JP2009123577A - Substrate heating device - Google Patents
Substrate heating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009123577A JP2009123577A JP2007297649A JP2007297649A JP2009123577A JP 2009123577 A JP2009123577 A JP 2009123577A JP 2007297649 A JP2007297649 A JP 2007297649A JP 2007297649 A JP2007297649 A JP 2007297649A JP 2009123577 A JP2009123577 A JP 2009123577A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- plate
- heating element
- resistance heating
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
本発明は、板状の基板、例えば、半導体ウエハ、プリント基板、ガラス基板等を加熱する基板加熱装置に関し、更に詳しくは基板を均一に加熱することができる基板加熱装置に関する。 The present invention relates to a substrate heating apparatus that heats a plate-like substrate, for example, a semiconductor wafer, a printed board, a glass substrate, and the like, and more particularly to a substrate heating apparatus that can uniformly heat the substrate.
例えば、半導体ウエハの製造においては、CVD膜形成工程、エピタキシャル膜形成工程、酸化膜形成工程、拡散膜形成工程等、熱処理を必要とする工程が数多く存在している。半導体ウエハ等板状の基板を加熱する基板加熱装置の典型例として、下記特許文献1及び2に開示されているものを挙げることができる。これらの基板加熱装置は、板状基材と、板状基材の下面に沿って形成された通電により発熱する帯状抵抗発熱体とを備えている。帯状抵抗発熱体は板状基材の下面側において同心円状乃至渦巻状に形成されている。そして、帯状抵抗発熱体は板状基材のどの部位においても均一の厚さ、均一の幅になるように焼き付けて形成されている。
この種の基板加熱装置において、温度均一性は、工程内の温度上昇時及び温度安定時でそれぞれ維持されている必要があるが、基板温度の上昇時の熱移動は主に基板に対して垂直方向に起こり、基板温度の安定時の熱移動は主に基板に対して平行に起こる。そのため、基板温度の上昇時、及び基板温度の安定時のいずれの場合にも基板温度の温度均一性を維持するためには、基板加熱装置に2通り以上の発熱分布を持たせる必要がある。しかし、前記の先行技術による基板加熱装置では、帯状抵抗発熱体が板状基材のどの部位においても均一厚さ、均一幅であるため一通の発熱分布しか形成されない。 In this type of substrate heating apparatus, the temperature uniformity needs to be maintained when the temperature rises during the process and when the temperature is stable, but the heat transfer when the substrate temperature rises is mainly perpendicular to the substrate. The heat transfer when the substrate temperature is stable occurs mainly parallel to the substrate. Therefore, in order to maintain the temperature uniformity of the substrate temperature both when the substrate temperature rises and when the substrate temperature is stable, the substrate heating device needs to have two or more types of heat generation distribution. However, in the above-described substrate heating apparatus according to the prior art, since the strip-like resistance heating element has a uniform thickness and a uniform width at any part of the plate-like base material, only one heat generation distribution is formed.
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、基板温度の上昇時と、基板温度の安定時との両場合で基板の温度均一性を維持することができる基板加熱装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a substrate heating apparatus capable of maintaining temperature uniformity of a substrate both when the substrate temperature rises and when the substrate temperature is stable. The purpose is that.
前記の目的を達成するために、本発明による基板加熱装置は、板状基材と、板状基材の下面に沿って形成された通電により発熱する帯状抵抗発熱体とを備え、 板状基材の中心部に面する部位の帯状抵抗発熱体における断面S1が板状基材の周辺部に面する部位の帯状抵抗発熱体における断面S2より大きいことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a substrate heating apparatus according to the present invention includes a plate-like base material, and a belt-like resistance heating element that generates heat by energization formed along the lower surface of the plate-like base material. The section S1 of the strip-shaped resistance heating element at the portion facing the center of the material is characterized by being larger than the section S2 of the strip-shaped resistance heating element at the portion facing the peripheral portion of the plate-like substrate.
