JPWO2020153086A1 - セラミックヒータ - Google Patents
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Abstract
セラミックヒータ１０は、セラミックプレート２０と、主抵抗発熱体２２と、副抵抗発熱体２４とを備えている。主抵抗発熱体２２は、セラミックプレート２０の内部に設けられ、一対の主端子２２ａ，２２ｂの一方から一筆書きの要領で配線されたあと一対の主端子２２ａ，２２ｂの他方に至るコイルである。副抵抗発熱体２４は、セラミックプレート２０の内部に設けられ、主抵抗発熱体２２による加熱を補完する二次元形状の発熱体である。
Description
本発明は、セラミックヒータに関する。
半導体製造装置においては、ウエハを加熱するためのセラミックヒータが採用されている。こうしたセラミックヒータとしては、いわゆる２ゾーンヒータが知られている。この種の２ゾーンヒータとしては、特許文献１に開示されているように、セラミック基体中に、内周側抵抗発熱体と外周側抵抗発熱体とを同一平面に埋設し、各抵抗発熱体にそれぞれ独立して電圧を印加することにより、各抵抗発熱体からの発熱を独立して制御するものが知られている。各抵抗発熱体は、タングステンなどの高融点金属からなるコイルである。
しかしながら、特許文献１では、各抵抗発熱体がコイルのため、隣合うコイル同士が短絡しないように間隔をあけておく必要があった。また、セラミックヒータはセラミックプレートを上下方向に貫通するガス穴やリフトピン穴が設けられているが、各抵抗発熱体はこうした穴を迂回する必要があった。そのため、十分な均熱性が得られないという問題があった。
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、主抵抗発熱体としてコイルを用いた場合でも十分な均熱性が得られるようにすることを主目的とする。
本発明のセラミックヒータは、
ウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
前記セラミックプレートの内部に前記ウエハ載置面と平行に設けられ、一対の主端子の一方から一筆書きの要領で配線されたあと前記一対の主端子の他方に至るコイル状の主抵抗発熱体と、
前記セラミックプレートの内部に設けられ、前記主抵抗発熱体による加熱を補完する二次元形状の副抵抗発熱体と、
を備えたものである。
ウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
前記セラミックプレートの内部に前記ウエハ載置面と平行に設けられ、一対の主端子の一方から一筆書きの要領で配線されたあと前記一対の主端子の他方に至るコイル状の主抵抗発熱体と、
前記セラミックプレートの内部に設けられ、前記主抵抗発熱体による加熱を補完する二次元形状の副抵抗発熱体と、
を備えたものである。
このセラミックヒータでは、セラミックプレートの内部に設けられたコイル状の主抵抗発熱体によりウエハ載置面に載置されるウエハを加熱する。主抵抗発熱体は、コイルのため、配線するにあたっては制約がある。そのため、主抵抗発熱体による加熱だけでは温度が特異的に低くなる点すなわち温度特異点が生じやすい。本発明では、セラミックプレートの内部に、温度特異点を加熱する二次元形状の副抵抗発熱体が設けられている。この副抵抗発熱体は、二次元形状のため、印刷により作製することができ、自由度の高い配線（例えば線間距離を小さくして高密度に配線する等）が可能になる。そのため、副抵抗発熱体は、コイル状の主抵抗発熱体による加熱を補完することができる。したがって、主抵抗発熱体としてコイルを用いた場合でも十分な均熱性が得られる。
なお、主抵抗発熱体と副抵抗発熱体は、同じ材料で形成されていてもよいし、異なる材料で形成されていてもよい。「平行」とは、完全に平行な場合のほか、実質的に平行な場合（例えば公差の範囲に入る場合など）も含む。副抵抗発熱体は、主抵抗発熱体と同一平面に設けられていてもよいし別平面に設けられていてもよい。「同一」とは、完全に同一な場合のほか、実質的に同一な場合（例えば公差の範囲に入る場合など）も含む。
