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加熱裝置的制作方法

文檔序號(hào):8040112閱讀:196來源:國(guó)知局

專利名稱::加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及用于加熱半導(dǎo)體的晶片等的加熱裝置。
背景技術(shù)
:在半導(dǎo)體器件的制造工序中,為了使用半導(dǎo)體制造裝置在晶片上形成氧化膜而實(shí)施加熱處理。作為該半導(dǎo)體制造裝置中的晶片加熱裝置的一例有具備具有放置被加熱物的加熱面的圓盤狀的陶乾基體,并在該陶資基體中埋設(shè)有電阻發(fā)熱體的陶資加熱器。該陶乾加熱器的電阻發(fā)熱體埋設(shè)在陶乾基體的內(nèi)部,通過向該電阻發(fā)熱體供電使上述加熱面發(fā)熱。對(duì)這種陶瓷加熱器,要求對(duì)作為被加熱物的晶片能夠以穩(wěn)定并維持在給定的溫度上的方式進(jìn)^f亍加熱。另外,要求在晶片的面內(nèi)能夠均勻地加熱。因此,有在電阻發(fā)熱體的平面配線上想辦法或在與圓盤狀的陶瓷基體中的加熱面相反一側(cè)的面上作為溫度調(diào)節(jié)部件安裝塊狀的散熱器的陶資基體。該塊狀的散熱器能夠使熱從陶瓷基體迅速地散去。因此,能夠抑制加熱面中的局部升溫,這一點(diǎn)對(duì)在加熱面的整個(gè)面內(nèi)均勻地進(jìn)行加熱非常有用。有該塊狀的散熱器和陶瓷基體例如由硅酮樹脂的粘接層接合的加熱裝置。但由于硅酮樹脂耐熱性較低,因此,限制加熱裝置的使用溫度。另外,由于硅酮樹脂導(dǎo)熱性較差,因此,在均勻地加熱維持晶片方面也有限。于是,有塊狀的散熱器和陶瓷基體通過由鋁合金的熱壓接形成的接合層所接合的加熱裝置(專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-249465號(hào)公報(bào))。然而,至于陶瓷基體的加熱面中的面內(nèi)加熱溫度的均勻性,即使利用通過由鋁合金的熱壓接形成的接合層的加熱裝置也未必充分。尤其是在對(duì)電阻發(fā)熱體的熱輸入量較大的場(chǎng)合或陶資基體由導(dǎo)熱率較低的材料構(gòu)成的場(chǎng)合,加熱的均勻(均熱)性惡化,于是,通過該加熱裝置加熱的晶片的表面溫度的均勻性也惡化。既然晶片的表面溫度的均勻性惡化,實(shí)施在晶片上的成膜或蝕刻的面內(nèi)均勻性也下降,從而導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的制造時(shí)的成品率下降。
發(fā)明內(nèi)容于是,本發(fā)明是有利地解決上述問題的技術(shù)方案,其目的在于提供改善加熱面中的均熱性,由此,能夠在面內(nèi)均勻地加熱安裝在加熱面上的被加熱物的加熱裝置。為了達(dá)到上迷目的,本發(fā)明的加熱裝置具備具有加熱面的基體;以及埋設(shè)在該陶資基體的內(nèi)部的發(fā)熱體,其特征在于,在該陶瓷基體內(nèi)部的加熱面和所述發(fā)熱體之間具有導(dǎo)熱性部件,上述導(dǎo)熱性部件的導(dǎo)熱率比陶瓷基體的導(dǎo)熱率高。根據(jù)本發(fā)明的加熱裝置,可在面內(nèi)均勻地加熱安裝在加熱面上的被加熱物。圖1是表示涉及本發(fā)明的加熱裝置的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。圖2是表示現(xiàn)有的加熱裝置的一例的剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的加熱裝置的加熱面溫度分布的圖。