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JP4185211B2 - Manufacturing method of temperature control plate - Google Patents

Manufacturing method of temperature control plate Download PDF

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JP4185211B2
JP4185211B2 JP11397599A JP11397599A JP4185211B2 JP 4185211 B2 JP4185211 B2 JP 4185211B2 JP 11397599 A JP11397599 A JP 11397599A JP 11397599 A JP11397599 A JP 11397599A JP 4185211 B2 JP4185211 B2 JP 4185211B2
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Japan
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sheet
base
temperature control
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heater
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和也 栗山
徹 木原
利男 吉光
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平板状を呈する基台の表面にヒートシートを接着して成る温度制御用プレートの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、半導体ウェハの製造工程は、基板の表面に塗布したフォトレジスト膜(感光膜)に残存する溶剤を除去すべく、上記基板を加熱するベーキング処理工程や、加熱された基板を室温レベルにまで冷却するためのクーリング処理工程を含んでおり、上述した半導体ウェハの製造工程において使用される基板温度制御装置は、アルミニウム等の高熱伝導性材料から形成された基台の表面にヒートシートを設けて成る温度制御用プレートを具備している。
【0003】
図10に示す如く、上記温度制御用プレートAは基台Bの表面にヒートシートCを接着することにより構成され、基台Bの表面に接着材Dを介してヒートシートCを載置し、加熱しつつメカニカルプレスPによってヒートシートCを加圧することにより製造されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した基板温度制御装置においては、ベーキング処理における加熱とクーリング処理における冷却とを、ウェハ単位に数10秒間隔で繰り返すために、温度制御用プレートAの基台Bは熱容量を抑えるべく、可及的に肉薄に形成されており、その剛性はそれほど高いものではなく、特に内部に冷却水路を有する中空の基台では更に剛性が低いものとなっている。
【0005】
このため、上記温度制御用プレートAの製造時、メカニカルプレスPによってヒートシートCを加圧した際、基台Bが変形してしまうことが間々ある。
【0006】
このように、基台Bが変形した場合には、剛性が高く平滑なメカニカルプレスPによって押圧されているヒートシートCの、接着材Dを介して基台Bに作用する圧力が不均一となり、圧力が低い部分においては接着が不十分となり、基台BとヒートシートCとの充分な接着強度が得られない虞れがあった。
【0007】
本発明の目的は上記実状に鑑みて、基台に対してヒートシートを十分な強度で確実に接着することの可能な温度制御用プレートの製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段および効果】
請求項1の発明に関わる温度制御用プレートの製造方法は、平板状を呈する基台の表面にヒートシートを接着して成る温度制御用プレートの製造方法であって、表面に接着層を介してヒートシートを積層した基台を、耐熱性および耐通気性を備えた柔軟なシートを要素とする密封された包袋に、上記シートを上記ヒートシートの表面に臨ませた態様で収容するセット工程と、上記包袋の内部から空気を吸引して、上記包袋の内部を真空とする脱気工程と、上記包袋を収容したチャンバーにおいて所定の温度に加熱し、かつ上記チャンバー内のガス圧によって所定の圧力に加圧する加熱/加圧工程とを含んで成る。
上記構成によれば、チャンバー内での加熱/加圧工程において、チャンバー内のガス圧により、ヒートシートが包袋の柔軟なシートを介して基台に押圧されるので、基台に変形が生じた場合であっても、包袋における柔軟なシートが基台に倣って変形し、ヒートシートは基台に対して均一に加圧されることとなり、もってヒートシートはその全域において、基台に対して十分な強度で確実に接着されることとなる。
【0009】
請求項2の発明に関わる温度制御用プレートの製造方法は、請求項1の発明に関わる温度制御用プレートの製造方法において、基台は内部に冷却水路を備えた中空の基台であり、セット工程において基台の内部と包袋の外部とを連通する通気管を取付けることを特徴としている。
上記構成によれば、通気管を介して基台の内部とチャンバーとの圧力を等しくすることで、チャンバー内での加圧時に中空の基台が不用意に変形することを未然に防止することが可能となる。
【0010】
請求項3の発明に関わる温度制御用プレートの製造方法は、請求項1の発明に関わる温度制御用プレートの製造方法において、ヒートシートをヒータとカバーシートとから構成することを特徴としている。
上記構成によれば、ヒータとカバーシートとから成るヒートシートが、その全域において基台に対して十分な強度で確実に接着されることとなる。
【0011】
請求項4の発明に関わる温度制御用プレートの製造方法は、請求項3の発明に関わる温度制御用プレートの製造方法において、基台とヒータとの間、および該ヒータとカバーシートとの間における接着層を、全てシート状を呈する接着材としたことを特徴としている。
上記構成によれば、温度制御用プレートの製造時において基台に積層される要素が全てシート状の材料となることで、製造時における作業性が良好なものとなる。
