JP2002170753A

JP2002170753A - 半導体製造・検査用セラミックヒータ

Info

Publication number: JP2002170753A
Application number: JP2001227295A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Ito; 康隆伊藤
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】挿通孔、真空吸引孔等の貫通孔周辺の温度の不
均一を低減させ、ウエハを熱的衝撃から保護でき、且
つ、熱電対, 温度ヒューズ等の温度制御部品の制御性を
改善したセラミックヒータを提供すること。更に、均一
な樹脂硬化が可能な半導体製造・検査用セラミックヒー
タを提供すること。【解決手段】セラミック基板１２の表面又は内部に発熱
体１４を設ける。また、セラミック基板１２の挿通孔１
６、凹部１８、真空吸引孔２０等の角部を面取形状とす
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、半導体製造・検査
用セラミックヒータに関し、更に詳しくは半導体製造又
は検査プロセスにおいて使用される半導体製造・検査用
セラミックヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製品は、周知のように重要度が高
く、その代表例である半導体チップは、例えば、シリコ
ン単結晶を所定の厚さにスライスしてシリコンウエハを
作製した後、このシリコンウエハ上に種々の回路を形成
することにより製造される。

【０００３】この種々の回路は、シリコンウエハ上にス
パッタリングやエッチングによって回路パターンを形成
するものであるが、スパッタリングやエッチングは高温
下で実施されるものであり、また腐食性ガスを使用する
場合もあるため、セラミック焼結体製のものが望まし
い。このようなセラミックヒータは、主構成要素とし
て、セラミック基板と該基板の裏面のほぼ全面に亘って
備えられた発熱体、例えば通電により発熱する抵抗パタ
ーンを備えている。

【０００４】このような構成を備えた従来のセラミック
ヒータにおいては、セラミックヒータ本体には、ウエハ
の受け渡しを行うためのリフトピンの挿通孔（例えば特
開平１１−４０３３０号公報）や、ウエハの加熱を加熱
面に密着した状態で行うための真空吸引孔等を形成して
おくことが望まれる。前者は、セラミックヒータへのウ
エハの給排を迅速確実に行う上で有利であり、後者は迅
速な加熱処理を行う上で有利だからである。

【０００５】またセラミックヒータの温度制御を行う必
要から、熱電対、温度ヒューズ等の温度制御部品を取り
付けるべく、セラミックヒータ本体の裏面側に凹所を設
け、該凹所に、これらの温度制御部品が取付けられてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らは、このような挿通孔や真空吸引孔等の貫通孔の周
囲、凹所において、温度が不均一となっていたり、温度
が局所的に低くなっている低温スポットが発生している
ことを知見した。

【０００７】このような低温スポットは、加熱乾燥処理
時にウエハに対し熱的衝撃を与える原因になりかねな
い。また、該凹所の底面は上記温度制御部品、例えば測
温素子と直接接触する部分であり、もし底面の部分にお
いて、温度が不均一である場合、上記温度制御部品の制
御性を低下させることになり、好ましくない。更に、ウ
エハ上に樹脂を塗布し、これを露光現像、熱硬化させる
場合があるが、樹脂の硬化が不均一になってしまうとい
う問題も見られた。

【０００８】本発明は、挿通孔、真空吸引孔等の貫通孔
周辺の温度の不均一を低減させ、ウエハを熱的衝撃から
保護できる半導体製造・検査用セラミックヒータを提供
することを目的とする。また、本発明は、熱電対, 温度
ヒューズ等の温度制御部品の制御性を改善した半導体製
造・検査用セラミックヒータを提供することを課題とす
る。更に、本発明は、均一な樹脂硬化が可能な半導体製
造・検査用セラミックヒータを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な問題点を克服すべく鋭意研究を重ねた結果、セラミッ
クヒータ本体の角部に対する面取りが温度分布の不均一
性改善に効果があることに相当するに至った。

【００１０】上記課題を解決するために、請求項１に記
載の半導体製造・検査用セラミックヒータは、円板形状
のセラミック基板の表面または内部に温度制御手段を備
えたものであって、前記セラミック基板の外周の少なく
とも加熱面側の角部が面取形状となっていることを要旨
とするものである。

【００１１】この場合に、請求項２に記載されるよう
に、前記面取形状は、Ｃ面またはＲ面であればよい。ま
た、前記セラミック基板には、請求項３に記載されるよ
うに、静電電極を設けてもよい。さらに、前記セラミッ
ク基板の表面には、請求項４に記載されるように、チャ
ックトップ導体層を設けてもよい。

【００１２】上記課題を解決するために、請求項５に記
載の半導体製造・検査用セラミックヒータは、円板形状
のセラミック基板の表面または内部に温度制御手段を備
えたものであって、前記セラミック基板には溝形成さ
れ、溝の角部が面取形状となっていることを要旨とする
ものである。この場合に、請求項６に記載されるよう
に、前記溝の上面と壁面で構成される角部または溝の底
面と溝の壁面で構成される角部が面取形状となっている
とよい。この場合に、請求項７に記載されるように、前
記面取形状は、Ｃ面またはＲ面であればよい。また、前
記セラミック基板の表面には、請求項８に記載されるよ
うに、チャックトップ導体層を設けてもよい。

【００１３】ここで、「角部」には、（i）セラミック
基板の加熱面または加熱面の反対側の面とセラミック基
板の外周側面で構成される角部、（ii）セラミック基板
が、該本体上に載置される被加熱体を吸着固定するため
の真空吸引孔を備えている場合には、該真空吸引孔の壁
面とセラミック基板の表面で構成される角部、（iii）
セラミック基板が被加熱部品を押し上げるリフトピンの
挿通孔を備えている場合には、該挿通孔の壁面とセラミ
ック基板表面で構成される角部、（iv）セラミック基板
が加熱面の反対面に、測定温素子（熱電対、サーミス
タ）、温度ヒューズなどのような加熱手段に付属する温
度制御部品の収納用凹所を備えている場合には、該凹所
の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部および
／または凹所の底面と凹所の壁面で構成される角部、
（v）セラミック基板表面に溝が形成される場合、この
溝の上面と壁面で構成される角部、溝の底面と溝の壁面
で構成される角部が含まれる。各角部においては、少な
くとも加熱面側あるいは加熱面に近い側の角部は面取形
状となっていることが必要である。

