JPH04238893A - 基板ホルダ - Google Patents

基板ホルダ

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JPH04238893A
JPH04238893A JP1386991A JP1386991A JPH04238893A JP H04238893 A JPH04238893 A JP H04238893A JP 1386991 A JP1386991 A JP 1386991A JP 1386991 A JP1386991 A JP 1386991A JP H04238893 A JPH04238893 A JP H04238893A
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JP
Japan
Prior art keywords
plate
substrate
heat
heat equalizing
equalizing plate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP1386991A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuhiro Oomi
拓寛 大見
Kiyoshi Saeki
佐伯 清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP1386991A priority Critical patent/JPH04238893A/ja
Publication of JPH04238893A publication Critical patent/JPH04238893A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜形成装置等において
使用する基板ホルダに関し、特に基板加熱構造の改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、薄膜半導体素子の製造にバイアス
スパッタ装置等が注目されているが、この場合、薄膜を
形成する基板は全面を均一に加熱しないと膜厚や膜質が
不均一になり、完成した素子の特性にバラつきを生じる
【0003】そこで従来、図9に示す如く座繰り部に基
板5を収納した板状サセプタ4´の裏面に均熱板2を接
して設け、該均熱板2を背後のヒ−タ1´により熱して
熱伝導によりサセプタ4´および基板5を加熱するもの
があるが、均熱板2とサセプタ4´の接触を全ての部分
で完全に均一にすることが困難なために、充分な均一加
熱は実現できなかった。なお、図において、サセプタ4
´と均熱板2はハウジング6内にCリング61で保持さ
れ、また、均熱板2にはブロッキングコンデンサ81を
介して交流バイアス電源82が、ロ−パスフィルタ83
を介して直流電源84がそれぞれ接続されている。
【0004】そこで充分な均一加熱を実現すべく、特開
平1−234391号公報には図10に示す如く、均熱
板2の外周部に突起22を設けてサセプタ(基板)4´
との間に一定間隙を形成し、均熱板2からの間接輻射熱
によりサセプタ4´を熱する板ホルダが示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
基板ホルダによっても、発明者等の実験によるとサセプ
タの内周部に比して外周部での放熱が大きいことにより
温度勾配を生じ、やはり均一な温度分布が得られない。 本発明はかかる課題を解決するもので、基板の加熱を充
分に均一に行うことができる基板ホルダを提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、ヒ−タ板1(図1)上に均熱板2を接して位置せし
め、均熱板2の外周面に接して設けたスペ−サリング3
を介してサセプタリン4を配設して、該サセプタリング
4内に基板5を保持せしめ、加熱された均熱板2からの
輻射熱により上記基板5を加熱するようになした基板ホ
ルダであって、上記均熱板2には上記基板5に対向する
板面の適宜位置に複数の開口21a,21cを形成して
、これら開口21a,21cを通してヒ−タ板1の輻射
熱が直接上記基板5に至るようになしたものである。
【0007】かかる構成において、基板5の加熱は、均
熱板2の板面に面する部分では主に灼熱板2からの輻射
熱によりなされ、均熱板2の開口21a,21cに面す
る部分では主にヒ−タ板1からの直接的な輻射熱により
なされる。しかして、基板5の、より放熱の大きい部分
に均熱板2の開口21a,21cが位置するようになせ
ば、この部分はヒ−タ板1により直接的に加熱されて放
熱の小さい他の部分との温度差は小さくなり、かくして
均一な加熱が可能となる。
【0008】
【実施例】図1にはバイアススパッタ装置に使用する基
板ホルダの一例を示す。真空室内に設けられたハウジン
グ6は所定間隔をおいて対称形に対向するコ字断面の側
壁を有し、かかるハウジング6内に円形のヒ−タ板1と
その上面に密接積層して均熱板2が設けてある。均熱板
2の外周上面にはU字断面のリング状スペ−サ3が設け
てあり、これらヒ−タ板1、均熱板2、およびスペ−サ
3はボルト61によりハウジング6に固定してある。
【0009】上記スペ−サ3とハウジング6側壁の上端
屈曲部との間にスペ−サ3と同径のサセプタリング4が
スライド装着してあり、該サセプタリング4の内周段部
には断熱リング41を介して円形基板5をその外縁下面
で支持せしめてある。上記ハウジング6は基板5の上方
で開放する箱状のリフレクタ板7で覆ってあり、該リフ
レクタ板7はヒ−タ板1の下面に突設されたアルミナ製
絶縁スペ−サ11にボルト12にて固定され、ア−スさ
れている。
【0010】上記均熱板2には基板5の下面と対向する
板面に多数の円形開口21a,21b,21c(図2)
が形成してあり、これら開口21a,21b,21cは
図2に示す如く三重の同心状に配列され、中心より外方
へ順次径が大きくなっている。かかる均熱板2にはブロ
ッキングコンデンサ81を介してバイアス用交流電源8
2が接続されるとともにロ−パスフィルタ83を介して
直流電源84が接続されている。また、上記ヒ−タ板1
にはヒ−タ電源85が接続されている。
【0011】ここで、サセプタリング4、ハウジング6
