JP5058862B2 - 加熱装置 - Google Patents
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Description
本発明は、加熱装置、より詳しくは、半導体デバイスの製造工程で基板として用いられるウエハ又はその他の板状の被加熱材を加熱するための加熱装置に関する。
半導体デバイスの製造工程においては、半導体製造装置を用いてウエハ上へ絶縁膜等を形成するために加熱処理が施される。この半導体製造装置における、ウエハを加熱するための加熱装置には、ウエハを載置して加熱する加熱面を有する円盤状のセラミックス基体を備え、このセラミックス基体に発熱体が設けられた加熱装置がある。この加熱装置は、半導体製造プロセスにおける成膜工程ばかりでなく、ウエハの表面をプラズマ雰囲気等によりドライエッチングする表面処理工程等にも有利に適用される。
ウエハの成膜工程や表面処理工程において、ウエハの加熱温度及びウエハ面内での温度均一性は、成膜された被膜の性状やエッチングされたウエハ表面の性状に影響を及ぼし、その結果、半導体デバイスの特性や歩留まりに影響を及ぼす。したがって、ウエハの成膜工程時や表面処理工程時に、ウエハを所定の温度で面内均一に加熱するように加熱装置の加熱を制御することが求められる。
そのため、セラミックス基体に発熱体が設けられた加熱装置のなかには、セラミックス基体内の中央部と周縁部のそれぞれに抵抗発熱体が埋設され、このセラミックス基体中央部の抵抗発熱体と周縁部の抵抗発熱体の発熱を独立して制御可能な加熱装置がある。
このような加熱装置に関して、第１の加熱素子がステージの本体内の第１平面内に配置され、第２の加熱素子がステージ本体の第１平面よりもステージ表面から離れた第２平面内に配置されたマルチゾーン抵抗ヒータがある（特許文献１）。
また、基体内の同一平面内で、第１の加熱素子がヒータの周縁部に設けられ、第２の加熱素子がヒータの中央部に設けられた加熱装置がある（特許文献２）。
特開２００３−５９８４８号公報
特開２００３−１３３１９５号公報
特許文献１に記載されたような、基体内の異なる平面に、第１の加熱素子と第２の加熱素子を設けた加熱装置では、基体内の２層に加熱素子を埋設することから、加熱装置の製造工程数が嵩み、生産性の観点から不利であった。また、基体の厚さが厚くなるので、基体の熱容量が増加し、温度上昇時、温度降下時の応答性が低下するおそれがある。
また、特許文献２に記載されたような、基体内の同一平面内で、第１の加熱素子がヒータの周縁部に設けられ、第２の加熱素子がヒータの中央部に設けられた加熱装置では、基体の中央部から外周部にわたる温度分布について、温度変化が極端に大きい温度分布になり易く、基体に大きな熱応力が生じることがある。特に、この基体がセラミックスからなる場合には、大きな熱応力によって割れが生じるおそれがあった。
この発明は、上記の問題を有利に解決するものであり、基体の厚さを大きくすることなく、かつ、基体に生じる熱応力を大きくすることなく、基板を均一に加熱することのできる加熱装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決する、本発明の加熱装置は、セラミックスよりなり、加熱面を有する基体と、この基体内に埋設されて個々に温度制御可能な第１の発熱体及び第２の発熱体とを備え、この第１の発熱体及び第２の発熱体は、この基体の加熱面と平行な略同一平面内で互いに非接触に基体の中央部から基体の外周部にかけて渦巻き状に形成されてなり、かつ、この第１の発熱体及び第２の発熱体のうち、一方の発熱体は、基体の中央部寄りに高発熱密度部を、基体の周縁部寄りに低発熱密度部を有し、他方の発熱体は、基体の中央部寄りに低発熱密度部を、基体の周縁部寄りに高発熱密度部を有することを特徴とする。
本発明の加熱装置によれば、発熱体が基体内のほぼ同一面内で渦巻き状に形成されているので、基体の厚みを小さくすることができ、また、熱応力による割れが抑制された、均熱性に優れた加熱装置とすることができる。