【００１４】また、加熱面の反対側の角部はウエハへの
熱的影響は少ないが、加熱面の反対側の面も面取形状と
なっていることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形
態に係るセラミックヒータ１０の基本的な構成を示した
ものであり、同図（ｂ）は、（ａ）の点線部分を拡大し
て示したものである。セラミックヒータ１０は、円板状
のセラミック基板１２と該基板１２の加熱面の反対側面
に同心円乃至渦巻き状に形成された発熱体（抵抗体）パ
ターン１４を備え、セラミック基板１２の中央部領域に
は、リフトピン（図示せず）の挿通孔１６が、例えば３
〜２０箇所に貫通形成されている。同図では便宜的に２
個所示してある。また挿通孔１６の外側に位置するよう
に、またセラミック基板１２の加熱面の反対側面には、
熱電対を収納するための凹所１８が形成されている。

【００１６】セラミック基板１２を構成するセラミック
焼結体としては、耐熱性に優れ且つ熱伝導率が高いとい
う性質を有する窒化物セラミック焼結体を選択するのが
よい。窒化物セラミックとしては、例えば窒化アルミニ
ウム、窒化珪素、窒化硼素、窒化チタンなどのような金
属窒化物セラミックの焼結体が好ましく、なかでも窒化
アルミニウム焼結体が好ましい。その理由は、上記の焼
結体中で熱伝導率が最も高いからである。尚、これらの
他に、炭化珪素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化
タンタル、炭化タングステン等のような金属炭化物セラ
ミックの焼結体を選択してもよい。

【００１７】セラミック基板１２としては、円板形状の
ものを使用することが望ましい。四角形状のセラミック
ヒータでは、熱伝搬が同心円状であるため、四隅の表面
温度が低下してしまい、温度の均一性を確保できないた
め、温度の均一性は要求されない。これに対して円板形
状のセラミック基板は、熱伝搬に相似する形状であるた
め、温度の均一性に優れ、それ故にウエハを加熱するこ
とができるのである。このため円板形状のセラミック基
板では低温スポットなどの特異点を無くす必要がある。

【００１８】特にセラミック基板１２としては、直径１
５０ｍｍを超えるものが最適である。直径１５０ｍｍ以
下では、熱伝達が早く、角部に面取構造がなくとも、あ
る程度の温度均一性を確保できるからである。セラミッ
ク基板１２の厚さは、１〜３０ｍｍが望ましい。厚すぎ
ると熱容量が大きくなりすぎて昇温、降温の速度が低下
してしまうからである。特に直径２００ｍｍを超えるも
のが望ましく、直径３００ｍｍ以上が最適である。この
ような大きな加熱面積を持つものほど温度が不均一にな
りやすく、本発明の効果が顕著だからである。また、厚
さは、５０ｍｍ以下が望ましく、２０ｍｍ以下が好適
で、５ｍｍ以下が最適である。

【００１９】セラミック基板１２に対する挿通孔１６、
真空吸着孔２０及び凹所１８の形成は、焼結前の生成形
体の段階及び焼結後の焼結体の段階のいずれで行っても
よいが、焼結後の状態で行う方がクラックや欠損が発生
しにくいため望ましい。加工方法としては、ドリル加
工、パンチング加工などを採用できる。挿通孔１６、真
空吸着孔２０などの貫通孔及び凹所１８は必ずしも一組
として形成されている必要はなく、それぞれ単独、或い
は選択された２つの組み合わせなど種々の変更が可能で
ある。

【００２０】発熱体（抵抗体）パターン１４は、例えば
セラミック焼結体から構成されたセラミック基板１２に
対して導電性ペーストを焼き付けることにより形成され
る。導電性ペーストとしては、金属粒子、金属酸化物、
樹脂、溶剤などを含むものが一般的に使用される。導電
性ペーストに使用される好適な金属粒子としては、例え
ば、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、ニ
ッケル等が挙げられる。これらの金属は高温に晒されて
も比較的酸化し難く、通電により発熱させるにあたって
充分な抵抗値を有するからである。導電性ペーストに使
用される好適な金属酸化物としては、例えば酸化鉛、酸
化亜鉛、シリカ、酸化硼素、アルミナ、イットリア、チ
タニア等の金属酸化物が挙げられる。

【００２１】窒化物セラミック基板１２の表面又は内部
に形成される発熱体１４は、少なくとも２以上の回路に
分割されていることが望ましい。回路を分割することに
より、各回路に投入する電力を制御して発熱量を変える
ことができ、半導体ウエハの加熱面の温度を調整するこ
とができるからである。発熱体パターンとしては、例え
ば、同心円、渦巻き、偏心円、屈曲線などが挙げられる
が、セラミック基板板全体の温度を均一にすることがで
きる点から、図１に示したような同心円状のものが好ま
しい。

【００２２】発熱体１４をセラミック基板１２の表面に
形成する場合には、金属粒子を含む導電ペーストをセラ
ミック基板１２の表面に塗布して所定パターンの導体ペ
ースト層を形成した後、これを焼き付け、セラミック基
板１２の表面で金属粒子を焼結させる方法が好ましい。
なお、金属の焼結は、金属粒子同士及び金属粒子とセラ
ミックとが融着していれば充分である。

【００２３】セラミック基板１２の表面に発熱体１４を
形成する場合には、発熱体１４の厚さは、１〜３０μｍ
が好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。また、セラ
ミック基板１２の内部に発熱体を形成する場合には、そ
の厚さは、１〜５０μｍが好ましい。

【００２４】また、セラミック基板１２の表面に発熱体
１４を形成する場合には、発熱体の幅は、０．１〜２０
ｍｍが好ましく、０．１〜５ｍｍがより好ましい。ま
た、セラミック基板１２の内部に発熱体を形成する場合
には、発熱体１４の幅は、５〜２０μｍが好ましい。

【００２５】発熱体１４は、その幅や厚さにより抵抗値
に変化を持たせることができるが、上記した範囲が最も
実用的である。抵抗値は、薄く、また、細くなる程大き
くなる。発熱体１４は、セラミック基板１２の内部に形
成した場合の方が、厚み、幅とも大きくなるが、発熱体
１４を内部に設けると、加熱面と発熱体１４との距離が
短くなり、表面の温度の均一性が低下するため、発熱体
自体の幅を広げる必要があること、内部に発熱体１４を
設けるために、窒化物セラミック等との密着性を考慮す
る必要性がないため、タングステン、モリブデンなどの
高融点金属やタングステン、モリブデンなどの炭化物を
使用することができ、抵抗値を高くすることが可能とな
るため、断線等を防止する目的で厚み自体を厚くしても
よい。そのため、発熱体１４は、上記した厚みや幅とす
ることが望ましい。

【００２６】発熱体１４は、断面形状が矩形であっても
楕円であってもよいが、偏平であることが望ましい。偏
平の方がウエハ加熱面に向かって放熱しやすいため、加
熱面の温度分布ができにくいからである。断面のアスペ
クト比（発熱体の幅／発熱体の厚さ）は、１０〜５００
０であることが望ましい。この範囲に調整することによ
り、発熱体１４の抵抗値を大きくすることができるとと
もに、加熱面の温度の均一性を確保することができるか
らである。

