特表 2025-500447 真空吸着式加熱器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-09

(54)【発明の名称】真空吸着式加熱器

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241226BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/02 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024538067

(86)(22)【出願日】2022-10-20

(85)【翻訳文提出日】2024-07-24

(86)【国際出願番号】 CN2022126520

(87)【国際公開番号】W WO2023116161

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】202111579514.3

(32)【優先日】2021-12-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521548788

【氏名又は名称】拓荊科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】張 亞 新

(72)【発明者】

【氏名】荒見 淳一

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131BA01

5F131CA03

5F131CA18

5F131DA33

5F131DA42

5F131EA04

5F131EB01

5F131EB54

5F131EB73

5F131EB78

5F131EB79

5F131EB81

5F131EB82

5F131EB84

5F131JA12

5F131JA33

5F131KA06

5F131KA22

(57)【要約】

本願は、加熱皿を備える真空吸着式加熱器に関するものであり、加熱皿はウェハを載置する上面を有する略盤状の本体を備え、本体はさらに、上面から下方に延び、少なくとも一部は互いに流体連通する複数の凹部と、前記複数の凹部の少なくとも１つと流体連通する１つまたは複数のスルーホールと、前記ウェハを支持するために上面に配置された複数の凸部とを備える。この加熱器は、載置面上に載置されたウェハと載置面との間に均一な点接触を形成することができるので、作業中にウェハを効率的に吸着し、加熱器の載置面上にウェハが移動するのを防止するだけでなく、ウェハ全体を均一に加熱することができ、ウェハの製品品質を向上させることができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱皿（１０）を備える真空吸着式加熱器であって、
前記加熱皿（１０）は、ウェハを載置する上面（１１）を有する略盤状の本体（１）を備え、
前記本体（１）は、
前記上面（１１）から下方に延び、少なくとも一部は互いに流体連通する複数の凹部（１２）と、
前記複数の凹部（１２）の少なくとも１つと流体連通する１つまたは複数のスルーホール（１３）と、
前記ウェハを支持するために前記上面（１１）に配置された複数の凸部（１４）と、
をさらに備えることを特徴とする真空吸着式加熱器。

【請求項2】

各前記凸部（１４）は略円形であり、直径が１．０～３．０ｍｍであり、高さが０．２ｍｍ以下であり、隣接する前記凸部（１４）間の間隔は３～２０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項3】

前記複数の凹部（１２）は、
同心円状に配置された複数の環状凹部（１２１）と、
前記環状凹部（１２１）を流体連通する径方向凹部（１２２）と、を備え、
前記環状凹部（１２１）と前記径方向凹部（１２２）は幅が０．５～１．５ｍｍであり、深さが１．０ｍｍ以下であり、隣接する前記環状凹部（１２１）間の間隔は１０～５０ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項4】

各前記凸部（１４）は、直径が１．５～２．５ｍｍであり、高さが０．１ｍｍ以下であり、隣接する前記凸部（１４）間の間隔は５～１５ｍｍであり、
前記環状凹部（１２１）と前記径方向凹部（１２２）は、幅が０．５～１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍ以下であり、隣接する前記環状凹部（１２１）間の間隔は１５～５０ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項5】

前記環状凹部（１２１）と前記径方向凹部（１２２）は幅が１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍであり、隣接する前記環状凹部（１２１）間の間隔は２１．５ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項6】

各前記凸部（１４）は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、
複数の前記凸部（１４）は、円周方向に分布して、複数の同心円を構成し、同一円周上に隣接する前記凸部（１４）間の間隔、および隣接する円周間の間隔は７ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項7】

各前記凸部（１４）は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、
複数の前記凸部（１４）は三角形状に分布し、隣接する前記凸部（１４）間の間隔は１０ｍｍまたは５ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項8】

前記環状凹部（１２１）と前記径方向凹部（１２２）は幅が１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍであり、隣接する前記環状凹部（１２１）間の間隔は４３ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項9】

各前記凸部（１４）は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、
複数の前記凸部（１４）は、円周方向に分布して複数の同心円を構成し、同一円周上に隣接する前記凸部（１４）間の間隔、および隣接する円周間の間隔は７ｍｍまたは１５ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項10】

各前記凸部（１４）は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、
複数の前記凸部（１４）は三角形状に分布し、隣接する前記凸部（１４）間の間隔は１０ｍｍまたは５ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項11】

前記複数の凹部（１２）及び／又は前記複数の凸部（１４）が前記上面（１１）上にほぼ均一に分布していることを特徴とする請求項１に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項12】

前記加熱皿（１０）は、
前記本体（１）の下方に位置され、中空構造として前記本体（１）と一体に形成される支持軸（２）を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項13】

前記支持軸（２）内部に配置され、順次積層された複数の石英ブロック（２０）及び／又はポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項14】

前記本体（１）内部に配置された加熱要素と、
前記加熱要素に電気的に接続された加熱棒（４０）と、をさらに備え、
前記加熱棒（４０）は、前記支持軸（２）内部に配置され、前記石英ブロック（２０）および／またはポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）を貫通し、外部電源に電気的に接続可能であることを特徴とする請求項１３に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項15】

前記石英ブロック（２０）および／またはポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）を貫通し、前記スルーホール（１３）と流体連通し、作業中に真空ポンプに流体結合できる貫通孔（１３１）をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項16】

前記本体（１）は、１つのスルーホール（１３）のみを備え、
前記スルーホール（１３）は、前記凹部（１２）のいずれか１つに位置し、前記凹部（１２）の幅よりも大きい直径を有することを特徴とする請求項１に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項17】

前記スルーホール（１３）の直径が０．８～１．８ｍｍであることを特徴とする請求項１６記載の真空吸着式加熱器。

【請求項18】

前記貫通孔（１３１）の直径が２～３ｍｍであり、各前記石英ブロック（２０）又は前記ポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）における前記貫通孔（１３１）の深さは、２０～２５ｍｍであることを特徴とする請求項１５記載の真空吸着式加熱器。

【請求項19】

前記支持軸（２）外部に位置し、前記支持軸（２）を少なくとも部分的に取り囲む冷却ブロック（５０）をさらに備えることを特徴とする請求項１２記載の真空吸着式加熱器。

【請求項20】

前記冷却ブロック（５０）外部に位置し、前記真空吸着式加熱器を機台に固定するために前記冷却ブロック（５０）を挟む固定ブロック（６０）をさらに備えることを特徴とする請求項１９記載の真空吸着式加熱器。

【請求項21】

前記加熱棒（４０）と前記石英ブロック（２０）及び／又はポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）との間に位置するシールリング（１５）をさらに備えることを特徴とする請求項１４記載の真空吸着式加熱器。

【請求項22】

前記石英ブロック（２０）及び／又はポリエーテルエーテルケトンブロックに配置され、前記貫通孔（１３１）の周囲に位置するシールリング（１６）をさらに備えることを特徴とする請求項１５記載の真空吸着式加熱器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、半導体処理チャンバ内でウェハを加熱する装置に関するものであり、特に真空吸着式加熱器に関するものである。本願はまた、真空吸着式加熱器と協働して使用することができる真空吸着システム、および真空吸着システムを用いてウェハを吸着する方法に関するものである。