以下、本発明の加熱装置の実施例について図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る加熱装置の一実施例における基体の模式的な横断面図であり、図２のＩ−Ｉ線で切断した断面を示している。図２は、図１に示した基体を備える本実施例の加熱装置の縦断面図であり、図１のII−II線で切断した断面を示している。図１及び図２に示される加熱装置は、セラミックスよりなる円盤状の基体１１を備えている。この基体１１の一方の平面は、図２に示されるように、この加熱装置により加熱される被加熱物、例えば半導体ウエハが載置されて加熱される加熱面１１ａである。この加熱面１１ａに載置された被加熱物を加熱するために、図１及び図２に示した本実施例では、基体１１の内部において、加熱面１１ａと略平行な平面内に第１の発熱体１２と、第２の発熱体１３とがそれぞれ埋設されている。この第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３は、いずれも抵抗発熱体であって、通電されることによって発熱する。
この第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３は、それぞれ、図１に示される基体１１の横断面図、すなわち、図２のＩ−Ｉ線で切断した断面図のように、基体１１の加熱面１１ａに平行な平面内において、基体１１の中央部から周縁部にかけて互いに非接触に渦巻き状に形成されている。具体的には、第１の発熱体１２は、基体１１の中央部に設けられた２個の端子１４にそれぞれ接続する２本の線状の抵抗発熱体が、上記平面内で互いに隣り合って渦巻き状の曲線形状をなすように形成され、かつ、これらの線状の抵抗発熱体が、基体１１の周縁部近傍の折り返し部１２ｅで接続されることにより構成されている。同様に、第２の発熱体１３は、基体１１の中央部に設けられた２個の端子１５にそれぞれ接続する２本の線状の抵抗発熱体が、上記第１の発熱体１２を構成する抵抗発熱体とは非接触に、上記平面内で互いに隣り合って渦巻き状の曲線形状をなすように形成され、かつ、これらの線状の抵抗発熱体が、基体１１の周縁部近傍の折り返し部１３ｅで接続されることにより構成されている。
この第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３のそれぞれは、上記平面内における基体１１の中央部側に設けられた部分と、基体１１の周縁部側に設けられた部分とで、発熱密度が異なるように構成されている。図１及び図２に示した本実施例では、第１の発熱体１２は、基体１１の中央部寄りに図中で太線で描いた高発熱密度部１２ａを、基体１１の周縁部寄りにはこの高発熱密度部１２ａよりも発熱密度の低い、図中で細線で描いた低発熱密度部１２ｂを有している。これに対して、第２の発熱体１３は、基体１１の中央部寄りに図中で細線で描いた低熱密度部１３ｂを、基体１１の周縁部寄りにはこの低熱密度部１３ｂよりも発熱密度の高い、図中で太線で描いた高発熱密度部１３ａを有している。
この第１の発熱体１２に電流を供給するために、図２に示されるように、第１の発熱体と接続する端子１４に向けて、基体１１の加熱面１１ａとは反対側の面、すなわち背面１１ｂから２本の給電棒１６が挿入され、これらの端子１４とそれぞれ接続されている。同様に、第２の発熱体と接続する端子１５に向けて、基体１１の背面１１ｂから２本の給電棒１７が挿入され、これらの端子１５とそれぞれ接続されている。これらの給電棒１６及び給電棒１７は、図示しない電源に接続されている。この電源は、給電棒１６に供給する電力と、給電棒１７に供給する電力とを、独立して制御可能になっている。このことにより、給電棒１６と接続される第１の発熱体１２と、給電棒１７と接続される第２の発熱体１３とは、個別に発熱温度を調整することが可能となっている。
