JPH05267308A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
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- JPH05267308A JPH05267308A JP4062413A JP6241392A JPH05267308A JP H05267308 A JPH05267308 A JP H05267308A JP 4062413 A JP4062413 A JP 4062413A JP 6241392 A JP6241392 A JP 6241392A JP H05267308 A JPH05267308 A JP H05267308A
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Abstract
加熱効率が高く、高温用途にも使用でき、半導体材料の
吸着力が安定しており、半導体材料設置面における均熱
性が良好な、半導体材料加熱装置を提供することであ
る。 【構成】 緻密質セラミックスからなる円盤状基体2
に、抵抗発熱体5が埋設される。円盤状基体2の半導体
材料設置面2aに排気孔4が開口する。この排気孔4を
減圧することにより、半導体ウエハーWを吸着できるよ
うに構成する。この円盤状基体2と半導体ウエハーWと
の間に、排気孔を備えた非金属無機質材料製のサセプタ
ーを介在させ、このサセプターに半導体ウエハーWを吸
着することもできる。
Description
導体材料を加熱するための加熱装置に関するものであ
る。
ハーを固定しながら加熱する必要がある。この場合、例
えばヒーターサセプターの下側にウエハーを設置し、ウ
エハーをピンやリングで下方から支持していた。しか
し、ピンやリングがウエハーの保持、離脱のために動く
ときに、パーティクルが発生するため、不純物が混入
し、成膜不良の原因となる。更に、例えば熱CVD装置
等においては、半導体ウエハーの全面を均等に押さえて
はいないことから、半導体ウエハーに反りや歪が生じ
る。また、サセプターと半導体ウエハーとの密着性が不
充分になることから、半導体ウエハーの加熱効率が低
い。
うなメカニカル固定に伴う問題点を解決するため、図4
に示すような加熱装置を制作した。即ち、金属ヒーター
21とセラミックス製のサセプター26とを積層した。金属
ヒーター21においては、銅製の中空のモールド22内に、
ニクロム線25を設置し、絶縁体であるマグネシアパウダ
ー23を充填した。モールド22の中央部に貫通孔24を設け
た。モールド22の背面22b側に、中空の柱状部22cを設
け、柱状部22c内にニクロム線25を通し、ニクロム線25
の末端を端子27に接続し、端子27にボルト28を嵌め合わ
せた。ボルト28にリード線8を接続し、リード線8を交
流電源9に接続した。
面22aに設置し、サセプター26の設置面26cに半導体ウ
エハーWを設置する。サセプター26の設置面26c側に凹
部26bを設け、サセプター26の中央部に排気孔26aを設
けた。排気孔26aと24とを位置合わせした。貫通孔24
を、図示しない真空排気系に接続し、矢印Dのように減
圧、排気し、半導体ウエハーWを吸着しつつ加熱する。
21と半導体ウエハーWとの間にセラミックス製サセプタ
ー26を設けることにより、半導体ウエハーWの汚染を少
なくすることができる。しかも、ピンやリング等が半導
体ウエハーWの成膜面に触れないので、機械式固定の問
題点であるパーティクルの発生を最小限にできる。
以下のような欠点のあることが判明した。即ち、モール
ド22が銅製であるので、モールドの表面22aの温度は高
々 600℃位にしか上昇させることができない。この結
果、サセプター26の設置面26cは高々 500℃位までしか
昇温させることができず、これ以上の高温用途には使用
できない。
プター26との界面には、必ず微小な隙間が生ずる。そし
て、貫通孔24より排気する際に、この隙間から気体が漏
れる。特に、金属ヒーターを発熱させると、モールド22
が歪み、隙間が大きくなることが判明した。そして、上
記した気体の漏れが大きくなると、貫通孔26a、凹部26
bの真空度が低下し、半導体ウエハーWの吸着力が低下
していた。また、モールド22とサセプター26との密着性
が良い部分では、金属ヒーター21からの熱伝導が比較的
良好に行われる。一方、モールド22とサセプター26とに
隙間が生じた部分では、熱輻射、熱対流によってしか熱
が伝わらず、特にこの隙間の圧力が下がると、僅かしか
熱が伝わらなくなる。この結果、サセプター26の設置面
26cにおいて温度ムラが生じ、均熱性が下がる。
くく、半導体材料の加熱効率が高く、高温用途にも使用
でき、半導体材料の吸着力が安定しており、半導体材料
設置面における均熱性が良好な、半導体材料加熱装置を
提供することである。
ックスからなる盤状基体に抵抗発熱体を埋設してなるセ
ラミックスヒーターを備えた加熱装置であって、前記盤
状基体の半導体材料設置面に排気孔が開口しており、こ
の排気孔を減圧することにより半導体材料を吸着できる
ように構成された、加熱装置に係るものである。
なる盤状基体に抵抗発熱体を埋設してなるセラミックス
ヒーターと、前記盤状基体の一方の面に設置された非金
属無機質材料製のサセプターとを備えた加熱装置であっ
て、前記盤状基体及び前記サセプターにそれぞれ互いに
