KR20010067260A - 세라믹 히터 - Google Patents

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KR20010067260A
KR20010067260A KR1020000057290A KR20000057290A KR20010067260A KR 20010067260 A KR20010067260 A KR 20010067260A KR 1020000057290 A KR1020000057290 A KR 1020000057290A KR 20000057290 A KR20000057290 A KR 20000057290A KR 20010067260 A KR20010067260 A KR 20010067260A
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ceramic heater
planar resistance
ceramic
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KR1020000057290A
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야마다아츠오
야마구치신지
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시바타 마사하루
니뽄 가이시 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 가동시에 열 싸이클에 의해서 크랙 등이 발생하지 않는 새로운 구성의 세라믹 히터를 제공하는 것이다.
세라믹 기판(2)의 내부는 상부 평면 저항 발열체(3) 및 하부 저항 발열체(4)가 세라믹 기판(2)의 두께 방향으로 층상을 이루도록 배치된다. 그리고, 상부 평면 저항 발열체(3)의 외주부 및 하부 저항 발열체(4)의 내주부에, 각각 발열 밀도 증가 부분(3A 및 4A)을 형성한다. 상부 평면 저항 발열체(3) 및 하부 평면 저항 발열체(4)는 각각 전류 도입 단자부(5 및 6)에 접속되어, 독립적으로 제어할 수 있도록 되어 있다.

Description

세라믹 히터{CERAMIC HEATER}
본 발명은 세라믹 히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조 장치, 에칭 장치 등에 적합하게 사용할 수 있는 세라믹 히터에 관한 것이다.
반도체 제조 장치에 있어서, 열 CVD 등에 의해서 실란 가스 등의 원료 가스로 반도체 박막을 제조하기 위해, 기판인 웨이퍼 가열용 세라믹 히터가 제공된다.
이 세라믹 히터에 있어서, 세라믹 기판 내에 몰리브덴 등의 고융점 금속으로 구성된 내측 저항 발열체와 외측 저항 발열체를 매설하면서, 이들 저항 발열체에각각 별개의 전류 도입 단자를 형성하고, 각각에 소정의 전압을 인가함으로써, 상기 내측 저항 발열체 및 상기 외측 저항 발열체를 독립적으로 제어하는, 소위 투존(two-zone) 히터라 불리는 구조체가 도입된다.
한편, 일본 특허 공개 평5-326112호 공보에는 세라믹 히터의 발열체를, 복수의 고융점 금속 등으로 이루어진 회로 패턴으로 구성하여, 서로의 결손 부분이 보완되도록 각각의 회로 패턴 배치하는 것이 기재되어 있다. 구체적으로, 한 회로 패턴의 접힌 부분 또는 되접힌 부분을 다른 회로 패턴에 중합시킴으로써 실현된다.
그러나, 상술한 바와 같이 투존 히터(two-zone heater)를 장시간 가동시키면, 상기 세라믹 기판 및 상기 저항 발열체는 매우 빈번하게 가열 냉각된다. 그리고, 이 가열 냉각의 열 싸이클에 의해, 상기 세라믹 기판과 상기 저항 발열체를 구성하는 고융점 금속과의 열 팽창율의 차이로 인해 상기 저항 발열체에 접속된 전류 도입 단자에는 열 팽창차에 기인한 전단 응력이 발생한다.
이러한 전단 응력이 상기 전류 도입 단자에 빈번히 작용하면, 상기 전류 도입 단자가 피로 파괴에 의해서 절단되는 경우가 생긴다.
또 일반적으로, 저항 발열체와 전류 도입 단자는 경납땜(brazing) 재료에 의해서 접합되어 있지만, 상기 저항 발열체와 상기 경납땜 재료와의 열 팽창차에 의한 전단 응력에 의해서, 이들 접합 부분이 절단되어 버리는 경우가 있다.
이와 같이 전류 도입 단자가 저항 발열체와 절단되어 버리면, 외측 저항 발열체 및 내측 저항 발열체 중 어느 한쪽에 전류가 흐르지 않으므로, 발열 상태가되지 못한다. 이 때문에, 세라믹 기판의 외주부와 내주부 간에 큰 온도차가 생기고, 이들 사이에서 크랙이 발생하여, 세라믹 히터로서의 사용이 사실상 불가능하다.
