基片加热装置、基片加热方法和基片加热部的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种温度控制性良好且不易产生由热冲击引起的损伤的基片加热装置、基片加热方法和基片加热部的制造方法。在进行基片处理的处理容器内对基片进行加热的基片加热装置包括：基片加热部，其具有载置基片的载置面，利用加热器对载置于载置面的基片进行加热；护套部，其被设置成隔着冷却空间覆盖基片加热部的底部；和对冷却空间供给冷却气体的冷却气体供给部。供给部。供给部。

【技术实现步骤摘要】
基片加热装置、基片加热方法和基片加热部的制造方法


[0001]本专利技术涉及基片加热装置、基片加热方法和基片加热部的制造方法。

技术介绍

[0002]在对半导体晶片那样的基片进行伴随加热的处理的情况下，使用载置基片并对其进行加热的基片加热装置(加热器)。例如，在专利文献1中记载了一种基片加热装置(加热器)，其具有埋设有电阻发热体的氮化铝制的基片载置台和与基片载置台的背面接合的轴。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2010
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40422号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的技术问题
[0007]本专利技术提供温度控制性良好且不易产生由热冲击引起的损伤的基片加热装置、基片加热方法和基片加热部的制造方法。
[0008]用于解决技术问题的技术方案
[0009]本专利技术的一个方式的基片加热装置是在进行基片处理的处理容器内对基片进行加热的基片加热装置，其包括：基片加热部，其具有载置基片的载置面，利用加热器对载置于所述载置面的基片进行加热；护套部，其被设置成隔着冷却空间覆盖所述基片加热部的底部；和对所述冷却空间供给冷却气体的冷却气体供给部。
[0010]专利技术效果
[0011]依照本专利技术，提供温度控制性良好且不易产生由热冲击引起的损伤的基片加热装置、基片加热方法和基片加热部的制造方法。
附图说明
[0012]图1是表示一个实施方式的基片加热装置的剖视图。
[0013]图2是表示基片加热部的另一个例子的剖视图。
[0014]图3是图1的基片加热装置的沿III
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III线的剖视图。
[0015]图4是用于说明以往的基片加热装置中的冷却方法的剖视图。
[0016]图5是示意性地表示基片加热部的制造方法的一个例子的步骤剖视图。
[0017]图6是示意性地表示通过图5所示的制造方法得到的基片加热部的剖视图。
[0018]附图标记说明
[0019]10：基片加热部
[0020]11：载置面
[0021]12：加热器
[0022]13：基材
[0023]14：静电吸盘
[0024]15：绝缘体
[0025]16：吸附电极
[0026]20：护套
[0027]21：致冷剂流路
[0028]22：轴
[0029]30：冷却气体空间
[0030]31：冷却气体供给部
[0031]53、54：密封圈
[0032]52：螺纹件
[0033]61、63、65：绝缘层
[0034]62：电阻发热层
[0035]64：电极层
[0036]66：覆盖层
[0037]100：基片加热装置
[0038]W：基片。
具体实施方式
[0039]以下，参照附图，对实施方式进行说明。
[0040]图1是表示一个实施方式的基片加热装置的剖视图。
[0041]在本实施方式中，基片加热装置100用于对基片W例如半导体晶片进行加热，设置在用于进行成膜处理(CVD、CVD)、蚀刻处理等基片处理的处理容器内。本实施方式的基片加热装置100特别适合进行作为基片处理的等离子体处理的情况。
[0042]基片加热装置(100)包括：基片加热部(10)，其具有载置基片(W)的载置面(11)，对载置于载置面(11)的基片(W)进行加热；和护套部(20)，其被设置成隔着冷却空间(30)覆盖基片加热部(10)的底部。
[0043]基片加热部10呈大致圆板状，在内部埋设有加热器12。加热器12构成为为电阻发热体，例如由钨(W)或钼(Mo)形成，通过从加热器电源41经由供电线被供电而发热。基片加热部10具有基材13和设置在基材13上的静电吸盘14。基材13成为在主体部的下表面中央部以向下方突出的方式形成有呈凸缘状的突出部13a的带台阶的形状。在凸缘部13b沿周向形成有多个螺纹件插通孔，在主体部与凸缘部13b之间嵌入有圆环状的螺纹件固定部件51，如后述那样能够将护套20螺纹固定。
