专利名称：加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及加热装置。
背景技术：
一直以来，在半导体制造工序中或液晶制造工序中，为加热基板而使用加热装置。作为这种结热装置，可列举出多使用腐蚀性气体的PVD(物理气相沉积)装置、CVD(化学气相沉积)装置、干刻装置等。从耐腐蚀性的观点来看，这种装置的基体一般使用陶瓷。
在这种半导体制造工序中或液晶制造工序中，在设置于加热装置的基板加热部件上的加热面上放置基板，在基板的外周部堆积反应膜。这里，虽然基板不与加热面接合，但存在反应膜与基板加热面接合的情况。因此，在基板脱离基板加热面时，反应膜不易从基板加热面剥离，在反应膜和基板加热面之间产生应力，由此在反应膜上产生缺口或裂纹。进而也在基板上产生缺口或裂纹。
于是，进行如下实验在基板加热面上设置多个气体排出口，通过从气体排出口排出气体，防止反应膜堆积在基板的外周部(例如参照专利文献1—特开2002-93894号公报)。
对此，如果使来自气体排出口的气体排出量增加，虽然能够降低反应膜的堆积，但由于对基板的成长膜的生成等产生影响，所以不能使气体排出量轻易地增长。所以，来自各气体排出口的气体排出量最好是，既降低反应膜的堆积量而且又不影响成长膜的生成等的量。
然而，在上述的现有技术中，由于通过孔穴加工在烧成的陶瓷的加热装置内形成多个气体路径，所以切削时陶瓷的一部分毁坏，提高气体路径的尺寸精度是困难的。即，对排出到基板加热面上的气体排出量产生偏差。
发明内容
对此，本发明的目的在于提供一种加热装置，其能够降低排出到基板加热面上的气体的排出量的偏差，且能够不影响基板的成长膜的生成等地抑制在基板加热面上堆积反应膜。
本发明的加热装置，其特征在于，具有放置基板的基板加热面以及位于基板加热面相反一侧的加热部件背面，并埋设有电阻发热体的板状的加热部件；配置在加热部件的加热部件背面侧，具有与加热部件背面相对的相对面的辅助部件，在加热部件背面和相对面之间，形成作为排出到基板加热面上的气体路径的面状气体路径。
根据这种加热装置，在加热部件上形成加热部件背面，并在辅助部件上形成相对面，从而在加热部件背面和相对面之间形成面状气体路径。
另外，加热部件背面和相对面由于是简单的平面形状，所以，通过使用模型等的成形或烧成能够很容易地形成。
因此，比起原来那样通过孔穴加工形成气体路径的情况，能够提高在加热部件背面和相对面之间形成的面状气体路径的尺寸精度。
即，能够降低排出到基板加热面上的气体的排出量的偏差，并能够不影响基板的成长膜的生成等地抑制在基板加热面上堆积反应膜。
相对面比加热部件背面更向外侧伸出，最好在相对面上形成沿加热部件的侧面配置、并相对于相对面向大致垂直方向突出的连续相对壁部。
这样，在加热部件的侧面和沿着加热部件的侧面设置的相对壁部之间，形成从面状气体路径连通到基板加热面侧的气体排出路径。即，跨越基板加热面的整个外周形成排出气体的排出口。
因此，与在基板加热面的外周部设置多个排出口的情况相比，能够有效地抑制在基板加热面上堆积反应膜。
最好具备从加热部件背面侧支撑加热部件的第1支撑部件，和从位于与相对面相反侧的辅助部件的面即辅助部件背面侧支撑辅助部件的第2支撑部件。
辅助部件的相对壁部最好具备比加热部件的基板加热面低的面。
这样，辅助部件的相对壁部以及加热部件，能够在基板加热面的外周比基板加热面更低的面上准确地放置环等周边部件。
加热部件具有从基板加热面侧连通到面状气体路径的多个连通孔，多个连通孔最好沿基板加热面的外周部以等间隔形成。
这样，由于加热部件具有从基板加热面侧连通到面状气体路径的多个连通孔，所以，在加热装置的制造工序中，加热部件和辅助部件容易对位。另外，连通孔通过沿基板加热面的外周部以等间隔形成，能够有效地抑制在基板加热面上堆积反应膜。
具备从加热部件背面侧支撑加热部件的第1支撑部件；以及，从位于与相对面相反侧的辅助部件的面即辅助部件背面侧支撑辅助部件的第2支撑部件，在加热部件背面和相对面之间，形成从面状气体路径和连通孔合流的部分连通到加热装置外侧的间隙，间隙最好具有限制气体流动的形状。
这样，在加热部件的加热部件背面和辅助部件的相对面之间形成的间隙，从面状气体路径和连通孔合流的部分连通到加热装置外侧。即，加热部件背面和辅助部件的相对面相互不连接。
因此，在加热部件背面和辅助部件的相对面之间形成的间隙，能够吸收第1支撑部件和第2支撑部件之间的尺寸误差。
而且，在加热部件的加热部件背面和辅助部件的相对面之间形成的间隙，由于具有限制气体流动的形状，所以能够抑制排出到基板加热面侧的气体从间隙泄漏。
另外，所谓限制气体流动的形状，是指截面的面积比面状气体路径明显地小的形状或曲柄形状等。
