JP2003257593A

JP2003257593A - ウエハ支持部材

Info

Publication number: JP2003257593A
Application number: JP2002052429A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiko Nakamura; 恒彦中村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: JP3850314B2

Abstract

(57)【要約】【課題】板状セラミックス体に抵抗発熱体を備えたウエ
ハ支持部材の載置面における温度バラツキを抑える。【解決手段】板厚が１〜７ｍｍ、１００〜２００℃のヤ
ング率が２００〜４５０ＭＰａである板状セラミック体
２の一方の主面側を、ウエハを載せる載置面３とすると
ともに、上記板状セラミック体２の下面に帯状抵抗発熱
体５を有するウエハ支持部材１において、上記帯状抵抗
発熱体５の厚みを５〜７０μｍとし、かつ上記板状セラ
ミック体２の一方の主面に平行な投影面で見て、上記帯
状抵抗発熱体５を囲む外接円Ｐ１の面積に対し、上記外
接円Ｐ１内に占める帯状抵抗発熱体５の面積の比率が５
〜５０％となるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にウエハを加熱
するのに用いるウエハ支持部材に関するものであり、主
に、半導体ウエハや液晶基板あるいは回路基板等のウエ
ハ上に導体膜や絶縁膜を生成したり、ウエハ上に塗布さ
れたレジスト液を乾燥焼き付けしてレジスト膜を形成す
るのに好適なウエハ支持部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体製造装置の製造工程にお
ける半導体ウエハ（以下ウエハと略す）への加工におい
て、導体膜や絶縁膜の成膜処理、エッチング処理、レジ
スト膜の焼き付け処理等には、ウエハを加熱するために
ウエハ支持部材が用いられている。

【０００３】従来の半導体製造装置は、複数のウエハを
一度に成膜処理するバッチ式のものが使用されていた
が、ウエハの大きさが８インチから１２インチと大型化
するにつれ、処理精度を高めるために、一枚づつ処理す
る枚葉式と呼ばれる装置が近年使われている。しかしな
がら、枚葉式にすると１回当たりの処理数が減少するた
め、ウエハの加工時間の短縮が必要とされている。この
ため、ウエハ支持部材に対して、ウエハの加熱時間の短
縮、ウエハの吸着・脱着の迅速化と同時に加熱温度精度
の向上が要求されていた。

【０００４】このようなウエハ支持部材として、例えば
特開平１１−２８３７２９号公報には、図６に示すよう
なウエハ支持部材が提案されている。

【０００５】このウエハ支持部材２１は、板状セラミッ
ク体２２、ケーシング３１、及び板状反射体としてのス
テンレス板３３を主要な構成要素としたもので、アルミ
ニウム等の金属からなる有底状をしたケーシング３１の
開口部３４に、窒化物セラミックスや炭化物セラミック
スからなる板状セラミック体２２を備え、その上面をウ
エハを載せる載置面（不図示）とするとともに、板状セ
ラミック体２２の下面２４に、例えば図７に示すような
同心円状の帯状抵抗発熱体２５を備え、板状セラミック
体２２とケーシング３１の底面との間にステンレス板３
３を配置するようになっていた。

【０００６】また、ケーシング３１、ステンレス板３
３、及び板状セラミック体２２の中心部には、図示しな
いウエハ支持ピンを挿通するためのピン挿通孔３５ａ，
３５ｂ，３５ｃが３つ形成されており、ピン挿通孔３５
ａ，３５ｂ，３５ｃに挿通されたウエハ支持ピンを上下
させれば、ウエハを搬送機に受け渡したり、ウエハを搬
送機から受け取ったりすることができるようになってい
た。

【０００７】さらに、帯状抵抗発熱体２５の端子部に
は、導通端子２７がロウ付けされており、この導通端子
２７がステンレス板３３に形成された穴３７に挿通さ
れ、ケーシング３１の底部３１ａに形成されたリード線
引出用の孔３６に挿通された不図示のリード線と電気的
に接続されるようになっていた。