【００２７】発熱体１４の厚さを一定とした場合、アス
ペクト比が上記範囲より小さいと、セラミック基板１４
のウエハ加熱方向への熱の伝搬量が小さくなり、発熱体
１４のパターンに近似した熱分布が加熱面に発生してし
まい、逆にアスペクト比が大きすぎると発熱体１４の中
央の直上部分が高温となってしまい、結局、発熱体１４
のパターンに近似した熱分布が加熱面に発生してしま
う。従って、温度分布を考慮すると、断面のアスペクト
比は、１０〜５０００であることが好ましいのである。

【００２８】発熱体１４をセラミック基板の表面に形成
する場合は、アスペクト比を１０〜２００、発熱体１４
をセラミック基板の内部に形成する場合は、アスペクト
比を２００〜５０００とすることが望ましい。発熱体１
４は、セラミック基板の内部に形成した場合の方が、ア
スペクト比が大きくなるが、これは、発熱体１４を内部
に設けると、加熱面と発熱体１４との距離が短くなり、
表面の温度均一性が低下するため、発熱体１４自体を扁
平にする必要があるからである。

【００２９】発熱体１４をセラミック基板の内部に偏芯
して形成する場合の位置は、セラミック基板の加熱面に
対向する面（底面）に近い位置で、加熱面から底面まで
の距離に対して５０％を超え、９９％までの位置とする
ことが望ましい。５０％以下であると、加熱面に近すぎ
るため、温度分布が発生してしまい、逆に、９９％を超
えると、セラミック基板自体に反りが発生して、半導体
ウエハが破損するからである。

【００３０】また、発熱体１４をセラミック基板の内部
に形成する場合には、発熱体形成層を複数層設けてもよ
い。この場合は、各層のパターンは、相互に補完するよ
うにどこかの層に発熱体１４が形成され、ウエハ加熱面
の上方から見ると、どの領域にもパターンが形成されて
いる状態が望ましい。このような構造としては、例え
ば、互いに千鳥の配置になっている構造が挙げられる。
なお、発熱体１４をセラミック基板の内部に設け、か
つ、その発熱体１４を一部露出させてもよい。導体ペー
ストとしては特に限定されないが、導電性を確保するた
めの金属粒子又は導電性セラミックが含有されているほ
か、樹脂、溶剤、増粘剤などを含むものが好ましい。

【００３１】上記金属粒子としては、例えば、貴金属
（金、銀、白金、パラジウム）、鉛、タングステン、モ
リブデン、ニッケルなどが好ましい。これらは、単独で
用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの金
属は、比較的酸化しにくく、発熱するに充分な抵抗値を
有するからである。

【００３２】上記導電性セラミックとしては、例えば、
タングステン、モリブデンの炭化物などが挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用しても
よい。これら金属粒子又は導電性セラミック粒子の粒
径は、０．１〜１００μｍが好ましい。０．１μｍ未満
と微細すぎると、酸化されやすく、一方、１００μｍを
超えると、焼結しにくくなり、抵抗値が大きくなるから
である。

【００３３】上記金属粒子の形状は、球状であっても、
リン片状であってもよい。これらの金属粒子を用いる場
合、上記球状物と上記リン片状物との混合物であってよ
い。上記金属粒子がリン片状物、又は、球状物とリン片
状物との混合物の場合は、金属粒子間の金属酸化物を保
持しやすくなり、発熱体１４と窒化物セラミック等との
密着性を確実にし、かつ、抵抗値を大きくすることがで
きるため有利である。導体ペーストに使用される樹脂と
しては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが
挙げられる。また、溶剤としては、例えば、イソプロピ
ルアルコールなどが挙げられる。増粘剤としては、セル
ロースなどが挙げられる。

【００３４】導体ペーストには、上記したように、金属
粒子に金属酸化物を添加し、発熱体１４を金属粒子及び
金属酸化物を焼結させたものとすることが望ましい。こ
のように、金属酸化物を金属粒子とともに焼結させるこ
とにより、ヒータ板である窒化物セラミックと金属粒子
とを密着させることができる。金属酸化物を混合するこ
とにより、窒化物セラミックと密着性が改善される理由
は明確ではないが、金属粒子表面や窒化物セラミックの
表面は、わずかに酸化されて酸化膜が形成されており、
この酸化膜同士が金属酸化物を介して焼結して一体化
し、金属粒子と窒化物セラミックとが密着するのではな
いかと考えられる。

【００３５】上記金属酸化物としては、例えば、酸化
鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、アル
ミナ、イットリア及びチタニアからなる群から選ばれる
少なくとも１種が好ましい。これらの酸化物は、発熱体
１４の抵抗値を大きくすることなく、金属粒子と窒化物
セラミックとの密着性を改善することができるからであ
る。

【００３６】上記酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ
素（Ｂ２Ｏ３）、アルミナ、イットリア、チタニアの割
合は、金属酸化物の全量を１００重量部とした場合、重
量比で、酸化鉛が１〜１０、シリカが１〜３０、酸化ホ
ウ素が５〜５０、酸化亜鉛が２０〜７０、アルミナが１
〜１０、イットリアが１〜５０、チタニアが１〜５０で
あって、その合計が１００重量部を超えない範囲で調整
されていることが望ましい。これらの範囲で、これらの
酸化物の量を調整することにより、特に窒化物セラミッ
クとの密着性を改善することができる。

【００３７】上記金属酸化物の金属粒子に対する添加量
は、０．１重量％以上１０重量％未満が好ましい。ま
た、このような構成の導体ペーストを使用して発熱体１
４を形成した際の面積抵抗率は、１〜４５ｍΩ／□が好
ましい。面積抵抗率が４５ｍΩ／□を超えると、印加電
圧量に対して発熱量は大きくなりすぎて、その発熱量を
制御しにくいからである。なお、金属酸化物の添加量が
１０重量％以上であると、面積抵抗率が５０ｍΩ／□を
超えてしまい、発熱量が大きくなりすぎて温度制御が難
しくなり、温度分布の均一性が低下する。

【００３８】発熱体１４がセラミック基板１２の表面に
形成される場合には、発熱体１４の表面部分に、金属被
覆層が形成されていることが望ましい。内部の金属焼結
体が酸化されて抵抗値が変化するのを防止するためであ
る。形成する金属被覆層の厚さは、０．１〜１０μｍが
好ましい。金属被覆層を形成する際に使用される金属
は、非酸化性の金属であれば特に限定されないが、具体
的には、例えば、金、銀、パラジウム、白金、ニッケル
などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２
種以上を併用してもよい。これらのなかでは、ニッケル
が好ましい。

