JPH11297806A - ホットプレート - Google Patents
ホットプレートInfo
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- JPH11297806A JPH11297806A JP10322298A JP10322298A JPH11297806A JP H11297806 A JPH11297806 A JP H11297806A JP 10322298 A JP10322298 A JP 10322298A JP 10322298 A JP10322298 A JP 10322298A JP H11297806 A JPH11297806 A JP H11297806A
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Abstract
ートを提供する。 【解決手段】ホットプレート11の装置本体20内に設
けるヒータ22を、吸着面28の外周部分の温度と、そ
れよりも内側の部分の温度とを別個に設定できるように
構成する。例えば、ヒータ22を分割し、外周部分をリ
ング状の第1のヒータパターン221によって構成し、
その内部を第2のヒータパターン222によって構成す
る。吸着面28上に基板15を静電吸着して加熱する場
合、基板15の周辺部分の温度は他の部分よりも低下し
やすいが、第1のヒータパターン221の発熱量を大き
くしておくと、基板15は均一に昇温する。
Description
を加熱する技術分野にかかり、特に、大面積基板を均一
に加熱できるホットプレートに関する。
定温度に昇温させる装置として、従来より、図5に示す
ようなホットプレート111が用いられている。そのホ
ットプレート111を説明すると、一般に、ホットプレ
ート111は、スパッタリング装置等の真空処理装置1
01の真空槽110内に配置されており、その底壁11
6上に固定されている。ホットプレート111内部表面
近傍には、静電吸着パターン125が設けられており、
その下方には、ヒータ122が設けられている。
に薄膜を形成する場合には、先ず、真空槽110内を真
空排気し、予め高真空状態にしておき、その状態でヒー
タ122に通電し、ホットプレート111全体を所定に
昇温させておく。
110内に基板を搬入し、ホットプレート111上に載
置する。図5の符号115は、その状態の基板を示して
おり、載置後、静電吸着パターン125に電圧を印加す
ると、基板115は静電吸着パターン125に静電吸着
され、ホットプレート111表面に密着される。
板115はホットプレート111表面に密着されている
ため、基板115とホットプレート111との間の熱伝
達性は高くなっており、ヒータ122の発熱により、基
板115は短時間で加熱される。
の平面図に示すように、絶縁性のセラミックス基体12
0を有しており、ヒータ112は、基体120表面に形
成された抵抗発熱体のパターンによって構成されている
(図6では、静電吸着パターン125及び、ヒータ11
2と静電吸着パターン125周囲に形成されている絶縁
物は省略する)。
が設けられており、該端子127a、127bは、導線1
29によって、真空槽110外部に配置された加熱用電
源(図示せず。)に接続されている。その電源により、ヒ
ータ112に通電するとヒーター112が発熱し、ホッ
トプレート111を所定温度に加熱できるようになって
いる。
真空槽110内にアルゴンガスを導入し、真空槽110
の天井に設けられたターゲット113をスパッタリング
すると、基板115表面に薄膜が形成される。
真空処理装置101では、スパッタリングが行われる際
に、基板115は所定温度まで昇温されているので、低
温のまま成膜するのに比べると、基板115表面には、
緻密で高品質な薄膜を形成できるようになっている。
機械的押圧力によってホットプレート表面に基板を密着
させるのとは異なり、ホットプレート111内部の静電
吸着パターン125によって、基板をホットプレート1
11表面に密着させるので、押圧部材に薄膜が付着する
ことはなく、従って、付着した薄膜が剥離してダストに
なるということがない。
が発生することがないため、ホットプレート111は、
スパッタリング装置やCVD装置等の薄膜製造装置ばか
りではなく、エッチング装置等の真空雰囲気内で基板を
処理する真空処理装置に広く用いられている。
形成された場合や、ホットプレート111表面がエッチ
ングされた場合には、その部分からダストが発生した
り、また、ホットプレート111が劣化することから、
上記ホットプレート111は処理対象となる基板115
の直径よりも小径にされ、基板を吸着保持した状態で
は、ホットプレート111表面が真空雰囲気中に露出し
ないようにされている。
レート111を使用する場合、図7に示すように、基板
115の周縁部分131がホットプレート111上から
はみ出すため、その部分の温度が周囲よりも低くなって
しまう。また、ホットプレート111上に位置する部分
132でも、ヒータ122によって加熱されるものの、
周縁部分132が低温になる影響を受け、中心付近より
も温度が低下してしまう。従って、基板115表面の温
度が周辺部分は低く、中心部分は高くなるため、膜厚や
品質、あるいはエッチング量が不均一になるという問題
がある。
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、基板を均一に加熱できるホットプレートを提供
することにある。
