JP2000012192A - セラミックスヒータ - Google Patents
セラミックスヒータInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高温用発熱体として熱分解黒鉛を
使用した場合に、支持基材として高温下ふっ素系ガスに
対する耐食性が高いアルミナや窒化アルミニウムを使用
出来るようにすると共に、寿命が長いセラミックスヒー
タを提供する。 【解決手段】 少なくとも電気絶縁性セラミックス支持
基材と導電性発熱体からなるセラミックスヒータにおい
て、該導電性発熱体の材質がほう素またはけい素を含有
して成る熱分解黒鉛であり、前記電気絶縁性セラミック
スをアルミナまたは窒化アルミニウムまたは酸窒化アル
ミニウムとする。
使用した場合に、支持基材として高温下ふっ素系ガスに
対する耐食性が高いアルミナや窒化アルミニウムを使用
出来るようにすると共に、寿命が長いセラミックスヒー
タを提供する。 【解決手段】 少なくとも電気絶縁性セラミックス支持
基材と導電性発熱体からなるセラミックスヒータにおい
て、該導電性発熱体の材質がほう素またはけい素を含有
して成る熱分解黒鉛であり、前記電気絶縁性セラミック
スをアルミナまたは窒化アルミニウムまたは酸窒化アル
ミニウムとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造工程におけるＣＶＤ装置やスパッタ装置、又は、生
成薄膜をエッチングするエッチング装置等に使用され
る、被加熱物である半導体ウエーハを加熱するためのセ
ラミックスヒータに関する。
製造工程におけるＣＶＤ装置やスパッタ装置、又は、生
成薄膜をエッチングするエッチング装置等に使用され
る、被加熱物である半導体ウエーハを加熱するためのセ
ラミックスヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体用のデバイスを作製する際
には、半導体ウエーハ上にポリシリコン膜や酸化膜、導
体膜、誘電体膜等をＣＶＤ装置やスパッタ装置で形成し
たり、逆にエッチング装置により、これらの薄膜をエッ
チングしたりする技術はよく知られている。そして、こ
れらの装置において、上記の薄膜の形成やエッチングの
品質を保持するには、被加熱物である半導体ウエーハを
所望の温度に一定に維持することが必要であり、この温
度調節を行うには半導体ウエーハを加熱するヒータが必
要とされる。
には、半導体ウエーハ上にポリシリコン膜や酸化膜、導
体膜、誘電体膜等をＣＶＤ装置やスパッタ装置で形成し
たり、逆にエッチング装置により、これらの薄膜をエッ
チングしたりする技術はよく知られている。そして、こ
れらの装置において、上記の薄膜の形成やエッチングの
品質を保持するには、被加熱物である半導体ウエーハを
所望の温度に一定に維持することが必要であり、この温
度調節を行うには半導体ウエーハを加熱するヒータが必
要とされる。
【０００３】従来から半導体プロセスに使用されるヒー
タとしては、石英、アルミナ、窒化ほう素、熱分解窒化
ほう素、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、窒化
けい素等の電気絶縁性セラミックス支持基材の上に、発
熱体としてモリブデン、タングステン、白金等の金属
や、炭化けい素、熱分解黒鉛等の導電性セラミックス薄
膜から成る電気回路を形成したセラミックスヒータが考
案され、使用されてきた。
タとしては、石英、アルミナ、窒化ほう素、熱分解窒化
ほう素、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、窒化
けい素等の電気絶縁性セラミックス支持基材の上に、発
熱体としてモリブデン、タングステン、白金等の金属
や、炭化けい素、熱分解黒鉛等の導電性セラミックス薄
膜から成る電気回路を形成したセラミックスヒータが考
案され、使用されてきた。
【０００４】特に１０００℃以上の高温で使用する場合
には、発熱体が耐熱性の高い熱分解黒鉛から成るものが
優れている。一方、支持基材のセラミックス材質として
は、近年、半導体プロセスにおいて腐食性の高いふっ素
系ガスが使用されるようになったことから、ふっ素系ガ
スに対する耐食性が高いアルミナや窒化アルミニウムや
酸窒化アルミニウムが採用されている。