具备从加热部件背面侧支撑加热部件的第1支撑部件，在相对面上，设置比连通孔更靠外侧配置的连续外周壁，和比连通孔更靠内侧配置的连续内周壁，最好是，外周壁及内周壁相对于相对面其大致垂直方向的长度大致相等，辅助部件固定在加热部件上。
这样，通过使辅助部件固定在加热部件上，以及外周壁及内周壁的高度大致相等，能够提高在加热部件背面和辅助部件相对面之间形成面状气体路径的尺寸精度。另外，能够抑制气体从面状气体路径泄漏。
还有，由于不需要辅助部件用的支撑部件，所以装置的重量减轻，装置的操作变得容易。另外，由于能够减小台座的直径，所以，能够紧凑地设计通过台座安装装置一侧的部位。
辅助部件最好用焊接或螺旋夹固定在加热部件上。
这样，能够简单地将辅助部件固定在加热部件上。另外，在利用螺旋夹将辅助部件固定加热部件上的情况下，能够简单地变更从辅助部件到加热部件的距离。因此，能够简单地调整面上气体路径的气体流量。
连通孔最好是相对于基板加热面向大致垂直的方向延伸。
通过使来自连通孔的气体相对于基板加热面大致垂直排出，能够进一步降低反应膜的堆积。
加热部件最好在基板加热面的外侧具有比加热部件的基板加热面还低的面。
这样，辅助部件的相对壁部及加热部件，能够在基板加热面的外周比基板加热面还低的面上放置环等周边部件。
本发明具有如下效果。
根据本发明，能够提供一种加热装置，其能够降低排出到基板加热面上的气体的排出量的偏差，并能够不影响基板的成长膜的生成地抑制在基板加热面上堆积反应膜。
图1是表示本发明的第1实施方式的加热装置的立体图。
图2是表示本发明的第1实施方式的加热装置的分解图。
图3是表示本发明的第1实施方式的加热装置的(a)1a-1a截面图。
图4是表示本发明的第2实施方式的加热装置的立体图。
图5是表示本发明的第2实施方式的加热装置的分解图。
图6是表示本发明的第2实施方式的加热装置的(a)4a-4a截面图。
图7是表示本发明的第2实施方式的加热装置的截面图。
图8是表示本发明的第3实施方式的加热装置的立体图。
图9是表示本发明的第3实施方式的加热装置的分解图。
图10是表示本发明的第3实施方式的加热装置的(a)8a-8a截面图。
图11是表示本发明的实施方式的加热装置的立体图。
图中
10-加热部件，10a-基板加热面，10b-加热部件背面，10c-侧面，10d-放置面，11-电阻发热体，12-供电部件，13-绝缘部件，14-气体路径，15-气体导入孔，16-连通孔，20-辅助部件，20a-相对面，20b-相对壁部侧面，20c-放置面，20d-辅助部件背面，30、51-第1支撑部件，40-台座，50-第2支撑部件。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下附图的记载中，对于相同或类似的部分，给与相同或类似的符号。但应注意的是附图只是示意图，各尺寸的比例等与实际部件不同。
因此，具体的尺寸等参照下面的说明便可判断。而且，当然也包括了在附图相互间相互的尺寸关系或比率不同的部分。
第1实施方式(加热装置)下面参照附图对本发明的第1实施方式的加热装置100进行说明。图1是表示本发明的第1实施方式的加热装置100的整体的立体图。加热装置100具备被支撑在第1支撑部件30上并具有基板加热面10a的加热部件10；支撑在第2支撑部件50上的辅助部件20；排出气体的排出口14h；以及，支撑第1支撑部件30和第2支撑部件50的台座40。加热装置100对放置在基板加热面10a上的基板进行加热。
加热部件10具有基板加热面10a、加热部件背面10b及侧面10c。在基板加热面10a上，放置有硅基板或玻璃基板等基板。基板加热面10a的表面粗糟度(Ra)最好为0.01～6.3μm。
加热部件10通过从后面叙述的供电部件12向电阻发热体11供给电力，来对基板加热面10a进行加热，从而加热放置在基板加热面10a上的基板。加热部件10可使用圆盘状等的板状的加热部件。加热部件10由陶瓷或陶瓷与金属的复合材料等构成。例如，加热部件10能够由氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiN)、碳化硅(SiC)、塞隆(SiAON)等烧结体、铝(Al)、铝合金、铝合金-氮化铝合成物、铝合金-SiC合成物等构成。在加热部件10中，作为烧结助剂可含有氧化钇。但是，形成加热部件10的上述主要成分原料以外的成分总量，最好在5％或其以下。加热部件10由第1支撑部件30支撑。
第1支撑部件30为空心形状的圆筒等，在其管内容纳有供电部件12。第1支撑部件30与加热部件10的加热部件背面10b接合。第1支撑部件30由氮化铝、氮化硅、氧化铝等形成。第1支撑部件30最好与加热部件10的材质相同。第1支撑部件30由氮化铝、氮化硅、氧化铝等形成。第1支撑部件30最好与加热部件10的材质相同。
辅助部件20包括设有后面叙述的相对壁部21的相对面20a和辅助部件背面20d。辅助部件20最好与加热部件10相同，用陶瓷、陶瓷和金属的复合材料等构成。
