JP2003289024A - セラミックサセプターの取付構造、セラミックサセプターの支持構造およびセラミックサセプターの支持部材 - Google Patents
セラミックサセプターの取付構造、セラミックサセプターの支持構造およびセラミックサセプターの支持部材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】セラミックサセプターから支持部材への熱の逃
げを小さくでき、かつセラミックサセプターと支持部材
との接合部分における熱応力を低減でき、微細なクラッ
クや気体リークを生じにくいような支持構造を提供す
る。 【解決手段】加熱されるセラミックサセプター１Ａ、お
よびサセプター１Ａに接合されているセラミックス製の
支持部材３を備えている支持構造１４Ａを提供する。支
持部材３の外壁面３ｈとサセプターの背面２ｂとの間に
連続的な一体の湾曲部２０が設けられている。湾曲部２
０を支持部材３の縦断面で見たときの曲率半径Ｒが４ｍ
ｍ以上、２５ｍｍ以下である。支持部材３の最小肉厚ｔ
が１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下である。
げを小さくでき、かつセラミックサセプターと支持部材
との接合部分における熱応力を低減でき、微細なクラッ
クや気体リークを生じにくいような支持構造を提供す
る。 【解決手段】加熱されるセラミックサセプター１Ａ、お
よびサセプター１Ａに接合されているセラミックス製の
支持部材３を備えている支持構造１４Ａを提供する。支
持部材３の外壁面３ｈとサセプターの背面２ｂとの間に
連続的な一体の湾曲部２０が設けられている。湾曲部２
０を支持部材３の縦断面で見たときの曲率半径Ｒが４ｍ
ｍ以上、２５ｍｍ以下である。支持部材３の最小肉厚ｔ
が１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックサセプ
ターのチャンバーへの取付構造、セラミックサセプター
の支持構造およびセラミックサセプター用支持部材に関
するものである。
ターのチャンバーへの取付構造、セラミックサセプター
の支持構造およびセラミックサセプター用支持部材に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造用途等においては、例えば窒
化アルミニウム製のセラミックヒーターをチャンバーの
内側壁面へと取り付ける必要がある。このため、セラミ
ック板製の筒状の支持部材の一端をセラミックヒーター
の接合面へと取り付け、この支持部材の他端をチャンバ
ーの内側壁面へと取り付けることが行われている。支持
部材は、アルミナ、窒化アルミニウム等の耐熱性のセラ
ミック板によって形成されている。支持部材とチャンバ
ーとの間はＯリングによって気密に封止する。これによ
って、支持部材の内側空間とチャンバーの内部空間とを
気密に封止し、チャンバーの内部空間のガスがチャンバ
ーの外部へと漏れないようにする。
化アルミニウム製のセラミックヒーターをチャンバーの
内側壁面へと取り付ける必要がある。このため、セラミ
ック板製の筒状の支持部材の一端をセラミックヒーター
の接合面へと取り付け、この支持部材の他端をチャンバ
ーの内側壁面へと取り付けることが行われている。支持
部材は、アルミナ、窒化アルミニウム等の耐熱性のセラ
ミック板によって形成されている。支持部材とチャンバ
ーとの間はＯリングによって気密に封止する。これによ
って、支持部材の内側空間とチャンバーの内部空間とを
気密に封止し、チャンバーの内部空間のガスがチャンバ
ーの外部へと漏れないようにする。
【０００３】しかし、筒状の支持部材をセラミックヒー
ターの接合面（背面）に接合し、セラミックヒーターを
昇温させると、セラミックヒーターと支持部材との接合
面に微細なクラックが発生したり、これによる気体のリ
ークが生ずる可能性がある。この問題を解決するため
に、本出願人は、特願２０００−５８３４９号（特開２
００１−２５０８５８号公報）において、蛇腹状の支持
部材をセラミックヒーターに対して接合することを開示
した。
ターの接合面（背面）に接合し、セラミックヒーターを
昇温させると、セラミックヒーターと支持部材との接合
面に微細なクラックが発生したり、これによる気体のリ
ークが生ずる可能性がある。この問題を解決するため
に、本出願人は、特願２０００−５８３４９号（特開２
００１−２５０８５８号公報）において、蛇腹状の支持
部材をセラミックヒーターに対して接合することを開示
した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】発明者は、セラミック
サセプターの表面ないし加熱面における温度分布を小さ
くするような設計を検討していた。サセプターから背面
側の支持部材への熱の逃げが大きくなると、サセプター
の表面温度分布が大きくなる。従って、サセプターから
支持部材を通る熱の逃げを少なくするためには、支持部
材を薄くすることが有効と考えられる。しかし、サセプ
ターを高温で運転している最中や、サセプターの温度を
上昇させている間には、支持部材とサセプターとの接合
部分に熱応力が加わる。そして、支持部材を薄くする
と、強度が下がるため、支持部材とサセプターとの接合
部分に加わる熱応力に耐えられず、接合部分に微細なク
ラックや気体リークが生じやすくなる。従って、サセプ
ターの温度分布を均一化させつつ、室温から高温まで昇
温させるような過酷な条件下においても、セラミックサ
セプターと支持部材との接合部分に微細なクラックや気
体リークを生じにくいような支持構造が求められる。
サセプターの表面ないし加熱面における温度分布を小さ
くするような設計を検討していた。サセプターから背面
側の支持部材への熱の逃げが大きくなると、サセプター
の表面温度分布が大きくなる。従って、サセプターから
支持部材を通る熱の逃げを少なくするためには、支持部
材を薄くすることが有効と考えられる。しかし、サセプ
ターを高温で運転している最中や、サセプターの温度を
上昇させている間には、支持部材とサセプターとの接合
部分に熱応力が加わる。そして、支持部材を薄くする
と、強度が下がるため、支持部材とサセプターとの接合
部分に加わる熱応力に耐えられず、接合部分に微細なク
ラックや気体リークが生じやすくなる。従って、サセプ
ターの温度分布を均一化させつつ、室温から高温まで昇
温させるような過酷な条件下においても、セラミックサ
セプターと支持部材との接合部分に微細なクラックや気
体リークを生じにくいような支持構造が求められる。
【０００５】本発明の課題は、セラミックサセプターか
ら支持部材への熱の逃げを小さくでき、かつセラミック
サセプターと支持部材との接合部分における熱応力を低
減でき、微細なクラックや気体リークを生じにくいよう
な支持構造を提供することである。
ら支持部材への熱の逃げを小さくでき、かつセラミック
サセプターと支持部材との接合部分における熱応力を低
減でき、微細なクラックや気体リークを生じにくいよう
な支持構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱されるセ
ラミックサセプター、このセラミックサセプターの背面
に接合されているセラミックス製の支持部材、およびこ
の支持部材を固定しているチャンバーを備えているセラ
ミックサセプターの取付構造であって、支持部材の外壁
面とセラミックサセプターの背面との間に連続的な一体
の湾曲部が設けられており、この湾曲部を支持部材の縦
断面で見たときの曲率半径Ｒが４ｍｍ以上、２５ｍｍ以
下であり、支持部材の最小肉厚ｔが１ｍｍ以上、１５ｍ
ｍ以下であることを特徴とする。
ラミックサセプター、このセラミックサセプターの背面
に接合されているセラミックス製の支持部材、およびこ
の支持部材を固定しているチャンバーを備えているセラ
ミックサセプターの取付構造であって、支持部材の外壁
面とセラミックサセプターの背面との間に連続的な一体
の湾曲部が設けられており、この湾曲部を支持部材の縦
断面で見たときの曲率半径Ｒが４ｍｍ以上、２５ｍｍ以
