WO2006006391A1

WO2006006391A1 - ウェハ加熱装置と半導体製造装置

Info

Publication number: WO2006006391A1
Application number: PCT/JP2005/011823
Authority: WO
Inventors: Keiji Iwata; Koichi Nagasaki; Tsunehiko Nakamura
Original assignee: Kyocera Corporation
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2006-01-19
Also published as: US20080017627A1; CN101019208B; US8071916B2; TWI353631B; KR101185794B1; KR20070028464A; US20100170884A1; CN101019208A; US8519309B2; TW200614354A

Abstract

　抵抗発熱体を有する板状体からなるヒータ部の冷却速度を向上させることで急速冷却が可能なウェハ加熱装置を提供する。　そのウェハ加熱装置は、対向する２つの主面を有し、その一方の主面をウェハが載置される載置面とし他方の主面に帯状の抵抗発熱体を有してなる板状体と、抵抗発熱体に接続されその抵抗発熱体に電力を供給する給電端子と、板状体の他方の面に給電端子を覆うように設けられたケースと、板状体の他方の面に対向する先端を有し、板状体を冷却するノズルとを備え、板状体の他方の面におけるノズルの先端の投影位置を抵抗発熱体の帯の間にした。

Description

明細書

ウェハ加熱装置と半導体製造装置

技術分野

[0001] 本発明は、主に、半導体の製造や検査装置用に用いられるウェハ加熱装置とそれを用いた半導体製造装置に関するものであり、例えば、半導体ウェハや液晶基板上に半導体薄膜を生成したり、ウェハ上に塗布されたレジスト液を乾燥焼き付けしてレジスト膜を形成するのに使用されるものである。

背景技術

[0002] 半導体素子を用いた製品は、産業用力も家庭用に至るまであらゆる製品に利用されている極めて重要な製品である。この半導体素子を構成する半導体チップは、例えば、シリコンウェハ上に種々の回路等を形成した後、所定の大きさに切断することにより製造されている。

[0003] シリコンウェハに種々の回路等を形成する半導体製造工程における、半導体薄膜の成膜処理、エッチング処理、レジスト膜の焼き付け処理等では、シリコンウェハ等の半導体ウェハ（以下、ウェハと略す)を加熱するためのウェハ加熱装置が用いられている。

[0004] 従来の半導体製造装置は、複数のウェハを一括して加熱するバッチ式と、 1枚ずつ加熱する枚葉式とがあり、枚葉式は、 1回当たりの処理数が少なくなるが温度制御性に優れているという利点がある。従来のウェハ加熱装置は、バッチ式のものが広く使用されていたが、近年では、ウェハの大きさが 8インチから 12インチと大型化、さらには半導体素子の配線の微細化とウェハ熱処理温度の精度向上が要求されるに伴い

、一枚ずつ処理する枚葉式のウェハ加熱装置が広く使用されるようになってきている

[0005] し力しながら、枚葉式にすると 1回当たりの処理数が減少するため、ウェハの処理時間の短縮が必要とされている。このため、ウエノ、加熱装置に対して、昇温時間のみならず、冷却時間の短縮に対する強い要請がある。そこで、ウェハ加熱装置では、通常、抵抗発熱体を備えた板状体力なるヒータ部をケースに設置し、このヒータ部の冷却を行う際に、ケース内に強制冷却用の冷却ノズルを備え、ノズルから冷媒を供給し

、上記ヒータ部を強制冷却する方法が採用されている（特許文献 1, 2)。

[0006] また、最近では、温度制御性に優れ、半導体素子の配線の微細化とウェハ熱処理温度の精度向上が要求されるのに伴い、セラミック製のウェハ加熱装置が広く使用されている。

[0007] このセラミック製のウェハ加熱装置は、例えば、特許文献 3、特許文献 4、特許文献 5及び特許文献 6に開示されている。図 19には、特許文献 4に開示されたセラミック製のウェハ加熱装置 171を示して、る。

[0008] このセラミック製のウェハ加熱装置 171は、板状セラミックス体 172、ケース 179、を主要な構成要素としたもので、アルミニウム等の金属力もなる有底状のケース 179の開口部に、窒化物セラミックスや炭化物セラミックス力もなる板状セラミック体 172を榭脂製の断熱性の接続部材 174を介してボルト 180で固定され、その上面をウェハ W を載せる載置面 173とするとともに、板状セラミック体 172の下面に、例えば図 20に示すような同心円状の抵抗発熱体 175を備えたヒータ部からなっている。

[0009] そして、板状セラミックス体 172とケースで囲まれた空間内にノズル 182より冷媒を送り、循環させ排出口 183より排出することによりヒータ部を冷却するようになっていた

[0010] ところで、このようなセラミック製のウェハ加熱装置 171を用いて、ウェハ Wの表面全体に均質な膜を形成したり、レジスト膜の加熱反応状態を均質にするにはウェハ面内の温度差を小さくして温度分布を均一にすることが重要であり、同時にウェハを加熱 · 冷却する際の時間が短いことが求められている。更に、ウェハの加熱温度を変更するためにウェハ加熱装置 171の設定温度を変更する必要があり、セラミック製のウェハ加熱装置 171を短時間に昇温したり冷却する時間が短いことが求められる。

[0011] 特許文献 7には、ケースの底部の面粗度を一定の値以下とすると冷媒の気流の乱れが無くなり昇温効率や冷却効率を向上させることができることが開示されている。

[0012] また、特許文献 8には、上記のセラミック製のウェハ加熱装置 171の熱容量を 5000 JZK以下として、ウェハの昇温速度や冷却速度を高めることが開示されている。しかし、ケース 179の熱容量は板状セラミックス体 173の熱容量の 3. 3倍以上と大きぐまた、ケース 179の表面積 Sとケース 179の体積 Vとの比率 SZVが 5 (1/cm)を下回ることから冷却時間の短縮は十分でな力つた。

[0013] このように、いずれもゥハの設定加熱温度を変更する時間は比較的長ぐ短時間で温度変更できるウェハ加熱装置が求められていた。

[0014] また、これまでウェハの温度分布を小さくするため、帯状の抵抗発熱体 175の抵抗分布を調整したり、帯状の抵抗発熱体 175の温度を分割制御することが行われており、また、熱引きを発生し易い構造の場合、その周囲の発熱量を増大させる等の提案がされていた。

[0015] しかし、いずれも非常に複雑な構造、制御が必要になるという課題があり、簡単な構造で温度分布を均一に加熱できるようなウェハ加熱装置が求められている。

[0016] さらに、このようなウェハ加熱装置 171は、半導体製造装置の使用の際に光熱ゃ処理ガス等の影響を受けやすいので、抵抗発熱体 175表面の酸化等に対する耐久性が要求されている。したがって、抵抗発熱体 175の耐久性を高めるために、抵抗発熱体 175の一部あるいは全てに絶縁層を被覆することが行われて、た (特許文献 9参照)。

[0017] さらにまた、この絶縁層は、抵抗発熱体 175に対する保温材ともなり得るため、ゥェハ加熱装置 171を昇温した後、冷却する際に、急速な降温ができない場合があった。このために、絶縁層の面粗度 Raを 0. 01〜10 mとして冷却効果を高めようとしたウェハ加熱装置もあった (特許文献 10参照)。

特許文献 1 :特開 2003— 100818号公報

特許文献 2：特開 2004 - 063813号公報

特許文献 3：特開 2001— 135684号公報

特許文献 4:特開 2001— 203156号公報

特許文献 5：特開 2001— 313249号公報

特許文献 6：特開 2002— 76102号公報

特許文献 7：特開 2002— 83848号公報

特許文献 8：特開 2002— 100462号公報

特許文献 9：特開 2001— 297857号公報特許文献 10：特開 2001— 297858号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0018] このように、従来のウェハ加熱装置は、冷却時間が長いという問題があった。特に、

300mm以上の大型のウェハを加熱するウェハ加熱装置のヒータ部を短時間で冷却することが困難であった。

[0019] また、抵抗発熱体を絶縁層で被覆したウェハ加熱装置では、その構成材料の熱膨張差のために、板状体に対する抵抗発熱体および絶縁層の密着強度が弱ぐ特に昇降温を繰り返したり、冷却ガスをノズルより排出させると、抵抗発熱体や絶縁層が剥離したりクラック等の損傷が発生するといつた問題があった。

[0020] すなわち、板状セラミック体 172に設けられた抵抗発熱体 175の領域一帯に、単に絶縁層を設けただけでは、抵抗発熱体 175を保護することは不十分であった。

[0021] そこで、本発明は、抵抗発熱体を有する板状体からなるヒータ部の冷却速度を向上させることで急速冷却が可能なウェハ加熱装置とそれを用いた半導体製造装置を提供することを目的とする。

[0022] また、本発明は、急速冷却が可能で、かつ昇降温を繰り返したり、冷媒を排出させても、抵抗発熱体や絶縁層の剥離やクラックの発生など、性能劣化がなく信頼性の高ヽウェハ加熱装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0023] 以上の目的を達成するために、本発明に係るウェハ加熱装置は、対向する 2つの主面を有し、その一方の主面をゥハが載置される載置面とし他方の主面に帯状の抵抗発熱体を有してなる板状体と、上記抵抗発熱体に接続されその抵抗発熱体に電力を供給する給電端子と、上記板状体の他方の面に上記給電端子を覆うように設けられたケースと、上記板状体の上記他方の面に対向する先端を有し、上記板状体を冷却するノズルとを備え、上記板状体の上記他方の面における上記ノズルの先端の投影位置が上記抵抗発熱体の帯の間にあることを特徴とする。

[0024] また、本発明に係る半導体製造装置は、本発明に係るウェハ加熱装置を備えたことを特徴とする。発明の効果

[0025] 以上のように構成された、本発明に係るウェハ加熱装置は、上記板状体の上記他方の面における上記ノズルの先端の投影位置が上記抵抗発熱体の帯の間にあることから、上記板状体のヒータ部分の冷却速度を向上させることができ、急速冷却が可能なウェハ加熱装置を提供することができる。

また、本発明に係るウェハ加熱装置において、上記抵抗発熱体の表面が凹凸面であると、急速冷却が可能で、かつ性能劣化がなく信頼性の高いウェハ加熱装置を提供することができる。

さらに、本発明に係るウェハ加熱装置において、上記抵抗発熱体上に表面が凹凸面である絶縁被覆層を設けることにより、急速冷却が可能で、かつ性能劣化がなく信頼性の高!、ウェハ加熱装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0026] [図 1]本発明に係る実施の形態 1のウェハ加熱装置の構成を示す断面図である。

[図 2]実施の形態 1のウェハ加熱装置における冷却ノズルと発熱抵抗体の位置を示す拡大図である。

[図 3]実施の形態 1のウェハ加熱装置における板状体に形成した抵抗発熱体の帯の形とノズルの先端の位置を示す平面図である。

[図 4]実施の形態 1のウェハ加熱装置における板状体に形成した抵抗発熱体の帯の形の変形例とノズルの先端の位置を示す図である。

[図 5A]本発明に係る実施の形態 2のウェハ加熱装置の構成を示す断面図である。

[図 5B]本発明に係る実施の形態 2のウェハ加熱装置の構成を示す平面図である。

[図 6]実施の形態 2のウェハ加熱装置における抵抗発熱体の形状を示す正面図である。

[図 7A]実施の形態 2のウェハ加熱装置における抵抗発熱体ゾーンを示す図である。

[図 7B]実施の形態 2のウェハ加熱装置において、環状の抵抗発熱体ゾーンを分割した一例を示す図である。

[図 8]実施の形態 2のウェハ加熱装置おける板状体に形成した絶縁層と抵抗発熱体とノズルの先端の位置を示す断面図である。 [図 9A]実施の形態 2のウェハ加熱装置における板状体に形成した抵抗発熱体を覆う絶縁層とノズルの先端の位置を示す断面図である。

[図 9B]実施の形態 2のウェハ加熱装置における環状の絶縁層の一例を示す図である

[図 10]実施の形態 2の変形例に係るウェハ加熱装置における板状体に形成した絶縁層と抵抗発熱体と、それを覆う絶縁層とノズルの先端との位置を示す断面図である。

[図 11]実施の形態 2の好ましい例として、抵抗発熱体の間に位置する絶縁層の表面が凹凸面であることを示す部分拡大斜視図である。

[図 12]実施の形態 2の変形例に係るウェハ加熱装置におけるヒータ部の抵抗発熱体の形状を示す正面図である。

[図 13]本発明に係る実施の形態 3のウェハ加熱装置の断面図である。

[図 14A]実施の形態 3のウェハ加熱装置の板状体の斜視断面図である。

[図 14B]実施の形態 3のウェハ加熱装置の板状体の断面図である。

[図 15]実施の形態 3のウェハ加熱装置の板状体の斜視断面図である。

[図 16]実施の形態 3のウェハ加熱装置の板状体の平面図である。

[図 17]比較例のウェハ加熱装置におけるノズルの先端と抵抗発熱体の位置を示す拡大図である。

[図 18]比較例のウェハ加熱装置における抵抗発熱体の帯の形とノズルの先端の位置を示す平面図である。

[図 19]従来のウェハ加熱装置の一例を示す断面図である。

[図 20]従来のウェハ加熱装置における抵抗発熱体の形状を示す正面図である。符号の説明

W:半導体ウェハ、

1 :ゥハ加熱装置、

2 :板状体、

3 :載面、

5 :抵抗発熱体、

6 :給電部、 7:ヒータ部、

8:弾性体 (給電部)、

10:温度センサー、

11:給電端子、

12、 14:絶縁層、

13:ベースプレート、

15:ウェハ支持ピン、

16:開口部、

17:弾性体 (ケース部)、

18:断熱部材、

19:ケース (支持体）、

22:側壁部、

24:ノズル、

24a:ノズルの先端

40、 55、 61:凹凸面

41、 56、 62:凸部

42、 57、 63:凹部

P20：ノズルの先端の位置 (抵抗発熱体の帯の間）、

P30：ノズルの先端の位置 (複数の抵抗発熱体の帯の間）、

AP：ノズルの先端の位置 (抵抗発熱体の帯の間）、

55:抵抗発熱体の凹凸面、

56:抵抗発熱体の凸部、

57:抵抗発熱体の凹部、

60:絶縁層、

61:絶縁層の凹凸面、

62:絶縁層の凸部、

63:絶縁層の凹部、

発明を実施するための最良の形態 [0028] 以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。

実施の形態 1.

図 1は、本発明に係る実施の形態 1のウェハ加熱装置 1の構成を示す断面図である。この実施の形態 1のウェハ加熱装置 1は、一方の主面をウェハ Wを載せる載置面 3 とし、他方の主面に抵抗発熱体 5が形成された板状体 2と、抵抗発熱体 5に電力を供給する給電端子 11と、板状体 2を冷却するための冷却ノズル 24と、給電端子 11を覆い冷却ノズル 24を支持する金属製のケース 19とを備えている。板状体 2の他方の主面には、抵抗発熱体 5に接続された給電部 6が形成されており、その給電部 6に給電端子 11が接続される。また、板状体 2は、断熱部材 18を介してケース 19に取り付けられている。このように本実施の形態 1では、一方の主面をウェハ Wを載せる載置面 3 とする板状体 2と、抵抗発熱体 5及び給電部 6とによってヒータ部 7が構成されている

[0029] 本発明にお、て、板状体 2は、熱伝導率の大きな炭化珪素または窒化アルミニウムを主成分とするセラミック力もなることが好まし、。

[0030] 抵抗発熱体 5は、載置面 3を均一に加熱できる形状を有していることが好ましぐ例えば、板状体 2の中心に対して略対称の細長い帯状の形状になるように形成される。具体的には、例えば、板状体 2の中心を中心とする渦巻き形状 (図 3)、分離された複数の抵抗発熱体 5が同心円状に配置された形状などが挙げられる。

また、それぞれつづら折り形状の複数の抵抗発熱体 5が板状体 2の中心にして対称に配置されたものであってもよい。図 4には、それぞれ円弧状の部分と直線状の部分を有し、その直線状の部分が円弧状の部分によって折り返されたつづら折り形状の複数（図 4では 4つ）の抵抗発熱体 5を例として示している。このように、抵抗発熱体 5を複数に分割することにより、均熱性をより改善することが可能となる。

[0031] 本実施の形態 1では、抵抗発熱体 5に接続された、金や銀、ノラジウム、白金等の材質からなる給電部 6が形成され、該給電部 6に給電端子 11を弾性体 8により押圧して接触させることにより、導通が確保されている。また、給電端子 11は半田付けや口一付けなどにより抵抗発熱体 5に直接接合されていても良い。

[0032] 金属製のケース 19は側壁部 22とベースプレート 13を有し、板状体 2はそのベースプレート 13に対向してケース 19の上部を覆うように設置してある。また、ベースプレート 13には、給電部 6に導通する給電端子 11、板状体 2を冷却するためのノズル 24、板状体 2の温度を測定するための温度センサー 10が設けられている。さらに、ベースプレート 13には、冷却ガスを排出するための開口部 16が設けられている。

[0033] また、板状体 2周辺部とケース 19の周辺部がボルトによって固定されている力本実施の形態 1では、板状体 2とケース 19が直接当たらないように、断熱部材 18と弾性体 17とを介在させてナットを螺着することにより弹性的に固定している。これにより、温度変化によりケース 19が変形しても、弾性体 17により板状体 2に係る力を吸収することができるので、板状体 2の変形や反りを抑制でき、板状体 2の反りに起因するゥェハ表面の温度バラツキの発生を防止できる。

[0034] 以上のように構成された本発明に係る実施の形態 1のウェハ加熱装置 1は、抵抗発熱体 5に通電して載置面 3を加熱し、ウェハ Wを均一に加熱することができる。そして通電を停止するとともにノズル 24より冷却空気を送りヒータ部 7を急速に冷却することができる。

[0035] ここで特に本発明に係る実施の形態 1のウェハ加熱装置 1は、ノズルの吹き出し方向から見た、ノズル 24の先端の板状体 2の他方の面への投影位置が抵抗発熱体 5 の間にあることを特徴とする。

[0036] 図 2は、抵抗発熱体 5に対するノズル 24の先端 12aの位置関係を示すために、図 1 の一部 (板状体 2、抵抗発熱体 5及びノズル 24の先端 12aを含む部分)を拡大して示す断面図である。実施の形態 1のウェハ加熱装置 1では、この図 2に示すように、ノズル 24から噴射された冷却エアー等の冷媒が抵抗発熱体 5の間に噴射される。