本発明のセラミックヒータにおいて、前記セラミックプレートは、上下方向に貫通する穴を有しており、前記副抵抗発熱体は、前記穴の周囲に設けられていてもよい。主抵抗発熱体は、セラミックプレートに設けられた上下方向に貫通する穴を迂回するように配線される。そのため、穴の周囲は温度特異点になりやすい。ここでは、その穴の周囲に副抵抗発熱体が設けられているため、その穴の周囲が温度特異点になるのを防止することができる。
本発明のセラミックヒータにおいて、前記主抵抗発熱体は、前記一対の主端子の一方から複数の折り返し部で折り返されつつ前記一対の主端子の他方に至るように形成されており、前記副抵抗発熱体は、前記主抵抗発熱体の前記折り返し部同士が向かい合っている部分に設けられていてもよい。主抵抗発熱体の折り返し部同士が向かい合っている部分は、主抵抗発熱体が存在しないため、温度特異点になりやすい。ここでは、そうした部分に副抵抗発熱体が設けられているため、そうした部分が温度特異点になるのを防止することができる。
本発明のセラミックヒータにおいて、前記副抵抗発熱体は、前記主抵抗発熱体の配線同士の間隔に設けられていてもよい。主抵抗発熱体の配線同士の間隔は、絶縁を考慮して比較的大きな隙間になっているため、温度特異点になりやすい。ここでは、その隙間に副抵抗発熱体が設けられているため、その隙間が温度特異点になるのを防止することができる。
本発明のセラミックヒータにおいて、前記副抵抗発熱体は、前記主抵抗発熱体と並列回路を形成していてもよい。こうすれば、副抵抗発熱体に専用の端子を設ける必要がなくなる。
本発明のセラミックヒータにおいて、前記副抵抗発熱体は、一対の副端子の一方から一筆書きの要領で配線されたあと前記一対の副端子の他方に至るようにしてもよい。こうすれば、主抵抗発熱体による加熱と副抵抗発熱体による加熱をそれぞれ独立して制御することができる。
本発明のセラミックヒータにおいて、前記副抵抗発熱体は、セラミックを含有していてもよい。セラミックを含有することにより、副抵抗発熱体の熱膨張係数をセラミックプレートの熱膨張係数に近づけることができると共に副抵抗発熱体とセラミックプレートとの接合強度を上げることができる。
本発明のセラミックヒータにおいて、前記副抵抗発熱体は、前記主抵抗発熱体の湾曲部を架橋するように設けられ、前記湾曲部のコイル巻きピッチは、前記湾曲部の外側のコイル巻きピッチよりも小さくしてもよい。こうすれば、湾曲部のコイル巻きピッチがその湾曲部の外側のコイル巻きピッチよりも小さいため、湾曲部の発熱量は多くなる。そのため、湾曲部と副抵抗発熱体とが並列に設けられることによる湾曲部の発熱量の低下を改善することができる。
本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１は第１実施形態のセラミックヒータ１０の斜視図、図２はセラミックヒータ１０の縦断面図（セラミックヒータ１０を中心軸を含む面で切断したときの断面図）、図３はセラミックプレート２０の抵抗発熱体２２，２４に沿って水平に切断して上方からみたときの断面図である。図３は、実質的にセラミックプレート２０をウエハ載置面２０ａからみたときの様子を表している。なお、図３では、切断面を表すハッチングを省略した。
セラミックヒータ１０は、エッチングやＣＶＤなどの処理が施されるウエハを加熱するために用いられるものであり、図示しない真空チャンバ内に設置される。このセラミックヒータ１０は、ウエハ載置面２０ａを有する円盤状のセラミックプレート２０と、セラミックプレート２０のウエハ載置面２０ａとは反対側の面（裏面）２０ｂにセラミックプレート２０と同軸となるように接合された筒状シャフト４０とを備えている。
セラミックプレート２０は、窒化アルミニウムやアルミナなどに代表されるセラミック材料からなる円盤状のプレートである。セラミックプレート２０の直径は、例えば３００ｍｍ程度である。セラミックプレート２０のウエハ載置面２０ａには、図示しないが細かな凹凸がエンボス加工により設けられている。セラミックプレート２０は、セラミックプレート２０と同心円の仮想境界２０ｃ（図３参照）によって小円形の内周側ゾーンＺ１と円環状の外周側ゾーンＺ２とに分けられている。仮想境界２０ｃの直径は、例えば２００ｍｍ程度である。セラミックプレート２０の内周側ゾーンＺ１には内周側主抵抗発熱体２２及び内周側副抵抗発熱体２３が埋設され、外周側ゾーンＺ２には外周側主抵抗発熱体２４及び外周側副抵抗発熱体２５が埋設されている。各抵抗発熱体２２〜２５は、ウエハ載置面２０ａに平行な同一平面上に設けられている。