또한, 일본 특허 공개 평5-326112호 공보에 기재된 세라믹 히터에 있어서도, 예컨대, 회로 패턴이 2 층으로 구성되는 경우, 한쪽의 회로가 파손되어 다른 1 층만으로 웨이퍼 가열시 세라믹 히터의 면 내부 온도차가 커져 버린다. 이 때문에, 언급한 바와 같이 세라믹 히터 내에 크랙이 발생하여, 세라믹 히터가 파손되어 버릴 수 있다.
본 발명은 이상에서 언급한 문제가 없는, 새로운 구성의 세라믹 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 세라믹 히터의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 세라믹 히터의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 세라믹 히터의 제조 방법의 일례를 나타낸 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 4는 전류 도입 단자부(5, 6)가 평면 저항 발열체(3, 4)의 외주부에 각각 연결되어 실질적으로 그 단자부를 통해 평면 저항 발열체에 평행적으로 연결되는 상태를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 11 : 세라믹 히터
2 : 세라믹 기판
2A : 세라믹 기판의 가열면
3 : 상부 평면 저항 발열체
3A : 상부 평면 저항 발열체의 발열 밀도 증가 부분
4 : 하부 평면 저항 발열체
4A : 하부 평면 저항 발열체의 발열 밀도 증가 부분
5, 6 : 전류 도입 단자부
7 : 원통부
8, 9 : 리드선
15A, 16A : 전류 도입 단자부의 양극 단자
158, 168 : 전류 도입 단자부의 음극 단자
21 : 몰드
22 : 하부 펀치
23 : 상부 펀치
24 : 제1 예비 성형체
25 : 조립과립
26 : 제2 성형체
27 : 성형체
본 발명의 세라믹 히터는 가열면을 갖는 세라믹 기판과, 이 세라믹 기판 내에 매설된 저항 발열체를 구비한 세라믹 히터로서, 상기 저항 발열체는 상기 세라믹 기판의 두께 방향으로 층상을 이루어 배치된 복수의 평면 저항 발열체로 구성되고, 이 복수의 평면 저항 발열체는 발열 밀도 증가 부분을 각각 서로 다른 부분에 설치하는 것을 특징으로 한다.
세라믹 히터의 온도 분포가 일정하게 유지된다면, 각 평면 발열체의 발열 밀도 증가 부분은 각각의 다른 위치에서 부분적으로 중합될 수 있다. 그러므로, "각 평면 발열체의 발열 밀도 증가 부분은 각각의 다른 위치에서 부분적으로 중합되도록 배치된다"의 특징은 이러한 오버랩(overlapped) 방식을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 히터의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다. 각 도면에 있어서, 명료한 설명을 위해 상세한 기재는 생략하며, 각 부분은 다른 스케일로 도시된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 세라믹 히터(1)는 세라믹 기판(2)과, 이 세라믹 기판에 매설되어, 그 두께 방향으로 층상을 이루어 배치되어 구성되는 상부 평면 저항 발열체(3) 및 하부 평면 저항 발열체(4)를 포함한다. 또한, 세라믹 기판(2)의 중앙부에 있어서 전류 도입 단자부(5, 6)를 구비하고 있다.
상부 평면 저항 발열체(3) 및 하부 평면 저항 발열체(4)는 각각 세라믹 기판(2)의 가열면(2A)에 거의 평행하게 배치된다. 또한, 상부 평면 저항 발열체(3)는 외주부에서 발열 밀도 증가 부분(3A)을 갖고 있고, 하부 평면 저항 발열체(4)는 내주부에서 발열 밀도 증가 부분(4A)을 갖고 있다.
전류 도입 단자부(5)의 한 단부는 상부 평면 저항 발열체(3)에 접속되어 있고, 전류 도입 단자부(6)의 한 단부는 하부 평면 저항 발열체(4)의 발열 밀도 증가 부분(4A)에 접속되어 있다. 그리고, 전류 도입 단자부(5, 6)의 타단부에는 리드선(8 및 9)이 접속되어, 외부 전원으로부터 상부 평면 저항 발열체(3) 및 하부 평면 저항 발열체(4)에 개별적으로 전류를 도입함으로써, 이들을 독립적으로 제어할 수 있다.
세라믹 기판(2)은 그 하측에 원통부(7)를 구비하므로, 전류 도입 단자부(5 및 6)의 타단부, 즉, 이들 단자부의 세라믹 기판(2)으로부터 외부로 돌출된 부분을 보호한다.
