JPH07161725A - ウエハー加熱装置および加熱装置用電極部材 - Google Patents
ウエハー加熱装置および加熱装置用電極部材Info
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- JPH07161725A JPH07161725A JP30563593A JP30563593A JPH07161725A JP H07161725 A JPH07161725 A JP H07161725A JP 30563593 A JP30563593 A JP 30563593A JP 30563593 A JP30563593 A JP 30563593A JP H07161725 A JPH07161725 A JP H07161725A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 抵抗加熱ヒーターによるウエハーの加熱を均
一化させるウエハー加熱装置およびその電極部材に関
し、被加熱物の加熱位置に存在する電極部の周辺温度の
低下を抑制して、被加熱物の均熱性を向上させるように
することを目的とする。 【構成】 容器内に通電加熱型のヒーターを設置したヒ
ーターユニットにおいて、被加熱物の加熱位置に配置す
る電極部材の電極構造が、該電極部材の一部もしくは全
体における単位長さ当りの抵抗値がヒーター部材の単位
長さ当りの抵抗値より高く、かつ、上記ヒーター部材よ
りも通電時に発熱量が大きい部分を有するように構成す
る。
一化させるウエハー加熱装置およびその電極部材に関
し、被加熱物の加熱位置に存在する電極部の周辺温度の
低下を抑制して、被加熱物の均熱性を向上させるように
することを目的とする。 【構成】 容器内に通電加熱型のヒーターを設置したヒ
ーターユニットにおいて、被加熱物の加熱位置に配置す
る電極部材の電極構造が、該電極部材の一部もしくは全
体における単位長さ当りの抵抗値がヒーター部材の単位
長さ当りの抵抗値より高く、かつ、上記ヒーター部材よ
りも通電時に発熱量が大きい部分を有するように構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗加熱ヒーターによ
るウエハーの加熱を均一化させるウエハー加熱装置およ
び加熱装置用電極部材に関するものである。
るウエハーの加熱を均一化させるウエハー加熱装置およ
び加熱装置用電極部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｓｉ（シリコン単結晶）ウエハーの枚葉
式加熱方法として、通電加熱式の平面状のヒーターによ
り、Ｓｉウエハーを直接加熱するか、もしくはサセプタ
ーを介して加熱する方法が取られている。この方法にお
いては、単位時間内における処理枚数が重要な因子とな
り、ヒーターには高速な昇温性能および降温性能が要求
される。
式加熱方法として、通電加熱式の平面状のヒーターによ
り、Ｓｉウエハーを直接加熱するか、もしくはサセプタ
ーを介して加熱する方法が取られている。この方法にお
いては、単位時間内における処理枚数が重要な因子とな
り、ヒーターには高速な昇温性能および降温性能が要求
される。
【０００３】このためヒーター材料としては、高速昇温
性の点より、大電流の印加が可能なＷ（タングステン）
およびＭｏ（モリブデン），Ｐｔ（プラチナ）等の高融
点金属材料、黒鉛材、黒鉛−炭素繊維複合材等が使用さ
れている。そして、このヒーター材料は、均一加熱の点
より、ヒーター断面を被加熱側に幅の広い形状に形成さ
せるとともにヒーター間の間隔を狭く形成させている。
性の点より、大電流の印加が可能なＷ（タングステン）
およびＭｏ（モリブデン），Ｐｔ（プラチナ）等の高融
点金属材料、黒鉛材、黒鉛−炭素繊維複合材等が使用さ
れている。そして、このヒーター材料は、均一加熱の点
より、ヒーター断面を被加熱側に幅の広い形状に形成さ
せるとともにヒーター間の間隔を狭く形成させている。
【０００４】このようなヒーターの製作には、一般的
に、平面状の素材よりヒーターパターンを切り出して面
状構造を形成させ、ヒーター部への電流の導入を目的と
した電極部材にネジ等により固定する方法が取られてい
る。
に、平面状の素材よりヒーターパターンを切り出して面
状構造を形成させ、ヒーター部への電流の導入を目的と
した電極部材にネジ等により固定する方法が取られてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
においては、ヒーターが冷却構造を有さない場合には、
高融点金属や黒鉛材等が使用されている。このため、高
融点金属を電極部材として用いる場合に、ヒーター材と
して黒鉛材、黒鉛−炭素繊維複合材、ＳｉＣ（炭化けい
素）等の高融点金属が用いられると、電極部分の単位長
さ当りの抵抗値をヒーターより低くすることが難しくな
る。そのため、電極部材自体の発熱量はヒーター部材に
比較して小さく、電極部材がヒートシンクとなって電極
近傍の温度が大きく低下し、被加熱物の均熱性を低下さ
せる。そしてまた、電極部材にねじ穴をあけて同質の高
融点金属のねじによりヒーターを固定する場合には、ネ
ジの焼付き等が生じる。
においては、ヒーターが冷却構造を有さない場合には、
高融点金属や黒鉛材等が使用されている。このため、高
融点金属を電極部材として用いる場合に、ヒーター材と
して黒鉛材、黒鉛−炭素繊維複合材、ＳｉＣ（炭化けい
素）等の高融点金属が用いられると、電極部分の単位長
さ当りの抵抗値をヒーターより低くすることが難しくな
る。そのため、電極部材自体の発熱量はヒーター部材に
比較して小さく、電極部材がヒートシンクとなって電極
近傍の温度が大きく低下し、被加熱物の均熱性を低下さ
せる。そしてまた、電極部材にねじ穴をあけて同質の高
融点金属のねじによりヒーターを固定する場合には、ネ
ジの焼付き等が生じる。
