JP2004140347A - Wafer holder and semiconductor manufacturing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer holder, which prevents breakage of a fixed tubular body and/or a fixed supporter caused by thermal stress in heating treatment and a highly reliable semiconductor manufacturing device, using the wafer holder. <P>SOLUTION: One end of at least two fixed tubular bodies 5 and/or fixed supporters is fixed to a ceramics heater 2, and the other end thereof is fixed to a reaction container 4. When the highest attained temperature of the ceramics heater 2 is T1, the thermal expansion coefficient of the ceramics heater 2 is α1; when the highest attained temperature of the reaction container 4 is T2, the thermal expansion coefficient of the reaction container 4 is α2; and when the longest distance between a plurality of fixed tubular bodies 5 and/or fixed supporters on the ceramics heater 2 at a normal temperature is L1 and the longest distance between a plurality of fixed tubular bodies 5 and/or fixed supporters on the reaction container 4 at a normal temperature is L2, the relational expression ¾(T1×α1×L1)-(T2×α2×L2)¾≤0.7mm is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

 本発明は、半導体製造工程において、プラズマCVD、減圧CVD、Low−k膜焼成、プラズマエッチング、絶縁膜CVD等に使用されるウエハー保持体、及びウエハー保持体を備えた半導体製造装置に関する。 The present invention relates to a wafer holder used for plasma CVD, low-pressure CVD, low-k film baking, plasma etching, insulating film CVD, and the like in a semiconductor manufacturing process, and a semiconductor manufacturing apparatus provided with the wafer holder.

 従来から、半導体ウエハーに成膜やエッチング等の処理を施すための半導体製造装置として、種々のものが提案されている。これらの半導体製造装置は、抵抗発熱体を備えたウエハー保持体を反応容器内に備え、このウエハー保持体上にウエハーを保持して加熱しながら各種の処理を行うものである。 Conventionally, various types of semiconductor manufacturing apparatuses for performing processes such as film formation and etching on a semiconductor wafer have been proposed. In these semiconductor manufacturing apparatuses, a wafer holder having a resistance heating element is provided in a reaction vessel, and various processes are performed while holding and heating a wafer on the wafer holder.

 例えば、特公平6−28258号公報には、抵抗発熱体が埋設され、反応容器内に設置され、ウエハー加熱面が設けられたセラミックス製のヒータ部と、このヒータ部のウエハー加熱面以外の面に設けられ、反応容器との間で気密性シールを形成する凸状支持部と、抵抗発熱体に接続され、反応容器の内部空間に実質的に露出しないように反応容器外へと取り出された電極部材とを有する半導体ウエハー加熱装置が提案されている。 For example, Japanese Patent Publication No. 6-28258 discloses a ceramic heater section in which a resistance heating element is buried, installed in a reaction vessel and provided with a wafer heating surface, and a surface of the heater section other than the wafer heating surface. And a convex support portion forming an airtight seal with the reaction vessel, and connected to the resistance heating element and taken out of the reaction vessel so as not to be substantially exposed to the internal space of the reaction vessel. A semiconductor wafer heating device having an electrode member has been proposed.

 また、特許第2525974号公報には、セラミックスヒータ(ウエハー保持体)に複数の筒状体を接合して支持する構造が提案されている。この構造は、上記特公平6−28258号公報記載のセラミックスヒータを改良したものであり、セラミックスヒータに設けた電極部材の少なくとも一つを無機質絶縁材料からなる筒状体によって包囲し、この筒状体の一端をセラミックスヒータに対して気密に接合すると共に、その他端側を反応容器に設けられた貫通孔に挿通して気密にシールしたものである。 Also, Japanese Patent No. 2525974 proposes a structure in which a plurality of cylindrical bodies are joined and supported on a ceramic heater (wafer holding body). This structure is an improvement of the ceramic heater described in Japanese Patent Publication No. 6-28258. At least one of the electrode members provided on the ceramic heater is surrounded by a cylindrical body made of an inorganic insulating material. One end of the body is air-tightly joined to the ceramic heater, and the other end is inserted into a through hole provided in the reaction vessel to be air-tightly sealed.

特公平6−28258号公報Japanese Patent Publication No. 6-28258 特許第2525974号公報Japanese Patent No. 2525974

 上記特公平6−28258号公報記載のウエハー加熱装置は、セラミックスヒータに凸状支持部を取付けたものであるが、その凸状支持体自体がセラミックスヒータを支えるために比較的熱容量の大きなものになってしまい、このためセラミックスヒータからの熱の逃げ量が大きくなり、ウエハー加熱面の均熱性が損なわれるという欠点があった。 The wafer heating device described in Japanese Patent Publication No. 6-28258 is a device in which a convex support portion is attached to a ceramic heater, but the convex support itself has a relatively large heat capacity to support the ceramic heater. As a result, a large amount of heat escapes from the ceramic heater, and the uniformity of the heated surface of the wafer is impaired.

 また、上記特許第2525974号公報のウエハー加熱装置においては、複数の筒状体がセラミックスヒータに接合固定されているため、加熱処理時に筒状体にかかる応力が大きくなり、最悪の場合には筒状体が破壊される危険があった。即ち、セラミックスヒータが一定温度まで上昇したとき、セラミックスヒータの熱膨張によって、セラミックスヒータに固定された筒状体間の距離は大きくなっていく。一方、筒状体の他端を挿通した反応容器も、セラミックスヒータ及び筒状体から熱が伝えられ膨張する。このとき、セラミックスヒータと反応容器の熱膨張量の差が大きいと、筒状体にかかる応力が大きくなって破損する場合があった。 Further, in the wafer heating apparatus disclosed in Japanese Patent No. 2525974, since a plurality of cylindrical bodies are bonded and fixed to the ceramic heater, the stress applied to the cylindrical bodies during the heating process increases. There was a risk that the body would be destroyed. That is, when the temperature of the ceramic heater rises to a certain temperature, the distance between the cylindrical bodies fixed to the ceramic heater increases due to thermal expansion of the ceramic heater. On the other hand, the reaction vessel in which the other end of the cylindrical body is inserted also expands due to the heat transferred from the ceramic heater and the cylindrical body. At this time, if the difference in the amount of thermal expansion between the ceramic heater and the reaction vessel is large, the stress applied to the cylindrical body may be increased and the tubular body may be damaged.

 特に近年では、シリコンウエハーの大口径化が進んでおり、12インチのシリコウエハーを均一に加熱することが求められている。これに伴ってウエハーを加熱するセラミックスヒータも大型化が進んでいるため、セラミックスヒータの加熱時に筒状体にかかる熱応力も大きくなり、固定された筒状体の破損が一層起こりしやすくなっている。 In particular, in recent years, silicon wafers have been increasing in diameter, and it has been required to uniformly heat a 12-inch silicon wafer. Accordingly, ceramic heaters for heating wafers are also increasing in size, so that thermal stress applied to the cylindrical body during heating of the ceramic heater is increased, and the fixed cylindrical body is more likely to be damaged. I have.

 また、大型化したセラミックスヒータの温度を複数のブロック(区域)に分割して加熱することも行われるようになり、それに伴ってヒータの温度を測定するための温度測定素子、及びヒータに電力を供給するための電極端子やリードの数も多くなっている。そのため、これらを収納する中空の筒状体の数も増え、更に場合によっては中実の柱状体も設置されるため、その筒状体や柱状体の破損の危険もより一層多くなっている。 In addition, the temperature of the ceramic heater, which has been increased in size, is divided into a plurality of blocks (areas) to be heated, and accordingly, a temperature measuring element for measuring the temperature of the heater and electric power are supplied to the heater. The number of electrode terminals and leads for supply is also increasing. For this reason, the number of hollow cylindrical bodies for accommodating them is also increased, and in some cases, a solid columnar body is also installed, so that the risk of damage to the cylindrical body or the columnar body is further increased.

 本発明は、このような従来の事情に鑑み、セラミックスヒータに固定された複数の筒状体及び/又は柱状体について、加熱処理時の熱応力による破損を防止することができるウエハー保持体を提供すること、及びこのウエハー保持体を用いた信頼性の高い半導体製造装置を提供することを目的とする。 In view of such a conventional situation, the present invention provides a wafer holder capable of preventing a plurality of cylindrical bodies and / or columnar bodies fixed to a ceramic heater from being damaged by thermal stress during a heat treatment. And a highly reliable semiconductor manufacturing apparatus using the wafer holder.

 上記目的を達成するため、本発明が提供するウエハー保持体は、反応容器内に筒状体によって支持されたセラミックスヒータ上に、半導体ウエハーを保持して処理するためのウエハー保持体であって、前記筒状体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体であり、
 セラミックスヒータの最高到達温度をT1、
 セラミックスヒータの熱膨張係数をα1、
 反応容器の最高到達温度をT2、
 反応容器の熱膨張係数をα2、
 固定筒状体間の常温におけるセラミックスヒータ上での最長距離をL1、
 固定筒状体間の常温における反応容器上での最長距離をL2としたとき、
 |(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a wafer holder provided by the present invention is a wafer holder for holding and processing a semiconductor wafer on a ceramics heater supported by a cylindrical body in a reaction vessel, At least two of the cylindrical bodies are fixed cylindrical bodies having one end fixed to the ceramic heater and the other end fixed to the reaction vessel,
The maximum temperature reached by the ceramic heater is T1,
The coefficient of thermal expansion of the ceramic heater is α1,
The maximum temperature of the reaction vessel is T2,
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel is α2,
The longest distance on the ceramic heater at room temperature between the fixed cylindrical bodies is L1,
When the longest distance on the reaction vessel at normal temperature between the fixed cylindrical bodies is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
Is satisfied.

 本発明が提供する他のウエハー保持体は、反応容器内に筒状体及び/又は支持体によって支持されたセラミックスヒータ上に、半導体ウエハーを保持して処理するためのウエハー保持体であって、前記筒状体及び/又は支持体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体及び/又は固定支持体であり、
 セラミックスヒータの最高到達温度をT1、
 セラミックスヒータの熱膨張係数をα1、
 反応容器の最高到達温度をT2、
 反応容器の熱膨張係数をα2、
 固定筒状体及び/又は固定支持体間の常温におけるセラミックスヒータ上での最長距離をL1、
 固定筒状体及び/又は固定支持体間の常温における反応容器上での最長距離をL2としたとき、
 |(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすことを特徴とする。
Another wafer holder provided by the present invention is a wafer holder for holding and processing a semiconductor wafer on a ceramic heater supported by a cylindrical body and / or a support in a reaction vessel, At least two of the cylindrical body and / or the support are a fixed cylindrical body and / or a fixed support having one end fixed to the ceramic heater and the other end fixed to the reaction vessel,
The maximum temperature reached by the ceramic heater is T1,
The coefficient of thermal expansion of the ceramic heater is α1,
The maximum temperature of the reaction vessel is T2,
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel is α2,
The longest distance on the ceramic heater at room temperature between the fixed cylindrical body and / or the fixed support is L1,
When the longest distance on the reaction vessel at normal temperature between the fixed cylindrical body and / or the fixed support is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
Is satisfied.

 上記した本発明のウエハー保持体においては、前記セラミックスヒータの熱膨張係数が8.0×10−6/K以下で、且つ反応容器の熱膨張係数が15×10−6K以上であることが好ましい。また、前記セラミックスヒータの熱膨張係数が6.0×10−6/K以下で、且つ反応容器の熱膨張係数が20×10−6K以上であることが更に好ましい。 In the above-described wafer holder of the present invention, the ceramic heater may have a thermal expansion coefficient of 8.0 × 10 −6 / K or less and a reaction vessel may have a thermal expansion coefficient of 15 × 10 −6 K or more. preferable. More preferably, the ceramic heater has a thermal expansion coefficient of 6.0 × 10 −6 / K or less, and the reaction vessel has a thermal expansion coefficient of 20 × 10 −6 K or more.