따라서, 상술한 바와 같이, 세라믹 기판과 저항 발열체 간의 열 팽창차로 인해, 예컨대, 상부 평면 저항 발열체(3)와 전류 도입 단자부(5)의 접속이 파괴될 지라도, 하부 평면 저항 발열체(4)의 발열 밀도 증가 부분(4A)에서의 비교적 큰 발열량으로써, 세라믹 기판(2)의 전체를 비교적 균일하게 가열할 수 있다. 이 때문에, 세라믹 기판(2)의 온도차에 기인한 크랙의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 일본 특허 공개 평5-326112호 공보에 기재된 발명은 단순히 복수의 회로 패턴을 서로의 결손 부분이 보완되도록 배치한 것에 지나지 않는다. 이에 대하여, 본 발명은 일본 특허 공개 평5-326112호 공보에서의 복수의 회로 패턴에 해당하는 복수의 평면 저항 발열체의 서로 다른 부분에서 '발열 밀도 증가 부분'을 구비한다.
이 '발열 밀도 증가 부분'에 의해서, 일본 특허 공개 평5-326112호 공보에서처럼, 평면 저항 발열체의 결손 부분을 보완하는 것은 가능하지만, 이것은 어디까지나 '발열 밀도 증가 부분'에 기인하는 것으로 회로 패턴의 배치에 의한 것이 아니다. 또한, '발열 밀도 증가 부분'과 '서로의 결손 부분을 보완하는 방식의 복수의 회로 패턴의 배치'라는 개념은 전혀 다른 것이다.
이하, 도면을 참조하면서, 발명의 실시예에 기초하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 세라믹 히터는 세라믹 기판의 두께 방향으로 층상을 이루어 배치된 복수의 평면 저항 발열체를 구비할 필요가 있다.
도 1에 도시된 세라믹 히터(1)는 상부 평면 저항 발열체(3) 및 하부 평면 저항 발열체(4) 2 개를 갖고 있다. 그러나, 평면 저항 발열체의 수는 상기 요건을 만족할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 일반적으로, 2 개 내지 3 개의 평면 저항 발열체를 배치함으로써 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있다.
또, 본 발명의 세라믹 히터는 복수의 평면 저항 발열체의 각각에 대해, 이들의 서로 다른 부분에 발열 밀도 증가 부분을 구비할 필요가 있다. 이런 식으로 발열 밀도 증가 부분을 구비함으로써, 예컨대, 도 1에 도시된 상부 평면 저항 발열체(3)가 발열하지 못할 경우, 하부 평면 저항 발열체(4)의 발열 밀도 증가 부분(4A)의 대량 발열에 의해서 세라믹 기판(2), 나아가서는 가열면(2A) 상의 피가열물을 균일하게 가열할 수 있게 된다.
또한, 복수의 평면 저항 발열체의 서로 다른 위치에 발열 증가 위치 부분을 설치함으로써, 적어도 2 개의 평면 저항 발열체가 발열할 경우, 각 발열 밀도 증가 부분의 발열 가열량은 세라믹 기판 내에서 균일하게 된다. 따라서, 세라믹 기판에서 크랙 발생이 방지되고, 나아가서는 피가열물을 균일하게 가열시킬 수 있다.
도 1에 도시된 세라믹 히터(1)에 있어서, 상부 평면 저항 발열체(3) 및 하부 평면 저항 발열체(4)는 세라믹 기판(2)의 가열면(2A)에 대략 평행하도록 배치된다. 따라서, 세라믹 기판(2)의 상하 방향으로 열 전도가 매우 균일해지므로, 가열면(2A) 상에 피가열물, 예컨대 실리콘웨이퍼 등을 얹어 놓을 경우에, 상기 실리콘 웨이퍼를 매우 균일하게 효율적으로 가열시킬 수 있다.
또, 여기서 말하는 대략 평행이란 완전히 평행한 경우에 대해, -0.5∼0.5 도의 범위 내에 있는 것을 말한다.
