JPS6132510A - 基板の温度制御機構 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ＣＶＤ装置などの真空室内で基板上に薄膜を
形成する装置に係り、特にＩｉＸ、膜中の基板表面温度
をある設定値に保つのに好適な、基板表面温度の測定手
段及びその制御手段に関する。

〔発明の背景〕

従来の真空反応容器における基板温度制御方法の一例を
第１図に示す。

第１図において、１は真空容器壁、２は電極で基板ホル
ダを兼ねている。５は基板、４はトレイで基板３を固定
している。５はチャック、６はチャック５の支点、７は
ばねでチャック５を押出してトレイ４を電極２に押付け
て保持させる。８はヒータ、９は熱電対で、それぞれフ
ランジ１０を介して大気側に通じている。１１はフラン
ジ、１２α、１２４は０リングで、電極２を真空容器壁
１に固定する。１５は温度制御ユニット、１４は温度測
定ユニットである。

この構成において、熱電対９で検出した電極２の温度デ
ータを温度測定ユニット１４を介して温度制御ユニッ）
１５に伝達され、ヒータ８の発熱量を制御する。

しかし、熱電対９は電極２に埋込まれているので、基板
５の温度を直接測定することができず、電極２の温度か
ら推定するしかなく、基板表面の温度を精度よく制御す
るには不向きである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来技術の欠点に鑑み、基板表面の温
度をより正確に測定して制御する基板の温度制御機構を
与えることにある。

〔発明の概要〕

基板なトレイに固定する爪に熱電対を埋込み、基板表面
の温度を成膜中に直接測定できるようにし、温度制御ユ
ニットにフィードバックをかけることにより、精度の良
い基板表面温度の制御を可能にした。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図〜第４図により説明す
る。

第５図及び第４図において、２０は真空容器、２１は電
極、２２は基板、２５はトレイ、２４は爪、２５はチャ
ック爪、２６は支点、２７はばねで支点２６で支持され
ているチャック爪２５をトレイ２５に押付ける。

２８はヒータ、２９は熱電対で一部が爪２４に埋込まれ
、その一端は基板２２に接するようになっている。また
、他端はトレイ２５の端部付近に固定されている。５０
は補賞導線で、一端はチャック爪２５に埋込まれ、トレ
イ２５の端部付近に固定されている熱電対２９の一端に
接するようになっている。

５＋はフランジでヒータ２８及び補賞導線５０は、フラ
ンジ５１を介して大気中にある温度制御ユニット５２及
び温度測定ユニット５５に接続している。

５４は７ランジ、５５α、５５４は真空用０リングで、
電極２１を取付けた真空容器２０の気密を保っている。

以上の構成において、温度制御ユニット５２によりヒー
タ２８が発熱し、電極２１が加熱される、トレイ２５側
に爪２４で固定された基板２２は、トレイ２５を介して
電極２１により加熱される。

ここで、爪２４に埋込まれた熱電対２９により、基板２
２の表面の温度が検出される。一方、トレイ２３を保持
するチャック爪２５に埋込まれた熱電対用の補賞導線５
０は、端部が熱電対２９のトレイ２５側の端部と接して
おり、熱電対２９の検出信号は、フランジ５１を介して
接続されている温１度測定ユニット５５に伝達される。

温度測定ユニット５３により測定された基板２２の表面
温度は、温度制御ユニット５２に伝達され、基板温度を
制御する。

ここで、基板表面温度の制御方法は、ヒータ２８で加熱
時の基板表面温度の分布と熱電対２９で測定される点と
の温度の関係は予め測定しておき、熱電対２９で測定し
た温度から基板全面の温度分布を推定して、それに基き
温度制御ユニヴ　　−ト５２によりヒータ２８の発熱量
を制御して行なう。

上述の如く、基板を固定する爪に埋込んだ熱電対を用い
ることにより、成膜中の基板表面の温度を直接測定する
ことかでき、基板表面温度を精度よく制御することが可
能になる。

更に、測一定点を増し、かっヒータ２８を分割して基板
を加熱することにより、基板表面温度をより精度よく、
かつ温度分布が小さくなるように制御できるようになる
。

上述した基板温度制御機構では、基板表面温度の検出素
子として熱電対を用いたが、これに代って、半導体温度
センサ等の温度検出素子を用いることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、真空容器内での成膜中の基板表面温度
が膜質に影響を与えるＣＶＤなどの成膜装置において、
より精度のよい基板表面温度の制御が可能となり、特性
のばらつきの、Ｊ−さい高品質な膜形成が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の温度検出構造を示す電極の側面図、第
２図は本発明に基く基板と爪、電極を示す正面図、第５
図は本発明の温度制御システムを示す側面図、第４図は
第３図の電極部分の詳細を示す側面図である。 ２１・・・電極、２２・・・基板、２５・・・トレイ、
２４・・・爪、２８・・・ヒータ、２９・・・熱電対、
５０・・・補賞導線、５２・・・温度制御ユニット、５
５・・・温度測定ユニット。 第　１７ 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、表面上に薄膜を形成させる基板と、前記基板を固定
   するトレイ、前記トレイを保持するホルダ、前記基板を
   加熱する加熱手段とを有する真空反応容器において、前
   記基板を前記トレイに固定する爪には前記基板表面の温
   度を検出する温度検出手段が埋設されていて、前記加熱
   手段と前記温度検出手段とは前記真空反応容器の壁を介
   して大気中にある温度制御ユニット及び温度検出ユニッ
   トにそれぞれ接続されており、成膜反応中の前記基板の
   表面温度を前記温度検出手段で検出し、予め測定してあ
   る基板温度データと比較して前記基板全面の表面温度を
   推定して、前記基板の表面温度を所定の値に制御するこ
   とを特徴とする基板の温度制御機構。