ここで、ノズル 24の先端が抵抗発熱体 5の間に位置するとは、ノズル 24の先端の中心が図 3において符号 P20で示すように隣接する抵抗発熱体 5の間に位置する板状体 2の表面に対向していることをいい、好ましくは、隣接する抵抗発熱体 5間の中央部に、ノズル 24の先端の中心部分を対向させる。すなわち、本実施の形態 1において、隣接する抵抗発熱体 5の間には、抵抗発熱体 5の表面に比べて熱伝導率が大きな板状体 2の表面があるため、ノズル 24から噴射された冷媒が板状体 2の表面を直接冷却することになる。これにより、板状体 2を効率的に冷却することが可能性となり短時間でヒータ部 7の熱を奪、取ることができ、ヒータ部 7の冷却時間を短縮することができる。

[0037] 本実施の形態 1のウェハ加熱装置 1において、抵抗発熱体 5が互いに分離された複数の抵抗発熱体 5からなる場合には、ノズル 24の先端を分離された 2つの抵抗発熱体 5の間にある板状体 2の表面に対向させるようにしてもよい。

[0038] 図 4は、独立した複数の抵抗発熱体 5を含むヒータ部 7の一構成例を示す平面図である。このような構成のヒータ部 7において、ノズル 24の先端 12aを複数の抵抗発熱体 5の間の位置 P30に対向させるようにすると、ノズル 24から噴射した冷媒が熱伝導率の大きな板状体 2の表面に直接当たり板状体 2の熱を奪う事ができ効率良くヒータ部 7を冷却することができる。

[0039] 特に、隣接する異なる抵抗発熱体 5の間は、 1つの抵抗発熱体 5における隣接する抵抗発熱体帯の間に比較して、ノズル 24から噴射した冷媒が直接当たる部分として大きな面積を確保できることが可能であることから、ヒータ部 7をより効率よく短時間で冷却することができる。このように、分離された複数の抵抗発熱体 5の間に冷却媒体を当てるようにすると、冷却媒体を板状体 2に直接当てる領域を広くとることができて好ましい。

また、図 4に示す構成例では、中央部に渦巻き形状の内側抵抗発熱体 5を 1つ設け、その外側に同じく渦巻き形状の中間抵抗発熱体 5を内側抵抗発熱体 5と中心が一致するように設け（同軸配置）、さらにその外側に 4つの外側抵抗発熱体 5を板状体 2 の中心に対して対称に配置している（対称配置)。尚、この構成例では、内側抵抗発熱体 5と中心を板状体 2の中心に一致させている。すなわち、この図 4の構成例では、板状体 2の中心を、同軸又は対称中心として、同軸配置と対称配置を組み合わせて抵抗発熱体 5を設けることで、ウェハ Wの面内温度差を小さくすることができると同時にそれぞれの抵抗発熱体 5の間隔 Sを大きく取ることができることから板状体 2の露出部を広くとることができ、効率よくヒータ部 7を冷却することができる。

尚、この図 4の構成例では、同軸配置と対称配置とを組み合わせるようにした力本発明では、複数の抵抗発熱体を同軸配置したものであってもよいし、複数の抵抗発熱体を対称配置したものであってもよ、。 [0040] また、本実施の形態 1のウェハ加熱装置 1では、板状体 2と抵抗発熱体 5とは異なる熱伝導率を有し、板状体 2の熱伝導率が抵抗発熱体 5よりも高ヽことが好まヽ。

[0041] 本実施の形態 1において、より効果的に板状体 2を冷却するために、冷媒があたる部分が高い熱伝導率を有する物質であることが求められる。このため、冷却エアー等の冷媒が直接あたる板状体 2の熱伝導率は高いことが望まれ、本実施の形態 1では、抵抗発熱体 5と比べ高くしている。また、本実施の形態 1では、発熱抵抗体 5の材質として、詳細を後述するように、導電性の金属粒子にガラスフリットや金属酸化物を含む電極ペーストを印刷法で印刷、焼き付けしたものを用いることができ、その熱伝導率は l〜40WZ (m'K)である。本発明では、これよりも高い熱伝導率を有する板状体 2を用いることが好ましぐこのような高い熱伝導率を有する板状体 2として、例えば、窒化アルミニウム質焼結体 (熱伝導率 180WZ (m-K) )または炭化珪素質焼結体 ( 熱伝導率 100WZ (m-K) )からなる板状体 2が挙げられる。

[0042] また、本発明に係る実施の形態 1のウェハ加熱装置 1にお、て、ノズル 24が複数ある場合には、その複数のノズル 24力ノズル 24の先端が板状体 2の中心軸上にある一点を中心とする 1つの円周上に位置するように配置されていることが好ましい。すなわち、ノズル 24の吹き出し方向から見たときの、ノズルの先端の板状体 2の他方の面への投影点が該他方の面において、 1つの円周上にあることが好ましい。また、抵抗発熱体 5が同心円状など、 1つの円周上に設けられるような場合には、その円周とノズル 24の先端が配列される円周は、投影面 (板状体 2の他方の面）上で一致しな、ようにすることが好ましい。

[0043] ウェハを均一に加熱させるためには、抵抗発熱体 5の構成が非常に重要である。ゥェハを均一に加熱させるために、抵抗発熱体 5は、板状体 2の中心として対称なバターンを有することが好ましい。また、抵抗発熱体 5が円弧状のパターンを有し、その円弧状のパターンが 1又は 2以上の円周上に位置するような場合には、その円周に沿つた単位面積あたりの抵抗値が等しくなることが好ましぐこれにより均一な温度分布が実現できる。このような場合に、抵抗発熱体 5の円弧部分が位置する円周上に、ノズル 24先端が位置して、ると、ノズル 24部分にぉ、てこれを避けるように抵抗発熱体 5を設ける必要が生じ、同一円周内の単位面積あたりの抵抗値に差が生じて、不均一な温度分布となってしまう。

[0044] このため、ノズルの吹き出し方向から見た投影面（板状体 2の他方の面）上において、複数のノズル 24の先端の中心の投影地点が、抵抗発熱体 5の円弧形状部分が位置する円周とは異なる円周上に位置することが望ましい。

[0045] また、上記ノズル 24の数は、 4〜16個であることが好まし!/、。ノズル 24の数力 4個よりも少ない場合、 1個のノズルが冷却する面積、および、熱容量が大きくなり過ぎ、冷却効率が悪ぐ冷却時間が長くなつてしまう。一方、ノズル 24の数が、 16個よりも多い場合、全てのノズル 24に必要なガス圧力、および、流速を得るためには、大型で高ガス容量の設備が必要となり、量産には適さない。このため、ノズル 24の数は、 4 〜16個であることが望ましい。

[0046] また、上記ノズル 24が同心円周上に配置されて!、ることが好まし!/、。上記ノズルが、同心円周上に配置されていないと冷却する際に、冷却ムラが発生しやすぐ一部で冷却時間が長くなり、冷却効率を悪くしてしまう。また、高速冷却するためには、対称性のある位置で同心円状にノズルを配置することが好ましぐこれにより冷却時間が短くなり、効率良い冷却が可能である。

[0047] また、実施の形態 1のウェハ加熱装置 1において、板状体 2の温度は、板状体 2にその先端が埋め込まれた温度センサー 10により測定する。温度センサー 10としては、その応答性と保持の作業性の観点から、外径 0. 8mm以下のシース型の熱電対を使用することが好ましいが、外径 0. 5mm以下の素線の熱電対や RTDなどの測温抵抗体を用いても何ら差し支えない。この温度センサー 10の先端部は、板状体 2の形成された孔の中に設置された固定部材により孔の内壁面に押圧固定することが測温の信頼性を向上させるために好まし、。

[0048] 実施の形態 2.

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態 2のウェハ加熱装置について説明する。

図 5Aは本発明に係る実施の形態 2のウェハ加熱装置 1の構成を示す断面図であり、図 5Bはその上面図である。

この実施の形態 2のウェハ加熱装置 1は、一方の主面をウェハ Wを載せる載置面 3 とし他方の主面に絶縁層（下地絶縁層） 14を介して帯状の抵抗発熱体 5が形成された板状体 2と、開口部 16を有するケース 19とを備え、ケース 19には給電部 6に接続される給電端子 11、冷却ノズル 24、貫通孔を有するピンガイド 28が取り付けられている。尚、実施の形態 2のウェハ加熱装置 1では、板状体 2と絶縁層 14とその上に形成された抵抗発熱体 5とその両端に形成された給電部 6とによってヒータ部 7が構成されている。ここで、板状体 2は、例えば、熱伝導率の大きな炭化珪素または窒化ァルミ-ゥムを主成分とするセラミック力もなり、絶縁層 14は、例えば、板状体 2との密着性の優れたガラスゃ榭脂等の絶縁性材料カゝらなっている。また、板状体 2は、断熱部材 18を介してケース 19にねじ 40等により取り付けられている。

[0049] また、ウェハリフトピン 25は、ケース 19に取り付けられたピンガイド 28の貫通孔とその貫通孔と同軸に設けられた板状体 2の貫通孔に挿入され、ウェハ Wを上下に移動させる。これにより、ウェハ Wを載置面 3に載せたり降ろしたりすることができるようになつている。

[0050] 図 6は本実施の形態 2のウェハ加熱装置における抵抗発熱体 5の平面形状を示す正面図である。実施の形態 2において、抵抗発熱体 5は、互いに分離された複数の抵抗発熱体 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5hからなつており、各抵抗発熱体 5a〜5 hはそれぞれ対応する抵抗発熱体ゾーン 4a〜4h内に設けられている。図 7A, Bは、各抵抗発熱体 5a〜5hが配置されるゾーン分けされた抵抗発熱体ゾーン 4a〜4hを示している。

[0051] 本実施の形態 2において、抵抗発熱体 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5hはそれぞれ細長い連続した 1つの帯状に形成されており、それぞれ板状体 2の中心を中心とする円弧に沿って略同一の幅の部分である第 1円弧部 51と、同心となるように折り返された第 1円弧部 51間を繋ぐ略半円の折り返し帯 (接続部） 52からなる。すなわち、抵抗発熱体 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5hはそれぞれ、屈曲した 1本の長い帯状の長い抵抗発熱体力もなり、第 1円弧部 51が接続部 52によって 180° 折り返されてなるつづら折り形状に形成され、その両端に給電部 6が設けられている。そして、そのつづら折り形状の抵抗発熱体 5a〜5hがそれぞれ対応する抵抗発熱体ゾーン 4a〜4 hに配置されている。尚、給電部 6は抵抗発熱体ゾーン 4a〜4hの内部になくてもよい。また、本実施の形態 2において、折り返し帯 52は、図 6に示すように、第 1円弧部 51 の半径より十分小さい半径を有する第 2円弧部として形成されている。

[0052] 実施の形態 2のウェハ加熱装置にぉ、て、各抵抗発熱体ゾーンは以下のように定義される。

すなわち、抵抗発熱体ゾーン 4aは、抵抗発熱体 5aにおける最も外側の第 1円弧部 51に外接する円の内側の領域として定義される。

また、抵抗発熱体ゾーン 4bは、抵抗発熱体 5bにおける最も外側の第 1円弧部 51 に外接する円と、最も内側の第 1円弧部 51に内接する円との間の領域として定義される。

[0053] また、抵抗発熱体ゾーン 4cdは、抵抗発熱体 5c及び抵抗発熱体 5dにおける最も外側の第 1円弧部 51に外接する円と、最も内側の第 1円弧部 51に内接する円との間の領域として定義される。

そして、抵抗発熱体ゾーン 4cdは、抵抗発熱体 5c及び抵抗発熱体 5dがそれぞれ形成される領域として、中心角が 180° になるように 2分割された抵抗発熱体ゾーン

4cと抵抗発熱体ゾーン 4dに分割されて、る。

[0054] また、抵抗発熱体ゾーン 4ehは、抵抗発熱体 5e〜5hにおける最も外側の第 1円弧部 51に外接する円と、最も内側の第 1円弧部 51に内接する円との間の領域として定義される。

そして、抵抗発熱体ゾーン 4ehは、抵抗発熱体 5e〜5hがそれぞれ形成される領域として、中心角が 90° になるように 4分割された抵抗発熱体ゾーン 4e, 4f, 4g, 4hに分割されている。

[0055] 本発明にお!/、て、このように設けられた抵抗発熱体ゾーン 4a〜4hは、ゾーン毎に独立して加熱制御が可能な領域であり、ウェハ Wの面内温度差が小さくなるように各ゾーンに配置された抵抗発熱体が独立して制御される。本実施の形態 2では、抵抗発熱体ゾーン 4aは板状体 2の中心を中心とする所定の径の円形領域であり、抵抗発熱体ゾーン 4b〜4hは抵抗発熱体ゾーン 4aより外側に位置し、それぞれ板状体 2の中心を中心とする内周円弧と外周円弧により挟まれた円環領域又はそのような円環領域を複数に分割してなる領域である。尚、ゾーン 4aと 4bは連続した一つの円形のゾーンとしても良い。このように、本実施の形態 2のウェハ加熱装置では、各抵抗発熱体ゾーン 4の抵抗発熱体 5はそれぞれ独立して加熱制御できることから、ウェハ Wの面内温度差を小さくすることができる。尚、本発明では、抵抗発熱体 5の形状としては、円弧状の第 1円弧部 51を繋ぐ折り返し帯 52は円弧ではなく直線状あるいは曲線状であってもよい。

[0056] 各抵抗発熱体 5の端部には、金や銀、パラジウム、白金等の材質からなる給電部 6 が形成され、該給電部 6に給電端子 11を弾性体により押圧して接触させることにより、外部の電源回路と接続される。尚、給電端子 11は半田付けやロー付けなどにより抵抗発熱体 5に直接接合されていても良い。

[0057] 金属製のケース 19は側壁部 22とベースプレート 21を有し、板状体 2はそのベースプレート 21に対向してケース 19の上部を覆うように設置してある。また、ベースプレート 21には冷却ガスを排出するための開口部 16が形成されており、給電部 6に導通する給電端子 11、ヒータ部 7を冷却するためのノズル 24、ヒータ部 7の温度を測定するための複数の温度センサー 10が設けられている。

また、板状体 2とケース 19の周辺部にボルト 40を貫通させ、板状体 2とケース 19が直接当たらないように、断熱部材 18を介在させてナットを螺着することにより固定している。ここで、実施の形態 2では、断熱部材 18として断面が L字型のものを用い、断熱部材 18で板状体 2の外周側面を囲むようにして、る。

[0058] 以上のように構成された実施の形態 2のウェハ加熱装置は、抵抗発熱体 5に通電して載置面 3を加熱し、ウェハ Wを均一に加熱することができる。そして通電を停止するとともにノズル 24より冷却ガスを送りヒータ部 7を急速に冷却することができる。

[0059] 本発明のウェハ加熱装置 1は、ノズル 24の先端 24aを板状体の他方の主面に投影したときのその投影点が抵抗発熱体 5の間に位置することが好ましぐより好ましくは隣接する抵抗発熱体ゾーン 4の間に位置するように配置する。この抵抗発熱体 5の間の表面は、絶縁層 14を介して板状体 2への熱伝達が容易であり、ノズル 24の先端 2 4aが上記抵抗発熱体 5の間に位置することで、ノズル 24から噴射された空気等の冷却ガスが絶縁層 14の表面に直接当たり、絶縁層 14の表面を介して板状体 2の熱を効率よく冷却ガスに伝えることができる。これにより、板状体 2の熱を速やかに奪い、ヒータ部 7の温度を短時間に低下させ冷却することができる。

[0060] また、抵抗発熱体 5は、図 6に示すように、全体に渡って略同一の幅を有し、接続部によって折り返された複数の第 1円弧部 51が略同心円状に配設されていることが好ましぐこのようにすると載置面 3に設けられたウェハ W面内の温度差を小さくできる。更に、隣接する抵抗発熱体間 (例えば、抵抗発熱体 5gと抵抗発熱体 5h間）において、接続部 52の間隔 L1が第 1円弧部 51の間隔 L4より小さいと、更にウェハ W面内の温度差を小さくできるので好ましい。また、同一の抵抗発熱体 5内で、接続部 52の間隔 L3が第 1円弧部 51の間隔 L6より小さいと、更にウェハ W面内の温度差が小さくなり好ましい。

[0061] 図 8は、 1つの冷却ノズル 24の先端部分とその周りに位置する、板状体 2、絶縁層 1 4、抵抗発熱体 5とを示す拡大断面図である。図 8に示すように、本実施の形態 2のゥェハ加熱装置 1では、ノズル 24から噴射された空気等の冷却ガスは、抵抗発熱体 5 の間に噴射される。ここで、ノズル 24の先端 24aが抵抗発熱体 5の間にあるとは、ノズル 24の先端 24aの中心を板状体 2の他方の面に投影したときにその投影地点が図 7 の APで示す抵抗発熱体 5の間にあり、板状体 2の表面に形成された絶縁層 14に直接冷却ガスを当てることができる位置にあることをいう。この抵抗発熱体 5の間は、抵抗発熱体 5の表面に比べ、熱伝導率が大きな板状体 2の表面に近ぐ表面から板状体 2までの熱伝達が大きい。そのため、ノズル 24から噴射された冷却ガスが板状体 2 の表面の絶縁層 14を直接冷却することができるから、板状体 2を効率的に冷却することが可能性となる。これにより短時間でヒータ部 7の熱を奪い取ることができ、ヒータ部 7の冷却時間を短縮することができる。

[0062] 図 9Aは、本実施の形態 2において、抵抗発熱体 5の表面にさらに絶縁層（絶縁被覆層） 12を形成した例を示す断面図（断面の一部を拡大して示す断面図）であり、この例では、絶縁層 14の上に抵抗発熱体 5を形成し、さらに該抵抗発熱体 5を覆うように絶縁層 12を形成している。尚、ヒータ部 7とノズル 24の位置関係は、図 8に示す例と同様である。

このように、絶縁層 12を、抵抗発熱体 5の上面の全てまたは一部に形成すると、抵抗発熱体 5の表面を保護することができる。そして、例えば冷却ガスが抵抗発熱体 5 の上に流れても抵抗発熱体 5の表面を損傷したり汚染する虞がなぐ抵抗発熱体 5の加熱 Z冷却を繰り返した場合でも径時変化を少なくでき、耐久性を高めることができる。

