JP2001274103A - 半導体製造装置用ガスシャワー体 - Google Patents
半導体製造装置用ガスシャワー体Info
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体製造装置の内部における反応を均一に
することができ、貫通孔の閉塞やパーティクルの発生を
抑制することができるように反応ガスを予備加熱して通
過する機能を備えたガスシャワー体を提供することであ
る。 【解決手段】 ガスシャワー体１は、基材の厚みが５ｍ
ｍ以下であり、複数の貫通孔１１を有する窒化アルミニ
ウム焼結体基材１０と、窒化アルミニウム焼結体基材１
０に形成された導電層としてヒータ回路パターン１２ま
たはプラズマ上部電極１４とを備える。
することができ、貫通孔の閉塞やパーティクルの発生を
抑制することができるように反応ガスを予備加熱して通
過する機能を備えたガスシャワー体を提供することであ
る。 【解決手段】 ガスシャワー体１は、基材の厚みが５ｍ
ｍ以下であり、複数の貫通孔１１を有する窒化アルミニ
ウム焼結体基材１０と、窒化アルミニウム焼結体基材１
０に形成された導電層としてヒータ回路パターン１２ま
たはプラズマ上部電極１４とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体製造装置
用ガスシャワー体に関し、特にＣＶＤ装置、プラズマＣ
ＶＤ装置、エッチング装置、プラズマエッチング装置等
の半導体製造装置において反応ガスを半導体ウェハに均
一に供給するためのガスシャワー体に関するものであ
る。
用ガスシャワー体に関し、特にＣＶＤ装置、プラズマＣ
ＶＤ装置、エッチング装置、プラズマエッチング装置等
の半導体製造装置において反応ガスを半導体ウェハに均
一に供給するためのガスシャワー体に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハの表面をエッチングした
り、その表面の上に膜を形成する際に、半導体ウェハを
ラックに多数個保持して、バッチ式でエッチングや膜形
成用のガスを流し、必要に応じて外周からヒーターで加
熱する（ホットウォール式）という手法が用いられてき
た。
り、その表面の上に膜を形成する際に、半導体ウェハを
ラックに多数個保持して、バッチ式でエッチングや膜形
成用のガスを流し、必要に応じて外周からヒーターで加
熱する（ホットウォール式）という手法が用いられてき
た。
【０００３】しかし、近年、半導体装置の高集積化、高
速化の要求が厳しくなるに従い、半導体製造装置内の場
所による温度やガスの流れの不均一に起因してエッチン
グや形成される膜の品質がばらつくことが問題になって
きた。そこで、複数のエッチング装置や膜形成装置を並
べて、それらの装置間をローダーを用いて半導体ウェハ
を自動送りで１枚ずつ処理する枚葉式に半導体製造装置
のタイプが切換わりつつある。
速化の要求が厳しくなるに従い、半導体製造装置内の場
所による温度やガスの流れの不均一に起因してエッチン
グや形成される膜の品質がばらつくことが問題になって
きた。そこで、複数のエッチング装置や膜形成装置を並
べて、それらの装置間をローダーを用いて半導体ウェハ
を自動送りで１枚ずつ処理する枚葉式に半導体製造装置
のタイプが切換わりつつある。
【０００４】枚葉式の半導体製造装置では、半導体ウェ
ハをセラミックス製や金属製の保持体の表面上に載せ
て、静置したり、機械的に固定したり、保持体に内蔵し
た電極に電圧を付加することにより静電力によってチャ
ックすること等によって半導体ウェハを保持体の上に固
定する。保持された半導体ウェハは、ＣＶＤ(ChemicalV
apor Deposition)、プラズマＣＶＤ、エッチング、プラ
ズマエッチング等の膜形成速度やエッチング速度を調整
するために、その表面の温度が厳密に制御される。その
温度制御のために、ウェハ保持体にヒーターを内蔵し
て、ウェハ保持体の最表面を加熱して、伝熱によって半
導体ウェハを加熱する。半導体装置の製造コストを低減
するために、半導体ウェハの直径を大きくして、１枚の
半導体ウェハ当りの製造される半導体チップの個数を増
やすことが試みられている。半導体ウェハの直径を大き
くした場合、半導体製造装置内におけるエッチングや膜
形成の反応環境のばらつきを抑えるために、ウェハ保持
体の最表面に要求される均熱性はさらに厳しくなる。
ハをセラミックス製や金属製の保持体の表面上に載せ
て、静置したり、機械的に固定したり、保持体に内蔵し
た電極に電圧を付加することにより静電力によってチャ
ックすること等によって半導体ウェハを保持体の上に固
定する。保持された半導体ウェハは、ＣＶＤ(ChemicalV
apor Deposition)、プラズマＣＶＤ、エッチング、プラ
ズマエッチング等の膜形成速度やエッチング速度を調整
するために、その表面の温度が厳密に制御される。その
温度制御のために、ウェハ保持体にヒーターを内蔵し
て、ウェハ保持体の最表面を加熱して、伝熱によって半
導体ウェハを加熱する。半導体装置の製造コストを低減
するために、半導体ウェハの直径を大きくして、１枚の
半導体ウェハ当りの製造される半導体チップの個数を増
やすことが試みられている。半導体ウェハの直径を大き
くした場合、半導体製造装置内におけるエッチングや膜
形成の反応環境のばらつきを抑えるために、ウェハ保持
体の最表面に要求される均熱性はさらに厳しくなる。
【０００５】また、半導体製造装置のチャンバに取付け
たパイプから反応ガスを単に送り込むだけでは、ガスが
直接吹き込まれる箇所と間接的に吹き込まれる箇所との
間でガスの流れが不均一になり、半導体ウェハの表面に
おいて反応ガスの濃度がばらつくことになる。したがっ
て、膜形成やエッチングを半導体ウェハの表面において
均一に制御することが困難になる。そこで、半導体ウェ
ハの表面上においてガスの吹き込みを均一にして反応ガ
スの濃度を一定にするために、半導体ウェハの直上の位
置に板状の基材に多数の貫通孔を形成したガスシャワー
体を設置する方法が採用されている。この方法によれ
ば、ガスがシャワー状に吹き出し、半導体ウェハの表面
上においてできるだけ均一なガス濃度が得られる。
たパイプから反応ガスを単に送り込むだけでは、ガスが
直接吹き込まれる箇所と間接的に吹き込まれる箇所との
間でガスの流れが不均一になり、半導体ウェハの表面に
おいて反応ガスの濃度がばらつくことになる。したがっ
て、膜形成やエッチングを半導体ウェハの表面において
均一に制御することが困難になる。そこで、半導体ウェ
ハの表面上においてガスの吹き込みを均一にして反応ガ
スの濃度を一定にするために、半導体ウェハの直上の位
置に板状の基材に多数の貫通孔を形成したガスシャワー
体を設置する方法が採用されている。この方法によれ
ば、ガスがシャワー状に吹き出し、半導体ウェハの表面
上においてできるだけ均一なガス濃度が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ガスを反応させる温度
は反応ガスの種類によって異なるが、高温エッチングで
１００〜４００℃、プラズマＣＶＤで２００〜５００
℃、ＣＶＤで４００〜８００℃程度である。
は反応ガスの種類によって異なるが、高温エッチングで
１００〜４００℃、プラズマＣＶＤで２００〜５００
℃、ＣＶＤで４００〜８００℃程度である。
【０００７】通常、ウェハ保持体にヒーターを内蔵し
て、ウェハを直接加熱して反応を行なうために必要な所
定の温度にする。反応ガスを室温のままでガスシャワー
体から反応部に供給すると、反応ガスはウェハ上で急激
に加熱され、ウェハ温度もそれに伴って下げられるた
め、特に大面積のウェハ面内におけるガスの温度を均一
にするのは困難で、反応速度も場所によって異なり、均
一な厚みの膜を形成することが難しくなる。
て、ウェハを直接加熱して反応を行なうために必要な所
定の温度にする。反応ガスを室温のままでガスシャワー
体から反応部に供給すると、反応ガスはウェハ上で急激
に加熱され、ウェハ温度もそれに伴って下げられるた
め、特に大面積のウェハ面内におけるガスの温度を均一
にするのは困難で、反応速度も場所によって異なり、均
一な厚みの膜を形成することが難しくなる。
【０００８】そこで、半導体製造装置の外の配管から反
応ガスをチャンバに送り込み、ヒーターで加熱した後
に、ガスシャワー体に通過させる構造を採用することに
よって、反応ガスを予備加熱する方法が考えられる。
応ガスをチャンバに送り込み、ヒーターで加熱した後
に、ガスシャワー体に通過させる構造を採用することに
よって、反応ガスを予備加熱する方法が考えられる。
【０００９】しかし、ガスシャワー体を通過する前に反
応ガスを予備加熱すると、ガスシャワー体の貫通孔を通
過する前に反応ガスが反応を開始して、ガスシャワー体
の貫通孔を閉塞させ、または予備加熱部に反応生成物を
無駄に生成するという問題がある。また、反応生成物が
剥離して生ずるパーティクルが異物として半導体ウェハ
の表面上に付着してしまう等の問題もある。
応ガスを予備加熱すると、ガスシャワー体の貫通孔を通
過する前に反応ガスが反応を開始して、ガスシャワー体
の貫通孔を閉塞させ、または予備加熱部に反応生成物を
無駄に生成するという問題がある。また、反応生成物が
剥離して生ずるパーティクルが異物として半導体ウェハ
の表面上に付着してしまう等の問題もある。
【００１０】上記の問題を解決するために、ガスシャワ
ー体にヒーターを内蔵することが考えられる。しかしな
がら、ヒーターコイルやヒーター線をセラミックス成形
体の間に挟み込んでホットプレス焼結を行なうことによ
ってヒーターを内蔵したガスシャワー体を製造すると、
ヒーターコイルの巻き外径が３〜６ｍｍ程度であるの
で、ヒーターコイルをガスシャワー体の基材の内部に埋
込むと、厚みが１０ｍｍ以上になってしまい、貫通孔は
閉塞しやすくなる。また、ヒーターコイルに接触しない
ように貫通孔を形成する必要がある。そのため、貫通孔
を形成する位置がヒーターコイルの埋設位置によって制
約されてしまうという問題がある。この場合、貫通孔の
間隔が３〜６ｍｍ以上になる領域が多く存在することに
なる。また、ヒーターコイルを埋設するためにガスシャ
ワー体の厚みが厚くなると、貫通孔が長くなることによ
っても上記の閉塞が起こりやすくなる。
ー体にヒーターを内蔵することが考えられる。しかしな
がら、ヒーターコイルやヒーター線をセラミックス成形
体の間に挟み込んでホットプレス焼結を行なうことによ
ってヒーターを内蔵したガスシャワー体を製造すると、
ヒーターコイルの巻き外径が３〜６ｍｍ程度であるの
で、ヒーターコイルをガスシャワー体の基材の内部に埋
込むと、厚みが１０ｍｍ以上になってしまい、貫通孔は
閉塞しやすくなる。また、ヒーターコイルに接触しない
ように貫通孔を形成する必要がある。そのため、貫通孔
を形成する位置がヒーターコイルの埋設位置によって制
約されてしまうという問題がある。この場合、貫通孔の
間隔が３〜６ｍｍ以上になる領域が多く存在することに
なる。また、ヒーターコイルを埋設するためにガスシャ
ワー体の厚みが厚くなると、貫通孔が長くなることによ
っても上記の閉塞が起こりやすくなる。
【００１１】そこで、反応が起こるウェハ上での均熱性
を確保するためには、ウェハの下のヒーター内臓のウェ
ハ保持体からの輻射熱でガスシャワー体を暖め、ガスシ
ャワー体が所定の温度まで暖まってからガスを流すとい
うことも行なわれている。
を確保するためには、ウェハの下のヒーター内臓のウェ
ハ保持体からの輻射熱でガスシャワー体を暖め、ガスシ
ャワー体が所定の温度まで暖まってからガスを流すとい
うことも行なわれている。
【００１２】膜の積層においては、製品のウェハだけで
なく、ガスシャワー体、ウェハ保持体、チャンバにも積
層し、積層した厚みが厚くなると熱応力で剥離を生じ、
パーティクルとなって製品のウェハ上に付着して不良を
発生する。したがって、これらチャンバ内部の部品の表
面は頻繁にクリーニングを行なう必要がある。積層に最
適な温度とクリーニングに最適な温度は異なる。一般に
クリーニングにはＣｌＦ３やＮＦ３等のガスが用いら
れ、積層温度で用いるとエッチング力が強すぎるため、
積層温度より温度を下げてガスシャワー体、ウェハ保持
体、チャンバの表面を必要以上に傷めないようにする必
要がある。そこで、積層（高温）→クリーニング（低
温）→積層（高温）…と温度を変える必要がある。ヒー
ターを内蔵しないガスシャワー体は下のヒーターの輻射
熱でのみ加熱されるので、所定の温度に達するまでかな
りの時間を要し、クリーニング工程を介在させることが
ウェハ処理のスループットを低下させる要因となってい
た。
なく、ガスシャワー体、ウェハ保持体、チャンバにも積
層し、積層した厚みが厚くなると熱応力で剥離を生じ、
パーティクルとなって製品のウェハ上に付着して不良を
発生する。したがって、これらチャンバ内部の部品の表
面は頻繁にクリーニングを行なう必要がある。積層に最
適な温度とクリーニングに最適な温度は異なる。一般に
クリーニングにはＣｌＦ３やＮＦ３等のガスが用いら
れ、積層温度で用いるとエッチング力が強すぎるため、
積層温度より温度を下げてガスシャワー体、ウェハ保持
体、チャンバの表面を必要以上に傷めないようにする必
要がある。そこで、積層（高温）→クリーニング（低
温）→積層（高温）…と温度を変える必要がある。ヒー
ターを内蔵しないガスシャワー体は下のヒーターの輻射
熱でのみ加熱されるので、所定の温度に達するまでかな
りの時間を要し、クリーニング工程を介在させることが
ウェハ処理のスループットを低下させる要因となってい
た。
【００１３】そこで、この発明の目的は、上述の問題点
を解消するとともに、ＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装
置、エッチング装置等の半導体製造装置のチャンバ内に
おいて反応を均一にすることができる半導体製造装置用
ガスシャワー体を提供することである。
を解消するとともに、ＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装
置、エッチング装置等の半導体製造装置のチャンバ内に
おいて反応を均一にすることができる半導体製造装置用
ガスシャワー体を提供することである。
【００１４】また、この発明のもう一つの目的は、薄型
のガスシャワー体においても貫通孔の閉塞が起こり難
く、かつ閉塞やパーティクルの原因となる不要な膜の積
層が半導体製造装置用チャンバ内の部品表面上で起こっ
た場合においても、クリーニング工程をスムーズに行な
うことができ、ウェハ処理のスループットを向上させる
ことができる半導体製造装置用ガスシャワー体を提供す
ることである。
のガスシャワー体においても貫通孔の閉塞が起こり難
く、かつ閉塞やパーティクルの原因となる不要な膜の積
層が半導体製造装置用チャンバ内の部品表面上で起こっ
た場合においても、クリーニング工程をスムーズに行な
うことができ、ウェハ処理のスループットを向上させる
ことができる半導体製造装置用ガスシャワー体を提供す
ることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明に従った半導体
製造装置用ガスシャワー体は、基材の厚みが５ｍｍ以下
の半導体製造装置用ガスシャワー体であって、複数の貫
通孔を有するセラミックス焼結体基材と、そのセラミッ
クス焼結体基材に形成された導電層とを備える。
製造装置用ガスシャワー体は、基材の厚みが５ｍｍ以下
の半導体製造装置用ガスシャワー体であって、複数の貫
通孔を有するセラミックス焼結体基材と、そのセラミッ
クス焼結体基材に形成された導電層とを備える。
【００１６】クリーニング頻度を減らすためには少なく
とも２４時間以上貫通孔の閉塞が起こらないガスシャワ
ー体が望まれていたが、５ｍｍ以下の厚みの基材に通常
の直径（０．０１ｍｍ以上）の貫通孔を形成したガスシ
ャワー体を用いると、貫通孔の閉塞が起こるまでの時間
を２４時間以上にすることができる。したがって、この
発明にしたがったガスシャワー体を用いると、薄型のガ
スシャワー体において貫通孔の閉塞が起こり難く、貫通
孔の閉塞を引き起こす原因となる反応ガスの予備加熱の
必要もない。また、ガスシャワー体に導電層としてヒー
ターを内蔵することによって、パーティクルの発生原因
となるチャンバ部品に付着した積層膜のクリーニングを
行なう低温から、ウェハ上への膜の積層を行なう高温ま
