JP2003151728A - セラミックスヒータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品ごとの特性のばらつきを抑え、回路のシ
ョートを防止することで、被処理物を加熱する際の均熱
性に優れたセラミックスヒータおよびその製造方法を提
供する。 【解決手段】 本発明のセラミックスヒータは、セラミ
ックスヒータ１ａと、そのセラミックスヒータ１ａ上に
形成されかつコンピュータシミュレーションにより回路
設計された発熱体回路パターン２とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセラミックスヒータ
およびその製造方法に関し、より具体的には半導体製造
装置において処理されるべきウェハを保持するためのセ
ラミックスヒータおよびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、シリコンウェハなどの半導体
を処理するための半導体製造装置において、半導体を処
理するためのサセプタ（ヒータ）が種々提案され、その
うちのいくつかは実用化されるに至っている。

【０００３】特に近年では半導体装置で使用されるガス
に対して耐食性に優れる窒化アルミニウムの成形体間に
モリブデンやタングステンなどのコイルやワイヤを挟み
込んで、これらをホットプレス焼結することにより発熱
体回路パターンを埋設するようにサセプタは製造されて
いる。

【０００４】また、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、シリコンウェハを直接加熱する
セラミックスヒータの加熱面（保持面）の温度分布を均
一にすることが要求されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、発熱体回路パターンがモリブデン金属などの
高融点金属のコイルやワイヤを挟み込んでホットプレス
する場合、成形体上に設置されたコイルやワイヤがホッ
トプレス焼結までのハンドリング過程で位置がずれてし
まう。これにより、製品ごとに特性が大きくばらついた
り、形成した回路がショート（短絡）してしまい、セラ
ミックスヒータの加熱面の温度分布を均一にすることが
困難であるという問題点があった。

【０００６】それゆえ本発明の目的は、製品ごとの特性
のばらつきを抑え、回路のショートを防止することで、
被処理物を加熱する際の均熱性に優れたセラミックスヒ
ータおよびその製造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のセラミックスヒ
ータは、被処理物を保持面に搭載するためのセラミック
スヒータであって、セラミックス基体と、コンピュータ
シミュレーションにより回路設計された発熱体回路パタ
ーンとを備えている。

【０００８】本発明のセラミックスヒータによれば、コ
ンピュータシミュレーションによって発熱体回路パター
ンの回路設計が行なわれる。このため、コンピュータに
てシミュレーションを実施することで、製造後のセラミ
ックスヒータの加熱時の温度分布を予め計算・予測する
ことが可能になる。これにより、被処理物を加熱する際
の均熱性に優れたセラミックスヒータを得ることができ
る。

【０００９】上記のセラミックスヒータにおいて好まし
くは、セラミックス基体に形成された発熱体回路パター
ンの占有面積が、保持面の全面積の７０％以上である。

【００１０】発熱体回路に電流を流した際、発熱体回路
パターン部分のみが発熱するため、相対的に発熱体が形
成された部分のセラミックス基体の温度が上昇し、発熱
体回路パターンの形成されていない部分は発熱体からセ
ラミックス基体を通じての熱伝達によって温度上昇す
る。このため発熱体の存在する部分の面積が保持面の全
面積に対して７０％未満と小さくなると、発熱体の存在
しない部分への熱流出が大きくなるため、相対的に温度
分布が大きくなる。

【００１１】上記のセラミックスヒータにおいて好まし
くは、発熱体回路パターンの回路設計による設計位置に
対する位置精度が±１％以内である。

【００１２】これは、個々のパターンが予めコンピュー
タシミュレーションにより計算された位置からずれた場
合、セラミックスヒータの温度分布が乱れ、均熱性がシ
ミュレーションどおりにならず、温度ばらつきが大きく
なるためである。このときの位置精度に関しては、発熱
体回路パターンが形成された面の最大寸法、すなわち円
形状であるならばその直径、四角形であるならばその対
角線の長さに対して±１％以内である必要がある。

