JP3393742B2 - ウエハ保持部材 - Google Patents
ウエハ保持部材Info
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- JP3393742B2 JP3393742B2 JP25072895A JP25072895A JP3393742B2 JP 3393742 B2 JP3393742 B2 JP 3393742B2 JP 25072895 A JP25072895 A JP 25072895A JP 25072895 A JP25072895 A JP 25072895A JP 3393742 B2 JP3393742 B2 JP 3393742B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や液晶
等の製造工程中に半導体ウエハや液晶用ガラス基板等の
ウエハを保持するとともに、上記ウエハをハロゲンラン
プにより間接的に加熱するために使用するサセプタなど
のウエハ保持部材に関するものである。
等の製造工程中に半導体ウエハや液晶用ガラス基板等の
ウエハを保持するとともに、上記ウエハをハロゲンラン
プにより間接的に加熱するために使用するサセプタなど
のウエハ保持部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程において、
半導体ウエハ（以下、ウエハと略称する）に薄膜を形成
するためのＣＶＤ装置や、上記ウエハに微細加工を施す
ためのエッチング装置等では、処理室内に配置する円板
状をした基体の上面（載置面）にウエハを配置してクラ
ンプでもって押さえ付けることにより保持するととも
に、上記基体の下面（光吸収面）にハロゲンランプの光
を照射して間接的に加熱することにより基体の載置面に
保持したウエハを加熱するようにしたサセプタが使用さ
れている。また、この種のサセプタとしては、ハロゲン
ランプからの光を効率良く吸収することができるととも
に、加熱状態においてウエハを精度良く保持できなけれ
ばならないことから、サセプタを構成する基体として黒
色を呈し、かつウエハに近似した熱膨張係数（４．２×
１０-6／℃程度）を有する炭化珪素質焼結体により形成
したものがあった。
半導体ウエハ（以下、ウエハと略称する）に薄膜を形成
するためのＣＶＤ装置や、上記ウエハに微細加工を施す
ためのエッチング装置等では、処理室内に配置する円板
状をした基体の上面（載置面）にウエハを配置してクラ
ンプでもって押さえ付けることにより保持するととも
に、上記基体の下面（光吸収面）にハロゲンランプの光
を照射して間接的に加熱することにより基体の載置面に
保持したウエハを加熱するようにしたサセプタが使用さ
れている。また、この種のサセプタとしては、ハロゲン
ランプからの光を効率良く吸収することができるととも
に、加熱状態においてウエハを精度良く保持できなけれ
ばならないことから、サセプタを構成する基体として黒
色を呈し、かつウエハに近似した熱膨張係数（４．２×
１０-6／℃程度）を有する炭化珪素質焼結体により形成
したものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、成膜工程で
は成膜ガス以外に雰囲気ガスとしてＣｌＦ3 、ＮＦ3 、
ＣＦ4 、ＨＦなどのハロゲン系腐食性ガスが使用されお
り、該ハロゲン系腐食性ガス中に上記炭化珪素質焼結体
からなるサセプタを曝すと、基体の表面が大きく浸食さ
れるといった課題があった。その為、ウエハにパーティ
クルが付着するとともに、載置面の平面度が大きく低下
し、ウエハ上に精度の良い薄膜を形成することができ>
ず、また、サセプタ自体の寿命も非常に短いものであっ
た。
は成膜ガス以外に雰囲気ガスとしてＣｌＦ3 、ＮＦ3 、
ＣＦ4 、ＨＦなどのハロゲン系腐食性ガスが使用されお
り、該ハロゲン系腐食性ガス中に上記炭化珪素質焼結体
からなるサセプタを曝すと、基体の表面が大きく浸食さ
れるといった課題があった。その為、ウエハにパーティ
クルが付着するとともに、載置面の平面度が大きく低下
し、ウエハ上に精度の良い薄膜を形成することができ>
ず、また、サセプタ自体の寿命も非常に短いものであっ
た。
【０００４】一方、今日ではハロゲン系腐食性ガスに対
し優れた耐食性を有するセラミックスとして窒化アルミ
ニウム質焼結体が知られている。
し優れた耐食性を有するセラミックスとして窒化アルミ
ニウム質焼結体が知られている。
【０００５】しかしながら、上記窒化アルミニウム質焼
結体は一般的に乳白色をしていることから、この窒化ア
ルミニウム質焼結体により赤外線加熱方式のサセプタを
形成したとしてもハロゲンランプの光を基体の光吸収面
で反射してしまうことから光の吸収率が悪く、その結
果、所定の温度までウエハを加熱することがでいないと
いった課題があった。
結体は一般的に乳白色をしていることから、この窒化ア
ルミニウム質焼結体により赤外線加熱方式のサセプタを
形成したとしてもハロゲンランプの光を基体の光吸収面
で反射してしまうことから光の吸収率が悪く、その結
果、所定の温度までウエハを加熱することがでいないと
いった課題があった。
