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公開番号2025160865
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-23
出願番号2024204673
出願日2024-11-25
発明の名称半導体製造装置用ヒータ
出願人日本碍子株式会社
代理人弁理士法人籾井特許事務所
主分類H01L 21/683 20060101AFI20251016BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】セラミックス基体の体積抵抗率の向上を図り得、かつ、安定して製造可能な半導体製造装置用ヒータを提供すること。
【解決手段】本発明の実施形態による半導体製造装置用ヒータは、セラミックス基体と、発熱体と、を備えている。セラミックス基体は、窒化アルミニウムを含んでいる。発熱体は、セラミックス基体に埋設されている。セラミックス基体は、二種以上の希土類元素を含み、かつ、希土類元素としてYbを含有している。セラミックス基体における希土類元素の総含有割合は、酸化物換算で4.5質量%以下である。セラミックス基体におけるYbの含有割合は、酸化物換算で0.3質量%以上1.3質量%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
窒化アルミニウムを含むセラミックス基体と、
前記セラミックス基体に埋設される発熱体と、を備え、
前記セラミックス基体は、二種以上の希土類元素を含み、かつ、希土類元素としてＹｂを含有し、
前記セラミックス基体における希土類元素の総含有割合は、酸化物換算で４．５質量％以下であり、
前記セラミックス基体におけるＹｂの含有割合は、酸化物換算で０．３質量％以上１．３質量％以下である、半導体製造装置用ヒータ。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
５００℃における前記セラミックス基体の体積抵抗率が、１×１０
９
Ω・ｃｍ以上である、請求項１に記載の半導体製造装置用ヒータ。
【請求項３】
前記セラミックス基体は、前記希土類元素としてＹを含有する、請求項１または２に記載の半導体製造装置用ヒータ。
【請求項４】
前記セラミックス基体におけるＣａの含有割合は、３００ｐｐｍ以下である、請求項１または２に記載の半導体製造装置用ヒータ。
【請求項５】
前記セラミックス基体におけるＣａの含有割合は、８０ｐｐｍ以上である、請求項１または２に記載の半導体製造装置用ヒータ。
【請求項６】
前記セラミックス基体は、ＣａおよびＳｉをさらに含み、
前記セラミックス基体におけるＣａに対するＳｉの質量比が、０．０６０以上０．２０以下であり、
前記セラミックス基体におけるＹに対するＹｂの質量比が、０．１０以上０．４５以下である、請求項１または２に記載の半導体製造装置用ヒータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置用ヒータに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイスの製造において、半導体基板を支持して加熱する半導体製造装置用ヒータが利用されている。半導体製造装置用ヒータは、代表的には、セラミックス基体と、セラミックス基体に埋設される発熱体とを備えている。
そのような半導体製造装置用ヒータとして、例えば、発熱体が、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などの金属を含み、セラミックス基体が、９１～９９質量％の窒化アルミニウムと、１～９重量％の希土類元素酸化物と、を含むセラミックヒータが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－１４１１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のセラミックヒータのような半導体製造装置用ヒータでは、セラミックス基体の熱伝導率を大きくする事が望まれている。そこで、セラミックス基体に希土類元素酸化物を添加して、セラミックス基体の熱伝導率を高くすることが検討されている。
しかし、セラミックス基体に希土類元素酸化物を単純に多く添加すると、セラミックス基体の線膨張係数と発熱体の線膨張係数との差が大きくなり、半導体製造装置用ヒータの製造において、セラミックス基体にクラックなどの破損が生じるおそれがあり、セラミックス基体の体積抵抗率の向上と半導体製造装置用ヒータの製造安定性との両立に改善の余地がある。
本発明の主たる目的は、セラミックス基体の体積抵抗率の向上を図り得、かつ、安定して製造可能な半導体製造装置用ヒータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］本発明の実施形態による半導体製造装置用ヒータは、セラミックス基体と、発熱体と、を備えている。該セラミックス基体は、窒化アルミニウムを含んでいる。該発熱体は、該セラミックス基体に埋設されている。該セラミックス基体は、二種以上の希土類元素を含み、かつ、希土類元素としてＹｂを含有している。該セラミックス基体における希土類元素の総含有割合は、酸化物換算で４．５質量％以下である。該セラミックス基体におけるＹｂの含有割合は、酸化物換算で０．３質量％以下１．３質量％以下である。
［２］上記［１］に記載の半導体製造装置用ヒータにおいて、上記セラミックス基体の５００℃における体積抵抗率は、１×１０
９
Ω・ｃｍ以上であってもよい。
［３］上記［１］または［２］に記載の半導体製造装置用ヒータにおいて、上記セラミックス基体は、上記希土類元素としてＹをさらに含有してもよい。
［４］上記［１］から［３］のいずれかに記載の半導体製造装置用ヒータにおいて、上記セラミックス基体におけるＣａの含有割合は、３００ｐｐｍ以下であってもよい。
［５］上記［１］から［４］のいずれかに記載の半導体製造装置用ヒータにおいて、上記セラミックス基体におけるＣａの含有割合は、８０ｐｐｍ以上であってもよい。
［６］上記［１］から［５］のいずれかに記載の半導体製造装置用ヒータにおいて、上記セラミックス基体は、ＣａおよびＳｉをさらに含んでいてもよい。この場合、上記セラミックス基体におけるＣａに対するＳｉの質量比は、０．０６０以上０．２０以下であってもよい。上記セラミックス基体におけるＹに対するＹｂの質量比は、０．１０以上０．４５以下であってもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、セラミックス基体の体積抵抗率の向上を図り得、かつ、安定して製造可能な半導体製造装置用ヒータを実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本発明の１つの実施形態による半導体製造装置用ヒータの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚み、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【０００９】
Ａ．半導体製造装置用ヒータの概要
図１は本発明の１つの実施形態による半導体製造装置用ヒータの概略断面図である。本発明の１つの実施形態による半導体製造装置用ヒータ１００は、代表的には、半導体基板８を支持して加熱可能である。
【００１０】
半導体製造装置用ヒータ１００は、セラミックス基体１と、発熱体２と、を備えている。セラミックス基体１は、主成分として、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を含んでいる。セラミックス基体１は、二種以上の希土類元素を含み、かつ、希土類元素としてＹｂを含有している。セラミックス基体１における希土類元素の総含有割合は、酸化物換算で４．５質量％以下である。また、セラミックス基体１におけるＹｂの含有割合は、酸化物換算で０．３質量％以上１．３質量％以下である。発熱体２は、セラミックス基体１に埋設されている。
このような構成によれば、セラミックス基体において、希土類元素の総含有割合が４．５質量％以下であるので、セラミックス基体と発熱体との線膨張係数差を安定して小さくし得る。また、セラミックス基体が、二種以上の希土類元素のうちＹｂを０．３質量％以上１．３質量％以下含有しているので、セラミックス基体の体積抵抗率を十分に大きくし得る。また、セラミックス基体におけるＹｂの含有割合がこのような範囲であると、セラミックス基体における色調むらを十分に抑制し得る。
そのため、優れた体積抵抗率を有するセラミックス基体を備えた半導体製造装置用ヒータを、安定して製造し得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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