JP5869905B2 - Heating device - Google Patents

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Description

本発明は、ヒータと、ヒータ支持体と、反射部材と、ウェハ支持体とを備える加熱装置に関する。   The present invention relates to a heating device including a heater, a heater support, a reflecting member, and a wafer support.

従来、ウェハを加熱する加熱装置が知られている。詳細には、加熱装置は、ヒータ（例えば、セラミックヒータ）と、ヒータ支持体と、反射部材と、ウェハ支持体を有する。ヒータは、板状形状を有しており、表面及び裏面を有する。ヒータ支持体は、板状形状を有しており、表面及び裏面を有する。ヒータの表面側には、ウェハ支持体が設けられる。ヒータ支持体の表面には、ヒータの裏面がヒータ支持体の表面に載置されるように、ヒータが設けられる。ヒータ支持体の裏面側には、反射部材が設けられる（例えば、特許文献１）。   Conventionally, a heating apparatus for heating a wafer is known. Specifically, the heating device includes a heater (for example, a ceramic heater), a heater support, a reflecting member, and a wafer support. The heater has a plate shape and has a front surface and a back surface. The heater support has a plate shape and has a front surface and a back surface. A wafer support is provided on the front side of the heater. A heater is provided on the surface of the heater support so that the back surface of the heater is placed on the surface of the heater support. A reflective member is provided on the back side of the heater support (for example, Patent Document 1).

ここで、ヒータ支持体は、例えば、透明石英ガラスによって構成されており、ヒータの熱を反射部材側に透過して、反射部材で反射される輻射熱をウェハ支持体側に透過する。これによって、反射部材で反射される輻射熱が利用される（例えば、特許文献１）。   Here, the heater support is made of, for example, transparent quartz glass, and transmits the heat of the heater to the reflection member side and transmits the radiant heat reflected by the reflection member to the wafer support side. Thereby, the radiant heat reflected by the reflecting member is used (for example, Patent Document 1).

特開２０１１−０７７４５１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-077451

ところで、反射部材は、ヒータ支持体を透過する熱を反射する金属材料によって構成される。ここで、ウェハの加熱温度が６００℃以下であれば、反射部材の変形が生じないが、ウェハの種類（例えば、化合物半導体ウェハ）によっては、ウェハの加熱温度が１０００℃程度であるケースが想定され、このようなケースでは、反射部材の変形が生じてしまう。   By the way, the reflection member is made of a metal material that reflects heat that passes through the heater support. Here, if the heating temperature of the wafer is 600 ° C. or less, the reflecting member is not deformed. However, depending on the type of wafer (for example, a compound semiconductor wafer), a case where the heating temperature of the wafer is about 1000 ° C. is assumed. In such a case, the reflecting member is deformed.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ウェハの加熱温度が高温である場合において、反射部材の変形を抑制することを可能とする加熱装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a heating device that can suppress the deformation of the reflecting member when the heating temperature of the wafer is high. Objective.

第１の特徴に係る加熱装置は、ヒータと、ヒータ支持体と、反射部材と、ウェハ支持体とを備える。前記ヒータは、板状形状を有しており、表面及び裏面を有する。前記ヒータ支持体は、板状形状を有しており、表面及び裏面を有する。前記ヒータの表面側には、前記ウェハ支持体が設けられる。前記ヒータ支持体の表面には、前記ヒータの裏面が前記ヒータ支持体の表面に載置されるように、前記ヒータが設けられる。前記ヒータ支持体の裏面側には、前記反射部材が設けられる。前記ヒータ支持体の光透過率は、１０％以下である。   A heating device according to a first feature includes a heater, a heater support, a reflecting member, and a wafer support. The heater has a plate shape and has a front surface and a back surface. The heater support has a plate shape and has a front surface and a back surface. The wafer support is provided on the surface side of the heater. The heater is provided on the surface of the heater support so that the back surface of the heater is placed on the surface of the heater support. The reflection member is provided on the back side of the heater support. The light transmittance of the heater support is 10% or less.

