JP3417467B2

JP3417467B2 - ウエハホルダー付ヒータ

Info

Publication number: JP3417467B2
Application number: JP35692898A
Authority: JP
Inventors: 栄一外谷; 富雄金; 智浩永田; 紀彦齋藤; 瀬古　　順; 秀幸横山; 中尾　　賢; 孝規斎藤; 長栄長内; 敏幸牧谷
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2003-06-16
Anticipated expiration: 2018-12-01
Also published as: JP2000173923A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハホルダー付
ヒータに関し、より詳細には発熱体が埋設された石英ガ
ラス体の加熱面の上部にウエハホルダーが一体的に形成
されたウエハホルダー付ヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造プロセスの工程において、単
結晶シリコンウエハ等に対して、種々の熱処理が施され
る。例えば、このウエハの表面熱処理を行う場合、気
密、かつ減圧可能に構成された処理容器内の載置台に、
処理するウエハを載置し、容器内雰囲気を処理ガスに置
換した後、所定の処理が行われている。この場合、被処
理ウエハは所定の温度に加熱されるが、この熱処理には
厳密な温度管理が求められると共に、より迅速な昇・降
温制御性やまた熱処理雰囲気を塵芥等のパーティクルが
存在しないクリーンな雰囲気に保つことなどが要求され
ている。そして、この要求に応ずる半導体ウエハ加熱処
理の一手段として、上面にウエハを載置する凹部が設け
られた石英ガラス板の内部に白金、ニッケル等の発熱体
を所定の方法で配置せしめたものが従来より知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエハ
の加熱面がウエハ下面の全面と接触する凹部の場合、加
熱がウエハ全面で均等となるように、前記加熱面を平坦
に形成することは容易でない。また、逆に、前記凹部の
底面を鏡面加工等により高精度に仕上げると、熱処理
後、前記凹部の底面とウエハが密着し、凹部からのウエ
ハの取出しが容易でないという技術的課題があった。極
端な場合には、取出し時にウエハを破損させたり、歪み
を生じさせることがあった。

【０００４】また、上記手段では、発熱材が単にパター
ン印刷により形成された平面的なものであったため、こ
の発熱体が配されている真上が最も温度が高く、その位
置からずれると前記温度よりも低くなる。したがって、
加熱面にウエハを直接接触させた場合、加熱面の不均一
な温度分布の影響を受け易いという技術的課題があっ
た。

【０００５】本発明は上記技術的課題を解決するために
なされたものであり、半導体製造プロセスにおけるウエ
ハ等の熱処理用に好適に使用されるダスト発散等が抑制
され、均熱性、ウエハの搭載、取出しが容易に行え、製
作が容易なウエハホルダー付ヒータを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるウエハホ
ルダー付ヒータは、石英ガラス体の内部に収納された発
熱体と、前記石英ガラス体の上面に形成された加熱面
と、前記加熱面から突出して一体に設けられた、ウエハ
の周縁部下面を支持するウエハホルダーと、前記ウエハ
ホルダーにウエハを載置した際、ウエハの下面と前記加
熱面との間に形成される隙間とを備えることを特徴とし
ている。

【０００７】このように、ウエハホルダーを発熱体を収
納する石英ガラス体に一体に設けたため、容易にウエハ
ホルダー付きヒータを形成することができる。また、ウ
エハの下面と前記加熱面との間に隙間が形成されるた
め、加熱面にウエハを直接接触させた場合に比べて、加
熱面の不均一な温度分布の影響を受けず、ウエハを均一
に加熱することができる。即ち、加熱面から発せられた
輻射熱線がこの隙間で十分散乱され、前記散乱された熱
線がウエハ面に均等に当たるため従来の加熱装置に比べ
て各段に優れた均熱加熱性を達成できる。

【０００８】更に、ウエハの下面と前記加熱面との間に
隙間が形成されるため、ウエハが加熱面に密着すること
がなく、ウエハを容易に取り出すことができる。更にま
た、前記隙間にウエハを搬送するフォーク等の搬送手段
を挿入することができるため、ウエハをウエハホルダー
に容易に搭載、取出すことができる。