【００３９】セラミック基板１２に適用される温度制御
手段としては、この他にもタングステン線、モリブデン
線、ニクロム線などの発熱線をらせん状にして埋設する
方法をも使用することができる。発熱線としては、１０
μｍ〜３００μｍの断面直径が望ましく、らせんの断面
は、円又は楕円であり、楕円の方が温度均一性に優れる
ため望ましい。楕円の場合は厚さ方向は０．１〜１ｍ
ｍ、幅方向は、０．１〜５ｍｍが望ましい。

【００４０】次に、本発明の一実施形態に係るセラミッ
クヒータ１０のセラミック基板１２の角部の面取形状に
ついて、図２〜図５を参照して更に詳細に説明する。こ
れらの図において、図２は、セラミック基板１２の断面
を拡大して示したものであり、加熱面とセラミック基板
１２の側面とで構成される外周２２ａの角部、加熱面の
反対側面とセラミック基板１２の側面とで構成される外
周２２ｂの角部に、面取り形状２４ａが形成された状態
を示したものである。図３及び図４は、挿通孔１６（又
は真空吸着孔２０）の孔壁面とセラミック基板表面で構
成される角部にそれぞれ面取形状２４ａ，２４ｂが形成
された状態を示したものである。このような面取形状２
４ａ，２４ｂは、凹所１８（図５参照）にも施すことが
できる。凹所１８では、凹所１８の壁面と凹所１８の底
面とで構成する角部、凹所１８の壁面とセラミック基板
１２の表面で構成する角部が面取形状となっている。

【００４１】図６は、セラミック基板１２の外周あるい
は貫通孔の角部を面取構造としない場合（従来品）の温
度分布の概念的に示したものであり、図７は、セラミッ
ク基板１２の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造とし
た場合（本発明品）の温度分布を概念的に示したもので
ある。図６及び図７の図中に示した矢印は、熱が伝搬す
る方向を示しているが、セラミック基板表面から放熱す
るため、表面付近の温度が低下して、みかけ上熱の伝搬
は中央がやや早く、表面付近がやや遅く見える。すなわ
ち、内部の温度は高く、表面に近い程温度は低い。な
お、図６から図９では、温度分布の状態を、同一温度領
域がそれぞれ帯状に示されるように区切って等温線とし
て示してある。従って帯の幅が広く、温度区分が少ない
ほど温度勾配は緩やかであり、温度の均一性は高い。

【００４２】図６に示したように面取構造が設けられて
いない場合には、角部と空気等との接触面積が大きく、
放熱が大きくなり、また角部が存在する分、熱容量が大
きくなるため、温度を上昇させるために必要な熱量も大
きくなってしまうので、角部の温度が低下して、みかけ
上熱の伝搬が遅くなり、角部に温度が低いスポットが発
生する。特に、挿通孔、真空吸着孔のような貫通孔の場
合は、貫通孔の周囲に低温スポットが発生してしまい、
ウエハ上に樹脂を塗布して硬化させるとスポット上の樹
脂が硬化しなかったり、また、ウエハが熱衝撃で破損す
る場合もある。また、セラミック基板の側面（あるいは
貫通孔の壁面）からみると温度が５区分（ａが１箇所
と、ｂ，ｃが２箇所づつ）になっていることが判る。

【００４３】これに対して図７に示したように角部を面
取構造とすると、角部と空気等との接触面積が小さく、
放熱量も低下し、また角部がない分、熱容量も小さくな
り、熱が放散しにくくなって、みかけ上熱の伝搬が早く
なり、セラミック基板の側面（あるいは貫通孔の壁面）
からみると温度区分が１（ａのみ）になって、温度を均
一にでき、貫通孔の場合は、その周囲の温度が低下した
低温スポットが発生しないのである。

【００４４】次に、図８は、セラミック基板の凹所の壁
面と凹所の底面とで構成する角部を面取構造としない場
合（従来品）の温度分布を概念的に示したものであり、
図９は、セラミック基板の凹所の壁面と凹所の底面とで
構成する角部が面取構造となっている場合（本発明品）
の温度分布を概念的に示したものである。図８及び図９
の図中に示した矢印は、熱が伝搬する方向を示してい
る。図８に示したように、角部に面取構造を設けない場
合には、内部から凹所へ向けて伝搬した熱は、凹所の底
面から空気中に放散する一方、大部分は凹所の底面を角
部方向へ向けて真横（セラミック基板側面方向）に伝搬
してしまう。これは空気よりもセラミック基板の方が熱
伝導率が高いためである。従って、底面の角部では、底
面を伝搬してきた熱以外に、内部からの熱も伝搬して到
達するため、熱が蓄積してしまい、結局凹所の底面の温
度が不均一となり、凹所の底面の温度は３区分（ｄと２
箇所のｅ）となっている。

【００４５】これに対して図９に示したように、角部に
面取構造を設けた場合には、熱が凹所底面を真横（セラ
ミック基板側面方向）に伝搬することはなく、熱の蓄積
が少なくなり、凹所の底面の温度が均一になり、凹所の
底面の温度は実質的に１区分（ｆ）となっている。この
ように、セラミック基板表面の角部を面取構造とすれ
ば、低温スポットとなる部分がなくなるため、熱の蓄積
が発生せず、温度の不均一化が防止されるのである。な
お、セラミックの構造部材では、面取りは強度確保のた
めによく行われている手法であるが、本発明は、温度分
布と面取構造との関係について、新たな知見を得てなさ
れたものであり、セラミックの構造部材で、面取りが行
われているからといって、本発明の新規性、非自明性が
なんら阻却されるものではないことを付記しておく。

【００４６】本発明において、面取形状は、面と面とが
交わる、いわゆる尖鋭部を平面とする面取２４ａ（図
２、図３参照）に加え、尖鋭部を小さな丸みをもった形
状とする面取２４ｂ（図４、図５参照）を含み、以下、
混同を避けるために面取２４ａを「Ｃ面２４ａ」、面取
２４ｂを「Ｒ面２４ｂ」という。

【００４７】本発明において、前記Ｃ面の大きさ（図２
に仮想線で示すように、Ｃ面２４ａを斜辺として含む直
角三角形の１辺の長さをいう）は２５〜２５００μm が
望ましく、好ましくは１００〜５００μm の範囲内であ
る。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生
し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度
の不均一が発生するからである。一方Ｒ面の曲率半径ｒ
は、１５〜５０００μmが望ましく、好ましくは２００
〜１５００μm である。大きすぎると、熱が放熱して温
度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待で
きず、やはり温度の不均一が発生するからである。ま
た、Ｃ面の大きさ、曲率半径ｒは、本体１０外周部、挿
通孔１６、及び真空吸引孔２０に於いては、セラミック
基板１２の厚みの１／２を超えない範囲に、また凹所１
８に於いては、その深さの１／２を超えない範囲に止め
ることが好ましい。

