JPH0669137A - セラミックスヒーター - Google Patents
セラミックスヒーターInfo
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- JPH0669137A JPH0669137A JP21693192A JP21693192A JPH0669137A JP H0669137 A JPH0669137 A JP H0669137A JP 21693192 A JP21693192 A JP 21693192A JP 21693192 A JP21693192 A JP 21693192A JP H0669137 A JPH0669137 A JP H0669137A
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- heater
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- ceramic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形時の抵抗発熱体と端子との接続の問題が
ないとともに肉厚を薄くすることができるセラミックス
ヒーターを提供する。 【構成】 ウェハー加熱面１２ａを有する盤状のウェハ
ー加熱用セラミック部材１に、抵抗発熱体２を埋設し、
この抵抗発熱体２に電力供給用の塊状端子３、４、５を
一体形成した盤状のセラミックスヒーター１２におい
て、前記塊状端子３、４、５を盤状のセラミック部材１
の側面に設けた。
ないとともに肉厚を薄くすることができるセラミックス
ヒーターを提供する。 【構成】 ウェハー加熱面１２ａを有する盤状のウェハ
ー加熱用セラミック部材１に、抵抗発熱体２を埋設し、
この抵抗発熱体２に電力供給用の塊状端子３、４、５を
一体形成した盤状のセラミックスヒーター１２におい
て、前記塊状端子３、４、５を盤状のセラミック部材１
の側面に設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、盤状のセラミック部材
に抵抗発熱体を埋設するとともに、この抵抗発熱体に電
力供給用の端子を一体に形成したウェハー加熱用のセラ
ミックスヒーターに関するものである。
に抵抗発熱体を埋設するとともに、この抵抗発熱体に電
力供給用の端子を一体に形成したウェハー加熱用のセラ
ミックスヒーターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、セラミックスヒーターを使用
した半導体ウェハー加熱装置は種々のものが知られてお
り、半導体製造用の熱ＣＶＤ又はＰＶＤ装置におけるウ
ェハー加熱に使用されている。図３は、半導体製造用の
熱ＣＶＤ装置に従来のセラミックスヒーターを取り付け
た状態を示す概念図である。図３において、２１は半導
体製造用の熱ＣＶＤに使用される容器、２２は容器２１
内にケース２３およびＯリング２４を介して取り付けら
れたウェハー加熱用の円盤状のセラミックスヒーターで
あり、ウェハー加熱面２２ａ上に加熱すべき例えば４〜
８インチのウェハーＷを設置するよう構成している。
した半導体ウェハー加熱装置は種々のものが知られてお
り、半導体製造用の熱ＣＶＤ又はＰＶＤ装置におけるウ
ェハー加熱に使用されている。図３は、半導体製造用の
熱ＣＶＤ装置に従来のセラミックスヒーターを取り付け
た状態を示す概念図である。図３において、２１は半導
体製造用の熱ＣＶＤに使用される容器、２２は容器２１
内にケース２３およびＯリング２４を介して取り付けら
れたウェハー加熱用の円盤状のセラミックスヒーターで
あり、ウェハー加熱面２２ａ上に加熱すべき例えば４〜
８インチのウェハーＷを設置するよう構成している。
【０００３】円盤状のセラミックスヒーター２２は、窒
化珪素のような緻密でガスタイトな盤状のセラミック部
材２７の内部に、タングステン、モリブデン等の金属材
料からなる抵抗発熱体２８をコイル状に埋設した構造を
とっている。抵抗発熱体２８の盤状平面の中央部および
端部には、端子２９、３０を設けるとともに、温度測定
用の熱電対をセットするための非貫通孔である孔３１
や、ウェハー加熱面２２ａとウェハーＷの接触面へヒー
ター裏面からバックサイドガスを流すための貫通孔３２
を所定位置に設けている。容器２１の内部には、バック
サイドガス供給孔２５から貫通孔３２を介してバックサ
イドガスが供給されるとともに、ガス供給孔３６から熱
ＣＶＤ用のガスが供給され、吸引孔２６から真空ポンプ
よりにより内部の雰囲気を排出するよう構成している。
そして、これらの塊状端子２９、３０を介して外部から
電力が供給され、円盤状のセラミックスヒーター２２を
例えば1100℃程度の温度に加熱することができる。
化珪素のような緻密でガスタイトな盤状のセラミック部
材２７の内部に、タングステン、モリブデン等の金属材
料からなる抵抗発熱体２８をコイル状に埋設した構造を
とっている。抵抗発熱体２８の盤状平面の中央部および