には、発熱体が耐熱性の高い熱分解黒鉛から成るものが
優れている。一方、支持基材のセラミックス材質として
は、近年、半導体プロセスにおいて腐食性の高いふっ素
系ガスが使用されるようになったことから、ふっ素系ガ
スに対する耐食性が高いアルミナや窒化アルミニウムや
酸窒化アルミニウムが採用されている。
【０００５】しかし、このような構造のセラミックスヒ
ータは、発熱体が支持基材と一体化されているために、
両者の熱膨張係数の差によって温度が変化すると接合部
に熱応力が発生し、発熱体が支持基材から剥離し易いと
いう欠点があった。そこで、発熱体と支持基材との線膨
張係数の差が１×１０-6／℃以下となるように発熱体と
支持基材の材質を選択して接合することによってこの欠
点を解決し、長寿命化したヒータが提案されている（特
開平５−１９４０４６号公報参照）。
ータは、発熱体が支持基材と一体化されているために、
両者の熱膨張係数の差によって温度が変化すると接合部
に熱応力が発生し、発熱体が支持基材から剥離し易いと
いう欠点があった。そこで、発熱体と支持基材との線膨
張係数の差が１×１０-6／℃以下となるように発熱体と
支持基材の材質を選択して接合することによってこの欠
点を解決し、長寿命化したヒータが提案されている（特
開平５−１９４０４６号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら使用されている熱分解黒鉛を発熱体とした高温用ヒー
タは、長寿命化のため支持基材と発熱体との線膨張係数
の差を１×１０-6／℃以内にしようとすると、使用出来
る支持基材の材質としては、線膨張係数が熱分解黒鉛に
近い窒化ほう素、熱分解窒化ほう素、窒化けい素に限ら
れてしまい、耐食性が高いアルミナや窒化アルミニウム
や酸窒化アルミニウムは線膨張係数が大きいので使用出
来ないという問題があった。
ら使用されている熱分解黒鉛を発熱体とした高温用ヒー
タは、長寿命化のため支持基材と発熱体との線膨張係数
の差を１×１０-6／℃以内にしようとすると、使用出来
る支持基材の材質としては、線膨張係数が熱分解黒鉛に
近い窒化ほう素、熱分解窒化ほう素、窒化けい素に限ら
れてしまい、耐食性が高いアルミナや窒化アルミニウム
や酸窒化アルミニウムは線膨張係数が大きいので使用出
来ないという問題があった。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、高温用発熱体として熱分解黒鉛を
使用した場合に、支持基材として高温下ふっ素系ガスに
対する耐食性が高いアルミナや窒化アルミニウムや酸窒
化アルミニウムを使用出来るようにすると共に、寿命が
長いセラミックスヒータを提供することを主目的として
いる。
めになされたもので、高温用発熱体として熱分解黒鉛を
使用した場合に、支持基材として高温下ふっ素系ガスに
対する耐食性が高いアルミナや窒化アルミニウムや酸窒
化アルミニウムを使用出来るようにすると共に、寿命が
長いセラミックスヒータを提供することを主目的として
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に記載した発明は、少なくとも電
気絶縁性セラミックス支持基材と導電性発熱体からなる
セラミックスヒータにおいて、該導電性発熱体の材質が
ほう素またはけい素を含有して成る熱分解黒鉛であるこ
とを特徴とするセラミックスヒータである。
に、本発明の請求項１に記載した発明は、少なくとも電
気絶縁性セラミックス支持基材と導電性発熱体からなる
セラミックスヒータにおいて、該導電性発熱体の材質が
ほう素またはけい素を含有して成る熱分解黒鉛であるこ
とを特徴とするセラミックスヒータである。
【０００９】このように、少なくとも電気絶縁性セラミ
ックス支持基材と導電性発熱体からなるセラミックスヒ
ータにおいて、該導電性発熱体の材質をほう素（Ｂ）ま
たはけい素（Ｓｉ）を含有して成る熱分解黒鉛とする
と、ＢまたはＳｉの含有量を調整することにより支持基
材となる電気絶縁性セラミックスと線膨張係数をほぼ等
しくすることができ、従って、熱応力が発生せず、発熱
体と支持基材との接合部で剥離することはなく、割れ、
欠け等の欠損を生じることもない、長寿命のセラミック
スヒータとすることができる。
ックス支持基材と導電性発熱体からなるセラミックスヒ