【０００６】
【本発明の目的】本発明の目的は、光の吸収率が高く、
かつ吸収した熱をウエハ支持部材全体に均一に伝達して
ウエハを所定の温度まで効率良くかつ均一に加熱するこ
とができるとともに、ハロゲン系腐食性ガスの浸食を受
け難く、また、ウエハを汚染することのないウエハ保持
部材を提供することにある。
かつ吸収した熱をウエハ支持部材全体に均一に伝達して
ウエハを所定の温度まで効率良くかつ均一に加熱するこ
とができるとともに、ハロゲン系腐食性ガスの浸食を受
け難く、また、ウエハを汚染することのないウエハ保持
部材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記課
題に鑑み、窒化アルミニウム質焼結体からなる基体の一
方表面をウエハの載置面とし、他方表面を光吸収面とす
るとともに、該光吸収面より１０〜１０００μｍの深さ
に熱吸収層を埋設して、上記基体の光吸収面に２００〜
２０００ｎｍの波長光を照射した時の熱吸収率が７０％
以上を有するウエハ保持部材を構成したものである。
題に鑑み、窒化アルミニウム質焼結体からなる基体の一
方表面をウエハの載置面とし、他方表面を光吸収面とす
るとともに、該光吸収面より１０〜１０００μｍの深さ
に熱吸収層を埋設して、上記基体の光吸収面に２００〜
２０００ｎｍの波長光を照射した時の熱吸収率が７０％
以上を有するウエハ保持部材を構成したものである。
【０００８】また、本発明は上記熱吸収層をタングステ
ン、モリブデン、ニッケルのうち１種の金属またはこれ
らの合金よりなる熱伝達部と、上記金属成分が拡散した
窒化アルミニウム質焼結体よりなる熱吸収部とから構成
したものである。
ン、モリブデン、ニッケルのうち１種の金属またはこれ
らの合金よりなる熱伝達部と、上記金属成分が拡散した
窒化アルミニウム質焼結体よりなる熱吸収部とから構成
したものである。
【０００９】さらに、本発明は上記熱吸収層をタングス
テン、モリブデン、ニッケルのうち１種の金属またはこ
れらの合金に窒化アルミニウムを混合してなる熱伝達部
と、上記金属成分が拡散した窒化アルミニウム質焼結体
よりなる熱吸収部とから構成したものである。
テン、モリブデン、ニッケルのうち１種の金属またはこ
れらの合金に窒化アルミニウムを混合してなる熱伝達部
と、上記金属成分が拡散した窒化アルミニウム質焼結体
よりなる熱吸収部とから構成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明実施例を説明す
る。
る。
【００１１】図１は本発明に係るウエハ保持部材の一例
であるサセプタをＣＶＤ装置の処理室内に組み込んだ状
態を示す概略図であり、処理室１１の上部には成膜ガス
および雰囲気ガスを供給するための供給口１２を有する
とともに、上記処理室１１の側部には内部に残留する成
膜ガスおよび雰囲気ガスを排出するための排出口１３を
それぞれ設けてある。
であるサセプタをＣＶＤ装置の処理室内に組み込んだ状
態を示す概略図であり、処理室１１の上部には成膜ガス
および雰囲気ガスを供給するための供給口１２を有する
とともに、上記処理室１１の側部には内部に残留する成
膜ガスおよび雰囲気ガスを排出するための排出口１３を
それぞれ設けてある。
【００１２】また、処理室１１の中央には基体２が窒化
アルミニウム質焼結体からなり、該基体２の内部に熱吸
収層５を埋設したサセプタ１を支持部材１５でもって配
設してあり、該サセプタ１の外周には成膜ガスが下方へ
回り込まないようにするためにリング状をしたガイドリ
ング１４を設けるとともに、上記サセプタ１の上方部に
はプラズマ上部電極１８を、下方部にはプラズマ下部電
極１９をそれぞれ配設してある。なお、図１において半
導体ウエハ１０を押圧するクランプは省略してある。
アルミニウム質焼結体からなり、該基体２の内部に熱吸
収層５を埋設したサセプタ１を支持部材１５でもって配
設してあり、該サセプタ１の外周には成膜ガスが下方へ
回り込まないようにするためにリング状をしたガイドリ
ング１４を設けるとともに、上記サセプタ１の上方部に
はプラズマ上部電極１８を、下方部にはプラズマ下部電
極１９をそれぞれ配設してある。なお、図１において半
導体ウエハ１０を押圧するクランプは省略してある。
【００１３】さらに、処理室１１の下方には、ガラス、
サファイア、窒化アルミニウム質焼結体、アルミナ焼結
体などの透光性材質からなる窓１６と、該窓１６の下方
にハロンランプ１７を設けた構造としてある。
サファイア、窒化アルミニウム質焼結体、アルミナ焼結
体などの透光性材質からなる窓１６と、該窓１６の下方
にハロンランプ１７を設けた構造としてある。
【００１４】このＣＶＤ装置により半導体ウエハ１０
（以下、ウエハと略称する）上に成膜を施すには、ま
ず、ハロゲンランプ１７を点灯させ、窓１６を介してサ
セプタ１の光吸収面２ｂにハロゲンランプ１７の光を集
光させることでサセプタ１の温度を上昇させ、該サセプ
タ１の載置面２ａ上に配置したウエハ１０を加熱するよ
うになっている。
（以下、ウエハと略称する）上に成膜を施すには、ま
ず、ハロゲンランプ１７を点灯させ、窓１６を介してサ
セプタ１の光吸収面２ｂにハロゲンランプ１７の光を集
