷却手段で冷却する場合、シャッタ１７は、ステンレス鋼やアルミニウム合金で構成することができる。また、進出時に加熱ユニットＢの放熱面２と対向する側の面（上面）は、鏡面仕上げを施した反射面とし、放熱面２からの熱を遮断しやすくしておくことが好ましい。進出時に基板ホルダユニットＡの基板ステージ１と対向する側の面（下面）は、耐熱性黒色表面である吸熱面とし、基板ステージ１及び基板ステージ１上の基板３の冷却を迅速に行えるようにしておくことが好ましい。吸熱面は、黒色アルマイトなどの黒色材料で壁面を構成する他、ガラス状カーボン、熱分解カーボン、アモルファスカーボンなどのカーボンコーティングによっても得ることができる。 The shutter device C preferably has cooling means for the shutter 17 such as a water cooling mechanism so that the cooling of the substrate stage 1 and the substrate 3 on the substrate stage 1 can be promoted when the shutter 17 advances. When cooling by the cooling means, the shutter 17 can be made of stainless steel or aluminum alloy. Moreover, it is preferable that the surface (upper surface) on the side facing the heat radiating surface 2 of the heating unit B at the time of advancement is a reflective surface that is mirror-finished so that heat from the heat radiating surface 2 can be easily blocked. The surface (lower surface) of the substrate holder unit A that faces the substrate stage 1 at the time of advancement is a heat absorbing surface that is a heat-resistant black surface so that the substrate stage 1 and the substrate 3 on the substrate stage 1 can be quickly cooled. It is preferable to keep it. The endothermic surface can be obtained by forming a wall surface with a black material such as black alumite, or by a carbon coating such as glassy carbon, pyrolytic carbon, or amorphous carbon.
シャッタ１７で積極的に基板ステージ１及び基板ステージ１上の基板３を冷却する場合、基板ホルダユニットＡの降下位置を２段階に設定しておくことが好ましい。つまり、基板ステージ１及び基板３がシャッタ１７の下面と近接する冷却位置と、基板ステージ１及び基板３とシャッタ１７の下面との間に、基板３を出し入れするのに十分な間隔が得られる搬入出位置の二段階とすることが好ましい。冷却位置は、図３に示される基板ホルダユニットＡの位置である。また、搬入出位置は、図１に示される基板ホルダユニットＡの位置である。 When the substrate stage 1 and the substrate 3 on the substrate stage 1 are positively cooled by the shutter 17, it is preferable to set the lowered position of the substrate holder unit A in two stages. In other words, the carry-in that provides a sufficient space for taking the substrate 3 in and out between the cooling position where the substrate stage 1 and the substrate 3 are close to the lower surface of the shutter 17 and the substrate stage 1 and the substrate 3 and the lower surface of the shutter 17. It is preferable to have two stages of exit positions. The cooling position is the position of the substrate holder unit A shown in FIG. Further, the loading / unloading position is the position of the substrate holder unit A shown in FIG.
シャッタ１７の冷却手段は、基板３の加熱温度領域によっては省略することもできる。この場合、シャッタ１７はモリブテン、タングステンなどの高融点金属で構成することが好ましい。また、冷却手段を設けない場合でも、放熱面２からの熱の遮断と、基板ステージ１及び基板ステージ１上の基板３の冷却促進とを図るために、放熱面３との対向面は反射面とし、基板ステージ１との対向面は吸熱面としておくことが好ましい。 The cooling means for the shutter 17 may be omitted depending on the heating temperature region of the substrate 3. In this case, the shutter 17 is preferably made of a refractory metal such as molybdenum or tungsten. Even when no cooling means is provided, in order to cut off heat from the heat radiation surface 2 and promote cooling of the substrate stage 1 and the substrate 3 on the substrate stage 1, the surface facing the heat radiation surface 3 is a reflection surface. The surface facing the substrate stage 1 is preferably an endothermic surface.
