温度调节单元制造技术

本发明专利技术的温度调节单元(1)包括：温度调节单元本体(2)；温度调节部(3)，其设置在温度调节单元本体(2)的内部，对温度调节对象(100)所在侧的该温度调节单元本体(2)的表面温度进行升降温；以及薄膜测温电阻部(4)，其形成在温度调节单元本体(2)的内部、温度调节对象(100)所在侧的面内的一定范围内，并且设置在比温度调节部(3)更靠近温度调节对象(100)的一侧，由热喷涂皮膜形成。该温度调节单元可以准确地测定温度调节面内的平均温度。温度调节面内的平均温度。温度调节面内的平均温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】温度调节单元


[0001]本专利技术适用于温度调节单元，该温度调节单元包括用于测定温度调节对象的温度的测温电阻器。

技术介绍

[0002]近年来，在半导体制造工艺中，基板的微细加工通常采用干法蚀刻等在真空或减压下进行的干法。在使用等离子体的干法蚀刻的情况下，基板会从等离子体输入热量。由于基板的温度影响蚀刻率，因此若其温度分布不均匀，则蚀刻的深度会产生偏差。因此，需要调节温度以使基板在面内的温度均匀，并且需要准确地把握基板温度以进行准确的温度控制。
[0003]专利文献1中记载了一种静电吸引装置，其包括：形成有多个冷媒槽的基材、形成在基材上的高电阻层、通过在高电阻层内热喷涂导电体而形成的多个加热器、以及通过在高电阻层内热喷涂导电体而形成的多个静电吸引用电极。在该静电吸引装置中，基材上设置有凹陷，在该凹陷内通过固定夹具固定有获取温度信息的铠装热电偶。专利文献1中记载了由弹簧以一定的按压载荷接触铠装热电偶，因此测定结果的可靠性高。
[0004]专利文献2中记载了一种对被处理基板进行固定及温度控制的基板载置装置的评价装置，其包括气密室、具备发热的电阻加热体的评价用基板、以及测定评价用基板的温度的温度测定机构。在电阻加热体上安装有多个热电偶元件的温度探针。另外，还记载了从将埋入电阻加热体中的温度探针取出的开口露出基材，通过设置于气密室内或气密室外的辐射温度计测定从电阻加热体的开口部射出的红外光。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2007
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088411号公报专利文献2：日本特开2011
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155140号公报