本発明の一実施形態によれば、帯状抵抗発熱体の幅Wが一定であり、 板状基材の周辺部に面する部位に比較して板状基材の中心部に面する部位において帯状抵抗発熱体の厚さDが大きくなるように構成され得る。 According to one embodiment of the present invention, the width W of the belt-like resistance heating element is constant, and the belt-like portion is formed at the portion facing the central portion of the plate-like substrate as compared with the portion facing the peripheral portion of the plate-like substrate. The resistance heating element can be configured to have a large thickness D.
板状基材の周辺部に面する部位における厚さ前記帯状抵抗発熱体の厚さは前記板状基材の中心部に面する部位における厚さの半分に設定され得、この場合、帯状抵抗発熱体の厚さDが、 板状基材の中心部に面する部位から板状基材の周辺部に面する部位に向って直線状に連続的して或いは階段状に薄くなるように構成され得る。 The thickness at the part facing the peripheral part of the plate-like base material The thickness of the strip-like resistance heating element can be set to half the thickness at the part facing the central part of the plate-like base material. The thickness D of the heating element is configured so that it continuously decreases linearly or in steps from the portion facing the central portion of the plate-like substrate toward the portion facing the peripheral portion of the plate-like substrate. Can be done.
また、本発明による基板加熱装置においては、帯状抵抗発熱体は板状基材の下面に沿って全面に渡って蛇行形状に形成してもよい。 In the substrate heating apparatus according to the present invention, the belt-like resistance heating element may be formed in a meandering shape over the entire surface along the lower surface of the plate-like base material.
さらに、本発明による基板加熱装置においては、板状基材はPBNから構成され得る。 Furthermore, in the substrate heating apparatus according to the present invention, the plate-like substrate can be made of PBN.
本発明による基板加熱装置においては、板状基材の中心部に面する部位の帯状抵抗発熱体における断面S1を板状基材の周辺部に面する部位の帯状抵抗発熱体における断面S2より大きいくしたことにより、 板状基材の周辺部に面する部位に比較して前記板状基材の中心部に面する部位において帯状抵抗発熱体の抵抗率を小さくすることができ、その結果、基板加熱装置に2通り以上の発熱分布を持たせることができ、基板温度の上昇時と、基板温度の安定時との両場合において基板の温度均一性を維持することができる。 In the substrate heating apparatus according to the present invention, the cross section S1 of the strip-shaped resistive heating element at the portion facing the center of the plate-like base material is larger than the cross-section S2 of the strip-shaped resistive heating element at the portion facing the peripheral portion of the plate-like base material. By reducing the resistivity of the belt-like resistance heating element in the portion facing the central portion of the plate-like base material compared to the portion facing the peripheral portion of the plate-like base material, The substrate heating apparatus can have two or more heat generation distributions, and the temperature uniformity of the substrate can be maintained both when the substrate temperature is rising and when the substrate temperature is stable.
本発明による基板加熱装置において、帯状抵抗発熱体の幅Wを一定とし、板状基材の周辺部に面する部位に比較して板状基材の中心部に面する部位において帯状抵抗発熱体の厚さDを大きく構成した場合には、帯状抵抗発熱体の厚さDを一定とし、板状基材の周辺部に面する部位に比較して板状基材の中心部に面する部位において帯状抵抗発熱体の幅Wを大きくした場合に比較して温度分布の調整及び加工が容易となる。 In the substrate heating apparatus according to the present invention, the width W of the belt-like resistance heating element is constant, and the belt-like resistance heating element is located at the portion facing the central portion of the plate-like substrate as compared with the portion facing the peripheral portion of the plate-like substrate. When the thickness D of the plate-like substrate is made large, the thickness D of the belt-like resistance heating element is made constant, and the portion facing the central portion of the plate-like substrate is compared with the portion facing the peripheral portion of the plate-like substrate. As compared with the case where the width W of the belt-like resistance heating element is increased, the temperature distribution can be easily adjusted and processed.