또한, 본 발명의 세라믹 히터에 있어서, 각 평면 저항 발열체에 의해서 가열될 경우, 세라믹 기판의 가열면 내의 온도 분포는 50 ℃ 이내이면 양호하지만, 가급적 20 ℃ 이내가 바람직하다. 각 평면 저항 발열체에 의해서 가열될 경우, 세라믹 기판의 발열면 내에서의 온도 분포의 이러한 변동이 최대 온도와 최저 온도간에 50 ℃를 넘지않도록 억제된다면, 세라믹 히터의 크랙 발생은 훨씬 효과적으로 방지될 수 있다. 예컨대, 도 1에 있어서, 상부 평면 저항 발열체(3)에 전류가 유입되지 않게 되어, 발열체로서 작용하지 못할 경우에도, 하부 평면 저항 발열체(4)만으로 균일한 가열이 가능해지기 때문에, 세라믹 기판 내의 불균일한 온도 분포로 인한 크랙 발생 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 나아가, 가열면(2A)에서 피가열물을 보다 균일하게 가열할 수 있게 된다.
도 1에 나타낸 세라믹 히터(1)에서, 전류 도입 단자부(5)는 발열 밀도 증가 부분(3A) 및 다른 부분에서 상부 평면 저항 발열체(3)와 접속하고 있다. 발열 밀도 증가 부분과 전류 도입 단자부 접속에 있어서, 비교적 대량의 경납땜 재료를 필요로 하기 때문에, 이러한 접속 부분에서 양자의 열 팽창차로 인한 절단이 생기기 쉽다. 따라서, 상술한 바와 같은 방식으로 전류 도입 단자부를 접속함으로써, 평면 저항 발열체와 전류 도입 단자부와의 접속이 전부 절단되는 경우를 방지할 수 있다.
이러한 전류 도입 단자부의 평면 저항 발열체에의 접속 방법은 도 1에 나타낸 형태 외에도, 예컨대 도 1에서의 전류 도입 단자부(5)를 상부 평면 저항 발열체(3)의 외주부(3B)에 연결함으로써도 접속될 수 있다.
또한, 도 1에 나타낸 세라믹 히터(1)에 있어서, 전류 도입 단자부(5, 6)는 세라믹 기판(2)의 중앙부에 집합되도록 배치되어 있다. 이렇게 함으로써, 세라믹 히터는 챔버에 용이하게 설치되면서, 복수의 저항 발열체에 흐르는 전류는 이들 사이에 전력율을 적절하게 설정함으르써 단일 열전쌍으로 제어될 수 있다.
또, 전류 도입 단자부(5 및 6)의 세라믹 기판(2)에서 외측으로 돌출된 부분을 세라믹 기판(2)에 구비된 원통부(7)로 덮도록 함으로써, 이들 부분을 외부의 충격이나 부식성 가스로부터 유효하게 보호할 수 있다.
도 2는 본 발명의 세라믹 히터의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 2에 있어서, 도 1과 같은 부분에 대해서는 동일한 부호를 이용하여 표시한다.
도 2의 세라믹 히터(11)에 있어서, 상부 평면 저항 발열체(3)에 대한 전류 도입 단자부는 양극 단자(15A) 및 음극 단자(15B)로 구성된다. 유사한 방식으로, 하부 평면 저항 발열체(4)에 대한 전류 도입 단자부도 양극 단자(16A) 및 음극 단자(16B)로 구성된다. 그리고, 양극 단자 15A, 16A와 음극 단자 15B, 16B를 각각 한묶음으로 묶어 서로 분리하여, 세라믹 기판(2)의 단부에 배치한다. 이 단자의 배치에 의해, 단자 사이에서 방전의 발생을 억제할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같은 형태에도 전류 도입 단자부를 배치함으로써, 도 1에 나타낸 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같은 경우에 도, 세라믹 기판에 구비된 원통부로 양극 단자(15A 및 16A) 등을 덮음으로써, 이들을 부식성 가스 등으로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
본 발명의 세라믹 히터에 있어서, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다면, 평면저항 발열체의 형태는 한정되지 않는다. 예컨대 망상형 부재, 코일 스프링형 부재 및 리본형 부재로 구성할 수 있다. 세라믹 히터를 가동할 경우, 가열 냉각의 열 싸이클에 대하여 현저한 내성을 제공하기 위해서는 평면 저항 발열체를 망상형 부재 혹은 코일 스프링형 부재로 구성하는 것이 바람직하다. 한편, 평면 저항 발열체의 평면 형상은 특별히 한정되지 않는다.