【0002】

背景技術
ウェハまたは基板は、半導体装置を作製するための基材である。半導体装置（例えば、集積回路、半導体発光装置など）を作製するためには、ウェハまたは基板を半導体処理チャンバ（反応チャンバとも呼ばれる）に載置して、加熱および堆積処理（例えば、化学気相堆積（ＣＶＤ）、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）など）を行い、ウェハまたは基板の表面に薄膜を堆積する必要がある。処理中は、ウェハを真空吸着等により処理チャンバ内の加熱器に固定することができる。

【0003】

しかし、従来の真空吸着式加熱器、真空吸着システム及びその吸着方法には多くの欠点がある。

【0004】

例えば、加熱器のウェハ載置面とウェハとが面接触しているため、接触不均一が発生しやすい。例えば、載置面及びウェハ自体の表面粗さ及び加工誤差などの原因により、ウェハを載置面に載置すると、両者は完全に均一に密着できず、一部の位置が空気に浮いたり、位置によって不均一な隙間が存在する可能性がある。

【0005】

このような場合、加熱器の加熱時にウェハの各位置が不均一に加熱されることがあり、そのため加熱効果が良くなく、ウェハの合格率にさえ影響を与える可能性がある一方、作業中にウェハへの真空吸着力が十分でなく、吸着効果が良好でなくなる可能性があり、ウェハは載置面上でさえ移動する可能性があり、特に空気流量が大きく、圧力が高い処理チャンバ内ではウェハの移動する可能性がより高い。

【0006】

また、真空吸着式加熱器上の真空吸着構造（例えば、加熱皿上のスルーホール、加熱皿内部の吸着管路など）には、そのサイズが小さかったり、深さが深かったりする等の原因で加工が容易でないものがあり、加工が困難でコスト高になる。

【0007】

また、従来の真空吸着システムは、一般に、加熱器内部の吸着管路内の気体（空気）を真空ポンプのみで吸引することにより、ウェハの裏面（すなわち、加熱器のウェハ載置面と接触する面）と表面との圧力差を制御することがあるので、ウェハの吸着および脱離の過程では、真空ポンプ（または真空ポンプ管路のバルブ）を操作することでしか、加熱器内部の吸着管路内の気圧を制御し、ウェハの裏面と表面との圧力差を制御することにより、ウェハへの吸着力を制御することができない。しかし、この方法は、ウェハへの吸着力を必要に応じて調整することが非常に不便であり（あるいは不可能であり）、また、ウェハを脱離する過程では、真空ポンプ（または真空ポンプ管路のバルブ）を閉じるとともに反応チャンバ内の気体を加熱器内部の吸着管路にウェハの裏面まで自動的に流すことでしか、ウェハ裏面の圧力を表面の圧力とほぼ同じにしてウェハを脱離できないが、この過程全体に時間がかかり、作業効率が低下する。

【0008】

したがって、上記技術的課題を解決するためには、従来技術における真空吸着式加熱器、真空吸着システム及び真空吸着システムを用いてウェハの吸着方法を改良する必要がある。

【0009】

発明の内容
本願の目的は、上述した従来技術の問題の少なくとも１つを解決することであり、改良された真空吸着式加熱器を提供することである。この加熱器は、載置面上に載置されたウェハと載置面との間に均一な点接触を形成することができるので、作業中においてウェハを効率的に吸着し、ウェハが加熱器の載置面上で移動することを防止するだけでなく（気体流量が多く、圧力が高い反応チャンバ内であっても）、ウェハ全体を均一に加熱することができ、ウェハの製品品質を向上させることができる。

【0010】

また、本願は、ウェハを吸着する真空吸着システムも提供し、ウェハを吸着および脱離のいずれの過程においても、加熱器内部の吸着管路内の気圧を容易に調整することができ、ウェハ裏面と表面との圧力差を調整する（すなわち、吸着力の大きさを調整する）ことができるので、ウェハの様々な吸着ニーズ（例えば、ウェハの処理工程によっては大きな吸着力を必要とする場合もあれば、小さな吸着力を必要とする場合もある）を満たすとともに、ウェハを脱離する過程において、気体を導入してウェハ裏面の圧力を表面の圧力と同等ないしそれ以上に急激に上昇させることができるので、短時間で吸着力を除去してウェハを脱離することができ、作業効率の向上に有利である。

【0011】

また、本願は、上記真空吸着システムを用いてウェハ吸着方法を提供するものであり、ウェハを吸着する吸着力を調整する目的を効果的に達成することができるので、適用範囲が広く、ウェハ処理の作業効率の向上に寄与することができる。

【0012】

本願のいくつかの実施形態は、加熱皿を備える真空吸着式加熱器を提供し、前記加熱皿はウェハを載置する上面を有する略盤状の本体を備え、前記本体は、さらに、前記上面から下方に延び、少なくとも一部が互いに流体連通する複数の凹部と、前記複数の凹部のうちの少なくとも１つと流体連通する１つまたは複数のスルーホールと、前記ウェハを支持するために前記上面に位置する複数の凸部とを備える。

【0013】

本願のいくつかの実施形態では、各前記凸部は略円形であり、直径が１．０～３．０ｍｍであり、高さが０．２ｍｍ以下であり、隣接する前記凸部の間の間隔は３～２０ｍｍである。

【0014】

本願のいくつかの実施形態では、前記複数の凹部は、同心円状に配置された複数の環状凹部と、前記環状凹部を流体連通する径方向凹部とを備え、前記環状凹部と前記径方向凹部は、幅が０．５～１．５ｍｍであり、深さが１．０ｍｍ以下であり、隣接する環状凹部の間の間隔は１０～５０ｍｍである。

【0015】

本願のいくつかの実施形態では、各前記凸部は、直径が１．５～２．５ｍｍであり、高さが０．１ｍｍ以下であり、隣接する前記凸部間の間隔は５～１５ｍｍであり、前記環状凹部と前記径方向凹部は、幅が０．５～１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍ以下であり、隣接する前記環状凹部の間の間隔は１５～５０ｍｍである。

【0016】

本願のいくつかの実施形態では、前記環状凹部と前記径方向凹部は、幅が１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍであり、隣接する前記環状凹部の間の間隔は２１．５ｍｍである。一実施形態では、各前記凸部は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の前記凸部は、円周方向に分布して複数の同心円を構成し、同一円周上に隣接する前記凸部間の間隔、および隣接する円周間の間隔は７ｍｍである。別の実施形態では、各前記凸部は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の前記凸部は三角形状に分布し、隣接する前記凸部間の間隔は１０ｍｍまたは５ｍｍである。