での加熱をスムーズに行ない、ウェハ処理のスループッ
トを向上させることができる。昇温と降温の時間の合計
が１時間以内であるのが望まれていたが、ヒーターを内
蔵することによって昇温時間を短縮し、薄型のガスシャ
ワー体を構成することによって降温時間を短縮すること
ができる。
とも２４時間以上貫通孔の閉塞が起こらないガスシャワ
ー体が望まれていたが、５ｍｍ以下の厚みの基材に通常
の直径（０．０１ｍｍ以上）の貫通孔を形成したガスシ
ャワー体を用いると、貫通孔の閉塞が起こるまでの時間
を２４時間以上にすることができる。したがって、この
発明にしたがったガスシャワー体を用いると、薄型のガ
スシャワー体において貫通孔の閉塞が起こり難く、貫通
孔の閉塞を引き起こす原因となる反応ガスの予備加熱の
必要もない。また、ガスシャワー体に導電層としてヒー
ターを内蔵することによって、パーティクルの発生原因
となるチャンバ部品に付着した積層膜のクリーニングを
行なう低温から、ウェハ上への膜の積層を行なう高温ま
での加熱をスムーズに行ない、ウェハ処理のスループッ
トを向上させることができる。昇温と降温の時間の合計
が１時間以内であるのが望まれていたが、ヒーターを内
蔵することによって昇温時間を短縮し、薄型のガスシャ
ワー体を構成することによって降温時間を短縮すること
ができる。
【００１７】また、反応の均一性の観点からも、好まし
くは、この発明のガスシャワー体において導電層はヒー
ター回路パターンを形成する導電層を含む。このように
することにより、反応ガスがガスシャワー体の貫通孔を
通過中において予備加熱されるので、半導体製造装置用
チャンバにおいて反応を均一にすることができる。した
がって、貫通孔の閉塞やパーティクルの発生を抑制する
ことができる。
くは、この発明のガスシャワー体において導電層はヒー
ター回路パターンを形成する導電層を含む。このように
することにより、反応ガスがガスシャワー体の貫通孔を
通過中において予備加熱されるので、半導体製造装置用
チャンバにおいて反応を均一にすることができる。した
がって、貫通孔の閉塞やパーティクルの発生を抑制する
ことができる。
【００１８】好ましくは、この発明のガスシャワー体に
おいて導電層はプラズマ発生用電極を形成する導電層を
含む。このようにすることにより、プラズマ上部電極と
ガスシャワー体との間の空間をなくすることができるの
で、プラズマの均一化によって半導体製造装置用チャン
バ内において反応を均一化することが可能になる。した
がって、上記の空間で発生していた不要な膜形成による
貫通孔の閉塞やパーティクルの発生を抑制することがで
きる。
おいて導電層はプラズマ発生用電極を形成する導電層を
含む。このようにすることにより、プラズマ上部電極と
ガスシャワー体との間の空間をなくすることができるの
で、プラズマの均一化によって半導体製造装置用チャン
バ内において反応を均一化することが可能になる。した
がって、上記の空間で発生していた不要な膜形成による
貫通孔の閉塞やパーティクルの発生を抑制することがで
きる。
【００１９】好ましくは、この発明のガスシャワー体に
おいてセラミックス焼結体基材は、直径０．０１ｍｍ以
上の貫通孔を０．１個／ｃｍ2以上有し、さらに好まし
くは直径０．０１ｍｍ以上の貫通孔を０．５個／ｃｍ2
以上有する。貫通孔の大きさと密度を上記の値以上にす
ることにより、半導体製造装置のチャンバ内で反応ガス
を均一に半導体ウェハに供給することができるので、半
導体ウェハの表面上の温度分布をより均一にすることが
可能になる。
おいてセラミックス焼結体基材は、直径０．０１ｍｍ以
上の貫通孔を０．１個／ｃｍ2以上有し、さらに好まし
くは直径０．０１ｍｍ以上の貫通孔を０．５個／ｃｍ2
以上有する。貫通孔の大きさと密度を上記の値以上にす
ることにより、半導体製造装置のチャンバ内で反応ガス
を均一に半導体ウェハに供給することができるので、半
導体ウェハの表面上の温度分布をより均一にすることが
可能になる。
【００２０】この発明のガスシャワー体を構成する基材
に用いられるセラミックスは、窒化アルミニウム、酸化
アルミニウム、窒化ケイ素または酸窒化アルミニウムの
いずれか１種を含むのが好ましく、熱伝導率、耐食性の
観点から、窒化アルミニウムを用いるのが最も好まし
い。上記のようなセラミックスを用いることにより、ガ
スシャワー体の基材が耐熱性を備えるとともに、反応ガ
スに用いられる、たとえばハロゲンを含む腐食性のガス
に対する耐食性も備えることができる。
に用いられるセラミックスは、窒化アルミニウム、酸化
アルミニウム、窒化ケイ素または酸窒化アルミニウムの
いずれか１種を含むのが好ましく、熱伝導率、耐食性の
観点から、窒化アルミニウムを用いるのが最も好まし
い。上記のようなセラミックスを用いることにより、ガ
スシャワー体の基材が耐熱性を備えるとともに、反応ガ
スに用いられる、たとえばハロゲンを含む腐食性のガス
に対する耐食性も備えることができる。
【００２１】この発明のガスシャワー体において、セラ
ミックス焼結体基材は、第１のセラミックス焼結体と第
２のセラミックス焼結体とを含み、導電層は第１のセラ
ミックス焼結体の表面上に形成されるのが好ましい。そ
して、この発明のガスシャワー体は、導電層が形成され
た第１のセラミックス焼結体の表面と第２のセラミック
ス焼結体との間に介在し、第１のセラミックス焼結体と
第２のセラミックス焼結体とを接合する接着層をさらに
含むのが好ましい。
ミックス焼結体基材は、第１のセラミックス焼結体と第
２のセラミックス焼結体とを含み、導電層は第１のセラ
ミックス焼結体の表面上に形成されるのが好ましい。そ
して、この発明のガスシャワー体は、導電層が形成され
た第１のセラミックス焼結体の表面と第２のセラミック
ス焼結体との間に介在し、第１のセラミックス焼結体と
第２のセラミックス焼結体とを接合する接着層をさらに
含むのが好ましい。
【００２２】また、この発明のガスシャワー体は、導電
層がセラミックス焼結体基材の一方の表面または両方の
表面に形成され、導電層の表面を被覆するように保護層
が形成されることによって構成されてもよい。具体的な
実施の形態としては、セラミックス焼結体基材としてセ
ラミックス焼結体を１枚だけ用いて、このセラミックス
焼結体の一方の表面に導電層をヒーター回路パターンと
して形成し、導電層をハロゲン等の腐食ガスから保護す
るために、導電層の表面を耐食性の高い保護層、好まし
くは非酸化物セラミックスからなる保護層で被覆すると
いう構造で、ヒーター回路内臓のガスシャワー体を構成
してもよい。また、セラミックス焼結体基材としてセラ
ミックス焼結体を１枚だけ用いて、このセラミックス焼
結体の一方の表面に導電層をヒーター回路パターンとし
て形成し、他方の表面に導電層をプラズマ上部電極とし
て形成し、導電層をハロゲン等の腐食ガスから保護する
ために、セラミックス焼結体の両面に形成された導電層
の表面を耐食性の高い保護層、好ましくは非酸化物セラ
ミックスからなる保護層で被覆するという構造で、ヒー
ター回路とプラズマ上部電極を内蔵したガスシャワー体
を構成してもよい。上記のいずれの場合でも、セラミッ
クス焼結体を接合する必要がないため、接合隙等の不良
要因を低減でき、歩留まりの向上を図ることができる。
また、１枚の焼結体でガスシャワー体を構成するので、
製造コストの低減を図ることができる。
層がセラミックス焼結体基材の一方の表面または両方の
表面に形成され、導電層の表面を被覆するように保護層
が形成されることによって構成されてもよい。具体的な
実施の形態としては、セラミックス焼結体基材としてセ
ラミックス焼結体を１枚だけ用いて、このセラミックス
焼結体の一方の表面に導電層をヒーター回路パターンと
して形成し、導電層をハロゲン等の腐食ガスから保護す
るために、導電層の表面を耐食性の高い保護層、好まし
くは非酸化物セラミックスからなる保護層で被覆すると
いう構造で、ヒーター回路内臓のガスシャワー体を構成
してもよい。また、セラミックス焼結体基材としてセラ
ミックス焼結体を１枚だけ用いて、このセラミックス焼
結体の一方の表面に導電層をヒーター回路パターンとし
て形成し、他方の表面に導電層をプラズマ上部電極とし
て形成し、導電層をハロゲン等の腐食ガスから保護する
ために、セラミックス焼結体の両面に形成された導電層
の表面を耐食性の高い保護層、好ましくは非酸化物セラ
ミックスからなる保護層で被覆するという構造で、ヒー
ター回路とプラズマ上部電極を内蔵したガスシャワー体
を構成してもよい。上記のいずれの場合でも、セラミッ
クス焼結体を接合する必要がないため、接合隙等の不良
要因を低減でき、歩留まりの向上を図ることができる。
また、１枚の焼結体でガスシャワー体を構成するので、
製造コストの低減を図ることができる。
【００２３】上記の接着層または保護層はガラスを含む
のが好ましい。高温で高電圧を印加して用いられるガス
シャワー体では、耐熱性、耐食性、耐電圧の観点から、
上記の接着層または保護層は非酸化物セラミックスを含
むのがさらに好ましい。この場合、熱伝導性や絶縁性の
観点から、非酸化物セラミックスは、窒化アルミニウム
または窒化ケイ素のいずれかを５０質量％以上含むのが
好ましい。
のが好ましい。高温で高電圧を印加して用いられるガス
シャワー体では、耐熱性、耐食性、耐電圧の観点から、
上記の接着層または保護層は非酸化物セラミックスを含
むのがさらに好ましい。この場合、熱伝導性や絶縁性の
観点から、非酸化物セラミックスは、窒化アルミニウム
または窒化ケイ素のいずれかを５０質量％以上含むのが
好ましい。
【００２４】また、基材を構成するセラミックスとして
窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素また
は酸窒化アルミニウムのいずれかを用いる場合には、上
記の接着層は、３．０×１０-6／℃以上８．０×１０-6
／℃以下の熱膨脹係数を有するガラス層であるのが好ま
しい。このようなガラス層を上記の接着層として用いる
ことにより、接着層の熱膨脹係数をセラミックス焼結体
とほぼ同等にすることができ、接合あるいはガスシャワ
ー体の加熱、冷却の際に生じる熱応力を小さくすること
ができる。
窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素また
は酸窒化アルミニウムのいずれかを用いる場合には、上
記の接着層は、３．０×１０-6／℃以上８．０×１０-6
／℃以下の熱膨脹係数を有するガラス層であるのが好ま
しい。このようなガラス層を上記の接着層として用いる
ことにより、接着層の熱膨脹係数をセラミックス焼結体
とほぼ同等にすることができ、接合あるいはガスシャワ
ー体の加熱、冷却の際に生じる熱応力を小さくすること
ができる。
【００２５】上記の保護層としては、できるだけ耐食性
の高いガラスを用いることが好ましい。また、熱応力低
減の観点から、保護層は、３．０×１０-6／℃以上８．
０×１０-6／℃以下の熱膨脹係数を有するガラス層であ
ることが好ましい。ガスシャワー体を室温から６００℃
まで昇温する時間を３０分以内とすることが目標とされ
ており、熱膨張係数が上記の範囲内である場合、この目
標を達成できる。
の高いガラスを用いることが好ましい。また、熱応力低
減の観点から、保護層は、３．０×１０-6／℃以上８．
０×１０-6／℃以下の熱膨脹係数を有するガラス層であ
ることが好ましい。ガスシャワー体を室温から６００℃
まで昇温する時間を３０分以内とすることが目標とされ
ており、熱膨張係数が上記の範囲内である場合、この目
標を達成できる。
【００２６】基材を構成するセラミックスとして窒化ア
ルミニウムを用いる場合には、ガラスの中でも濡れ性、
接着性の観点から、上記の接着層は、イッテルビウム
（Ｙｂ）とネオジウム（Ｎｄ）とカルシウム（Ｃａ）と
を含む酸化物、または加熱によりイッテルビウム（Ｙ
ｂ）とネオジウム（Ｎｄ）とカルシウム（Ｃａ）とを含
む酸化物を生ずる化合物を含むのが好ましい。基材を構
成するセラミックスが窒化ケイ素の場合には、ガラスの
中でも濡れ性、接着性の観点から、上記の接着層は、イ
ットリウム（Ｙ）とアルミニウム（Ａｌ）とを含む酸化
物、または加熱によりイットリウム（Ｙ）とアルミニウ
ム（Ａｌ）とを含む酸化物を生ずる化合物を含むのが好
ましい。
ルミニウムを用いる場合には、ガラスの中でも濡れ性、
接着性の観点から、上記の接着層は、イッテルビウム
（Ｙｂ）とネオジウム（Ｎｄ）とカルシウム（Ｃａ）と
を含む酸化物、または加熱によりイッテルビウム（Ｙ
ｂ）とネオジウム（Ｎｄ）とカルシウム（Ｃａ）とを含
む酸化物を生ずる化合物を含むのが好ましい。基材を構
成するセラミックスが窒化ケイ素の場合には、ガラスの
中でも濡れ性、接着性の観点から、上記の接着層は、イ
ットリウム（Ｙ）とアルミニウム（Ａｌ）とを含む酸化
物、または加熱によりイットリウム（Ｙ）とアルミニウ
ム（Ａｌ）とを含む酸化物を生ずる化合物を含むのが好
ましい。
【００２７】また、接着層または保護層の材料として非
酸化物セラミックスを用いる場合、３．０×１０-6／℃
以上６．０×１０-6／℃以下の熱膨脹係数を有する非酸
化物セラミックスを用いるのが熱応力の観点から好まし
い。
酸化物セラミックスを用いる場合、３．０×１０-6／℃
以上６．０×１０-6／℃以下の熱膨脹係数を有する非酸
化物セラミックスを用いるのが熱応力の観点から好まし
い。
【００２８】この発明のガスシャワー体において導電層
は、タングステン、モリブデン、銀、パラジウム、白
金、ニッケルまたはクロムの少なくとも１種を含むのが
好ましい。
は、タングステン、モリブデン、銀、パラジウム、白
金、ニッケルまたはクロムの少なくとも１種を含むのが
好ましい。
【００２９】この発明のガスシャワー体において、導電
層はセラミックス焼結体基材内の平面に沿って形成され
るのが好ましい。さらに、ガスシャワー体は、導電層に
接続するようにセラミックス焼結体基材内の平面と同一
の平面に沿って形成され、セラミックス焼結体から露出
している外部接続端子を備えるのが好ましい。このよう
にすることにより、導電層を内蔵しているセラミックス
焼結体基材の領域のみが反応ガスに晒され、外部接続端
子を半導体製造装置のチャンバの外に配置することがで
きる。また、セラミックス焼結体基材に内蔵された導電
層と、その導電層に接続する外部接続端子を同一平面に
沿って形成することにより、ガスシャワー体を均一に加
熱することができるとともに、加熱や冷却に要する時間
も少なくすることができ、すなわち加熱速度と冷却速度
を高めることが可能となる。
層はセラミックス焼結体基材内の平面に沿って形成され
るのが好ましい。さらに、ガスシャワー体は、導電層に
接続するようにセラミックス焼結体基材内の平面と同一
の平面に沿って形成され、セラミックス焼結体から露出
している外部接続端子を備えるのが好ましい。このよう
にすることにより、導電層を内蔵しているセラミックス
焼結体基材の領域のみが反応ガスに晒され、外部接続端
子を半導体製造装置のチャンバの外に配置することがで
きる。また、セラミックス焼結体基材に内蔵された導電
層と、その導電層に接続する外部接続端子を同一平面に
沿って形成することにより、ガスシャワー体を均一に加
熱することができるとともに、加熱や冷却に要する時間
も少なくすることができ、すなわち加熱速度と冷却速度
を高めることが可能となる。
【００３０】この発明のガスシャワー体は、セラミック
ス焼結体基材に内蔵された温度検出部をさらに備えるの
が好ましい。このようにすることにより、ガスシャワー
体の温度分布を測定することができ、ガスシャワー体の
加熱温度を制御することができる。
ス焼結体基材に内蔵された温度検出部をさらに備えるの
が好ましい。このようにすることにより、ガスシャワー
体の温度分布を測定することができ、ガスシャワー体の
加熱温度を制御することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１と図２は、この発明のガスシ
ャワー体が適用される半導体製造装置の実施の形態を概
念的に示す図である。
ャワー体が適用される半導体製造装置の実施の形態を概
念的に示す図である。
【００３２】図１に示すように、ＣＶＤ装置やエッチン
グ装置のチャンバ１０１には、膜形成またはエッチング
がなされる処理対象物としての半導体ウェハ３を配置す
る。半導体ウェハ３はウェハ保持体２の上に固定されて
いる。ウェハ保持体２は支持体４に取付けられている。
ウェハ保持体２は、半導体ウェハ３を静電力によって固
