用于半导体制造装置的陶瓷加热器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种陶瓷加热器，其能够在晶片载放面整个表面上使温度分布均匀。陶瓷加热器（10）具有：内部埋设有电阻发热体的圆板形陶瓷基体（1）；和接合于该陶瓷基体（1）的晶片载放面（1a）相反侧背面（1b）的圆筒形支持体（3），在该背面（1b）接合支持体（3）的环形接合区域（S1），分别以同心圆形状连接于接合区域（S1）的内周和外周，面积与接合区域（S1）均相同的环形内侧区域（S2）和外侧区域（S3）构成整个环形区域，位于其正上方的电阻发热体（2）的一部分的发热量除以该整个环形区域的面积的值，大于该电阻发热体（2）的一部分以外的电阻发热体（2）的其余部分的发热量除以背面（1b）减去该整个环形区域的面积的值。

【技术实现步骤摘要】
用于半导体制造装置的陶瓷加热器
本专利技术涉及一种陶瓷加热器，其用在半导体制造装置中，载放半导体晶片并对其进行加热。
技术介绍
在集成电路等半导体装置制造工序中，要对半导体晶片进行成膜处理及蚀刻处理等各种处理。在对半导体晶片进行上述处理的半导体制造装置中，要用到在保持有半导体晶片的状态下对其进行加热的陶瓷加热器。通常，陶瓷加热器包括上面具有晶片载放面的陶瓷制陶瓷基体和在背面对其提供支承的圆筒形的支持体，在该陶瓷基体的内部或表面，除了设置有用于加热的电阻发热体电路，还设置有RF电极及静电卡盘用电极等导电体。对载放于上述陶瓷基体的半导体晶片成膜的方法有热CVD及等离子体CVD等，均是为了在整个晶片表面以均匀的膜厚成膜，而谋求在晶片载放面的整个表面使陶瓷加热器的温度分布均匀。为此，如专利文献1所示，可以将陶瓷加热器分割为多个区域，对各区域单独配置电阻发热体，或可以使电阻发热体为并联电路，由此增大整体电路长度。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2006-210467号公报
技术实现思路
近年来，对半导体晶片成膜的膜的材质多样化，有Si膜、SiN膜、SiO2膜、SiON膜、W膜等，因此，需要能够在400℃左右～800℃左右的高温区域内进行的处理的半导体制造装置。如上所述，处理温度越高，从陶瓷基体与支持体的接合部分经支持体产生的热损失（heatescaping）的量越多，其结果是，陶瓷加热器的晶片载放面的温度均匀性劣化，造成膜厚不均匀的问题。在陶瓷加热器中，与保持在高温时相比，在升温时陶瓷基体的中心部温度低于周缘部的倾向明显，因此在该升温时在陶瓷基体中产生很大的应力，会导致陶瓷基体破裂。本专利技术有鉴于上述现有陶瓷加热器问题，目的在于提供一种能够使晶片载放面整个表面上温度分布均匀的陶瓷加热器。为解决上述课题，本专利技术的陶瓷加热器，其特征在于，具有：圆板形的陶瓷基体，在其上表面具有用于载放晶片的晶片载放面，内部埋设有电阻发热体；和圆筒形的支持体，其与所述陶瓷基体的与晶片载放面相反一侧的背面接合，在所述背面接合所述支持体的环形的接合区域，以同心圆形状连接于所述接合区域的内周、与所述接合区域面积相同的环形的内侧区域，和以同心圆形状连接于所述接合区域的外周、与所述接合区域面积相同的环形的外侧区域组合形成整个环形区域，位于所述整个环形区域正上方的电阻发热体的一部分的发热量除以所述整个环形区域的面积的值，大于所述电阻发热体的一部分以外的电阻发热体的其余部分的发热量除以所述背面减去所述整个环形区域后的面积的值。在上述本专利技术的陶瓷加热器中，优选位于所述内侧区域正上方的电阻发热体的一部分的发热量除以所述内侧区域的面积的值，大于位于所述接合区域和所述外侧区域正上方的电阻发热体的一部分的发热量除以所述接合区域和所述外侧区域的合计面积的值。根据本专利技术，能够补偿由陶瓷基体和支持体的接合部造成的热损失，因此，可提高晶片载放面的热分布均匀性，抑制膜厚不均匀的问题。附图说明图1是表示本专利技术的陶瓷加热器的一个具体例子的示意纵剖面图。