JPH10189611A - 半導体ウェーハの加熱装置 - Google Patents
半導体ウェーハの加熱装置Info
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- JPH10189611A JPH10189611A JP34302996A JP34302996A JPH10189611A JP H10189611 A JPH10189611 A JP H10189611A JP 34302996 A JP34302996 A JP 34302996A JP 34302996 A JP34302996 A JP 34302996A JP H10189611 A JPH10189611 A JP H10189611A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面温度の均一性を向上させることができる
半導体ウェーハの加熱装置を提供すること。 【解決手段】 ヒートステージ１２のステージ面１２ａ
に、同心的に環状の複数の溝１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを
形成すると共に、これらの溝１３Ａ〜１３Ｃにそれぞれ
ガス導入用孔１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、及びガス排気用
孔１５Ａ、、１５Ｂ、１５Ｃを設ける。又、各溝１３Ａ
〜１３Ｃに導入するガスの圧力をそれぞれ独立に制御可
能とする。この構成により、ウェーハの中心部から周辺
部にかけて均一な表面温度分布特性を向上させることが
できる。
半導体ウェーハの加熱装置を提供すること。 【解決手段】 ヒートステージ１２のステージ面１２ａ
に、同心的に環状の複数の溝１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを
形成すると共に、これらの溝１３Ａ〜１３Ｃにそれぞれ
ガス導入用孔１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、及びガス排気用
孔１５Ａ、、１５Ｂ、１５Ｃを設ける。又、各溝１３Ａ
〜１３Ｃに導入するガスの圧力をそれぞれ独立に制御可
能とする。この構成により、ウェーハの中心部から周辺
部にかけて均一な表面温度分布特性を向上させることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部にヒータが設
けられたヒータハウジングの上面を半導体ウェーハが載
置されるステージ面とし、該ステージ面と上記半導体ウ
ェーハの裏面との間にガスを導入することにより上記半
導体ウェーハを加熱するようにした、いわゆるガス媒体
加熱方式を用いた半導体ウェーハの加熱装置に関する。
けられたヒータハウジングの上面を半導体ウェーハが載
置されるステージ面とし、該ステージ面と上記半導体ウ
ェーハの裏面との間にガスを導入することにより上記半
導体ウェーハを加熱するようにした、いわゆるガス媒体
加熱方式を用いた半導体ウェーハの加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、真空中、特に分子流領域での
半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと称する。）の加
熱に関しては、ヘリウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）な
どのガスを媒体とした加熱方式が広く用いられている。
これはウェーハとヒートステージ（加熱部）との間にガ
スを導入して両者間を粘性流領域の圧力（１〜１０Ｔｏ
ｒｒ）にすることにより、ヒートステージからの輻射熱
に加え、導入ガスを媒体として熱を伝えることによって
効率良くヒートステージの熱をウェーハに伝えるように
している。
半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと称する。）の加
熱に関しては、ヘリウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）な
どのガスを媒体とした加熱方式が広く用いられている。
これはウェーハとヒートステージ（加熱部）との間にガ
スを導入して両者間を粘性流領域の圧力（１〜１０Ｔｏ
ｒｒ）にすることにより、ヒートステージからの輻射熱
に加え、導入ガスを媒体として熱を伝えることによって
効率良くヒートステージの熱をウェーハに伝えるように
している。
【０００３】図７は従来のヒートステージ１の一例を示
す平面図であり、図示せずとも内部にヒータが設けられ
たヒータハウジング２の上面２ａは、ウエーハが載置さ
れるステージ面となっている。ステージ面２ａに載置さ
れたウェーハは、このヒートステージ１からの輻射熱に
