JP5947054B2 - 加熱装置 - Google Patents
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Description
加熱装置は、ベースプレートと、ベースプレートの上方に位置してウェハを加熱するフェイスプレートとを備える。フェイスプレートには、上方に突出してウェハを支持する支持部材が設けられている。ウェハは、支持部材を介して、フェイスプレートの表面から上方に所定の隙間をあけて載置され、フェイスプレートの加熱部から放熱される熱で加熱される(例えば特許文献1,2参照)。
特許文献2の加熱装置では、フェイスプレートに所定の深さを有する縦穴が形成され、この縦穴内には、支持部材が落とし込まれて配置されている。縦穴内であって支持部材よりも上方には、支持部材が縦穴内から外れることを防止するリング状の固定治具が設けられている。
しかし、特許文献2に記載のような従来の加熱装置では、フェイスプレートを薄型化すると、フェイスプレートに形成される縦穴の深さを十分に確保できなくなるため、縦穴内に配置される支持部材の先端がフェイスプレートの表面から突出し過ぎてしまう。このことにより、ウェハとフェイスプレートとの距離を適正にできず、ウェハを良好に加熱できないという問題が生じる。
ここで、支持部材を小型化することも考えられるが、製作上の制限もあり、また、支持部材が小型化されると、支持部材の取り扱いが煩雑になって突出高さを適切に調整することが難しくなるため、支持部材の小型化は困難である。
第3発明に係る加熱装置では、前記フェイスプレートの厚さは前記支持部材の高さよりも薄いことを特徴とする。
第4発明に係る加熱装置では、前記貫通孔内には、前記支持部材が係止されるシムリングと、前記シムリングが係止される抜け止め部材とが配置されることを特徴とする。
第7発明に係る加熱装置では、前記ホルダの外径は前記下側孔部の内径より大きいことを特徴とする。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1において、加熱装置1は、半導体製造工程に用いられるコータデベロッパ装置に搭載される装置であり、2点鎖線で示したシリコンウェハ等の半導体ウェハ(以下、単にウェハと称する)Wを、パターン焼付工程等の種々の工程に応じた所定温度に加熱するように構成されている。
ベースプレート2は金属製であり、本実施形態ではアルミニウムが採用されている。このようなベースプレート2には、軽量化のための複数の開口部21や、フェイスプレート3を冷却するために用いた冷媒ガスを中央から排出する排気開口22が設けられている。ベースプレート2が十分な板厚寸法を有することで、加熱装置1全体の剛性を保証している。また、ベースプレート2の外周側の下面には、8つのターミナルブロック10が等周間隔で設けられ、外部から給電されている(図1に破線にて4つを図示)。
フェイスプレート3は、最も外周側に等周間隔で配置された8箇所のウェハガイド4、およびベースプレート2との間の適宜な位置に複数配置された支柱5を介してベースプレート2に支持されている。ウェハガイド4は、ベースプレート2に固定された支持ボルト41と、フェイスプレート3の上面に配置されてウェハWの外周縁が当接されるセラミックス製のガイド部材42とからなり、皿ビス43により、ガイド部材42がフェイスプレート3を挟み込むようにして支持ボルト41の上端に固定される。
図1に示すように、ベースプレート2とフェイスプレート3との間には、環状の冷却パイプ11および遮熱整流プレート12が配置されている。冷却パイプ11には、中央の排気開口22を通して供給パイプ13が接続され、供給パイプ13から冷却パイプ11内に冷媒ガスが供給される。冷媒ガスは、冷却パイプ11に設けられた複数の噴出小孔(図示略)から中央に向けて噴出し、フェイスプレート3を下側から冷却する。
フェイスプレート3の支柱5による支持箇所の近傍には、図3および図4に示すように、アルミ基板31を厚さ方向(図4における上下方向)に貫通した円形の貫通孔300が設けられている。
貫通孔300は、アルミ基板31の上側に開口した上側孔部301と、下側に開口した下側孔部302と、上側孔部301と下側孔部302との間に設けられた保持溝310とを備えている。上側孔部301の内径D1は下側孔部302の内径D2よりも大きく(D1>D2)、保持溝310の内径D3は内径D1および内径D2よりも大きい(D3>D1>D2)。また、下側孔部302の高さH2は上側孔部301の高さH1よりも大きく、保持溝310の高さH3は高さH1および高さH2よりも大きくなっている(H3>H2>H1)。