ータにおいて、該導電性発熱体の材質をほう素（Ｂ）ま
たはけい素（Ｓｉ）を含有して成る熱分解黒鉛とする
と、ＢまたはＳｉの含有量を調整することにより支持基
材となる電気絶縁性セラミックスと線膨張係数をほぼ等
しくすることができ、従って、熱応力が発生せず、発熱
体と支持基材との接合部で剥離することはなく、割れ、
欠け等の欠損を生じることもない、長寿命のセラミック
スヒータとすることができる。
【００１０】そして、本発明の請求項２に記載した発明
は、前記電気絶縁性セラミックスをアルミナまたは窒化
アルミニウムまたは酸窒化アルミニウムとした。このよ
うにすると、支持基材として耐食性の高いアルミナまた
は窒化アルミニウムまたは酸窒化アルミニウムを使用す
ることができるので、腐食性の強いふっ素ガス系雰囲気
下でも使用出来ると共に、発熱体である熱分解黒鉛につ
いては、ＢまたはＳｉの添加量を調整して線膨張係数を
アルミナまたは窒化アルミニウムまたは酸窒化アルミニ
ウムの線膨張係数とほぼ等しくすることが出来るので、
高温下高耐食性で、剥離、割れ、欠け等の欠損もなく長
寿命のセラミックスヒータを形成することができる。従
って、半導体製造工程において長期間安定して使用する
ことができ、プロセスの安定操業が可能になると共に反
応処理時のウエーハの歩留り低下を防ぐことができる。
は、前記電気絶縁性セラミックスをアルミナまたは窒化
アルミニウムまたは酸窒化アルミニウムとした。このよ
うにすると、支持基材として耐食性の高いアルミナまた
は窒化アルミニウムまたは酸窒化アルミニウムを使用す
ることができるので、腐食性の強いふっ素ガス系雰囲気
下でも使用出来ると共に、発熱体である熱分解黒鉛につ
いては、ＢまたはＳｉの添加量を調整して線膨張係数を
アルミナまたは窒化アルミニウムまたは酸窒化アルミニ
ウムの線膨張係数とほぼ等しくすることが出来るので、
高温下高耐食性で、剥離、割れ、欠け等の欠損もなく長
寿命のセラミックスヒータを形成することができる。従
って、半導体製造工程において長期間安定して使用する
ことができ、プロセスの安定操業が可能になると共に反
応処理時のウエーハの歩留り低下を防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。本発明者等は、特に半導体デバイス製造用装置に使
用されるセラミックスヒータの高温下ふっ素系ガスによ
る腐食防止について種々検討した結果、これにはヒータ
を構成する支持基材の材質にアルミナまたは窒化アルミ
ニウムまたは酸窒化アルミニウムを、発熱体の材質に熱
分解黒鉛を採用すればよいが、両者の線膨張係数の差を
克服するには、熱分解黒鉛の中にほう素またはけい素を
含有させればよいことに想到し、本発明を完成させたも
のである。なお、前記電気絶縁性セラミックスを線膨張
係数がほぼ等しい他のセラミックス材料に被覆したもの
を支持基材として用いることもできる。
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。本発明者等は、特に半導体デバイス製造用装置に使
用されるセラミックスヒータの高温下ふっ素系ガスによ
る腐食防止について種々検討した結果、これにはヒータ
を構成する支持基材の材質にアルミナまたは窒化アルミ
ニウムまたは酸窒化アルミニウムを、発熱体の材質に熱
分解黒鉛を採用すればよいが、両者の線膨張係数の差を
克服するには、熱分解黒鉛の中にほう素またはけい素を
含有させればよいことに想到し、本発明を完成させたも
のである。なお、前記電気絶縁性セラミックスを線膨張
係数がほぼ等しい他のセラミックス材料に被覆したもの
を支持基材として用いることもできる。
【００１２】先ず、本発明のセラミックスヒータの典型
例を図１に平面図として示した。図１において、セラミ
ックスヒータは、円板状電気絶縁性セラミックスから成
る支持基材１とその表面に接合したヒータパターンを有
する導電性発熱体２とから成り、ヒータパターンの両端
に外部電源接続端子３と端子孔１３を備えている。ただ
し、該支持基板と導電性発熱体を一体として被覆する耐
食性セラミックス被覆層は図示していない。このような
セラミックスヒータにおいて、本発明では、少なくとも
電気絶縁性セラミックス支持基材と導電性発熱体からな
るセラミックスヒータにおいて、該導電性発熱体の材質
を、ほう素またはけい素を含有して成る熱分解黒鉛とし