평면 저항 발열체를 망상형 부재로 구성할 경우, 소정 부분을 고밀도로 결합하거나 혹은 망상형을 구성하는 소재의 소정 부분의 단면적을 작게 함으로써 형성한다.
평면 저항 발열체를 코일 스프링형 부재로 구성하는 경우는 소정 부분의 권수(倦數)나 피치를 증가시키거나, 소정 부분의 코일을 구성하는 동심원의 직경을 크게 함으로써 형성할 수 있다.
평면 저항 발열체를 리본형 부재로 구성하는 경우는 소정 부분의 리본 폭을 작게 함으로써 형성할 수 있다.
본 발명의 세라믹 기판은 질화 알루미늄, 질화 규소, 질화 붕소 및 사이어론 등의 질화물 세라믹 및 알루미나-탄화 규소 복합 재료 등의 알려진 세라믹 재료로 제조할 수 있다. 그러나, 본 발명의 세라믹 히터를 반도체 제조 장치 등에 내장하여 사용할 경우, 할로겐계 가스 등의 부식성 가스에 대하여 높은 내(耐)부식성을 제공하기 위해서는 질화 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 평면 저항 발열체는 틴탈륨, 텅스텐, 몰리브덴, 백금, 레늄, 하프늄 및 이들의 합금인 고융점 금속을 사용하는 것이 바람직하며, 특히, 질화 알루미늄으로 세라믹 기판을 구성하는 경우에는 몰리브덴 및 몰리브덴 합금이면 바람직하다.
또, 언급한 고융점 금속 이외에, 카본, TiN, TiC 등의 도전성 재료를 사용할 수도 있다.
예컨대, 본 발명의 도 1에 도시된 세라믹 히터는 다음과 같이 제조한다.
도 3은 본 발명의 도 1에 도시된 세라믹 히터의 제조 방법의 제1 실시예를 나타내는 공정도이다.
세라믹 기판(2)을 구성하는 질화 알루미늄 등의 세라믹 분말을 미리 트로멜(trommel) 방식 등으로 바인더와 혼합하여, 얻어진 혼합물을 분무 조립(造粒) 장치로써 조립화한다.
이어서, 얻어진 조립과립(granulated material)을 도 3(a)에 나타낸 바와 같이 몰드(21), 하부 펀치(22) 및 상부 펀치(23) 속에 충전하여, 일축(一軸) 가압 성형함으로써 제1 예비 성형체(24)를 얻는다.
계속해서, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 제1 예비 성형체(24) 상에, 상부 평면 저항 발열체(3)를 구성하는 망상형 도전성 부재(3M) 및 전류 도입 단자부(5)를 구성하는 제1 부재(5M)를 얹어 놓고, 조립과립(25)에 제1 부재(5M)의 주위가 파묻치게 하여, 조립과립(25)을 도전성 부재(3M) 및 제1 예비 성형체(24) 상에서 충전한다.
이어서, 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 이들을 몰드(21), 하부 펀치(22) 및 상부 펀치(23)에 의해서 일축 가압 성형하여, 제2 예비 성형체(26)를 형성한다.
계속해서, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 제2 예비 성형체(26) 상에, 하부 평면 저항 발열체(4)를 구성하는 망상 물체의 도전성 부재(4M) 및 전류 도입 단자부(6)를 구성하는 부재 6M을 얹어 놓고, 전류 도입 단자부(5)를 구성하는 제2의 부재(5N)를 상기 제1 부재(5A) 상에 설치하여, 조립과립(25)에 부재 6M 및 제2 부재(5N)의 주위가 파묻히게 하여, 조립과립(25)을 도전성 부재(4B) 및 제2 예비 성형체(26) 상에서 충전한다.
계속해서, 도 3(e)에 나타낸 바와 같이, 상기와 같은 방식으로 이들을 몰드(21), 하부 펀치(22) 및 상부 펀치(23)에 의해서 일축 가압 성형하여, 성형체(27)를 얻는다.
이어서, 도면에는 생략되지만, 이와 같은 방식으로 얻어진 성형체(27)를 통상의 핫 프레스 처리함으로써 소결체를 얻어, 기계적 체결, 경납땜 접합, 유리 접합 및 확산 접합 등의 방법에 의해서 원통부(7) 및 리드선(8, 9)을 장착하면, 도 1 및 2에 나타낸 바와 같은 세라믹 히터(1)를 최종적으로 얻을 수 있다.
