发明名称 加热器及晶圆加热装置以及该加热器之制造方法
摘要 本发明涉及一种能够减小被加热物表面的面内温度差,且能够短时间将被加热物加热到所期望的温度的加热器。该加热器具有板状体,该板状体具有第1主面与第2主面,其第1主面为放置被加热物的载置面,其内部或第2主面具有电阻发热体,电阻发热体为连续带状体,该连续带状体,具有位于互不相同半径的同心圆中的两个圆的一方圆周上的至少两个圆弧形带、位于另一方圆周上的至少1个圆弧形带、以及分别与一方圆周上的圆弧形带和位于另一方圆周上的圆弧形带相连接,且相互邻接的连接圆弧形带;相邻的连接圆弧形带间的连接间距,小于一方圆周上的圆弧形带与位于另一方圆周上的圆弧形带之间的圆弧间距。
申请公布号 TWI281833 申请公布日期 2007.05.21
申请号 TW094133740 申请日期 2005.09.28
申请人 京赛拉股份有限公司 发明人 中村恒彦
分类号 H05B3/14(2006.01);H05B3/26(2006.01);H05B3/74(2006.01);H01L21/00(2006.01) 主分类号 H05B3/14(2006.01)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种加热器,包括板状体,该板状体具有第1主面 与第2主面,其第1主面为放置被加热物的载置面,其 内部或第2主面具有电阻发热体,其特征在于: 所述电阻发热体为连续带状体,该连续带状体,具 有位于互不相同半径的同心圆中的两个圆的一方 圆周上的至少两个圆弧形带、位于另一方圆周上 的至少1个圆弧形带、以及分别与所述一方圆周上 的圆弧形带和位于所述另一方圆周上的圆弧形带 相连接,且相互邻接的连接圆弧形带; 所述相邻的连接圆弧形带间的连接间距,小于所述 一方圆周上的圆弧形带与位于所述另一方圆周上 的圆弧形带之间的圆弧间距。 2.一种加热器,包括板状体和测温元件,所述板状体 具有第1主面与第2主面,其第1主面为放置被加热物 的载置面,其内部或第2主面具有电阻发热体,其特 征在于: 所述端子发热体,由设置在不同半径的同心圆中的 至少两个圆周上的圆弧形带所连接的连续带状体 组成,其两端上具有馈电部; 所述测温元件,设置在圆环电阻发热体区域内,该 圆环电阻发热体区域,限定于内接位于所述圆弧形 带中最内侧的圆弧形带的内切圆与外接位于所述 圆弧形带中最外侧的圆弧形带的外接圆之间的区 域; 所述馈电部,设置在所述圆环电阻发热体区域外。 3.如申请专利范围第2项之加热器,其中: 所述圆周中的相邻的圆周的一方中,至少设有两个 所述圆弧形带,该圆弧形带通过与位于另一方圆周 上的圆弧形带相邻的连接圆弧形带相连接,所述相 邻的连接圆弧形带之间的连接间距,小于通过该连 接圆弧形带所连接的圆弧形带之间的圆弧间距。 4.如申请专利范围第1或3项之加热器,其中: 所述连接间距被设定在所述圆弧间距的30%~80%的范 围内。 5.如申请专利范围第1项之加热器,其中: 具有多个所述电阻发热体,所述各个电阻发热体分 别设置在圆环电阻发热体区域中,该圆环电阻发热 体区域,限定于内接位于各个电阻发热体的圆弧形 带中最内侧的圆弧形带的内切圆,与外接位于最外 侧的圆弧形带的外接圆之间的区域。 6.如申请专利范围第2或5项之加热器,其中: 多个所述圆环电阻发热体区域同心设置,各个圆环 电阻发热体区域中分别设有所述电阻发热体。 7.