JP2002075870A - マイクロ波加熱型の半導体製造用サセプタおよび半導体製造装置 - Google Patents

マイクロ波加熱型の半導体製造用サセプタおよび半導体製造装置

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JP2002075870A
JP2002075870A JP2000251929A JP2000251929A JP2002075870A JP 2002075870 A JP2002075870 A JP 2002075870A JP 2000251929 A JP2000251929 A JP 2000251929A JP 2000251929 A JP2000251929 A JP 2000251929A JP 2002075870 A JP2002075870 A JP 2002075870A
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JP
Japan
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semiconductor
susceptor
manufacturing
aluminum nitride
microwave
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JP2000251929A
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English (en)
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Mitsuhiro Fujita
光広 藤田
Shinichiro Aonuma
伸一朗 青沼
Shigeko Muramatsu
滋子 村松
Masahiko Ichijima
雅彦 市島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体製造プロセスでの汚染が防止され、面
内温度勾配の発生もなく、信頼性の高い半導体が得られ
る半導体製造用サセプタ、半導体製造装置の提供。 【解決手段】 マイクロ波周波数帯域における誘電正接
値が10−2以上の主として窒化アルミニウム焼結体よ
り成り、かつその窒化アルミニウム焼結体を構成する窒
化アルミニウム粒子のCodo法によって測定された平
均粒径が2〜8μmであることを特徴とする半導体製造
用サセプタである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造過程
で用いられる半導体製造用サセプタおよびこれを用いた
半導体製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造過程においては、酸化
処理、不純物拡散処理、エピタキシャル成長、およびC
VDなどの工程で、半導体ウェハ(たとえばシリコンウ
ェハ)の加熱処理が行われている。そして、これらの加
熱処理においては、シリコンウェハを半導体製造用サセ
プタ上に載置・保持し、半導体製造(処理)装置中での
加熱が行われるが、従来は、シリコンウェハの加熱手段
としてランプ加熱、もしくは面状ヒータが用いられてい
る。 なお、これら半導体ウェハの処理では、半導体ウ
ェハを載置・保持する半導体製造用サセプタとして、熱
伝導性に優れ、熱膨張率がシリコンに類似している窒化
アルミニウム製によるものが注目されている。
【0003】ここで、ランプ加熱方式は、シリコンウェ
ハを保持する半導体製造用サセプタの下方にハロゲンラ
ンプなどを配置し、このハロゲンランプの発熱で半導体
製造用サセプタを加熱して、保持するシリコンウェハを
所要の処理温度に上昇させる。しかし、このランプ加熱
方式の場合は、加熱効率が半導体製造用サセプタの色調
に依存し、たとえば白色味の強い窒化アルミニウム製の
半導体製造用サセプタを加熱する際、加熱効率が充分で
はなく、温度上昇に時間を要する。
【0004】一方、ヒータ加熱方式は、半導体製造用サ
セプタの下方に、抵抗発熱性配線を内蔵した面状ヒータ
を設置し、抵抗発熱性配線に通電することによって、半
導体製造用サセプタを介してシリコンウェハを所要温度
に加熱・上昇させる。なお、面状ヒータと半導体製造用
サセプタを一体化させたヒータ内蔵型サセプタを使用す
ることも知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記、ランプ加熱方式
における加熱効率問題の対策として、窒化アルミニウム
に着色用の添加剤などを加えて、半導体製造用サセプタ
を黒色化する手法が知られている。しかしながら、この
対応策は、不所望な不純物元素を半導体製造用サセプタ
に導入することとなり、半導体製造上、好ましい手段と
はいえない。また、このような窒化アルミニウム焼結体
