JP2007013175A

JP2007013175A - ウエハ支持部材およびこれを用いたウエハの加熱方法

Info

Publication number: JP2007013175A
Application number: JP2006179253A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiko Nakamura; 恒彦中村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2007-01-18

Abstract

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

Description

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

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

従来の半導体製造装置は、複数のウエハを一度に成膜処理するバッチ式のものが使用されていたが、ウエハの大きさが８インチから１２インチと大型化するにつれ、処理精度を高めるために、一枚づつ処理する枚葉式と呼ばれる装置が近年使われている。しかしながら、枚葉式にすると１回当たりの処理数が減少するため、ウエハの加工時間の短縮が必要とされている。このため、ウエハ支持部材に対して、ウエハの加熱時間の短縮、ウエハの吸着・脱着の迅速化と同時に加熱温度精度の向上が要求されていた。

このようなウエハ支持部材として、例えば特許文献１には、図６に示すようなウエハ支持部材が提案されている。

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

また、ケーシング３１、ステンレス板３３、及び板状セラミック体２２の中心部には、図示しないウエハ支持ピンを挿通するためのピン挿通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃが３つ形成されており、ピン挿通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃに挿通されたウエハ支持ピンを上下させれば、ウエハを搬送機に受け渡したり、ウエハを搬送機から受け取ったりすることができるようになっていた。

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

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

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

そこで、特許文献２には、図８に示すように、板状セラミック体５２上にウエハＷを浮かせて支持するための複数の支持ピン５１を設置し、この位置を調整してウエハＷに反りを発生させることにより、板状セラミック体５２との間隔を調整し、ウエハＷの温度を均一にすることが提案されている。
特開平１１−２８３７２９号公報特開平１０−２２３６４２号公報

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

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

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

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

そこで、本発明は上記課題に鑑み、直径２００ｍｍを超えるウエハを加熱するウエハ支持部材であって、板厚が１〜７ｍｍ、１００〜２００℃のヤング率が２００〜４５０ＭＰａである板状セラミック体の一方の主面側を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記板状セラミック体の下面に上記載置面と対向した領域に複数の帯状抵抗発熱体を有するウエハ支持部材において、上記帯状抵抗発熱体の厚みを５〜７０μｍとし、かつ上記板状セラミック体の一方の主面に平行な投影面で見て、上記帯状抵抗発熱体を囲む外接円の面積に対し、上記外接円内に占める帯状抵抗発熱体の面積の比率が１０〜４０％であり、且つ帯状抵抗発熱体は相対向する対向領域を有し、上記対向領域の間隔が０．５ｍｍ以上、上記板状セラミック体の板厚の３倍以下であるようにしたことを特徴とする。

また、上記板状セラミック体と帯状抵抗発熱体の熱膨張係数の差は３．０×１０^−６／℃以下となるようにすることが好ましく、また、上記載置面にウエハを載せ、該ウエハの表面の平均温度を１００〜２００℃に加熱する際に、上記載置面を凹面ではなく且つ上記ウエハの面内温度差が０．５℃以下とすることが好ましい。

以上のように、本発明によれば、直径２００ｍｍを超えるウエハを加熱するウエハ支持部材であって、板厚が１〜７ｍｍ、１００〜２００℃のヤング率が２００〜４５０ＭＰａである板状セラミック体の一方の主面側を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記板状セラミック体の下面に上記載置面と対向した領域に複数の帯状抵抗発熱体を有するウエハ支持部材において、上記帯状抵抗発熱体の厚みを５〜７０μｍとし、かつ上記板状セラミック体の一方の主面に平行な投影面で見て、上記帯状抵抗発熱体を囲む外接円の面積に対し、上記外接円内に占める上記帯状抵抗発熱体の面積の比率が１０〜４０％であり、且つ上記帯状抵抗発熱体は相対向する対向領域を有し、上記対向領域の間隔が０．５ｍｍ以上、上記板状セラミック体の板厚の３倍以下となるようにしたことから、加熱時における板状セラミック体の反りを抑え、ウエハの面内温度差を０．５℃以下と極めて小さくすることが可能となる。

