JP5605265B2 - 半導体製造装置用ヒータユニット - Google Patents
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Description
図2(a)に示す構造で部材同士を結合したヒータユニットを作製し、これを半導体検査工程のウエハプローバ用のウエハ保持体として使用して性能を評価した。具体的に説明すると、先ず、載置台1として直径310mm、厚み5.0mmのモリブデン板(熱膨張率5.1×10−6/K、熱伝導率140W/mK、ヤング率330GPa)と、保持部材3として直径310mm、厚み5.0mmのチタン板(熱膨張率8.9×10−6/K、熱伝導率17W/mK、ヤング率106GPa)とを用意した。
載置台1の材料をモリブデンに代えて銅にした以外は上記実施例1の試料a〜cと同様にしてそれぞれ試料1a〜1cのヒータユニットを、載置台1の材料をモリブデンに代えてアルミニウムにした以外は上記実施例1の試料a〜cと同様にしてそれぞれ試料2a〜2cのヒータユニットを作製した。また、保持部材3の材料をチタンに代えて銅にした以外は上記実施例1の試料a〜cと同様にしてそれぞれ試料3a〜3cのヒータユニットを、保持部材3の材料をチタンに代えてアルミニウムにした以外は上記実施例1の試料a〜cと同様にしてそれぞれ試料4a〜4cのヒータユニットを作製した。さらに、載置台1の材料を銅にし、保持部材3の材料をステンレスにした以外は上記実施例1の試料a〜cと同様にして試料5a〜5cのヒータユニットを作製した。
熱伝導率の違いによる均熱性への影響を確認するため、載置台1および保持部材3の材料を両方とも銅(熱伝導率400W/mK)で形成した以外は上記実施例1の試料cと同様にして試料6のヒータユニットを作製した。同様にして、両方ともCuCo合金(同300W/mK)の試料7、両方ともBeCu10(同216W/mK)の試料8、両方ともアルミニウム(同140W/mK)の試料9、両方ともBeCu25(同110W/mK)の試料10、両方とも高力黄銅(同99W/mK)の試料11、および両方ともアルミニウム合金(同95W/mK)の試料12のヒータユニットをそれぞれ作製した。
載置台1と保持部材3の厚みの違いによる平面度への影響を確認するため、保持部材3の厚みを5.0mmに代えて4.0mmにした以外は上記実施例3の試料6と同様にして試料13のヒータユニットを作製した。同様にして、保持部材3の厚みを4.5mmにした試料14、保持部材3の厚みを5.5mmにした試料15、保持部材3の厚みを6.0mmにした試料16、保持部材3の厚みを7.0mmにした試料17、および保持部材3の厚みを10.0mmにした試料18のヒータユニットをそれぞれ作製した。
支持部材2の材料の違いによる影響を調べるため、支持部材2の材料をアルミナに代えて炭化ケイ素(熱伝導率200W/mK、ヤング率280GPa)またはムライトアルミナで形成した以外は上記実施例3の試料6と同様にして試料25および試料26のヒータユニットをそれぞれ作製した。同様にして、支持部材2の材料を炭化ケイ素またはムライトアルミナで形成した以外は上記実施例3の試料9と同様にして試料27および試料28のヒータユニットをそれぞれ作製した。
載置台1と保持部材3の外径の違いによる均熱性および平面度への影響を確認するため、保持部材3の外径を310mmに代えて330mmとした以外は上記実施例3の試料6と同様にして試料29のヒータユニットを作製した。同様にして、保持部材3の外径を325mmにした試料30、保持部材3の外径を295mmにした試料31、および保持部材3の外径を290mmにした試料32のヒータユニットをそれぞれ作製した。
図2(a)に示す構造で部材同士を結合したヒータユニットを作製し、これに図7(b)に示すような昇降式の冷却モジュール14を取り付け、フォトリソグラフィー工程で使用されるコータデベロッパ用ウエハ保持体として使用して性能を評価した。
載置台1の材料をモリブデンに代えて銅にした以外は上記実施例7の試料d〜fと同様にしてそれぞれ試料37d〜37fのヒータユニットを、載置台1の材料をモリブデンに代えてアルミニウムにした以外は上記実施例7の試料d〜fと同様にしてそれぞれ試料38d〜38fのヒータユニットを作製した。同様に、保持部材3の材料をチタンに代えて銅にした以外は上記実施例7の試料d〜fと同様にしてそれぞれ試料39d〜39fのヒータユニットを、保持部材3の材料をチタンに代えてアルミニウムにした以外は上記実施例7の試料d〜fと同様にして試料それぞれ40d〜40fのヒータユニットを作製した。
熱伝導率の違いによる均熱性への影響を確認するため、載置台1および保持部材3の材料を両方とも銅で形成した以外は上記実施例7の試料fと同様にして試料44のヒータユニットを作製した。同様にして、両方ともCuCo合金の試料45、両方ともBeCu10の試料46、両方ともアルミニウムの試料47、両方ともBeCu25の試料48、両方とも高力黄銅の試料49、および両方ともアルミニウム合金の試料50のヒータユニットをそれぞれ作製した。
載置台と保持部材の厚みの違いによる平面度への影響を確認するため、保持部材3の厚みを3.0mmに代えて2.5mmにした以外は上記実施例9の試料44と同様にして試料51のヒータユニットを作製した。同様にして、保持部材3の厚みを2.7mmにした試料52、保持部材3の厚みを3.3mmにした試料53、保持部材3の厚みを3.5mmにした試料54、保持部材3の厚みを4.0mmにした試料55、および保持部材3の厚みを5.0mmにした試料56のヒータユニットをそれぞれ作製した。
支持部材2の材料による違いを見るため、支持部材2の材料をアルミナに代えて炭化ケイ素で形成した以外は上記実施例9の試料44〜50と同様にして試料63〜69のヒータユニットをそれぞれ作製した。同様にして、支持部材2の材料をアルミナに代えて窒化アルミニウム(熱伝導率125W/mK、ヤング率340GPa)で形成した以外は上記実施例9の試料44〜50と同様にして試料70〜76のヒータユニットをそれぞれ作製した。
載置台1と保持部材3の外径の違いによる均熱性および平面度への影響を確認するため、保持部材3の外径を320mmに代えて340mmとした以外は上記実施例9の試料44と同様にして試料77のヒータユニットを作製した。同様にして、保持部材3の外径を336mmにした試料78、保持部材3の外径を304mmにした試料79、および保持部材3の外径を300mmとした試料80のヒータユニットをそれぞれ作製した。
2 支持板
3 保持部材
4 支持部材
5、6、7 結合部材
8 発熱モジュール
9 箔材
13 冷却モジュール
14 昇降式冷却モジュール
Claims (4)
- ウエハを載置するための載置面を有する金属製の載置台、載置台を支持するセラミックス製の支持板、及び支持板の下面側に設けられた金属製の保持部材からなる一体化した構造体と、
前記支持板の下側に当接することで前記構造体を支持する複数の支持部材とから構成されることを特徴とする半導体製造装置用のヒータユニット。 - 前記支持板はその厚み方向に貫通する複数の貫通孔を有しており、前記載置台と前記保持部材とが前記複数の貫通孔にそれぞれ挿通された複数の結合部材で結合されていることを特徴とする、請求項1に記載の半導体製造装置用のヒータユニット。
- 前記載置台または保持部材のいずれか一方だけが、銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項1または2に記載の半導体製造装置用のヒータユニット。
- 前記載置台および保持部材の両方が、銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項1または2に記載の半導体製造装置用のヒータユニット。
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