【０００８】ところで、このようなウエハ支持部材２１
において、ウエハの表面全体に均質な膜を形成したり、
レジスト膜の加熱反応状態を均質にするためには、ウエ
ハの温度分布を均一にすることが重要である。その為、
これまでウエハの温度分布を小さくするため、帯状抵抗
発熱体２５の抵抗分布を調整したり、帯状抵抗発熱体２
５の温度を分割制御することが行われており、また、熱
引きを発生し易い構造の場合、その周囲の発熱量を増大
させる等の提案がされていた。

【０００９】しかし、いずれも非常に複雑な構造、制御
が必要になるという課題があり、簡単な構造で温度分布
を均一に加熱できるようなウエハ支持部材が求められて
いた。

【００１０】そこで、特開平１０−２２３６４２号公報
には、図８に示すように、板状セラミック体２２上にウ
エハＷを浮かせて支持するための複数の支持ピン２６を
設置し、この位置を調整してウエハＷに反りを発生させ
ることにより、板状セラミック体２２との間隔を調整
し、ウエハＷの温度を均一にすることが提案されてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年注目さ
れている枚葉式のウエハ支持部材２１は、ウエハＷに対
する処理のタクトタイムを短縮するために、板状セラミ
ック体２２の板厚みを１ｍｍ〜７ｍｍと薄くし、加熱及
び冷却のサイクルタイムが短くなるように調整するよう
になっている。

【００１２】しかしながら、板状セラミック体２２の板
厚みを１ｍｍ〜７ｍｍと薄くしたものでは、ウエハＷの
表面全体を±０．５℃というレベルの温度バラツキとな
るように均一に加熱するには、これまでの制御方法では
達成することができなかった。

【００１３】即ち、板状セラミック体２２の板厚みを１
ｍｍ〜７ｍｍと薄くして帯状抵抗発熱体２５を発熱させ
ると、その下面２４に形成する帯状抵抗発熱体２５との
間の大きな熱膨張差によって、載置面側が凹となるよう
な反りが板状セラミック体２２に発生し、ウエハＷと板
状セラミック体２２との間の間隔が変化することから、
ウエハＷの表面温度にバラツキが発生し、ウエハＷの表
面全体の温度バラツキを±０．５℃以下とすることがで
きないといった課題があった。

【００１４】また、板状セラミック体２２の板厚みを１
ｍｍ〜７ｍｍと薄くすると、載置面に帯状抵抗発熱体２
５のパターン形状に応じた温度バラツキが発生し易くな
ることから、帯状抵抗発熱体２５の相対向する対向領域
の間隔が大き過ぎると、ウエハＷの温度分布を均一にす
ることができないといった課題もあった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記課
題に鑑み、板厚が１〜７ｍｍ、１００〜２００℃のヤン
グ率が２００〜４５０ＭＰａである板状セラミック体の
一方の主面側を、ウエハを載せる載置面とするととも
に、上記板状セラミック体の下面に帯状抵抗発熱体を有
するウエハ支持部材において、上記帯状抵抗発熱体の厚
みを５〜７０μｍとし、かつ上記板状セラミック体の一
方の主面に平行な投影面で見て、上記帯状抵抗発熱体を
囲む外接円の面積に対し、上記外接円内に占める帯状抵
抗発熱体の面積の比率が５〜５０％となるようにしたこ
とを特徴とする。

【００１６】また、上記板状セラミック体と帯状抵抗発
熱体の熱膨張差は３．０×１０^-6／℃以下となるように
することが好ましく、また、上記帯状発熱体の相対向す
る対向領域の間隔は０．５ｍｍ以上、上記板状セラミッ
ク体の板厚の３倍以下とすることが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１８】図１は本発明に係るウエハ支持部材の一例
を示す断面図で、板厚ｔが１〜７ｍｍ、１００〜２００
℃のヤング率が２００〜４５０ＭＰａである板状セラミ
ック体２の一方の主面を、ウエハＷを載せる載置面３と
するとともに、他方の主面に帯状抵抗発熱体５を形成
し、この帯状の抵抗発熱体５に電気的に接続する給電部
６を備えたものである。