 また、上記本発明のウエハー保持体においては、前記固定筒状体及び/又は前記固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さが320mm以下であることが好ましい。更には、前記固定筒状体及び/又は固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さが150mm以下であって、その固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率が30W/mK以下であることが好ましい。 In the wafer holder of the present invention, it is preferable that the length of the fixed tubular body and / or the fixed support from the ceramic heater to the reaction vessel is 320 mm or less. Further, the length of the fixed cylindrical body and / or the fixed support from the ceramic heater to the reaction vessel is 150 mm or less, and the thermal conductivity of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is 30 W / mK. The following is preferred.

 上記した本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器が水冷されていないことが好ましい。また、上記した本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器と前記セラミックスヒータの間に、セラミックスヒータの熱を反射するための反射板を備えることが好ましい。 In the above-described wafer holder of the present invention, it is preferable that the reaction vessel is not water-cooled. Further, in the above-described wafer holder of the present invention, it is preferable that a reflection plate for reflecting heat of the ceramic heater is provided between the reaction container and the ceramic heater.

 上記本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器側及び前記セラミックスヒータ側に両端を固定された固定筒状体及び/又は固定支持体のそれぞれの平行度が1.0mm以内であることが好ましく、前記固定筒状体及び/又は前記固定支持体のそれぞれの平行度が0.2mm以内であることが更に好ましい。 In the wafer holder of the present invention, it is preferable that the parallelism of each of the fixed cylindrical body and / or the fixed support having both ends fixed to the reaction vessel side and the ceramic heater side is within 1.0 mm. More preferably, the parallelism of each of the fixed tubular body and / or the fixed support is within 0.2 mm.

 上記本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器に固定され且つ反応容器外と気密を保つためのO−リングを備え、前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さがRaで5.0μm以下であることが好ましい。前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さは、Raで1.0μm以下であることが更に好ましく、Raで0.3μm以下であることが特に好ましい。 The wafer holder of the present invention is provided with an O-ring fixed to the reaction vessel and for maintaining airtightness outside the reaction vessel, and a contact surface of the cylindrical body and / or the support with the O-ring. The surface roughness in the vicinity is preferably 5.0 μm or less in Ra. The surface roughness of the cylindrical body and / or the support near the contact surface with the O-ring is more preferably not more than 1.0 μm in Ra, particularly preferably not more than 0.3 μm in Ra. .

 上記本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器に固定され且つ反応容器外と気密を保つためのO−リングを備え、前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさが直径1mm以下であることが好ましい。前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさは、直径0.3mm以下であることが更に好ましく、直径0.05mm以下であることが特に好ましい。 The wafer holder of the present invention is provided with an O-ring fixed to the reaction vessel and for maintaining airtightness outside the reaction vessel, and a contact surface of the cylindrical body and / or the support with the O-ring. It is preferable that the size of the surface defect existing in the vicinity is 1 mm or less in diameter. The size of the surface defect existing near the contact surface of the cylindrical body and / or the support with the O-ring is more preferably 0.3 mm or less in diameter, and is 0.05 mm or less in diameter. Particularly preferred.

 また、上記した本発明のウエハー保持体においては、前記セラミックスヒータと前記反応容器底部との平行度が1.0mm以内であることが好ましく、更には、前記セラミックスヒータと前記反応容器底部との平行度が0.2mm以内であることが更に好ましい。 In the above-described wafer holder of the present invention, the parallelism between the ceramic heater and the bottom of the reaction vessel is preferably within 1.0 mm, and furthermore, the parallelism between the ceramic heater and the bottom of the reaction vessel is more preferable. More preferably, the degree is within 0.2 mm.

 また、上記本発明のウエハー保持体においては、前記固定筒状体及び/又は固定支持体の反応容器までの長さが150mm以下であって、その固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率が30W/mK以下であることが好ましい。また、前記反応容器は、水冷されていないことが好ましい。 In the wafer holder of the present invention, the length of the fixed cylindrical body and / or the fixed support to the reaction vessel is 150 mm or less, and the heat of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is not more than 150 mm. Preferably, the conductivity is 30 W / mK or less. Further, it is preferable that the reaction vessel is not water-cooled.

 上記本発明のウエハー保持体においては、前記セラミックスヒータの主成分が、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素のいずれかであることが好ましい。また、前記セラミックスヒータの主成分が窒化アルミニウム、前記反応容器の主成分がアルミニウム又はアルミニウム合金、及び前記固定筒状体及び/又は固定支持体の主成分がムライト又はムライト−アルミナ複合体であることが更に好ましい。 In the wafer holder of the present invention, the main component of the ceramic heater is preferably one of alumina, silicon nitride, aluminum nitride, and silicon carbide. In addition, the main component of the ceramic heater is aluminum nitride, the main component of the reaction vessel is aluminum or an aluminum alloy, and the main component of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is mullite or a mullite-alumina composite. Is more preferred.

 本発明は、また、上記したウエハー保持体が搭載されていることを特徴とする半導体製造装置を提供するものである。この半導体製造装置としては、Low−k膜焼成に使用するものであることが好ましい。 The present invention also provides a semiconductor manufacturing apparatus having the above-mentioned wafer holder mounted thereon. This semiconductor manufacturing apparatus is preferably used for firing a Low-k film.

 本発明によれば、セラミックスヒータに給電するための電極端子やリード、更には温度測定素子を収納してなる筒状体や、セラミックスヒータを支持する支持体について、セラミックスヒータと反応容器に固定された場合でも破損することがなくなり、信頼性を大幅に向上できるウエハー保持体、及びこれを用いた半導体製造装置を提供することができる。 According to the present invention, the electrode terminals and leads for supplying power to the ceramic heater, and further, the cylindrical body containing the temperature measuring element and the support for supporting the ceramic heater are fixed to the ceramic heater and the reaction vessel. Thus, it is possible to provide a wafer holder which can be prevented from being damaged even when it is damaged and which can greatly improve reliability, and a semiconductor manufacturing apparatus using the same.

 本発明に係わるウエハー保持体1は、例えば図1−1に示すように、抵抗発熱体3を有するセラミックスヒータ2と、セラミックスヒータ2を反応容器4内に支持する複数の筒状体を備えている。これらの筒状体のうち2つ以上は、その一端が接合等によりセラミックスヒータ2に固定され、且つ他端側がO−リング6等によって反応容器4に固定された固定筒状体5である。尚、固定筒状体5の内部には、ウエハー保持体1におけるセラミックスヒータ2の抵抗発熱体3等に給電するための電極端子やリード7、あるいはウエハー保持体1の温度を測定するための温度測定素子8を収納することができる。 The wafer holder 1 according to the present invention includes, for example, as shown in FIG. 1-1, a ceramic heater 2 having a resistance heating element 3 and a plurality of cylindrical bodies supporting the ceramic heater 2 in a reaction vessel 4. I have. Two or more of these tubular bodies are fixed tubular bodies 5 having one end fixed to the ceramic heater 2 by joining or the like, and the other end fixed to the reaction vessel 4 by an O-ring 6 or the like. Note that inside the fixed cylindrical body 5, there are provided electrode terminals and leads 7 for supplying power to the resistance heating element 3 of the ceramic heater 2 in the wafer holder 1, or a temperature for measuring the temperature of the wafer holder 1. The measuring element 8 can be accommodated.

 また、本発明に係わるウエハー保持体1の他の形態としては、例えば図1−2に示すように、抵抗発熱体3を有するセラミックスヒータ2と、セラミックスヒータ2を反応容器4内に支持する複数の筒状体及び/又は支持体を備えることもできる。これらの筒状体及び/又は支持体のうち2つ以上は、その一端が接合等によりセラミックスヒータ2に固定され、且つ他端側がO−リング6等によって反応容器4に固定された固定筒状体5及び/又は固定支持体5aである。この場合も、固定筒状体5の内部には、ウエハー保持体1におけるセラミックスヒータ2の抵抗発熱体3等に給電するための電極端子やリード7、あるいはウエハー保持体1の温度を測定するための温度測定素子8を収納することができる。 Further, as another embodiment of the wafer holder 1 according to the present invention, as shown in FIG. 1-2, for example, a ceramic heater 2 having a resistance heating element 3 and a plurality of supporting the ceramic heater 2 in a reaction vessel 4 are provided. Cylindrical body and / or support. Two or more of these cylindrical bodies and / or supports are fixed cylindrical bodies having one end fixed to the ceramic heater 2 by joining or the like, and the other end fixed to the reaction vessel 4 by an O-ring 6 or the like. The body 5 and / or the fixed support 5a. Also in this case, inside the fixed cylindrical body 5, an electrode terminal or lead 7 for supplying power to the resistance heating element 3 of the ceramic heater 2 in the wafer holder 1 or the like, or a temperature of the wafer holder 1 is measured. Can be accommodated.

 このように、ウエハー保持体1のセラミックスヒータ2は、電極端子やリード7、熱電対などの温度測定素子8を内包し得る筒状体によって支持されても良いし、これら筒状体以外の支持部材、例えば中実の支持体を設けても良い。また、セラミックスヒータ2及び/又は反応容器4に固定されていない筒状体及び/又は支持体を使用することも可能である。尚、これらの場合においても、本発明の対象となるのは、セラミックスヒータと反応容器に固定された固定筒状体や固定支持体に関してである。 As described above, the ceramic heater 2 of the wafer holder 1 may be supported by a cylindrical body capable of containing the temperature measuring element 8 such as an electrode terminal, a lead 7, and a thermocouple, or may be a support other than these cylindrical bodies. A member, for example a solid support, may be provided. It is also possible to use a cylindrical body and / or a support that is not fixed to the ceramic heater 2 and / or the reaction vessel 4. Also in these cases, the subject of the present invention is a fixed cylindrical body and a fixed support fixed to the ceramic heater and the reaction vessel.

 セラミックヒータ2に固定された固定筒状体5及び/又は固定支持体5aは、ウエハー処理時にセラミックヒータ2に加えられた熱によって加熱され、その熱は固定筒状体5及び/又は固定支持体5aを伝わって反応容器4に伝えられる。また、セラミックスヒータ2からの熱の放射や輻射、対流によっても、反応容器4に熱が伝わる。このため、セラミックスヒータ2と反応容器4は熱膨張する。このとき、固定筒状体5及び/又は固定支持体5aは、セラミックスヒータ2と反応容器4の熱膨張量の差に応じた応力を受け、その応力が大きい場合に破損が生じる。 The fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a fixed to the ceramic heater 2 are heated by heat applied to the ceramic heater 2 during wafer processing, and the heat is applied to the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support. 5a is transmitted to the reaction vessel 4. In addition, heat is transmitted to the reaction vessel 4 by heat radiation, radiation, and convection from the ceramic heater 2. Therefore, the ceramic heater 2 and the reaction vessel 4 thermally expand. At this time, the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a receive stress according to the difference in the amount of thermal expansion between the ceramic heater 2 and the reaction vessel 4, and breakage occurs when the stress is large.

 このセラミックスヒータ及び反応容器の熱膨張量と、固定筒状体及び/又は固定支持体の破損との関係を詳しく検討した結果、両者の熱膨張量の差が0.7mmを超えると、固定筒状体及び/又は固定支持体が応力により破損することが分った。このため、本発明のウエハー保持体では、セラミックスヒータ上と反応容器上での複数の固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差を、最高到達温度に達したとき0.7mm以下になるように、予め設定するものである。 A detailed study of the relationship between the amount of thermal expansion of the ceramic heater and the reaction vessel and the damage to the fixed cylindrical body and / or the fixed support revealed that when the difference between the two thermal expansion amounts exceeded 0.7 mm, It was found that the body and / or the fixed support were damaged by stress. For this reason, in the wafer holder of the present invention, the difference in the longest distance between the plurality of fixed cylindrical bodies and / or the fixed supports on the ceramic heater and the reaction vessel is set to 0.7 mm when the maximum temperature is reached. It is set in advance as follows.

