ヒータユニット
【課題】 簡単な構造で、内ヒータと外ヒータとの互いの相対距離を適正に維持することができるヒータユニットを提供する。
【解決手段】 本発明に係るヒータユニット１は、通電によって加熱されるヒータ７と、該ヒータ７の平面方向の位置を規制する複数の位置決め部材４と、を備え、前記ヒータ７は、内周側に配置される内ヒータ８と、該内ヒータ８の外周側に配置される外ヒータ９とからなり、前記位置決め部材４は、内ヒータ８と外ヒータ９との間に配置されて、これら内ヒータ８および外ヒータ９の位置を規制するように構成している。
【解決手段】 本発明に係るヒータユニット１は、通電によって加熱されるヒータ７と、該ヒータ７の平面方向の位置を規制する複数の位置決め部材４と、を備え、前記ヒータ７は、内周側に配置される内ヒータ８と、該内ヒータ８の外周側に配置される外ヒータ９とからなり、前記位置決め部材４は、内ヒータ８と外ヒータ９との間に配置されて、これら内ヒータ８および外ヒータ９の位置を規制するように構成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ等の被加熱物を加熱処理するヒータユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造過程において、ウエハプロセス処理を行うために基板加熱用のヒータユニットが用いられている（例えば、特許文献１参照）。ウエハの外周部では、いわゆる熱引けが起こるため、ウエハの外周部は、内周部よりも温度が低下しやすい。そのため、内周側の内ヒータと外周側の外ヒータとから構成された２ゾーンタイプのヒータを使用し、外ヒータを内ヒータよりも高い温度に設定することにより、ウエハ全体の均熱性を保持することが広く行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６６８３０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、上述のヒータユニットにおいて、内ヒータと外ヒータとは、それぞれ独立しているため、内ヒータと外ヒータとを適正な相対距離を保持して、両者を位置決めして配置することが困難であった。内ヒータと外ヒータとの位置決めが適正でないと均熱性の低下に繋がっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、内ヒータと外ヒータとの互いの相対距離を適正に位置決めし、維持することができるヒータユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。本発明の第１の特徴は、略円形状に加工された半導体ウエハを加熱する略円形状の加熱面を有するヒータユニットであって、加熱面（加熱面５ａ）の中央を含む前記加熱面の内側に配置される略円形の内ヒータ（内ヒータ８）と、前記内ヒータの径方向外側に配置される環状の外ヒータ（外ヒータ９）と、前記外ヒータと前記内ヒータの境界に配置されており前記外ヒータと前記内ヒータの双方に当接する複数の位置決め部材（位置決め部材４）とを有し、複数の位置決め部材は、前記外ヒータと前記内ヒータとの境界に含まれる同心円上に等間隔に配置されることを要旨とする。
【０００７】
本発明に係るヒータユニットでは、内ヒータと外ヒータとの間に位置決め部材を配置して、これら内ヒータおよび外ヒータの位置を規制することにより、簡単な構造で互いの相対距離を確保すると共に、絶縁性を保持することができる。
【０００８】
本発明の他の特徴は、前記位置決め部材（位置決め部材４）は、平面視でヒータ（ヒータ７）の周方向に沿って略等間隔に３本配置させたことを要旨とする。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、前記位置決め部材（位置決め部材４）は、絶縁体から形成されたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、内ヒータと外ヒータとの互いの相対距離を適正に位置決めし、維持することができるヒータユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるヒータユニットの断面図である。
【図２】図２は、図１のヒータと位置決め部材を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明に係るヒータユニットの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１３】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。図１は本発明の実施形態によるヒータユニットの断面図、および、図２は図１のヒータと位置決め部材を示す平面図である。
【００１４】
図１に示すように、このヒータユニット１は、床面に載置される支持台２と、中央側支持柱３と、位置決め部材４と、ウエハホルダ５と、保持体６と、ヒータ７とを備える。ヒータユニット１は、略円形状に加工された半導体ウエハを加熱する略円形状の加熱面５ａを有する。
【００１５】
図１，２に示すように、ヒータ７は、内ヒータ８と、外ヒータ９とを有する。内ヒータ８は、ウエハを載置する加熱面５ａの径方向中央部側である内周側に配置される。外ヒータ９は、内ヒータ８よりも外周側に配置される。外ヒータ９は円環状を有する。
【００１６】
外ヒータ９の内側に内ヒータ８が配置される。内ヒータ８の径方向外側の縁部と外ヒータ９の内側の縁部とは、同心円状である。内ヒータ８及び外ヒータ９のそれぞれは、帯状の発熱体であり、同一平面上に連続して所定のパターンが形成されている。所定パターンは、曲線で構成されており、いわゆる一筆書き状に形成されている。
【００１７】
中央側支持柱３は、支持台２の中央部に配置されており、一方の端部が支持台２に固定されている。また、他方の端部が支持台２から上方に向けて延びる。中央側支持柱３の柱中心線ＣＬは、後述するウエハホルダ５の平面中心に一致する。
【００１８】
位置決め部材４は、支持台２の外周側に配置されており、一方の端部が支持台２に当接している。また、他方の端部が支持台２から上方に向けて延びる。また、位置決め部材４は、内ヒータ８と外ヒータ９との境界に配置されており、内ヒータ８と外ヒータ９との双方に当接する。位置決め部材４は、外ヒータ９と内ヒータ８との境界に含まれる同心円上に等間隔に配置される。
【００１９】
位置決め部材４は、円筒状に形成された構造体１１の挿通孔１１ｈに挿通されている。構造体１１の下端部には、フランジ１１ａが設けられる。フランジ１１ａは、ボルト１２を介して支持台２に取り付けられている。このように、構造体１１が支持台２に固定されることによって、位置決め部材４が固定される。ウエハホルダ５の上面（加熱面５ａ）は、被加熱体であるウエハ（図示せず）を保持するため、高温耐性を有する材質（例えば石英）から形成される。
【００２０】
ウエハホルダ５の平面形状は、ウエハの平面形状と略同一であり、略円形である。ウエハホルダ５は、水平な加熱面５ａを有し、加熱面５ａにはウエハ（不図示）が載置される。ウエハホルダ５は、中央側支持柱３および位置決め部材４によって支持される。保持体６は、ウエハホルダ５の下方に配置される。ヒータ７は、保持体６とウエハホルダ５と保持体６との間に配置される。ヒータ７は、通電により発熱する。
【００２１】
外ヒータ９の内周縁には、位置決め部材４の側面を支持する略半円状の支持凹部９ａが形成される。内ヒータ８の外周縁には、外ヒータ９の支持凹部９ａに対向配置された略半円状の支持凹部８ａが形成される。位置決め部材４は、一対の支持凹部８ａ，９ａによって支持される。ここで、位置決め部材４の側面と支持凹部８ａ，９ａとは、互いに接していることが好ましい。なお、内ヒータ８の中央部には中央孔１０が形成されている。中央孔１０の中心は、中心線ＣＬに一致する。
【００２２】
図２に示すように、内ヒータ８と外ヒータ９との間には、一対の支持凹部８ａ，９ａに嵌合して３本の位置決め部材４が配設される。これらの位置決め部材４は、周方向に略等間隔に、即ち、周方向に約１２０°ずつ離れて配置されており、内ヒータ８と外ヒータ９の平面方向の位置決め（位置規制）を行っている。位置決め部材４は、絶縁体（例えば、石英）から形成することが好ましい。
【００２３】
なお、位置決め部材４は、図１に示すように、ウエハホルダ５を支える構造支柱としても機能しているため、部品点数を削減してヒータユニット１の構造を簡素化することができる。
【００２４】
（作用・効果）
本発明の実施形態による作用効果を説明する。
【００２５】
（１）本実施形態に係るヒータユニット１は、通電によって加熱されるヒータ７と、該ヒータ７の平面方向の位置を規制する複数の位置決め部材４と、を備え、ヒータ７は、内周側に配置される内ヒータ８と、該内ヒータ８の外周側に配置される外ヒータ９とからなり、位置決め部材４は、内ヒータ８と外ヒータ９との間に配置されて、これら内ヒータ８および外ヒータ９の位置を規制するように構成している。
【００２６】
本実施形態に係るヒータユニット１では、内ヒータ８と外ヒータ９との間に位置決め部材４を配置して、内ヒータ８および外ヒータ９の位置を規制したことにより、互いの相対距離を適正に位置決めすることができる。従って、ヒータ間を絶縁できるとともに、均熱性を保持できる。
【００２７】
（２）位置決め部材４は、平面視でヒータ７の周方向に沿って略等間隔に３本配置されるため、最小限の数の位置決め部材４によって、内ヒータ８と外ヒータ９とを効率良く固定できる。即ち、内ヒータ８と外ヒータ９との隙間寸法を一定に保持できる。従って、内ヒータ８と外ヒータ９との絶縁性を確実に維持することができる。
【００２８】
（３）位置決め部材４は、石英等の絶縁体から形成されているため、内ヒータ８と外ヒータ９とに接触させることができる。従って、位置決め精度が向上する。
【符号の説明】
【００２９】
１…ヒータユニット、 ２…支持台、 ３…中央側支持柱、 ４…位置決め部材、 ５…ウエハホルダ、 ６…保持体、 ７…ヒータ、 ８…内ヒータ、９…外ヒータ、 １０…中央孔、 １１…構造体、 １１ａ…フランジ、 １１ｈ…挿通孔、 １２…ボルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ等の被加熱物を加熱処理するヒータユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造過程において、ウエハプロセス処理を行うために基板加熱用のヒータユニットが用いられている（例えば、特許文献１参照）。ウエハの外周部では、いわゆる熱引けが起こるため、ウエハの外周部は、内周部よりも温度が低下しやすい。そのため、内周側の内ヒータと外周側の外ヒータとから構成された２ゾーンタイプのヒータを使用し、外ヒータを内ヒータよりも高い温度に設定することにより、ウエハ全体の均熱性を保持することが広く行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６６８３０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、上述のヒータユニットにおいて、内ヒータと外ヒータとは、それぞれ独立しているため、内ヒータと外ヒータとを適正な相対距離を保持して、両者を位置決めして配置することが困難であった。内ヒータと外ヒータとの位置決めが適正でないと均熱性の低下に繋がっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、内ヒータと外ヒータとの互いの相対距離を適正に位置決めし、維持することができるヒータユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。本発明の第１の特徴は、略円形状に加工された半導体ウエハを加熱する略円形状の加熱面を有するヒータユニットであって、加熱面（加熱面５ａ）の中央を含む前記加熱面の内側に配置される略円形の内ヒータ（内ヒータ８）と、前記内ヒータの径方向外側に配置される環状の外ヒータ（外ヒータ９）と、前記外ヒータと前記内ヒータの境界に配置されており前記外ヒータと前記内ヒータの双方に当接する複数の位置決め部材（位置決め部材４）とを有し、複数の位置決め部材は、前記外ヒータと前記内ヒータとの境界に含まれる同心円上に等間隔に配置されることを要旨とする。
【０００７】
本発明に係るヒータユニットでは、内ヒータと外ヒータとの間に位置決め部材を配置して、これら内ヒータおよび外ヒータの位置を規制することにより、簡単な構造で互いの相対距離を確保すると共に、絶縁性を保持することができる。
【０００８】
本発明の他の特徴は、前記位置決め部材（位置決め部材４）は、平面視でヒータ（ヒータ７）の周方向に沿って略等間隔に３本配置させたことを要旨とする。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、前記位置決め部材（位置決め部材４）は、絶縁体から形成されたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、内ヒータと外ヒータとの互いの相対距離を適正に位置決めし、維持することができるヒータユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるヒータユニットの断面図である。
【図２】図２は、図１のヒータと位置決め部材を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明に係るヒータユニットの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１３】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。図１は本発明の実施形態によるヒータユニットの断面図、および、図２は図１のヒータと位置決め部材を示す平面図である。
【００１４】
図１に示すように、このヒータユニット１は、床面に載置される支持台２と、中央側支持柱３と、位置決め部材４と、ウエハホルダ５と、保持体６と、ヒータ７とを備える。ヒータユニット１は、略円形状に加工された半導体ウエハを加熱する略円形状の加熱面５ａを有する。
【００１５】
図１，２に示すように、ヒータ７は、内ヒータ８と、外ヒータ９とを有する。内ヒータ８は、ウエハを載置する加熱面５ａの径方向中央部側である内周側に配置される。外ヒータ９は、内ヒータ８よりも外周側に配置される。外ヒータ９は円環状を有する。
【００１６】
外ヒータ９の内側に内ヒータ８が配置される。内ヒータ８の径方向外側の縁部と外ヒータ９の内側の縁部とは、同心円状である。内ヒータ８及び外ヒータ９のそれぞれは、帯状の発熱体であり、同一平面上に連続して所定のパターンが形成されている。所定パターンは、曲線で構成されており、いわゆる一筆書き状に形成されている。
【００１７】
中央側支持柱３は、支持台２の中央部に配置されており、一方の端部が支持台２に固定されている。また、他方の端部が支持台２から上方に向けて延びる。中央側支持柱３の柱中心線ＣＬは、後述するウエハホルダ５の平面中心に一致する。
【００１８】
位置決め部材４は、支持台２の外周側に配置されており、一方の端部が支持台２に当接している。また、他方の端部が支持台２から上方に向けて延びる。また、位置決め部材４は、内ヒータ８と外ヒータ９との境界に配置されており、内ヒータ８と外ヒータ９との双方に当接する。位置決め部材４は、外ヒータ９と内ヒータ８との境界に含まれる同心円上に等間隔に配置される。
【００１９】
位置決め部材４は、円筒状に形成された構造体１１の挿通孔１１ｈに挿通されている。構造体１１の下端部には、フランジ１１ａが設けられる。フランジ１１ａは、ボルト１２を介して支持台２に取り付けられている。このように、構造体１１が支持台２に固定されることによって、位置決め部材４が固定される。ウエハホルダ５の上面（加熱面５ａ）は、被加熱体であるウエハ（図示せず）を保持するため、高温耐性を有する材質（例えば石英）から形成される。
【００２０】
ウエハホルダ５の平面形状は、ウエハの平面形状と略同一であり、略円形である。ウエハホルダ５は、水平な加熱面５ａを有し、加熱面５ａにはウエハ（不図示）が載置される。ウエハホルダ５は、中央側支持柱３および位置決め部材４によって支持される。保持体６は、ウエハホルダ５の下方に配置される。ヒータ７は、保持体６とウエハホルダ５と保持体６との間に配置される。ヒータ７は、通電により発熱する。
【００２１】
外ヒータ９の内周縁には、位置決め部材４の側面を支持する略半円状の支持凹部９ａが形成される。内ヒータ８の外周縁には、外ヒータ９の支持凹部９ａに対向配置された略半円状の支持凹部８ａが形成される。位置決め部材４は、一対の支持凹部８ａ，９ａによって支持される。ここで、位置決め部材４の側面と支持凹部８ａ，９ａとは、互いに接していることが好ましい。なお、内ヒータ８の中央部には中央孔１０が形成されている。中央孔１０の中心は、中心線ＣＬに一致する。
【００２２】
図２に示すように、内ヒータ８と外ヒータ９との間には、一対の支持凹部８ａ，９ａに嵌合して３本の位置決め部材４が配設される。これらの位置決め部材４は、周方向に略等間隔に、即ち、周方向に約１２０°ずつ離れて配置されており、内ヒータ８と外ヒータ９の平面方向の位置決め（位置規制）を行っている。位置決め部材４は、絶縁体（例えば、石英）から形成することが好ましい。