た。
例を図１に平面図として示した。図１において、セラミ
ックスヒータは、円板状電気絶縁性セラミックスから成
る支持基材１とその表面に接合したヒータパターンを有
する導電性発熱体２とから成り、ヒータパターンの両端
に外部電源接続端子３と端子孔１３を備えている。ただ
し、該支持基板と導電性発熱体を一体として被覆する耐
食性セラミックス被覆層は図示していない。このような
セラミックスヒータにおいて、本発明では、少なくとも
電気絶縁性セラミックス支持基材と導電性発熱体からな
るセラミックスヒータにおいて、該導電性発熱体の材質
を、ほう素またはけい素を含有して成る熱分解黒鉛とし
た。
【００１３】もともと、発熱体として使用する熱分解黒
鉛は、異方性を持つ結晶子が配向した構造を持つため、
堆積面に平行な方向の線膨張係数は垂直方向の線膨張係
数より小さい。しかし、ここにほう素やけい素原子が入
り込むと、結晶子の配向が乱れ、構造が等方性に近付く
ので、堆積面に平行な方向の線膨張係数は大きくなり、
垂直な方向の線膨張係数は小さくなり、最終的には等方
性になる。すなわち、熱分解黒鉛にほう素またはけい素
を含有させ、その量を変動させることによって熱分解黒
鉛の線膨張係数を任意に調節することができるようにな
る。
鉛は、異方性を持つ結晶子が配向した構造を持つため、
堆積面に平行な方向の線膨張係数は垂直方向の線膨張係
数より小さい。しかし、ここにほう素やけい素原子が入
り込むと、結晶子の配向が乱れ、構造が等方性に近付く
ので、堆積面に平行な方向の線膨張係数は大きくなり、
垂直な方向の線膨張係数は小さくなり、最終的には等方
性になる。すなわち、熱分解黒鉛にほう素またはけい素
を含有させ、その量を変動させることによって熱分解黒
鉛の線膨張係数を任意に調節することができるようにな
る。
【００１４】従って、熱分解黒鉛発熱体の線膨張係数
を、支持基材の線膨張係数に合せることができるので、
支持基材の材質としては、線膨張係数が熱分解黒鉛に近
い、窒化ほう素、熱分解窒化ホウ素、窒化けい素等に限
定されず、線膨張係数が大きいアルミナや窒化アルミニ
ウムや酸窒化アルミニウムに対しても熱分解黒鉛の線膨
張係数を合せることができるので、高温下ふっ素系ガス
にも耐食性の高いアルミナや窒化アルミニウムや酸窒化
アルミニウムを熱分解黒鉛発熱体の支持基材として使用
できるようになり、セラミックスヒータの寿命は格段に
延長される。
を、支持基材の線膨張係数に合せることができるので、
支持基材の材質としては、線膨張係数が熱分解黒鉛に近
い、窒化ほう素、熱分解窒化ホウ素、窒化けい素等に限
定されず、線膨張係数が大きいアルミナや窒化アルミニ
ウムや酸窒化アルミニウムに対しても熱分解黒鉛の線膨
張係数を合せることができるので、高温下ふっ素系ガス
にも耐食性の高いアルミナや窒化アルミニウムや酸窒化
アルミニウムを熱分解黒鉛発熱体の支持基材として使用
できるようになり、セラミックスヒータの寿命は格段に
延長される。
【００１５】熱分解黒鉛にほう素またはけい素を含有さ
せる方法は、従来公知の方法、例えば、ＣＶＤ法（化学
気相蒸着法）がよく、熱分解黒鉛の原料である炭化水素
ガスに、ハロゲン化ほう素またはハロゲン化けい素のガ
スを混合してＣＶＤ反応を行い支持基材上に発熱体の薄
膜を形成させればよい。この場合、炭化水素ガスに対す
るハロゲン化ほう素またはハロゲン化けい素のガスの混
合割合は、生成するほう素またはけい素含有熱分解黒鉛
の線膨張係数が支持基材の線膨張係数に等しくなるよう
に調整するとよい。
せる方法は、従来公知の方法、例えば、ＣＶＤ法（化学
気相蒸着法）がよく、熱分解黒鉛の原料である炭化水素
ガスに、ハロゲン化ほう素またはハロゲン化けい素のガ
スを混合してＣＶＤ反応を行い支持基材上に発熱体の薄
膜を形成させればよい。この場合、炭化水素ガスに対す
るハロゲン化ほう素またはハロゲン化けい素のガスの混
合割合は、生成するほう素またはけい素含有熱分解黒鉛
の線膨張係数が支持基材の線膨張係数に等しくなるよう
に調整するとよい。
【００１６】ここで、本発明のセラミックスヒータの製
造方法を説明する。先ず、例えば、円板状の窒化アルミ
ニウム焼結体を支持基材とし、これをホットウオール型
ＣＶＤ装置の反応容器の中心部に設置した後、該反応容
器内を減圧にし、１８００℃に加熱してから、熱分解黒
