TW465254B - Ceramic heater - Google Patents

Ceramic heater Download PDF

Info

Publication number
TW465254B
TW465254B TW089116058A TW89116058A TW465254B TW 465254 B TW465254 B TW 465254B TW 089116058 A TW089116058 A TW 089116058A TW 89116058 A TW89116058 A TW 89116058A TW 465254 B TW465254 B TW 465254B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
heating element
ceramic
pattern
resistance heating
ceramic heater
Prior art date
Application number
TW089116058A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutaka Ito
Masakazu Furukawa
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26527346&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TW465254(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of TW465254B publication Critical patent/TW465254B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/18—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being embedded in an insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141—Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
    • H05B3/143—Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds applied to semiconductors, e.g. wafers heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

4 0525 4 A7 ---—------- B7_____ _____ 五、發明說明（丨） 〔技術領域〕 本發明係關於半導體產業所使用之陶瓷加熱器。 〔背景技術〕 半導體製品係經由蝕刻製程等所製造出’該蝕刻製程 ，係在半導體晶圓上用感光性樹脂形成抗蝕刻層，以進行 半導體晶圖的蝕刻。· 該感光性樹脂爲液狀，係使用旋轉塗佈器等塗佈於半 導體晶圖的袠面，塗佈後爲讓溶劑等揮發必須進行乾燥處 理’而須將塗佈後的半導體晶圓載置於加熱器上加熱。 以往’用於上述甩途之金屬製加熱器，係採用在銘板 背面配置發熱體而成者。 然而，這種金屬製加熱器會有以下的問題。 首先’由於是金屬製，加熱板的厚度必須加厚到 15mm左右。其原因在於，簿金屬板會因加熱所引起的熱 膨脹而產生板彎、應變等，而造成金屬板上所載置之半導 體晶圓的破損、傾斜。然而，若將加熱板的厚度加厚，加 熱器的重量會變重，又其體積會變大。 又，由於是利用施加於發熱體之電壓、電流値的變化 來控制加熱溫度，若採用厚金屬板，加熱板的溫度將無法 迅速的追隨電壓或電流量的變化，而有溫度不易控制之問 題。 於是，如日本專利特開平9 - 306642公報.、特開平4 -3242%號公報等所記載般’係提案出一陶瓷加熱器，其 使用熱傳導率高、強度大之非氧化物陶瓷的A1N基板，並 3 本紙ίί尺度適用中國國家^準（CNS)A4規格（210 X 297公爱一)----- -------------Qii (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
*— — — 1— I I I ϊ ----------- - - - - ------I I 4 6 525 4 A7 B7 ---------- 1 ' ' ~ "" _____ 五、發明說明（/ ) 在該A1N基板的表面或內部形成發熱體 圖5係示意地顯示以往的陶瓷加熱器之底視圖。 該陶瓷加熱器30 ’是在加熱板31的底面形成圖5所 示般的同心圓狀圖案的電阻發熱體32。33代表電阻發熱體 32末端所接合之用以連接電源等的外部端子，半導體晶圓 的加熱面(以下稱晶圓加熱面）’係位於電阻發熱髖32設置 面之相反面。電阻發熱體32也能形成漩渦狀。 〔發明之摘述〕 然而，若使用以同心圓狀或漩渦狀的圖案來形成電;阻_ 發熱體32之陶瓷加熱器30來加熱半導體晶圓等，即使霉 阻發熱體圖案的密度爲全體皆均一，晶圓加熱面全體的溫 度並無法均一，其結果，被加熱之半導體晶圓的中心部分 和外周部分會產生溫度差，而造成問題。 用圖6來說明上述問題點，當熱從同心圓狀的電阻發 熱體向加熱板傳導時，來自大圓構成的電阻發熱體12之熱 傳導區域會比來自小圓構成的電阻發熱體h之熱傳導區域 來得大’爲使加熱板表面溫度均一化之電阻發熱體12所需 的熱量將比電阻發熱體丨t來得大。’ 因此可考虜成，若以同樣的圖案來形成電阻發熱體， 並供應同樣的電力，則會使加熱對象物產生溫度不均一的 情形。 因此’在中心部分和外周部分必須對供應電力作變化 ，但要作微妙的控制乃是相當的困難。 本發明人針對上述習知技術的問題深入撿討的結果發 4 本紙張尺度適用、國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公g ) ---- I I I-----------r 11 — -------^ ------^--I--------11____ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 465254 A7 ___B7 _ 五、發明說明（4 ) .現到，藉由使熱傳導方向不僅沿直徑方向，而是變得無規 化(random)，_.即可使加熱板的溫度均一化。 又發現到，由於電阻發熱體是用印刷來形成出，同心 圓或漩渦狀圖案，電阻發熱體的形成方向將產生和印刷方 向大致垂直和大致平行的部分，在垂直於印刷方向的部分 和平行於印刷方向的部分將產生厚度不均％起因於此也會 造成電阻値改變，如此所造成的溫度不均也是上述問題點 的原因之一。 例如，圖7所示的電阻發熱體42，印刷方向與電阻發 熱體的形成方向呈近似直角之區域Α的圖案，電阻發熱體 有厚度較厚的傾向，另一方面，印刷方向與電阻發熱體的 形成方向呈近似平行之區域B的圖案，電阻發熱體有厚度 較薄的傾向。 因此，區域A之電阻値較低，區域B之電阻値較高 〇 根據以上的認知，本發明係提出由同心圓或漩渦狀的 圖案和曲線的重複圖案所組合成之電阻發熱體，具體而言 在圓板狀的陶瓷基板內部（中心部分），係形成和以往同 樣的同心圚狀等圖案的電阻發熱體，在外周部分，則是形 成不同於同心圓狀之曲線狀的電阻發熱體，藉此使熱的傳 導方向變得無規化，以將半導體晶圓等作全體均一的加熱 ’如此即完成本發明。 