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JPH05326112A - 複層セラミックスヒーター - Google Patents

複層セラミックスヒーター

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Publication number
JPH05326112A
JPH05326112A JP4154349A JP15434992A JPH05326112A JP H05326112 A JPH05326112 A JP H05326112A JP 4154349 A JP4154349 A JP 4154349A JP 15434992 A JP15434992 A JP 15434992A JP H05326112 A JPH05326112 A JP H05326112A
Authority
JP
Japan
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parts
ceramic heater
layer
electrically conductive
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4154349A
Other languages
English (en)
Inventor
Noboru Kimura
昇 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP4154349A priority Critical patent/JPH05326112A/ja
Priority to US08/062,133 priority patent/US5331134A/en
Publication of JPH05326112A publication Critical patent/JPH05326112A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/265—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an inorganic material, e.g. ceramic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/2001—Maintaining constant desired temperature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は電気電動層と絶縁層とからなる複
層セラミックスヒーターにおける低温部をなくして全体
を均蒸加熱体としてなる複層セラミックスヒーターの提
供を目的とするものである。 【構成】 本発明の複層セラミックスヒーターは、電
気伝導層と絶縁層とからなる複層セラミックスヒーター
において、電気伝導層を２つあるいはそれ以上の複数個
とし、これらがそれぞれの回路パターンの欠損部が互い
に補完されるように配置されてなることを特徴とするも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複層セラミックスヒータ
ー、特には平坦な均熱加熱ができることから、化学気相
蒸着法やスパッター法によって薄膜を形成する際の基板
やウエハーの加熱用に有用とされる複層セラミックスヒ
ーターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製品製造工程における分子線エピ
タキシーやＣＶＤ、スパッタリングなどにおけるウエハ
ーの加熱方法としては、熱分解窒化ほう素（ＰＢＮ）と
パイロリテックグラファイト（ＰＧ）の複合セラミック
スヒーターを用いることが有効とされており（特開昭63
-241921 号公報参照）、このものは従来のタンタルワイ
ヤーヒーターに比べて装着が容易で、熱変形、断線、シ
ョートというトラブルもないので使い易く、しかも面状
ヒーターであるために比較的均熱が得られ易いという利
点もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そして、この種の複合
セラミックスヒーターについては、面内の温度分布を改
良するために、外周ほど単位面積当りの発熱量を大きく
するということも提案されており（実願平3-30393 号明
細書参照）、また厚さ方向の温度バランスをよくするた
めに支持基板の両面にヒーター層を形成するということ
も提案されている（特願平2-230405号、特願平3-138286
号明細書参照）が、この種の複層セラミックスヒーター
では回路パターンの切れ目、折り返し部に低温の部分が
できてしまうために均熱加熱が難しくなるという欠点が
あり、両面にヒーター層を形成したものではこのヒータ
ー層が同じ回路パターンをもつものであるために面内の
温度分布差が大きくなるという欠点もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、欠点を解決した複層セラミックスヒーターに関する
ものであり、これは電気伝導層と絶縁層とからなる複層
セラミックスヒーターにおいて、電気伝導層を２つある
いはそれ以上の複数個とし、これらがそれぞれの回路パ
ターンの欠損部分が互いに補完されるように配置されて
なることを特徴とするものである。
【０００５】すなわち、本発明者らは低温部が出来ず、
均熱加熱ができる複数セラミックスヒーターを開発すべ
く種々検討した結果、従来公知の電気伝導層と絶縁層と
からなる複層セラミックスヒーターにおいて、この電気
伝導層を２つまたはそれ以上の複数個とし、この電気伝
導層の回路の切れ目、折り返し部における低温となる部
分を、他の電気伝導層と重ね合わせることによって低温
とならないように、その欠損部が互いに補完されるよう
にすれば、この低温部がなくなるのでこれを均熱加熱用
とすることができるようになるということを見出し、こ
の電気伝導層および絶縁層を構成する部材の構成につい
ての研究を進めて本発明を完成させた。以下にこれをさ
らに詳述する。
【０００６】
【作用】本発明は複層セラミックスヒーターに関するも
のであり、これは電気伝導層と絶縁層とからなる複層セ
ラミックスヒーターにおいて電気伝導層を２つあるいは
それ以上の複数個とし、これらがそれぞれの回路パター
ンの欠損部分が互いに補完されるように配置されてなる
ことを特徴とするものであるが、これによれば一つの電
気伝導層の回路パターンの切れ目、折り返し部などの低
温となる部分に他の電気伝導層を重ね合わせると、この
低温部が他の電気伝導層の高温部で補完されるので、低
温部がなくなり、これを均熱加熱層とすることができる
という有利性が与えられる。
【０００７】本発明の複層セラミックスヒーターは絶縁
性ウエハーからなる支持基材の片面または両面に、耐熱
性の導電性物質からなるある抵抗値をもったら線状また
は同心円状のヒーター回路パターンを有する電気伝導層
を設けたものであるが、この電気伝導層は２つまたはそ
れ以上の複数個とし、これを図１に示したように互いに
その欠損部が補完されるように重ね合わせたものとされ
る。
【０００８】この図１の（ａ）はその表面部、（ｂ）は
その裏面部、（ｃ）はその縦断面図を示したものであ
り、これらはいずれも直径が 100mmφのものとされる
が、（ｃ）に示したようにこの表面部は７mm、８mm、９
mm、10mmのところは発熱部で、４mmのところは切れ目ま
たは折り返し部で低温部となり、欠損部となるところで
あるが、これに裏面部を重ね合わされるとこの裏面部の
加熱部がこの表面部の欠損部を補完するように重ね合わ
されるので、これによれば欠損部がなくなり、全体が均
熱体になるという有利性が与えられる。
【０００９】この電気伝導層は上記したように耐熱性の
導電物質からなるら線状または同心円状のヒーター回路
パターンを有するものとされるが、これは例えばタング
ステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）
などの高融点金属またはカーボンなどのような導電性セ
ラミックスからなるものとすればよく、このヒーター回
路パターンの形成は塗布法、化学気相蒸着法（ＣＶＤ
法）、蒸着法などで行なえばよいが、このものは必要に
応じこの上に絶縁層を設けてもよく、さらにこの上にヒ
ーター層を設けてもよい。
【００１０】また、この絶縁層はこの複層セラミックス
ヒーターの支持基材となるものであるが、これは例えば
熱分解窒化ほう素（ＰＢＮ）、窒化ほう素（ＢＮ）、窒
化けい素（ＳｉＮ）、アルミナ（Al2O3 ）などのような
絶縁性セラミックスから作られたものとすればよい。
【００１１】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例 直径が 100mmφで厚さが１mmである絶縁性の熱分解窒化
ほう素（ＰＢＮ）ウエハーの両面に、ＣＶＤ法でパイロ
リテックグラファイト（ＰＧ）を25μｍの厚さに蒸着し
てヒーター回路パターンを有する電気伝導層を設けたの
ち、この上に図１、図２に示したように同一の方法で厚
さが25μｍのＰＧ層からなる上記とは回路パターンの相
異するヒーター回路パターンを有する電気伝導層を設け
て本発明の複層セラミックスヒーターを形成させた。
【００１２】ついで、この複層セラミックスヒーターに
真空装置内で通電して加熱し、加熱したときの径方向の
温度分布を測定したところ、図３に示したとおりの結果
が得られ、このものは均熱加熱が可能であることが確認
された。
【００１３】比較例 直径が 100mmφで厚さが１mmである絶縁性の熱分解窒化
ほう素（ＰＢＮ）ウエハーの片面に、ＣＶＤ法でパイロ
リテックグラファイト（ＰＧ）を50μｍの厚さに蒸着し
て図４に示したようにヒーター回路パターンを有する電
気伝導層を設けて複層セラミックスヒーターを作ったの
ち、これに真空装置内で通電して加熱し、加熱したとき
の径方向の温度分布を測定したところ、図５に示したと
おりの結果が得られ、このものは概ね均熱ではあるが、
図４（ｂ）に示した回路パターンの切れ目に低温部があ
るために均熱加熱体とすることができないものであるこ
とが確認された。
【００１４】
【発明の効果】本発明は複層セラミックスヒーターに関
するもので、これは前記したように電気伝導層と絶縁層
とからなる複層セラミックスヒーターにおいて、電気伝
導層を２つまたはそれ以上の複数個とし、これらがそれ
ぞれの回路パターンの欠損部が互いに補完されるように
配置されなることを特徴とするものであり、このものは
回路パターンの切れ目、折り返し部において発生する低
温部（欠損部）が電気伝導部の欠損部を補完する重ね合
わせにより補完されて低温部がなくなり、全体が均熱加
熱できるようになるので、このものはＣＶＤ法やスパッ
ター法によって薄膜を形成する際の基板やウエハーの加
熱用に有用とされるという有利性をもつものになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による複層セラミックスヒーターの電
気伝導層を示したもので、（ａ）はその表面部、（ｂ）
はその裏面図の平面図、（ｃ）はその縦断面図を示した
ものである。
【図２】 図１における他の態様を示したもので、
（ａ）はその表面部、（ｂ）はその裏面部の平面図、
（ｃ）はその縦断面図を示したものである。
【図３】 本発明の実施例により得られた複層セラミッ
クスヒーターの通電時の径方向の温度分布図を示したも
のである。
【図４】 本発明の比較例としての複層セラミックスヒ
ーターの電気伝導層を示したもので、（ａ）はその平面
図、（ｂ）はその縦断面図を示したものである。
【図５】 本発明の比較例で得られた複層セラミックス
ヒーターの通電時の径方向の温度分布図を示したもので
ある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気伝導層と絶縁層とからなる複層セラミ
    ックスヒーターにおいて、電気伝導層を２つあるいはそ
    れ以上の複数個とし、これらがそれぞれの回路パターン
    の欠損部が互いに補完されるように配置されてなること
    を特徴とする複層セラミックスヒーター。
  2. 【請求項２】電気伝導層がタングステン（Ｗ）、タンタ
    ル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびカーボンからな
    る高融点金属または導電性セラミックスからなるもので
    あり、絶縁層が熱分解窒化ほう素（ＰＢＮ）、窒化ほう
    素（ＢＮ）、窒化けい素（ＳｉＮ）、酸化アルミニウム
    （Al2O3 ）からなる絶縁性セラミックスからなるもので
    ある請求項１に記載した複層セラミックスヒーター。
JP4154349A 1992-05-21 1992-05-21 複層セラミックスヒーター Pending JPH05326112A (ja)

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JP4154349A JPH05326112A (ja) 1992-05-21 1992-05-21 複層セラミックスヒーター
US08/062,133 US5331134A (en) 1992-05-21 1993-05-17 Double-layered ceramic heater

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