セラミックプレート２０は、図３に示すように、複数のガス穴２６を備えている。ガス穴２６は、セラミックプレート２０の裏面２０ｂからウエハ載置面２０ａまで貫通しており、ウエハ載置面２０ａに設けられた凹凸とウエハ載置面２０ａに載置されるウエハＷとの間に生じる隙間にガスを供給する。この隙間に供給されたガスは、ウエハ載置面２０ａとウエハＷとの熱伝導を良好にする役割を果たす。また、セラミックプレート２０は、複数のリフトピン穴２８を備えている。リフトピン穴２８は、セラミックプレート２０の裏面２０ｂからウエハ載置面２０ａまで貫通しており、図示しないリフトピンが挿通される。リフトピンは、ウエハ載置面２０ａに載置されたウエハＷを持ち上げる役割を果たす。本実施形態では、リフトピン穴２８は、同一円周上に等間隔となるように３つ設けられている。
内周側主抵抗発熱体２２は、図３に示すように、セラミックプレート２０の中央部（セラミックプレート２０の裏面２０ｂのうち筒状シャフト４０で囲まれた領域）に配設された一対の主端子２２ａ，２２ｂの一方から端を発し、一筆書きの要領で複数の折り返し部で折り返されつつ内周側ゾーンＺ１のほぼ全域に配線されたあと、一対の主端子２２ａ，２２ｂの他方に至るように形成されている。内周側主抵抗発熱体２２は、リフトピン穴２８を迂回するように設けられている。内周側主抵抗発熱体２２は、高融点金属又はその炭化物を主成分とするコイルである。高融点金属としては、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル、白金、レニウム、ハフニウム及びこれらの合金などが挙げられる。高融点金属の炭化物としては、例えば炭化タングステンや炭化モリブデンなどが挙げられる。内周側ゾーンＺ１には、内周側主抵抗発熱体２２のほかに、リフトピン穴２８の周囲に内周側副抵抗発熱体２３が設けられている（図３の左下枠参照）。リフトピン穴２８の周囲には内周側主抵抗発熱体２２のうちリフトピン穴２８に接近している湾曲部２２ｐがある。その湾曲部２２ｐの外側に位置する内周側主抵抗発熱体２２と湾曲部２２ｐとで囲まれた網掛領域Ａ１は、他の領域と比べて広いため、温度特異点になりやすい。そのため、その湾曲部２２ｐを直線的に架け渡すようにリボン状（平らで細長い形状）の内周側副抵抗発熱体２３が設けられている。架橋点間の内周側副抵抗発熱体２３の電気抵抗は、特に限定するものではないが、例えば架橋点間の内周側主抵抗発熱体２２（つまり湾曲部２２ｐ）の電気抵抗の１０倍〜１００倍としてもよい。内周側副抵抗発熱体２３の電気抵抗は、内周側抵抗発熱体２３の材料、断面積の大きさ、架橋点間の長さなどによって調整可能である。この内周側副抵抗発熱体２３は、内周側主抵抗発熱体２２と並列回路を構成している。内周側副抵抗発熱体２３は、高融点金属又はその炭化物のペーストを印刷することにより形成することができる。なお、図３の左下枠には、１つのリフトピン穴２８の周囲を拡大した図を示したが、他のリフトピン穴２８の周囲も同様にして内周側副抵抗発熱体２３が形成されている。また、湾曲部２２ｐと内周側副抵抗発熱体２３とを並列に設けることにより湾曲部２２ｐの発熱量が低下することが問題となる場合は、湾曲部２２ｐの発熱量が多くなるように、湾曲部２２ｐのコイル巻きピッチを湾曲部２２ｐの外側のコイル巻きピッチよりも小さくすることにより、改善することができる。