 即ち、本発明は、例えば図1−1に示すように、抵抗発熱体3を有するセラミックスヒータ2が複数の固定筒状体5により反応容器4内に支持され、その固定筒状体5の他端側をO−リング6によって反応容器4に気密封止したウエハー保持体1においては、
 セラミックスヒータ2の最高到達温度をT1、
 セラミックスヒータ2の熱膨張係数をα1、
 反応容器4の最高到達温度をT2、
 反応容器4の熱膨張係数をα2、
 固定筒状体5間の常温におけるセラミックスヒータ2上での最長距離をL1、
 固定筒状体5間の常温における反応容器4上での最長距離をL2としたとき、
 |(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすように、上記L1とL2を設定する。
That is, in the present invention, as shown in FIG. 1-1, for example, a ceramic heater 2 having a resistance heating element 3 is supported in a reaction vessel 4 by a plurality of fixed cylindrical bodies 5, In the wafer holder 1 whose end side is hermetically sealed to the reaction vessel 4 by an O-ring 6,
The maximum temperature reached by the ceramic heater 2 is T1,
The thermal expansion coefficient of the ceramic heater 2 is α1,
The maximum temperature of the reaction vessel 4 is T2,
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel 4 is α2,
The longest distance on the ceramic heater 2 at room temperature between the fixed cylindrical bodies 5 is L1,
When the longest distance on the reaction vessel 4 at normal temperature between the fixed cylindrical bodies 5 is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
L1 and L2 are set so as to satisfy the relational expression.

 また、本発明においては、例えば、図1−2に示すように、反応容器内にセラミックスヒータ2が筒状体及び/又は支持体によって支持されたウエハー保持体1において、ウエハー保持体1に給電するための電極端子、リード、及び/又はウエハー保持体の温度を測定するための測温素子を内包してなる筒状体、ウエハー保持体を支持するための支持体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体3及び/又は固定支持体3aであるとき、
セラミックスヒータ2の最高到達温度T1、セラミックスヒータ2の熱膨張係数α1、反応容器4の最高到達温度T2、反応容器4の熱膨張係数α2、固定筒状体5及び/又は固定支持体5a間の常温におけるセラミックスヒータ2上での最長距離L1、及び固定筒状体5及び/又は固定支持体5a間の常温における反応容器4上での最長距離L2が、
関係式:|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
を満たすように、上記L1とL2を設定する。
In the present invention, for example, as shown in FIG. 1-2, in a wafer holder 1 in which a ceramic heater 2 is supported by a cylindrical body and / or a support in a reaction vessel, power is supplied to the wafer holder 1. At least two of an electrode terminal, a lead, and / or a cylindrical body including a temperature measuring element for measuring the temperature of the wafer holder, and a support for supporting the wafer holder have one end. When the fixed cylindrical body 3 and / or the fixed support 3a are fixed to the ceramic heater and the other end side to the reaction vessel,
The maximum temperature T1 of the ceramic heater 2, the thermal expansion coefficient α1 of the ceramic heater 2, the maximum temperature T2 of the reaction vessel 4, the thermal expansion coefficient α2 of the reaction vessel 4, the fixed cylindrical member 5 and / or the fixed support 5a The longest distance L1 on the ceramic heater 2 at room temperature and the longest distance L2 between the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a on the reaction vessel 4 at room temperature are:
Relational expression: | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
L1 and L2 are set so as to satisfy the following.

 ここで、固定筒状体及び/又は固定支持体間の距離(図1−1での固定筒状体間の距離を含む、以下同じ)は、それぞれの外寸法とし、接合されたセラミックスヒータ上及び反応容器上での距離を測定する。尚、上記関係式において、(T1×α1×L1)はセラミックスヒータが最高温度に達したときのセラミックスヒータ上における固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離を表し、(T2×α2×L2)はセラミックスヒータが最高温度に達したときの反応容器上での固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離を表している。 Here, the distance between the fixed tubular body and / or the fixed support (including the distance between the fixed tubular bodies in FIG. 1-1, the same applies hereinafter) is set to each outer dimension, and is set on the ceramic heater joined. And the distance on the reaction vessel is measured. In the above relational expression, (T1 × α1 × L1) represents the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support on the ceramic heater when the ceramic heater reaches the maximum temperature, and (T2 × α2 × L2) represents the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support on the reaction vessel when the ceramic heater reaches the maximum temperature.

 一般的に、筒状体及び/又は柱状体はセラミックスヒータ及び反応容器に対してそれぞれ直交するように固定されるため、セラミックスヒータ側と反応容器側での2つの固定筒状体及び/又は固定支持体間の距離は通常は同じになっている。このような場合でも、セラミックスヒータの加熱時には、セラミックスヒータと反応容器の熱膨張係数の違い等によって、複数の固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離がセラミックスヒータ側と反応容器側とで当然異なってくる。 Generally, the cylindrical body and / or the columnar body are fixed so as to be orthogonal to the ceramic heater and the reaction vessel, respectively. Therefore, two fixed cylindrical bodies and / or fixed bodies on the ceramic heater side and the reaction vessel side are used. The distance between the supports is usually the same. Even in such a case, at the time of heating the ceramic heater, the longest distance between the plurality of fixed cylindrical bodies and / or the fixed supports may be changed between the ceramic heater side and the reaction vessel side due to a difference in thermal expansion coefficient between the ceramic heater and the reaction vessel. And naturally it will be different.

 そこで、本発明によれば、図1−1のようにセラミックスヒータが筒状体のみで支持されているとき、セラミックスヒータの加熱時に、上記関係式から複数の固定筒状体間の最長距離の差|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|が0.7mmより大きくなる場合、例えば反応容器側の最長距離の方が1.0mm長くなる場合には、予め常温でのセラミックスヒータ側の固体筒状体間の距離を、加熱時に反応容器側よりも0.3mm以上長くなるように設定しておくことによって、最高到達温度使用時においても固定筒状体間の最長距離の差を0.7mm以内に抑えることができる。また、逆にセラミックスヒータ側の最長距離の方が大きい場合は、常温における反応容器側の距離をセラミックスヒータ側よりも長くすることによって、上記関係式を満たして固定筒状体の破損を防ぐことができる。 Therefore, according to the present invention, when the ceramic heater is supported only by the cylindrical body as shown in FIG. 1-1, when the ceramic heater is heated, the longest distance between the plurality of fixed cylindrical bodies is obtained from the above-described relational expression. If the difference | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | is larger than 0.7 mm, for example, if the longest distance on the side of the reaction vessel is longer by 1.0 mm, it is necessary to set the temperature at room temperature in advance. By setting the distance between the solid cylindrical bodies on the ceramic heater side longer than the reaction vessel side by 0.3 mm or more during heating, the longest distance between the fixed cylindrical bodies even when the maximum temperature is used. Can be suppressed to within 0.7 mm. Conversely, when the longest distance on the ceramic heater side is longer, the distance on the reaction vessel side at room temperature is made longer than that on the ceramic heater side to satisfy the above relational expression and prevent the fixed cylindrical body from being damaged. Can be.

 また、本発明は、筒状体のみでセラミックスヒータを支持していない場合、例えば図1−2に示すように、セラミックスヒータが支持体によって支持されている場合にも適用できる。このような場合においても、ウエハー保持体に給電するための電極端子、リード、及び/又はウエハー保持体の温度を測定するための測温素子を内包してなる筒状体、ウエハー保持体を支持するための支持体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体及び/又は固定支持体であるとき、セラミックスヒータの加熱時に、上記関係式から複数の固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|が0.7mmより大きくなる場合、例えば反応容器側の最長距離の方が1.0mm長くなる場合には、予め常温でのセラミックスヒータ側の固体筒状体間の距離を、加熱時に反応容器側よりも0.3mm以上長くなるように設定しておくことによって、最高到達温度使用時においても固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差を0.7mm以内に抑えることができる。また、逆にセラミックスヒータ側の最長距離の方が大きい場合は、常温における反応容器側の距離をセラミックスヒータ側よりも長くすることによって、上記関係式を満たして固定筒状体及び固定支持体の破損を防ぐことができる。 The present invention can also be applied to a case where the ceramic heater is not supported only by the tubular body, for example, a case where the ceramic heater is supported by the support as shown in FIG. Even in such a case, the cylindrical body including the electrode terminals for supplying power to the wafer holder, the leads, and / or the temperature measuring element for measuring the temperature of the wafer holder, and the wafer holder are supported. When at least two of the supporting members are a fixed cylindrical body and / or a fixed supporting member having one end fixed to the ceramic heater and the other end fixed to the reaction vessel, when the ceramic heater is heated, When the difference | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | between the plurality of fixed cylindrical bodies and / or the longest distance between the fixed supports is larger than 0.7 mm, for example, the longest distance on the reaction vessel side If the distance is longer by 1.0 mm, the distance between the solid cylindrical bodies on the ceramic heater side at room temperature should be set so as to be longer than the reaction vessel side by 0.3 mm or more at the time of heating. By the highest Even when the maximum temperature is used, the difference in the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support can be suppressed to 0.7 mm or less. On the other hand, when the longest distance on the ceramic heater side is longer, the distance on the reaction vessel side at room temperature is made longer than that on the ceramic heater side so that the above relational expression is satisfied and the fixed cylindrical body and the fixed support are Damage can be prevented.

 また、セラミックスヒータの加熱時には、セラミックスヒータや反応容器の熱膨張によって、複数の固定筒状体及び/又は固定支持体の相対的な位置が変化する。その結果、一般的には、固定筒状体及び/又は固定支持体と反応容器との間に取付けられているゴム製のO−リングが変形し、反応容器内の気密性が若干低下する恐れがある。 加熱 When the ceramic heater is heated, the relative positions of the plurality of fixed cylindrical bodies and / or the fixed supports change due to thermal expansion of the ceramic heater and the reaction vessel. As a result, in general, the rubber O-ring attached between the fixed cylindrical body and / or the fixed support and the reaction vessel may be deformed, and the airtightness in the reaction vessel may be slightly reduced. There is.

 しかし、この場合においても、上記関係式における固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差を0.3mm以下、即ち|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.3mmと設定すれば、気密性が低下することが殆どなくなるため更に好ましい。具体的には、上記固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差が0.3mm以下であれば、ヘリウムリークレートとして10−9Pam/s以下の値を確保することができる。また、固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差が0.7mm以下であっても、10−7Pam/s以下の値を確保することが可能である。尚、一般的に常温で反応容器内を真空引きする際には、気密性に関しては全く問題がない。 However, also in this case, the difference in the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support in the above relational expression is 0.3 mm or less, that is, | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2). It is more preferable to set | ≦ 0.3 mm because the airtightness hardly decreases. Specifically, when the difference in the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support is 0.3 mm or less, a value of 10 −9 Pam 3 / s or less can be secured as the helium leak rate. it can. Further, even when the difference in the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support is 0.7 mm or less, a value of 10 −7 Pam 3 / s or less can be secured. In general, when the inside of the reaction vessel is evacuated at room temperature, there is no problem in airtightness.

 本発明における筒状体は、温度測定素子や、抵抗発熱体へ給電するためのリードや電極端子を収納することができるものであり、筒状であれば特に形状は問わない。一方、本発明における支持体は、セラミックスヒータを支持できればよく、円柱状や角柱状のもの、筒状のものなど、その形状に特に制限はない。また、この筒状体体や支持体は、セラミックスヒータや反応容器に対して固定されていないくてもよく、その場合の筒状体や支持体は本発明の適用を受けない。更に、セラミックスヒータと固定筒状体及び/又は固定支持体との固定方法に関しては、セラミックスヒータの熱膨張に伴って固定筒状体及び/又は固定支持体の距離が変化するような固定方法であれば、全ての固定方法を適用することができる。 筒 The tubular body in the present invention can house a temperature measuring element, a lead or an electrode terminal for supplying power to the resistance heating element, and may have any shape as long as it is tubular. On the other hand, the support in the present invention only needs to be able to support the ceramic heater, and the shape thereof is not particularly limited, such as a columnar shape, a prismatic shape, and a cylindrical shape. Further, the tubular body and the support need not be fixed to the ceramic heater and the reaction vessel, and the tubular body and the support in that case are not applied to the present invention. Further, with respect to the method of fixing the ceramic heater and the fixed cylindrical body and / or the fixed support, the fixing method is such that the distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support changes with the thermal expansion of the ceramic heater. If so, all fixing methods can be applied.