[0063] より具体的に説明すると、例えば、抵抗発熱体 5は、貴金属力なる導電性粒子がガラス質の絶縁性組成物の中に分散したもので、抵抗発熱体 5が露出してヽると経時変化したり、抵抗発熱体 5に直接冷却ガスが当たると、熱歪により抵抗発熱体 5が脱落する虞があるが、絶縁層 12がこれらを防止する作用がある。すなわち、絶縁層 1 2により抵抗発熱体 5の表面を覆うことで、抵抗発熱体 5を熱歪の発生を緩和することができ、ウェハ加熱装置 1において加熱と強制冷却とを繰り返しても抵抗発熱体 5の各部の抵抗値が変化する虞がなぐ耐久性が優れたものとできるとともにウェハ Wの表面を均一に加熱することができる。また、この絶縁層 12は抵抗発熱体 5を覆うことができる範囲に形成されていればよぐ必要以上に大きくしないようにすることが好ましぐ詳細後述するように各抵抗発熱体ゾーン 4a、 4b、 4cd、 4ehに対応して絶縁層 12a、 12b、 12cd、 12ehが独立していることが好ましい。ここで、抵抗発熱体ゾーン 4 cdとは、抵抗発熱体ゾーン 4cと抵抗発熱体ゾーン 4dとを合わせた円環領域を、、抵抗発熱体ゾーン 4ehとは、抵抗発熱体ゾーン 4eと抵抗発熱体ゾーン 4fと抵抗発熱体ゾーン 4gと抵抗発熱体ゾーン 4hとを合わせた円環領域をいう。

[0064] 図 9Bは、板状体 2と絶縁層 12 (12a, 12b, 12cd, 12eh)とノズル 24の先端 24aの位置関係を示す平面図である。本実施の形態 2において、抵抗発熱体 5を覆う絶縁膜 12を備えたウェハ加熱装置 1では、板状体 2の他方の面におけるノズル 24の先端 24aの投影位置が絶縁層 12の間（図 9Bに示す例では、絶縁層 12cdと絶縁層 12eh の間）に位置し、空気等の冷却ガスが、ノズル 24から抵抗発熱体 5を覆う絶縁膜 12 の間に噴射される。この位置は、絶縁層 12がないことから、絶縁層 14を通して板状体 2の熱を効率よく伝えることができる。そのため、ノズル 24から噴射された冷却ガスが板状体 2の表面の絶縁層 14を直接冷却することから、板状体 2を効率的に冷却することが可能性となり、短時間でヒータ部 7の熱を奪い取ることができ、ヒータ部 7の冷却時間を短縮することができる。

[0065] 図 10は、抵抗発熱体 5の表面に絶縁層 12を形成した他の例を示す。絶縁層 12は抵抗発熱体 5の上面と同時に絶縁層 14の上にも形成されている。ここでは、絶縁層 1 4の上の絶縁層 12を絶縁層 12aとし、抵抗発熱体 5の上の絶縁層 12を絶縁層 12bとしている。抵抗発熱体 5の間に位置する板状体 2の表面は、絶縁層 12aや絶縁層 14 とで覆われて、るが、抵抗発熱体 5の上の絶縁層 12bより絶縁層 12aの表面力も板状体 2までの熱伝達が容易である。したがって、板状体 2を冷却するには、ノズル 24 の先端の投影位置を抵抗発熱体 5の間に配置することで、ノズル 24から噴射されたガスが抵抗発熱体 5の間の絶縁層 12aを冷却し板状体 2を効率よく冷却することができる。

[0066] また、図 7Aは、本発明における抵抗発熱体ゾーン分割の一例を示す模式図である。抵抗発熱体ゾーン 4は、板状体 2の他方の主面において規定される。実施の形態 2 では、図 7Aに示すように、より好ましい形態として、板状体 2の中心部に円形の抵抗発熱体ゾーン 4aがあり、その外側の同心円の 2つまたは 3つの円環状の抵抗発熱体ゾーンを備えている。図 7Aに示す例では、具体的には、抵抗発熱体ゾーン 4aの外側の同心円の抵抗発熱体ゾーン 4b、抵抗発熱体ゾーン 4cd、抵抗発熱体ゾーン 4e hとを備えている。尚、抵抗発熱体ゾーン 4aと抵抗発熱体ゾーン 4bとを連結して一つの抵抗発熱体ゾーンとしても良、。

[0067] また、本実施の形態 2では、ウェハ Wの均熱性を改善するため、比較的領域面積の大きい外側の円環状の抵抗発熱体ゾーン（例えば、 4cd, 4eh)を、 2、 3または 4個の抵抗発熱体ゾーンに分割することがより好ましい。この分割した形態については、図 7 Bを参照して後述する。円板状のウェハ Wの表面を加熱する際にはウェハ W周辺の雰囲気やウェハ Wに対向する壁面やガスの流れの影響を受ける。したがって、円板状のウェハ Wの表面温度をばらっかせないために、ウェハ Wの周囲や上面の対向面や雰囲気ガスの流れが、ウェハ Wに対し中心対称となるように設計することが好ましい。また、ウェハ Wを均一に加熱するには、ウェハ Wの中心について対称な上記環境に合わせたウェハ加熱装置 1が必要で、載置面 3を中心対称になるように分割して抵抗発熱体ゾーン 4を形成することが好まヽ。

[0068] 特に、 300mm以上のウェハ Wの表面温度を均一に加熱するには、同心円の円環状の抵抗発熱体ゾーンは 2重または 3重以上設けることが好ましい。このように、複数の同心の円環状の抵抗発熱体ゾーンにそれぞれ対応させて複数の抵抗発熱体 5を設けたウェハ加熱装置 1は、周囲の環境力生じる左右前後の微妙な非対称性や、対称な発熱体の厚みバラツキを、各抵抗発熱体毎に制御することにより補正できるので、ウエノ、 Wの面内温度差をより小さくできる。

[0069] 図 7Bは、本実施の形態 2のウェハ加熱装置 1における抵抗発熱体ゾーン 4の他の一例を示す平面図である。この例は、図 7Aで示した 3つの円環状の抵抗発熱体ゾーンのうち、外側の抵抗発熱体ゾーン 4ehを、その円環を 4等分した 4個の扇状の領域である抵抗発熱体ゾーン 4e, 4f, 4g, 4hとし、その内側の抵抗発熱体ゾーン 4cdを、円環を円周方向に 2等分した 2個の扇状の領域である抵抗発熱体ゾーン 4c, 4dにしたより好ましい例である。すなわち、 3つの円環状の抵抗発熱体ゾーン 4b、 4cd、 4eh のうち、最も内側の円環状の抵抗発熱体ゾーン 4bは、円環からなる抵抗発熱体ゾーン 4bであり、その外側の抵抗発熱体ゾーン 4cdは、円環を円周方向に 2等分した 2個の扇状の抵抗発熱体ゾーン 4c、 4dであり、その外側の抵抗発熱体ゾーン 4ehは、円環を円周方向に 4等分した 4個の扇状の抵抗発熱体ゾーン 4e、 4f、 4g、 4hからなつており、このように外側の円環領域ほど多く分割することが、ウェハ Wの表面温度をより均一にする上で好ましい。

[0070] 図 7Bに示すウェハ加熱装置 1の各抵抗発熱体ゾーン 4a〜4gは、独立して発熱を制御できるように、各抵抗発熱体ゾーン 4a〜4gにそれぞれ対応して抵抗発熱体 5a 〜5gを備えている。

しかし、ゾーン 4aとゾーン 4bはウェハ加熱装置 1の外部環境でもある設置場所が頻繁に変更がなければ並列または直列に接続し一つの回路として制御することもできる。このように、ゾーン 4aとゾーン 4bとを分離した構成にすると、ゾーン 4aと 4bの間にウェハ Wを持ち上げるリフトピンを貫通させる貫通孔を設けることができる。

尚、本実施の形態 2では、円環状の抵抗発熱体ゾーン 4cdは、中心角がそれぞれ 1 80° になるよう 2分割し、円環状の抵抗発熱体ゾーン 4ehは、中心角がそれぞれ 90 ° に 4分割した力本発明はこれに限られるものではなぐ 3又は 4以上の分割数であつてもよい。

[0071] 図 7Bにおいて、抵抗発熱体ゾーン 4c、 4dの境界線は直線である力必ずしも直線である必要はなぐ波線であっても良い。また、抵抗発熱体ゾーン 4c、 4dは発熱体ゾーンの中心に対して中心対称であることが好ましい。

同様に、抵抗発熱体ゾーンの 4eと 4f、 4fと 4g、 4gと 4h、 4hと 4eとのそれぞれの境界線も必ずしも直線である必要はなぐ波線で有っても良ぐまた、これらは発熱体ゾーンの中心に対して中心対称であることが好ましい。

[0072] また、本発明におヽて、各抵抗発熱体 5を印刷法等で作製し、抵抗発熱体 5の幅は l〜5mmで厚みが 5〜50 μ mであることが好ましい。一度に印刷する印刷面が大きくなると印刷面の左右や前後でスキージとスクリーンとの間の圧力の違いから印刷厚みが一定とならない虞が生じる。特に、抵抗発熱体 5の大きさが大きくなると、抵抗発熱体 5の左右前後の厚みが異なり設計した発熱量がバラック虞があった。発熱量がノラックとウエノ、 Wの面内温度差が大きくなり好ましくない。この抵抗発熱体の厚みのノツキから生じる温度バラツキを小さくするには、一つの抵抗発熱体からなる外径の大きな個々の抵抗発熱体 5を分割することが有効である。

[0073] 本実施の形態 2の図 7Aに示す例では、ウェハ W載置面 3の中心部を除く同心円環状の抵抗発熱体ゾーン 4cdを 2分割し、更に大きな円環状の抵抗発熱体ゾーン 4eh を 4分割しているので、各抵抗発熱体 5の印刷面積を小さくすることができる。これにより、抵抗発熱体 5の各部の厚みを均一にすることができ、更にウェハ Wの前後左右の微妙な温度差を補正しウェハ Wの表面温度が小さくなり好ましい。また、更に各抵抗発熱体 5の帯の抵抗値を微調整するためには、抵抗発熱体に沿って、レーザ等で長溝を形成し抵抗値を調整することもできる。

[0074] 尚、図 6に示す抵抗発熱体 5a、 5b、 5c、 5d、 5e、 5f、 5g、 5hの形状は、それぞれ円弧状の第 1円弧部 51と、折り返し帯である接続部 52とから構成されている。接続部 52は直線状より円弧状であるとウェハの面内温度差をより小さくでき好ましい。

[0075] また、本発明のウェハ加熱装置 1においては、図 7Aに示すように、抵抗発熱体ゾーン 4cdと最も外側の円環状の抵抗発熱体ゾーン 4ehとの間隔 S3が、抵抗発熱体ゾーン 4bと抵抗発熱体ゾーン 4cdとの間隔 S2より大きいことが好ましい。このように、円環状の抵抗発熱体ゾーン 4を 2つあるいは 3つ備えた構成において、外側の間隔 S3が内側の間隔 S2より大きいと、抵抗発熱体 5が形成されていない領域の幅 S3の円環の幅が大きくなることから、抵抗発熱体 5に覆われない板状体 2の表面の露出部を大きくとることができ、放冷効果が大きくできるので好ましい。また、露出部を構成する絶縁層を介した板状体 2の熱伝導率が大きくなり、冷却効率が向上しヒータ部 7の冷却速度が大きくなり好ましい。

[0076] 更に、板状体 2の他方の面において、最も外側の円環状の抵抗発熱体ゾーン 4eh とその内側の抵抗発熱体ゾーン 4cdとの間に、先端 24aが投影されるようなノズル 24 を複数個備えていることが好ましい。間隔 S3の環状の領域は抵抗発熱体 5がなぐ熱伝導率の大きな板状体 2を絶縁層 14や絶縁層 12が覆って、るが、表面から板状体 2までの熱伝達が大きく、この部分にノズル 24の先端 24aから噴射した冷却ガスが直接当たり、板状体 2の熱を効率良く奪うことができ、ヒータ部 7の温度を急速に低下させることができて好まし、。この冷却ノズル 24は間隔 S3の領域に沿って複数あることが好ましぐ例えば直径 200〜300mmのウェハ用であれば、ノズル 24の数は好ましくは 4〜16個配置すると、効果的にヒータ部 7を冷却することができる。尚、間隔 S3 の領域に沿って設けたノズル 24を説明した力間隔 S3の領域だけでは、中央部の温度が低下し難いので、中央部にも円周上に複数のノズル 24を備えることが好ましい。

[0077] また、本発明のウェハ加熱装置 1は、上記絶縁層 12、 14及び Zまたは抵抗発熱体 5の表面が凹凸面であることが好ましい。図 8や図 9Aに示すノズルの先端に対向する絶縁層 14や図 10の絶縁層 12aの表面が凹凸面であると、ノズル 24から噴射された冷却ガスが絶縁層 14、 12の表面の凹凸面に当たり板状体 2の絶縁層 14、 12を介して冷却ガスに熱が伝わり易くなる。すなわち、冷却ガスによる凹凸面での熱交換が容易となり、ヒータ部 7を冷却する効果が大きくなり好ましい。また、図 8に示す抵抗発熱体 5の表面が凹凸面力もなると、絶縁層 14に衝突した冷却ガスの一部が絶縁層 1 4に沿って流れ、抵抗発熱体 5の表面を通過する際に抵抗発熱体の凹凸面での熱交換が容易となり、抵抗発熱体を介してヒータ部 7の熱を取り除く効果が大きくなる。より好ましくは抵抗発熱体 5と絶縁層 14との表面に凹凸があることが良い。

[0078] 更に、絶縁層 12, 14や抵抗発熱体 5の表面に上記凹凸面があると、絶縁層 12、 1 4や抵抗発熱体 5と板状体 2との熱膨張差から生じる熱応力により絶縁層 12、 14や抵抗発熱体 5に微小クラックが仮に発生しても、表面の凹凸によりこのクラック先端の応力を緩和する作用が働き、クラックの進展を防止する効果があるので好ましい。

[0079] また、上記凹凸面は略格子状であることが好ましい。絶縁層 12の表面が凹凸面からなる一例を図 11に示す。冷却ノズル 24の先端 24aが、板状体 2の他方の面において、抵抗発熱体 5の間の凹凸面 40に投影されるように冷却ノズル 24が配置されると、冷却ガスが凹凸面 40に当たり冷却ガスと凹凸面 40との熱交換が容易となり、凹凸面 40を介してヒータ部 7を冷却する効果が大きく好ましい。そして、凹凸面 40は略格子状であると、冷却ガスが凹部 42に衝突した後、凸部 41の側面に当たり熱交換できること、及び直線状に繋がる溝部に沿って冷却ガスを遠くまで流すことができることから、凹凸面 40により熱交換が容易となるからである。凹凸面 40が略格子状であると、凹凸面 40と冷却ガスとの熱交換が大きくなり、ヒータ部 7を短時間に冷却することが容易となり好ましい。

[0080] また、上記格子状の溝は lmm幅当たり 0. 2〜80本、さらに望ましくは 0. 4〜40本とすることが好ましい。この溝が lmm幅当たり 0. 2本を下回ると、熱交換作用による冷却の効果が小さぐまた、抵抗発熱体 4を繰り返し加熱冷却すると絶縁層 12、 14や抵抗発熱体 5が剥離したりクラックが発生したりする虞がある。

[0081] また、上記溝が lmm当たり 80本を超えると、凹部 42への冷却ガスの流れが悪く冷却効率が低下する虞がある。また、溝力、さ過ぎて凹部 42から絶縁層 12、 14ゃ抵抗発熱体 5にクラックが入る虞がある。従って、凹凸面 40の溝を lmm当たり 0. 4〜8 0本とすることによって、ヒータ部 7と冷却ガスとの熱交換がより容易となり、板状体 2と絶縁層 12, 14や抵抗発熱体 5との熱膨張差を吸収しつつ、抵抗発熱体 5の劣化損傷を抑えることができ、信頼性の高いウェハ加熱装置 1を提供することができる。

[0082] 尚、一見、抵抗発熱体 5の劣化損傷を抑えるには絶縁層 12の厚みを厚くすれば良 V、かのように思えるが、保護層となる絶縁層 12とヽぇども抵抗発熱体 5とは異なる材料であるため、相互の熱膨張差によって応力緩和効果が薄れてしまう。すなわち、厚すぎる絶縁層 12は逆効果となり、絶縁層 12を焼き付けた段階で絶縁層 12に大きな応力が働き、信頼性が低下してしまう虞がある。そこで、本発明は、絶縁層 12全体を厚くすることなく抵抗発熱体 5の劣化損傷を防ぐ手段として、板状体 2の抵抗発熱体 5 及び Zまたは絶縁層 12, 14の表面を凹凸面、望ましくは略格子状の形状が有効であることを見ヽだして完成させたものである。

[0083] すなわち、抵抗発熱体 5を覆う絶縁層 12を略格子状とすることで、絶縁層 12の略格子における突起部分が強力に抵抗発熱体 5を抑え込み、抵抗発熱体 5の剥離を生じせしめることがな、のである。

また、絶縁層 12全体が厚いわけではなぐ略格子状の凹部 42では熱膨張差による応力が緩和されているので、クラック等の不具合を発生することもない。このことは、板状体 2と絶縁層 14や抵抗発熱体 5にも同じことがいえ、抵抗発熱体 5自身もまた略格子状の形状にする方が良、ことがわかる。

[0084] また、上記の凹凸面 40は、凹部 42の厚み（tv)と凸部 41の厚み（tp)との比（tpZt

V) X IOOが 102〜200%であり、且つ上記抵抗発熱体 5または上記絶縁層 12、 14 の平均厚みが 3〜60 mであると好ましい。このようにすることで、特に板状体 2と抵抗発熱体 5の熱膨張差を吸収しつつ、抵抗発熱体 5の劣化損傷を抑えることができ、極めて信頼性の高いウエノ、加熱装置 1とすることができる。

比 (tpZtv) X 100の値が 102%未満だと、熱交換が悪ぐクラックが発生するまでの昇降温試験回数が 4200回を下回る虞があり好ましくない。

また、比の値が 200%を超えると、凸部 41と凹部 42の差が大きすぎて温度差が大きくなり、クラックが発生する昇降温試験回数が低下する虞がある。

[0085] また、絶縁層 12、 14の平均厚みが 3 μ m未満だと、印刷法で抵抗発熱体 5を形成すると厚みバラツキが 30%以上と大きくなり、ウェハ Wの表面温度差が大きくなる虞がある。

また、絶縁層 12、 14の平均厚みが 60 mを超えると、板状体 2との熱膨張係数の違、から絶縁層 12、 14に微小なクラックが発生し易くなると、う問題がある。

尚、凹部の厚み (tv)とは各凹部 42の中心の 5箇所の平均値で示すことができる。また、凸部の厚み (tp)は各凸部 41の最大厚み 5箇所の平均として求めることができる。更に、平均厚みは上記凹部 42の厚みと凸部 41の厚みの平均値として求めることができる。