定するための静電チャック用電極２３と、半導体ウェハ
３を加熱するためのヒーター回路２１とを備える。半導
体ウェハ３の上方には、ガスシャワー体１が設けられ
る。ガスシャワー体１は、反応ガスを通過させるための
複数の貫通孔１１を有し、反応ガスを加熱するためのヒ
ーター回路パターンを内蔵している。ヒーター回路パタ
ーンは導電層の形態でガスシャワー体１に内蔵されてい
る。膜形成用反応ガスまたはエッチング用ガスがガス導
入口２００からチャンバ１０１の内部に導入される。導
入されたガスは複数の貫通孔１１を通過して半導体ウェ
ハ３の表面上に供給される。半導体ウェハ３の表面上に
おいて所定の膜形成またはエッチングが行なわれる。チ
ャンバ１０１の内部のガスを排気するために排気口３０
０が設けられている。
グ装置のチャンバ１０１には、膜形成またはエッチング
がなされる処理対象物としての半導体ウェハ３を配置す
る。半導体ウェハ３はウェハ保持体２の上に固定されて
いる。ウェハ保持体２は支持体４に取付けられている。
ウェハ保持体２は、半導体ウェハ３を静電力によって固
定するための静電チャック用電極２３と、半導体ウェハ
３を加熱するためのヒーター回路２１とを備える。半導
体ウェハ３の上方には、ガスシャワー体１が設けられ
る。ガスシャワー体１は、反応ガスを通過させるための
複数の貫通孔１１を有し、反応ガスを加熱するためのヒ
ーター回路パターンを内蔵している。ヒーター回路パタ
ーンは導電層の形態でガスシャワー体１に内蔵されてい
る。膜形成用反応ガスまたはエッチング用ガスがガス導
入口２００からチャンバ１０１の内部に導入される。導
入されたガスは複数の貫通孔１１を通過して半導体ウェ
ハ３の表面上に供給される。半導体ウェハ３の表面上に
おいて所定の膜形成またはエッチングが行なわれる。チ
ャンバ１０１の内部のガスを排気するために排気口３０
０が設けられている。
【００３３】図２に示すように、プラズマＣＶＤ装置や
プラズマエッチング装置に用いられるチャンバ１０２の
内部には、膜形成またはエッチングの処理対象物として
の半導体ウェハ３を配置する。半導体ウェハ３はウェハ
保持体２の上に固定される。ウェハ保持体２は支持体４
の上に取付けられている。ウェハ保持体２は、半導体ウ
ェハ３を加熱するためのヒーター回路２１と、プラズマ
をチャンバ１０２内に発生させるためのプラズマ下部電
極２２と、半導体ウェハ３を固定するための静電力を発
生させる静電チャック用電極２３とを備える。半導体ウ
ェハ３の上方にはガスシャワー体１が設けられている。
ガスシャワー体１は、反応ガスを通過させるための複数
の貫通孔１１を有し、プラズマ下部電極２２に対向する
ようにプラズマ上部電極と、反応ガスを加熱するための
ヒーター回路パターンを内蔵している。ヒーター回路パ
ターンとプラズマ上部電極は導電層の形態でガスシャワ
ー体１に内蔵されている。ガス導入口２００からチャン
バ１０２の内部に導入された膜形成用またはエッチング
用のガスはガスシャワー体１の貫通孔１１を通過して半
導体ウェハ３の表面上に供給される。ガスシャワー体１
に内蔵されたプラズマ上部電極とウェハ保持体２に内蔵
されたプラズマ下部電極２２との間でプラズマ放電が発
生する。このようにして形成されたガスプラズマによっ
て半導体ウェハ３の表面上で所定の膜形成またはエッチ
ングが行なわれる。チャンバ１０２の内部のガスを排出
するための排気口３００が設けられている。
プラズマエッチング装置に用いられるチャンバ１０２の
内部には、膜形成またはエッチングの処理対象物として
の半導体ウェハ３を配置する。半導体ウェハ３はウェハ
保持体２の上に固定される。ウェハ保持体２は支持体４
の上に取付けられている。ウェハ保持体２は、半導体ウ
ェハ３を加熱するためのヒーター回路２１と、プラズマ
をチャンバ１０２内に発生させるためのプラズマ下部電
極２２と、半導体ウェハ３を固定するための静電力を発
生させる静電チャック用電極２３とを備える。半導体ウ
ェハ３の上方にはガスシャワー体１が設けられている。
ガスシャワー体１は、反応ガスを通過させるための複数
の貫通孔１１を有し、プラズマ下部電極２２に対向する
ようにプラズマ上部電極と、反応ガスを加熱するための
ヒーター回路パターンを内蔵している。ヒーター回路パ
ターンとプラズマ上部電極は導電層の形態でガスシャワ
ー体１に内蔵されている。ガス導入口２００からチャン
バ１０２の内部に導入された膜形成用またはエッチング
用のガスはガスシャワー体１の貫通孔１１を通過して半
導体ウェハ３の表面上に供給される。ガスシャワー体１
に内蔵されたプラズマ上部電極とウェハ保持体２に内蔵
されたプラズマ下部電極２２との間でプラズマ放電が発
生する。このようにして形成されたガスプラズマによっ
て半導体ウェハ３の表面上で所定の膜形成またはエッチ
ングが行なわれる。チャンバ１０２の内部のガスを排出
するための排気口３００が設けられている。
【００３４】図３は、この発明のガスシャワー体の１つ
の実施の形態を示す斜視図である。図３に示すように、
ガスシャワー体１において、セラミックス焼結体基材１
０にはヒーター回路パターン１２やプラズマ上部電極１
４を形成する導電層が内蔵されている。
の実施の形態を示す斜視図である。図３に示すように、
ガスシャワー体１において、セラミックス焼結体基材１
０にはヒーター回路パターン１２やプラズマ上部電極１
４を形成する導電層が内蔵されている。
【００３５】図４〜図６は、この発明のガスシャワー体
の実施の形態として断面構造を概念的に示す図である。
の実施の形態として断面構造を概念的に示す図である。
【００３６】図４に示すように、ガスシャワー体１は、
２枚のセラミックス焼結体基材１０ａと１０ｂが接合さ
れた構造を有する。セラミックス焼結体基材１０ａの一
方の表面上には導電層としてヒーター回路パターン１２
が形成されている。ヒーター回路パターン１２が形成さ
れたセラミックス焼結体基材１０ａの一方の表面とセラ
ミックス焼結体基材１０ｂの表面との間にガラス層また
は非酸化物セラミックス層を介在させることによってセ
ラミックス焼結体基材１０ａと１０ｂが接合されてい
る。複数の貫通孔１１は、セラミックス焼結体基材１０
ａ、ガラス層または非酸化物セラミックス層１３、セラ
ミックス焼結体基材１０ｂを貫通するように形成されて
いる。ヒーター回路パターン１２は貫通孔１１に接触し
ないように形成されている。
２枚のセラミックス焼結体基材１０ａと１０ｂが接合さ
れた構造を有する。セラミックス焼結体基材１０ａの一
方の表面上には導電層としてヒーター回路パターン１２
が形成されている。ヒーター回路パターン１２が形成さ
れたセラミックス焼結体基材１０ａの一方の表面とセラ
ミックス焼結体基材１０ｂの表面との間にガラス層また
は非酸化物セラミックス層を介在させることによってセ
ラミックス焼結体基材１０ａと１０ｂが接合されてい
る。複数の貫通孔１１は、セラミックス焼結体基材１０
ａ、ガラス層または非酸化物セラミックス層１３、セラ
ミックス焼結体基材１０ｂを貫通するように形成されて
いる。ヒーター回路パターン１２は貫通孔１１に接触し
ないように形成されている。
【００３７】図５に示すように、２枚のセラミックス成
形体の間に導電体ペーストを挟んで焼結することによ
り、一体化したセラミックス焼結体基材１０の内部に導
電層としてヒーター回路パターン１２を形成してもよ
い。この場合、接着層としてのガラス層または非酸化物
セラミックス層はガスシャワー体１に含まれない。
形体の間に導電体ペーストを挟んで焼結することによ
り、一体化したセラミックス焼結体基材１０の内部に導
電層としてヒーター回路パターン１２を形成してもよ
い。この場合、接着層としてのガラス層または非酸化物
セラミックス層はガスシャワー体１に含まれない。
【００３８】また、図６に示すように、ガスシャワー体
１は、ヒーター回路パターン１２とプラズマ上部電極１
４を導電層の形態で内蔵している。セラミックス焼結体
１０ａの一方の表面上に導電層としてヒーター回路パタ
ーン１２が形成されている。ヒーター回路パターン１２
が形成されたセラミックス焼結体１０ａの一方の表面と
セラミックス焼結体１０ｂとの間にガラス層または非酸
化物セラミックス層１３ａを介在させることによってセ
ラミックス焼結体１０ａと１０ｂを接合する。また、セ
ラミックス焼結体基材１０ｃの一方の表面上に導電層と
してプラズマ上部電極１４が形成されている。プラズマ
上部電極１４が形成されたセラミックス焼結体基材１０
ｃの一方の表面とセラミックス焼結体基材１０ａの他方
の表面との間にガラス層または非酸化物セラミックス層
１３ｂを介在させることによってセラミックス焼結体１
０ａと１０ｃを接合する。このようにして、ヒーター機
能とプラズマ電極を備えたガスシャワー体１が構成され
る。
１は、ヒーター回路パターン１２とプラズマ上部電極１
４を導電層の形態で内蔵している。セラミックス焼結体
１０ａの一方の表面上に導電層としてヒーター回路パタ
ーン１２が形成されている。ヒーター回路パターン１２
が形成されたセラミックス焼結体１０ａの一方の表面と
セラミックス焼結体１０ｂとの間にガラス層または非酸
化物セラミックス層１３ａを介在させることによってセ
ラミックス焼結体１０ａと１０ｂを接合する。また、セ
ラミックス焼結体基材１０ｃの一方の表面上に導電層と
してプラズマ上部電極１４が形成されている。プラズマ
上部電極１４が形成されたセラミックス焼結体基材１０
ｃの一方の表面とセラミックス焼結体基材１０ａの他方
の表面との間にガラス層または非酸化物セラミックス層
１３ｂを介在させることによってセラミックス焼結体１
０ａと１０ｃを接合する。このようにして、ヒーター機
能とプラズマ電極を備えたガスシャワー体１が構成され
る。
【００３９】なお、ガスシャワー体１は、ヒーター回路
パターンとプラズマ上部電極を兼ねる１つの導電層のみ
を内蔵するようにしてもよい。また、プラズマ上部電極
のみを内蔵するようにガスシャワー体を構成してもよ
い。
パターンとプラズマ上部電極を兼ねる１つの導電層のみ
を内蔵するようにしてもよい。また、プラズマ上部電極
のみを内蔵するようにガスシャワー体を構成してもよ
い。
【００４０】図７は、ヒーター回路パターンが形成され
たセラミックス焼結体基材１０ａの一方の表面を示す平
面図である。図７に示すように、複数個の微細な貫通孔
１１がセラミックス焼結体基材１０ａの一方の表面に形
成されている。貫通孔１１の位置に接触しないように導
電層としてヒーター回路パターン１２がジグザグ状に一
定のパターンに従って形成されている。ヒーター回路パ
ターン１２の両端部には外部に接続するための円形状の
接続端子１２ａと１２ｂが形成されている。また、セラ
ミックス焼結体基材１０ａの一方の表面上には温度検出
部として温度センサを挿入するための溝部１５が形成さ
れている。
たセラミックス焼結体基材１０ａの一方の表面を示す平
面図である。図７に示すように、複数個の微細な貫通孔
１１がセラミックス焼結体基材１０ａの一方の表面に形
成されている。貫通孔１１の位置に接触しないように導
電層としてヒーター回路パターン１２がジグザグ状に一
定のパターンに従って形成されている。ヒーター回路パ
ターン１２の両端部には外部に接続するための円形状の
接続端子１２ａと１２ｂが形成されている。また、セラ
ミックス焼結体基材１０ａの一方の表面上には温度検出
部として温度センサを挿入するための溝部１５が形成さ
れている。
【００４１】図８は、プラズマ上部電極が形成されたセ
ラミックス焼結体基材の一方の表面を示す平面図であ
る。図８に示すように、複数個の微細な貫通孔１１が、
図７に示すセラミックス焼結体基材１０ａの貫通孔と位
置が一致するようにセラミックス焼結体基材１０ｃの一
方の表面上に形成されている。また、２つの貫通孔１７
ａと１７ｂが、図７に示すヒーター回路パターンの接続
端子１２ａと１２ｂの位置に一致するように形成されて
いる。貫通孔１１の開口部を塞がないようにほぼ全面に
わたって導電層としてプラズマ上部電極１４がセラミッ
クス焼結体基材１０ｃの一方の表面上に形成されてい
る。
ラミックス焼結体基材の一方の表面を示す平面図であ
る。図８に示すように、複数個の微細な貫通孔１１が、
図７に示すセラミックス焼結体基材１０ａの貫通孔と位
置が一致するようにセラミックス焼結体基材１０ｃの一
方の表面上に形成されている。また、２つの貫通孔１７
ａと１７ｂが、図７に示すヒーター回路パターンの接続
端子１２ａと１２ｂの位置に一致するように形成されて
いる。貫通孔１１の開口部を塞がないようにほぼ全面に
わたって導電層としてプラズマ上部電極１４がセラミッ
クス焼結体基材１０ｃの一方の表面上に形成されてい
る。
【００４２】また、図７に示すようにセラミックス焼結
体１０ａの一方の表面上に導電層としてヒーター回路パ
ターン１２が形成されている。ヒーター回路パターン１
２が形成されたセラミックス焼結体１０ａの一方の表面
上を非酸化物セラミックス層１３ａで被覆することによ
り、ヒーター回路パターンをハロゲン等の腐食ガスから
保護する保護層を形成する。このようにして、１枚のセ
ラミックス焼結体１０ａを用いて、ガスシャワー体１が
ヒーター回路パターン１２を導電層の形態で内蔵するよ
うに構成してもよい。
体１０ａの一方の表面上に導電層としてヒーター回路パ
ターン１２が形成されている。ヒーター回路パターン１
２が形成されたセラミックス焼結体１０ａの一方の表面
上を非酸化物セラミックス層１３ａで被覆することによ
り、ヒーター回路パターンをハロゲン等の腐食ガスから
保護する保護層を形成する。このようにして、１枚のセ
ラミックス焼結体１０ａを用いて、ガスシャワー体１が
ヒーター回路パターン１２を導電層の形態で内蔵するよ
うに構成してもよい。
【００４３】さらに、図７に示すようにセラミックス焼
結体１０ａの一方の表面上に導電層としてヒーター回路
パターン１２が形成され、他方の表面上に導電層として
図８に示すようにプラズマ上部電極１４が形成されても
よい。この場合、これらの導電層上を非酸化物セラミッ
クス層で被覆することにより、導電層としてのヒーター
回路パターンとプラズマ上部電極をハロゲン等の腐食性
ガスから保護する保護層を形成する。このようにして、
１枚のセラミックス焼結体１０ａを用いて、ガスシャワ
ー体がヒーター回路パターン１２とプラズマ上部電極１
４を導電層の形態で内蔵するように構成してもよい。
結体１０ａの一方の表面上に導電層としてヒーター回路
パターン１２が形成され、他方の表面上に導電層として
図８に示すようにプラズマ上部電極１４が形成されても
よい。この場合、これらの導電層上を非酸化物セラミッ
クス層で被覆することにより、導電層としてのヒーター
回路パターンとプラズマ上部電極をハロゲン等の腐食性
ガスから保護する保護層を形成する。このようにして、
１枚のセラミックス焼結体１０ａを用いて、ガスシャワ
ー体がヒーター回路パターン１２とプラズマ上部電極１
４を導電層の形態で内蔵するように構成してもよい。
【００４４】図９は、ヒーター回路パターンが形成され
たセラミックス焼結体基材１０ａのもう一つの実施の形
態の一方の平面を示す平面図である。図９に示すよう
に、接続端子１２ａと１２ｂが、ヒーター回路パターン
１２に接続するようにセラミックス焼結体基材１０ａの
一方の表面上で同一の平面に沿って形成され、側面まで
延びて、半導体製造装置のチャンバの外側で配線と接続
できるようになっている。また、温度センサを挿入する
ための溝部１５も、セラミックス焼結体基材１０ａの側
面まで延びて、半導体製造装置のチャンバの外側から温
度センサを挿入することができるようになっている。温
度センサで測定された温度に応じて半導体製造装置の外
側に設置した温度調整モジュールを用いてガスシャワー
体の温度を制御することができる。
たセラミックス焼結体基材１０ａのもう一つの実施の形
態の一方の平面を示す平面図である。図９に示すよう
に、接続端子１２ａと１２ｂが、ヒーター回路パターン
１２に接続するようにセラミックス焼結体基材１０ａの
一方の表面上で同一の平面に沿って形成され、側面まで
延びて、半導体製造装置のチャンバの外側で配線と接続
できるようになっている。また、温度センサを挿入する
ための溝部１５も、セラミックス焼結体基材１０ａの側
面まで延びて、半導体製造装置のチャンバの外側から温
度センサを挿入することができるようになっている。温
度センサで測定された温度に応じて半導体製造装置の外
側に設置した温度調整モジュールを用いてガスシャワー