【００１９】１００〜２００℃のヤング率が２００〜４
５０ＭＰａである板状セラミック体２の材質としては、
アルミナ、窒化珪素、サイアロン、窒化アルミニウムを
用いることができ、この中でも特に窒化アルミニウムは
５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、さらには１００Ｗ／（ｍ・
Ｋ）以上の高い熱伝導率を有するとともに、フッ素系や
塩素系等の腐食性ガスに対する耐蝕性や耐プレズマ性に
も優れることから、板状セラミック体２の材質として好
適である。

【００２０】帯状抵抗発熱体５のパターン形状として
は、図２に示したような渦巻き状のパターン、あるいは
図３や図４に示すような複数のブロックに分割され、個
々のブロックが円弧状のパターンと直線状のパターンと
からなる渦巻き状やジグザクな折り返し形状をしたもの
とすることができる。ただし、本願発明のウエハ支持部
材１はウエハＷを均一に加熱することが重要であり、図
７に示すように、板状セラミック体２２の中心から放射
方向に見て、抵抗発熱体２５の間隔が密な部分と粗な部
分が交互に現れる抵抗発熱体パターンでは粗な部分に対
応するウエハＷの表面温度は小さく、密な部分に対応す
るウエハＷの温度は大きくなり、ウエハＷの表面の全面
を均一に加熱することはできないことから図７のような
抵抗発熱体パターンは含まない。

【００２１】また、帯状抵抗発熱体５を複数のブロック
に分割する場合、それぞれのブロックの温度を独立に制
御することにより、載置面３上のウエハＷを均一に加熱
することが好ましい。

【００２２】また、帯状抵抗発熱体５は、導電性の金属
粒子にガラスフリットや金属酸化物を含む電極ペースト
を印刷法で板状セラミック体２に印刷、焼き付けしたも
ので、金属粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ｒｈの少なくとも一種の金属を用いることが好まし
く、またガラスフリットとしては、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎを含
む酸化物からなり、板状セラミック体２の熱膨張係数よ
り小さな４．５×１０ ^-6／℃以下の低膨張ガラスを用い
ることが好ましく、さらに金属酸化物としては、酸化珪
素、酸化ホウ素、アルミナ、チタニアから選ばれた少な
くとも一種を用いることが好ましい。

【００２３】ここで、帯状抵抗発熱体５を形成する金属
粒子として、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈの少
なくとも一種の金属を用いるのは、電気抵抗が小さいか
らである。

【００２４】また、帯状抵抗発熱体５を形成するガラス
フリットとして、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎを含む酸化物からな
り、帯状抵抗発熱体５を構成する金属粒子の熱膨張係数
が板状セラミック体２の熱膨張係数より大きいことか
ら、帯状抵抗発熱体５の熱膨張係数を板状セラミック体
２の熱膨張係数に近づけるには、板状セラミック体２の
熱膨張係数より小さな４．５×１０^-6／℃以下の低膨張
ガラスを用いることが好ましいからである。

【００２５】また、帯状抵抗発熱体５を形成する金属酸
化物としては、酸化珪素、酸化ホウ素、アルミナ、チタ
ニアから選ばれた少なくとも一種を用いるのは、帯状抵
抗発熱体５の中の金属粒子と密着性が優れ、しかも熱膨
張係数が板状セラミック体２の熱膨張係数と近く、板状
セラミック体２との密着性も優れるからである。

【００２６】ただし、帯状抵抗発熱体５に対し、金属酸
化物の含有量が８０％を超えると、板状セラミック体２
との密着力は増すものの、帯状抵抗発熱体５の抵抗値が
大きくなり好ましくない。その為、金属酸化物の含有量
は６０％以下とすることが良い。

【００２７】そして、導電性の金属粒子とガラスフリッ
トや金属酸化物からなる帯状抵抗発熱体５は、板状セラ
ミック体２との熱膨張差が３．０×１０^-6／℃以下であ
るものを用いることが好ましい。

【００２８】即ち、帯状抵抗発熱体５と板状セラミック
体２との熱膨張差を０．１×１０^-6／℃とすることは製
造上難しく、逆に帯状抵抗発熱体５と板状セラミック体
２との熱膨張差が３．０×１０^-6／℃を超えると、帯状
抵抗発熱体５を発熱させた時、板状セラミック体２との
間に作用する熱応力によって、載置面３側が凹状に反る
恐れがあるからである。