【０００６】また、炭素材を電極部材として用いる場合
には、炭素材の脆さを考慮するとネジの径を一定寸法以
上にする必要があり、それに伴い電極部の断面積を大き
くする必要が生じ、高融点金属の電極部材と同様に、電
極部材がヒートシンクとなり電極近傍の温度は大きく低
下して被加熱物の均熱性が低下する。このように、冷却
構造を有さないヒーターに高融点金属や炭素材等の電極
部材を用いると、多くの問題点が生じる。
には、炭素材の脆さを考慮するとネジの径を一定寸法以
上にする必要があり、それに伴い電極部の断面積を大き
くする必要が生じ、高融点金属の電極部材と同様に、電
極部材がヒートシンクとなり電極近傍の温度は大きく低
下して被加熱物の均熱性が低下する。このように、冷却
構造を有さないヒーターに高融点金属や炭素材等の電極
部材を用いると、多くの問題点が生じる。
【０００７】本発明は、これらの問題点に鑑みて成され
たもので、その解決のための課題とするところは、被加
熱物の加熱位置に存在する電極部の周辺温度の低下を抑
制して、被加熱物の均熱性を向上させるウエハー加熱装
置および加熱装置用電極部材を提供することにある。
たもので、その解決のための課題とするところは、被加
熱物の加熱位置に存在する電極部の周辺温度の低下を抑
制して、被加熱物の均熱性を向上させるウエハー加熱装
置および加熱装置用電極部材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するための具体的手段として、ウエハー加熱装置を
構成するにあたり、容器内に通電加熱型のヒーターを設
置したヒーターユニットにおいて、被加熱物の加熱位置
に配置する電極部材の電極構造が、該電極部材の一部も
しくは全体における単位長さ当りの抵抗値がヒーター部
材の単位長さ当りの抵抗値より高く、かつ、上記ヒータ
ー部材よりも通電時に発熱量が大きい部分を有すること
を特徴とする。
解決するための具体的手段として、ウエハー加熱装置を
構成するにあたり、容器内に通電加熱型のヒーターを設
置したヒーターユニットにおいて、被加熱物の加熱位置
に配置する電極部材の電極構造が、該電極部材の一部も
しくは全体における単位長さ当りの抵抗値がヒーター部
材の単位長さ当りの抵抗値より高く、かつ、上記ヒータ
ー部材よりも通電時に発熱量が大きい部分を有すること
を特徴とする。
【０００９】また、ウエハー加熱装置を構成するにあた
り、容器内に通電加熱型のヒーターを設置したヒーター
ユニットにおいて、被加熱物の加熱位置に配置する電極
部材を、該電極部材のヒーター接触側の固有抵抗値がヒ
ーター部材の固有抵抗値より高く、かつ、上記電極部材
のヒーター接触側が上記電極部材のヒーター非接触側よ
りも通電時に発熱量が多くなる電極構造に形成したこと
を特徴とする。
り、容器内に通電加熱型のヒーターを設置したヒーター
ユニットにおいて、被加熱物の加熱位置に配置する電極
部材を、該電極部材のヒーター接触側の固有抵抗値がヒ
ーター部材の固有抵抗値より高く、かつ、上記電極部材
のヒーター接触側が上記電極部材のヒーター非接触側よ
りも通電時に発熱量が多くなる電極構造に形成したこと
を特徴とする。
【００１０】また、ウエハー加熱装置を構成するにあた
り、容器内に通電加熱型のヒーターを設置したヒーター
ユニットにおいて、被加熱物の加熱位置に配置する電極
部材を、該電極部材のヒーター接触側に位置する端部を
ヒーター部材の固有抵抗値より高い抵抗値を有する部材
により形成するとともに、上記電極部材のヒーター非接
触側に位置する端部を上記ヒーターの固有抵抗値よりも
低い抵抗値を有する部材により形成し、上記電極部材の
ヒーター接触側に位置する端部が通電時に上記ヒーター
部材よりも発熱量が多くなる電極構造に形成したことを
特徴とする。
り、容器内に通電加熱型のヒーターを設置したヒーター
ユニットにおいて、被加熱物の加熱位置に配置する電極
部材を、該電極部材のヒーター接触側に位置する端部を
ヒーター部材の固有抵抗値より高い抵抗値を有する部材
により形成するとともに、上記電極部材のヒーター非接
触側に位置する端部を上記ヒーターの固有抵抗値よりも
低い抵抗値を有する部材により形成し、上記電極部材の
ヒーター接触側に位置する端部が通電時に上記ヒーター
部材よりも発熱量が多くなる電極構造に形成したことを
特徴とする。
【００１１】そして、このウエハー加熱装置において
は、上記電極部材のヒーター接触側に位置する端部が通
電時に上記ヒーター部材よりも発熱量が多くなる電極構
造として、上記電極部材のヒーター接触側に位置する端
部に、断面積を上記ヒーター部材と上記電極部材との接
触面積よりも小さくした部分を形成し、かつその部分に
おける単位長さ当りの抵抗値を上記ヒーター部材の単位
当りの抵抗値よりも大きくすることが望ましい。
は、上記電極部材のヒーター接触側に位置する端部が通
電時に上記ヒーター部材よりも発熱量が多くなる電極構
造として、上記電極部材のヒーター接触側に位置する端
部に、断面積を上記ヒーター部材と上記電極部材との接
触面積よりも小さくした部分を形成し、かつその部分に
おける単位長さ当りの抵抗値を上記ヒーター部材の単位
当りの抵抗値よりも大きくすることが望ましい。
【００１２】このウエハー加熱装置においては、上記電
極部材のヒーター非接触側に位置する端部が、上記ヒー
ター部材よりも固有固有抵抗値が低い部材に接触固定さ
れていることが望ましい。また、加熱装置用電極部材と
しては、電極部材のヒーター接触側における単位長さ当
りの抵抗値がヒーター部材の単位長さ当りの抵抗値より
高く、かつ、上記電極部材のヒーター接触側が上記電極
部材のヒーター非接触側よりも通電時に発熱量が多くな
る構造に形成したことを特徴とする。
極部材のヒーター非接触側に位置する端部が、上記ヒー
ター部材よりも固有固有抵抗値が低い部材に接触固定さ
れていることが望ましい。また、加熱装置用電極部材と
しては、電極部材のヒーター接触側における単位長さ当