これらの給電棒１６及び給電棒１７を保護し、かつ、基体１１を支持する中空の支持部材１８が基体１１の背面１１ｂの中央部に固着されている。この支持部材１８は、例えば基体１１と同種の材料のセラミックスからなる。給電棒１６及び給電棒１７は、この支持部材１８の中空部を通して基体１１内に挿入されている。本発明の加熱装置１０が半導体製造装置に取り付けられたとき、当該支持部材１８の中空部内の雰囲気は、支持部材１８によって加熱面１１ａ近傍の雰囲気とは遮蔽されている。そのため、支持部材１８の中空部内に設けられている給電棒１６及び給電棒１７は、被加熱物としての半導体ウエハを加熱する時の腐食性雰囲気に曝されることがなく、よって給電棒１６及び給電棒１７の腐食が防止される。
本実施例の加熱装置１０では、上述したように基体１１の内部において、第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３が、基体１１の加熱面１１ａと略平行な同一の平面内に設けられている。このため、従来の加熱装置のように複数の発熱体が基体内の異なる平面にそれぞれ設けられた加熱装置と比べて、基体１１の厚さを薄くすることができ、よって、装置を軽量化することができ、基体の熱容量を減少させることで発熱体による昇温時及び降温時の応答性を向上させることができる。また、基体の製造工程を簡略化することが可能となる。
また、第１の発熱体１２は、上述したように基体１１の中央部寄りに高発熱密度部１２ａを、基体の周縁部寄りに高発熱密度部１２ａよりも発熱密度の低い低発熱密度部１２ｂを有している。このことから、第１の発熱体１２に通電することにより、基体１１の加熱面１１ａにおいては中央部を周縁部よりも高温にすることができる。また、第２の発熱体１３は、上述したように第２の発熱体１３は、基体１１の中央部寄りに低熱密度部１３ｂを、基体１１の周縁部寄りに低熱密度部１３ｂよりも発熱密度の高い高発熱密度部１３ａを有している。このことから、第２の発熱体１３に通電することにより、基体１１の加熱面１１ａにおいては周縁部を中央部よりも高温にすることができる。本実施例の加熱装置１０は、これらの第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３が組み合わされていることから、この第１の発熱体１２に供給する電力及び第２の発熱体１３に供給する電力を、電源により独立して調整することにより、基体１１の加熱面１１ａにおける中央部の発熱量と周縁部の発熱量を制御して、均熱性を向上させることが可能となる。また、本実施例の加熱装置１０は、上記した電力の調整により基体の中心部から周縁部への温度勾配を任意に変えることができるため、例えば周縁部が中心部に比べ１０℃高い温度分布、あるいは周縁部が中心部に比べ５℃低いというような、温度分布をつくり出すことも可能である。
第２の発熱体１３の中央部寄りの低発熱密度部１３ｂ、周縁部寄りの高発熱密度部１３ａは、図示したような単純に２つの密度部に分かれるというわけではない。本発明の加熱装置の第２の発熱体は、基体の中央部から周辺部にかけて連続的または段階的に発熱密度が高くなっていることを意味する。基体に穴がある場合などはその穴の近傍に位置する部分の第２の発熱体の発熱密度を部分的に高くすることもある。第１の発熱体１２は逆に中央部から周辺部にかけて連続的または段階的に発熱密度が小さくなっていることを意味する。
更に、本実施例の加熱装置は、第１の発熱体１２と第２の発熱体１３とが、互いに非接触に渦巻き状に形成されていることから、従来の加熱装置のように基体の中央部と周縁部のそれぞれに発熱体を設けた加熱装置と比べて、第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３に供給する電力の調整による加熱面１１ａの面内温度分布を、なだらかにすることができる。したがって、基体１１内の温度差による熱応力を小さくすることができる。また、基体１１の中央部と周縁部との温度分布の微調整をすることができ、加熱面１１ａに載置された被加熱物を精度良く加熱することができる。
本実施例の加熱装置は、基体１１がセラミックスよりなることが好ましい。基体がセラミックスよりなる場合、基体は優れた耐食性と高温耐久性を有している。また、一般に、加熱条件によっては熱応力により割れる可能性があり、この点、本実施例の加熱装置によれば、発生する熱応力を小さくすることができることから、基体１１がセラミックスであっても熱応力による割れのおそれが少なく、本発明の加熱装置の効果が、より明らかとなるためである。