下であり、支持部材の最小肉厚ｔが１ｍｍ以上、１５ｍ
ｍ以下であることを特徴とする。
【０００７】また、本発明は、加熱されるセラミックサ
セプター、およびこのセラミックサセプターの背面に接
合されているセラミックス製の支持部材を備えているセ
ラミックサセプターの支持構造であって、支持部材の外
壁面とセラミックサセプターの背面との間に連続的な一
体の湾曲部が設けられており、この湾曲部を支持部材の
縦断面でみたときの曲率半径Ｒが４ｍｍ以上、２５ｍｍ
以下であり、支持部材の最小肉厚ｔが１ｍｍ以上、１５
ｍｍ以下であることを特徴とする。
セプター、およびこのセラミックサセプターの背面に接
合されているセラミックス製の支持部材を備えているセ
ラミックサセプターの支持構造であって、支持部材の外
壁面とセラミックサセプターの背面との間に連続的な一
体の湾曲部が設けられており、この湾曲部を支持部材の
縦断面でみたときの曲率半径Ｒが４ｍｍ以上、２５ｍｍ
以下であり、支持部材の最小肉厚ｔが１ｍｍ以上、１５
ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】また、本発明は、加熱されるセラミックサ
セプターに接合されるべきセラミックス製の支持部材で
あって、支持部材のセラミックサセプター側端部の外壁
面に連続的な一体の湾曲部が設けられており、この湾曲
部を支持部材の縦断面で見たときの曲率半径Ｒが４ｍｍ
以上、２５ｍｍ以下であり、支持部材の最小肉厚ｔが１
ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であることを特徴とする。
セプターに接合されるべきセラミックス製の支持部材で
あって、支持部材のセラミックサセプター側端部の外壁
面に連続的な一体の湾曲部が設けられており、この湾曲
部を支持部材の縦断面で見たときの曲率半径Ｒが４ｍｍ
以上、２５ｍｍ以下であり、支持部材の最小肉厚ｔが１
ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】本発明によれば、セラミックサセプターか
ら支持部材を通る熱の逃げを最小限に抑制でき、これに
よってサセプターにおける温度分布を最小限に制御でき
る。その上、セラミックサセプターを高温において動作
させたり、あるいはセラミックサセプターを急速昇温し
たりするような過酷な条件下においても、セラミックサ
セプターと支持部材との接合部分に微細なクラックや気
体リークを生じにくいような支持構造を提供できる。
ら支持部材を通る熱の逃げを最小限に抑制でき、これに
よってサセプターにおける温度分布を最小限に制御でき
る。その上、セラミックサセプターを高温において動作
させたり、あるいはセラミックサセプターを急速昇温し
たりするような過酷な条件下においても、セラミックサ
セプターと支持部材との接合部分に微細なクラックや気
体リークを生じにくいような支持構造を提供できる。
【００１０】以下、適宜図面を参照しつつ、本発明につ
いて更に説明する。
いて更に説明する。
【００１１】図１は、本発明の一実施形態に係る取付構
造を概略的に示す断面図である。略平板状のセラミック
サセプター１Ａと、サセプター１Ａの背面に接合された
支持部材３とによって、支持構造１４Ａが構成されてい
る。サセプター１Ａは、略平板状の基体２と、基体２内
に埋設された抵抗発熱体８と、抵抗発熱体８に接続され
た端子７を備えている。サセプターの基体２は、平坦な
加熱面２ａと、加熱面２ａの反対側の背面２ｂとを有し
ている。背面２ｂ側には、円形の小段差２ｃが形成され
ており、小段差２ｃの外周に沿って湾曲面２ｄが形成さ
れている。小段差２ｃの表面２ｅ、２ｆは平坦面であ
る。
造を概略的に示す断面図である。略平板状のセラミック
サセプター１Ａと、サセプター１Ａの背面に接合された
支持部材３とによって、支持構造１４Ａが構成されてい
る。サセプター１Ａは、略平板状の基体２と、基体２内
に埋設された抵抗発熱体８と、抵抗発熱体８に接続され
た端子７を備えている。サセプターの基体２は、平坦な
加熱面２ａと、加熱面２ａの反対側の背面２ｂとを有し
ている。背面２ｂ側には、円形の小段差２ｃが形成され
ており、小段差２ｃの外周に沿って湾曲面２ｄが形成さ
れている。小段差２ｃの表面２ｅ、２ｆは平坦面であ
る。
【００１２】支持部材３は略円筒形状をなしており、直
筒部3a、サセプター側の端部３ｃ、およびチャンバー側
のフランジ部３ｅを備えている。支持部材３の内周面３
ｇは、支持部材の軸方向に向かって真っ直ぐに延びてい
る。支持部材３の端部３ｃの外壁面には湾曲面３ｄが設
けられている。そして、支持部材３とサセプター１Ａと
は、リング形状の接合面３ｂと２ｅとにおいて接合され
ている。
筒部3a、サセプター側の端部３ｃ、およびチャンバー側
のフランジ部３ｅを備えている。支持部材３の内周面３
ｇは、支持部材の軸方向に向かって真っ直ぐに延びてい
る。支持部材３の端部３ｃの外壁面には湾曲面３ｄが設
けられている。そして、支持部材３とサセプター１Ａと
は、リング形状の接合面３ｂと２ｅとにおいて接合され
ている。
【００１３】支持部材３のフランジ部３ｅの端面３ｆ
が、チャンバー９の内壁面９ｂに対して固定されてい
る。この結果、チャンバー９の開口９ａと支持部材の内
側空間５とが連通し、支持部材３の内側空間５がチャン
バー９の内部空間４に対して気密に封止される。端子８
に対して、例えば棒状の電力供給手段６が接続されてい
る。
が、チャンバー９の内壁面９ｂに対して固定されてい
る。この結果、チャンバー９の開口９ａと支持部材の内
側空間５とが連通し、支持部材３の内側空間５がチャン
バー９の内部空間４に対して気密に封止される。端子８
に対して、例えば棒状の電力供給手段６が接続されてい
る。
【００１４】支持部材３の外壁面３ｈとサセプター２の
背面２ｂとの間において、湾曲面２ｄと湾曲面３ｄとが
連続し、一つの湾曲部２０を形成している。この湾曲部
２０を支持部材３の軸方向に切ってみた断面２０の曲率
半径Ｒは、本発明に従い、４ｍｍ以上、２５ｍｍ以下と
する。また、支持部材の最小肉厚ｔは、１ｍｍ以上、１
５ｍｍ以下とする。以下、このような構成によって得ら
れた作用効果を説明する。
背面２ｂとの間において、湾曲面２ｄと湾曲面３ｄとが
連続し、一つの湾曲部２０を形成している。この湾曲部
２０を支持部材３の軸方向に切ってみた断面２０の曲率
半径Ｒは、本発明に従い、４ｍｍ以上、２５ｍｍ以下と
する。また、支持部材の最小肉厚ｔは、１ｍｍ以上、１
５ｍｍ以下とする。以下、このような構成によって得ら
れた作用効果を説明する。
【００１５】まず、支持部材３の肉厚ｔを１５ｍｍ以下
とすることによって、サセプター１Ａからチャンバー９
側への熱の移動を抑制でき、サセプター１Ａにおける局
所的な温度低下やコールドスポットを防止できる。この
観点からは、ｔを１０ｍｍ以下とすることが更に好まし
い。
とすることによって、サセプター１Ａからチャンバー９
側への熱の移動を抑制でき、サセプター１Ａにおける局
所的な温度低下やコールドスポットを防止できる。この
観点からは、ｔを１０ｍｍ以下とすることが更に好まし
い。
【００１６】一方、支持部材３の肉厚ｔが１ｍｍ未満に
なると、支持部材３の破壊が生じやすくなるので、ｔを
１ｍｍ以上とする。支持部材３の破壊を抑制するという
観点からは、ｔを１．５ｍｍ以上とすることが更に好ま
しい。
なると、支持部材３の破壊が生じやすくなるので、ｔを
１ｍｍ以上とする。支持部材３の破壊を抑制するという
観点からは、ｔを１．５ｍｍ以上とすることが更に好ま
しい。
【００１７】上述のように支持部材３の肉厚ｔを小さく
することによって、支持部材３からの熱の逃げを抑制す
ると、支持部材３とサセプター１Ａとの接合部分におけ
る熱応力が大きくなり、微細なクラックや気体漏れが生
じやすくなることが判明した。これに対しては、本発明
に従い、支持部材３の外壁面３ｈとサセプター１Ａの背
面２ｂとの間に連続的な一体の湾曲部２０を設けること
が有効であった。この場合、意外なことに、支持部材３