[0086] 図 9Bは、本発明のウェハ加熱装置 1において絶縁層 12を形成した一例を示す平面図である。前述した 3つの円環状の抵抗発熱体ゾーン 4b, 4cd, 4ehのうち、外側の抵抗発熱体ゾーン 4ehを覆う絶縁層 12ehは、円環状であることが好ましい。 3つの円環状の絶縁層 12b、 12cd、 12ehは、ウェハ Wの表面温度を均一にする抵抗発熱体ゾーン 4b、 4cd、 4ehを個別に覆うことが好ましぐこれらに対応して絶縁層 12が形成されて!/、ることが好まし!/、。

[0087] また、本発明のウェハ加熱装置 1は、図 9Bに示すように、間隔 S6が他の間隔 S4、 S5より大きいことが好ましい。ここで、間隔 S4は、中心部に備えた円形の絶縁層 12a とその外側の同心円の円環状の絶縁層 12bとの間隔である。また、間隔 S5は、円環状の絶縁層 12bとその外側の円環状の絶縁層 12cdとの間隔である。また、間隔 S6 は、円環状の絶縁層 12cdと最も外側の円環状の絶縁層 12ehとの間隔である。このように、間隔 S6力 ^S4、 S5より大き!/、と、絶縁層 12のな!/、幅 S6の領域の円環力 S 大きくなることから板状体 2の露出部を大きくとることができ、放冷効果が大きくできるので好ましい。また、露出部を構成する絶縁層 12、 14の熱伝導が大きぐ熱伝導板状体 2の熱伝導率が大きく冷却効率が向上しヒータ部 7の冷却速度が大きくなり好ましい。

なお、板状体 2が炭化珪素質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体力成る場合には、板状体 2を 800〜1200°Cの温度で加熱処理して板状体 2の表面に絶縁性の酸化膜を形成し、その酸ィ匕膜を絶縁層 14として使うこともできる。

[0088] 以下、本実施の形態 2のウェハ加熱装置 1における抵抗発熱体ゾーンと抵抗発熱体についてより詳細に説明する。

本実施の形態 2のウェハ加熱装置 1にお、て、中心部に位置する抵抗発熱体ゾーン 4aの外径 D1は、外周部の抵抗発熱体ゾーン 4ehの外径 Dの 20〜40%であり、その外側の抵抗発熱体ゾーン 4bの外径 D2は外周部の抵抗発熱体ゾーンの外径 Dの 40〜55%であり、抵抗発熱体ゾーン 4bの外側の抵抗発熱体ゾーン 4cdの外径 D3 は、最外周の抵抗発熱体ゾーン ehの外径 Dの 55〜85%とするとウェハ Wの面内温度差を小さくすることができ好まし、。

尚、外周部の抵抗発熱体ゾーン 4ehの外径 Dは、抵抗発熱体ゾーン 4ehにおいて最も外側に位置する抵抗発熱体 5ehに接する外接する円の直径である。また、同様に、抵抗発熱体ゾーン 4bの外径 D2は、抵抗発熱体ゾーン 4bにおいて最も外側に位置する抵抗発熱体 5bに外接する円の直径である。また、外径 D3は、抵抗発熱体 5cdに外接する円の直径である。尚、外接円は給電部に接続する抵抗発熱体の突出部は除き同心円状の円弧に沿って求めるものとする。

[0089] 以上のような範囲の外径が好ましいのは、以下のような理由による。

外径 D1が Dの 20%未満では中心部の抵抗発熱体ゾーン 4aの外径力、さ過ぎることカゝら抵抗発熱体ゾーン 4aの発熱量を大きくしても、抵抗発熱体ゾーン 4aの中心部の温度が上がらず中心部の温度が低下する虞があるからである。また、外径 D1が 40 %を越えると中心部の抵抗発熱体ゾーン 4aの外径が大き過ぎることから、中心部の温度を上げた際に抵抗発熱体ゾーン 4aの周辺部の温度も上がり、抵抗発熱体ゾーン 4aの周辺部の温度が高くなり過ぎる虞がある力もである。尚、好ましくは、外径 D1 は Dの 20〜30%であり、更に好ましくは、外径 D1は Dの 23〜27%とすることでゥェハ Wの面内温度差を更に小さくすることができる。

[0090] また、外径 D2が外径 Dの 40%未満では、ウェハ加熱装置 1の周辺部が冷却され易いことから、ウェハ W周辺の温度の低下を防ごうと抵抗発熱体ゾーン 4cdの発熱量を増大した際に、ウエノ、 Wの中心に近い抵抗発熱体ゾーン 4cdの内側の温度が高くなり、ウェハ Wの面内温度差が大きくなる虞がある。また、外径 D2が外径 Dの 55%を越えると、ウエノ、 W周辺の温度の低下を防ごうと抵抗発熱体ゾーン 4cdの発熱量を大きくしても、抵抗発熱体ゾーン 4cdの温度は上がる力ウェハ W周辺の温度の低下の影響が抵抗発熱体ゾーン 4bに達し、抵抗発熱体ゾーン 4bの外側の温度が低くなる虡があった。好ましくは、外径 D2が外径 Dの 41%〜53%であり、更に好ましくは 43〜4 9%とするとウェハ Wの面内温度差は更に小さくできた。

[0091] また、外径 D3が外径 Dの 55%未満では、ウェハ加熱装置 1の周辺部が冷却され易いことから、ウェハ W周辺の温度の低下を防ごうと抵抗発熱体ゾーン 4ehの発熱量を増大した際に、ウエノ、 Wの中心に近い抵抗発熱体ゾーン 4ehの内側の温度が高くなり、ウェハ Wの面内温度差が大きくなる虞があった。また、外径 D3が外径 Dの 85%を越えると、ウエノ、 W周辺の温度の低下を防ごうと抵抗発熱体ゾーン 4ehの発熱量を大きくしても、抵抗発熱体ゾーン 4ehの温度は上がる力ウェハ W周辺の温度の低下の影響が抵抗発熱体ゾーン 4cdに達し、抵抗発熱体ゾーン 4cdの外側の温度が低くなる虡があった。好ましくは、外径 D3が外径 Dの 65%〜85%であり、更に好ましくは 6 7〜70%とするとウェハ Wの面内温度差は更に小さくできた。

[0092] 以上、抵抗発熱体ゾーン 4の外形サイズにっヽて詳説した力本発明の抵抗発熱体ゾーン 4の大きな特徴は、各円環の間に抵抗発熱体 5の存在しない空白域を円環状に設けることができる点にある。このように空白域をとることで支持ピン 15、貫通孔 2 6や給電部 6を空白域に形成することが可能となり、これらの支持ピン 15、貫通孔 26 や給電部 6による温度バラツキの発生を防止することが容易となりウェハ面内の温度差が大きくなる虞が小さくなり好まし、。

[0093] そして中心の抵抗発熱体ゾーン 4aの中心側の抵抗発熱体を形成しない部分の径 D11は、直径 Dの 5〜10%とすることができることから直径 D11の範囲に例えば支持ピン 15を設けることができ、支持ピン 15によるウェハ面内の温度低下等を防止できる

[0094] また、抵抗発熱体ゾーン 4bの内径 D22は、以下の理由により、上記外径 Dの 34〜 45%であることが好ましい。すなわち、このように設定することで円環 4aと 4bの間に直径の 1〜22%程度の円環状の抵抗空白域を設けることができることからこの領域にリフトピン 25等を配設してもウェハ面内の温度低下等を最小限に防止することができる。更に好ましくは内径 D22が直径 Dの 36〜41%である。このように構成することで第 1の抵抗発熱体と第 2の抵抗発熱体との間に上記板状体を貫通する貫通孔を備えることができる。

[0095] また、抵抗発熱体ゾーン 4cdの内径 D33は、直径 Dの 50〜65%に設定することが好ましぐこれにより、抵抗発熱体ゾーン 4bと抵抗発熱体ゾーン 4cdの間に抵抗発熱体の空白域を環状に設けることができる。このようにすると、この抵抗発熱体がない環状域に各抵抗発熱体へ給電する給電部 6を設けることができることから、給電部 6の配設によりウェハ W表面のクールスポット等の発生を防ぐことができる。更に好ましくは内径 D33は直径 Dの 58〜63%である。

[0096] 更に、抵抗発熱体ゾーン 4ehの内径 DOは、直径 Dの 85〜93%とすることが可能である。これにより、抵抗発熱体ゾーン 4ehと抵抗発熱体ゾーン 4cdの間に抵抗発熱体の空白域を円環状に設けることが可能である。この円環状の空白域にウェハ W等の被加熱物を支持する支持ピン 15や給電部 6を設けることでウェハ面内の温度バラッキを大きくすることなくウエノ、 Wを加熱することが容易となる。更に好ましくは、内径 DO は、直径 Dの 90〜92%である。

[0097] また、板状体 2の他方の主面にぉヽて、最も外側に位置する抵抗発熱体 5の外接円 Cの直径 Dが前記板状セラミックス体 2の直径 DPの 90〜97%であることが好ましい。

抵抗発熱体 5の外接円 Cの直径 Dが板状セラミックス体 2の直径 DPの 90%より小さいと、ウェハを急速に昇温したり急速に降温させる時間が長くなりウェハ Wの温度応答特性が劣る。また、ウェハ Wの周辺部の温度を下げないようウェハ Wの表面温度を均一に加熱するには、直径 Dはウェハ Wの直径の 1. 02倍程度の僅かに大きいことが好まし!/、ことから、ウエノ、 Wの大きさに対して板状セラミックス体 2の直径 DPが大きくなる。したがって、均一に加熱できるウェハ Wの大きさが板状セラミックス体 2の直径 DPに比較して小さくなり、ウェハ Wを加熱する投入電力に対しウェハ Wを加熱する加熱効率が悪くなる。更に、板状セラミックス体 2が大きくなることからウェハ製造装置の設置面積が大きくなり、最小の設置面積で最大の生産を行う必要がある半導体製造装置の設置面積に対する稼働率を低下させ好ましくな、。

[0098] 抵抗発熱体 5の外接円 Cの直径 Dが板状セラミックス体 2の直径 DPの 97%より大きいと接触部材 18と抵抗発熱体 5の外周との間隔が小さくなる。このように接触部材 18 と抵抗発熱体 5の間隔が小さくなると、抵抗発熱体 5から熱が接触部材 18に不均一に流れるようになる。特に、外周部の外接円 Cの近傍の円弧状パターン 51が存在しない部分 (例えば、図 6において Pの符号で示す部分)からも接触部材 18に向けて熱が流れ、その部分 Pの温度が低下しウェハ Wの面内温度差を大きくする虞がある。本発明では、抵抗発熱体 5の外接円 Cの直径 Dが板状セラミックス体 2の直径 DPの 92 〜95%であることがより好ましい。

[0099] 更に、本発明のウェハ加熱装置 1において、例えば図 6の抵抗発熱体 5の外接円 C と接する最も外側の円弧状パターン 51間の間隔 L1 (空白域 Pの間隔 L1)が、前記板状セラミックス体の直径 DPと前記外接円 Cの直径 Dとの差 (以下、 LLと略する）より小 $ 、ことが好ま、。間隔 L 1が LLより大きいと空白域 Pの熱が板状セラミックス体の周辺部へ流れ空白域 Pの温度が下がる虞がある。しかし、間隔 L1が LLより小さいと空白域 Pの温度が下がり難く板状セラミックス体 2の載置面 3に載せたウェハ Wの周辺部の一部の温度が低下せずウェハ W面内の温度差が小さくなり好ましい。

[0100] 上記空白域 Pの温度を下げないためには、空白域の温度を上げる必要があり、空白域を加熱する連結パターン 52の抵抗を同等か或いは僅かに大きくして発熱量を増大すると、空白域 Pの温度の低下を小さくでき、ウェハ Wの面内温度を均一にすることが可能になる。印刷法等で作製した抵抗発熱体 5である場合、円弧状パターン 5 1の線巾 Wpより連結パターンである小円弧状の帯 52の線巾 Wsを 1〜5%小さくすることで連結パターン 52の抵抗を大きくすることができ、連結パターンである小円弧状の帯 52の温度を円弧状パターン 51の温度より高めることでウェハ Wの面内温度を均一とすることができる。

[0101] また、板厚が l〜7mmの板状セラミックス体 2の一方の主面側を、ウェハを載せる載置面 3とし、他方の面である下面に抵抗発熱体 5が形成されたウェハ加熱装置 1において、上記抵抗発熱体 5の厚みが 5〜50 /ζ πιであるとともに、板状セラミックス体 2の他方の面において、外接円 C内部の面積に対し、外接円 C内で抵抗発熱体 5が占める面積の比率が 5〜30%であることが好ま U、。

即ち、抵抗発熱体 5を囲む外接円 Cの面積に対し、外接円 C内に占める抵抗発熱体 5の面積の比率を 5%未満とすると、隣接する抵抗発熱体 5間の間隔 Ll、 L2、 · · · が大きくなり過ぎることから、抵抗発熱体 5のない間隔 L1に対応した載置面 3の表面温度が他の部分と比較して小さくなり、載置面 3の温度を均一にすることが難しいからである。

[0102] 逆に抵抗発熱体 5を囲む外接円 Cの面積に対し、外接円 C内に占める抵抗発熱体 5の面積の比率が 30%を超えると、板状体 2と抵抗発熱体 5との間の熱膨張差を 2. 0 X 10^_6Z°C以下に近似させたとしても、両者の間に作用する熱応力が大きすぎることから、板状体 2は変形し難いセラミック焼結体力もなるものの、その板厚 tが lmn！〜 7mmと薄いことから、抵抗発熱体 5を発熱させると、載置面 3側がくぼむように板状体 2に反りが発生する虞がある。その結果、ウエノ、 Wの中心部の温度が周縁よりも小さくなり、温度バラツキが大きくなる虞がある。

[0103] なお、より好ましくは、抵抗発熱体 5を囲む外接円 Cの面積に対し、外接円 C内に占める抵抗発熱体 5の面積の比率を 7%〜20%、さらには 8%〜15%とする。

また、異なる抵抗発熱体 5間若しくは同一抵抗発熱体内において、連結パターン 5 2が対向する領域があるが、その領域における連結パターン 52間の間隔 L1は、 0. 5 mm以上で、上記板状セラミックス体 2の板厚の 3倍以下であることが好ましい。その間隔 L1が 0. 5mm以下では抵抗発熱体 5を印刷し形成する際に抵抗発熱体 5の対向領域でひげ状の突起が発生しその部分が短絡する虞がある。また、上記対向領域の間隔 L1が板状体 2の厚みの 3倍を越えると、対向領域 L1近傍に位置するウェハ W の表面にクールゾーンが発生しウェハ Wの面内温度差を大きくする虞がある。さらに、対向領域における抵抗体間の短絡を防止し、クールゾーンの発生をより効果的に発揮させるために、抵抗発熱体 5の膜厚を 5〜50 mとすることが好ましい。

[0104] また、抵抗発熱体 5の膜厚が 5 μ mを下回ると、抵抗発熱体 5をスクリーン印刷法で膜厚を均一に印刷することが困難になる傾向がある。また、抵抗発熱体 5の厚みが 5 O /z mを越えると、外接円 cに対し、抵抗発熱体 5の占める面積の比率を 30%以下としても抵抗発熱体 5の厚みが大きぐかつ抵抗発熱体 5の剛性が大きくなり、板状体 2 の温度変化により抵抗発熱体 5の伸び縮みによる影響で板状体 2が変形する虞がある。また、スクリーン印刷で均一の厚みに印刷することが難しくウェハ Wの表面の温度差が大きくなる傾向がある。なお、抵抗発熱体 5の厚みは 10〜30 mとすることがより好ましい。

[0105] また、ヒータ部 7の温度は、独立して加熱できる抵抗発熱体 5に対応して板状体 2にその先端が埋め込まれた複数の温度センサー 10により測定することが好ましい。温度センサー 10としては、その応答性と保持の作業性の観点から、外径 0. 8mm以下のシース型の熱電対を使用することが好ましいが、外径 0. 5mm以下の素線の熱電対や RTDなどの測温抵抗体を用いても何ら差し支えな、。この温度センサー 10の先端部は、板状体 2の形成された孔の中に設置された固定部材により孔の内壁面に押圧固定することが測温の信頼性を向上させるために好ま U、。

また、板状体 2の熱伝導率が絶縁層 14よりも大きいことが好ましい。板状体 2の熱伝導率が大きいと冷却ガスが当たり板状体 2が冷やされても、板状体 2内部から熱が伝わり、ヒータ部 7の冷却スピードが大きくなり好ましい。具体的には、絶縁層 12や絶縁層 14はガラスや絶縁性榭脂からなることが好ましぐその熱伝導率は l〜10WZ (m •K)である。また、板状体 2は炭化物や窒化物力もなり熱伝導率が 50〜280WZ (m •K)のセラミックス体がより好ましい。

[0106] すなわち、抵抗発熱体 5と板状体 2との熱膨張係数差を 0. 1 X 10^_6Z°C以下とすることは製造上難しぐ逆に抵抗発熱体 5と板状体 2との熱膨張差が 3. O X 10"V°C を超えると、抵抗発熱体 5を発熱させた時、板状体 2との間に作用する熱応力によつて、載置面 3側が凹状に反る恐れがあるからである。

また、この絶縁層 12を形成するガラスの特性としては、結晶質又は非晶質のいずれでも良ぐ耐熱温度が 200°C以上でかつ 0°C〜200°Cの温度域における熱膨張係数差が板状セラミックス体 2を構成するセラミックスの熱膨張係数に対し士 1 X 10"V °C以内であることが好ましぐ更に好ましくは— 5 X 10^_7/°C〜 + 5 X 10^_7/°Cの範囲にあるものを適宜選択して用いることが良い。即ち、熱膨張係数が前記範囲を外れたガラスを用いると、板状体 2を形成するセラミックスとの熱膨張差が大きくなりすぎるため、ガラスの焼付け後の冷却時においてクラックや剥離等の欠陥が生じ易いからである。

[0107] また、絶縁層 12をなすガラス層は SiO主成分とし、 B, Mg, Ca, Pb, Biの少なくと

2

も一種類以上を酸ィ匕物換算で 10重量％以上含有する非晶質のガラスにて構成し、 As、 Sbの酸化物を実質的に含有して、なヽ（酸化物換算にて 0.05重量％以下)ガラスを用いることが好ましい。

上記組成のガラスを用いることでガラスの高温での粘性を低下させることが可能である。 B, Mg, Ca, Pb, Biについては SiOガラス中に分散させ、見掛けのガラスの粘