 例えば、図2−1及び図2−2に示すように、セラミックスヒータ2のウエハー加熱面と反対側の面(裏面)に固定筒状体5及び/又は固定支持体5aをガラス10で接合したものや、図3−1及び図3−2に示すように、ロウ材11によって接合したものがある。また、図4−1及び図4−2に示すように、セラミックスヒータ2の裏面に雌ネジを形成し、そこに固定筒状体5及び/又は固定支持体5aの雄ネジをねじ込むことにより、ネジ止め12で固定しても良い。更に、図5−1及び図5−2に示すように、セラミックスヒータ2の裏面にザグリ部13を形成し、そこに固定筒状体5及び/又は固定支持体5aの一端をはめ込んで固定することもできる。また、図6−1及び図6−2に示すように、固定筒状体5及び/又は固定支持体5aをセラミックスヒータ2と一体に形成することも可能である。尚、固定筒状体に関しては、固定筒状体のみで直接セラミックスヒータを支持することも可能であるし、また固定筒状体以外に別途支持体を設けることも可能である。 For example, as shown in FIGS. 2-1 and 2-2, the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a are bonded to the surface (back surface) of the ceramic heater 2 opposite to the wafer heating surface with the glass 10. As shown in FIG. 3A and FIG. Further, as shown in FIGS. 4-1 and 4-2, a female screw is formed on the back surface of the ceramic heater 2 and a male screw of the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a is screwed therein. It may be fixed with a screw 12. Further, as shown in FIGS. 5-1 and 5-2, a counterbore portion 13 is formed on the back surface of the ceramic heater 2, and one end of the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a is fitted therein and fixed. You can also. Further, as shown in FIGS. 6-1 and 6-2, the fixed tubular body 5 and / or the fixed support 5a can be formed integrally with the ceramic heater 2. As for the fixed cylindrical body, the ceramic heater can be directly supported only by the fixed cylindrical body, or a separate support can be provided in addition to the fixed cylindrical body.

 一方、筒状体及び/又は支持体と反応容器との間は、セラミックスヒータの加熱時(ウエハー処理時)において、反応容器内を真空ないし減圧状態に保つため、O−リングやその他の手法によって、反応容器内を気密に保てるような構造となっている。 On the other hand, between the cylindrical body and / or the support and the reaction vessel, an O-ring or other method is used to keep the inside of the reaction vessel at a vacuum or reduced pressure when the ceramic heater is heated (at the time of wafer processing). The structure is such that the inside of the reaction vessel can be kept airtight.

 セラミックスヒータの熱膨張係数としては8.0×10−6/K以下が好ましく、また反応容器の熱膨張係数は15×10−6/K以上であることが好ましい。反応容器の熱膨張係数をセラミックスヒータよりも大きくするのは、セラミックスヒータ加熱時には相対的にセラミックスヒータの方が反応容器よりも温度が高いため、セラミックスヒータの熱膨張量を低く抑え、逆に反応容器の熱膨張量を増やすことで、両者の熱膨張量をマッチングさせるためである。更には、セラミックスヒータの熱膨張率を6×10−6/K以下で、反応容器の熱膨張係数を20×10−6/K以上とすれば、セラミックスヒータ温度の使用範囲や固定筒状体及び/又は固定支持体の取付け位置に対する制約が少なくなり、特に好ましい。 The thermal expansion coefficient of the ceramic heater is preferably 8.0 × 10 −6 / K or less, and the thermal expansion coefficient of the reaction vessel is preferably 15 × 10 −6 / K or more. The reason why the coefficient of thermal expansion of the reaction vessel is made larger than that of the ceramic heater is that the temperature of the ceramic heater is relatively higher than the temperature of the reaction vessel during heating of the ceramic heater. This is because the amounts of thermal expansion of the two containers are matched by increasing the amount of thermal expansion of the container. Further, if the coefficient of thermal expansion of the ceramic heater is set to 6 × 10 −6 / K or less and the coefficient of thermal expansion of the reaction vessel is set to 20 × 10 −6 / K or more, the usage range of the ceramic heater temperature and the fixed cylindrical body And / or less restrictions on the mounting position of the fixed support are particularly preferred.

 反応容器に関しては、特に近年小型化の要求が高い。そのため、筒状体や支持体の熱伝導率が200W/mK以下であれば、セラミックスヒータから反応容器までの長さを320mm以下にすることができるため好適である。逆に筒状体や支持体の熱伝導率が200W/mKを超えると、セラミックスヒータで発生した熱が筒状体や支持体を伝わって反応容器の温度を上昇させ、O−リングの耐熱温度を超えてしまい、反応容器内を気密に保つことが困難となるため好ましくない。 Reaction vessels are particularly demanded to be miniaturized in recent years. Therefore, it is preferable that the thermal conductivity of the cylindrical body or the support is 200 W / mK or less, because the length from the ceramic heater to the reaction vessel can be 320 mm or less. Conversely, when the thermal conductivity of the cylindrical body or the support exceeds 200 W / mK, the heat generated by the ceramic heater is transmitted through the cylindrical body or the support to raise the temperature of the reaction vessel, and the heat resistance temperature of the O-ring And it becomes difficult to keep the inside of the reaction vessel airtight, which is not preferable.

 更に、反応容器に関しては、当然のことながら水冷装置を取り付けると装置の構造が複雑になるため、水冷でないものが好ましい。また、固定筒状体及び/又は固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さ(距離)は、150mm以下であることが好ましい。筒状体及び/又は柱状体の長さが長いほど、反応容器自体が大型化してしまうためである。 Further, as for the reaction vessel, if a water-cooling device is attached, the structure of the device becomes complicated. The length (distance) of the fixed cylindrical body and / or the fixed support from the ceramic heater to the reaction vessel is preferably 150 mm or less. This is because the longer the length of the cylindrical body and / or columnar body, the larger the size of the reaction vessel itself.

 反応容器の水冷をせずに、固定筒状体及び/又は固定支持体の上記長さを150mm以下に設定するためには、固定筒状体及び/又は固定支持体から反応容器への熱伝導を抑える必要がある。このため、固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率は、30W/mK以下であることが好ましい。更に、固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率を30W/mK以下にすることで、セラミックスヒータから固定筒状体及び/又は固定支持体に逃げる熱量を小さくすることができ、セラミックスヒータのウエハー加熱面における均熱性を向上させることができる。 In order to set the above-mentioned length of the fixed tubular body and / or the fixed support to 150 mm or less without water cooling of the reaction vessel, heat transfer from the fixed tubular body and / or the fixed support to the reaction vessel is required. Need to be suppressed. For this reason, the thermal conductivity of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is preferably 30 W / mK or less. Further, by setting the thermal conductivity of the fixed tubular body and / or the fixed support to 30 W / mK or less, the amount of heat escaping from the ceramic heater to the fixed tubular body and / or the fixed support can be reduced. The uniformity of the heater on the wafer heating surface can be improved.

 この均熱性の観点からは、筒状体及び/又は支持体の具体的な材料として、アルミナやムライト、アルミナとムライトの複合体、またステンレス等が使用可能である。このような材料を使用することによって、筒状体及び/又は支持体の反応容器までの長さが150mm以内であって、反応容器に水冷を使用せず、構造が簡単であり、小型化が可能で且つウエハー加熱面の均熱性に優れた半導体製造装置を提供することができる。 From the viewpoint of heat uniformity, as a specific material of the cylindrical body and / or the support, alumina, mullite, a composite of alumina and mullite, stainless steel, or the like can be used. By using such a material, the length of the tubular body and / or the support to the reaction vessel is within 150 mm, water cooling is not used for the reaction vessel, the structure is simple, and miniaturization is achieved. It is possible to provide a semiconductor manufacturing apparatus which is possible and has excellent heat uniformity of a wafer heating surface.

 尚、筒状体内に収納されるものとしては、セラミックスヒータの抵抗発熱体に給電するためのリードや、プラズマを発生させるためのRF電極、ウエハーを固定させるための静電チャック電極に給電するためのリード等あげられる。また、セラミックスヒータの温度を測定するための温度測定素子もこれに含まれる。 In addition, what is housed in the cylindrical body includes a lead for supplying power to the resistance heating element of the ceramic heater, an RF electrode for generating plasma, and an electrostatic chuck electrode for fixing the wafer. And the like. Further, a temperature measuring element for measuring the temperature of the ceramic heater is also included in this.

 また、反応容器とセラミックスヒータとの間に、セラミックスヒータの熱を反射させる反射板を設置することも可能である。反射板を設置することでセラミックスヒータの熱が反射されるため、セラミックスヒータの消費電力を低減することができる。この場合、反射板の設置位置としては特に制約はないが、反応容器の底面とセラミックスヒータの中間地点よりセラミックスヒータに近い側のほうが効率的に熱を反射できるため好ましい。 反射 Also, it is possible to install a reflector between the reaction vessel and the ceramic heater to reflect the heat of the ceramic heater. Since the heat of the ceramic heater is reflected by installing the reflector, the power consumption of the ceramic heater can be reduced. In this case, there is no particular limitation on the position where the reflector is installed, but a side closer to the ceramics heater than a middle point between the bottom surface of the reaction vessel and the ceramics heater is preferable because it can efficiently reflect heat.

 反射板の表面粗さは、Raで1.0μm以下であることが好ましい。反射板がこれ以上の表面粗さである場合、セラミックスヒータから放射された熱の内、反射板に吸収される熱の比率が高くなるため好ましくない。特に、表面が鏡面状態、即ちRaで0.1μm以下であることが特に好ましい。また、反射板の材質としては、反応容器内で使用されるガスに対して不活性であり、セラミックスヒータの使用温度に対して変形などが発生しない程度の耐熱性を有していれば、特に制約はない。例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケルなどの金属類や、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウムなどのセラミックスなどが挙げられる。 表面 The surface roughness of the reflection plate is preferably not more than 1.0 μm in Ra. It is not preferable that the surface roughness of the reflector is higher than that of the heat radiated from the ceramic heater, the ratio of heat absorbed by the reflector increases. In particular, it is particularly preferable that the surface is in a mirror state, that is, Ra is 0.1 μm or less. In addition, the material of the reflection plate is particularly inert as long as the material is inert to a gas used in the reaction vessel and has a heat resistance that does not cause deformation or the like with respect to a use temperature of the ceramic heater. There are no restrictions. For example, metals such as aluminum, stainless steel, and nickel, and ceramics such as alumina, silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride are exemplified.

 また、反応容器側及びセラミックスヒータ側に両端を固定された固定筒状体及び/又は固定支持体の平行度は1.0mm以内であることが好ましい。平行度がこれ以上大きくなると、ウエハー保持体を反応容器に装着する際、セラミックスヒータに固定された固定筒状体及び/又は固定支持体に余計な応力が加わり、破損することがあるため好ましくない。セラミックスヒータに固定された固定筒状体及び/又は固定支持体の反応容器への装着時に平行度が1.0mm以内であれば、反応容器側に取付けられた気密シール用のO−リングの変形能によって、これら固定筒状体及び/又は固定支持体とセラミックスヒータ間に発生する応力を緩和でき、破損を防ぐことができる。特に、平行度が0.3mm以内であれば、O−リングによる気密シールもヘリウムリークレートとして10−9Pam/s以下にすることができるため、特に好ましい。 Further, the parallelism of the fixed cylindrical body and / or the fixed support having both ends fixed to the reaction vessel side and the ceramic heater side is preferably within 1.0 mm. If the degree of parallelism is further increased, when the wafer holder is mounted on the reaction vessel, extra stress is applied to the fixed cylindrical body and / or the fixed support fixed to the ceramic heater, which may cause breakage, which is not preferable. . If the degree of parallelism is within 1.0 mm when the fixed cylindrical body and / or the fixed support fixed to the ceramic heater is attached to the reaction vessel, deformation of the O-ring for airtight sealing attached to the reaction vessel side. By the function, the stress generated between the fixed cylindrical body and / or the fixed support and the ceramic heater can be reduced, and breakage can be prevented. In particular, when the parallelism is within 0.3 mm, the hermetic seal by the O-ring can be reduced to a helium leak rate of 10 −9 Pam 3 / s or less, which is particularly preferable.