りの抵抗値がヒーター部材の単位長さ当りの抵抗値より
高く、かつ、上記電極部材のヒーター接触側が上記電極
部材のヒーター非接触側よりも通電時に発熱量が多くな
る構造に形成したことを特徴とする。
【００１３】また、加熱装置用電極部材としては、電極
部材のヒーター接触側に位置する端部をヒーター部材の
固有抵抗値より高い抵抗値を有する部材により形成する
とともに、上記電極部材のヒーター非接触側に位置する
端部を上記電極部材のヒーター接触側に位置する端部の
固有抵抗値よりも低い抵抗値を有する部材により形成し
たことを特徴とする。
部材のヒーター接触側に位置する端部をヒーター部材の
固有抵抗値より高い抵抗値を有する部材により形成する
とともに、上記電極部材のヒーター非接触側に位置する
端部を上記電極部材のヒーター接触側に位置する端部の
固有抵抗値よりも低い抵抗値を有する部材により形成し
たことを特徴とする。
【００１４】そして、この加熱装置用電極部材において
は、上記電極部材のヒーター接触側に位置する端部を、
固有抵抗値が５×１０-3Ωｃｍより大きくかつ１×１０
Ωｃｍ以下とし、曲げ強度が１０ｋｇ／ｃｍ2 以上の炭
化けい素材料により形成することが望ましい。
は、上記電極部材のヒーター接触側に位置する端部を、
固有抵抗値が５×１０-3Ωｃｍより大きくかつ１×１０
Ωｃｍ以下とし、曲げ強度が１０ｋｇ／ｃｍ2 以上の炭
化けい素材料により形成することが望ましい。
【００１５】
【作用】このように本発明を構成したことによって、ウ
エハー加熱装置は、ヒーター部材への電流の導入および
ヒーター部材の固定を目的とした電極部材の、ヒーター
部材との接触部分を被加熱物の加熱箇所に位置させてい
る部材、すなわち、被加熱物の加熱位置に配置する電極
部材が、通電時に、抵抗値がヒーター部材の単位長さ当
りの抵抗値より高く、かつ、上記ヒーター部材よりも発
熱量が大きい部分が昇温し、その熱を電極部材のヒータ
ー接触側へ伝導させて、ヒーター部材の電極部材周辺に
おける温度低下を抑制し、被加熱物の均熱性を保たせる
ようにする。
エハー加熱装置は、ヒーター部材への電流の導入および
ヒーター部材の固定を目的とした電極部材の、ヒーター
部材との接触部分を被加熱物の加熱箇所に位置させてい
る部材、すなわち、被加熱物の加熱位置に配置する電極
部材が、通電時に、抵抗値がヒーター部材の単位長さ当
りの抵抗値より高く、かつ、上記ヒーター部材よりも発
熱量が大きい部分が昇温し、その熱を電極部材のヒータ
ー接触側へ伝導させて、ヒーター部材の電極部材周辺に
おける温度低下を抑制し、被加熱物の均熱性を保たせる
ようにする。
【００１６】また、ウエハー加熱装置は、被加熱物の加
熱位置に配置する電極部材を、ヒーター部材における単
位長さ当りの抵抗値より高い抵抗値を有し、電極部材の
ヒーター接触側がヒーター非接触側よりも通電時に発熱
量が多くなる電極構造に形成されているため、電極部材
のヒーター非接触側ではヒーター接触側よりも少ない電
気抵抗により給電を受け、そして通電時において電極部
材のヒーター接触側では発熱量がヒーター部材の発熱量
よりも多くなり、その熱により、ヒーター部材の電極部
材周辺の温度低下が抑制されて、被加熱物の均熱性が向
上するようになる。
熱位置に配置する電極部材を、ヒーター部材における単
位長さ当りの抵抗値より高い抵抗値を有し、電極部材の
ヒーター接触側がヒーター非接触側よりも通電時に発熱
量が多くなる電極構造に形成されているため、電極部材
のヒーター非接触側ではヒーター接触側よりも少ない電
気抵抗により給電を受け、そして通電時において電極部
材のヒーター接触側では発熱量がヒーター部材の発熱量
よりも多くなり、その熱により、ヒーター部材の電極部
材周辺の温度低下が抑制されて、被加熱物の均熱性が向
上するようになる。
【００１７】また、ウエハー加熱装置においては、被加
熱物の加熱位置に配置する電極部材が、電極部材のヒー
ター非接触側に位置する端部が電極部材のヒーター接触
側に位置する端部よりも少ない電気抵抗により給電を受
け、そして電極部材のヒーター接触側に位置する端部が
ヒーター部材における単位長さ当りの抵抗値よりも高い
から通電時には電極部材の発熱量がヒーター部材の発熱
量よりも多くなり、その熱により、ヒーター部材の電極
部材周辺の温度低下が抑制され、被加熱物の均熱性が向
上するようになる。
熱物の加熱位置に配置する電極部材が、電極部材のヒー
ター非接触側に位置する端部が電極部材のヒーター接触
側に位置する端部よりも少ない電気抵抗により給電を受
け、そして電極部材のヒーター接触側に位置する端部が
ヒーター部材における単位長さ当りの抵抗値よりも高い
から通電時には電極部材の発熱量がヒーター部材の発熱
量よりも多くなり、その熱により、ヒーター部材の電極
部材周辺の温度低下が抑制され、被加熱物の均熱性が向
上するようになる。
【００１８】そして、このウエハー加熱装置において
は、電極部材のヒーター接触側に位置する端部に形成し
た、ヒーター部材と電極部材との接触面積よりも断面積
を小さくした部分が、通電時に、ヒーター部材よりも発
熱量が多くなるため、電極部材のヒーター接触側を効果
的に発熱させて、電極部材をヒートシンクにならないよ
うにし、ヒーター部材の電極部材周辺の温度が低下する
ことを抑制させるようにする。
は、電極部材のヒーター接触側に位置する端部に形成し
た、ヒーター部材と電極部材との接触面積よりも断面積
を小さくした部分が、通電時に、ヒーター部材よりも発
熱量が多くなるため、電極部材のヒーター接触側を効果
的に発熱させて、電極部材をヒートシンクにならないよ
うにし、ヒーター部材の電極部材周辺の温度が低下する
ことを抑制させるようにする。
【００１９】そしてまた、このウエハー加熱装置におい
ては、電極部材のヒーター非接触部側に位置する端部が
ヒーター部材よりも固有抵抗値の低い部材に接触固定さ