圖4是表示現(xiàn)有加熱裝置的加熱面溫度分布的圖。圖中IO—加熱裝置,ll一陶瓷基體,12—電阻發(fā)熱體,13—電介質(zhì)層,14—導(dǎo)熱性部件。具體實(shí)施例方式下面,用本發(fā)明的加熱裝置的實(shí)施例。圖l是表示涉及本發(fā)明的加熱裝置的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。此外,在下述的附圖中,為了容易地理解加熱裝置的各個(gè)構(gòu)成元件,以與實(shí)際加熱裝置不同的尺寸比率描述各個(gè)構(gòu)成元件。因此,涉及本發(fā)明的加工裝置不限定于圖面上所圖示的加工裝置的尺寸比率。圖1所示的本實(shí)施例的加熱裝置IO具有圓盤狀的陶瓷基體11。該陶瓷基體11例如由氧化鋁(Al203)系的陶瓷或氮化鋁(AlN)系的陶瓷構(gòu)成。該具有圓盤狀的陶瓷基體11的一方平面部構(gòu)成用于放置作為被加熱物的例如晶片(未圖示)并加熱的加熱面lla。在該陶瓷基體11的內(nèi)部,在與加熱面lla的相反一側(cè)即背面llb附近,埋設(shè)有電阻發(fā)熱體12。與電阻發(fā)熱體12連接的加熱器端子13從陶瓷基體的背面llb插入。通過從與該加熱器端子13連接的未圖示的外部電源向電阻發(fā)熱體12供電,電阻發(fā)熱體12發(fā)熱,所生成的熱在陶瓷基體11內(nèi)從電阻發(fā)熱體12朝向陶瓷基體11的加熱面lla移動(dòng)。由此,可加熱力欠置在加熱面lla上的晶片。溫度調(diào)節(jié)部件21緊貼陶瓷基體11的背面lib安裝在陶瓷基體11上。在圖示的例中,在形成于陶覺基體ll的周緣部上的多個(gè)孔的每個(gè)孔中插入螺栓23,通過該螺栓23螺紋結(jié)合在形成于溫度調(diào)節(jié)部件21上的螺紋孔內(nèi)而連結(jié)固定陶瓷基體11和溫度調(diào)節(jié)部件21。另外,該陶瓷基體11和溫度調(diào)節(jié)部件21的固定也可以是利用樹脂粘接劑的粘接。該溫度調(diào)節(jié)部件21作為能夠傳導(dǎo)陶瓷基體11的熱并進(jìn)行均熱的材料,由導(dǎo)熱性良好的金屬材料例如塊狀的鋁構(gòu)成。為了提高通過該溫度調(diào)節(jié)部件21的均熱效果,在該溫度調(diào)節(jié)部件21的內(nèi)部形成有冷媒可通過的流體流動(dòng)孔21a。另外,在溫度調(diào)節(jié)部件21上,在形成由可使加熱器端子13插通的端子孔21b的同時(shí),接觸該端子孔21b的內(nèi)壁插入設(shè)有管狀的絕緣部件22B。該絕緣部件22B對(duì)插通絕緣部件22B的內(nèi)周面一側(cè)的加熱器端子13和由金屬材料構(gòu)成的溫度調(diào)節(jié)部件21進(jìn)行絕緣。本實(shí)施方式的加熱裝置IO的一個(gè)結(jié)構(gòu),其特征在于,在陶瓷基體ll的加熱面11a和埋^i殳在陶瓷基體11的內(nèi)部的電阻發(fā)熱體12之間配設(shè)了導(dǎo)熱性部件14。在圖示的本實(shí)施方式中,導(dǎo)熱性部件呈與加熱面lla大致相同的平面形狀、具有直徑的薄板形狀,而且配設(shè)成與加熱面lla大致平行。該導(dǎo)熱性部件14具有比陶瓷基體11還高的導(dǎo)熱率。本實(shí)施方式的加熱裝置10由于具備該導(dǎo)熱性部件14,因而能夠得到如下效果。若對(duì)電阻發(fā)熱體12供電使得該電阻發(fā)熱體12發(fā)熱,則所產(chǎn)生的熱的一部分朝向陶瓷基體11的加熱面lla移動(dòng)。