【０００９】また、本発明にかかるウエハホルダー付ヒ
ータは、石英ガラス体の内部に収納された第１の発熱体
と、前記石英ガラス体の上面に形成された第１の加熱面
と、前記第１の加熱面から突出して一体に設けられた、
ウエハの周縁部下面を支持するウエハホルダーと、前記
ウエハホルダーにウエハを載置した際、ウエハの下面と
前記第１の加熱面との間に形成される第１の隙間とを備
える第１のヒータ部と、石英ガラス体の内部に収納され
た第２の発熱体と、前記石英ガラス体の下面に形成され
た第２の加熱面と、前記第１のヒータ部のウエハホルダ
ーにウエハを載置した際、ウエハの上面と前記第２の加
熱面との間に形成される第２の隙間とを備える第２のヒ
ータ部とを備えることを特徴としている。

【００１０】このように、前記した隙間のほか、第２の
ヒータ部が設けられているため、ウエハを上下方向か
ら、より均一に加熱することができる。また、ウエハの
下面と前記加熱面との間に隙間が形成されるため、ウエ
ハが加熱面に密着することがなく、ウエハを容易に取り
出すことができる。更に、前記隙間にウエハを搬送する
フォーク等の搬送手段を挿入することができるため、ウ
エハをウエハホルダーに対して、容易に搭載、取出すこ
とができる。

【００１１】ここで、前記第１のヒータ部と第２のヒー
タ部とが一体に形成されていることが望ましい。また、
前記ウエハの下面と前記加熱面との間に形成される隙間
が０．５乃至１０ｍｍの範囲にあることが望ましく、ま
た前記ウエハの上面と前記加熱面との間に形成される隙
間が０．５乃至１０ｍｍの範囲にあることが望ましい。
前記隙間が０．５ｍｍに満たない場合には、加熱面の不
均一な温度分布の影響を受ける虞があると共に、ウエハ
を搬送するフォーク等の搬送手段を挿入することができ
ない。一方、隙間が１０ｍｍを越える場合には、加熱面
からの熱をウエハに有効に伝えることができない。

【００１２】更に、前記ウエハの下面と前記加熱面との
間に、均熱板が設けられていることが望ましく、また前
記ウエハの上面と前記加熱面との間に、均熱板が設けら
れていることが望ましい。このように、均熱板を設ける
ことにより、より均一にウエハを加熱することができ
る。前記均熱板は、炭化珪素材、炭素材、炭化珪素被覆
炭素材、炭化珪素被覆炭化珪素材、もしくは単結晶シリ
コン材のいずれかから構成されるのが望ましい。また、
ウエハを搬送するフォーク等の搬送手段を隙間に挿入す
るため、ウエハホルダーに隙間と連通する切欠部が形成
されているのが、好ましい。

【００１３】また、発熱体が収納された前記石英ガラス
体が、一つの石英ガラス板状体の表面に所定パターンの
連続する溝部を形成し、この溝部に直径５乃至１５μｍ
のカーボンファイバーを束ねたファイバー束を複数本編
み込んでなるワイヤー発熱体を配置し、さらにこの表面
に他の石英ガラス板状体を融着一体化せしめたものであ
ることが望ましく、また前記カーボンワイヤー発熱体
が、含有不純物量として灰分基準で１０ｐｐｍ以下のカ
ーボンファイバー材からなることが望ましい。

【００１４】従来の発熱体は、石英ガラスに白金、ニッ
ケル等の発熱体を直接パターン印刷したものであるた
め、これらと石英ガラスの熱膨張係数の差により、発熱
体が破損したり、破損には至らなくとも強い局所的内部
歪みを生じ、発熱時に局所的に温度ムラを生ずることが
あった。また、高温下においては前記発熱体を収容する
石英ガラスと接触し、反応して劣化することがあった。