外周側主抵抗発熱体２４は、図３に示すように、セラミックプレート２０の中央部に配設された一対の端子２４ａ，２４ｂの一方から端を発し、一筆書きの要領で複数の折り返し部で折り返されつつ外周側ゾーンＺ２のほぼ全域に配線されたあと一対の端子２４ａ，２４ｂの他方に至るように形成されている。外周側主抵抗発熱体２４は、ガス穴２６を迂回するように設けられている。外周側主抵抗発熱体２４は、高融点金属又はその炭化物を主成分とするコイルである。但し、端子２４ａ，２４ｂから外周側ゾーンＺ２に至るまでの区間は高融点金属又はその炭化物のワイヤ線で形成されている。外周側ゾーンＺ２には、外周側主抵抗発熱体２４のほかに、ガス穴２６の周囲に外周側副抵抗発熱体２５が設けられている（図３の右下枠参照）。ガス穴２６の周囲には外周側主抵抗発熱体２４のうちガス穴２６を迂回している湾曲部２４ｐがある。互いに向かい合う２つの湾曲部２４ｐで囲まれた網掛領域Ａ２は温度特異点になりやすい。そのため、その湾曲部２４ｐを直線的に架け渡すようにリボン状の外周側副抵抗発熱体２５が設けられている。架橋点間の外周側副抵抗発熱体２５の電気抵抗は、特に限定するものではないが、例えば架橋点間の外周側主抵抗発熱体２４（つまり湾曲部２４ｐ）の電気抵抗の１０倍〜１００倍としてもよい。外周側副抵抗発熱体２５の電気抵抗は、外周側抵抗発熱体２４の材料、断面積の大きさ、架橋点間の長さなどによって調整可能である。この外周側副抵抗発熱体２５は、外周側主抵抗発熱体２４と並列回路を構成している。外周側副抵抗発熱体２５は、高融点金属又はその炭化物のペーストを印刷することにより形成することができる。なお、図３の右下枠には、１つのガス穴２６の周囲を拡大した図を示したが、他のガス穴２６の周囲も同様にして外周側副抵抗発熱体２５が形成されている。また、湾曲部２４ｐと外周側副抵抗発熱体２５とを並列に設けることにより湾曲部２４ｐの発熱量が低下することが問題となる場合は、湾曲部２４ｐの発熱量が多くなるように、湾曲部２４ｐのコイル巻きピッチを湾曲部２４ｐの外側のコイル巻きピッチよりも小さくすることにより、改善することができる。
筒状シャフト４０は、セラミックプレート２０と同じく窒化アルミニウム、アルミナなどのセラミックで形成されている。筒状シャフト４０の内径は、例えば４０ｍｍ程度、外径は例えば６０ｍｍ程度である。この筒状シャフト４０は、上端がセラミックプレート２０に拡散接合されている。筒状シャフト４０の内部には、内周側主抵抗発熱体２２の一対の主端子２２ａ，２２ｂのそれぞれに接続される給電棒４２ａ，４２ｂや外周側主抵抗発熱体２４の一対の端子２４ａ，２４ｂのそれぞれに接続される給電棒４４ａ，４４ｂが設けられている。給電棒４２ａ，４２ｂは第１電源３２に接続され、給電棒４４ａ，４４ｂは第２電源３４に接続されている。そのため、内周側主抵抗発熱体２２及びこれに並列接続された内周側副抵抗発熱体２３によって加熱される内周側ゾーンＺ１と、外周側主抵抗発熱体２４及びこれに並列接続された外周側副抵抗発熱体２５によって加熱される外周側ゾーンＺ２とを個別に温度制御することができる。なお、図示しないが、ガス穴２６にガスを供給するガス供給管やリフトピン穴２８に挿通されるリフトピンも筒状シャフト４０の内部に配置される。
次に、セラミックヒータ１０の使用例について説明する。まず、図示しない真空チャンバ内にセラミックヒータ１０を設置し、そのセラミックヒータ１０のウエハ載置面２０ａにウエハＷを載置する。そして、図示しない内周側熱電対によって検出された内周側ゾーンＺ１の温度が予め定められた内周側目標温度となるように、内周側主抵抗発熱体２２及び内周側副抵抗発熱体２３に供給する電力を第１電源３２によって調整する。それと共に、図示しない外周側熱電対によって検出された外周側ゾーンＺ２の温度が予め定められた外周側目標温度となるように、外周側主抵抗発熱体２４及び外周側副抵抗発熱体２５に供給する電力を第２電源３４によって調整する。これにより、ウエハＷの温度が所望の温度になるように制御される。そして、真空チャンバ内を真空雰囲気もしくは減圧雰囲気になるように設定し、真空チャンバ内にプラズマを発生させ、そのプラズマを利用してウエハＷにＣＶＤ成膜を施したりエッチングを施したりする。
以上説明した本実施形態のセラミックヒータ１０では、副抵抗発熱体２３，２５は、リボン状のため、印刷により作製することができ、線幅や線間を小さくすることができ、自由度の高い配線が可能になる。そのため、副抵抗発熱体２３，２５は、コイル状の主抵抗発熱体２２，２４による加熱を補完することができる。したがって、主抵抗発熱体２２，２４としてコイルを用いた場合でも十分な均熱性が得られる。