亦即，本發明之陶瓷加熱器，係在圓板狀的陶瓷基板, 表面或內部設置電阻發熱體而成，其特徵在於： 5 本紙張尺1適用中國國家標準("CNS)X4_規格（210 X 297公釐） "" -------------.a· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線， 46525 4 A7 --------B7______ .五、發明說明（+ ) 該電阻發熱體，係由同心圓或漩渦狀的圖案' 和曲線 構成的圖案或曲線的重複圖案之電阻發熱體所組合而成。 本發明中較佳爲，在圓板狀的陶瓷基板之至少外周部 分，形成曲線的重複圖案之電阻發熱體。 〔圖式之簡單說明〕 圖1係示意地顯示本發明的陶瓷加熱器的一例之仰視 圖。 圖2係示意地顯示圖1所示的陶瓷加熱器之局部的部 分擴大截面圖。 圖3係示意地顯示本發明的陶瓷加熱器中，在加熱板 內部形成電狙發熱體的局部之部分擴大截面圖。 圖4係示意地顯示本發明的陶瓷加熱器之電阻發熱體 圖案的另一例之仰視圖。 '圖5係示意地顯示以往的陶瓷加熱器之仰視圖。 圖6係顯示以往的陶瓷加熱器之熱傳導狀態之示意圖 〇 圖7係顯示漩渦形狀的電砠發熱體的印刷圖案之說明 圖。 ί 圖8係顯示曲線狀電阻發熱體的印刷圖案之說明圖。 丨 圖9係顯示部分曲線圖案和漩渦圖案所混合成之電阻 ί 發熱體的圖案之說明圖。 | 〔符號說明〕 10、 20…陶瓷加熱器 11、 61…加熱板 6 ^紙張尺度迠用中固國ί標準（CNS)A4&格（210 X 2听公楚） 一 一 ： <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
----l·---訂---------線J 11. -n n n I f n I 1· n J - 4 6 525 4 A7 ___B7__ 五、發明說明（< ) 11a…底面 11 b…晶圓加熱面 12a、12b、22a、22b、22c、22d…電阻發熱體 42、52、62a、62b、62c、62d、72"，電阻發熱體 13、 73…外部端子 14、 74…有底孔 15、 75…貫通孔 16…昇降銷 ' Π···金屬被覆層 19…半導體晶圓 76…通孔 〔發明之詳細揭示〕 本發明之陶瓷加熱器，係在圓板形陶瓷基板的表面或 內部設置電阻發熱體，其特徵在於，上述電阻發熱體，是 由同心圓狀或漩渦狀的圖案、和曲線構成的圖案或曲線的 重複圖案之電阻發熱體所組合而成。 依據本發明的陶瓷加熱器，由於上述電阻發熱體是由 :同心圓狀或漩渦狀的圖案、和曲線構成的圖案或曲線的 | 重複圖案之電阻發熱體所組合而成.，相較於陶瓷基板全體 皆形成同心圓狀或漩渦狀圖案之電阻發熱體，可減少外周 部分之溫度降低，能使晶圓加熱面全體的溫度更均一，結 果就能均一的加熱半導體晶圓等。 圖8係示意地顯示曲線的重複圖案所構成之電阻發熱 體52的俯視圖，此曲線構成的圖案、或曲線的重複圖案， 7 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
l·---訂---------線J _ 465254 A7 -：-------B7 ___ 五、發明說明（& ) 由於在_曲部分產生：印刷方向和電阻發熱體的形成方向 呈大致垂直之部分C、.呈平行的部分D，其全體的發熱量 變得均~ °因此，可將電阻發熱體52的電阻値之不均所產 生之溫度不均減低。 構成本發明的陶瓷加熱器之陶瓷基板，係由氮化物陶 瓷、碳化物陶瓷等的非氧化物陶瓷、氧化物陶瓷所構成， 也能在非氧化物陶瓷基板的表面形成作爲絕緣層之氧化物 陶瓷。 氮化物陶瓷因固溶有氧等，高溫下體積電阻係數易降 低’又碳化物若沒有特別的高純度化將具有導電性，藉由 形成絕緣層之氧化物陶瓷，即使是高溫或含有不純物，也 能防止電路間的短路而確保其溫度控制性◊ 又’非氧化物陶瓷，由於熱傳導率高、爲迅速的進行 昇降溫相當有利。另一方面，非氧化物陶瓷由於熱傳導率 高’起因於電阻發熱體圖案之溫度不均易產生，藉由形成 本發明般的圖案之電阻發熱體’相較於氧化物陶瓷，其溫 度均一化的效果更大，故本發明的構成特別的有利。 ^ 陶瓷基板的加熱面之相反側面（底面）之表面面粗度較 I 佳爲 Ra=0.01 〜2〇e m，Rmax=〇,i〜200以 m。 I 構成陶瓷基板之氮化物陶瓷，可列舉金屬氮化物陶瓷 ： 之例如氮化鋁、氮化矽、氮化硼、氮化鈦等。 作爲碳化物陶瓷’可列舉金屬碳化物陶瓷之例如碳化 矽、碳化鉻、碳化鈦、碳化鉅 '碳化鎢等。 也能使用氧化物陶瓷作爲陶瓷基板，該氧化物陶瓷可 _ S 本紙張尺度適用7團國家標準(^MS)A4規格（210 X 297公ϋ--- (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) ^ I I 1 [ I I、 A7 B7 46525 4 五、發明說明（η ) 列舉氧化錦、堇青石(cordierite)、莫來石(muHite)、二氧化 矽、氧化鈹(Beryllia)等等。 上述氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、氧化物陶瓷可單獨使 用或倂用至少2種。 其中以氮化物陶瓷爲較佳，以氮化鋁爲最佳。由於其 熱傳導率之180W/m . K爲最高。 又，上述氮化物陶瓷、碳化物陶瓷等之非氧化物陶瓷 基板，因熱傳導率高，能使加熱板的表面溫度迅速的追隨 電阻發熱體的溫度變化，而能對晶圓加熱面的溫度作良好 的控制，且由於機械強度大，加熱板不致產生板彎，而能 防止載置於其上方之半導體晶圓的破損。 圖1係示意地顯示本發明的陶瓷加熱器的一例之仰視 圖，圖2係顯示其局部之部分擴大截面圖。 氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、氧化物陶瓷等所構成之陶 瓷基板(以下也稱氮化物等的陶瓷基板)所構成之加熱板11 ，係形成圓板狀，爲了將陶瓷基板U(以下也稱加熱板)以 晶圓加熱面lib全體溫度成爲均一的方式來加熱，係在加 熱板底面11a的內部形成同心圓狀圖案的電阻發熱體 12a’並在加熱板11的外周部分形成曲線的重複圖案之電 阻發熱體12b。 又，內側的電阻發熱體12a，是以互相接近的雙重同 心圓爲1組，並連接成1條線，其兩端是透過金屬被覆層 17來連接於輸出入端子之外部端子13。在靠中央的部分形 成貫通孔15，以插通半導體晶圓支撐用的支持銷16，又形 I 1 1 ___ _ 9 , 私紙張尺度適用中「國國家標準（€购々4規格（210><297公釐） "'^ --- ίιιιιιιιι — ----Γ 1 I I --I ! . .-/·1 ..· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 I 1· -線丨 465254 A7 ______SI____ 五、發明說明（$ ) 成有爲插入測溫元件之有底孔14。 圖1、2所示之陶瓷加熱器10中，雖將電阻發熱體12 設於加熱板11的底部，如圖3所示般，將電阻發熱體72 設於加熱板11內部亦可。當電阻發熱體72設於加熱板11 內部時，電阻發熱體72的圖案和設於底面時完全相同。將 電阻發熱體72設於加熱板11內部時，係透過通孔76及焊 材(未圖示)來連接外部端子73。加熱板11上形成有能插通 昇降銷16之貫通孔75，並形成有爲埋設熱電偶等的測溫 元件之有底孔74。 