KR102638093B1 - 샤프트가 있는 세라믹 히터 - Google Patents

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Abstract

샤프트가 있는 세라믹 히터는, 저항 발열체가 매설된 세라믹 플레이트와, 세라믹 플레이트의 웨이퍼 배치면과는 반대쪽 면에 상단이 접합된 중공의 세라믹 샤프트, 그리고 세라믹 샤프트의 상단측 측벽에 매설된 샤프트 가열부를 구비한다.

Description

샤프트가 있는 세라믹 히터
본 발명은, 샤프트가 있는 세라믹 히터에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼의 반송, 노광, CVD 등의 성막 프로세스나, 세정, 에칭, 다이싱 등의 미세 가공에 있어서는, 웨이퍼를 유지하는 샤프트가 있는 세라믹 히터가 사용된다. 이러한 샤프트가 있는 세라믹 히터로서, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같이, 저항 발열체가 매설된 세라믹 플레이트와, 세라믹 플레이트의 웨이퍼 배치면과는 반대쪽 면에 설치된 중공(中空)의 세라믹 샤프트와, 세라믹 샤프트의 내부 공간에 수용된 발열체 급전 로드를 구비한 것이 개시되어 있다. 발열체 급전 로드는, 세라믹 플레이트의 웨이퍼 배치면과는 반대쪽 면에서 저항 발열체에 접합되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-51317호 공보
이러한 샤프트가 있는 세라믹 히터의 세라믹 플레이트에 있어서는, 세라믹 샤프트 접합 부분과 그 이외의 부분에서는 방열량이 상이하다. 즉, 세라믹 샤프트 접합 부분은 그 이외의 부분에 비해 열용량이 크기 때문에 저온이 되기 쉽다. 그 때문에, 세라믹 플레이트 전체를 소정의 설정 온도(예컨대 500℃)로 균일해지도록 저항 발열체를 설계한 경우, 그 설정 온도보다 높은 온도(예컨대 700℃)에서 사용하는 경우에는 세라믹 샤프트 접합 부분은 발열량이 지나치게 많아 고온으로 되어 버려 균열성이 무너지는 경우가 있다. 한편, 그 설정 온도보다 낮은 온도(예컨대 300℃)에서 사용하는 경우에는 세라믹 샤프트 접합 부분은 발열량이 부족하여 저온으로 되어 버려 균열성이 무너지는 경우가 있다. 또한, 세라믹 플레이트를 승온시키거나 강온시키거나 할 때에도 균열성이 무너지는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 샤프트가 있는 세라믹 히터에 있어서 세라믹 샤프트 접합 부분과 그 이외의 부분의 온도 편차를 억제하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명의 샤프트가 있는 세라믹 히터는,
저항 발열체가 매설된 세라믹 플레이트와,
상기 세라믹 플레이트의 웨이퍼 배치면과는 반대쪽 면에 상단이 접합된 중공의 세라믹 샤프트, 그리고
상기 세라믹 샤프트의 상단측 측벽에 매설된 샤프트 가열부
를 구비한 것이다.
이 샤프트가 있는 세라믹 히터에서는, 세라믹 플레이트에 매설된 저항 발열체와는 독립적으로 세라믹 샤프트의 상단측 측벽에 매설된 샤프트 가열부를 제어할 수 있다. 그 때문에, 세라믹 샤프트 접합 부분과 그 이외의 부분의 온도 편차를 억제할 수 있다.
본 발명의 샤프트가 있는 세라믹 히터에 있어서, 상기 세라믹 샤프트는 통형의 샤프트 본체와, 상기 샤프트 본체의 상단측 측면을 덮는 절연막을 가지며, 상기 샤프트 가열부는 상기 샤프트 본체의 상단측 측면에 설치되고, 상기 절연막에 의해 덮임으로써 상기 세라믹 샤프트에 매설되어 있어도 좋다.
본 발명의 샤프트가 있는 세라믹 히터에 있어서, 상기 절연막은, 에어로졸 디포지션(AD)막 또는 용사막인 것이 바람직하다.
도 1은 본 실시형태의 샤프트가 있는 세라믹 히터의 종단면도.
본 발명의 적합한 실시형태를, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 샤프트가 있는 세라믹 히터의 종단면도이다.
샤프트가 있는 세라믹 히터는, 도 1에 도시된 바와 같이, 세라믹 플레이트와, 세라믹 샤프트와, 샤프트 가열부를 구비하고 있다. 세라믹 플레이트에는, 저항 발열체가 매설되어 있다. 저항 발열체는, 통전했을 때에 세라믹 플레이트 전체 중 세라믹 샤프트 접합 부분이 그 이외의 부분보다 저온이 되도록 설계되어 있다. 저항 발열체는, 세라믹 샤프트의 내부 공간에 수용된 급전 로드를 통해 통전된다. 저항 발열체는, 세라믹 플레이트의 복수의 존의 각각에 설치되어 있어도 좋다. 세라믹 샤프트는, 세라믹 플레이트의 웨이퍼 배치면과는 반대쪽 면에 다이렉트 본딩에 의해 접합된 중공 샤프트이다. 세라믹 샤프트는, 통형의 샤프트 본체와, 샤프트 본체의 상단측 측면을 덮는 절연막을 갖고 있다. 샤프트 가열부는, 세라믹 샤프트의 상단측 측벽에 매설된 저항 발열체이다. 여기서는, 샤프트 가열부는, 샤프트 본체의 상단측 측면에 인쇄나 도금에 의해 설치되고, 절연막(예컨대 알루미나막)에 의해 덮임으로써 세라믹 샤프트에 매설되어 있다. 절연막은, 에어로졸 디포지션(AD)막 또는 용사막인 것이 바람직하다. 특히, AD법(플라즈마 AD법을 포함함)은, 미세한 세라믹 입자의 얇은 막을 정밀도 좋게 형성하는 데 적합하다. 또한, AD법은, 충격 고화 현상으로 세라믹 입자를 성막할 수 있기 때문에, 세라믹 입자를 고온에서 소결할 필요가 없다. 샤프트 가열부는, 세라믹 샤프트의 내부 공간에 수용된 급전 로드를 통해 통전되어도 좋고, 세라믹 샤프트의 측벽에 매설된 급전 로드를 통해 통전되어도 좋다.
이상 설명한 본 실시형태의 샤프트가 있는 세라믹 히터에서는, 세라믹 플레이트에 매설된 저항 발열체와는 독립적으로 세라믹 샤프트의 상단측 측벽에 매설된 샤프트 가열부를 제어할 수 있다. 그 때문에, 세라믹 샤프트 접합 부분과 그 이외의 부분의 온도 편차를 억제할 수 있다.
또한, 세라믹 플레이트에는, 정전 전극 및 RF 전극 중 적어도 한쪽이 매설되어 있어도 좋다.
본 출원은, 2019년 7월 1일에 출원된 일본국 특허 출원 제2019-122788호를 우선권 주장의 기초로 하고 있고, 인용에 의해 그 내용 전체가 본 명세서에 포함된다.
본 발명은, 예컨대 반도체 웨이퍼의 반송, 노광, CVD 등의 성막 프로세스나, 세정, 에칭, 다이싱 등의 미세 가공에 이용 가능하다.