在向加熱面lla移動(dòng)過程中,到達(dá)導(dǎo)熱性部件14的熱不僅從導(dǎo)熱性部件14朝向加熱面lla移動(dòng),還在該導(dǎo)熱性部件14的內(nèi)部沿著其平面方向擴(kuò)散移動(dòng)。通過熱向該導(dǎo)熱性部件14的平面方向擴(kuò)散移動(dòng),使得朝向加熱面lla的熱量在導(dǎo)熱性部件14的平面方向上平均化。因此,由于^^人該導(dǎo)熱性部件14朝向加熱面lla的熱也在加熱面lla的平面方向上平均化,從而提高該加熱面lla上的溫度的均勻化(均熱化)。本實(shí)施方式的加熱裝置因具備導(dǎo)熱性部件14而帶來的上述效果在陶瓷基體11由以氧化鋁為主要成分的陶瓷構(gòu)成的場(chǎng)合,其效果尤其大。由于氧化鋁的導(dǎo)熱率大致為30W/m'K,導(dǎo)熱性不高,因此,在未具備導(dǎo)熱性部件14的場(chǎng)合,從電阻發(fā)熱體12產(chǎn)生的熱的一部分在陶瓷基體11的內(nèi)部向其平面方向擴(kuò)散移動(dòng)的量較少。因此,在雖然具備以氧化鋁為主要成分的陶瓷基體11但不具備導(dǎo)熱性部件14的一般的加熱裝置的場(chǎng)合,均熱性并不充分。對(duì)此,本實(shí)施方式的加熱裝置通過具備導(dǎo)熱性部件14,即使在具有以氧化鋁為主要成分的陶瓷基體11的場(chǎng)合,也能夠顯著提高均熱性。就通過具備導(dǎo)熱性部件14而帶來的均熱性的提高而言,由于在陶瓷基體11的加熱面lla和電阻發(fā)熱體12之間而且在加熱面lla的附近配設(shè)有導(dǎo)熱性部件14,因此,對(duì)均熱性的提高非常有用。因此,與現(xiàn)有^l支術(shù)的加工裝置相比,本實(shí)施方式的加熱裝置的均熱性尤其優(yōu)良。另外,就由該加熱裝置10加熱的作為被加熱物的半導(dǎo)體晶片而言,由于即使在面內(nèi)發(fā)生較少的溫度變化也對(duì)所制造的半導(dǎo)體器件的成品率帶來較大的影響,因此,通過本實(shí)施方式的加熱裝置IO提高均熱性將對(duì)半導(dǎo)體器件的成品率提高帶來空前的提高。就用于導(dǎo)熱性部件14的材料而言,適合使用導(dǎo)熱率比陶瓷基體11還高的材料。導(dǎo)熱率越高越理想。例如,在陶瓷基體11由氧化鋁(導(dǎo)熱率30W/m'K左右)構(gòu)成的場(chǎng)合,理想的是,導(dǎo)熱性部件14由鋁或鋁合金(導(dǎo)熱率230W/m-K左右)構(gòu)成。另外,不限定于鋁或鋁合金,也可以是導(dǎo)熱性良好的銦或銦合金及其它金屬材料。再有,不限定于金屬材料,也可以是高導(dǎo)熱性陶瓷即氮化鋁(導(dǎo)熱率150W/m'K左右)。為了在其平面內(nèi)充分地?cái)U(kuò)散熱,導(dǎo)熱性部件14有必要具有某種程度的厚度,理想的是,例如具有大致0.5~5.0mm的厚度。若導(dǎo)熱性部件14比大致0.5mm還薄,則熱向平面方向的擴(kuò)散不充分,而且因具備導(dǎo)熱性部件14而帶來的效果變得微小。另外,若用超過了大致5mm的厚度,則因具備導(dǎo)熱性部件14而帶來的效果將飽和。導(dǎo)熱性部件14的大致0.55.0mm的厚度不同于在現(xiàn)有公知的加熱裝置上所使用的有時(shí)埋設(shè)在加熱面和電阻發(fā)熱體之間的金屬制電極例如用來在加熱面lla上產(chǎn)生靜電力的電極或用來在加熱面lla附近產(chǎn)生等離子體的高頻電極的厚度。用現(xiàn)有公知的加熱裝置的電極厚度很難得到本發(fā)明中所期望的均熱性的4是高。