JPH11176916A - ウェーハ支持体 - Google Patents
ウェーハ支持体Info
- Publication number
- JPH11176916A JPH11176916A JP34143797A JP34143797A JPH11176916A JP H11176916 A JPH11176916 A JP H11176916A JP 34143797 A JP34143797 A JP 34143797A JP 34143797 A JP34143797 A JP 34143797A JP H11176916 A JPH11176916 A JP H11176916A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer support
- wafer
- cross
- center
- center line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加熱あるいは冷却の際に発生する熱応力の値
が小さく、従って、熱疲労寿命に優れたウェーハ支持体
を提供する。 【解決手段】 本発明のウェーハ支持体は、中央にウェ
ーハが収容される開口部１１を有するリング状の平板で
あり、内周側の断面（中心軸を含む断面）の中央には、
内径方向に突き出た段部１２が、板厚の中心線に対して
対称に形成されている。同様に、外周側の断面（中心軸
を含む断面）の中央には、外径方向に突き出た段部１３
が、板厚の中心線に対して対称に形成されている。本発
明のウェーハ支持体は、その断面形状が板厚の中心線に
対して対称性を備えているので、板厚の変化に起因して
発生する温度分布についても中心線に対する対称性が改
善されている。従って、発生する熱応力の値が小さく、
長い熱疲労寿命を備えている。
が小さく、従って、熱疲労寿命に優れたウェーハ支持体
を提供する。 【解決手段】 本発明のウェーハ支持体は、中央にウェ
ーハが収容される開口部１１を有するリング状の平板で
あり、内周側の断面（中心軸を含む断面）の中央には、
内径方向に突き出た段部１２が、板厚の中心線に対して
対称に形成されている。同様に、外周側の断面（中心軸
を含む断面）の中央には、外径方向に突き出た段部１３
が、板厚の中心線に対して対称に形成されている。本発
明のウェーハ支持体は、その断面形状が板厚の中心線に
対して対称性を備えているので、板厚の変化に起因して
発生する温度分布についても中心線に対する対称性が改
善されている。従って、発生する熱応力の値が小さく、
長い熱疲労寿命を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
おいてウェーハを下面側から加熱する際に使用されるウ
ェーハ支持体に係り、特に、その熱疲労寿命の向上を図
るための断面形状の改善に関する。
おいてウェーハを下面側から加熱する際に使用されるウ
ェーハ支持体に係り、特に、その熱疲労寿命の向上を図
るための断面形状の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に、従来のウェーハ支持体の代表的
な形状を示す。ウェーハ支持体１は、リング状の平板
で、中央にウェーハが収容される開口部３１が形成され
ている。この開口部３１の内周側の断面（ウェーハの中
心軸を含む断面）には、板厚方向に関して下側の部分
に、内径側に僅かに突き出た段部３２が形成されてい
る。ウェーハは、その周縁部がこの段部３２によって支
持される。
な形状を示す。ウェーハ支持体１は、リング状の平板
で、中央にウェーハが収容される開口部３１が形成され
ている。この開口部３１の内周側の断面（ウェーハの中
心軸を含む断面）には、板厚方向に関して下側の部分
に、内径側に僅かに突き出た段部３２が形成されてい
る。ウェーハは、その周縁部がこの段部３２によって支
持される。
【０００３】また、ウェーハ支持体１の外周側の断面
（ウェーハの中心軸を含む断面）には、板厚方向に関し
て上側の部分に、外径側に僅かに突き出た段部３３が形
成されている。ウェーハ支持体は、この段部３３によっ
て外周側部品（図示せず）に支持される。
（ウェーハの中心軸を含む断面）には、板厚方向に関し
て上側の部分に、外径側に僅かに突き出た段部３３が形
成されている。ウェーハ支持体は、この段部３３によっ
て外周側部品（図示せず）に支持される。
【０００４】以上の様に、従来のウェーハ支持体は、ウ
ェーハの中心軸を含む断面において、内周面の断面形状
及び外周面の断面形状は、それぞれ、板厚の中心線に対
して非対称形状となっていた。なお、ウェーハ支持体
は、１０００℃以上の高温下での使用に耐えるべく、従
来、高純度の黒鉛、炭素あるいはセラミック系の素材に
よって製作されている。
ェーハの中心軸を含む断面において、内周面の断面形状
及び外周面の断面形状は、それぞれ、板厚の中心線に対
して非対称形状となっていた。なお、ウェーハ支持体
は、１０００℃以上の高温下での使用に耐えるべく、従
来、高純度の黒鉛、炭素あるいはセラミック系の素材に
よって製作されている。
【０００５】（従来のウェーハ支持体の問題点）ウェー
ハを加熱する際に、ウェーハ支持体も同時に加熱され
る。この際、ウェーハ支持体の内周面の段部３２及び外
周面の段部３３において、ウェーハ支持体の肉厚が不連
続的に変化しているので、これらの段部３２、３３の近