体の温度を制御することができる。
【００４５】図１０は、プラズマ上部電極が形成された
セラミックス焼結体基材１０ｃのもう一つの実施の形態
の一方の平面を示す平面図である。図１０に示すよう
に、接続端子１４ａが、プラズマ上部電極１４に接続す
るようにセラミックス焼結体基材１０ｃの一方の表面上
で同一の平面に沿って形成され、側面まで延びて、半導
体製造装置のチャンバの外側で配線と接続できるように
なっている。
セラミックス焼結体基材１０ｃのもう一つの実施の形態
の一方の平面を示す平面図である。図１０に示すよう
に、接続端子１４ａが、プラズマ上部電極１４に接続す
るようにセラミックス焼結体基材１０ｃの一方の表面上
で同一の平面に沿って形成され、側面まで延びて、半導
体製造装置のチャンバの外側で配線と接続できるように
なっている。
【００４６】この発明のガスシャワー体の基材を構成す
るセラミックス焼結体は、従来の方法で製造することが
でき、セラミックス粉末には必要により焼結用の助剤を
添加し、さらには必要に応じてバインダを添加し、その
混合粉末の成形体を焼結することによって製造する。セ
ラミックスは耐熱性、ハロゲンを含む腐食性のガス等に
対する耐食性を備える観点から、窒化アルミニウム、酸
化アルミニウム、窒化ケイ素、酸窒化アルミニウムが好
ましく、窒化アルミニウムが熱伝導率と耐食性の観点か
ら最も好ましい。
るセラミックス焼結体は、従来の方法で製造することが
でき、セラミックス粉末には必要により焼結用の助剤を
添加し、さらには必要に応じてバインダを添加し、その
混合粉末の成形体を焼結することによって製造する。セ
ラミックスは耐熱性、ハロゲンを含む腐食性のガス等に
対する耐食性を備える観点から、窒化アルミニウム、酸
化アルミニウム、窒化ケイ素、酸窒化アルミニウムが好
ましく、窒化アルミニウムが熱伝導率と耐食性の観点か
ら最も好ましい。
【００４７】セラミックス粉末を成形する方法として
は、ドクターブレード、押出し、プレス等の公知のシー
ト成形方法を用いる。成形体を乾燥した後に焼結時の収
縮率を勘案した形状に打ち抜きまたは切断する。この時
点で貫通孔を形成してもよく、あるいは焼結体を接合し
た後に機械加工によって貫通孔を形成してもよい。
は、ドクターブレード、押出し、プレス等の公知のシー
ト成形方法を用いる。成形体を乾燥した後に焼結時の収
縮率を勘案した形状に打ち抜きまたは切断する。この時
点で貫通孔を形成してもよく、あるいは焼結体を接合し
た後に機械加工によって貫通孔を形成してもよい。
【００４８】成形体を脱バインダした後に焼結する。焼
結は常圧で行なうのが好ましいが、特に制限されない。
必要があれば、焼結体の表面を研磨したり、焼結体に切
断加工を施してもよい。ただし、寸法や反りが所定の範
囲内に収まっている場合には、焼結したままの状態でガ
スシャワー体の基材に用いてもよい。
結は常圧で行なうのが好ましいが、特に制限されない。
必要があれば、焼結体の表面を研磨したり、焼結体に切
断加工を施してもよい。ただし、寸法や反りが所定の範
囲内に収まっている場合には、焼結したままの状態でガ
スシャワー体の基材に用いてもよい。
【００４９】セラミックス焼結体の上にタングステンや
モリブデン等の高融点金属またはこれらの混合物、ある
いは銀、銀−パラジウム、ニッケル−クロム等の金属ま
たは合金の導電性物質を含むぺーストを印刷塗布して焼
付けることによって導電層をセラミックス焼結体の表面
上に形成する。導電層が形成されたセラミックス焼結体
と他のセラミックス焼結体との間にガラスまたは非酸化
物セラミックス等の接着剤を介在させることによって重
ね合わせてセラミックス焼結体を接合する。このように
してセラミックス焼結体基材に導電層を内蔵したガスシ
ャワー体を製造することができる。
モリブデン等の高融点金属またはこれらの混合物、ある
いは銀、銀−パラジウム、ニッケル−クロム等の金属ま
たは合金の導電性物質を含むぺーストを印刷塗布して焼
付けることによって導電層をセラミックス焼結体の表面
上に形成する。導電層が形成されたセラミックス焼結体
と他のセラミックス焼結体との間にガラスまたは非酸化
物セラミックス等の接着剤を介在させることによって重
ね合わせてセラミックス焼結体を接合する。このように
してセラミックス焼結体基材に導電層を内蔵したガスシ
ャワー体を製造することができる。
【００５０】上述の製造方法においては、セラミックス
焼結体の上に導電性物質を含むぺーストを塗布して焼付
けることによって導電層を形成する方法、すなわちポス
トメタライズ法を採用している。ヒーター回路パターン
やプラズマ上部電極に相当する導電層をセラミックス焼
結体基材に内蔵させるために、タングステンやモリブデ
ン等の高融点金属またはこれらの混合物を含むペースト
をセラミックス成形体の表面上に印刷塗布し、他のセラ
ミックス成形体を重ね合わせて熱圧着し、成形体に脱バ
インダ処理を施した後に、セラミックス成形体の焼結と
導電体ぺーストの焼付けとを同時に行なうコファイヤー
法を採用してもよい。
焼結体の上に導電性物質を含むぺーストを塗布して焼付
けることによって導電層を形成する方法、すなわちポス
トメタライズ法を採用している。ヒーター回路パターン
やプラズマ上部電極に相当する導電層をセラミックス焼
結体基材に内蔵させるために、タングステンやモリブデ
ン等の高融点金属またはこれらの混合物を含むペースト
をセラミックス成形体の表面上に印刷塗布し、他のセラ
ミックス成形体を重ね合わせて熱圧着し、成形体に脱バ
インダ処理を施した後に、セラミックス成形体の焼結と
導電体ぺーストの焼付けとを同時に行なうコファイヤー
法を採用してもよい。
【００５１】ヒーターとプラズマ上部電極の２つの機能
を兼ねる導電層をセラミックス焼結体基材に内蔵するた
めに、ヒーター回路パターンとプラズマ上部電極のそれ
ぞれの導電層を形成し、２層の導電層を内蔵するガスシ
ャワー体を製造してもよく、あるいはコンパクトにする
ためにヒーターとプラズマ上部電極の両方の機能を兼ね
る１つの導電層を形成してもよい。
を兼ねる導電層をセラミックス焼結体基材に内蔵するた
めに、ヒーター回路パターンとプラズマ上部電極のそれ
ぞれの導電層を形成し、２層の導電層を内蔵するガスシ
ャワー体を製造してもよく、あるいはコンパクトにする
ためにヒーターとプラズマ上部電極の両方の機能を兼ね
る１つの導電層を形成してもよい。
【００５２】反応ガスを均一に半導体ウェハの表面上に
供給するためには、少なくとも０．０１ｍｍ以上の直径
を有する貫通孔を０．１個／ｃｍ2以上の密度で、好ま
しくは０．５個／ｃｍ2以上の密度で形成するのが望ま
しい。
供給するためには、少なくとも０．０１ｍｍ以上の直径
を有する貫通孔を０．１個／ｃｍ2以上の密度で、好ま
しくは０．５個／ｃｍ2以上の密度で形成するのが望ま
しい。
【００５３】
【実施例】（実施例１）窒化アルミニウム粉末に焼結助
剤としてイットリア（Ｙ2Ｏ3）を５質量％とバインダを
添加して分散混合した後に、焼結後に１．０ｍｍの厚み
になるようにドクターブレード法を用いて成形した。こ
の成形体を乾燥した後、焼結後の外径が３００ｍｍにな
るように打ち抜くとともに、焼結後の直径が０．５ｍｍ
になるように５００個の貫通孔を打ち抜いて形成した。
この成形体を温度８００℃の窒素ガス気流中で脱脂し、
温度１８００℃で４時間焼結した。得られた焼結体の上
下面をダイヤモンド砥粒を用いて研磨した。このように
して２枚の窒化アルミニウム焼結体基材を作製した。
剤としてイットリア（Ｙ2Ｏ3）を５質量％とバインダを
添加して分散混合した後に、焼結後に１．０ｍｍの厚み
になるようにドクターブレード法を用いて成形した。こ
の成形体を乾燥した後、焼結後の外径が３００ｍｍにな
るように打ち抜くとともに、焼結後の直径が０．５ｍｍ
になるように５００個の貫通孔を打ち抜いて形成した。
この成形体を温度８００℃の窒素ガス気流中で脱脂し、
温度１８００℃で４時間焼結した。得られた焼結体の上
下面をダイヤモンド砥粒を用いて研磨した。このように
して２枚の窒化アルミニウム焼結体基材を作製した。
【００５４】１枚の窒化アルミニウム焼結体基材の一方
の表面上に、タングステン粉末と焼成助剤をエチルセル
ロースバインダにて混練したものを印刷塗布した。印刷
パターンは、線幅が３．０ｍｍの線状パターンとし、こ
の線状パターンを貫通孔の開口部に接触しないように図
７に示すようにジグザグ状に形成した。この印刷パター
ンが形成された窒化アルミニウム焼結体を温度８００℃
の窒素ガス中で脱脂し、温度１７００℃の窒素ガス中に
て焼付けることにより導電層を形成した。
の表面上に、タングステン粉末と焼成助剤をエチルセル
ロースバインダにて混練したものを印刷塗布した。印刷
パターンは、線幅が３．０ｍｍの線状パターンとし、こ
の線状パターンを貫通孔の開口部に接触しないように図
７に示すようにジグザグ状に形成した。この印刷パター
ンが形成された窒化アルミニウム焼結体を温度８００℃
の窒素ガス中で脱脂し、温度１７００℃の窒素ガス中に
て焼付けることにより導電層を形成した。
【００５５】一方、もう１枚の窒化アルミニウム焼結体
基材の一方の表面上にガラス粉末を印刷塗布した後、温
度５００℃で脱脂した。この窒化アルミニウム焼結体基
材の一方の表面と導電層が形成された窒化アルミニウム
焼結体基材の表面とを重ね合わせて、モリブデン製の治
具で固定して重しを載せた状態で温度６５０℃の窒素ガ
ス中で接合した。このようにして図４に示されるような
ヒーター回路パターンを内蔵した窒化アルミニウム焼結
体基材からなるガスシャワー体を製造した。得られたガ
スシャワー体の厚みは２．０ｍｍであった。
基材の一方の表面上にガラス粉末を印刷塗布した後、温
度５００℃で脱脂した。この窒化アルミニウム焼結体基
材の一方の表面と導電層が形成された窒化アルミニウム
焼結体基材の表面とを重ね合わせて、モリブデン製の治
具で固定して重しを載せた状態で温度６５０℃の窒素ガ
ス中で接合した。このようにして図４に示されるような
ヒーター回路パターンを内蔵した窒化アルミニウム焼結
体基材からなるガスシャワー体を製造した。得られたガ
スシャワー体の厚みは２．０ｍｍであった。
【００５６】得られたガスシャワー体１を図１に示すＣ
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖを印加してガスシャワー体１を６
００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過さ
せてシリコンウェハ３の表面上に供給した。シリコンウ
ェハ３の表面における温度分布を輻射表面温度計によっ
て測定したところ、±０．４℃であった。また、所定の
反応ガスを用いて窒化チタン（ＴｉＮ）膜をシリコンウ
ェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行なった
が、ガスシャワー体１の表面や貫通孔１１では膜形成が
行なわれず、膜の付着も発生しなかった。また、シリコ
ンウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以上のパーテ
ィクルの発生もなかった。反応終了後、ガスシャワー体
１のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止さ
せると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温ま
で１０分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２
に２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガ
スシャワー体１の温度は室温から６００℃まで６分で到
達した。昇温および降温時においてガスシャワー体に割
れ等は見られなかった。
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖを印加してガスシャワー体１を６
００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過さ
せてシリコンウェハ３の表面上に供給した。シリコンウ
ェハ３の表面における温度分布を輻射表面温度計によっ
て測定したところ、±０．４℃であった。また、所定の
反応ガスを用いて窒化チタン（ＴｉＮ）膜をシリコンウ
ェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行なった
が、ガスシャワー体１の表面や貫通孔１１では膜形成が
行なわれず、膜の付着も発生しなかった。また、シリコ
ンウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以上のパーテ
ィクルの発生もなかった。反応終了後、ガスシャワー体
１のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止さ
せると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温ま
で１０分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２
に２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガ
スシャワー体１の温度は室温から６００℃まで６分で到
達した。昇温および降温時においてガスシャワー体に割
れ等は見られなかった。
【００５７】（実施例２）実施例１と同じ製造方法を用
いて窒化アルミニウム焼結体基材を２枚製造した。貫通
孔の個数を１００個にした以外は、実施例１と同じ仕様
のガスシャワー体を製造した。
いて窒化アルミニウム焼結体基材を２枚製造した。貫通
孔の個数を１００個にした以外は、実施例１と同じ仕様
のガスシャワー体を製造した。
【００５８】得られたガスシャワー体１を図１に示され
るようなＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上
に直径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７０
０℃に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回
路パターン１２に２００Ｖを印加してガスシャワー体１
を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通
過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この状
態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射表
面温度計によって測定した。その温度分布は±４．０℃
であった。また、シリコンウェハ３の表面上に窒化チタ
ン（ＴｉＮ）膜を形成する処理を１００時間行なった
が、ガスシャワー体１の基材の表面や貫通孔１１には膜
が全く形成されず、膜が付着しなかった。また、シリコ
ンウェハ３の表面上においては、粒径が０．０５μｍ以
上のパーティクルも発生しなかった。反応終了後、ヒー
ター回路パターン１２への電源の供給を停止すると、ガ
スシャワー体１の温度は６００℃から室温に１０分で到
達した。また、ヒーター回路パターン１２に２００Ｖの
電圧を印加して電源を供給したところ、ガスシャワー体
１の温度は室温から６００℃まで６分で到達した。
るようなＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上
に直径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７０
０℃に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回
路パターン１２に２００Ｖを印加してガスシャワー体１
を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通
過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この状
態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射表
面温度計によって測定した。その温度分布は±４．０℃
であった。また、シリコンウェハ３の表面上に窒化チタ