【００１３】上記のセラミックスヒータにおいて好まし
くは、発熱体回路パターンの回路設計による設計位置に
対する端部精度が±１％以内である。

【００１４】セラミックス基体の端部ではセラミックス
基体の厚みが存在するため、外部に対する熱の放出面積
がその端部以外の部分に比較してどうしても大きくなっ
てしまう。このためセラミックス基体の端部は温度が低
下しやすい。当然のことながらこれを見込んで発熱体回
路パターンをコンピュータシミュレーションするわけで
あるが、この位置精度が少しでも狂うと端的に温度差が
生じるため、セラミックス基体の端部に対する位置精度
を±１％以内にする必要がある。このときの位置精度に
関しても、発熱体回路パターンが形成された面の最大寸
法、すなわち円形状であるならばその直径、四角形であ
るならばその対角線の長さに対して±１％以内である必
要がある。

【００１５】上記のセラミックスヒータにおいて好まし
くは、発熱体回路パターンに通電したときの保持面内に
おける温度分布が±１％以内である。

【００１６】温度分布がこの範囲外である場合、サセプ
タに搭載される被処理物（たとえばシリコンウェハ）上
にも温度分布が発生する。この温度分布がシリコンウェ
ハ上に形成される膜の性質、厚みに影響を与える。

【００１７】さらに、発熱体回路パターンに通電したと
きの保持面内における温度分布が±０．５％以内である
ことが好適である。

【００１８】この程度の温度分布であれば非常に均質な
膜を被処理物上に形成することができる。

【００１９】上記のセラミックスヒータにおいて好まし
くは、発熱体回路パターンの膜厚のばらつきが±５％以
内である。

【００２０】膜厚分布がばらつくと、その分温度分布に
影響を与えるために好ましくない。たとえば一筆書き
で、なおかつ同一線幅で設計された回路パターンの場
合、膜厚の厚い部分は、その部分の抵抗値が小さくなる
ために、発熱量が低減し、温度の低下を引起す。逆に膜
厚の薄い部分は、相対的に抵抗値が高くなるために発熱
量が増加し、温度の上昇を引起す。以上のことから、半
導体製造装置に使用するサセプタにおいては回路の膜厚
分布を±５％以内に抑える必要がある。

【００２１】さらに保持面における温度分布を均一にす
るためには、発熱体回路パターンの膜厚のばらつきを±
３％以内にすることが好適である。

【００２２】上記のセラミックスヒータにおいて好まし
くは、発熱体回路パターンが形成されたセラミックス基
体表面の表面粗さがＲａ１．０μｍ以下である。

【００２３】セラミックス基体表面の表面粗さが粗い
と、その粗さの影響を受けて発熱体の厚みが変化するた
め好ましくない。すなわち、スクリーン印刷を実施する
際、たとえば表面の微小な窪みが不均一に存在すると、
その窪み部分に窪み部分以外の膜厚にプラスして窪みの
深さ分の発熱体膜が形成されるため、相対的に抵抗値が
その部分だけ低くなり、セラミックス上の温度分布が乱
れてしまう。さらにセラミックス基体上に凸部が存在す
る場合は、逆にその部分の膜厚は相対的に薄くなり、抵
抗値も上昇してしまい、保持面における温度分布も乱れ
てしまう。以上のことから、発熱体回路パターンの形成
される部分のセラミックス基体の表面粗さはＲａで１．
０μｍ以下とする必要がある。

【００２４】さらに発熱体回路パターンを形成する面の
平面度が１０μｍ以下であればさらに好適である。この
ようにすることで発熱体の抵抗値ばらつきをさらに小さ
くすることができる。

【００２５】上記のセラミックスヒータにおいて好まし
くは、発熱体回路パターンの密度が、理論密度比で７０
％以上である。

【００２６】セラミックス基体上に形成された発熱体回
路パターンには、通常外部との絶縁を確保するために、
発熱体回路パターンに対して絶縁コートが実施される。
この際に使用する材料は、セラミックスヒータの使用す
る温度、およびセラミックス基体の熱膨張係数に合致し
たものが使用される。この絶縁コートが発熱体回路パタ
ーンと接触する場合、ヒータ部分の温度の上げ下げによ
って発熱体回路パターンに収縮・圧縮の応力が働く。こ
のとき発熱体回路パターンの密度が理論密度比で７０％
以下の場合、発熱体回路パターン自身の密度が低いため
に、十分過強度がないこと、さらには絶縁コートとの接
触面積も増加するためヒータ部分の温度の上げ下げによ
って発熱体回路パターンに亀裂や、最悪の場合剥離が発
生する。このため、ヒータの使用回数が増加するにつれ
て、発熱体回路パターンの抵抗値が上昇してしまう。