本發明的陶瓷加熱器10，作爲加熱板的材料是使用氮 化物等陶瓷，由於其熱膨脹係數比金屬小' 厚度薄時也不 會因加熱產生板彎、變形，而能使加熱板11作成既輕且薄 〇 又，由於加熱板U的熱傳導率高且本身夠薄，加熱 板11的表面溫度將能迅速的追隨電阻發熱體的溫度變化。 亦即，藉由改變電壓、電流量來使電阻發熱體的溫度變化 ，即可對加熱板U的表面溫度作良好的控制a 陶瓷加熱器的加熱板11厚較佳爲0.5〜5mm。若比 ； 0.5mm還薄’強度過低而易破損，若比5mm更厚，將變得 不易傳熱，而使加熱效率變差。 圖1、2所不之陶瓷加熱器是在內部形成同心圓狀的 電阻發熱體Ua，該電阻發熱體爲漩渦狀亦可。 另一方面，在外周部分是形成曲線的重複圖案之電阻 發熱體12b，關於曲線的彎曲之重複程度，將單位長度之 _______ 10 I紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑵心^公愛） "—-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
465254 A7 ------ B7 ---------- 五、發明說明（f ) 彎曲數目加大亦可。亦即比圖1所示之電阻發熱體12b的 彎曲次數更多亦可。 圖1中，囲線構成的電阻發熱體12b，其接近直線的 部分，係以大致垂直切過描繪於外周部的虛線A之方式來 形成，相反地，將接近直線的部分’以大致平行於虛線A 的方式，形成平行於圓周方向之多數個小曲線亦可。 又，所謂內部，係代表從加熱板11的中心部分算起 迄I/3半徑爲止的範圍之圓形部分，其他部分則爲外周部 分。 本發明中，由於只要至少在外周部分具有曲線的重複 圖案即可，如圖4所示般，在內部的漩渦圖案及/或同心圓 圖案構成之電阻發熱體22a、22c間具有曲線的重複圖案構 成之電阻發熱體22b、22d亦可。 又，如圖9所示般，在加熱板61底面之外周部分之 同心圓狀圖案所構成之電阻發熱體62a間，夾入曲線的重 複圖案所構成之電阻發熱體62b，並在內部形成同心圓狀 的圖案62c、62d'亦可。 陶瓷基板的表面或內部所形成之電阻發熱體12，較佳 爲至少分割成至少2個電路。藉由將電路作分割，可控制 各電路所供應的電力以改變發熱量，而將半導體晶圚的加 熱面之溫度作調整》 要將電阻發熱體Π形成於加熱板11表面時，較佳爲 ，將含金屬粒子的導體糊塗佈於加熱板11表面以形成既定 圖案的導體糊層後，進行熱處理，以使金屬粒子燒結於加 祆紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 465254 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（一） 熱板11表面。金屬之燒結’只要能使金屬粒子彼此及金屬 粒子和陶瓷熔接即可。 要在加熱板11表面形成電阻發熱體時，電阻發熱體 的厚度較佳爲卜30# m，更佳爲1〜l〇e m。要在加熱板U 內部形成電阻發熱體時’其厚度較佳爲1〜50^m。 要在加熱板11表面形成電阻發熱體時，電阻發熱體 的寬度較佳爲0·1〜20mm ’更佳爲ο.1〜5mm。要在加熱板 11內部形成電阻發熱體時，電阻發熱體的寬度較佳爲 5~20mm 0 電阻發熱體12，雖能利用其寬度及厚度的變化來改變 電阻値，但以上述範圍最具實用性。越薄且越細時電阻値 越大。電阻發熱體12形成於加熱板11的內部時，其厚度 、寬度皆較大。若將電阻發熱體12設於內部，加熱面和電 阻發熱體12的距離會變短，表面的溫度均一性會降低，而 必須將電阻發熱體本身的寬度加寬；由於將電阻發熱體12 設於內部，將不須考慮其和氮化物陶瓷等的密著性，而能 使用鎢、鉬等高熔點金屬或鎢、鉬等的碳化物，而能提高 電阻値，基於防止斷線等的目的可將其厚度加厚。因此， 電阻發熱體12較佳爲形成上述厚度及寬度。 電阻發熱體Π之截面形狀可爲矩形或橢圓形，較佳 爲扁平狀。由於採扁平狀時易朝向晶圓加熱面放熱，加熱 面的溫度分佈較不易產生。 截面之寬厚比（電阻發熱體寬/電阻發熱體厚）較佳爲 10〜5000 〇 12 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --D . -線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） AT B7 6525 4 五、發明說明（u) 藉由調整成該範圍，可將電阻發熱體12的電阻値加 大，同時能確保加熱面的溫度均一性。 當電阻發熱體12的厚度爲一定時，若寬厚比小於上 述圍’加熱板11之朝晶圓加熱方向的熱傳送量變小，近 似於電阻發熱體12圖案之熱分布將在加熱面產生。相反地 當寬厚比過大時，電阻發熱體12中央的正上方變得高溫， 結果近似於電阻發熱體12圖案之熱分布仍會在加熱面產生 。因此，若考慮到溫度分布，截面的寬厚比以10〜5000爲 較佳。 要將電阻發熱體12形成於加熱板11表面時，寬厚比 以10~200爲較佳，要將電阻發熱體12形成於加熱板11內 部時，寬厚比以20〜5000爲較佳。 要將電阻發熱體12形成於加熱板11內部時，其寬厚 比會變大。此乃基於，若將電阻發熱體12設於內部，加熱 面和電阻發熱體12的距離變短，表面的溫度均一性降低， 而必須將電阻發熱體12本身設爲扁平狀。 要使電阻發熱體12以偏芯的方式設於加熱板11內部 時，其位置較佳爲，靠近加熱板11的加熱面之對向面(底 面），且相對於加熱面至底面的距離爲50%〜99%。 .若低於50%以下，由於過度接近加熱面，將產生溫度 分布，相反地，若超過99%，加熱板11本身會產生板彎， 而造成半導體晶圓的破損。 要將電阻發熱體12設於加熱板U內部時，可設置複 數層的電阻發熱體形成層。這時各層的圖案較佳爲，以互 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4蜆格（21〇 x 297公釐） 46 525 4 A7
五、發明說明（ 補的方式來形成各層的電阻發熱體12,而從晶圓加熱面的 方觀之，係呈現不管在任何區域皆形成有圖案的狀態。 就;其構成而言，可舉互呈交錯狀配置的構造爲例。 又，將電阻發熱體12設於加熱板11內部，且使該電 阻發熱體12局部露出亦可。 就導體糊而言，雖沒有特別的限定，但除了含有能確 保導電性之金屬粒子或導電性陶瓷外，較佳爲含有樹脂.、 溶劑、增粘劑等等。. 就上述金屬粒子而言，較佳爲貴金屬（金、銀、鉑、 鈀）、鉛、鎢、鉬、鎳等等。這些可單獨使用，或倂用至少 2種。此乃基於，該等金屬不易氧化，且具備發熱所需之 電阻値。 就上述導電性陶瓷而言，可列舉鎢、鉬等的碳化物。 這些可單獨使用，或倂用至少2種。 該等金屬粒子或導電性陶瓷粒子的粒徑’較佳爲 0.1〜100# m。若未達0.1 /z m，因過度微細而變得易被氧化 ’若超過100# m，將變得不易燒結且電阻値變大。 上述金屬粒子的形狀可爲球狀或鱗片狀。使用該等粒 子時，也可以是球狀和鱗片狀的混合物。 上述金屬粒子爲鱗片狀物、或球狀和鱗片狀的混合物 時’由於在金屬粒子間變得較易保持住金屬氧化物’而使 電阻發熱體12和氮化物陶瓷等的密著性變得更確實’且能 提昇電阻値，故較爲有利。 就導體糊所使用之樹脂而言，可列舉環氧樹脂 '酚醛 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210〆297公釐） I 閱 讀 背
I 填 頁 訂 h.