또, 제1 성형체 등을 성형할 때의 성형 압력이나 핫 프레스 처리에서의 소결 조건 등은 사용하는 세라믹의 종류, 입자 지름 및 완성 치수 등에 따라서 임의로 설정된다.
이상, 본 발명의 실시 형태는 도 1에 나타낸 바와 같은 세라믹 히터를 예시하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명의 세라믹 히터는 상술한 바에 한정되지 않고, 본 발명의 범주를 일탈하지 않은 한, 어떠한 변경이나 변형을 할 수도 있다.
예컨대, 상부 평면 저항 발열체의 발열 밀도 증가 부분을 내주부에, 하부 평면 저항 발열체의 발열 밀도 증가 부분을 외주부에 형성할 수도 있다.
또한, 복수의 전류 도입 단자부의 적어도 한쪽을, 평면 저항 발열체의 외주부에 있어서 상기 평면 저항 발열체와 대략 평행하게 접속할 수도 있다. 도 4는 전류 도입 단자부(5, 6)가 평면 저항 발열체(3, 4)의 외주부에 각각 연결되어 실질적으로 그 단자부를 통해 평면 저항 발열체에 평행적으로 연결되는 상태를 나타내는 도면이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 세라믹 히터는, 반도체 웨이퍼 등의 피처리물을 균일하게 가열하기 위해서 복수의 저항 발열체를 배치할 경우, 상기 저항 발열체의 일부가 파손되더라도 크랙 등이 발생하지 않고, 안정하게 가동시킬 수 있는 세라믹 히터를 제공할 수 있다.

Claims (15)

  1. 가열면을 갖는 세라믹 기판과, 이 세라믹 기판 내에 매설된 저항 발열체를 구비한 세라믹 히터로서, 상기 저항 발열체는 상기 세라믹 기판의 두께 방향으로 층상을 이루어 배치된 복수의 평면 저항 발열체로 이루어지고, 이 복수의 평면 저항 발열체는 각각 서로 다른 부분에서 발열 밀도 증가 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평면 저항 발열체는 상기 세라믹 기판의 상기 가열면과 대략 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 평면 저항 발열체 중 어느 하나로 가열될 경우, 세라믹 기판의 상기 가열면 내의 온도 분포는 50℃ 이내인 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 히터는 복수의 전류 도입 단자부를 구비하고, 이 복수의 전류 도입 단자부 각각은 상기 복수의 평면 저항 발열체 각각에 접속되는 동시에, 상기 복수의 전류 도입 단자부의 적어도 하나는 상기 평면 저항 발열체에서의 상기 발열 밀도 증가 부분과 다른 위치에 접속되는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  5. 제2항에 있어서, 상기 세라믹 히터는 복수의 전류 도입 단자부를 구비하고, 이 복수의 전류 도입 단자부 각각은 상기 복수의 평면 저항 발열체 각각에 접속되는 동시에, 상기 복수의 전류 도입 단자부의 적어도 하나는 상기 평면 저항 발열체에서의 상기 발열 밀도 증가 부분과 다른 위치에 접속되는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  6. 제4항에 있어서, 상기 복수의 전류 도입 단자부의 적어도 하나는 상기 평면 저항 발열체의 외주부에서의 상기 평면 저항 발열체와 대략 평행하게 접속되는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  7. 제5항에 있어서, 상기 복수의 전류 도입 단자부의 적어도 하나는 상기 평면 저항 발열체의 외주부에서의 상기 평면 저항 발열체와 대략 평행하게 접속되는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 전류 도입 단자부는 상기 세라믹 기판의 일부에 집합되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 원통부를 구비하고, 상기 복수의 전류 도입 단자부의 적어도 일부는 상기 원통부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  10. 제4항 내지 제7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 도입 단자부는 양극 단자와 음극 단자로 이루어지고, 상기 복수의 전류 도입 단자부에서의 복수의 상기 양극 단자와 복수의 상기 음극 단자는 서로 분리되어, 각각 상기 세라믹 기판의 일부에 집합하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  11. 제8항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 복수의 원통부를 구비하고, 상기 복수의 양극 단자의 적어도 일부 및 상기 복수의 음극 단자의 적어도 일부는 각각 상기 원통부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평면 저항 발열체는 망상 부재 또는 코일 스프링형 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  13. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평면 저항 발열체는 망상 부재 또는 코일 스프링형 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  14. 제9항에 있어서, 상기 평면 저항 발열체는 망상 부재 또는 코일 스프링형 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
  15. 제11항에 있어서, 상기 평면 저항 발열체는 망상 부재 또는 코일 스프링형 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 히터.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200087852A (ko) * 2017-11-21 2020-07-21 와틀로 일렉트릭 매뉴팩츄어링 컴파니 비아를 구비하지 않는 다중-구역 받침대 히터

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6423949B1 (en) 1999-05-19 2002-07-23 Applied Materials, Inc. Multi-zone resistive heater
US6617553B2 (en) * 1999-05-19 2003-09-09 Applied Materials, Inc. Multi-zone resistive heater
JP3293594B2 (ja) * 1999-06-29 2002-06-17 住友電気工業株式会社 光ファイバ融着接続部の保護部材加熱装置及び加熱方法
JP4744016B2 (ja) * 2001-06-29 2011-08-10 京セラ株式会社 セラミックヒータの製造方法
JP3897563B2 (ja) 2001-10-24 2007-03-28 日本碍子株式会社 加熱装置
JP3925702B2 (ja) 2002-03-18 2007-06-06 日本碍子株式会社 セラミックヒーター
JP4026761B2 (ja) 2002-03-28 2007-12-26 日本碍子株式会社 セラミックヒーター
JP2005197074A (ja) 2004-01-07 2005-07-21 Ngk Insulators Ltd 抵抗発熱体およびヒーター
JP2005285355A (ja) 2004-03-26 2005-10-13 Ngk Insulators Ltd 加熱装置
TWI281833B (en) 2004-10-28 2007-05-21 Kyocera Corp Heater, wafer heating apparatus and method for manufacturing heater
JP4640842B2 (ja) * 2006-10-11 2011-03-02 日本碍子株式会社 加熱装置
KR101177749B1 (ko) * 2007-11-27 2012-08-29 주식회사 코미코 세라믹 히터, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 박막 증착 장치
US8481892B2 (en) 2009-03-30 2013-07-09 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic heater and method for producing same
US8637794B2 (en) 2009-10-21 2014-01-28 Lam Research Corporation Heating plate with planar heating zones for semiconductor processing
US8791392B2 (en) 2010-10-22 2014-07-29 Lam Research Corporation Methods of fault detection for multiplexed heater array
US9633875B2 (en) * 2015-03-13 2017-04-25 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus for improving temperature uniformity of a workpiece
JP6567895B2 (ja) * 2015-06-29 2019-08-28 京セラ株式会社 試料保持具およびこれを備えた試料処理装置
KR102348108B1 (ko) 2015-10-05 2022-01-10 주식회사 미코세라믹스 온도 편차 특성이 개선된 기판 가열 장치
JP6767833B2 (ja) * 2016-09-29 2020-10-14 日本特殊陶業株式会社 加熱装置
EP3866565B1 (en) * 2018-10-11 2024-04-17 NHK Spring Co., Ltd. Stage, film forming device, and film processing device
JP2020064841A (ja) * 2018-10-11 2020-04-23 日本発條株式会社 ステージ、成膜装置、および膜加工装置
KR102608397B1 (ko) * 2018-10-16 2023-12-01 주식회사 미코세라믹스 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터
KR102437076B1 (ko) 2021-08-30 2022-08-29 주식회사 미코세라믹스 온도 편차 특성이 개선된 기판 가열 장치
KR20240025376A (ko) 2022-08-18 2024-02-27 주식회사 미코세라믹스 미세 균열 발생이 억제된 기판 가열 장치
KR102615529B1 (ko) * 2023-09-19 2023-12-19 주식회사 제스코 이층 히터 패턴이 구비된 정전척

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05326112A (ja) * 1992-05-21 1993-12-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 複層セラミックスヒーター
JPH08236599A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Kyocera Corp ウェハ保持装置
JPH08274147A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Kyocera Corp ウェハ保持装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200087852A (ko) * 2017-11-21 2020-07-21 와틀로 일렉트릭 매뉴팩츄어링 컴파니 비아를 구비하지 않는 다중-구역 받침대 히터

Also Published As

Publication number Publication date
EP1089593A2 (en) 2001-04-04
TW483285B (en) 2002-04-11
JP2001102157A (ja) 2001-04-13
EP1089593A3 (en) 2002-08-28

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