光させることでサセプタ１の温度を上昇させ、該サセプ
タ１の載置面２ａ上に配置したウエハ１０を加熱するよ
うになっている。
【００１５】この時、サセプタ１を構成する基体２は窒
化アルミニウム質焼結体からなるため、基体２の光吸収
面２ｂに照射されたハロゲンランプ１７の光を透過して
熱吸収層５で吸収し、吸収した熱は直ちにサセプタ１全
体に伝達して載置面２ａ上に配置するウエハ１０を短時
間で所定の温度にまで均一に加熱できるようになってい
る。
化アルミニウム質焼結体からなるため、基体２の光吸収
面２ｂに照射されたハロゲンランプ１７の光を透過して
熱吸収層５で吸収し、吸収した熱は直ちにサセプタ１全
体に伝達して載置面２ａ上に配置するウエハ１０を短時
間で所定の温度にまで均一に加熱できるようになってい
る。
【００１６】次に、サセプタ１を挟んで上下に配設する
プラズマ電極１８、１９に高周波電圧を印加してプラズ
マを発生させるとともに、処理室１１の供給口１２より
成膜ガスおよび雰囲気ガスを供給すると、ウエハ１０が
所定の温度に加熱されていることからウエハ１０上で成
膜ガスが熱分解して堆積し、ウエハ１０上に精度の良い
薄膜を形成できるようになっている。
プラズマ電極１８、１９に高周波電圧を印加してプラズ
マを発生させるとともに、処理室１１の供給口１２より
成膜ガスおよび雰囲気ガスを供給すると、ウエハ１０が
所定の温度に加熱されていることからウエハ１０上で成
膜ガスが熱分解して堆積し、ウエハ１０上に精度の良い
薄膜を形成できるようになっている。
【００１７】なお、サセプタ１の外周にはガイドリング
１４を設けてあることから、成膜ガスがサセプタ１の下
方に回り込むことを防ぎ、サセプタ１の光吸収面２ｂに
照射するハロゲンランプ１７の光を遮断しないようにし
てある。
１４を設けてあることから、成膜ガスがサセプタ１の下
方に回り込むことを防ぎ、サセプタ１の光吸収面２ｂに
照射するハロゲンランプ１７の光を遮断しないようにし
てある。
【００１８】さらに、本発明に係るサセプタ１について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１９】図２（ａ）、（ｂ）に示すように、上面を
ウエハ１０の載置面２ａとし、下面を光吸収面２ｂとし
た円板状の基体２からなり、該基体２は窒化アルニウム
質焼結体により形成してある。
ウエハ１０の載置面２ａとし、下面を光吸収面２ｂとし
た円板状の基体２からなり、該基体２は窒化アルニウム
質焼結体により形成してある。
【００２０】また、上記基体２の内部には光吸収面２ｂ
を透過したハロゲンランプ１７の光を吸収するための熱
吸収部４と、該熱吸収部４で吸収した熱を基体２全体に
伝達するための熱伝達部３とからなる熱吸収層５を埋設
してあり、上記熱吸収部４は熱伝達部３を取り囲むよう
に設けてある。
を透過したハロゲンランプ１７の光を吸収するための熱
吸収部４と、該熱吸収部４で吸収した熱を基体２全体に
伝達するための熱伝達部３とからなる熱吸収層５を埋設
してあり、上記熱吸収部４は熱伝達部３を取り囲むよう
に設けてある。
【００２１】上記基体２を構成する窒化アルニウム質焼
結体としては、ＡｌＮ含有量が９９重量％以上、好まし
くは９９．５重量％以上、さらには９９．８重量％以上
のものが良く、これらの焼結体を用いれば肉厚の薄い範
囲で半透過性を有するとともに、焼結体中には殆ど粒界
層が存在しないことから耐腐性に優れたものとすること
ができ、さらにはウエハ１０に害を与える成分（不純
物）も少ないことからウエハ１０を汚染することがな
い。
結体としては、ＡｌＮ含有量が９９重量％以上、好まし
くは９９．５重量％以上、さらには９９．８重量％以上
のものが良く、これらの焼結体を用いれば肉厚の薄い範
囲で半透過性を有するとともに、焼結体中には殆ど粒界
層が存在しないことから耐腐性に優れたものとすること
ができ、さらにはウエハ１０に害を与える成分（不純
物）も少ないことからウエハ１０を汚染することがな
い。
【００２２】その為、本発明に係るサセプタ１を用いれ
ば、光吸収面２ｂに照射されたハロゲンランプ１７の光
を透過して熱吸収層５で吸収させることができるととも
に、ウエハ１０に悪影響を与えることなく載置面２ａ上
で常に精度良くウエハ１０を保持することができる。し
かも、上記高純度の窒化アルニウム質焼結体は７０Ｗ／
ｍ・ｋ以上の熱伝導率を有していることから、上記熱吸
収層５で吸収した熱を均一かつ効果的にウエハ１０に伝
達し加熱することができる。
ば、光吸収面２ｂに照射されたハロゲンランプ１７の光
を透過して熱吸収層５で吸収させることができるととも
に、ウエハ１０に悪影響を与えることなく載置面２ａ上
で常に精度良くウエハ１０を保持することができる。し
かも、上記高純度の窒化アルニウム質焼結体は７０Ｗ／
ｍ・ｋ以上の熱伝導率を有していることから、上記熱吸
収層５で吸収した熱を均一かつ効果的にウエハ１０に伝
達し加熱することができる。
【００２３】なお、基体２をなす窒化アルニウム質焼結
体は、上記高純度のものに限らず、焼結助剤としてＹ2
Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 などの希土類酸化物のみ