陶瓷基體11不限定于上述的由以氧化鋁為主要成分的陶瓷構(gòu)成的基體,也可以由以氧化釔為主要成分的陶乾構(gòu)成。在這種場(chǎng)合,利用鋁或鋁合金、銦或銦合金及另外的氧化釔能夠使導(dǎo)熱性部件為導(dǎo)熱性較高的金屬材料。另夕卜,陶瓷基體11,也可以是由以氮化鋁為主要成分的陶瓷構(gòu)成的基體。由氮化鋁構(gòu)成的陶瓷基體具有適合產(chǎn)生使用了約翰遜拉別克力的靜電力的體積電阻率。利用鋁或鋁合金及另外的氮化鋁能夠使這種場(chǎng)合的導(dǎo)熱性部件為導(dǎo)熱性較高的金屬材料。導(dǎo)熱性部件14具有與陶瓷基體11的加熱面lla大致相同的平面形狀、大致相同的大小,這在提高加熱面lla上的加熱溫度的均勻性(均熱性)方面有利。不過,導(dǎo)熱性部件14的平面形狀、大小不限定于此。總之,只要導(dǎo)熱性部件14以能夠提高均熱性的形狀、大小配設(shè)在陶瓷基體11內(nèi)部且加熱面lla和電阻發(fā)熱體12之間即可。該電阻發(fā)熱體12由Nb(鈮)、Pt(白金)、W(鎢)和Mo(鉬)等高熔點(diǎn)金屬材料或這些的石岌化物(白金除外)構(gòu)成。這種電阻發(fā)熱體12可以呈通過涂敷包含該金屬材料的原料膏等而形成的平面形狀,也可以呈線圈狀。在電阻發(fā)熱體12呈由包含Nb等的原料線材成型的線圈狀的場(chǎng)合,由于電阻發(fā)熱體12在陶覺基體11內(nèi)三維地放熱,因此,比平面形狀的電阻發(fā)熱體更能夠提高基板加熱的面內(nèi)均勻性。另外,由于線圏狀的電阻發(fā)熱體通過均質(zhì)的線材加工制造,因此,加熱裝置的每批線材的放熱特性變動(dòng)較小。另外,通過局部地變動(dòng)線圈節(jié)距等,能夠容易地調(diào)節(jié)基板設(shè)置面上的溫度分布。再有,比平面形狀的電阻發(fā)熱體更能夠提高緊貼性。若考慮導(dǎo)熱性部件14的適宜的大小及形狀,則更為理想的方式是具有陶下側(cè)部分之間的三層結(jié)構(gòu)。圖1所示的本實(shí)施例的加熱裝置具有該理想的三層結(jié)構(gòu)。并且,能夠做成各自準(zhǔn)備的陶瓷基體11的上側(cè)部分和下側(cè)部分通過導(dǎo)熱性部件14并通過熱壓接(TCB:ThermalCompressionBonding)接合的結(jié)構(gòu)。由于三層中的導(dǎo)熱性部件14是通過熱壓接形成的部件,因此,陶瓷基體ll的上側(cè)部分和下側(cè)部分能夠在整個(gè)接合面上無間隙地牢固地接合,因而成為對(duì)陶瓷基體11整體的強(qiáng)度不帶來不良影響的具有良好的效果的導(dǎo)熱性部件14。陶瓷基體11的上側(cè)部分其使用溫度中的體積電阻率最好具有l(wèi)xl08lxl0"Q.cm或lxl015Q.cm以上。lxl08~lxl012Q.cm的體積電阻率是適合在加熱面lla上產(chǎn)生使用了約翰遜拉別克力的靜電力的體積電阻率,lxlO"Q.cm以上的體積電阻率是絕緣性較高且適合產(chǎn)生使用了庫(kù)侖力的靜電力的體積電阻率。若使用超過lxlO"Q.cm且未滿lxlO"Q.cm的范圍的體積電阻率,則不足于產(chǎn)生靜電力,另外,吸附保持晶片后的解吸響應(yīng)性降低。若使用未滿lxl08Q.cm的體積電阻率,則存在漏電流變大從而給晶片帶來不良影響并導(dǎo)致成品率下降的危險(xiǎn)。陶瓷基體的下側(cè)部分其使用溫度中的體積電阻率最好具有l(wèi)xl08Q.cm以上的體積電阻率。若使用未滿lxloS^cm的體積電阻率,則有在該下側(cè)部分產(chǎn)生漏電流從而發(fā)生絕緣不良的危險(xiǎn)。