端部には、端子２９、３０を設けるとともに、温度測定
用の熱電対をセットするための非貫通孔である孔３１
や、ウェハー加熱面２２ａとウェハーＷの接触面へヒー
ター裏面からバックサイドガスを流すための貫通孔３２
を所定位置に設けている。容器２１の内部には、バック
サイドガス供給孔２５から貫通孔３２を介してバックサ
イドガスが供給されるとともに、ガス供給孔３６から熱
ＣＶＤ用のガスが供給され、吸引孔２６から真空ポンプ
よりにより内部の雰囲気を排出するよう構成している。
そして、これらの塊状端子２９、３０を介して外部から
電力が供給され、円盤状のセラミックスヒーター２２を
例えば1100℃程度の温度に加熱することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したセラミックス
ヒーター２２においては、端子２９、３０をセラミック
部材２７の盤状平面に設ける必要があるため、まずセラ
ミック部材２７を形成するためのセラミックス原料の約
半分を使用して下型を成形した後、下型の所定位置に端
子２９、３０を埋め込むための孔を機械加工し、端子２
９、３０およびコイル状の抵抗発熱体２８をセットし、
さらに残りのセラミックス原料を投入してプレス加工す
ることによりセラミックスヒーター２２の成形体を作製
している。そのため、孔の深さや角度がズレると端子２
９、３０の位置がズレてしまい、コイル状の抵抗発熱体
２８の端部と端子２９、３０との接続時の位置関係もズ
レてしまい、その部分で断線となる問題があった。
ヒーター２２においては、端子２９、３０をセラミック
部材２７の盤状平面に設ける必要があるため、まずセラ
ミック部材２７を形成するためのセラミックス原料の約
半分を使用して下型を成形した後、下型の所定位置に端
子２９、３０を埋め込むための孔を機械加工し、端子２
９、３０およびコイル状の抵抗発熱体２８をセットし、
さらに残りのセラミックス原料を投入してプレス加工す
ることによりセラミックスヒーター２２の成形体を作製
している。そのため、孔の深さや角度がズレると端子２
９、３０の位置がズレてしまい、コイル状の抵抗発熱体
２８の端部と端子２９、３０との接続時の位置関係もズ
レてしまい、その部分で断線となる問題があった。
【０００５】特に、抵抗発熱体２８と端子２９、３０を
セットした後にさらにプレス加工が必要な従来のセラミ
ックスヒーターでは、上述した問題が起こり易く、三次
元的な端子埋め込み技術が必要で、手間がかかる問題が
あった。さらに、端子２９、３０を盤状平面に設けたた
め、抵抗発熱体２８と塊状端子２９、３０とは三次元的
な配置となり、セラミックスヒーターの厚さが例えば１
０ｍｍ以上と厚くなる問題あった。また、端子２９、３
０がセラミックスヒーターの盤状平面に設けられている
ため、電極も盤状平面にしか設定できず、ウェハー加熱
面を一方にしか設けられない問題もあった。さらに、端
子２９、３０がバックサイドガス気流中にあり、バック
サイドガス供給孔２５より供給されるバックサイドガス
の圧力、流量が、ウェハーＷのウェハー加熱面への着脱
により変動する環境下では、端子間２９と３０又は端子
２９、３０とケース２３間の放電が発生することが多い
という問題があった。
セットした後にさらにプレス加工が必要な従来のセラミ
ックスヒーターでは、上述した問題が起こり易く、三次
元的な端子埋め込み技術が必要で、手間がかかる問題が
あった。さらに、端子２９、３０を盤状平面に設けたた
め、抵抗発熱体２８と塊状端子２９、３０とは三次元的
な配置となり、セラミックスヒーターの厚さが例えば１
０ｍｍ以上と厚くなる問題あった。また、端子２９、３
０がセラミックスヒーターの盤状平面に設けられている
ため、電極も盤状平面にしか設定できず、ウェハー加熱
面を一方にしか設けられない問題もあった。さらに、端
子２９、３０がバックサイドガス気流中にあり、バック
サイドガス供給孔２５より供給されるバックサイドガス
の圧力、流量が、ウェハーＷのウェハー加熱面への着脱
により変動する環境下では、端子間２９と３０又は端子
２９、３０とケース２３間の放電が発生することが多い
という問題があった。
【０００６】本発明の目的は上述した課題を解消して、
成形時の抵抗発熱体と端子との接続の問題がないととも
に肉厚を薄くすることができるセラミックスヒーターを
提供しようとするものである。
成形時の抵抗発熱体と端子との接続の問題がないととも
に肉厚を薄くすることができるセラミックスヒーターを
提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックスヒ
ーターは、ウェハー加熱面を有する盤状のウェハー加熱
用セラミック部材に、抵抗発熱体を埋設し、この抵抗発
熱体に電力供給用の端子を一体形成した盤状のセラミッ
クスヒーターにおいて、前記端子を盤状のセラミック部
材の側面に設けたことを特徴とするものである。
ーターは、ウェハー加熱面を有する盤状のウェハー加熱
用セラミック部材に、抵抗発熱体を埋設し、この抵抗発