5 2 5 4 A7 _____B7______ 五、發明說明（〇) 樹脂等等。作爲溶劑，可列舉異丙醇等等。作爲增粘劑， 可列舉纖維素等等。 導體糊較佳爲，在金屬粒子中添加氧化物，以使電阻 發熱體12成爲金屬粒子與氧化物所燒結而成者。如此般， 藉由將氧化物和金屬粒子一起燒結，可使得加熱板之氮化 物陶瓷等和金屬粒子變得更爲密著。 藉由混合氧化物，以改善和氮化物陶瓷等的密著性之 理由雖尙不明確，但可考慮成，金屬粒子表面和氮化物陶 瓷等、特別是非氧化物陶瓷等的表面，係稍被氧化而形成 氧化膜，將氧化膜彼此係透過金屬氧化物進行燒結而成爲 一體化，可使金屬粒子和氮化物陶瓷等的密著變得更確實 〇 就上述氧化物而言，較佳爲擇自氧化鉛、氧化鋅、二 氧化矽、氧化硼(B2〇3)、氧化鋁、三氧化二釔及二氧化鈦 所構成群中之至少1種。 此乃基於，這些氧化物，不致增大電阻發熱體12的 電阻値，但能改善金屬粒子和氮化物陶瓷等的密著性之故 〇 上述氧化鉛、氧化鋅、二氧化矽、氧化硼(b2o3)、氧 化鋁、三氧化二釔及二氧化鈦的比例，當氧化物的全量爲 100重量份時，較佳爲調整成：重量比下，氧化鉛卜10、 二氧化矽1〜30、氧化砸5〜50、氧化鋅20〜70、氧化鋁 1〜10、三氧化二記1〜50、二氧化欽1〜5〇，且合計不超過 1〇〇重量份。 15 ^紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨，
Bril _ 465254 B7 五、發明說明（vt) 藉由以上述範圍來調整這些氧化物的量，特別是能改 善和氮化物陶瓷等的密著性。 氧化物相對於金屬粒子的添加量，較佳爲0.1重量 %〜10重量V。。使用上述構成的導體糊來形成發熱體12時 的面積電阻率較佳爲1〜45πιΩ/1Ι]。 面積電阻率超過45 ηιΩ/[□時，對應於施加電壓量之 發熱量變得過大，表面設有電阻發熱體12之加熱板U的 發熱量變得不易控制。又，當氧化物的添加量爲重量％ 以上時，面積電阻率將超過5()mQ〇,發熱量變得過大而 難以進行溫度控制，溫度分布的均一性會變差。 當電阻發熱體12是形成於加熱板11表面時，較佳爲 在電阻發熱體12的表面部分形成金屬被覆層12a。如此即 可防止內部的金屬燒結體被氧化而產生電阻値的改變。所 形成的金屬被覆層12a厚度較佳爲0.1〜lO^m。 .形成金屬被覆層12a時所使用的金屬，只要是非氧化 性的金屬即可，並沒有特別的限定’具體而言可列舉金、 銀、鈀、鉑、鎳等等。這些可單獨使用或倂用至少2種。 .其中以鎳爲較佳。 電阻發熱體12上，爲連接電源必須有端子，該端子 可透過焊料來裝設於電阻發熱體12，而鎳則是兩來防止焊 料的熱擴散。連接端子可列舉柯伐合金(K〇var)製者。 又，當電阻發熱體12是形成於加熱板11內部時，由 於電阻發熱體表面不致被氧化，被覆是不需要的。當電阻 發熱體12形成於加熱板Π內部時’可使電阻發熱體的局 16 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（21〇 54 297公釐） -I ϊ I H ! n i— n n I n u I * 1 I I n ti I I · u n ί I ϋ I n I n ^ a— 1« I n n f ϋ n l n J n E I n n n n ί I _ (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 厂 46525 4 A7 _______ B7 經齊即 五、發明說明（以） 部露出表面’將用以連接電阻發熱體12之貫通孔設於端子 部分，將外部端子連接'固定在該貫通孔亦可。 要連接外部端子13時’焊料可使用銀-鉛、鉛-錫 '鉍-錫等的合金。焊料層的厚度較佳爲〇1〜5〇 A m。如 此即可充分確保焊料所形成的連接。 如圖2所不般，在加熱板H上設置貫通孔15，將昇 降銷16插入該貫通孔15中，即可將半導體晶圓送到未圖 示之搬送機，或從搬送機接收半導體晶圓。 加熱板之電阻發熱體胗成面的相反面即構成被加熱物 的加熱面。 本發明中’視必要能將熱電偶埋設於陶瓷基板中。利 用熱電偶來測定電阻發熱體的溫度，根據測定値來改變電 壓、電流量，藉以控制溫度。 熱電偶之金屬線接合部位的大小，是和各金屬線的線 徑相同，或更大，且較佳爲0.5mm以下。藉由該構成，接 合部分的熱容量變小’溫度能正確且迅速的轉換成電流値 。因此’可提高溫度控制性而將晶圓加熱面的溫度分佈縮 小。. 上述電熱偶，可列舉JIS-C-1602(1980)之K型、R型 、S型、S型、E型、；[型、.τ型熱電偶等。 本發明之加熱板，厚度爲50mm以下，更佳爲20mm 以下。若加熱板的厚度超過20mm，加熱板的熱容量會變 大’當設置溫度控制機構來作加熱冷卻時，起因於熱容量 的大小會使溫度追隨性變差。 17 -I— n n n n n I n n n i n ϋ m I I ^n d ( If I n n n n K n t— I I n n Tc n n · {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 465254 A7 B7 五、發明說明（士） 又基於，本發明所要解決之溫度不均一問題，當加熱 板厚度超過·2〇Γηπι時並不容易產生。 特別是以5mm以下爲最佳。又厚度較佳爲imm以上 本發明的加熱板直徑較佳爲200mm以上，更佳爲12 吋(300mm)以上。此乃下一世代的矽晶圓之主流。又基於 ’本發明所要解決之溫度不均一問題，當加熱板直徑低於 200mm時並不容易產生。 其次，說明本發明的陶瓷加熱器之製造方法。 首先，針對在加熱板11底面形成電阻發熱體的陶瓷 加熱器(參照圖1〜2)之製造方法作說明。 (1)加熱板之製作過程 在上述氮化鋁等的陶瓷粉末中，視需要配合三氧化乙 釔(Y2〇3)或B4C等的燒結助劑、含Na、Ca的化合物、結 合劑寺而g周製成獎液後’將該漿;液用噴乾(spray dry)等方法 顆粒化’將該顆粒置入模具等中，藉由加壓而成形爲板狀 等，以製作出生成形體(green)。 在生成形體上，視需要，形成用以插入昇降銷（用以 搬運半導體晶圓等）之貫通孔、爲埋設熱電偶等的測溫元件 之有底孔等。 接著，將該生成形體加熱、燒成以使其燒結，而製造 出陶瓷製的板狀體。之後V藉由加工成既定形狀，以製作 出加熱板11 ’或採用燒成後可直接使用的形狀亦可。藉由 邊加壓邊進行加熱、燒成，可製作出無氣孔的加熱板11。 18 (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁)
1丨—丨I
_ II
線丨J-------------------- .V 本纸張尺度適用中國圈家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 _B7 . 五、發明說明（η) 加熱、燒成只要在燒結溫度以上即可，例如氮化物陶瓷爲 1000〜2500°c·。又氧化物陶瓷爲1500〜2000。(：。 (2) 將導體糊印刷於加熱板的過程 導體糊一般是金屬粒子、樹脂、溶劑所構成之高粘度 的流體。使用網版印刷等’將該導體糊印刷於應設置發熱 體的部位’以形成導體糊層。囱於必須使加熱板全體形成 均一的溫度’發熱體較佳爲印刷成圖1所示般之同心圓和 曲線所組合成的圖案。 導體糊層較佳爲，燒成後之電阻發熱體12的截面係 形成方形等扁平的形狀。 (3) 導體糊的燒成 將印刷於加熱板11底面之導體糊層實施加熱燒成， 以除去樹脂和溶劑，同時將金屬粒子燒結後固著於加熱板 11底面，以彤成電阻發熱體12。加熱燒成的溫度較佳爲 500〜1000〇C。 若在導體糊中添加上述氧化物，由於金屬粒子、加熱 板、氧化物在燒結後會一體化，故能提昇發熱體和加熱板 的密著性。 (4) 金屬被覆層的形成 在電阻發熱體12表面上，較佳爲設置金屬被覆層12a 。金屬被覆層Ua可藉由電鍍、化學鍍、濺鍍等來形成出 ，若考慮到量產性，以化學鍍爲最適當。 (5) 端子等的安裝 在發熱體12的圖案端部用焊接來安裝用以連接電源 19 本紙張尺度適用ϋ國家標準(0NSM4規格（210 X 297^楚T-丨― -- -n fl * n I l·- If ί n^L I If I I I I n f ^, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 465254 A7 ________B7 _ 五、發明說明（V Μ 之端子(外部端子13)。用銀蠟、金蠟等將熱電偶固定在有 底孔Η上，·或使用聚醯亞胺等的耐熱樹脂進行封止，如此 即完成陶瓷加熱器的製造。 其次，針對在加熱板11內部形成發熱體12之陶瓷加 熱器的製造方法作說明。 (1)加熱板製作過程 首先’將氮化物等的陶瓷粉末和結合劑、溶劑等混合 而調製出糊劑（paste)，使用該糊劑製作出生薄板（green sheet)。 . 作爲上述氮化物等的陶瓷粉末，例如可使用氮化鋁等 ’視需要可加入三氧化二紀等的燒結助劑、含Na、Ca的 化合物等。 作爲結合劑，較佳爲擇自丙烯酸系結合劑.、乙基纖維 素、丁基溶纖劑、聚乙烯醇之至少1種》 作爲溶劑，較佳爲擇自α -萜品醇、甘油之至少丨種 〇 將這些混合後所得之糊劑用刮塗法成形爲片狀，以製 作出生薄板。. 生薄板的厚度較佳爲0.1~5mm。 接著，在所得的生薄板上’視需要來形成用以插入昇 降銷(用以搬運半導體晶圓等)之貫通孔75、爲埋設熱電偶 等的測溫元件之有底孔74、爲將發熱體連接於外部端子73 之貫通孔76等。在後述之形成生薄片積層體後再進行上述 加工亦可。 20 本紙張尺度適用中國國家標準ϋ)Α4規格（210 x297公釐) ^ -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----r--—訂·-----線一' _ -ϋ ·1 n n n ϋ κ n I* 1 .^1 1 n ί - 46525 4_ 37 _ 五、發明說明（\f ) .(2)在生薄片上印刷導體糊的過程 在生薄.片上印刷用以形成發熱體之金屬糊或含有導電 性陶瓷之導體糊。這時的印刷圖案，係圖1所示般之同心 圓和曲線所組合成的圖案。 這些導體糊中，係含有金屬粒子或導電性陶瓷。 鎢粒子或鉬粒子的平均粒徑較佳爲0.1〜5#m。此乃 基於，平均粒徑未達0.1 或超過5/zm時，導體糊將變 得不易印刷。 就導體糊而言，例如是將金屬粒子或導電性陶瓷粒子 85~87重量份，擇自丙烯酸系、乙烯纖維素、丁基溶纖劑 、聚乙烯醇之至少1種結合劑1.5〜1〇重量份，擇自α -萜 品醇.、甘油之至少1種溶劑1.5〜10重量份混合成的組成物 (糊劑）。 (3) 生薄片的積層過程 將未印刷導體糊之生薄片積層於印刷有導體糊之生薄 片的上、下二側。 這時，上側所積層之生薄片數目比下側所積層之生薄 片數目來得多，以使發熱體的形成位置朝底面方向偏芯。 具體而言較佳爲，上側之生薄片的積層數爲20〜50片 ，下側之生薄片的積層數爲5〜20片。 (4) 生薄片積層體的燒成過程 進行生薄片積層體的加熱、加壓，以使生薄片及內部 的導體糊燒結爲一體。 加熱溫度較佳爲1000〜2000 °C，加壓壓力較佳爲 21 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格·（210 X 297公釐） 46525 4 A7 j__ B7 _ 五 '發明說明（/^) 100~200kg/cm2。加熱是在惰性氣體周圍環境中進行。情性 氣體可使用氬、氮等。 又’於進行燒成後，設置爲插入測溫元件的有底孔亦 可。有底孔’可在表面硏磨後，藉由進行噴砂等衝撃 (blast)處理來形成。又，在用以連接內部的發熱體之貫通 孔76上連接外部端子73，加熱以進行熔焊(reflow)。加熱 溫度以200〜5〇0°C爲適當。 將測溫元件之熱電偶等插入有底孔中，用銀蠟、金蠟 等安裝後’用聚醯亞胺等的耐熱性樹脂封止，如此即完成 陶瓷加熱器的製造。 又’本發明之陶瓷加熱器.，可作爲靜電夾頭、晶圓探 測器之夾頭頂層(top stage)來使用。 〔用以實施本發明之最佳形態〕 以下’對本發明作更詳細的說明。 (實施例1) (1) 將氮化鋁粉末(平均粒徑l.l/zm)100重量份、三氧化二 ί乙(平均粒徑〇.4/zm)4重量份、丙烯酸系結合劑12重量份 及醇類所構成的組成物進行噴乾處理，製作出顆粒狀的粉 末。. (2) 接著’將該顆粒狀的粉末置入模具內，將其成形爲平板 狀，以得出生成形體(green)。 (3 )將完成加工處理後之生成形體以溫度i 8〇〇乞、壓力 20MPa的條件實施熱壓，而得出厚度3mrn的氮化銘板狀體 〇 22 本紙張ϋ適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮) ---- ------------------· !訂--I 1 I I ---線. (請先閱讀背面之注意事項再^寫本頁) 465254 A7 ____B7_____五、發明說明（χ/ ) 接著’從該板狀體切出直徑210mm的圓板體，以作 爲陶瓷製板狀體(加熱板11)。對該成形體施以鑽孔加工， 以形成用以插入半導體晶圚的昇降銷之貫通孔15、用以埋 設熱電偶之有底孔14(直徑1.1mm，深度2mm)。 (4) 在上述(3)所得之加熱板Η上，以網版印刷法來印刷導 體糊。印刷圖案是採用圖1所示的同心圓和曲線所組合成 的圖案。又，也可以是圖4所示之陶瓷加熱器20般的圖案 〇 作爲導體糊，係使用印刷電路板的貫通孔形成用之德 力化學硏究所製的索魯貝斯特PS603D。 該導體糊爲銀-鉛糊劑，相對於銀1〇〇重量份，係含 有由氧化鉛（5重量％)、氧化鋅(55重量％)、二氧化矽（10 重量％) '氧化硼(25重量。/。)及氧化鋁(5重量°/〇)所構成之金 屬氧化物7.5重量份。又銀粒子爲平均粒徑4.5# m、呈鱗 片狀者。 (5) 接著，將印刷有導體糊之加熱板11於780°C進行加熱燒 成，以將導體糊中的銀、鉛燒結同時固接於加熱板1丨上’ 而形成電阻發熱體.12。銀-鉛發熱體之厚度爲5 Vm、寬 度爲2.4mm、面積電阻率爲7.7ιηΩ/〇。又厚度之不均’整 體而言爲±〇.4y m，並沒有局部不均的情形。 (6) 在硫酸鎳80g/l、次磷酸鈉24g/l、醋酸鈉12§/卜硼酸 8g/卜氯化銨6g/l之水溶液所構成的化學鍍浴中，浸入上 述(5)所製作出的加熱板11，以在銀-鉛電阻發熱體12的 表面析出厚度的金屬被覆層(鎳層 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 ----------------- (請先閱請背面之注意事項再寫本頁) _ LSJ- --線· 4 6 525 4 B7 五、發明說明（产） (7) 在用以連接電源之外部端子〗3的安裝部分’以網版印 刷法印刷銀鉛焊料糊（田中貴金屬公司製）以形成焊料層 〇 接著，將柯伐合金製的外部端子13載置於焊料層上 ，於420°C加熱以進行熔焊，以將外部端子13裝設於發熱 體表面。 (8) 將溫度控制用的熱電偶用聚醯亞胺封止’即得出陶瓷加 熱器10。 (實施例2) (1) 將氮化鋁粉末(德山公司製，平均粒徑1.1 M m)100重量 份、氧化釔(Υ2〇3，平均粒徑〇.4#m)4重量份、丙烯酸系 樹脂結合劑11.5重量份、分散劑0.5重量份、1 - 丁醇和 乙醇所構成的醇類53重量份混合成糊劑，用刮刀法進行成 形，製作出厚〇.47mm之生薄片。 (2) 接著，將該生薄片以80°C乾燥5小時後，鑽孔出圖3所 示之爲插入昇降銷16(用以搬運矽晶圓19等）之貫通孔75 彤成部分、導通孔（via hole)形成部分、通孔（through hole)76形成部分。 (3) 將平均粒徑1弘m的碳化鎢粒子100重量份 '丙烯酸系 結合劑3.0重量份、〇：-裢品醇溶劑3.5重量份及分散劑 0.3重量份加以混合，調整成導體糊A。 將平均粒徑3# m的碳化鎢粒子1〇〇重量汾、丙烯酸 系結合劑1.9重量份、α -萜品醇溶劑3.7重量份及分散 劑0.2重量份加以混合，調整成導體糊Β。 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> -線- _ II. 4 6 5 2 5 4 A7 __B7 _______ 五、發明說明（>)) 以網版印刷法將導體糊A印刷在形成有導通孔部分之 生薄片上，以形成電阻發熱體用的導體糊層。印刷圖案是 採用圖9所示般之漩渦圖案和局部彎曲圖案。導體糊層的 寬度爲10mm、厚度爲l2^m。就整體而言’厚度不均爲 ±0.5/zm ,並沒有局部不均的情形。 接著，以網版印刷法將導體糊B印刷在形成有貫通孔 部分之生薄片上，以形成導電電路用的導體糊層。印刷形 狀爲帶狀。 · 又，將導體糊B充塡於導通孔形成部分及貫通孔形成 部分。 在將完成上述處理後之印刷有導體糊層的生薄片上方 ，重疊未印刷導體糊層之生薄片37片，在下方重疊未印刷 導體糊層的生薄片12片後’以130°C、8MPa的壓力進行 積層。 (4)接著，將生所的積層體，於氮氣中以600°C脫脂5小時 ，以1890°C、壓力15MPa熱壓10小時，得出厚度3inm的 陶瓷板狀體。切成230mm的圓板狀後，即製作出內部具有 厚6# m、寬10mm的電阻發熱體72及貫通孔76之加熱板 f 11。 ' (5)接著’將(4)所得之加熱板11用鑽石磨石硏磨後，載置 上遮罩’藉由SiC等的噴砂處理以在表面設置熱電偶用的 有底孔74。 (6)將溫度控制用的熱電偶插入有底孔74，充塡入砂膠，於 190°C進行2小時的硬朦化，得出具有電阻發熱體72及貫 25 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公髮) ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ./··
iIB 線. 4 6525 4 A7 ___B7__ 五、發明說明 通孔76之陶瓷加熱器。 (實施例3) (1) 將SiC粉末（平均粒徑0.3μπι)100重量份、燒結助劑 0.5重量份、丙烯酸系結合劑12重量份及醇類所構成 的組成物進行噴乾處理，製作出顆粒狀的粉末。 (2) 接著，將該顆粒狀的粉末置入模具內，將其成形爲平板 狀，以得出生成形體(green)。 (3) 將完成加工處理後之生成形體以溫度21〇〇°C、壓力 18MPa的條件實施熱壓，而得出厚度3mm的SiC板狀體。 接著，從該板狀體切出直徑210mm的圓板體，以得 出加熱板。 在加熱板上塗佈玻璃糊(昭榮化學工業公司製G- 5232叫， 以l〇〇〇°C燒成1小時，以在SiC製的陶瓷基板表面彤成厚 度2#m的_Si02膜。 對該成形體施以鑽孔加工，以形成用以插入半導體晶 圚的昇降銷之貫通孔、用以埋設熱電偶之有底孔（直徑 1. 1mm，深度 2mm)。 (4) 在上述(3)所得之陶瓷基板上，以網版印刷法來印刷導體 糊。印刷圖案是採用圖1所不的漩渦和重複曲線的混合圖 案。 該導體糊的組成如下。亦即，由鱗片狀銀（昭榮化學 工業製，Ag- 540)90重量份 '針狀結晶的白金（昭榮化學 工業製，Pt-401)10重量份、二氧化矽7.5重量份、氧化 硼1.5重量份、氧化鋅6重量份、有機展色劑之醋酸纖維 26 本紙ϋ度ϋ中國國家標準（CNS)A「規格（210 X 297公€ — -----Γ---訂--------- {請先閲讀背面之注意事項再t寫本頁> _ 465^5 4 A7 ·· " _ B7 _ 五、發明說明（〆） 素30重量份所構成。 (5) 接著，將·印刷有導體糊之陶瓷基板於780°C進行加熱燒 成’以將導體糊中的銀、鉑燒結同時固接於基板上，而形 成電阻發熱體。銀-鉑電阻發熱體之厚度爲5# m、寬度爲 10mm、面積電阻率爲〇·13ιηΏ/□。就整體而言，厚度不均 爲土0.5 # m，並沒有局部不均的情形。 (6) 在硫酸鎳80g/l、次磷酸鈉24g/l、醋酸鈉Ug/l、硼酸 8g/l '氯化銨6g/l之水溶液所構成的化學鍍浴中，浸入上 述（5)所製作出的基板，以在銀-鉑電阻發熱體12的表面 析出厚度1 # m的金屬被覆層(鎳層）17。 (7) 在用以連接電源之外部端子的安裝部分，以網版印刷法 印刷銀-鉛焊料糊(田中貴金屬公司製)以形成焊料層。 接著，將柯伐合金製的端子銷載置於焊料層上，於 420°C加熱以進行熔焊，以將外部端子13裝設於電阻發熱 體表面。 (8) 將溫度控制用的熱電偶嵌裝於有底孔，用陶瓷接著劑（ 東亞合成公司製阿隆CERAMIC)固定住而得出陶瓷加熱器 〇 (試驗例） 除將氧化鋁粉末(平均粒徑1.1# m)100重量份、三氧 化二釔(平均粒徑0.4以m)4重量份、丙烯酸系結合劑K重 量份及醇類所構成之組成物進行噴乾，以製作出顆粒狀的 粉末外，係和實施例1同樣的製造出陶瓷加熱器。 (比較例1) 27 未紙張尺度通用中國國家標準（0NS)A4規格（210 X 297公f : , I. j :. ίιίιιΛ^ ---l· — — — ^iim---^ ·,1'. ./· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 厶 6 5 2 5 4 a7 B7 . —' _一丨 _ ·ιι — I 丨丨 丨 — - _ 五、發明說明（>) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 除將導體糊印刷成和圖5所示之陶瓷加熱器30相同 之電阻發熱體的圖案外，和實施例1同樣的製造出陶瓷加 熱器。厚度爲6/zm，不均程度爲±〇.4#m。且厚度不均在 印刷方向的垂直方向較厚、平行方向較薄，而有局部化的 情形。 接著，將實施例及比較例所得之陶瓷加熱器通電，使 中心部分的溫度上昇至200°C，測定中心部分和外周部(從 外周端部起朝中心20mm的點)的溫度差ΔΤ。又，同時測 定爲昇溫至200°C所需的時間。 其結果，實施例1〜3及試驗例所得的陶瓷加熱器，△ T=〇.5°C(實施例 1)、ΔΤ=0·5°(：(實施例 2)、ΔΤ=0_4°(：(實 施例3)、ΔΤ=0.8°(：(試驗例），而顯示中心部分和外周部幾 乎沒有溫度差。但比較例1所得的陶瓷加熱器，ΔΤ=3°(： ，.即中心部分和外周部產生大的溫度差。 -線. 又，迄200°C的昇溫時間，實施例1〜3及試驗例中， 分別爲3〇秒(實施例1)、32秒(實施例2)、4〇秒(實施例3) 、5分(試驗例），比較例1則爲30秒。 根據以上的結果可知，若考慮到昇溫時間等，相較於 氧化物陶瓷，以採用非氧化物陶瓷較爲有利。 〔產業上之利用可能性〕 依據以上所說明之本發明的陶瓷加熱器，由於在中心部 分形成同心圖狀或漩渦狀圖案的發熱體，在外周部分形成重 複彎曲圖案的發熱體’可避免晶圓加熱面之外周部分的溫度 降低，而能對加熱對象之半導體晶圓全體作均一的加熱。 28 本紙張尺度適ϋ國ϋ家標準（εϋΑί規格（210 X 297公餐)

Claims (1)

  1. 46525 4 I _^_I .械甙 六、申請專利範圍 第89116058號專利申請案申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1、一種陶瓷加熱器，係在圓板狀的陶瓷基板表面或 內部設有發熱體，其特徵在於：. 該發熱體，係由同心圓狀或漩渦狀的圖案、和曲線構 成的圖案之發熱體所混合而成。 2、 一種陶瓷加熱器，係在圓板狀的陶瓷基板表面或內 部設有發熱體，其特徵在於： 該發熱體，係由同心圓狀或漩渦狀的圖案、和重複曲 線圖案之發熱體所混合而成。 3、 如申請專利範圍第1項之陶瓷加熱器，係在圓板狀 的陶瓷基板之至少外周部分，形成曲線構成的圖案之發熱 體。 4、 如申請專利範圍第2項之陶瓷加熱器》係在圓板狀 的陶瓷基扳之至少外周部分，形成重複曲線圖案之發熱體 〇 5、 如申請專利範圍第1〜4項中任一項之陶瓷加熱器， 其中前述陶瓷基板，係非氧化物陶瓷。 6、 如申請專利範圍第1〜4項中任一項之陶瓷加熱器， 其中前述陶瓷基板，係氮化物陶瓷。 7、 如申請專利範圍第卜4項中任一項之陶瓷加熱器， 其中前述陶瓷基板，係碳化物陶瓷。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
TW089116058A 1999-08-10 2000-08-10 Ceramic heater TW465254B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22676999 1999-08-10
JP2000238779A JP3381909B2 (ja) 1999-08-10 2000-08-07 半導体製造・検査装置用セラミックヒータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW465254B true TW465254B (en) 2001-11-21

Family

ID=26527346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW089116058A TW465254B (en) 1999-08-10 2000-08-10 Ceramic heater

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20040155025A1 (zh)
EP (1) EP1120997A1 (zh)
JP (1) JP3381909B2 (zh)
KR (1) KR20010083893A (zh)
CN (2) CN1533218A (zh)
TW (1) TW465254B (zh)
WO (1) WO2001013679A1 (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1550477A (zh) * 1999-09-06 2004-12-01 Ibiden股份有限公司 含碳的氮化铝烧结体，用于半导体制造/检测设备的基材
EP1191002A4 (en) * 2000-02-24 2005-01-26 Ibiden Co Ltd SINTERED ALUMINUM NITRIDE PIECE, CERAMIC SUBSTRATE, CERAMIC HEATING BODY, AND ELECTROSTATIC CHUCK
JP2001247382A (ja) * 2000-03-06 2001-09-11 Ibiden Co Ltd セラミック基板
WO2001078456A1 (fr) * 2000-04-07 2001-10-18 Ibiden Co., Ltd. Element ceramique chauffant
JP3565496B2 (ja) * 2000-04-13 2004-09-15 イビデン株式会社 セラミックヒータ、静電チャックおよびウエハプローバ
JP3516392B2 (ja) * 2000-06-16 2004-04-05 イビデン株式会社 半導体製造・検査装置用ホットプレート
EP1229572A1 (en) * 2000-07-04 2002-08-07 Ibiden Co., Ltd. Hot plate for semiconductor manufacture and testing
EP1248293A1 (en) * 2000-07-25 2002-10-09 Ibiden Co., Ltd. Ceramic substrate for semiconductor manufacture/inspection apparatus, ceramic heater, electrostatic clampless holder, and substrate for wafer prober
JP2002313890A (ja) * 2001-04-11 2002-10-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 被加熱物搭載用ヒータ部材およびそれを用いた基板処理装置
JP4325902B2 (ja) * 2002-03-20 2009-09-02 京セラ株式会社 ウエハ加熱装置
JP2003317906A (ja) 2002-04-24 2003-11-07 Sumitomo Electric Ind Ltd セラミックスヒータ
JP4732351B2 (ja) * 2004-07-05 2011-07-27 東京エレクトロン株式会社 処理装置及びヒーターユニット
US20060088692A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Ibiden Co., Ltd. Ceramic plate for a semiconductor producing/examining device
FR2890824B1 (fr) * 2005-09-15 2007-11-23 Commissariat Energie Atomique Four de fusion a dispositif inducteur a une seule spire compose d'une pluralite de conducteurs
JP5683063B2 (ja) * 2007-09-05 2015-03-11 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 窒化アルミニウム又は酸化ベリリウムのセラミックカバーウェハ
ATE492140T1 (de) * 2008-06-09 2011-01-15 Leister Process Tech Elektrisches widerstandsheizelement für eine heizeinrichtung zum erhitzen eines strömenden gasförmigen mediums
TWI477252B (zh) * 2009-11-03 2015-03-21 Ind Tech Res Inst 加熱保溫承載器
JP5341049B2 (ja) * 2010-10-29 2013-11-13 日本発條株式会社 セラミックス焼結体の製造方法、セラミックス焼結体およびセラミックスヒータ
DE102012005916B3 (de) * 2012-03-26 2013-06-27 Heraeus Noblelight Gmbh Vorrichtung zur Bestrahlung eines Substrats
KR101343556B1 (ko) 2012-05-18 2013-12-19 주식회사 케이에스엠컴포넌트 2차원적으로 배선된 열선을 포함하는 세라믹 히터
US20150016083A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-15 Stephen P. Nootens Thermocompression bonding apparatus and method
JP6804828B2 (ja) * 2015-04-20 2020-12-23 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータ及び静電チャック
US20170295612A1 (en) * 2016-04-07 2017-10-12 Materion Corporation Beryllium oxide integral resistance heaters
US10679873B2 (en) * 2016-09-30 2020-06-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic heater
KR102110417B1 (ko) 2018-08-21 2020-05-13 엘지전자 주식회사 전기 히터
US12063721B2 (en) 2019-02-22 2024-08-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Heater
CN114959204A (zh) * 2022-04-25 2022-08-30 中国航发成都发动机有限公司 一种局部热处理电阻加热元件及其固定工装

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2409244A (en) * 1943-11-05 1946-10-15 Bilan John Glass electric hot plate
US4002883A (en) * 1975-07-23 1977-01-11 General Electric Company Glass-ceramic plate with multiple coil film heaters
AT376540B (de) * 1983-01-05 1984-11-26 Electrovac Vorrichtung zur regelung bzw. begrenzung wenigstens eines temperaturwertes bzw. eines temperaturbereiches von strahlungs- bzw. kontaktheizkoerpern von elektrischen kochgeraeten