加えて、ガス導入用孔４から放射状に形成された複数本
の溝（図では３本）３、３、３に沿って導入されたガス
の伝熱作用により、加熱されるようになっている。導入
ガスは各溝に設けられたガス排気用孔５、５、５から同
一の排気系統で排気されるようになっている。他方、こ
れらガス排気用孔を備えていない従来のヒートステージ
もまた公知である。
す平面図であり、図示せずとも内部にヒータが設けられ
たヒータハウジング２の上面２ａは、ウエーハが載置さ
れるステージ面となっている。ステージ面２ａに載置さ
れたウェーハは、このヒートステージ１からの輻射熱に
加えて、ガス導入用孔４から放射状に形成された複数本
の溝（図では３本）３、３、３に沿って導入されたガス
の伝熱作用により、加熱されるようになっている。導入
ガスは各溝に設けられたガス排気用孔５、５、５から同
一の排気系統で排気されるようになっている。他方、こ
れらガス排気用孔を備えていない従来のヒートステージ
もまた公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、真空中におけるウェーハの加熱に関してウェーハ表
面温度の均一性にいくつかの問題がある。先ず、ヒート
ステージ自体の温度の均一性のバラツキが挙げられる。
これは真空中のステージ熱が主にヒータハウジングから
の伝導によって外部に逃げてしまうため、中心部の温度
は高いが周辺部では低くなる傾向がある。このようなヒ
ートステージの温度均一性のバラツキの影響を受けて、
ウェーハの温度均一性が悪くなる。
に、真空中におけるウェーハの加熱に関してウェーハ表
面温度の均一性にいくつかの問題がある。先ず、ヒート
ステージ自体の温度の均一性のバラツキが挙げられる。
これは真空中のステージ熱が主にヒータハウジングから
の伝導によって外部に逃げてしまうため、中心部の温度
は高いが周辺部では低くなる傾向がある。このようなヒ
ートステージの温度均一性のバラツキの影響を受けて、
ウェーハの温度均一性が悪くなる。
【０００５】さらに、ヒートステージとウェーハとの間
の圧力差による温度均一性のバラツキが挙げられる。す
なわち、ウェーハ裏面からのガスのシールについてはＯ
−リング等のエラストマーが使用できないためウェーハ
とヒートステージ（金属）との密着により行われている
が、この場合、ウェーハ周辺部でのガスの逃げ等により
ウェーハ中心部と周辺部との間に圧力勾配が発生し、こ
れによりウェーハ温度の均一性のバラツキが増大してし
まう。
の圧力差による温度均一性のバラツキが挙げられる。す
なわち、ウェーハ裏面からのガスのシールについてはＯ
−リング等のエラストマーが使用できないためウェーハ
とヒートステージ（金属）との密着により行われている
が、この場合、ウェーハ周辺部でのガスの逃げ等により
ウェーハ中心部と周辺部との間に圧力勾配が発生し、こ
れによりウェーハ温度の均一性のバラツキが増大してし
まう。
【０００６】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、表面
温度の均一性を向上させることができる半導体ウェーハ
の加熱装置を提供することを課題とする。
温度の均一性を向上させることができる半導体ウェーハ
の加熱装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の課題は、内部にヒ
ータ（例えば実施例における参照符号１６に対応する。
以下、同様。）が設けられたヒータハウジング（１２）
の上面を半導体ウェーハ（８）が載置されるステージ面
（１２ａ）とし、該ステージ面（１２ａ）と前記半導体
ウェーハ（８）の裏面との間にガスを導入することによ
り前記半導体ウェーハ（８）を加熱するようにした半導
体ウェーハの加熱装置において、前記ステージ面（１２
ａ）に、複数の溝（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）を相隔絶
して形成し、かつ、該複数の溝（１３Ａ、１３Ｂ、１３
Ｃ）にそれぞれガス導入用孔（１４Ａ、１４Ｂ、１４
Ｃ）及びガス排気用孔（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）を設
けたことを特徴とする半導体ウェーハ（８）の加熱装置
（１０）、によって解決される。
ータ（例えば実施例における参照符号１６に対応する。
以下、同様。）が設けられたヒータハウジング（１２）
の上面を半導体ウェーハ（８）が載置されるステージ面
（１２ａ）とし、該ステージ面（１２ａ）と前記半導体
ウェーハ（８）の裏面との間にガスを導入することによ
り前記半導体ウェーハ（８）を加熱するようにした半導
体ウェーハの加熱装置において、前記ステージ面（１２
ａ）に、複数の溝（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）を相隔絶
して形成し、かつ、該複数の溝（１３Ａ、１３Ｂ、１３