熱体に電力供給用の端子を一体形成した盤状のセラミッ
クスヒーターにおいて、前記端子を盤状のセラミック部
材の側面に設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】上述した構成において、塊状端子を側面に設け
ることにより、コイル状の抵抗発熱体と同一平面上に塊
状端子を埋設できるため、従来のように下型を成形後抵
抗発熱体と端子とをセットして上型を成形する場合で
も、容易にセラミックスヒーターの成形をすることがで
きる。また、塊状端子をセラミックスヒーターの側面に
したため、ヒーターの肉厚を例えば従来１０ｍｍ以上必
要だったのを５ｍｍ程度まで薄くすることができるとと
もに、電極も側面に設置でき、ウェハー加熱面として表
裏関係なく使用することができる。また、ガス気流中よ
り端子部を隔離することができ、ガス気流変化による放
電を防止することができる。
ることにより、コイル状の抵抗発熱体と同一平面上に塊
状端子を埋設できるため、従来のように下型を成形後抵
抗発熱体と端子とをセットして上型を成形する場合で
も、容易にセラミックスヒーターの成形をすることがで
きる。また、塊状端子をセラミックスヒーターの側面に
したため、ヒーターの肉厚を例えば従来１０ｍｍ以上必
要だったのを５ｍｍ程度まで薄くすることができるとと
もに、電極も側面に設置でき、ウェハー加熱面として表
裏関係なく使用することができる。また、ガス気流中よ
り端子部を隔離することができ、ガス気流変化による放
電を防止することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明のセラミックスヒーターの一例
の構成を示す図であり、図１（ａ）はその平面図を、図
１（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。なお、説明
の都合上、図１（ａ）に示す平面図では実際に見えない
コイル状の抵抗発熱体の中心線の軌跡を実線で示すとと
もに、図１（ｂ）に示す断面図では抵抗発熱体の素線の
断面が見えるはずであるがそれに代えて抵抗発熱体のコ
イル形状を示している。図１において、１は窒化珪素等
のような緻密でガスタイトな無機質材料からなる盤状の
ウェハー加熱用セラミック部材、２はセラミック部材１
の内部に埋設したタングステン、モリブデン等の金属材
料からなるコイル状の抵抗発熱体、３、４、５は抵抗発
熱体に接しセラミック部材１の側面に一体に形成したタ
ングステン、モリブデン等の金属材料からなる電力供給
用の塊状端子、６はヒーター裏面からガスを流すための
貫通孔、７は温度測定用の熱電対をセットするための非
貫通孔である。
の構成を示す図であり、図１（ａ）はその平面図を、図
１（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。なお、説明
の都合上、図１（ａ）に示す平面図では実際に見えない
コイル状の抵抗発熱体の中心線の軌跡を実線で示すとと
もに、図１（ｂ）に示す断面図では抵抗発熱体の素線の
断面が見えるはずであるがそれに代えて抵抗発熱体のコ
イル形状を示している。図１において、１は窒化珪素等
のような緻密でガスタイトな無機質材料からなる盤状の
ウェハー加熱用セラミック部材、２はセラミック部材１
の内部に埋設したタングステン、モリブデン等の金属材
料からなるコイル状の抵抗発熱体、３、４、５は抵抗発
熱体に接しセラミック部材１の側面に一体に形成したタ
ングステン、モリブデン等の金属材料からなる電力供給
用の塊状端子、６はヒーター裏面からガスを流すための
貫通孔、７は温度測定用の熱電対をセットするための非
貫通孔である。
【００１０】図１に示す実施例では、電力供給用の３個
の塊状端子のうち、塊状端子３をコモン、塊状端子４を
インナー、塊状端子５をアウターとし、コモン塊状端子
３とインナー塊状端子５との間に電力を供給することに
より内部の抵抗発熱体２の加熱を実施するとともに、コ
モン塊状端子３とアウター塊状端子４との間に電力を供
給することにより外部の抵抗発熱体２の加熱を実施する
２ゾーンヒーターの構成をとっている。また、図１に示
す例では、抵抗発熱体２をなるべく同心円上に埋設する
よう構成して、セラミックスヒーターの均熱性を高める
よう配慮している。
の塊状端子のうち、塊状端子３をコモン、塊状端子４を
インナー、塊状端子５をアウターとし、コモン塊状端子
３とインナー塊状端子５との間に電力を供給することに
より内部の抵抗発熱体２の加熱を実施するとともに、コ
モン塊状端子３とアウター塊状端子４との間に電力を供
給することにより外部の抵抗発熱体２の加熱を実施する
２ゾーンヒーターの構成をとっている。また、図１に示
す例では、抵抗発熱体２をなるべく同心円上に埋設する
よう構成して、セラミックスヒーターの均熱性を高める
よう配慮している。
【００１１】上述した構造の本発明のセラミックスヒー
ターは、以下のような方法で製造されていた。まず、窒
化珪素等のセラミックス原料をプレス成形して成形体を