真空チャンバＤは、アルミニウム合金などで構成された筐体で、壁内に水冷機構の水冷用流路１９が設けられている。また、基板３の搬入、搬出時に開閉されるスリットバルブ２０と、内部を真空雰囲気に排気するために排気系に接続される排気口２１を備えている。水冷用流路１９に冷却水を流すことにより、真空チャンバＤの筐体の温度が過度に上昇するのを防ぐことができる。 The vacuum chamber D is a housing made of aluminum alloy or the like, and a water cooling channel 19 of a water cooling mechanism is provided in the wall. Further, a slit valve 20 that is opened and closed when the substrate 3 is carried in and out, and an exhaust port 21 that is connected to an exhaust system for exhausting the inside to a vacuum atmosphere are provided. By flowing cooling water through the water cooling channel 19, it is possible to prevent the temperature of the housing of the vacuum chamber D from rising excessively.
真空チャンバＤは、下側の第一室２２と、第一室２２の上方に連なった第二室２３を備えている。加熱ユニットＢは、上方に位置する第二室２３に放熱面２を下に向けて設けられている。基板ホルダユニットＡは、第一室２２と第二室２３間を昇降可能なもので、上昇時に、図２に示されるように、第一室２２と第二室２３間を冷却パネル６部分で塞いだ状態で、基板ステージ１と加熱ユニットＢの放熱面２とを接近させるものとなっている。このようにして基板３の加熱を行うと、第二室２３で生じた熱がその下方の第一室２２へ漏れにくくなり、加熱後に基板ホルダユニットＡを第一室２２へ降下させて行われる冷却をより迅速に行うことができる。また、真空チャンバＤの内面、特に第二室２３の内面は、加熱効率を向上させることができるよう、鏡面仕上げを施しておくことが好ましい。 The vacuum chamber D includes a lower first chamber 22 and a second chamber 23 connected to the upper side of the first chamber 22. The heating unit B is provided in the second chamber 23 located above with the heat radiation surface 2 facing downward. The substrate holder unit A can be moved up and down between the first chamber 22 and the second chamber 23. When the substrate holder unit A is lifted, the cooling chamber 6 is provided between the first chamber 22 and the second chamber 23 as shown in FIG. In the closed state, the substrate stage 1 and the heat radiation surface 2 of the heating unit B are brought close to each other. When the substrate 3 is heated in this way, the heat generated in the second chamber 23 becomes difficult to leak into the first chamber 22 below, and the substrate holder unit A is lowered to the first chamber 22 after the heating. Cooling can be performed more quickly. The inner surface of the vacuum chamber D, particularly the inner surface of the second chamber 23, is preferably mirror-finished so that the heating efficiency can be improved.
昇降装置Ｅは、上端が基板ホルダユニットＡの冷却パネル６に接続された昇降軸１２と、昇降軸１２の下端部分に取り付けられた昇降アーム２４と、昇降アーム２４が螺合するボールネジ２５とを備えている。また、ボールネジ２５を正逆両方向に回転させることができる回転駆動装置２６と、昇降軸１２と真空チャンバＤ間の摺動部を覆い、真空チャンバＤ内の気密性を高めると共に、昇降軸１２の上下動に伴って伸縮する蛇腹状カバー２７も備えている。この昇降装置Ｅは、回転駆動装置２６でボールネジ２５を正又は逆回転させることで、このボールネジ２５と螺合している昇降アーム２４を上昇又は下降させ、それに伴って昇降軸１２を上下にスライドさせて、基板ホルダユニットＡを昇降させるものである。 The lifting device E includes a lifting shaft 12 whose upper end is connected to the cooling panel 6 of the substrate holder unit A, a lifting arm 24 attached to the lower end portion of the lifting shaft 12, and a ball screw 25 to which the lifting arm 24 is screwed. I have. Further, the rotary drive device 26 that can rotate the ball screw 25 in both forward and reverse directions, and the sliding portion between the lift shaft 12 and the vacuum chamber D are covered to improve the airtightness in the vacuum chamber D, and the lift shaft 12 A bellows-like cover 27 that expands and contracts with vertical movement is also provided. The elevating device E causes the elevating arm 24 screwed with the ball screw 25 to be raised or lowered by rotating the ball screw 25 forward or backward by the rotation driving device 26, and the elevating shaft 12 is slid up and down accordingly. The substrate holder unit A is moved up and down.
なお、上記では真空チャンバ説明したが、真空チャンバを用いない場合には、アルゴンガスなどの不活性ガスでチャンバ内を充填しておく必要がある。 In addition, although the vacuum chamber was demonstrated above, when not using a vacuum chamber, it is necessary to fill the inside with inert gas, such as argon gas.
次に、上記基板熱処理装置の駆動状態について説明する。 Next, the driving state of the substrate heat treatment apparatus will be described.
まず、図１に示されるように、スリットバルブ２０を開放して、基板３を真空チャンバＤ内へ搬入する。基板３の搬入は、例えば以下に述べるように、ロボットで基板３を真空チャンバＤ内に持ち込み、図１及び図４に示されるように、基板３をリフトピン８上に載せて支持させることで行うことができる。 First, as shown in FIG. 1, the slit valve 20 is opened, and the substrate 3 is carried into the vacuum chamber D. For example, as described below, the substrate 3 is carried in by bringing the substrate 3 into the vacuum chamber D by a robot and placing the substrate 3 on the lift pins 8 and supporting the substrate 3 as shown in FIGS. be able to.
真空チャンバＤのスリットバルブ２０部分は、通常、ロボットを収容したトランスファ室（図示されていない）を介してロード／アンロードロック室（図示されていない）に連結されている。基板３は、まずロード／アンロードロック室にセットされる。室内の荒引き排気後、トランスファ室との間が開放され、更に排気を進めた後、スリットバルブ２０が開放され、トランスファ室のロボットにより、ロード／アンロードロック室から基板３をピック・アンド・プレイスによりリフトピン８に載せる。 The slit valve 20 portion of the vacuum chamber D is usually connected to a load / unload lock chamber (not shown) via a transfer chamber (not shown) containing a robot. The substrate 3 is first set in the load / unload lock chamber. After the room is roughly evacuated, the space between the chamber and the transfer chamber is opened, and after further evacuation, the slit valve 20 is opened. The robot in the transfer chamber picks up the substrate 3 from the load / unload lock chamber. Place on lift pins 8 by place.
このとき、ロボットのアームの先端部分は、高温でも耐え得るように、カーボン又はセラミック製が好ましい。また、ロボットのアームが、加熱ユニットＢの放熱面２からの輻射熱により煽られることを防ぐために、シャッタ１７は基板ステージ１と放熱面３の間に進出していることが好ましい。 At this time, the tip of the robot arm is preferably made of carbon or ceramic so that it can withstand high temperatures. In order to prevent the robot arm from being beaten by the radiant heat from the heat radiation surface 2 of the heating unit B, the shutter 17 is preferably advanced between the substrate stage 1 and the heat radiation surface 3.
ロボットのアームが逃げ、スリットバルブ２０が閉まり、真空チャンバＤ内を独立した真空室とした後、シャッタ１７を後退させ、基板ホルダユニットＡを上昇させる。基板３を基板ステージ１の基板載置部７ですくい取った後、更に基板ホルダユニットＡを上昇させて、図２及び図５に示されるように、基板ホルダユニットＡの基板ステージ１と、加熱ユニットＢの放熱面２とを近接させる。この時、少なくとも基板３は放熱面２と非接触状態であることが必要である。基板ステージ１は放熱面２と接触状態にすることも可能であるが、基板ステージ１と基板ステージ１上の基板３の両者とも放熱面２とは非接触状態であることが好ましい。放熱面２と基板３の大きさ、加熱温度、加熱ユニットＢの加熱力などにもよるが、放熱面２と基板３の間隔は１〜２５ｍｍとすることが好ましい。 The robot arm escapes, the slit valve 20 is closed, and the inside of the vacuum chamber D is made an independent vacuum chamber, and then the shutter 17 is moved backward to raise the substrate holder unit A. After scooping up the substrate 3 by the substrate mounting portion 7 of the substrate stage 1, the substrate holder unit A is further raised, and the substrate stage 1 of the substrate holder unit A is heated as shown in FIGS. The heat dissipation surface 2 of the unit B is brought close to the unit B. At this time, it is necessary that at least the substrate 3 is not in contact with the heat radiating surface 2. The substrate stage 1 can be in contact with the heat radiating surface 2, but it is preferable that both the substrate stage 1 and the substrate 3 on the substrate stage 1 are not in contact with the heat radiating surface 2. Although it depends on the size of the heat radiation surface 2 and the substrate 3, the heating temperature, the heating power of the heating unit B, etc., the distance between the heat radiation surface 2 and the substrate 3 is preferably 1 to 25 mm.
次いで加熱ユニットＢのヒータ２８をオンにし、放熱面２からの輻射熱で基板３を加熱する。例えば加熱温度が１６００℃の場合、温度測定器１６で測定される基板ステージ１の温度が１６００℃になるまで加熱を継続し、１６００℃に達した後、所定のアニール時間（例えば１分程度）が経過するまでこの温度を保持する。 Next, the heater 28 of the heating unit B is turned on, and the substrate 3 is heated by the radiant heat from the heat radiation surface 2. For example, when the heating temperature is 1600 ° C., heating is continued until the temperature of the substrate stage 1 measured by the temperature measuring device 16 reaches 1600 ° C., and after reaching 1600 ° C., a predetermined annealing time (for example, about 1 minute) This temperature is held until elapses.
上記アニール時間経過後、加熱ユニットＢのヒータ２８のパワーを低下させ、自然冷却を開始する。これと共に、基板ホルダユニットＡを前記した冷却位置（例えば放熱面２と基板３との距離を３２ｍｍ）まで降下させ、基板ステージ１の温度が１２００℃になるまで冷却する。基板ステージ１の温度が１２００℃にまで冷却された後、基板ホルダユニットＡを前記した搬入出位置まで降下させ、シャッタ１７を前進させる。冷却位置から搬入出位置までの降下の間に、基板３はリフトピン８上に移し取られ、取り出しやすい状態となる。基板ホルダユニットＡが搬入出位置まで降下した後、スリットバルブ２０を開き、トランスファ室（図示されていない）のロボットで基板３を取り出す。 After the annealing time has elapsed, the power of the heater 28 of the heating unit B is reduced and natural cooling is started. At the same time, the substrate holder unit A is lowered to the above-described cooling position (for example, the distance between the heat radiation surface 2 and the substrate 3 is 32 mm), and is cooled until the temperature of the substrate stage 1 reaches 1200.degree. After the temperature of the substrate stage 1 is cooled to 1200 ° C., the substrate holder unit A is lowered to the loading / unloading position, and the shutter 17 is advanced. During the descent from the cooling position to the loading / unloading position, the substrate 3 is transferred onto the lift pins 8 and is easily taken out. After the substrate holder unit A is lowered to the loading / unloading position, the slit valve 20 is opened, and the substrate 3 is taken out by the robot in the transfer chamber (not shown).
以上説明した例においては、基板ホルダユニットＡが昇降できるようになっているが、基板ホルダユニットＡと加熱ユニットＢの両者を昇降可能としたり、その一方である加熱ユニットＢのみを昇降可能とすることもできる。加熱ユニットＢの昇降は、本例における昇降装置Ｅを真空チャンバＤ上に上下逆にして設け、昇降軸１２を加熱ユニットＢに接続することで行うことができる。 In the example described above, the substrate holder unit A can be moved up and down, but both the substrate holder unit A and the heating unit B can be moved up and down, or only one of the heating units B can be moved up and down. You can also. The heating unit B can be lifted and lowered by providing the lifting device E in this example upside down on the vacuum chamber D and connecting the lifting shaft 12 to the heating unit B.
基板ホルダユニットＡと加熱ユニットＢの両者を昇降可能とした場合、本例における第二室２３を上下方向に拡大し、冷却時の両者の隔離距離を大きくとれるようにすることができる。つまり、図２で説明した位置で加熱を行った後、基板ホルダユニットＡを下降させると共に、加熱ユニットＢを上昇させ、基板３の冷却時に、基板ステージ１及びその上の基板３と放熱面２とを距離を大きくし、冷却効率を向上させることができる。加熱ユニットＢのみを昇降可能とした場合、リフトピン８を省略するか、別途これを上下動させるための機構が必要となると共に、上述した冷却位置での冷却が行いにくい不便はあるが、上述した例の基本的な利益は得ることが可能である。 When both the substrate holder unit A and the heating unit B can be moved up and down, the second chamber 23 in this example can be expanded in the vertical direction so that the separation distance between the two can be increased during cooling. That is, after heating at the position described with reference to FIG. 2, the substrate holder unit A is lowered and the heating unit B is raised, and when the substrate 3 is cooled, the substrate stage 1 and the substrate 3 thereon and the heat radiation surface 2 are cooled. The distance can be increased and the cooling efficiency can be improved. When only the heating unit B can be moved up and down, the lift pin 8 is omitted, or a separate mechanism for vertically moving the lift pin 8 is required, and there is an inconvenience that cooling at the cooling position described above is difficult. The basic benefits of the example can be obtained.
本発明に係る基板熱処理装置は、表面にウエル領域（不純物領域）を有する基板３の熱処理に最適である。このような基板３としては、犠牲酸化、フッ酸処理を行ったバルクＳｉＣ基板上にＳｉＯ2などを成膜し、リソグラフィとドライエッチングによりマスクを設け、イオン注入装置などにより、不純物とするアルミニウムイオンを注入したものが挙げられる。ウエル領域は、ＳｉＣ基板内に選択的に形成することができる。アルミニウムイオンの注入は、例えばＴＭＡ（テトラメチルアルミニウム）をソースとして、プラズマにて励起し、引き出し電極と分析管で、注入するＡｌイオンを引き出してイオン注入することで行うことができる。また、アルミニウムをソースとし、プラズマにて励起し、引き出し電極と分析管で、注入するアルミニウムイオンを引き出してイオン注入することでも行うことができる。 The substrate heat treatment apparatus according to the present invention is optimal for heat treatment of the substrate 3 having a well region (impurity region) on the surface. As such a substrate 3, SiO 2 or the like is formed on a bulk SiC substrate subjected to sacrificial oxidation or hydrofluoric acid treatment, a mask is provided by lithography and dry etching, and an aluminum ion as an impurity is formed by an ion implantation apparatus or the like. Can be mentioned. The well region can be selectively formed in the SiC substrate. Aluminum ions can be implanted, for example, by exciting with plasma using TMA (tetramethylaluminum) as a source, and extracting and implanting Al ions to be implanted with an extraction electrode and an analysis tube. It can also be performed by using aluminum as a source, excited by plasma, and extracting and implanting aluminum ions to be implanted with an extraction electrode and an analysis tube.
本発明に係る基板熱処理装置を用い、表面に注入領域を有する基板３を、注入領域側の面を加熱ユニットＢの放熱面２側に向けて基板ステージ１上に載置し、放熱面２からの輻射熱で基板２を加熱して熱処理を施す。このようにして熱処理を行うと、非常に表面荒れの少ないアニール処理が可能となる。注入領域とは、トランジスタの形成や、コンタクトやチャンネルなどの形成について行われる不純物の注入によって形成される領域をいう。 Using the substrate heat treatment apparatus according to the present invention, the substrate 3 having the injection region on the surface is placed on the substrate stage 1 with the surface on the injection region side facing the heat radiation surface 2 side of the heating unit B. The substrate 2 is heated with the radiant heat and heat treatment is performed. When heat treatment is performed in this manner, an annealing process with very little surface roughness can be performed. An implantation region refers to a region formed by impurity implantation performed for the formation of a transistor, a contact, a channel, or the like.
このように、本発明の基板熱処理装置を用いることで、基板を高温で加熱した場合であっても、
基板をムラなく加熱することができ、非常に良好なｐ+-ｎ接合ダイオードの製作が可能である。このようなｐｎ接合は、ｐｎ接合ダイオードばかりではなく、電界効果型トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）、接合型トランジスタ（Ｊ−ＦＥＴ）、ＭＥＳ−ＦＥＴ、バイポーラ型トランジスタ（ＢＪＴ）にも利用されており、これらＳｉＣを用いた電子デバイスの特性を改善し、大幅な生産性の改善が図られることにつながる。
Thus, even when the substrate is heated at a high temperature by using the substrate heat treatment apparatus of the present invention,
The substrate can be heated evenly, and a very good p + -n junction diode can be manufactured. Such a pn junction is used not only for a pn junction diode but also for a field effect transistor (MOS-FET), a junction transistor (J-FET), a MES-FET, and a bipolar transistor (BJT). The characteristics of these electronic devices using SiC are improved, leading to a significant improvement in productivity.
また、本態様によれば、効率よく短時間で基板を均一に高温に加熱し、短時間で冷却でき、１５００℃〜２０００℃の超高温プロセスにおいても、実用的なスループットを実現できる。 Further, according to this aspect, the substrate can be efficiently heated to a high temperature in a short time and cooled in a short time, and a practical throughput can be realized even in an ultrahigh temperature process of 1500 ° C. to 2000 ° C.
以上、本発明の好ましい実施形態を添付図面の参照により説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々な形態に変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications can be made within the technical scope grasped from the description of the scope of claims. Is possible.
Ａ 基板ホルダユニット
Ｂ 加熱ユニット
Ｃ シャッタ装置
Ｄ 真空チャンバ
Ｅ 昇降装置
１ 基板ステージ
２ 放熱面
３ 基板
４ 輻射板
５ 反射板
６ 冷却パネル
７ 基板載置部
８ リフトピン
９ 環状壁部
１０ スカート部
１１ 支柱
１２ 昇降軸
１３ リフトピン用貫通孔
１４ 測定孔
１５ 測定孔
１６ 温度測定器
１７ シャッタ
１８ シャッタ駆動装置
１９ 水冷用流路
２０ スリットバルブ
２１ 排気口
２２ 第一室
２３ 第二室
２４ 昇降アーム
２５ ボールネジ
２６ 回転駆動装置
２７ 蛇腹状カバー
３０ コマ
３１ 第１番目の支柱
３２ 第２番目の支柱
３３ 第３番目の支柱
３４ 固定ネジ
３５ 支柱
３８ 第１番目の支柱
３９ 第２番目の支柱
４０ 第３番目の支柱
４１ 固定用ネジ
A Substrate holder unit B Heating unit C Shutter device D Vacuum chamber E Lifting device 1 Substrate stage 2 Heat radiation surface 3 Substrate 4 Radiation plate 5 Reflector plate 6 Cooling panel 7 Substrate placement portion 8 Lift pin 9 Annular wall portion 10 Skirt portion 11 Post 12 Lifting shaft 13 Lift pin through hole 14 Measuring hole 15 Measuring hole 16 Temperature measuring device 17 Shutter 18 Shutter driving device 19 Water cooling channel 20 Slit valve 21 Exhaust port 22 First chamber 23 Second chamber 24 Lifting arm 25 Ball screw 26 Rotation drive Device 27 Bellows-shaped cover 30 Top 31 First column 32 Second column 33 Third column 34 Fixing screw 35 Column 38 First column 39 Second column 40 Third column 41 Fixed Screw
Claims (1)
前記基板ステージの上方に設けられており、当該基板ステージと対向する放熱面を備え、前記基板ステージの上に載置された基板に対して非接触状態で、前記放熱面からの輻射熱で前記基板を加熱する加熱ユニットと、
基板ステージの下方に設けられた冷却部と、
前記冷却部に固定された基板ステージを支持する支柱と、を有する基板熱処理装置であって、
前記基板ホルダユニットは、
カーボン又はカーボン被覆材料から構成された前記基板ステージと、前記基板ステージの冷却部側に間隔をあけて配置され、前記基板ステージの冷却部側の面から放射される熱を前記基板ステージに対して輻射する複数の輻射板と、前記輻射板の冷却部側に間隔をあけて配置され、前記輻射板から放熱される熱を反射する反射板と、を備え、
前記支柱は、
前記基板ステージと連結され、カーボン又はカーボン被覆材料から構成された基板ステージ側支柱と、前記基板ステージ側支柱の冷却部側に連結された第２支柱と、を有し、
第２支柱は、タンタルカーバイド（ＴａＣ）、チタンカーバイド（ＴｉＣ）、タングステンカーバイド（ＷＣ）のいずれかから構成され、
前記基板ステージ側支柱と前記第２支柱との接続部分は、前記基板ステージの移動する方向において、前記複数の輻射板のうち最も前記基板ステージに近接して設けられたものよりも冷却部側に位置していることを特徴とする基板熱処理装置。
A substrate holder unit having a substrate stage on which a substrate is placed; and
The substrate is provided above the substrate stage, includes a heat dissipation surface facing the substrate stage, and is in a non-contact state with the substrate placed on the substrate stage, and the substrate is radiated from the heat dissipation surface. A heating unit for heating,
A cooling unit provided below the substrate stage;
A substrate heat treatment apparatus having a column supporting a substrate stage fixed to the cooling unit,
The substrate holder unit is
The substrate stage composed of carbon or a carbon coating material and the substrate stage are arranged with a space on the cooling part side of the substrate stage, and heat radiated from the surface of the substrate stage on the cooling part side is applied to the substrate stage. A plurality of radiating plates that radiate, and a reflecting plate that is arranged at intervals on the cooling part side of the radiating plate and reflects heat radiated from the radiating plate,
The column is
A substrate stage-side column connected to the substrate stage and made of carbon or a carbon coating material; and a second column connected to the cooling part side of the substrate stage-side column ;
The second support column is composed of any one of tantalum carbide (TaC), titanium carbide (TiC), and tungsten carbide (WC).
The connecting portion between the substrate stage side support column and the second support column is closer to the cooling unit than the one provided closest to the substrate stage among the plurality of radiation plates in the moving direction of the substrate stage. A substrate heat treatment apparatus characterized by being positioned.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010292115A JP5697441B2 (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | Substrate heat treatment equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010292115A JP5697441B2 (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | Substrate heat treatment equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012142333A JP2012142333A (en) | 2012-07-26 |
| JP5697441B2 true JP5697441B2 (en) | 2015-04-08 |
Family
ID=46678344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010292115A Active JP5697441B2 (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | Substrate heat treatment equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5697441B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10157764B2 (en) * | 2015-06-29 | 2018-12-18 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Thermal shield for electrostatic chuck |
| JP6814570B2 (en) * | 2016-08-18 | 2021-01-20 | 株式会社アルバック | Transport device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4328009B2 (en) * | 2000-11-30 | 2009-09-09 | 日本碍子株式会社 | Heating device |
| JP4331901B2 (en) * | 2001-03-30 | 2009-09-16 | 日本碍子株式会社 | Ceramic susceptor support structure |
| CN101569000B (en) * | 2007-09-03 | 2011-07-13 | 佳能安内华股份有限公司 | Substrate heat-treating apparatus, and substrate heat-treating method |
| JP2010205922A (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Canon Anelva Corp | Substrate heat treatment apparatus and method of manufacturing substrate |
-
2010
- 2010-12-28 JP JP2010292115A patent/JP5697441B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012142333A (en) | 2012-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5969506B2 (en) | Substrate heat treatment equipment | |
| JP4988785B2 (en) | Substrate manufacturing method | |
| JP5620090B2 (en) | Substrate processing apparatus, heat-treated substrate manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method | |
| JP5380525B2 (en) | Vacuum heating and cooling device | |
| CN102668048B (en) | Apparatus and method for enhancing the cool down of radiatively heated substrates | |
| KR20060066633A (en) | Fast heating and cooling wafer handling assembly and method of manufacturing thereof | |
| US20110155058A1 (en) | Substrate processing apparatus having a radiant cavity | |
| JP2010205922A (en) | Substrate heat treatment apparatus and method of manufacturing substrate | |
| JP4520512B2 (en) | Heating device | |
| JP2009231401A (en) | Placing-stand structure and heat treatment device | |
| JP2011077147A (en) | Heat treatment apparatus | |
| TW201320221A (en) | Substrate cooling device, substrate cooling method and heat treatment apparatus | |
| JP5697441B2 (en) | Substrate heat treatment equipment | |
| JP2011021253A (en) | Film deposition system | |
| JP5251015B2 (en) | Heat treatment apparatus and heat treatment method | |
| JP5543123B2 (en) | Heat treatment susceptor and heat treatment apparatus | |
| JP2004095770A (en) | Treatment device | |
| JP2006019565A (en) | Heat treatment apparatus | |
| JP5525174B2 (en) | Heat treatment equipment | |
| JP4820897B2 (en) | screw | |
| JP2019153738A (en) | Substrate processing apparatus | |
| TW202122625A (en) | Semiconductor device fabrication method and fabrication apparatus | |
| JP2008311587A (en) | Substrate processing apparatus | |
| TW202115843A (en) | Device for producing and method for producing semiconductor device | |
| JP2007019546A (en) | Treatment device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140729 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140929 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141203 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150105 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150203 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150210 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5697441 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |