JPH0940481A - セラミックヒーター - Google Patents

セラミックヒーター

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JPH0940481A
JPH0940481A JP18873095A JP18873095A JPH0940481A JP H0940481 A JPH0940481 A JP H0940481A JP 18873095 A JP18873095 A JP 18873095A JP 18873095 A JP18873095 A JP 18873095A JP H0940481 A JPH0940481 A JP H0940481A
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JP
Japan
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layer
boron nitride
ceramic heater
pyrolytic
pyrolytic boron
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Pending
Application number
JP18873095A
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English (en)
Inventor
Atsuo Kawada
敦雄 川田
Kenji Sato
健司 佐藤
Kazuto Hirata
和人 平田
Kazuhiro Yamaguchi
和弘 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 材料の構造や物性の差による厚さ方向の反り
が少なく、組立が容易で、製造コストの低いセラミック
ヒーターを提供する。 【解決手段】 炭素/炭素複合材料からなる支持基材の
表面に熱分解窒化硼素からなる第一の絶縁層を形成し、
該第一の絶縁層の一方の面の上に熱分解グラファイトか
らなる発熱層を形成してなることを特徴とするセラミッ
クヒーター。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は昇温工程を含む半導
体プロセスに使用されるセラミックヒーターに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程における半導
体ウエハの加熱に使用されるヒーターとしては、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
クスからなる支持材にモリブデン、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た。またこれを改良したものとし
て熱分解窒化硼素の支持材上に熱分解グラファイトから
なる発熱層を有するセラミックヒーターが開発されてい
る(例えば、「真空」No.12 、(33)、 p.53記載のユニオ
ンカーバイドサービセズ社製熱分解グラファイト/熱分
解窒化硼素ヒーター、米国特許5343022 号公報、特開平
5−129210号公報、特開平6−61335号公報
参照)。また最近ではヒーター上に半導体ウエハを固定
するための静電吸着機能を付与し、高機能化したセラミ
ックヒーターが提案されている(特開平5−10987
6号公報参照)。さらに支持基材に窒化硼素焼結体を用
いたものも提案されている(特開平4−358074号
公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ここで、前出の文献
(真空、No.12 、(33)、 p.53)に記述されているよう
に、従来のヒーターには発熱体が金属製であるため変形
や揮散が起こりやすく、短寿命であること、組立が煩雑
であること等の問題点があった。さらに支持基材に焼結
セラミックを使用しているためこれに含まれるバインダ
ーが不純物となるという問題点があった。またこれを改
良したものは、発熱体がセラミックなので長寿命であ
り、発熱体が支持機材と一体化しているため組立が容易
ではあるものの、特開平4−358074号公報に記載
されているように、支持基材である熱分解窒化硼素はC
VD法により堆積させて製造するため、厚さ方向に構造
や物性の差が生じ、これが原因となって反りが発生し、
ウエハとの密着性が損なわれるという問題があった。ま
た熱分解窒化硼素は、焼結セラミックに比べ、製造コス
トが高いという欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
に鑑み、構造や物性の差による反りが少なく、かつ低製
造コストのセラミックヒーターを提供するため鋭意研究
を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。すなわち
本発明は、炭素/炭素複合材料からなる支持基材の表面
に熱分解窒化硼素からなる第一の絶縁層を形成し、該第
一の絶縁層の一方の面の上に熱分解グラファイトからな
る発熱層を形成してなることを特徴とするセラミックヒ
ーターを要旨とするものである。
【0005】以下にこれをさらに詳述する。本発明のセ
ラミックヒーターは、図1(a)に示すように、炭素/
炭素複合材料からなる支持基材1の表面に形成された熱
分解窒化硼素からなる第一の絶縁層2、該絶縁層の一方
の面の上に形成された熱分解グラファイトからなる発熱
層3から構成されたものとされる。なお図1(b)に示
すように、発熱層3が電気的に短絡することを防止する
ため、発熱層3の上に、熱分解窒化硼素からなる第二の
絶縁層4を形成することが望ましい。また、該第一の絶
縁層2のもう一方の面の上に熱分解グラファイトからな
る電極層5を形成し、さらにその上に熱分解窒化硼素か
らなる誘電体層6を形成することにより、静電吸着機能
を有する静電吸着部7を付与すると、ウエハの密着性を
向上させることができ、より好適である。
【0006】本発明の支持基材は炭素/炭素複合材料は
炭素繊維に樹脂を含浸させて焼成したものであり、公知