第１の特徴において、前記ヒータ支持体は、前記ウェハ支持体を支持する支柱を一体として有する。前記支柱は、光透過率が少なくとも１０％よりも大きい光透過部材によって構成される。   In the first feature, the heater support integrally includes a support column that supports the wafer support. The column is constituted by a light transmissive member having a light transmittance of at least 10%.

第１の特徴において、前記ヒータは、セラミックヒータである。   In the first feature, the heater is a ceramic heater.

第１の特徴において、加熱装置は、少なくとも前記反射部材を支持する支柱が設けられたベースフランジを備える。前記ベースフランジは、ステンレス鋼材によって構成される。   1st characteristic WHEREIN: A heating apparatus is provided with the base flange provided with the support | pillar which supports the said reflection member at least. The base flange is made of a stainless steel material.

第１の特徴において、前記反射部材は、炭化ケイ素によって構成される本体及びステンレス鋼材が積層された構造を有する。   In the first feature, the reflecting member has a structure in which a main body made of silicon carbide and a stainless steel material are laminated.

本発明によれば、ウェハの加熱温度が高温である場合において、反射部材の変形を抑制することを可能とする加熱装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the heating temperature of a wafer is high temperature, the heating apparatus which can suppress a deformation | transformation of a reflecting member can be provided.

図１は、第１実施形態に係る加熱装置１００を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a heating apparatus 100 according to the first embodiment. 図２は、第１実施形態に係る支柱１４０の配置を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the arrangement of the columns 140 according to the first embodiment. 図３は、不透明石英ガラスと透明石英ガラスとの比較を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a comparison between opaque quartz glass and transparent quartz glass.

以下において、本発明の実施形態に係る加熱装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。   Hereinafter, a heating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

［実施形態の概要］
実施形態に係る加熱装置は、ヒータと、ヒータ支持体と、反射部材と、ウェハ支持体とを備える。前記ヒータは、板状形状を有しており、表面及び裏面を有する。前記ヒータ支持体は、板状形状を有しており、表面及び裏面を有する。前記ヒータの表面側には、前記ウェハ支持体が設けられる。前記ヒータ支持体の表面には、前記ヒータの裏面が前記ヒータ支持体の表面に載置されるように、前記ヒータが設けられる。前記ヒータ支持体の裏面側には、前記反射部材が設けられる。前記ヒータ支持体の光透過率は、１０％以下である。 [Outline of Embodiment]
The heating apparatus according to the embodiment includes a heater, a heater support, a reflecting member, and a wafer support. The heater has a plate shape and has a front surface and a back surface. The heater support has a plate shape and has a front surface and a back surface. The wafer support is provided on the surface side of the heater. The heater is provided on the surface of the heater support so that the back surface of the heater is placed on the surface of the heater support. The reflection member is provided on the back side of the heater support. The light transmittance of the heater support is 10% or less.

実施形態では、ヒータ支持体の光透過率は、１０％以下である。従って、ヒータ支持体を透過して反射部材に到達する輻射熱が低下し、反射部材の変形が抑制される。   In the embodiment, the light transmittance of the heater support is 10% or less. Therefore, the radiant heat that passes through the heater support and reaches the reflecting member is reduced, and deformation of the reflecting member is suppressed.

［第１実施形態］
（加熱装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る加熱装置について説明する。図１は、第１実施形態に係る加熱装置１００を示す図である。 [First Embodiment]
(Configuration of heating device)
Hereinafter, the heating apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a heating apparatus 100 according to the first embodiment.

第１に、加熱装置１００は、図１に示すように、ベースフランジ１０と、ヒータ２０と、ヒータ支持体３０と、反射部材４０と、ウェハ支持体５０とを有する。   First, as shown in FIG. 1, the heating device 100 includes a base flange 10, a heater 20, a heater support 30, a reflection member 40, and a wafer support 50.

ベースフランジ１０は、板状形状を有しており、加熱装置１００の土台を構成する。ベースフランジ１０は、例えば、ステンレス鋼材（ＳＵＳ：Ｓｔｅｅｌ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｕｓｅ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）によって構成される。   The base flange 10 has a plate shape and constitutes the base of the heating device 100. The base flange 10 is made of, for example, a stainless steel material (SUS: Steel Special Use Stainless).