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

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

以下、本発明の実施形態について説明する。

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

１００〜２００℃のヤング率が２００〜４５０ＭＰａである板状セラミック体２の材質としては、アルミナ、窒化珪素、サイアロン、窒化アルミニウムを用いることができ、この中でも特に窒化アルミニウムは５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、さらには１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の高い熱伝導率を有するとともに、フッ素系や塩素系等の腐食性ガスに対する耐蝕性や耐プラズマ性にも優れることから、板状セラミック体２の材質として好適である。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

即ち、帯状抵抗発熱体５を囲む外接円Ｐ１の面積に対し、外接円Ｐ１内に占める帯状抵抗発熱体５の面積の比率を５％未満とすると、帯状抵抗発熱体５の相対向する対向領域において、板状セラミック体２の板厚ｔに対して対向領域の対向間隔Ｓが大きくなり過ぎることから、帯状抵抗発熱体５のない載置面３の表面温度が他の部分と比較して小さくなり、載置面３の温度を均一にすることが難しいからであり、逆に帯状抵抗発熱体５を囲む外接円Ｐ１の面積に対し、外接円Ｐ１内に占める帯状抵抗発熱体５の面積の比率が５０％を超えると、板状セラミック体２と帯状抵抗発熱体５との間の熱膨張係数の差を３．０×１０^−６／℃以下に近似させたとしても、両者の間に作用する熱応力が大きすぎること、板状セラミック体２は変形し難いセラミック焼結体からなるものの、その板厚ｔが１ｍｍ〜７ｍｍと薄いこと、から帯状抵抗発熱体５を発熱させると、載置面３側が凹となるように板状セラミック体２に反りが発生し、その結果、ウエハＷの中心部の温度が周縁よりも小さくなり、温度バラツキが大きくなる虞があるからである。

なお、好ましくは、帯状抵抗発熱体５を囲む外接円Ｐ１の面積に対し、外接円Ｐ１内に占める帯状抵抗発熱体５の面積の比率を１０％〜４０％、さらには１５％〜２５％とすることが好ましい。

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

帯状抵抗発熱体５の膜厚が５μｍを下回ると、帯状抵抗発熱体５をスクリーン印刷法で膜厚を均一に印刷することが困難となるからであり、また、帯状抵抗発熱体５の厚みが７０μｍを越えると、外接円Ｐ１に対し、帯状抵抗発熱体５の占める面積の比率を５０％以下としても帯状抵抗発熱体５の厚みが大きく、帯状抵抗発熱体５の剛性が大きくなり、板状セラミック体２の温度変化により帯状抵抗発熱体５の伸び縮みによる影響で板状セラミック体２が変形したり、スクリーン印刷で均一の厚みに印刷することが難しくウエハＷの表面の温度差が大きくなったりする恐れがあるからである。なお、好ましい帯状抵抗発熱体５の厚みは１０〜３０μｍとすることが良い。

次に、図１に示すウエハ支持部材１の製造方法について説明する。

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

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

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

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

そして、帯状抵抗発熱体５は主面３から一定の距離に配設され、帯状抵抗発熱体５の対向間隔Ｓが板厚ｔの３倍以下となるように設計することが必要である。特に、直径２００ｍｍを超える大型ウエハＷを均一にしかも高温まで加熱できるように配設するには、対向間隔Ｓは０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。

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

ここで、板状セラミック体として平均粒径１．２μｍの窒化アルミニウム粉末に平均粒径１μｍのカルシアを０．１質量％添加し混合粉砕しアクリルバインダを添加し、直径４００ｍｍの板状に成形し、空気中の５００℃で1時間脱バインダ処理した後、２０００℃の窒素雰囲気中で焼結した。次に、焼結体の表裏面を研削加工し直径３２０ｍｍ、厚み３ｍｍの円板状をした板状セラミック体を得た。この板状セラミック体を形成する窒化アルミニウム質焼結体のヤング率を測定したところ、２８０ＭＰａであった。そして、この板状セラミック体の他方の主面に、銀５０質量％、Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＺｎＯ系ガラス（熱膨張係数４．４×１０^−６／℃）を５０質量％含むペーストを用いて帯状抵抗発熱体のパターン形状に印刷し、焼き付けしてウエハ支持部材を作製した。