2

性を下げることを狙ったものである。特に PbO、 B O、 Bi Oは結晶化せず、ガラス

2 3 2 3

中に残留してガラスの粘性 ·融点を下げる効果があり、ガラス中の気泡の発生を抑えることに有効である。

[0108] ガラスの粘性を下げることによって、絶縁層 12中に発生してしまった気泡を絶縁層 12表面に浮き上がらせ、オープンポアにすることで絶縁層 12中の気泡を少なくすることができる。以上のことにより絶縁層 12の厚み方向にて気泡の無い領域が 10 m 以上連続しているガラス層を形成することができる。また、非晶質のガラスを用いれば、後述して、る結晶化ガラスよりも気泡の少な、絶縁層 12を形成するのに好ま U、。これによつて、消泡 '脱泡効果のある毒劇物の Asや Sbの酸ィ匕物を添加することなく絶縁層 12中の気泡を少なくすることができる。

[0109] 一方、 B, Mg, Ca, Pb, Biの添加量が酸化物換算で 10重量％未満である場合はガラスの高温での粘性が十分に低下せず、気泡を少なくすることが困難である。また結晶化ガラスを用いた場合は、ガラスが結晶核を生成する過程において膨張 *収縮が発生する。この膨張 ·収縮過程において結晶核の周りに多数の微少な気泡が存在してしまい、この結晶核の周りに存在する微少な気泡のため絶縁'耐電圧特性が低下してしまう。このため結晶化ガラスを用いることは非晶質のガラスを用いた場合に比ベ、絶縁層 12をなすガラスの層の欠陥を防止することが困難であるため好ましくない

[0110] また、絶縁層 12のガラスはアルカリ含有量を 2重量％以下にすることが好ましい。ァルカリ成分についてはガラスに添加することでガラスの粘性を下げることには有効であるが、ガラス成分のマイグレーションにより耐久性に問題があるため、絶縁層 12のガラス中のアルカリ含有量を 2重量％以下とすれば、抵抗発熱体 5に直流電源を印カロして加熱した際の耐久試験において、耐久性が向上する。即ち、絶縁層 12のガラス中のアルカリ含有量が 2重量％以下の場合には 250°Cの連続耐久試験における寿命を 1000時間までさらにアルカリ含有量が 1重量％以下の場合には 5000時間まで伸ばすことができることを見出した。ここで、アルカリと称しているのは、 Li 0、 Na

2 2 ο、 K oのようなアルカリ金属酸化物のことである。

2

[0111] また、絶縁層 12のガラスは、平均粒径 D50が 15 μ m以下でありかつ平均粒径が D 50が 20%以上離れて、る複数のガラスを配合したペーストを塗布し、かつ脱バインダー工程での残炭量がガラスの重量の 1重量％以下となるようにして形成することが好ましい。

このように粒径の異なる複数のガラス原料を配合することにより、粉末状態での充填が密になり絶縁層中の気泡を少なくすることができる。また脱バインダー工程での残炭量をガラスの重量の 1重量％以下になるように脱バインダー工程を行うことで、バインダ一成分の cとガラスの oとの反応が少なくなることと、脱バインダー工程後におけるガラス粉末の充填率を高くすることにより、より容易に厚み方向にて気泡のな、領域が 10 m以上連続しているガラス層を形成することが可能となる。

[0112] 一方、絶縁層 12を形成する製造工程において平均粒径 D50が 15 /z mより大きい力又は平均粒径 D50にて 20%未満離れているガラスを配合した場合には、ガラスの充填が十分に密な状態ではなぐガラスの粒子間に存在している空間を十分に埋めることは困難である。また同様に脱バインダー工程での残炭量がガラスの重量の 1 重量％より多い場合にも気泡の発生を抑えることは困難である。

また、ガラスの焼き付け温度においては、作業点温度 (ガラスの粘度にて 104ボイズ以下）以上の温度とすることが好ま、。

[0113] 実施の形態 3.

以下、本発明に係る実施の形態 3のウェハ加熱装置について説明する。図 13は、実施の形態 3のウェハ加熱装置 1の構成を示す断面図であり、板状体 2の一方の主面をウェハ Wを載せる載置面 3とするとともに、他方の主面に 1または 2回路以上の帯状の抵抗発熱体 5を備え、必要に応じその上に絶縁層 60を備えている。そして、抵抗発熱体 5に各々に独立して電力を供給する給電部 6を備え、給電部 6を囲むケース 19を備えている。

[0114] また、不図示のリフトピンは昇降自在に設置され、ウェハ Wを載置面 3上に載せたり、載置面 3より持ち上げることができる。

[0115] そして、ケース 19の底面 21には冷却ガスを噴射させる冷却ノズル 24を備えている

[0116] 冷却ノズル 24から噴射された冷却ガスが板状体 2の下面に注がれ、板状体 2の下面の熱を奪い、加熱された冷却ガスは囲まれたケース 19に熱を伝えながら金属ケース 19の底面 21に設けた穴力外部に排出されることで板状体 2を急激に冷却することがでさる。

[0117] このウェハ加熱装置 1によりウェハ Wを加熱するには、不図示の搬送アームにて載置面 3の上方まで運ばれたウェハ Wを不図示のリフトピンにて支持したあと、リフトピンを降下させてウェハ Wを載置面 3上に載せる。

[0118] 次に、給電部 6に通電して抵抗発熱体 5を発熱させ、板状体 2を介して載置面 3上のウェハ Wを加熱することができる。

[0119] ここで、特に、実施の形態 3のウェハ加熱装置 1は、抵抗発熱体 5の表面が凹凸面 5 5であることを特徴とする。

[0120] 図 14Aは、凹凸面 55を示す斜視図であり、図 14Bは、断面図である。

実施の形態 3のウェハ加熱装置では、抵抗発熱体 5の表面を凹凸面 55とすることで、抵抗発熱体 5の破損を防止している。すなわち、抵抗発熱体 5に通電して発熱させると温度が急激に上昇する。この急激な温度変化により、板状セラミックス体 2との温度差や熱膨張係数の差から抵抗発熱体 5と板状セラミックス体 2の間に熱応力が発生し、抵抗発熱体 5に大きな圧縮応力が発生して抵抗発熱体 5が破損する虞がある力抵抗発熱体 5の表面を凹凸面 55にすることで、この応力を緩和することができることを見出した。

[0121] すなわち、発熱と冷却により表面に大きな圧縮応力が発生するが、抵抗発熱体 5の表面が凹凸面 55であると、この応力を凹凸のある表面 55の広い範囲で受けることができ、表面の応力を広い表面に分散させることができる。これにより、応力による抵抗発熱体 5の剥離やクラックの発生を防止することができる。特に、抵抗発熱体 5を繰り返し加熱冷却すると応力が繰り返し抵抗発熱体 5に加わるが、表面の凹凸面 55により応力が緩和されることによって、抵抗発熱体 5の繰り返し寿命が向上することが判明した。

[0122] また、抵抗発熱体 5の表面の凹凸面 55を例に説明したが、抵抗発熱体 5の表面に絶縁層 60を形成したウェハ加熱装置においても同様の効果が見られる。

[0123] 図 15は、本実施の形態 3の変形例に係るウェハ加熱装置の例を示す斜視図であり、図 14A, Bに示すウエノ、加熱装置において、さらに絶縁膜 60を形成して、その絶縁膜 60の表面を凹凸面 61としている。このように、絶縁層 60の表面を凹凸面 61とすることで加熱冷却を繰り返しても抵抗発熱体 5に剥離やクラックの発生を防止できる。尚、絶縁層 60の下の抵抗発熱体 5の表面は図 15に示すように凹凸面であっても! 、し、平坦な面であってもよい。 [0124] すなわち、熱膨張差に起因して温度差により生じる応力は、外表面である絶縁層 6 0の表面に現れやすいが、表面を凹凸面 61とすると抵抗発熱体について説明したと同様の理由により、応力を分散させることができ、絶縁層 60や抵抗発熱体 5の剥離やクラックの発生を防止することができる。

[0125] また、図 14及び図 15に示すように、板状体 2の抵抗発熱体 5及び Zまたは上記絶縁層 60の表面凹凸面 55, 61は略格子状であると応力緩和効果が大きく好ましい。格子状であると応力が前後左右に分散し易いことが応力緩和効果を発現する原因と考えられる。

[0126] また、上記格子状の溝は lmm幅当たり 0. 2〜80本、さらに望ましくは 0. 4〜40本とすることが好ましい。この溝が lmm幅当たり 0. 2本を下回ると応力緩和の効果が小さぐ抵抗発熱体 5を繰り返し加熱冷却すると抵抗発熱体 5が剥離したりクラックの発生を防止する効果が小さくなる。

[0127] また、上記溝が lmm当たり 80本を越えると溝が小さ過ぎて凹部 57、 63から抵抗発熱体 5にクラックが発生する虞がある。従って、凹凸面 55の溝を lmm当たり 0. 4〜8 0本とすることによって、板状体 2と抵抗発熱体 5の熱膨張差を吸収しつつ、抵抗発熱体 5の劣化損傷を抑えることができ、信頼性の高いウェハ加熱装置 1を提供することができる。

[0128] 尚、一見、抵抗発熱体 5の劣化損傷を抑えるには、絶縁層 60の厚みを厚くすれば良いかのように思えるが、保護層となる絶縁層 60といえども抵抗発熱体 5とは異なる材料であるため、相互の熱膨張差によって応力緩和効果が薄れてしまう。すなわち、厚すぎる絶縁層 60は逆効果となり、絶縁層 60を焼き付けた段階で絶縁層 60に大きな応力が働き、信頼性が低下してしまう虞があるからである。そこで、本発明では、絶縁層 60全体を厚くすることなく抵抗発熱体 5の劣化損傷を防ぐ手段として、板状体 2 の抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60を凹凸面、望ましくは略格子状の凹凸面としている。

[0129] すなわち、抵抗発熱体 5を覆う絶縁層 60を略格子状とすることで、絶縁層 60の略格子における突起部分が強力に抵抗発熱体 5を抑え込み、抵抗発熱体 5の剥離を生じせしめることがな、のである。 [0130] また、絶縁層 60全体が厚いわけではなぐ略格子における凹部 63では熱膨張差による応力が緩和されているので、クラック等の不具合を発生することもない。このことは、板状体 2と抵抗発熱体 5にも同じことがいえ、抵抗発熱体 5自身もまた略格子状の形状にする方が良い。

[0131] また、上記の凹凸面 55, 61は、凹部の厚み（tv)と凸部の厚み（tp)の比（tpZtv)

X 100力 05〜200%であり、且つ上記抵抗発熱体 5または上記絶縁層 60の平均厚みが 3〜60 /ζ πιであると好ましい。このようにすることで、特に板状体 2と抵抗発熱体 5の熱膨張差を吸収しつつ、抵抗発熱体 5の劣化損傷を抑えることができ、極めて信頼性の高いウェハ加熱装置 1とすることができる。

[0132] 比 (tpZtv) X 100の値が 105%未満だと熱交換が悪くクラックが発生するまでの昇降温試験回数が 4200回を下回る虞があり好ましくない。

[0133] また、比の値が 200%を超えると凸部 56と凹部 57の差が大きすぎて温度差が大きくなりクラックが発生する昇降温試験回数が低下する虞があった。

[0134] また、絶縁層 60の平均厚みが 3 μ m未満だと印刷法で抵抗発熱体 5を形成すると厚みバラツキが 30%以上と大きくなりウェハ Wの表面温度差が大きくなる虞があった

[0135] また、絶縁層 60の平均厚みが 60 μ mを超えると板状体 2との熱膨張係数の違いから絶縁層 60に微小なクラックが発生し易くなると!、う問題がある。

[0136] 尚、凹部の厚み (tv)とは各凹部 57, 63の中心の 5箇所の平均値で示すことができる。また、凸部の厚み (tp)は各凸部 56, 62の最大厚み 5箇所の平均として求める事ができる。更に、平均厚みは上記凹部 57, 63の厚みと凸部 56, 62の厚みの平均値として求めることができる。

[0137] また、前記抵抗発熱体 5は、 Pt、 Au、 Ag力選ばれる少なくとも 2種以上の金属とガラスの複合材料とするのが良い。この理由としては、貴金属であるため、本質的に耐酸ィ匕性が高いことと、これら貴金属を強固に保持するガラスとのマッチングが良いためである。

[0138] 尚、好ましくは、 Ptと Auとガラス、または Ptと Agとガラス力もなる抵抗発熱体 5が良ぐこのうちガラスについては、前記絶縁層 60と同一成分力なるガラスであると更に好ましい。これによつて、抵抗発熱体 5と絶縁層 60との融着性が高まり、互いの剥離やクラックを生じ〖こくくすることができる。

[0139] さらに、抵抗発熱体 5を構成する複合材料の割合は、 Ptと Auを用いた場合、 Pt:A u：ガラス = 20〜40： 10〜30： 40〜60質量⁰ /₀が良ぐ特に好ましくは Pt： Au：ガラス

= 30 : 20 : 50質量⁰ /₀とするのが良!、。

[0140] 一方、 Ptと Agを用いた場合、？ :八₈ :ガラス= 20〜40 : 10〜30 :40〜60質量％が良ぐ特に好ましくは Pt： Ag：ガラス = 30 : 20 : 50質量％とするのが良、。

[0141] なお、ここでいうガラスは、特に ZnOを主成分とする ZnO— B O—SiO—MnO

2 3 2 2 系の結晶化ガラスが良い。さらに、好ましくは ZnOが 50〜70質量％、 B O力 20〜3

2 3

0質量％、 SiO力〜 20質量％、 MnO力^〜 3質量％のガラスが良い。

2 2

[0142] また、前記絶縁層 60はガラスを主成分とするものが良ぐ特に ZnOを主成分とする ZnO— B O -SiO系の結晶化ガラスが良い。さらに、好ましくは ZnOが 50〜70質

2 3 2

量⁰ /₀、 B O力 20〜30質量％、 SiO力〜 20質量％、 MnO力^〜 3質量％のガラ

2 3 2 2

スが良い。このガラスの結晶化温度は、 740°C程であり、熱膨張係数力 ppmZ°C程となる。したがって、板状体 2を成す炭化珪素ゃ窒化アルミニウムとの熱膨張差が比較的小さい上、 300°C以下で使用するウェハ加熱装置 1としては、十分な耐熱性を得ることができる。そして、抵抗発熱体 5と板状体 2との熱膨張差は 3. O X 10^_6Z°C以下であるものが、略格子状の構造をした絶縁層 60によって互、の熱膨張差をより吸収しゃすいといえ、特に好ましい。

[0143] し力し、他の PbOを主成分とする PbO— SiO、 PbO— B O—SiO系、 PbO— Zn

2 2 3 2

O-B O系のガラスは、有毒な Pbを含有する上、結晶化温度が 500°C以下と低ぐ

2 3

好ましくない。

[0144] このようにして、板状体 2の一方の主面をゥヱハを載せる載置面とするとともに、他方の主面に 1または 2回路以上の抵抗発熱体 5を形成し、この抵抗発熱体 5の一部または全てに対しての形状を有する絶縁層 60を設けたウェハ加熱装置 1を得ることができる。

[0145] そして、上記ウェハ加熱装置 1にお!/、て、抵抗発熱体 5を発熱してウェハ Wを加熱することができ、冷却時は抵抗発熱体 5への通電を止めて冷却するが、冷却時冷却ノズル 24から冷却ガスとして空気を噴射し抵抗発熱体 5や板状セラミックス体 2を冷却することが好ましい。そして、この冷却ガスを先の凹凸面 55, 61に吹き付けると凹凸面 55, 61とガスとの間で熱交換が容易に行われ、板状セラミックス体 2を効率よく冷却することができることが判明した。

[0146] また、抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60の表面に格子状の凹凸面 55, 61を形成するにあたっては、抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60の原料をペースト状としてスクリーン印刷する方法を利用することができる。すなわち、スクリーン印刷に用いる製版形状を利用して形成したり、転写法等によって加工を施して形成すれば良ヽ。具体的には、抵抗発熱体 5及び/または絶縁層 60となるペーストの粘度を 3000ボイズ以上に大きくして網目状の製版を使って印刷を行い、略格子状の抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60を直接印刷して形成することができる。

[0147] また、ー且平滑に印刷した抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60が乾燥〜硬化する前に、ディンプル状の冶具を押しつけて、略格子状の形状を印刷面に転写形成する方法がある。

[0148] このような印刷面をガラスの結晶化温度付近で焼成することによって、略格子状の抵抗発熱体 5及び/または絶縁層 60を得ることができる。

[0149] この絶縁層 60を構成するガラスの特性としては、結晶質又は非晶質のいずれでも良ぐ耐熱温度が 200°C以上でかつ 0°C〜200°Cの温度域における熱膨張係数が板状体 2を構成するセラミックスの熱膨張係数に対し、— 5 X 10^_7Z°C〜 + 5 X 10_⁷ Z°Cの範囲にあるものを適宜選択して用いることが好ましい。即ち、熱膨張係数が前記範囲を外れたガラスを用いると、板状体 2を形成するセラミックスとの熱膨張差が大きくなりすぎるため、ガラスの焼付け後の冷却時においてクラックや剥離等の欠陥が生じ易くなる傾向がある。

[0150] なお、ガラス力もなる絶縁層 60を板状体 2上に被着する手段としては、前記ガラスペーストをスクリーン印刷法等にて塗布したあと、ガラスペーストを 600°C以上の温度で焼き付けすれば良い。

[0151] また、絶縁層 60としてガラスを用いる場合、予め炭化珪素質焼結体又は窒化アルミ -ゥム質焼結体力もなる板状体 2を 850〜1300°C程度の温度に加熱し、絶縁層 60 を被着する表面を酸ィ匕処理しておくことで、ガラス力もなる絶縁層 60との密着性を高めることができる。

[0152] なお、抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60は、抵抗発熱体 5の表面だけに限定して形成する必要はなぐ下地の板状体 2などに広がっていても全く問題はなぐまた抵抗発熱体 5の全面を覆っている必要もない。つまり、冷媒が吹き付けられる部分など、局所的に応力が大きぐクラックの発生しやすい部分だけ抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60を形成しても良い。

[0153] このような表面が略格子状の凹凸面 55, 61である抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60は、その全体が厚いわけではなぐ略格子における凹部 57では熱膨張差による応力が緩和されているので、抵抗発熱体 5や絶縁層 60にクラック等の不具合を発生することがない。

[0154] 以上のように、本発明に係る実施の形態 3のウェハ加熱装置によれば、板状体 2と抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60の熱膨張差を吸収しつつ、抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60の劣化損傷を抑えることが可能な極めて信頼性の高いウェハ加熱装置を得ることができる。

[0155] 次に本発明のその他の構成について説明する。

[0156] (板状体 2)