傍で急激な温度変化が生ずる。しかも、これらの段部３
２及び３３があることにより、ウエーハ支持体の内周面
及び外周面の断面形状は、板厚の中心線に対して非対称
になっているので、上記の段部３２、３３の近傍の温度
分布は、板厚の中心線に対して非対称となる。
ハを加熱する際に、ウェーハ支持体も同時に加熱され
る。この際、ウェーハ支持体の内周面の段部３２及び外
周面の段部３３において、ウェーハ支持体の肉厚が不連
続的に変化しているので、これらの段部３２、３３の近
傍で急激な温度変化が生ずる。しかも、これらの段部３
２及び３３があることにより、ウエーハ支持体の内周面
及び外周面の断面形状は、板厚の中心線に対して非対称
になっているので、上記の段部３２、３３の近傍の温度
分布は、板厚の中心線に対して非対称となる。
【０００６】上記の様な段部３２、３３の近傍での急激
な温度変化及び温度分布の非対称性に基づいて、熱膨張
量の分布に大きな差が生じ、ウエーハ支持体に反りなど
の変形が生じるとともに、その内部に大きな熱応力が発
生する。この様な熱応力は、ウェーハ支持体の熱疲労寿
命を低下させる大きな要因となっていた。
な温度変化及び温度分布の非対称性に基づいて、熱膨張
量の分布に大きな差が生じ、ウエーハ支持体に反りなど
の変形が生じるとともに、その内部に大きな熱応力が発
生する。この様な熱応力は、ウェーハ支持体の熱疲労寿
命を低下させる大きな要因となっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、加熱あ
るいは冷却の際に発生する熱応力が小さく、従って、熱
疲労寿命に優れたウェーハ支持体を提供することにあ
る。
問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、加熱あ
るいは冷却の際に発生する熱応力が小さく、従って、熱
疲労寿命に優れたウェーハ支持体を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のウェーハ支持体
は、半導体製造装置でウェーハを下面側から加熱する際
に使用され、リング状の平板の中央にウェーハが収容さ
れる開口部を有し、この開口部の内周面に形成された段
部またはテーパ部でウェーハの周縁部を支持するウェー
ハ支持体において、ウェーハの中心軸を含む断面に関
し、前記ウェーハ支持体の内周面の断面形状が板厚の中
心線に対して対称となるように、前記段部またはテーパ
部が形成されていることを特徴とする。
は、半導体製造装置でウェーハを下面側から加熱する際
に使用され、リング状の平板の中央にウェーハが収容さ
れる開口部を有し、この開口部の内周面に形成された段
部またはテーパ部でウェーハの周縁部を支持するウェー
ハ支持体において、ウェーハの中心軸を含む断面に関
し、前記ウェーハ支持体の内周面の断面形状が板厚の中
心線に対して対称となるように、前記段部またはテーパ
部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】なお、好ましくは、ウェーハの中心軸を含
む断面に関し、前記ウェーハ支持体の外周面の断面形状
も板厚の中心線に対して対称となるように形成する。本
発明のウェーハ支持体によれば、その断面形状が板厚の
中心線に対して対称性を備えているので、板厚の変化に
起因して発生する温度分布についても中心線に対する対
称性が改善される。従って、反りなどの変形が生じにく
くなるとともに、発生する熱応力が減少する。その結
果、ウェーハ支持体の熱疲労寿命の向上を図ることがで
きる。
む断面に関し、前記ウェーハ支持体の外周面の断面形状
も板厚の中心線に対して対称となるように形成する。本
発明のウェーハ支持体によれば、その断面形状が板厚の
中心線に対して対称性を備えているので、板厚の変化に
起因して発生する温度分布についても中心線に対する対
称性が改善される。従って、反りなどの変形が生じにく
くなるとともに、発生する熱応力が減少する。その結
果、ウェーハ支持体の熱疲労寿命の向上を図ることがで
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に、本発明に基づくウェーハ
支持体の形状の一例を示す。ウェーハ支持体１は、中央
にウェーハが収容される開口部１１を有するリング状の
平板で、板厚２．５ｍｍ、外径２５０ｍｍ、内径１９７
ｍｍである。内周側の断面（中心軸を含む断面）の中央
には、肉厚１ｍｍで、内径方向に１．７５ｍｍ突き出た
段部１２が、板厚の中心線に対して対称に形成されてい
る。また、外周側の断面（中心軸を含む断面）の中央に
は、肉厚１ｍｍで、外径方向に２ｍｍ突き出た段部１３
が、板厚の中心線に対して対称に形成されている。な
お、このウェーハ支持体の材質は、ＳｉＣで被覆された
黒鉛であり、被覆層の厚みは１００μｍである。
支持体の形状の一例を示す。ウェーハ支持体１は、中央
にウェーハが収容される開口部１１を有するリング状の
平板で、板厚２．５ｍｍ、外径２５０ｍｍ、内径１９７
ｍｍである。内周側の断面（中心軸を含む断面）の中央
には、肉厚１ｍｍで、内径方向に１．７５ｍｍ突き出た
段部１２が、板厚の中心線に対して対称に形成されてい
る。また、外周側の断面（中心軸を含む断面）の中央に
は、肉厚１ｍｍで、外径方向に２ｍｍ突き出た段部１３
が、板厚の中心線に対して対称に形成されている。な