Ｃ）にそれぞれガス導入用孔（１４Ａ、１４Ｂ、１４
Ｃ）及びガス排気用孔（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）を設
けたことを特徴とする半導体ウェーハ（８）の加熱装置
（１０）、によって解決される。
【０００８】すなわち本発明は、従来の加熱装置ではガ
スの導入及び排気系統が一系統のみであったのを、ステ
ージ面に形成される各溝ごとにガスの導入及び排気系統
をそれぞれ独立して設け、各溝ごとにガスの圧力を任意
に設定できるようにしている。これによりウェーハ上の
温度均一性を向上させることができる。
スの導入及び排気系統が一系統のみであったのを、ステ
ージ面に形成される各溝ごとにガスの導入及び排気系統
をそれぞれ独立して設け、各溝ごとにガスの圧力を任意
に設定できるようにしている。これによりウェーハ上の
温度均一性を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図６は、ステージ面にウェーハを
載置・固定し、これらステージ面とウェーハとの間にガ
スを導入してウェーハを加熱したときの、ウェーハ裏面
圧力とウェーハ温度との関係を示している。この図に示
されるように、ある真空度（圧力）以下、すなわち分子
流領域においてはガスの効果はほとんどなく、ステージ
面からの輻射熱のみでウェーハが加熱されている。勿
論、ウェーハとステージ面との接触部分における熱の伝
導要素も含まれるが、それほど大きくないと考えられて
いる。真空度が分子流領域から中間流領域に達するとウ
ェーハ温度はガスの作用により次第に上昇し、真空度が
粘性流領域に達するとガス圧とウェーハ温度との間に相
関関係が発生する。一方、ガスの圧力をさらに上げて
も、もはやウェーハ温度がほとんど上昇しなくなる圧力
領域が見られることもわかる。
載置・固定し、これらステージ面とウェーハとの間にガ
スを導入してウェーハを加熱したときの、ウェーハ裏面
圧力とウェーハ温度との関係を示している。この図に示
されるように、ある真空度（圧力）以下、すなわち分子
流領域においてはガスの効果はほとんどなく、ステージ
面からの輻射熱のみでウェーハが加熱されている。勿
論、ウェーハとステージ面との接触部分における熱の伝
導要素も含まれるが、それほど大きくないと考えられて
いる。真空度が分子流領域から中間流領域に達するとウ
ェーハ温度はガスの作用により次第に上昇し、真空度が
粘性流領域に達するとガス圧とウェーハ温度との間に相
関関係が発生する。一方、ガスの圧力をさらに上げて
も、もはやウェーハ温度がほとんど上昇しなくなる圧力
領域が見られることもわかる。
【００１０】以上のような傾向を利用して、ステージ面
に相隔絶して形成した複数の溝に導入するガス圧力をそ
れぞれ独立して制御することにより、ウェーハ表面温度
の均一性を得るようにする。以下、実施例において詳細
に説明する。
に相隔絶して形成した複数の溝に導入するガス圧力をそ
れぞれ独立して制御することにより、ウェーハ表面温度
の均一性を得るようにする。以下、実施例において詳細
に説明する。
【００１１】
【実施例】図１〜図３は、本発明の実施例による半導体
ウェーハの加熱装置におけるヒートステージ及び配管構
成図を示している。
ウェーハの加熱装置におけるヒートステージ及び配管構
成図を示している。
【００１２】図１及び図２を参照してヒートステージ１
１の構成について説明すると、ウエーハ８が載置される
ヒータハウジング１２のステージ面１２ａには、同心的
に環状の溝１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが形成されており、
本実施例における各溝１３Ａ〜１３Ｃの深さは０．５ｍ
ｍ〜１．０ｍｍ程度である。なお、溝の個数（本数）は
任意に設定可能であり、本実施例では３本としている。
１の構成について説明すると、ウエーハ８が載置される
ヒータハウジング１２のステージ面１２ａには、同心的
に環状の溝１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが形成されており、
本実施例における各溝１３Ａ〜１３Ｃの深さは０．５ｍ
ｍ〜１．０ｍｍ程度である。なお、溝の個数（本数）は
任意に設定可能であり、本実施例では３本としている。
【００１３】これらの溝１３Ａ〜１３Ｃはウェーハ８が
ステージ面１２ａ上に固定された際の導入ガス（Ｈｅ、
Ａｒなど）の経路となるもので、それぞれにガス導入用
孔１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ及びガス排気用孔１５Ａ、１
５Ｂ、１５Ｃが設けられている。これらガス導入用孔１
４Ａ〜１４Ｃ及びガス排気用孔１５Ａ〜１５Ｃには、そ
れぞれガス導入管路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及びガス排