本発明では、板状体 2をヤング率の大きなセラミックにより形成することが好ましぐこれにより、熱を加えても変形力 S小さぐ板厚を他の材料で構成した場合に比較して薄くできるため、所定の処理温度に加熱するまでの昇温時間及び所定の処理温度力も室温付近に冷却するまでの冷却時間を短くすることができ、生産性を高めることができる。また、薄い板厚でも抵抗発熱体 5のジュール熱を素早く伝達し、載置面 3の温度ばらつきを極めて小さくすることができる。

[0157] 特に、板状体 2を炭化珪素質焼結体又は窒化アルミニウム質焼結体により形成すると、熱を加えても変形が小さぐ板厚を薄くできるため、所定の処理温度に加熱するまでの昇温時間及び所定の処理温度から室温付近に冷却するまでの冷却時間を短くすることができ、生産性を高めることができるとともに、板状体 2は lOWZ (m'K)以上の熱伝導率を有することから、薄!ヽ板厚でも抵抗発熱体 5のジュール熱を素早く伝達し、載置面 3の温度バラツキを極めて小さくすることができる。熱伝導率が、 10W/ ( m-K)以下になると、所定の処理温度に加熱するまでの昇温時間および所定の処理温度から室温付近に冷却するまでの時間が次第に長くなる。

[0158] 板状体 2の厚みは、 2〜7mmとすることが好ましい。板状体 2の厚みが 2mmより薄いと、板状体 2の強度が弱くなり抵抗発熱体 5の発熱による加熱の際やノズル 24からの冷却流体を吹き付けた際に、温度変化による熱応力により板状体 2にクラックが発生する場合がある。また、板厚 tが 2mm未満であると、板厚が薄すぎるために板状体 2自体によって温度ばらつきを平準化することが難しくなり、抵抗発熱体 5におけるジユール熱のばらつきがそのまま載置面 3の温度ばらつきとして表れ、載置面 3の均熱化が難しくなる。また、板状体 2の厚みが 7mmを越えると、板状体 2の熱容量が大きくなるので加熱および冷却時の温度が安定するまでの時間が長くなり好ましくな、。すなわち、板厚が 7mmを越えると、板状体 2が高熱伝導率を有する炭化珪素質ゃ窒化アルミ等のセラミック体であったとしても、金属と比較して熱伝導率が小さ、ために、板状体 2の熱容量が大きくなり過ぎ、所定の処理温度に加熱するまでの昇温時間や処理温度から室温付近に冷却するまでの冷却時間が長くなる。

[0159] また、ウェハ加熱装置をレジスト膜形成用として使用する場合は、板状体 2の主成分を炭化珪素にすると、大気中の水分等と反応してガスを発生させることもないため、レジスト膜の組織に悪影響を与えることがなぐ微細な配線を高密度に形成することが可能となる。この際、焼結助剤に水と反応してアンモニアゃァミンを形成する可能性のある窒化物を含まな、ようにすることが必要である。

[0160] なお、板状体 2を形成する炭化珪素質焼結体は、主成分の炭化珪素に対し、焼結助剤として硼素（B)と炭素（C)を添加したり、もしくはアルミナ (Al O )イットリア (Y O

2 3 2

)のような金属酸化物を添加して十分混合し、平板状に加工したのち、 1900〜210

3

0°Cで焼成することにより得られる。炭化珪素は α型を主体とするものあるいは β型を主体とするものの、ずれであっても構わな、。

[0161] また、導電性を有する炭化珪素質焼結体からなる板状体 2を用いた場合であって、半導電性を有する板状体 2と抵抗発熱体 5との間を絶縁する場合には、その絶縁層としては、ガラス又は榭脂を用いることが可能である。ガラスを用いる場合、その厚みが 100 /z m未満では耐電圧が 1. 5kVを下回り絶縁性が保てず、逆に厚みが 400 mを越えると、板状体 2を形成する炭化珪素質焼結体ゃ窒化アルミニウム質焼結体との熱膨張差が大きくなり過ぎるために、クラックが発生して絶縁層として機能しなくなる。その為、絶縁層としてガラスを用いる場合、絶縁層の厚みは 100〜400 /ζ πιの範囲で形成することが好ましぐ望ましくは 200 μ m〜350 μ mの範囲とすることが良い

[0162] さらに、板状体 2の載置面 3と反対側の主面は、ガラスゃ榭脂からなる絶縁層との密着性を高める観点から、平面度 20 /z m以下、面粗さを中心線平均粗さ (Ra)で 0. 1 /ζ πι〜0. 5 mに研磨しておくことが好ましい。

[0163] また、板状体 2を、窒化アルミニウムを主成分とする焼結体で形成する場合は、主成分の窒化アルミニウムに対し、焼結助剤として Y Oや Yb O等の希土類元素酸

2 3 2 3

化物と必要に応じて CaO等のアルカリ土類金属酸ィ匕物を添加して十分混合したものを、平板状に加工した後、窒素ガス中 1900〜2100°Cで焼成することにより、好適な窒化アルミニウム焼結体が得られる。

[0164] また、板状体 2に対する抵抗発熱体 5の密着性を向上させるために、ガラスからなる絶縁層を形成することもある。ただし、抵抗発熱体 5の中に十分なガラスを添加し、これにより十分な密着強度が得られる場合は、省略することが可能である。

[0165] (ケース 19)

また、有底の金属製のケース 19の深さは 10〜50mmで、底面 21は、板状体 2から 10〜50mmの距離に設置することが望ましい。更に好ましくは 20〜30mmである。これは、板状体 2と有底の金属製のケース 19相互の輻射熱により載置面 3の均熱化が容易となると同時に、外部との断熱効果があるので、載置面 3の温度が一定で均一な温度となるまでの時間が短くなるためである。

[0166] さらに、抵抗発熱体 5への給電方法については、有底のケース 19に設置した給電端子 11を板状体 2の表面に形成した給電部 6に弾性体 8で押圧することにより接続を確保し給電する。これは、板状体 2に金属からなる端子部を埋設して形成すると、該端子部の熱容量により均熱性が悪くなるからである。そのため、本発明のように、給電端子 11を弾性体で押圧して電気的接続を確保することにより、板状体 2とその有底のケース 19の間の温度差による熱応力は緩和し、高い信頼性で電気的導通を維持できる。さらに、接点が点接触となるのを防止するため、弾性のある導体を中間層として挿入しても構わな、。この中間層は単に箔状のシートを挿入するだけでも効果がある。そして、給電端子 11の給電部 6側の径は、 1. 5〜5mmとすることが好ましい。

[0167] (抵抗発熱体 5)

また、抵抗発熱体 5は導体成分として、耐熱性および耐酸化性が良好な貴金族 (例えば、 Pt族金属や Auなど）、もしくはこれらの合金を主成分とするものを使用することが好ましい。抵抗発熱体 5としては、板状体 2や絶縁層 14との密着性および抵抗発熱体 5自体の焼結性を向上させるために、 30〜75重量％のガラス成分を混合することが好ましぐ抵抗発熱体 5の熱伝導率は板状体 2の熱伝導率に比べ小さくなつて、る。

[0168] より具体的には、抵抗発熱体 5は、例えば、導電性の金属粒子にガラスフリットや金属酸ィ匕物を含む電極ペーストを印刷法で板状体 2に印刷、焼き付けしたものである。電極ペーストに含まれる金属粒子としては、比較的電気抵抗が小さい Au、 Ag、 Cu、 Pd、 Pt、 Rhの少なくとも一種の金属を用いることが好ましい。また、ガラスフリットとしては、 B、 Si、 Znを含む酸ィ匕物力もなり、板状体 2の熱膨張係数より小さな 4. 5 X 10 _⁶Z°C以下の低膨張ガラスを用いることが好ましい。さらに金属酸ィ匕物としては、酸化珪素、酸化硼素、アルミナ、チタ-ァカゝら選ばれた少なくとも一種を用いることが好ましい。

[0169] 抵抗発熱体 5を構成する金属粒子の熱膨張係数が板状体 2の熱膨張係数より大きいことから、抵抗発熱体 5の熱膨張係数を板状体 2の熱膨張係数に近づけるには、板状体 2の熱膨張係数より小さな 4. 5 X 10^_6Z°C以下の低膨張ガラスを用いることが好ましいが、 B、 Si、 Znを含む酸ィ匕物力もなるガラスフリットを用いると比較的容易に板状体 2の熱膨張係数より小さな 4. 5 X 10^_6Z°C以下の低膨張ガラスを用いることが好ましいからである。

[0170] また、上記金属酸化物として、酸化珪素、酸化硼素、アルミナ、チタ-ァカゝら選ばれた少なくとも一種を用いることが好ま、のは、抵抗発熱体 5の中の金属粒子と密着性が優れ、しかも熱膨張係数が板状体 2の熱膨張係数と近ぐ板状体 2との密着性も優れるからである。

[0171] ただし、抵抗発熱体 5に対し、金属酸化物の含有量が 50%を越えると、板状体 2との密着力を増すものの、抵抗発熱体 5の抵抗値が大きくなる傾向がある。そのため、金属酸ィ匕物の含有量は 60%以下とすることが良い。

[0172] そして、導電性の金属粒子とガラスフリットや金属酸化物からなる抵抗発熱体 5は、板状体 2との熱膨張差が 3. O X 10^_6Z°C以下であるものを用いることが好ましい。

[0173] すなわち、抵抗発熱体 5と板状体 2との熱膨張係数を 0. 1 X 10^_6Z°Cとすることは製造上難しぐ逆に抵抗発熱体 5と板状体 2との熱膨張差が 3. O X 10^_6Z°Cを超えると、抵抗発熱体 5を発熱させた時、板状体 2との間に作用する熱応力によって、載置面 3側が凹状に反る恐れがあるからである。

[0174] (ノズル 24とその配置）

さらに、より高速で冷却ガスを板状体 2に衝突させるためには、ノズル 24の先端と板状体 2の間隔 Lは重要であり、 0. 1〜： LOmmとすることが望ましい。このように配置すると噴射された冷却ガスは、極端に速度が低下することなぐ十分な速度で板状体 2 に衝突する。このため、効率良く熱を奪うことが出来る。

[0175] 板状体 2とノズル 24との距離 Lが 0. 1mmより小さいと噴射され板状体 2に衝突したガスの吹き返しがガスの噴射を阻害し、冷却効率が落ちてしまう。逆に板状体 2とノズル 24との距離 Lが 10mmより大きいと噴射ガスは拡散してしまい、板状体 2に衝突する際に流速が低下、また、流量も減少しているため、冷却効率が落ちる。

[0176] また、ノズル先端の中心を板状体 2の他方の面に投影したときの投影点力上記抵抗発熱体までの最短距離は 3〜： LOmmであることが好ましい。

投影面であるその他方の面にぉ、て、ノズル先端の中心力抵抗発熱体 5までの最短距離が 3mmよりも小さい場合、ノズルから噴射されたエアー等の一部は抵抗発熱体 5の表面にあたってしまう。抵抗発熱体 5は、ガラス層を含んでいるために、熱伝導率が小さい。抵抗発熱体 5の表面から、板状体 2に熱が伝導する場合、熱伝導の小さな、抵抗発熱体層、および、抵抗発熱体 5と板状体 2の界面が存在するために、熱伝導時間が長くなる。このため、この部分を冷却しても、冷却効率が悪ぐ冷却時間が大きくなつてしまう。 [0177] 一方、投影面である板状体 2の他方の面において、ノズル 24先端の中心力も抵抗発熱体 5までの最短距離が 10mmよりも大きい場合、板状体 2上で抵抗発熱体 5が無い面積が大きくなり冷却スピードは大きくなるが、抵抗発熱体 5が無い部分に対応するウェハ Wの表面の温度が低下して、ウェハ W面内で温度バラツキが大きくなり不均一な温度分布となる。このため、板状体 2に抵抗発熱体 5を配置するには、ウェハ W面内の温度分布を均一にするために、抵抗発熱体 5が無い面積を小さくするほうが良いからである。

[0178] また、一般的な冷却ガス圧縮機のガス圧力により、冷却に必要なガス流速を確保するためには、ノズル 24の口径を 0. 5〜3. Ommとすることが望ましい。ノズル 24の口径が 3. Ommを越えると流速が遅くなりすぎて冷却効率が著しく低下する。逆に 0. 5 mm以下では口径が小さすぎて圧力損失が大きく冷却ガスの流量が小さくなり、冷却効率が低下し好ましくない。尚、冷却ガスは常温、冷却ガスの総流量は、 120 (リットル Z分)とした。

[0179] 更に、ノズル 24は板状体 2に対して、 80〜100° の角度で設置されていることが好ましぐこの範囲の角度に設定すると、噴射された冷却ガスが板状体 2に強く衝突することになり効率よく冷却できる。ノズル 24が板状体 2に対して 80° 未満、又は 100 ° を越えると、噴射された冷却ガスは板状体 2に斜めに当たり、板状体 2に平行に進むことから、冷却効率が低下し好ましくない。

ここで、ノズル 24の板状体 2に対する角度とは、ノズル 24の軸方向、すなわち、冷媒の吹き出し方向と板状体 2とのなす角度をいう。

[0180] ノズル 24は、ステンレス（Fe— Ni— Cr合金）、ニッケル（Ni)等の耐酸化性金属や、一般鋼（Fe)、チタン (Ti)にニッケルメツキやニッケルメツキ上に金メッキを重ねて耐酸化処理を施した金属材料を用いる。または、ジルコユア（ZrO )などのセラミックも

2

好適な材料としてあげることができる。このようなノズル 24は、熱による酸化で噴射口の内径が変化することなく流速を安定させられるし、ウェハ熱処理に有害なガスゃパ一ティクルの発生のな、信頼性の高!、ウェハ加熱装置とすることが出来る。

[0181] また、万が一冷却ガスに油分や水分などの不純物が混入していた場合でも直接抵抗発熱体 5や絶縁層 24, 12にダメージを与えることを防止できる力冷却ガスはタリーンフィルターなどを通し不純物を除去することで更に信頼性を高める事が出来るのは言うまでもない。

[0182] (ケースの開口部 16)

また、ここで供給された冷却ガスを外に排出するために、実施の形態 1〜3のウェハ加熱装置においては、好ましい形態として、前記ケース 19のベースプレート 13には、その面積の 5〜70%の開口部 16が形成されている。この開口部 16の面積が 5%未満であると、ケース 19の容積の中でノズル 24から噴射されるガスと排出されるべきガスが混合されて、冷却効率が低下してしまう。また、開口部 16の面積が 70%を越えると、給電端子 11やノズル 24を保持するスペースが確保できなくなる。またケース 19の強度が不足して、板状体 2の平坦度が大きくなり均熱性、特に昇温時などの過渡的な均熱性が悪くなる。

[0183] このように、ベースプレート 13に開口部 16を設けることにより、冷却時はノズル 24から噴射されて板状体 2の表面の熱を奪った後の冷却ガス力ケース 19の内部に滞留することなく開口部 16から順次ウェハ加熱装置 1外に排出され、ノズル 24から噴射される新し、冷却ガスで板状体 2の表面を効率的に冷却できるので冷却時間を短縮することがでさる。

[0184] (断熱部材 18)

また、リング状の断熱部材 18の載置面 3に垂直な断面は多角形や円形の何れでも良いが、板状体 2と断熱部材 18が平面で接触する場合において、板状体 2と断熱部材 18の接する接触部の幅は 0. l〜13mmであれば、板状体 2の熱が断熱部材 18を介して有底の金属ケース 19に流れる量を小さくすることができる。さらに好ましくは、 0 . l〜8mmである。断熱部材 18の接触部の幅が 0. 1以下では、板状体 2と接触固定した際に接触部が変形し、断熱部材 18が破損するおそれがある。また、断熱部材 18 の接触部の幅が 13mmを超える場合には、板状体 2の熱が断熱部材に流れ、板状体 2の周辺部の温度が低下しウェハ Wを均一に加熱することが難しくなる。好ましくは、断熱部材 18と板状体 2の接触部の幅は 0. l〜8mmであり、さらに好ましくは 0. 1 〜2mm" ¾ 。

[0185] また、断熱部材 18の熱伝導率は板状体 2の熱伝導率より小さいことが好ましい。断熱部材 18の熱伝導率が板状体 2の熱伝導率より小さければ板状体 2に載せたウェハ W面内の温度分布を均一に加熱することができると共に、板状体 2の温度を上げたり下げたりする際に、断熱部材 18との熱の伝達量が小さく有底の金属ケース 19との熱的干渉が少なぐ迅速に温度を変更することが容易となる。

[0186] 断熱部材 18の熱伝導率が板状体 2の熱伝導率の 10%より小さいヒータ 7では、板状体の熱が有底のケース 19に流れにくぐ雰囲気ガス (ここでは空気）による伝熱や輻射伝熱により流れる熱が多くなり逆に効果が小さい。

[0187] 断熱部材 18の熱伝導率が板状体 2の熱伝導率より大きい場合は、板状体 2の周辺部の熱が断熱部材 18を介して有底のケース 19に流れ、有底のケース 19を加熱すると共に、板状体 2の周辺部の温度が低下しウェハ W面内の温度差が大きくなり好ましくない。また、有底のケース 19が加熱されることからノズル 24からエアーを噴射し、板状体 2を冷却しょうとしても有底のケース 19の温度が高いことから冷却する時間が大きくなつたり、一定温度に加熱する際に、一定温度になるまでの時間が大きくなるおそれがある。

[0188] 一方、前記断熱部材 18を構成する材料としては、小さな接触部を保持するために、断熱部材 18のヤング率は lGPa以上が好ましぐさらに好ましくは lOGPa以上である。このようなヤング率とすることで、接触部の幅が 0. l〜8mmと小さぐ板状体 2を有底のケース 19に断熱部材 18を介して固定しても、断熱部材 18が変形することが無ぐ板状体 2が位置ズレしたり平行度が変化したりすることなぐ精度良く保持することがでさる。

[0189] 前記断熱部材 18の材質としては、鉄とカーボン力もなる炭素鋼やニッケル、マンガン、クロムを加えた特殊鋼等のヤング率の大きな金属が好ましい。また、熱伝導率の小さな材料としては、セテンレス鋼や Fe—Ni— Co系合金であるコバールが好ましぐ板状体 2の熱伝導率より小さくなるように断熱部材 18の材料を選択することが好ましい。

[0190] 載置面 3に垂直な面で切断した断熱部材 18の断面は、多角形より円形が好ましぐ断面の直径 lmm以下の円形のワイヤを断熱部材 18として使用すると板状体 2と有底のケース 19の位置が変化することなくウェハ Wの表面温度を均一にしかも迅速に昇降温することが可能である。このようにすると、断熱部材 18と板状体 2との接触部を小さくても安定な接触部を保持でき、かつ接触部が小さくなるので、接触部が欠損しパーティクルを発生するおそれが小さくなる。