【0017】

本願の他のいくつかの実施形態では、前記環状凹部と前記径方向凹部は、幅が１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍであり、隣接する前記環状凹部の間隔は４３ｍｍである。一実施形態では、各前記凸部は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の前記凸部は、円周方向に分布して複数の同心円を構成し、同一円周上に隣接する前記凸部間の間隔および隣接する円周間の間隔は７ｍｍまたは１５ｍｍである。別の実施形態では、各前記凸部は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の前記凸部は三角形状に分布し、隣接する前記凸部間の間隔は１０ｍｍまたは５ｍｍである。

【0018】

本願のいくつかの実施形態では、前記複数の凹部は、前記上面にほぼ均一に分布している。

【0019】

本願のいくつかの実施形態では、前記複数の凸部は、前記上面にほぼ均一に分布している。

【0020】

本願のいくつかの実施形態では、前記複数の凹部はおよび前記複数の凸部は、いずれも前記上面にほぼ均一に分布している。

【0021】

本願のいくつかの実施形態では、前記加熱皿は、前記本体の下方に配置され、中空構造として前記本体と一体的に形成される支持軸をさらに備える。

【0022】

本願のいくつかの実施形態では、この真空吸着式加熱器は、前記支持軸の内部に配置され、順次積層された複数の石英ブロックおよび／またはポリエーテルエーテルケトンブロックを備える。

【0023】

いくつかの実施形態では、この真空吸着式加熱器は、さらに、前記本体内部に配置された加熱要素と、前記加熱要素に電気的に接続された加熱棒とを備え、前記加熱棒は、前記支持軸内部に配置され、前記石英ブロック及び／又はポリエーテルエーテルケトンブロックを貫通し、外部電源と電気的に接続可能である。

【0024】

いくつかの実施形態では、この真空吸着式加熱器は、前記石英ブロックおよび／またはポリエーテルエーテルケトンブロックを貫通し、前記スルーホールと流体連通し、作業中に真空ポンプに流体結合することができる貫通孔をさらに備える。いくつかの実施形態では、前記貫通孔は直径が２～３ｍｍであり、各前記石英ブロック又は前記ポリエーテルエーテルケトンブロックにおける前記貫通孔の深さは２０～２５ｍｍである。

【0025】

いくつかの実施形態では、前記加熱皿の前記本体には１つのスルーホールのみを備え、前記スルーホールは前記凹部のいずれか１つに位置し、前記スルーホールの直径は前記凹部の幅よりも大きい。いくつかの実施形態では、前記スルーホールの直径は０．８～１．８ｍｍである。

【0026】

いくつかの実施形態では、前記真空吸着式加熱器はさらに、前記支持軸の外部に配置され、前記支持軸を少なくとも部分的に取り囲む冷却ブロックを備える。

【0027】

いくつかの実施形態では、前記真空吸着式加熱器はさらに、前記冷却ブロックの外部に位置し、前記真空吸着式加熱器を機台に固定するために前記冷却ブロックを挟む固定ブロックを備える。

【0028】

いくつかの実施形態では、前記真空吸着式加熱器は、前記加熱棒と前記石英ブロックおよび／またはポリエーテルエーテルケトンブロックとの間に配置されたシールリングをさらに備える。

【0029】

いくつかの実施形態では、前記真空吸着式加熱器は、さらに、前記石英ブロックおよび／またはポリエーテルエーテルケトンブロックに配置され、前記貫通孔の周囲に位置するシールリングを備える。

【0030】

図面の説明
本願の具体的な実施形態及びその結果得られる技術的効果をより明確に説明するために、以下、添付図面と合わせて本願の具体的な実施形態を説明する。表示を明確にし、図面の配置を容易にするために、これらの添付図面は、例えば、一部の図面は、局所的な詳細を示すために拡大され、一部の図面は全体的な構造を示すために縮小されて、完全に比例して描かれているわけではない。明確化のために、添付の図面は、所与のデバイスまたは装置のすべての組立体が示されていない場合がある。最後に、明細書全体及び添付図面において、同一の添付図面の記号を使用して同一の特徴を表示する。図面において：

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】図１は、本願のいくつかの実施形態による真空吸着式加熱器の全体構造の立体概略図である。

【図2】図２は、図１に示す真空吸着式加熱器の加熱皿の上面図であり、加熱皿本体の上面（すなわち、ウェハを載置する面）における凹部と凸部の第１分布方式をより明確に示している。

【図2A】図２Ａは、図２のＡにおける拡大図であり、特に、最も内側のリングの環状凹部内に配置され、環状凹部の幅よりも大きな直径を有する加熱皿のスルーホールを示している。

【図3】図３も図２と同様で、加熱皿の上面図であり、加熱皿の上面における凹部と凸部の第２分布方式を示している。

【図4】図４も図２と同様で、加熱皿の上面図であり、加熱皿の上面における凹部と凸部の第３分布方式を示している。

【図5】図５も図２と同様で、加熱皿の上面図であり、加熱皿の上面における凹部と凸部の第４分布方式を示している。

【図6】図６も図２と同様で、加熱皿の上面図であり、加熱皿の上面における凹部と凸部の第５分布方式を示している。

【図7】図７も図２と同様で、加熱皿の上面図であり、加熱皿の上面における凹部と凸部の第６分布方式を示している。

【図8】図８も図２と同様で、加熱皿の上面図であり、加熱皿の上面における凹部と凸部の第７分布方式を示している。

【図9】図９は、図１に示す真空吸着式加熱器の正面図であり、この真空吸着式加熱器の正面の構造を示している。

【図10】図１０は、図９のＢ－Ｂ断面図であり、断面位置におけるこの真空吸着式加熱器の内部構造を示している。

【図11】図１１は、図１に示す真空吸着式加熱器の左側面図であり、この加熱器の側面の構造を示している。

【図12】図１２は、図１１のＣ－Ｃ断面図であり、断面位置におけるこの真空吸着式加熱器の内部構造を示している。

【図12A】図１２Ａは、図１２のＤにおける拡大図であり、凸部、凹部、スルーホールの垂直方向の構造を概略的に示している。

【図13】図１３は、本願のいくつかの実施形態による真空吸着システムの構造の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

具体的な実施形態
以下、添付図面と合わせて、本願の実施形態を具体的に説明する。本願の様々な態様は、添付図面を参照して、以下の具体的な実施形態に関する説明を読むことによって、より容易に理解される。これらの実施形態は、単に例示的であり、本願の技術思案を解釈し、説明するためだけに使用されるものであり、本願を限定するものではない。当業者は、これらの実施形態に基づいて、様々な変形および変換（例えば、加熱皿本体の上面の凹部お凸部のサイズおよび／またはレイアウトの変更等）を行うことができる。均等な方式で変換して得られた技術方案はすべて本願の保護範囲に属する。

【0033】

本説明書に使用される各種部品の名称は説明の目的のみであり、限定的な役割を備えておらず、異なるメーカーは異なる名称を使用して同一の機能を備えた部品を指すことができる。

【0034】

真空吸着式加熱器
図１は、本願の一実施形態による真空吸着式加熱器の全体構造の立体概略図である。図１に示すように、この真空吸着式加熱器は、主に加熱皿１０を備える。加熱皿１０は、略盤状の本体１と、本体１の下方に配置された支持軸２とを備える。

【0035】

図１に示すように、本体１はウェハを載置するための上面１１を有する。作業中では、加熱皿１０の本体１が反応チャンバ内に配置され、ロボットハンド等の搬送装置によりウェハ（図示せず）を本体１の上面１１に載置し、真空吸着により固定することができる。ウェハを固定した後、堆積処理などの操作を行うことができる。

【0036】

図１を参照し、図９～図１２とあわせて、本願のいくつかの実施形態において、加熱皿１０の本体１と、本体１の下方に配置された支持軸２とが一体的に形成されている。例えば、両者をセラミックス製とし、接着や溶接などの方式で一体に形成することもできる。別体構造（すなわち、本体と支持軸とが着脱可能に組み付けられたもの）を採用した加熱皿に比べ、本願における一体に形成された構造は、両者を取り付けて固定しシールするステップが不要であるだけでなく、両者間のシール要素が不要であり、シール性能が大幅に向上し、真空吸着の効果を効果的に高めることができる。

【0037】

図１及び図９～図１２を参照し続けると、外部構造において、真空吸着加熱器は、支持軸２の外部に配置され、支持軸２を少なくとも部分的に取り囲む冷却ブロック５０と、冷却ブロック５０の外部に配置され、冷却ブロック５０を挟む固定ブロック６０とをさらに備える。固定ブロック６０は、真空吸着式加熱器を機台に固定するために使用される。冷却ブロック５０および固定ブロック６０の具体的な構造は、当技術分野で知られた設計を採用することができるので、ここでは再度説明しない。

【0038】

内部構造において、真空吸着式加熱器は、本体１の内部に配置された加熱要素（図示せず）と、加熱要素に電気的に接続された加熱棒４０とをさらに備える。加熱要素は、抵抗線を含むことができるが、これらに限定されない。加熱棒４０は、銅、ニッケルなどの良好な導電性を有する材料を含むことができる。加熱要素、加熱棒４０、およびそれらの間の電気的接続は、当技術分野で知られた設計を採用することができるので、ここでは再度説明しない。

【0039】

図１０および図１２に示すように、支持軸２は中空構造であり、内部に石英ブロック２０および／またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ブロック３０を順次複数積層して収容可能である。加熱棒４０は、支持軸２の内部に配置され、石英ブロック２０および／またはＰＥＥＫブロック３０を貫通し、外部電源と電気的に接続可能である。電源がオンになると、加熱要素が発熱し、加熱皿１０の本体１上のウェハに熱を伝える。加熱棒４０も熱を発生する。加熱棒４０を取り囲む石英ブロック２０およびＰＥＥＫブロック３０は、支持軸２内部の熱をほとんど放散しないように維持し、熱をウェハに伝えて加熱するのに寄与する。石英ブロック２０およびＰＥＥＫブロック３０は、支持軸２内部の各組立体間の電気的絶縁を実現するためにも使用される。

【0040】

本願では、加熱皿１０の本体１（特にウェハを載置する上面１１）の構造に特別に設計されている。具体的には、以下の通りである。

【0041】

図１、図２および図２Ａを参照すると、図２は図１に示する加熱皿１０の上面図であり、図２Ａは図２のＡにおける拡大図である。本願では、加熱皿１０の本体１は、さらに、以下の構造：
◆上面１１から下方に延び、少なくとも一部は互いに流体連通する複数の凹部１２と、
◆少なくとも１つの凹部１２と流体連通する１つまたは複数のスルーホール１３と、
◆ウェハを支持するために上面１１上に配置された複数の凸部１４とを備える。

【0042】

本願で与えられるいくつかの実施形態では、複数の凹部１２および複数の凸部１４は、いずれも上面１１上にほぼ均一に分布している。当業者は、複数の凹部１２および複数の凸部１４が均一に分布していなくてもよく、いずれか一方が均一に分布していてもよいことが理解すべきである。例えば、いくつかの実施形態では、複数の凹部１２はほぼ均一に分布しているが、複数の凸部１４は不均一に分布しており（例えば、中間部分の凸部は密で、周囲の凸部は疎である）、いくつかの実施形態では、複数の凸部１４はほぼ均一に分布しているが、複数の凹部１２は不均一に分布している（例えば、凹部は中間部分に近いほど密になり、外周に行くほど疎になる）。

【0043】

従来技術と異なり、本願では、上面１１が凸部１４を有するので、ウェハと加熱皿の本体の上面１１とは均一な点接触を形成し、両者の間に均一な隙間を有することができ、すなわち、これらの凸部１４は、ウェハとその載置面（すなわち本体１の上面１１）との接触をより均一にするので、ウェハの各部分に均一な吸着力及び均一な加熱を与えるのに役立ち、それによってウェハの加工を容易にし、ウェハ表面の成膜品質の保証及びその合格率の向上に寄与する。

【0044】

本願のいくつかの実施形態では、図１および図２に示すように、複数の凹部１２は、同心円状に配置された複数の環状凹部１２１と、環状凹部１２１を流体連通する径方向凹部１２２とを備える。一実施形態では、全ての径方向凹部１２２が隣接する環状凹部１２１を流体連通させ、それにより全ての環状凹部１２１と径方向凹部１２２とを流体連通させる。従って、全ての凹部１２は完全に流体連通している。従って、１つの凹部１２を真空にすることで、全ての凹部１２を真空にすることができ、それによりウェハへの吸着力を得ることができる。

【0045】

本願のいくつかの実施形態では、環状凹部１２１および径方向凹部１２２は、幅が０．５～１．５ｍｍであり、深さが１．０ｍｍ以下であり、隣接する環状凹部１２１間の間隔は１０～５０ｍｍである。より好ましくは、環状凹部１２１及び径方向凹部１２２は、幅が０．５～１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍ以下であり、隣接する環状凹部１２１間の間隔は１５～５０ｍｍである。上記サイズ範囲の凹部は、加工が容易であるとともに、ウェハへの吸着を効率的に行うことに寄与する。例示のみを目的として、本願の添付図面は、特定の数の環状凹部１２１および径方向凹部１２２を示す。加熱皿１０は、任意の適当な数の環状凹部１２１と径方向凹部１２２とを有することができることを理解すべきである。

【0046】

さらに、図２および図２Ａに示すように、本願のいくつかの実施形態では、本体１には、１つのみのスルーホール１３を備えてもよく、このスルーホール１３は１つの凹部１２に配置され、例えば図２Ａに示すように最も内側の環状凹部１２１上に配置され、環状凹部１２１と流体連通する。他の実施形態では、スルーホール１３は他の凹部１２にも配置されることがある。また、図２Ａに示すように、このスルーホール１３の直径は、凹部１２の幅よりも大きく、例えば０．８～１．８ｍｍとすることができる。このサイズ範囲内の直径のスルーホール１３は、スルーホールが深いので加工が容易であり、良好な吸着効果を得ることができる。また、スルーホール１３を１つだけ設けることにより、加工工程を簡単化、加工コストを節減することができる。他の実施形態では、本体１に複数のスルーホール１３を設けることもできる。