如申请专利范围第6项之加热器,其中: 所述多个圆环电阻发热体区域,由从内侧顺次所设 置的第1圆环电阻发热体区域、第2圆环电阻发热 体区域以及第3圆环电阻发热体区域构成,所述第1 圆环电阻发热体区域的内侧进一步具有圆形或圆 环的中央电阻发热体区域,该中央电阻发热体区域 中进一步设有电阻发热体。 8.如申请专利范围第7项之加热器,其中: 所述中央电阻发热体区域的外径(D1)为所述第3圆 环电阻发热体区域的外径(D)的20~40%,所述第1圆环 电阻发热体区域的外径(D2)为所述外径(D)的40~55%, 所述第2圆环电阻发热体区域的外径(D3)为所述外 径(D)的55~85%。 9.如申请专利范围第8项之加热器,其中: 所述第1圆环电阻发热体区域的内径(D22)为所述外 径(D)的34~45%,所述第2圆环电阻发热体区域的内径(D 33)为所述外径(D)的55~65%,所述第3圆环电阻发热体 区域的内径(D0)为所述外径(D)的85~93%。 10.如申请专利范围第7项之加热器,其中: 所述第2圆环电阻发热体区域与所述第3圆环电阻 发热体区域,分别由设置在放射方向的多个分界区 域进行等分割,分割所述第2圆环电阻发热体区域 的所述边界区域与分割所述第3圆环电阻发热体区 域的所述边界区域,以不沿着1个放射方向重叠的 方式错开。 11.如申请专利范围第10项之加热器,其中: 所述第2圆环电阻发热体区域的分割数,与所述第3 圆环电阻发热体区域的分割数不同。 12.如申请专利范围第7项之加热器,其中: 设置在所述中央电阻发热体区域中的电阻发热体, 与第1圆环电阻发热体区域的电阻发热体串联或并 联。 13.如申请专利范围第7项之加热器,其中: 所述中央电阻发热体区域与所述第1圆环电阻发热 体区域之间,设有贯通所述板状体的贯通孔。 14.如申请专利范围第6项之加热器,其中: 在位于最外侧的圆环电阻发热体区域中所设置的 电阻发热体带的宽度,小于其他在电阻发热体区域 中所设置的电阻发热体带的宽度。 15.如申请专利范围第1或2项之加热器,其中: 具备:在所述载置面的周边部具有的3个以上的周 边凸部、以及位于该周边凸部的内侧且比该周边 凸部高度低的内侧凸部, 其中,所述周边凸部,被保持为能够在板状体的放 射方向或垂直方向中的至少1个方向中进行移动。 16.如申请专利范围第15项之加热器,还具有: 给所述电阻发热体供电的供电端子; 外壳,其具有用来冷却所述板状体的冷却喷嘴以及 开口部,将所述供电端子与所述板状体的另一方主 面覆盖起来;以及 将所述周边凸部固定在所述板状体中的固定螺栓, 此外,所述固定螺栓从所述一方主面到达另一方主 面贯通所述板状体,固定所述外壳。 17.如申请专利范围第16项之加热器,其中: 所述板状体经由止动零件固定在所述外壳上。 18.一种加热器,它包括板状陶瓷体,该板状陶瓷体 具有第1主面与第2主面,其第1主面为放置被加热物 的载置面,其内部埋设有电阻发热体,其特征在于: 所述电阻发热体,由连续导线构成,所述连续导线, 具有以在与所述一方主面平行的1个面内的、且互 不相同半径的同心圆中的两个圆的一方圆为中心 的两个螺旋状线圈、以另一方圆为中心的至少1个 螺旋状线圈、以及分别与以所述一方圆为中心的 螺旋状线圈和以所述另一方圆为中心的螺旋状线 圈相连接,且相互邻接的连接线圈; 所述相邻的连接线圈间的连接间距,小于以所述一 方圆为中心的螺旋状线圈和以所述另一方圆为中 心的螺旋状线圈之间的线圈间距。 19.如申请专利范围第18项之加热器,其中: 所述连接间距被设定在所述线圈间距的30%~80%的范 围内。 20.如申请专利范围第18或19项之加热器,其中: 所述螺旋线圈中的位于最外侧的螺旋线圈的间距, 小于其他螺旋线圈的间距。 