ン（ＴｉＮ）膜を形成する処理を１００時間行なった
が、ガスシャワー体１の基材の表面や貫通孔１１には膜
が全く形成されず、膜が付着しなかった。また、シリコ
ンウェハ３の表面上においては、粒径が０．０５μｍ以
上のパーティクルも発生しなかった。反応終了後、ヒー
ター回路パターン１２への電源の供給を停止すると、ガ
スシャワー体１の温度は６００℃から室温に１０分で到
達した。また、ヒーター回路パターン１２に２００Ｖの
電圧を印加して電源を供給したところ、ガスシャワー体
１の温度は室温から６００℃まで６分で到達した。
【００５９】（実施例３）実施例１と同じ製造方法によ
って同一の数の貫通孔を有する直径３００ｍｍ、厚み１
ｍｍの窒化アルミニウム焼結体基材を３枚製造した。
って同一の数の貫通孔を有する直径３００ｍｍ、厚み１
ｍｍの窒化アルミニウム焼結体基材を３枚製造した。
【００６０】１枚の窒化アルミニウム焼結体基材の一方
の表面上に、タングステン粉末と焼成助剤をバインダに
て混練したものを印刷塗布した。印刷パターンは、線幅
が０．５ｍｍ、線間隔が０．５ｍｍの線状のパターンと
し、この線状のパターンを貫通孔の開口部に接触しない
ように図７に示すようにジグザグ状に形成した。
の表面上に、タングステン粉末と焼成助剤をバインダに
て混練したものを印刷塗布した。印刷パターンは、線幅
が０．５ｍｍ、線間隔が０．５ｍｍの線状のパターンと
し、この線状のパターンを貫通孔の開口部に接触しない
ように図７に示すようにジグザグ状に形成した。
【００６１】また、もう１枚の窒化アルミニウム焼結体
基材の一方の表面上にも、タングステン粉末と焼成助剤
をバインダにて混練したものを印刷塗布した。印刷パタ
ーンは、ほぼ円形のパターンとし、貫通孔の開口部を塞
がないように図８に示すようにプラズマ上部電極を構成
するように形成した。
基材の一方の表面上にも、タングステン粉末と焼成助剤
をバインダにて混練したものを印刷塗布した。印刷パタ
ーンは、ほぼ円形のパターンとし、貫通孔の開口部を塞
がないように図８に示すようにプラズマ上部電極を構成
するように形成した。
【００６２】上記の２枚の窒化アルミニウム焼結体基材
の一方の表面上に形成した印刷パターンを実施例１と同
様にして焼付けることにより、それぞれ、ヒーター回路
パターンとプラズマ上部電極を形成する導電層を窒化ア
ルミニウム焼結体基材の上に形成した。
の一方の表面上に形成した印刷パターンを実施例１と同
様にして焼付けることにより、それぞれ、ヒーター回路
パターンとプラズマ上部電極を形成する導電層を窒化ア
ルミニウム焼結体基材の上に形成した。
【００６３】上記の２枚の窒化アルミニウム焼結体基材
ともう１枚の窒化アルミニウム焼結体基材とを、実施例
１と同様にしてガラス層を介在させることによって接合
した。このようにして、図６に示すようにヒーター回路
パターン１２とプラズマ上部電極１４とを内蔵するガス
シャワー体１を製造した。得られたガスシャワー体の厚
みは３．０ｍｍであった。
ともう１枚の窒化アルミニウム焼結体基材とを、実施例
１と同様にしてガラス層を介在させることによって接合
した。このようにして、図６に示すようにヒーター回路
パターン１２とプラズマ上部電極１４とを内蔵するガス
シャワー体１を製造した。得られたガスシャワー体の厚
みは３．０ｍｍであった。
【００６４】このガスシャワー体１を図２に示されるよ
うな、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）形成用のプラズマ
ＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直径３
００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度３００℃に加
熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パター
ン１２に２００Ｖを印加して６００℃にガスシャワー体
１を加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過させる
ことによってシリコンウェハ３の表面上に反応ガスを供
給した。その状態でシリコンウェハ３の表面における温
度分布を輻射表面温度計によって測定したところ、±
０．５℃であった。ガスシャワー体１のプラズマ上部電
極１４にも２００Ｖを印加してチャンバ１０２の内部に
ガスプラズマを形成した状態で、シリコンウェハ３の表
面上にシリコン酸化膜を形成する処理を５０時間行なっ
たところ、貫通孔に閉塞が見られ、クリーニングを要し
た。また、シリコンウェハ３の表面上において粒径０．
０５μｍ以上のパーティクルは発生しなかった。反応終
了後、ヒーター回路パターン１２とプラズマ上部電極１
４に供給する電源を停止すると、ガスシャワー体１の温
度が６００℃から室温に１３分で到達した。また、ヒー
ター回路パターン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源
を供給したところ、ガスシャワー体１の温度は室温から
６００℃まで１０分で到達した。
うな、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）形成用のプラズマ
ＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直径３
００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度３００℃に加
熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パター
ン１２に２００Ｖを印加して６００℃にガスシャワー体
１を加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過させる
ことによってシリコンウェハ３の表面上に反応ガスを供
給した。その状態でシリコンウェハ３の表面における温
度分布を輻射表面温度計によって測定したところ、±
０．５℃であった。ガスシャワー体１のプラズマ上部電
極１４にも２００Ｖを印加してチャンバ１０２の内部に
ガスプラズマを形成した状態で、シリコンウェハ３の表
面上にシリコン酸化膜を形成する処理を５０時間行なっ
たところ、貫通孔に閉塞が見られ、クリーニングを要し
た。また、シリコンウェハ３の表面上において粒径０．
０５μｍ以上のパーティクルは発生しなかった。反応終
了後、ヒーター回路パターン１２とプラズマ上部電極１
４に供給する電源を停止すると、ガスシャワー体１の温
度が６００℃から室温に１３分で到達した。また、ヒー
ター回路パターン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源
を供給したところ、ガスシャワー体１の温度は室温から
６００℃まで１０分で到達した。
【００６５】（実施例４）窒化アルミニウム粉末に焼成
助剤としてイットリア（Ｙ2Ｏ3）を３質量％と酸化カル
シウム（ＣａＯ）を１質量％とバインダとを添加して分
散混合した後、その混合粉末を、焼結後の厚みが１．０
ｍｍになるようにドクターブレード成形した。この成形
体を乾燥した後、焼結後において外径が３００ｍｍにな
るように打ち抜き、また焼結後において直径が０．５ｍ
ｍになるような貫通孔を５００個打ち抜いて形成した。
この成形体の一方の表面上に、タングステン粉末と焼成
助剤をエチルセルロースバインダにて混練したものを印
刷塗布した。印刷パターンは、線幅が２．０ｍｍの線状
パターンとし、この線状パターンを貫通孔の開口部に接
触しないように図７に示すようにジグザグ状に形成し
た。このように印刷パターンを形成した窒化アルミニウ
ム成形体の上にもう１枚の窒化アルミニウム成形体を重
ね合わせて熱圧着した。熱圧着した２枚の窒化アルミニ
ウム成形体を温度８００℃の窒素ガス気流中で脱脂し、
温度１８００℃で４時間焼結することにより、印刷パタ
ーンと窒化アルミニウムを同時に焼結した。このように
して図５に示すような、ヒーター回路パターン１２を内
蔵して一体化した窒化アルミニウム焼結体基材１０から
なるガスシャワー体１を製造した。得られたガスシャワ
ー体の厚みは２．０ｍｍであった。
助剤としてイットリア（Ｙ2Ｏ3）を３質量％と酸化カル
シウム（ＣａＯ）を１質量％とバインダとを添加して分
散混合した後、その混合粉末を、焼結後の厚みが１．０
ｍｍになるようにドクターブレード成形した。この成形
体を乾燥した後、焼結後において外径が３００ｍｍにな
るように打ち抜き、また焼結後において直径が０．５ｍ
ｍになるような貫通孔を５００個打ち抜いて形成した。
この成形体の一方の表面上に、タングステン粉末と焼成
助剤をエチルセルロースバインダにて混練したものを印
刷塗布した。印刷パターンは、線幅が２．０ｍｍの線状
パターンとし、この線状パターンを貫通孔の開口部に接
触しないように図７に示すようにジグザグ状に形成し
た。このように印刷パターンを形成した窒化アルミニウ
ム成形体の上にもう１枚の窒化アルミニウム成形体を重
ね合わせて熱圧着した。熱圧着した２枚の窒化アルミニ
ウム成形体を温度８００℃の窒素ガス気流中で脱脂し、
温度１８００℃で４時間焼結することにより、印刷パタ
ーンと窒化アルミニウムを同時に焼結した。このように
して図５に示すような、ヒーター回路パターン１２を内
蔵して一体化した窒化アルミニウム焼結体基材１０から
なるガスシャワー体１を製造した。得られたガスシャワ
ー体の厚みは２．０ｍｍであった。
【００６６】得られたガスシャワー体１を図１に示すよ
うなＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖを印加してガスシャワー体１を６
００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過さ
せてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この状態で
シリコンウェハ３の表面上における温度分布を輻射表面
温度計によって測定したところ、±０．５℃であった。
また、窒化チタン膜（ＴｉＮ膜）をシリコンウェハ３の
表面上に形成する処理を１００時間行なったところ、ガ
スシャワー体１の基材の表面や貫通孔には膜が全く形成
されず、膜は付着しなかった。シリコンウェハ３の表面
上において粒径０．０５μｍ以上のパーティクルの発生
もなかった。反応終了後、ヒーター回路パターン１２へ
の電源供給を停止させると、ガスシャワー体１の温度は
６００℃から室温に１０分で到達した。また、ヒーター
回路パターン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源を供
給したところ、ガスシャワー体１の温度は室温から６０
０℃まで６分で到達した。
うなＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖを印加してガスシャワー体１を６
００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過さ
せてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この状態で
シリコンウェハ３の表面上における温度分布を輻射表面
温度計によって測定したところ、±０．５℃であった。
また、窒化チタン膜（ＴｉＮ膜）をシリコンウェハ３の
表面上に形成する処理を１００時間行なったところ、ガ
スシャワー体１の基材の表面や貫通孔には膜が全く形成
されず、膜は付着しなかった。シリコンウェハ３の表面
上において粒径０．０５μｍ以上のパーティクルの発生
もなかった。反応終了後、ヒーター回路パターン１２へ
の電源供給を停止させると、ガスシャワー体１の温度は
６００℃から室温に１０分で到達した。また、ヒーター
回路パターン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源を供
給したところ、ガスシャワー体１の温度は室温から６０
０℃まで６分で到達した。
【００６７】（実施例５〜１７）実施例５〜１７では、
実施例１と同じ方法で貫通孔が形成され、研磨された窒
化アルミニウム焼結体を作製した。
実施例１と同じ方法で貫通孔が形成され、研磨された窒
化アルミニウム焼結体を作製した。
【００６８】１枚の窒化アルミニウム焼結体の一方の表
面上にタングステン粉末と焼成助剤をエチルセルロース
系バインダにて混練したものを印刷塗布した。これを窒
素ガス中９００℃で脱脂し、温度１７００℃の窒素ガス
中にて焼き付けることにより、導電層としてヒーター回
路パターンを形成した。
面上にタングステン粉末と焼成助剤をエチルセルロース
系バインダにて混練したものを印刷塗布した。これを窒
素ガス中９００℃で脱脂し、温度１７００℃の窒素ガス
中にて焼き付けることにより、導電層としてヒーター回
路パターンを形成した。
【００６９】一方、もう１枚の窒化アルミニウム焼結体
の一方の表面上に以下の表２に記載した接着層の組成を
有するように配合された非酸化物セラミックスと酸化物
セラミックスの混合粉末、または酸化物セラミックス粉
末をエチルセルロース系バインダで混練したものを印刷
塗布した。これを窒素ガス中にて９００℃で脱脂した
後、ヒーター回路パターンが形成された窒化アルミニウ
ム焼結体の一方の表面の上に重ね合わせて、カーボン製
の治具で固定し、加重を掛けた状態で表２に示した接合
温度で窒素ガス中で加熱することにより接合した。
の一方の表面上に以下の表２に記載した接着層の組成を
有するように配合された非酸化物セラミックスと酸化物
セラミックスの混合粉末、または酸化物セラミックス粉
末をエチルセルロース系バインダで混練したものを印刷
塗布した。これを窒素ガス中にて９００℃で脱脂した
後、ヒーター回路パターンが形成された窒化アルミニウ
ム焼結体の一方の表面の上に重ね合わせて、カーボン製
の治具で固定し、加重を掛けた状態で表２に示した接合
温度で窒素ガス中で加熱することにより接合した。
【００７０】このようにして、図４に示されるようなヒ
ーター回路パターンを内蔵した窒化アルミニウム焼結体
基材からなるガスシャワー体を製造した。得られたガス
シャワー体の厚みは２．０ｍｍであった。
ーター回路パターンを内蔵した窒化アルミニウム焼結体
基材からなるガスシャワー体を製造した。得られたガス
シャワー体の厚みは２．０ｍｍであった。
【００７１】得られたガスシャワー体１を図１に示すＣ
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７５０℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。シリ
コンウェハ３の表面における温度分布を輻射表面温度計
によって測定したところ、±０．５℃であった。また、
所定の反応ガスを用いて窒化チタン（ＴｉＮ）膜をシリ
コンウェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行な
ったが、ガスシャワー体１の表面や貫通孔１１では膜形
成が行なわれず、膜の付着も発生しなかった。シリコン
ウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以上のパーティ
クルの発生もなかった。反応終了後、ガスシャワー体１
のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温まで
１０分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃まで６分で到達
した。
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７５０℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。シリ
コンウェハ３の表面における温度分布を輻射表面温度計
によって測定したところ、±０．５℃であった。また、
所定の反応ガスを用いて窒化チタン（ＴｉＮ）膜をシリ
コンウェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行な
ったが、ガスシャワー体１の表面や貫通孔１１では膜形
成が行なわれず、膜の付着も発生しなかった。シリコン
ウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以上のパーティ