就本實(shí)施方式的加熱裝置10而言,由于與陶瓷基體11的加熱面lla平行地靠近配設(shè)有導(dǎo)熱性部件14,因此,該導(dǎo)熱性部件14可作為高頻電極應(yīng)用。詳細(xì)地講,在具有陶瓷基體11的加熱裝置上具有在其加熱面附近埋設(shè)圓盤狀的高頻電極,通過該高頻電極能夠在放置于加熱面上的被力。熱物附近的空間產(chǎn)生高頻等離子體的結(jié)構(gòu)。由于該高頻電極一般由可供給高頻電力的導(dǎo)電性部件構(gòu)成,因而在本實(shí)施方式中,在導(dǎo)熱性部件14由金屬材料等構(gòu)成的場(chǎng)合,可將導(dǎo)熱性部件14作為該高頻電極應(yīng)用。圖1所示的本實(shí)施方式的加熱裝置10是導(dǎo)熱性部件14兼作高頻電極的例子,因此,以從陶瓷基體11的背面llb通到導(dǎo)熱性部件14的方式形成有用于使與導(dǎo)熱性部件14連接的高頻電極端子15可插通的孔llc。另外,在溫度調(diào)節(jié)部件21上沿著該孔llc的延長(zhǎng)線形成有端子孔21c,而且接觸該端子孔21c的內(nèi)壁插入設(shè)有絕緣部件22C,從而對(duì)插通絕緣部件22C的內(nèi)周面一側(cè)的高頻電極端子15和由金屬材料構(gòu)成的溫度調(diào)節(jié)部件21進(jìn)行絕緣。高頻電極端子15通過溫度調(diào)節(jié)部件21的端子孔21c和陶瓷基體11的孔llc與導(dǎo)熱性部件14連接,通過借助于該高頻電極端子15從外部向?qū)嵝圆考?4供給高頻電力,導(dǎo)熱性部件14可作為高頻電極利用。由此,本實(shí)施方式的加熱裝置10不必另設(shè)高頻電極。此外,在導(dǎo)熱性部件為金屬材料的場(chǎng)合,有導(dǎo)熱性部件由所發(fā)生的高頻等離子體腐蝕的場(chǎng)合。為了防止導(dǎo)熱性部件的腐蝕,用耐蝕性材料保護(hù)導(dǎo)熱性部件的側(cè)面即可。例如,通過設(shè)置耐蝕性陶資或耐蝕性樹脂的膜或環(huán)即可保護(hù)。作為具體的耐蝕性物質(zhì)的形成方法,可舉出使用氧化鋁陶瓷的噴鍍膜或氟化乙烯樹脂制的熱收縮環(huán)等的例子。本實(shí)施方式的加熱裝置10也能夠具有由靜電力保持放置在陶資基體11的加熱面lla上的晶片的靜電電極。由此,在加熱晶片時(shí),通過靜電力可吸附保持該晶片。因此,本實(shí)施方式的加熱裝置IO在陶瓷基體11的內(nèi)部比導(dǎo)熱性部件14更靠近加熱面lla埋設(shè)有靜電電極16。并且,以從該陶資基體11的背面llb通到靜電電極16的方式形成有孔lld。該孔lld用于使與靜電電極16連接的靜電電極端子17可插通。另外,在溫度調(diào)節(jié)部件21中的該孔lld的延長(zhǎng)線上形成有端子孔21d,而且接觸該端子孔21d的內(nèi)壁插入設(shè)有絕緣部件22D,從而對(duì)插通該絕緣部件22D的內(nèi)周面一側(cè)的靜電電極端子17和由金屬材料構(gòu)成的溫度調(diào)節(jié)部件21進(jìn)行絕緣。通過借助于該靜電電極端子17從外部向靜電電極16施加電壓,使得靜電電極16和加熱面lla之間的區(qū)域極化而成為電介質(zhì)層并在加熱面lla上產(chǎn)生靜電力。通過該靜電力能夠吸附保持晶片。在陶瓷基體ll中至少靜電電極16和加熱面lla之間的區(qū)域由氧化鋁構(gòu)成的場(chǎng)合,由于氧化鋁具備較適宜的電阻率,因此,能夠較強(qiáng)地產(chǎn)生由庫(kù)侖力引起的靜電力。