気管路１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃが接続されており、これ
ら各管路１８Ａ〜１８Ｃ、１９Ａ〜１９Ｃは後述するガ
ス導入機構部２９及びガス排気機構部３０に接続されて
いる。
ステージ面１２ａ上に固定された際の導入ガス（Ｈｅ、
Ａｒなど）の経路となるもので、それぞれにガス導入用
孔１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ及びガス排気用孔１５Ａ、１
５Ｂ、１５Ｃが設けられている。これらガス導入用孔１
４Ａ〜１４Ｃ及びガス排気用孔１５Ａ〜１５Ｃには、そ
れぞれガス導入管路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及びガス排
気管路１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃが接続されており、これ
ら各管路１８Ａ〜１８Ｃ、１９Ａ〜１９Ｃは後述するガ
ス導入機構部２９及びガス排気機構部３０に接続されて
いる。
【００１４】又、ヒータハウジング１２の内部には、例
えばセラミックで成るヒータ１６が設けられており、図
１において一点鎖線で示すクランプ１７によってステー
ジ面１２ａに固定されたウェーハ８を遠赤外線放射によ
り加熱するように構成されている。
えばセラミックで成るヒータ１６が設けられており、図
１において一点鎖線で示すクランプ１７によってステー
ジ面１２ａに固定されたウェーハ８を遠赤外線放射によ
り加熱するように構成されている。
【００１５】次に、図３を参照して本実施例による加熱
装置のシステム構成について説明すると、加熱装置は全
体として１０で示され、上述したヒートステージ１１
と、このヒートステージ１１にガスを導入するガス導入
機構部２９、更にガスを排気するガス排気機構部３０と
から成っている。ガス導入機構部２９は、各導入管路１
８Ａ〜１８Ｃに設けられた真空とガス部とをシールする
ためのストップバルブ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、及び、
ガス流量を調整するためのマスフローコントローラ２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃと、各導入管路１８Ａ〜１８Ｃを統
括する元バルブ２３とから成っている。一方、ガス排気
機構部３０は、各排気管路１９Ａ〜１９Ｃに設けられた
ガスの排気速度を調整する可変流量バルブ（オリフィス
バルブ）２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃと、各排気管路１９Ａ
〜１９Ｃと図示しないポンプ側とをシールするためのス
トップバルブ２５とから成っている。
装置のシステム構成について説明すると、加熱装置は全
体として１０で示され、上述したヒートステージ１１
と、このヒートステージ１１にガスを導入するガス導入
機構部２９、更にガスを排気するガス排気機構部３０と
から成っている。ガス導入機構部２９は、各導入管路１
８Ａ〜１８Ｃに設けられた真空とガス部とをシールする
ためのストップバルブ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、及び、
ガス流量を調整するためのマスフローコントローラ２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃと、各導入管路１８Ａ〜１８Ｃを統
括する元バルブ２３とから成っている。一方、ガス排気
機構部３０は、各排気管路１９Ａ〜１９Ｃに設けられた
ガスの排気速度を調整する可変流量バルブ（オリフィス
バルブ）２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃと、各排気管路１９Ａ
〜１９Ｃと図示しないポンプ側とをシールするためのス
トップバルブ２５とから成っている。
【００１６】ガスの導入時は、元バルブ２３と、各導入
管路１８Ａ〜１８Ｃのストップバルブ２１Ａ〜２１Ｃと
を開弁し、マスフローコントローラ２２Ａ〜２２Ｃによ
り導入ガスの流量をコントロールする。同時に、排気機
構部３０側のストップバルブ２５を開弁し、可変流量バ
ルブ２４Ａ〜２４Ｃによって各系統のガスの排気速度の
調整を行う。これらマスフローコントローラ２２Ａ〜２
２Ｃ及び可変流量バルブ２４Ａ〜２４Ｃを調整すること
により各系統の導入ガスの圧力を制御するようにしてい
る。各系統の圧力は、本実施例ではキャパシタンス・マ
ノメータ（差圧の発生により非常に薄い隔壁が変形する
のを利用し、それをキャパシタンスの変化に変換させ測
定する真空計）２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃによってモニタ
ーするようにしている。
管路１８Ａ〜１８Ｃのストップバルブ２１Ａ〜２１Ｃと
を開弁し、マスフローコントローラ２２Ａ〜２２Ｃによ
り導入ガスの流量をコントロールする。同時に、排気機
構部３０側のストップバルブ２５を開弁し、可変流量バ
ルブ２４Ａ〜２４Ｃによって各系統のガスの排気速度の
調整を行う。これらマスフローコントローラ２２Ａ〜２
２Ｃ及び可変流量バルブ２４Ａ〜２４Ｃを調整すること
により各系統の導入ガスの圧力を制御するようにしてい
る。各系統の圧力は、本実施例ではキャパシタンス・マ
ノメータ（差圧の発生により非常に薄い隔壁が変形する
のを利用し、それをキャパシタンスの変化に変換させ測
定する真空計）２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃによってモニタ
ーするようにしている。
【００１７】本実施例による加熱装置１０は以上のよう
に構成され、次にこの作用について説明する。
に構成され、次にこの作用について説明する。
【００１８】ヒータ１６により加熱されたヒータハウジ
ング１２のステージ面１２ａにウェーハ８をクランプ１
７により固定し加熱する。このときウェーハ８はヒータ
ハウジングからの輻射熱により加熱される。次いで、ス
テージ面１２ａの各溝１３Ａ〜１３Ｃにガスを導入する
ことにより、ウェーハ８は輻射熱に加え、ガスをキャリ
アとした伝熱作用により加熱される。すなわちヒータ１
６の熱エネルギが、各溝１３Ａ〜１３Ｃに導入されたガ
スを介してウェーハ８に供給される。このとき、ウェー
ハ８の温度は、上述したようにウェーハ裏面圧力に応じ
て図６に示されるような関係で上昇する。
ング１２のステージ面１２ａにウェーハ８をクランプ１
７により固定し加熱する。このときウェーハ８はヒータ
ハウジングからの輻射熱により加熱される。次いで、ス
テージ面１２ａの各溝１３Ａ〜１３Ｃにガスを導入する
ことにより、ウェーハ８は輻射熱に加え、ガスをキャリ
アとした伝熱作用により加熱される。すなわちヒータ１
６の熱エネルギが、各溝１３Ａ〜１３Ｃに導入されたガ
スを介してウェーハ８に供給される。このとき、ウェー
ハ８の温度は、上述したようにウェーハ裏面圧力に応じ
て図６に示されるような関係で上昇する。
【００１９】各溝１３Ａ〜１３Ｃに対するガスの導入圧
力を同一としてウエーハ８を加熱したとき、図５Ａに示
すような温度分布カーブでもってウェーハ８が加熱され
る。すなわち、ウェーハ８の中心部の温度が高く、周辺
部に向かうに従って温度が低くなっている。そこで、各
溝の圧力を調整することによりウェーハ温度を制御す
る。すなわち、図４Ｂに示すようにウェーハ中心部に当
たる溝１３Ａのガス圧力を低く設定し、これより外周側
の溝１３Ｂ、１３Ｃになるに従ってガス圧力を高く設定
する。ガス圧力の調整は、ウェーハ裏面圧力とウェーハ
温度との間に相関性がある圧力領域（１〜１０Ｔｏｒ
ｒ、図６参照）の間で行い、各導入管路１８Ａ〜１８Ｃ
に設けられたマスフローコントローラ２２Ａ〜２２Ｃ
と、各排気管路１９Ａ〜１９Ｃに設けられた可変流量バ
ルブ２４Ａ〜２４Ｃとをそれぞれ調整することにより行
う。これにより、図４Ａに示されるようなウェーハ８の
表面温度分布カーブが得られ、ウェーハ温度均一性を向
上させることができる。
力を同一としてウエーハ８を加熱したとき、図５Ａに示
すような温度分布カーブでもってウェーハ８が加熱され
る。すなわち、ウェーハ８の中心部の温度が高く、周辺
部に向かうに従って温度が低くなっている。そこで、各
溝の圧力を調整することによりウェーハ温度を制御す
る。すなわち、図４Ｂに示すようにウェーハ中心部に当
たる溝１３Ａのガス圧力を低く設定し、これより外周側
の溝１３Ｂ、１３Ｃになるに従ってガス圧力を高く設定
する。ガス圧力の調整は、ウェーハ裏面圧力とウェーハ
温度との間に相関性がある圧力領域（１〜１０Ｔｏｒ
ｒ、図６参照）の間で行い、各導入管路１８Ａ〜１８Ｃ
に設けられたマスフローコントローラ２２Ａ〜２２Ｃ
と、各排気管路１９Ａ〜１９Ｃに設けられた可変流量バ
ルブ２４Ａ〜２４Ｃとをそれぞれ調整することにより行
う。これにより、図４Ａに示されるようなウェーハ８の
表面温度分布カーブが得られ、ウェーハ温度均一性を向
上させることができる。
【００２０】以上述べたように、本実施例によれば、ス
テージ面１２ａに溝１３Ａ〜１３Ｃを相隔絶して設ける
と共に、各溝１３Ａ〜１３Ｃにガスの導入及び排気系統
を接続するようにしているので、各溝１３Ａ〜１３Ｃに
導入するガスの圧力を任意に設定することができ、これ
により、ウェーハ８の表面温度の均一性を向上させるこ
とができる。又、各溝１３Ａ〜１３Ｃに導入するガスの
圧力を調整することによってウェーハ８の表面温度特性
を任意に制御することができる。
テージ面１２ａに溝１３Ａ〜１３Ｃを相隔絶して設ける
と共に、各溝１３Ａ〜１３Ｃにガスの導入及び排気系統