相对壁部21设在相对面20a上的加热部件10的外侧，沿着加热部件10的侧面10c连续形成。相对壁部21具有相对壁部侧面20b和放置面20c。相对壁部21与加热部件10的侧面10c相对。放置面20c是比加热部件10的基板加热面10a更低的面。辅助部件20由第2支撑部件50支撑。
第2支撑部件50与第1支撑部件30相同，由氮化铝、氮化硅、氧化铝等形成。第2支撑部件50最好与辅助部件20的材质相同。
辅助部件20与第2支撑部件50通过一体化接合或密封接合等被接合。另外，作为密封接合，使用O型环、金属衬垫等。另外，也可以一体形成辅助部件20及第2支撑部件50组成的形状。
第2支撑部件50及第1支撑部件30被支撑在台座40上。台座40及第2支撑部件50、台座40及第1支撑部件30由螺钉固定。台座40的接合部通过O型环等成为密封结构。另外，台座40例如由铝、SUS、Ni等金属形成。
气体路径14形成于上述的加热部件10和辅助部件20之间。
具体地说，气体路径14由面状气体路径14a和与面状气体路径14a连通的气体排出路径14b形成。
面状气体路径14a形成于加热部件10的加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间。
气体排出路径14b形成于加热部件10的侧面10c和相对壁部21之间。气体排出路径14b从面状气体路径14a连通到基板加热背面10a侧。通过这样的气体路径14，形成跨越基板加热面10a整个外周而排出气体的排出口14h。用作气体路径14的宽度的路径宽度14W，是从加热部件10的侧面10c直到相对壁部21的距离。
以下对上面所述的气体路径14进一步说明。
图2表示图1的分解图的一部分。
如图2所示，辅助部件20形成有第1支撑部件30的通孔并支撑在第2支撑部件50上。另外，加热部件10支撑在第1支撑部件30上。通过使第1支撑部件30和加热部件10的接续面位于比辅助部件20的相对面20a还高的位置处，来形成气体路径14a。
辅助部件20的相对面20a与加热部件10的加热部件背面10b相对。而且，相对面20a比加热部件背面10b更向外侧伸出。
相对壁部21沿相对面20a的外周连续形成。因此，能够在加热部件10的侧面10c和相对壁部21之间形成气体排出路径14b。
图3表示图1的1a-1a的截面图。如图3所示，从相对面20a至加热部件背面10b的距离即面状气体路径14a的宽度，通过第1支撑部件30和第2支撑部件50距离台座40的长度关系决定。另外，加热部件10在内部埋设有电阻发热体11，并具有用于插入供电部件12的孔穴。
电阻发热体11埋设在加热部件10内部。电阻发热体11可使用铌、钼、钨等。电阻发热体11可使用线状、线圈状、带状、筛网状、膜状等物。
第1支撑部件30为空心形状的圆筒等，在其管内容纳供电部件12。
供电部件12向电阻发热体11供给电力。供电部件12与电阻发热体11连接。供电部件12由Ni、Al、Cu、合金等形成。供电部件12的形状为杆、圆柱、缆线、板、绳状织物、圆筒形状等。供电部件12与电阻发热体11用钎焊、焊接、共晶、铆接、嵌合、螺旋夹等连接。供电部件12由绝缘部件13覆盖。绝缘部件13例如由陶瓷形成，能够具有绝缘性、隔热性。
台座40具备气体导入孔15。因此，气体从气体导入孔15供给，通过第2支撑部件50和第1支撑部件30之间的空隙，再通过气体路径14，形成传输到基板加热面10a的路径。
另外，气体最好是公知的气体，例如，将氮、氦、氩、氦和氩的混合气体等以1atm，0℃换算，以0.5～20L/min流动。根据这种加热装置100，加热装置100在加热部件10上形成加热部件背面10b，在辅助部件20上形成有相对面20a，从而在加热部件背面10b和相对面20a之间形成面状气体路径14a。
根据上述本发明的第1实施方式的加热装置100，由于加热部件背面10b和相对面20a为简单的平面形状，所以，通过使用了模型等的成形以及烧成能够很容易地形成。
因此，与原来那样通过孔穴加工形成气体路径14的情况相比，能够提高在加热部件背面10b和相对面20a之间形成面状气体路径14a的尺寸精度。
即，能够降低排出到基板加热面10a上的气体的排出量的偏差，并能够不影响基板的成长膜的生成地抑制在基板加热面10a上堆积反应膜。
另外，通过跨越基板加热面10a的整个外周形成排出气体的排出口14h，与在基板加热面10a的外周部设置多个排出口的情况相比，能够有效地抑制在基板加热面上堆积反应膜。
辅助部件20的相对壁部21，通过在基板加热面10a的外周具备比基板加热面10a还低的放置面20c，能够将环等周边部件放置在基板加热面10a上。
辅助部件20通过与加热部件10同样地由陶瓷、陶瓷和金属的复合材料等构成，能够使加热装置100在进行高温处理时的热收缩动作相同。