【００２７】上記のセラミックスヒータにおいて好まし
くは、セラミックス基体が窒化アルミニウム、窒化珪素
および炭化珪素よりなる群から選ばれる１種以上を含む
材質から形成されている。

【００２８】これらのセラミックスのうち、窒化アルミ
ニウム、炭化珪素は熱伝導率が高くセラミックス基体上
の温度分布が均一になりやすいために好適である。また
窒化珪素は素材強度が非常に高いため、温度の急激な上
昇・降下などの熱衝撃に対して強い材料であるため好適
である。

【００２９】上記のセラミックスヒータにおいて好まし
くは、発熱体回路パターンの主成分がタングステン、モ
リブデン、銀およびパラジウムよりなる群から選択され
る１種以上の金属を含む材質から形成されている。

【００３０】これらの金属は、熱膨張係数が金属の中で
も比較的小さく、セラミックス基体との熱膨張係数差も
小さいため、発熱体回路パターンとしてセラミックス基
体上に焼付けても、セラミックス基体に発生する反りは
比較的小さい、ないしはほとんど発生しないため好適で
ある。

【００３１】またメタライズとして、銀やパラジウムお
よびその合金も好適である。これらの材料は、熱膨張係
数は上記タングステンやモリブデンに比較して大きいも
のの、焼成温度が低いため、発熱体回路パターンとして
セラミックス基体上に焼付けても、セラミックス基体に
発生する反りは比較的小さい、またはほとんど発生しな
いため好適である。

【００３２】本発明のセラミックスヒータの製造方法で
は、上記の発熱体回路パターンがスクリーン印刷法によ
り形成される。

【００３３】本発明のセラミックスヒータの製造方法に
よれば、発熱体回路パターンがスクリーン印刷により形
成されるため、従来の高融点金属を使用したコイルに比
較して、回路の短絡が発生しない。さらに、回路設計を
行なう際、高融点金属のコイルに比較して、発熱体回路
パターンの線幅、設置位置に関する自由度が非常に大き
いため、より均一な温度分布を有するセラミックスヒー
タを容易に設計することができる。またスクリーン印刷
においては、他の発熱体形成方法、たとえば蒸着やスパ
ッタなどの薄膜法に比較して、膜厚分布を均一にするこ
とができる。

【００３４】上記のセラミックスヒータの製造方法にお
いて好ましくは、発熱体回路パターンがポストメタライ
ズにより形成される。

【００３５】発熱体回路パターンをスクリーン印刷法を
用いて形成する場合、セラミックスの焼結前のグリーン
シートを成形体に印刷し、セラミックスと発熱体回路パ
ターンとを同時に焼成するコファイア法と、セラミック
スを焼結した後にスクリーン印刷を実施するポストメタ
ライズ法とがある。そこで本発明においては、セラミッ
クス焼結後、すなわちポストメタライズ法によって実施
することが好ましい。なぜならば、コファイア法では、
発熱体が焼結すると同時にセラミックスも焼結する。こ
のとき一般的にはセラミックスは焼結収縮が発生する。
この焼結収縮量のばらつきは通常、セラミックス基体の
寸法の１％程度ばらつくため、本発明のように均一な温
度分布を要求するセラミックスヒータの作製には使用す
ることができない。それに対してポストメタライズ法で
は予めセラミックス基体を焼結しているために、発熱体
をセラミックス基体に焼付ける際にセラミックス基体の
収縮・変形が発生しない。よって、スクリーン印刷時の
位置精度を１％以内にしておけば、得られるセラミック
ス基体上の発熱体の位置精度も１％以内にすることがで
きる。

【００３６】上記のセラミックスヒータの製造方法にお
いて好ましくは、発熱体回路パターンがスクリーン印刷
により形成され、焼成された後に研磨される。

【００３７】セラミックス基体上に発熱体回路パターン
を形成した後、発熱回路を研磨することで、各発熱体回
路パターンの厚みばらつきを低減することができる。こ
のため、発熱体回路パターンの抵抗値も一定になり、シ
ミュレーションで得られた温度分布を実現することがで
きる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。