【００２９】また、板状セラミック体２が窒化アルミニ
ウムや炭化珪素からなる場合、帯状抵抗発熱体５との密
着性を高めるため、板状セラミック体２の他方の主面に
酸化処理を施してアルミナ膜やシリカ膜等の酸化膜を設
け、その上に帯状抵抗発熱体５を形成するとより好まし
く、また、板状セラミック体２に絶縁性の低い炭化珪素
を用いる場合、板状セラミック体２の他方の主面にガラ
ス等の絶縁層を設け、その上に帯状抵抗発熱体５を形成
することが好ましい。

【００３０】なお、板状セラミック体２の一方の主面に
は、図５に示すように、複数の支持ピン８を設け、板状
セラミック体２の一方の主面より一定の距離をおいてウ
エハＷを保持するようにしても構わない。

【００３１】さらに、本発明のウエハ支持部材１は、板
状セラミック体２の一方の主面に平行な投影面で見て、
帯状抵抗発熱体５を囲む外接円Ｐ１の面積に対し、上記
外接円Ｐ１内に占める帯状抵抗発熱体５の面積の比率を
５％〜５０％としたことを特徴とする。

【００３２】即ち、帯状抵抗発熱体５を囲む外接円Ｐ１
の面積に対し、外接円Ｐ１内に占める帯状抵抗発熱体５
の面積の比率を５％未満とすると、帯状抵抗発熱体５の
相対向する対向領域において、板状セラミック体２の板
厚ｔに対して対向領域の対向間隔Ｓが大きくなり過ぎる
ことから、帯状抵抗発熱体５のない載置面３の表面温度
が他の部分と比較して小さくなり、載置面３の温度を均
一にすることが難しいからであり、逆に帯状抵抗発熱体
５を囲む外接円Ｐ１の面積に対し、外接円Ｐ１内に占め
る帯状抵抗発熱体５の面積の比率を５０％を超えると、
板状セラミック体２と帯状抵抗発熱体５との間の熱膨張
差を３．０×１０^-6／℃以下に近似させたとしても、両
者の間に作用する熱応力が大きすぎること、板状セラミ
ック体２は変形し難いセラミック焼結体からなるもの
の、その板厚ｔが１ｍｍ〜７ｍｍと薄いこと、から帯状
抵抗発熱体５を発熱させると、載置面３側が凹となるよ
うに板状セラミック体２に反りが発生し、その結果、ウ
エハＷの中心部の温度が周縁よりも小さくなり、温度バ
ラツキが大きくなる恐れがあるからである。

【００３３】なお、好ましくは、帯状抵抗発熱体５を囲
む外接円Ｐ１の面積に対し、外接円Ｐ１内に占める帯状
抵抗発熱体５の面積の比率を１０％〜３０％、さらには
１５％〜２５％とすることが好ましい。

【００３４】さらに、このような効果を効率良く発現さ
せるには、帯状抵抗発熱体５の膜厚を５〜７０μｍとす
ることが好ましい。

【００３５】帯状抵抗発熱体５の膜厚が５μｍを下回る
と、帯状抵抗発熱体５をスクリーン印刷法で膜厚を均一
に印刷することが困難となるからであり、また、帯状抵
抗発熱体５の厚みが７０μｍを越えると、外接円Ｐ１に
対し、帯状抵抗発熱体５の占める面積の比率を５０％以
下としても帯状抵抗発熱体５の厚みが大きく、抵抗発熱
体５の剛性が大きくなり、板状セラミック体５の温度変
化により帯状抵抗発熱体５の伸び縮みによる影響で板状
セラミック体２が変形したり、スクリーン印刷で均一の
厚みに印刷することが難しくウエハＷの表面の温度差が
大きくなったりする恐れがあるからである。なお、好ま
しい帯状抵抗発熱体５の厚みは１０〜３０μｍとするこ
とが良い。