由庫(kù)侖力引起的靜電力不必如由約翰遜拉別克力引起的靜電力在加熱面lla上通過樣i小的電流。靜電電極16最好包含碳化鴒(WC)和10%以上的氧化鋁。由于通過使靜電電極16以碳化鴒為主要成分,使得靜電電極16的成分向由氧化鋁構(gòu)成的陶瓷基體ll中的擴(kuò)散極少,因此,能夠提高靜電電極16附近的氧化鋁的體積電阻率。由此,提高施加高電壓的場(chǎng)合的絕緣特性。電介質(zhì)層的高電阻的結(jié)果能夠提高所吸附的基板的解吸特性。另外,由于靜電電極16包含10%以上的氧化鋁,因此,提高靜電電極16部分的緊貼性。至于靜電電極16中所含氧化鋁的含量的上限,從將靜電電極16的電阻減小到不阻礙所施加的高電壓或高頻電流的程度的觀點(diǎn)來看以50wt。/。程度以下為宜。靜電電極16能夠使用例如將給定量的氧化鋁和碳化鎢的混合粉末的膏印刷成網(wǎng)格狀、梳形、渦旋狀等的平面形狀的膏。此外,雖然圖l所示的本實(shí)施方式的加熱裝置IO表示了作為靜電電極16使用雙極型的例子,但靜電電極16不限定于雙極型,也可以是單極型或多極型。最好是成為陶瓷基體11分成上側(cè)部分和下側(cè)部分兩部分,且導(dǎo)熱性部件14夾在該上側(cè)部分和下側(cè)部分之間的三層結(jié)構(gòu),而且該陶瓷基體11最好做成在具備靜電電極16的帶靜電吸盤的加熱裝置中,靜電電極16包含在陶瓷基體11的上側(cè)部分,電阻發(fā)熱體12包含在陶資基體11的下側(cè)部分的結(jié)構(gòu)。靜電電極16由于埋設(shè)在陶瓷基體11的加熱面lla的附近,因此,包含在陶資基體ll的上側(cè)部分。另外,為了使從電阻發(fā)熱體12朝向陶資基體11的加熱面lla的熱進(jìn)行向?qū)嵝圆考?4的平面方向的熱的擴(kuò)散移動(dòng)而設(shè)置導(dǎo)熱性部件14,因此,電阻發(fā)熱體12包含在陶乾基體11的下側(cè)部分。作為本實(shí)施方式的加熱裝置10的制造方法的一例有包括分別制作在上下方向上分割成兩部分的陶f;基體11的上側(cè)部分和下側(cè)部分,而且通過導(dǎo)熱性該熱壓接可通過例如作為導(dǎo)熱性部件14使用鋁,使預(yù)先制作的陶瓷基體11的上側(cè)部分和下側(cè)部分夾著該鋁的導(dǎo)熱性部件14而重合,一邊在厚度方向加壓一邊加熱到規(guī)定的溫度來進(jìn)行。理想的是,使該加熱溫度為比導(dǎo)熱性部件14的熔點(diǎn)低rC40。C的溫度,加壓壓力為2580kg/cm2。由此,導(dǎo)熱性部件14無須變化尺寸就能牢固地接合陶瓷基體11的上側(cè)部分和下側(cè)部分。另外,由于導(dǎo)熱性部件14的尺寸不變化,因此,陶瓷基體ll也能夠具備任何通孔。在該方法中,可使鋁制導(dǎo)熱部件的厚度為0.55mm。該厚度對(duì)于向平面方向擴(kuò)散熱是足夠的厚度。分別制作該熱壓接所使用的陶瓷基體11的上側(cè)部分和下側(cè)部分??煞謩e用種類不同的陶乾制作該陶資基體11的上側(cè)部分和下側(cè)部分。例如可用以釔為主主要成分的陶瓷制作上側(cè)部分,用以氧化鋁為主要成分的陶瓷制作下側(cè)部分。分別準(zhǔn)備了成為陶瓷基體11的上側(cè)部分的陶瓷燒結(jié)體和成為陶瓷基體11的下側(cè)部分的陶瓷燒結(jié)體以及導(dǎo)熱性部件14。成為該陶瓷基體11的上側(cè)部分的陶瓷燒結(jié)體是在從原料粉利用金屬模型以規(guī)定壓力進(jìn)行壓力成型而形成成型體后,利用熱壓燒成法進(jìn)行燒成,從而得到了埋設(shè)有靜電電極的燒結(jié)體。