JPH04292475A - 複層セラミックスヒ−タ− - Google Patents
複層セラミックスヒ−タ−Info
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- JPH04292475A JPH04292475A JP7851491A JP7851491A JPH04292475A JP H04292475 A JPH04292475 A JP H04292475A JP 7851491 A JP7851491 A JP 7851491A JP 7851491 A JP7851491 A JP 7851491A JP H04292475 A JPH04292475 A JP H04292475A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複層セラミックスヒ−タ
−、特には半導体用シリコンウエ−ハの加熱用に好適と
される複層セラミックスヒ−タ−に関するものである。
−、特には半導体用シリコンウエ−ハの加熱用に好適と
される複層セラミックスヒ−タ−に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体プロセスに使用されるヒ−
タ−としてはアルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア
などの焼結セラミックスからなる支持体に、モリブデン
、タングステンなどの高融点金属の線や箔を発熱体とし
て巻き付けるか、接着したものが用いられてきている。 また、この改良品としては熱分解窒化ほう素の支持体上
に熱分解炭素の発熱層を設けたものも開発されている。
タ−としてはアルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア
などの焼結セラミックスからなる支持体に、モリブデン
、タングステンなどの高融点金属の線や箔を発熱体とし
て巻き付けるか、接着したものが用いられてきている。 また、この改良品としては熱分解窒化ほう素の支持体上
に熱分解炭素の発熱層を設けたものも開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
公知のヒ−タ−には、発熱体が金属製のものとされてい
るために変形や脆化が起こり易く、したがって短寿命で
あるし、支持体に焼結セラミックスが使用されているた
めにこれに含まれているバインダ−が不純物源となり、
また組立ても煩雑であるという問題点がある。また、こ
の改良品は発熱体がセラミックスであることから長寿命
であり、発熱体が支持基材と一体化しているために組立
ても容易であるという利点はあるが、これには支持基材
が熱分解窒化ほう素で電気的に活性な元素であるほう素
を含んでいるために、これを例えばシリコン半導体ウェ
−ハ加熱用ヒ−タ−として使用するとこのほう素がウェ
−ハ中に拡散してド−パント濃度に異常が発生するとい
う欠点がある。
公知のヒ−タ−には、発熱体が金属製のものとされてい
るために変形や脆化が起こり易く、したがって短寿命で
あるし、支持体に焼結セラミックスが使用されているた
めにこれに含まれているバインダ−が不純物源となり、
また組立ても煩雑であるという問題点がある。また、こ
の改良品は発熱体がセラミックスであることから長寿命
であり、発熱体が支持基材と一体化しているために組立
ても容易であるという利点はあるが、これには支持基材
が熱分解窒化ほう素で電気的に活性な元素であるほう素
を含んでいるために、これを例えばシリコン半導体ウェ
−ハ加熱用ヒ−タ−として使用するとこのほう素がウェ
−ハ中に拡散してド−パント濃度に異常が発生するとい
う欠点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した複層セラミックスヒ−タ−に関するもので、
これは窒化けい素からなる支持基材の表面に、炭化けい
素またはグラファイトからなる発熱体を設けてなること
を特徴とするものである。
を解決した複層セラミックスヒ−タ−に関するもので、
これは窒化けい素からなる支持基材の表面に、炭化けい
素またはグラファイトからなる発熱体を設けてなること
を特徴とするものである。
【０００５】すなわち、本発明者らは従来の不利を解決
した複層セラミックスヒ−タ−を開発すべく種々検討し
た結果、この支持基材を窒化けい素からなるものとし、
この発熱層を炭化けい素、グラファイトからなるものと
すると、このものは発熱体がセラミックスであることか
ら長寿命となるし、これは組立ても容易であり、この支
持基材としての窒化けい素は周期律表ＩＶ、Ｖ族化合物
であるし、発熱層としての炭化けい素、グラファイトは
周期律表ＩＶ族の化合物または単体で、窒化ほう素のよ
うな電気的に活性な周期律表ＩＩＩ 族の金属元素を含
まないので、シリコン半導体シリコンの加熱ヒ−タ−と