れているため、通電されても、その電極部材のヒーター
非接触部側に位置する端部が電極部材のヒーター接触部
側に位置する端部より温度が高くなることはなく、電極
部材全体の発熱量が抑えられ、電極部材が給電を受ける
部分の温度を上げることなく、電極部材周辺の温度低下
が抑制されるようになる。
ては、電極部材のヒーター非接触部側に位置する端部が
ヒーター部材よりも固有抵抗値の低い部材に接触固定さ
れているため、通電されても、その電極部材のヒーター
非接触部側に位置する端部が電極部材のヒーター接触部
側に位置する端部より温度が高くなることはなく、電極
部材全体の発熱量が抑えられ、電極部材が給電を受ける
部分の温度を上げることなく、電極部材周辺の温度低下
が抑制されるようになる。
【００２０】また、加熱装置用電極部材においては、電
極部材のヒーター接触側における単位長さ当りの抵抗値
がヒーター部材の抵抗値より高くかつ電極部材のヒータ
ー接触側が電極部材のヒーター非接触側よりも発熱量が
多くなるため、ヒーター部材への通電加熱時には電極部
材のヒーター非接触側から少ない電気抵抗で給電を受
け、電極部材のヒーター接触側が発熱してヒーター部材
の電極部材周辺温度の低下を抑制させるようになる。
極部材のヒーター接触側における単位長さ当りの抵抗値
がヒーター部材の抵抗値より高くかつ電極部材のヒータ
ー接触側が電極部材のヒーター非接触側よりも発熱量が
多くなるため、ヒーター部材への通電加熱時には電極部
材のヒーター非接触側から少ない電気抵抗で給電を受
け、電極部材のヒーター接触側が発熱してヒーター部材
の電極部材周辺温度の低下を抑制させるようになる。
【００２１】また、加熱装置用電極部材においては、通
電加熱時に、電極部材のヒーター非接触側に位置する端
部から電極部材のヒーター接触側に少ない電気抵抗で給
電を受け、ヒーター部材の抵抗値より高い抵抗値を有す
る電極部材のヒーター接触側に位置する端部が効果的に
発熱してヒーター部材の電極部材周辺温度の低下を抑制
させるようになる。
電加熱時に、電極部材のヒーター非接触側に位置する端
部から電極部材のヒーター接触側に少ない電気抵抗で給
電を受け、ヒーター部材の抵抗値より高い抵抗値を有す
る電極部材のヒーター接触側に位置する端部が効果的に
発熱してヒーター部材の電極部材周辺温度の低下を抑制
させるようになる。
【００２２】また、この加熱装置用電極部材において
は、電極部材のヒーター接触側に位置する端部を、固有
抵抗値が５×１０-3より大きく１×１０Ω・ｃｍ以下
で、曲げ強度が１０ｋｇ／ｃｍ2 以上の炭化けい素質材
料により形成させることにより、高融点金属におけるネ
ジの焼付きが防止され、また金属材料に比較して抵抗値
が高いためヒーター部材との接触面積を広く取っても電
極部材とヒーター部材との接触部分の温度を下げること
なく強固に固定することができるようになり、さらにま
た炭素材に比較して強度が高いため電極部材およびネジ
部分の径を細く形成でき、電極部材からの熱の逃げを抑
えることができるようになり、接続したヒーター部材の
電極部材周辺温度の低下を抑制させるようになる。
は、電極部材のヒーター接触側に位置する端部を、固有
抵抗値が５×１０-3より大きく１×１０Ω・ｃｍ以下
で、曲げ強度が１０ｋｇ／ｃｍ2 以上の炭化けい素質材
料により形成させることにより、高融点金属におけるネ
ジの焼付きが防止され、また金属材料に比較して抵抗値
が高いためヒーター部材との接触面積を広く取っても電
極部材とヒーター部材との接触部分の温度を下げること
なく強固に固定することができるようになり、さらにま
た炭素材に比較して強度が高いため電極部材およびネジ
部分の径を細く形成でき、電極部材からの熱の逃げを抑
えることができるようになり、接続したヒーター部材の
電極部材周辺温度の低下を抑制させるようになる。
【００２３】
【実施例】以下、図示実施例に基づき詳細に説明する。
ウエハー加熱装置としてのヒーターユニットは、図１〜
３に示すように、一平面上に配置されるヒーター部材１
と、そのヒーター部材１の端部を支持して電流をヒータ
ー部材側へ通電させる複数の電極部材２，２と、その電
極部材２，２を電源３に電気的に接続させる配線４，４
と、ヒーター部材１を内部に収納する円筒状に形成した
耐熱性の容器５とからなる。
ウエハー加熱装置としてのヒーターユニットは、図１〜
３に示すように、一平面上に配置されるヒーター部材１
と、そのヒーター部材１の端部を支持して電流をヒータ
ー部材側へ通電させる複数の電極部材２，２と、その電
極部材２，２を電源３に電気的に接続させる配線４，４
と、ヒーター部材１を内部に収納する円筒状に形成した
耐熱性の容器５とからなる。
【００２４】容器５は、透明石英よりなる蓋５ａと収容
部５ｂとからなり、その収容部５ｂの底面５ｃを電極部
材２，２が貫通し、収容部５ｂ内に収容された電極部材
２，２の下端を容器５の外部に出させて、電極部材２，
２の下端から電源３へ配線４，４を接続できるようにし
ている。容器内に収容された電極部材２，２の上端に
は、ヒーター部材１をボルト６によって固着する。そし
て、蓋５ａの上に黒鉛板８を載せ、その上にウエハー７
を載置することにより、ウエハー７の下面から全面的か
つ均等に加熱または保温することができるようにする。
部５ｂとからなり、その収容部５ｂの底面５ｃを電極部
材２，２が貫通し、収容部５ｂ内に収容された電極部材
２，２の下端を容器５の外部に出させて、電極部材２，
２の下端から電源３へ配線４，４を接続できるようにし
ている。容器内に収容された電極部材２，２の上端に
は、ヒーター部材１をボルト６によって固着する。そし
て、蓋５ａの上に黒鉛板８を載せ、その上にウエハー７
を載置することにより、ウエハー７の下面から全面的か
つ均等に加熱または保温することができるようにする。
【００２５】ヒーター部材１は、図４に示すように、固
有抵抗値が１．５×１０-3Ωｃｍの黒鉛−炭素繊維複合
材料（以後Ｃ−Ｃとする）、または、固有抵抗値が５．
０×１０-2ΩｃｍのＳｉＣにより、図示のような一平面
内で電極接続側の端部１ａ，１ｂから同一中心部１ｃに
巻き込む二重渦巻き状に形成する。このヒーター部材１
の厚みは４ｍｍとし、幅は中心部１ｃに比較して外周部
の発熱量が大きくなるように外周部ほど幅を狭くし、電
極接続側の端部１ａ，１ｂの幅は１２ｍｍとする。
有抵抗値が１．５×１０-3Ωｃｍの黒鉛−炭素繊維複合
材料（以後Ｃ−Ｃとする）、または、固有抵抗値が５．
０×１０-2ΩｃｍのＳｉＣにより、図示のような一平面
内で電極接続側の端部１ａ，１ｂから同一中心部１ｃに
巻き込む二重渦巻き状に形成する。このヒーター部材１
の厚みは４ｍｍとし、幅は中心部１ｃに比較して外周部
の発熱量が大きくなるように外周部ほど幅を狭くし、電
極接続側の端部１ａ，１ｂの幅は１２ｍｍとする。
【００２６】電極部材２の構造は、図５に示すように、
ヒーター接触側２ａとヒーター非接触側２ｂとで異なる
固有抵抗値を有するように形成するものとし、ヒーター
接触側２ａの材料として固有抵抗値が７×１０-4Ωｃｍ
の黒鉛（以後Ｃとする）または固有抵抗値が５．０×１
０-2Ωｃｍ以下であるＳｉＣを、ヒーター非接触側２ｂ
の材料としてＣよりも固有抵抗値が小さい材料である固
有抵抗値が５．０×１０-6ΩのＭｏを使用するととも
に、棒状に形成した両材料の一端面を固着させて、両端
で異なる固有抵抗値を有する棒状部材に形成させる。
ヒーター接触側２ａとヒーター非接触側２ｂとで異なる
固有抵抗値を有するように形成するものとし、ヒーター
接触側２ａの材料として固有抵抗値が７×１０-4Ωｃｍ
の黒鉛（以後Ｃとする）または固有抵抗値が５．０×１
０-2Ωｃｍ以下であるＳｉＣを、ヒーター非接触側２ｂ
の材料としてＣよりも固有抵抗値が小さい材料である固
有抵抗値が５．０×１０-6ΩのＭｏを使用するととも
に、棒状に形成した両材料の一端面を固着させて、両端
で異なる固有抵抗値を有する棒状部材に形成させる。
【００２７】そして、この電極部材２の形状は、図５に
示すように、その幅が異なる３種の形状（ａ），
（ｂ），（ｃ）を適用する。そして、これらの内で最も
発熱量が多く、部分的にはヒーター部材よりも発熱量を
多いもので、ヒーター部材１の電極接触部周辺の温度低
下が少ないものを使用することにする。この電極部材２
の形状のうち、（ａ）の電極部材２は、上端から下端ま
で同一の幅を有する棒状に形成する。
示すように、その幅が異なる３種の形状（ａ），
（ｂ），（ｃ）を適用する。そして、これらの内で最も
発熱量が多く、部分的にはヒーター部材よりも発熱量を
多いもので、ヒーター部材１の電極接触部周辺の温度低
下が少ないものを使用することにする。この電極部材２
の形状のうち、（ａ）の電極部材２は、上端から下端ま
で同一の幅を有する棒状に形成する。
【００２８】（ｂ）の電極部材２は、両端の中間位置か
らヒーター接触側によった位置に幅が狭くなる部分２ｃ
を設けた棒状に形成する。（ｃ）の電極部材２は、上端
からヒーター非接触側の端部まで達する位置に幅が狭く
なる部分２ｄを設けた棒状に形成する。 （試験）使用材料が異なり、形状の異なる電極部材を表
−１、表−２の組合せにより、各電極部材２の図示の各
点〜（図１参照）と、操作用熱電対１１によりヒー
ター部材１の一か所（Ａ）とについて、温度を測定し
た。
らヒーター接触側によった位置に幅が狭くなる部分２ｃ
を設けた棒状に形成する。（ｃ）の電極部材２は、上端
からヒーター非接触側の端部まで達する位置に幅が狭く
なる部分２ｄを設けた棒状に形成する。 （試験）使用材料が異なり、形状の異なる電極部材を表
−１、表−２の組合せにより、各電極部材２の図示の各
点〜（図１参照）と、操作用熱電対１１によりヒー
ター部材１の一か所（Ａ）とについて、温度を測定し
た。
【００２９】その結果、電極部材２の抵抗値がヒーター
部材１に比較して高い場合、電極部材２の抵抗値が低い
場合に比較して電極部材２の温度低下が抑制された。特
にヒーター部材１と電極部材２との接触面積に比較し
て、電極部材２の一部の断面積が小さく、かつその部分
の電気抵抗がヒーター部材１より大きくなる電極部材２
においては、より効果的に電極部材２の温度低下が抑制
された。
部材１に比較して高い場合、電極部材２の抵抗値が低い
場合に比較して電極部材２の温度低下が抑制された。特
にヒーター部材１と電極部材２との接触面積に比較し
て、電極部材２の一部の断面積が小さく、かつその部分
の電気抵抗がヒーター部材１より大きくなる電極部材２
においては、より効果的に電極部材２の温度低下が抑制
された。
【００３０】また、電極部材２としてＳｉＣを使用した
場合、高融点金属を用いた場合における電極部材２がヒ
ートシンクになって生じた被加熱物の均熱性の低下、ネ
ジの焼付き、あるいは黒鉛材を用いた場合における電極
部材２の破損等について解決することができた。
場合、高融点金属を用いた場合における電極部材２がヒ
ートシンクになって生じた被加熱物の均熱性の低下、ネ
ジの焼付き、あるいは黒鉛材を用いた場合における電極
部材２の破損等について解決することができた。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明のウエハー加熱装置
では、通電加熱時に、被加熱物の加熱位置に配置する電
極部材が、ヒーター部材における単位長さ当りの抵抗値
より高い抵抗値であり、かつヒーター部材よりも発熱量
が大きい部分が昇温し、その熱を電極部材のヒーター接
触側へ伝えるため、ヒーター部材の電極部材周辺の温度
低下が抑制でき、被加熱物の均熱性を保たせることがで
きる。
では、通電加熱時に、被加熱物の加熱位置に配置する電
極部材が、ヒーター部材における単位長さ当りの抵抗値
より高い抵抗値であり、かつヒーター部材よりも発熱量
が大きい部分が昇温し、その熱を電極部材のヒーター接
触側へ伝えるため、ヒーター部材の電極部材周辺の温度