に、請求項1記載の発明は、静電吸着パターンと、ヒー
タとが設けられた装置本体を有し、処理対象物の基板を
前記装置本体の吸着面上に配置し、前記静電吸着パター
ンに電圧を印加すると、前記基板が前記静電吸着パター
ンに吸着され、前記吸着面に密着するように構成された
ホットプレートであって、前記ヒータは、前記吸着面の
外周部分の温度と、前記外周部分よりも内側の部分の温
度とを別個に設定できるように構成されたことを特徴と
する。
ットプレートであって、前記ヒータは、少なくとも前記
外周部分を加熱する第1のヒータパターンと、前記外周
部部よりも内側を加熱する第2のヒータパターンとを有
することを特徴とする。
項2のいずれか1項記載のホットプレートであって、前
記基板を前記吸着面に密着させたときに、前記吸着面が
前記基板からはみ出ないように構成されたことを特徴と
する。
ットプレートであって、前記第1のヒータパターンが配
置された前記装置本体部分は、前記載置面よりも膨出さ
れ、前記第1のヒータパターンの少なくとも一部分は、
前記膨出された部分に配置されていることを特徴とす
る。
って、真空排気可能な真空槽と、請求項1乃至請求項4
のいずれか1項記載のホットプレートを有する真空処理
装置であって、前記ホットプレートが、前記真空槽内に
配置されたことを特徴とする。
置本体内に、静電吸着パターンとヒータとが配置されて
いる。装置本体自体は絶縁物で構成されており、静電吸
着パターン間や、ヒータ間は短絡しないようになってお
り、また、装置本体の表面は平坦に成形され、吸着面に
されている。このような吸着面に基板を載置した後、静
電吸着パターンに電圧を印加すると、基板が静電吸着さ
れ、吸着面に密着し、ヒータによって加熱されるように
なっている。
ータは、吸着面の外周部分の温度と、外周部分よりも内
側の部分の温度とを別個に設定できるように構成されて
おり、外周部分の温度を高めに設定すると、低温になり
易い基板の周辺部分が加熱され、その結果、基板全体に
亘って温度を均一にできるようになっている。
それよりも内側の部分の温度とを別個に設定する場合、
ヒータを第1のヒータパターンと第2のヒータパターン
とに分け、主として第1のヒータパターンで外周部分を
加熱し、第2のヒータパターンによってそれよりも内側
部分を加熱するようにすると、吸着面の温度設定が容易
になる。
独立に通電できるように構成すると、発熱量を別個に制
御できる。他方、第1、第2のヒータパターンを直列に
接続する場合には、第1のヒータパターンの発熱量が第
2のヒータパターンの発熱量よりも大きくなるように抵
抗値を設定しておくとよい。
な場合には、基板の周辺部分の温度が特に低下しやすい
ので、本発明のホットプレートにより、載置面の周辺部
分の温度を高めに設定しておくと、基板温度を均一にす
るために適している。
レート周辺部分を膨出させておき、膨出部分に第1のヒ
ータパターンの少なくとも一部を配置しておくと、基板
周辺部分が、膨出部分からも加熱されるので、基板温度
が一層均一になる。
第1例の真空処理装置であり、真空槽10を有してい
る。真空槽10の天井側には、カソード電極19が設け
られており、底壁側には、ホットプレート11が固定さ
れている。ホットプレート11は、絶縁物から成る装置
本体20と、抵抗発熱体から成るヒータ22と、導電性
材料から成る静電吸着パターン25とを有している。
示すように、絶縁物が円盤状に成形された基体21を有
しており、ヒータ22は、その基体21上に形成された
2本の抵抗発熱体のヒータパターン(第1、第2のヒー
タパターン)によって構成されている。
状にパターニングされており、第2のヒータパターン2
22は、円形の平面内を埋め尽くすようにパターニング
されており、第1のヒータパターン221は基体21の
外周部分に配置され、第1のヒータパターン221は第
2のヒータパターン222よりも大径にされており、第
1のヒータパターン221の内側に、第2のヒータパタ
ーン222が配置されている。
には、それぞれ2個の端子26a、26b、27a、27b
が設けられており、各端子26a、26b、27a、27b
は、真空槽10外に配置された2台の加熱用電源1
91、192にそれぞれ接続されている。
できるように構成されており、従って、第1、第2のヒ
ータパターン221、222は、それぞれ独立して通電で
きるように構成されている。
21、222の上方には、絶縁物を介して静電吸着パター
ン25が配置されており、更に、静電吸着パターン25
表面には、絶縁物が配置されている(それらの絶縁物は
図2では示さない。)。装置本体20の表面を形成する
絶縁物は平坦に成形されており、基板配置が可能な吸着
面28にされている。
合、先ず、真空槽10内を真空排気し、予め真空状態に
しておくと共に、電源191、192を起動し、第1、第
2のヒータパターン221、222に通電し、ホットプレ
ート11全体を昇温させておく。
21、222への通電量を制御し、第1のヒータパターン
221の発熱量を大きくし、吸着面28の外周部分の温
度を、その内側の部分の温度よりも高くしておく。
まま、処理対象物である基板(シリコンウェハ)を搬入
し、吸着面28上に載置し、静電吸着パターン25に電
圧を印加して静電吸着し、基板15裏面を吸着面28表
面に密着させると、基板15はホットプレート1からの
熱伝導によって加熱される。
おり、ホットプレート11の外周は、基板15よりも小
径に形成されているため、基板15の外周部分は、ホッ
トプレート11からはみ出ている(一例として、基板1