【００４８】ここで、上記した図４及び図５は、Ｒ面の
具体例として、挿通孔１６（又は真空吸着孔２０）及び
凹所１８の例を示したものであり、図では示されていな
いが、セラミック基板１２の外周２２ａの角部に対して
も、図４と同様に、Ｒ面を設けることができる。Ｃ面、
Ｒ面の形成は、生成形品の段階で行ってもよいし、焼結
後の段階で行うようにしてもよい。ただ、凹所１８の底
面周辺部に対する面取り加工は、焼結後は難しくなるの
で、生成型体の段階で行うことが好ましい。焼結後の段
階で行う、面取加工には、公知の各種の加工手段を適用
できる。例えばＣ面加工には、平面研削盤加工, 円筒研
削盤加工を、またＲ面加工にはＮＣグライディング加
工, ラッピング加工等を適用できる。

【００４９】また、本発明の一実施形態に係るセラミッ
クヒータは、これに静電電極を設けることにより、静電
チャックとしたり、あるいは表面にチャックトップ導体
層を設け更に、内部にガード電極、グランド電極を設け
ることによりウエハプローバとすることができる。ちな
みに、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータは、
用途に合わせて１５０〜８００℃の温度領域で使用する
ことができる。

【００５０】図１０は、その静電チャック３０の構造の
一例を示したものであり、静電チャックに埋設されてい
る静電電極３２の一例を模式的に示した水平断面図であ
る。この静電チャック３０は、セラミックヒータ１０の
場合と同様に、通常、平面視円形状に形成されており、
絶縁基板３４の内部に半円弧状部３６ａと櫛歯部３６ｂ
とからなるチャック正極静電層３８と、同じく半円弧状
部４０ａと櫛歯部４０ｂとからなるチャック負極静電層
４２とが、互いに櫛歯部３６ｂ、４０ｂを交差するよう
に対向して配置されている。

【００５１】この静電チャック３０を使用する場合に
は、チャック正極静電層３８とチャック負極静電層４２
とにそれぞれ直流電源の＋側と−側を接続し、直流電圧
を印加する。これにより、この静電チャック３０上に載
置された半導体ウエハが静電的に吸着されることにな
る。この静電チャック３０には、セラミックヒータ１０
の場合と同様に、発熱体が絶縁基板３４の内部又は表面
に形成されていてもよい。

【００５２】上記静電チャック３０の製造方法は、グリ
ーンシートの表面にチャック正極静電層３８とチャック
負極静電層４２の形状になるように導電性ペーストを塗
布するか、生成形体中にチャック正極静電層３８とチャ
ック負極静電層４２の形状になるように金属箔を埋め込
むほかは、セラミックヒータ１０の製造方法とほぼ同様
である。

【００５３】次に、本発明の一実施形態に係るウエハプ
ローバについて説明する。ウエハプローバ５０（図１２
（ｇ）参照）は、セラミック基板１２の表面にチャック
トップ導体層５２が形成されており、半導体ウエハの導
通検査に用いられるものである。かかる導通検査は、チ
ャックトップ導体層５２上にウエハを載置し、テスタピ
ンを持つプローブカードを押し当ててなされる。チャッ
クトップ導体層５２上には貴金属層が形成されており、
貴金属層は、ウエハの裏面との電気的導通を阻害するこ
となく、チャックトップ導体層中のホウ素やリン、セラ
ミック中のイットリア、ナトリウムなどの拡散を防止で
きる。貴金属としては、金、銀、白金、パラジウムから
選ばれる少なくとも１種以上が望ましい。

【００５４】本発明に係る一実施形態では、剛性の高い
セラミック基板１２を使用しているため、プローブカー
ドのテスタピンによりチャックトップが押されてもチャ
ックトップが反ることがなく、チャックトップの厚さを
金属に比べて小さくすることができる。また、チャック
トップの厚さを金属に比べて小さくすることができるた
め、熱伝導率が金属より低いセラミックであっても結果
的に熱容量が小さくなり、昇温、降温特性を改善するこ
とができる。

【００５５】また、チャックトップ導体層５２の厚さ
は、１〜１０μｍが望ましい。１μｍ未満では抵抗値が
高くなりすぎて電極としての作用を奏さず、１０μｍを
超えると導体の持つ応力によって剥離しやすくなってし
まうからである。チャックトップ導体層５２としては、
銅、チタン、クロム、ニッケル、貴金属（金、銀、白金
等）、タングステン、モリブデンなどの高融点金属から
選ばれる少なくとも１種以上の金属を使用することがで
きる。チャックトップ導体層５２としては、ニッケルを
含むことが望ましい。硬度が高く、テスタピンの押圧に
対しても変形等しにくいからである。

【００５６】ウエハプローバ５０には、ガード電極５６
ａとグランド電極５６ｂが埋設されていることが望まし
い。ガード電極は、測定回路内に介在するストレイキャ
パシタをキャンセルするための電極であり、測定回路
（即ちチャックトップ導体層）の接地電位が与えられて
いる。また、グランド電極は、温度制御手段からのノイ
ズをキャンセルするために設けられている。ウエハプロ
ーバ５０のチャックトップ導体層形成面には溝と空気の
真空吸引孔６８が形成されてなることが望ましい。ウエ
ハを載置して真空吸引孔６８から空気を吸引してウエハ
Ｗを吸着させることができるからである。そして、溝の
角部に面取構造が設けられていることが望ましい。これ
により、真空吸引孔６８の外周に発生する低温スポット
の発生を抑制できるからである。

【００５７】以下、実施例に則して本発明を更に詳細に
説明する。

【００５８】

【実施例】（実施例１）発熱体をセラミック基板表面に
有するセラミックヒータの製造（１）平均粒子径０．６
μｍ窒化アルミニウム粉末１００重量部、イットリア
（平均粒径：０．４μｍ）４重量部、アクリルバインダ
１２重量部及びアルコールからなる組成物のスプレード
ライを行い、顆粒状の粉末を作製した。

【００５９】（２）次に、この顆粒状の粉末を金型に入
れ、平板状に成形して生成形体（グリーン）を得た。こ
の生成形体に直径１０ｍｍ、０．１ｍｍのドリルでドリ
ル加工を施し、半導体ウエハの支持ピン（リフタピン）
を挿入する貫通孔となる部分（直径２５ｍｍ）を１８箇
所、なお、熱電対を埋め込むための凹所となる部分（直
径：１．１ｍｍ、深さ：２ｍｍ）５箇所（図１３のＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｆ，Ｇ）を形成した。