【００２３】
なお、位置決め部材４は、図１に示すように、ウエハホルダ５を支える構造支柱としても機能しているため、部品点数を削減してヒータユニット１の構造を簡素化することができる。
【００２４】
（作用・効果）
本発明の実施形態による作用効果を説明する。
【００２５】
（１）本実施形態に係るヒータユニット１は、通電によって加熱されるヒータ７と、該ヒータ７の平面方向の位置を規制する複数の位置決め部材４と、を備え、ヒータ７は、内周側に配置される内ヒータ８と、該内ヒータ８の外周側に配置される外ヒータ９とからなり、位置決め部材４は、内ヒータ８と外ヒータ９との間に配置されて、これら内ヒータ８および外ヒータ９の位置を規制するように構成している。
【００２６】
本実施形態に係るヒータユニット１では、内ヒータ８と外ヒータ９との間に位置決め部材４を配置して、内ヒータ８および外ヒータ９の位置を規制したことにより、互いの相対距離を適正に位置決めすることができる。従って、ヒータ間を絶縁できるとともに、均熱性を保持できる。
【００２７】
（２）位置決め部材４は、平面視でヒータ７の周方向に沿って略等間隔に３本配置されるため、最小限の数の位置決め部材４によって、内ヒータ８と外ヒータ９とを効率良く固定できる。即ち、内ヒータ８と外ヒータ９との隙間寸法を一定に保持できる。従って、内ヒータ８と外ヒータ９との絶縁性を確実に維持することができる。
【００２８】
（３）位置決め部材４は、石英等の絶縁体から形成されているため、内ヒータ８と外ヒータ９とに接触させることができる。従って、位置決め精度が向上する。
【符号の説明】
【００２９】
１…ヒータユニット、 ２…支持台、 ３…中央側支持柱、 ４…位置決め部材、 ５…ウエハホルダ、 ６…保持体、 ７…ヒータ、 ８…内ヒータ、９…外ヒータ、 １０…中央孔、 １１…構造体、 １１ａ…フランジ、 １１ｈ…挿通孔、 １２…ボルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円形状に加工された半導体ウエハを加熱する略円形状の加熱面を有するヒータユニットであって、
前記加熱面の中央を含む前記加熱面の内側に配置される略円形の内ヒータと、
前記内ヒータの径方向外側に配置される環状の外ヒータと、
前記外ヒータと前記内ヒータの境界に配置されており前記外ヒータと前記内ヒータの双方に当接する複数の位置決め部材とを有し、
前記複数の位置決め部材は、前記外ヒータと前記内ヒータとの境界に含まれる同心円上に等間隔に配置されるヒータユニット。
【請求項２】
前記位置決め部材は、前記同心円上に略等間隔に３本配置される請求項１に記載のヒータユニット。
【請求項３】
前記位置決め部材は、絶縁体から形成される請求項１または２に記載のヒータユニット。
【請求項１】
略円形状に加工された半導体ウエハを加熱する略円形状の加熱面を有するヒータユニットであって、
前記加熱面の中央を含む前記加熱面の内側に配置される略円形の内ヒータと、
前記内ヒータの径方向外側に配置される環状の外ヒータと、
前記外ヒータと前記内ヒータの境界に配置されており前記外ヒータと前記内ヒータの双方に当接する複数の位置決め部材とを有し、
前記複数の位置決め部材は、前記外ヒータと前記内ヒータとの境界に含まれる同心円上に等間隔に配置されるヒータユニット。
【請求項２】
前記位置決め部材は、前記同心円上に略等間隔に３本配置される請求項１に記載のヒータユニット。
【請求項３】
前記位置決め部材は、絶縁体から形成される請求項１または２に記載のヒータユニット。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−８１９３９（Ｐ２０１１−８１９３９Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３１３７７（Ｐ２００９−２３１３７７）
【出願日】平成２１年１０月５日（２００９．１０．５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月５日（２００９．１０．５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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