を添加したものでも良い。このように希土類酸化物のみ
を添加した窒化アルニウム質焼結体は、肉厚の薄い範囲
で半透過性を損なうことがなく、また、熱伝導率を７０
〜１９０Ｗ／ｍ・ｋまで高めることができる。その為、
光吸収面２ｂに照射されたハロゲンランプ１７の光を透
過して熱吸収層５で吸収させることができるとともに、
上記熱吸収層５で吸収した熱をより均一かつ効果的にウ
エハ１０に伝達して加熱することができる。ただし、上
記希土類酸化物の添加量が９重量％より多くなると、焼
結体中に多数の粒界層が形成されることから、雰囲気ガ
スであるハロゲン系腐食性ガスにより浸食される恐れが
高くなるため、上記希土類酸化物の添加量としては９重
量％以下とすることが好ましい。
体は、上記高純度のものに限らず、焼結助剤としてＹ2
Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 などの希土類酸化物のみ
を添加したものでも良い。このように希土類酸化物のみ
を添加した窒化アルニウム質焼結体は、肉厚の薄い範囲
で半透過性を損なうことがなく、また、熱伝導率を７０
〜１９０Ｗ／ｍ・ｋまで高めることができる。その為、
光吸収面２ｂに照射されたハロゲンランプ１７の光を透
過して熱吸収層５で吸収させることができるとともに、
上記熱吸収層５で吸収した熱をより均一かつ効果的にウ
エハ１０に伝達して加熱することができる。ただし、上
記希土類酸化物の添加量が９重量％より多くなると、焼
結体中に多数の粒界層が形成されることから、雰囲気ガ
スであるハロゲン系腐食性ガスにより浸食される恐れが
高くなるため、上記希土類酸化物の添加量としては９重
量％以下とすることが好ましい。
【００２４】また、雰囲気ガスであるハロゲン系腐食性
ガス下での耐腐性を高めるためには窒化アルニウム質焼
結体中に含有するＳｉの含有量を１５００ｐｐｍ以下、
好ましくは１０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、
さらにはウエハ１０を汚染するＮａ、Ｃａ、Ｆｅ等のア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、および遷移金属等の不
純物は合計で２０００ｐｐｍ以下とすることが望まし
い。
ガス下での耐腐性を高めるためには窒化アルニウム質焼
結体中に含有するＳｉの含有量を１５００ｐｐｍ以下、
好ましくは１０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、
さらにはウエハ１０を汚染するＮａ、Ｃａ、Ｆｅ等のア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、および遷移金属等の不
純物は合計で２０００ｐｐｍ以下とすることが望まし
い。
【００２５】一方、上記基体２の内部に埋設する熱吸収
層５のうち熱伝達部３は、タングステン、モリブデン、
ニッケルのうち１種の金属またはこれらの合金により構
成するとともに、熱吸収部４は上記金属成分が拡散した
窒化アルニウム質焼結体より構成してある。
層５のうち熱伝達部３は、タングステン、モリブデン、
ニッケルのうち１種の金属またはこれらの合金により構
成するとともに、熱吸収部４は上記金属成分が拡散した
窒化アルニウム質焼結体より構成してある。
【００２６】即ち、上記熱吸収層５を構成する熱吸収部
４は熱伝達部３をなすタングステン、モリブデン、ニッ
ケルの金属成分が拡散した窒化アルニウム質焼結体から
なるために黒色あるいはこれに近似した色を呈してお
り、基体２の光吸収面２ｂを透過したハロゲンランプ１
７の光を効率良く吸収することができる。
４は熱伝達部３をなすタングステン、モリブデン、ニッ
ケルの金属成分が拡散した窒化アルニウム質焼結体から
なるために黒色あるいはこれに近似した色を呈してお
り、基体２の光吸収面２ｂを透過したハロゲンランプ１
７の光を効率良く吸収することができる。
【００２７】また、上記熱吸収部４と連続する熱伝達部
３は熱伝導率の高いタングステン、モリブデン、ニッケ
ルのうち１種の金属またはこれらの合金（熱伝導率：９
０〜１８０Ｗ／ｍ・ｋ）により構成してあることから、
熱吸収部４で吸収した熱をサセプタ１全体に均一に伝達
することができる。
３は熱伝導率の高いタングステン、モリブデン、ニッケ
ルのうち１種の金属またはこれらの合金（熱伝導率：９
０〜１８０Ｗ／ｍ・ｋ）により構成してあることから、
熱吸収部４で吸収した熱をサセプタ１全体に均一に伝達
することができる。
【００２８】しかも、上記熱伝達部３を構成するタング
ステン、モリブデン、ニッケルの熱膨張係数は４〜１４
×１０-6／℃と基体２を構成する窒化アルミニム質焼結
体の熱膨張係数（４．０〜６．０×１０-6／℃）と近似
していることから、サセプタ１を加熱させても基体２と
熱吸収層５との間に亀裂等を生じることなく、強固に密
着させることができる。
ステン、モリブデン、ニッケルの熱膨張係数は４〜１４
×１０-6／℃と基体２を構成する窒化アルミニム質焼結
体の熱膨張係数（４．０〜６．０×１０-6／℃）と近似
していることから、サセプタ１を加熱させても基体２と
