被加熱型基板支持構造体
【課題】 処理チャンバ内で使用される被加熱型の基板支持プレートを改良すること、特に熱特性を向上させることにある。
【解決手段】 本発明の基板支持プレート１３６は、加熱要素５４，５６を受け入れるための溝９０，１００を有している。加熱要素５４，５６は、外被２００と、ヒータコイル２０２と、熱伝導充填材料２０４とから構成されている。この加熱要素５４，５６は溝９０，１００内に配置された後、圧縮されて熱伝導充填材料がヒータコイルの回りで圧密化されるようになっている。
【解決手段】 本発明の基板支持プレート１３６は、加熱要素５４，５６を受け入れるための溝９０，１００を有している。加熱要素５４，５６は、外被２００と、ヒータコイル２０２と、熱伝導充填材料２０４とから構成されている。この加熱要素５４，５６は溝９０，１００内に配置された後、圧縮されて熱伝導充填材料がヒータコイルの回りで圧密化されるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、真空処理チャンバに関し、特に、化学気相堆積チャンバ内の基板を加熱するための被加熱型基板支持プレート（heated substrate supportplate）に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学気相堆積（ＣＶＤ）法は、シリコン基板やガラス基板等の基板上に薄膜層を堆積するためのプロセスである。一般的に、基板は、真空堆積処理チャンバ内で支持され、数百℃に加熱される。そして、堆積ガスがチャンバ内に導入され、化学反応が生じて、基板上に薄膜層が形成される。この薄膜層は、誘電体層（窒化ケイ素や酸化ケイ素）、半導体層（アモルフォスシリコン）、又は金属層（タングステン）である。この堆積プロセスは、プラズマにより促進されるもの（ＰＥＣＶＤ）や、熱により促進されるものがある。
【０００３】
サセプタは、真空堆積処理チャンバ内に基板を保持するための機械的な部品である。典型的には、サセプタは、ステム上に取り付けられた基板支持プレートを含んでおり、これは、真空処理チャンバ内で基板を上下させるための昇降アセンブリを伴っている。基板支持プレートは、堆積プロセスを促進するために加熱される。加熱は、誘電体堆積プロセスを生じさせるのに十分なエネルギを提供するために必要とされる。加熱要素は基板支持プレート内に設けられているのが典型的である。また、加熱要素は、外被（アウタシース）により囲まれたヒータコイルを含む管アセンブリであってもよい。
【０００４】
ここで、加熱要素の所定長さにわたる当該加熱要素により発生される熱の量を熱密度という。また、電力密度は、加熱要素の所定長さにわたり消費される電力量（ワット）を意味する関連の概念である。高い熱密度と電力密度を有する加熱要素は、加熱要素により占められる支持プレートの面積を最小にすると共に、基板を十分に加熱するために、真空堆積プロセスにおいて好適である。
【０００５】
加熱要素に対して高い熱密度・電力密度性能を得るために、加熱要素の外被は、インカロイ（incoloy）等の種々の硬い耐熱金属から構成されているのが一般的である。インカロイは、主として鉄、ニッケル及びクロムからなる合金であり、インターナショナル・ニッケル・カンパニイ・インコーポレイテッドにより製造されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、加熱要素の外被と、それが取り付けられる基板支持プレートとの間の適合性において問題がある。典型的には、基板支持プレートは、アルミニウム又はアルミニウム合金の高い耐腐食性及び高い熱伝導特性を利用するために、これらの材料から構成されている。加熱要素の外被の構成に用いるために硬い耐熱金属を選定することは、熱密度・電力密度特性を改善するためには優れた選び方であることは分っているが、これと同じ材料を基板支持プレートを構成するのに用いることはできなかった。これは、前記材料が一般に熱伝導特性及び耐腐食性に乏しく、高価であるためである。従って、基板支持プレートは、加熱要素の外被とは異なる材料から作られていた。基板支持プレートと加熱要素の外被とが同じ材料から作られないとすると、非類似材料の熱膨張特性はほぼ同じとしなければならず、或はまた、設計上、補償されなければならない。そうしなければ、加熱要素が損傷する可能性がある。
【０００７】
従って、外被が基板支持プレートと同じ材料から作られ、しかも熱密度・電力密度性能を高くすることのできる加熱要素を提供することが望まれている。
【０００８】
従って、本発明の目的は、真空処理チャンバ内で用いられるよう配置された基板支持プレートと同じ材料から形成された外被を有する加熱要素を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の別の目的は、高い熱密度・電力密度の用途のために適正な熱消費を確保すべく圧密化された熱伝導充填材料（compacted heat conducting filler material）を有する加熱要素を含んでいる改良された被加熱型基板支持プレートを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的や利点は、以下の説明において述べられており、また、以下の説明から明かとなろう。また、本発明の目的や利点は、特許請求の範囲に特に記載した手段及び組合せによって具現化され或は取得されるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、処理チャンバ内で基板を加熱し支持するための基板支持構造体に関する。この基板支持構造体は、加熱要素を受け入れるための溝を表面に有する被加熱型基板支持プレートからなる。加熱要素は、外被と、ヒータコイルと、これらの間に配置された熱伝導充填材料とを有している。加熱要素は溝内に配置された後、ヒータコイルの回りで熱伝導充填材料を圧密化するよう圧縮される。
【００１２】
概略的に述べるならば、本発明の一態様において、溝は所定の深さを有し、加熱要素は前記所定の深さよりも大きな第１の寸法を有している。加熱要素の外被は、熱伝導充填材料がヒータコイルの回りで圧密化される状態で加熱要素が溝内に嵌合されるよう、圧縮により変形される。
【００１３】
また、本発明の他の態様において、簡単に述べると、基板支持構造体は、上部プレートと下部プレートとを有している。上部プレートの上面は基板を支持し、下部プレートは上部プレートに接合される。上部プレート又は下部プレートは、第１の深さを有する溝を含んでいる。加熱要素が前記溝内に配置され、配置前の初期状態においては、加熱要素は前記第１の深さよりも大きな第１の寸法を有している。加熱要素の外被は、熱伝導充填材料がヒータコイルの回りで圧密化される状態で加熱要素が溝内に嵌合されるよう、圧縮により変形される。
【００１４】
本発明の更に別の態様において、概略的には、基板支持構造体は、内部の基板処理位置で基板を処理するための真空処理チャンバ内に配置される。基板支持構造体は、第１の材料から構成されたベースプレートを含んでおり、このベースプレートは、前記第１の材料から構成された外被を有する加熱要素を受け入れるための溝が配設された上面を有している。
【００１５】
更に、本発明の別の態様では、簡単に述べると、基板支持プレートは、回りに内側のループと外側のループとを形成する複数の溝を有するベースプレートを備えている。外側のループはベースプレートの周縁の近傍の経路に沿って延びており、内側のループはベースプレートの中央部分に近傍の経路に沿って延びている。加熱要素は前記複数の溝の各々に配置される。各加熱要素の外被は、当該外被がベースプレートの上面と同一平面となる状態で溝の対応の一つに嵌合されるよう、圧縮により変形される。そして、熱伝導充填材料がヒータコイルの回りで圧密化される。
【００１６】
本発明の利点については次の通りである。すなわち、基板支持プレートと、当該基板支持プレート内に配置されこれと同じ材料から作られた加熱要素の外被とを有する基板支持構造体は、高い熱密度及び電力密度性能を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、真空堆積処理チャンバ内で用いられる改良された被加熱型の基板支持プレートであって、加熱要素が内部に配置されたものを提供するための装置に関する。
【００１８】
図１に示すように、真空堆積処理チャンバ１３３内の中央に、ステム１３７に取り付けられた被加熱型基板支持プレート１３６を有するサセプタ１３５が配置されている。この基板支持プレート１３６の上面１４５は、ガラスパネルや半導体ウェハのような基板（図示しない）を、基板処理ないしは反応領域１４１で支持する。また、サセプタ１３５を上下させるために、リフト機構（図示しない）が設けられている。被加熱型基板支持プレートは、チャンバ側壁１３４の挿入・取出し口１４２を通してロボットブレード（図示しない）により基板をチャンバから出し入れするのを容易化するために、基板リフトピン１６２を有している。
【００１９】
堆積処理ガス（矢印１２３）が、入口マニホールド１２６、通常の多孔閉塞プレート１２４及び処理ガス分配面板１２２の穴１２１を通して（図１の基板処理領域１４１の小さな矢印）、チャンバ１３３内に導入される。被加熱型基板支持プレート１３６の上面１４５は、面板１２２に対して平行で、小さな間隔をもって配置されている。ＲＦ電源（図示しない）がガス分配面板１２２とサセプタ１３５との間に電力を印加し、処理ガス混合気を励起して、面板１２２とサセプタ１３５との間の領域内に、ＲＥＣＶＤプロセスにおいて、プラズマを発生させる。プラズマの成分は、基板支持プレート１３６上の基板の表面に所望の薄膜を堆積するよう反応する。
【００２０】
堆積処理ガスは、チャンバから、反応領域を囲むスロット状のオリフィス１３１を通して、排気プレナム２２２に排出される。オリフィス１３１とプレナム２２２は、チャンバ側壁１３４の上部（側壁１３４上の上部誘電体蓋２３４を含む）と、チャンバ蓋２２１の下部（蓋２２１とガス分配面板１２２の周フランジ１２５との間の誘電絶縁体１２０を含む）とにより画成されている。
【００２１】
排気プレナム２２２からガスは、排気プレナムの横方向延長部分２４５の下側を流れ、下向きの延長ガス流路２３９から真空遮断弁２２６へと流通し、外部の真空ポンプ（図示しない）に接続された排気出口２４０内に流れる。
【００２２】
図２を参照すると、基板支持プレート１３６の平面図が示されている。図示するように、基板支持プレート１３６は、真空堆積処理チャンバ内でガラスパネル３０のような基板を支持するための上面１４５を有している。基板支持プレート１３６の上面１４５の下側には加熱要素５６が配置されており、その一部が点線で示されている。加熱される支持プレートの上面の下に２つの加熱要素が配置されてもよいが、この図では１つのみが示されている。
【００２３】
図３は、サセプタ１３５のステム１３７に取り付けられた基板支持プレート１３６を示している。基板支持プレート１３６は、高純度１００．０１グレードの非陽極酸化の鋳造アルミニウムから作られた矩形形状のボディとすることができる。基板支持プレートは、ベースプレート（下部プレート）６０と、上部プレート２０と、両プレート６０，２０間に配置されたろう付け領域７０とを有している。ベースプレート６０内には１対の加熱要素５４，５６が配置されている（図５も見よ）。
【００２４】
ステム１３７は、中空コアを有しており、被加熱型基板支持プレート１３６のベースプレート６０と適合するように形成されている。中空コアの内側が大気圧（雰囲気圧力）であるように、真空気密ジョイント８５が作られている。
【００２５】
熱電対管４０と、加熱要素管５５，５７，５９，６１（加熱要素管５７，５９，６１は図５に示されている）とが、ステム１３７の中空コア内に配置されている。各加熱要素管は、加熱要素のヒータコイルの端部に取り付けるための導電性のリード線５２（図３に１本のみ示す）を有している。熱電対管４０は、１対の熱電対リード線４２を有している。熱電対管４０の被加熱型支持プレート側の端部において、熱電対リード線４２は、被加熱型基板支持プレート１３６の温度を計測するための接点（図示しない）を形成している。熱電対管４０と加熱要素管５５，５７，５９，６１とはステム１３７の端部で終端しており、リード線はヒータコントローラ（図示しない）に接続されている。このヒータコントローラは、加熱要素を作動させ、また、被加熱支持プレートの温度をモニタする。
【００２６】
ステム１３７についての真空シール及びアース接続は、その下面１５０でなされる。ヒータコントローラにおける導電性のリード線の端部と熱電対リード線の端部とに対する接続は、雰囲気環境でなされる。
【００２７】
加熱要素５４と加熱要素５６とは、構成上、同一であるが、長さと、基板支持プレートのベースプレート部分の周囲に配置されていることのみが異なっている。従って、加熱要素の一方のみの構造を説明する。
【００２８】
図４に示すように、加熱要素５４は、外被２００と、ヒータコイル２０２と、これらの間に配置された熱伝導充填材料２０４とを有している。使用時、熱伝導充填材料は、ヒータコイルと外被との間に良好な熱伝導経路を提供することにより、ヒータコイルから外被への短絡を防止する。その後は、外被は、被加熱型支持プレートと熱的に連通し、その上の被加熱型支持プレートを加熱する。加熱要素のヒータコイルと外被との間の熱経路における如何なる破壊も、ヒータコイルのオーバヒートを起こし、加熱要素を早期に破損（開回路）する。
【００２９】
外被２００はアルミニウムから構成され、コイル２０２はニクロム線（ニッケルとクロムからなる）から構成されるとよい。一実施形態において、熱伝導充填材料は酸化マグネシウムである。加熱要素は、例えば約０．３１４インチ（７．９７６ｍｍ）の直径Ｄを有する。
【００３０】
ここで、図５を参照すると、サセプタ１３５が、ベースプレート６０及び加熱要素５４，５６を示すために上部プレート２０とろう付け領域７０が省略された形で表されている。ベースプレート６０は、加熱要素５４，５６のそれぞれに対する第１及び第２の溝領域ないしはチャンネル９０，１００を含んでいる。
【００３１】
加熱要素５４，５６内のヒータコイル２０２の各端部は、概ね線１９７の位置で冷接点により、被加熱型基板支持プレート１３６内で、加熱要素管５５，５７，５９，６１内の対応の導電性リード線に接続されている。より詳細には、各加熱要素のニクロム製ヒータコイルは、被加熱型基板支持プレート１３６の中央が直接加熱されないように、ほぼこの境界線１９７の位置で各リード線５２に接着されている。同境界線にて、各加熱要素５４，５６の外被２００はそれぞれ加熱要素管５５，５７，５９，６１に接着されている。或は、加熱要素の外被はステム１３７を下方に延ばされ、リード線５２を囲み、個別の加熱要素管の必要性を無くすようにしてもよい。
【００３２】
図５に示すように、ベースプレート６０における加熱要素の配置は、内側と外側の溝領域９０，１００に沿うやや平行な二重ループを提供している。この二重ループパターンは、ベースプレート全面にわたる実質的に軸対称の温度分布を提供すると共に、その外側表面でのより大きな熱損失を考慮している。実質的に軸対称の温度分布は、中心軸線（基板支持プレートの面に直角であり且つ基板支持プレートの中心を貫通して基板支持プレートのステムに平行に延びている線）から等距離の全ての点についてほぼ一定である温度パターンにより特徴付けられる。内側と外側のループは、異なる温度で作動されてもよく、その場合、外側のループは内側ループよりも高温で作動されるのが一般的となろう。
【００３３】
減圧されたガス圧力（真空）作動状態下、被加熱型支持プレートとその上に載置された基板との間の熱伝導は、被加熱型支持プレートの温度が均一であっても、均一な基板温度とするには不十分である。これは、加熱時、被加熱型支持プレート上に載置された基板が当該基板の縁部分で大きな熱損失を生ずるからである。従って、全面にわたりほぼ均一の温度分布を有する被加熱型支持プレートは、基板の不均一な熱損失特性を補償し得ない。
【００３４】
内側ループの加熱要素よりも高温で外側ループの加熱要素を作動させることにより、基板の最外周部、すなわち縁部分での大きな熱損失を補償することができる。このようにして、実質的に均一の温度分布が基板の全面にわたり得られる。一実施形態において、被加熱型基板支持プレートは、幅が約２６．２６インチ（６６７．０ｍｍ）、長さが約３２．２６インチ（８１９．４ｍｍ）の矩形形状であり、これは最大５７０ｍｍ×７２０ｍｍのフラットパネルディスプレイのためのガラス基板を処理することを考慮したものである。加熱要素５４，５６は、被加熱型基板支持プレート１３６の上面１４５から約１．５インチ（３８．１ｍｍ）の位置に配置されるとよい。この実施形態において、外側の加熱要素は、ベースプレートの外縁から約０．６６インチ（１６．８ｍｍ）の位置に配置され、内側の加熱要素はベースプレートの外縁から約７．７５インチ（１９６．９ｍｍ）の位置に配置される。この形態により、被加熱型基板支持プレート１３６上に配置された基板を均一に加熱することができる。
【００３５】
上述したように、ベースプレート６０は、加熱要素５４，５６をそれぞれ受け入れる溝領域９０，１００を有している。溝領域９０，１００は同一構成であるので、一方のみ説明する。図６に示すように、溝領域は、ベースプレート６０内のほぼ半円形の凹部３００によって特徴付けられる。凹部は、半径Ｒの半円形の窪み部分３０２を有しており、これは加熱要素を受け入れるよう形成されている。また、凹部３００は、ベースプレート６０の上面３１０から窪み部分３０２まで延びる垂直壁３０４，３０６を有している。
【００３６】
一実施形態において、窪み部分３０２は、約０．１５７インチ（３．９８８ｍｍ）の半径Ｒを有する。また、垂直壁３０４，３０６は、約０．１０４インチ（２．６４２ｍｍ）の高さを有しており、従って、ベースプレート６０の上面３１０からの凹部の全深さＤ１は約０．２６１インチ（６．６２９ｍｍ）である。
【００３７】
図７の（Ａ）には、ベースプレート６０と加熱要素５６のサブアセンブリ７００が示されている。なお、加熱要素５４は同様な方法で製造される。組立工程中、加熱要素は図示するようにベースプレート６０の凹部３００内に配置される。この構成では、加熱要素の最上部分４００はベースプレート６０の上面３１０の上方に突出する。
【００３８】
加熱要素は、その周囲に最小の間隙をもって、窪み領域３０２内に遊嵌される。この構成において、加熱要素の高さの約１／６がベースプレート６０の上面３１０から突出する。図から分るように、加熱要素はその最上部分４００で、垂直壁３０４，３０６に対して、相対的に述べるならば近接していない。
【００３９】
図７の（Ａ）の加熱要素・ベースプレートサブアセンブリの圧縮後が、図７の（Ｂ）に示されている。この圧縮は、加熱要素とベースプレートの溝領域の全長にわたり５インチ（１２７ｍｍ）の直線部分毎に３０〜４０トンの力を加える油圧プレスとアルミニウムブロックとの組合せにより行われる。勿論、凹部３００内の加熱要素を圧縮する手段は他にもある。例えば、非常に大きな油圧プレスを用い、１回の圧縮工程で加熱要素の圧縮を行ってもよい。
【００４０】
圧縮された加熱要素は、ベースプレート６０の上面３１０と実質的に同一平面となる上面４１０を有している。圧縮された加熱要素内における熱伝導用充填材料２０４の圧密化（compaction）レベルは、圧縮後、１ｃｍ3当たり約３．０グラムである。この圧密化レベルは、外被２００との関連でベースプレート６０の側壁３０４，３０６及び窪み領域３０２により提供される支持によって達成される。
【００４１】
油圧プレスは、凹部３００内に加熱要素を圧入するので、熱伝導充填材料２０４は、加熱要素の内部でヒータコイル２０２の周囲にて圧密化ないしはコンパクト化される。通常、熱伝導充填材料の圧密化は、外被２００のアルミニウム構造のために、１ｃｍ3当たり２．３グラムを越えない。しかしながら、加熱要素を受け入れるための溝若しくはチャンネル９０，１００の使用によって、１ｃｍ3当たり３．０グラム以上の圧密化レベルが可能となる。１ｃｍ3当たり２．７５グラム〜３．５グラムの圧密化レベルは、電力密度・熱密度の特性を改善することができる。１ｃｍ3当たり約３．０グラム以上の圧密化レベルが好ましい。
【００４２】
図７の（Ｃ）を参照すると、圧密化プロセスが完了した後、アルミニウムろう付け材料がベースプレート６０に上部プレート２０をろう付けするために用いられ、ろう付け領域７０が形成されている。ろう付けは、上部プレート部分とベースプレート部分を接合し、両部品間の熱伝導性を可能な限り高めるために、行われる。なお、溶接によって両プレートを接合してもよい。
【００４３】
実際に使用すると、本発明に従って圧縮された加熱要素は、１インチ（２５．４ｍｍ）当たり７５Ｗを越える熱密度を維持することができた。更に、加熱要素の外被と基板支持プレートは共にアルミニウムから構成されているので、これらの部品の熱膨張特性は同一である。従って、基板支持プレート及び加熱要素外被の構成材料として用いられるアルミニウム又はアルミニウム合金の融点に近い動作温度であっても、熱膨張を補償する必要はない。
【００４４】
別の実施形態において、加熱要素５４，５６は上部プレート２０に設けられた溝内に圧縮されてもよい。上記方法と異なっている点は、ベースプレートに対向するように加熱要素を上部プレートに配置している点だけである。
【００４５】
また、被加熱型基板支持プレート１３６を、加熱要素５４，５６を内蔵ないしは埋設した単一のプレート構造から構成してもよい。内蔵型構造の一実施形態において、加熱要素５４，５６は、被加熱型基板支持プレート１３６内に内蔵される前に圧密化される。より詳細には、上述したようにして、加熱要素５４，５６は支持ブロックの溝領域内に圧入される。支持ブロックは、加熱要素を受け入れるように上面に溝が切られたアルミニウム製の実質的にむくの矩形管である。支持ブロックは、加熱要素の一般的形状（例えば、加熱要素５４，５６に関連して上述したループパターン）に合うように形作られている。一つの加熱要素が支持ブロック内に圧入され、次いで、その組合せ体が基板支持プレート内に内包される。組合せ体は、金型内に支持ブロックを配置してその回りに支持プレートを形成することにより、内包される。
【００４６】
簡単に述べるならば、圧縮可能な加熱要素を含む基板支持プレートからなる、真空堆積処理チャンバ内の基板を加熱するための装置は、上述したものである。
【００４７】
以上、本発明について特定の実施形態を参照して説明したが、上記説明は本発明の例示であり、制限的に解釈すべきものではない。当業者ならば、特許請求の範囲により特定される本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、種々の変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態によるＰＥＣＶＤ処理チャンバの断面図である。
【図２】基板が載置される被加熱型基板支持プレートの平面図である。
【図３】被加熱型基板支持プレートとステムとを有するサセプタを一部切り欠いて示す側面図である。
【図４】被加熱型基板支持プレートのベースプレート内に配置する前における本発明による加熱要素の断面図である。
【図５】ベースプレートの平面図である。
【図６】図４の６−６線に沿っての断面図であり、加熱要素を組み付ける前におけるベースプレートの凹部領域を示す図である。
【図７】（Ａ）は、ベースプレートの凹部領域内に加熱要素を配置した後におけるベースプレート・サブアセンブリを示す図、（Ｂ）は、圧縮後における（Ａ）のサブアセンブリを示す図、（Ｃ）は、ベースプレートに上部プレートをろう付けした後における（Ｂ）のサブアセンブリを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
２０…上部プレート、５４，５６…加熱要素、６０…ベースプレート（下部プレート）、６０，１００…溝領域、１３３…真空処理チャンバ、１３５…サセプタ、１３６…被加熱型基板支持プレート、１３７…ステム、１４５…基板支持プレートの上面、２００…外被、２０２…ヒータコイル、２０４…熱伝導充填材料。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、真空処理チャンバに関し、特に、化学気相堆積チャンバ内の基板を加熱するための被加熱型基板支持プレート（heated substrate supportplate）に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学気相堆積（ＣＶＤ）法は、シリコン基板やガラス基板等の基板上に薄膜層を堆積するためのプロセスである。一般的に、基板は、真空堆積処理チャンバ内で支持され、数百℃に加熱される。そして、堆積ガスがチャンバ内に導入され、化学反応が生じて、基板上に薄膜層が形成される。この薄膜層は、誘電体層（窒化ケイ素や酸化ケイ素）、半導体層（アモルフォスシリコン）、又は金属層（タングステン）である。この堆積プロセスは、プラズマにより促進されるもの（ＰＥＣＶＤ）や、熱により促進されるものがある。
【０００３】
サセプタは、真空堆積処理チャンバ内に基板を保持するための機械的な部品である。典型的には、サセプタは、ステム上に取り付けられた基板支持プレートを含んでおり、これは、真空処理チャンバ内で基板を上下させるための昇降アセンブリを伴っている。基板支持プレートは、堆積プロセスを促進するために加熱される。加熱は、誘電体堆積プロセスを生じさせるのに十分なエネルギを提供するために必要とされる。加熱要素は基板支持プレート内に設けられているのが典型的である。また、加熱要素は、外被（アウタシース）により囲まれたヒータコイルを含む管アセンブリであってもよい。
【０００４】
ここで、加熱要素の所定長さにわたる当該加熱要素により発生される熱の量を熱密度という。また、電力密度は、加熱要素の所定長さにわたり消費される電力量（ワット）を意味する関連の概念である。高い熱密度と電力密度を有する加熱要素は、加熱要素により占められる支持プレートの面積を最小にすると共に、基板を十分に加熱するために、真空堆積プロセスにおいて好適である。
【０００５】
加熱要素に対して高い熱密度・電力密度性能を得るために、加熱要素の外被は、インカロイ（incoloy）等の種々の硬い耐熱金属から構成されているのが一般的である。インカロイは、主として鉄、ニッケル及びクロムからなる合金であり、インターナショナル・ニッケル・カンパニイ・インコーポレイテッドにより製造されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、加熱要素の外被と、それが取り付けられる基板支持プレートとの間の適合性において問題がある。典型的には、基板支持プレートは、アルミニウム又はアルミニウム合金の高い耐腐食性及び高い熱伝導特性を利用するために、これらの材料から構成されている。加熱要素の外被の構成に用いるために硬い耐熱金属を選定することは、熱密度・電力密度特性を改善するためには優れた選び方であることは分っているが、これと同じ材料を基板支持プレートを構成するのに用いることはできなかった。これは、前記材料が一般に熱伝導特性及び耐腐食性に乏しく、高価であるためである。従って、基板支持プレートは、加熱要素の外被とは異なる材料から作られていた。基板支持プレートと加熱要素の外被とが同じ材料から作られないとすると、非類似材料の熱膨張特性はほぼ同じとしなければならず、或はまた、設計上、補償されなければならない。そうしなければ、加熱要素が損傷する可能性がある。
【０００７】
従って、外被が基板支持プレートと同じ材料から作られ、しかも熱密度・電力密度性能を高くすることのできる加熱要素を提供することが望まれている。
【０００８】
従って、本発明の目的は、真空処理チャンバ内で用いられるよう配置された基板支持プレートと同じ材料から形成された外被を有する加熱要素を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の別の目的は、高い熱密度・電力密度の用途のために適正な熱消費を確保すべく圧密化された熱伝導充填材料（compacted heat conducting filler material）を有する加熱要素を含んでいる改良された被加熱型基板支持プレートを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的や利点は、以下の説明において述べられており、また、以下の説明から明かとなろう。また、本発明の目的や利点は、特許請求の範囲に特に記載した手段及び組合せによって具現化され或は取得されるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、処理チャンバ内で基板を加熱し支持するための基板支持構造体に関する。この基板支持構造体は、加熱要素を受け入れるための溝を表面に有する被加熱型基板支持プレートからなる。加熱要素は、外被と、ヒータコイルと、これらの間に配置された熱伝導充填材料とを有している。加熱要素は溝内に配置された後、ヒータコイルの回りで熱伝導充填材料を圧密化するよう圧縮される。
【００１２】
概略的に述べるならば、本発明の一態様において、溝は所定の深さを有し、加熱要素は前記所定の深さよりも大きな第１の寸法を有している。加熱要素の外被は、熱伝導充填材料がヒータコイルの回りで圧密化される状態で加熱要素が溝内に嵌合されるよう、圧縮により変形される。
【００１３】
また、本発明の他の態様において、簡単に述べると、基板支持構造体は、上部プレートと下部プレートとを有している。上部プレートの上面は基板を支持し、下部プレートは上部プレートに接合される。上部プレート又は下部プレートは、第１の深さを有する溝を含んでいる。加熱要素が前記溝内に配置され、配置前の初期状態においては、加熱要素は前記第１の深さよりも大きな第１の寸法を有している。加熱要素の外被は、熱伝導充填材料がヒータコイルの回りで圧密化される状態で加熱要素が溝内に嵌合されるよう、圧縮により変形される。
【００１４】
本発明の更に別の態様において、概略的には、基板支持構造体は、内部の基板処理位置で基板を処理するための真空処理チャンバ内に配置される。基板支持構造体は、第１の材料から構成されたベースプレートを含んでおり、このベースプレートは、前記第１の材料から構成された外被を有する加熱要素を受け入れるための溝が配設された上面を有している。
【００１５】
更に、本発明の別の態様では、簡単に述べると、基板支持プレートは、回りに内側のループと外側のループとを形成する複数の溝を有するベースプレートを備えている。外側のループはベースプレートの周縁の近傍の経路に沿って延びており、内側のループはベースプレートの中央部分に近傍の経路に沿って延びている。加熱要素は前記複数の溝の各々に配置される。各加熱要素の外被は、当該外被がベースプレートの上面と同一平面となる状態で溝の対応の一つに嵌合されるよう、圧縮により変形される。そして、熱伝導充填材料がヒータコイルの回りで圧密化される。
【００１６】
本発明の利点については次の通りである。すなわち、基板支持プレートと、当該基板支持プレート内に配置されこれと同じ材料から作られた加熱要素の外被とを有する基板支持構造体は、高い熱密度及び電力密度性能を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、真空堆積処理チャンバ内で用いられる改良された被加熱型の基板支持プレートであって、加熱要素が内部に配置されたものを提供するための装置に関する。
【００１８】
図１に示すように、真空堆積処理チャンバ１３３内の中央に、ステム１３７に取り付けられた被加熱型基板支持プレート１３６を有するサセプタ１３５が配置されている。この基板支持プレート１３６の上面１４５は、ガラスパネルや半導体ウェハのような基板（図示しない）を、基板処理ないしは反応領域１４１で支持する。また、サセプタ１３５を上下させるために、リフト機構（図示しない）が設けられている。被加熱型基板支持プレートは、チャンバ側壁１３４の挿入・取出し口１４２を通してロボットブレード（図示しない）により基板をチャンバから出し入れするのを容易化するために、基板リフトピン１６２を有している。
【００１９】
堆積処理ガス（矢印１２３）が、入口マニホールド１２６、通常の多孔閉塞プレート１２４及び処理ガス分配面板１２２の穴１２１を通して（図１の基板処理領域１４１の小さな矢印）、チャンバ１３３内に導入される。被加熱型基板支持プレート１３６の上面１４５は、面板１２２に対して平行で、小さな間隔をもって配置されている。ＲＦ電源（図示しない）がガス分配面板１２２とサセプタ１３５との間に電力を印加し、処理ガス混合気を励起して、面板１２２とサセプタ１３５との間の領域内に、ＲＥＣＶＤプロセスにおいて、プラズマを発生させる。プラズマの成分は、基板支持プレート１３６上の基板の表面に所望の薄膜を堆積するよう反応する。
【００２０】
堆積処理ガスは、チャンバから、反応領域を囲むスロット状のオリフィス１３１を通して、排気プレナム２２２に排出される。オリフィス１３１とプレナム２２２は、チャンバ側壁１３４の上部（側壁１３４上の上部誘電体蓋２３４を含む）と、チャンバ蓋２２１の下部（蓋２２１とガス分配面板１２２の周フランジ１２５との間の誘電絶縁体１２０を含む）とにより画成されている。
【００２１】
排気プレナム２２２からガスは、排気プレナムの横方向延長部分２４５の下側を流れ、下向きの延長ガス流路２３９から真空遮断弁２２６へと流通し、外部の真空ポンプ（図示しない）に接続された排気出口２４０内に流れる。
【００２２】
図２を参照すると、基板支持プレート１３６の平面図が示されている。図示するように、基板支持プレート１３６は、真空堆積処理チャンバ内でガラスパネル３０のような基板を支持するための上面１４５を有している。基板支持プレート１３６の上面１４５の下側には加熱要素５６が配置されており、その一部が点線で示されている。加熱される支持プレートの上面の下に２つの加熱要素が配置されてもよいが、この図では１つのみが示されている。
【００２３】
図３は、サセプタ１３５のステム１３７に取り付けられた基板支持プレート１３６を示している。基板支持プレート１３６は、高純度１００．０１グレードの非陽極酸化の鋳造アルミニウムから作られた矩形形状のボディとすることができる。基板支持プレートは、ベースプレート（下部プレート）６０と、上部プレート２０と、両プレート６０，２０間に配置されたろう付け領域７０とを有している。ベースプレート６０内には１対の加熱要素５４，５６が配置されている（図５も見よ）。
【００２４】
ステム１３７は、中空コアを有しており、被加熱型基板支持プレート１３６のベースプレート６０と適合するように形成されている。中空コアの内側が大気圧（雰囲気圧力）であるように、真空気密ジョイント８５が作られている。
【００２５】
熱電対管４０と、加熱要素管５５，５７，５９，６１（加熱要素管５７，５９，６１は図５に示されている）とが、ステム１３７の中空コア内に配置されている。各加熱要素管は、加熱要素のヒータコイルの端部に取り付けるための導電性のリード線５２（図３に１本のみ示す）を有している。熱電対管４０は、１対の熱電対リード線４２を有している。熱電対管４０の被加熱型支持プレート側の端部において、熱電対リード線４２は、被加熱型基板支持プレート１３６の温度を計測するための接点（図示しない）を形成している。熱電対管４０と加熱要素管５５，５７，５９，６１とはステム１３７の端部で終端しており、リード線はヒータコントローラ（図示しない）に接続されている。このヒータコントローラは、加熱要素を作動させ、また、被加熱支持プレートの温度をモニタする。
【００２６】
ステム１３７についての真空シール及びアース接続は、その下面１５０でなされる。ヒータコントローラにおける導電性のリード線の端部と熱電対リード線の端部とに対する接続は、雰囲気環境でなされる。
【００２７】
加熱要素５４と加熱要素５６とは、構成上、同一であるが、長さと、基板支持プレートのベースプレート部分の周囲に配置されていることのみが異なっている。従って、加熱要素の一方のみの構造を説明する。
【００２８】
図４に示すように、加熱要素５４は、外被２００と、ヒータコイル２０２と、これらの間に配置された熱伝導充填材料２０４とを有している。使用時、熱伝導充填材料は、ヒータコイルと外被との間に良好な熱伝導経路を提供することにより、ヒータコイルから外被への短絡を防止する。その後は、外被は、被加熱型支持プレートと熱的に連通し、その上の被加熱型支持プレートを加熱する。加熱要素のヒータコイルと外被との間の熱経路における如何なる破壊も、ヒータコイルのオーバヒートを起こし、加熱要素を早期に破損（開回路）する。
【００２９】
外被２００はアルミニウムから構成され、コイル２０２はニクロム線（ニッケルとクロムからなる）から構成されるとよい。一実施形態において、熱伝導充填材料は酸化マグネシウムである。加熱要素は、例えば約０．３１４インチ（７．９７６ｍｍ）の直径Ｄを有する。
【００３０】
ここで、図５を参照すると、サセプタ１３５が、ベースプレート６０及び加熱要素５４，５６を示すために上部プレート２０とろう付け領域７０が省略された形で表されている。ベースプレート６０は、加熱要素５４，５６のそれぞれに対する第１及び第２の溝領域ないしはチャンネル９０，１００を含んでいる。
【００３１】
加熱要素５４，５６内のヒータコイル２０２の各端部は、概ね線１９７の位置で冷接点により、被加熱型基板支持プレート１３６内で、加熱要素管５５，５７，５９，６１内の対応の導電性リード線に接続されている。より詳細には、各加熱要素のニクロム製ヒータコイルは、被加熱型基板支持プレート１３６の中央が直接加熱されないように、ほぼこの境界線１９７の位置で各リード線５２に接着されている。同境界線にて、各加熱要素５４，５６の外被２００はそれぞれ加熱要素管５５，５７，５９，６１に接着されている。或は、加熱要素の外被はステム１３７を下方に延ばされ、リード線５２を囲み、個別の加熱要素管の必要性を無くすようにしてもよい。
【００３２】
図５に示すように、ベースプレート６０における加熱要素の配置は、内側と外側の溝領域９０，１００に沿うやや平行な二重ループを提供している。この二重ループパターンは、ベースプレート全面にわたる実質的に軸対称の温度分布を提供すると共に、その外側表面でのより大きな熱損失を考慮している。実質的に軸対称の温度分布は、中心軸線（基板支持プレートの面に直角であり且つ基板支持プレートの中心を貫通して基板支持プレートのステムに平行に延びている線）から等距離の全ての点についてほぼ一定である温度パターンにより特徴付けられる。内側と外側のループは、異なる温度で作動されてもよく、その場合、外側のループは内側ループよりも高温で作動されるのが一般的となろう。
【００３３】
減圧されたガス圧力（真空）作動状態下、被加熱型支持プレートとその上に載置された基板との間の熱伝導は、被加熱型支持プレートの温度が均一であっても、均一な基板温度とするには不十分である。これは、加熱時、被加熱型支持プレート上に載置された基板が当該基板の縁部分で大きな熱損失を生ずるからである。従って、全面にわたりほぼ均一の温度分布を有する被加熱型支持プレートは、基板の不均一な熱損失特性を補償し得ない。
【００３４】
内側ループの加熱要素よりも高温で外側ループの加熱要素を作動させることにより、基板の最外周部、すなわち縁部分での大きな熱損失を補償することができる。このようにして、実質的に均一の温度分布が基板の全面にわたり得られる。一実施形態において、被加熱型基板支持プレートは、幅が約２６．２６インチ（６６７．０ｍｍ）、長さが約３２．２６インチ（８１９．４ｍｍ）の矩形形状であり、これは最大５７０ｍｍ×７２０ｍｍのフラットパネルディスプレイのためのガラス基板を処理することを考慮したものである。加熱要素５４，５６は、被加熱型基板支持プレート１３６の上面１４５から約１．５インチ（３８．１ｍｍ）の位置に配置されるとよい。この実施形態において、外側の加熱要素は、ベースプレートの外縁から約０．６６インチ（１６．８ｍｍ）の位置に配置され、内側の加熱要素はベースプレートの外縁から約７．７５インチ（１９６．９ｍｍ）の位置に配置される。この形態により、被加熱型基板支持プレート１３６上に配置された基板を均一に加熱することができる。
【００３５】
上述したように、ベースプレート６０は、加熱要素５４，５６をそれぞれ受け入れる溝領域９０，１００を有している。溝領域９０，１００は同一構成であるので、一方のみ説明する。図６に示すように、溝領域は、ベースプレート６０内のほぼ半円形の凹部３００によって特徴付けられる。凹部は、半径Ｒの半円形の窪み部分３０２を有しており、これは加熱要素を受け入れるよう形成されている。また、凹部３００は、ベースプレート６０の上面３１０から窪み部分３０２まで延びる垂直壁３０４，３０６を有している。
【００３６】
一実施形態において、窪み部分３０２は、約０．１５７インチ（３．９８８ｍｍ）の半径Ｒを有する。また、垂直壁３０４，３０６は、約０．１０４インチ（２．６４２ｍｍ）の高さを有しており、従って、ベースプレート６０の上面３１０からの凹部の全深さＤ１は約０．２６１インチ（６．６２９ｍｍ）である。
【００３７】
図７の（Ａ）には、ベースプレート６０と加熱要素５６のサブアセンブリ７００が示されている。なお、加熱要素５４は同様な方法で製造される。組立工程中、加熱要素は図示するようにベースプレート６０の凹部３００内に配置される。この構成では、加熱要素の最上部分４００はベースプレート６０の上面３１０の上方に突出する。
【００３８】
加熱要素は、その周囲に最小の間隙をもって、窪み領域３０２内に遊嵌される。この構成において、加熱要素の高さの約１／６がベースプレート６０の上面３１０から突出する。図から分るように、加熱要素はその最上部分４００で、垂直壁３０４，３０６に対して、相対的に述べるならば近接していない。
【００３９】
図７の（Ａ）の加熱要素・ベースプレートサブアセンブリの圧縮後が、図７の（Ｂ）に示されている。この圧縮は、加熱要素とベースプレートの溝領域の全長にわたり５インチ（１２７ｍｍ）の直線部分毎に３０〜４０トンの力を加える油圧プレスとアルミニウムブロックとの組合せにより行われる。勿論、凹部３００内の加熱要素を圧縮する手段は他にもある。例えば、非常に大きな油圧プレスを用い、１回の圧縮工程で加熱要素の圧縮を行ってもよい。
【００４０】
圧縮された加熱要素は、ベースプレート６０の上面３１０と実質的に同一平面となる上面４１０を有している。圧縮された加熱要素内における熱伝導用充填材料２０４の圧密化（compaction）レベルは、圧縮後、１ｃｍ3当たり約３．０グラムである。この圧密化レベルは、外被２００との関連でベースプレート６０の側壁３０４，３０６及び窪み領域３０２により提供される支持によって達成される。
【００４１】
油圧プレスは、凹部３００内に加熱要素を圧入するので、熱伝導充填材料２０４は、加熱要素の内部でヒータコイル２０２の周囲にて圧密化ないしはコンパクト化される。通常、熱伝導充填材料の圧密化は、外被２００のアルミニウム構造のために、１ｃｍ3当たり２．３グラムを越えない。しかしながら、加熱要素を受け入れるための溝若しくはチャンネル９０，１００の使用によって、１ｃｍ3当たり３．０グラム以上の圧密化レベルが可能となる。１ｃｍ3当たり２．７５グラム〜３．５グラムの圧密化レベルは、電力密度・熱密度の特性を改善することができる。１ｃｍ3当たり約３．０グラム以上の圧密化レベルが好ましい。
【００４２】
図７の（Ｃ）を参照すると、圧密化プロセスが完了した後、アルミニウムろう付け材料がベースプレート６０に上部プレート２０をろう付けするために用いられ、ろう付け領域７０が形成されている。ろう付けは、上部プレート部分とベースプレート部分を接合し、両部品間の熱伝導性を可能な限り高めるために、行われる。なお、溶接によって両プレートを接合してもよい。
【００４３】
実際に使用すると、本発明に従って圧縮された加熱要素は、１インチ（２５．４ｍｍ）当たり７５Ｗを越える熱密度を維持することができた。更に、加熱要素の外被と基板支持プレートは共にアルミニウムから構成されているので、これらの部品の熱膨張特性は同一である。従って、基板支持プレート及び加熱要素外被の構成材料として用いられるアルミニウム又はアルミニウム合金の融点に近い動作温度であっても、熱膨張を補償する必要はない。
【００４４】
別の実施形態において、加熱要素５４，５６は上部プレート２０に設けられた溝内に圧縮されてもよい。上記方法と異なっている点は、ベースプレートに対向するように加熱要素を上部プレートに配置している点だけである。
【００４５】
また、被加熱型基板支持プレート１３６を、加熱要素５４，５６を内蔵ないしは埋設した単一のプレート構造から構成してもよい。内蔵型構造の一実施形態において、加熱要素５４，５６は、被加熱型基板支持プレート１３６内に内蔵される前に圧密化される。より詳細には、上述したようにして、加熱要素５４，５６は支持ブロックの溝領域内に圧入される。支持ブロックは、加熱要素を受け入れるように上面に溝が切られたアルミニウム製の実質的にむくの矩形管である。支持ブロックは、加熱要素の一般的形状（例えば、加熱要素５４，５６に関連して上述したループパターン）に合うように形作られている。一つの加熱要素が支持ブロック内に圧入され、次いで、その組合せ体が基板支持プレート内に内包される。組合せ体は、金型内に支持ブロックを配置してその回りに支持プレートを形成することにより、内包される。
【００４６】
簡単に述べるならば、圧縮可能な加熱要素を含む基板支持プレートからなる、真空堆積処理チャンバ内の基板を加熱するための装置は、上述したものである。
【００４７】
以上、本発明について特定の実施形態を参照して説明したが、上記説明は本発明の例示であり、制限的に解釈すべきものではない。当業者ならば、特許請求の範囲により特定される本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、種々の変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態によるＰＥＣＶＤ処理チャンバの断面図である。
【図２】基板が載置される被加熱型基板支持プレートの平面図である。
【図３】被加熱型基板支持プレートとステムとを有するサセプタを一部切り欠いて示す側面図である。
【図４】被加熱型基板支持プレートのベースプレート内に配置する前における本発明による加熱要素の断面図である。
【図５】ベースプレートの平面図である。
【図６】図４の６−６線に沿っての断面図であり、加熱要素を組み付ける前におけるベースプレートの凹部領域を示す図である。
【図７】（Ａ）は、ベースプレートの凹部領域内に加熱要素を配置した後におけるベースプレート・サブアセンブリを示す図、（Ｂ）は、圧縮後における（Ａ）のサブアセンブリを示す図、（Ｃ）は、ベースプレートに上部プレートをろう付けした後における（Ｂ）のサブアセンブリを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
２０…上部プレート、５４，５６…加熱要素、６０…ベースプレート（下部プレート）、６０，１００…溝領域、１３３…真空処理チャンバ、１３５…サセプタ、１３６…被加熱型基板支持プレート、１３７…ステム、１４５…基板支持プレートの上面、２００…外被、２０２…ヒータコイル、２０４…熱伝導充填材料。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバ内で基板を加熱し支持するための基板支持構造体であって、
支持プレートと、
前記支持プレート内に配置され、前記支持プレートの周縁の近傍の経路に沿って延びる外側のループを形成する第１の加熱要素と、
前記支持プレート内に配置され、前記外側のループよりも前記支持プレートの中央部分に接近した経路に沿って延びる内側のループを形成する第２の加熱要素と、
を備える基板支持構造体。
【請求項２】
内側及び外側の加熱要素は、支持プレートの中央でリード線に接着されている請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項３】
前記支持プレートの中心軸線で前記支持プレートに固定された中空ステムを更に備え、前記リード線は前記ステムを通って延びている請求項２に記載の基板支持構造体。
【請求項４】
前記ステムを通って延び、当該ステムの支持プレート側の端部で接点を形成する一対の熱電対リード線を更に備える請求項３に記載の基板支持構造体。
【請求項５】