【００３６】次に、図１に示すウエハ支持部材１の製造
方法について説明する。

【００３７】まず、板状セラミック体２として炭化珪素
質焼結体を用いる場合、ＳｉＣ粉末に炭化硼素等の焼結
助剤を加え、フェノール樹脂等のバインダを添加し板状
に成形し、カーボン残さを残した成形体を２０００℃程
で焼結させる。また、板状セラミック体２として窒化ア
ルミニウム質焼結体を用いる場合、窒化アルミニウム粉
末に０．１質量％のカルシアを添加しバインダを添加し
造粒した粉末を板状に成形し窒素雰囲気中で２０００℃
以上で焼成する。

【００３８】次いで、焼結した板状セラミック体２の表
裏面を研削加工し、円板状に加工し、一方の主面３を載
置面とするか、あるいは主面３に複数の支持ピン８を設
けウエハＷを支持ピン８で支持するようにする。そし
て、他方の主面に絶縁層４を介して帯状抵抗発熱体５を
印刷、焼き付けする。この時、帯状抵抗発熱体５の存在
領域Ｐ１が略円形をした図２に示す中央から外周へ向か
う渦巻き状の帯状の抵抗発熱体５や図３、４に示すパタ
ーン形状とする。

【００３９】一方、反射板７と板状セラミック体２は固
定ピン１６を介してケーシング１９に取り付けてあり、
固定ピン１６の先端に設けて固定鍔２０との間に配置す
るばね１８の力によって板状セラミック体２とケーシン
グ１９とを密着させる。なお、反射板７は支柱１５を介
してケーシング１９内に設けられている。

【００４０】また、帯状抵抗発熱体５の終端には給電部
６を形成し、給電端子１１をばね２１で押圧するように
する。

【００４１】そして、帯状抵抗発熱体５は主面３から一
定の距離に配設され、帯状抵抗発熱体５の対向間隔Ｓが
板厚ｔの３倍以下となるように設計することが必要であ
る。特に、直径２００ｍｍを越える大型ウエハＷを均一
にしかも高温まで加熱できるように配設するには、対向
間隔Ｓは０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。

【００４２】なお、図１では板状セラミック体２の他方
の主面３に帯状の抵抗発熱体５のみを備えたウエハ支持
部材１について示したが、本発明は、主面３と抵抗発熱
体５との間に静電吸着用やプラズマ発生用としての電極
を埋設したものであっても良いことは言うまでもない。

【００４３】

【実施例】（実施例１）ここで、板状セラミック体とし
て平均粒径１．２μｍの窒化アルミニウム粉末に平均粒
径１μｍのカルシアを０．１質量％添加し混合粉砕しア
クリルバインダを添加し、直径４００ｍｍの板状に成形
し、空気中の５００℃で1時間脱バインダ処理した後、
２０００℃の窒素雰囲気中で焼結した。次に、焼結体の
表裏面を研削加工し直径３２０ｍｍ、厚み３ｍｍの円板
状をした板状セラミック体を得た。この板状セラミック
体を形成する窒化アルミニウム質焼結体のヤング率を測
定したところ、２８０ＭＰａであった。そして、この板
状セラミック体の他方の主面に、銀５０質量％、Ｂ₂Ｏ₃
−ＳｉＯ₂−ＺｎＯ系ガラス（熱膨張係数４．４ｘ１０
^-6／℃）を５０質量％含むペーストを用いて帯状抵抗発
熱体のパターン形状に印刷し、焼き付けしてウエハ支持
部材を作製した。

【００４４】ただし、ペーストの印刷厚みは２０μｍと
し、また、帯状抵抗発熱体を囲む外接円に対し、帯状抵
抗発熱体の占める面積の比率を異ならせたものを用意し
た。

【００４５】そして、これらのウエハ支持部材の載置面
にウエハを載せ、ウエハを２００℃に加熱してウエハの
面内の温度を測定し、ウエハＷの面内の温度バラツキを
評価した。

【００４６】結果は表１に示す通りである。

【００４７】

【表１】

【００４８】この結果、試料Ｎｏ.１のように、帯状抵
抗発熱体を囲む外接円に対し、帯状抵抗発熱体の占める
面積の比率が５％を下回る試料は、ウエハの面内の温度
分布が大きく好ましくないことが判った。また、試料Ｎ
ｏ.１０のように、帯状抵抗発熱体を囲む外接円に対
し、帯状抵抗発熱体の占める面積の比率が５０％を越え
ることから、ウエハの一部に温度の高いホットエリヤが
現れ、ウエハの面内温度差が大きくなった。