への異元素の導入は、窒化アルミニウム焼結体の熱伝導
率低下を招来し易く、サセプタとして使用した場合、温
度ムラが生じ易いと云う欠点を有する。
【0006】一方、ヒータ加熱方式の場合は、抵抗発熱
性配線を内蔵した高価な面状ヒータを用いるため、コス
トアップを招来する。さらに、面状ヒータの構造ないし
構成に起因する面内温度勾配がつき易く、結果的に、加
工のために面上に載置・保持されたシリコンウェハに温
度ムラが生じて、製造プロセスにおける歩留の低下を招
来する。
【0007】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、半導体製造用サセプタに起因するプロセス汚染を
防止し、また、面内温度勾配の発生もなく、信頼性の高
い半導体を歩留まりよく得ることができる、半導体製造
用サセプタおよび半導体製造装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、マイ
クロ波周波数帯域における誘電正接値が10−2以上の
主として窒化アルミニウム焼結体より成り、かつその窒
化アルミニウム焼結体を構成する窒化アルミニウム粒子
のCode法によって測定された平均粒径が2〜8μm
であることを特徴とするマイクロ波加熱型の半導体製造
装置用サセプタである。
【0009】請求項2の発明は、一主面に半導体ウェハ
を載置・保持するマイクロ波加熱型の半導体製造用サセ
プタと、前記半導体製造用サセプタを内装・収容する空
間を有する半導体処理チャンバーと、前記半導体処理チ
ャンバー外に配置されたマイクロ波発振器と、前記マイ
クロ波発振器で発振されたマイクロ波を前記半導体製造
用サセプタにマイクロ波透過窓を介して導く導波管とを
有し、前記半導体製造用サセプタは、マイクロ波周波数
帯域における誘電正接値が10 −2以上の主として窒化
アルミニウム焼結体より成り、かつその窒化アルミニウ
ム焼結体を構成する窒化アルミニウム粒子のCode法
によって測定された平均粒径が2〜8μmであることを
特徴とする半導体製造装置である。
【0010】請求項1および2の発明は、窒化アルミニ
ウム焼結体が適度の誘電正接値を有しており、マイクロ
波の照射によって効率よく、かつ容易に加熱され、面内
一様な放熱性を呈することに着目したものである。すな
わち、誘電正接値が10−2以上の窒化アルミニウム焼
結体で半導体製造用サセプタを作製し、マイクロ波を照
射すると、効率よく、かつ面内温度ムラのない加熱体と
して機能することの確認に基づいてなされた発明であ
る。
【0011】請求項1および2の発明において、半導体
製造用サセプタを構成する窒化アルミニウム焼結体は、
たとえば平均粒径0.1〜5μm程度の窒化アルミニウ
ム粉末に、酸化イットリウムなどの燒結助剤、要すれば
その他の添加剤、およびバインダー類を添加配合し、ス
ラリー状に混合した後、この混練スラリーから造粒し、
これを成形・脱脂処理・燒結することにより得られる。
なお、熱伝導性を損なったり、あるいは半導体の汚染源
となる恐れのある成分などの添加は好ましくない。
【0012】ここで、窒化アルミニウム焼結体を構成す
る窒化アルミニウム粒子は、Code法によって測定さ
れた平均粒径が2〜8μm、より好ましくは3〜5μm
である。すなわち、Code法によって測定された平均
粒径が2〜8μmの窒化アルミニウム粒子から成る焼結
体の場合は、マイクロ波周波数帯域において誘電分散現
象を生じ、誘電正接値の向上が図られてマイクロ波照射
による昇温が容易に行われ、かつ面内温度勾配の少ない
被加熱体として機能するからである。
【0013】請求項1および2の発明において、半導体
製造用サセプタの構造ないし形状は、その使用態様に応
じて選択され、また、その大きさないし寸法も適宜設定
される。つまり、窒化アルミニウム焼結体の形状、径寸
法、厚さなどは、半導体の製造工程での使用態様、使用
条件などに対応して決められる。
【0014】ここで、窒化アルミニウム焼結体として誘
電正接値が10−2 以上のものを選択すると、マイク
ロ波周波数帯域において誘電分散現象を生じ、誘電正接
値の向上が図られてマイクロ波照射による昇温が容易に
行われ、かつ面内温度勾配のない加熱体として機能す
る。すなわち、誘電正接値が10−2 以上になると、
マイクロ波エネルギの熱エネルギ変換が十分に行われ、
加熱効率が向上する。なお、上記Code法によって測
定された平均粒径が2〜8μmの窒化アルミニウム粒子
から成る焼結体は、通常、10−2 以上の誘電正接値
を示す。
【0015】請求項1の発明では、マイクロ波による加
熱型であるため、半導体製造用サセプタを形成する窒化
アルミニウム焼結体の色調(白色味)に左右されず、効
率よく、また、面内温度勾配のない加熱を行うことがで
きる。すなわち、窒化アルミニウム焼結体が高誘電正接
化しているため、効率のよい加熱作用が助長される。し
かも、半導体製造用サセプタは、高熱伝導性を保持する
一方、半導体に対する不純物汚染源となる恐れもない。
【0016】請求項2の発明では、マイクロ波加熱型の
半導体製造用サセプタを使用したことにより、加熱を伴
う加工処理において、半導体ウェハを載置・保持させた
場合、面内温度勾配を起こさずに、かつ効率よく加熱で
きるので、歩留まりよく、信頼性の高い半導体の提供が
可能になる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図1を参照して実施例を説
明する。
【0018】平均粒径0.8μmの窒化アルミニウム粉
末に、燒結助剤として酸化イットリウム、バインダーと
してポリビニルブチラールなどを添加・混合して得た6
種類のスラリーから、それぞれ造粒し、これらを所要の
形状・寸法にそれぞれ成形して、脱脂処理、窒素雰囲気
中1820〜1900℃で燒結を行って、6種類の円板
状窒化アルミニウム系燒結体を作製した。その後、各窒
化アルミニウム系燒結体を径250mm、厚さ10mm
の円板に加工した。
【0019】上記6種類の各窒化アルミニウム系燒結体
について、それぞれ誘電正接を測定した。その結果を表
1に、窒化アルミニウム焼結体のCode粒径(μm)
と併せて示す。
【0020】
【表1】
【0021】次ぎ、これら窒化アルミニウム系燒結体を
半導体製造用サセプタとし、図1に概略構成を断面的に
示す製造装置を構成した。図1において、1は一主面に
半導体ウェハ2を載置・保持する窒化アルミニウム焼結
体から成るマイクロ波加熱型の半導体製造用サセプタ、
3は前記半導体製造用サセプタ1を内装・収容する空間
を有する半導体処理チャンバーである。ここで、半導体
製造用サセプタ1は、上記試料1〜5に対応するもので
あり、これらは支持体4によって支持されている。な
お、3a、3bは、半導体処理チャンバー3内の雰囲気
を切り換えるための供給・排出口である。
【0022】また、5は前記半導体処理チャンバー3内
の半導体製造用サセプタ1に保持された半導体ウェハ2
を俯瞰できる位置、たとえば半導体処理チャンバー3の
下側で半導体製造用サセプタ1に対向する位置に配置さ
れたマイクロ波を透過するマイクロ波透過窓、6は前記
マイクロ波透過窓5に近接して半導体処理チャンバー3
外に配置されたマイクロ波発振器、7は前記マイクロ波
発振器6で発振されたマイクロ波を前記半導体製造用サ
セプタ1にマイクロ波透過窓5を介して導く導波管であ
る。
【0023】上記半導体製造装置の構成において、半導
体ウェハ2を載置・保持しない状態で、半導体製造用サ
セプタ1にマイクロ波発振器6で発振されたマイクロ波
2.45GHzを照射して、半導体製造用サセプタ1が
600℃に上昇するまでの時間、および面内温度差
(℃)をそれぞれ計った。この加熱試験の結果を表1に
併せて示す。ここで、600℃までの昇温時間は、半導
体製造用サセプタ1が試料1のときの昇温時間100に
対する相対値である。
【0024】一方、試料6に対応する半導体製造用サセ
プタは、ハロゲンランプ(800W)を加熱源として下
方に配置した製造装置の構成(比較例1)とした。そし
て、半導体製造用サセプタが600℃に上昇するまでの
時間、および面内温度差を計った。この加熱試験の結果
を表1に併せて示す。ここで、600℃までの昇温時間
は、半導体製造用サセプタ1が試料1のときの昇温時間
100に対する相対値である。
【0025】また、上記円板状の窒化アルミニウム燒結
体(試料4に相当)の製造において、その厚さを5mm
とした2枚の窒化アルミニウム燒結体板の間に、タング
ステン線製の抵抗発熱線を挟着・一体化した厚さ10m
mの加熱源内蔵型の半導体製造用サセプタ(比較例2)
を構成した。この加熱源内蔵型半導体製造用サセプタを
用いて、上記製造装置に対応する装置を構成した。
【0026】そして、加熱源内蔵型半導体製造用サセプ
タに200Vの電圧を印加して、600℃に上昇するま
での時間、および面内温度差を計った。この加熱試験の
結果を表1に併せて示す。ここで、600℃までの昇温
時間は、半導体製造用サセプタ1が試料1のときの昇温
時間100に対する相対値である。
【0027】上記実施例および比較例から分かるよう
に、本発明に係るマイクロ波を加熱エネルギ源とする半
導体製造用サセプタは、面内温度差のない加熱ができる
だけでなく、半導体の汚染源となる恐れもない。つま
り、窒化アルミニウム燒結体の高い熱伝導性および耐プ
ラズマ性などが生かされながら、面内温度勾配および汚
染の恐れが解消された半導体製造用サセプタの提供によ
り、半導体の生産性、歩留まりなどの向上が図られる。
【0028】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を
採ることができる。たとえば、半導体製造用サセプタの
形状、寸法などは、使用目的、製造装置の規模などに応
じて選択・設定でき、マイクロ波発振器をサセプタの下
部に設置し、裏面からサセプタを加熱する方式を採るこ
ともできる。
【0029】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、色調(白色
味)に左右されず、効率よく、また、面内温度勾配のな
い加熱作用を有するマイクロ波加熱型の半導体製造用サ
セプタが提供される。すなわち、請求項1の発明によれ
ば、半導体製造用サセプタ自体が高誘電正接値を有する
ため、より効率の高い加熱作用が得られる。また、これ
らの半導体製造用サセプタは、高熱伝導性を保持する一
方、半導体に対する不純物汚染源となる恐れもないの
で、生産性および歩留まりなどの向上に大きく寄与す
る。
【0030】請求項2の発明によれば、半導体の加熱処
理において、面内温度勾配を起こさずに、かつ効率よく
加熱できるので、歩留まりよく、信頼性の高い半導体を
提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例に係る半導体製造装置の概略構
成を示す断面図。
【符号の説明】
1……半導体製造用サセプタ 2……半導体ウェハ 3……半導体処理チャンバー 4……支持体 5……マイクロ波透過窓 6……マイクロ波発振器 7……導波管
───────────────────────────────────────────────────── 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) H01L 21/68 C04B 35/58 104Y (72)発明者 村松 滋子 神奈川県秦野市曾屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内 (72)発明者 市島 雅彦 神奈川県秦野市曾屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内 Fターム(参考) 4G001 BA09 BA36 BB09 BB36 BC13 BC17 BC52 BC54 BD38 BE22 BE32 4K030 CA04 CA12 FA10 GA02 KA23 KA46 5F031 CA02 HA02 HA03 MA28 MA29 5F045 AA03 AA20 AB02 AB32 AF03 BB02 DP03 DQ10 EK03 EM09

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロ波周波数帯域における誘電正接
    値が10−2以上の主として窒化アルミニウム焼結体よ
    り成り、かつその窒化アルミニウム焼結体を構成する窒
    化アルミニウム粒子のCode法によって測定された平
    均粒径が2〜8μmであることを特徴とするマイクロ波
    加熱型の半導体製造装置用サセプタ。
  2. 【請求項2】 一主面に半導体ウェハを載置・保持する
    マイクロ波加熱型の半導体製造用サセプタと、前記半導
    体製造用サセプタを内装・収容する空間を有する半導体
    処理チャンバーと、前記半導体処理チャンバー外に配置
    されたマイクロ波発振器と、前記マイクロ波発振器で発
    振されたマイクロ波を前記半導体製造用サセプタにマイ
    クロ波透過窓を介して導く導波管とを有し、前記半導体
    製造用サセプタは、マイクロ波周波数帯域における誘電
    正接値が10 −2以上の主として窒化アルミニウム焼結
    体より成り、かつその窒化アルミニウム焼結体を構成す
    る窒化アルミニウム粒子のCode法によって測定され
    た平均粒径が2〜8μmであることを特徴とする半導体
    製造装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073952A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
WO2013145932A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 東京エレクトロン株式会社 加熱機構、ならびに成膜装置および成膜方法
CN108701602A (zh) * 2016-03-30 2018-10-23 株式会社斯库林集团 基板处理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073952A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
WO2013145932A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 東京エレクトロン株式会社 加熱機構、ならびに成膜装置および成膜方法
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