ヒータ２０は、板状形状を有しており、表面２１及び裏面２２を有する。ヒータ２０は、例えば、セラミックヒータ（ＳｉＣヒータ）である。但し、ヒータ２０は、セラミックヒータに限定されるものではない。   The heater 20 has a plate shape and has a front surface 21 and a back surface 22. The heater 20 is, for example, a ceramic heater (SiC heater). However, the heater 20 is not limited to a ceramic heater.

ヒータ支持体３０は、板状形状を有しており、表面３１及び裏面３２を有する。ヒータ支持体３０の表面３１には、ヒータ２０の裏面２２がヒータ支持体３０の表面３１に載置されるようにヒータ２０が設けられる。   The heater support 30 has a plate shape and has a front surface 31 and a back surface 32. The heater 20 is provided on the front surface 31 of the heater support 30 so that the back surface 22 of the heater 20 is placed on the front surface 31 of the heater support 30.

ここで、ヒータ支持体３０の光透過率は、１０％以下である。例えば、ヒータ支持体３０は、不透明石英ガラスによって構成される。ヒータ支持体３０を構成する不透明石英ガラスの強度（圧縮強さ）は、１０００ＭＰａ〜１２００ＭＰａである。   Here, the light transmittance of the heater support 30 is 10% or less. For example, the heater support 30 is made of opaque quartz glass. The strength (compression strength) of the opaque quartz glass constituting the heater support 30 is 1000 MPa to 1200 MPa.

反射部材４０は、板状形状を有する。反射部材４０は、ヒータ支持体３０の裏面３２側に設けられる。反射部材４０は、所定熱反射率を有する金属によって構成される。或いは、反射部材４０は、炭化珪素（ＳｉＣ）によって構成される。或いは、反射部材４０は、炭化珪素（ＳｉＣ）によって構成される本体及びステンレス鋼材が積層された構造を有する。なお、このようなケースにおいて、ステンレス鋼材がヒータ支持体３０の裏面３２側に露出することは勿論である。   The reflecting member 40 has a plate shape. The reflection member 40 is provided on the back surface 32 side of the heater support 30. The reflection member 40 is made of a metal having a predetermined heat reflectance. Alternatively, the reflecting member 40 is made of silicon carbide (SiC). Alternatively, the reflecting member 40 has a structure in which a main body made of silicon carbide (SiC) and a stainless steel material are laminated. Of course, in such a case, the stainless steel material is exposed on the back surface 32 side of the heater support 30.

ウェハ支持体５０は、板状形状を有しており、表面５１及び裏面５２を有する。ウェハ支持体５０は、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）によって構成される。ウェハ支持体５０の表面５１には、ウェハ２００が載置される。ウェハ２００は、例えば、化合物半導体ウェハである。   The wafer support 50 has a plate shape and has a front surface 51 and a back surface 52. The wafer support 50 is made of, for example, silicon carbide (SiC). The wafer 200 is placed on the surface 51 of the wafer support 50. The wafer 200 is, for example, a compound semiconductor wafer.

第２に、加熱装置１００は、図１に示すように、支柱群（支柱１１０、支柱１２０、支柱１３０、支柱１４０）を有する。   2ndly, the heating apparatus 100 has a support | pillar group (the support | pillar 110, the support | pillar 120, the support | pillar 130, the support | pillar 140), as shown in FIG.

支柱１１０は、ベースフランジ１０上に設けられており、ウェハ支持体５０の裏面５２からウェハ支持体５０を支持する。支柱１１０は、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）によって構成される。 The support 110 is provided on the base flange 10 and supports the wafer support 50 from the back surface 52 of the wafer support 50. The support 110 is made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ).

支柱１２０は、ベースフランジ１０上に設けられており、反射部材４０を支持する。支柱１２０は、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）によって構成される。 The support column 120 is provided on the base flange 10 and supports the reflecting member 40. The support column 120 is made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ).

支柱１３０は、反射部材４０上に設けられており、ヒータ支持体３０の裏面３２からヒータ支持体３０を支持する。支柱１２０は、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）によって構成される。 The support 130 is provided on the reflecting member 40 and supports the heater support 30 from the back surface 32 of the heater support 30. The support column 120 is made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ).