また、主抵抗発熱体２２，２４はコイルのため配線するにあたっては制約がある。例えば、主抵抗発熱体２２，２４はガス穴２６やリフトピン穴２８を迂回して配線する必要がある。そのため、穴２６，２８の周囲は温度特異点になりやすい。ここでは、こうした穴２６，２８の周囲に副抵抗発熱体２３，２５が設けられているため、穴２６，２８の周囲が温度特異点になるのを防止することができる。
更に、内周側副抵抗発熱体２３は、内周側主抵抗発熱体２２と並列回路を形成し、外周側副抵抗発熱体２５は、外周側主抵抗発熱体２４と並列回路を形成している。そのため、副抵抗発熱体２３，２５に専用の端子を設ける必要がない。
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
例えば、上述した実施形態のセラミックプレート２０の代わりに、図４に示すセラミックプレート１２０を採用してもよい。図４はセラミックプレート１２０を抵抗発熱体１２２，１２３に沿って水平に切断して上方からみたときの断面図である（切断面を表すハッチングは省略した）。セラミックプレート１２０には、主抵抗発熱体１２２及び副抵抗発熱体１２３が埋設されている。主抵抗発熱体１２２は、一対の主端子１２２ａ，１２２ｂの一方から端を発し、一筆書きの要領で複数の折り返し部１２２ｃで折り返されつつウエハ載置面のほぼ全域に配線されたあと、一対の主端子１２２ａ，１２２ｂの他方に至るように形成されている。主抵抗発熱体１２２は、リフトピン穴２８やガス穴２６を迂回するように設けられている。主抵抗発熱体１２２は、高融点金属又はその炭化物を主成分とするコイルである。副抵抗発熱体１２３は、中央部に設けられた一対の副端子１２３ａ，１２３ｂの一方から端を発し、主抵抗発熱体１２２の折り返し部１２２ｃ同士が向かい合っている部分を通過するように配線されたあと、一対の副端子１２３ａ，１２３ｂの他方に至るように形成されている。副抵抗発熱体１２３は、高融点金属又はその炭化物を主成分とするリボンであり、ペーストを印刷することにより形成されている。
図４では、主抵抗発熱体１２２はコイルであるため、折り返し部１２２ｃ同士が向かい合っている部分は比較的広くなっており温度特異点になりやすい。セラミックヒータ１０を作製するにあたっては、コイルをセラミック粉末に埋設したあと焼成することがある。その場合、セラミック粉末内でコイルが移動することがあるため、それを考慮して折り返し部１２２ｃ同士の距離を比較的広く設定する。ここでは、折り返し部１２２ｃ同士が向かい合っている部分にはリボンである副抵抗発熱体１２３が印刷により設けられている。折り返し部１２２ｃ同士の間隔は通常１ｍｍ程度必要である。これに対して、リボン同士の間隔はリボンが印刷で作製できることから０．３ｍｍ程度にすることができる。そのため、折り返し部１２２ｃ同士が向かい合っている部分に副抵抗発熱体１２３を設けることができ、その部分が温度特異点になるのを防止することができる。また、主抵抗発熱体１２２の一対の主端子１２２ａ，１２２ｂを第１電源に接続し、副抵抗発熱体１２３の一対の副端子１２３ａ，１２３ｂを第１電源とは別の第２電源に接続すれば、主抵抗発熱体１２２による加熱と副抵抗発熱体１２３による加熱をそれぞれ独立して制御することができる。
なお、セラミックプレート１２０において、図５に示すように、副抵抗発熱体１２３を一対の主端子１２２ａ，１２２ｂの一方から他方に至るように形成してもよい。即ち、副抵抗発熱体１２３が主抵抗発熱体１２２と並列回路を形成するようにしてもよい。こうすれば、副抵抗発熱体１２３に専用の端子を設ける必要がない。
図４及び図５において、上述した実施形態と同様に、リフトピン穴２８の周囲やガス穴２６の周囲に副抵抗発熱体２３，２５を設けてもよい。
