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公開番号2025016070
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023119094
出願日2023-07-21
発明の名称シャフト付セラミックスヒータ
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/683 20060101AFI20250124BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】PE-CVD成膜などの成膜処理を行った場合において、シリコンウェハの表面に形成される膜の膜厚のバラツキを抑制するための技術を提供する。
【解決手段】
セラミックスヒータ100は、円板状のセラミックス基材110と、セラミックス基材110に埋設された電極120(ヒータ電極122及び高周波電極124)と、セラミックス基材110の下面111に接合された筒状のシャフト130とを備えている。セラミックス基材110の上面111には、環状凸部152が設けられている。環状凸部152の外径B(mm)に対するセラミックス基材110の上面111の外径A(mm)の比A/Bが1.2以上である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
上面、及び、前記上面と上下方向において対向する下面を有する円板状のセラミックス基材と、
前記セラミックス基材に埋設された、又は前記セラミックス基材の前記下面に配置された電極と、
前記セラミックス基材の下面に接合された筒状のシャフトと、を備え、
前記セラミックス基材は、前記セラミックス基材の前記上面よりも上方に突出する環状の凸部を備え、
前記セラミックス基材の前記上面の外径をＡ（ｍｍ）とし、前記環状の凸部の外径をＢ（ｍｍ）としたとき、
Ａ／Ｂ≧１．２
であることを特徴とするシャフト付セラミックスヒータ。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記電極は前記セラミックス基材に埋設されており、
前記電極の外径をＣ（ｍｍ）としたとき、
Ｃ＞Ｂ
であることを特徴とする請求項１に記載のシャフト付セラミックスヒータ。
【請求項３】
前記電極の外径をＣ（ｍｍ）としたとき、
Ａ－Ｃ＜１０ｍｍ
であることを特徴とする請求項１に記載のシャフト付セラミックスヒータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェハ等の基板を保持して加熱するシャフト付セラミックスヒータに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内部に発熱体が埋設されたシャフト付セラミックスヒータが開示されている。特許文献１に記載のセラミックスヒータの、基板が載置されるセラミックス基材の表面（加熱面）の直径Ｄは３５０ｍｍである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－０９３００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者らは、特許文献１に記載されているような、表面（加熱面）の直径Ｄが３５０ｍｍであるセラミックス基材に直径３００ｍｍのシリコンウェハを載置してＰＥ－ＣＶＤ成膜（ＰｌａｓｍａＥｎｈａｎｃｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；プラズマ励起化学気相成膜）などの成膜処理を行った場合において、特にシリコンウェハの外周部分において膜厚にバラツキが生じることがあることを見いだした。
【０００５】
本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、ＰＥ－ＣＶＤ成膜などの成膜処理を行った場合において、シリコンウェハの表面に形成される膜の膜厚のバラツキを抑制するための技術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】
【０００６】
本発明の態様に従えば、上面、及び、前記上面と上下方向において対向する下面を有する円板状のセラミックス基材と、
前記セラミックス基材に埋設された、又は前記セラミックス基材の前記下面に配置された電極と、
前記セラミックス基材の下面に接合された筒状のシャフトと、を備え、
前記セラミックス基材は、前記セラミックス基材の前記上面よりも上方に突出する環状の凸部を備え、
前記セラミックス基材の前記上面の外径をＡ（ｍｍ）とし、前記環状の凸部の外径をＢ（ｍｍ）としたとき、
Ａ／Ｂ≧１．２
であることを特徴とするシャフト付セラミックスヒータが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上記の構成のように、環状の凸部の外径Ｂ（ｍｍ）に対するセラミックス基材の上面の外径Ａ（ｍｍ）の比Ａ／Ｂを１．２以上とすることにより、特にウェハの外縁近傍におけるガス（成膜に用いられる原料ガス）の流れを整流する効果が高くなる。これにより、膜厚のバラツキを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、セラミックスヒータ１００の上面図である。
図２は、セラミックスヒータ１００の概略説明図である。
図３は、電極１２０の概略説明図である。
図４は、ヒータ電極１２２の概略説明図である。
（ａ）～（ｅ）は、セラミックス基材１１０の製造方法の流れを示す図である。
（ａ）～（ｄ）は、セラミックス基材１１０の別の製造方法の流れを示す図である。
図７は実施例１～４の結果をまとめた表である。
図８は比較例１～３の結果をまとめた表である。
図９はセラミックスヒータ１００の寸法Ａ～Ｅを説明するための説明図である。
図１０はウェハ１０の膜厚を測定する位置＃１～＃１７を説明するための概略説明図である。
（ａ）は環状凸部１５２の外径Ｂ（ｍｍ）に対するセラミックス基材１１０の上面１１１の外径Ａ（ｍｍ）の比Ａ／Ｂが１．２未満である場合におけるガスの流れを説明するための概略説明図であり、（ｂ）は比Ａ／Ｂが１．２以上である場合におけるガスの流れを説明するための概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜セラミックスヒータ１００＞
本発明の実施形態に係るセラミックスヒータ１００について、図１、２を参照しつつ説明する。本実施形態に係るセラミックスヒータ１００は、例えば、半導体製造装置の内部でシリコンウェハなどの半導体ウェハ（以下、単にウェハ１０という）を保持し加熱するために用いられる。なお、以下の説明においては、セラミックスヒータ１００が使用可能に設置された状態（図２の状態）を基準として上下方向５が定義される。図２に示されるように、本実施形態に係るセラミックスヒータ１００は、セラミックス基材１１０と、電極１２０と、給電線１４０、１４１とを備える。
【００１０】
セラミックス基材１１０は、円形の板状の形状を有する部材であり、セラミックス基材１１０の上にはウェハ１０が載置される。セラミックス基材１１０の外径Ａは３６０ｍｍである。セラミックス基材１１０の上下方向５の長さ（厚さ）は５ｍｍ以上であることが好ましく、特に１５ｍｍ～３０ｍｍであることが好ましい。セラミックス基材１１０は、例えば、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、アルミナ、窒化ケイ素等のセラミックス焼結体により形成することができる。なお、図２では図面を見やすくするためにウェハ１０とセラミックス基材１１０とを離して図示している。図１に示されるように、セラミックス基材１１０の上面１１１には、環状の凸部１５２（以下、単に環状凸部１５２という）と、複数の凸部１５６とが設けられている。なお、図２においては、図面を見やすくするために、図１と比べて複数の凸部１５６の数を減らして図示している。また、図１に示されるように、セラミックス基材１１０の中心には、ガス流路１６４（図２参照）の開口１６４ａが設けられている。開口１６４ａの直径は５ｍｍである。また、セラミックス基材１１０の中心に対して半径８０ｍｍの円を３等配した位置には、それぞれ、リフトピン穴１６６が設けられている。リフトピン穴１６６の直径は５ｍｍである。
（【００１１】以降は省略されています）

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