【００４９】これに対し、試料Ｎｏ.２〜９に示すよう
に、帯状抵抗発熱体の外接円に対して、帯状抵抗発熱体
の占める面積の比率を５〜５０％とした試料は、ウエハ
の面内温度差が０．５℃以下と小さくすることができ、
優れていた。

【００５０】また、試料Ｎｏ．３〜８のように、帯状抵
抗発熱体の外接円に対して、帯状抵抗発熱体の占める面
積の比率を１０〜３０％とすることで、ウエハの面内の
温度差を０．３℃以内とすることができ、さらには試料
Ｎｏ．４〜６のように、帯状抵抗発熱体の外接円に対し
て、帯状抵抗発熱体の占める面積の比率を１５〜２５％
とすることでウエハの面内の温度差を０．１℃以内にま
で低減することができ、特に優れていた。（実施例２）次に、表１の試料Ｎｏ．２におけるウエハ
支持部材において、帯状抵抗発熱体の厚みを異ならせ、
ウエハを１００℃と２００℃にそれぞれ加熱した時のウ
エハの面内温度差について調べる実験を行った。

【００５１】結果は表２に示す通りである。

【００５２】

【表２】

【００５３】試料Ｎｏ．２１は抵抗発熱体の厚みが５μ
ｍを下回ることから、帯状抵抗発熱体５の厚みが場所に
よりバラツキき、ウエハＷの面内の温度差が大きくなっ
た。

【００５４】試料Ｎｏ.２７は抵抗発熱体の厚みが７０
μｍを越えていることから、１００℃と２００℃でのウ
エハＷ面内の温度が異なり、板状セラミック体と抵抗発
熱体の熱膨張差から温度変化により主面とウエハの間隔
が変化しウエハ面内の温度差が大きくなったと考えられ
る。

【００５５】従って、試料Ｎｏ.２２〜２６のように、
帯状の抵抗発熱体の厚みは５〜７０μｍであることが好
ましいことが判った。（実施例３）次に、実施例１と同様に板状セラミック体
を作製し板状セラミック体の厚みを変え、しかも帯状の
抵抗発熱体の相対向する対向領域の対向間隔を変えてウ
エハ支持部材を作製した。そして、ウエハの平均温度が
２００℃となるように加熱し、帯状の抵抗発熱体の対向
領域の間隔を主面から帯状の抵抗発熱体までの距離のＮ
倍としてＮ値を示し、ウエハの表面温度分布を測定しウ
エハの表面温度の最大値から最小値を引いた温度差を測
定した。

【００５６】その結果を表３に示す。

【００５７】

【表３】

【００５８】試料Ｎｏ.３１は帯状の抵抗発熱体の対向
領域の間隔が０．３ｍｍと小さくウエハの表面温度差が
０．５℃とやや大きかった。これに対し、帯状抵抗発熱
体の対向領域の間隔が０．５ｍｍより大きい、試料Ｎ
ｏ.３２、〜３６、３８はウエハの表面温度差が０．３
℃以下と小さく好ましいことがわかった。

【００５９】試料Ｎｏ.３７は帯状の抵抗発熱体の対向
領域の間隔を主面から帯状の抵抗発熱体までの距離が４
倍と大きく、ウエハ表面の温度差が大きいことがわかっ
た。

【００６０】以上の結果より帯状の抵抗発熱体の対向領
域の対向間隔が０．５ｍｍ以上で、上記主面から帯状の
抵抗発熱体までの距離の３倍以下であるとウエハの面内
温度差が小さく好ましいことが判る。（実施例４）実施例１と同様に板状セラミック体を作製
し、帯状の抵抗発熱体となるペーストとして種種の金属
とガラス成分や金属酸化物を混合しペースト状に作製し
たのちスクリーン印刷しウエハ支持部材を作製した。