鉛原料としてのメタンガスと添加ほう素原料としての三
塩化ほう素ガスを、窒化アルミニウムの線膨張係数に一
致するように所望の比率で供給し、特定圧力下、数時間
ＣＶＤ反応を行ない、窒化アルミニウム支持基材上にほ
う素含有熱分解黒鉛薄膜を堆積させる。この薄膜を機械
加工で不要部分を削り落し、ほぼ同心円状のヒータ回路
を作製する。
造方法を説明する。先ず、例えば、円板状の窒化アルミ
ニウム焼結体を支持基材とし、これをホットウオール型
ＣＶＤ装置の反応容器の中心部に設置した後、該反応容
器内を減圧にし、１８００℃に加熱してから、熱分解黒
鉛原料としてのメタンガスと添加ほう素原料としての三
塩化ほう素ガスを、窒化アルミニウムの線膨張係数に一
致するように所望の比率で供給し、特定圧力下、数時間
ＣＶＤ反応を行ない、窒化アルミニウム支持基材上にほ
う素含有熱分解黒鉛薄膜を堆積させる。この薄膜を機械
加工で不要部分を削り落し、ほぼ同心円状のヒータ回路
を作製する。
【００１７】次いで、このヒータ回路の端子部分をマス
キングした後、別のホットウオール型ＣＶＤ装置の反応
容器の中心部に設置し、該反応容器内を減圧にし、１０
００℃に加熱してから、アンモニアガスと三塩化アルミ
ニウムガスを所望の比率で供給し、特定圧力下、数時間
ＣＶＤ反応を行ない、耐食性の窒化アルミニウムコーテ
ィングを発熱体・支持基材全表面上に施す。最後に端子
部のマスクを除去し、端子にリード線を接続し、セラミ
ックスヒータを形成させる。
キングした後、別のホットウオール型ＣＶＤ装置の反応
容器の中心部に設置し、該反応容器内を減圧にし、１０
００℃に加熱してから、アンモニアガスと三塩化アルミ
ニウムガスを所望の比率で供給し、特定圧力下、数時間
ＣＶＤ反応を行ない、耐食性の窒化アルミニウムコーテ
ィングを発熱体・支持基材全表面上に施す。最後に端子
部のマスクを除去し、端子にリード線を接続し、セラミ
ックスヒータを形成させる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 （実施例１）直径１００ｍｍ，厚さ１ｍｍの円板状の窒
化アルミニウム焼結体を電気絶縁性支持基材として用意
し、これをホットウオール型ＣＶＤ装置の内径２００ｍ
ｍの反応容器の中心部に設置した後、該反応容器内を減
圧にし、１８００℃に加熱してから、メタンガスと三塩
化ほう素ガスをそれぞれ５００ｃｃ／ｍｉｎ、１００ｃ
ｃ／ｍｉｎで供給し、圧力１０Ｔｏｒｒで１時間反応を
行ない、窒化アルミニウム支持基材上に厚さ８０μｍの
ほう素含有熱分解黒鉛薄膜を堆積させた。この薄膜を機
械加工でヒータパターン用の溝を切削加工し、ほぼ同心
円状のヒータ回路を作製した。
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 （実施例１）直径１００ｍｍ，厚さ１ｍｍの円板状の窒
化アルミニウム焼結体を電気絶縁性支持基材として用意
し、これをホットウオール型ＣＶＤ装置の内径２００ｍ
ｍの反応容器の中心部に設置した後、該反応容器内を減
圧にし、１８００℃に加熱してから、メタンガスと三塩
化ほう素ガスをそれぞれ５００ｃｃ／ｍｉｎ、１００ｃ
ｃ／ｍｉｎで供給し、圧力１０Ｔｏｒｒで１時間反応を
行ない、窒化アルミニウム支持基材上に厚さ８０μｍの
ほう素含有熱分解黒鉛薄膜を堆積させた。この薄膜を機
械加工でヒータパターン用の溝を切削加工し、ほぼ同心
円状のヒータ回路を作製した。
【００１９】次いで、回路の端子部分をマスキングした
後、別のホットウオール型ＣＶＤ装置の反応容器の中心
部に設置し、該反応容器内を減圧にし、１０００℃に加
熱してから、アンモニアガスと三塩化アルミニウムガス
をそれぞれ３００ｃｃ／ｍｉｎ、１００ｃｃ／ｍｉｎで
供給し、圧力１Ｔｏｒｒで１時間反応を行ない、厚さ１
００μｍの窒化アルミニウムコーティングを発熱体・支
持基材全表面上に施した。最後に端子部のマスクを除去
し、端子にリード線を接続し、セラミックスヒータを完
成させた。
後、別のホットウオール型ＣＶＤ装置の反応容器の中心
部に設置し、該反応容器内を減圧にし、１０００℃に加
熱してから、アンモニアガスと三塩化アルミニウムガス
をそれぞれ３００ｃｃ／ｍｉｎ、１００ｃｃ／ｍｉｎで
供給し、圧力１Ｔｏｒｒで１時間反応を行ない、厚さ１
００μｍの窒化アルミニウムコーティングを発熱体・支