の外壁面３ｈとサセプター１Ａの背面２ｂとの間に、段
階的に複数の互いに離れた湾曲部を設ける場合よりも、
連続的な一体の湾曲部を設ける場合の方が、熱応力が一
層顕著に低減された。
することによって、支持部材３からの熱の逃げを抑制す
ると、支持部材３とサセプター１Ａとの接合部分におけ
る熱応力が大きくなり、微細なクラックや気体漏れが生
じやすくなることが判明した。これに対しては、本発明
に従い、支持部材３の外壁面３ｈとサセプター１Ａの背
面２ｂとの間に連続的な一体の湾曲部２０を設けること
が有効であった。この場合、意外なことに、支持部材３
の外壁面３ｈとサセプター１Ａの背面２ｂとの間に、段
階的に複数の互いに離れた湾曲部を設ける場合よりも、
連続的な一体の湾曲部を設ける場合の方が、熱応力が一
層顕著に低減された。
【００１８】ここで、湾曲部２０の曲率半径Ｒが小さい
と、接合面に加わる熱応力が大きくなるため，熱応力低
減という観点から、湾曲部の曲率半径Ｒを４ｍｍ以上と
する必要がある。この観点からは、湾曲部の曲率半径Ｒ
を７ｍｍ以上とすることが一層好ましい。
と、接合面に加わる熱応力が大きくなるため，熱応力低
減という観点から、湾曲部の曲率半径Ｒを４ｍｍ以上と
する必要がある。この観点からは、湾曲部の曲率半径Ｒ
を７ｍｍ以上とすることが一層好ましい。
【００１９】一方、サセプターと支持部材の接合部分の
熱応力低減という観点からは、湾曲部の曲率半径Ｒを大
きくすることが有効であるが、Ｒが２０ｍｍを超える
と、熱応力低減の作用効果の向上はほとんどない。一
方、Ｒが大きくなると、新たに次の問題点が生ずること
を見いだした。
熱応力低減という観点からは、湾曲部の曲率半径Ｒを大
きくすることが有効であるが、Ｒが２０ｍｍを超える
と、熱応力低減の作用効果の向上はほとんどない。一
方、Ｒが大きくなると、新たに次の問題点が生ずること
を見いだした。
【００２０】即ち、湾曲部の曲率半径Ｒが大きくなる
と、例えば図１において、支持部材３の接合面３ｂの幅
Ｄ１が大きくなってくる。そして、幅Ｄ１は、支持部材
３の端面３ｆの幅Ｄ２に接近し、更にはＤ２以上となっ
てくる。しかし、支持部材の接合面３ｂの幅Ｄ１が、反
対側の端面３ｆの幅Ｄ２以上となると、サセプターと支
持部材との接合面の一部に接合不良が残留する傾向が見
られた。このような接合不良があると、サセプターを高
温に加熱し、サセプターと支持部材との接合部分に熱応
力が加わったときに、接合部分にクラックが発生する原
因となる。このため、接合不良の残留する製品は不良品
となるため、製造歩留りが低下する。
と、例えば図１において、支持部材３の接合面３ｂの幅
Ｄ１が大きくなってくる。そして、幅Ｄ１は、支持部材
３の端面３ｆの幅Ｄ２に接近し、更にはＤ２以上となっ
てくる。しかし、支持部材の接合面３ｂの幅Ｄ１が、反
対側の端面３ｆの幅Ｄ２以上となると、サセプターと支
持部材との接合面の一部に接合不良が残留する傾向が見
られた。このような接合不良があると、サセプターを高
温に加熱し、サセプターと支持部材との接合部分に熱応
力が加わったときに、接合部分にクラックが発生する原
因となる。このため、接合不良の残留する製品は不良品
となるため、製造歩留りが低下する。
【００２１】この理由は以下のように考えられる。セラ
ミックサセプターを支持部材と接合する際の接合方法は
限定されないが、一般的には図２に示すように圧力を加
えつつ接合する。即ち、サセプター１Ａの背面２ｂ上に
支持部材３を設置し、基体２の接合面２ｅと支持部材３
の接合面３ｂとを接触させ、フランジ部３ｅの端面３ｆ
側から圧力Ａを加えて接合する。この圧力は、例えばお
もり１５を端面３ｆ上に載せることによって印加でき
る。
ミックサセプターを支持部材と接合する際の接合方法は
限定されないが、一般的には図２に示すように圧力を加
えつつ接合する。即ち、サセプター１Ａの背面２ｂ上に
支持部材３を設置し、基体２の接合面２ｅと支持部材３
の接合面３ｂとを接触させ、フランジ部３ｅの端面３ｆ
側から圧力Ａを加えて接合する。この圧力は、例えばお
もり１５を端面３ｆ上に載せることによって印加でき
る。
【００２２】ここで、支持部材３の接合面３ｂの幅Ｄ１
が、反対側の端面３ｆの幅Ｄ２よりも小さい場合には、
接合面３ｂの全面にわたってほぼ均等に圧力が加わりや
すい。しかし、Ｄ１がＤ２以上になると、接合面３ｂの
うち少なくとも一部には充分な大きさの圧力が印加され
ず、接合不良部分として残留する。この接合不良部分
が、熱応力印加時に破壊の開始点となるものと思われ
る。
が、反対側の端面３ｆの幅Ｄ２よりも小さい場合には、
接合面３ｂの全面にわたってほぼ均等に圧力が加わりや
すい。しかし、Ｄ１がＤ２以上になると、接合面３ｂの
うち少なくとも一部には充分な大きさの圧力が印加され
ず、接合不良部分として残留する。この接合不良部分
が、熱応力印加時に破壊の開始点となるものと思われ
る。
【００２３】こうした観点からは、Ｄ１をできるだけ小
さくすることが好ましく、このためには湾曲部の曲率半
径Ｒを２５ｍｍ以下とすることが好ましいことが判明し
た。この観点からは、Ｒを１５ｍｍ以下とすることが一
層好ましい。
さくすることが好ましく、このためには湾曲部の曲率半
径Ｒを２５ｍｍ以下とすることが好ましいことが判明し
た。この観点からは、Ｒを１５ｍｍ以下とすることが一
層好ましい。
【００２４】本発明においては、支持部材の最小肉厚を
１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下とする。好ましくは、支持部
材が直筒部３ａを備えているので、直筒部３ａの肉厚が
支持部材の最小肉厚である。
１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下とする。好ましくは、支持部
材が直筒部３ａを備えているので、直筒部３ａの肉厚が
支持部材の最小肉厚である。
【００２５】好適な実施形態においては、支持部材のサ
セプターに対する接合面の外側輪郭の幅Ｄ１を、支持部
材の接合面と反対側の端面の外側輪郭の幅Ｄ２よりも小
さくする。ここで、Ｄ１、Ｄ２は、接合面または端面の
外側輪郭の幅である。図１においては、接合面３ｂはリ
ング状であるので、接合面３ｂの内側輪郭と外側輪郭と
の間隔が接合面３ｂの幅となる。しかし、本発明におけ
るＤ１は、接合面３ｂの外側輪郭の幅であって、外側輪
郭と内側輪郭との間隔ではない。また、前記接合面の幅
または端面の幅とは、接合面または端面の各外側輪郭に
仮想的な対角線を記入した場合の、その対角線の長さを
意味している。従って、接合面または端面の外側輪郭が
円形である場合には、幅Ｄ１、Ｄ２は、外側輪郭の直径
である。接合面または端面の外側輪郭が楕円形である場
合には、幅Ｄ１、Ｄ２は、外側輪郭の長径である。接合
面または端面の外側輪郭が多角形である場合には、幅Ｄ
１、Ｄ２は、多角形の対角線長さの最大値である。
セプターに対する接合面の外側輪郭の幅Ｄ１を、支持部
材の接合面と反対側の端面の外側輪郭の幅Ｄ２よりも小
さくする。ここで、Ｄ１、Ｄ２は、接合面または端面の
外側輪郭の幅である。図１においては、接合面３ｂはリ
ング状であるので、接合面３ｂの内側輪郭と外側輪郭と
の間隔が接合面３ｂの幅となる。しかし、本発明におけ
るＤ１は、接合面３ｂの外側輪郭の幅であって、外側輪
郭と内側輪郭との間隔ではない。また、前記接合面の幅
または端面の幅とは、接合面または端面の各外側輪郭に
仮想的な対角線を記入した場合の、その対角線の長さを
意味している。従って、接合面または端面の外側輪郭が
円形である場合には、幅Ｄ１、Ｄ２は、外側輪郭の直径
である。接合面または端面の外側輪郭が楕円形である場
合には、幅Ｄ１、Ｄ２は、外側輪郭の長径である。接合
面または端面の外側輪郭が多角形である場合には、幅Ｄ
１、Ｄ２は、多角形の対角線長さの最大値である。
【００２６】好適な実施形態においては、Ｄ１のＤ２に
対する比率Ｄ１／Ｄ２は、1以下であり、更に好ましく
は0.9以下である。また、好適な実施形態においては、
（Ｄ２−Ｄ１）は0ｍｍ以上であり、更に好ましくは3ｍ
ｍ以上である。