【００６１】作製したウエハ支持部材にウエハを載せ帯
状の抵抗発熱体に通電しウエハ温度が１００℃と２００
℃で温度保持してウエハＷの温度分布を測定した。

【００６２】その結果を表４に示す。

【００６３】

【表４】

【００６４】試料Ｎｏ.４１〜４９は金属粒子がＡｕ、
Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈのいずれか一つを含み、
焼結した抵抗発熱体の熱膨張係数と板状セラミック体と
の熱膨張係数の差が０．１から３×１０^-6／℃以下と小
さいことからウエハの表面の温度差が０．２℃以下と小
さく、好ましいことがわかった。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、板厚が
１〜７ｍｍ、１００〜２００℃のヤング率が２００〜４
５０ＭＰａである板状セラミック体の一方の主面側を、
ウエハを載せる載置面とするとともに、上記板状セラミ
ック体の下面に帯状抵抗発熱体を有するウエハ支持部材
において、上記帯状抵抗発熱体の厚みを５〜７０μｍと
し、かつ上記板状セラミック体の一方の主面に平行な投
影面で見て、上記帯状抵抗発熱体を囲む外接円の面積に
対し、上記外接円内に占める帯状抵抗発熱体の面積の比
率が５〜５０％となるようにしたことから、加熱時にお
ける板状セラミック体の反りを抑え、ウエハの面内温度
差を±０．５℃以下と極めて小さくすることが可能とな
る。

【００６６】更に、上記板状セラミック体と帯状抵抗発
熱体との熱膨張差を３．０×１０^-6／℃以下とすること
によりウエハの面内温度差をさらに小さくすることがで
きる。

【００６７】また、上記帯状発熱体の相対向する対向領
域の間隔を、０．５ｍｍ以上、上記板状セラミック体の
板厚の３倍以下とすることで、ウエハの面内温度差を
０．３℃以下にまで低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にウエハ支持部材の一例を示す断面図で
ある。

【図２】本発明の帯状の抵抗発熱体の形状を示す概略図
である。

【図３】本発明の他の帯状の抵抗発熱体の形状を示す概
略図である。

【図４】本発明の他の帯状の抵抗発熱体の形状を示す概
略図である。

【図５】本発明の板状セラミック体の一方の主面から一
定の距離にウエハを支持するウエハ支持部材の断面図で
ある。

【図６】従来のウエハ支持部材を示す、部品展開図であ
る。

【図７】従来のウエハ支持部材の抵抗発熱体の概略図で
ある。

【図８】従来の板状セラミック体の一方の主面から一定
の距離にウエハを支持するウエハ支持部材の断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・ウエハ支持部材２・・・板状セラミック体３・・・載置面５・・・帯状抵抗発熱体５ａ・・・中央に位置する抵抗発熱体５ｂ・・・周辺部に位置する抵抗発熱体６・・・給電部１１・・・給電端子１６・・・固定ピン１８・・・固定ばね１９・・・ケーシング２０・・・固定鍔２１・・・給電端子固定ばね２２・・・板状セラミック体２５・・・抵抗発熱体２７・・・導通端子３１・・・ケーシング３３・・・反射板３４・・・開口部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ・・・ウエハ突き上げピン貫通
孔Ｗ・・・半導体ウエハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板厚が１〜７ｍｍ、１００〜２００℃のヤ
ング率が２００〜４５０ＭＰａである板状セラミック体
の一方の主面側を、ウエハを載せる載置面とするととも
に、上記板状セラミック体の下面に帯状抵抗発熱体を有
するウエハ支持部材において、上記帯状抵抗発熱体の厚
みが５〜７０μｍであるとともに、上記板状セラミック
体の一方の主面に平行な投影面で見て、上記帯状抵抗発
熱体を囲む外接円の面積に対し、上記外接円内に占める
帯状抵抗発熱体の面積の比率が５〜５０％であることを
特徴とするウエハ支持部材。
【請求項２】上記帯状抵抗発熱体は、上記板状セラミッ
ク体との熱膨張差が３．０×１０^-6／℃以下であること
を特徴とする請求項１に記載のウエハ支持部材。
【請求項３】上記帯状発熱体は相対向する対向領域を有
し、上記対向領域の間隔が０．５ｍｍ以上、上記板状セ
ラミック体の板厚の３倍以下であることを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載のウエハ支持部材。