熱吸収層５との間に亀裂等を生じることなく、強固に密
着させることができる。
【００２９】なお、上記熱伝達部３は、タングステン、
モリブデン、ニッケルのうち１種の金属またはこれらの
合金に窒化アルミニウムを混合させたものでも良く、こ
の場合、基体２と熱吸収層５の熱膨張差をさらに小さく
することができるため、より強固に密着させることがで
きる。
モリブデン、ニッケルのうち１種の金属またはこれらの
合金に窒化アルミニウムを混合させたものでも良く、こ
の場合、基体２と熱吸収層５の熱膨張差をさらに小さく
することができるため、より強固に密着させることがで
きる。
【００３０】また、ハロゲンランプ１７からの光を吸収
してウエハ１０を所定の温度にまで加熱するためには、
サセプタ１における２００〜２０００ｎｍの波長光の熱
吸収率が６５％以上であることが好ましく、そのために
は熱吸収層５を基体２の光吸収面２ｂより１０〜１００
０μｍの距離Ｔだけ離れた基体２の内部に設けることが
必要である。
してウエハ１０を所定の温度にまで加熱するためには、
サセプタ１における２００〜２０００ｎｍの波長光の熱
吸収率が６５％以上であることが好ましく、そのために
は熱吸収層５を基体２の光吸収面２ｂより１０〜１００
０μｍの距離Ｔだけ離れた基体２の内部に設けることが
必要である。
【００３１】即ち、熱吸収層５から基体２の光吸収面２
ｂまでの距離Ｔを１０μｍ未満とすることは、研磨加工
時において熱吸収層５が露出する恐れがありこれ以上薄
くすることは難しいからであり、逆に、熱吸収層５から
基体２の光吸収面２ｂまでの距離Ｔを１０００μｍより
大きくすると、ハロゲンランプ１７の光が熱吸収層５ま
で透過しないために熱吸収率６５％以上を達成すること
ができないからである。
ｂまでの距離Ｔを１０μｍ未満とすることは、研磨加工
時において熱吸収層５が露出する恐れがありこれ以上薄
くすることは難しいからであり、逆に、熱吸収層５から
基体２の光吸収面２ｂまでの距離Ｔを１０００μｍより
大きくすると、ハロゲンランプ１７の光が熱吸収層５ま
で透過しないために熱吸収率６５％以上を達成すること
ができないからである。
【００３２】次に、図２に示す本発明に係るサセプタ１
の製造方法を説明する。
の製造方法を説明する。
【００３３】まず、平均粒子径が３μｍ程度で、不純物
としてＳｉを１５００ｐｐｍ以下、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、および遷移金属等の不純物を２０００ｐ
ｐｍ以下の範囲で含む純度９９％以上のＡｌＮ粉末にバ
インダーおよび溶媒のみを添加混合して泥漿を得るか、
あるいは上記ＡｌＮ粉末に焼結助剤としてＹ2 Ｏ3 、Ｙ
ｂ2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 などの希土類酸化物を１種以上、
９重量％以下の範囲で添加したものにバインダーおよび
溶媒を添加混合して泥漿を得たあと、ドクターブレード
法により厚さ０．５ｍｍ程度のグリーンシートを複数枚
成形し、このうち１枚のグリーンシートに比表面積（Ｂ
ＥＴ）が２ｍ2 ／ｇ以上のタングステン、モリブデン、
ニッケルのうち１種または２種以上からなる粉末に溶媒
を添加して粘土調整したペーストをスクリーン印刷でも
って上記グリーンシートのほぼ全面に敷設する。また、
グリーンシートに敷設するペーストとしては上記金属粉
末にＡｌＮ粉末を混合し、これらの粉体に溶媒を添加し
て粘土調整したペーストを用いても良い。このように、
ＡｌＮ粉末を混合したペーストを用いれば、基体２を構
成する窒化アルミニウム質焼結体との熱膨張差をより小
さくすることができるために基体２との密着強度を高め
ることができる。なお、上記タングステン、モリブデ
ン、ニッケルのうち１種または２種以上からなる粉末と
ＡｌＮ粉末との混合比は９：１〜５：５の割合で混合す
ることが好ましい。
としてＳｉを１５００ｐｐｍ以下、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、および遷移金属等の不純物を２０００ｐ
ｐｍ以下の範囲で含む純度９９％以上のＡｌＮ粉末にバ
インダーおよび溶媒のみを添加混合して泥漿を得るか、
あるいは上記ＡｌＮ粉末に焼結助剤としてＹ2 Ｏ3 、Ｙ
ｂ2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 などの希土類酸化物を１種以上、
９重量％以下の範囲で添加したものにバインダーおよび
溶媒を添加混合して泥漿を得たあと、ドクターブレード
法により厚さ０．５ｍｍ程度のグリーンシートを複数枚
成形し、このうち１枚のグリーンシートに比表面積（Ｂ
ＥＴ）が２ｍ2 ／ｇ以上のタングステン、モリブデン、
ニッケルのうち１種または２種以上からなる粉末に溶媒
を添加して粘土調整したペーストをスクリーン印刷でも
って上記グリーンシートのほぼ全面に敷設する。また、
グリーンシートに敷設するペーストとしては上記金属粉
末にＡｌＮ粉末を混合し、これらの粉体に溶媒を添加し
て粘土調整したペーストを用いても良い。このように、
ＡｌＮ粉末を混合したペーストを用いれば、基体２を構
成する窒化アルミニウム質焼結体との熱膨張差をより小