して使用してもド−パント濃度に異常を生じるおそれは
ないということを見出し、これについてはこの発熱層を
化学気相蒸着法で製造することができるので容易にこれ
を製造することができることを確認して本発明を完成さ
せた。以下にこれをさらに詳述する。
した複層セラミックスヒ−タ−を開発すべく種々検討し
た結果、この支持基材を窒化けい素からなるものとし、
この発熱層を炭化けい素、グラファイトからなるものと
すると、このものは発熱体がセラミックスであることか
ら長寿命となるし、これは組立ても容易であり、この支
持基材としての窒化けい素は周期律表ＩＶ、Ｖ族化合物
であるし、発熱層としての炭化けい素、グラファイトは
周期律表ＩＶ族の化合物または単体で、窒化ほう素のよ
うな電気的に活性な周期律表ＩＩＩ 族の金属元素を含
まないので、シリコン半導体シリコンの加熱ヒ−タ−と
して使用してもド−パント濃度に異常を生じるおそれは
ないということを見出し、これについてはこの発熱層を
化学気相蒸着法で製造することができるので容易にこれ
を製造することができることを確認して本発明を完成さ
せた。以下にこれをさらに詳述する。
【０００６】
【作用】本発明は複層セラミックスヒ−タ−に関するも
ので、これは窒化けい素からなる支持基材の表面に、炭
化けい素またはグラファイトからなる発熱層を設けてな
ることを特徴とするものである。
ので、これは窒化けい素からなる支持基材の表面に、炭
化けい素またはグラファイトからなる発熱層を設けてな
ることを特徴とするものである。
【０００７】本発明の複層セラミックスヒ−タ−におけ
る支持基材は窒化けい素からなるものとされる。この窒
化けい素はセラミックスとして公知のものであり、この
ものはけい素粉末を窒素中において１，２００ ℃以上
に加熱することによっても得ることがきるが、純度的に
は四塩化けい素などの塩化けい素とアンモニアとを減圧
下に１，４００ ℃以上に加熱することによって得られ
る熱分解型のものとすることがよい。
る支持基材は窒化けい素からなるものとされる。この窒
化けい素はセラミックスとして公知のものであり、この
ものはけい素粉末を窒素中において１，２００ ℃以上
に加熱することによっても得ることがきるが、純度的に
は四塩化けい素などの塩化けい素とアンモニアとを減圧
下に１，４００ ℃以上に加熱することによって得られ
る熱分解型のものとすることがよい。
【０００８】なお、この窒化けい素は本発明の複層セラ
ミックスヒ−タ−の支持基材とされるものであることか
ら、直径が２５．４〜１２２．５ｍｍ で厚さが ０．
１〜１０ｍｍである円板状のものとすることがよい。
ミックスヒ−タ−の支持基材とされるものであることか
ら、直径が２５．４〜１２２．５ｍｍ で厚さが ０．
１〜１０ｍｍである円板状のものとすることがよい。
【０００９】本発明の複層セラミックスヒ−タ−におけ
る発熱層は炭化けい素またはグラファイトからなるもの
とされる。この炭化けい素、グラファイトも公知のもの
でよいけれども、このものは支持基材としての窒化けい
素の表面に密着させることが必要とされることから化学
気相蒸着法などで窒化けい素上に形成させたものとする
ことがよい。
る発熱層は炭化けい素またはグラファイトからなるもの
とされる。この炭化けい素、グラファイトも公知のもの
でよいけれども、このものは支持基材としての窒化けい
素の表面に密着させることが必要とされることから化学
気相蒸着法などで窒化けい素上に形成させたものとする
ことがよい。
【００１０】したがって、この炭化けい素は例えばメチ
ルトリクロロシランを減圧下に１，２５０ ℃以上に加
熱し、生成した炭化けい素を化学気相蒸着法で窒化けい
素の上に蒸着させることがよく、またこのグラファイト
については例えばメタンガスを減圧下に１，７００ ℃
以上に加熱して熱分解させ、この反応で生成したグラフ
ァイトを窒化けい素上に被着させればよいが、この炭化
けい素、グラファイト皮膜の厚さはこれが発熱層となる
ものであることから、０．５ 〜５００ μｍ の範囲
のものとなるようにすればよい。
ルトリクロロシランを減圧下に１，２５０ ℃以上に加
熱し、生成した炭化けい素を化学気相蒸着法で窒化けい
素の上に蒸着させることがよく、またこのグラファイト
については例えばメタンガスを減圧下に１，７００ ℃
以上に加熱して熱分解させ、この反応で生成したグラフ
ァイトを窒化けい素上に被着させればよいが、この炭化
けい素、グラファイト皮膜の厚さはこれが発熱層となる
ものであることから、０．５ 〜５００ μｍ の範囲
のものとなるようにすればよい。
【００１１】本発明の複層セラミックスヒ−タ−は前記
した支持基材としての窒化けい素の表面に上記した炭化
けい素またはグラファイトを発熱層として設けることに
よって製造されるので、このものは工業的に極めて容易
に製造することができるし、この発熱体としての炭化け
い素、グラファイトがいずれもセラミックスであること
からこのものは極めて長寿命なものになるという有利性
が与えられる。
した支持基材としての窒化けい素の表面に上記した炭化
けい素またはグラファイトを発熱層として設けることに
よって製造されるので、このものは工業的に極めて容易
に製造することができるし、この発熱体としての炭化け
い素、グラファイトがいずれもセラミックスであること
からこのものは極めて長寿命なものになるという有利性
が与えられる。
【００１２】また、この複層セラミックスヒ−タ−は支
持基体が窒化けい素、発熱層が炭化けい素、グラファイ
トで、これらはいずれも電気的に活性な周期律表ＩＩＩ
族の金属元素を含まないので、このものはこれを半導
体プロセスに用いても窒化ほう素のようにド−パント濃
度の異常を起すことがなく、したがってこれに基づく結
晶欠陥を与えるということもないという有利性が与えら
れる。
持基体が窒化けい素、発熱層が炭化けい素、グラファイ
トで、これらはいずれも電気的に活性な周期律表ＩＩＩ
族の金属元素を含まないので、このものはこれを半導
体プロセスに用いても窒化ほう素のようにド−パント濃
度の異常を起すことがなく、したがってこれに基づく結
晶欠陥を与えるということもないという有利性が与えら
れる。
【００１３】なお、このようにして得られた複層セラミ
ックスヒ−タ−については、上記のようにして得た炭化
けい素、グラファイトからなる発熱層を窒化けい素でコ
−ティングしてもよく、これによれば発熱層からの炭素
による汚染を防止することができるし、これに起因する
積層欠陥の発生を防止することができるという有利性が
与えられる。
ックスヒ−タ−については、上記のようにして得た炭化
けい素、グラファイトからなる発熱層を窒化けい素でコ
−ティングしてもよく、これによれば発熱層からの炭素
による汚染を防止することができるし、これに起因する
積層欠陥の発生を防止することができるという有利性が
与えられる。
【００１４】
【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。
実施例１
四塩化けい素とアンモニアとを減圧下５ト−ルで１，４
００ ℃に加熱し反応させて、直径８０ｍｍ、 厚さ１
ｍｍの化学気相蒸着窒化けい素製円板を作った 。つ
いで、この円板を減圧下３ト−ルに保持し、ここにメチ
ルトリクロロシランを導入して１，２５０ ℃に加熱し
たところ、ここに発生した炭化けい素が化学気相蒸着法
により円板上に厚さ５μｍ で蒸着されて複層セラミッ
クスヒ−タ−が得られた。
００ ℃に加熱し反応させて、直径８０ｍｍ、 厚さ１
ｍｍの化学気相蒸着窒化けい素製円板を作った 。つ
いで、この円板を減圧下３ト−ルに保持し、ここにメチ
ルトリクロロシランを導入して１，２５０ ℃に加熱し
たところ、ここに発生した炭化けい素が化学気相蒸着法
により円板上に厚さ５μｍ で蒸着されて複層セラミッ
クスヒ−タ−が得られた。
【００１５】つぎにこの複層セラミックスヒ−タ−を用
いて直径３インチのシリコンウエ−ハにシリコンをエピ
タキシャル成長させたところ、シリコンのド−パント濃
度には全く変化が認められず、ウエ−ハの積層欠陥は１
．２個／ｃｍ２ と少くなかったが、比較のためにこの
ヒ−タ−として従来公知の熱分解窒化ほう素を用いたヒ
−タ−を使用して同様の試験を行なったところ、シリコ
ンのド−パント濃度が４％増加した。
いて直径３インチのシリコンウエ−ハにシリコンをエピ
タキシャル成長させたところ、シリコンのド−パント濃
度には全く変化が認められず、ウエ−ハの積層欠陥は１
．２個／ｃｍ２ と少くなかったが、比較のためにこの
ヒ−タ−として従来公知の熱分解窒化ほう素を用いたヒ
−タ−を使用して同様の試験を行なったところ、シリコ
ンのド−パント濃度が４％増加した。
【００１６】実施例２
四塩化けい素とアンモニアとを減圧下５ト−ルで１，４
００ ℃に加熱し反応させて、直径１１０ｍｍ、厚さ１
ｍｍの熱分解窒化けい素円板を作った。ついで、この円
板を減圧下８ト−ルに保持し、ここにメタンガスを導入
して１，７００ に加熱したところ、メタンガスの熱分
解で生成したグラファイトが円板上に厚さ１２μｍ で
被着されて複層型セラミックスヒ−タ−が得られた。
００ ℃に加熱し反応させて、直径１１０ｍｍ、厚さ１
ｍｍの熱分解窒化けい素円板を作った。ついで、この円
板を減圧下８ト−ルに保持し、ここにメタンガスを導入
して１，７００ に加熱したところ、メタンガスの熱分
解で生成したグラファイトが円板上に厚さ１２μｍ で
被着されて複層型セラミックスヒ−タ−が得られた。
【００１７】つぎに、この複層セラミックスヒ−タ−を
用いて直径４インチのシリコンウエ−ハにシリコンをエ
ピタキシヤル成長させたところ、シリコンのド−パンド
濃度には全く変化が認められず、ウエ−ハの積層欠陥は
１．６ 個／ｃｍ２ と少くなかったが、比較のために
このヒ−タ−として従来公知の熱分解窒化ほう素を用い
たヒ−タ−を使用して同様の試験を行なったところ、シ
リコンのド−パント濃度が７％増加した。
用いて直径４インチのシリコンウエ−ハにシリコンをエ
ピタキシヤル成長させたところ、シリコンのド−パンド
濃度には全く変化が認められず、ウエ−ハの積層欠陥は
１．６ 個／ｃｍ２ と少くなかったが、比較のために
このヒ−タ−として従来公知の熱分解窒化ほう素を用い
たヒ−タ−を使用して同様の試験を行なったところ、シ
リコンのド−パント濃度が７％増加した。
【００１８】実施例３
実施例１で作成した直径８０ｍｍ、 厚さ１ｍｍの窒化
けい素製円板を減圧下３ト−ルに保持し、ここにメチル
トリクロロシランを導入して１，２５０ ℃に加熱した
ところ、ここに発生した炭化けい素が化学気相蒸着法に
より円板上に厚さ５μｍ で蒸着されたので、これを減
圧下５ト−ルに保持し、ここに四塩化けい素とアンモニ
アを導入し、１，４００ ℃に加熱し、この反応で生成
した窒化けい素をこの炭化けい素層の上に厚さ１０μｍ
でコ−ティングした。
けい素製円板を減圧下３ト−ルに保持し、ここにメチル
トリクロロシランを導入して１，２５０ ℃に加熱した
ところ、ここに発生した炭化けい素が化学気相蒸着法に
より円板上に厚さ５μｍ で蒸着されたので、これを減
圧下５ト−ルに保持し、ここに四塩化けい素とアンモニ
アを導入し、１，４００ ℃に加熱し、この反応で生成
した窒化けい素をこの炭化けい素層の上に厚さ１０μｍ
でコ−ティングした。
【００１９】ついで、この複層セラミックスヒ−タ−を
用いて直径４インチのシリコンウエ−ハにシリコンをエ
ピタキシヤル成長させたところ、シリコンのド−パント
濃度に全く変化が認められず、ウエ−ハの積層欠陥は
０．８個／ｃｍ２ と少くなかった。
用いて直径４インチのシリコンウエ−ハにシリコンをエ
ピタキシヤル成長させたところ、シリコンのド−パント
濃度に全く変化が認められず、ウエ−ハの積層欠陥は
０．８個／ｃｍ２ と少くなかった。
【００２０】実施例４
実施例２で得られた直径１１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの窒化
けい素製円板を減圧下８ト−ルに保持し、ここにメタン
ガスを導入して１，７００ ℃に加熱したところ、メタ
ンガスの熱分解で発生したグラファイトが円板上に厚さ
１２μｍ で被着されて複層セラミックスヒ−タ−が得
られたので、実施例３と同じ方法でこのグラファイ層に
窒化けい素を厚さ１０μｍ にコ−ティングした。
けい素製円板を減圧下８ト−ルに保持し、ここにメタン
ガスを導入して１，７００ ℃に加熱したところ、メタ
ンガスの熱分解で発生したグラファイトが円板上に厚さ
１２μｍ で被着されて複層セラミックスヒ−タ−が得
られたので、実施例３と同じ方法でこのグラファイ層に
窒化けい素を厚さ１０μｍ にコ−ティングした。
【００２１】つぎにこの複層セラミックスヒ−タ−を用
いて直径４インチのシリコンウエ−ハにシリコンをエピ
タキシヤル成長させたところ、シリコンのド−パント濃
度には全く変化が認められず、ウエ−ハの積層欠陥も
０．８個／ｃｍ２ と少なかった。
いて直径４インチのシリコンウエ−ハにシリコンをエピ
タキシヤル成長させたところ、シリコンのド−パント濃
度には全く変化が認められず、ウエ−ハの積層欠陥も
０．８個／ｃｍ２ と少なかった。
【００２２】
【発明の効果】本発明は複層セラミックスヒ−タ−に関
するものであり、これは前記したように窒化けい素から
なる支持基材の表面に、炭化けい素またはグラファイト
からなる発熱層を設けたことを特徴とするものであるが
、これによれば発熱層がセラミックスからなるものであ
るためにこれが長寿命のものとなるし、このものは支持
基材に発熱層が一体化されたものなのでその製造、組立
てが容易であるという有利性が与えられるほか、この複
層セラミックスヒ−タ−は支持基材が窒化けい素、発熱
層が炭化けい素またはグラファイトで、これらはいずれ
もシリコン半導体プロセスに有害とされる周期律表ＩＩ
Ｉ 族の金属元素を含んでいないので、これをシリコン
半導体ウエ−ハの加熱用ヒ−タ−として使用しても、ウ
エ−ハのド−パント濃度に異常が発生したり、結晶欠陥
が発生するということがないという有利性も与えられる
。
するものであり、これは前記したように窒化けい素から
なる支持基材の表面に、炭化けい素またはグラファイト
からなる発熱層を設けたことを特徴とするものであるが
、これによれば発熱層がセラミックスからなるものであ
るためにこれが長寿命のものとなるし、このものは支持
基材に発熱層が一体化されたものなのでその製造、組立
てが容易であるという有利性が与えられるほか、この複
層セラミックスヒ−タ−は支持基材が窒化けい素、発熱
層が炭化けい素またはグラファイトで、これらはいずれ
もシリコン半導体プロセスに有害とされる周期律表ＩＩ
Ｉ 族の金属元素を含んでいないので、これをシリコン
半導体ウエ−ハの加熱用ヒ−タ−として使用しても、ウ
エ−ハのド−パント濃度に異常が発生したり、結晶欠陥
が発生するということがないという有利性も与えられる
。
Claims (3)
- 【請求項１】窒化けい素からなる支持基材の表面に、炭
化けい素またはグラファイトからなる発熱層を設けてな
ることを特徴とする複層セラミックスヒ−タ−。 - 【請求項２】発熱層が化学気相蒸着法により設けられる
請求項１に記載した複層セラミックスヒ−タ−。 - 【請求項３】発熱層が窒化けい素でコ−ティングされた
ものである請求項１に記載した複層セラミックスヒ−タ
−。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7851491A JPH04292475A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 複層セラミックスヒ−タ− |
| US08/045,934 US5350720A (en) | 1991-03-18 | 1993-04-12 | Triple-layered ceramic heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7851491A JPH04292475A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 複層セラミックスヒ−タ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292475A true JPH04292475A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13664047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7851491A Pending JPH04292475A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 複層セラミックスヒ−タ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04292475A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06140132A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 複層セラミックスヒーター |
| JPH06140133A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 複層セラミックスヒーター |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57152691A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Heater |
| JPS63136485A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-08 | 京セラ株式会社 | セラミツクヒ−タ |
| JPH02205001A (ja) * | 1989-02-02 | 1990-08-14 | Toshio Hirai | 抵抗体 |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP7851491A patent/JPH04292475A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57152691A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Heater |
| JPS63136485A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-08 | 京セラ株式会社 | セラミツクヒ−タ |
| JPH02205001A (ja) * | 1989-02-02 | 1990-08-14 | Toshio Hirai | 抵抗体 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06140132A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 複層セラミックスヒーター |
| JPH06140133A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 複層セラミックスヒーター |
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