クルの発生もなかった。反応終了後、ガスシャワー体１
のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温まで
１０分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃まで６分で到達
した。
【００７２】実施例１〜４では、ガスシャワー体をフッ
素雰囲気中７００℃の温度で１０００時間連続使用して
も問題がなかったが、７５０℃の温度で１０００時間連
続使用したところ、１０個中１個、８００℃の温度で１
０００時間連続使用したところ、１０個中３個、ヒータ
ーの劣化が見られた。ガラス層の熱劣化によってヒータ
ーの保護効果が低下したためと考えられる。
素雰囲気中７００℃の温度で１０００時間連続使用して
も問題がなかったが、７５０℃の温度で１０００時間連
続使用したところ、１０個中１個、８００℃の温度で１
０００時間連続使用したところ、１０個中３個、ヒータ
ーの劣化が見られた。ガラス層の熱劣化によってヒータ
ーの保護効果が低下したためと考えられる。
【００７３】実施例５、１１では、ガスシャワー体をフ
ッ素雰囲気中７００℃の温度で１０００時間、７５０℃
の温度で１０００時間連続使用しても問題がなかった
が、８００℃の温度で１０００時間連続使用したとこ
ろ、１０個中１個、ヒーターの劣化が見られた。
ッ素雰囲気中７００℃の温度で１０００時間、７５０℃
の温度で１０００時間連続使用しても問題がなかった
が、８００℃の温度で１０００時間連続使用したとこ
ろ、１０個中１個、ヒーターの劣化が見られた。
【００７４】実施例６〜１０、１２〜１７では、ガスシ
ャワー体をフッ素雰囲気中７００℃、７５０℃、８００
℃のいずれの温度で１０００時間連続使用しても問題が
なかった。
ャワー体をフッ素雰囲気中７００℃、７５０℃、８００
℃のいずれの温度で１０００時間連続使用しても問題が
なかった。
【００７５】（実施例１８)窒化ケイ素粉末に焼結助剤
としてＹ2Ｏ3を５質量％、Ａｌ2Ｏ3を２質量％添加し、
バインダとしてポリビニルアルコールを添加してエタノ
ールを溶媒としてボールミルによって分散混合した。こ
の混合粉末をスプレードライ乾燥した後、直径３８０ｍ
ｍ、厚み１ｍｍの形状になるようにプレス成形した。こ
の成形体を温度８００℃の窒素ガス中で脱脂した後、温
度１５５０℃で４時間焼結した。得られた窒化ケイ素焼
結体の上下面をダイヤモンド砥粒にて研磨した。
としてＹ2Ｏ3を５質量％、Ａｌ2Ｏ3を２質量％添加し、
バインダとしてポリビニルアルコールを添加してエタノ
ールを溶媒としてボールミルによって分散混合した。こ
の混合粉末をスプレードライ乾燥した後、直径３８０ｍ
ｍ、厚み１ｍｍの形状になるようにプレス成形した。こ
の成形体を温度８００℃の窒素ガス中で脱脂した後、温
度１５５０℃で４時間焼結した。得られた窒化ケイ素焼
結体の上下面をダイヤモンド砥粒にて研磨した。
【００７６】実施例１と同じ方法で１枚の窒化ケイ素焼
結体にタングステンヒーター回路パターンを形成し、も
う１枚の窒化ケイ素焼結体に熱膨張係数が５．０×１０
-6／℃のＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系酸化物セラミックス層を
形成して重ね合わせて窒素ガス中１１００℃の温度で加
熱接合した。
結体にタングステンヒーター回路パターンを形成し、も
う１枚の窒化ケイ素焼結体に熱膨張係数が５．０×１０
-6／℃のＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系酸化物セラミックス層を
形成して重ね合わせて窒素ガス中１１００℃の温度で加
熱接合した。
【００７７】得られたガスシャワー体１を図１に示すＣ
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７５０℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。シリ
コンウェハ３の表面における温度分布を輻射表面温度計
によって測定したところ、±２．０℃であった。また、
所定の反応ガスを用いて窒化チタン（ＴｉＮ）膜をシリ
コンウェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行な
ったが、ガスシャワー体１の表面や貫通孔１１では膜形
成が行なわれず、膜の付着も発生しなかった。シリコン
ウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以上のパーティ
クルの発生もなかった。反応終了後、ガスシャワー体１
のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温まで
２０分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃まで１５分で到
達した。
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７５０℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。シリ
コンウェハ３の表面における温度分布を輻射表面温度計
によって測定したところ、±２．０℃であった。また、
所定の反応ガスを用いて窒化チタン（ＴｉＮ）膜をシリ
コンウェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行な
ったが、ガスシャワー体１の表面や貫通孔１１では膜形
成が行なわれず、膜の付着も発生しなかった。シリコン
ウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以上のパーティ
クルの発生もなかった。反応終了後、ガスシャワー体１
のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温まで
２０分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃まで１５分で到
達した。
【００７８】（実施例１９)酸窒化アルミニウム（Ａｌ
ＯＮ）粉末に焼結助剤としてＭｇＯを２質量％添加し、
バインダを添加して分散混合した。この混合粉末をスプ
レードライ乾燥した後、直径３８０ｍｍ、厚み１ｍｍの
形状になるようにプレス成形した。この成形体を温度８
００℃の窒素気流中で脱脂した後、温度１７７０℃で４
時間焼結した。得られた酸窒化アルミニウム焼結体の上
下面をダイヤモンド砥粒にて研磨した。
ＯＮ）粉末に焼結助剤としてＭｇＯを２質量％添加し、
バインダを添加して分散混合した。この混合粉末をスプ
レードライ乾燥した後、直径３８０ｍｍ、厚み１ｍｍの
形状になるようにプレス成形した。この成形体を温度８
００℃の窒素気流中で脱脂した後、温度１７７０℃で４
時間焼結した。得られた酸窒化アルミニウム焼結体の上
下面をダイヤモンド砥粒にて研磨した。
【００７９】実施例１と同じ方法で１枚の酸窒化アルミ
ニウム焼結体にタングステンヒーター回路パターンを形
成し、もう１枚の酸窒化アルミニウム焼結体に熱膨張係
数が５．０×１０-6／℃のＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系酸化物
セラミックス層を形成して重ね合わせて窒素ガス中１１
００℃の温度で加熱接合した。
ニウム焼結体にタングステンヒーター回路パターンを形
成し、もう１枚の酸窒化アルミニウム焼結体に熱膨張係
数が５．０×１０-6／℃のＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系酸化物
セラミックス層を形成して重ね合わせて窒素ガス中１１
００℃の温度で加熱接合した。
【００８０】得られたガスシャワー体１を図１に示すＣ
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７５０℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。シリ
コンウェハ３の表面における温度分布を輻射表面温度計
によって測定したところ、±３．０℃であった。また、
所定の反応ガスを用いて窒化チタン（ＴｉＮ）膜をシリ
コンウェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行な
ったが、ガスシャワー体１の表面や貫通孔１１では膜形
成が行なわれず、膜の付着も発生しなかった。シリコン
ウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以上のパーティ
クルの発生もなかった。反応終了後、ガスシャワー体１
のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温まで
２０分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃まで１５分で到
達した。
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７５０℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。シリ
コンウェハ３の表面における温度分布を輻射表面温度計
によって測定したところ、±３．０℃であった。また、
所定の反応ガスを用いて窒化チタン（ＴｉＮ）膜をシリ
コンウェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行な
ったが、ガスシャワー体１の表面や貫通孔１１では膜形
成が行なわれず、膜の付着も発生しなかった。シリコン
ウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以上のパーティ
クルの発生もなかった。反応終了後、ガスシャワー体１
のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温まで
２０分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃まで１５分で到
達した。
【００８１】（実施例２０）実施例１と同じ製造方法を
用いて窒化アルミニウム焼結体基材を１枚製造した。実
施例１と同じように窒化アルミニウム焼結体基材に貫通
孔を形成し、タングステンの導電層を形成した。この導
電層の表面を被覆するように、窒化アルミニウム粉末に
３質量％のＹｂ−Ｎｄ−Ｃａ−Ｏ系のガラスを添加した
ペーストを印刷し、１６５０℃の温度で焼き付けた。
用いて窒化アルミニウム焼結体基材を１枚製造した。実
施例１と同じように窒化アルミニウム焼結体基材に貫通
孔を形成し、タングステンの導電層を形成した。この導
電層の表面を被覆するように、窒化アルミニウム粉末に
３質量％のＹｂ−Ｎｄ−Ｃａ−Ｏ系のガラスを添加した
ペーストを印刷し、１６５０℃の温度で焼き付けた。
【００８２】得られたガスシャワー体１を図１に示すＣ
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この
状態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射
表面温度計によって測定したところ、±０．４℃であっ
た。また、所定の反応ガスを用いて窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）膜をシリコンウェハ３の表面上に形成する処理を１
５０時間行なったが、ガスシャワー体１の表面や貫通孔
１１では膜形成が行なわれず、膜の付着も発生しなかっ
た。シリコンウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以
上のパーティクルの発生もなかった。反応終了後、ガス
シャワー体１のヒーター回路パターン１２への電源の供
給を停止させると、ガスシャワー体１の温度は６００℃
から室温まで７分で到達した。また、ヒーター回路パタ
ーン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したと
ころ、ガスシャワー体１の温度は室温から６００℃まで
５分で到達した。
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この
状態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射
表面温度計によって測定したところ、±０．４℃であっ
た。また、所定の反応ガスを用いて窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）膜をシリコンウェハ３の表面上に形成する処理を１
５０時間行なったが、ガスシャワー体１の表面や貫通孔
１１では膜形成が行なわれず、膜の付着も発生しなかっ
た。シリコンウェハ３の表面上では粒径０．０５μｍ以
上のパーティクルの発生もなかった。反応終了後、ガス
シャワー体１のヒーター回路パターン１２への電源の供
給を停止させると、ガスシャワー体１の温度は６００℃
から室温まで７分で到達した。また、ヒーター回路パタ
ーン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したと
ころ、ガスシャワー体１の温度は室温から６００℃まで
５分で到達した。
【００８３】(実施例２１)実施例１と同じ製造方法によ
って窒化アルミニウム焼結体基材を５枚製造した。１枚
の窒化アルミニウム焼結体基材の上にタングステンの導
電層を実施例１と同じ方法で形成して、５枚の焼結体の
間にガラス層を介在させて実施例１と同じ方法で接合し
た。このようにして実施例１と同じ仕様のガスシャワー
体を製造した。
って窒化アルミニウム焼結体基材を５枚製造した。１枚
の窒化アルミニウム焼結体基材の上にタングステンの導
電層を実施例１と同じ方法で形成して、５枚の焼結体の
間にガラス層を介在させて実施例１と同じ方法で接合し
た。このようにして実施例１と同じ仕様のガスシャワー
体を製造した。
【００８４】得られたガスシャワー体１を図１に示すＣ
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この
状態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射
表面温度計によって測定したところ、±０．６℃であっ
た。また、所定の反応ガスを用いて窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）膜をシリコンウェハ３の表面上に形成する処理を３
０時間行なったところ、ガスシャワー体１の貫通孔１１
において貫通孔の閉塞が見られた。シリコンウェハ３の
表面上においてはパーティクルが発生し、ガスシャワー
体１の清掃が必要となった。その後、ガスシャワー体１
のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温まで
１７分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃まで７分で到達
した。
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この
状態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射
表面温度計によって測定したところ、±０．６℃であっ
た。また、所定の反応ガスを用いて窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）膜をシリコンウェハ３の表面上に形成する処理を３
０時間行なったところ、ガスシャワー体１の貫通孔１１
において貫通孔の閉塞が見られた。シリコンウェハ３の
表面上においてはパーティクルが発生し、ガスシャワー
体１の清掃が必要となった。その後、ガスシャワー体１
のヒーター回路パターン１２への電源の供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１の温度は６００℃から室温まで
１７分で到達した。また、ヒーター回路パターン１２に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃まで７分で到達
した。
【００８５】（実施例２２）実施例１と同じ製造方法に
よって窒化アルミニウム焼結体基材を２枚製造した。貫
通孔の数を３０個にした以外はすべて実施例１と同じ仕
様のガスシャワー体を製造した。
よって窒化アルミニウム焼結体基材を２枚製造した。貫
通孔の数を３０個にした以外はすべて実施例１と同じ仕
様のガスシャワー体を製造した。
【００８６】得られたガスシャワー体１を図１に示すよ
うなＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖを印加してガスシャワー体１を６
００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過さ
せることによりシリコンウェハ３の表面上に供給した。
この状態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を
輻射表面温度計によって測定したところ、±７．０℃で
あった。また、窒化チタン膜（ＴｉＮ膜）をシリコンウ
ェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行なった
が、貫通孔の閉塞等は見られなかった。
うなＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖを印加してガスシャワー体１を６
００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過さ
せることによりシリコンウェハ３の表面上に供給した。
この状態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を
輻射表面温度計によって測定したところ、±７．０℃で
あった。また、窒化チタン膜（ＴｉＮ膜）をシリコンウ
ェハ３の表面上に形成する処理を１００時間行なった
が、貫通孔の閉塞等は見られなかった。
【００８７】その後、ヒーター回路パターン１２に供給
する電源を停止すると、ガスシャワー体１の温度が６０
０℃から室温になるまで１０分かかった。また、ヒータ
ー回路パターン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源を
供給したところ、ガスシャワー体１の温度は室温から６
００℃まで６分で到達した。
する電源を停止すると、ガスシャワー体１の温度が６０
０℃から室温になるまで１０分かかった。また、ヒータ
ー回路パターン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源を
供給したところ、ガスシャワー体１の温度は室温から６
００℃まで６分で到達した。
【００８８】（実施例２３）実施例１と同じ製造方法に
よって窒化アルミニウム焼結体基材を２枚作製した。１
枚の窒化アルミニウム焼結体基材にモリブデン（Ｍｏ）
ペーストを塗布することによって導電層を形成した以外
は実施例１と全く同じ手法でガスシャワー体を作製し
た。
よって窒化アルミニウム焼結体基材を２枚作製した。１
枚の窒化アルミニウム焼結体基材にモリブデン（Ｍｏ）
ペーストを塗布することによって導電層を形成した以外
は実施例１と全く同じ手法でガスシャワー体を作製し
た。
【００８９】実施例１と同じ手法でシリコンウェハの表
面における温度分布を測定したところ、±０．４℃であ
った。また、実施例１と同様に膜を形成する処理を１０
０時間行なったが、貫通孔は閉塞しなかった。ガスシャ
ワー体の室温から６００℃までの昇温時間は６分、電源
の供給を停止させた後の室温までの降温時間は１０分を
要した。
面における温度分布を測定したところ、±０．４℃であ
った。また、実施例１と同様に膜を形成する処理を１０
０時間行なったが、貫通孔は閉塞しなかった。ガスシャ
ワー体の室温から６００℃までの昇温時間は６分、電源
の供給を停止させた後の室温までの降温時間は１０分を
要した。
【００９０】（実施例２４）実施例１と同じ製造方法に
よって窒化アルミニウム焼結体基材を２枚作製した。１
枚の窒化アルミニウム焼結体基材に銀−パラジウム（Ａ
ｇ−Ｐｄ）ペーストを塗布することによって導電層を形
成した以外は実施例１と全く同じ手法でガスシャワー体
を作製した。
よって窒化アルミニウム焼結体基材を２枚作製した。１
枚の窒化アルミニウム焼結体基材に銀−パラジウム（Ａ
ｇ−Ｐｄ）ペーストを塗布することによって導電層を形
成した以外は実施例１と全く同じ手法でガスシャワー体
を作製した。
【００９１】実施例１と同じ手法でシリコンウェハの表
面における温度分布を測定したところ、±０．４℃であ
った。また、実施例１と同様に膜を形成する処理を１０
０時間行なったが、貫通孔は閉塞しなかった。ガスシャ
ワー体の室温から６００℃までの昇温時間は６分、電源
の供給を停止させた後の室温までの降温時間は１０分を
要した。
面における温度分布を測定したところ、±０．４℃であ
った。また、実施例１と同様に膜を形成する処理を１０
０時間行なったが、貫通孔は閉塞しなかった。ガスシャ
ワー体の室温から６００℃までの昇温時間は６分、電源
の供給を停止させた後の室温までの降温時間は１０分を
要した。
【００９２】（実施例２５）実施例１と同じ製造方法に
よって窒化アルミニウム焼結体基材を２枚作製した。１
枚の窒化アルミニウム焼結体基材にニッケル−クロム
（Ｎｉ−Ｃｒ）ペーストを塗布することによって導電層
を形成した以外は実施例１と全く同じ手法でガスシャワ
ー体を作製した。
よって窒化アルミニウム焼結体基材を２枚作製した。１
枚の窒化アルミニウム焼結体基材にニッケル−クロム
（Ｎｉ−Ｃｒ）ペーストを塗布することによって導電層
を形成した以外は実施例１と全く同じ手法でガスシャワ
ー体を作製した。
【００９３】実施例１と同じ手法でシリコンウェハの表
面における温度分布を測定したところ、±０．４℃であ
った。また、実施例１と同様に膜を形成する処理を１０
０時間行なったが、貫通孔は閉塞しなかった。ガスシャ
ワー体の室温から６００℃までの昇温時間は６分、電源
の供給を停止させた後の室温までの降温時間は１０分を
要した。
面における温度分布を測定したところ、±０．４℃であ
った。また、実施例１と同様に膜を形成する処理を１０
０時間行なったが、貫通孔は閉塞しなかった。ガスシャ
ワー体の室温から６００℃までの昇温時間は６分、電源
の供給を停止させた後の室温までの降温時間は１０分を
要した。
【００９４】（実施例２６〜３０）実施例１と同じ製造
方法で、窒化アルミニウム焼結体基材を１枚とタングス
テン導電層を形成した窒化アルミニウム焼結体基材を１
枚作製し、熱膨張係数が２．５×１０-6／℃、３×１０
-6／℃、５×１０-6／℃、７．９×１０-6／℃、10×１
０-6／℃のガラスをそれぞれ用いて２枚の焼結体を窒素
ガス中にて温度７００℃で接合した。昇温速度の目標は
３０分／６００℃以内であったが、それぞれ３５分で割
れ、６分で割れ、６分以下で割れず、８分で割れ、８０
分で割れた。
方法で、窒化アルミニウム焼結体基材を１枚とタングス
テン導電層を形成した窒化アルミニウム焼結体基材を１
枚作製し、熱膨張係数が２．５×１０-6／℃、３×１０
-6／℃、５×１０-6／℃、７．９×１０-6／℃、10×１
０-6／℃のガラスをそれぞれ用いて２枚の焼結体を窒素
ガス中にて温度７００℃で接合した。昇温速度の目標は
３０分／６００℃以内であったが、それぞれ３５分で割
れ、６分で割れ、６分以下で割れず、８分で割れ、８０
分で割れた。
【００９５】（比較例１）実施例１と同じ製造方法によ
って貫通孔を有する窒化アルミニウム焼結体基材を２枚
製造した。１枚の窒化アルミニウム焼結体基材の一方の
表面上にガラス粉末を印刷塗布した。この窒化アルミニ
ウム焼結体基材の一方の表面を温度５００℃で脱脂した
後、その上にもう１枚の窒化アルミニウム焼結体基材を
重ね合わせてモリブデン製の治具で固定し、重しを載せ
て、温度６５０℃の窒素ガス中で接合した。このように
して、図１１に示すようなガスシャワー体１を製造し
た。図１１に示すように、窒化アルミニウム焼結体基材
１０ａと１０ｂはガラス層１３によって接合されてい
る。ガスシャワー体１には複数個の貫通孔１１が形成さ
れている。
って貫通孔を有する窒化アルミニウム焼結体基材を２枚
製造した。１枚の窒化アルミニウム焼結体基材の一方の
表面上にガラス粉末を印刷塗布した。この窒化アルミニ
ウム焼結体基材の一方の表面を温度５００℃で脱脂した
後、その上にもう１枚の窒化アルミニウム焼結体基材を
重ね合わせてモリブデン製の治具で固定し、重しを載せ
て、温度６５０℃の窒素ガス中で接合した。このように
して、図１１に示すようなガスシャワー体１を製造し
た。図１１に示すように、窒化アルミニウム焼結体基材
１０ａと１０ｂはガラス層１３によって接合されてい
る。ガスシャワー体１には複数個の貫通孔１１が形成さ
れている。
【００９６】得られたガスシャワー体１を図１に示すよ
うなＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の表面上
に直径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７０
０℃に加熱した。ガスシャワー体１の貫通孔１１に反応
ガスを通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給し
た。この状態でシリコンウェハ３の表面における温度分
布を輻射表面温度計によって測定したところ、±１５℃
であった。また、シリコンウェハ３の表面上に窒化チタ
ン膜を形成する処理を１００時間行なったところ、ガス
シャワー体１の基材の表面や貫通孔１１に膜の付着や貫
通孔の閉塞は見られなかった。
うなＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の表面上
に直径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７０
０℃に加熱した。ガスシャワー体１の貫通孔１１に反応
ガスを通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給し
た。この状態でシリコンウェハ３の表面における温度分
布を輻射表面温度計によって測定したところ、±１５℃
であった。また、シリコンウェハ３の表面上に窒化チタ
ン膜を形成する処理を１００時間行なったところ、ガス
シャワー体１の基材の表面や貫通孔１１に膜の付着や貫
通孔の閉塞は見られなかった。
【００９７】下のウェハ保持体２からの輻射熱でガスシ
ャワー体１も徐々に昇温し、６００℃に達するまで１８
０分を要した。ウェハ保持体２への電力供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１は１５分で室温に達した。
ャワー体１も徐々に昇温し、６００℃に達するまで１８
０分を要した。ウェハ保持体２への電力供給を停止させ
ると、ガスシャワー体１は１５分で室温に達した。
【００９８】（比較例２）窒化アルミニウム粉末に焼結
助剤としてイットリア（Ｙ2Ｏ3）を５質量％とバインダ
とを添加して分散混合した後、焼結後の寸法で外径が３
００ｍｍ、厚みが５ｍｍになるように金型でプレス成形
することにより、２枚の窒化アルミニウム成形体を作製
した。２枚の窒化アルミニウム成形体の間にコイルの巻
き外径が５ｍｍになるように直径０．５ｍｍのモリブデ
ン線を１０ｍｍピッチの渦巻状に配置させた状態で、温
度１８５０℃にてホットプレス焼結した。焼結後にヒー
ターコイルの配置された領域に接触しないように直径
０．５ｍｍの貫通孔を１個ずつマイクロダイヤモンドド
リルで窒化アルミニウム焼結体基材に形成した。このよ
うにして５０個の貫通孔を窒化アルミニウム焼結体基材
に形成した。図１２に示すようにヒーターコイル線１６
を窒化アルミニウム焼結体基材１０に内蔵したガスシャ
ワー体１が得られた。
助剤としてイットリア（Ｙ2Ｏ3）を５質量％とバインダ
とを添加して分散混合した後、焼結後の寸法で外径が３
００ｍｍ、厚みが５ｍｍになるように金型でプレス成形
することにより、２枚の窒化アルミニウム成形体を作製
した。２枚の窒化アルミニウム成形体の間にコイルの巻
き外径が５ｍｍになるように直径０．５ｍｍのモリブデ
ン線を１０ｍｍピッチの渦巻状に配置させた状態で、温
度１８５０℃にてホットプレス焼結した。焼結後にヒー
ターコイルの配置された領域に接触しないように直径
０．５ｍｍの貫通孔を１個ずつマイクロダイヤモンドド
リルで窒化アルミニウム焼結体基材に形成した。このよ
うにして５０個の貫通孔を窒化アルミニウム焼結体基材
に形成した。図１２に示すようにヒーターコイル線１６
を窒化アルミニウム焼結体基材１０に内蔵したガスシャ
ワー体１が得られた。
【００９９】このガスシャワー体１を図１に示すような
ＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直径３
００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃に加
熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーターコイル線１
６に２００Ｖを印加してガスシャワー体１を６００℃に
加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過させること
によってシリコンウェハ３の表面上に供給した。この状
態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射表
面温度計によって測定したところ、±１０℃であった。
また、窒化チタン膜をシリコンウェハ３の表面に形成す
る処理を８時間行なったところ、ガスシャワー体１の基
材の表面や貫通孔に膜が付着し、また貫通孔の閉塞が見
られた。シリコンウェハ３の表面上にもパーティクルが
発生し、ガスシャワー体１の清掃が必要となった。その
後、ヒーターコイル線１６に供給する電源を停止する
と、ガスシャワー体１の温度が６００℃から室温になる
まで１８０分かかった。また、ヒーターコイル線１６に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃になるまで３０
分かかった。
ＣＶＤ装置に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直径３
００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃に加
熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーターコイル線１
６に２００Ｖを印加してガスシャワー体１を６００℃に
加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に通過させること
によってシリコンウェハ３の表面上に供給した。この状
態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射表
面温度計によって測定したところ、±１０℃であった。
また、窒化チタン膜をシリコンウェハ３の表面に形成す
る処理を８時間行なったところ、ガスシャワー体１の基
材の表面や貫通孔に膜が付着し、また貫通孔の閉塞が見
られた。シリコンウェハ３の表面上にもパーティクルが
発生し、ガスシャワー体１の清掃が必要となった。その
後、ヒーターコイル線１６に供給する電源を停止する
と、ガスシャワー体１の温度が６００℃から室温になる
まで１８０分かかった。また、ヒーターコイル線１６に
２００Ｖの電圧を印加して電源を供給したところ、ガス
シャワー体１の温度は室温から６００℃になるまで３０
分かかった。
【０１００】(比較例３）実施例１と同じ製造方法によ
って貫通孔が形成された窒化アルミニウム焼結体基材を
６枚製造した。１枚の窒化アルミニウム焼結体基材の上
にタングステンの導電層を実施例１と同じ方法で形成し
て、６枚の焼結体の間にガラス層を介在させて実施例１
と同じ方法で接合した。
って貫通孔が形成された窒化アルミニウム焼結体基材を
６枚製造した。１枚の窒化アルミニウム焼結体基材の上
にタングステンの導電層を実施例１と同じ方法で形成し
て、６枚の焼結体の間にガラス層を介在させて実施例１
と同じ方法で接合した。
【０１０１】得られたガスシャワー体１を図１に示すＣ