 また、反応容器と筒状体及び/又は支持体との間の気密シールにはO−リングを使用する。このときO−リングが筒状体及び/又は支持体に当接する当接面付近の筒状体及び/又は支持体の表面粗さは、Ra≦5.0μmであることが好ましい。これ以上の表面粗さを有する場合、筒状体及び/又は支持体のO−リング当接面付近に真空グリースを使用しても、10−7Pam/s以下の真空度を達成することは非常に困難であるため好ましくない。Ra≦5.0μmであれば、真空グリースを使用すれば10−7Pam/s以下の真空度を達成することができる。更に当接面の表面粗さがRa≦1.0μmであれば、真空グリースを使用しなくとも10−7Pam/s以下の真空度を達成することができる。更には、Ra≦0.3μmであれば、真空グリースを使用しなくとも10−9Pam/s以下の真空度を達成することができるため特に好適である。 In addition, an O-ring is used for an airtight seal between the reaction vessel and the cylindrical body and / or the support. At this time, the surface roughness of the cylindrical body and / or the support near the contact surface where the O-ring contacts the cylindrical body and / or the support is preferably Ra ≦ 5.0 μm. In the case where the surface roughness is more than this, even if vacuum grease is used near the O-ring contact surface of the cylindrical body and / or the support, a vacuum degree of 10 −7 Pam 3 / s or less is achieved. Is not preferred because it is very difficult. If Ra ≦ 5.0 μm, a vacuum degree of 10 −7 Pam 3 / s or less can be achieved by using vacuum grease. Furthermore, if the surface roughness of the contact surface is Ra ≦ 1.0 μm, a vacuum degree of 10 −7 Pam 3 / s or less can be achieved without using vacuum grease. Further, Ra ≦ 0.3 μm is particularly preferable because a vacuum degree of 10 −9 Pam 3 / s or less can be achieved without using vacuum grease.

 また、反応容器に固定された筒状体及び/又は支持体の間の気密シールをするときに使用するO−リングが、筒状体及び/又は支持体に当接する当接面付近の筒状体及び/又は支持体の表面欠陥の大きさが直径1.0mm以下であることが好ましい。これ以上の大きな欠陥が当接面付近に存在した場合、真空グリースを使用しても10−7Pam/s以下の真空度を達成することは非常に困難であるため好ましくない。また、欠陥の大きさが直径1.0mm以下であれば、真空グリースを使用することで10−7Pam/s以下の真空度を達成することができる。更に当接面付近に存在する欠陥の大きさが直径0.3mm以下であれば、真空グリースを使用しなくとも10−7Pam/s以下の真空度を達成することができる。更には、欠陥の大きさが直径0.05mm以下であれば、真空グリースを使用しなくとも10−9Pam/s以下の真空度を達成することができるため特に好適である。 Further, an O-ring used for hermetic sealing between the cylindrical body fixed to the reaction vessel and / or the support is provided in a cylindrical shape in the vicinity of an abutting surface in contact with the cylindrical body and / or the support. It is preferable that the size of the surface defect of the body and / or the support is 1.0 mm or less in diameter. If a larger defect is present near the contact surface, it is not preferable because it is very difficult to achieve a degree of vacuum of 10 −7 Pam 3 / s or less even when vacuum grease is used. If the size of the defect is 1.0 mm or less in diameter, a vacuum degree of 10 −7 Pam 3 / s or less can be achieved by using vacuum grease. Furthermore, if the size of the defect existing near the contact surface is 0.3 mm or less in diameter, a degree of vacuum of 10 −7 Pam 3 / s or less can be achieved without using vacuum grease. Further, when the size of the defect is 0.05 mm or less in diameter, it is particularly preferable because a degree of vacuum of 10 −9 Pam 3 / s or less can be achieved without using vacuum grease.

 セラミックスヒータと反応容器底面部との平行度は1.0mm以内であることが好ましい。平行度がこれを超えると、ウエハー保持体上にウエハーを脱着する際にウエハーが落下することがあるため好ましくない。即ち、ウエハーをウエハー保持体に装着するときには、通常3本存在するリフトピンがセラミックスヒータの上部空間でウエハーを支持する。このとき、リフトピンの先端位置で形成される平面は、反応容器に対して平行になるように設定されている。そして3本のリフトピンが降下することで、セラミックスヒータのウエハー搭載面にウエハーが搭載されるようになっている。 平行 The parallelism between the ceramic heater and the bottom of the reaction vessel is preferably within 1.0 mm. If the parallelism exceeds this, the wafer may drop when the wafer is detached from the wafer holder, which is not preferable. That is, when the wafer is mounted on the wafer holder, usually three lift pins support the wafer in the space above the ceramic heater. At this time, the plane formed at the tip position of the lift pin is set to be parallel to the reaction vessel. Then, the wafer is mounted on the wafer mounting surface of the ceramic heater by lowering the three lift pins.

 しかし、このときセラミックスヒータと反応容器との平行度が1.0mmを超える場合、リフトピンが降下するまでの間にウエハーがセラミックスヒータに接触してしまう。このため、リフトピン2本とセラミックスヒータのウエハー載置面でウエハーを支持する状態になるが、リフトピンが降下する際に、ウエハーが傾いて落下したり、ウエハーの搭載位置がずれてしまうことがある。セラミックスヒータと反応容器の平行度が1.0mm以下なら落下の恐れはなく、更に平行度が0.2mm以下であれば、ウエハー処理に支障をきたすほどの位置ずれが発生しないため特に好ましい。尚、ウエハーの位置ずれとは、例えば、ウエハー搭載面に形成しているウエハーポケットの縁にウエハーが乗り上げてしまったりすることをいう。 However, if the parallelism between the ceramic heater and the reaction vessel at this time exceeds 1.0 mm, the wafer will contact the ceramic heater before the lift pins descend. For this reason, the wafer is supported by the two lift pins and the wafer mounting surface of the ceramic heater. However, when the lift pins are lowered, the wafer may be inclined and fall or the mounting position of the wafer may be shifted. . If the parallelism between the ceramic heater and the reaction vessel is 1.0 mm or less, there is no danger of falling, and if the parallelism is 0.2 mm or less, it is particularly preferable because a positional shift that does not hinder wafer processing occurs. In addition, the displacement of the wafer means, for example, that the wafer runs over the edge of the wafer pocket formed on the wafer mounting surface.

 本発明に使用するセラミックスヒータの材質は特には問わないが、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素のいずれかを主成分とするものが好ましい。近年のセラミックスヒータに対する温度分布の均一化の要求が強いことから、熱伝導率の高い材料、具体的には熱伝導率が100W/mKを超える窒化アルミニウムや炭化ケイ素等が好ましく、窒化アルミニウムは耐食性、絶縁性に優れていることから特に好ましい。窒化ケイ素に関しては、高温における強度が他のセラミックスに比較して高いため、特に高温で使用する場合に好適である。更に、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素は、耐熱衝撃性に優れており、急速な温度の上げ下げが可能である。また、アルミナは、他のセラミックスに比較してコスト面で優れているという特徴がある。これらのセラミックスに関しては、当然のことながらその用途に応じて使い分けることが必要である。 材質 The material of the ceramic heater used in the present invention is not particularly limited, but a material mainly containing any of alumina, silicon nitride, aluminum nitride, and silicon carbide is preferable. In recent years, there has been a strong demand for ceramic heaters to have a uniform temperature distribution. Therefore, materials having high thermal conductivity, specifically, aluminum nitride and silicon carbide having a thermal conductivity exceeding 100 W / mK are preferable, and aluminum nitride has high corrosion resistance. It is particularly preferable because of its excellent insulating properties. Since silicon nitride has higher strength at high temperatures than other ceramics, it is particularly suitable for use at high temperatures. Furthermore, silicon nitride, aluminum nitride, and silicon carbide are excellent in thermal shock resistance, and can rapidly raise and lower the temperature. Also, alumina has a feature that it is superior in cost as compared with other ceramics. Of course, these ceramics need to be properly used depending on the application.

 上記したセラミックスヒータの材質に関しては、近年のウエハー保持体に対する均熱性の要求から、窒化アルミニウムや炭化ケイ素が好ましく、更には使用する各種腐食性ガスに対して耐食性の高い窒化アルミニウムが特に好ましい。この窒化アルミニウムに含有される焼結助剤量に関しては、0.05重量%以上3.0重量%以下が特に好ましい。これよりも少ない焼結助剤量では、窒化アルミニウム焼結体の粒子間に隙間が存在し、その隙間の部分からエッチングが進行するため、パーティクルが発生し好ましくない。また、焼結助剤量が3.0重量%を超えると、窒化アルミニウム粒子の粒界に助剤成分が存在し、この助剤成分からエッチングされ、この場合もパーティクルが発生する。 Regarding the material of the ceramic heater described above, aluminum nitride and silicon carbide are preferable because of the recent demand for uniformity of the wafer holder, and aluminum nitride having high corrosion resistance to various corrosive gases to be used is particularly preferable. The amount of the sintering aid contained in the aluminum nitride is particularly preferably from 0.05% by weight to 3.0% by weight. If the amount of the sintering aid is smaller than this, gaps exist between the particles of the aluminum nitride sintered body, and etching proceeds from the gaps, which is not preferable because particles are generated. If the amount of the sintering aid exceeds 3.0% by weight, the aid component exists at the grain boundaries of the aluminum nitride particles, and is etched from the aid component, and in this case, particles are generated.

 反応容器の材質に関しては、特に制約はない。例えば、金属としては、アルミニウムやアルミニウム合金、ニッケルやニッケル合金、更にはステンレスなどが使用できる。また、セラミックスとしては、アルミナやコージェライト等が使用できるが、特に制約はない。 材質 There are no particular restrictions on the material of the reaction vessel. For example, as the metal, aluminum, an aluminum alloy, nickel, a nickel alloy, and stainless steel can be used. Further, as the ceramic, alumina, cordierite or the like can be used, but there is no particular limitation.

 筒状体の材質は、特に抵抗発熱体、RF電極、静電チャック電極に給電するためのリードが内包されているものに関しては、絶縁体であることが好ましい。筒状体とリードとの間に電気的な導通が形成されると、減圧下及び真空下において、各電極間でスパークが発生したり、反応容器に対して導通してしまう等の問題が発生したりするためである。具体的には、セラミックス等の無機材料が好ましい。 材質 The material of the cylindrical body is preferably an insulator, especially when the cylindrical body includes a lead for supplying power to the resistance heating element, the RF electrode, and the electrostatic chuck electrode. When electrical conduction is formed between the tubular body and the lead, problems such as sparks being generated between the electrodes and conduction to the reaction vessel under reduced pressure and vacuum occur. Or to do so. Specifically, inorganic materials such as ceramics are preferable.

 また、これらの筒状体のうち、セラミックスヒータに対して固定される固定筒状体については、ガラスやロウ材で接合される場合、固定筒状体とセラミックスヒータとの間での熱膨張係数差が小さい方が良い。具体的には、固定筒状体の常温における熱膨張係数とセラミックスヒータの常温における熱膨張係数との差が、5.0×10−6/K以下であることが好ましい。これを超える熱膨張係数差が両者の間に存在すると、接合時にセラミックスヒータ又は固定筒状体が破損したり、クラック等が発生したりするため好ましくない。しかしながら、筒状体がセラミックスヒータに直接接合されておらず、ネジ止め等で固定されている場合には、この限りではない。 Among these cylindrical bodies, the fixed cylindrical body fixed to the ceramic heater has a coefficient of thermal expansion between the fixed cylindrical body and the ceramic heater when bonded with glass or brazing material. The smaller the difference, the better. Specifically, it is preferable that the difference between the thermal expansion coefficient of the fixed cylindrical body at room temperature and the thermal expansion coefficient of the ceramic heater at room temperature is 5.0 × 10 −6 / K or less. If there is a difference in thermal expansion coefficient exceeding the difference between the two, the ceramic heater or the fixed cylindrical body may be damaged or cracked at the time of joining, which is not preferable. However, this is not the case when the tubular body is not directly joined to the ceramic heater and is fixed by screws or the like.