さくすることができるために基体２との密着強度を高め
ることができる。なお、上記タングステン、モリブデ
ン、ニッケルのうち１種または２種以上からなる粉末と
ＡｌＮ粉末との混合比は９：１〜５：５の割合で混合す
ることが好ましい。
【００３４】そして、上記ペースト上に複数のグリーン
シートを積層して５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で圧着し、そ
の後切削加工を施して円板状の板状体としたのち真空脱
脂を施し、焼成温度２０００℃程度の真空雰囲気下ある
いは窒素雰囲気下で焼成する。この時、基体２とタング
ステン、モリブデン、ニッケルのうち１種またはこれら
の合金からなる熱伝達部３との間には上記金属成分が拡
散した窒化アルミニウム質焼結体よりなる熱吸収部４が
得られる。即ち、本発明では基体２をなすグリーンシー
トと熱伝達部３をなすペーストとを積層し、一体焼結し
て形成することにより、熱伝達部３の金属成分が基体２
を構成する窒化アルミニウム質焼結体中に拡散し、熱伝
達部３の外周を覆うように熱吸収部４を形成することが
できる。そして、得られた円板状の板状体の上面に研磨
加工を施して載置面２ａを形成するとともに、下面を熱
吸収層５からの距離Ｔが１０〜１０００μｍとなるまで
研磨加工を施して光吸収面２ｂを形成することにより本
発明に係るサセプタ１を得ることができる。
シートを積層して５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で圧着し、そ
の後切削加工を施して円板状の板状体としたのち真空脱
脂を施し、焼成温度２０００℃程度の真空雰囲気下ある
いは窒素雰囲気下で焼成する。この時、基体２とタング
ステン、モリブデン、ニッケルのうち１種またはこれら
の合金からなる熱伝達部３との間には上記金属成分が拡
散した窒化アルミニウム質焼結体よりなる熱吸収部４が
得られる。即ち、本発明では基体２をなすグリーンシー
トと熱伝達部３をなすペーストとを積層し、一体焼結し
て形成することにより、熱伝達部３の金属成分が基体２
を構成する窒化アルミニウム質焼結体中に拡散し、熱伝
達部３の外周を覆うように熱吸収部４を形成することが
できる。そして、得られた円板状の板状体の上面に研磨
加工を施して載置面２ａを形成するとともに、下面を熱
吸収層５からの距離Ｔが１０〜１０００μｍとなるまで
研磨加工を施して光吸収面２ｂを形成することにより本
発明に係るサセプタ１を得ることができる。
【００３５】
【実施例】ここで、直径２１０ｍｍ、厚み幅６ｍｍ程度
の円板状をした図２に示すサセプタ１のうち、基体２を
ＡｌＮの含有量が９９．６重量％の窒化アルミニウム質
焼結体により形成し、熱吸収層５から基体２の光吸収面
２ｂまでの距離Ｔを変化させたサセプタ１と、熱吸収層
５を埋設していないサセプタ１とをそれぞれ試作し、該
サセプタ１にハロゲンランプの光を照射して赤外線分光
光度計でもって２００〜２０００ｎｍの波長光の熱吸収
率について測定を行った。
の円板状をした図２に示すサセプタ１のうち、基体２を
ＡｌＮの含有量が９９．６重量％の窒化アルミニウム質
焼結体により形成し、熱吸収層５から基体２の光吸収面
２ｂまでの距離Ｔを変化させたサセプタ１と、熱吸収層
５を埋設していないサセプタ１とをそれぞれ試作し、該
サセプタ１にハロゲンランプの光を照射して赤外線分光
光度計でもって２００〜２０００ｎｍの波長光の熱吸収
率について測定を行った。
【００３６】なお、本実験で言う熱吸収率とは、以下の
式で表される値のことである。
式で表される値のことである。
【００３７】
熱吸収率（％）＝１００−（反射率＋透過率）
そして、上記波長光の熱吸収率が６５％以上有するもの
を優れたものとした。それぞれの結果は表１に示す通り
である。
を優れたものとした。それぞれの結果は表１に示す通り
である。
【００３８】
【表１】
【００３９】表１より判るように、試料Ｎｏ．７の熱吸
収層５を埋設していないサセプタ１では、熱吸収率が４
０％と低いものであった。
収層５を埋設していないサセプタ１では、熱吸収率が４
０％と低いものであった。
【００４０】また、試料Ｎｏ．６のサセプタ１では、熱
吸収層５から基体２の光吸収面２ｂまでの距離Ｔが１０
００μｍ以上あることから、ハロゲンランプの光が熱吸
収層５にとどくまえに反射あるいは吸収され、熱吸収率
が５０％程度と６５％以上を満足することができなかっ
た。
吸収層５から基体２の光吸収面２ｂまでの距離Ｔが１０
００μｍ以上あることから、ハロゲンランプの光が熱吸
収層５にとどくまえに反射あるいは吸収され、熱吸収率
が５０％程度と６５％以上を満足することができなかっ
た。
【００４１】これに対し、試料Ｎｏ．１〜５の本発明に
係るサセプタ１では、熱吸収層５から基体２の光吸収面
２ｂまでの距離Ｔが１０〜１０００μｍの範囲にあるた
め、熱吸収率を６５％以上とすることができた。特に、
熱吸収層５から基体２の光吸収面２ｂまでの距離Ｔを２
００μｍ以下としたものにあっては熱吸収率を８０％以
上と効率良く吸収することができた。
係るサセプタ１では、熱吸収層５から基体２の光吸収面