[0191] なお、板状体 2の一方の主面には、例えば、図 1に示すように、複数のウェハ支持ピン 15を設け、板状体 2の一方の主面より一定の距離をおいてウェハ Wを保持するようにしても構わない。このようにすると片当たり等による温度バラツキを防止することができる。

[0192] 以下、本発明に係る実施例について説明する。

ここで、実施例 1〜4は、実施の形態 1に関係し、実施例 5, 6は実施の形態 2に関係し、実施例 7は、実施の形態 3に関係する。

実施例 1

[0193] 熱伝導率が 100WZ (m-K)の炭化珪素質焼結体に研削加工を施し、板厚 3mm、外径 330mm円形の板状体を複数製作した。

[0194] 次ヽで板状体上に抵抗発熱体及び給電部を被着するため、導電材として Au粉末と Pt粉末と、前記同様の組成力なるバインダーを添加したガラスペーストを混練して作製した導電体ペーストをスクリーン印刷法にて所定のパターン形状に印刷したあと、 150°Cに加熱して有機溶剤を乾燥させ、さらに 550°Cで 30分間脱脂処理を施したあと、 700〜900°Cの温度で焼き付けを行うことにより、厚みが 50 /z mの抵抗発熱体を形成した。ここで給電部は抵抗発熱体よりも比抵抗力 S小さくなるように金属成分とガラス成分の比率を調整した。

[0195] また、ケースは、厚み 3. Ommの SUS304からなるベースプレートを基礎にして、同じく SUS304からなる側壁部とネジ締めにて固定して構成した。

[0196] その後、前記ケースの上に、板状体を重ね、その外周部にボルトを貫通させ、板状体とケースが直接当たらないように、断熱部材を介在させ、ケース側より弾性体を介してナットを螺着することにより弹性的に固定することによりウェハ加熱装置とした。

[0197] 試料 No. 1のノズルの先端は、板状体（図 3の P30)であり、図 2, 3と同様に冷却ノズルの先端が抵抗発熱体 5の間に位置している。比較例である試料 No. 2のノズルの先端は、抵抗発熱体部であり、図 17や図 18の P22に示すように冷却ノズルの先端が抵抗発熱体上とした。

[0198] そして、各ウェハ加熱装置の給電端子に通電して 140°C保持時のウェハ W表面の温度バラツキが ±0. 5°Cとなるように調整し、 140°Cに保持した。温度設定値を、 90 °Cに変更後、直ちに、ノズル 24から冷却ガスを板状体 2に向けて噴射を開始し、 90 °Cまで温度が低下し、ウエノ、 W表面の温度バラツキが ±0. 5°Cとなるまでの時間を降温安定時間とした。今までの冷却効率を改善させるために、目標冷却時間は、降温安定時間 200秒以内とした。ウェハ W表面の温度バラツキについては、直径 300mm のウェハ表面に、測温センサーを 29箇所の埋めこんだ測温用ウェハを用いて評価した。

[0199] 作製したウェハ加熱装置の評価は、 25°Cの恒温室内で行、、冷却ガスは常温、冷却ガスの総流量は、 120 (リットル Z分）とした。また、ノズルの口径を 1. Ommとした。冷却ノズルの先端と板状体の距離 Lは、 5. Ommとした。

[0200] まず、冷却位置が冷却時間に与える影響を評価した。その結果を表 1に示した。

(表 1)

*印は本発明の範囲外であることを示す。

[0201] 試料 No. 1は、ノズルの先端が抵抗発熱体の帯の間にあり（図 3の P20)にあり、温度安定時間が 195秒と小さく優れた特性を示した。

[0202] 一方、比較例の試料 No. 2は、ノズルの先端が抵抗発熱体の上にあり、温度安定時間が 300秒と大きく好ましくないことが分った。

[0203] ノズルの先端が熱伝導率の大きな板状体部分であると、冷却時間が短く優れた特性を示すことが分った。これは、熱伝導率の大きい板状体に直接冷却エアーが当たり短時間で熱を奪う事ができ、効率良く冷却することができているからである。このため、効率良く冷却するためには、板状体部分を冷却する必要がある。

実施例 2 [0204] ここでは、冷却ノズル 24の先端と板状体 2の距離 Lが冷却時間に与える影響を評価した。ノズル 24を固定する位置を調整し、ノズル 24の先端と板状体 2の距離 Lを変化させた。そして、実施例 1と同様の評価をした。

[0205] 各ウェハ加熱装置 1の給電部 6に通電して 140°C保持時のウェハ W表面の温度バラツキが ±0. 5°Cとなるように調整し、 140°Cに保持した。温度設定値を、 90°Cに変更後、直ちに、ノズル 24から冷却ガスを板状体 2に向けて噴射を開始し、 90°Cまで温度が低下し、ウェハ W表面の温度バラツキが ±0. 5°Cとなるまでの時間を降温安定時間とした。今までの冷却効率を改善させるために、目標冷却時間は、降温安定時間 200秒以内とした。ウェハ W表面の温度バラツキについては、直径 300mmのゥェハ表面に、測温センサーを 29箇所の埋めこんだ測温用ウェハを用いて測定した。

[0206] 作製したウェハ加熱装置の評価は、 25°Cの恒温室内で行、、冷却ガスは常温、冷却ガスの総流量は、 120 (リットノレ Z分）とした。また、ノス、ノレ 24の口径を 1. Ommとした。

[0207] そして評価した結果を表 2に示した。

(表 2)

[0208] 表 2より、冷却ノズルの先端と上記板状体の間隔 Lが重要であり、 L力 . 1〜： LOmm である試料 No. 4〜7は降温安定時間が 190秒以下と小さくより優れていることが分つた o

[0209] し力し、試料 No. 3や 8のようにノズル先端と板状体の距離が 0. 05mmと小さ過ぎたり、 15mmと大きすぎると温度安定時間が 195秒とやや大き力つた。試料 No. 3は、板状体 2とノズル 24との距離 Lが 0. 05mmより小さいため、板状体 2に衝突したガスの吹き返しがガスの噴射を阻害し、効率が落ちてしまう。逆に、試料 No. 8は、板状体 2とノズル 24との距離 Lが 15mmと大きいため噴射ガスは拡散してしまい、板状体 2 に衝突する際の流速が低下、また流量も減少し、冷却効率が落ちてしまうと考えられる。

実施例 3

[0210] ここでは、冷却時間に与える影響を評価した。ノズル 24を固定する位置を調整し、板状体 2の他方の面にぉ、て、ノズル 24先端の中心の投影位置力も抵抗発熱体 5までの最短距離を変化させた。そして、実施例 1と同様の評価をした。

[0211] その結果を表 3に示した。

(表 3)

[0212] 板状体 2の他方の面におけるノズル 24先端の投影位置の中心から抵抗発熱体 5までの最短距離が 3〜： L Ommである試料 No. 11〜 12は温度安定時間が 175秒以下と小さく、且つウェハ W面内の温度差が 0. 25°C以下と小さく好ましいことが分った。実施例 2と比較し、さらに温度安定時間が小さく好ましいことが分った。

[0213] 一方、試料 No. 9、 10は、板状体の他方の面においてノズル 24先端の投影位置の中心から抵抗発熱体 5までの最短距離が 0. lmm, 1mmと小さ過ぎるために、冷却ノズル 24から、噴出されたエアーが抵抗発熱体 5にあたってしまい、降温安定時間が長くなつている。抵抗発熱体 5にエアーがあたってしまうと、熱伝導の小さな抵抗発熱体 5と板状体 2の界面の影響で、熱の移動遅くなり、冷却の効率を悪くし、冷却時間が長くなると考えられる。

[0214] また、試料 No. 14、 15では、板状体の他方の面におけるノズル 24先端の投影位置の中心力も抵抗発熱体 5までの最短距離が 150mm、 200mmと大きいために、ゥヱハ内の温度バラツキが大きくなつている。降温安定時間は小さいが、ウェハ内の温度分布を均一にすることが出来ていない。これは、ウェハ加熱装置として、最重要目標であるウェハ内の温度均一化の条件を満たして、な、。

[0215] 以上のことより、板状体の他方の面におけるノズル 24先端の投影位置の中心から抵抗発熱体 5までの最短距離が与える影響は大きぐ 3mm以上、好適には 3〜： L00 mmとすることが望まし、ことが分った。

実施例 4

[0216] ここでは、ノズルの数力冷却時間に与える影響を評価した。ノズル 24の数を調整し、ノズル 24の数を変化させた。そして、実施例 1と同様の評価をした。その結果を表 4に示した。

(表 4)

[0217] 上記ノズルの数力 4〜16個である試料 No. 17〜19は温度安定時間が 165秒以下と小さく好ましいことが分った。実施例 3と比較し、さらに温度安定時間が小さく好ましいことが分った。

[0218] 試料 No. 16では、ノズルの数が少なぐ冷却する際に、ムラが起きるために、降温安定するまでの時間が長くなつてしまい、冷却効率を悪くしている。また、試料 No. 2 0では、ノズル 24の数が 17個となることにより、設備上の問題より流速が低下してしまい、冷却時間が長くなり、冷却効率が低下している。

[0219] ノズル 24の数を多くしすぎると、全てのノズル 24に必要なガス圧力、および、流速を得るためには、大型で高ガス容量の設備が必要となり、量産には適さない。 16個以下が妥当であると考えられ、ノズル 24の数は、 4〜16個であることが望ましい。実施例 5

[0220] 熱伝導率が 100WZ (m-K)の炭化珪素質焼結体に研削加工を施し、板厚 3mm、外径 330mm円形の板状体を複数製作した。

次いで板状体上にガラスペーストをスクリーン印刷法で板状体の片面の全面に絶縁層を印刷した後、 150°Cで加熱し乾燥した後、更に 550°Cで 30分間脱脂処理した。その後、 800〜950°Cの温度で絶縁層を焼付けした。抵抗発熱体及び給電部を被着するため、導電材として Ag粉末と Pt粉末と、バインダーを添加したガラスペーストとを混練して作製した導電体ペーストをスクリーン印刷法にて上記絶縁層の上に図 6に示す抵抗発熱体の形状に印刷したあと、 150°Cに加熱して有機溶剤を乾燥させ、さらに 550°Cで 30分間脱脂処理を施したあと、 700〜900°Cの温度で焼き付けを行うことにより、厚みが 55 mの抵抗発熱体を形成した。ここで給電部は抵抗発熱体よりも比抵抗が小さくなるように金属成分とガラス成分の比率を調整した。

[0221] また、上記抵抗発熱体を覆う様に帯状に絶縁層 12を形成したヒータ部と、上記抵抗発熱体の前面を覆う絶縁層 12を形成したヒータ部とを作製した。

また、ケースは、厚み 3. Ommの SUS304からなるベースプレートを基礎にして、同じく SUS304からなる側壁部とネジ締めにて固定して構成した。

その後、前記ケースの上に、板状体を重ね、その外周部にボルトを貫通させ、板状体とケースが直接当たらないように、断熱部材を介在させ、ケース側よりナットを螺着し固定することによりウェハ加熱装置とした。

[0222] 試料 No. 101のノズルの先端は、板状体（図 7Aの AP)の位置にあり、図 8と同様に冷却ノズルの先端が抵抗発熱体 5の間に位置している。また、抵抗発熱体の上に絶縁層はない。

また、上記ヒータ部と同じものを作製し、各抵抗発熱体の上にガラスフリットをペースト状にして印刷した。そして加熱し絶縁層を形成した。絶縁層は図 6に示す抵抗発熱体ゾーンに対応し形成し、各抵抗発熱体ゾーンの間隔 S1は 30mm、 S2は 33mm、 S3は 42mmとしてこれに対応して各絶縁層の間隔は 25mm、 25mm, 35mmとした。そして上記と同様に断熱部材とケースを組み付け、ノズルを配設したウエノ、加熱装置を作製した。

[0223] 試料 No. 102のノズルの先端は、抵抗発熱体の間に位置している。また、抵抗発熱体の上に各環状ゾーンを個別に覆う絶縁層が形成されている（図 9)。最も外側の抵抗発熱体ゾーンを覆う絶縁層とその内側の抵抗発熱体ゾーンを覆う絶縁層との間隔が 35mm幅であり、その絶縁層の間にノズルの先端を配設した。試料 No. 103のノズルの先端は、抵抗発熱体の間に位置している。また、抵抗発熱体の全面に一様に絶縁層が形成されて!、る (図 10)。

試料 No . 104はノズルの位置が最も外側の抵抗発熱体ゾーンの絶縁層の上に配し 7こ。

尚、ノズルの先端の口径は直径 1. 2mmとしノズル先端カゝらヒータ部までの距離を 6 mmとした。また、試料 No. 1〜4の外側のノズルの数は 8個とし、板状体の中心から 2 番目の円環状の抵抗発熱体ゾーンにノズルを 4個配設した。

[0224] そして、各ウェハ加熱装置の給電端子に通電して 140°C保持時のウェハ W表面の温度バラツキが ±0. 5°Cとなるように調整し、 140°Cに保持した。温度設定値を、 90 °Cに変更後、直ちに、全てのノズル力も冷却ガスを噴射し、 90°Cまで温度が低下し、ウェハ W表面の温度バラツキが ±0. 5°Cとなるまでの時間を冷却時間とした。今までの冷却効率を改善させるために、目標の冷却時間は、 180秒以内とした。ウェハ W表面の温度バラツキについては、直径 300mmのウェハ表面に、測温センサーを 29箇所埋めこんだ測温用ウェハを用いて評価した。

作製したウェハ加熱装置の評価は、 25°Cの恒温室内で行い、冷却ガスは常温、冷却ガスの総流量は、 120 (リットル Z分）とした。

[0225] まず、冷却位置が冷却時間に与える影響を評価した。

その後、ウエノ、加熱装置 30°Cから 200°Cに 5分で昇温し 5分間保持した後、 30分間強制冷却する加熱冷却サイクルを 1000サイクル繰り返した後、室温から 200°Cに設定し 10分後のウェハ温度の最大値と最小値との差を定常時のウェハ Wの温度差として測定した。

その結果を表 5に示した。

(表 5) 繰り返し加熱試料冷却時間冷却後の定常ノズル先端の位置絶縁層 1 2の形態

N o . (秒） B寺のウエノヽの温度差（°c) 抵抗発熱体の間の板

1 0 1 状体の絶縁層 1 4の無し 1 3 5 0 . 3 2 上

抵抗発熱体の間の板上記抵抗発熱体は

1 0 2 状体の絶縁層 1 4の帯状の絶縁層 1 2 1 4 0 0 . 2 4 上で覆われている。

抵抗発熱体の間の板抵抗発熱体を覆う

1 0 3 状体の絶縁層 1 2の絶縁層が全面にあ 1 5 2 0 . 2 5 上る

絶縁層 1 2の上で且抵抗発熱体を覆う

* 1 0 4 つ抵抗発熱体の上絶縁層が全面にあ 3 5 8 0 . 3 2 る

*印は本願発明以外の実施例を示す。

試料 No. 101は、ノズルの先端が抵抗発熱体の帯の間（図 7の AP)にあり、冷却時間が 135秒と小さぐまた加熱冷却サイクル後の定常時のウェハの温度差が 0. 32°C と小さく優れた特性を示した。

[0226] また、試料 No. 102は、抵抗発熱体の上に帯状の絶縁層があり、冷却時間が 140 秒と小さく、且つ加熱冷却サイクル後の定常時のウェハの温度差が 0. 24°Cと小さく好ましいことが分かった。

また、板状体の上に絶縁層 14を形成し、その上に抵抗発熱体を形成し、更に抵抗発熱体の上に絶縁層を形成し、抵抗発熱体の間の絶縁層に冷却ガスを当てヒータ部を冷却した試料 No. 103は冷却時間が 152秒と小さいとともに、加熱冷却サイクル後の定常時のウェハの温度差が 0. 25°Cと小さく耐久性が優れて、ることが分力つた

[0227] 抵抗発熱体が形成された板状体の他方の面にお!ヽて、ノズルの先端の投影位置が板状体に熱が伝わり易い抵抗発熱体の間にあり板状体を絶縁層を介して冷却すると、冷却時間が短く優れた特性を示すことが分かった。

一方、抵抗発熱体の上に絶縁層を形成し、その上に抵抗発熱体を形成し、更にその上に絶縁層を形成したもので、抵抗発熱体の上の絶縁層の上カゝら冷却ガスを噴射し冷却した試料 No. 104は、冷却時間が 358秒と大きく好ましくな力つた。

実施例 6

[0228] 実施例 6では、実施例 5の試料 No. 1〜3と同様にして試料を作製し、各絶縁層の上面に凹凸をサンドブラスト法で形成したものを試料 121〜124とした。溝の幅は 30 μ mで、凸部は正方形で一辺の長さは 40 mとし、深さは 20 mとした。そして実施例 5と同様に評価した。その結果を表 6に示す。

(表 6)

試料 No. 121〜123の何れも冷去 P時間力 95禾少、 102禾少、 108禾少と試料 No. 101 〜103の冷却時間 135秒、 140秒、 152秒より格段に小さぐ絶縁層の上面が凹凸面であると優れた冷却特性を示すことが分かった。

実施例 7

[0229] 以下本発明の実施例と比較例について説明する（以下、実施例と比較例に共通する部分を示す符号はヽずれか一方で示す場合もある)。

[0230] 熱伝導率が 100WZ (m-K)で、比重が 3. 2、吸水率 0%の窒化アルミ質焼結体に研削加工を施し、板厚を変えながら外径 300mmの円盤状をした板状体 2を複数製作した。

[0231] 次、で、板状体 2の上に抵抗発熱体 5を被着するため、 Pt、 Au、 Agとガラスの各粉末を混合したペーストを、スクリーン印刷法にて抵抗発熱体 5のパターン形状に印刷した。ペーストは印刷性を高めるために、粘度を 100ボイズ程の非常に流動性の高い状体にしておいたので印刷後の凹凸面 55, 61が自然に埋め合わされ、製版のメッシュサイズにかかわらず、極めて平滑な印刷表面に仕上がった。

[0232] そして、この印刷面が完全に乾燥する前に、大きさを様々に変化させたディンプル状の冶具を押しつけて、略格子状の形状を転写した。印刷直後の抵抗発熱体 5は保形性に乏しいため、略格子状の形状が転写されず、一方完全に乾燥した抵抗発熱体 5は硬度が高く転写されないという問題が生じた。