【0047】

本願のいくつかの実施形態では、図に示するように、各凸部１４はほぼ円形であってもよいが、本願はこれに限定されない。加熱皿１の本体１０を作製する際に、凸部１４を上面１１に直接焼結成形することができる。いくつかの実施形態では、各凸部１４は直径が１．０～３．０ｍｍであり、高さが０．２ｍｍ以下であり、隣接する凸部１４間の間隔が３～２０ｍｍである。この範囲のサイズを有する凸部は、加工成形を容易にする（例えば、加熱皿１０の本体１の金型の設計を容易にする）とともに、ウェハとの均一な接触を効果的に実現することができる。好ましくは、各凸部１４は直径が１．５～２．５ｍｍであり、高さが０．１ｍｍ以下であり、隣接する凸部１４間の間隔が５～１５ｍｍである。このサイズ範囲を有する凸部は、生産加工に寄与し、ウェハとの均一な接触を提供することにも寄与する。

【0048】

より優れた技術的効果を達成するためには、加熱皿１０の本体１の上面１１の構造を設計する際に、凹部１２の分布と凸部１４の分布との組み合わせを考慮する必要があり、以下、添付図面と合わせていくつかの例示的思案を説明する。凹部１２および凸部１４の分布方式は、これらのいくつかの思案に限定されるものではないことが理解されるべきである。

【0049】

第１思案では、図２～図４に示すように、本体１の上面１１に合計７個の環状凹部１２１を備える。環状凹部１２１と径方向凹部１２２はともに幅が１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍであり、隣接する環凹部１２間１の間隔は２１．５ｍｍである。このような思案では、環状凹部１２１が密集しているので、作業中のの吸着力がより均一になり、ウェハの吸着効果が良好になる。

【0050】

このような思案の第１実施形態では、図２に示すように、各凸部１４は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の凸部１４は、円周方向に分布して複数の同心円を構成し、同一円周上に配置された隣接する凸部１４間の間隔及び隣接する円周間の間隔は７ｍｍである。この構造により、ウェハを周方向から均一な支持を実現することができる。

【0051】

このような思案の第２実施形態では、図３に示すように、各凸部１４は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の凸部１４は三角形状に分布し（例えば、最も近い３つの凸部１４が正三角形を構成してもよい）、隣接する凸部１４間の間隔は１０ｍｍである。

【0052】

このような思案の第３実施形態では、図４に示すように、各凸部１４は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の凸部１４は三角形状に分布し（例えば、最も近い３つの凸部１４が正三角形を構成してもよい）、隣接する凸部１４間の間隔は５ｍｍである。

【0053】

第２思案では、図５～図８に示すように、本体１の上面１１に合計４つの環状凹部１２１を備える。環状凹部１２１と径方向凹部１２２は幅が共に１．０ｍｍであり、深さが共に０．５ｍｍであり、隣接する環状凹部１２１間の間隔は４３ｍｍである。このような思案では、環状凹部１２１がより疎であり、このような構造を有する加熱皿１０は、製造加工が容易であり、金型設計及び製造がより便利であり、したがって製造コストが低減される。

【0054】

このような思案の第１実施形態では、図５に示すように、各凸部１４は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の凸部１４は、円周方向に分布して複数の同心円を構成し、同一円周上に配置された隣接する凸部１４間の間隔、及び隣接する円周間の間隔は７ｍｍである。この構造により、ウェハを円周方向から均一な支持を実現することができる。

【0055】

このような思案の第２実施形態では、図６に示すように、各凸部１４は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍである；複数の凸部１４は、円周方向に分布して複数の同心円を構成し、同一円周上に配置された隣接する凸部１４及び隣接する円周間の間隔は１５ｍｍである。このような構成では、凸部１４がより疎になるため、加工が容易になる。

【0056】

このような思案の第３実施形態では、図７に示すように、各凸部１４は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の凸部１４は三角形状に分布し（例えば、最も近い３つの凸部１４が正三角形を構成してもよい）、隣接する凸部１４間の間隔は１０ｍｍである。

【0057】

このような思案の第４の実施形態では、図８に示すように、各凸部１４は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、複数の凸部１４は三角形状に分布し（例えば、最も近い３つの凸部１４が正三角形を構成してもよい）、隣接する凸部１４間の間隔は５ｍｍである。

【0058】

当業者であれば、隣接する環状凹部１２１間の間隔は、２つの環状凹部１２１における対応する点間の距離、すなわち、一方の環状凹部１２１の最外縁（または中心線または最内縁）における対応する点と他方の環状凹部１２１の最外縁（または中心線または最内縁）における対応する点との距離であることが理解できる。凹部の幅は凹部の両縁の対応する点間の距離であり、深さは凹部の底面から凹部の上端までの距離である。同様に、隣接する凸部１４間の間隔は、２つの凸部１４における対応する点（例えば、凸部の円心）間の距離である。

【0059】

さらに図１２及び図１２Ａを参照すると、図１２はこの真空吸着式加熱器の内部構造の一部を示す断面図であり、図１２Ａは図１２のＤにおける拡大図であり、特に加熱皿１０の本体１における凸部１４、凹部１２、スルーホール１３の垂直方向の構造を示している。図１２Ａに示すように、スルーホール１３の直径は凹部１２の幅よりも大きい。いくつかの実施形態では、スルーホール１３の直径は０．８～１．８ｍｍであってもよい。このようなサイズ設計は、スルーホール１３の加工が容易になるとともに、良好な吸着効果が得られる。

【0060】

図１２に示すように、この真空吸着加熱器は、石英ブロック２０および／またはＰＥＥＫブロック３０を貫通する貫通孔１３１をさらに備え、この貫通孔１３１の上端はスルーホール１３と流体連通し、その下端は作業中に真空ポンプに流体結合することができるので、真空ポンプは管路および貫通孔１３１、スルーホール１３を介して凹部１２内の気体を吸引し、ウェハの裏面と表面との間に圧力差を発生させてウェハを吸着することができる。いくつかの実施形態では、貫通孔１３１は直径が２～３ｍｍであり、石英ブロック２０又はＰＥＥＫブロック３０ごとの貫通孔１３１は深さが、２０～２５ｍｍである。この深さ及び直径を有する貫通孔は、加工生産が容易である。

【0061】

吸着効果を高めるために、図１２に示すように、この真空吸着式加熱器は、石英ブロック２０及び／又はＰＥＥＫブロックに、貫通孔１３１の周囲に配置されたシールリング１６をさらに備え、シール効果を高め、気体漏れを防止又は低減する。

【0062】

また、図１２に示すように、この真空吸着式加熱器は、加熱棒４０と石英ブロック２０及び／又はＰＥＥＫブロック３０との間に配置されたシールリング１５を備える。このシールリング１５は、加熱棒４０にソケットで設置され、隣接する石英ブロック２０及び／又はＰＥＥＫブロック３０の間に挟まれて強固に固定される。