[0044]作为构成基材13的材料，可优选使用易切削性陶瓷。易切削性陶瓷的耐热性高，适合于将基片W加热至300℃以上的用途，而且，其耐热冲击性比以往使用的氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)高，容易加工。而且，具有比较高的耐腐蚀性。作为易切削性陶瓷，可优选使用SiC、SiO、它们的混合体等Si系的陶瓷、BN系的陶瓷。作为构成基材13的材料，也可优选使用石墨、铝(Al)、铜(Cu)。它们的热传导性高，温度控制性高。但是，石墨的应用限定于非氧化性气氛，Al、Cu限定于加热至200℃程度以下的比较低的温度的用途。基材13也可以被由AlN、Al2O3等耐腐蚀性高的材料构成的覆盖层覆盖。
[0045]静电吸盘14在等离子体处理时对基片W进行静电吸附，具有绝缘体15和埋设于其内部的吸附电极16。作为绝缘体15使用Al2O3、AlN、BN、SiN等陶瓷，作为吸附电极16与加热器同样可使用W、Mo等。此外，作为吸附电极16，可使用网眼结构的电极。通过从直流电源44经由供电线对吸附电极16施加直流电压，经由等离子体利用库仑力等静电吸附力吸附基片W。在本实施方式中，用于加热处理的加热器12设置于静电吸盘14的绝缘体15内的吸附电极16的下方位置。
[0046]构成静电吸盘14的绝缘体15、吸附电极16和加热器12例如能够构成为通过如CVD、ALD、喷镀这样的膜形成技术形成的膜。
[0047]在静电吸盘14的载置面11附近设置有作为温度传感器的热电偶42。热电偶42的信号经由信号线被发送到温度调节器43，从温度调节器43对加热器电源41发送控制温度的控制信号。
[0048]在本实施方式中，给出了在基片加热部10中将加热器12设置于静电吸盘14内的例子，但也可以如图2所示形成于基材13内。但是，在基材13为导电性的情况下，需要用绝缘体覆盖加热器12。
[0049]护套20为金属制的，被设置成隔着冷却空间30覆盖基片加热部10的大致整个底部，被多个螺纹件52螺纹固定于基片加热部10的基材13的中央部。多个螺纹件52插通于在突出部13a的凸缘部13b沿周向设置的螺纹件插通孔，如图3所示的图1的III
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III剖视图所示，与螺纹件固定部件51螺合。这样的紧固方法在基材13为陶瓷的情况下特别有效。在基材13为金属制的情况下，也可以使螺纹件52与基材13直接螺合。
[0050]护套20具有以在紧固于基片加热部10时从中央部分向下方突出的方式设置的轴22，在轴22内插通有供电线和信号线。在轴22的下端形成有凸缘22a，凸缘22a安装于处理容器(未图示)的底面。
[0051]在护套20的上表面的外周部形成有用于规定冷却空间30的、呈向上方突出的圆环状的外周突出部20a，外周突出部20a与基材1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基片加热装置，其在进行基片处理的处理容器内对基片进行加热，所述基片加热装置的特征在于，包括：基片加热部，其具有用于载置基片的载置面，利用加热器对载置于所述载置面的基片进行加热；护套部，其被设置成隔着冷却空间覆盖所述基片加热部的底部；和对所述冷却空间供给冷却气体的冷却气体供给部。2.如权利要求1所述的基片加热装置，其特征在于：所述处理容器内的基片处理为等离子体处理。3.如权利要求2所述的基片加热装置，其特征在于：所述基片加热部包括：基材；以及静电吸盘，其设置于所述基材的上表面，具有绝缘体和设置于该绝缘体内部的吸附电极，通过对该吸附电极施加直流电压而将所述基片静电吸附于所述载置面。4.如权利要求3所述的基片加热装置，其特征在于：所述静电吸盘的所述绝缘体和所述吸附电极构成为膜。5.如权利要求3或4所述的基片加热装置，其特征在于：所述加热器设置于所述静电吸盘的所述绝缘体的内部。6.如权利要求5所述的基片加热装置，其特征在于：所述加热器构成为膜。7.如权利要求3至6中任一项所述的基片加热装置，其特征在于：所述基材由易切削性陶瓷、石墨、铝和铜中的任意者构成。8.如权利要求3至7中任一项所述的基片加热装置，其特征在于：所述基片加热部还具有设置于所述基材的侧面和底面的、由耐腐蚀性材料构成的覆盖层。9.如权利要求1至8中任一项所述的基片加热装置，其特征在于：在所述护套部的上表面的外周部形成有用于规定所述冷却空间的、呈向上方突出的圆环状的外周突出部，所述外周突出部与所述基片加热部的下表面外周部之间被密封圈气密地密封。10.如权利要求1至9中任一项所述的基片加热装置，其特征在于：所述护套部由多个螺纹件螺纹固定于所述基片加热部的中央部。11.如权利要求1至10中任一项所述的基片加热装置，其特征在于：所述护套部在内部具有使液体状的致冷剂流通的致冷剂流路。12.如权利要求1至11中任一项所述的基片加热装置，其特征在于：所述护套部具有以从中央部分向下方突出的方式设置的轴，所述轴的下端安装于所述处理容器的底部。13.一种基片加热方法，其在进行基片处理的处理容器内利用基片加热装置对基片进行加热，所述基片加热方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：波多野达夫，渡边直树，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：