Claims (3)

  1. 저항 발열체가 매설된 세라믹 플레이트와,
    상기 세라믹 플레이트의 웨이퍼 배치면과는 반대쪽 면에 상단이 접합된 중공의 세라믹 샤프트, 그리고
    상기 세라믹 샤프트의 상단측 측벽에 매설된 샤프트 가열부
    를 구비하고,
    상기 세라믹 플레이트에 매설된 상기 저항 발열체는, 통전했을 때에 상기 세라믹 플레이트 전체 중 상기 세라믹 샤프트가 접합된 부분이 그 이외의 부분보다 저온이 되도록 설계되고,
    상기 세라믹 샤프트에 매설된 상기 샤프트 가열부는 상기 세라믹 플레이트에 매설된 상기 저항 발열체와는 독립적으로 제어 가능하게 구성되며,
    상기 세라믹 샤프트는 통형의 샤프트 본체와, 상기 샤프트 본체의 상단측 측면을 덮는 절연막을 가지며,
    상기 샤프트 가열부는 상기 샤프트 본체의 상단측 측면에 설치되고, 상기 절연막에 의해 덮임으로써 상기 세라믹 샤프트에 매설되며,
    상기 절연막은 상기 샤프트 가열부와 외부 공기를 절연하도록 형성된 에어로졸 디포지션막인 것인 샤프트가 있는 세라믹 히터.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008218752A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Fujitsu Ltd 電子部品および電子部品の製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4637316B2 (ja) * 2000-02-24 2011-02-23 京セラ株式会社 筒状体を有するセラミックヒーター及びこれを用いた加熱装置
JP4662725B2 (ja) * 2004-02-25 2011-03-30 日本碍子株式会社 基板加熱装置とその製造方法
JP2005340043A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 加熱装置
US7126092B2 (en) * 2005-01-13 2006-10-24 Watlow Electric Manufacturing Company Heater for wafer processing and methods of operating and manufacturing the same
JP2007051317A (ja) * 2005-08-16 2007-03-01 Ngk Insulators Ltd 加熱装置
TWI527500B (zh) * 2010-05-13 2016-03-21 應用材料股份有限公司 具有獨立中心區控制之加熱器
US9698074B2 (en) * 2013-09-16 2017-07-04 Applied Materials, Inc. Heated substrate support with temperature profile control
US10953483B2 (en) * 2017-11-15 2021-03-23 General Electric Company Tool electrode for and methods of electrical discharge machining

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008218752A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Fujitsu Ltd 電子部品および電子部品の製造方法

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