低下が抑制でき、被加熱物の均熱性を保たせることがで
きる。
【００３４】また、ウエハー加熱装置は、被加熱物の加
熱位置に配置する電極部材を、ヒーター部材における単
位長さ当りの抵抗値より高い抵抗値を有し、電極部材の
ヒーター接触側がヒーター非接触側よりも通電時に発熱
量が多くなる電極構造に形成させているため、電極部材
のヒーター非接触側ではヒーター接触側よりも少ない電
気抵抗により給電することができ、そして電極部材のヒ
ーター接触側では発熱量がヒーター部材の発熱量よりも
多くなり、その熱により、ヒーター部材の電極部材周辺
における温度低下を抑制することができ、被加熱物の均
熱性を向上させることができる。
熱位置に配置する電極部材を、ヒーター部材における単
位長さ当りの抵抗値より高い抵抗値を有し、電極部材の
ヒーター接触側がヒーター非接触側よりも通電時に発熱
量が多くなる電極構造に形成させているため、電極部材
のヒーター非接触側ではヒーター接触側よりも少ない電
気抵抗により給電することができ、そして電極部材のヒ
ーター接触側では発熱量がヒーター部材の発熱量よりも
多くなり、その熱により、ヒーター部材の電極部材周辺
における温度低下を抑制することができ、被加熱物の均
熱性を向上させることができる。
【００３５】また、ウエハー加熱装置は、被加熱物の加
熱位置に配置する電極部材が、電極部材のヒーター非接
触側に位置する端部が電極部材のヒーター接触側に位置
する端部よりも少ない電気抵抗により給電を受け、そし
て電極部材のヒーター接触側に位置する端部がヒーター
部材における単位長さ当りの抵抗値よりも高いものが用
いられているため、通電加熱時には電極部材の発熱量が
ヒーター部材の発熱量よりも多くなり、その熱により、
ヒーター部材の電極部材周辺の温度低下を抑制すること
ができ、被加熱物の均熱性を向上させることができる。
熱位置に配置する電極部材が、電極部材のヒーター非接
触側に位置する端部が電極部材のヒーター接触側に位置
する端部よりも少ない電気抵抗により給電を受け、そし
て電極部材のヒーター接触側に位置する端部がヒーター
部材における単位長さ当りの抵抗値よりも高いものが用
いられているため、通電加熱時には電極部材の発熱量が
ヒーター部材の発熱量よりも多くなり、その熱により、
ヒーター部材の電極部材周辺の温度低下を抑制すること
ができ、被加熱物の均熱性を向上させることができる。
【００３６】そして、このウエハー加熱装置において
は、電極部材のヒーター接触側に位置する端部に形成し
た、ヒーター部材と電極部材との接触面積よりも断面積
を小さくした部分が、通電加熱時に、ヒーター部材より
も発熱量が多くなり、電極部材のヒーター接触側を効果
的に発熱させて、ヒーター部材の電極部材周辺温度を低
下させずにすみ、電極部材をヒーター部材のヒートシン
クにならないようにさせて、加熱の均一性を維持し、被
加熱物の均熱性を保たせることができる。
は、電極部材のヒーター接触側に位置する端部に形成し
た、ヒーター部材と電極部材との接触面積よりも断面積
を小さくした部分が、通電加熱時に、ヒーター部材より
も発熱量が多くなり、電極部材のヒーター接触側を効果
的に発熱させて、ヒーター部材の電極部材周辺温度を低
下させずにすみ、電極部材をヒーター部材のヒートシン
クにならないようにさせて、加熱の均一性を維持し、被
加熱物の均熱性を保たせることができる。
【００３７】そしてまた、このウエハー加熱装置におい
ては、電極部材のヒーター非接触部側に位置する端部が
ヒーター部材よりも固有抵抗値の低い部材に接触固定さ
れているため、通電されても、その電極部材のヒーター
非接触部側に位置する端部が電極部材のヒーター接触部
側に位置する端部より温度が高くなることはなく、電極
部材全体の発熱量が抑えられ、電極部材が給電を受ける
部分の温度を上げることなく、電極部材周辺温度の低下
を抑制できる。
ては、電極部材のヒーター非接触部側に位置する端部が
ヒーター部材よりも固有抵抗値の低い部材に接触固定さ
れているため、通電されても、その電極部材のヒーター
非接触部側に位置する端部が電極部材のヒーター接触部
側に位置する端部より温度が高くなることはなく、電極
部材全体の発熱量が抑えられ、電極部材が給電を受ける
部分の温度を上げることなく、電極部材周辺温度の低下
を抑制できる。
【００３８】また、加熱装置用電極部材では、電極部材
のヒーター接触側における単位長さ当りの抵抗値がヒー
ター部材の抵抗値より高くかつ電極部材のヒーター接触
側が電極部材のヒーター非接触側よりも発熱量が多くな
るため、ヒーター部材への通電加熱時には電極部材のヒ
ーター非接触側から少ない電気抵抗で給電を受けるとと
もに、電極部材のヒーター接触側が発熱して、効果的に
ヒーター部材の電極部材周辺温度の低下を抑制させるこ
とができ、電極部材をヒーター部材のヒートシンクにさ
せることがなく、被加熱物の均熱性を向上させることが
できる。
のヒーター接触側における単位長さ当りの抵抗値がヒー
ター部材の抵抗値より高くかつ電極部材のヒーター接触
側が電極部材のヒーター非接触側よりも発熱量が多くな
るため、ヒーター部材への通電加熱時には電極部材のヒ
ーター非接触側から少ない電気抵抗で給電を受けるとと
もに、電極部材のヒーター接触側が発熱して、効果的に
ヒーター部材の電極部材周辺温度の低下を抑制させるこ
とができ、電極部材をヒーター部材のヒートシンクにさ
せることがなく、被加熱物の均熱性を向上させることが
できる。
【００３９】また、加熱装置用電極部材では、ヒーター
部材への通電加熱時に、電極部材のヒーター非接触側に
位置する端部から電極部材のヒーター接触側に少ない電
気抵抗で給電を受け、ヒーター部材の抵抗値より高い抵
抗値を有する電極部材のヒーター接触側に位置する端部
が効果的に発熱して、ヒーター部材の電極部材周辺にお
ける温度の低下を抑制させることができ、電極部材をヒ