【００６０】（３）加工処理の終った生成形体を１８０
０℃、圧力：２００ｋｇ／ｃｍ２（１９．６ＭＰａ）で
ホットプレスし、厚さが３ｍｍの窒化アルミニウム板状
体を得た。次に、この板状体から直径２１０ｍｍの円板
体を切り出し、セラミック製の板状体（セラミック基
板）とした。

【００６１】（４）上記（３）で得たヒータ板に、スク
リーン印刷にて導体ペーストを印刷した。印刷パターン
は、同心円状のパターンとした。導体ペーストとして
は、プリント配線板のスルーホール形成に使用されてい
る徳力化学研究所製のソルベストＰＳ６０３Ｄを使用し
た。この導体ペーストは、銀−鉛ペーストであり、銀１
００重量部に対して、酸化鉛（５重量％）、酸化亜鉛
（５５重量％）、シリカ（１０重量％）、酸化ホウ素
（２５重量％）及びアルミナ（５重量％）からなる金属
酸化物を７．５重量部含むものであった。また、銀粒子
は、平均粒径が４．５μｍで、リン片状のものであっ
た。

【００６２】（５）次に、導体ペーストを印刷したヒー
タ板を７８０℃で加熱、焼成して、導体ペースト中の
銀、鉛を焼結させるとともにヒータ板に焼き付け、発熱
体を形成した。銀−鉛の発熱体は、厚さが５μｍ、幅
２．４ｍｍ、面積抵抗率が７．７ｍΩ／□であった。

【００６３】（６）硫酸ニッケル８０ｇ／ｌ、次亜リン
酸ナトリウム２４ｇ／ｌ、酢酸ナトリウム１２ｇ／ｌ、
ほう酸８ｇ／ｌ、塩化アンモニウム６ｇ／ｌの濃度の水
溶液からなる無電解ニッケルめっき浴に上記(5) で作製
したヒータ板１１を浸漬し、銀−鉛の発熱体１４の表面
に厚さ１μｍの金属被覆層（ニッケル層）を析出させ
た。

【００６４】（７）電源との接続を確保するための端子
を取り付ける部分に、スクリーン印刷により、銀−鉛半
田ペースト（田中貴金属製）を印刷して半田層を形成し
た。ついで、半田層の上にコバール製の外部端子を載置
して、４２０℃で加熱リフローし、外部端子を発熱体の
表面に取り付けた。

【００６５】（８）温度制御のための熱電対を８１．７
Ａｕ−１８．３Ｎｉの金ローで接続し、（１０３０℃で
加熱して融着）、セラミックヒータを得た。半導体ウエ
ハの支持ピン（リフタピン）を挿入する貫通孔となる部
分の面取構造はＣ面とし、その大きさは１５μｍ、２０
０μｍ、３００μｍ、５００μｍ、８００μｍとして設
計し、凹所底面のＲ面の大きさを、１０μｍ、２００μ
ｍ、５００μｍ、１０００μｍ、１２００μｍとして設
計した。

【００６６】（比較例１）面取構造を設けないほかは、
実施例１と同様にしてセラミックヒータを製造し、これ
を比較例１とした。

【００６７】（評価方法）実施例１に係るヒータと比較
例１に係るヒータとをそれぞれ４００℃まで加熱し、こ
れらのウエハの加熱面（つまり発熱体形成面の反対側
面）の温度と、発熱体形成面に設けられた凹所の温度と
をサーモビュア（日本データム株式会社製ＩＲ−１６２
０１０−００１２）を用いて測定し、貫通孔について
は、貫通孔の外周部と貫通孔から３ｃｍ離れた場所との
温度差を、凹所については底面の温度差を調べた。表１
は、これらの測定結果を示したものである。

【００６８】

【表１】

【００６９】また、図１３（ａ）は、面取構造を貫通孔
に設けた場合（実施例１）のサーモビュアの画像を、同
図（ｂ）は面取構造を貫通孔に設けなかった場合（比較
例１）のサーモビュアの画像をそれぞれ示したものであ
る。同図（ａ）では、貫通孔の周囲に低温スポットは確
認できなかったが、同図（ｂ）では、貫通孔の周囲にリ
ング状に低温スポットが観察された。

【００７０】（実施例２）発熱体及び静電チャック用静
電電極を内部に有するセラミックヒータの製造（１）窒化アルミニウム（平均粒径１．１μｍ）１００
重量部、イットリア（平均粒径：０．４μｍ）４重量
部、アクリルバインダ１１．５重量部、分散剤０．５重
量部及び１−ブタノールとエタノールとからなるアルコ
ール５３重量部を混合したペーストを用い、ドクターブ
レード法による成形を行って、厚さ０．４７ｍｍのグリ
ーンシートを得た。

【００７１】（２）次に、このグリーンシートを８０℃
で５時間乾燥させた後、パンチングにより直径１．８ｍ
ｍ、３．０ｍｍ、５．０ｍｍの半導体ウエハ支持ピンを
挿入する貫通孔１５となる部分、外部端子と接続するた
めのスルーホール１８となる部分を設けた。

【００７２】（３）平均粒子径１μｍのタングステンカ
ーバイト粒子１００重量部、アクリル系バインダ３．０
重量部、α−テルピオール溶媒３．５重量部及び分散剤
０．３重量部を混合して導体ペーストＡを調製した。平
均粒子径３μｍのタングステン粒子１００重量部、アク
リル系バインダ１．９重量部、α−テルピオーネ溶媒
３．７重量部及び分散剤０．２重量部を混合して導体ペ
ーストＢを調製した。この導電性ペーストＡをグリーン
シートにスクリーン印刷で印刷し、導体ペースト層を形
成した。他のグリーンシートに図１０に示した形状の静
電電極パターンからなる導体ペースト層を形成した。更
に、外部端子を接続するためのスルーホール用の貫通孔
に導体ペーストＢを充填した。上記処理の終わったグリ
ーンシートに、更に、タングステンペーストを印刷しな
いグリーンシートを上側（加熱面）に３７枚、下側に１
３枚、１３０℃、８０ｋｇ／ｃｍ２（７．８４ＭＰａ）
の圧力で積層した。

【００７３】（４）次に、得られた積層体を窒素ガス
中、６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５０
ｋｇ／ｃｍ２（１４．７ＭＰａ）で３時間ホットプレス
し、厚さ３ｍｍの窒化アルミニウム板状体を得た。これ
を２３０ｍｍの円板状に切り出し、内部に厚さ６μｍ、
幅１０ｍｍの発熱体及び静電電極を有するセラミック製
の板状体とした。