 具体的な筒状体の材質に関しては、セラミックスヒータと同じ材質のものを使用することも可能であるが、ムライトやアルミナ、サイアロン、更には窒化ケイ素等の使用も可能である。これらの材質は比較的熱伝導率が低く、セラミックスから反応容器への熱伝達量を小さくできるため好ましい。尚、筒状体であっても、リード等を内包しない場合には、その材質に特に制約はない。 With regard to the specific material of the cylindrical body, it is possible to use the same material as that of the ceramic heater, but it is also possible to use mullite, alumina, sialon, silicon nitride or the like. These materials are preferable because they have relatively low thermal conductivity and can reduce the amount of heat transferred from the ceramics to the reaction vessel. In addition, even if it is a cylindrical body, when a lead etc. are not included, there is no restriction in particular in the material.

 一方、支持体の材質に関しては、特に制約はない。各種セラミックスや金属、あるいはセラミックスと金属の複合体など、各種材料の使用が可能である。即ち、ラミックスヒータの使用環境によって、適宜選択すれば良い。 On the other hand, there is no particular limitation on the material of the support. Various materials such as various ceramics and metals, or composites of ceramics and metals can be used. That is, it may be appropriately selected according to the use environment of the Lamix heater.

 これらの支持体のうち、セラミックスヒータに対して固定される固定支持体の材質については、ガラスやロウ材で接合される場合、固定支持体とセラミックスヒータとの間での熱膨張係数が小さい方が良い。具体的には、固定支持体の常温における熱膨張係数とセラミックスヒータの常温における熱膨張係数との差が、5.0×10−6/K以下であることが好ましい。これを超える熱膨張係数差が両者の間に存在すると、接合時にセラミックスヒータ又は固定支持体が破損したり、クラック等が発生したりするため好ましくない。しかしながら、支持体がセラミックスヒータに直接接合されておらず、ネジ止め等で固定されている場合には、この限りではない。 Among these supports, the material of the fixed support fixed to the ceramic heater, when joined by glass or brazing material, has a smaller coefficient of thermal expansion between the fixed support and the ceramic heater. Is good. Specifically, the difference between the coefficient of thermal expansion of the fixed support at room temperature and the coefficient of thermal expansion of the ceramic heater at room temperature is preferably 5.0 × 10 −6 / K or less. If a difference in thermal expansion coefficient exceeding this is present between the two, it is not preferable because the ceramics heater or the fixed support is damaged or cracks occur at the time of joining. However, this is not the case when the support is not directly joined to the ceramic heater and is fixed by screws or the like.

 具体的な支持体の材質に関しては、セラミックスヒータと同じ材質のものを使用することも可能ではあるが、ムライトやアルミナ、サイアロン、更には窒化ケイ素等の使用も可能である。これらの材質は比較的熱伝導率が低く、セラミックスから反応容器への熱伝達量を小さくできるため好ましい。 With regard to the specific material of the support, it is possible to use the same material as the ceramic heater, but it is also possible to use mullite, alumina, sialon, silicon nitride, or the like. These materials are preferable because they have relatively low thermal conductivity and can reduce the amount of heat transferred from the ceramics to the reaction vessel.

 以上のことから、セラミックスヒータの材質としては窒化アルミニウムが特に好ましく、これに取付けられる固定筒状体及び/又は固定支持体の材質としては、窒化アルミニウムとの熱膨張係数のマッチング、更には熱伝導率の低さから、ムライト又はムライト−アルミナ複合体が特に好ましい。また、この組み合わせに対する反応容器の材質としては、熱膨張係数のマッチングから、アルミニウム又はアルミニウム合金が特に好ましい。実際の装置では、場合によっては腐食性ガスを使用することもあるため、その用途に応じた材質を選択することが重要であるのは言うまでもない。 From the above, aluminum nitride is particularly preferable as the material of the ceramic heater, and the material of the fixed cylindrical body and / or the fixed support attached to the ceramic heater is matching of the coefficient of thermal expansion with aluminum nitride, and furthermore, heat conduction. Mullite or a mullite-alumina composite is particularly preferred due to its low rate. In addition, as a material of the reaction vessel for this combination, aluminum or an aluminum alloy is particularly preferable from the viewpoint of matching of thermal expansion coefficients. In an actual device, a corrosive gas may be used in some cases, and it is needless to say that it is important to select a material according to the use.

 また、本発明におけるウエハー保持体を使用することで、セラミックスヒータの電極端子やリード、更には温度測定素子を内包してなる固定筒状体や、セラミックスヒータを単に支持する固定筒状体及び/又は固定支持体の破損がなく、信頼性の高い半導体製造装置を提供することができる。特に、種々ある半導体製造装置の中でも、反応容器内に挿入できる材料に対して制約の少ないLow−k膜焼成用装置として特に好適である。 In addition, by using the wafer holder in the present invention, a fixed cylindrical body containing the electrode terminals and leads of the ceramic heater and further the temperature measuring element, a fixed cylindrical body simply supporting the ceramic heater, and / or Alternatively, a highly reliable semiconductor manufacturing apparatus without damage to the fixed support can be provided. In particular, among various semiconductor manufacturing apparatuses, the present invention is particularly suitable as an apparatus for firing a low-k film, which has less restrictions on a material that can be inserted into a reaction vessel.

 実施例1
 下記表1に示すセラミックス粉末に対し所定量の焼結助剤を添加し、更に溶剤等を加えてボールミル混合し、スラリーを作製した。このスラリーをスプレードライして顆粒を作製し、得られた顆粒を所定の金型を用いてプレス成形した。得られた成形体を脱脂した後、それぞれ所定の温度で焼結し、セラミックス焼結体とした。得られた各セラミックス焼結体について、熱膨張係数と熱伝導率を測定して表1に合わせて示した。
Example 1
A predetermined amount of a sintering aid was added to the ceramic powders shown in Table 1 below, and a solvent and the like were further added, followed by ball mill mixing to prepare a slurry. The slurry was spray-dried to produce granules, and the obtained granules were press-molded using a predetermined mold. After degreased the obtained molded body, each was sintered at a predetermined temperature to obtain a ceramic sintered body. The thermal expansion coefficient and the thermal conductivity of each of the obtained ceramic sintered bodies were measured and shown in Table 1.

Figure 2004140347
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 上記のセラミックス焼結体からなる各基板に、スクリーン印刷等の手法によって抵抗発熱体回路を形成し、必要に応じてRF電極、静電チャック電極を形成した。これを所定の条件で焼成し、必要に応じて抵抗発熱体、RF電極、静電チャック電極を保護するため、その上にセラミックス板を接合した。得られたセラミックスヒータについて、ウエハーを搭載するためのウエハーポケットを機械加工により形成し、更に各電気回路に接続するための電極端子及びリードを取付けた。 抵抗 A resistance heating element circuit was formed on each substrate made of the ceramic sintered body by a method such as screen printing, and an RF electrode and an electrostatic chuck electrode were formed as necessary. This was fired under predetermined conditions, and a ceramic plate was bonded thereon to protect the resistance heating element, the RF electrode, and the electrostatic chuck electrode as necessary. For the obtained ceramic heater, a wafer pocket for mounting a wafer was formed by machining, and electrode terminals and leads for connecting to each electric circuit were attached.

 各セラミックスヒータのウエハー加熱面と反対側の面(裏面)に、下記表2に示す材質からなる固定筒状体及び/又は固定支持体を取付けて固定した。固定方法としては、図2−1及び図2−2に示すガラスによる接合、図3−1及び図3−2に示す活性金属ロウを用いたロウ材による接合、図4−1及び図4−2に示すネジによる固定、図5−1及び図5−1に示すセラミックスヒータ裏面のザグリ部への嵌め込み、あるいは図6−1及び図6−2に示すセラミックスヒータと筒状体の一体型のいずれかを用いた。尚、全ての筒状体は、外径10mm、内径6mmのものを使用した。また、全ての支持体は、外径10mmの中実の柱状体を用いた。図5−
1及び図5−2の嵌め込みの場合、ザグリ部の深さは3mm、直径は10.1mm
とした。筒状体内には電極端子及びリードを収納したが、金属製の筒状体には熱電対のみを収納した。
A fixed cylindrical body and / or a fixed support made of the material shown in Table 2 below was attached and fixed to the surface (rear surface) opposite to the wafer heating surface of each ceramic heater. Examples of the fixing method include joining with glass shown in FIGS. 2-1 and 2-2, joining with a brazing material using active metal brazing shown in FIGS. 3-1 and 3-2, and FIGS. 2, fitting into the counterbore part on the back surface of the ceramic heater shown in FIGS. 5-1 and 5-1, or an integral type of the ceramic heater and the cylindrical body shown in FIGS. 6-1 and 6-2. Either was used. Note that all the cylindrical bodies used had an outer diameter of 10 mm and an inner diameter of 6 mm. All the supports were solid pillars having an outer diameter of 10 mm. Fig. 5-
1 and FIG. 5-2, the counterbore depth is 3 mm and the diameter is 10.1 mm.
And While the electrode terminal and the lead were accommodated in the tubular body, only the thermocouple was housed in the metallic tubular body.

Figure 2004140347
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 このとき、セラミックスヒータに取付けられた筒状体及び/又は支持体のそれぞれの平行度を測定したところ、いずれも0.1mm以内であった。また、取付けた筒状体及び/又は支持体のO−リング当接面付近の表面粗さは、いずれもRa≦0.3μmであり、表面を光学顕微鏡で観察した結果、0.05mmを超える欠陥がないことを確認した。 At this time, when the parallelism of each of the cylindrical body and / or the support attached to the ceramic heater was measured, they were all within 0.1 mm. The surface roughness near the O-ring contact surface of the attached cylindrical body and / or the support was Ra ≦ 0.3 μm, and as a result of observing the surface with an optical microscope, the surface roughness exceeded 0.05 mm. It was confirmed that there were no defects.

 このように作製したウエハー保持体に対して、下記表3に示す材質からなる所定形状の反応容器を用意した。その反応容器内にウエハー保持体を取付け、ゴム製のO−リングによって筒状体及び/又は柱状体と反応容器の間を気密封止した。このとき、セラミックスヒータのウエハー搭載面と反応容器との平行度は、いずれも0.15mm以下であった。その後、セラミックスヒータに給電することで所定温度に昇温させ、セラミックスヒータと反応容器の温度を熱電対によって測定し、更にセラミックスヒータの均熱性を求めた。その後常温まで降温させ、固定筒状体及び/又は固定支持体の破損状況を確認した。 に 対 し て A reaction vessel having a predetermined shape made of a material shown in Table 3 below was prepared for the wafer holder thus manufactured. The wafer holder was mounted in the reaction vessel, and the space between the tubular body and / or the columnar body and the reaction vessel was hermetically sealed with a rubber O-ring. At this time, the parallelism between the wafer mounting surface of the ceramic heater and the reaction vessel was 0.15 mm or less. Thereafter, the temperature was raised to a predetermined temperature by supplying power to the ceramic heater, the temperatures of the ceramic heater and the reaction vessel were measured with a thermocouple, and the uniformity of the ceramic heater was determined. Thereafter, the temperature was lowered to room temperature, and the state of breakage of the fixed cylindrical body and / or the fixed support was confirmed.

Figure 2004140347
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 得られた結果を、セラミックスヒータと固定筒状体及び/又は固定支持体の材質ごとに、試験条件と試験結果に分けて、下記の表4〜45に示した。尚、セラミックスヒータ加熱時の反応容器内の雰囲気は真空とした。セラミックスヒータの均熱性は、ウエハー温度計を使用して測定した。また、筒状体及び/又は柱状体と反応容器と間の気密性に関しては、リークレートが高温時において10−9Pam/s以下のものは◎、10−7Pam/s以下のものは〇として表示した。 The obtained results are shown in Tables 4 to 45 below, which are divided into test conditions and test results for each material of the ceramic heater and the fixed cylindrical body and / or the fixed support. The atmosphere in the reaction vessel when the ceramic heater was heated was vacuum. The thermal uniformity of the ceramic heater was measured using a wafer thermometer. Regarding the airtightness between the cylindrical body and / or the columnar body and the reaction vessel, those having a leak rate of 10 −9 Pam 3 / s or less at high temperature are those of ◎ and those of 10 −7 Pam 3 / s or less. Is indicated as 〇.