由于基板加热面10a的表面粗糙度(Ra)为0.01～6.3μm，所以，能够使基板加热面10a和基板适当地接触，均匀地保持基板温度。
第1支撑部件30由于与加热部件10的材质相同，所以，能够防止在加热部件10与第1支撑部件30的接合部分产生热膨胀张系数差等引起的热应力，并能够牢固地接合第1支撑部件30。
第2支撑部件50由于与辅助部件20的材质相同，所以，能够防止在辅助部件20与第2支撑部件50的接合部分产生热膨胀张系数差等引起的热应力，并能够牢固地接合第2支撑部件50。
(加热装置的制造方法)这种加热装置100的制造包括以下工序形成具有电阻发热体11的加热部件10的工序；形成辅助部件20的工序；以及，在加热部件10、加热部件10的加热部件背面10b及辅助部件20的相对面20a之间形成气体路径14的工序。
首先，如下制作加热部件10。在加热部件10的陶瓷原料粉末中，添加粘接剂，并根据需要添加有机溶剂、分散剂等进行混合，制作浆液。陶瓷原料粉末可含有作为主要成分的陶瓷粉末、烧结助剂和粘接剂。例如，以氮化铝粉末为主要成分，添加氧化钇粉末等作为烧结助剂。但是，主要成分原料以外的成分总量最好在5％或其以下。利用球磨机等混合陶瓷原料粉末。
将所得到的浆液利用喷雾造粒法等造成颗粒而得到造粒颗粒。将得到造粒颗粒利用模具成形法、CIP(冷等静压制)法、滑动铸造法等成形方法成形。
接着，在成形体上形成电阻发热体11。例如，调整含有高熔点材料粉末的印刷胶，利用丝网印刷法等在成形体上印刷成预定的图形形状，形成电阻发热体11。这种情况下，最好在印刷胶中混合加热部件10的陶瓷原料粉末。这样的话，能够接近电阻发热体11和加热部件10的热膨胀系数，从而能够提高密合性。
在形成了电阻发热体11的成形体上，使以同样方法得到的成形体层叠并烧成一体。例如，在模具等上设置形成了电阻发热体11的成形体。与制作成形体时同样地在电阻发热体11及成形体上填充准备好的造粒颗粒，同时进行成形及其层叠。
然后，将埋设电阻发热体11的成形体利用热压法或常压烧结法等烧成方法烧成一体，制作一体烧结体的加热部件10。例如，能够将所得到的成形体以与陶瓷的种类相应的环境气体、烧成温度、烧成时间、烧成方法烧成。例如，在使用氮化铝粉末作为陶瓷原料粉末的情况下，使用热压法，通过在氮气或氩气等惰性气体环境中以1700～2200℃、保持大约1～10小时能够烧成。烧成中施加的压力可为20～1000kgf/cm2。这样，可使加热部件10和电阻发热体11的密合性良好。烧成温度最好为1750～2050℃，压力最好为50～200kgf/cm2。
最后，在所得到的加热部件10上施以基板加热面10a的平坦化的加工，或用于将供电部件12连结在电阻发热体11上的供电部件12用的孔的孔穴加工，并使电阻发热体11的一部分预先露出来。
其次，与加热部件10同样地制作辅助部件20。另外，在制作成型体时，形成为具有第1支撑部件30的通孔、位于加热部件10的外侧的相对壁部21、比加热部件10的加热部件背面10b更向外侧伸出的相对面20a。在相对壁部21的外周部上，最好形成比加热部件10的基板加热面10a更低的放置面20c。放置面20c除了用模具成形外，烧成后可使用研磨加工等形成。
与这种加热部件10及辅助部件20的制作同样地制作第1支撑部件30及第2支撑部件50。第1支撑部件30与制作加热部件10的情况相同，准备造粒颗粒，制作管状的成形体，并可将所得到的成形体在例如氮气中进行常压烧成来制作。第1支撑部件30最好使用与制作加热部件10所使用的陶瓷原料粉末相同材质的原料粉末来制作。
第2支撑部件50与制作辅助部件20的情况相同，准备造粒颗粒，用静水压挤压法等制作管状的成形体，所得到的成形体可在例如氮气中利用常压烧成法来制作。第2支撑部件50最好使用与制作辅助部件20所使用的陶瓷原料粉末相同材质的原料粉末来制作。
其次，将加热部件10的加热部件背面10b和第1支撑部件30通过例如铆接、焊接、钎焊、锡焊等接合。具体地说，在加热部件10的接合面或第1支撑部件30的接合面的至少一个上涂抹与加热部件10或第1支撑部件30的材质相应的接合剂。然后，使加热部件10和第1支撑部件30的接合面彼此粘合，通过以与加热部件10或第1支撑部件30的材质相应的环境气体、温度进行热处理便能够接合。此时，也可以从与接合面垂直的方向加压以按压加热部件10和第1加热部件30。
在加热部件10及第1支撑部件30为氮化铝烧结体的情况下，作为接合剂，可涂抹稀土类化合物等，通过在氮气或氩气等惰性气体环境中以1500～2000℃、保持大约1～10小时进行接合。
与接合加热部件下面10b和第1支撑部件30的方法同样，进行辅助部件20和第2支撑部件50的接合。