上述した実施形態の副抵抗発熱体２３，２５や図４及び図５の副抵抗発熱体１２３や図６及び図７の副抵抗発熱体２２３は、セラミックを含有していてもよい。例えば、副抵抗発熱体２３，２５，１２３，２２３を印刷によって形成する際のペーストにセラミックを含有させてもよい。こうすることにより、副抵抗発熱体２３，２５，１２３，２２３の熱膨張係数をセラミックプレート２０の熱膨張係数に近づけることができると共に副抵抗発熱体２３，２５，１２３，２２３とセラミックプレート２０との接合強度を上げることができる。
上述した実施形態のセラミックプレート２０の代わりに、図６に示すセラミックプレート２２０を採用してもよい。図６はセラミックプレート２２０を抵抗発熱体２２２，２２３に沿って水平に切断して上方からみたときの断面図である（切断面を表すハッチングは省略した）。セラミックプレート２２０には、主抵抗発熱体２２２及び副抵抗発熱体２２３が埋設されている。主抵抗発熱体２２２は、一対の主端子２２２ａ，２２２ｂの一方から端を発し、一筆書きの要領で複数の折り返し部で折り返されつつウエハ載置面のほぼ全域に配線されたあと、一対の主端子２２２ａ，２２２ｂの他方に至るように形成されている。主抵抗発熱体２２２は、リフトピン穴２８やガス穴２６を迂回するように設けられている。主抵抗発熱体２２２は、高融点金属又はその炭化物を主成分とするコイルである。副抵抗発熱体２２３は、一対の副端子２２３ａ，２２３ｂの一方から端を発し、主抵抗発熱体２２２に沿って配線されたあと、一対の副端子２２３ａ，２２３ｂの他方に至るように形成されている。副抵抗発熱体２２３は、高融点金属又はその炭化物を主成分とするリボンであり、ペーストを印刷することにより形成されている。
図６では、主抵抗発熱体２２２はコイルであるため、コイル同士の間隔は比較的広くなっており温度特異点になりやすい。ここでは、コイル同士の間隔にはリボンである副抵抗発熱体２２３が印刷により設けられている。コイル同士の間隔は通常１ｍｍ程度必要である。これに対して、リボン同士の間隔はリボンが印刷で作製できることから０．３ｍｍ程度にすることができる。そのため、コイル同士の間隔に副抵抗発熱体２２３を設けることができ、その部分が温度特異点になるのを防止することができる。また、主抵抗発熱体２２２の一対の主端子２２２ａ，２２２ｂを第１電源に接続し、副抵抗発熱体２２３の一対の副端子２２３ａ，２２３ｂを第１電源とは別の第２電源に接続すれば、主抵抗発熱体２２２による加熱と副抵抗発熱体２２３による加熱をそれぞれ独立して制御することができる。
なお、セラミックプレート２２０において、図７に示すように、副抵抗発熱体２２３を一対の主端子２２２ａ，２２２ｂの一方から他方に至るように形成してもよい。即ち、副抵抗発熱体２２３が主抵抗発熱体２２２と並列回路を形成するようにしてもよい。こうすれば、副抵抗発熱体２２３に専用の端子を設ける必要がなくなる。
上述した実施形態では、副抵抗発熱体２３，２５をリボンとしたが、特にこれに限定されるものではなく、二次元形状であればどのような形状を採用してもよい。二次元形状であれば、ペーストを印刷することにより作製できるため、副抵抗発熱体２３，２５を容易に細くすることができ、高密度に配線することができる。
上述した実施形態において、セラミックプレート２０に静電電極を内蔵してもよい。その場合、ウエハ載置面２０ａにウエハＷを載置したあと静電電極に電圧を印加することによりウエハＷをウエハ載置面２０ａに静電吸着することができる。あるいは、セラミックプレート２０にＲＦ電極を内蔵してもよい。その場合、ウエハ載置面２０ａの上方にスペースをあけて図示しないシャワーヘッドを配置し、シャワーヘッドとＲＦ電極とからなる平行平板電極間に高周波電力を供給する。こうすることによりプラズマを発生させ、そのプラズマを利用してウエハＷにＣＶＤ成膜を施したりエッチングを施したりすることができる。なお、静電電極をＲＦ電極と兼用してもよい。この点は、図４〜図７のセラミックプレート１２０，２２０についても同様である。
上述した実施形態では、外周側ゾーンＺ２は１つのゾーンとして説明したが、複数の小ゾーンに分割されていてもよい。その場合、抵抗発熱体は小ゾーンごとに独立して配線される。小ゾーンは、セラミックプレート２０と同心円の境界線で外周側ゾーンＺ２を分割することにより環状に形成してもよいし、セラミックプレート２０の中心から放射状に延びる線分で外周側ゾーンＺ２を分割することにより扇形（円錐台の側面を展開した形状）に形成してもよい。