持基材全表面上に施した。最後に端子部のマスクを除去
し、端子にリード線を接続し、セラミックスヒータを完
成させた。
【００２０】次に、このセラミックスヒータのヒートサ
イクル性能をテストした。ふっ化水素ガス雰囲気中で室
温から１３００℃まで平均１００℃／分の速度で昇温し
た後、電力供給を停止し、平均５０℃／分の速度で３０
０℃まで降温した。さらに同様の昇降温を１００回繰り
返したが、窒化アルミニウム支持基材とほう素含有熱分
解黒鉛発熱体の接合部、窒化アルミニウム支持基材と窒
化アルミニウムコーティング層の接合部及びほう素含有
熱分解黒鉛発熱体と窒化アルミニウムコーティング層の
接合部のそれぞれに剥離、割れ、欠け等の発生は皆無で
あり、窒化アルミニウムコーティング層の腐食もなかっ
た。これは、発熱体である熱分解黒鉛中のほう素含有量
が適切で熱分解黒鉛の線膨張係数が窒化アルミニウムの
線膨張係数とほぼ等しくなり、熱応力が発生しなかった
ためである。
イクル性能をテストした。ふっ化水素ガス雰囲気中で室
温から１３００℃まで平均１００℃／分の速度で昇温し
た後、電力供給を停止し、平均５０℃／分の速度で３０
０℃まで降温した。さらに同様の昇降温を１００回繰り
返したが、窒化アルミニウム支持基材とほう素含有熱分
解黒鉛発熱体の接合部、窒化アルミニウム支持基材と窒
化アルミニウムコーティング層の接合部及びほう素含有
熱分解黒鉛発熱体と窒化アルミニウムコーティング層の
接合部のそれぞれに剥離、割れ、欠け等の発生は皆無で
あり、窒化アルミニウムコーティング層の腐食もなかっ
た。これは、発熱体である熱分解黒鉛中のほう素含有量
が適切で熱分解黒鉛の線膨張係数が窒化アルミニウムの
線膨張係数とほぼ等しくなり、熱応力が発生しなかった
ためである。
【００２１】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
るものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００２２】例えば、上記ではＣＶＤ法によりほう素ま
たはけい素を熱分解黒鉛に含有させて製造する例を示し
たが、これには限定されず、熱分解黒鉛にＢかＳｉを含
有させることができれば、いずれの方法で製造してもよ
い。また、本発明のセラミックスヒータの使用用途は、
ドライエッチング装置の加熱体をはじめ、半導体ウエー
ハ上に、ポリシリコン膜、酸化膜、導電膜、誘電体膜等
を形成するＣＶＤ装置やスパッタ装置、又は、これらの
生成薄膜をエッチングするエッチング装置等各種半導体
デバイス製造用装置に使用することが出来ることは言う
までもない。
たはけい素を熱分解黒鉛に含有させて製造する例を示し
たが、これには限定されず、熱分解黒鉛にＢかＳｉを含
有させることができれば、いずれの方法で製造してもよ
い。また、本発明のセラミックスヒータの使用用途は、
ドライエッチング装置の加熱体をはじめ、半導体ウエー
ハ上に、ポリシリコン膜、酸化膜、導電膜、誘電体膜等
を形成するＣＶＤ装置やスパッタ装置、又は、これらの
生成薄膜をエッチングするエッチング装置等各種半導体
デバイス製造用装置に使用することが出来ることは言う
までもない。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、高温用発熱体として熱
分解黒鉛を使用した場合に、その支持基材として高温下
ふっ素系ガスに対する耐食性が高いアルミナや窒化アル
ミニウムや酸窒化アルミニウムが使用出来るようになる
と共に、発熱体と支持基材の線膨張係数がほぼ等しくな
るため、発熱体と支持基材の接合部に熱応力が発生せ
ず、剥離、割れ、欠け等を生じないと共に、耐食性の高
い長寿命のセラミックスヒータを作製することができ
る。従って、半導体製造工程において長期間安定して使
用することができ、プロセスの安定操業が可能になると
共に反応処理時のウエーハの歩留り低下を防ぐことがで
きる。
分解黒鉛を使用した場合に、その支持基材として高温下
ふっ素系ガスに対する耐食性が高いアルミナや窒化アル
ミニウムや酸窒化アルミニウムが使用出来るようになる
と共に、発熱体と支持基材の線膨張係数がほぼ等しくな
るため、発熱体と支持基材の接合部に熱応力が発生せ
ず、剥離、割れ、欠け等を生じないと共に、耐食性の高
い長寿命のセラミックスヒータを作製することができ