ーター部材のヒートシンクにさせず、被加熱物の均熱性
を向上させることができる。
部材への通電加熱時に、電極部材のヒーター非接触側に
位置する端部から電極部材のヒーター接触側に少ない電
気抵抗で給電を受け、ヒーター部材の抵抗値より高い抵
抗値を有する電極部材のヒーター接触側に位置する端部
が効果的に発熱して、ヒーター部材の電極部材周辺にお
ける温度の低下を抑制させることができ、電極部材をヒ
ーター部材のヒートシンクにさせず、被加熱物の均熱性
を向上させることができる。
【００４０】また、この加熱装置用電極部材では、電極
部材のヒーター接触側に位置する端部を、固有抵抗値が
５×１０-3より大きく１×１０Ω・ｃｍ以下で、曲げ強
度が１０ｋｇ／ｃｍ2 以上の炭化けい素質材料により形
成させることにより、電極部材のヒーター接触側に位置
する端部を効果的に発熱させることができ、高融点金属
におけるネジの焼付きが防止され、また金属材料に比較
して抵抗値が高いためヒーター部材との接触面積を広く
取っても電極部材とヒーター部材との接触部分の温度を
下げることなく強固に固定することができるようにな
り、さらにまた炭素材に比較して強度が高いため電極部
材およびネジ部分の径を細く形成でき、電極部材からの
熱の逃げを抑えることができるようになり、接続したヒ
ーター部材の電極部材周辺温度の低下を抑制させること
ができ、被加熱物の均熱性を向上させることができる。
部材のヒーター接触側に位置する端部を、固有抵抗値が
５×１０-3より大きく１×１０Ω・ｃｍ以下で、曲げ強
度が１０ｋｇ／ｃｍ2 以上の炭化けい素質材料により形
成させることにより、電極部材のヒーター接触側に位置
する端部を効果的に発熱させることができ、高融点金属
におけるネジの焼付きが防止され、また金属材料に比較
して抵抗値が高いためヒーター部材との接触面積を広く
取っても電極部材とヒーター部材との接触部分の温度を
下げることなく強固に固定することができるようにな
り、さらにまた炭素材に比較して強度が高いため電極部
材およびネジ部分の径を細く形成でき、電極部材からの
熱の逃げを抑えることができるようになり、接続したヒ
ーター部材の電極部材周辺温度の低下を抑制させること
ができ、被加熱物の均熱性を向上させることができる。
【図１】実施例におけるヒーターユニットを示す縦断面
側面図である。
側面図である。
【図２】実施例におけるヒーターユニットの外観を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】実施例におけるヒーターユニットの蓋を取外し
た状態を示す斜視図である。
た状態を示す斜視図である。
【図４】実施例におけるヒーター部材の形状を示す平面
図である。
図である。
【図５】実施例における電極部材の形状を示す側面図で
ある。
ある。
１ ヒーター部材 ２ 電極部材 ３ 電源 ４ 配線 ５ 容器 ６ ボルト ７ ウエハー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 克郎 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメン ト株式会社新材料事業部内 (72)発明者 小坂井 守 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメン ト株式会社中央研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】 容器内に通電加熱型のヒーターを設置し
たヒーターユニットにおいて、 被加熱物の加熱位置に配置する電極部材の電極構造が、
該電極部材の一部もしくは全体における単位長さ当りの
抵抗値がヒーター部材の単位長さ当りの抵抗値より高
く、かつ、上記ヒーター部材よりも通電時に発熱量が大
きい部分を有することを特徴とするウエハー加熱装置。 - 【請求項２】 容器内に通電加熱型のヒーターを設置し
たヒーターユニットにおいて、 被加熱物の加熱位置に配置する電極部材を、該電極部材
のヒーター接触側の固有抵抗値がヒーター部材の固有抵
抗値より高く、かつ、上記電極部材のヒーター接触側が
上記電極部材のヒーター非接触側よりも通電時に発熱量
が多くなる電極構造に形成したことを特徴とするウエハ
ー加熱装置。 - 【請求項３】 容器内に通電加熱型のヒーターを設置し
たヒーターユニットにおいて、 被加熱物の加熱位置に配置する電極部材を、該電極部材
のヒーター接触側に位置する端部をヒーター部材の固有
抵抗値より高い抵抗値を有する部材により形成するとと
もに、上記電極部材のヒーター非接触側に位置する端部
を上記ヒーターの固有抵抗値よりも低い固有抵抗値を有
する部材により形成し、上記電極部材のヒーター接触側
に位置する端部が通電時に上記ヒーター部材よりも発熱
量が多くなる電極構造に形成したことを特徴とするウエ
ハー加熱装置。 - 【請求項４】 上記電極部材のヒーター接触側に位置す
る端部が通電時に上記ヒーター部材よりも発熱量が多く
なる電極構造として、上記電極部材のヒーター接触側に
位置する端部に、断面積を上記ヒーター部材と上記電極
部材との接触面積よりも小さくした部分を形成し、かつ
その部分における単位長さ当りの抵抗値を上記ヒーター
部材の単位長さ当りの抵抗値よりも大きくしたことを特
徴とする請求項２または３に記載のウエハー加熱装置。 - 【請求項５】 上記電極部材のヒーター非接触側に位置
する端部が、上記ヒーター部材よりも固有抵抗値が低い
部材に接触固定されていることを特徴とする請求項２ま
たは３に記載のウエハー加熱装置。 - 【請求項６】 電極部材のヒーター接触側における単位
長さ当たりの抵抗値がヒーター部材の単位長さ当たりの
抵抗値より高く、かつ、上記電極部材のヒーター接触側
が上記電極部材のヒーター非接触側よりも通電時に発熱
量が多くなる構造に形成したことを特徴とする加熱装置
用電極部材。 - 【請求項７】 電極部材のヒーター接触側に位置する端