Figure 2004140347
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 実施例2
 実施例1で使用した試料3−1のウエハー保持体を準備した。これにステンレス製の反射板を取付け、セラミックスヒータを500℃まで昇温し、その消費電力を測定した。反射板には、筒状体及び/又は支持体が貫通できるように、直径12mmの穴が開けられている。また、反射板とセラミックスヒータの間の取付け距離を変えて、消費電力の測定を行った。このときのステンレス板は、厚み0.5mm、直径330mm、表面粗さRa=0.05μmであった。その結果を下記表46に示す。
Example 2
The sample 3-1 wafer holder used in Example 1 was prepared. A stainless steel reflecting plate was attached to this, the temperature of the ceramic heater was raised to 500 ° C., and the power consumption was measured. A hole having a diameter of 12 mm is formed in the reflector so that the cylindrical body and / or the support can penetrate. Further, the power consumption was measured while changing the mounting distance between the reflector and the ceramic heater. At this time, the stainless plate had a thickness of 0.5 mm, a diameter of 330 mm, and a surface roughness Ra of 0.05 μm. The results are shown in Table 46 below.

Figure 2004140347
Figure 2004140347

 また、反射板の位置をセラミックスヒータから15mmに固定し、反射板の表面粗さを変えたものについて、同じく消費電力を測定した。得られた結果を表47に示す。これらの結果から、表面粗さがRaで1.0μm以下、更には0.1μm以下の反射板を使用し、セラミックスヒータに近い位置に設置することで、消費電力を低減できることが分る。 Further, the power consumption of the reflector having the surface roughness changed while fixing the position of the reflector at 15 mm from the ceramic heater was measured. Table 47 shows the obtained results. From these results, it is understood that power consumption can be reduced by using a reflector having a surface roughness of 1.0 μm or less in Ra and further 0.1 μm or less and installing the reflector near the ceramic heater.

Figure 2004140347
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 実施例3
 実施例1で使用した窒化アルミニウムヒータに、実施例1と同様にムライト製の筒状体と支持体の一端をガラス付けにより取付けた。このとき、筒状体及び支持体のセラミックスヒータ接合面の端面を研磨加工して、セラミックスヒータへの取付角度を変化させることで平行度を変えた。この筒状体と支持体の他端側を、更にアルミニウム製の反応容器に取付け、反応容器内を真空引きし、ヘリウムリークレートを測定した。その結果を下記表48に示す。尚、このとき使用したムライト製の筒状体と支持体のO−リング当接面付近における表面粗さは、いずれもRa≦0.3μmであり、その表面を光学顕微鏡で観察した結果、0.05mmを超える欠陥がないことを確認した。
Example 3
The mullite cylindrical body and one end of the support were attached to the aluminum nitride heater used in Example 1 in the same manner as in Example 1 by attaching a glass. At this time, the parallelism was changed by polishing the end faces of the cylindrical body and the support body at the joining surface of the ceramic heater and changing the mounting angle to the ceramic heater. The other end side of the cylindrical body and the support was further attached to a reaction vessel made of aluminum, the inside of the reaction vessel was evacuated, and the helium leak rate was measured. The results are shown in Table 48 below. The surface roughness in the vicinity of the O-ring contact surface of the mullite cylindrical body and the support used at this time was Ra ≦ 0.3 μm, and the surface was observed with an optical microscope. It was confirmed that there was no defect exceeding .05 mm.

Figure 2004140347
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 実施例4
 次に、複数のムライト製筒状体について、反応容器へ装着する際のO−リング当接面付近の表面粗さを変え、実施例1と同様の手法で一端をセラミックスヒータにガラス付けにより取付け、他端側を反応容器に取付けた後、反応容器内を真空引きし、シール部分のヘリウムリークレートを測定した。その結果を下記表49に示す。
Example 4
Next, with respect to a plurality of mullite cylindrical bodies, the surface roughness near the O-ring contact surface when mounted on the reaction vessel was changed, and one end was attached to the ceramics heater by glass in the same manner as in Example 1. After the other end was attached to the reaction vessel, the inside of the reaction vessel was evacuated and the helium leak rate of the sealed portion was measured. The results are shown in Table 49 below.

Figure 2004140347
Figure 2004140347

 実施例5
 実施例1で使用した窒化アルミニウムヒータに対して、実施例1と同じムライト製の筒状体を準備した。これらムライト製筒状体の中から、O−リング当接面付近に大きさの異なる欠陥のあるものを選別し、欠陥のないもの共に、これらをそれぞれ窒化アルミニウムヒータにガラス付けした。その後、筒状体の他端側を反応容器に取付け、真空引きした後、O−リング当接面のヘリウムリークレートを測定した。その結果を下記表50に示す。
Example 5
For the aluminum nitride heater used in Example 1, the same mullite cylindrical body as in Example 1 was prepared. Among these mullite cylindrical bodies, those having defects having different sizes in the vicinity of the O-ring contact surface were selected, and those having no defects were each glass-coated on an aluminum nitride heater. Then, the other end side of the cylindrical body was attached to the reaction vessel, and after evacuation, the helium leak rate of the O-ring contact surface was measured. The results are shown in Table 50 below.

Figure 2004140347
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 実施例6
 実施例1で使用した窒化アルミニウムヒータに、実施例1と同様にムライト製の筒状体と支持体をガラス付けにより取付けた。このとき、筒状体及び支持体のセラミックスヒータ接合面の端面を、研磨加工してセラミックスヒータへの取付角度を変化させることで、セラミックスヒータと反応容器との平行度を変えた。これらのセラミックスヒータをアルミニウム製反応容器に取付け、反応容器内を真空引きし、ウエハーの脱着試験を行った。その結果を下記表51に示す。
Example 6
A mullite cylindrical body and a support were attached to the aluminum nitride heater used in Example 1 in the same manner as in Example 1 by attaching a glass. At this time, the parallelism between the ceramic heater and the reaction vessel was changed by polishing the end surfaces of the cylindrical body and the support body at the joining surface of the ceramic heater and changing the mounting angle to the ceramic heater. These ceramic heaters were attached to an aluminum reaction vessel, the inside of the reaction vessel was evacuated, and a wafer desorption test was performed. The results are shown in Table 51 below.

Figure 2004140347
Figure 2004140347

 実施例7
 セラミックスヒータの耐食性を比較するため、上記表1に示した各セラミックス焼結体に対して表面を研磨した。加工後の各焼結体試料について、以下の要領で実用性を確認した。
Example 7
In order to compare the corrosion resistance of the ceramic heater, the surface of each ceramic sintered body shown in Table 1 was polished. The practicality of each processed sintered body sample was confirmed in the following manner.

 まず、別途用意した窒化アルミニウム系セラミックスをマトリックスとし、それにWフィラメントを埋設したディスク状ヒータを準備した。次に、このヒータ上に表1の各焼結体試料を載せ、13.56MHzの高周波を用いたプラズマ発生装置の真空チャンバー内に配置した。これらの各焼結体試料を、加熱温度100℃、CFガスのプラズマ密度1.4W/cmの環境下で5時間処理した。その後、プラズマ照射面のエッチングクレーターの密度(走査型電子顕微鏡を用いて観察したとき、表面任意の1000μmの視野内に存在する最大口径が1μm以上のクレーター数)を確認し、その結果を下記表52に示した。 First, a disk-shaped heater in which a separately prepared aluminum nitride-based ceramic was used as a matrix and W filaments were embedded therein was prepared. Next, each sintered body sample shown in Table 1 was placed on this heater, and was placed in a vacuum chamber of a plasma generator using a high frequency of 13.56 MHz. Each of these sintered body samples was treated for 5 hours in an environment of a heating temperature of 100 ° C. and a plasma density of CF 4 gas of 1.4 W / cm 2 . Thereafter, the density of the etching craters on the plasma irradiation surface (when observed using a scanning electron microscope, the number of craters having a maximum diameter of 1 μm or more within an arbitrary visual field of 1000 μm 2 on the surface) was confirmed. The results are shown in Table 52.

Figure 2004140347
Figure 2004140347

 以上の結果から、耐食性に関しては窒化アルミニウムが優れており、特にその焼結助剤量が0.05重量%以上1.0重量%以下のものが好ましいことが分る。 From the above results, it can be seen that aluminum nitride is superior in terms of corrosion resistance, and that the amount of the sintering aid is preferably 0.05% by weight or more and 1.0% by weight or less.

 実施例8
 実施例1で良好な結果が得られた各ウエハー保持体に関して、それぞれ半導体製造装置に組み込み、プラズマCVD、減圧CVD、Low−k膜焼成、プラズマエッチング、絶縁膜CVDの各処理を行った。その結果、いずれもウエハーの処理中に、固定筒状体や固定支持体の破損は発生しなかった。中でもLow−k膜焼成用においては、特に均質な膜質が得られた。
Example 8
Each of the wafer holders in which good results were obtained in Example 1 was incorporated into a semiconductor manufacturing apparatus and subjected to plasma CVD, low pressure CVD, low-k film firing, plasma etching, and insulating film CVD. As a result, no damage occurred to the fixed cylindrical body or the fixed support during the processing of the wafer. In particular, in the case of firing a Low-k film, a particularly uniform film quality was obtained.

 実施例9
 次に、本発明における各種構造例について記載する。これらの構造は、各用途や、反応容器の形状などに応じて各種選択できる。例えば図7−1に示すように、支持体5bを反応容器4の中央部付近に設置する。このとき支持体5bを反応容器4に固定しない場合、支持体5bをセラミックスヒータ2に対して接合しても良いし、接合しなくても良い。また逆に、支持体5bを反応容器4側にロウ付けなどの手法で固定し、セラミックスヒータ2側では固定しない構造をとることもできる。また、図7−1や図7−2に示すように、複数の筒状体5cや支持体5bを設置し、これによりセラミックスヒータを支持することができる。このとき、筒状体5cや支持体5bを反応容器4に固定しない場合、セラミックスヒータ2に対して筒状体5cや支持体5bを接合しても良いし、接合しなくても良い。また逆に、筒状体5cや支持体5bを反応容器4側にロウ付けなどの手法で固定し、セラミックスヒータ2側とは固定しない構造をとることもできる。尚、このような筒状体5cや支持体5bをセラミックスヒータに固定しない構造の場合、その筒状体5cや支持体5bは本発明による関係式を満たす必要はないため、自由な位置に設置することができる。
Example 9
Next, various structural examples according to the present invention will be described. These structures can be variously selected according to each use and the shape of the reaction vessel. For example, as shown in FIG. 7A, the support 5b is installed near the center of the reaction vessel 4. When the support 5b is not fixed to the reaction vessel 4 at this time, the support 5b may or may not be joined to the ceramic heater 2. Conversely, it is also possible to adopt a structure in which the support 5b is fixed to the reaction vessel 4 side by brazing or the like, but not fixed to the ceramic heater 2 side. Further, as shown in FIG. 7-1 and FIG. 7-2, a plurality of cylindrical bodies 5c and a support body 5b are provided to support the ceramic heater. At this time, when the tubular body 5c and the support 5b are not fixed to the reaction vessel 4, the tubular body 5c and the support 5b may or may not be joined to the ceramic heater 2. Conversely, it is also possible to adopt a structure in which the cylindrical body 5c and the support 5b are fixed to the reaction vessel 4 side by brazing or the like, but not fixed to the ceramic heater 2 side. In the case where the cylindrical body 5c and the support 5b are not fixed to the ceramic heater, the cylindrical body 5c and the support 5b do not need to satisfy the relational expression according to the present invention. can do.