以下添付図面を参照して本発明による基板過熱装置の実施形態について説明する。 Embodiments of a substrate heating apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明の一実施形態による基板加熱装置の要部を概略的に示し、1はヒータハウジングであり、このヒータハウジング1内に第1のヒータリフレクタ2及び第2のヒータリフレクタ3が同心状に配置されている。これら二つのヒータリフレクタ2、3は盆形を成し、それぞれ上面は開口している。第1のヒータリフレクタ2は、ヒータハウジング1との間に絶縁管4を介在させてボルト5及びナット6によりヒータハウジング1に離間して支持されている。なお図面には一組の絶縁管4、ボルト5及びナット6が示されているが、かかる支持手段は当然ヒータリフレクタ2の周囲部に沿って複数設けられる。第2のヒータリフレクタ3は、第1のヒータリフレクタ2との間に絶縁管7を介在させてボルト8及びナット9により第1のヒータリフレクタ2に対して離間して支持されている。絶縁管7、ボルト8及びナット9も図面には一組だけが示されているが、当然複数組設けられる。
FIG. 1 schematically shows a main part of a substrate heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
第2のヒータリフレクタ3上には、絶縁カラー10を介して第1のヒータ押え部材11が配置され、この第1のヒータ押え部材11上に当接して第2のヒータ押え部材12が設けられている。第1のヒータリフレクタ2、第2のヒータリフレクタ3及び第1のヒータ押え部材11は図示したように、互いに所要の間隔をあけてボルト8及びナット9によって相互に組み立てられている。第1のヒータ押え部材11は図示実施形態ではモリブデンで構成され、また第2のヒータ押え部材12は、耐熱性、熱導電性、耐食性に優れた熱分解窒化ホウ素(PBN)で構成されている。
A first
第2のヒータ押え部材12上には、均熱板を成す板状基材13の下面に沿って通電により発熱する帯状抵抗発熱体14が形成されている。板状基材13は、第2のヒータ押え部材12と同様に、耐熱性、熱導電性、耐食性に優れた熱分解窒化ホウ素(PBN)で構成されている。また板状基材13の上面には、加熱すべき基板(図示していない)が装着される。帯状抵抗発熱体14は幅Wであり、その全長にわたって一様である。帯状抵抗発熱体14の両端は絶縁管15内にのびるリード線を介して外部電源(図示していない)に接続される。
On the second
図2〜図4には帯状抵抗発熱体の一実施形態を示す。図2の平面図に示すように、幅Wの帯状抵抗発熱体20は円板状の板状基材(図1参照)の下側面の全領域にわたって帯状抵抗発熱体20の幅Wのほぼ半分の間隔で蛇行形状に配列されている。円21で示す板状基材の中心部に位置する帯状抵抗発熱体20の部位の断面積S1が円21の外側の板状基材の周辺部に位置する帯状抵抗発熱体20の部位の断面積S2より大きくなるように、円21で示す板状基材の中心部に位置する帯状抵抗発熱体20の部位の厚さD1は円21の外側の板状基材の周辺部に位置する帯状抵抗発熱体20の部位の厚さD2のほぼ二倍に形成されている。この構成により、板状基材の周辺部に面する帯状抵抗発熱体20の部位に比較して前記板状基材の中心部に面する帯状抵抗発熱体20の部位における抵抗率は小さくなり、その結果、帯状抵抗発熱体20への通電時による発熱量は、板状基材の中心部に位置する帯状抵抗発熱体20の部位において少なくなり、中心部位と周辺部位とで基板加熱装置に2通り以上の発熱分布が得られ、基板温度の上昇時と、基板温度の安定時との両場合を通して基板における温度分布を均一に維持することができる。
2 to 4 show an embodiment of a strip-like resistance heating element. As shown in the plan view of FIG. 2, the band-shaped