【００７４】（５）次に、（４）で得られた板状体を、
ダイヤモンド砥石で研磨した後、外周をバフ研磨してＣ
面（３００μｍ）を形成し、更に、ドリル加工で表面に
熱電対のための凹所とリフタピン用の貫通孔にもＲ面：
ｒ＝３００μｍとＣ面：３００μｍを設けた。

【００７５】（６）更に、スルーホール用の貫通孔の一
部をえぐり取って凹部とし、この凹部にＮｉ−Ａｕから
なる金ろうを用い、７００℃で加熱リフローしてコバー
ル製の外部端子を接続させた。なお、外部端子の接続
は、タングステンの支持体が３点で支持する構造が望ま
しい。接続信頼性を確保することができるからである。
（７）次に、温度制御のための複数の熱電対を凹所に埋
め込み、静電チャック付きセラミックヒータの製造を完
了した。

【００７６】（比較例２）外周、凹所、貫通孔とも面取
構造としなかったほかは、実施例２と同様であり、これ
を比較例２とした。

【００７７】（評価方法）実施例２の静電チャック及び
比較例２の静電チャックにシリコンウエハを載置し、１
０００Ｖ印加し、１ｋｇ／ｃｍ２（９．８ x １０４Ｐ
ａ）の吸引力を得た。この静電チャックを４００℃まで
昇温させて、２時間放置した。更にこの試験を１００回
実施し、ウエハの破損の有無を調べた。実施例２の静電
チャックを用いて吸引したシリコンウエハで破損したも
のはなかったが、比較例２の静電チャックを用いて吸引
したシリコンウエハは、その１０％が破損した。

【００７８】（実施例３）ヒータ機能を有するウエハプ
ローバの製造ヒータ機能を有するウエハプローバを製造したので、図
１１及び図１２を参照して説明する。（１）前述の窒化アルミニウム粉末（平均粒径１．１μ
ｍ）１００重量部、イットリア（酸化イットリウムのこ
と平均粒径０．４μｍ）４重量部、アクリルバイダー
１１．５重量部、分散剤０．５重量部及び１−ブタノー
ル及びエタノールからなるアルコール５３重量％を混合
した組成物を、ドクターブレードで形成して厚さ０．４
７ｍｍのグリーンシート５４を得た（図１１（ａ）参
照）。

【００７９】（２）グリーンシート５４を８０℃で５時
間乾燥させた後、パンチングにて発熱体と外部端子ピン
と接続するためのスルーホール用の孔を設けた（図１１
（ａ）参照）。

【００８０】（３）平均粒子径１μｍのタングステンカ
ーバイド粒子１００重量部、アクリル系バインダ３．０
重量部、α−テルピオーネ溶媒を３．５重量、分散剤
０．３重量部を混合して導電性ペーストＡとした。ま
た、平均粒子径３μｍのタングステン粒子１００重量
部、アクリル系バインダ１．９重量部、α−テルピオー
ネ溶媒を３．７重量、分散剤０．２重量部を混合して導
電性ペーストＢとした。この導電性ペーストＡをグリー
ンシート５４にスクリーン印刷でガード電極用印刷体、
グランド電極用印刷体を格子状に印刷して電極パターン
５６ａ，５６ｂを描いて印刷した。また、端子ピンと接
続するためのスルーホール用の孔に導電性ペーストＢ５
８，６０を充填した（図１１（ａ）参照）。更に、印刷
されたグリーンシート及び印刷がされていないグリーン
シートを５０枚積層して１３０℃、８０ｋｇ／ｃｍ２
（７．８４ＭＰａ）の圧力で一体化した。

【００８１】（４）積層体を窒素ガス中で６００℃で５
時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ２（１
４．７ＭＰａ）で３時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの
窒化アルミニウム板状体を得た。これを直径２３０ｍｍ
の円状に切り出してセラミック製の板状体とした。スル
ーホール６２，６４の大きさは直径０．２ｍｍ、深さ
０．２ｍｍであった。また、ガード電極５６ａ、グラン
ド電極５６ｂの厚さは１０μｍ、ガード電極５６ｂの形
成位置は、発熱体から１ｍｍ、グランド電極５６ｂの形
成位置は、溝形成面から１．２ｍｍであった（図１１
（ｂ）参照）。

【００８２】（５）（４）で得た板状体を、ダイアモン
ド砥石で研磨した後、また、直径２ｍｍ、深さ２ｍｍの
熱電対用の凹所（図示せず）を直径０．２ｍｍのドリル
によって設けた。更に、ウエハ吸着用の溝６６（幅０．
５ｍｍ、深さ０．５ｍｍ）を設けた。この溝６６もバフ
研磨で、ｒ＝２００μｍの面取りを行った（図１１
（ｃ）参照）。

【００８３】（６）更に、溝６６を形成した裏面に発熱
体１４を印刷する。印刷は導電ペーストを用いた。導電
ペーストは、プリント配線板のスルーホール形成に使用
されている徳力化学研究所製のソルベストＰＳ６０３Ｄ
を使用した。この導電ペーストは、銀／鉛ペーストであ
り、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素、アルミナ
からなる金属酸化物（それぞれの重量比率は、５／５５
／１０／２５／５）を銀の量に対して７．５重量％含む
ものである。また、銀の形状は平均粒径４．５μｍでリ
ン片状のものである（図１１（ｄ）参照）。

【００８４】（７）導電ペーストを印刷したヒータ板を
７８０℃で加熱焼成して、導電ペースト中の銀、鉛を焼
結させるとともにセラミック基板１２に焼き付けた。更
に硫酸ニッケル３０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、塩化ア
ンモニウム３０ｇ／ｌ、ロッシェル塩６０ｇ／ｌの濃度
の水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴にセラミック
板を浸漬して、銀の焼結体の表面に厚さ１μｍ、ホウ素
の含有量が１重量％以下のニッケル層４１０を析出させ
た。更に１２０℃で３時間アニーリングした。銀の焼結
体によるパターンは、厚さが５μｍ、幅２．４ｍｍであ
り、面積抵抗率が７．７ｍΩ／□であった（図１１
（ｄ）参照）。

【００８５】（８）溝６６が形成された面にスパッタリ
ングにてチタン、モリブデン、ニッケル層を形成した。
スパッタリングのための装置は、日本真空技術株式会社
製のＳＶ−４５４０を使用した。条件は気圧０．６Ｐ
ａ、温度１００℃、電力２００Ｗで時間は、３０秒から
１分で、各金属によって調整した。得られた膜は、蛍光
Ｘ線分析計の画像からチタンは０．３μｍ、モリブデン
は２μｍ、ニッケルは１μｍであった（図１２（ｅ）参
照）。