本発明に係わるウエハー保持体の一具体例であって、反応容器内に設置した状態を示す概略の断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a specific example of a wafer holder according to the present invention, showing a state where the wafer holder is installed in a reaction vessel. 本発明に係わるウエハー保持体の別の具体例であって、反応容器内に設置した状態を示す概略の断面図である。It is another specific example of the wafer holder concerning this invention, Comprising: It is a schematic sectional drawing which shows the state installed in the reaction container. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体のガラスによる固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional view showing a ceramic heater concerning the present invention, and a fixing method of glass with a cylindrical object. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体のガラスによる固定方法を示す概略の断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for fixing the ceramic heater and the support with glass according to the present invention. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体のロウ材による固定方法を示す概略の断面図である。It is an outline sectional view showing the ceramic heater concerning the present invention, and the fixing method of the cylindrical body with the brazing material. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体のロウ材による固定方法を示す概略の断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a method for fixing a ceramic heater and a support with a brazing material according to the present invention. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体のネジ止めによる固定方法を示す概略の断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for fixing the ceramic heater and the cylindrical body by screwing according to the present invention. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体のネジ止めによる固定方法を示す概略の断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a method for fixing the ceramic heater and the support by screwing according to the present invention. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体の嵌め込みによる固定方法を示す概略の断面図である。It is an outline sectional view showing a fixing method by fitting of a ceramic heater and a cylindrical body concerning the present invention. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体の嵌め込みによる固定方法を示す概略の断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a method for fixing the ceramic heater and the support according to the present invention by fitting. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体の一体化による固定方法を示す概略の断面図である。It is an outline sectional view showing a fixing method by unification of a ceramic heater and a cylindrical body concerning the present invention. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体の一体化による固定方法を示す概略の断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a fixing method by integrating a ceramic heater and a support according to the present invention. 複数の筒状体や支持体を備えたウエハー保持体の例であって、反応容器内に設置した状態を示す概略の断面図である。It is an example of the wafer holder provided with the some cylindrical body and the support body, Comprising: It is a schematic sectional drawing which shows the state installed in the reaction container. 複数の筒状体や支持体を備えたウエハー保持体の別の例であって、反応容器内に設置した状態を示す概略の断面図である。It is another example of the wafer holder provided with the some cylindrical body and the support body, Comprising: It is a schematic sectional drawing which shows the state installed in the reaction container.

符号の説明Explanation of reference numerals

  1    ウエハー保持体
  2    セラミックスヒータ
  3    抵抗発熱体
  4    反応容器
  5    固定筒状体
  5a   固定支持体
  5b   支持体
  5c   筒状体
  6    O−リング
  7    リード
  8    温度測定素子
 10    ガラス
 11    ロウ材
 12    ネジ止め
 13    ザグリ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer holding body 2 Ceramic heater 3 Resistance heating element 4 Reaction vessel 5 Fixed cylindrical body 5a Fixed support 5b Support 5c cylindrical body 6 O-ring 7 Lead 8 Temperature measuring element 10 Glass 11 Brazing material 12 Screwing 13 Counterbore Department

Claims (23)

反応容器内に筒状体によって支持されたセラミックスヒータ上に、半導体ウエハーを保持して処理するためのウエハー保持体であって、前記筒状体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体であり、
 セラミックスヒータの最高到達温度をT1、
 セラミックスヒータの熱膨張係数をα1、
 反応容器の最高到達温度をT2、
 反応容器の熱膨張係数をα2、
 固定筒状体間の常温におけるセラミックスヒータ上での最長距離をL1、
 固定筒状体間の常温における反応容器上での最長距離をL2としたとき、
 |(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすことを特徴とするウエハー保持体。
A wafer holder for holding and processing a semiconductor wafer on a ceramic heater supported by a cylindrical body in a reaction vessel, wherein at least two of the cylindrical bodies have one end connected to the ceramic heater and the other end. Side is a fixed cylindrical body fixed to the reaction vessel,
The maximum temperature reached by the ceramic heater is T1,
The coefficient of thermal expansion of the ceramic heater is α1,
The maximum temperature of the reaction vessel is T2,
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel is α2,
The longest distance on the ceramic heater at room temperature between the fixed cylindrical bodies is L1,
When the longest distance on the reaction vessel at normal temperature between the fixed cylindrical bodies is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
A wafer holder that satisfies the following relational expression:
反応容器内に筒状体及び/又は支持体によって支持されたセラミックスヒータ上に、半導体ウエハーを保持して処理するためのウエハー保持体であって、前記筒状体及び/又は支持体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体及び/又は固定支持体であり、
 セラミックスヒータの最高到達温度をT1、
 セラミックスヒータの熱膨張係数をα1、
 反応容器の最高到達温度をT2、
 反応容器の熱膨張係数をα2、
 固定筒状体及び/又は固定支持体間の常温におけるセラミックスヒータ上での最長距離をL1、
 固定筒状体及び/又は固定支持体間の常温における反応容器上での最長距離をL2としたとき、
 |(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすことを特徴とするウエハー保持体。
A wafer holder for holding and processing a semiconductor wafer on a ceramic heater supported by a cylindrical body and / or a support in a reaction vessel, wherein at least two of the cylindrical body and / or the support are used. One is a fixed cylindrical body and / or a fixed support having one end fixed to the ceramic heater and the other end fixed to the reaction vessel,
The maximum temperature reached by the ceramic heater is T1,
The coefficient of thermal expansion of the ceramic heater is α1,
The maximum temperature of the reaction vessel is T2,
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel is α2,
The longest distance on the ceramic heater at room temperature between the fixed cylindrical body and / or the fixed support is L1,
When the longest distance on the reaction vessel at normal temperature between the fixed cylindrical body and / or the fixed support is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
A wafer holder that satisfies the following relational expression:
前記関係式が
 |(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.3mm
であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のウエハー保持体。
The relational expression is: | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.3 mm
The wafer holder according to claim 1, wherein:
前記セラミックスヒータの熱膨張係数が8.0×10−6/K以下で、且つ反応容器の熱膨張係数が15×10−6K以上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ウエハー保持体。 The thermal expansion coefficient of the ceramic heater is 8.0 × 10 −6 / K or less, and the thermal expansion coefficient of the reaction vessel is 15 × 10 −6 K or more. Or a wafer holder. 前記セラミックスヒータの熱膨張係数が6.0×10−6/K以下で、且つ反応容器の熱膨張係数が20×10−6K以上であることを特徴とする、請求項4に記載のウエハー保持体。 The wafer according to claim 4, wherein the ceramic heater has a coefficient of thermal expansion of 6.0 × 10 −6 / K or less, and the reaction vessel has a coefficient of thermal expansion of 20 × 10 −6 K or more. Holding body. 前記固定筒状体及び/又は前記固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さが320mm以下であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のウエハー保持体。 The wafer holder according to any one of claims 1 to 5, wherein the length of the fixed cylindrical body and / or the fixed support from the ceramic heater to the reaction vessel is 320 mm or less. 前記固定筒状体及び/又は固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さが150mm以下であって、その固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率が30W/mK以下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ウエハー保持体。 The length of the fixed tubular body and / or the fixed support from the ceramic heater to the reaction vessel is 150 mm or less, and the thermal conductivity of the fixed tubular body and / or the fixed support is 30 W / mK or less. The wafer holder according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記反応容器が水冷されていないことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のウエハー保持体。 The wafer holder according to any one of claims 1 to 5, wherein the reaction vessel is not water-cooled. 前記反応容器と前記セラミックスヒータの間に、セラミックスヒータの熱を反射するための反射板を備えることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のウエハー保持体。 The wafer holder according to any one of claims 1 to 8, further comprising a reflector between the reaction vessel and the ceramic heater for reflecting heat of the ceramic heater. 前記反応容器側及び前記セラミックスヒータ側に両端を固定された固定筒状体及び/又は固定支持体のそれぞれの平行度が1.0mm以内であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載のウエハー保持体。 10. The parallelism of each of the fixed cylindrical body and / or the fixed support having both ends fixed to the reaction vessel side and the ceramic heater side is within 1.0 mm, respectively. Or a wafer holder. 前記固定筒状体及び/又は前記固定支持体のそれぞれの平行度が0.3mm以内であることを特徴とする、請求項10に記載のウエハー保持体。 The wafer holder according to claim 10, wherein the parallelism of each of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is within 0.3 mm. 前記反応容器に固定され且つ反応容器外と気密を保つためのO−リングを備え、前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さがRaで5.0μm以下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ウエハー保持体。 An O-ring fixed to the reaction vessel and keeping the airtight from the outside of the reaction vessel is provided, and the surface roughness of the cylindrical body and / or the support near the contact surface with the O-ring is 5. The wafer holder according to claim 1, wherein the thickness is 0 μm or less. 前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さがRaで1.0μm以下であることを特徴とする、請求項12に記載のウエハー保持体。 13. The wafer holder according to claim 12, wherein the surface roughness of the cylindrical body and / or the support near the contact surface with the O-ring is not more than 1.0 [mu] m in Ra. 前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さがRaで0.3μm以下であることを特徴とする、請求項13に記載のウエハー保持体。 14. The wafer holder according to claim 13, wherein the surface roughness of the cylindrical body and / or the support near the contact surface with the O-ring is 0.3 μm or less in Ra. 前記反応容器に固定され且つ反応容器外と気密を保つためのO−リングを備え、前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさが直径1mm以下であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載のウエハー保持体。 An O-ring that is fixed to the reaction vessel and keeps airtight from the outside of the reaction vessel; and the size of a surface defect existing near the contact surface of the tubular body and / or the support with the O-ring is reduced. The wafer holder according to any one of claims 1 to 14, wherein the diameter of the wafer holder is 1 mm or less. 前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさが直径0.3mm以下であることを特徴とする、請求項15に記載のウエハー保持体。 The wafer holder according to claim 15, wherein a size of a surface defect existing near a contact surface of the cylindrical body and / or the support with the O-ring is 0.3 mm or less in diameter. . 前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさが直径0.05mm以下であることを特徴とする、請求項16に記載のウエハー保持体。 17. The wafer holder according to claim 16, wherein a size of a surface defect existing near a contact surface of the cylindrical body and / or the support with the O-ring is 0.05 mm or less in diameter. . 前記セラミックスヒータと前記反応容器底部との平行度が1.0mm以内であることを特徴とする、請求項1〜17のいずれかに記載のウエハー保持体。 The wafer holder according to any one of claims 1 to 17, wherein the parallelism between the ceramic heater and the bottom of the reaction vessel is within 1.0 mm. 前記セラミックスヒータと前記反応容器底部との平行度が0.2mm以内であることを特徴とする、請求項18に記載のウエハー保持体。 19. The wafer holder according to claim 18, wherein the parallelism between the ceramic heater and the bottom of the reaction vessel is within 0.2 mm. 前記セラミックスヒータの主成分が、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素のいずれかであることを特徴とする、請求項1〜19のいずれかに記載のウエハー保持体。 20. The wafer holder according to claim 1, wherein a main component of the ceramic heater is one of alumina, silicon nitride, aluminum nitride, and silicon carbide. 前記セラミックスヒータの主成分が窒化アルミニウム、前記反応容器の主成分がアルミニウム又はアルミニウム合金、及び前記固定筒状体及び/又は固定支持体の主成分がムライト又はムライト−アルミナ複合体であることを特徴とする、請求項1〜20のいずれかに記載のウエハー保持体。 The main component of the ceramic heater is aluminum nitride, the main component of the reaction vessel is aluminum or an aluminum alloy, and the main component of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is mullite or a mullite-alumina composite. The wafer holder according to any one of claims 1 to 20, wherein 請求項1〜21のいずれかのウエハー保持体が搭載されていることを特徴とする半導体製造装置。 A semiconductor manufacturing apparatus comprising the wafer holder according to any one of claims 1 to 21 mounted thereon. Low−k膜焼成に使用することを特徴とする、請求項22に記載の半導体製造装置。 23. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 22, wherein the apparatus is used for firing a Low-k film.
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