また、例えばペースト状の接着材を塗布した場合にヒートシートのカールに起因して皺が生じる等の不都合がなく、もって精度の良好な温度制御用プレートを製造することが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明によって製造された温度制御用プレートを示しており、この温度制御用プレート1は、アルミニウムや銅等の高熱伝導性材料により形成された平板状の基台2を有している。
【0013】
上記基台2の表面には、シート状のヒータ3が、ポリイミド系のシート状接着材(接着層)5を介して接着されている。
なお、上記ヒータ3は、ポリイミドフィルムに熱圧着したステンレスフィルムに、エッチングによってヒータ回路をパターニングして成るものである。
【0014】
さらに、基台2に接着されたヒータ3の表面には、同じくポリイミド系のシート状接着材(接着層)5を介して、ポリイミドフィルムから成るカバーシート4が接着されており、上記シート状接着材5を介して互いに接着されたヒータ3とカバーシート4とによってシートヒータ6が構成されている。
なお、ヒータ3の厚さは65μm、カバーシート4およびシート状接着材5の厚さは25μmである。
【0015】
ここで、実施例におけるシートヒータ6は、上述の如くシート状接着材5を介して接着されたヒータ3とカバーシート4とから構成されているが、シート状のヒータに接着性を備えたカバーシートを直接に接着したものや、ヒータの表面を絶縁処理することによってカバーシートを不要としたもの等、シートシートの構成には種々の態様があることは言うまでもない。
【0016】
上述した構成の温度制御用プレート1は、図2のフローチャートに示す如く、基台2にシート状接着材5、ヒータ3、シート状接着材5およびカバーシート4を積層して後述する包袋10(図3,4参照)に収容するセット工程S1と、上記包袋10の内部から空気を吸引して真空とする脱気工程S2と、後述するチャンバー20(図5参照)による加熱/加圧工程S3とを経て製造される。
【0017】
以下では、上述したセット工程S1、脱気工程S2、および加熱/加圧工程S3を含む、温度制御用プレート1の製造方法について詳細に説明する。
【0018】
先ず、セット工程S1において、図3および図4に示す如く、基台2の表面にシート状接着材5、ヒータ3、シート状接着材5およびカバーシート4を順次積層した状態で、上記基台2を包袋10の内部に収容する。
【0019】
なお、このセット工程S1においては、予め別工程でヒータ3とカバーシート4とをシート状接着材5により接着して製造しておいたヒートシート6、あるいは市販されているシートシート6を、基台2の表面にシート状接着材5を介して積層することも可能である。
【0020】
一方、上記包袋10は、耐熱性および耐通気性を備えたベースシート11と、耐熱性および耐通気性を備えた柔軟なシート12とから構成され、ベースシート11の周囲には封止用のシール11aが設けられ、シート12にはバキュームポート12aが設けられており、ベースシート11にシート12を重ね合わせて、バキュームポート12aから空気を吸引し、シート12をシール11aに圧接することによって密封される。
【0021】
なお、図3および図4に示す如く、基板2に積層されたカバーシート4の表面には、包袋10におけるシート12とカバーシート4との付着を防止する等の目的から、薄い(約 0.1mm)ガラスクロス13とフェルト状の厚いガラスクロス14とが積層されている。
【0022】
ヒータ3等の積層された基台2を包袋10に収容した後、この包袋10を図5に示す如くチャンバー20の内部に収容設置し、脱気工程S2において、バキュームポート12aに接続したバキュームパイプ15を介して、包袋10の内部から空気を吸引(矢印V)して該包袋10の内部を真空とする。
【0023】
なお、包袋10の内部の真空状態を維持するために、後の加熱/加圧工程S3においても、包袋10の内部から空気を吸引し続けることが好ましい。
【0024】
次いで、加熱/加圧工程において、チャンバー20における加熱ヒータH,Hによって、シート状接着材5,5を所定の温度に加熱するとともに、チャンバー20の内部に供給(矢印G)されるガス(窒素ガス)の圧力により、包袋10における柔軟なシート12を介して、カバーシート4をシート状接着材5を介してヒータ3に押圧するとともに、該ヒータ3をシート状接着材5を介して基台2の表面に押圧する。
【0025】
なお、上述した実施例において、チャンバー20の内部の温度は約200℃、チャンバー20の内部のガス圧は約20kg/平方cmに設定されている。
【0026】
上述した如く、チャンバー20においてシート状接着材5,5を所定の温度に加熱することで、カバーシート4がシート状接着材5を介してヒータ3に接着されるとともに、このヒータ3がシート状接着材5を介して基台2の表面に接着されることとなる。
【0027】
また、上述した如く、チャンバー20の内部のガス圧により、包袋10の柔軟なシート12を介して、カバーシート4およびヒータ3を押圧しているので、基台2に変形が生じた場合であっても、基台2に対してヒータ3が均一に加圧されるとともに、ヒータ3に対してカバーシート4が均一に加圧されることとなる。
【0028】
かくして、ヒータ3がその全域において、基台2の表面に十分な強度で確実に接着され、またカバーシート4がその全域において、ヒータ3に対して十分な強度で確実に接着されることとなる。
【0029】
すなわち、ヒータ3とカバーシート4とがシート状接着材5により接着されて成るヒートシート6が、その全域において基台2の表面に十分な強度で確実に接着されることとなる。
【0030】
また、上述した温度制御用プレートの製造方法では、従来のホットプレスによる製造方法に比較して、温度制御用プレートの表面を高い平坦度とすることができる。
【0031】
下記の表は、基台にヒートシートを接着する処理前と処理後とにおける、温度制御用プレートの表面の平均平坦度(mm)を、本発明の製造方法と従来の製造方法とで比較した結果を示すものである。
【0032】

Figure 0004185211
上記の表から明らかな如く、従来の製造方法では処理前と処理後とで平均平坦度が3倍以上も悪化しているのに対し、本発明の製造方法では処理前と処理後とで平均平坦度は殆ど変わることがない。
【0033】
このように平均平坦度を小さく抑え得ることにより、言い換えれば温度制御用プレートの表面を高い平坦度とし得ることにより、温度制御用プレートに載置される基板(半導体ウェハ)等の被加熱物を均等に加熱して、上記被加熱物の面内温度分布を均一なものとすることができる。
【0034】
また、上述した温度制御用プレートの製造方法では、ヒータ3およびカバーシート4、さらにヒータ3等を接着するシート状接着材5,5が、言い換えれば基台に積層される要素が、全てシート状を呈していることにより、上述した各要素を同一態様で取扱うことができ、もって温度制御用プレートの製造時における作業性が良好なものとなる。
【0035】
また、例えばペースト状の接着材を採用して、これをヒータに塗布した場合、該ヒータがカールし易く、カールしたヒータを基台に接着した際に、皺や気泡が生じる虞れがあるのに対して、上述した温度制御用プレートの製造方法では、シート状接着材5を採用していることにより、例えばヒータのカールに起因して皺が生じる等の不都合がなく、もって精度の良好な温度制御用プレートを製造することが可能となる。
【0036】
なお、上述した実施例において、接着層を構成するシート状接着材5には、熱硬化性接着材あるいは熱可塑性接着材の何れをも採用することが可能である。
【0037】
また、シート状接着材5が、接着過程においてガスの発生を伴う場合には、シート状接着材5から上層の要素、すなわち実施例におけるヒータ3、カバーシート4、および各シート状接着材5,5には、ガスを逃がすための微細な開口を全面に形成しておくことが好ましく、かくすることによってボイドによる未接着部の発生を未然に防止することができる。
【0038】
なお、実施例に示したシート状接着材5に換えて、ペースト状の接着材を採用することも可能であり、この場合においても熱硬化性接着材あるいは熱可塑性接着材の何れをも採用し得ることは言うまでもない。
【0039】
図6は、本発明によって製造された温度制御用プレートの他の実施例を示しており、この温度制御用プレート1′は、アルミニウムや銅等の高熱伝導性材料により形成された平板状の基台2′を有しており、該基台2′の内部には冷却水通路2a′が形成されている。
【0040】
この基台2′における上方側の表面には、シート状のヒータ3′がシート状接着材5′を介して接着され、上記ヒータ3′の表面にはシート状接着材5′を介してカバーシート4′が接着されており、上記シート状接着材5′を介して互いに接着されたヒータ3′とカバーシート4′とによってシートヒータ6′が構成されている。
【0041】
また、基台2′における下方側の表面には、シート状のヒータ3′がシート状接着材5′を介して接着され、ヒータ3′の表面にはシート状接着材5′を介してカバーシート4′が接着されており、上記シート状接着材5′を介して互いに接着されたヒータ3′とカバーシート4′とによってシートヒータ6′が構成されている。
【0042】
なお、上述した温度制御用プレート1′は、基台2′の構造、および基台2′の上下にヒータ3′およびカバーシート4′を設置した構成以外、図1に示した温度制御用プレート1と同一なので、該温度制御用プレート1と同一の作用を成す要素に、図1と同一の符号に′(ダッシュ)を附して説明を省略する。
【0043】
また、上述した温度制御用プレート1′は、図1に示した温度制御用プレート1と同じく、セット工程(図2中のS1)と、脱気工程(図2中のS2)と、加熱/加圧工程(図2中のS3)とを経て製造される。
【0044】
セット工程において、図7に示す如く、基台2′の上方側の表面と下方側の表面とに、それぞれシート状接着材5′、ヒータ3′、シート状接着材5′およびカバーシート4′を順次積層した状態で、上記基台2′を包袋10′の内部に収容する。
【0045】
なお、図7に示す如く、各カバーシート4′,4′の表面には、薄いガラスクロス13′とフェルト状の厚いガラスクロス14′とが積層されている。
【0046】
上記包袋10′は、ともに耐熱性および耐通気性を備えた柔軟なシート11′とシート12′とから構成され、これらシート11′,12′をシール15′を介して重ね合わせ、シート12′に設けられたバキュームポート12a′から空気を吸引することで密封される。
【0047】
また、中空の基台2′には、該基台2′の内部と包袋10′の外部とを連通する通気管2A′が取付けられている。
この通気管2A′は、図8(a)に示すように、各々のシール15′に設けられたパッキングを兼ねる粘着テープ15a′15a′に挟まれ、これによって包袋10′における内部と外部との密封が図られている。
【0048】
因みに、図1に示した基台2が内部に冷却水通路を有し、この基台2に通気管を取り付けた場合には、図8(b)に示す如くベースシート11上のシール11aに設けたパッキングを兼ねる粘着テープ11b、11bを介して、シール11aに通気管2Aを貫通させることによって、包袋10における内部と外部との密封が図られている。
【0049】
また、図7に示した温度制御用プレート1′を製造する際においても、シート11′あるいはシート12′における一方のシール15′に、図8(b)に示した構成と同じく、パッキングを兼ねる粘着テープを介して通気管2A′を貫通させるよう構成しても良い。
なお、上記通気管2A′は、基台2′に対して各ヒータ3′およびカバーシート4′が接着された後、基台2′から取り外されることは勿論である。
【0050】
上述したセット工程ののち、図9に示す如く包袋10′をチャンバー20′の内部に収容設置し、バキュームパイプ15′を介して、包袋10′の内部から空気を吸引(矢印V)して該包袋10′の内部を真空とする(脱気工程)。
【0051】
次いで、チャンバー20′の加熱ヒータH′,H′により、各シート状接着材5′を加熱するとともに、チャンバー20′の内部に供給(矢印G)されるガスの圧力により、包袋10′のシート11′およびシート12′を介して、各カバーシート4′をシート状接着材5′を介してヒータ3′に押圧するとともに、該ヒータ3′をシート状接着材5′を介して基台2′の表面に押圧する(加熱/加圧工程)。
【0052】
このとき、基台2′に取付けられた通気管2A′により、基台2′の内部とチャンバー20′とが連通しているため、基台2′の内部とチャンバー20′の内部の圧力とが等しくなり、もってチャンバー20′の内部圧力により中空の基台2′が変形することを未然に防止できる。
【0053】
上述した如く、チャンバー20′において各シート状接着材5を所定の温度に加熱することで、各カバーシート4′がシート状接着材5′を介して各ヒータ3′に接着されるとともに、各ヒータ3′がシート状接着材5′を介して基台2′の表面に接着されることとなる。
【0054】