5が直径200mmのとき、吸着面28の直径は190
mm)。
す。ホットプレート11の周囲には、金属製のプラテン
リング17が配置されており、基板15のホットプレー
ト11上からはみ出た部分は、プラテンリング17上に
非接触の状態で位置している。
を設けておき、静電吸着から所定時間が経過し、基板1
5が加熱された後、基板15の温度分布を測定したとこ
ろ、基板15の中心部分の温度が390℃のときに、周
辺部分(縁から3mm内側の部分)の温度を375℃まで
昇温させることができた。
ート111でも、同様に基板の温度分布を測定したとこ
ろ、中心部分が390℃のときに、周辺部分が360℃
まで低下しており、本発明のホットプレート11は、従
来技術のホットプレート111に比べて基板15が均一
に昇温されていることが分かる。
常通り真空処理する場合には、基板15が所定温度に加
熱された後、真空槽10内にアルゴンガスを導入し、カ
ソード電極19に電圧を印加すると、カソード電極19
上に設けられたターゲット13がスパッタリングされ、
基板15表面に薄膜が形成される。このとき基板15表
面は均一に加熱されているので、周辺部分とその内側部
分での薄膜の膜厚や品質は均一になっている。
10外に搬出すると、この真空処理装置1を用いた基板
15の薄膜形成作業は終了する。
する。図4を参照し、符号12は、本発明の第2例のホ
ットプレートであり、上記第1例のホットプレート11
と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。
体50は、中央部分51と膨出部分52によって構成さ
れている。中央部分51は、第1例のホットプレート1
1の装置本体20と同径にされているが、第2例のホッ
トプレート12の基体は、上記第1例のホットプレート
1よりも大径にされており、中央部分51の側面周囲に
膨出部分52が形成されている。膨出部分52上には、
金属製のプラテンリング17が配置され、基板15を吸
着面28に載置・吸着したときに、基板15がプラテン
リング17とは非接触の状態になるように構成されてい
る。
タパターン221は、少なくともその外周部分が膨出部
分52内に位置するように配置されており、第1、第2
のヒータパターン221、222に通電すると、吸着面2
8の周辺部分は、膨出部分52と、中央部分51の膨出
部分52に隣接する部分とから加熱されるように構成さ
れている。
内で基板を静電吸着し、吸着面28の外周部分の温度が
高くなるように、第1、第2のヒータパターン221、
222に通電した場合、基板15の中心部分の温度が3
90℃のとき、周辺部分(縁から3mmの部分)の温度は
380℃に達しており、第1例のホットプレート1より
も、基板温度を均一にできた。
ットプレート11、12であり、そのためホットプレー
ト11、12の形状は円盤状であったが、液晶表示装置
に用いる矩形のガラス基板を加熱するホットプレートの
場合、その形状は、ガラス基板と相似な矩形形状にする
ことができる。要するに、本発明のホットプレート及び
そのホットプレートを用いた真空処理装置の場合、ホッ
トプレートの形状は、処理対象の基板の形状に応じて定
められるものであり、円盤状や矩形形状のものに限定さ
れるものではない。
やエッチング処理等の真空雰囲気内での処理の面内均一
性が向上する。
図
ーンを説明するための図
めの図
ートのヒータパターンを説明するための図
……ホットプレート 20……装置本体 22……ヒータ 221……第
1のヒータパターン 222……第2のヒータパターン 28……吸着面
51……膨出部分
Claims (5)
- 【請求項1】静電吸着パターンと、ヒータとが設けられ
た装置本体を有し、 処理対象物の基板を前記装置本体の吸着面上に配置し、
前記静電吸着パターンに電圧を印加すると、前記基板が
前記静電吸着パターンに吸着され、前記吸着面に密着さ
れるように構成されたホットプレートであって、 前記ヒータは、前記吸着面の外周部分の温度と、前記外
周部分よりも内側の部分の温度とを別個に設定できるよ
うに構成されたことを特徴とするホットプレート。 - 【請求項2】前記ヒータは、少なくとも前記外周部分を
加熱する第1のヒータパターンと、前記外周部部よりも
内側を加熱する第2のヒータパターンとを有することを
特徴とする請求項1記載のホットプレート。 - 【請求項3】前記基板を前記吸着面に密着させたとき
に、前記吸着面が前記基板からはみ出ないように構成さ
れたことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか
1項記載のホットプレート。 - 【請求項4】前記第1のヒータパターンが配置された前
記装置本体部分は、前記載置面よりも膨出され、前記第
1のヒータパターンの少なくとも一部分は、前記膨出さ
れた部分に配置されていることを特徴とする請求項3記
載のホットプレート。 - 【請求項5】真空排気可能な真空槽と、請求項1乃至請
求項4のいずれか1項記載のホットプレートを有する真
空処理装置であって、前記ホットプレートが、前記真空
槽内に配置されたことを特徴とする真空処理装置。
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- 1998-04-15 JP JP10322298A patent/JP4009006B2/ja not_active Expired - Lifetime
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