21.如申请专利范围第18或19项之加热器,其中: 所述板状陶瓷体的第2主面中接合有筒状支援部件 ,位于该支援部件的内侧的所述螺旋线圈的间距, 小于位于所述支援部件的外侧的所述螺旋线圈的 间距。 22.一种晶片加热装置,其特征在于: 具有申请专利范围第1、2、18中任一项之加热器。 23.一种加热器制造方法,其特征在于,包括: 在陶瓷粉末所构成的板状成形体中形成槽的步骤; 在所述槽中插入线圈形状的电阻发热体的步骤; 在所述槽与所述电阻发热体的空隙中填充陶瓷粉 末,对该陶瓷粉末进行预备加压的步骤;以及 将所述预备加压过的成形体插入在耐热模具中,进 行加压并烧制的步骤。 24.一种晶片处理方法,其特征在于: 将晶片放置在申请专利范围第22项之晶片加热装 置的载置面上,通过所述加热器对所述晶片进行加 热的同时,至少进行在该晶片上成膜半导体薄膜、 蚀刻处理以及抗蚀剂膜形成中的1个。 图式简单说明: 第1图为说明本发明的相关实施方式1的加热器之 构成的剖面图。 第2图为说明实施方式1的电阻发热体的形状的俯 视图。 第3A图为说明本发明的理想圆环电阻发热体区域 的例子的俯视图。 第3B图为将第3A图的圆环电阻发热体区域中的更外 侧的电阻发热体区域分割成多个的例子的俯视图 。 第4图为说明本发明的理想电阻发热体的形状之一 例的俯视图。 第5图为说明本发明的相关实施方式2的加热器中 的电阻发热体的构成之一例的俯视图。 第6图为说明本发明的相关实施方式2的加热器中 的电阻发热体的另一具体例的构成的概要图。 第7A图为说明本发明的相关实施方式3的加热器之 构成的剖面图。 第7B图为实施方式3的加热器的俯视图。 第8A图为实施方式3的周边凸部的相关第1例的放大 剖面图。 第8B图为实施方式3的周边凸部的相关第2例的放大 剖面图。 第8C图为实施方式3的周边凸部的相关第3例的放大 剖面图。 第8D图为实施方式3的周边凸部的相关第4例的放大 剖面图。 第9图为第7B图的Y-Y线剖面图。 第10A图为说明实施方式3的相关加热器中的电阻发 热体区域的形状之一例的概要俯视图。 第10B图为说明将第10A图的电阻发热体区域进一步 进行分割之后的电阻发热体区域之一例的概要俯 视图。 第11A图为说明本发明的相关实施方式4的陶瓷加热 器之构成的概要立体图。 第11B图为第11A图的X-X线概要剖面图。 第12图为说明实施方式4的加热器中的电阻发热体 的形状的概要图。 第13A图为说明本发明的相关变形例的陶瓷加热器 的构成的概要立体图。 第13B图为第13A图的X-X线概要剖面图。 第14图为模式说明实施方式4的电阻发热体的概要 图。 第15A图为说明第13A图中所示变形例中的电阻发热 体的理想实施方式的模式俯视图。 第15B图为第15A图的X-X线概要剖面图。 第16图为说明以前的加热器之一例的剖面图。 第17图为说明以前的电阻发热体的形状的概要图 。 第18图为说明另一以前的电阻发热体的形状的概 要图。 第19图为说明另一以前的电阻发热体的形状的概 要图。 第20图为说明另一以前的电阻发热体的形状的概 要图。 第21图为说明另一以前的电阻发热体的形状的概 要图。 第22图为说明另一以前的电阻发热体的形状的概 要图。 第23图为说明另一以前的电阻发热体的形状的概 要图。 第24图为说明以前的电阻发热体的形状的概要图 。 第25图为说明另一以前的陶瓷加热器概要剖面图 。
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