を接続するようにしているので、各溝１３Ａ〜１３Ｃに
導入するガスの圧力を任意に設定することができ、これ
により、ウェーハ８の表面温度の均一性を向上させるこ
とができる。又、各溝１３Ａ〜１３Ｃに導入するガスの
圧力を調整することによってウェーハ８の表面温度特性
を任意に制御することができる。
【００２１】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限られず、本発明の技術的思
想に基づいて種々の変形が可能である。
が、勿論、本発明はこれに限られず、本発明の技術的思
想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２２】例えば以上の実施例では、ステージ面１２
ａに同心的に形成される環状の溝を３本形成したが、更
に溝の数を増やせば、いっそう細やかなウェーハ８の温
度制御を行うことができる。又、溝の形状は環状に限定
されることはなく、例えば、円弧状であってもよい。す
なわち、１つの環状溝を例えば２つの円弧状（半円状）
の溝を対向させて形成するようにし、ステージ面１２ａ
を右側と左側（又は上側と下側）に分割して、各々ガス
の圧力を調整する。この場合、上述の実施例よりもガス
の導入系統及び排気系統が倍増してしまうが、ヒータ１
６の加熱不良によりステージ面１２ａ自体が左右両側で
温度分布を異としているときなど、左右両側で分割され
た溝に導入するガス圧を調整することにより、ウェーハ
の表面温度均一性を得るようにすることができる。
ａに同心的に形成される環状の溝を３本形成したが、更
に溝の数を増やせば、いっそう細やかなウェーハ８の温
度制御を行うことができる。又、溝の形状は環状に限定
されることはなく、例えば、円弧状であってもよい。す
なわち、１つの環状溝を例えば２つの円弧状（半円状）
の溝を対向させて形成するようにし、ステージ面１２ａ
を右側と左側（又は上側と下側）に分割して、各々ガス
の圧力を調整する。この場合、上述の実施例よりもガス
の導入系統及び排気系統が倍増してしまうが、ヒータ１
６の加熱不良によりステージ面１２ａ自体が左右両側で
温度分布を異としているときなど、左右両側で分割され
た溝に導入するガス圧を調整することにより、ウェーハ
の表面温度均一性を得るようにすることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の半導体ウェ
ーハの加熱装置によれば、ステージ面に複数の溝を相隔
絶して形成すると共に、各溝に対してガス導入用孔及び
排気用孔を設けたことにより、それぞれの溝に対する導
入ガスの圧力を任意に設定することができ、ウェーハの
均一な表面温度分布特性を向上させることができる。
又、各溝に対する導入ガス圧を制御することにより任意
にウェーハの表面温度を制御することができる。
ーハの加熱装置によれば、ステージ面に複数の溝を相隔
絶して形成すると共に、各溝に対してガス導入用孔及び
排気用孔を設けたことにより、それぞれの溝に対する導
入ガスの圧力を任意に設定することができ、ウェーハの
均一な表面温度分布特性を向上させることができる。
又、各溝に対する導入ガス圧を制御することにより任意
にウェーハの表面温度を制御することができる。
【図１】本発明の実施例による半導体ウェーハの加熱装
置におけるヒートステージの側断面図である。
置におけるヒートステージの側断面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】同装置の配管構成図である。
【図４】同装置による導入ガスの流量及び圧力制御時の
作用を説明するための図であり、Ａはウェーハ表面温度
分布カーブ、Ｂはこれに対応するウェーハの位置を示す
ための側断面図である。
作用を説明するための図であり、Ａはウェーハ表面温度
分布カーブ、Ｂはこれに対応するウェーハの位置を示す
ための側断面図である。
【図５】同装置による導入ガスの流量及び圧力制御前の
作用を説明するための図であり、Ａはウェーハ表面温度
分布カーブ、Ｂはこれに対応するウェーハの位置を示す
ための側断面図である。
作用を説明するための図であり、Ａはウェーハ表面温度
分布カーブ、Ｂはこれに対応するウェーハの位置を示す
ための側断面図である。
【図６】ガス媒体加熱方式を用いた加熱装置のウェーハ
裏面圧力とウェーハ温度との関係を示す図である。
裏面圧力とウェーハ温度との関係を示す図である。
【図７】従来の半導体ウェーハの加熱装置におけるヒー
トステージの平面図である。
トステージの平面図である。
８……半導体ウェーハ、１０……加熱装置、１２……ヒ
ータハウジング、１２ａ……ステージ面、１３Ａ、１３
Ｂ、１３Ｃ……溝、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ……ガス導
入用孔、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ……ガス排気用孔、１