【００１５】これに対して、少なくとも一枚の石英ガラ
ス板に溝を形成し、この溝内に直径が５〜１５μｍであ
るカーボンファイバーを複数本束ねたカーボンファイバ
ー束を複数本用いてワイヤー形状やテープ形状のような
縦長形状に編み込み、その含有不純物量を灰分で１０ｐ
ｐｍ以下としたヒータ部材を配置する構成とすることに
よって、このカーボン質の発熱体が、ワイヤー形状やテ
ープ形状の発熱体の表面で毛羽立った多数の直径が５〜
１５μｍのカーボンファイバーによって、石英ガラスの
密封形部材と接触する構造となるため、発熱体に通電を
行い高温に発熱させた状態にしたとしても、カーボンと
石英ガラスの反応が進行し、結果、カーボン質の発熱体
が劣化するのを防止することができる。（発熱体の表面
に毛羽立ったカーボンファイバーは、石英ガラスの密封
形部材と接触するため、接触した部分から珪化が進む
が、この径が極めて微細であり、体積が小さいことか
ら、この珪化反応が発熱体全体に進行するのを抑制する
ものと推測される。）

【００１６】つまり、このことは発熱ムラが生ずること
を防止し、また耐用寿命の長期化を図れることを意味す
る。その結果、局所的な温度ムラを極力抑えることがで
き、また、石英ガラスと接触しても、反応して劣化する
ことが少ないため、耐用性に優れる。

【００１７】ここで、複数本束ねるカーボンファイバー
の各々の直径を５〜１５μｍとしたのは、５μｍ未満で
は１本１本のファイバーが弱く、これを束ねて所定の縦
長形状に編み込んだヒータ部材とすることが困難とな
る。また、ファイバーが細いため、所定の抵抗値を得る
ためのファイバー本数が多くなり実用的でない。また、
１５μｍを超える場合には、柔軟性が悪く複数本束ねた
カーボンファイバー束を編み込むことが困難なばかり
か、カーボンファイバーが切断され、強度が著しく低下
する、といった不具合が生ずるためである。また、含有
不純物量として灰分基準で１０ｐｐｍ以下のカーボンフ
ァイバー材からなる場合には、当該ワイヤー発熱体の局
部的異常発熱を抑制することができ、ウエハ等の熱処理
用に好適に使用することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を図に基づいて詳
細に説明する。図１及び図２は、本発明のウエハホルダ
ー付ヒータの一実施形態を示す図であり、図１は平面
図、図２は図１のＸーＸ線での断面図を示す。また、図
３は、図１，２のウエハホルダー付ヒータに設けられた
カーボンワイヤー発熱体４のパターンを示した図であ
る。図１、２に示すように、本発明のウエハホルダー付
ヒータ１は、全体が石英ガラス体２からなり、前記石英
ガラス体２の上面は、加熱面２ａとしてウエハ面に対応
した円形平面状に形成されている。

【００１９】前記加熱面２ａの下方所定深さ（石英ガラ
ス体２の内部）には、図２、３に示すいわゆるジグザグ
パターン中空孔３が形成され、その中にカーボンワイヤ
ー発熱体４が収容配置されている。また、加熱面２ａに
は、処理されるウエハＡの周縁部を支持するウエハホル
ダー５が、前記加熱面２ａから突出して一体的に設けら
れている。そして、このウエハホルダー５に載置された
ウエハＡの下面と前記加熱面２ａとの間には所定間隔の
隙間６が存在している。

【００２０】更に図１に示されているように加熱面２ａ
から突出して設けられたウエハホルダー５は、フォーク
を前記ヒータ１の側面から隙間６に向けて挿入できるよ
うに、前記隙間と連通する２カ所の切欠部Ｂが設けられ
ている。前記加熱面２ａと載置されるウエハＡの下面と
の間の隙間６は、０．５乃至１０ｍｍの範囲にあること
が、加熱面２ａからの輻射熱線の散乱による均熱化とウ
エハ積み卸し時のフォーク挿入の便宜性との観点から好
ましい。