、スペ−サ3は高温での安定性、真空中における放出ガ
ス特性および熱膨張率等を考慮してモリブデンを使用す
る。均熱板2およびリフレクタ板7は反射率が大きいこ
とと加工性に優れた点を加味してタンタルを使用する。 また、ヒ−タ1は真空中における放出ガス特性が優れて
おり、昇温特性の良い、パイロリティックグラファイト
をパイロリティックボロンナイトライドでオ−バコ−ト
したものを使用する。
【0012】上記構造の基板ホルダにおいて、ヒ−タ1
の熱は均熱板2に伝熱してこれを加熱し該均熱板2から
の熱輻射により基板5を間接的に加熱するとともに、均
熱板2に形成した開口21a,21b,21cを経て直
接輻射により基板5を加熱する。上記基板5の外周部は
サセプタリング4を経てハウジング6への放熱が大きい
ため中心部に比して温度が低下しがちであるが、既述の
如く均熱板2の開口21a,21b,21cの径は外周
部のものを中心部より大きくしてあるから、基板5の外
周部は中心部より多くの直接輻射によるヒ−タ熱を受け
、これにより温度低下が抑制されて中心部とほぼ均一の
温度となる。
【0013】一例として、φ6インチのSiウエハを基
板5として使用し、均熱板2をφ190の円板とする。 そして、開口形成部の面積を、基板中心から外側へφ5
5,φ105で仕切って内側から1ゾ−ン、2ゾ−ン、
3ゾ−ンとして、それぞれ約470mm2 ,1330
mm2 ,4200mm2 とする。この条件でSiウ
エハを500℃に加熱し、放射温度計で基板表面温度を
10ケ所測定したところ、従来の基板ホルダでは温度バ
ラツキが±5℃あったのに対し、本発明では±2℃に抑
えられた。
【0014】このように温度分布が均一になった基板上
にバイアススパッタによりアルミニウムを8000Å成
膜したところ、膜厚の均一性は従来±6%であったのが
±4%以下となった。また、抵抗率と反射率は従来がそ
れぞれ4μΩcm、75%であったのに対し、本発明で
は3μΩ3cm、80%と膜質の向上が認められる。
【0015】図3ないし図7には均熱板2および開口2
1a,21b,21cの他の形状を示す。図3において
は、開口21a,21b,21cは半円弧状の長穴で交
互に形成され、外方に位置するものの穴幅を大きくして
ある。図4では開口21は板面に周方向等間隔で放射状
に形成され、各開口21は外方へ次第に幅が広がる扇形
としてある。均熱板2は四角形としても良く(図5,図
6),この場合開口21a,21bは円形のものを四角
の同心状に配し(図5),あるいは長穴を各辺に沿って
同心状に配する(図6)ことができる。さらに、均熱板
2は六角形としても良い(図7)。以上の構造によって
も前記実施例と同様の効果がある。
【0016】なお、開口の大きさは必ずしも外周部のも
のを大きくする必要はなく、基板の放熱分布に従って基
板各部の放熱を補完するようにその大きさ、形状、配置
等を適宜変更する。ヒータ1と均熱板2は全面で接する
必要はなく、図8に示す如く、両者を外周部で接するよ
うになして、主にヒータ1からの輻射熱により均熱板2
を加熱するようにしても良い。
【0017】
【発明の効果】以上の如く、本発明の基板ホルダは、均
熱板の適当位置に開口を形成して、放熱の多い基板部分
にヒ−タの輻射熱を直接到達せしめるようになして、基
板の均一な加熱を実現し、良質の薄膜半導体素子の製造
を可能としたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】基板ホルダの全体断面図である。
【図2】均熱板の平面図である。
【図3】本発明の他の実施例における均熱板の平面図で
ある。
【図4】本発明の他の実施例における均熱板の平面図で
ある。
【図5】本発明の他の実施例における均熱板の平面図で
ある。
【図6】本発明の他の実施例における均熱板の平面図で
ある。
【図7】本発明の他の実施例における均熱板の平面図で
ある。
【図8】本発明の他の実施例における基板ホルダの全体
断面図である。
【図9】従来例における基板ホルダの概略断面図である
【図10】従来例における基板ホルダの概略断面図であ
る。
【符号の説明】
1  ヒ−タ板 11  アルミナ製絶縁スペーサ 12  ボルト 2  均熱板 21a,21b,21c  開口 3  スペ−サリング 4  サセプタリング 41  断熱リング 5  基板 6  ハウジング 61  ボルト 7  リフレクタ板 81  ブロッキングコンデンサ 82  バイアス用交流電源 83  ローパスフィルタ 84  直流電源 85  ヒータ電源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ヒ−タ板上に均熱板を接して位置せし
    め、均熱板の外周面に接して設けたスペ−サリングを介
    してサセプタリングを配設して、該サセプタリング内に
    基板を保持せしめ、加熱された均熱板からの輻射熱によ
    り上記基板を加熱するようになした基板ホルダであって
    、上記均熱板には上記基板に対向する板面の適宜位置に
    複数の開口を形成して、これら開口を通してヒ−タ板の
    輻射熱が直接上記基板に至るようになしたことを特徴と
    する基板ホルダ。
JP1386991A 1991-01-10 1991-01-10 基板ホルダ Withdrawn JPH04238893A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007329206A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Sharp Corp 拡散板およびその利用
EP2037485A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fabrication apparatus and fabrication method of semiconductor device produced by heating a substrate
KR101041875B1 (ko) * 2008-11-27 2011-06-17 세메스 주식회사 기판 처리 장치

Cited By (4)

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