上述した実施形態では、内周側ゾーンＺ１は１つのゾーンとして説明したが、複数の小ゾーンに分割されていてもよい。その場合、抵抗発熱体は小ゾーンごとに独立して配線される。小ゾーンは、セラミックプレート２０と同心円の境界線で内周側ゾーンＺ１を分割することにより環状と円形状に形成してもよいし、セラミックプレート２０の中心から放射状に延びる線分で内周側ゾーンＺ１を分割することにより扇形（円錐の側面を展開した形状）に形成してもよい。
本出願は、２０１９年１月２５日に出願された日本国特許出願第２０１９−０１１３００号を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。
本発明は、半導体製造装置に利用可能である。
１０ セラミックヒータ、２０ セラミックプレート、２０ａ ウエハ載置面、２０ｂ 裏面、２０ｃ 仮想境界、２２ 内周側主抵抗発熱体、２２ａ，２２ｂ 主端子、２２ｐ 湾曲部、２３ 内周側副抵抗発熱体、２４ 外周側主抵抗発熱体、２４ａ，２４ｂ 端子、２４ｐ 湾曲部、２５ 外周側副抵抗発熱体、２６ ガス穴、２８ リフトピン穴、３２ 第１電源、３４ 第２電源、４０ 筒状シャフト、４２ａ，４２ｂ 給電棒、４４ａ，４４ｂ 給電棒、１２０ セラミックプレート、１２２ 主抵抗発熱体、１２２ａ，１２２ｂ 主端子、１２２ｃ 折り返し部、１２３ 副抵抗発熱体、１２３ａ，１２３ｂ 副端子、２２０ セラミックプレート、２２２ 主抵抗発熱体、２２２ａ，２２２ｂ 主端子、２２３ 副抵抗発熱体、２２３ａ，２２３ｂ 副端子、Ｗ ウエハ、Ｚ１ 内周側ゾーン、Ｚ２ 外周側ゾーン。
Claims (8)
- ウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
前記セラミックプレートの内部に前記ウエハ載置面と平行に設けられ、一対の主端子の一方から一筆書きの要領で配線されたあと前記一対の主端子の他方に至るコイル状の主抵抗発熱体と、
前記セラミックプレートの内部に設けられ、前記主抵抗発熱体による加熱を補完する二次元形状の副抵抗発熱体と、
を備えたセラミックヒータ。 - 前記セラミックプレートは、上下方向に貫通する穴を有しており、
前記副抵抗発熱体は、前記穴の周囲に設けられている、
請求項１に記載のセラミックヒータ。 - 前記主抵抗発熱体は、前記一対の主端子の一方から複数の折り返し部で折り返されつつ前記一対の主端子の他方に至るように形成されており、
前記副抵抗発熱体は、前記主抵抗発熱体の前記折り返し部同士が向かい合っている部分に設けられている、
請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。 - 前記副抵抗発熱体は、前記主抵抗発熱体の配線同士の間隔に設けられている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミックヒータ。 - 前記副抵抗発熱体は、前記主抵抗発熱体と並列回路を形成している、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミックヒータ。 - 前記副抵抗発熱体は、一対の副端子の一方から一筆書きの要領で配線されたあと前記一対の副端子の他方に至る、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のセラミックヒータ。 - 前記副抵抗発熱体は、セラミックを含有している、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のセラミックヒータ。 - 前記副抵抗発熱体は、前記主抵抗発熱体の湾曲部を架橋するように設けられ、
前記湾曲部のコイル巻きピッチは、前記湾曲部の外側のコイル巻きピッチよりも小さい、
請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。
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