る。従って、半導体製造工程において長期間安定して使
用することができ、プロセスの安定操業が可能になると
共に反応処理時のウエーハの歩留り低下を防ぐことがで
きる。
【図１】本発明の発熱体と支持基材とから成るセラミッ
クスヒータの一例を示す平面図である。
クスヒータの一例を示す平面図である。
１…支持基材、 ２…発熱体、 ３…外部電源接続端子、 １３…端子孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 明 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 Ｆターム(参考） 3K092 PP20 QA05 QB03 QB15 QB44 QB74 QC37 RF03 RF11 RF17 RF22 VV09 VV31 VV35 VV40 5F004 BB26 BB29 BD04 BD05 5F045 EK08 EK09 5F103 AA08 AA10 BB42 PP15 RR10
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも電気絶縁性セラミックス支持
基材と導電性発熱体からなるセラミックスヒータにおい
て、該導電性発熱体の材質がほう素またはけい素を含有
して成る熱分解黒鉛であることを特徴とするセラミック
スヒータ。 - 【請求項２】 前記電気絶縁性セラミックスがアルミナ
または窒化アルミニウムまたは酸窒化アルミニウムであ
ることを特徴とする請求項１に記載したセラミックスヒ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18566498A JP3862864B2 (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | セラミックスヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18566498A JP3862864B2 (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | セラミックスヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012192A true JP2000012192A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3862864B2 JP3862864B2 (ja) | 2006-12-27 |
Family
ID=16174718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18566498A Expired - Fee Related JP3862864B2 (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | セラミックスヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3862864B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100431655B1 (ko) * | 2001-08-28 | 2004-05-17 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼를 가열하기 위한 히터 어셈블리 |
-
1998
- 1998-06-16 JP JP18566498A patent/JP3862864B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100431655B1 (ko) * | 2001-08-28 | 2004-05-17 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼를 가열하기 위한 히터 어셈블리 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3862864B2 (ja) | 2006-12-27 |
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