支柱１４０は、ヒータ支持体３０と一体として形成されており、ウェハ支持体５０の裏面５２からウェハ支持体５０を支持する。支柱１４０は、光透過率が少なくとも１０％よりも大きい光透過部材によって構成される。支柱１４０は、例えば、透明石英ガラスによって構成される。支柱１４０を構成する部材の強度（圧縮強さ）は、７５ＭＰａ〜１１０ＭＰａである。また、コールドスポットを抑制するために要求される支柱１４０を構成する部材の光透過率は、８０％〜１００％である。   The column 140 is formed integrally with the heater support 30 and supports the wafer support 50 from the back surface 52 of the wafer support 50. The support column 140 is formed of a light transmitting member having a light transmittance of at least 10%. The column 140 is made of, for example, transparent quartz glass. The strength (compressive strength) of the member constituting the support column 140 is 75 MPa to 110 MPa. Moreover, the light transmittance of the member which comprises the support | pillar 140 requested | required in order to suppress a cold spot is 80%-100%.

ここで、支柱１４０は、ヒータ支持体３０に溶接される。また、支柱１４０は、支柱１３０に溶接されていてもよい。   Here, the support column 140 is welded to the heater support 30. Further, the support column 140 may be welded to the support column 130.

なお、図２に示すように、ヒータ支持体３０の表面３１側から見て、支柱１４０は、少なくとも３箇所以上に設けられることが好ましい。また、複数の支柱１４０は、表面３１の中心点Ｏを中心とする同心円上において等間隔で配置されることが好ましい。   In addition, as shown in FIG. 2, it is preferable that the support | pillar 140 is provided in at least 3 or more places seeing from the surface 31 side of the heater support body 30. As shown in FIG. The plurality of support columns 140 are preferably arranged at equal intervals on a concentric circle with the center point O of the surface 31 as the center.

（作用及び効果）
第１実施形態では、ヒータ支持体３０の光透過率は、１０％以下である。従って、ヒータ支持体３０を透過して反射部材４０に到達する熱が低下し、反射部材４０の変形が抑制される。 (Function and effect)
In the first embodiment, the light transmittance of the heater support 30 is 10% or less. Therefore, the heat which permeate | transmits the heater support body 30 and reaches | attains the reflection member 40 falls, and a deformation | transformation of the reflection member 40 is suppressed.

第１実施形態では、ウェハ支持体５０を支持する支柱１４０がヒータ支持体３０と一体として形成される。従って、ヒータ支持体３０（ヒータ２０）とウェハ支持体５０との位置関係（同軸度及び平行度）が維持される。   In the first embodiment, the support column 140 that supports the wafer support 50 is formed integrally with the heater support 30. Accordingly, the positional relationship (coaxiality and parallelism) between the heater support 30 (heater 20) and the wafer support 50 is maintained.

第１実施形態では、光透過率が少なくとも１０％よりも大きい光透過部材によって支柱１４０が構成される。従って、ヒータ２０の熱が支柱１４０を透過してウェハ支持体５０に導かれる。すなわち、ウェハ支持体５０の表面５１において、コールドスポットの発生が抑制される。   In the first embodiment, the support column 140 is constituted by a light transmitting member having a light transmittance of at least 10%. Accordingly, the heat of the heater 20 passes through the support 140 and is guided to the wafer support 50. That is, the generation of cold spots on the surface 51 of the wafer support 50 is suppressed.

なお、図３に示すように、不透明石英ガラスの密度は、透明石英ガラスの密度よりも低い。不透明石英ガラスは、透明石英ガラスと比べて、曲げ強度、引張強さ、圧縮強さのいずれにおいても劣っている。   In addition, as shown in FIG. 3, the density of opaque quartz glass is lower than the density of transparent quartz glass. Opaque quartz glass is inferior in bending strength, tensile strength, and compressive strength as compared with transparent quartz glass.