この基体１１の材質は特に限定されない。例えば窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素及びサイアロン等の窒化物系セラミックス、アルミナ等の酸化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス、アルミナ−炭化珪素複合セラミックス等を適用することができる。もっとも、本実施形態においては基体の材料として窒化アルミニウムが最適である。窒化アルミニウムは優れた熱伝導性と高い電気絶縁性を有しているため、本実施形態の加熱装置の基体に適用することにより、より好ましい均熱性が達成される。
基体１１の形状は、特に限定されないが、円盤形状であることが、被加熱物としての半導体ウエハの加熱に適合するので好ましい。基体１１の加熱面１１ａの形状は、平面である場合に限られず、例えば、半導体ウエハのサイズに応じた凹部を中央部に有するポケット形状、表面に微小な突起を有するエンボス形状、表面に微小な溝が形成された溝あり形状とすることもできる。
基体１１は、公知の方法によって製造することができる。なかでも、ホットプレス法やＨＩＰ（ホットアイソスタティックプレス）法を適用することが好ましい。
基体１１内に埋設される第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３には、抵抗発熱体コイルを用いることができるし、また、印刷法で塗布形成した抵抗発熱体を用いることもできる。他、メッシュ、リボン、パンチングメタルのような形態も発熱体として利用可能である。本実施例の加熱装置では、第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３は、高発熱密度部１２ａ、１３ａ及び低発熱密度部１２ｂ、１３ｂを有している。この高発熱密度部１２ａ、１３ａ及び低発熱密度部１２ｂ、１３ｂは、抵抗発熱体コイルを用いる場合には、コイルピッチを高発熱密度部と低発熱密度部とで異ならせることにより実現でき、また、印刷法で塗布形成した抵抗発熱体を用いる場合には、塗布形成された抵抗発熱体の線幅及び厚みの少なくとも一方を高発熱密度部と低発熱密度部とで異ならせることにより実現できる。
この第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３の材質は、抵抗発熱体として用いることができる材料であれば特に限定されず、例えば、タンタル、タングステン、モリブデン、白金、レニウム又はハフニウム等の高融点金属材料並びにこれらの合金を用いることができる。また、上記の金属材料以外にも、カーボン、ＴｉＮ、ＴｉＣなどの導電性材料を用いることができる。もっとも、本実施形態において、セラミックス基体が窒化アルミニウムよりなる場合には、これらの第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３は、モリブデンよりなることが最適である。なぜなら、モリブデンの熱膨張係数が窒化アルミニウムの熱膨張係数と近似しているからである。
第１の発熱体１２と第２の発熱体１３とは、基体１１の加熱面１１ａから見て、互いに重ならないように、略同一平面内で形成されている必要がある。第１の発熱体１２が形成されている平面と、第２の発熱体１３が形成されている平面とは、幾何学的に厳密な意味で同一平面であることは要求されない。工業的な製造上における誤差は許容され、平面の誤差は好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下である。
第１の発熱体１２が形成されている平面及び第２の発熱体１３が形成されている平面は、基体１１の加熱面１１ａと略平行な平面であることが、均熱性及び温度制御性を向上させる観点から好ましい。略平行とは、製造上の誤差を許容するものであり、５°程度の傾斜の相違がある場合を含む。