【0063】

真空吸着システム及びウェハ吸着方法
以下、本願に係る真空吸着システム及びこの真空吸着システムを用いてウェハを吸着する方法について説明する。この真空吸着システムは、ウェハを吸着するために、本明細書に記載する真空吸着式加熱器と併用してもよいし、他の構造の真空吸着式加熱器と併用してもよい。

【0064】

図１３を参照すると、本願の一実施形態による真空吸着システムを概略的に示している。このシステムは、反応チャンバ１００内の真空吸着式加熱器２００の載置面（例えば、図１に示す加熱皿１０の本体１の上面１１）上に配置されたウェハ（図示せず）を吸着および脱離するために使用される。反応チャンバ１００は、抽気口１０１を有し、真空吸着式加熱器２００は、通気口２０１を有する（例えば、通気口２０１は図１２に示す貫通孔１３１と流体連通していてもよい）。図では、真空吸着式加熱器２００の全体が反応チャンバ１００内に配置されるように示しているが、実際の製品では、真空吸着式加熱器２００の一部、例えば、図１に示す加熱皿１０の本体１と支持軸２の一部（例えば、冷却ブロック５０より上の部分（冷却ブロック５０を含む））のみが反応チャンバ１００内に配置されていてもよい。

【0065】

図１３に示すように、この真空吸着システムは、
◆反応チャンバ１００の抽気口１０１と真空ポンプ３００とを流体結合するための第１管路Ａと、
◆真空吸着式加熱器２００の通気口２０１と真空ポンプ３００とを流体結合するための第２管路Ｂと、
◆第２管路Ｂに接続され、気体源４００からの気体を前記真空吸着システムに供給するための第３管路Ｃとを備える。

【0066】

いくつかの実施形態では、気体源４００内の気体は、比較的安価で化学反応が起こりにくい窒素であってもよい。他の実施形態では、例えばヘリウムのような他の気体を採用することもできる。

【0067】

本願の実施形態によれば、気体源４００内の気体は、気体源４００と流体結合す第３管路Ｃを介して、作業中に必要に応じて真空吸着システム内に供給することができる。したがって、この真空吸着システムを用いてウェハを吸着する際に、ウェハの吸着および脱離の過程において、加熱器内部の吸着管路（例えば、図１２に示すスルーホール１３および貫通孔１３１）内の気圧を容易に調整することができ、これによりウェハの裏面と表面との圧力差を調整することができ、吸着力の大きさを調整することができる。このようにすれば、ウェハの様々な吸着ニーズを満たすのに役立つことは言うまでもありません。例えば、ウェハの処理工程がより大きな吸着力を必要とする場合には、真空吸着システムがウェハに対する吸着力を発生することを保証するために、気体源４００からより少量の気体のみを導入するか、またはガスを導入しないことができる一方、より小さな吸着力を必要とするプロセスでは、真空ポンプ３００によって生成される吸着力の一部を相殺するために、より大量の気体を気体源４００から真空吸着システム内に導入することができる。

【0068】

第３管路Ｃの設置によるもう他の技術的効果は、ウェハを脱離する過程において、気体源４００から真空吸着システムの内部に気体を導入することで、加熱器内部の吸着管路に気体を供給し、ウェハの裏面の圧力を表面の圧力以上に急激に上昇させることで、ウェハへの吸着力を短時間で除去してウェハを脱離することができる。従来技術における真空吸着システムのオフのみで反応チャンバ内の気体を自動的にウェハ裏面に流す思案と比べて、本願のほうが作業効率を大幅に向上させた。

【0069】

以下、本願のいくつかの実施形態に係る真空吸着システムの構成についてさらに説明する。

【0070】

図１３を参照すると、真空吸着システムにおいて、第１管路Ａには、真空ポンプ３００による反応チャンバ１００内の気体の吸引を制御するための絞りバルブＴＶが配置されている。いくつかの実施形態では、反応チャンバ１００内の気圧Ｐｃは、気圧測定装置１０２（例えば、気圧計または真空計）によって測定されてもよい。絞りバルブＴＶは、反応チャンバ１００内の気圧Ｐｃに応じて調整可能であり、第１管路内の気体流量を制御することができ、ひいては反応チャンバ１００内の気圧Ｐｃを所望のレベルに制御することができる。

【0071】

図１３に示すように、第２管路Ｂにおける通気口２０１の近くに第１バルブＣＨＣＶ－１が配置され、第２管路Ｂにおける第１バルブＣＨＣＶ－１の下流（すなわち、真空ポンプ３００に近い側）に第３管路Ｃが接続されている。第３管路Ｃには、第２バルブＣＨＣＶ－２が配置される。一実施形態では、第３管路Ｃには、真空吸着システムに供給される気体の流量を調整するための気圧制御器４０１が配置される。図に示すように、気圧制御器４０１は、質量流量制御器ＭＦＭ、流量調整可能バルブ４０２、および気圧測定装置４０３（気圧計または真空計）を備えることができる。当業者であれば、気圧制御器４０１は、図示する構成に限定されるものではなく、従来の気圧制御器または同様の機能を有する装置を気圧制御器４０１として使用できるが理解されるであろう。

【0072】

さらに図１３を参照すると、第２管路Ｂは、第１バルブＣＨＣＶ－１の下流で第１マニホールド管路Ｂ１と第２マニホールド管路Ｂ２に分岐し、反応チャンバ１００の抽気口１０１と絞りバルブＴＶとの間の第１管路Ａには第１マニホールド管路Ｂ１の他端が接続され、第１マニホールド管路Ｂ１には第３バルブＣＨＣＶ－３が配置されている、第２マニホールド管路Ｂ２の他端は真空ポンプ３００に接続されている。一実施形態では、第２マニホールド管路Ｂ２の他端は、真空ポンプ３００と絞りバルブＴＶとの間の第１管路Ａに接続可能である。第４バルブＣＨＣＶ－４は、第２マニホールド管路Ｂ２上に配置される。一実施形態では、第２マニホールド管路Ｂ２には、第２マニホールド管路Ｂ２内の気圧Ｐｂ（加熱器内部の吸着管路内の気圧を反映させ）を測定するための気圧測定装置５００（例えば、気圧計または真空計）が配置されてもよい。

【0073】

いくつかの実施形態では、第１バルブＣＨＣＶ－１、第２バルブＣＨＣＶ－２、第３バルブＣＨＣＶ－３および第４のバルブＣＨＣＶ－４は、それぞれの管路のオンオフの制御を可能にするために必要に応じて完全に開閉することができる電磁空気圧バルブである。電磁空気圧バルブを採用することでより精密な制御を実現することができる。他の実施形態では、他のタイプのバルブも採用することができる。

【0074】

本願はまた、上記の真空吸着システムを用いてウェハを吸着する方法を提供する。すなわち、本願の方法では、ウェハの吸着及び／又は脱離の過程において、第２管路Ｂ及び第３管路Ｃにより、加熱器内の吸着管路に気体源４００からの気体を供給し、ウェハの裏面と表面との圧力差を調整することができる。