ここで、ヒータ支持体３０の材料として不透明石英ガラスを用いることによって、ヒータ支持体３０の強度が低下するが、支柱１４０が透明石英ガラスを用いてヒータ支持体３０に溶接されて、支柱１４０がヒータ支持体３０と一体として形成されるため、ヒータ支持体３０（ヒータ２０）とウェハ支持体５０との位置関係（同軸度及び平行度）の悪化が抑制されることに留意すべきである。   Here, although the strength of the heater support 30 is reduced by using opaque quartz glass as the material of the heater support 30, the support 140 is welded to the heater support 30 using transparent quartz glass, and the support 140 is Since it is formed integrally with the heater support 30, it should be noted that the deterioration of the positional relationship (coaxiality and parallelism) between the heater support 30 (heater 20) and the wafer support 50 is suppressed.

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 [Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

実施形態では、支柱１４０がヒータ支持体３０と一体として形成される。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。支柱１４０は、ヒータ支持体３０と別体として形成されてもよい。   In the embodiment, the support column 140 is formed integrally with the heater support 30. However, the embodiment is not limited to this. The support 140 may be formed as a separate body from the heater support 30.

実施形態では、ベースフランジ１０上に支柱１１０及び支柱１２０が設けられる。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。ベースフランジ１０上には、少なくとも反射部材４０を支持する支柱１２０が設けられていればよい。   In the embodiment, the support 110 and the support 120 are provided on the base flange 10. However, the embodiment is not limited to this. On the base flange 10, it is only necessary to provide a column 120 that supports at least the reflecting member 40.

１０…ベースフランジ、２０…ヒータ、３０…ヒータ支持体、４０…反射部材、５０…ウェハ支持体、１００…加熱装置、１１０〜１４０…支柱、２００…ウェハ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base flange, 20 ... Heater, 30 ... Heater support body, 40 ... Reflective member, 50 ... Wafer support body, 100 ... Heating apparatus, 110-140 ... Support | pillar, 200 ... Wafer

Claims (4)

ヒータと、ヒータ支持体と、反射部材と、ウェハ支持体とを備える加熱装置であって、
前記ヒータは、板状形状を有しており、表面及び裏面を有しており、
前記ヒータ支持体は、板状形状を有しており、表面及び裏面を有しており、
前記ヒータの表面側には、前記ウェハ支持体が設けられており、
前記ヒータ支持体の表面には、前記ヒータの裏面が前記ヒータ支持体の表面に載置されるように、前記ヒータが設けられており、
前記ヒータ支持体の裏面側には、前記反射部材が設けられており、
前記ヒータ支持体の前記ヒータから放出される光の光透過率は、１０％以下であり、
前記ヒータ支持体は、前記ウェハ支持体を支持する支柱を一体として有しており、
前記支柱は、前記ヒータから放出される光の光透過率が少なくとも１０％よりも大きい光透過部材によって構成されることを特徴とする加熱装置。 A heating device comprising a heater, a heater support, a reflecting member, and a wafer support,
The heater has a plate shape, has a front surface and a back surface,
The heater support has a plate shape, has a front surface and a back surface,
The wafer support is provided on the surface side of the heater,
The heater is provided on the surface of the heater support so that the back surface of the heater is placed on the surface of the heater support,
The reflective member is provided on the back side of the heater support,
The light transmittance of the light emitted from the heater of the heater support state, and are 10% or less,
The heater support integrally has a support column that supports the wafer support,
The said support | pillar is comprised with the light transmissive member with the light transmittance of the light discharge | released from the said heater larger than at least 10%, The heating apparatus characterized by the above-mentioned. 前記ヒータは、セラミックヒータであることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 1, wherein the heater is a ceramic heater. 少なくとも前記反射部材を支持する支柱が設けられたベースフランジを備え、
前記ベースフランジは、ステンレス鋼材によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。 A base flange provided with at least a column supporting the reflecting member;
The heating apparatus according to claim 1, wherein the base flange is made of a stainless steel material. 前記反射部材は、炭化ケイ素によって構成される本体及びステンレス鋼材が積層された構造を有することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。

The heating apparatus according to claim 1, wherein the reflection member has a structure in which a main body made of silicon carbide and a stainless steel material are laminated.

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