６……ヒータ、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ……マスフロー
コントローラ、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ……可変流量バ
ルブ。
ータハウジング、１２ａ……ステージ面、１３Ａ、１３
Ｂ、１３Ｃ……溝、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ……ガス導
入用孔、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ……ガス排気用孔、１
６……ヒータ、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ……マスフロー
コントローラ、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ……可変流量バ
ルブ。
Claims (4)
- 【請求項１】 内部にヒータが設けられたヒータハウジ
ングの上面を半導体ウェーハが載置されるステージ面と
し、該ステージ面と前記半導体ウェーハの裏面との間に
ガスを導入することにより前記半導体ウェーハを加熱す
るようにした半導体ウェーハの加熱装置において、 前記ステージ面に、複数の溝を相隔絶して形成し、か
つ、 該複数の溝にそれぞれガス導入用孔及びガス排気用孔を
設けたことを特徴とする半導体ウェーハの加熱装置。 - 【請求項２】 前記複数の溝に導入されるガスの圧力を
それぞれ独立して制御することにより、前記半導体ウェ
ーハの温度制御をするようにしたことを特徴とする請求
項１に記載の半導体ウェーハの加熱装置。 - 【請求項３】 前記複数の溝は、前記ステージ面の中心
と同心的に環状に形成されることを特徴とする請求項１
又は請求項２に記載の半導体ウェーハの加熱装置。 - 【請求項４】 前記複数の溝に導入されるガスの圧力の
制御は、前記ガス導入用孔にガスを供給するガス導入機
構部に設けられ前記ガスの流量を制御するマスフローコ
ントローラと、 前記ガス排気用孔からガスを排気するガス排気機構部に
設けられ前記ガスの排気速度を制御する可変流量バルブ
とにより行われることを特徴とする請求項２に記載の半
導体ウェーハの加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34302996A JPH10189611A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 半導体ウェーハの加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34302996A JPH10189611A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 半導体ウェーハの加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10189611A true JPH10189611A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18358391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34302996A Pending JPH10189611A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 半導体ウェーハの加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10189611A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100351049B1 (ko) * | 1999-07-26 | 2002-09-09 | 삼성전자 주식회사 | 웨이퍼 가열 방법 및 이를 적용한 장치 |
| JP2008130888A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP34302996A patent/JPH10189611A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100351049B1 (ko) * | 1999-07-26 | 2002-09-09 | 삼성전자 주식회사 | 웨이퍼 가열 방법 및 이를 적용한 장치 |
| JP2008130888A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
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