技术实现思路

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专利技术所需解决的问题
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[0006]在如专利文献1所示在基材的凹陷处设置铠装热电偶的情况、以及如专利文献2所示在发热的电阻加热体上安装多个热电偶元件的情况下，配置热电偶的位置均会成为热异常点，与基板原本的温度产生差异，因此难以准确地测定整个基板的平均温度。进而，这些热电偶通常通过从基材背面侧设置的孔进行配置，与基板的距离较远，测定温度与基板的实际温度之间有很大差异。另外，在通过设置在气密室内或气密室外的辐射温度计检测红外光以测定基板温度的方法中，当存在等离子体发光部件或卤素加热器等其他热源时，这些热源阻碍了红外光的温度测定，难以测定基板的准确温度。应予说明，这样的问题不仅限于半导体制造工艺领域，其他领域中使用热电偶时、或者存在其他热源时也会有同样的问题。
[0007]本专利技术鉴于现有技术的问题，目的在于提供可以准确地测定温度调节面内的平均温度的温度调节单元。
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用于解决问题的方案
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[0008]本专利技术的温度调节单元包括：温度调节单元本体；温度调节部，其设置在所述温度调节单元本体的内部，对温度调节对象所在侧的该温度调节单元本体的表面温度进行升降温；以及薄膜测温电阻部，其形成在所述温度调节单元本体的内部、温度调节对象所在侧的面内的一定范围内，并且设置在比所述温度调节部更靠近温度调节对象的一侧，由热喷涂皮膜形成。
[0009]根据本专利技术的温度调节单元，由于测温电阻部设置在比温度调节部更靠近温度调节对象的一侧，因此测定温度与温度调节对象的实际温度之间几乎没有差异。另外，由于测温电阻部由热喷涂皮膜形成，因此可以形成较薄的测温电阻部，从而可以缩短温度调节对象与温度调节部之间的距离。进而，由于测温电阻部形成在温度调节单元本体的温度调节对象所在侧的面内的一定范围内，因此不存在使用热电偶时那样的热异常点，从而可以准确地测定温度调节面内的平均温度。进而，如果将获得的温度信息反馈，则可以更高精度地控制温度调节对象的温度。
[0010]所述薄膜测温电阻部可以形成为在同一面上具有折叠部的带状图案。折叠部的数量可以为单个，但优选为多个。由此，可以大范围地形成测温面。
[0011]优选地，所述薄膜测温电阻部由含有Al的金属或合金构成。在此情况下，与其他金属或合金相比，长时间使用时电阻值的经时变化较小，测定的可靠性高。
[0012]所述温度调节部可以是形成为在同一面上具有折叠部的带状图案的热喷涂皮膜。折叠部的数量可以是单个，但优选为多个。由此，可以大范围地形成温度调节面。另外，由于可以由薄膜形成温度调节部，因此能够减小温度调节单元整体的厚度。
[0013]在所述温度调节部由多个结构部构成的情况下，该多个结构部各自的一部分可以构成与供电端子连接的供电端子部，在所述薄膜测温电阻部由多个结构部构成的情况下，该多个结构部各自的一部分可以构成与电阻值测定端子连接的电阻值测定端子部。由此，可以在所需范围内进行温度调节控制和温度测定，增加了设计的变化。在此情况下，优选地，所述温度调节部的各结构部和所述薄膜测温电阻部的各结构部配置成在该温度调节单元的厚度方向上彼此对应。由此，可以将温度调节面划分为多个区域，并且测定每个区域的温度，从而能够单独精密地对各区域进行温度控制。
[0014]在所述温度调节单元中，例如，所述温度调节单元本体可以具有基材部和形成在该基材部的表面上的绝缘层，所述薄膜测温电阻部可以设置在该绝缘层内。由此，基材部可以使用导电性材质，增加了设计的变化。另外，可以使温度调节面具有绝缘性，或者进而具有表面保护功能。
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专利技术的效果
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[0015]根据本专利技术，测定温度与温度调节对象的实际温度之间几乎没有差异。另外，由于不存在使用热电偶时那样的热异常点，因此可以准确地测定温度调节面内的平均温度。进而，如果将从测温电阻部获得的准确的温度信息反馈，则可以更高精度地控制温度调节对象的温度。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的一实施方式所述的温度调节单元的剖面示意图。图2是将图1所示的温度调节单元的一部分切去后的立体图。图3是表示由热喷涂皮膜形成的薄膜测温电阻部的曲线图，该热喷涂皮膜分别由Al、Ni、Ni
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Al合金的各热喷涂材料所形成，图3(a)表示薄膜测温电阻部的电阻温度依存性，图3(b)表示薄膜测温电阻部的电阻值经时变化。图4是表示由Al热喷涂皮膜形成的测温电阻器在150℃下加热时的温度变化趋势的曲线图，图4(a)表示在150℃下加热50小时的温度变化趋势，图4(b)表示在150℃下加热100小时的温度变化趋势。图5(a)是表示温度调节部的一个图案的俯视图，图5(b)是表示薄膜测温电阻部的一个图案的俯视图。图6是具备图5的温度调节部和薄膜测温电阻部的温度调节单元的立体图。图7是表示温度调节单元的结构的剖面示意图，图7(a)表示薄膜测温电阻部设置在比温度调节部更靠近温度调节对象的一侧时温度调节单元的结构，图7(b)表示薄膜测温电阻部设置在比温度调节部更远离温度调节对象的一侧时温度调节单元的结构。图8是由图7所示的各试验片进行的温度测定的比较结果。图9是由设置于测温面内的任意一点的热电偶测定的温度与由大范围地形成在整个测温面内的薄膜测温电阻部测定的平均温度进行比较的曲线图。图10是进行图9所示的温度变化时薄膜测温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种温度调节单元，其中，所述温度调节单元包括：温度调节单元本体；温度调节部，其设置在所述温度调节单元本体的内部，对温度调节对象所在侧的该温度调节单元本体的表面温度进行升降温；以及薄膜测温电阻部，其形成在所述温度调节单元本体的内部、温度调节对象所在侧的面内的一定范围内，并且设置在比所述温度调节部更靠近温度调节对象的一侧，由热喷涂皮膜形成。2.根据权利要求1所述的温度调节单元，其中，所述薄膜测温电阻部形成为在同一面上具有折叠部的带状图案。3.根据权利要求1或2所述的温度调节单元，其中，所述薄膜测温电阻部包含含有Al的金属或合金。4.根据权利要求1至3中任一项所述的温度调节单元，其中，所述温度调...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村隆太郎，田口研良，
申请(专利权)人：东华隆株式会社，
类型：发明
国别省市：