其次，使用螺钉等将第1支撑部件30以及第2支撑部件50固定在台座40上。此时，在辅助部件20和加热部件10之间形成气体路径14地固定。与台座40的接合部通过O形环等而成为密封结构。在台座40上，预先通过孔穴加工等形成用于通过供电部件12的贯通孔，以及用于使气体流到气体路径14的气体导入孔15。
根据上述的本发明的第1实施方式的加热装置100的制造方法，由于包含形成具有电阻发热体11的加热部件10的工序和形成辅助部件20的工序，所以能够分别形成加热部件10和辅助部件20。加热部件10以及辅助部件20由于用简单的平面构成，而能够使用模具等形成，所以，能够很容易地形成。
另外，由于包含在加热部件10的加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间形成气体路径14的工序，所以，与原来那样通过孔穴加工形成气体路径14的情况相比，能够提高在加热部件背面10b和相对面20a之间形成的面状气体路径14a的尺寸精度。
即，能够制造一种加热装置，其能够降低排出到基板加热面10a上的气体的排出量的偏差，并能够不影响基板的成长膜的生成地抑制在基板加热面10a上堆积反应膜。
第2实施方式(加热装置)下面参照附图对本发明的第2实施方式的加热装置100进行说明。此外，下面将以与上述第1实施方式的不同点为主进行说明。
具体地说，在第1实施方式中，使用了具有比加热部件10的加热部件背面10b更向外侧伸出的相对面20a的辅助部件20。通过沿着加热部件10的侧面10c连续配置而形成相对于相对面20a向大致垂直方向突出的相对壁部21，在侧面10c和相对壁部21之间，形成了从面状气体路径14a连通到基板加热面10a的气体排出路径14b。
与此相对，在第2实施方式中，在加热部件上，形成了从面状气体路径14a连通到基板加热面10a的连通孔14c。
图4是表示本发明的第2实施方式的加热装置100的整体的立体图。另外，对于电阻发热体11、供电部件12、绝缘部件13、第1支撑部件30、台座40以及第2支撑部件50，由于与第1实施方式相同，这里省略其说明。同样，第1支撑部件30以及第2支撑部件50的形状、材质等，由于与第1实施方式相同，这里也省略其说明。
如图4所示，第2实施方式的加热装置100具备具有基板加热面10a的加热部件10、辅助部件20、排出口14h、第1支撑部件30以及第2支撑部件50。第1支撑部件30以及第2支撑部件50固定在台座40上。
辅助部件20具备从相对面20a的外周部向相对于相对面20a大致垂直的方向突出的外周壁22。加热部件10具备比外周壁22的外周壁厚度22W的距离还大的宽度的槽17。对于该外周壁22以及槽17将在图7中叙述。
加热部件10在内部具有电阻发热体11、基板加热面10a以及加热部件背面10b。另外，加热部件10形成了多个连通孔14c并具备放置面10d。在加热部件背面10b上形成具有槽宽17W的槽17。放置面10d为比加热部件10的基板加热面10a还低的面。
辅助部件20具备从相对面20a的外周部向相对于相对面20a大致垂直的方向突出的相对壁部21。相对面20a与加热部件10的加热部件背面10b相对。
气体路径14由面状气体路径14a和与面状气体路径14a连通的连通孔14c形成。
面状气体路径14a由加热部件10的加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a形成。
连通孔14c从排出口14h排出气体。连通孔14c从基板加热面10a连通到面状气体路径14a。连通孔14c最好在基板加热面10a的外周部以等间隔形成多个。连通孔14c最好为相对于基板加热面10a向大致垂直方向延伸的形状。
图5表示图4的分解图的一部分。如图4所示，加热部件10由第1支撑部件30支撑。另外，辅助部件20形成有第1支撑部件30的通孔，并由第2支撑部件50支撑。
图6表示图4的4a-4a截面图。
在加热部件10的加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间最好形成间隙，该间隙从面状气体路径14a和连通孔14c合流的部分连通到加热装置100的外侧并具有限制气体流动的形状。所谓限制气体流动的形状，是指截面的面积比面状气体路径14a明显地小的形状或曲柄形状等。具体例子有，利用在加热部件10的加热部件背面10b上形成的槽17，和在辅助部件20的相对面20a上形成的外周壁22而形成曲柄形状。
对于由槽17和外周壁22形成的曲柄形状用图7进一步说明。
图7是加热部件10的加热部件背面10b上形成的槽17，以及在辅助部件20的相对面20a上形成的外周壁22的放大图。
如图7所示，利用槽17以及外周壁22形成于加热部件10的加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间的间隙，从面状气体路径14a和连通孔14c合流的部分连通到加热装置100的外侧。即，加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a相互不连接。
根据本发明的第2实施方式的加热装置100，通过使加热部件10具有从基板加热面10a连通到面状气体路径14a的多个连通孔14c，在加热装置100的制造工序中，加热部件10和辅助部件20的对位变得容易。另外，通过沿基板加热面10a的外周部以等间隔形成连通孔14c，能够有效地抑制在基板加热面10a上堆积反应膜。
通过使连通孔14c相对于基板加热面10a大致垂直地形成，及气体相对于基板加热面10a大致垂直排出，能够进一步降低反应膜的堆积。
另外，加热部件10由第1支撑部件30支撑。还有，辅助部件20形成有第1支撑部件30的通孔，并由第2支撑部件50支撑。形成于加热部件10的加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间的间隙，从面状气体路径14a和连通孔14c合流的部分连通到加热装置100的外侧，且加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a相互不连接。因此，形成于加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间的间隙，能够吸收第1支撑部件30以及第2支撑部件50的尺寸误差。
此外，形成于加热部件10的加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间的间隙，通过具有限制气体流动的形状，能够抑制排出到基板加热面10a侧的气体从该间隙泄漏。
第3实施方式(加热装置)下面参照附图对本发明的第3实施方式的加热装置100进行说明。另外，以下以与上述第1实施方式的不同点为主进行说明。
具体地说，在第1实施方式中，加热部件10由第1支撑部件30支撑，辅助部件20由第2支撑部件50支撑。也就是，加热部件10和辅助部件20分别被支撑。与此相对，在第3实施方式中，辅助部件20直接固定在被支撑在第1支撑部件30上的加热部件10上。
图8是表示本发明的第3实施方式的加热装置100的立体图。如图8所示，第3实施方式的加热装置100，其辅助部件20固定在加热部件10上。第3实施方式的加热装置100，与第2实施方式同样，具备具有基板加热面10a的加热部件10、辅助部件20、气体路径14以及第2支撑部件50。
图9表示图8的分解图的一部分。如图9所示，加热部件10由第1支撑部件51支撑。另外，辅助部件20形成有第1支撑部件51的通孔。
图10表示图8的8a-8a截面图。
加热部件10与第2实施方式相同，在内部具备电阻发热体11、基板加热面10a以及加热部件背面10b。而且，加热部件10a形成多个连通孔14c和气体路径14d，并具备放置面10d。
辅助部件20具有相对面20a、外周壁及内周壁。辅助部件20最好固定在加热部件10上。在实施方式3中，辅助部件20通过螺钉70固定在加热部件10上。辅助部件20最好与加热部件10同样，由陶瓷、陶瓷和金属的复合材料等构成。相对面20a与加热部件10的加热部件背面10b相对。
外周壁比形成于加热部件10上的连通孔14c更靠外侧，在相对面20a的外周部，相对于相对面20a向大致垂直方向突出。
内周壁比连通孔14c更靠内侧，相对于相对面20a向大致垂直方向突出。外周壁和内周壁的高度最好大致相等。另外，虽然外周壁和加热部件背面10b之间、内周壁和加热部件背面10b之间紧密接触，但也可以在密接面放置O型环60来接合。
气体路径14由面状气体路径14a、与面状气体路径14a连通的连通孔14c、与面状气体路径14a连通的气体路径14d形成。
面状气体路径14a由加热部件10的加热部件背面10b、辅助部件20的相对面20a、外周壁和内周壁形成。
气体路径14d在加热部件10内形成并与面状气体路径14a连通。
第1支撑部件51支撑加热部件10。第1支撑部件51为空心形状的圆筒等，在其管内容纳供电部件12。而且，在第1支撑部件51的内部形成气体路径14e。第1支撑部件51与加热部件10的加热部件背面10b接合。第1支撑部件51的材料、接合方法由于与第1实施方式的第1支撑部件30相同，在此省略其说明。
气体路径14e与气体路径14d连通。
另外，对于电阻发热体11、供电部件12、绝缘部件13、台座40，由于与第1实施方式相同，在此省略其说明。
根据这种加热装置100，通过使辅助部件20固定在加热部件10上，且外周壁及内周壁的高度大致相等，能够提高在加热部件10的加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间形成的面状气体路径14a的尺寸精度。而且，能够抑制气体从面状气体路径14a泄漏。