２ｂまでの距離Ｔが１０〜１０００μｍの範囲にあるた
め、熱吸収率を６５％以上とすることができた。特に、
熱吸収層５から基体２の光吸収面２ｂまでの距離Ｔを２
００μｍ以下としたものにあっては熱吸収率を８０％以
上と効率良く吸収することができた。
【００４２】なお、本発明実施例では、ウエハ１０とし
て半導体ウエハを用いた例についてのみ説明したが、こ
れに限らず、本発明に係るウエハ保持部材は液晶用ガラ
ス基板などのウエハにも適用できることは言うまでもな
い。
て半導体ウエハを用いた例についてのみ説明したが、こ
れに限らず、本発明に係るウエハ保持部材は液晶用ガラ
ス基板などのウエハにも適用できることは言うまでもな
い。
【００４３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、窒化アル
ミニウム質焼結体からなる基体の一方表面をウエハの載
置面とし、他方表面を光吸収面とするとともに、該光吸
収面より１０〜１０００μｍの深さに熱吸収層を埋設し
て、上記基体の光吸収面に２００〜２０００ｎｍの波長
光を照射した時の熱吸収率が７０％以上を有するウエハ
保持部材を構成したことにより、ハロゲン系腐食性ガス
に載置面が曝されたとしても腐食することがなく、ウエ
ハを常に精度良く保持することができる。しかも、上記
載置面にはウエハを汚染する不純物が殆ど含まれていな
いことから、ウエハに悪影響を与えることがない。
ミニウム質焼結体からなる基体の一方表面をウエハの載
置面とし、他方表面を光吸収面とするとともに、該光吸
収面より１０〜１０００μｍの深さに熱吸収層を埋設し
て、上記基体の光吸収面に２００〜２０００ｎｍの波長
光を照射した時の熱吸収率が７０％以上を有するウエハ
保持部材を構成したことにより、ハロゲン系腐食性ガス
に載置面が曝されたとしても腐食することがなく、ウエ
ハを常に精度良く保持することができる。しかも、上記
載置面にはウエハを汚染する不純物が殆ど含まれていな
いことから、ウエハに悪影響を与えることがない。
【００４４】また、窒化アルミニウム質焼結体からなる
基体の内部には光吸収面よりある一定距離離れた位置に
熱吸収性に優れるとともに熱伝導率の高い熱吸収層を設
けてあることから、ハロゲンランプの光を効率良く吸収
することができる。
基体の内部には光吸収面よりある一定距離離れた位置に
熱吸収性に優れるとともに熱伝導率の高い熱吸収層を設
けてあることから、ハロゲンランプの光を効率良く吸収
することができる。
【００４５】特に、本発明では上記熱吸収層をタングス
テン、モリブデン、ニッケルのうち１種の金属またはこ
れらの合金、あるいはこれらに窒化アルミニウムを添加
した熱伝達部と上記金属成分が拡散した窒化アルミニウ
ム質焼結体よりなる熱吸収部とから構成してあることか
ら、熱吸収層で吸収した熱を効率良くウエハ保持装置全
体に伝達することができるとともに、基体を構成する窒
化アルミニウム質焼結体との密着性を高めることができ
るため、ウエハ保持部材を高温に加熱したとしても熱吸
収層と基体との間に亀裂等を生じることがない。
テン、モリブデン、ニッケルのうち１種の金属またはこ
れらの合金、あるいはこれらに窒化アルミニウムを添加
した熱伝達部と上記金属成分が拡散した窒化アルミニウ
ム質焼結体よりなる熱吸収部とから構成してあることか
ら、熱吸収層で吸収した熱を効率良くウエハ保持装置全
体に伝達することができるとともに、基体を構成する窒
化アルミニウム質焼結体との密着性を高めることができ
るため、ウエハ保持部材を高温に加熱したとしても熱吸
収層と基体との間に亀裂等を生じることがない。
【００４６】従って、本発明に係るサセプタを用いれ
ば、載置面上に配置するウエハに悪影響を与えることな
く高精度に保持することができるとともに、ウエハを短
時間で所定の温度にまで均一に加熱することができる。
ば、載置面上に配置するウエハに悪影響を与えることな
く高精度に保持することができるとともに、ウエハを短
時間で所定の温度にまで均一に加熱することができる。
【図１】本発明に係るサセプタ１をＣＶＤ装置の処理室
内に組み込んだ状態を示す概略図である。
内に組み込んだ状態を示す概略図である。
【図２】本発明に係るサセプタ１を示す図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図である。
（ａ）は斜視図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図である。
１…サセプタ
２…基体
２ａ…載置面
２ｂ…光吸収面
３…熱伝達部
４…熱吸収部
５…熱吸収層
１０…ウエハ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−213337（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−101021（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−315263（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/68
H01L 21/205