対する比率Ｄ１／Ｄ２は、1以下であり、更に好ましく
は0.9以下である。また、好適な実施形態においては、
（Ｄ２−Ｄ１）は0ｍｍ以上であり、更に好ましくは3ｍ
ｍ以上である。
【００２７】ただし、Ｄ１が小さくなると、湾曲部の曲
率半径Ｒも小さくなる傾向があり、このためにサセプタ
ーと支持部材との接合部分における熱応力が増大する傾
向がある。こうした熱応力を低減するという観点から
は、Ｄ１／Ｄ２は、0.3以上であることが好ましく、0.5
以上であることが更に好ましい。また、（Ｄ２−Ｄ１）
は40ｍｍ以下であることが好ましく、30ｍｍ以下である
ことが更に好ましい。
率半径Ｒも小さくなる傾向があり、このためにサセプタ
ーと支持部材との接合部分における熱応力が増大する傾
向がある。こうした熱応力を低減するという観点から
は、Ｄ１／Ｄ２は、0.3以上であることが好ましく、0.5
以上であることが更に好ましい。また、（Ｄ２−Ｄ１）
は40ｍｍ以下であることが好ましく、30ｍｍ以下である
ことが更に好ましい。
【００２８】セラミックサセプターの肉厚Ｔは、サセプ
ターと支持部材との接合部分の熱応力を低減するという
観点から、50ｍｍ以下であることが好ましい。また、サ
セプターに、取り扱い上充分な機械的強度を与えるとい
う観点からは、サセプターの肉厚は3ｍｍ以上であるこ
とが好ましい。
ターと支持部材との接合部分の熱応力を低減するという
観点から、50ｍｍ以下であることが好ましい。また、サ
セプターに、取り扱い上充分な機械的強度を与えるとい
う観点からは、サセプターの肉厚は3ｍｍ以上であるこ
とが好ましい。
【００２９】図３は、本発明の他の実施形態に係るサセ
プターの取付構造および支持構造を概略的に示す断面図
である。図３において、図１、図２に既に示した構成部
分および寸法を示す符号については、その説明を省略す
る。
プターの取付構造および支持構造を概略的に示す断面図
である。図３において、図１、図２に既に示した構成部
分および寸法を示す符号については、その説明を省略す
る。
【００３０】図３の支持構造１４Ｂは、略平板状のサセ
プター１１Ａと、サセプター１１Ａの背面に接合された
支持部材１３とからなる。サセプター１１Ａは、略平板
状の基体１２と、基体１２内に埋設された抵抗発熱体８
と、抵抗発熱体８に接続された端子７を備えている。基
体１２は、平坦な加熱面１２ａと、加熱面１２ａの反対
側の背面１２ｂとを有している。本例においては、背面
１２ｂ側に小段差２ｃ（図１参照）は形成されていな
い。
プター１１Ａと、サセプター１１Ａの背面に接合された
支持部材１３とからなる。サセプター１１Ａは、略平板
状の基体１２と、基体１２内に埋設された抵抗発熱体８
と、抵抗発熱体８に接続された端子７を備えている。基
体１２は、平坦な加熱面１２ａと、加熱面１２ａの反対
側の背面１２ｂとを有している。本例においては、背面
１２ｂ側に小段差２ｃ（図１参照）は形成されていな
い。
【００３１】支持部材１３は、円筒状の直筒部１３ａ、
サセプター側の端部１３ｃ、およびチャンバー側のフラ
ンジ部１３ｅを備えている。支持部材１３の内周面１３
ｇは、支持部材の軸方向に向かって真っ直ぐに延びてい
る。支持部材１３の端部１３ｃの外壁面には湾曲面１３
ｄが設けられている。そして、支持部材１３とサセプタ
ー１１Ａとは、リング形状の接合面１３ｂと１２ｃとに
おいて接合されている。１２ｄは、内側空間５への露出
面である。支持部材１３のフランジ部１３ｅの端面１３
ｆが、チャンバー９の内壁面９ｂに対して固定されてい
る。
サセプター側の端部１３ｃ、およびチャンバー側のフラ
ンジ部１３ｅを備えている。支持部材１３の内周面１３
ｇは、支持部材の軸方向に向かって真っ直ぐに延びてい
る。支持部材１３の端部１３ｃの外壁面には湾曲面１３
ｄが設けられている。そして、支持部材１３とサセプタ
ー１１Ａとは、リング形状の接合面１３ｂと１２ｃとに
おいて接合されている。１２ｄは、内側空間５への露出
面である。支持部材１３のフランジ部１３ｅの端面１３
ｆが、チャンバー９の内壁面９ｂに対して固定されてい
る。
【００３２】支持部材１３の外壁面１３ｈとサセプター
１２の背面１２ｂとの間には、一体の連続的な湾曲部１
３ｄが形成されている。湾曲部１３ｄを支持部材１３の
軸方向に切ってみた断面の曲率半径Ｒは、本発明に従
い、４ｍｍ以上、２５ｍｍ以下とする。
１２の背面１２ｂとの間には、一体の連続的な湾曲部１
３ｄが形成されている。湾曲部１３ｄを支持部材１３の
軸方向に切ってみた断面の曲率半径Ｒは、本発明に従
い、４ｍｍ以上、２５ｍｍ以下とする。
【００３３】本発明においては、支持部材の外壁面とサ
セプターの背面との間に、連続的な一体の湾曲部を設
け、かつその断面の曲率半径を規定する。ここで、支持
部材の外壁面とサセプターの背面との間に、連続的な一
体の湾曲部を設けるとは、一つの湾曲面を設ける場合
と、複数の湾曲面を連続的に設ける場合とを含む。一つ
の湾曲面とは、曲率中心および曲率半径を共通にする湾
曲部を意味している。複数の湾曲面とは、曲率中心と曲
率半径との一方または双方を異にする湾曲面を意味して
いる。
セプターの背面との間に、連続的な一体の湾曲部を設
け、かつその断面の曲率半径を規定する。ここで、支持
部材の外壁面とサセプターの背面との間に、連続的な一
体の湾曲部を設けるとは、一つの湾曲面を設ける場合
と、複数の湾曲面を連続的に設ける場合とを含む。一つ
の湾曲面とは、曲率中心および曲率半径を共通にする湾
曲部を意味している。複数の湾曲面とは、曲率中心と曲
率半径との一方または双方を異にする湾曲面を意味して
いる。
【００３４】従って、湾曲部の中に平坦面、溝、段差が
設けられ、平坦面、溝、段位によって２つの湾曲面が区
分される場合は除外される。
設けられ、平坦面、溝、段位によって２つの湾曲面が区
分される場合は除外される。
【００３５】ただし、湾曲面が複数設けられている場合
であっても、複数の湾曲面が連続的に設けられることに
よって、一体の湾曲部として見ることができる場合は含
まれる。例えば、曲率半径の異なる複数の湾曲面を連続
的に設けることができる。また、曲率中心の異なる複数
の湾曲面を連続的に設けることができる。更に，曲率半
径および曲率中心の異なる複数の湾曲面を連続的に設け
ることができる。
であっても、複数の湾曲面が連続的に設けられることに
よって、一体の湾曲部として見ることができる場合は含
まれる。例えば、曲率半径の異なる複数の湾曲面を連続
的に設けることができる。また、曲率中心の異なる複数
の湾曲面を連続的に設けることができる。更に，曲率半
径および曲率中心の異なる複数の湾曲面を連続的に設け
ることができる。
【００３６】例えば、図４に模式的に示す例において
は、湾曲部２１は、複数の湾曲面２１ａと２１ｂとから
なっており、湾曲部２１ａと２１ｂとは連続している。
湾曲面２１ａの曲率中心はＯ１であり、曲率半径はＲ１
である。湾曲部２１ｂの曲率中心はＯ２であり、曲率半
径はＲ２である。
は、湾曲部２１は、複数の湾曲面２１ａと２１ｂとから
なっており、湾曲部２１ａと２１ｂとは連続している。
湾曲面２１ａの曲率中心はＯ１であり、曲率半径はＲ１
である。湾曲部２１ｂの曲率中心はＯ２であり、曲率半
径はＲ２である。
【００３７】曲率中心が異なる複数の湾曲部を連続的に
設ける場合には、曲率中心間の距離を10ｍｍ以下とする
ことが好ましく、5ｍｍ以下とすることが更に好まし
い。また、曲率半径が異なる複数の湾曲部を連続的に設
ける場合には、曲率半径間の偏差を10ｍｍ以下とするこ
とが好ましく、5ｍｍ以下とすることが更に好ましい。
設ける場合には、曲率中心間の距離を10ｍｍ以下とする
ことが好ましく、5ｍｍ以下とすることが更に好まし
い。また、曲率半径が異なる複数の湾曲部を連続的に設
ける場合には、曲率半径間の偏差を10ｍｍ以下とするこ
とが好ましく、5ｍｍ以下とすることが更に好ましい。
【００３８】サセプターの材質は用途に応じて選択でき
るので、特に限定されない。ただし、ハロゲン系腐食性
ガスに対して耐蝕性を有するセラミックスが好ましく、