[0233] しかし、抵抗発熱体 5を印刷した後、 80°C X 10分程で乾燥させた条件に対しては、略格子状の形状の転写が可能であった。しかる後、略格子状の凹凸面 55, 61を備えた抵抗発熱体 5を形成した板状体 2をガラスの結晶化温度付近である 700°Cで焼成することによって、表 7に示すさまざまな抵抗発熱体 5を得ることができた。

[0234] なお、抵抗発熱体 5は焼成によっては数％程の割合で焼成収縮するために、この収縮率をあら力じめ見込んだ大きさのディンプル状の冶具を用いれば良力つた。

[0235] ここでは、ディンプル状の冶具によつて、略格子状の形状を転写する方法を示した力スクリーン印刷時に用いる製版のメッシュそのものを利用して略格子状の形状を形成することも可能であった。具体的には、印刷性はやや劣るものの、粘度を 3000 ボイズ程の非常に粘性および保形性の高、抵抗発熱体用のペーストを用いて、 JIS

R6002に基づく 40〜600メッシュの製版を使って印刷することで、印刷後の面には製版の跡が残り、そのまま乾燥〜焼成することで、格子状の溝が lmm幅当たり 0. 2 〜80本の凹凸形状を形成することが可能であった。すなわち、格子状の溝を変更したヽ場合は、形成した、格子形状に見合ったメッシュサイズを選定すれば良カゝつた。このように、スクリーン印刷時に用いる製版のメッシュによって、略格子状の形状を作る方法は、ディンプル状の冶具が不要となり、工程が簡素化されるので、都合が良い。もちろん、抵抗発熱体 5のペーストは焼成によっては数％程の割合で焼成収縮するために、この収縮率をあらかじめ見込んだ大きさのメッシュサイズにすれば良いことはいうまでもない。

[0236] この後、抵抗発熱体 5に略格子状の凹凸面 55、 61を備えた絶縁層 60を形成した。略格子状の凹凸面 55, 61を備えた絶縁層 60を形成する方法として、ガラス粉末に対してバインダーとしてのェチルセルロースと有機溶剤としてのテルビネオールを混練して作製したガラスペーストをスクリーン印刷法にて、まず平滑に印刷した。その後、前記抵抗発熱体 5と同様に、ガラスペーストが完全に乾燥する前に、大きさを様々に変化させたディンプル状の冶具を押しつけて、略格子状の形状を転写した。しかる後、抵抗発熱体 5に略格子状の絶縁層 60を形成した板状体 2をガラスの結晶化温度付近である 700°Cで焼成することによって、略格子状の絶縁層 60を得た。

[0237] なお、ガラスペーストも焼成によっては数％程の割合で焼成収縮するために、この収縮率をあら力じめ見込んだ大きさのディンプル状の冶具を用いれば良力つた。

[0238] ここでは、ディンプル状の冶具によつて、略格子状の形状を転写する方法を示した力スクリーン印刷時に用いる製版のメッシュそのものを利用して略格子状の形状を形成することも可能であった。具体的には、 JIS R6002に基づく 40〜600メッシュの製版を用いることで、格子状の溝が 0. 2〜80本 Zmmの凹凸形状を形成することが可能であった。

[0239] すなわち、格子状の溝を変更したい場合は、形成したい格子形状に見合ったメッシュサイズを選定すれば良いことは言うまでもない。このように、スクリーン印刷時に用いる製版のメッシュを利用した略格子状の形状を作る方法は、ディンプル状冶具が不要となり、工程が簡素化されるので、都合が良い。もちろん、ガラスペーストは焼成によっては数％程の割合で焼成収縮するために、この収縮率をあら力じめ見込んだ大きさのメッシュサイズにすれば良、ことは、うまでもな、。

[0240] 上記のような板状体 2にケース 19を取り付けウェハ加熱装置 1を作製した。

[0241] そして、これに 200Vを印加して、室温 300°Cまで昇温させたのち、冷媒を排出口より排出させ、急速に 300°Cから室温に冷却させる加熱冷却サイクル試験を、繰り返し行った。そして、加熱冷却サイクルの回数と、抵抗発熱体 5が剥離またはクラックと関係を調べた。

[0242] 尚、加熱冷却サイクルの初回において、 300°Cから 50°Cに至るまでの時間を冷却時間として測定した。

[0243] この結果を表 7 (表 7— 1〜6)に示す。 [0244] 表 7— 1

*印は本発明の範囲外であることを示す。

[0245] 表 7— 2 抵抗発熱体

試料抵抗発熱凹部の厚み凸部の厚み比

N o . 格子状の溝体の平均

( t v) ( t p ) ( t p / t v )

(本 Z mm) 厚み μ m μ m X 10 0

μ m

* 20 1 2

202 2

203 20 25 35 140.0% 60

204 25 35 60

205 0.1 25 35 140.0% 60

206 0.2 25 35 140.0% 60

207 0.4 25 35 140.0% 60

208 40 25 35 140.0% 60

209 80 25 35 140.0% 60

21 0 100 25 35 140.0% 60

21 1 20 1 1 100.0% 2

21 2 20 25 27 108.0% 52

21 3 20 25 35 140.0% 60

214 20 18 35 194.4% 53

21 5 20 1 2 200.0% 3

21 6 20 17 35 205.9% 52

21 7 20 25 45 180.0% 70

21 8 20 25 35 140.0% 60

21 9 20 25 35 140.0% 60

220 20 25 35 140.0% 60

22 1 20 25 35 140.0% 60

222 20 25 35 140.0% 60

223 20 25 35 140.0% 60

224 20 25 35 140.0% 60

225 20 25 35 140.0% 60

226 20 25 35 140.0% 60

227 20 25 35 140.0% 60

228 20 25 35 140.0% 60

229 20 25 35 140.0% 60

230 20 25 35 140.0% 60

23 1 20 25 35 140.0% 60

表 7— 3 絶縁層

試料 N o 格子状の凹部の厚比（ t pZ 絶縁層の凸部の厚み（ t p )

溝（本 7 み ( t V t v ) X I 平均厚み μ m

mm) ) μ m 0 0 μ m 氺 2 0 1 2

2 0 2 20 25 35 140. 0% 60

2 0 3 2

2 0 4 2

2 0 5 0.1 25 35 140. 0% 60

2 0 6 0.2 25 35 140. 0% 60

2 0 7 0.4 25 35 140. 0% 60

2 0 8 40 25 35 140. 0% 60

2 0 9 80 25 35 140. 0% 60

2 1 0 100 25 35 140. 0% 60

2 1 1 20 1 1 100. 0% 2

2 1 2 20 25 27 108. 0% 52

2 1 3 20 25 35 140. 0% 60

2 1 4 20 18 35 194. 4% 53

2 1 5 20 1 2 200. 0% 3

2 1 6 20 17 35 205. 9% 52

2 1 7 20 25 45 180. 0% 70

2 1 8 20 25 35 140. 0% 60

2 1 9 20 25 35 140. 0% 60

2 2 0 20 25 35 140. 0% 60

2 2 1 20 25 35 140. 0% 60

2 2 2 20 25 35 140. 0% 60

2 2 3 20 25 35 140. 0% 60

2 2 4 20 25 35 140. 0% 60

2 2 5 20 25 35 140. 0% 60

2 2 6 20 25 35 140. 0% 60

2 2 7 20 25 35 140. 0% 60

2 2 8 20 25 35 140. 0% 60

2 2 9 20 25 35 140. 0% 60

2 3 0 20 25 35 140. 0% 60

2 3 1 20 25 35 140. 0% 60

表 7— 4 試料抵抗発熱体の成分比（W t %)

N o .

P t A u A g ガラス

* 20 1 30 20 0 50

202 30 20 0 50

203 30 20 0 50

204 30 20 0 50

205 30 20 0 50

206 30 20 0 50

207 30 20 0 50

208 30 20 0 50

209 30 20 0 50

21 0 30 20 0 50

21 1 30 20 0 50

21 2 30 20 0 50

21 3 30 20 0 50

214 30 20 0 50

21 5 30 20 0 50

21 6 30 20 0 50

21 7 30 20 0 50

21 8 30 20 0 50

21 9 30 20 0 50

220 30 20 0 50

22 1 40 10 0 50

222 30 20 0 50

223 20 30 0 50

224 40 0 10 50

225 30 0 20 50

226 20 0 30 50

227 0 20 30 50

228 0 30 30 40

229 0 30 20 50

230 0 10 40 50

23 1 10 20 10 60 表 7— 5 試料 N o .

絶縁層の成分比（W t %)

Z n O B₂0₃ S i 0₂ Mn0₂

* 20 1 50 30 20 0

202 50 30 20 0

203 50 30 20 0

204 50 30 20 0

205 50 30 20 0

206 50 30 20 0

207 50 30 20 0

208 50 30 20 0

209 50 30 20 0

21 0 50 30 20 0

21 1 50 30 20 0

21 2 50 30 20 0

21 3 50 30 20 0

214 50 30 20 0

21 5 50 30 20 0

21 6 50 30 20 0

21 7 50 30 20 0

21 8 50 30 18 2

21 9 60 20 18 2

220 70 20 8 2

22 1 50 30 20 0

222 60 20 18 2

223 50 30 20 0

224 50 30 20 0

225 60 20 18 2

226 50 30 20 0

227 50 30 20 0

228 50 30 20 0

229 50 30 20 0

230 50 30 20 0

23 1 50 30 20 0 表 7— 6 試料 N o . クラックが発生する冷却時間（ 300°Cか

までの昇降温試験回ら 50°Cに至る時間）

数（サイクル） (秒）

* 20 1 2400 450

202 4050 300

203 4060 300

204 4100 300

205 5500 280

206 9200 270

207 14300 260

208 14600 220

209 9200 220

2 1 0 6800 220

2 1 1 4200 220

2 1 2 14800 220

2 1 3 15000 220

2 14 14800 220

2 1 5 11000 220

2 1 6 9800 220

2 1 7 6000 220

2 1 8 15400 220

2 1 9 23200 220

220 15600 220

22 1 12300 220

222 23200 220

223 11200 220

224 12300 220

225 23200 220

226 11200 220

227 13400 220

228 13500 220

229 13100 220

230 13500 220

23 1 8800 220

このように、抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60の表面に略格子状の形状等、凹凸面 55, 61を持ったウェハ加熱装置 1の試料 No.202〜231は、力!]熱冷却サイクルが 4000回を越えても抵抗発熱体 5が剥離したりクラックが発生することが無く好ましいことが分った。

[0251] しかし、試料 No. 201のように抵抗発熱体 5の表面が平坦なウェハ加熱装置 1は、 2 400サイクルで抵抗発熱体 5にクラックが発生した。

[0252] また、板状体 2の抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60に形成する前記凹凸面 55, 61は略格子状で、この格子状の溝を lmm幅当たり 0. 2〜80本としたウエノ、加熱装置 1の実施例である試料 No. 206〜209は、板状体 2と抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60の熱膨張差を吸収しつつ、抵抗発熱体 5及び Zまたは絶縁層 60の劣化損傷を抑えることができることから抵抗発熱体 5にクラックや剥離が発生するまでの回数が 9000回と多ぐ信頼性の高いウェハ加熱装置 1とすることができることがわかつた。

[0253] また、さらに、上記の凹凸面 55、 61は、凹部の厚み（tv)と凸部の厚み（tp)の比（tp Ztv) X 100力 05〜200%であり、且つ上記抵抗発熱体 5または上記絶縁層 60の平均厚みが 3〜60 /ζ πιである試料 No. 212〜215は、クラックや剥離が生じるまでの加熱冷却サイクルが、 10000回とさらに大きく好ましいことが分った。

[0254] そして、特に信頼性の高いウェハ加熱装置 1とすることができることがわ力つた。

[0255] また、抵抗発熱体 5や絶縁層 60の表面を凹凸面 55, 61とした実施例である試料 N o. 202〜231は何れも凹凸面 55, 61のない比較例である試料 No. 201と比べ冷却時間が、 300秒以下と小さ力つたのに比べ、凹凸面 55, 61、特に略格子状の溝があると冷却時間が小さく好ましいことが分った。

[0256] なお、該ガラスにおいては、 ZnOを主成分とする ZnO— B O SiO— MnO系の

2 3 2 2 結晶化ガラスが良かった。さらに、好ましくは ZnOが 50〜70質量％、 B O力 ¾0〜3

2 3

0質量％、 SiO力〜 20質量％、 MnO力^〜 2質量％のガラスを絶縁層とする実施

2 2

ί列である試料 No. 218〜220はカロ熱冷去 Pサイクノレ力 15000〜23200回と大きく最も好ましいことが分った。

[0257] また、抵抗発熱体 5は、 Pt、 Au、 Ag力選ばれる少なくとも 2種以上の金属とガラスとするのが良ぐさらにこの割合は、重量比で Pt:Au:ガラス = 30 : 20 : 50質量％、または Pt： Ag：ガラス = 30： 20： 50質量⁰ /₀となるようにするのが良かった。 [0258] なお、それぞれの誤差は ± 5質量⁰ /₀以内とするのが良力つた。

[0259] ところで、絶縁層 60は、抵抗発熱体 5の表面だけに限定して形成する必要はなぐ下地の板状体 2などに広がっていても全く問題なかった。

Claims

請求の範囲

[1] 対向する 2つの主面を有し、その一方の主面をウェハが載置される載置面とし他方の主面に帯状の抵抗発熱体を有してなる板状体と、

上記抵抗発熱体に接続されその抵抗発熱体に電力を供給する給電端子と、上記板状体の他方の面に上記給電端子を覆うように設けられたケースと、上記板状体の上記他方の面に対向する先端を有し、上記板状体を冷却するノズルとを備え、

上記板状体の上記他方の面における上記ノズルの先端の投影位置が上記抵抗発熱体の帯の間にあることを特徴とするウェハ加熱装置。

[2] 上記帯状の抵抗発熱体を複数備え、上記ノズルの先端の上記投影位置が異なる抵抗発熱体の帯の間に位置する請求項 1記載のウェハ加熱装置。

[3] 上記帯状の抵抗発熱体の上又は下に絶縁層が帯状に設けられており、上記ノズルの先端の投影位置が帯状の絶縁層間にある請求項 1記載の加熱装置。

[4] 上記板状体の熱伝導率が絶縁層よりも高いことを特徴とする請求項 3に記載のゥハ加熱装置。

[5] 上記帯状の抵抗発熱体は、板状体の他方の主面に下地絶縁層を介して設けられて、る請求項 1記載のウェハ加熱装置。

[6] 上記板状体の熱伝導率が上記抵抗発熱体よりも高いことを特徴とする請求項 1〜5 のうちのいずれ力 1つに記載のウェハ加熱装置。

[7] 上記ノズルは複数あり、該複数のノズルの先端が 1つの円周上に位置する請求項 1

〜5のうちのいずれ力 1つに記載のウェハ加熱装置。

[8] 上記板状体は円板形状を有し、上記板状体の中心軸上に上記 1つの円周の中心がある請求項 7に記載のウェハ加熱装置。

[9] 上記請求項 1〜5のうちのいずれ力 1つに記載のウェハ加熱装置を用いた半導体製造装置。

[10] 上記各抵抗発熱体は、複数の円弧状の帯が折り返し帯によって接続されてなり、複数の円弧状の帯は同心円状に配設されていることを特徴とする請求項 1〜5のうちの V、ずれか 1つに記載のウェハ加熱装置。

[11] 上記複数の抵抗発熱体は、最も内側に位置する第 1抵抗発熱体と、その第 1抵抗発熱体の外側に位置する第 2抵抗発熱体と、その第 2抵抗発熱体の外側に位置する第 3抵抗発熱体と、その第 3抵抗発熱体の外側に位置する第 4抵抗発熱体とを含んでなり、

上記第 1抵抗発熱体における最も外側の円弧状の帯に外接する円の内側の領域として定義される第 1抵抗発熱体ゾーンと、

上記第 2抵抗発熱体における最も外側の円弧状の帯に外接する円と、最も内側の円弧状の帯に内接する円との間の領域として定義される第 2抵抗発熱体ゾーンと、上記第 3抵抗発熱体における最も外側の円弧状の帯に外接する円と、最も内側の円弧状の帯に内接する円との間の領域として定義される第 3抵抗発熱体ゾーンと、上記第 4抵抗発熱体における最も外側の円弧状の帯に外接する円と、最も内側の円弧状の帯に内接する円との間の領域として定義される第 4抵抗発熱体ゾーンとが、同心である請求項 10に記載のウェハ加熱装置。

[12] 4つの上記第 4抵抗発熱体と 2つの上記第 3抵抗発熱体とを含んでなり、

各第 4抵抗発熱体は、第 4抵抗発熱体ゾーンが 4分割されたゾーンにそれぞれ設けられ、

各第 3抵抗発熱体は、第 3抵抗発熱体ゾーンが 2分割されたゾーンにそれぞれ設けられた請求項 11に記載のウェハ加熱装置。

[13] 上記第 4抵抗発熱体ゾーンと上記第 3抵抗発熱体ゾーンとの間隔が、上記第 3抵抗発熱体ゾーンと上記第 2抵抗発熱体ゾーンとの間隔及び上記第 2抵抗発熱体ゾーンと上記第 1抵抗発熱体ゾーンとの間隔より大きい請求項 11に記載の加熱装置。

[14] 上記ノズルは複数あり、各ノズルの先端の上記他方の面上の投影位置が上記第 4 抵抗発熱体ゾーンと上記第 3抵抗発熱体ゾーンとの間にある請求項 11記載のウェハ加熱装置。

[15] 上記抵抗発熱体の表面が凹凸面である請求項 1〜5のうちのいずれか 1つに記載のウェハ加熱装置。

[16] 上記凹凸面の凹部は、略格子状の溝であることを特徴とする請求項 15に記載のゥハ加熱装置。

[17] 上記帯状の抵抗発熱体の上面の一部または全てに絶縁被覆層を設けたことを特徴とする請求項 1、 2又は 5に記載のウェハ加熱装置。

[18] 上記絶縁被覆層の表面が凹凸面であることを特徴とする請求項 17に記載のウェハ加熱装置。

[19] 上記凹凸面の凹部は、略格子状の溝であることを特徴とする請求項 18に記載のゥハ加熱装置。

[20] 請求項 3に記載された絶縁層を備えた請求項 11に記載のウェハ加熱装置であって上記絶縁層は上記第 1〜第 4抵抗発熱体ゾーンごとに分離して設けられており、上記ノズルの先端の上記他方の面上への投影位置が上記分離して設けられた絶縁層の間にあるウェハ加熱装置。

[21] 上記ノズルを複数個備えてヽる請求項 20に記載のウェハ加熱装置。