前記内側のループと前記外側のループとの一部は並行して延びている請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項６】
前記支持プレートは、前記基板を支持するための上面及び下面を有する上部プレートと、前記上部プレートの前記下面に接合される上面を有する下部プレートとを備え、前記第１の加熱要素及び第２の加熱要素は、前記上部プレートと前記下部プレートとの間に配置される請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項７】
前記上部プレートの前記下面及び前記下部プレートの前記上面の少なくとも何れかは、複数の溝を含み、前記第１の加熱要素及び前記第２の加熱要素は前記複数の溝に嵌合する請求項６に記載の基板支持構造体。
【請求項８】
前記支持プレートは矩形形状である請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項９】
前記第２の加熱要素は、完全に前記プレート上の前記基板の下に配置され、前記基板の縁部分を越えて延びている請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項１０】
各加熱要素は、外被と、ヒータコイルと、前記外被及び前記ヒータコイルの間に配置された熱伝導充填材料とを有する請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項１１】
前記プレート及び前記外被はアルミニウムから構成される請求項１０に記載の基板支持構造体。
【請求項１２】
前記熱伝導充填材料は酸化マグネシウムである請求項１１に記載の基板支持構造体。
【請求項１３】
基板を処理するための処理チャンバと、
前記処理チャンバ内で基板を加熱し支持するための基板支持構造体と、を備え、
前記支持構造体は、
支持プレートと、
前記支持プレート内に配置され、前記支持プレートの周縁の近傍の経路に沿って延びる外側のループを形成する第１の加熱要素と、
前記支持プレート内に配置され、前記外側のループよりも前記支持プレートの中央部分に接近した経路に沿って延びる内側のループを形成する第２の加熱要素と、
を備える装置。
【請求項１４】
前記第１及び前記第２の加熱要素と電気的に接続され、前記第１及び前記第２の加熱要素を異なる温度にさせるようにされたコントローラを更に備える請求項１３に記載の装置。
【請求項１】
処理チャンバ内で基板を加熱し支持するための基板支持構造体であって、
支持プレートと、
前記支持プレート内に配置され、前記支持プレートの周縁の近傍の経路に沿って延びる外側のループを形成する第１の加熱要素と、
前記支持プレート内に配置され、前記外側のループよりも前記支持プレートの中央部分に接近した経路に沿って延びる内側のループを形成する第２の加熱要素と、
を備える基板支持構造体。
【請求項２】
内側及び外側の加熱要素は、支持プレートの中央でリード線に接着されている請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項３】
前記支持プレートの中心軸線で前記支持プレートに固定された中空ステムを更に備え、前記リード線は前記ステムを通って延びている請求項２に記載の基板支持構造体。
【請求項４】
前記ステムを通って延び、当該ステムの支持プレート側の端部で接点を形成する一対の熱電対リード線を更に備える請求項３に記載の基板支持構造体。
【請求項５】
前記内側のループと前記外側のループとの一部は並行して延びている請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項６】
前記支持プレートは、前記基板を支持するための上面及び下面を有する上部プレートと、前記上部プレートの前記下面に接合される上面を有する下部プレートとを備え、前記第１の加熱要素及び第２の加熱要素は、前記上部プレートと前記下部プレートとの間に配置される請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項７】
前記上部プレートの前記下面及び前記下部プレートの前記上面の少なくとも何れかは、複数の溝を含み、前記第１の加熱要素及び前記第２の加熱要素は前記複数の溝に嵌合する請求項６に記載の基板支持構造体。
【請求項８】
前記支持プレートは矩形形状である請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項９】
前記第２の加熱要素は、完全に前記プレート上の前記基板の下に配置され、前記基板の縁部分を越えて延びている請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項１０】
各加熱要素は、外被と、ヒータコイルと、前記外被及び前記ヒータコイルの間に配置された熱伝導充填材料とを有する請求項１に記載の基板支持構造体。
【請求項１１】
前記プレート及び前記外被はアルミニウムから構成される請求項１０に記載の基板支持構造体。
【請求項１２】
前記熱伝導充填材料は酸化マグネシウムである請求項１１に記載の基板支持構造体。
【請求項１３】
基板を処理するための処理チャンバと、
前記処理チャンバ内で基板を加熱し支持するための基板支持構造体と、を備え、
前記支持構造体は、
支持プレートと、
前記支持プレート内に配置され、前記支持プレートの周縁の近傍の経路に沿って延びる外側のループを形成する第１の加熱要素と、
前記支持プレート内に配置され、前記外側のループよりも前記支持プレートの中央部分に接近した経路に沿って延びる内側のループを形成する第２の加熱要素と、
を備える装置。
【請求項１４】
前記第１及び前記第２の加熱要素と電気的に接続され、前記第１及び前記第２の加熱要素を異なる温度にさせるようにされたコントローラを更に備える請求項１３に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−９１６６０（Ｐ２００９−９１６６０Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８２２８１（Ｐ２００８−２８２２８１）
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【分割の表示】特願平９−１０２０１８の分割
【原出願日】平成９年４月１８日（１９９７．４．１８）
【出願人】（５９５０６３９９４）エーケーティー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【分割の表示】特願平９−１０２０１８の分割
【原出願日】平成９年４月１８日（１９９７．４．１８）
【出願人】（５９５０６３９９４）エーケーティー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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