第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３の渦巻き形状は、図１に示した例に限定されず、巻き数、渦の向き、配線パターンなどによって幾多の変形例が可能である。
図１及び図２に示した実施例は、第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３は、それぞれ基体の中央部と周縁部とで発熱密度が大きく異なる二つの部分を有する例であるが、第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３は、基体の中央部から周縁部にかけて、３つ又はそれ以上の発熱密度の異なる部分を有するものとすることもできる。また、基体の中央部と周縁部とで発熱密度が大きく異なる二つの部分を有する例においても、この中央部のなかでさらに細かく発熱密度を異ならせた部分を形成して、支持部材１８との接合部や端子１４、１５からの放熱を補正するようにすることもできる。同様に、周縁部のなかでさらに細かく発熱密度を異ならせた部分を形成することもできる。
また、第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３に加えて、一つ又はそれ以上の発熱体とを互いに非接触に基体１１の中央部から基体の外周部にかけて渦巻き状に形成して、本発明の加熱装置とすることもできる。
第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３に接続する端子１４及び端子１５は、図２に示したように基体１１の中央部に設けられていることが好ましい。端子１４及び端子１５が基体１１の中央部に設けられていることにより、この端子１４及び端子１５と接続し、第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３に電力を供給する給電棒１６及び給電棒１７を、基体１１の背面１１ｂの中央部に設けることができるからである。給電棒１６及び給電棒１７が基体１１の背面１１ｂの中央部に設けられることにより、これらの給電棒１６及び給電棒１７は、中空の支持部材１８の中空部に配設されることができ、この中空の支持部材１８の側壁部によって加熱処理時の腐食性雰囲気から遮断できる。よって、給電棒１６及び給電棒１７の耐久性が向上する。
端子１４及び端子１５の材質は、発熱体の材質である高融点材料やニッケルが好ましい。また、端子の形状は特に限定されず、円柱状やその他の形状とすることができる。
端子１４及び端子１５と、第１の発熱体１２及び第２の発熱体１３との接続は、ろう付け等によって行うことができる。また、端子１４及び端子１５と、給電棒１６及び給電棒１７との接続もまた、ろう付け等によって行うことができる。
端子１４及び端子１５と接続する給電棒１６及び給電棒１７は、ロッドである例のみならず、ワイヤーやロッドとワイヤーとの複合物であってもよい。給電棒１６及び給電棒１７の材質も限定されない。これらは加熱面近傍の腐食性雰囲気から中空の支持部材１８により隔離されており、腐食を受け難いことから、その材質を金属とすることが好ましく、特にニッケルが好ましい。
給電棒１６及び給電棒１７を収容しかつ基体１１を支持するために、基体１１の背面１１ｂに、上述した中空の支持部材１８を備えることが好ましい。加熱装置が給電棒１６及び給電棒１７を収容する支持部材１８を備えることにより、加熱装置を半導体製造装置へ取り付けるのを容易に行うことができる。この取り付けの際、本発明の加熱装置は、基体１１が上述のように厚さを薄くすることができるので、基体１１が軽量化され、よって支持部材１８による基体１１の支持をいっそう容易に行うことができる。また、給電棒１６及び給電棒１７が支持部材１８の中空部に収容されることから、前述のように給電棒１６及び給電棒１７の腐食を防止することができ、更には端子１４及び端子１５の腐食を防止することもできる。
支持部材１８の材質は、特に限定されないが、セラミックスよりなる基体１１と同種のセラミックスよりなることが好ましい。支持部材１８が基体１１と同種のセラミックスよりなる場合には、熱膨張係数がほぼ同一となり、支持部材１８と基体１１との接合部に生じる熱応力が小さく、よってこの接合部に割れが発生することを抑制することができるためである。