また、上述した如く、チャンバー20′の内部のガス圧により、包袋10′の柔軟なシート11′,12′を介して、各カバーシート4′および各ヒータ3′を押圧しているので、基台2′に変形が生じた場合であっても、基台2′に対して各ヒータ3′が均一に加圧されるとともに、各ヒータ3′に対して各カバーシート4′が均一に加圧されることとなる。
【0055】
かくして、各ヒータ3′がその全域において、基台2′の表面に十分な強度で確実に接着され、また各カバーシート4′がその全域において、各ヒータ3′に対して十分な強度で確実に接着されることとなる。
【0056】
すなわち、ヒータ3′とカバーシート4′とがシート状接着材5′により接着されて成るヒートシート6′が、その全域において基台2′の表面に十分な強度で確実に接着されることとなる。
【0057】
このように、上述した温度制御用プレート1′の製造方法においては、先に説明した温度制御用プレート1の製造方法と同様の作用効果を得ることができ、かつ上述した作用効果以外の作用効果に関しても、温度制御用プレート1の製造方法と同様に奏し得ることは勿論である。
【0058】
また、上述した温度制御用プレート1′の製造方法においても、先に詳述した温度制御用プレート1の製造方法と同じく、様々な実施態様を採り得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)および(b)は、本発明に関わる温度制御用プレートの製造方法によって製造された温度制御用プレートを示す斜視図および側面図。
【図2】本発明に関わる温度制御用プレートの製造方法を示すフローチャート。
【図3】本発明に関わる温度制御用プレートの製造方法におけるセット工程での基台等の設置態様を示す斜視図。
【図4】本発明に関わる温度制御用プレートの製造方法におけるセット工程での基台等の設置態様を示す概念的な側面図。
【図5】本発明に関わる温度制御用プレートの製造方法における脱気工程および加熱/加圧工程を示す概念図。
【図6】 (a)および(b)は、本発明に関わる製造方法によって製造された温度制御用プレートの他の実施例を示す斜視図および要部破断側面図。
【図7】本発明に関わる温度制御用プレートの製造方法におけるセット工程での基台等の設置態様を示す概念的な側面図。
【図8】 (a)および(b)は、本発明に関わる温度制御用プレートの製造方法における通気管の設置態様を示す包袋の要部断面図。
【図9】本発明に関わる温度制御用プレートの製造方法における脱気工程および加熱/加圧工程を示す概念図。
【図10】 (a)および(b)は、従来の温度制御用プレートの製造方法を示す概念図。
【符号の説明】
1…温度制御用プレート、
2…基台、
3…ヒータ、
4…カバーシート、
5…シート状接着材、
6…ヒートシート、
10…包袋、
12…シート、
20…チャンバー、
1′…温度制御用プレート、
2′…基台、
2a′…冷却水路、
2A′…通気管、
3′…ヒータ、
4′…カバーシート、
5′…シート状接着材、
6′…ヒートシート、
10′…包袋、
12′…シート、
20′…チャンバー。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a temperature control plate formed by adhering a heat sheet to the surface of a base having a flat plate shape.
[0002]
[Prior art]
For example, in the manufacturing process of a semiconductor wafer, in order to remove the solvent remaining in the photoresist film (photosensitive film) applied to the surface of the substrate, the baking process step for heating the substrate or the heated substrate to the room temperature level is performed. The substrate temperature control apparatus used in the above-described semiconductor wafer manufacturing process includes a heat sheet on the surface of a base made of a highly thermally conductive material such as aluminum. And a temperature control plate.
[0003]
As shown in FIG. 10, the temperature control plate A is configured by adhering a heat sheet C to the surface of the base B, and the heat sheet C is placed on the surface of the base B via the adhesive D, It is manufactured by pressurizing the heat sheet C with a mechanical press P while heating.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the substrate temperature control apparatus described above, the base B of the temperature control plate A suppresses the heat capacity in order to repeat heating in the baking process and cooling in the cooling process at intervals of several tens of seconds for each wafer. It is formed as thin as possible, and its rigidity is not so high. In particular, a hollow base having a cooling water channel inside has a lower rigidity.