連通する排気孔が設けられており、前記サセプターの半
導体材料設置面に排気孔が開口しており、この排気孔を
減圧することにより半導体材料を吸着できるように構成
された、加熱装置に関するものである。
ヒーター1を概略的に示す断面図である。例えば円盤状
の基体2は、緻密質セラミックスからなる。円盤状基体
2の内部に抵抗発熱体5が例えば渦巻状に埋設され、抵
抗発熱体5の両端に、それぞれ例えば円柱状の端子6が
接続され、各端子6の表面に丸棒状のリード部材7が連
結されている。この連結方法としては、ネジ切り法、拡
散接合、摩擦圧接、ろう付け等がある。各リード部材7
にそれぞれリード線8が接続され、各リード線8が交流
電源9に接続されている。
面2aから背面2bへと向かって、例えば平面円形の貫
通孔4が設けられ、貫通孔4が、図示しない真空排気系
へと連結されている。半導体材料設置面2a側には、凹
部3が形成され、凹部3と貫通孔4とが連通する。半導
体ウエハーWを加熱処理する際には、半導体材料設置面
2aに半導体ウエハーWを設置し、矢印Aのように吸引
して減圧し、半導体ウエハーWを吸着する。これと共
に、抵抗発熱体5に電力を供給して発熱させ、半導体ウ
エハーWを加熱する。
定し、加熱する際、ピンやリング等を使用しないので、
こうした治具に起因するパーティクルが発生しない。ま
た、円盤状基体2を緻密質セラミックスで形成している
ので、材質にもよるが、最高1100℃程度まで使用可能で
ある。また、図4に示すような加熱装置では、既述した
ように、金属ヒーター21の温度が上昇すると、モールド
22とサセプター26との間の隙間が広がり、設置面26cに
おける均熱性が損なわれる。この点、本実施例では、こ
うした温度上昇に伴う均熱性の劣化は生じない。
述したように、金属ヒーター21とサセプター26との間の
隙間から真空排気時に気体が漏れる。この点、本実施例
では、こうした気体の漏れが生じないので、常に安定し
た吸着力が得られる。また、図4に示すような加熱装置
では、金属ヒーター21を発熱させるときに、モールド22
とサセプター26との間に隙間が生じ、この隙間で熱伝導
が遮断され、サセプター26へと伝わる熱量が全体に少な
くなる。この点、本実施例では、設置面2aと抵抗発熱
体との間にこうした隙間は存在しないので、温度上昇時
に、設置面2aの温度が速やかに上昇する。即ち、加熱
装置としての応答性がよい。
セラミックスヒーター1を取り付けた状態を示す概略断
面図である。図1における部材と同じ部材には同じ符号
を付し、その説明は省略する。チャンバー12には導入孔
12bと排出孔12cとが設けられる。導入孔12bから矢印
Bのようにガスを導入し、排出孔12cから矢印Cのよう
にガスを排出する。チャンバー12の上側壁面に貫通孔12
aを設け、貫通孔12aを塞ぐようにフランジ10が取り付
けられている。気密質セラミックス製シース11A,11
B,11Cはそれぞれ、円筒状本体11aと、本体11aの下
端に設けられた円環状のフランジ11bとからなる。
aが、それぞれ、フランジ部10の貫通孔に挿通され、固
定される。チャンバー12とフランジ部10との間、フラン
ジ部10とシース11A,11B,11Cとの間は、それぞれ気
密にシールされている。各シース11A,11B,11Cのフ
ランジ11bがそれぞれ背面2bに接合されている。セラ
ミックスヒーター1は、これらのシース11A,11B,11
Cによって支持される。一対のリード部材7は、それぞ
れシース11A又は11Cの内側に包囲される。排気孔4
は、シース11Bの内側空間に連通しており、シース11B
の内側空間が、図示しない真空排気系に接続されてい
る。
果に加え、更に以下の効果を奏することができる。ま
ず、リード部材7、端子6などが腐蝕性の容器内雰囲気
に曝されないので、これらの部材の腐蝕、劣化を防止で
き、安定して運転を続けることができる。また、金属製
フランジ部10は、温度が大きく上昇すると変形する。し
かし、本例では、セラミックスヒーター1とフランジ部
10との間に、セラミックスからなるシース11A,11B,
11Cが介在しており、セラミックスヒーター1を高温に
しても、フランジ部10の温度はあまり上がらず、変形し
ない。従って、フランジ部10の変形によって半導体ウエ
ハーWの設置位置がズレることもない。
で、アルミナ、窒化珪素、サイアロン、炭化珪素、窒化
アルミニウム、アルミナ−炭化珪素複合材料等とするの
が好ましい。抵抗発熱体5の材質としては、タングステ
ン、モリブデン、白金等とするのが好ましい。
の前記問題点を解決するため、図3に示す加熱装置を開
発した。この加熱装置において、セラミックスヒーター
1の構成は前述したものと同じであり、詳細な説明は省
く。盤状基体2の一方の面40に、平板状の非金属無機質
材料製のサセプター26Aを設置した。サセプター26Aの
中央に排気孔26aを設け、排気孔26aと4とを位置合わ
せした。サセプター26Aの半導体材料設置面26c側に凹
部26bを形成し、凹部26bに排気孔26aを開口させた。
半導体材料設置面26cに半導体ウエハーWを設置し、矢
印Aのように排気し、半導体ウエハーWを吸着する。
れは延性、展性のない脆性材料であるため、熱不可逆的
変形はない。また、サセプター26Aも、セラミックス、
石英、ガラス等の実質的に延性、展性がない脆性材料か
らなっているので、熱不可逆的変形がない。更に、こう
した非金属無機質材料は熱膨張が小さく、一方の面40と