同樣地、成為該陶瓷基體11的下側(cè)部分的陶瓷燒結(jié)體是在從原料粉利用金屬模型以規(guī)定壓力進(jìn)行壓力成型而形成成型體后,利用熱壓燒成法進(jìn)行燒成,從而得到了埋設(shè)有電阻發(fā)熱體的燒結(jié)體。導(dǎo)熱性部件14后,通過在導(dǎo)熱性部件14為Al的場(chǎng)合,一邊在厚度方向以壓力40kg/cm2加壓一邊以540。C加熱5個(gè)小時(shí);以及在導(dǎo)熱性部件14為In的場(chǎng)合,一邊在厚度方向以壓力10kg/cn^加壓一邊以130。C加熱5個(gè)小時(shí)來進(jìn)行了熱壓接。這樣,得到了具有陶瓷基體11的上側(cè)部分和由導(dǎo)熱性部件14構(gòu)成的熱壓接層以及陶瓷基體11的下側(cè)部分層疊而成的三層結(jié)構(gòu)的圖1所示陶瓷基體11。在進(jìn)行該熱壓接后,用金剛石砂輪對(duì)陶瓷基體的加熱面進(jìn)行了平面磨削加工。另夕卜,在磨削燒成體的側(cè)面的同時(shí),進(jìn)行了必要的開孔加工和端子的安裝,完成了陶瓷基體11。用螺栓將所得到的陶瓷基體固定在由塊狀鋁構(gòu)成的溫度調(diào)節(jié)部件上從而得到了本實(shí)施方式的加熱裝置。的結(jié)構(gòu)的加熱裝置。圖2表示比較例的加熱裝置。此外,在圖2所示加熱裝置IOO中,對(duì)與圖l相同的部件附注了相同的符號(hào),省略重復(fù)說明。在將這樣得到的各個(gè)加熱裝置的加熱面加熱到100。C并觀察了該加熱面的面內(nèi)溫度分布的實(shí)施例(圖3)及比較例(圖4)中表示面內(nèi)溫度分布的測(cè)定結(jié)果。使用紅外線分光攝像機(jī)測(cè)定了圖3及圖4。從圖3與圖4的對(duì)比中可知,實(shí)施例的溫度分布的變動(dòng)比比4交例小。對(duì)于實(shí)施例1~13、比較例l-2的加熱裝置,也同樣地將觀察了面內(nèi)溫度變動(dòng)量(均熱性)的結(jié)果表示在表1及表2。從表1及表2可知,具備導(dǎo)熱部件的實(shí)施例1~13的面內(nèi)溫度的分布比比較例1~2小。本實(shí)施方式的加熱裝置能夠顯著地提高被加熱體的面內(nèi)均熱性。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>轉(zhuǎn)下頁(yè)表2,接上頁(yè)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>此外,就實(shí)施例10而言,陶瓷基體11的上側(cè)部分和下側(cè)部分的熱膨脹率之差為0.2ppm/K,在接合后發(fā)生了0.1mm的翹曲。就實(shí)施例11而言,由于陶瓷基體11的上側(cè)部分的體積電阻率為lxl01QQ.cm,因此,解吸響應(yīng)性需要了60sec,因而降低了裝卸效率。就實(shí)施例12而言,由于陶瓷基體11的上側(cè)部分的體積電阻率為lxl07Q.cm,因此,產(chǎn)生了MmA的漏電流。就實(shí)施例13而言,由于陶瓷基體11的下側(cè)部分的體積電阻率為lxl06Q.cm,因此,在加熱器部分產(chǎn)生了漏電流。另外,在該本實(shí)施方式的加熱裝置中,當(dāng)從與導(dǎo)熱性部件連接的端子供給高頻電力時(shí),能夠在加熱面附近產(chǎn)生等離子體氣體介質(zhì)。以上,雖然結(jié)合附圖及實(shí)施方式說明了本發(fā)明的加熱裝置,但本發(fā)明的加熱裝置不限定于這些附圖及實(shí)施方式,在不超出本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi),可進(jìn)行多種變型。