支持部材１８と基体１１との接合は、公知の方法で行うことができ、例えば、ろう接合や、固相接合によって接合することができる。
支持部材１８は、基体１１の背面１１ｂの中央部に接合することが好ましい。基体１１の背面１１ｂの中央部に接合されることにより、基体１１から支持部材１８への伝熱領域が基体１１の中央部となり、基体１１内に埋設された複数個の発熱体との組み合わせにより良好な均熱性を維持することが可能となる。
本発明に係る加熱装置の別の実施例を図３及び図４に示す。図３は加熱装置の別の実施例における基体１１の横断面図であり、図４のIII−III線で切断した断面を示している。図４は、図３に示した基体１１の縦断面図であり、図３のIV−IV線で切断した断面を示している。なお、図３及び図４において、図１及び図２に示した部材と同一の部材には同一の符号を付しており、以下では重複する説明を省略する。
図３及び図４に示した加熱装置２０の、図１及び図２に示した加熱装置１０とは、次のことで相違する。加熱装置２０は、基体２１の中央部で、第１の発熱体１２に接続する２個の端子のうちの一つと、第２の発熱体１３に接続する２個の端子のうちの一つとして、共用されているコモン端子１９を有している。そして、第１の発熱体１２を構成する２本の線状の発熱体がそれぞれ端子１４とコモン端子１９とに接続され、第２の発熱体１３を構成する２本の線状の発熱体がそれぞれ端子１５と上記のコモン端子１９とに接続されている。
このコモン端子１９に共用給電棒２２が接続されている。したがって、図３及び図４に示した加熱装置２０では、支持部材１８の中空部に収容される電極棒としては、第１の発熱体と接続する端子１４に接続する給電棒１６と、第２の発熱体と接続する端子１５に接続する給電棒１７と、コモン端子に接続する共用給電棒２２との合計３本である。これに対して、図１及び図２に示した加熱装置１０では、支持部材１８の中空部に収容される電極棒が、第１の発熱体と接続する２個の端子１４にそれぞれ接続する２本の給電棒１６と、第２の発熱体と接続する２個の端子１５にそれぞれ接続する２本の給電棒１７との合計４本である。したがって、図３及び図４に示した加熱装置２０は、図１及び図２に示した加熱装置１０に比べて、支持部材１８の中空部に収容される電極棒の数を減らすことができる。そのため、支持部材１８を、よりコンパクトに設計することができる。支持部材の直径を小さくすることができれば、設計の自由度が大きくなる上、基体１１と支持部材１８との接合部に作用する熱応力の低減も可能である。
［実施例１］
図１及び図２に示した構造を有する加熱装置を作製した。基体１１は直径が３２０ｍｍ、厚さが１０ｍｍに作製した。基体１１の材質は窒化アルミとした。基体１１内に（材質はモリブデンでコイル状の発熱体よりなる）第１の発熱体１２と第２の発熱体１３を、図１に示した配線パターンで、それぞれ基体１１内に埋設した。第１の発熱体１２は、基体１１の中央部寄りに高発熱密度部１２ａを、基体１１の周縁部寄りに高発熱密度部１２ａよりも発熱密度の低い低発熱密度部１２ｂを有するようにした。第２の発熱体１３は、基体１１の中央部寄りに低熱密度部１３ｂを、基体１１の周縁部寄りに低熱密度部１３ｂよりも発熱密度の高い高発熱密度部１３ａを有するようにした。
図１及び図２に示した構造を有する加熱装置を作製した。基体１１は直径が３２０ｍｍ、厚さが１０ｍｍに作製した。基体１１の材質は窒化アルミとした。基体１１内に（材質はモリブデンでコイル状の発熱体よりなる）第１の発熱体１２と第２の発熱体１３を、図１に示した配線パターンで、それぞれ基体１１内に埋設した。第１の発熱体１２は、基体１１の中央部寄りに高発熱密度部１２ａを、基体１１の周縁部寄りに高発熱密度部１２ａよりも発熱密度の低い低発熱密度部１２ｂを有するようにした。第２の発熱体１３は、基体１１の中央部寄りに低熱密度部１３ｂを、基体１１の周縁部寄りに低熱密度部１３ｂよりも発熱密度の高い高発熱密度部１３ａを有するようにした。