サセプター26Aとの界面では、初期に設定された微少隙
間が熱による影響を受けない。従って、前記したよう
な、温度上昇に伴う均熱性の劣化、気体の漏れによる吸
着力の低下は生じず、温度上昇時の応答も速い。
を同じにするか、近づけると、両者の隙間の変化を最小
限にすることができる。例えば、円盤状基体2を窒化珪
素で形成し、サセプター26Aを炭化珪素で成形すると、
この意味で好ましい。また、図3に示したような加熱装
置であれば、サセプター26Aの表面に堆積膜が付着した
とき、サセプター26Aのみをセラミックスヒーターから
分離し、薬品で堆積膜を除去することができるので、対
応が容易である。
設置面に開口する排気孔を減圧することにより、半導体
材料を吸着するので、半導体材料を固定し、加熱する
際、ピンやリング等を使用しないので、こうした治具に
起因するパーティクルは発生しない。また、盤状基体が
緻密質セラミックスからなるので、高温での加熱にも適
している。また、半導体材料設置面を有する盤状基体に
抵抗発熱体を埋設しているので、前述したように、温度
上昇に伴う均熱性の劣化は生じず、気体の漏れによる吸
着力の低下も生じず、温度上昇時の応答も速い。
体材料設置面に開口する排気孔を減圧することにより、
半導体材料を吸着するので、半導体材料を固定し、加熱
する際、ピンやリング等を使用しないので、こうした治
具に起因するパーティクルは発生しない。また、盤状基
体が緻密質セラミックスからなるので、高温での加熱に
も適している。更に、盤状基体が緻密質セラミックスか
らなり、サセプターが非金属無機質材料からなるので、
前述したように、温度上昇に伴う均熱性の劣化は生じ
ず、気体の漏れによる吸着力の低下も生じず、温度上昇
時の応答も速い。
を示す概略断面図である。
付けた状態を示す概略断面図である。
ある。
概略的に示す断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 緻密質セラミックスからなる盤状基体に
抵抗発熱体を埋設してなるセラミックスヒーターを備え
た加熱装置であって、前記盤状基体の半導体材料設置面
に排気孔が開口しており、この排気孔を減圧することに
より半導体材料を吸着できるように構成された、加熱装
置。 - 【請求項2】 緻密質セラミックスからなる盤状基体に
抵抗発熱体を埋設してなるセラミックスヒーターと、前
記盤状基体の一方の面に設置された非金属無機質材料製
のサセプターとを備えた加熱装置であって、前記盤状基
体及び前記サセプターにそれぞれ互いに連通する排気孔
が設けられており、前記サセプターの半導体材料設置面
に排気孔が開口しており、この排気孔を減圧することに
より半導体材料を吸着できるように構成された、加熱装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062413A JP3067373B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 加熱装置および半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062413A JP3067373B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 加熱装置および半導体製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05267308A true JPH05267308A (ja) | 1993-10-15 |
JP3067373B2 JP3067373B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=13199445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4062413A Expired - Lifetime JP3067373B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 加熱装置および半導体製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3067373B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03248431A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-06 | Nec Corp | 半導体基板加熱台 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4062413A patent/JP3067373B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03248431A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-06 | Nec Corp | 半導体基板加熱台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3067373B2 (ja) | 2000-07-17 |
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