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この
状態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射
表面温度計によって測定したところ、±０．８℃であっ
た。また、所定の反応ガスを用いて窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）膜をシリコンウェハ３の表面上に形成する処理を１
４時間行なったところ、ガスシャワー体１の表面や貫通
孔に膜が付着し、また貫通孔の閉塞が見られた。シリコ
ンウェハ３の表面上においてはパーティクルが発生し、
ガスシャワー体１の清掃が必要となった。その後、ガス
シャワー体１のヒーター回路パターン１２への電源の供
給を停止させると、ガスシャワー体１の温度は６００℃
から室温になるまで３０分かかった。また、ヒーター回
路パターン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源を供給
したところ、ガスシャワー体１の温度は室温から６００
℃になるまで１５分かかった。
ＶＤ装置の内部に組み込んだ。ウェハ保持体２の上に直
径３００ｍｍのシリコンウェハ３を載せて温度７００℃
に加熱した。一方、ガスシャワー体１のヒーター回路パ
ターン１２に２００Ｖの電圧を印加してガスシャワー体
１を６００℃に加熱した状態で反応ガスを貫通孔１１に
通過させてシリコンウェハ３の表面上に供給した。この
状態でシリコンウェハ３の表面における温度分布を輻射
表面温度計によって測定したところ、±０．８℃であっ
た。また、所定の反応ガスを用いて窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）膜をシリコンウェハ３の表面上に形成する処理を１
４時間行なったところ、ガスシャワー体１の表面や貫通
孔に膜が付着し、また貫通孔の閉塞が見られた。シリコ
ンウェハ３の表面上においてはパーティクルが発生し、
ガスシャワー体１の清掃が必要となった。その後、ガス
シャワー体１のヒーター回路パターン１２への電源の供
給を停止させると、ガスシャワー体１の温度は６００℃
から室温になるまで３０分かかった。また、ヒーター回
路パターン１２に２００Ｖの電圧を印加して電源を供給
したところ、ガスシャワー体１の温度は室温から６００
℃になるまで１５分かかった。
【０１０２】以上の実施例１〜３０と比較例１〜３にお
けるガスシャワー体の構造と結果を表１に示す。なお、
表１において『Ｗポスメタ』はタングステンを含む導電
層がポストメタライズ法によって形成されることを意味
し、『Ｗコファイヤー』はタングステンを含む導電層が
コファイヤー法によって形成されることを示し、『Ｍｏ
コイル／ＨＰ』はモリブデンコイル線を介在させた状態
でホットプレス焼結によって焼結体基材を製造すること
を示している。
けるガスシャワー体の構造と結果を表１に示す。なお、
表１において『Ｗポスメタ』はタングステンを含む導電
層がポストメタライズ法によって形成されることを意味
し、『Ｗコファイヤー』はタングステンを含む導電層が
コファイヤー法によって形成されることを示し、『Ｍｏ
コイル／ＨＰ』はモリブデンコイル線を介在させた状態
でホットプレス焼結によって焼結体基材を製造すること
を示している。
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
【表２】
【０１０５】以上に開示された実施の形態や実施例はす
べての点で例示的に示されるものであり、制限的なもの
ではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以
上の実施の形態や実施例ではなく、特許請求の範囲によ
って示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内
でのすべての修正や変更を含むものである。
べての点で例示的に示されるものであり、制限的なもの
ではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以
上の実施の形態や実施例ではなく、特許請求の範囲によ
って示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内
でのすべての修正や変更を含むものである。
【０１０６】
【発明の効果】この発明によれば、処理対象としての半
導体ウェハの外径が増大することによってより均一な加
熱が必要なＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置、高温エッ
チング装置等の半導体製造装置に用いられるガスシャワ
ー体として、ヒーター機能を備えた構造やヒーターとプ
ラズマ電極の機能を併せ持った構造を提供することがで
きる。このような構造を有するガスシャワー体を用いる
ことにより、反応ガスの均一加熱を実現することがで
き、半導体ウェハの表面上において均一に膜を形成する
こと、または均一なエッチングを行なうことが可能にな
る。また、ガスシャワー体の基材の表面に不要な膜形成
が生じなくなるので、貫通孔の閉塞によるチャンバ内の
ガスの濃度や流量の経時変化を防止することができる。
さらに、ガスシャワー体の基材の表面に付着した膜が剥
離して発生するパーティクルの発生も抑制することが可
能になる。
導体ウェハの外径が増大することによってより均一な加
熱が必要なＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置、高温エッ
チング装置等の半導体製造装置に用いられるガスシャワ
ー体として、ヒーター機能を備えた構造やヒーターとプ
ラズマ電極の機能を併せ持った構造を提供することがで
きる。このような構造を有するガスシャワー体を用いる
ことにより、反応ガスの均一加熱を実現することがで
き、半導体ウェハの表面上において均一に膜を形成する
こと、または均一なエッチングを行なうことが可能にな
る。また、ガスシャワー体の基材の表面に不要な膜形成
が生じなくなるので、貫通孔の閉塞によるチャンバ内の
ガスの濃度や流量の経時変化を防止することができる。
さらに、ガスシャワー体の基材の表面に付着した膜が剥
離して発生するパーティクルの発生も抑制することが可
能になる。
【図１】 この発明に従ったガスシャワー体を適用可能
な半導体製造装置の１つの実施の形態を概念的に示す図
である。
な半導体製造装置の１つの実施の形態を概念的に示す図
である。
【図２】 この発明のガスシャワー体を適用することが
可能な半導体製造装置のもう１つの実施の形態を概念的
に示す図である。
可能な半導体製造装置のもう１つの実施の形態を概念的
に示す図である。
【図３】 この発明のガスシャワー体の１つの実施の形
態を示す斜視図である。
態を示す斜視図である。
【図４】 この発明に従ったガスシャワー体の１つの実
施の形態としてヒーター機能を内蔵したものを示す概念
的な断面図である。
施の形態としてヒーター機能を内蔵したものを示す概念
的な断面図である。
【図５】 この発明に従ったもう１つの実施の形態とし
てガスシャワー体の概念的な断面構造を示す図である。
てガスシャワー体の概念的な断面構造を示す図である。
【図６】 この発明に従ったガスシャワー体のさらにも
う１つの実施の形態としてヒーターとプラズマ電極の機
能を併せ持つものの概念的な断面を示す図である。
う１つの実施の形態としてヒーターとプラズマ電極の機
能を併せ持つものの概念的な断面を示す図である。
【図７】 この発明に従ったガスシャワー体の基材の１
つの実施の形態としてヒーター回路パターンが形成され
た一方の表面を示す平面図である。
つの実施の形態としてヒーター回路パターンが形成され
た一方の表面を示す平面図である。
【図８】 この発明に従ったガスシャワー体の基材の１
つの実施の形態としてプラズマ上部電極が形成された一
方の表面を示す平面図である。
つの実施の形態としてプラズマ上部電極が形成された一
方の表面を示す平面図である。
【図９】 この発明に従ったガスシャワー体の基材のも
う１つの実施の形態としてヒーター回路パターンが形成
された一方の表面を示す平面図である。
う１つの実施の形態としてヒーター回路パターンが形成
された一方の表面を示す平面図である。
【図１０】 この発明に従ったガスシャワー体の基材の
もう１つの実施の形態としてプラズマ上部電極が形成さ
れた一方の表面を示す平面図である。
もう１つの実施の形態としてプラズマ上部電極が形成さ
れた一方の表面を示す平面図である。
【図１１】 この発明の比較例としてガスシャワー体の
概念的な断面を示す図である。
概念的な断面を示す図である。
【図１２】 この発明のもう１つの比較例としてガスシ
ャワー体の概念的な断面を示す図である。
ャワー体の概念的な断面を示す図である。
１：ガスシャワー体、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ：
セラミックス焼結体基材、１１：貫通孔、１２：ヒータ
ー回路パターン、１３，１３ａ，１３ｂ：ガラス層、１
４：プラズマ上部電極。
セラミックス焼結体基材、１１：貫通孔、１２：ヒータ
ー回路パターン、１３，１３ａ，１３ｂ：ガラス層、１
４：プラズマ上部電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 35/584 Ｃ０４Ｂ 35/10 Ｚ ５Ｆ０４５ 35/581 35/58 １０２Ｙ 35/58 ３０１ １０４Ｙ Ｆターム(参考） 4G001 BA07 BA09 BA36 BB03 BB32 BB36 BB51 BC22 BC52 BC56 4G026 BA03 BA16 BA17 BA19 BB03 BB16 BB17 BB19 BF04 BG04 BG05 BH13 4G030 AA36 AA51 AA52 BA02 4M104 BB30 DD44 HH20 5F004 AA01 BA04 BB13 BB18 BC03 5F045 BB02 BB08 BB10 BB15 DP03 EE07 EF05 EF11 EH05 EK21 EM05
Claims (24)
- 【請求項１】 基材の厚みが５ｍｍ以下の半導体製造装
置用ガスシャワー体であって、 複数の貫通孔を有するセラミックス焼結体基材と、 前記セラミックス焼結体基材に形成された導電層とを備
えた、半導体製造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項２】 前記導電層は、ヒーター回路パターンを
形成する導電層を含む、請求項１に記載の半導体製造装
置用ガスシャワー体。 - 【請求項３】 前記導電層は、プラズマ発生用電極を形
成する導電層を含む、請求項１または請求項２に記載の
半導体製造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項４】 前記セラミックス焼結体基材は、直径
０．０１ｍｍ以上の前記貫通孔を０．１個／ｃｍ2以上
有する、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の
半導体製造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項５】 前記セラミックス焼結体基材は、直径
０．０１ｍｍ以上の前記貫通孔を０．５個／ｃｍ2以上
有する、請求項４に記載の半導体製造装置用ガスシャワ
ー体。 - 【請求項６】 前記セラミックスは、窒化アルミニウ
ム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素および酸窒化アルミ
ニウムからなる群より選ばれた１種を含む、請求項１か
ら請求項５までのいずれかに記載の半導体製造装置用ガ
スシャワー体。 - 【請求項７】 前記セラミックスは、窒化アルミニウム
である、請求項６に記載の半導体製造装置用ガスシャワ
ー体。 - 【請求項８】 前記セラミックス焼結体基材は、第１の
セラミックス焼結体と第２のセラミックス焼結体とを含
み、 前記導電層は前記第１のセラミックス焼結体の表面上に
形成され、さらに、 前記導電層が形成された前記第１のセラミックス焼結体
の表面と前記第２のセラミックス焼結体との間に介在
し、前記第１のセラミックス焼結体と前記第２のセラミ
ックス焼結体とを接合する接着層とを含む、請求項１か
ら請求項７までのいずれかに記載の半導体製造装置用ガ
スシャワー体。 - 【請求項９】 前記接着層はガラスを含む、請求項８に
記載の半導体製造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項１０】 前記接着層は、３．０×１０-6／℃以
上８．０×１０-6／℃以下の熱膨脹係数を有するガラス
層である、請求項９に記載の半導体製造装置用ガスシャ
ワー体。 - 【請求項１１】 前記接着層は非酸化物セラミックスを
含む、請求項８に記載の半導体製造装置用ガスシャワー
体。 - 【請求項１２】 前記接着層は、３．０×１０-6／℃以
上６．０×１０-6／℃以下の熱膨脹係数を有する非酸化
物セラミックスを含む、請求項１１に記載の半導体製造
装置用ガスシャワー体。 - 【請求項１３】 前記非酸化物セラミックスは、窒化ア
ルミニウムまたは窒化ケイ素のいずれかを５０質量％以
上含む、請求項１１または請求項１２に記載の半導体製
造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項１４】 前記接着層は、イッテルビウムとネオ
ジウムとカルシウムとを含む酸化物、または加熱により
イッテルビウムとネオジウムとカルシウムとを含む酸化
物を生ずる化合物を含む、請求項８に記載の半導体製造
装置用ガスシャワー体。 - 【請求項１５】 前記接着層は、イットリウムとアルミ
ニウムとを含む酸化物、または加熱によりイットリウム
とアルミニウムとを含む酸化物を生ずる化合物を含む、
請求項８に記載の半導体製造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項１６】 前記導電層は前記セラミックス焼結体
基材の一方の表面または両方の表面に形成され、前記導
電層の表面を被覆するように保護層が形成されている、
請求項１から請求項７までのいずれかに記載の半導体製
造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項１７】 前記保護層はガラスを含む、請求項１
６に記載の半導体製造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項１８】 前記保護層は、３．０×１０-6／℃以
上８．０×１０-6／℃以下の熱膨脹係数を有するガラス
層である、請求項１７に記載の半導体製造装置用ガスシ
ャワー体。 - 【請求項１９】 前記保護層は非酸化物セラミックスを
含む、請求項１６に記載の半導体製造装置用ガスシャワ
ー体。 - 【請求項２０】 前記保護層は、３．０×１０-6／℃以
上６．０×１０-6／℃以下の熱膨脹係数を有する非酸化
物セラミックスを含む、請求項１９に記載の半導体製造
装置用ガスシャワー体。 - 【請求項２１】 前記非酸化物セラミックスは、窒化ア
ルミニウムまたは窒化ケイ素のいずれかを５０質量％以
上含む、請求項１９または請求項２０に記載の半導体製
造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項２２】 前記導電層は、タングステン、モリブ
デン、銀、パラジウム、白金、ニッケルおよびクロムか
らなる群より選ばれた少なくとも１種を含む、請求項１
から請求項２１までのいずれかに記載の半導体製造装置
用ガスシャワー体。 - 【請求項２３】 前記導電層は前記セラミックス焼結体
基材内の平面に沿って形成され、さらに、 前記導電層に接続するように前記セラミックス焼結体基
材内の平面と同一の平面に沿って形成され、前記セラミ
ックス焼結体から露出している外部接続端子を備える、
請求項１から請求項２２までのいずれかに記載の半導体
製造装置用ガスシャワー体。 - 【請求項２４】 前記セラミックス焼結体基材に内蔵さ
れた温度検出部をさらに備える、請求項１から請求項２
３までのいずれかに記載の半導体製造装置用ガスシャワ
ー体。
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