特に窒化アルミニウムまたは緻密質アルミナが好まし
く、９５％以上の相対密度を有する窒化アルミニウム質
セラミックス、アルミナが一層好ましい。サセプター中
には、抵抗発熱体、静電チャック用電極、プラズマ発生
用電極などの機能性部品を埋設することができる。
るので、特に限定されない。ただし、ハロゲン系腐食性
ガスに対して耐蝕性を有するセラミックスが好ましく、
特に窒化アルミニウムまたは緻密質アルミナが好まし
く、９５％以上の相対密度を有する窒化アルミニウム質
セラミックス、アルミナが一層好ましい。サセプター中
には、抵抗発熱体、静電チャック用電極、プラズマ発生
用電極などの機能性部品を埋設することができる。
【００３９】「加熱されるサセプター」の加熱源は限定
されず、外部の熱源（例えば赤外線ランプ）によって加
熱されるサセプターと、内部の熱源（例えばサセプター
内に埋設されたヒーター）によって加熱されるサセプタ
ーとの双方を含む。支持部材を構成するセラミックスの
形態は限定されないが、例えば長手方向に対して厚さ方
向が小さい板状物からなる。また、筒状であることが好
ましい。
されず、外部の熱源（例えば赤外線ランプ）によって加
熱されるサセプターと、内部の熱源（例えばサセプター
内に埋設されたヒーター）によって加熱されるサセプタ
ーとの双方を含む。支持部材を構成するセラミックスの
形態は限定されないが、例えば長手方向に対して厚さ方
向が小さい板状物からなる。また、筒状であることが好
ましい。
【００４０】支持部材の材質は特に限定しないが、ハロ
ゲン系腐食性ガスに対して耐蝕性を有するセラミックス
が好ましく、特に窒化アルミニウムまたは緻密質アルミ
ナが好ましい。
ゲン系腐食性ガスに対して耐蝕性を有するセラミックス
が好ましく、特に窒化アルミニウムまたは緻密質アルミ
ナが好ましい。
【００４１】サセプターと支持部材との接合方法は限定
されず、固相接合、固液接合、ろう付け、ねじ止めなど
の機械的締結であってよい。固液接合法は、特開平１０
−２７３３７０号公報に記載された方法である。
されず、固相接合、固液接合、ろう付け、ねじ止めなど
の機械的締結であってよい。固液接合法は、特開平１０
−２７３３７０号公報に記載された方法である。
【００４２】好適な実施形態においては、サセプターと
支持部材とが固相接合されている。固相接合法において
は、サセプターを構成するセラミックスと、支持部材を
構成するセラミックスとの少なくとも一方に対して有効
な焼結助剤を含有する溶液を接合面に塗布し、接合面に
対して略垂直方向へと向かって圧力を加えながら、焼結
温度よりも若干低い程度の温度で熱処理する。特に好ま
しくは、以下のようにして固相接合を行う。
支持部材とが固相接合されている。固相接合法において
は、サセプターを構成するセラミックスと、支持部材を
構成するセラミックスとの少なくとも一方に対して有効
な焼結助剤を含有する溶液を接合面に塗布し、接合面に
対して略垂直方向へと向かって圧力を加えながら、焼結
温度よりも若干低い程度の温度で熱処理する。特に好ま
しくは、以下のようにして固相接合を行う。
【００４３】（１）アルミニウム−窒素結合を有する窒
化アルミニウムの前駆体化合物を、支持部材の端面とサ
セプター背面との間に介在させた状態で熱分解させるこ
とによって、両者を接合する。この場合において好まし
くは、平板状部およびサセプターが、窒化アルミニウム
質セラミックスからなる。
化アルミニウムの前駆体化合物を、支持部材の端面とサ
セプター背面との間に介在させた状態で熱分解させるこ
とによって、両者を接合する。この場合において好まし
くは、平板状部およびサセプターが、窒化アルミニウム
質セラミックスからなる。
【００４４】この前駆体化合物としては、アルミニウム
−窒素結合を有する有機金属化合物または無機化合物を
使用できる。これには、Ｒ３Ａｌとアンモニアやエチレ
ンジアミンの付加物（Ｒはメチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基）、ＡｌＨ３とＮＨ３との縮合生成物、
ポリアルキルイミノアラン［（ＨＡｌＮＲ）ｎ］を使用
できる。ポリアルキルイミノアランは、アルキルイミノ
アラン（ＨＡｌＮＲ）の重合体であり、いわゆるカゴ型
構造を有するもので、Ｒはアルキル基である。これを製
造するには、アルミニウムの水素化物を、アミンやアミ
ン塩酸塩と反応させる。Ｒがエチル基の場合には８量体
［（ＨＡｌＮＲ）８：Ｒはエチル基］が主として生成
し、イソプロピル基の場合には６量体［（ＨＡｌＮＲ）
６：Ｒはイソプロピル基］が主として生成する。Ｒがメ
チル基であると、不溶性の高分子が生成しやすい。
−窒素結合を有する有機金属化合物または無機化合物を
使用できる。これには、Ｒ３Ａｌとアンモニアやエチレ
ンジアミンの付加物（Ｒはメチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基）、ＡｌＨ３とＮＨ３との縮合生成物、
ポリアルキルイミノアラン［（ＨＡｌＮＲ）ｎ］を使用
できる。ポリアルキルイミノアランは、アルキルイミノ
アラン（ＨＡｌＮＲ）の重合体であり、いわゆるカゴ型
構造を有するもので、Ｒはアルキル基である。これを製
造するには、アルミニウムの水素化物を、アミンやアミ
ン塩酸塩と反応させる。Ｒがエチル基の場合には８量体
［（ＨＡｌＮＲ）８：Ｒはエチル基］が主として生成
し、イソプロピル基の場合には６量体［（ＨＡｌＮＲ）
６：Ｒはイソプロピル基］が主として生成する。Ｒがメ
チル基であると、不溶性の高分子が生成しやすい。
【００４５】アルミニウム−窒素結合を有する化合物の
熱分解温度は、好ましくは１６００℃以下である。接合
時の雰囲気は、アルゴン等の不活性ガスやアンモニア−
窒素等の還元性雰囲気が好ましく、熱分解時にアルミニ
ウム−窒素結合を有する化合物から発生する炭素を除去
するためには、アンモニア−不活性ガスの雰囲気が好ま
しい。
熱分解温度は、好ましくは１６００℃以下である。接合
時の雰囲気は、アルゴン等の不活性ガスやアンモニア−
窒素等の還元性雰囲気が好ましく、熱分解時にアルミニ
ウム−窒素結合を有する化合物から発生する炭素を除去
するためには、アンモニア−不活性ガスの雰囲気が好ま
しい。
【００４６】接合時には、各接合面に対して略垂直の方
向に向かって加圧することが、接合強度を一層向上させ
る上で好ましい。加圧の効果は、実質的には０．１ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力で現れる。上限は５００ｋｇ／ｃｍ2で
ある。
向に向かって加圧することが、接合強度を一層向上させ
る上で好ましい。加圧の効果は、実質的には０．１ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力で現れる。上限は５００ｋｇ／ｃｍ2で
ある。
【００４７】なお、アルミニウム−窒素結合を有する化
合物に加えて、珪素−窒素結合を有する化合物をも使用
できる。
合物に加えて、珪素−窒素結合を有する化合物をも使用
できる。
【００４８】（２）平板状部とサセプター背面との間
に、サセプターを構成するセラミックスと支持部材を構
成するセラミックスとの少なくとも一方に対して有効な
焼結助剤を含む溶液を介在させ、次いで熱処理を行う。
例えば、セラミックスが窒化アルミニウムまたは窒化珪
素からなる場合には、イットリウム化合物、イッテルビ
ウム化合物およびアルカリ土類元素の化合物からなる群
より選ばれた一種以上の接合助剤が好ましく、イットリ
ウム化合物が特に好ましい。
に、サセプターを構成するセラミックスと支持部材を構
成するセラミックスとの少なくとも一方に対して有効な
焼結助剤を含む溶液を介在させ、次いで熱処理を行う。
例えば、セラミックスが窒化アルミニウムまたは窒化珪
素からなる場合には、イットリウム化合物、イッテルビ
ウム化合物およびアルカリ土類元素の化合物からなる群
より選ばれた一種以上の接合助剤が好ましく、イットリ
ウム化合物が特に好ましい。
【００４９】焼結助剤は、例えば塩化物、硫酸塩、リン