の方法で作製して得たものとすれば良い。例えばCCM-19
0C(日本カーボン社製、製品名)、CX-210(東洋炭素社
製、製品名)等が例示される。発熱層及び静電吸着用電
極の熱分解グラファイトは、例えばメタンガスを1900〜
2200℃、5Torrという条件下で熱分解することによって
得られたものとすれば良い。この厚さは薄すぎると強度
不足の問題があり、厚すぎると剥離の問題があるので10
〜300 μmとすればよい。第1の絶縁層は主成分が熱分
解窒化硼素よりなり、これは例えばアンモニアと三塩化
硼素との容量混合比4:1の混合気体を1800〜2000℃、
10Torrの条件下で熱分解することによって得られたも
のとすれば良い。この厚さは薄すぎると強度不足の問題
があり、厚すぎると剥離の問題があるので50〜500 μm
とすればよい。また、誘電体層及び第2の絶縁層は、第
1の絶縁層と同様に熱分解窒化硼素からなり、厚さは薄
すぎると絶縁破壊の問題があり、厚すぎると静電吸着力
の低下の問題があるので50〜500 μmとすればよい。
【0007】支持基材に用いる炭素/炭素複合材料は、
上記の方法で製造されるため、熱分解窒化硼素等の熱C
VD法により製造されたものに比べ厚さ方向に均質なも
のが得られ、温度変化に伴う基材自体の厚さ方向の反り
が発生し難い。また、炭素/炭素複合材料は熱分解グラ
ファイトや熱分解窒化硼素と熱−機械的物性が一致し
(例えば面方向の熱膨張率は共に1×10-6/℃)、さら
に炭素/炭素複合材料自体が厚く製造できるものである
ため、熱内部応力による剥離や厚さ方向の反りが発生し
難い。さらに、炭素/炭素複合材料の炭素繊維の隙間に
熱分解窒化硼素が入り込み強い結合が得られるため、外
的応力による剥離が発生し難い。
【0008】また炭素/炭素複合材料は導電性なので、
表面に絶縁層が必要となるが、製造コストの比較的低い
炭素/炭素複合材料を主体とし、製造コストの高い熱分
解窒化硼素を表面に薄く形成すれば良いため、全体的に
は低コストとなる。支持基材に、より低コストな材料、
例えばグラファイトを用いることも考えられるが、グラ
ファイトは等方性品は熱膨張率が大きいため剥離・反り
が生じるため不都合であり、押し出し成形品の中には熱
膨張率が一致するものもあるが、強度が弱いため好まし
くない。また窒化硼素焼結体は製造コストは同程度だが
高温での強度が弱く好ましくない。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明によれば、支持基材が炭素
/炭素複合材料からなり、材料間の構造や物性の差が小
さいため、応力によるセラミックヒーターの厚さ方向の
反りや剥離が低減化される。
【0010】次に、本発明の実施の形態を実施例、比較
例を挙げ、図1にそって説明する。 実施例1 炭素/炭素複合材料としてCX210 (東洋炭素社製、製品
名)からなる直径230mm、厚さ5mmの円板状の支持基
材1の表面に、反応ガスとしてアンモニアと三塩化硼素
を4:1の容量混合比で流し、1900℃、1Torrの条件下
で反応させて、この円板表面に厚さ0.1mmの熱分解
窒化硼素からなる第一の絶縁層2を形成した。ついでメ
タンガスを1800℃、3Torrの条件下で熱分解させてこの
円板の両面に厚さ0.1mmの熱分解グラファイト層を
形成し、一方の面の該熱分解グラファイト層よりヒータ
ーパターンを加工して発熱体3とした。またもう一方の
面の該熱分解グラファイト層より双極型静電吸着用電極
パターンを加工して静電吸着部の電極5とした。さらに
該発熱体3の上に反応ガスとしてアンモニアと三塩化硼
素を4:1の容量混合比で流し、1900℃、1Torrの条件
下で反応させ、該発熱体3の上に厚さ0.1mmの熱分
解窒化硼素からなる第二の絶縁層4を形成した。同様
に、静電吸着部の電極5の上に、反応ガスとしてアンモ
ニアと三塩化硼素を4:1の容量混合比で流し、1900
℃、1Torrの条件下で反応させ、該静電吸着部の電極5
の上に厚さ0.3mmの熱分解窒化硼素からなる静電吸
着部誘電体層6を形成して、静電吸着機能を有する図1
(b)のセラミックヒーターを作製した。このヒーター
の、静電吸着部誘電体層表面の反りを三次元測定機(ミ
ツトヨ社製)により測定したところ、0.2mmであっ
た。
【0011】実施例2 第一の熱分解グラファイト層の形成を片面のみとし、か
つ静電吸着部の電極、第二の絶縁層、誘電体層を設けな
い以外は実施例1と同様に行って、図1(a)のセラミ
ックヒーターを作製した。このヒーターの第1の絶縁層
表面の反りは、実施例1と同様の方法で測定した結果、
0.3mmであった。
【0012】比較例 アンモニアと三塩化硼素を容量混合比4:1、1900℃、
1Torrの条件下で反応させ、直径230mm、厚さ2mmの
熱分解窒化硼素からなる円板状の支持基材を形成した。
この基材の片面に、メタンガスを1800℃、3Torrの条件
下で熱分解させて厚さ0.1mmの熱分解グラファイト
層を形成し、該熱分解グラファイト層よりヒーターパタ
ーンを加工して発熱体として、セラミックヒーターを作
製した。このヒーターの支持基材表面の反りは、実施例
1と同様の方法で測定した結果、1.2mmであった。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、組立が容易なセラミッ
クヒーターを低コストで製造できる。また、反りが低減
化され、ウエハとの密着性が良いため、高性能化された
セラミックヒーターとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の一実施例によるセラミックヒー
ターの断面模式図である。 (b)本発明の他の実施例によるセラミックヒーターの
断面模式図である。
【符号の説明】
1 支持基材 2 第一の絶縁層 3 発熱体 4 第二の絶縁層 5 静電吸着部電極層 6 静電吸着部誘電体層 7 静電吸着部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 和弘 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素/炭素複合材料からなる支持基材の