【0075】

本願のいくつかの実施形態によれば、ウェハを吸着する過程において、第２管路Ｂおよび第３管路Ｃにより、加熱器内の吸着管路に気体源４００から気体を供給し、ウェハの裏面とその表面との間に所望の圧力差を維持することができ、例えば、ウェハの裏面の圧力をその表面の圧力よりも３０～１５０Ｔｏｒｒ小さくなるように維持することができる。ウェハを脱離する工程において、第２管路Ｂ及び第３管路Ｃにより加熱器内部の吸着管路に気体源４００からの気体を供給し、ウェハ裏面の圧力がその表面の圧力以上、例えばウェハ裏面の圧力がその表面の圧力よりも５～１０Ｔｏｒｒ高くなるようにすることができる。このとき、吸着力は完全に除去され、ウェハの裏面には一定の押圧力があるので、ウェハを次のステージに容易に移動させることができる。

【0076】

全体として、本願のいくつかの実施形態によれば、上記の真空吸着システムを用いてウェハを吸着する方法は、主に、
（ａ）真空吸着システムがオフ状態（すなわち、第２管路Ｂおよび第３管路Ｃがオフ状態）にあるときに、反応チャンバ１００内の真空吸着式加熱器２００の載置面上にウェハを載置するウェハ載置ステップと、
（ｂ）真空吸着システムを起動し、ウェハ裏面の圧力がその表面の圧力よりも小さくなるように真空吸着式加熱器２００内部の吸着管路内の気体を第２管路Ｂを介して連続的に吸引し、ウェハを真空吸着式加熱器２００の載置面に吸着するウェハ吸着ステップと、
（ｃ）ウェハに対する処理が終了した後、真空吸着式加熱器２００内部の吸着管路内の気体の吸引を停止し、ウェハ裏面の圧力がその表面の圧力以上に高くなるように第２管路Ｂ及び第３管路Ｃにより、気体源４００からの気体を真空吸着式加熱器２００内部の吸着管路内に供給し、ウェハを脱離するウェハ脱離ステップとを備える。

【0077】

いくつかの実施形態では、上記方法はまた、
（ａ１）ステップ（ａ）の前に、真空吸着式加熱器２００の載置面を加熱（例えば４５０～５００℃に加熱）し、真空ポンプ３００を介して反応チャンバ１００を真空状態にするステップと、
（ａ２）ステップ（ａ）の後、ステップ（ｂ）の前に、反応チャンバ１００内に気体を導入し（図示されない他の管路を介してもよい）、反応チャンバ１００内の気圧Ｐｃを上昇させる（必要に応じて、Ｐｃを２００～６００Ｔｏｒｒまで上昇させることができ、絞りバルブＴＶの上方の気圧はいずれも２００Ｔｏｒｒまでとなることができる）ステップのうちの少なくとも１つを備えることができる。

【0078】

本願の一実施形態では、ステップ（ａ２）において、反応チャンバ１００内の気圧Ｐｃが閾値（例えば１００Ｔｏｒｒ）を超えて上昇すると、ステップ（ｂ）を開始する。ステップ（ｂ）において、真空ポンプ３００を用いて第２管路Ｂを介して真空吸着式加熱器２００内部の吸着管路内の気体を連続的に吸引しながら、ウェハ裏面の圧力がその表面の圧力よりも３０～１５０Ｔｏｒｒ小さくなるように気体源４００からの気体を第２管路Ｂ及び第３管路Ｃを介して真空吸着式加熱器２００内部の吸着管路内に供給することができる。具体的な圧力差は、ウェハ吸着の必要に応じて調整することができる。

【0079】

前記したように、第１管路Ａに絞りバルブＴＶが配置され、第２管路Ｂにおける通気口２０１の近くに第１バルブＣＨＣＶ－１が配置され、第３管路Ｃは、第２管路Ｂの第１バルブＣＨＣＶ－１の下流に接続され、第３管路Ｃに第２バルブＣＨＣＶ－２が配置される；第２管路Ｂは、第１バルブＣＨＣＶ－１の下流で第１マニホールド管路Ｂ１と第２マニホールド管路Ｂ２に分岐し、反応チャンバ１００の抽気口１０１と絞りバルブＴＶとの間の第１管路Ａには第１マニホールド管路Ｂ１の他端が接続され、第１マニホールド管路Ｂ１には第３バルブＣＨＣＶ－３が配置され、第２マニホールド管路Ｂ２の他端は、真空ポンプ３００に接続され（例えば、図１３に示すように、真空ポンプ３００と絞りバルブＴＶとの間の第１管路Ａに接続され）、第４バルブＣＨＣＶ－４が第２マニホールド管路に配置される。これらのバルブとそれに対応する管路は、具体的な作業過程は以下の通りである：
ステップ（ａ１）において、第１バルブＣＨＣＶ－１、第２バルブＣＨＣＶ－２、第３バルブＣＨＣＶ－３、第４バルブＣＨＣＶ－４がいずれもオフであり、絞りバルブＴＶがであり、第１管路Ａのみが通路状態となり、真空ポンプ３００が反応チャンバ１００を真空状態に吸引する。ステップ（ａ）（すなわち、ウェハの載置ステップ）およびステップ（ａ２）においても、これらのバルブはこの状態を保持することができる。ステップ（ｂ）（すなわち、ウェハ吸着ステップ）において、第１バルブＣＨＣＶ－１、第２バルブＣＨＣＶ－２、第４バルブＣＨＣＶ－４がいずれもオンであり、第３バルブＣＨＣＶ－３がオフである。なお、真空ポンプ３００は、第１管路Ａを介して反応チャンバ１００内の気体を連続的に吸引し、反応チャンバ１００内の気圧Ｐｃを所望のレベル（例えば２００Ｔｏｒｒ）に維持している。このとき、第２管路Ｂ、第２マニホールド管路Ｂ２および第３管路Ｃは通路状態なっており、これにより真空ポンプ３００が真空吸着式加熱器２００内部の吸着管路内の気体（すなわちウェハ裏面の気体）を吸引する。同時に、気体源４００は、真空吸着システムに気体を導入してもよく、気圧制御器４０１を調整することにより、導入される気体の量（すなわち、第３管路Ｃにおける気体の流量）を制御してもよい。真空ポンプ３００が真空吸着式加熱器２００の吸着管路から第２管路Ｂ及び第２マニホールド管路Ｂ２を介して吸引した気体と、気体源４００が第３管路Ｃを介して吸着管路に導入した気体により、ウェハ裏面の圧力がその表面の圧力よりも３０Ｔｏｒｒ～１５０Ｔｏｒｒ小さくなる。具体的な圧力差は必要に応じて設定することができる。