【００３９】図１は、本発明の一実施の形態におけるセ
ラミックスヒータが半導体製造装置に設置された様子を
示す概略断面図である。図１を参照して、本実施の形態
のセラミックスヒータ３は、セラミックス基体１ａと、
被覆材１ｂと、発熱体回路パターン２とを有している。
発熱体回路パターン２は、コンピュータシミュレーショ
ンにより回路設計されている。この発熱体回路パターン
２の平面形状は、たとえば図２に示すような形状を有し
ている。被覆材１ｂは、たとえばガラスもしくはセラミ
ックスの絶縁体膜よりなっている。

【００４０】このセラミックスヒータ３は、保持面３ａ
に被処理物（たとえばシリコンウェハ）５を搭載して加
熱するものである。

【００４１】このセラミックスヒータ３が円筒状支持部
（パイプ）６によりチャンバ８内に固定されることによ
り、半導体製造装置１０が構成される。なお発熱体回路
パターン２は、給電用導電部材７によりチャンバ８の外
部へ引出されている。

【００４２】セラミックス基体１ａに形成された発熱体
回路パターン２の占有面積が７０％以上であることが好
ましい。本願の占有面積とは、保持面３ａの面積全体に
対する発熱体回路パターン２の形成された面積の比率を
意味する。また占有面積の測定は、パターン設計時のＣ
ＡＴ（Computer-Aided Design）データをもとに実施さ
れる。

【００４３】また、発熱体回路パターン２の回路設計に
よる設計位置に対する位置精度が±１％以内であること
が好ましい。本願の位置精度とは、パターンが存在すべ
き位置（コンピュータシミュレーションによる設計位
置）に対してのずれ（作製上の問題など）で、本来ある
べき部分に対して、どれだけずれているかということを
意味している。たとえば電極を中心部付近に取付ける場
合、その位置が本来あるべき部分に対して１ｍｍずれた
場合、セラミックス基体１ａの大きさが１０ｍｍなら位
置精度は１％となる。この場合、円形ならば円周方向の
ずれも含むことになる。

【００４４】また、発熱体回路パターン２の回路設計に
よる設計位置に対する端部精度が±１％以内であること
が好ましい。本願の端部精度とは、セラミックス基体１
ａの端部から発熱体回路パターン２の端部までの位置精
度を意味しており、その位置精度は上記の位置精度とほ
ぼ同様の意味である。セラミックス基体１ａの端部は熱
の放射量が相対的に端部以外に比較して非常に大きいた
め（厚み分）、特に均熱性に対してデリケートな部分で
ある。たとえば、発熱体回路パターン２の本来あるべき
位置がセラミックス基体１ａの端部から３ｍｍ以内のと
ころにあるべきものが２ｍｍの位置にきた場合、セラミ
ックス基体１ａの大きさが１００ｍｍなら端部精度は１
％となる。

【００４５】また位置精度および端部精度の測定は、セ
ラミックス基体１ａの形状に対して、顕微鏡（コンパレ
ータ）を用いて実際の距離を測定して、設計値に対する
ずれを確認することにより行なわれる。

【００４６】また、発熱体回路パターン２に通電したと
きの保持面３ａ内における温度分布が±１％以内である
ことが好ましい。本願において温度分布が±１％以内と
は、面内の各温度の平均値に対する温度の増減幅が±１
％以内であることを意味する。たとえば、面内の温度の
平均値が６００℃なら、±１％の温度分布は±６℃とな
る。この温度分布の測定は、放射温度計で全体のばらつ
きを確認する、あるいはヒータ自身に多数の熱電対を取
付けその測定値にてばらつきを確認することにより行な
われる。

【００４７】さらに、発熱体回路パターン２に通電した
ときの保持面３ａ内における温度分布が±０．５％以内
であることが好ましい。

【００４８】また、発熱体回路パターン２の膜厚のばら
つきが±５％以内であることが好ましい。本願の膜厚ば
らつきとは、発熱体回路パターン２の平均膜厚に対する
膜厚の増減幅を意味する。膜厚ばらつきの測定は、表面
粗さ計にてセラミックス基体１ａと発熱体回路パターン
２との段差を測定することにより行なわれる。