还有，由于不需要辅助部件20用的支撑部件，所以装置的重量减轻，装置的操作变得容易。另外，由于能够减小台座的直径，所以，能够紧凑地设计通过台座安装装置一侧的部位。
其他实施方式(加热装置)虽然通过上述实施方式阐述了本发明，但成为该公开的一部分的论述以及附图不应理解为限定本发明。该公开对于本行业人员会明白各种各样的代替实施方式、实施例以及应用技术。
例如，在实施例3中，在将辅助部件20固定于加热部件10时，虽然用螺旋夹固定辅助部件20，但也可以如图11所示那样，在将辅助部件20固定于加热部件10时，用钎焊将辅助部件20固定加热部件10上。
还有，在实施方式2中，作为限制气体流动的形状，说明了图7所示的曲柄形状，但只要形成于加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间的间隙能够吸收第1支撑部件30以及第2支撑部件50的尺寸误差即可。例如，既可以是截面积比面状气体路径14a明显地小的形状，也可以是在加热部件背面10b和辅助部件20的相对面20a之间形成比面状气体路径14a更靠外侧且由陶瓷形成的环状。
实施例下面用实施例更加详细地说明本发明，但本发明并不限定于下面所述的首先，如下制作加热部件10。作为加热部件10的陶瓷原料粉末，在氮化铝粉末中，添加氧化钇作为粘接剂、烧结助剂，利用球磨机等进行了混合。将所得到的浆液利用喷雾造粒法造成颗粒而得到造粒颗粒。将得到造粒颗粒利用模具成形法形成板状。另外，将造粒颗粒用静水压挤压法形成了第1支撑部件30用的管状。将所得到的管状成形体在氮气中、利用常压烧成法以1800℃、保持大约2小时而烧成。
另一方面，板状成形体，将预先形成于线圈状的钼制电阻发热体11配设在板状成形体上，此外再填充上述造粒颗粒并进行挤压成形。
然后，将一体成形的氮化铝成形体放置在碳制的烧盆中，利用热压法烧成了电阻发热体11。具体地说，以200kgf/cm2加压的同时，在氮气加压环境气体中以1800℃保持大约2小时而一体烧成。
在所得到的加热部件10上施以基板加热面10a的平坦化加工，和供电部件12用孔的孔穴加工等，并使电阻发热体11的一部分预先露出来。加热部件10的大小做成直径为237mm、厚度为18mm。第1支撑部件30的大小做成外径为55mm、内径为45mm、厚度为169mm。
在加热部件10和第1支撑部件30的接合面涂抹接合剂使两者贴合，在氮气环境气体中以1800℃保持2小时进行热处理，接合了加热部件10和第1支撑部件30。利用钎焊将供电部件12接合到电阻发热体11上。另外，第1支撑部件30的端部加工成了凸缘形状。
如图6所示，通过孔穴加工在基板加热面10a上形成了直径3mm的连通孔14c。连通孔14c设置成沿着基板的外周、以直径3mm在基板加热面10a上均匀地配设在12个地方。
其次，如下制作了辅助部件20。作为辅助部件20的陶瓷原料粉末，在氮化铝粉末中添加氧化钇作为粘接剂、烧结助剂，利用球磨机等进行了混合。将所得到的浆液利用喷雾造粒法造成颗粒而得到造粒颗粒。将得到造粒颗粒利用模具成形法形成板状。另外，将造粒颗粒用静水压挤压法形成了第2支撑部件50用的管状。将所得到的板状成形体使用热压法、在氮气环境气体中以1800℃、保持大约2小时而烧成。
在所得到的辅助部件20上实施了升降栓用孔穴的孔穴加工。辅助部件20的大小做成直径为228mm、厚度为5mm。第2支撑部件50的大小做成外径为98mm、内径为88mm、厚度为161mm。
在辅助部件20和第2支撑部件50的接合面涂抹接合剂使两者贴合，在氮气环境气体中以1700℃保持2小时进行热处理，接合了加热部件10和第1支撑部件30。另外，第2支撑部件50的端部加工成了凸缘形状。
然后，使用螺钉将第1支撑部件30以及第2支撑部件50固定在铝制的台座40上。此时，使用O型环，第1支撑部件30以及第2支撑部件50的凸缘部与台座成了密封结构。在台座40上，通过孔穴加工设置了气体导入第1支撑部件30以及第2支撑部件50之间的空间的气体导入孔15。
这样，作为气体路径14，得到了具备面状气体路径14a和与面状气体路径14a连通的连通孔14c的加热装置100。气体从气体导入孔15传输到第1支撑部件30以及第2支撑部件50之间的空间、面状气体路径14a、连通孔14c。
作为比较例的样品3，在烧成了加热部件10后，为了从部件侧面形成平行于加热面的气体路径而实施了孔穴加工，由于进行加工的气体孔穴长度较长，所以加工研磨时在孔穴的侧壁上产生缺口致使孔穴直径不一样，气体路径的尺寸产生偏差。
评价方法对于所得到的加热装置100进行下面的样品1、样品2的评价。
将硅晶片放置在加热装置100上，加热到420℃，从硅晶片上面导入高纯度六氟化钨气体，利用CVD装置在硅晶片上形成了钨膜。
样品1，从气体导入孔15导入氮气，并使氮气从基板加热面10a的连通孔14c排出，利用CVD装置形成了钨膜。
