JP7198635B2 - 保持装置 - Google Patents
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Description
A-1.加熱装置100の構成:
図1は、第1実施形態における加熱装置100の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、第1実施形態における加熱装置100の平面(上面)構成を概略的に示す説明図であり、図3から図5は、第1実施形態における加熱装置100の断面構成を概略的に示す説明図である。図3には、図2,4,5のIII-IIIの位置における加熱装置100のXZ断面構成が示されており、図4には、図3のIV-IVの位置における加熱装置100のXY断面構成が示されており、図5には、図3のV-Vの位置における加熱装置100のXY断面構成が示されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、加熱装置100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。また、本明細書では、Z軸方向に直交する方向を、「面方向」という。
図3および図4に示すように、保持体10の内部には、保持体10を加熱するヒータとしての複数の(具体的には3つの)発熱用抵抗体50が配置されている。各発熱用抵抗体50は、導電性材料(例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、レニウム(Re)等の高融点金属、W2C、WC、Mo2C等の炭化物)により形成されている。また、各発熱用抵抗体50は、AlNやAl2O3等のセラミックス材料を含んでいてもよい。
図3および図5に示すように、保持体10の内部には、保持体10の温度を測定するための複数の(具体的には3つの)測温用抵抗体60が配置されている。各測温用抵抗体60は、導電性材料(例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、レニウム(Re)等の高融点金属、W2C、WC、Mo2C等の炭化物)により形成されている。また、各測温用抵抗体60は、AlNやAl2O3等のセラミックス材料を含んでいてもよい。室温(25℃)における測温用抵抗体60の比抵抗値は、20μΩ・cm以上、300μΩ・cm以下であることが好ましい。
次に、本実施形態の加熱装置100における発熱用抵抗体50と測温用抵抗体60との関係について説明する。図6は、第1実施形態の加熱装置100における発熱用抵抗体50と測温用抵抗体60との関係を示す説明図である。図6には、加熱装置100を構成する保持体10の一部分の断面、より具体的には、Z軸方向に平行であり、かつ、発熱用抵抗体50の円弧状部分51の延伸方向に直交する特定断面(さらに具体的には、図4および図5のVI-VIの位置におけるXZ断面)の一部分が示されている。図6に示された特定断面には、ゾーンZo2に配置された発熱用抵抗体50を構成する3つの円弧状部分51の断面と、ゾーンZo2に配置された測温用抵抗体60を構成する3つの円弧状部分61の断面とが表れている。
(1)第1の条件:面方向における測温用抵抗体60の一方の端点(第1の測温用端点P61)から他方の端点(第2の測温用端点P62)までの第1の範囲R1は、面方向における発熱用抵抗体50の一方の端点(第1の発熱用端点P51)から他方の端点(第2の発熱用端点P52)までの第2の範囲R2の全体と、Z軸方向視で重なる。
(2)第1の範囲R1の幅W1は、第2の範囲R2の幅W2の100%以上、160%以下である(すなわち、1.0×W2≦W1≦1.6×W2の関係を満たす)。
(1a)第1の条件の言い換え:面方向における測温用抵抗体60の両端点P61,P62のうち、面方向の一方側(X軸負方向側)の端点である第1の測温用端点P61は、面方向における発熱用抵抗体50の両端点P51,P52のうち、面方向の上記一方側(X軸負方向側)の端点である第1の発熱用端点P51より、面方向の上記一方側(X軸負方向側)に位置し、かつ、面方向における測温用抵抗体60の両端点P61,P62のうち、面方向の他方側(X軸正方向側)の端点である第2の測温用端点P62は、面方向における発熱用抵抗体50の両端点P51,P52のうち、面方向の上記他方側(X軸正方向側)の端点である第2の発熱用端点P52より、面方向の上記他方側(X軸正方向側)に位置する。
(2a)第2の条件の言い換え:測温用抵抗体60の両端点P61,P62の間を結ぶ線分の長さは、発熱用抵抗体50の両端点P51,P52の間を結ぶ線分の長さの100%以上、160%以下である。
本実施形態の加熱装置100の製造方法は、例えば以下の通りである。初めに、保持体10と柱状支持体20とを作製する。
以上説明したように、本実施形態の加熱装置100は、Z軸方向に略直交する保持面S1を有する保持体10と、保持体10の内部に配置された発熱用抵抗体50と、保持体10の内部に配置され、Z軸方向における位置が発熱用抵抗体50とは異なる測温用抵抗体60とを備え、保持体10の保持面S1上に対象物(半導体ウェハW)を保持する装置である。本実施形態の加熱装置100は、Z軸方向に平行であり、かつ、発熱用抵抗体50の延伸方向に直交する少なくとも1つの特定断面において、下記の第1の条件および第2の条件を含む特定条件を満たしている。
(1)第1の条件:Z軸方向に直交する面方向における測温用抵抗体60の一方の端点(第1の測温用端点P61)から他方の端点(第2の測温用端点P62)までの第1の範囲R1は、面方向における発熱用抵抗体50の一方の端点(第1の発熱用端点P51)から他方の端点(第2の発熱用端点P52)までの第2の範囲R2の全体と、Z軸方向視で重なる。