【００４９】保持面３ａにおける温度分布を均一にする
ためには、発熱体回路パターン２の膜厚のばらつきを±
３％以内にすることがさらに好ましい。

【００５０】また、発熱体回路パターン２が形成された
セラミックス基体１ａ表面の表面粗さがＲａ１．０μｍ
以下であることが好ましい。この表面粗さの測定は、表
面粗さ計を用いて行なわれる。

【００５１】また、発熱体回路パターン２を形成する面
の平面度が５０μｍ以下であることが好ましい。本願の
平面度とは、ＪＩＳ（Japanese Industries Standard
s）に規定されており、平面度が５０μｍとは、ある平
面が５０μｍのスパンにすべて（突起や反りなどすべて
含めて）入っていることを意味する。また平面度の測定
は、３次元測定機のタッチプローブ方式にて行なわれ
る。この場合、測定点を増やすことで精度の向上を図る
ことができる。実際には数ｍｍピッチでセラミックス基
体全面を測定する。

【００５２】さらに発熱体回路パターン２を形成する面
の平面度が１０μｍ以下であることが好ましい。

【００５３】また、発熱体回路パターンの密度が、理論
密度比で７０％以上であることが好ましい。回路密度の
測定は、実際の回路を切断し、その断面を研磨し、ＳＥ
Ｍ（Scanning Electron Microscope）観察により導体の
面積、空洞部（ポア）の面積を求め、その比率を算出す
ることにより行なわれる。

【００５４】また、セラミックス基体１ａが窒化アルミ
ニウム、窒化珪素および炭化珪素よりなる群から選ばれ
る１種以上を含む材質から形成されていることが好まし
い。発熱体回路パターン２の主成分がタングステン、モ
リブデン、銀およびパラジウムよりなる群から選択され
る１種以上の金属を含む材質から形成されていることが
好ましい。

【００５５】このようなセラミックスヒータ３は、コン
ピュータシミュレーションにより回路設計されたパター
ンにしたがって、発熱体回路パターン２をセラミックス
基体１ａ上にスクリーン印刷法で形成することによって
製造される。

【００５６】また、発熱体回路パターン２がポストメタ
ライズにより形成されることが好ましい。また、発熱体
回路パターン２がスクリーン印刷により形成され、焼成
された後に研磨されることが好ましい。

【００５７】

【実施例】（実施例１）下記に示す組成の粉末に、バイ
ンダ、溶剤を加え、ボールミル混合することによってス
ラリーを作製した。

【００５８】 組成１…ＡｌＮ：９７質量％−Ｙ₂Ｏ₃：３質量％ 組成２…ＡｌＮ：９９．５質量％−Ｙ₂Ｏ₃：０．５質量
％ 組成３…Ｓｉ₃Ｎ₄：９５質量％−Ｙ₂Ｏ₃：３質量％−Ａ
ｌ₂Ｏ₃：２質量％ 組成４…ＳｉＣ：９８質量％−Ｂ₂Ｏ₃：２質量％ 次に上記組成の各スラリーを用いてドクターブレード法
にてシートを作製した。このように作製したグリーンシ
ートを、焼結後の寸法が直径３５０ｍｍの円形になるよ
うに切断した。切断したシートを複数積層し、７００℃
窒素中で脱脂した。次に組成１は窒素雰囲気中１８００
℃、組成２は窒素雰囲気中１８００℃、組成３は窒素雰
囲気中１６００℃、組成４は窒素雰囲気中２０００℃の
条件でそれぞれ焼結し、各セラミックス焼結体を作製し
た。各セラミックス焼結体について、必要に応じて研磨
加工を実施した。

【００５９】次に、上記組成の各スラリーをスプレード
ライ法にて顆粒を作製した。でき上がった顆粒を用いて
ドライプレス法にて円柱状成形体を作製した。これを窒
素気流中７００℃で脱脂し、上記シート焼結時と同一の
条件で焼結を行なった。その後、でき上がった円柱状焼
結体を機械加工して、内径５０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長
さ２００ｍｍの筒状部材を作製した。