[0005]
For this reason, when the temperature control plate A is manufactured, when the heat sheet C is pressed by the mechanical press P, the base B is often deformed.
[0006]
Thus, when the base B is deformed, the pressure acting on the base B through the adhesive D of the heat sheet C pressed by the mechanical press P having high rigidity and smoothness becomes uneven. Adhesion becomes insufficient at the portion where the pressure is low, and there is a possibility that sufficient adhesive strength between the base B and the heat sheet C cannot be obtained.
[0007]
In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a temperature control plate capable of reliably bonding a heat sheet to a base with sufficient strength.
[0008]
[Means for solving the problems and effects]
The method for manufacturing a temperature control plate according to the invention of claim 1 is a method for manufacturing a temperature control plate formed by adhering a heat sheet to the surface of a base having a flat plate shape, with an adhesive layer on the surface. A setting step of accommodating the base on which the heat sheet is laminated in a sealed bag having a flexible sheet having heat resistance and air resistance as an element and facing the surface of the heat sheet. And a deaeration step of sucking air from the inside of the sachet to evacuate the inside of the sachet, heating to a predetermined temperature in the chamber containing the sachet, and gas pressure in the chamber And a heating / pressurizing step of pressurizing to a predetermined pressure.
According to the above configuration, in the heating / pressurizing step in the chamber, the heat sheet is pressed against the base via the flexible sheet of the wrapping bag due to the gas pressure in the chamber, so that the base is deformed. Even in this case, the flexible sheet in the wrapping bag is deformed following the base, and the heat sheet is uniformly pressed against the base. On the other hand, it is securely bonded with sufficient strength.
[0009]
The method for manufacturing a temperature control plate according to the invention of claim 2 is the temperature control plate manufacturing method according to the invention of claim 1, wherein the base is a hollow base having a cooling water passage inside, In the process, a vent pipe that connects the inside of the base and the outside of the bag is attached.
According to the above configuration, by making the pressure in the base and the chamber equal via the vent pipe, it is possible to prevent the hollow base from being inadvertently deformed when pressurized in the chamber. Is possible.
[0010]
According to a third aspect of the invention, there is provided a temperature control plate manufacturing method according to the first aspect of the invention, wherein the heat sheet is composed of a heater and a cover sheet.
According to the said structure, the heat sheet which consists of a heater and a cover sheet will adhere | attach reliably with sufficient intensity | strength with respect to a base in the whole region.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a temperature control plate manufacturing method according to the third aspect of the present invention, wherein the temperature control plate is manufactured between the base and the heater and between the heater and the cover sheet. The adhesive layer is characterized in that it is an adhesive material that exhibits a sheet shape.
According to the said structure, the workability | operativity at the time of manufacture becomes favorable because all the elements laminated | stacked on a base at the time of manufacture of the plate for temperature control become a sheet-like material.
In addition, for example, when a paste-like adhesive is applied, there is no inconvenience such as wrinkles due to curling of the heat sheet, and it is possible to manufacture a temperature control plate with good accuracy.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments.
FIG. 1 shows a temperature control plate manufactured according to the present invention, and this temperature control plate 1 has a flat base 2 made of a high thermal conductivity material such as aluminum or copper. Yes.
[0013]
A sheet-like heater 3 is bonded to the surface of the base 2 via a polyimide-based sheet-like adhesive (adhesive layer) 5.
The heater 3 is formed by patterning a heater circuit by etching on a stainless steel film thermocompression bonded to a polyimide film.
[0014]
Further, a cover sheet 4 made of a polyimide film is bonded to the surface of the heater 3 bonded to the base 2 through a polyimide-based sheet-like adhesive (adhesive layer) 5. A sheet heater 6 is constituted by the heater 3 and the cover sheet 4 which are bonded to each other via the material 5.
The heater 3 has a thickness of 65 μm, and the cover sheet 4 and the sheet-like adhesive 5 have a thickness of 25 μm.
[0015]
Here, the sheet heater 6 in the embodiment is composed of the heater 3 and the cover sheet 4 bonded via the sheet-like adhesive material 5 as described above, but the cover provided with adhesiveness to the sheet-like heater. It goes without saying that there are various aspects of the configuration of the sheet sheet, such as those in which the sheet is directly bonded, and those in which the cover sheet is not required by insulating the surface of the heater.
[0016]
As shown in the flowchart of FIG. 2, the temperature control plate 1 having the above-described configuration is formed by laminating a sheet-like adhesive 5, a heater 3, a sheet-like adhesive 5, and a cover sheet 4 on a base 2, which will be described later. (See FIGS. 3 and 4) A setting step S1 to be accommodated, a deaeration step S2 for sucking air from the inside of the wrapping bag 10 to make a vacuum, and heating / pressurization by a chamber 20 (see FIG. 5) to be described later It is manufactured through step S3.
[0017]
Below, the manufacturing method of the plate 1 for temperature control including the setting process S1, deaeration process S2, and heating / pressurization process S3 mentioned above is demonstrated in detail.
[0018]
First, in the setting step S1, as shown in FIGS. 3 and 4, in the state where the sheet-like adhesive 5, the heater 3, the sheet-like adhesive 5 and the cover sheet 4 are sequentially laminated on the surface of the base 2, the base 2 is accommodated inside the wrapping bag 10.
[0019]
In the setting step S1, a heat sheet 6 that has been manufactured by previously bonding the heater 3 and the cover sheet 4 with a sheet-like adhesive 5 in a separate step, or a commercially available sheet sheet 6 is used as a base. It is also possible to laminate on the surface of the table 2 via the sheet-like adhesive 5.
[0020]
On the other hand, the wrapping bag 10 is composed of a base sheet 11 having heat resistance and air resistance and a flexible sheet 12 having heat resistance and air resistance. The sheet 12 is provided with a vacuum port 12a. The sheet 12 is superposed on the base sheet 11, the air is sucked from the vacuum port 12a, and the sheet 12 is pressed against the seal 11a. Sealed.
[0021]
As shown in FIGS. 3 and 4, the surface of the cover sheet 4 laminated on the substrate 2 is thin (about 0.1 for the purpose of preventing adhesion between the sheet 12 and the cover sheet 4 in the bag 10). mm) A glass cloth 13 and a felt-like thick glass cloth 14 are laminated.
[0022]
After the stacked base 2 such as the heater 3 is accommodated in the enveloping bag 10, the enveloping bag 10 is accommodated and installed in the chamber 20 as shown in FIG. 5, and connected to the vacuum port 12a in the deaeration step S2. Air is sucked (arrow V) from the inside of the bag 10 through the vacuum pipe 15 to make the inside of the bag 10 vacuum.
[0023]
In order to maintain the vacuum state inside the wrapping bag 10, it is preferable to continue sucking air from the inside of the wrapping bag 10 in the subsequent heating / pressurizing step S <b> 3.
[0024]
Next, in the heating / pressurization step, the sheet-like adhesives 5 and 5 are heated to a predetermined temperature by the heaters H and H in the chamber 20 and are supplied to the inside of the chamber 20 (arrow G) (nitrogen). The pressure of the gas) causes the cover sheet 4 to be pressed against the heater 3 via the sheet-like adhesive 5 via the flexible sheet 12 in the wrapping bag 10, and the heater 3 is attached via the sheet-like adhesive 5. Press against the surface of the table 2.
[0025]
In the embodiment described above, the temperature inside the chamber 20 is set to about 200 ° C., and the gas pressure inside the chamber 20 is set to about 20 kg / square cm.
[0026]
As described above, by heating the sheet-like adhesives 5 and 5 to a predetermined temperature in the chamber 20, the cover sheet 4 is adhered to the heater 3 via the sheet-like adhesive 5, and the heater 3 is sheet-like. It is bonded to the surface of the base 2 through the adhesive 5.
[0027]
Further, as described above, since the cover sheet 4 and the heater 3 are pressed by the gas pressure inside the chamber 20 via the flexible sheet 12 of the wrapping bag 10, the base 2 is deformed. Even if it exists, while the heater 3 is uniformly pressed with respect to the base 2, the cover sheet 4 will be pressed uniformly with respect to the heater 3. FIG.
[0028]
Thus, the heater 3 is securely bonded to the surface of the base 2 with sufficient strength in the entire region, and the cover sheet 4 is securely bonded to the heater 3 with sufficient strength in the entire region. .
[0029]
That is, the heat sheet 6 formed by bonding the heater 3 and the cover sheet 4 with the sheet-like adhesive 5 is reliably bonded to the surface of the base 2 with sufficient strength in the entire area.
[0030]
Moreover, in the manufacturing method of the temperature control plate mentioned above, the surface of the temperature control plate can be made high flatness compared with the manufacturing method by the conventional hot press.
[0031]
The table below compares the average flatness (mm) of the surface of the temperature control plate before and after the process of bonding the heat sheet to the base between the manufacturing method of the present invention and the conventional manufacturing method. The result is shown.
[0032]
Figure 0004185211
As is apparent from the above table, the average flatness is deteriorated by 3 times or more in the conventional production method before and after the treatment, whereas in the production method of the present invention, the average is obtained before and after the treatment. The flatness hardly changes.
[0033]
In this way, the average flatness can be kept small, in other words, the surface of the temperature control plate can be made to have a high flatness, so that an object to be heated such as a substrate (semiconductor wafer) placed on the temperature control plate can be obtained. By heating evenly, the in-plane temperature distribution of the object to be heated can be made uniform.
[0034]
Moreover, in the manufacturing method of the temperature control plate described above, the sheet-shaped adhesives 5 and 5 for bonding the heater 3 and the cover sheet 4 and further the heater 3 and the like, in other words, the elements laminated on the base are all sheet-shaped. By exhibiting the above, each element described above can be handled in the same manner, and thus the workability at the time of manufacturing the temperature control plate is improved.
[0035]
Also, for example, when a paste-like adhesive is used and applied to a heater, the heater is likely to curl, and there is a risk of wrinkles and bubbles occurring when the curled heater is bonded to the base. On the other hand, in the manufacturing method of the temperature control plate described above, since the sheet-like adhesive 5 is used, there is no inconvenience such as wrinkles due to, for example, curling of the heater, and the accuracy is high. It becomes possible to manufacture a temperature control plate.
[0036]
In the embodiment described above, any of a thermosetting adhesive or a thermoplastic adhesive can be adopted as the sheet-like adhesive 5 constituting the adhesive layer.
[0037]
Further, when the sheet-like adhesive 5 is accompanied by gas generation in the bonding process, the upper-layer elements from the sheet-like adhesive 5, that is, the heater 3, the cover sheet 4, and each sheet-like adhesive 5, in the embodiment. 5, it is preferable to form a fine opening on the entire surface for allowing gas to escape, so that it is possible to prevent the occurrence of an unbonded portion due to a void.
[0038]
In addition, it is also possible to adopt a paste-like adhesive instead of the sheet-like adhesive 5 shown in the embodiment, and in this case either a thermosetting adhesive or a thermoplastic adhesive is adopted. Needless to say you get.
[0039]
FIG. 6 shows another embodiment of the temperature control plate manufactured according to the present invention. The temperature control plate 1 'is a flat base made of a high thermal conductivity material such as aluminum or copper. A base 2 'is provided, and a cooling water passage 2a' is formed in the base 2 '.
[0040]
A sheet-like heater 3 ′ is bonded to the upper surface of the base 2 ′ via a sheet-like adhesive 5 ′, and the surface of the heater 3 ′ is covered via a sheet-like adhesive 5 ′. A sheet heater 6 'is constituted by a heater 3' and a cover sheet 4 'which are bonded to each other via the sheet-like adhesive 5'.
[0041]
A sheet-like heater 3 'is bonded to the lower surface of the base 2' via a sheet-like adhesive 5 ', and the surface of the heater 3' is covered via the sheet-like adhesive 5 '. A sheet heater 6 'is constituted by a heater 3' and a cover sheet 4 'which are bonded to each other via the sheet-like adhesive 5'.
[0042]
The temperature control plate 1 ′ described above is the temperature control plate shown in FIG. 1 except for the structure of the base 2 ′ and the configuration in which the heater 3 ′ and the cover sheet 4 ′ are installed above and below the base 2 ′. 1, the same reference numerals as those in FIG. 1 are attached to elements having the same functions as those of the temperature control plate 1 and description thereof is omitted.
[0043]
Further, the temperature control plate 1 'described above is similar to the temperature control plate 1 shown in FIG. 1 in that a setting process (S1 in FIG. 2), a degassing process (S2 in FIG. 2), It is manufactured through a pressurizing step (S3 in FIG. 2).
[0044]
In the setting step, as shown in FIG. 7, the sheet-like adhesive 5 ', the heater 3', the sheet-like adhesive 5 'and the cover sheet 4' are respectively formed on the upper surface and the lower surface of the base 2 '. The base 2 'is accommodated in the wrapping bag 10' in a state where the layers are sequentially stacked.
[0045]
As shown in FIG. 7, a thin glass cloth 13 'and a felt-like thick glass cloth 14' are laminated on the surface of each cover sheet 4 ', 4'.
[0046]
The wrapping bag 10 'is composed of a flexible sheet 11' and a sheet 12 'both having heat resistance and air resistance, and these sheets 11' and 12 'are overlapped with each other via a seal 15'. It seals by sucking air from the vacuum port 12a 'provided in'.
[0047]
Further, the hollow base 2 'is provided with a vent pipe 2A' that communicates the inside of the base 2 'and the outside of the bag 10'.
As shown in FIG. 8 (a), the vent pipe 2A 'is sandwiched between adhesive tapes 15a'15a' which also serve as packings provided on the respective seals 15 ', and thereby the inside and outside of the bag 10' Is sealed.
[0048]
Incidentally, when the base 2 shown in FIG. 1 has a cooling water passage inside, and a vent pipe is attached to the base 2, the seal 11a on the base sheet 11 is attached to the seal 11a as shown in FIG. The inside and outside of the bag 10 are sealed by passing the air pipe 2A through the seal 11a through the provided adhesive tapes 11b and 11b that also serve as packing.
[0049]
Further, when manufacturing the temperature control plate 1 ′ shown in FIG. 7, the seal 11 ′ of the sheet 11 ′ or the sheet 12 ′ also serves as packing as in the configuration shown in FIG. 8B. You may comprise so that ventilation pipe 2A 'may be penetrated through an adhesive tape.
Of course, the vent pipe 2A 'is removed from the base 2' after the heaters 3 'and the cover sheet 4' are bonded to the base 2 '.
[0050]
After the above-described setting process, as shown in FIG. 9, the packaging bag 10 'is accommodated and installed in the chamber 20', and air is sucked (arrow V) from the inside of the packaging bag 10 'through the vacuum pipe 15'. Thus, the inside of the sachet 10 'is evacuated (deaeration step).
[0051]
Next, each sheet-like adhesive 5 ′ is heated by the heaters H ′ and H ′ of the chamber 20 ′ and the pressure of the gas supplied to the inside of the chamber 20 ′ (arrow G) Each cover sheet 4 'is pressed against the heater 3' via the sheet-like adhesive 5 'via the sheet 11' and the sheet 12 ', and the heater 3' is supported via the sheet-like adhesive 5 '. Press against the surface of 2 '(heating / pressurizing step).
[0052]
At this time, since the inside of the base 2 'and the chamber 20' communicate with each other by the vent pipe 2A 'attached to the base 2', the pressure inside the base 2 'and the inside of the chamber 20' Therefore, it is possible to prevent the hollow base 2 'from being deformed by the internal pressure of the chamber 20'.
[0053]
As described above, by heating each sheet-like adhesive material 5 to a predetermined temperature in the chamber 20 ', each cover sheet 4' is adhered to each heater 3 'via the sheet-like adhesive material 5'. The heater 3 'is bonded to the surface of the base 2' via the sheet-like adhesive 5 '.
[0054]
Further, as described above, each cover sheet 4 'and each heater 3' are pressed by the gas pressure inside the chamber 20 'via the flexible sheets 11' and 12 'of the wrapping bag 10'. Even when the base 2 'is deformed, the heaters 3' are uniformly pressed against the base 2 ', and the cover sheets 4' are uniformly applied to the heaters 3 '. Pressurized.
[0055]
Thus, each heater 3 ′ is securely bonded to the surface of the base 2 ′ with sufficient strength in the entire area, and each cover sheet 4 ′ is surely secured with sufficient strength with respect to each heater 3 ′ in the entire area. It will be adhered to.
[0056]
That is, the heat sheet 6 'formed by bonding the heater 3' and the cover sheet 4 'with the sheet-like adhesive 5' is securely bonded to the surface of the base 2 'with sufficient strength in the entire area. Become.
[0057]
As described above, in the method for manufacturing the temperature control plate 1 ′ described above, the same operational effects as those of the method for manufacturing the temperature control plate 1 described above can be obtained, and the operational effects other than the operational effects described above can be obtained. Of course, the same method as the method of manufacturing the temperature control plate 1 can be performed.
[0058]
Further, it goes without saying that the method for manufacturing the temperature control plate 1 ′ described above can take various embodiments as in the method for manufacturing the temperature control plate 1 described in detail above.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a perspective view and a side view showing a temperature control plate manufactured by a method for manufacturing a temperature control plate according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing a temperature control plate according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an installation mode of a base and the like in a setting step in the method for manufacturing a temperature control plate according to the present invention.
FIG. 4 is a conceptual side view showing an installation mode of a base and the like in a setting step in the method for manufacturing a temperature control plate according to the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a deaeration process and a heating / pressurization process in the method for manufacturing a temperature control plate according to the present invention.
FIGS. 6A and 6B are a perspective view and a cutaway side view of an essential part showing another embodiment of a temperature control plate manufactured by the manufacturing method according to the present invention. FIGS.
FIG. 7 is a conceptual side view showing an installation mode of a base and the like in a setting step in the method for manufacturing a temperature control plate according to the present invention.
FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views of a main part of a wrapping bag showing an installation mode of a vent pipe in a method for manufacturing a temperature control plate according to the present invention.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a deaeration process and a heating / pressurization process in the method for manufacturing a temperature control plate according to the present invention.
FIGS. 10A and 10B are conceptual diagrams showing a conventional method for manufacturing a temperature control plate. FIGS.
[Explanation of symbols]
1 ... Temperature control plate,
2 ... the base,
3 ... Heater,
4 ... cover sheet,
5 ... Sheet adhesive,
6 ... heat sheet,
10 ... Bag,
12 ... sheet,
20 ... chamber,
1 '... temperature control plate,
2 '... the base,
2a '... cooling water channel,
2A '... vent pipe,
3 '... heater,
4 '... cover sheet,
5 '... Sheet adhesive,
6 '... heat sheet,
10 '...
12 '... sheet,
20 '... chamber.

Claims (4)

平板状を呈する基台の表面にヒートシートを接着して成る温度制御用プレートの製造方法であって、
表面に接着層を介してヒートシートを積層した基台を、耐熱性および耐通気性を備えた柔軟なシートを要素とする密封された包袋に、上記シートを上記ヒートシートの表面に臨ませた態様で収容するセット工程と、
上記包袋の内部から空気を吸引し、上記包袋の内部を真空とする脱気工程と、 上記包袋を収容したチャンバーにおいて所定の温度に加熱し、かつ上記チャンバー内のガス圧によって所定の圧力に加圧する加熱/加圧工程と、
を含んで成ることを特徴とする温度制御用プレートの製造方法。
A method for producing a temperature control plate comprising a heat sheet adhered to a surface of a base having a flat plate shape,
A base with a heat sheet laminated on the surface through an adhesive layer is placed in a sealed wrap including a flexible sheet having heat resistance and breath resistance, and the sheet faces the surface of the heat sheet. A setting process for accommodating in the above-described manner;
A deaeration step of sucking air from the inside of the sachet and evacuating the inside of the sachet; heating to a predetermined temperature in a chamber containing the sachet; and a predetermined pressure by a gas pressure in the chamber A heating / pressurizing step to pressurize the pressure;
A method for producing a temperature control plate, comprising:
上記基台は、内部に冷却水路を備えた中空の基台であって、上記セット工程において、上記基台の内部と上記包袋の外部とを連通する通気管を取付けることを特徴とする請求項1記載の温度制御用プレートの製造方法。The base is a hollow base having a cooling water channel therein, in the setting step, and wherein the attaching the vent tube communicating with the outside of the base of the interior and the wrapper claims Item 2. A method for producing a temperature control plate according to Item 1 . 上記ヒートシートは、ヒータとカバーシートとを備えて成ることを特徴とする請求項1記載の温度制御用プレートの製造方法。  2. The method for manufacturing a temperature control plate according to claim 1, wherein the heat sheet includes a heater and a cover sheet. 上記基台と上記ヒータとの間、および該ヒータと上記カバーシートとの間における接着層を、全てシート状を呈する接着材としたことを特徴とする請求項3記載の温度制御用プレートの製造方法。  4. The temperature control plate according to claim 3, wherein the adhesive layers between the base and the heater and between the heater and the cover sheet are all made of a sheet-like adhesive. Method.
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