得る。プレス成形にあたっては、まずプレス成形用の下
型中にセラミックス原料を半分充填し、セラミック部材
１の下半分となる成形体をプレス成形する。次に、その
成形体上に、金属製の塊状端子３、４、５を加熱圧着に
より取り付けたコイル上の発熱抵抗体２を位置決めして
セットし、残りのセラミックス原料を充填する。その
後、上型を使用してプレスして最終成形体を得ていた。
次に、得られた成形体を所定の条件で焼成した後、セラ
ミック部材１に発熱抵抗体２を避けて、温度測定用の熱
電対をセットするための孔７やヒーター裏面よりガスを
流すための貫通孔６を例えば機械加工により形成してい
た。
ターは、以下のような方法で製造されていた。まず、窒
化珪素等のセラミックス原料をプレス成形して成形体を
得る。プレス成形にあたっては、まずプレス成形用の下
型中にセラミックス原料を半分充填し、セラミック部材
１の下半分となる成形体をプレス成形する。次に、その
成形体上に、金属製の塊状端子３、４、５を加熱圧着に
より取り付けたコイル上の発熱抵抗体２を位置決めして
セットし、残りのセラミックス原料を充填する。その
後、上型を使用してプレスして最終成形体を得ていた。
次に、得られた成形体を所定の条件で焼成した後、セラ
ミック部材１に発熱抵抗体２を避けて、温度測定用の熱
電対をセットするための孔７やヒーター裏面よりガスを
流すための貫通孔６を例えば機械加工により形成してい
た。
【００１２】図２は、半導体製造用の熱ＣＶＤ装置に本
発明のセラミックスヒーターを取り付けた状態を示す概
念図である。図２において、１１は半導体製造用の熱Ｃ
ＶＤに使用される容器、１２は容器１１内にケース１３
およびＯリング１４を介して取り付けられたウェハー加
熱用の図１に示す構造のセラミックスヒーターであり、
ウェハー加熱面１２ａ上に加熱すべき例えば４〜８イン
チのウェハーＷを設置するよう構成している。そして、
図３に示す従来例と同様、容器１１の内部には、バック
サイドガス供給孔１５から貫通孔６を介してバックサイ
ドガスが供給されるとともに、ガス供給孔１７から熱Ｃ
ＶＤ用のガスが供給され、吸引孔１６から真空ポンプに
より内部の雰囲気を排出するよう構成している。
発明のセラミックスヒーターを取り付けた状態を示す概
念図である。図２において、１１は半導体製造用の熱Ｃ
ＶＤに使用される容器、１２は容器１１内にケース１３
およびＯリング１４を介して取り付けられたウェハー加
熱用の図１に示す構造のセラミックスヒーターであり、
ウェハー加熱面１２ａ上に加熱すべき例えば４〜８イン
チのウェハーＷを設置するよう構成している。そして、
図３に示す従来例と同様、容器１１の内部には、バック
サイドガス供給孔１５から貫通孔６を介してバックサイ
ドガスが供給されるとともに、ガス供給孔１７から熱Ｃ
ＶＤ用のガスが供給され、吸引孔１６から真空ポンプに
より内部の雰囲気を排出するよう構成している。
【００１３】図２に示す本発明のセラミックスヒーター
を取り付けた熱ＣＶＤ装置と、図３に示す従来のセラミ
ックスヒーターを取り付けた熱ＣＶＤ装置とを比較する
と、まず本発明のセラミックスヒーターを取り付けた装
置では、端子３、４、５がヒーター側面に設けてあるた
めケーブルを側面に取り出すことができ、従来のものと
比較して装置の薄形化が図れることがわかる。また、バ
ックサイドガス、熱ＣＶＤガスを流す場合、従来のもの
はケーブルが圧力変動が大でガスの流れに影響されてし
まうのに対し、本発明では容器１１内のガスの流れに影
響されない所にケーブルを設置することができる。
を取り付けた熱ＣＶＤ装置と、図３に示す従来のセラミ
ックスヒーターを取り付けた熱ＣＶＤ装置とを比較する
と、まず本発明のセラミックスヒーターを取り付けた装
置では、端子３、４、５がヒーター側面に設けてあるた
めケーブルを側面に取り出すことができ、従来のものと
比較して装置の薄形化が図れることがわかる。また、バ
ックサイドガス、熱ＣＶＤガスを流す場合、従来のもの
はケーブルが圧力変動が大でガスの流れに影響されてし
まうのに対し、本発明では容器１１内のガスの流れに影
響されない所にケーブルを設置することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、塊状端子を側面に設けることにより、コイル
状の抵抗発熱体と同一平面上に塊状端子を埋設できるた
め、従来のように下型を成形後抵抗発熱体と塊状端子と
をセットして上型を成形する場合でも、容易にセラミッ
クスヒーターの成形をすることができる。また、塊状端
子をセラミックスヒーターの側面にしたため、ヒーター
の肉厚を例えば従来１０ｍｍ以上必要だったのを５ｍｍ
程度まで薄くすることができるとともに、電極も側面に
設置でき、ウェハー加熱面として表裏関係なく使用する
ことができる。
によれば、塊状端子を側面に設けることにより、コイル
状の抵抗発熱体と同一平面上に塊状端子を埋設できるた
め、従来のように下型を成形後抵抗発熱体と塊状端子と