【００６０】この筒状部材の片面に、Ａｌ₂Ｏ₃−Ｙ₂Ｏ₃
−ＡｌＮのスラリーを塗布し、上記円盤状焼結体と密着
させ、上記焼結条件と同一の条件で筒状部材とサセプタ
を接合した。

【００６１】でき上がった各焼結体にコンピュータシミ
ュレーションによって得られたパターンを導体ペースト
にて印刷し、発熱体回路パターンを焼付けた。この発熱
体回路パターンとして図２〜図５に示す４種のパターン
を焼き付けた。

【００６２】なお、保持面の全面積に対する発熱回路パ
ターンの占有面積は、図２のパターンＡでは７０％、図
３のパターンＢでは８６％、図４のパターンＣでは９１
％、図５のパターンＤでは６０％とした。

【００６３】次に絶縁確保のために、発熱体回路パター
ン上にガラスもしくはセラミックスの絶縁体膜をスクリ
ーン印刷にて形成し焼付けた。でき上がったヒータに対
して給電用の電極を取付け、真空チャンバ内に設置し、
発熱体回路パターンに通電することで、円盤状焼結体面
上の温度分布を熱電対にて測定した。その結果を以下に
示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【表２】

【００６６】

【表３】

【００６７】

【表４】

【００６８】なお、比較例１のサンプルでは７５０℃の
昇温を１０回繰返した時点で抵抗値が初期値に比較して
１２％上昇し、比較例２のサンプルでは１７％上昇し
た。

【００６９】上記の結果より、発熱体回路パターンをコ
ンピュータシミュレーションにより形成し、パターンの
位置精度、膜厚精度、セラミックス基体の形状などを最
適化することによって、均熱性に優れた（温度分布が±
１％以内）セラミックスヒータを得ることができること
がわかった。

【００７０】（実施例２）実施例１のサンプル１と同様
のＡｌＮ基板を２個用意し、同じ条件でＡｇ−Ｐｄで回
路形成を実施した。そのうち１つはＡｇ−Ｐｄを８５０
℃大気雰囲気中で基板に焼付けた。またもう一方のサン
プルは７００℃大気雰囲気中で焼付けた。これに結晶化
ガラスをスクリーン印刷にて塗布し、７５０℃大気雰囲
気中で焼成し、さらに同一温度で結晶化させた。これに
電極を取付け、４００Ｐａの窒素雰囲気中のチャンバ内
で６００℃まで温度上昇させ、冷却させるヒートサイク
ルを１００回実施した。また、各メタライズに関して理
論密度比での密度を調べたところ、８５０℃で焼成した
ものは７０％、７００℃で焼成したものは５５％であっ
た。ヒートサイクル後の抵抗値を確認すると、８５０℃
で焼成したものは抵抗値の上昇はなかったが、７００℃
で焼成したものは３８％も抵抗値が上昇していた。

【００７１】また実施例の他のサンプルに関しても、そ
れぞれ同様のヒートサイクル試験を実施したが、抵抗値
の上昇は測定誤差を含めて１％以内であった。

【００７２】この結果より、発熱体回路パターンの密度
が、理論密度比で７０％以上であれば、ヒートサイクル
試験後の抵抗値の上昇がほとんどないことがわかった。

【００７３】今回開示された実施の形態および実施例は
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
くて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変更が含まれるこ
とが意図される。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発熱体回路パターンをコンピュータシミュレーションに
より形成し、パターンの位置精度、膜厚精度、セラミッ
クス基体の形状などを最適化することによって、均熱性
に優れたセラミックスヒータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態におけるセラミックス
ヒータを半導体製造装置に設置した様子を示す概略断面
図である。

【図２】 発熱体回路パターンの第１の構成を示す平面
図である。

【図３】 発熱体回路パターンの第２の構成を示す平面
図である。

【図４】 発熱体回路パターンの第３の構成を示す平面
図である。

【図５】 発熱体回路パターンの第４の構成を示す平面
図である。

【符号の説明】

１ａ セラミックス基体、１ｂ 被覆材、２ 発熱体回
路パターン、３ セラミックスヒータ、３ａ 保持面、
５ 被処理物、６ 円筒状部材、７ 給電用導電部材、
８ チャンバ、１０ 半導体製造装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柊平 啓 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 3K034 AA02 AA04 AA21 AA34 BA06 BC29 JA01 3K092 PP20 QA05 QB02 QB44 QB76 QC02 RF03 RF11 RF17 RF22 VV19 VV22