【００２１】本発明のウエハホルダー付ヒータ１で用い
るカーボンワイヤー発熱体４としては、複数本のカーボ
ンファイバーを束ねたファイバー束を複数束用いてワイ
ヤー状に編み込んだもの等を用いる。この図１のウエハ
ホルダー付ヒータの場合、カーボンワイヤー発熱体４
は、石英ガラス体内の加熱面２ａの下部所定深さに、図
３に示すように、外郭が円形のジグザグライン形状に形
成された中空孔３内に配設されている。このカーボンワ
イヤー発熱体４が収容される中空孔３の平面配置パター
ンは、上記図３のジグザグライン形状の他、例えば図４
に示したような渦巻状やその他の形状でも良い。前記中
空孔３が形成される深さは、ヒータの昇降温応答性と中
空孔３の天井部強度及び石英ガラス体の製作上の観点か
ら、通常、加熱面２ａから１乃至５ｍｍ程度の深さに定
められる。

【００２２】カーボンワイヤー発熱体４の具体例として
は、直径５乃至１５μｍのカーボンファイバー（例え
ば、直径７μｍ程度のカーボンファイバー）を約３００
乃至３５０本程度束ねたファイバー束を９束程度用いて
直径約２ｍｍのワイヤー状に編み込んだもの等を挙げる
ことができる。上記の場合において、ワイヤーの編み込
みスパンは２乃至５ｍｍ程度、カーボンファイバーによ
る表面毛羽立ちは０．５乃至２．５ｍｍ程度である。

【００２３】本発明においては、上記カーボンワイヤー
発熱体４は、カーボンファイバー単繊維による上記表面
毛羽立ちを有したものが好ましく、この毛羽立ちはカー
ボンワイヤーの本体が、前記カーボンワイヤー発熱体４
を収容する中空孔３の石英ガラス壁面に直接接触し、高
温発熱下での石英ガラス（ＳｉＯ₂ ）との接触反応によ
り劣化するのを抑制する作用を奏する。即ち、カーボン
ワイヤー発熱体４のカーボンワイヤー外周面には、図１
１の符号４ａに示すように、毛羽立ちが存在する。この
毛羽立ち４ａはカーボンワイヤーが切断されたものが外
周面から突出したものであり、前記カーボンワイヤー発
熱体４は、中空孔３の内部において、毛羽立ち４ａのみ
が主部材２ｃｂと接触し、カーボンワイヤー発熱体４の
本体は接触していない。そのため、前記したような石英
ガラス（ＳｉＯ₂ ）とカーボンワイヤー発熱体４の炭素
（Ｃ）との高温で反応が極力抑えられ、石英ガラスの劣
化、カーボンワイヤーの耐久性の低下は抑制されてい
る。

【００２４】本発明のウエハホルダー付ヒータにおいて
は、このようなカーボンワイヤー発熱体を複数本用いて
も良く、この場合は、発熱特性に関わる品質を安定させ
ることができる。発熱性状の均質性、耐久安定性等の観
点及びダスト発生回避上の観点から、前記カーボンファ
イバーは、高純度であることが好ましく、特に、カーボ
ンファイバー中に含まれる不純物量が灰分重量として１
０ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３
ｐｐｍ以下である。

【００２５】上記発熱体は、上記５〜１５μｍのカーボ
ンファイバーを１００〜８００本を束ねて、この束を３
本以上、好ましくは６〜１２本束ねてワイヤー形状やテ
ープ形状のような縦長形状に編み込んだものであること
が好ましい。カーボンファイバーを束ねる本数が１００
本未満では所定の強度と抵抗値を得るために６〜１２束
では足りなくなり、編み込みが困難である。また、本数
が少ないために部分的な破断に対して編み込みがほぐ
れ、形状を維持することが困難となる。また、前記本数
が８００本を超えると、所定の抵抗値を得るために束ね
る本数が少なくなり、編み込みによるワイヤー形状の維
持が困難となる。