H01L 21/3065
H01L 21/22
H01L 21/26
H01L 21/302
H01L 21/306
H01L 21/31
H01L 21/324
Claims (2)
- 【請求項１】窒化アルミニウム質焼結体からなる基体の
一方の主面をウエハの載置面とし、他方の主面を光吸収
面とするとともに、上記基体中に、タングステン、モリ
ブデン、ニッケルのうち１種の金属またはこれらの合金
からなる熱伝達部を内蔵してなり、該熱伝達部周囲の窒
化アルミニウム質焼結体には、上記金属成分が拡散した
熱吸収部を有し、該熱吸収部と上記熱伝達部を熱吸収層
とし、該熱吸収層を上記光吸収面から１０〜１０００μ
ｍの深さに備え、上記基体の光吸収面に２００〜２００
０ｎｍの波長光を照射した時の熱吸収率が７０％以上と
なるようにしたことを特徴とするウエハ支持部材。 - 【請求項２】上記熱伝達部に窒化アルミニウムを含有さ
せたことを特徴とする請求項１に記載のウエハ支持部
材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25072895A JP3393742B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | ウエハ保持部材 |
| US08/600,890 US5677253A (en) | 1995-03-30 | 1996-02-13 | Wafer holding member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25072895A JP3393742B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | ウエハ保持部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992707A JPH0992707A (ja) | 1997-04-04 |
| JP3393742B2 true JP3393742B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=17212167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25072895A Expired - Fee Related JP3393742B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-09-28 | ウエハ保持部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3393742B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5272485B2 (ja) * | 2008-04-08 | 2013-08-28 | 住友電気工業株式会社 | 基板支持部材 |
| JP4840437B2 (ja) * | 2008-12-03 | 2011-12-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板加熱装置、基板加熱方法及び記憶媒体 |
| US9814099B2 (en) * | 2013-08-02 | 2017-11-07 | Applied Materials, Inc. | Substrate support with surface feature for reduced reflection and manufacturing techniques for producing same |
| JP7018744B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2022-02-14 | 昭和電工株式会社 | ＳｉＣエピタキシャル成長装置 |
| JP7012518B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2022-01-28 | 昭和電工株式会社 | ＳｉＣエピタキシャル成長装置 |
| DE102017223592B4 (de) * | 2017-12-21 | 2023-11-09 | Meyer Burger (Germany) Gmbh | System zur elektrisch entkoppelten, homogenen Temperierung einer Elektrode mittels Wärmeleitrohren sowie Bearbeitungsanlage mit einem solchen System |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP25072895A patent/JP3393742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0992707A (ja) | 1997-04-04 |
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