【0080】

ステップ（ｃ）（すなわち、ウェハ脱離ステップ）において、第１バルブＣＨＣＶ－１、第２バルブＣＨＣＶ－２、第３バルブＣＨＣＶ－３がいずれもオンであり、第４バルブＣＨＣＶ－４がオフである。なお、真空ポンプ３００は、第１管路Ａを介して反応チャンバ１００内の気体を連続的に吸引し、反応チャンバ１００内の気圧Ｐｃを所望のレベル（例えば２００Ｔｏｒｒ）に維持している。このとき、反応チャンバ１００内の気体は、第１の管路Ａ、第１のマニホールド管路Ｂ１および第２管路Ｂを介して真空吸着式加熱器内部の吸着管路に入ってウェハの裏面に到達する一方、気体源４００からの外部気体（例えば窒素ガス）は、第３管路Ｃおよび第２管路Ｂを介して真空吸着式加熱器内部の吸着管路に入ってウェハの裏面に到達する。この両方の気体により、ウェハ裏面の圧力が急激に上昇し、表面との圧力差が急激に減少し、気圧制御器４０１を調整して第３管路Ｃ上の気体の流量を調整しても、ウェハ裏面の圧力が表面の圧力と同等以上、例えばウェハ裏面の圧力が表面の圧力より５～１０Ｔｏｒｒ大きくなるように上昇し、吸着力の速やかな除去し、ウェハを速やかに脱離するという目的を達成する。この操作方式が作業効率を大幅に向上させていることは明らかである。

【0081】

本願の技術的内容および技術的特徴は、上記の関連実施形態によって説明されたが、上記の実施形態は、本願を実施するための例示にすぎない。当業者は、本願の教示及び開示に基づいて、本願の精神から逸脱しない様々な置換及び修飾を行うことができる。したがって、本願に開示された実施形態は、本願の範囲を限定するものではない。逆に、本願の精神及び範囲を逸脱しない補正及び均等な設定は、本願の範囲内に含まれる。

【図1】

【図2】

【図2A】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図12A】

【図13】

【手続補正書】

【提出日】2024-09-10

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

略盤状の本体（１）と、前記本体（１）の下方に位置され、中空構造として前記本体（１）と一体に形成される支持軸（２）とを備える加熱皿（１０）と、
前記支持軸（２）内部に配置され、順次積層された複数の石英ブロック（２０）及び／又はポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）と、
前記本体（１）内部に配置された加熱要素と、
前記加熱要素に電気的に接続された加熱棒（４０）と、を備え、
前記加熱棒（４０）は、前記支持軸（２）内部に配置され、前記石英ブロック（２０）および／またはポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）を貫通し、外部電源に電気的に接続可能であることを特徴とする真空吸着式加熱器。

【請求項2】

前記本体（１）は、ウェハを載置する上面（１１）を有し、かつ、
前記上面（１１）から下方に延び、少なくとも一部は互いに流体連通する複数の凹部（１２）と、
前記複数の凹部（１２）の少なくとも１つと流体連通する１つまたは複数のスルーホール（１３）と、
前記ウェハを支持するために前記上面（１１）に配置された複数の凸部（１４）と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項3】

前記石英ブロック（２０）および／またはポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）を貫通し、前記スルーホール（１３）と流体連通し、作業中に真空ポンプに流体結合できる貫通孔（１３１）をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項4】

前記貫通孔（１３１）の直径が２～３ｍｍであり、各前記石英ブロック（２０）又は前記ポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）における前記貫通孔（１３１）の深さは、２０～２５ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の真空吸着式加熱器。

【請求項5】

各前記凸部（１４）は略円形であり、直径が１．０～３．０ｍｍであり、高さが０．２ｍｍ以下であり、隣接する前記凸部（１４）間の間隔は３～２０ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項6】

前記複数の凹部（１２）は、
同心円状に配置された複数の環状凹部（１２１）と、
前記環状凹部（１２１）を流体連通する径方向凹部（１２２）と、を備え、
前記環状凹部（１２１）と前記径方向凹部（１２２）は幅が０．５～１．５ｍｍであり、深さが１．０ｍｍ以下であり、隣接する前記環状凹部（１２１）間の間隔は１０～５０ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項7】

各前記凸部（１４）は、直径が１．５～２．５ｍｍであり、高さが０．１ｍｍ以下であり、隣接する前記凸部（１４）間の間隔は５～１５ｍｍであり、
前記環状凹部（１２１）と前記径方向凹部（１２２）は、幅が０．５～１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍ以下であり、隣接する前記環状凹部（１２１）間の間隔は１５～５０ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項8】

前記環状凹部（１２１）と前記径方向凹部（１２２）は幅が１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍであり、隣接する前記環状凹部（１２１）間の間隔は２１．５ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項9】

各前記凸部（１４）は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、
複数の前記凸部（１４）は、円周方向に分布して、複数の同心円を構成し、同一円周上に隣接する前記凸部（１４）間の間隔、および隣接する円周間の間隔は７ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項10】

各前記凸部（１４）は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、
複数の前記凸部（１４）は三角形状に分布し、隣接する前記凸部（１４）間の間隔は１０ｍｍまたは５ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項11】

前記環状凹部（１２１）と前記径方向凹部（１２２）は幅が１．０ｍｍであり、深さが０．５ｍｍであり、隣接する前記環状凹部（１２１）間の間隔は４３ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項12】

各前記凸部（１４）は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、
複数の前記凸部（１４）は、円周方向に分布して複数の同心円を構成し、同一円周上に隣接する前記凸部（１４）間の間隔、および隣接する円周間の間隔は７ｍｍまたは１５ｍｍであることを特徴とする請求項１１に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項13】

各前記凸部（１４）は直径が２．０ｍｍであり、高さが０．１ｍｍであり、
複数の前記凸部（１４）は三角形状に分布し、隣接する前記凸部（１４）間の間隔は１０ｍｍまたは５ｍｍであることを特徴とする請求項１１に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項14】

前記複数の凹部（１２）及び／又は前記複数の凸部（１４）が前記上面（１１）上にほぼ均一に分布していることを特徴とする請求項２に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項15】

前記本体（１）は、１つのスルーホール（１３）のみを備え、
前記スルーホール（１３）は、前記凹部（１２）のいずれか１つに位置し、前記凹部（１２）の幅よりも大きい直径を有することを特徴とする請求項２に記載の真空吸着式加熱器。

【請求項16】

前記スルーホール（１３）の直径が０．８～１．８ｍｍであることを特徴とする請求項１５記載の真空吸着式加熱器。

【請求項17】

前記支持軸（２）外部に位置し、前記支持軸（２）を少なくとも部分的に取り囲む冷却ブロック（５０）をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の真空吸着式加熱器。

【請求項18】

前記冷却ブロック（５０）外部に位置し、前記真空吸着式加熱器を機台に固定するために前記冷却ブロック（５０）を挟む固定ブロック（６０）をさらに備えることを特徴とする請求項１７記載の真空吸着式加熱器。

【請求項19】

前記加熱棒（４０）と前記石英ブロック（２０）及び／又はポリエーテルエーテルケトンブロック（３０）との間に位置するシールリング（１５）をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の真空吸着式加熱器。

【請求項20】

前記石英ブロック（２０）及び／又はポリエーテルエーテルケトンブロックに配置され、前記貫通孔（１３１）の周囲に位置するシールリング（１６）をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の真空吸着式加熱器。

【国際調査報告】