【００２６】さらに、上記発熱体は、１０００℃での抵
抗値を１〜２０Ω／ｍ・本とすることが好ましい。その
理由は、一般的な半導体製造装置用加熱装置において、
従来からのトランス容量にマッチングさせる必要がある
からである。すなわち、抵抗値が２０Ω／ｍ・本を超え
る場合には、抵抗が大きいためヒータ長を長くとること
ができず、端子間で熱が奪われて温度むらが生じ易くな
る。一方、抵抗値が１Ω／ｍ・本未満の場合には、反対
に抵抗が低いためヒータ長を必要以上に長くとらなけれ
ばならず、カーボンワイヤーやカーボンテープのような
細長のヒータ部材の組織むらや雰囲気のむらにより温度
のばらつきが生じる虞れが大きくなる。尚、上記発熱体
の１０００℃での電気抵抗値は、上記特性をより高い信
頼性で得るためには、２〜１０Ω／ｍ・本とすることが
より好ましい。

【００２７】本発明のウエハホルダー付ヒータの前記加
熱面２ａに形成される凸状のウエハホルダー５の形状と
しては、載置されるウエハＡが、その周縁部の下面側で
支持され、前記ホルダー５との当接部以外のウエハ下面
は、隙間６を隔てて前記加熱面２ａと対向する態様に形
成されると共に、側方からフォークを挿入できる形状に
形成されたものであれば良く、特に限定されるものでは
ない。

【００２８】このようなウエハホルダー５の形状として
図１、２に示したもの以外に、図５（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）に示した形状のウエハホルダーを例示することが
できる。即ち、図５（ａ）は、切欠部Ｂを１つとしたも
のであり、また図５（ｂ）は、切欠部Ｂを４つとしたも
のであり、図５（ｃ）は、ホルダー５を突起形状とし、
加熱面に３つ設けたものである。

【００２９】また、上述したフォークによりウエハを側
部から直接載置・取出しするのではなく、通常知られた
下方から突き上げピンによって、ウエハを突き上げた
後、これにフォークで載置・取出しを行う場合には、切
欠部のないリング状にウエハホルダーを用いることがで
きる。この場合には、本ウエハホルダー付ヒータのリン
グ状ウエハホルダーの内側位置に厚さ方向に貫通する複
数の孔を設け、突き上げピンを移動可能とする構造とす
ればよい。

【００３０】また、本発明のウエハホルダー付ヒータに
おいては、例えば図７に示したように、載置されるウエ
ハＡの下方で、加熱面２ａの上方に均熱板７が設けられ
ていることがウエハの面内全体の均熱性の点からより好
ましい。なお、この均熱板７によって、ウエハＡの下面
と加熱面２ａとの間の隙間は、２つの隙間に区分され
る。それぞれの隙間の高さは、均熱性及び搬送手段の挿
入スペースを考慮して適宜設定されるが、０．５ｍｍ乃
至５ｍｍ程度が好ましい。前記均熱板７の形状及び厚さ
はウエハホルダー５の形状、熱処理温度等の諸条件を勘
案して適宜設定されるが、通常０．３乃至２ｍｍ程度の
厚さの炭化珪素材、炭素材、炭化珪素被覆炭素材、炭化
珪素被覆炭化珪素材、もしくは単結晶シリコン材等の材
料からなる板状体が用いられる。

【００３１】また、本発明のウエハホルダー付ヒータ１
は、例えば、図８に示すように、処理されるウエハＡの
上面側にも、石英ガラス内に前記したカーボンワイヤー
発熱体４１を収容した第２のヒータ部３１を一体形成で
付設しても良い。この形態のウエハホルダー付ヒータ
は、ウエハを上下両面から加熱できるため、より一層均
一加熱性に優れたものとなる。もちろん、この形態のウ
エハホルダー付ヒータにも、上下の加熱部にそれぞれ均
熱板７、７１等を配設することができる。

【００３２】更に、図９に示すように、多数の微細閉気
孔を有する不透明（または発泡）石英ガラス層１０ｃを
加熱面２ａの反対側（下面側）に配設した形態としても
良く、この不透明石英ガラス層２ｄにより、輻射熱のヒ
ータ下部への伝達が抑制される。また、同様の目的で、
例えば、図１０に示したように、反射板８をヒーター面
の下部側の石英ガラス内に埋設しても良い。