    表面に熱分解窒化硼素からなる第一の絶縁層を形成し、
    該第一の絶縁層の一方の面の上に熱分解グラファイトか
    らなる発熱層を形成してなることを特徴とするセラミッ
    クヒーター。
  2. 【請求項2】 該発熱層の上に熱分解窒化硼素からなる
    第二の絶縁層を形成してなる請求項1記載のセラミック
    ヒーター。
  3. 【請求項3】 該第一の絶縁層のもう一方の面の上に熱
    分解グラファイトからなる電極層を形成し、その上に熱
    分解窒化硼素からなる誘電体層を形成してなる静電吸着
    部を有する請求項1または2記載のセラミックヒータ
    ー。
JP18873095A 1995-07-25 1995-07-25 セラミックヒーター Pending JPH0940481A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002003434A1 (fr) * 2000-07-03 2002-01-10 Ibiden Co., Ltd. Radiateur ceramique pour appareil de fabrication ou de test de semi-conducteurs
WO2002007196A1 (fr) * 2000-07-19 2002-01-24 Ibiden Co., Ltd. Dispositif chauffant ceramique pour la fabrication/verification de semi-conducteurs
WO2002007195A1 (fr) * 2000-07-19 2002-01-24 Ibiden Co., Ltd. Dispositif chauffant ceramique pour la fabrication/verification de semi-conducteurs, son procede de fabrication, et son systeme de fabrication
JP2007299867A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電チャック及びその製造方法
JP2008159900A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電チャック付きセラミックヒーター
JP2009543996A (ja) * 2006-07-12 2009-12-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 炉のためのマルチゾーンヒータ

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002003434A1 (fr) * 2000-07-03 2002-01-10 Ibiden Co., Ltd. Radiateur ceramique pour appareil de fabrication ou de test de semi-conducteurs
US6897414B2 (en) 2000-07-03 2005-05-24 Ibiden Co., Ltd. Ceramic heater for semiconductor manufacturing/testing apparatus
WO2002007196A1 (fr) * 2000-07-19 2002-01-24 Ibiden Co., Ltd. Dispositif chauffant ceramique pour la fabrication/verification de semi-conducteurs
WO2002007195A1 (fr) * 2000-07-19 2002-01-24 Ibiden Co., Ltd. Dispositif chauffant ceramique pour la fabrication/verification de semi-conducteurs, son procede de fabrication, et son systeme de fabrication
US6967312B2 (en) 2000-07-19 2005-11-22 Ibiden Co., Ltd. Semiconductor manufacturing/testing ceramic heater, production method for the ceramic heater and production system for the ceramic heater
JP2007299867A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電チャック及びその製造方法
US7679880B2 (en) 2006-04-28 2010-03-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd Electrostatic chuck and manufacturing method thereof
JP4524268B2 (ja) * 2006-04-28 2010-08-11 信越化学工業株式会社 静電チャック機能付きセラミックヒーター及びその製造方法
JP2009543996A (ja) * 2006-07-12 2009-12-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 炉のためのマルチゾーンヒータ
JP4912463B2 (ja) * 2006-07-12 2012-04-11 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 炉のためのマルチゾーンヒータ
JP2008159900A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電チャック付きセラミックヒーター

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