(2)第2の条件:第1の範囲R1の幅W1は、第2の範囲R2の幅W2の100%以上、160%以下である。
上述した加熱装置100の構成を採用することによって測温用抵抗体60による温度測定の精度を向上させることができる点について、性能評価を行った。以下、該性能評価について説明する。図7は、性能評価結果を示す説明図であり、図8は、性能評価方法を示す説明図である。
ry=100+2・rx
図9は、第2実施形態の加熱装置100aにおける発熱用抵抗体50と測温用抵抗体60との関係を示す説明図である。図9には、図6と同様に、第2実施形態の加熱装置100aを構成する保持体10の一部分の断面、より具体的には、Z軸方向に平行であり、かつ、発熱用抵抗体50の円弧状部分51の延伸方向に直交する特定断面の一部分が示されている。以下では、第2実施形態の加熱装置100aの構成の内、上述した第1実施形態の加熱装置100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
(3)第3の条件:測温用抵抗体60が配置された第1の範囲R1のうちの、発熱用抵抗体50が配置された第2の範囲R2より中心軸A0から遠い部分の幅Wo(すなわち、面方向における第2の測温用端点P62と第2の発熱用端点P52との間の距離)は、第1の範囲R1のうちの第2の範囲R2より中心軸A0に近い部分の幅Wi(すなわち、面方向における第1の測温用端点P61と第1の発熱用端点P51との間の距離)より小さい。
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
Claims (5)
- 第1の方向に略直交する第1の表面を有するセラミックス部材と、
前記セラミックス部材の内部に配置された発熱用抵抗体と、
前記セラミックス部材の内部に配置され、前記第1の方向における位置が前記発熱用抵抗体とは異なる測温用抵抗体と、
を備え、前記セラミックス部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記第1の方向に平行であり、かつ、前記発熱用抵抗体の延伸方向に直交する断面において、
(1)前記第1の方向に直交する第2の方向における前記測温用抵抗体の一方の端点から他方の端点までの第1の範囲R1は、前記第2の方向における前記発熱用抵抗体の一方の端点から他方の端点までの第2の範囲R2の全体と、前記第1の方向視で重なる、という第1の条件と、
(2)前記第1の範囲R1の幅W1は、前記第2の範囲R2の幅W2の100%より大きく、160%以下である、という第2の条件と、
を含む特定条件を満たす、
ことを特徴とする保持装置。 - 請求項1に記載の保持装置において、
前記第1の表面は、略円形であり、
前記発熱用抵抗体と前記測温用抵抗体とは、前記第1の表面の中心点を通り、かつ、前記第1の方向に平行な仮想直線である中心軸を中心とする少なくとも1つの円弧状部分を有し、
前記第1の方向に平行であり、かつ、前記発熱用抵抗体の前記円弧状部分の延伸方向に直交する前記断面において、前記特定条件を満たす、
ことを特徴とする保持装置。 - 請求項2に記載の保持装置において、
前記特定条件は、(3)前記第1の範囲R1のうちの前記第2の範囲R2より前記中心軸から遠い部分の幅Woは、前記第1の範囲R1のうちの前記第2の範囲R2より前記中心軸に近い部分の幅Wiより小さい、という第3の条件を含む、
ことを特徴とする保持装置。 - 第1の方向に略直交する第1の表面を有するセラミックス部材と、
前記セラミックス部材の内部に配置された発熱用抵抗体と、
前記セラミックス部材の内部に配置され、前記第1の方向における位置が前記発熱用抵抗体とは異なる測温用抵抗体と、
を備え、前記セラミックス部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記第1の方向に平行であり、かつ、前記発熱用抵抗体の延伸方向に直交する断面において、
(1)前記第1の方向に直交する第2の方向における前記測温用抵抗体の一方の端点から他方の端点までの第1の範囲R1は、前記第2の方向における前記発熱用抵抗体の一方の端点から他方の端点までの第2の範囲R2の全体と、前記第1の方向視で重なる、という第1の条件と、
(2)前記第1の範囲R1の幅W1は、前記第2の範囲R2の幅W2の100%以上、160%以下である、という第2の条件と、
を含む特定条件を満たし、
前記第1の表面は、略円形であり、
前記発熱用抵抗体と前記測温用抵抗体とは、前記第1の表面の中心点を通り、かつ、前記第1の方向に平行な仮想直線である中心軸を中心とする少なくとも1つの円弧状部分を有し、
前記第1の方向に平行であり、かつ、前記発熱用抵抗体の前記円弧状部分の延伸方向に直交する前記断面において、前記特定条件を満たし、
前記特定条件は、(3)前記第1の範囲R1のうちの前記第2の範囲R2より前記中心軸から遠い部分の幅Woは、前記第1の範囲R1のうちの前記第2の範囲R2より前記中心軸に近い部分の幅Wiより小さい、という第3の条件を含む、
ことを特徴とする保持装置。 - 請求項2から請求項4までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記第1の方向に平行であり、かつ、前記発熱用抵抗体の少なくとも1つの前記円弧状部分における周長の90%以上の範囲内の任意の点における延伸方向に直交する前記断面において、前記特定条件を満たす、
ことを特徴とする保持装置。
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