をセットして上型を成形する場合でも、容易にセラミッ
クスヒーターの成形をすることができる。また、塊状端
子をセラミックスヒーターの側面にしたため、ヒーター
の肉厚を例えば従来１０ｍｍ以上必要だったのを５ｍｍ
程度まで薄くすることができるとともに、電極も側面に
設置でき、ウェハー加熱面として表裏関係なく使用する
ことができる。
【図１】本発明のセラミックスヒーターの一例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明のセラミックスヒーターを取り付けた熱
ＣＶＤ装置の一例の構成を示す図である。
ＣＶＤ装置の一例の構成を示す図である。
【図３】従来のセラミックスヒーターを取り付けた熱Ｃ
ＶＤ装置の一例の構成を示す図である。
ＶＤ装置の一例の構成を示す図である。
１ セラミック部材 ２ 抵抗発熱体 ３、４、５ 端子 ６ 貫通孔 ７ 孔 １２ セラミックスヒーター １２ａ ウェハー加熱面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 3/18 7913−3Ｋ // Ｈ０５Ｂ 3/62 7913−3Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 ウェハー加熱面を有する盤状のウェハー
加熱用セラミック部材に、抵抗発熱体を埋設し、この抵
抗発熱体に電力供給用の端子を一体形成した盤状のセラ
ミックスヒーターにおいて、前記端子を盤状のセラミッ
ク部材の側面に設けたことを特徴とするセラミックスヒ
ーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4216931A JP2690664B2 (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | セラミックスヒーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4216931A JP2690664B2 (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | セラミックスヒーター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669137A true JPH0669137A (ja) | 1994-03-11 |
| JP2690664B2 JP2690664B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=16696175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4216931A Expired - Lifetime JP2690664B2 (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | セラミックスヒーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2690664B2 (ja) |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002025913A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体製造装置用サセプタとそれを用いた半導体製造装置 |
| JP2002025912A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体製造装置用サセプタとそれを用いた半導体製造装置 |
| WO2002084717A1 (fr) * | 2001-04-11 | 2002-10-24 | Ibiden Co., Ltd. | Dispositif ceramique chauffant pour installation de fabrication/inspection de semi-conducteurs |
| KR20040035281A (ko) * | 2002-10-19 | 2004-04-29 | 주성엔지니어링(주) | 반도체 기판 가열용 몰딩 히터 |
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| JPH04120722A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-04-21 | Toshiba Corp | 気相成長装置 |
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-
1992
- 1992-08-14 JP JP4216931A patent/JP2690664B2/ja not_active Expired - Lifetime
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