基体１１の背面１１ｂの中央部に中空の支持部材１８を（固相接合）した。またこの中空の支持部材１８の中空部を通って給電棒１６及び給電棒１７を基体１１内の端子１４及び１５と接続した。
作製された加熱装置１０を用いて半導体ウエハの加熱を行ったところ、基体１１の加熱面１１ａにおける温度分布は設定温度７００℃の時、ΔＴ＝５℃となり、第１の発熱体及び第２の発熱体に供給する電力の供給により、良好な均熱性が達成できた。
［実施例２］
図３及び図４に示した構造を有する加熱装置２０を作製した。本実施例の加熱装置２０は、実施例１の加熱装置１０と対比すると、第１の発熱体１２に接続する２個の端子のうちの一つと、第２の発熱体１３に接続する２個の端子のうちの一つが共用されているコモン端子１９を有していて、このコモン端子に共用給電棒２２が接続されている点で相違し、それ以外は実施例１の加熱装置１０と同様である。
図３及び図４に示した構造を有する加熱装置２０を作製した。本実施例の加熱装置２０は、実施例１の加熱装置１０と対比すると、第１の発熱体１２に接続する２個の端子のうちの一つと、第２の発熱体１３に接続する２個の端子のうちの一つが共用されているコモン端子１９を有していて、このコモン端子に共用給電棒２２が接続されている点で相違し、それ以外は実施例１の加熱装置１０と同様である。
作製された加熱装置を用いて半導体ウエハの加熱を行ったところ、基体１１の加熱面１１ａにおける温度分布は設定温度７００℃の時、ΔＴ＝４℃となり、図１および図２に示す装置よりも、さらに良好な均熱性が達成できた。この理由として以下のことが考えられる、一般に半導体ウエハの加熱の際には、基体の端子部分は発熱せず、端子から電極棒に熱が逃げるため、基体の加熱面において端子周辺はクールスポットになりやすい。しかし、図１及び図２に示した加熱装置に比べて、図３及び図４に示した実施例の加熱装置は、端子の数が減ったことでクールスポットが減り、これにより、さらに良好な均熱性が達成できたと考えられる。
以上、図面を用いて本発明に係る加熱装置の実施例を説明したが、本発明に係る加熱装置は、図示された実施例に限定されず、本発明の趣旨の範囲内で幾多の変形が可能である。例えば、基体内には第１の発熱体及び第２の発熱体のみならず、基体の加熱面に静電力を生じさせるための誘電電極や、当該加熱面をプラズマ雰囲気にするための高周波電極が、当該基体内に埋設されたものであってもよい。
１１ 基体
１２ 第１の発熱体
１３ 第２の発熱体
１８ 支持部材
１２ 第１の発熱体
１３ 第２の発熱体
１８ 支持部材
Claims (4)
- セラミックスよりなり、加熱面を有する基体と、
この基体内に埋設されて個々に温度制御可能な第１の発熱体及び第２の発熱体と
を備え、
この第１の発熱体及び第２の発熱体は、この基体の加熱面と平行な略同一平面内で互いに非接触に基体の中央部から基体の外周部にかけて渦巻き状に形成されてなり、かつ、
この第１の発熱体及び第２の発熱体のうち、一方の発熱体は、基体の中央部寄りに高発熱密度部を、基体の周縁部寄りに低発熱密度部を有し、他方の発熱体は、基体の中央部寄りに低発熱密度部を、基体の周縁部寄りに高発熱密度部を有する
ことを特徴とする加熱装置。 - 前記基体が窒化アルミニウムよりなり、前記第１の発熱体及び第２の発熱体がモリブデンよりなることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
- 前記第１の発熱体に接続する端子及び前記第２の発熱体に接続する端子を、それぞれ前記基体の中央部に備え、かつ、前記基体の加熱面とは反対側の面に、基体とは同種のセラミックスよりなる中空の支持部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
- 前記第１の発熱体に接続する２個の端子のうちの一つと、前記第２の発熱体に接続する２個の端子のうちの一つが共用されているコモン端子を有することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
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