【００３３】本発明のウエハホルダー付ヒータの製造方
法について、図６に基づいて説明する。まず、カーボン
ワイヤー発熱体４が内部に収容される溝をその上面に形
成した板状石英ガラス部材（主部材）２ｃと、上面側に
ウエハホルダー５が形成され、下面側が前記溝を上から
封ずる蓋面となる石英ガラス板部材（蓋部材）２ｃとを
用意し、前記発熱体４を溝内に配設し、図６に示すよう
に組み立てる。そして、前記溝内を非酸化雰囲気とした
後、両部材の接合面で融着一体化することにより、中空
孔３内にカーボンワイヤー発熱体４が収容されたホルダ
ー付ヒータ１が製作される。

【００３４】この方法において、特に、上記主部材２ｃ
を構成する石英ガラス材として、その溶融軟化温度、即
ち、１４３０℃における粘度が３．０×１０¹⁰ポイズ以
上の高粘性石英ガラスを使用し、蓋部材２ｂを構成する
石英ガラス材として、その粘度が、前記主部材２ｃの粘
度の０．０５乃至０．８５倍の範囲にある低粘性石英ガ
ラスを使用することが好ましい。即ち、上記主部材２ｃ
の高粘性石英ガラスは、高温での安定した形状保持性
（所定温度での耐熱変形性）を与え、蓋部材２ｂの低粘
性石英ガラスは、融着時における前記主部材ガラスに対
して良好に融着される。

【００３５】このように構成された本発明のウエハホル
ダー付ヒータ１は、熱処理時における温度分布状態が、
例えば、カーボンワイヤー発熱体４の温度が１３５０℃
の場合、ウエハホルダー５との当接部を除くウエハ面内
温度分布は１２５０±５℃程度以内となり、前記ウエハ
ホルダー５との当接部では１２５５℃程度となり、均熱
性に優れていることが確認された。

【００３６】

【発明の効果】本発明のウエハホルダー付ヒータは、加
熱面上にウエハホルダーが設けられると共に、載置され
るウエハと加熱面との間に隙間が存在するため、加熱面
から発せられた輻射熱線がこの隙間で十分散乱され、前
記散乱された熱線がウエハ面を均等に加熱するため、従
来の加熱装置に比べて各段に優れた加熱時均熱性を有す
る。また、前記ウエハホルダーの一部を切欠いて、加熱
面とウエハ下面との間の隙間に側方からフォーク等のウ
エハ搬送手段を挿入できるように構成されているため、
前記ホルダーに対したウエハの搬入搬出が容易で、搬入
搬出時のウエハを破損、歪みを防止することができる。

【００３７】更に、発熱体として、カーボンファイバー
を束ねたファイバー束を複数束編み上げてなるカーボン
ワイヤーを用いているため、局所的な温度ムラを極力抑
えることができ、また、石英ガラスと接触しても、反応
して劣化することが少ないため、耐用性に優れている。
また、発熱体が含有不純物量として灰分基準で１０ｐｐ
ｍ以下のカーボンファイバー材からなる場合には、カー
ボンワイヤー発熱体の局部的異常発熱を抑制することが
でき、ウエハ等の熱処理用に好適に使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のウエハホルダー付ヒータの一
実施形態を示す平面図である。