【００８６】（９）硫酸ニッケル３０ｇ／ｌ、ほう酸３
０ｇ／ｌ、塩化アンモニウム３０ｇ／ｌ、ロッシェル塩
６０ｇ／ｌの濃度の水溶液からなる無電解ニッケルめっ
き浴に上記（８）で得られたセラミック板を浸漬して、
溝６６の表面に厚さ７μｍ、ホウ素の含有量が１重量％
以下のニッケル層２００（チャックトップ導体層）を析
出させ、１２０℃で３時間アニーリングした。更に、表
面にシアン化金カリウム２ｇ／ｌ、塩化アンモニウム７
５ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム50ｇ／ｌ、次亜リン酸ナ
トリウム10ｇ／ｌからなる無電解金めっき液に93℃の条
件で１分間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ１ｍの
金めっき層を形成した（図１２（ｅ）参照）。

【００８７】（１０）溝６６から裏面に抜ける空気吸引
孔６８を直径１ｍｍでドリル加工し、また、直径１．５
ｍｍのドリルで空気吸引孔６８の周囲を研削してＣ面
（４００μｍ）を形成した（図１２（ｆ）参照）。更に
スルーホールを露出させるための袋孔７０を設けた、こ
の袋孔７０にＮｉ−Ａｕ合金（Ａｕ８１．５、Ｎｉ１
８．４、不純物０．１）からなる金ろうを用い、９７０
℃で加熱リフローしてコバール製の外部端子ピン７２を
接続させた（図１２（ｇ）参照）。また、発熱体に半田
（スズ９／鉛１）を介してコバール製の外部端子ピン７
４を形成した（図１２（ｇ）参照）。（１１）温度制御のための複数熱電対を凹所に埋め込
み、ウエハプローバヒータ（ヒータ機能を有するウエハ
プローバ）を得た。

【００８８】（比較例３）面取構造を設けないほかは、
実施例３と同様とし、これを比較例３とした。

【００８９】（評価方法）実施例３のウエハプローバヒ
ータ及び比較例３のウエハプーバヒータについて、１５
０℃までの昇温試験を実施した。温度の制御は、市販の
オムロン製Ｅ５ＺＥなる温調器を使用した。この温調
器は、測定結果から投入電力を計算できる。前述したサ
ーモビュアを用いてチャックトップ導体層面の表面温度
差を測定したところ、実施例３のチャックトップ導体層
面の表面温度差は２℃程度であったが、比較例では８℃
であった。原因として熱電対が正確な温度を測定してい
ないからであると考えられる。

【００９０】

【発明の効果】本発明に係る請求項１〜４に記載の半導
体製造・検査用セラミックヒータは、円板形状のセラミ
ック基板の表面または内部に温度制御手段を備えたもの
であって、前記セラミック基板の外周の少なくとも加熱
面側の角部を面取形状としたものであるから、前記セラ
ミックヒータの加熱面側角部の温度の不均一を低減させ
るため、シリコンウエハを熱的衝撃から保護することが
できる。

【００９１】本発明に係る請求項５〜８に記載の半導体
製造・検査用セラミックヒータは、円板形状のセラミッ
ク基板の表面または内部に温度制御手段を備えたもので
あって、前記セラミック基板には溝形成され、溝の角部
を面取形状としたものであるから、前記セラミックヒー
タの溝周辺の温度の不均一を低減させるため、シリコン
ウエハを熱的衝撃から保護することができる。

【００９２】また、本発明に係る半導体製造・検査用セ
ラミックヒータは、温度の制御性にも優れることから、
静電チャック、ウエハプローバに組み込むのに最適であ
る。更に、本発明に係る半導体製造・検査用セラミック
ヒータは、温度制御部品の制御性を向上させ、あるい
は、均一な樹脂硬化も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るセラミックヒータの
概略構成を示した断面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の外
周部の角部に対する面取構造を示した部分拡大面図であ
る。

【図３】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の貫
通孔の上下端部の角部に対するＣ面面取構造を示した部
分拡大図である。

【図４】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の貫
通孔の上下端部の角部に対するＲ面面取構造を示した部
分拡大図である。

【図５】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の凹
所の角部に対するＲ面面取構造を示した部分拡大図であ
る。

【図６】セラミック基板に面取構造がない場合（従来
品）の温度分布を示した図である。

【図７】セラミック基板に面取構造を設けた場合（本発
明品）の温度分布を示した図である。

【図８】凹所の底面に面取がない場合（従来品）の温度
分布を示した図である。

【図９】凹所の底面に面取がある場合（本発明品）の温
度分布を示した図である。

【図１０】静電チャックの構造を示した図である。

【図１１】本発明の一実施形態に係るウエハプローバの
製造工程を示した図である。

【図１２】図１１の続きであって、本発明の一実施形態
に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。

【図１３】サーモビュアによるウエハ加熱面の表面状態
を示した図である。

【符号の説明】

１０セラミックヒータ１２セラミック基板１４発熱体１６挿通孔（貫通孔）２０真空吸引孔２２外周２４面取形状

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板形状のセラミック基板の表面または
内部に温度制御手段を備えた半導体製造・検査用セラミ
ックヒータであって、前記セラミック基板の外周の少なくとも加熱面側の角部
が面取形状となっていることを特徴とする半導体製造・
検査用セラミックヒータ。
【請求項２】前記面取形状は、Ｃ面またはＲ面である
請求項１に記載の半導体製造・検査用セラミックヒー
タ。
【請求項３】前記セラミック基板には、静電電極が設
けられてなる請求項１または２に記載の半導体製造・検
査用セラミックヒータ。
【請求項４】前記セラミック基板の表面にはチャック
トップ導体層が設けられてなる請求項１から３のいずれ
か１に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項５】円板形状のセラミック基板の表面または
内部に温度制御手段を備えた半導体製造・検査用セラミ
ックヒータであって、前記セラミック基板には溝形成され、溝の角部が面取形
状となっていることを特徴とする半導体製造・検査用セ
ラミックヒータ。
【請求項６】前記溝の上面と壁面で構成される角部ま
たは溝の底面と溝の壁面で構成される角部が面取形状と
なっている請求項５に記載の半導体製造・検査用セラミ
ックヒータ。
【請求項７】前記面取形状は、Ｃ面またはＲ面である
請求項５または６に記載の半導体製造・検査用セラミッ
クヒータ。
【請求項８】前記セラミック基板の表面にはチャック
トップ導体層が設けられてなる請求項５から７のいずれ
か１に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。