図5〜図7には帯状抵抗発熱体の別の実施形態を示す。図5の平面図に示すように、幅Wの帯状抵抗発熱体30は円板状の板状基材(図1参照)の下側面の全領域にわたって帯状抵抗発熱体30の幅Wのほぼ半分の間隔で蛇行形状に配列されている。この場合、帯状抵抗発熱体30の厚さは、板状基材の中心部に対応した部位から板状基材の周辺部に対応した部位へ向って直線的に低減し、板状基材の中心部に位置する帯状抵抗発熱体30の部位の厚さD1は板状基材の周辺部に位置する帯状抵抗発熱体30の部位の厚さD2のほぼ二倍に形成されている。これにより、帯状抵抗発熱体30の断面積は、板状基材の中心部に位置する帯状抵抗発熱体30の部位の断面積S1から板状基材の周辺部に位置する帯状抵抗発熱体30の部位の断面積S2まで外方へ向って漸減している。
5 to 7 show another embodiment of the strip-like resistance heating element. As shown in the plan view of FIG. 5, the strip-shaped
このように構成したことにより、図5〜図7に示す実施形態の場合と同様に、板状基材の周辺部に面する帯状抵抗発熱体30の部位に比較して前記板状基材の中心部に面する帯状抵抗発熱体30の部位における抵抗率は小さくなり、その結果、帯状抵抗発熱体30への通電時による発熱量は、板状基材の周辺部から中心部へ向って漸減し、中心部位と周辺部位とで基板加熱装置に2通り以上の発熱分布を持たせることができ、基板温度の上昇時と、基板温度の安定時との両場合において基板の温度均一性を維持することができる。
By comprising in this way, like the case of embodiment shown in FIGS. 5-7, compared with the site | part of the strip | belt-shaped
前述のように、本発明においては、使用する帯状抵抗発熱体20、30はそれぞれ、幅が一定であり、厚さが周辺部に向って減少するように構成したことにより、帯状抵抗発熱体自体の加工が容易となり、しかも温度分布の調整も容易となる。また一定の幅の帯状抵抗発熱体20、30を一定の間隔で配列して設けているために、従来のように中央部で疎とし、周辺部で密とするような複雑なパターンで構成する必要がなくなり、発熱体の製作、従って基板加熱装置の製造を比較的容易に行なうことができる。
As described above, in the present invention, the strip-like
本発明において使用する帯状抵抗発熱体20、30の材料としては、Ta、Mo、グラファイトなどを挙げることができる。
Examples of the material of the strip-like
ところで、図示実施形態では、加熱装置は円形に形成しているが、当然過熱すべき基板の形状に合わせて矩形、長方形などの多角形に構成することも可能である。また、使用する帯状抵抗発熱体も図示実施形態のように断面が四角形である必要はなく四角形以外の多角形や楕円形又は円形のものも使用することができる。 By the way, in the illustrated embodiment, the heating device is formed in a circular shape, but naturally, it can also be configured in a polygonal shape such as a rectangle or a rectangle in accordance with the shape of the substrate to be heated. Further, the strip-like resistance heating element to be used does not need to have a square cross section as in the illustrated embodiment, and a polygon, an ellipse, or a circle other than a square can be used.
図2〜図4に示す実施形態において、中央部から周辺部へ向って二段階以上の段差を持って帯状抵抗発熱体の厚さをD1からD2まで変えるように構成してもよい。 In the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the thickness of the belt-like resistance heating element may be changed from D1 to D2 with two or more steps from the center to the periphery.
1:ヒータハウジング
2:第1のヒータリフレクタ
3:第2のヒータリフレクタ
4:絶縁管
5:ボルト
6:ナット
7:絶縁管
8:ボルト
9:ナット
10:絶縁カラー
11:第1のヒータ押え部材
12:第2のヒータ押え部材
13:板状基材
14:帯状抵抗発熱体
15:絶縁管
20:帯状抵抗発熱体
30:帯状抵抗発熱体
1: Heater housing 2: First heater reflector 3: Second heater reflector 4: Insulating tube 5: Bolt 6: Nut 7: Insulating tube 8: Bolt 9: Nut 10: Insulating collar 11: First heater pressing member 12: Second heater pressing member 13: Plate-like base material 14: Strip-like resistance heating element 15: Insulating tube 20: Strip-like resistance heating element 30: Strip-like resistance heating element
Claims (7)
前記板状基材の中心部に面する部位の帯状抵抗発熱体における断面積S1が前記板状基材の周辺部に面する部位の帯状抵抗発熱体における断面積S2より大きいことを特徴とする基板加熱装置。 In a substrate heating apparatus comprising a plate-like base material and a belt-like resistance heating element that generates heat by energization formed along the lower surface of the plate-like base material,
The cross-sectional area S1 of the strip-shaped resistive heating element at the portion facing the center of the plate-like base material is larger than the cross-sectional area S2 of the strip-shaped resistive heating element at the portion facing the peripheral portion of the plate-like base material. Substrate heating device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007297649A JP2009123577A (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Substrate heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007297649A JP2009123577A (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Substrate heating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009123577A true JP2009123577A (en) | 2009-06-04 |
Family
ID=40815505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007297649A Pending JP2009123577A (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Substrate heating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009123577A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101562755B1 (en) | 2012-03-16 | 2015-10-22 | 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 | Pressure transmitting device for bonding chips onto a substrate |
KR20220040175A (en) * | 2020-09-23 | 2022-03-30 | 주식회사 에스엠지머티리얼즈 | Substrate process processing heater |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04249090A (en) * | 1991-02-05 | 1992-09-04 | Ricoh Co Ltd | Sheet-form heat emitting element |
WO2000069219A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Ibiden Co., Ltd. | Hot plate and method of producing the same |
JP2003123944A (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-25 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Foil-shaped resistance heating element, manufacturing method thereof and sheet heater |
JP2007134088A (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Ceramic heater and manufacturing method of ceramic heater |
-
2007
- 2007-11-16 JP JP2007297649A patent/JP2009123577A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04249090A (en) * | 1991-02-05 | 1992-09-04 | Ricoh Co Ltd | Sheet-form heat emitting element |
WO2000069219A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Ibiden Co., Ltd. | Hot plate and method of producing the same |
JP2003123944A (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-25 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Foil-shaped resistance heating element, manufacturing method thereof and sheet heater |
JP2007134088A (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Ceramic heater and manufacturing method of ceramic heater |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101562755B1 (en) | 2012-03-16 | 2015-10-22 | 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 | Pressure transmitting device for bonding chips onto a substrate |
KR20220040175A (en) * | 2020-09-23 | 2022-03-30 | 주식회사 에스엠지머티리얼즈 | Substrate process processing heater |
KR102495458B1 (en) * | 2020-09-23 | 2023-02-03 | 주식회사 에스엠지머티리얼즈 | Substrate process processing heater |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101707682B1 (en) | Precision strip heating element | |
CN111869318B (en) | Multi-zone heater | |
KR20120058138A (en) | Micro heater and micro heater array | |
JP2008270198A (en) | Heating device | |
JP2009152475A (en) | Substrate temperature adjusting-fixing device | |
JP2014053574A (en) | Vapor phase growth apparatus and heating apparatus for vapor phase growth | |
JP4376070B2 (en) | Heating device | |
JP2725081B2 (en) | Heat treatment equipment for semiconductor device manufacturing | |
JP2009123577A (en) | Substrate heating device | |
KR100303167B1 (en) | Heat treatment device of sheet work | |
JP2002146540A (en) | Substrate heater | |
JP2005197074A (en) | Resistance heating element and heater | |
KR101318292B1 (en) | Microheater, microheater array, method for manufacturing the same and electronic device using the same | |
EA036832B1 (en) | Substrate treatment device | |
JP4467730B2 (en) | Substrate heating device | |
JP5524782B2 (en) | Heater unit and semiconductor wafer manufacturing method | |
JP3844408B2 (en) | Multilayer ceramic heater | |
KR102355535B1 (en) | Plate type heater and manufacturing method thereof | |
JP2005311270A (en) | Heating stage | |
JP2000306917A (en) | Substrate heater | |
JP3020773B2 (en) | Heat treatment equipment | |
JPH10340777A (en) | Planar heater | |
KR101394325B1 (en) | Heater and method for manufacturing the same | |
JPH11121149A (en) | Surface heating device | |
KR101642510B1 (en) | Hot Wire for Heating Device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100702 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20120315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120321 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120711 |