このような貫通孔300内には、ホルダ6、支持ピン7、シムリング8、および抜け止め部材としてのCリング9が配置されており、これらの部品によってウェハWがフェイスプレート3上に隙間Cを介して支持されるようになっている。
ホルダ6は、ステンレス製で、上側に開口する断面凹状の収納空間611が形成された保持部61と、保持部61の上端縁から外側に向けて延出した円環形状の鍔部62とを備えている。
保持部61の外径D61は下側孔部302の内径D2よりも小さい(D61<D2)。ホルダの外径としての鍔部62の外径D62は内径D1よりも小さく、かつ内径D2よりも大きい(D1>D62>D2)。
支持ピン7は、酸化アルミニウムなどからなるセラミックス製であり、下側周縁に面取り部分が設けられた円板状の基部71と、基部71上に設けられた円柱状の支持部72とを備えている。
基部71は、所定の外径D71を有して収納空間611内に収納されている。支持部72は、上方に向けて突出した凸形状の曲面で形成されたピン部721を先端に有する。
なお、支柱5は支持ピン7の近傍に設けられるとよく、支持ピン7の設置場所により支柱5をどの場所に設けるかはその実施にあたって適宜決められてよい。
シムリング8は、ステンレス製で、中央に挿通孔81を有する薄型の円環形状である。シムリング8の外径D8は内径D1よりも小さく、鍔部62の外径D62と同程度である。本実施形態では、外径D8は外径D62よりもわずかに大きい。また、挿通孔81の内径は支持部72の外径よりも大きく、外径D71よりも小さい。このようなシムリング8は、支持部72が挿通孔81を挿通するようにホルダ6の上方に配置され、支持ピン7を係止することで保持部61から抜けないようにしている。
まず、ホルダ6を貫通孔300内に落とし込んで保持部61を下側孔部302から下方へ突出させる。その後、支持ピン7を収納空間611内に配置してピン部721が所定量だけ突出するように調整する。そして、シムリング8およびCリング9を貫通孔300内に配置する。
例えば、前記実施形態では、ホルダ6の下側がフェイスプレート3から下方に突出しているが、ピン部721がフェイスプレート3よりも上方に所定量だけ突出し、ウェハWをフェイスプレート3の上面から所定寸法の隙間Cを保った適正位置に載置できれば、ホルダ6の下側がフェイスプレート3から下方に突出していなくてもよい。
Claims (5)
- ベースプレートと、
前記ベースプレートの上方に位置してウェハが載置されるとともに、該ウェハを加熱する加熱手段が設けられたフェイスプレートと、
前記フェイスプレートから上方に突出して前記ウェハを支持する支持部材と、
前記フェイスプレートに設けられた貫通孔に取り付けられて前記支持部材を保持するホルダとを備え、
前記ホルダは、上側に開口して前記支持部材を収納する収納空間が形成された保持部と、前記保持部の上端縁から外側に向けて延出した鍔部とを有し、
前記貫通孔は、上側に開口した上側孔部と、下側に開口した下側孔部と、前記上側孔部と前記下側孔部との間に位置して前記上側孔部の内径および前記下側孔部の内径よりも大きい内径を有する保持溝とを有し、
前記鍔部の外径は、前記上側孔部の内径より小さく、かつ前記下側孔部の内径より大きく、
前記ホルダは前記保持溝の底部に落とし込まれ、前記鍔部が前記保持溝の底部に載置されて、前記保持部が前記下側孔部から下方に突出する
ことを特徴とする加熱装置。 - 請求項1に記載の加熱装置において、
前記フェイスプレートの厚さは前記支持部材の高さよりも薄い
ことを特徴とする加熱装置。 - 請求項1または請求項2に記載の加熱装置において、
前記貫通孔内には、
前記支持部材が係止されるシムリングと、
前記シムリングが係止される抜け止め部材とが配置される
ことを特徴とする加熱装置。 - 請求項3に記載の加熱装置において、
前記シムリングは前記ホルダよりも上方に配置され、
前記抜け止め部材は前記シムリングよりも上方に配置されて前記保持溝内に位置する
ことを特徴とする加熱装置。 - 請求項4に記載の加熱装置において、
前記フェイスプレートの基板はアルミ製で、
前記貫通孔の内面を含む前記基板の表面にはアルマイト層が形成され、
前記支持部材はセラミックス製であり、
前記ホルダはステンレス製である
ことを特徴とする加熱装置。
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