【図２】図２は、図１のヒータのＸーＸ線での断面図で
ある。

【図３】図３は、図１のヒータに設けられたカーボンワ
イヤー発熱体を収容する中空孔の平面パターンを示した
図である。

【図４】図４は、カーボンワイヤー発熱体を収容する中
空孔の別形態の平面パターンを示した図である。

【図５】図５は、本発明のヒータのウエハホルダーの形
状例を示した図である。

【図６】図６は、本発明の石英ガラス体の融着処理状態
を示す断面図である。

【図７】図７は、本発明のヒータの他の実施形態を示す
断面図である。

【図８】図８は、本発明のヒータの他の実施形態を示す
断面図である。

【図９】図９は、本発明のヒータの他の実施形態を示す
断面図である。

【図１０】図１０は、本発明のヒータの他の実施形態を
示す断面図である。

【図１１】図１１は、カーボンワイヤー発熱体を示す図
である。

【符号の説明】

１ウエハホルダー付ヒータ２石英ガラス体２ａ加熱面２ｂ蓋部材２ｃ主部材２ｄ不透明（発泡）石英ガラス部材３、３１中空孔４、４１カーボンワイヤー発熱体４ａ毛羽立ち５ウエハホルダー６、６ａ、６ｂ隙間７、７１均熱板８反射板ＡウエハＢ切欠部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金富雄山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者永田智浩山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者齋藤紀彦山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者瀬古順山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者横山秀幸山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者中尾賢神奈川県相模原市田名2954−10 (72)発明者斎藤孝規神奈川県相模原市大島2736 (72)発明者長内長栄神奈川県相模原市清新８−１−14−605 (72)発明者牧谷敏幸東京都昭島市東町２−１−22−101 (56)参考文献特開昭64−5012（ＪＰ，Ａ) 特開平６−260430（ＪＰ，Ａ) 特開平５−70287（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/205 C23C 16/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】石英ガラス体の内部に収納された発熱体
と、前記石英ガラス体の上面に形成された加熱面と、前
記加熱面から突出して一体に設けられた、ウエハの周縁
部下面を支持するウエハホルダーと、前記ウエハホルダ
ーにウエハを載置した際、ウエハの下面と前記加熱面と
の間に形成される隙間とを備えることを特徴とするウエ
ハホルダー付ヒータ。
【請求項２】石英ガラス体の内部に収納された第１の
発熱体と、前記石英ガラス体の上面に形成された第１の
加熱面と、前記第１の加熱面から突出して一体に設けら
れた、ウエハの周縁部下面を支持するウエハホルダー
と、前記ウエハホルダーにウエハを載置した際、ウエハ
の下面と前記第１の加熱面との間に形成される第１の隙
間とを備える第１のヒータ部と、石英ガラス体の内部に収納された第２の発熱体と、前記
石英ガラス体の下面に形成された第２の加熱面と、前記
第１のヒータ部のウエハホルダーにウエハを載置した
際、ウエハの上面と前記第２の加熱面との間に形成され
る第２の隙間とを備える第２のヒータ部とを備えること
を特徴とするウエハホルダー付ヒータ。
【請求項３】前記第１のヒータ部と第２のヒータ部と
が一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記
載されたウエハホルダー付ヒータ。
【請求項４】前記ウエハの下面と前記加熱面との間に
形成される隙間が０．５乃至１０ｍｍの範囲にあること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載されたウエ
ハホルダー付ヒータ。
【請求項５】前記ウエハの上面と前記加熱面との間に
形成される隙間が０．５乃至１０ｍｍの範囲にあること
を特徴とする請求項２に記載されたウエハホルダー付ヒ
ータ。
【請求項６】前記ウエハの下面と前記加熱面との間
に、均熱板が設けられていることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載されたウエハホルダー付ヒータ。
【請求項７】前記ウエハの上面と前記加熱面との間
に、均熱板が設けられていることを特徴とする請求項２
または請求項６に記載されたウエハホルダー付ヒータ。
【請求項８】前記均熱板が、炭化珪素材、炭素材、炭
化珪素被覆炭素材、炭化珪素被覆炭化珪素材、もしくは
単結晶シリコン材のいずれかからなることを特徴とする
請求項６または請求項７に記載されたウエハホルダー付
ヒータ。
【請求項９】前記ウエハホルダーが切り欠かれた、前記
隙間と連通する切欠部を備えることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載されたウエハホルダー付ヒー
タ。
【請求項１０】発熱体が収納された前記石英ガラス体
が、一つの石英ガラス板状体の表面に所定パターンの連
続する溝部を形成し、この溝部に直径５乃至１５μｍの
カーボンファイバーを束ねたファイバー束を複数本編み
込んでなるワイヤー発熱体を配置し、さらにこの表面に
他の石英ガラス板状体を融着一体化せしめたものである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された
ウエハホルダー付ヒータ。
【請求項１１】前記カーボンワイヤー発熱体が、含有
不純物量として灰分基準で１０ｐｐｍ以下のカーボンフ
ァイバー材からなることを特徴とする請求項１０に記載
されたウエハホルダー付ヒータ。