DE3406604C1 (de) * 1984-02-23 1985-07-25 Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH, 7000 Stuttgart Heizeinrichtung fuer Strahlungsheizstellen mit elektrischen Strahlungsheizelementen
US5264681A (en) * 1991-02-14 1993-11-23 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic heater
US5294778A (en) * 1991-09-11 1994-03-15 Lam Research Corporation CVD platen heater system utilizing concentric electric heating elements
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
JP2647799B2 (ja) * 1994-02-04 1997-08-27 日本碍子株式会社 セラミックスヒーター及びその製造方法
JP3145664B2 (ja) * 1997-08-29 2001-03-12 京セラ株式会社 ウエハ加熱装置
JP3477062B2 (ja) * 1997-12-26 2003-12-10 京セラ株式会社 ウエハ加熱装置
JPH11204238A (ja) * 1998-01-08 1999-07-30 Ngk Insulators Ltd セラミックスヒーター
JPH11251040A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Kyocera Corp セラミックヒータ及びその製造方法
WO2000069219A1 (fr) * 1999-05-07 2000-11-16 Ibiden Co., Ltd. Plaque chauffante et son procede de fabrication
JP2001118664A (ja) * 1999-08-09 2001-04-27 Ibiden Co Ltd セラミックヒータ
WO2001039551A1 (fr) * 1999-11-19 2001-05-31 Ibiden Co., Ltd. Plaque chauffante en ceramique
JP2001297857A (ja) * 1999-11-24 2001-10-26 Ibiden Co Ltd 半導体製造・検査装置用セラミックヒータ
WO2001041508A1 (fr) * 1999-11-30 2001-06-07 Ibiden Co., Ltd. Appareil chauffant en ceramique
US20040222211A1 (en) * 1999-12-28 2004-11-11 Ibiden Co., Ltd. Carbon-containing aluminum nitride sintered body, and ceramic substrate for a semiconductor producing/examining device
JP3228923B2 (ja) * 2000-01-18 2001-11-12 イビデン株式会社 半導体製造・検査装置用セラミックヒータ
JP3228924B2 (ja) * 2000-01-21 2001-11-12 イビデン株式会社 半導体製造・検査装置用セラミックヒータ
JP2001244320A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Ibiden Co Ltd セラミック基板およびその製造方法
US20040035846A1 (en) * 2000-09-13 2004-02-26 Yasuji Hiramatsu Ceramic heater for semiconductor manufacturing and inspecting equipment

Also Published As

Publication number Publication date
US20040155025A1 (en) 2004-08-12
CN1320351A (zh) 2001-10-31
CN1533218A (zh) 2004-09-29
JP3381909B2 (ja) 2003-03-04
CN1169404C (zh) 2004-09-29
EP1120997A1 (en) 2001-08-01
WO2001013679A1 (fr) 2001-02-22
KR20010083893A (ko) 2001-09-03
JP2001135464A (ja) 2001-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW465254B (en) Ceramic heater
TW480895B (en) Ceramic heater
US6809299B2 (en) Hot plate for semiconductor manufacture and testing
WO2001041508A1 (fr) Appareil chauffant en ceramique
KR20040031691A (ko) 세라믹 접합체
WO2002091457A1 (fr) Plaque ceramique pour appareil de production/controle de semi-conducteurs
WO2002003434A1 (fr) Radiateur ceramique pour appareil de fabrication ou de test de semi-conducteurs
WO2001078455A1 (fr) Plaque ceramique
WO2002042241A1 (fr) Corps fritte de nitrure d'aluminium, procede de production d'un corps fritte de nitrure d'aluminium, substrat ceramique et procede de production d'un substrat ceramique
WO2001011922A1 (fr) Dispositif de chauffage en ceramique
WO2001080307A1 (fr) Substrat en ceramique
WO2001084885A1 (fr) Element chauffant en ceramique
JP2002373846A (ja) 半導体製造・検査装置用セラミックヒータおよび半導体製造・検査装置用ホットプレートユニット
JP2001342079A (ja) セラミック接合体
JP2005026585A (ja) セラミック接合体
JP3186750B2 (ja) 半導体製造・検査装置用セラミック板
JP2002334828A (ja) ホットプレートユニット
JP2002334820A (ja) 半導体ウエハまたは液晶基板加熱用セラミックヒータ
JP2001358205A (ja) 半導体製造・検査装置
JP2001338747A (ja) 半導体製造・検査装置用セラミックヒータ
JP2002319474A (ja) ホットプレートユニット
JP3536256B6 (ja) セラミックヒータ
JP2001332560A (ja) 半導体製造・検査装置
JP2005050820A (ja) ホットプレート
JP2002246286A (ja) セラミックヒータ

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent