(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が試料保持面である基体と、前記基体の内部または下面に設けられた発熱抵抗体と、前記基体の下側に位置して前記基体を支持する支持体と、前記基体と前記支持体との間に位置する押圧部材と、前記基体と前記支持体とを固定する複数の留め具とを備えており、
該留め具は、一方の端部が前記試料保持面の外周側に固定されているとともに、他方の端部が前記支持体に固定されており、前記試料保持面の直上に位置して前記試料保持面を押さえつける上方部と、該上方部と連続しており前記試料保持面の外周よりも側方に位置するとともに前記基体の下面よりも下側に延びる側方部とを有し、該側方部と連続しており前記基体の直下に少なくとも一部が位置する下方部をさらに有しており、前記下方部と前記基体との間に隙間があることを特徴とするウエハ加熱装置。
【請求項２】
前記側方部と前記基体との間に隙間があることを特徴とする請求項１に記載のウエハ加熱装置。
【請求項３】
前記上方部および前記下方部が前記基体の外周から中心側に向かって延びているとともに、前記上方部よりも前記下方部の方が長いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウエハ加熱装置。
【請求項４】
前記発熱抵抗体の少なくとも一部が、前記留め具のうち上方部と下方部との間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載のウエハ加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハを加熱するために用いるウエハ加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ加熱装置として、例えば、特開２００１−２３７１６６号公報（以下、特許文献１ともいう）に記載のウエハ加熱装置が知られている。特許文献１に記載のウエハ加熱装置は、均熱板と、均熱板を支持する支持体とを備えている。均熱板の一方の主面はウエハを載せる載置面であり、他方の主面には発熱抵抗体が形成されている。均熱板は、中心側に設けられたコイルバネからなる弾性体によって支持体側から押し上げられるとともに、外周側に設けられたボルトからなる弾性体によって支持体側に抑えつけることによって、固定されている。このように、均熱板を上下方向から押圧することによって、均熱板に生じる変形を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３７１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のウエハ加熱装置においては、均熱板の外周部にボルトを取り付けるために、均熱板の外周部を切り欠いている。均熱板の他方の主面のうち切り欠いた部分は他の部位と形状が異なることによって、熱引きの程度も他の部位と異なってくる場合があった。そのため、載置面における均熱性を向上させることが困難であった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウエハ加熱装置の均熱性を向上させことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のウエハ加熱装置は、上面が試料保持面である基体と、前記基体の内部または下面に設けられた発熱抵抗体と、前記基体の下側に位置して前記基体を支持する支持体と、前記基体と前記支持体との間に位置する押圧部材と、前記基体と前記支持体とを固定する複数の留め具とを備えており、該留め具は、一方の端部が前記試料保持面の外周側に固定されているとともに、他方の端部が前記支持体に固定されており、前記試料保持面の直上に位置して前記試料保持面を押さえつける上方部と、該上方部と連続しており前記試料保
持面の外周よりも側方に位置するとともに前記基体の下面よりも下側に延びる側方部とを有し、該側方部と連続しており前記基体の直下に少なくとも一部が位置する下方部をさらに有しており、前記下方部と前記基体との間に隙間があることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様のウエハ加熱装置によれば、留め具の一方の端部が、試料保持面の直上に位置して試料保持面を押さえつける上方部と、上方部と連続しており試料保持面の外周よりも側方に位置するとともに基体の下面よりも下側に延びる側方部とを有し、他方の端部が支持体に固定されていることによって、基体に切り欠きを設けることなく、基体を抑えつけることができる。そのため、ウエハ加熱装置の均熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態のウエハ加熱装置を示す断面図である。
【図２】図１に示すウエハ加熱装置のうち、留め具を示す斜視図である。
【図３】図２に示す留め具のうち第１部材を示す斜視図である。
【図４】図２に示す留め具のうち第２部材を示す斜視図である。
【図５】図２に示す留め具のうち第３部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係るウエハ加熱装置１０について説明する。図１に示すように、ウエハ加熱装置１０は、基体１と、基体１に設けられた発熱抵抗体９と、基体１の下側に位置して基体１を支持する支持体２と、基体１と支持体２とを固定する複数の留め具３とを備えている。ウエハ加熱装置１０はさらに、基体１と支持体２との間に位置する押圧部材８を備えている。なお、図１においては、便宜上、留め具３および押圧部材８を拡大して示している。
【００１０】
基体１は、上面に試料保持面１１を有する部材である。基体１は、例えば、円板状の部材である。基体１はセラミックスから成る。セラミックスとしては、炭化珪素、炭化硼素、窒化硼素、窒化珪素または窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスを用いることができる。基体１の寸法は、例えば、主面の径を２００〜５００ｍｍ、厚みを１〜７ｍｍに設定できる。
【００１１】
発熱抵抗体９は、ウエハ等の試料（被保持物）を加熱するための部材である。発熱抵抗体９は、基体１の内部または下面に設けられている。本実施形態のウエハ加熱装置１０においては、発熱抵抗体９は基体１の下面に設けられている。発熱抵抗体９は、例えば、帯状に形成されている。発熱抵抗体９は、例えば、金、銀、パラジウムまたは白金等の金属材料から成る。
【００１２】
支持体２は、基体１を支持するための部材である。支持体２は、基体１の下側に位置して基体１を支持する。基体１と支持体２とは、それぞれ複数設けられた、押圧部材８と留め具３とによって固定されている。押圧部材８は、例えば、ウエハ加熱装置１０の下面の中心に１つ、中心と外周との間に円状に８つ、外周に沿って８つ設けられている。押圧部材８は、例えば、コイルバネから成る。留め具３は、例えば、ウエハ加熱装置１０の外周側に、周方向に等間隔に設けられている。基体１は、押圧部材８によって支持体２側から押し上げられるとともに、外周側に設けられた留め具３によって支持体２側に抑えつけることによって、固定されている。このように、基体１を上下方向から押圧することによって、均熱板に生じる変形を低減している。なお、図１においては、押圧部材８が基体１を押し上げる力と、支持体２を抑えつける力とを白抜きの矢印で示している。
【００１３】
留め具３は、基体１を支持体２側に抑えつけるための部材である。本実施形態のウエハ加熱装置１０においては、留め具３は、大まかには、バネによる弾性力を利用して基体１と支持体２とを抑えつけている。本実施形態の留め具３は、図２に示す第１部材４、第２部材５および第３部材６ならびにバネ部材７（コイルバネ）によって構成されている。まず、第１部材４、第２部材５および第３部材６のそれぞれの構成について説明した後に、留め具３を用いた基体１と支持体２との固定方法について説明する。
【００１４】
第１部材４は、基体１を抑える部分を有する部材である。図３に示すように、第１部材４は、試料保持面１１を抑えつける上方部４１と、上方部４１と連続しており試料保持面１１の外周より側方に位置するとともに、基体１の下面に伸びる側方部４２と、側方部４２に連続しており基体１の直下に少なくとも一部が位置する下方部４３を有している。側面視したときに、上方部４１、側方部４２および下方部４３はコの字形状であって、コの字の中に基体１が保持される。このとき、上方部４１の下面が基体１の試料保持面１１を抑えつけている。第１部材４は、下方部４３の下面から下方向に向かう、棒状部４４を有している。棒状部４４は、下端側にネジ切り４５が施されている。第１部材４は、例えば、ステンレス等の金属材料から成る。
【００１５】
第２部材５は、支持体２に留め具３を固定するための部材である。図４に示すように、第２部材５は、略板状の部材であって、中心に貫通孔５１を有している。貫通孔５１を有している部分は他の部位と比較して肉厚に形成されている。具体的には、第２部材５は、貫通孔５１を有する板状の部材の上面に、貫通孔５１が連続するように円筒状の部材が設けられた形状を有している。この貫通孔５１は、前述した棒状部４４を挿入することが可能な程度の径を有している。第２部材５は、中心の貫通孔５１に加えて、この貫通孔５１を挟むように２つの貫通孔（以下、支持体固定用孔５２ともいう）を有している。この支持体固定用孔５２は、ボルト等を用いて、第２部材５を支持体２に固定するための貫通孔である。第２部材５は、例えば、ステンレス等の金属材料から成る。
【００１６】
図５に示すように、第３部材６は、筒状の部材である。第３部材６は、下端側において内径が小さくなっている。このとき、第３部材６の上端側の内径はバネ部材７の外径よりも大きく、下端側の内径はバネ部材７の外径よりも小さい。そのため、第３部材６の上端側からバネ部材７を挿入したときには、第３部材６の内部にバネ部材７が留まるようになっている。言い換えると、第３部材６の内部でバネ部材７が下端側から抜け落ちなくなっている。また、第３部材６のうち下端側の内周面には、第１部材４の棒状部４４の下端のネジ切り４５に対応するネジ切り６１が施されている。すなわち、第１部材４の棒状部４４と第３部材６の下端の内周面とは、ネジによる固定が可能になっている。第３部材６は、例えば、ステンレス等の金属材料から成る。
【００１７】
次に、留め具３を用いた、基体１および支持体２の固定方法について説明する。まず、第２部材５の支持体固定用孔５２を用いて、第２部材５を支持体２に固定する。固定には、ボルト等を用いることができる。また、支持体固定用孔５２を用いずに、接着剤等を用いることによって固定を行なってもよい。次に第１部材４の棒状部４４を第２部材５の貫通孔５１に挿入する。このとき、第１部材４の上方部４１と下方部４３との間に基体１が位置するように調整する。次に、第３部材６の内部にバネ部材７を入れた状態で、第３部材６およびバネ部材７を棒状部４４の下端側から棒状部４４に取り付ける。このとき、バネ部材７および第３部材６を棒状部４４が貫通する関係になるように、第３部材６を取り付ける。第３部材６の下面には、棒状部４４のネジ切り４５に対応したネジ切り６１が施されているので、棒状部４４の軸方向に対して垂直な方向に第３部材６を回転させることによって、第３部材６を第２部材５に近づけて固定することができる。
【００１８】
このとき、第３部材６を第２部材５に近づけていくと、第３部材６の内部に挿入されたバネ部材７は、上端が第２部材５に接触するとともに、下端が第３部材６に接触するようになる。この状態でさらに、第３部材６を第２部材５に近づけていくと、バネ部材７が第３部材６と第２部材５とによって潰されて、バネ部材７に弾性力が生まれることになる。図２においては、このバネ部材７に生まれる力を白抜き矢印Ａで示している。第２部材５は、支持体２に固定されているので動かないため、弾性力は第３部材６を下方向に押すように働く。この下方向の力を白抜き矢印Ｂで示している。第３部材６は、ネジ切り４５、６１によって第１部材４に固定されているので、第１部材４が第３部材６に下方向に引っ張られることになる。この下方向の力を白抜き矢印Ｃで示している。この第１部材４を下方向に引っ張る力（白抜き矢印Ｃ）が、上方部４１から基体１の試料保持面１１に伝わることによって、上方部４１が試料保持面１１を抑えつけることができる。
【００１９】
以上の通り、本実施形態のウエハ加熱装置１０は、留め具３が、試料保持面１１の外周側に固定されているとともに、他方の端部が支持体２に固定されており、試料保持面１１の直上に位置して試料保持面１１を押さえつける上方部４１と、上方部４１と連続しており試料保持面１１の外周よりも側方に位置するとともに基体１の下面よりも下側に延びる
側方部４２とを有している。これにより、基体１に切り欠きを設けることなく、基体１を抑えつけることができる。そのため、切り欠きを設けることによって熱引きの程度が変化してしまうことを防ぐことができる。その結果、ウエハ加熱装置１０の均熱性を向上させることができる。
【００２０】
また、図１に示すように、側方部４２と基体１との間に隙間があってもよい。これにより、基体１が熱膨張したときに、側面側に熱膨張しやすくなることから、留め具３と基体１との間に生じる熱応力を低減できる。そのため、基体１にクラックが生じるおそれを低減できる。
【００２１】
また、留め具３は一方の端部が側方部４２と連続しており基体１の直下に少なくとも一部が位置する下方部４３をさらに有していることによって、基体１を抑えつける際に、下方部４３と側方部４２との間にたわみを生じさせることができる。そのため、留め具３による基体１の抑えつけを緩やかに行なうことができるので、基体１にクラックが生じるおそれを低減できる。
【００２２】
さらに、図１に示すように、下方部４３と基体１との間に隙間があってもよい。これにより、基体１の下面に設けられた発熱抵抗体９に電圧を印加したときに、留め具３と発熱抵抗体９との間で漏電が生じるおそれを低減できる。
【００２３】
さらに、上方部４１および下方部４３が外周から中心側に向かって延びているとともに、上方部４１よりも下方部４３の方を長くしてもよい。これにより、留め具３が基体１を下方向に引っ張る際に、下方部４３を撓ませることができるために留め具３による抑えつけを緩やかに行なうことができる。さらに、上方部４１を短くしておくことによって、留め具３のうち基体１に接している部分の面積を小さくできる。そのため、留め具３による熱引きを低減できる。その結果、試料保持面１１の均熱性を向上できる。
【００２４】
さらに、発熱抵抗体９の少なくとも一部が、留め具３のうち上方部４１と下方部４３との間に設けられていてもよい。これにより、留め具３が配置されている範囲においても発熱抵抗体９による加熱を行なうことができる。これにより、ウエハ加熱装置１０の均熱性をさらに向上できる。
【符号の説明】
【００２５】
１  ：基体
１１：試料保持面
２  ：支持体
３  ：留め具
４  ：第１部材
４１：上方部
４２：側方部
４３：下方部
４４：棒状部
４５：ネジ切り
５  ：第２部材
５１：貫通孔
５２：支持体固定用孔
６  ：第３部材
６１：ネジ切り
７  ：バネ部材
８  ：押圧部材
９  ：発熱抵抗体
１０：ウエハ加熱装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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