お、このウェーハ支持体の材質は、ＳｉＣで被覆された
黒鉛であり、被覆層の厚みは１００μｍである。
【００１１】図２に、上記のウェーハ支持体が、半導体
製造装置のウェーハ加熱系に組み込まれた状態を示す。
ウェーハ支持体１は、ウェーハ支持体１の外周部に形成
された段部１３によって外周側支持部品３に支持され
る。ウェーハ２は、その周縁部を、ウェーハ支持体１の
内周部に形成された段部１２によって支持される。ウェ
ーハ２の下面側には、ウェーハ２の下面に対向して、ウ
ェーハ２とほぼ同等の外形寸法を備えた円板状のヒータ
４（ウェーハ加熱用）が配置される。同様に、ウェーハ
支持体１の下面側には、ウェーハ支持体１の下面に対向
して、ウェーハ支持体１とほぼ同等の内径寸法及び外形
寸法を備えたリング状のヒータ５（ウェーハ支持体加熱
用）が配置される。ウェーハ２の中心部（代表点）の上
方には、ウェーハ２の表面温度を測定する放射温度計６
が配置される。ウェーハ支持体１の半径方向の中央部
（代表点）の上方には、ウェーハ支持体１の表面温度を
測定する放射温度計７が配置される。
製造装置のウェーハ加熱系に組み込まれた状態を示す。
ウェーハ支持体１は、ウェーハ支持体１の外周部に形成
された段部１３によって外周側支持部品３に支持され
る。ウェーハ２は、その周縁部を、ウェーハ支持体１の
内周部に形成された段部１２によって支持される。ウェ
ーハ２の下面側には、ウェーハ２の下面に対向して、ウ
ェーハ２とほぼ同等の外形寸法を備えた円板状のヒータ
４（ウェーハ加熱用）が配置される。同様に、ウェーハ
支持体１の下面側には、ウェーハ支持体１の下面に対向
して、ウェーハ支持体１とほぼ同等の内径寸法及び外形
寸法を備えたリング状のヒータ５（ウェーハ支持体加熱
用）が配置される。ウェーハ２の中心部（代表点）の上
方には、ウェーハ２の表面温度を測定する放射温度計６
が配置される。ウェーハ支持体１の半径方向の中央部
（代表点）の上方には、ウェーハ支持体１の表面温度を
測定する放射温度計７が配置される。
【００１２】図２に示した装置を用いて、本発明のウェ
ーハ支持体１の熱疲労寿命試験を行った。熱疲労寿命試
験の際の温度条件は、ウェーハ２（代表点の温度）につ
いては、下限温度を８００℃、上限温度を１１００℃と
し、ウェーハ支持体１（代表点の温度）については、下
限温度を８００℃、上限温度を１２００℃とした。
ーハ支持体１の熱疲労寿命試験を行った。熱疲労寿命試
験の際の温度条件は、ウェーハ２（代表点の温度）につ
いては、下限温度を８００℃、上限温度を１１００℃と
し、ウェーハ支持体１（代表点の温度）については、下
限温度を８００℃、上限温度を１２００℃とした。
【００１３】上記加熱サイクルを用いて、３００枚のウ
ェーハを処理したが、ウェーハ支持体には異常は認めら
れかった。また、比較のため、図６に示す従来の断面形
状を備えたウェーハ支持体を、同一材質のＳｉＣ被覆黒
鉛により作成し、これを用いて、同様な熱疲労寿命試験
を行った。その結果、３２枚のウェーハを処理したとこ
ろで、ウェーハ支持体は亀裂の発生により破壊した。
ェーハを処理したが、ウェーハ支持体には異常は認めら
れかった。また、比較のため、図６に示す従来の断面形
状を備えたウェーハ支持体を、同一材質のＳｉＣ被覆黒
鉛により作成し、これを用いて、同様な熱疲労寿命試験
を行った。その結果、３２枚のウェーハを処理したとこ
ろで、ウェーハ支持体は亀裂の発生により破壊した。
【００１４】図１及び図２に示した実施の形態では、ウ
ェーハ支持体１の内周部と外周部に段部１２、１３を設
けた例を示したが、図３及び図４に示すように、外周
部、さらには内周部の段部をテーパ部１３Ａ、１２Ａと
する場合にも、板厚の中心線に対して対称とすることに
より、同様の効果が得られる。
ェーハ支持体１の内周部と外周部に段部１２、１３を設
けた例を示したが、図３及び図４に示すように、外周
部、さらには内周部の段部をテーパ部１３Ａ、１２Ａと
する場合にも、板厚の中心線に対して対称とすることに
より、同様の効果が得られる。
【００１５】
【発明の効果】本発明のウェーハ支持体によれば、その
断面形状が板厚の中心線に対して対称性を備えているの
で、板厚の変化に起因して発生する温度分布についても
中心線に対する対称性が改善される。従って、反りなど
の変形が生じにくくなるとともに、発生する熱応力が減
少する。その結果、ウェーハ支持体の熱疲労寿命の向上
を図ることができる。
断面形状が板厚の中心線に対して対称性を備えているの
で、板厚の変化に起因して発生する温度分布についても
中心線に対する対称性が改善される。従って、反りなど
の変形が生じにくくなるとともに、発生する熱応力が減
少する。その結果、ウェーハ支持体の熱疲労寿命の向上
を図ることができる。
【図１】本発明に基づくウェーハ支持体の形状の一例を
示す図、（ａ）は上面図、（ｂ）は中心軸を含む断面に
おける断面図である。
示す図、（ａ）は上面図、（ｂ）は中心軸を含む断面に
おける断面図である。
【図２】本発明に基づくウェーハ支持体を半導体製造装
置のウェーハ加熱系へ組み込んだ状態を示す断面図。
置のウェーハ加熱系へ組み込んだ状態を示す断面図。
【図３】本発明に基づくウェーハ支持体の形状の他の例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図４】本発明に基づくウェーハ支持体の形状のさらに