样品2，不导入气体而利用CVD装置形成了钨膜。
评价结果在样品1中，在硅基板的外周部没有形成钨膜。另外，在基板加热面10a和硅基板面的边界也没有形成钨膜。
在样品2中，在硅基板的外周部形成了钨膜。另外，在基板加热面10a和硅基板面的边界也形成了钨膜。
这是由于，在样品1中，通过使氮气从基板加热面10a的连通孔14c排出，氮气起到了屏障气体作用，避免了在硅基板的外周部由高纯度六氟化钨气体形成钨膜。
因此，在样品1中，能够很容易地使硅基板离开基板加热面10a。另外，在样品2中，在使硅基板离开基板加热面10a的地方，由于钨膜难以从基板加热面10a剥离，在钨膜与基板加热面10a之间产生应力，由此在钨膜上产生裂纹。并且，以该裂纹为起点，裂纹还进入了硅基板上的钨膜。
权利要求
1.一种加热装置，其特征在于，具备具有放置基板的基板加热面及位于与所述基板加热面相反侧的加热部件背面并埋设有电阻发热体的板状的加热部件；以及，配置在所述加热部件的所述加热部件背面侧并具有与所述加热部件背面相对的相对面的辅助部件，在所述加热部件背面和所述相对面之间，形成排出到所述基板加热面上的气体路径，即面状气体路径。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于所述相对面比所述加热部件背面更向外侧伸出，在所述相对面上形成沿着所述加热部件的侧面配置、并相对于所述相对面向大致垂直方向突出的连续相对壁部，在所述加热部件的所述侧面和所述相对壁部之间，形成从所述面状气体路径连通到所述基板加热面侧的气体排出路径。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，具备从所述加热部件背面侧支撑所述加热部件的第1支撑部件；以及，从位于与所述相对面相反侧的辅助部件的面即辅助部件背面侧支撑所述辅助部件的第2支撑部件。
4.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于所述相对壁部具备比所述基板加热面更低的面。
5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于所述加热部件具有从所述基板加热面侧连通到所述面状气体路径的多个连通孔，所述多个连通孔沿着所述基板加热面的外周部以等间隔形成。
6.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，具备从所述加热部件背面侧支撑所述加热部件的第1支撑部件；以及，从位于与所述相对面相反侧的所述辅助部件的面即辅助部件背面侧支撑所述辅助部件的第2支撑部件，在所述加热部件背面和所述相对面之间，形成从所述面状气体路径和所述连通孔合流的部分连通到所述加热装置外侧的间隙，所述间隙具有限制所述气体流动的形状。
7.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于具备从所述加热部件背面侧支撑所述加热部件的第1支撑部件，在所述相对面上，设有比所述连通孔更靠外侧配置的连续外周壁，和比所述连通孔更靠内侧配置的连续内周壁，所述外周壁以及所述内周壁在大致垂直于所述相对面的方向上的长度大致相等，所述辅助部件固定在所述加热部件上。
8.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于所述辅助部件通过钎焊或螺旋夹固定在所述加热部件上。
9.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于所述连通孔在大致垂直于所述基板加热面的方向延伸。
10.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于所述加热部件在所述基板加热面的外侧具有比所述基板加热面更低的面。
全文摘要
本发明提供一种加热装置，其能够降低排出到基板加热面上的气体的排出量的偏差，并能够不影响基板的成长膜的生成等地抑制在基板加热面上堆积反应膜。加热装置(100)具备具有放置基板的基板加热面(10a)及位于基板加热面(10a)相反一侧的加热部件背面(10b)并埋设有电阻发热体(11)的板状的加热部件(10)；配置在加热部件(10)的加热部件背面侧(10b)并具有与加热部件背面(10b)相对的相对面(20a)的辅助部件(20)，在加热部件背面(10b)和相对面(20a)之间，形成排出到基板加热面(10a)上的气体路径即面状气体路径(14a)。
文档编号H05B3/18GK1917722SQ20061011574
公开日2007年2月21日 申请日期2006年8月15日 优先权日2005年8月16日
发明者冈岛久和, 后藤义信 申请人:日本碍子株式会社