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を保持面に搭載するためのセラ
   ミックスヒータであって、 セラミックス基体と、コンピュータシミュレーションに
   より回路設計された発熱体回路パターンとを備えたこと
   を特徴とする、セラミックスヒータ。
2. 【請求項２】 前記セラミックス基体上に形成された前
   記発熱体回路パターンの占有面積が、前記保持面全面の
   面積の７０％以上であることを特徴とする、請求項１に
   記載のセラミックスヒータ。
3. 【請求項３】 前記発熱体回路パターンの前記回路設計
   による設計位置に対する位置精度が±１％以内であるこ
   とを特徴とする、請求項１または２に記載のセラミック
   スヒータ。
4. 【請求項４】 前記発熱体回路パターンの前記回路設計
   による設計位置に対する端部精度が±１％以内であるこ
   とを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のセラ
   ミックスヒータ。
5. 【請求項５】 前記発熱体回路パターンに通電したとき
   の前記保持面内における温度分布が±１％以内であるこ
   とを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のセラ
   ミックスヒータ。
6. 【請求項６】 前記発熱体回路パターンに通電したとき
   の前記保持面内における温度分布が±０．５％以内であ
   ることを特徴とする、請求項５に記載のセラミックスヒ
   ータ。
7. 【請求項７】 前記発熱体回路パターンの膜厚のばらつ
   きが±５％以内であることを特徴とする、請求項１〜６
   のいずれかに記載のセラミックスヒータ。
8. 【請求項８】 前記発熱体回路パターンの膜厚のばらつ
   きが±３％以内であることを特徴とする、請求項７に記
   載のセラミックスヒータ。
9. 【請求項９】 前記発熱体回路パターンが形成された前
   記セラミックス基体表面の表面粗さがＲａ１．０μｍ以
   下であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに
   記載のセラミックスヒータ。
10. 【請求項１０】 前記発熱体回路パターンが形成された
    前記セラミックス基体表面の平面度が５０μｍ以下であ
    ることを特徴する、請求項１〜９のいずれかに記載のセ
    ラミックスヒータ。
11. 【請求項１１】 前記発熱体回路パターンが形成された
    前記セラミックス基体表面の平面度が１０μｍ以下であ
    ることを特徴とする、請求項１０に記載のセラミックス
    ヒータ。
12. 【請求項１２】 前記発熱体回路パターンの密度が、理
    論密度比で７０％以上であることを特徴とする、請求項
    １〜１１のいずれかに記載のセラミックスヒータ。
13. 【請求項１３】 前記セラミックス基体が窒化アルミニ
    ウム、窒化珪素および炭化珪素よりなる群から選ばれる
    １種以上を含む材質から形成されていることを特徴す
    る、請求項１〜１２のいずれかに記載のセラミックスヒ
    ータ。
14. 【請求項１４】 前記発熱体回路パターンの主成分がタ
    ングステン、モリブデン、銀およびパラジウムよりなる
    群から選ばれる１種以上の金属を含む材質から形成され
    ていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに
    記載のセラミックスヒータ。
15. 【請求項１５】 半導体製造装置に使用することを特徴
    とする、請求項１〜１４のいずれかに記載のセラミック
    スヒータ。
16. 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれかの前記発熱
    体回路パターンはスクリーン印刷法により形成されるこ
    とを特徴とする、セラミックスヒータの製造方法。
17. 【請求項１７】 前記発熱体回路パターンがポストメタ
    ライズにより形成されていることを特徴とする、請求項
    １６に記載のセラミックスヒータの製造方法。
18. 【請求項１８】 前記発熱体回路パターンがスクリーン
    印刷により形成され、焼成された後に研磨されているこ
    とを特徴とする、請求項１６または１７に記載のセラミ
    ックスヒータの製造方法。