他の例を示す断面図。
他の例を示す断面図。
【図５】従来のウェーハ支持体の形状の一例を示す図、
（ａ）は上面図、（ｂ）は中心軸を含む断面における断
面図である。
（ａ）は上面図、（ｂ）は中心軸を含む断面における断
面図である。
【図６】熱疲労寿命試験の際、比較のために使用した従
来のウェーハ支持体の形状を示す図、（ａ）は上面図、
（ｂ）は中心軸を含む断面における断面図である。
来のウェーハ支持体の形状を示す図、（ａ）は上面図、
（ｂ）は中心軸を含む断面における断面図である。
１・・・ウェーハ支持体、 ２・・・ウェーハ、 ３・・・外周側支持部品、 ４・・・ヒータ（ウェーハ加熱用）、 ５・・・ヒータ（ウェーハ支持体加熱用）、 ６・・・放射温度計、 ７・・・放射温度計、 １１・・・開口部、 １２・・・段部（内周側）、 １２Ａ・・・テーパ部（内周側）、 １３・・・段部（外周側）、 １３Ａ・・・テーパ部（外周側）、 ３１・・・開口部、 ３２・・・段部（内周側）、 ３３・・・段部（外周側）。
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体製造装置でウェーハを下面側から
加熱する際に使用され、リング状の平板の中央にウェー
ハが収容される開口部を有し、この開口部の内周面に形
成された段部またはテーパ部でウェーハの周縁部を支持
するウェーハ支持体において、 ウェーハの中心軸を含む断面に関し、前記ウェーハ支持
体の内周面の断面形状が板厚の中心線に対して対称とな
るように、前記段部またはテーパ部が形成されているこ
とを特徴とするウェーハ支持体。 - 【請求項２】 ウェーハの中心軸を含む断面形状に関
し、前記ウェーハ支持体の外周面の断面形状が、板厚の
中心線に対して対称であることを特徴とする請求項１に
記載のウェーハ支持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34143797A JPH11176916A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | ウェーハ支持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34143797A JPH11176916A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | ウェーハ支持体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176916A true JPH11176916A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18346078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34143797A Pending JPH11176916A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | ウェーハ支持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176916A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005200214A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-07-28 | Singulus Technologies Ag | 基板支持体アダプタシステム |
| WO2009060912A1 (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Sumco Corporation | エピタキシャル膜成長方法、ウェーハ支持構造およびサセプタ |
-
1997
- 1997-12-11 JP JP34143797A patent/JPH11176916A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005200214A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-07-28 | Singulus Technologies Ag | 基板支持体アダプタシステム |
| WO2009060912A1 (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Sumco Corporation | エピタキシャル膜成長方法、ウェーハ支持構造およびサセプタ |
| US8324063B2 (en) | 2007-11-08 | 2012-12-04 | Sumco Corporation | Epitaxial film growing method, wafer supporting structure and susceptor |
| JP5370850B2 (ja) * | 2007-11-08 | 2013-12-18 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | エピタキシャル膜成長方法、ウェーハ支持構造およびサセプタ |
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