部をヒーター部材の固有抵抗値より高い抵抗値を有する
部材により形成するとともに、上記電極部材のヒーター
非接触側に位置する端部を上記電極部材のヒーター接触
側に位置する端部の固有抵抗値よりも低い抵抗値を有す
る部材により形成したことを特徴とする加熱装置用電極
部材。 - 【請求項８】 上記電極部材のヒーター接触側に位置す
る端部を、固有抵抗値が５×１０-3Ωｃｍより大きくか
つ１×１０Ωｃｍ以下とし、曲げ強度が１０ｋｇ／ｃｍ
2 以上の炭化けい素材料により形成したことを特徴とす
る請求項７に記載の加熱装置用電極部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30563593A JPH07161725A (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | ウエハー加熱装置および加熱装置用電極部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30563593A JPH07161725A (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | ウエハー加熱装置および加熱装置用電極部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07161725A true JPH07161725A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17947509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30563593A Pending JPH07161725A (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | ウエハー加熱装置および加熱装置用電極部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07161725A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000021890A (ja) * | 1997-07-31 | 2000-01-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | カーボンヒータ |
| JP2001230056A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Bridgestone Corp | ヒータ用電極及び半導体製造装置 |
| JP2002124364A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Bridgestone Corp | ヒータ及び半導体製造装置 |
| JP2003282393A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Kyocera Corp | ウエハ加熱装置 |
| EP1667489A2 (de) | 2004-12-01 | 2006-06-07 | Heraeus Noblelight GmbH | CFC-Heizstrahler |
| JP2017228596A (ja) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | ヒータ付きウェハ載置機構及び成膜装置 |
-
1993
- 1993-12-06 JP JP30563593A patent/JPH07161725A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000021890A (ja) * | 1997-07-31 | 2000-01-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | カーボンヒータ |
| JP2001230056A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Bridgestone Corp | ヒータ用電極及び半導体製造装置 |
| JP4521083B2 (ja) * | 2000-02-15 | 2010-08-11 | 株式会社ブリヂストン | ヒータ用電極及び半導体製造装置 |
| JP2002124364A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Bridgestone Corp | ヒータ及び半導体製造装置 |
| JP4521107B2 (ja) * | 2000-10-17 | 2010-08-11 | 株式会社ブリヂストン | ヒータ及び半導体製造装置 |
| JP2003282393A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Kyocera Corp | ウエハ加熱装置 |
| EP1667489A2 (de) | 2004-12-01 | 2006-06-07 | Heraeus Noblelight GmbH | CFC-Heizstrahler |
| US8655160B2 (en) | 2004-12-01 | 2014-02-18 | Heraeus Noblelight Gmbh | CFC radiant heater |
| JP2017228596A (ja) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | ヒータ付きウェハ載置機構及び成膜装置 |
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