權(quán)利要求1.一種加熱裝置,具備由具有加熱面的陶瓷構(gòu)成的基體,以及埋設(shè)在該陶瓷基體的內(nèi)部的發(fā)熱體,其特征在于,在該陶瓷基體內(nèi)部的加熱面和所述發(fā)熱體之間具有導(dǎo)熱性部件,所述導(dǎo)熱性部件的導(dǎo)熱率比陶瓷基體的導(dǎo)熱率高。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述基體由以氧化鋁為主要成分的陶瓷構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述基體由以氧化釔為主要成分的陶瓷構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述基體由以氮化鋁為主要成分的陶瓷構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求24任意一項(xiàng)所述的加熱裝置,其特征在于,所述導(dǎo)熱性部件由鋁或鋁合金構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的加熱裝置,其特征在于,所述導(dǎo)熱性部件由銦或銦合金構(gòu)成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述導(dǎo)熱性部件的厚度為0.55.0mm程度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述導(dǎo)熱性部件是通過熱壓接形成的部件。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,所述導(dǎo)熱性部件兼作高頻電極。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,其特征在于,構(gòu)成為所述陶瓷基體分為上側(cè)部分和下側(cè)部分兩部分,所述導(dǎo)熱性部件介于該上側(cè)部分和下側(cè)部分之間的三層結(jié)構(gòu)。11.根據(jù)權(quán)利要求16中任何一項(xiàng)或IO所述的加熱裝置,其特征在于,所述陶瓷基體具備靜電電極。12.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任何一項(xiàng)或10所述的加熱裝置,其特征在于,所述靜電電極包含在所述陶瓷基體的上側(cè)部分,且所述發(fā)熱體包含在所述陶瓷基體的下側(cè)部分。全文摘要本發(fā)明提供在半導(dǎo)體制造工藝中能夠均勻地加工被加熱物的加熱裝置。加熱裝置(10)具備具有加熱面的基體(11);以及埋設(shè)在該陶瓷基體(11)的內(nèi)部的發(fā)熱體(12)。在該陶瓷基體(11)內(nèi)部的加熱面(11a)和所述發(fā)熱體(12)之間具有導(dǎo)熱性部件(14)。導(dǎo)熱性部件(14)具有比陶瓷基體高的導(dǎo)熱率。文檔編號(hào)H05B3/06GK101207945SQ20071019272公開日2008年6月25日申請(qǐng)日期2007年11月16日優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日發(fā)明者森岡育久,相原靖文,鶴田英芳申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社
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