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

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

結果は表１に示す通りである。

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

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

また、試料Ｎｏ．３〜８のように、帯状抵抗発熱体の外接円に対して、帯状抵抗発熱体の占める面積の比率を１０〜４０％とすることで、ウエハの面内の温度差を０．３℃以内とすることができ、さらには試料Ｎｏ．４〜６のように、帯状抵抗発熱体の外接円に対して、帯状抵抗発熱体の占める面積の比率を１５〜２５％とすることでウエハの面内の温度差を０．１℃以内にまで低減することができ、特に優れていた。

次に、表１の試料Ｎｏ．２におけるウエハ支持部材において、帯状抵抗発熱体の厚みを異ならせ、ウエハを１００℃と２００℃にそれぞれ加熱した時のウエハの面内温度差について調べる実験を行った。

結果は表２に示す通りである。

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

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

従って、試料Ｎｏ.２２〜２６のように、帯状抵抗発熱体の厚みは５〜７０μｍであることが好ましいことが判った。

次に、実施例１と同様に板状セラミック体を作製し板状セラミック体の厚みを変え、しかも帯状抵抗発熱体の相対向する対向領域の対向間隔を変えてウエハ支持部材を作製した。そして、ウエハの平均温度が２００℃となるように加熱し、帯状抵抗発熱体の対向領域の間隔を主面から帯状抵抗発熱体までの距離のＮ倍としてＮ値を示し、ウエハの表面温度分布を測定しウエハの表面温度の最大値から最小値を引いた温度差を測定した。

その結果を表３に示す。

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

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

以上の結果より帯状抵抗発熱体の対向領域の対向間隔が０．５ｍｍ以上で、上記主面から帯状抵抗発熱体までの距離の３倍以下であるとウエハの面内温度差が小さく好ましいことが判る。

実施例１と同様に板状セラミック体を作製し、帯状抵抗発熱体となるペーストとして種種の金属とガラス成分や金属酸化物を混合しペースト状に作製したのちスクリーン印刷しウエハ支持部材を作製した。

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

その結果を表４に示す。

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

本発明のウエハ支持部材の一例を示す断面図である。本発明の帯状抵抗発熱体の形状を示す概略図である。本発明の他の帯状抵抗発熱体の形状を示す概略図である。本発明の他の帯状抵抗発熱体の形状を示す概略図である。本発明の板状セラミック体の一方の主面から一定の距離にウエハを支持するウエハ支持部材の断面図である。従来のウエハ支持部材を示す、部品展開図である。従来のウエハ支持部材の抵抗発熱体の概略図である。従来の板状セラミック体の一方の主面から一定の距離にウエハを支持するウエハ支持部材の断面図である。

符号の説明

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

Claims

直径２００ｍｍを超えるウエハを加熱するウエハ支持部材であって、板厚が１〜７ｍｍ、１００〜２００℃のヤング率が２００〜４５０ＭＰａである板状セラミック体の一方の主面側を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記板状セラミック体の下面に上記載置面と対向した領域に複数の帯状抵抗発熱体を有するウエハ支持部材において、上記帯状抵抗発熱体の厚みが５〜７０μｍであるとともに、上記板状セラミック体の一方の主面に平行な投影面で見て、上記帯状抵抗発熱体を囲む外接円の面積に対し、上記外接円内に占める上記帯状抵抗発熱体の面積の比率が１０〜４０％であり、且つ上記帯状抵抗発熱体は相対向する対向領域を有し、上記対向領域の間隔が０．５ｍｍ以上、上記板状セラミック体の板厚の３倍以下であることを特徴とするウエハ支持部材。
上記帯状抵抗発熱体は、上記板状セラミック体との熱膨張係数の差が３．０×１０^−６／℃以下であることを特徴とする請求項１に記載のウエハ支持部材。
請求項１または２に記載のウエハ支持部材の載置面にウエハを載せ、該ウエハの表面の平均温度を１００〜２００℃に加熱する際に、上記載置面を凹面ではなく且つ上記ウエハの面内温度差を０．５℃以下とすることを特徴とするウエハの加熱方法。