酸塩、硝酸塩、炭酸塩が濡れやすく、ハンドリング性が
良い。例えば塩化イットリウム、塩化イットリウム水和
物、硫酸イットリウム、酢酸イットリウムの水溶液や、
塩化イットリウム、塩化イットリウム水和物、酢酸イッ
トリウムの水溶液を使用することが好ましい。
酸塩、硝酸塩、炭酸塩が濡れやすく、ハンドリング性が
良い。例えば塩化イットリウム、塩化イットリウム水和
物、硫酸イットリウム、酢酸イットリウムの水溶液や、
塩化イットリウム、塩化イットリウム水和物、酢酸イッ
トリウムの水溶液を使用することが好ましい。
【００５０】接合時の加熱方法としては、常圧での熱処
理、ホットプレス法、プラズマ活性化焼結、レーザーに
よる局部加熱法を例示できる。
理、ホットプレス法、プラズマ活性化焼結、レーザーに
よる局部加熱法を例示できる。
【００５１】
【実施例】（実験Ａ）図１に示す取付構造を作製する。
サセプター１Ａとしては、直径３００ｍｍ、厚さ10ｍｍ
の窒化アルミニウム焼結体製の円盤を使用した。支持部
材３はセラミック板によって成形した。支持部材３の長
さは70ｍｍとする。支持部材３とサセプター１Ａとを、
図２に示すようにセットし、固相接合した。接合条件は
以下のとおりである。 炉内雰囲気の圧力 ０．５ｋｇ／ｃｍ２Ｇ 最高温度 ２０００℃ 最高温度での保持時間 ６０分間 接合時の圧力 ０．５〜１．０ｋｇ／ｃｍ２ 接合材 イットリウムと酢酸を主成分とする
溶液
サセプター１Ａとしては、直径３００ｍｍ、厚さ10ｍｍ
の窒化アルミニウム焼結体製の円盤を使用した。支持部
材３はセラミック板によって成形した。支持部材３の長
さは70ｍｍとする。支持部材３とサセプター１Ａとを、
図２に示すようにセットし、固相接合した。接合条件は
以下のとおりである。 炉内雰囲気の圧力 ０．５ｋｇ／ｃｍ２Ｇ 最高温度 ２０００℃ 最高温度での保持時間 ６０分間 接合時の圧力 ０．５〜１．０ｋｇ／ｃｍ２ 接合材 イットリウムと酢酸を主成分とする
溶液
【００５２】次いで、支持部材３とチャンバー９との間
をねじ固定した。支持部材３とチャンバー９とは、フッ
素ゴムからなるＯリングによって封止した。
をねじ固定した。支持部材３とチャンバー９とは、フッ
素ゴムからなるＯリングによって封止した。
【００５３】この状態で、サセプター１Ａの加熱面２ａ
の温度を約６００°に加熱し、チャンバー９と支持部材
３との接合部の温度を約１５０℃に保持したものという
設定で、シュミレーションを行った。ただし、Ｄ１を４
０ｍｍとし、Ｄ２を５０ｍｍとし、ｔを２．５ｍｍと
し、Ｔを１０ｍｍとする。曲率半径Ｒを、図５に示すよ
うに変更し、支持部材３の内部応力をその全体にわたっ
て計算し、最大応力を算出した。Ｒと最大応力との関係
を図５に示す。
の温度を約６００°に加熱し、チャンバー９と支持部材
３との接合部の温度を約１５０℃に保持したものという
設定で、シュミレーションを行った。ただし、Ｄ１を４
０ｍｍとし、Ｄ２を５０ｍｍとし、ｔを２．５ｍｍと
し、Ｔを１０ｍｍとする。曲率半径Ｒを、図５に示すよ
うに変更し、支持部材３の内部応力をその全体にわたっ
て計算し、最大応力を算出した。Ｒと最大応力との関係
を図５に示す。
【００５４】この結果から分かるように、Ｒを ４．０
ｍｍ以上とすることが、支持部材３内部の最大応力の低
減に特に有効である。支持部材３内部の最大応力の低減
という観点からは、Ｒを７ｍｍ以上とすることが更に好
ましい。Ｒが２０ｍｍ以上の領域では、Ｒの増大による
最大応力の低減効果は小さい。
ｍｍ以上とすることが、支持部材３内部の最大応力の低
減に特に有効である。支持部材３内部の最大応力の低減
という観点からは、Ｒを７ｍｍ以上とすることが更に好
ましい。Ｒが２０ｍｍ以上の領域では、Ｒの増大による
最大応力の低減効果は小さい。
【００５５】特に、上記のような設定条件において、
６．０ｋｇ／ｍｍ２以下の最大応力は、これまで実現不
能であった数値である。本発明の構造は、図１に示した
ような比較的に単純な形態によって、従来達成不能であ
った極めて低い最大応力を実現したものであり、有用性
が高い。
６．０ｋｇ／ｍｍ２以下の最大応力は、これまで実現不
能であった数値である。本発明の構造は、図１に示した
ような比較的に単純な形態によって、従来達成不能であ
った極めて低い最大応力を実現したものであり、有用性
が高い。
【００５６】（実験Ｂ）実験Ａと同様にして、支持部材
３内の最大応力の計算を行った。ただし、実験Ａにおい
て、Ｄ１を４０ｍｍとし、Ｄ２を５０ｍｍとし、Ｔを１
０ｍｍとし、Ｒを１０ｍｍとした。支持部材３の肉厚ｔ
を、図６に示すように変更し、支持部材３の内部応力を
その全体にわたって計算し、最大応力を算出した。
３内の最大応力の計算を行った。ただし、実験Ａにおい
て、Ｄ１を４０ｍｍとし、Ｄ２を５０ｍｍとし、Ｔを１
０ｍｍとし、Ｒを１０ｍｍとした。支持部材３の肉厚ｔ
を、図６に示すように変更し、支持部材３の内部応力を
その全体にわたって計算し、最大応力を算出した。
【００５７】この結果、肉厚ｔが５ｍｍ以上では、最大
応力が徐々に減少することが分かった。最大応力低減と
いう観点からは、肉厚ｔが１５ｍｍ以下であれば問題な
い。ただし、肉厚ｔを３ｍｍ以下、あるいは６ｍｍ以上
とすることが、最大応力低減という観点からは特に好ま
しい。肉厚ｔが１ｍｍ未満になると、機械的応力による
支持部材の破損が生じやすくなる。
応力が徐々に減少することが分かった。最大応力低減と
いう観点からは、肉厚ｔが１５ｍｍ以下であれば問題な
い。ただし、肉厚ｔを３ｍｍ以下、あるいは６ｍｍ以上
とすることが、最大応力低減という観点からは特に好ま
しい。肉厚ｔが１ｍｍ未満になると、機械的応力による
支持部材の破損が生じやすくなる。
【００５８】（実験Ｃ）実験Ａと同様にして、図１に示
す支持構造１４Ａを作製した。ただし、Ｄ１を４０ｍｍ
とし、Ｄ２を５０ｍｍとし、ｔを２．５ｍｍとし、Ｔを
１０ｍｍとし、Ｒを１０ｍｍとした。
す支持構造１４Ａを作製した。ただし、Ｄ１を４０ｍｍ
とし、Ｄ２を５０ｍｍとし、ｔを２．５ｍｍとし、Ｔを
１０ｍｍとし、Ｒを１０ｍｍとした。
【００５９】次いで、支持構造１４Ａを評価チャンバー
内に収容し、固定用治具にセットした。チャンバー内を
１０Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にした。固定用治具に３０℃
の冷却水を流した。ヒーターに通電し、加熱面の温度で
約６００℃になるまで昇温した。昇温速度は、１００℃
／分とした。加熱面の温度で約６００℃に到達した後
に、定常運転を継続した。運転中には、通電データ、支
持部材３とサセプターとの接合部分からのガスリーク量
をモニターし、異常がないことを確認した。また、加熱
面内の温度分布を放射温度計によって測定した。この結
果、加熱面内の最高温度と最低温度との差は１０℃であ
った。
内に収容し、固定用治具にセットした。チャンバー内を
１０Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にした。固定用治具に３０℃
の冷却水を流した。ヒーターに通電し、加熱面の温度で
約６００℃になるまで昇温した。昇温速度は、１００℃
／分とした。加熱面の温度で約６００℃に到達した後
に、定常運転を継続した。運転中には、通電データ、支
持部材３とサセプターとの接合部分からのガスリーク量
をモニターし、異常がないことを確認した。また、加熱
面内の温度分布を放射温度計によって測定した。この結
果、加熱面内の最高温度と最低温度との差は１０℃であ
った。
【００６０】次いで、加熱面の温度を６００℃から室温
まで低下させた。この後、サセプターおよび支持部材の
外観の破損の有無を確認したところ、破損は見られなか
った。また、サセプターと支持部材との接合部分につい
て、蛍光探傷法によって微細クラックの有無を確認した
ところ、微細クラックは見いだされなかった。
まで低下させた。この後、サセプターおよび支持部材の
外観の破損の有無を確認したところ、破損は見られなか
った。また、サセプターと支持部材との接合部分につい
て、蛍光探傷法によって微細クラックの有無を確認した
ところ、微細クラックは見いだされなかった。
【００６１】このように、本発明の支持構造は、比較的
に単純な構造によって、例えば６００℃への急速昇温を
初めて可能としたものである。
に単純な構造によって、例えば６００℃への急速昇温を
初めて可能としたものである。
【００６２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ラミックサセプターから支持部材への熱の逃げを小さく
でき、かつセラミックサセプターと支持部材との接合部
分における熱応力を低減でき、微細なクラックや気体リ
ークを生じにくいような支持構造を提供できる。
ラミックサセプターから支持部材への熱の逃げを小さく
でき、かつセラミックサセプターと支持部材との接合部
分における熱応力を低減でき、微細なクラックや気体リ
ークを生じにくいような支持構造を提供できる。
【図１】本発明の一実施形態に係る取付構造を概略的に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】サセプター１Ａと支持部材３とを加圧しながら
接合している状態を示す断面図である。
接合している状態を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る取付構造を概略的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図４】サセプターと支持部材との接合部分の湾曲部の
形態を模式的に示す図である。
形態を模式的に示す図である。
【図５】湾曲部の曲率半径Ｒと最大応力との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図６】支持部材の肉厚ｔと最大応力との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
１Ａ、１１Ａ セラミックサセプター ２、１２
基体 ２ａ、１２ａ 加熱面 ２ｂ、１２ｂ 背面
２ｃ 突起 ２ｄ 湾曲面 ２ｅ、１２ｃ 接合面 ２
ｆ、１２ｄ 内側空間５への露出面 ３、１３
支持部材 ３ａ、１３ａ 直筒部（円筒部）
３ｂ、１３ｂ 接合面 ３ｃ、１３ｃ 支持
部材の端部 ３ｄ 湾曲面 ３ｅ、１３ｅ フランジ部
３ｆ、１３ｆ 支持部材のサセプターとは反対側の
端面 ３ｇ、１３ｇ 支持部材の内壁面
３ｈ、１３ｈ 支持部材の外壁面 ４ チャンバ
ーの内部空間 ５ 支持部材の内側空間
７ 端子 ８ 抵抗発熱体 ９ チャンバー １３ｄ、２０ 湾曲部
１４Ａ、１４Ｂサセプターの支持構造 Ｄ１ 支
持部材のサセプターに対する接合面の外側輪郭の幅
Ｄ２ 支持部材の接合面と反対側の端面の外側輪郭
の幅 Ｏ、Ｏ１、Ｏ２ 湾曲面の曲率中心 Ｒ、Ｒ１、
Ｒ２ 湾曲面の曲率半径 ｔ 支持部材の最小肉
厚
基体 ２ａ、１２ａ 加熱面 ２ｂ、１２ｂ 背面
２ｃ 突起 ２ｄ 湾曲面 ２ｅ、１２ｃ 接合面 ２
ｆ、１２ｄ 内側空間５への露出面 ３、１３
支持部材 ３ａ、１３ａ 直筒部（円筒部）
３ｂ、１３ｂ 接合面 ３ｃ、１３ｃ 支持
部材の端部 ３ｄ 湾曲面 ３ｅ、１３ｅ フランジ部
３ｆ、１３ｆ 支持部材のサセプターとは反対側の
端面 ３ｇ、１３ｇ 支持部材の内壁面
３ｈ、１３ｈ 支持部材の外壁面 ４ チャンバ
ーの内部空間 ５ 支持部材の内側空間
７ 端子 ８ 抵抗発熱体 ９ チャンバー １３ｄ、２０ 湾曲部
１４Ａ、１４Ｂサセプターの支持構造 Ｄ１ 支
持部材のサセプターに対する接合面の外側輪郭の幅
Ｄ２ 支持部材の接合面と反対側の端面の外側輪郭
の幅 Ｏ、Ｏ１、Ｏ２ 湾曲面の曲率中心 Ｒ、Ｒ１、
Ｒ２ 湾曲面の曲率半径 ｔ 支持部材の最小肉
厚
Claims (10)
- 【請求項１】加熱されるセラミックサセプター、このセ
ラミックサセプターの背面に接合されているセラミック
ス製の支持部材、およびこの支持部材を固定しているチ
ャンバーを備えているセラミックサセプターの取付構造
であって、 前記支持部材の外壁面と前記セラミックサセプターの前
記背面との間に連続的な一体の湾曲部が設けられてお
り、この湾曲部を前記支持部材の縦断面で見たときの曲
率半径Ｒが４ｍｍ以上、２５ｍｍ以下であり、前記支持
部材の最小肉厚ｔが１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であるこ
とを特徴とする、セラミックサセプターの取付構造。 - 【請求項２】前記セラミックサセプターの肉厚Ｔが３ｍ
ｍ以上、５０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項
１記載の取付構造。 - 【請求項３】前記支持部材の前記セラミックサセプター
に対する接合面の外側輪郭の幅Ｄ１が、前記支持部材の
前記接合面と反対側の端面の外側輪郭の幅Ｄ２よりも小
さいことを特徴とする、請求項１または２記載の取付構
造。 - 【請求項４】前記セラミックサセプターと前記支持部材
とが固相接合されていることを特徴とする、請求項１〜
３のいずれか一つの請求項に記載の取付構造。 - 【請求項５】加熱されるセラミックサセプター、および
このセラミックサセプターの背面に接合されているセラ
ミックス製の支持部材を備えているセラミックサセプタ
ーの支持構造であって、前記支持部材の外壁面と前記セ
ラミックサセプターの前記背面との間に連続的な一体の
湾曲部が設けられており、この湾曲部を前記支持部材の
縦断面で見たときの曲率半径Ｒが４ｍｍ以上、２５ｍｍ
以下であり、前記支持部材の最小肉厚ｔが１ｍｍ以上、
１５ｍｍ以下であることを特徴とする、セラミックサセ
プターの支持構造。 - 【請求項６】前記セラミックサセプターの肉厚Ｔが３ｍ
ｍ以上、５０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項
５記載の支持構造。 - 【請求項７】前記支持部材の前記セラミックサセプター
に対する接合面の外側輪郭の幅Ｄ１が、前記支持部材の
前記接合面と反対側の端面の外側輪郭の幅Ｄ２よりも小
さいことを特徴とする、請求項５または６記載の支持構
造。 - 【請求項８】前記セラミックサセプターと前記支持部材
とが固相接合されていることを特徴とする、請求項５〜
７のいずれか一つの請求項に記載の支持構造。 - 【請求項９】加熱されるセラミックサセプターに接合さ
れるべきセラミックス製の支持部材であって、 前記支持部材の前記セラミックサセプター側端部の外壁
面に連続的な一体の湾曲部が設けられており、この湾曲
部を前記支持部材の縦断面で見たときの曲率半径Ｒが４
ｍｍ以上、２５ｍｍ以下であり、前記支持部材の最小肉
厚ｔが１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であることを特徴とす
る、セラミックサセプターの支持部材。 - 【請求項１０】前記支持部材の前記セラミックサセプタ
ーに対する接合面の外側輪郭の幅Ｄ１が、前記支持部材
の前記接合面と反対側の端面の外側輪郭の幅Ｄ２よりも
小さいことを特徴とする、請求項９記載の支持部材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002090330A JP3520074B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | セラミックサセプターの取付構造、セラミックサセプターの支持構造およびセラミックサセプターの支持部材 |
| US10/393,108 US6979369B2 (en) | 2002-03-28 | 2003-03-20 | Fixing structures and supporting structures of ceramic susceptors, and supporting members thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002090330A JP3520074B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | セラミックサセプターの取付構造、セラミックサセプターの支持構造およびセラミックサセプターの支持部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003289024A true JP2003289024A (ja) | 2003-10-10 |
| JP3520074B2 JP3520074B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=28449561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002090330A Expired - Lifetime JP3520074B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | セラミックサセプターの取付構造、セラミックサセプターの支持構造およびセラミックサセプターの支持部材 |
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| Country | Link |
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| US (1) | US6979369B2 (ja) |
| JP (1) | JP3520074B2 (ja) |
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| WO2007020872A1 (ja) * | 2005-08-19 | 2007-02-22 | Tokyo Electron Limited | 載置台構造、載置台構造の製造方法及び熱処理装置 |
| JP2008270197A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-11-06 | Ngk Insulators Ltd | 加熱装置 |
| US8055125B2 (en) | 2005-07-14 | 2011-11-08 | Tokyo Electron Limited | Substrate stage mechanism and substrate processing apparatus |
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| WO2005017984A1 (ja) * | 2003-08-18 | 2005-02-24 | Tokyo Electron Limited | 基板保持構造物および基板処理装置 |
| JP4921150B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2012-04-25 | 日本碍子株式会社 | 窒化アルミニウム接合体の製造方法 |
| JP2007258115A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Ngk Insulators Ltd | 加熱装置 |
| JP6078450B2 (ja) * | 2012-10-26 | 2017-02-08 | 日本碍子株式会社 | 半導体製造装置用部材及びその製法 |
| US9738975B2 (en) | 2015-05-12 | 2017-08-22 | Lam Research Corporation | Substrate pedestal module including backside gas delivery tube and method of making |
| US10177024B2 (en) | 2015-05-12 | 2019-01-08 | Lam Research Corporation | High temperature substrate pedestal module and components thereof |
| US20190043698A1 (en) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic shield for substrate support |
| KR102373076B1 (ko) * | 2017-11-02 | 2022-03-11 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 반도체 제조 장치용 부재, 그 제조법 및 성형형 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5983906A (en) | 1997-01-24 | 1999-11-16 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for a cleaning process in a high temperature, corrosive, plasma environment |
| JP3604888B2 (ja) * | 1997-01-30 | 2004-12-22 | 日本碍子株式会社 | 窒化アルミニウム質セラミックス基材の接合体、窒化アルミニウム質セラミックス基材の接合体の製造方法及び接合剤 |
| JPH11343571A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-14 | Ngk Insulators Ltd | サセプター |
| JP4101425B2 (ja) | 2000-03-03 | 2008-06-18 | 日本碍子株式会社 | セラミックスサセプターのチャンバーへの取付構造および支持構造 |
| JP4331901B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2009-09-16 | 日本碍子株式会社 | セラミックサセプターの支持構造 |
-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002090330A patent/JP3520074B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-03-20 US US10/393,108 patent/US6979369B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8055125B2 (en) | 2005-07-14 | 2011-11-08 | Tokyo Electron Limited | Substrate stage mechanism and substrate processing apparatus |
| WO2007020872A1 (ja) * | 2005-08-19 | 2007-02-22 | Tokyo Electron Limited | 載置台構造、載置台構造の製造方法及び熱処理装置 |
| JP2008270197A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-11-06 | Ngk Insulators Ltd | 加熱装置 |
| KR101345482B1 (ko) | 2007-03-28 | 2013-12-27 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 가열 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6979369B2 (en) | 2005-12-27 |
| JP3520074B2 (ja) | 2004-04-19 |
| US20030183341A1 (en) | 2003-10-02 |
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