图2是从背面观察图1的陶瓷加热器的陶瓷基体时的平面图。图3是表示构成实施例的样品1的陶瓷基体的两个圆板形的AlN烧结体之一和形成于其一侧面（一侧表面）上的电阻发热体的平面图。图4是表示构成实施例的样品2的陶瓷基体的两个圆板形的AlN烧结体之一和形成于其一侧面上的电阻发热体的平面图。图5是表示构成实施例的样品3的陶瓷基体的两个圆板形的AlN烧结体之一和形成于其一侧面上的电阻发热体的平面图。图6是表示构成比较例的陶瓷基体的两个圆板形的AlN烧结体之一和形成于其一侧面上的电阻发热体的平面图。符号说明1陶瓷基体1a晶片载放面1b背面2电阻发热体2a外部端子3支持体4供电配线10陶瓷加热器S1接合区域S2内侧区域S3外侧区域S4中心区域S5外周部区域具体实施方式首先说明本专利技术的实施方式。本专利技术实施方式的陶瓷加热器，其特征在于，具有：圆板形的陶瓷基体，在其上表面具有用于载放晶片的晶片载放面，内部埋设有电阻发热体；和圆筒形的支持体，其与所述陶瓷基体的与晶片载放面相反一侧的背面接合，在所述背面接合所述支持体的环形的接合区域；以同心圆形状连接于所述接合区域的内周，与所述接合区域面积相同的环形的内侧区域；和以同心圆形状连接于所述接合区域的外周，与所述接合区域面积相同的环形的外侧区域组合形成整个环形区域，位于所述整个环形区域正上方的电阻发热体的一部分的发热量除以所述整个环形区域的面积的值，大于所述电阻发热体的一部分以外的电阻发热体的其余部分的发热量除以所述背面减去所述整个环形区域后的面积的值。由此，可提高在与支持体接合的部位及其附近，陶瓷基体背面基准单位面积的发热量，因此可补偿由陶瓷制基体与支持体之间的接合部造成的热损失。其结果是，可提高晶片载放面上的热分布均匀性，并抑制膜厚不均匀的问题。在此，圆板形的陶瓷基体不必为完全的圆板形。另外，在上述本专利技术的陶瓷加热器中，优选位于所述内侧区域正上方的电阻发热体的一部分的发热量除以所述内侧区域的面积的值，大于位于所述接合区域和所述外侧区域正上方的电阻发热体的一部分的发热量除以所述接合区域和所述外侧区域的合计面积的值。由此，除了可以补偿支持体的接合面造成的热损失以外，还可补偿支持体内部空间的大气环境造成的热损失，能够进一步提高晶片载放面上热分布均匀性。下面，结合图1说明本专利技术的陶瓷加热器的一个具体例子。本专利技术一个具体例子的陶瓷加热器10包括：在上表面有晶片载放面1a、内部埋设有电阻发热体2的圆板形陶瓷制的陶瓷基体1；和从该晶片载放面1a相反侧的背面1b支持该陶瓷基体1的支持体3。支持体3为具有规定壁厚的圆筒形部件，支持体3的环形上端面与陶瓷基体1的平坦的背面1b由环形的接触面接合。支持体3的形状可以是单纯的圆筒形，也可以是如图1所示使上端部的直径增大。由此，可确保后述电阻发热体2的外部端子的安装空间，并减小圆筒形的尺寸。还可以使支持体3上端部和下端部为突缘结构。图1表示仅使支持体3的下端部为突缘结构的例子。陶瓷基体1的材质可使用氮化铝（AlN）、氮化硅（Si3N4）、氧化铝（Al2O3）等陶瓷。其中，从热传导性良好的观点考虑，优选氮化铝，从刚性高的观点考虑，优选氮化硅或氧化铝。为了高速进行升温降温，优选使陶瓷基体1的厚度更薄，但过薄则会使刚性下降，因此优选为5～25mm左右，更优选为10～20mm左右。另一方面，对于支持体3的材质，只要是与陶瓷基体1材质的热膨胀系数差异不大的材质，则没有特别的限制。例如，在由AlN形成陶瓷基体1时，优选支持体3的材质也是AlN。优选上述陶瓷基体1和支持体3利用接合层进行化学接合。优选接合层的成分为在AlN或Al2O3中添加稀土类氧化物。由于上述成分与适用于陶瓷基体1及支持体3的材质的AlN等陶瓷之间的浸润性良好，因此能够获得高接合强度，并能够使接合面处气密性好。在陶瓷基体1内，在平行于晶片载放面1a的面的大致整个表面，埋设有电阻发热体2。电阻发热体2可通过使用导体浆料（paste）的丝网印刷法来形成，也可使用金属线、金属网、金属箔等。在使用丝网印刷法时，准备相同形状的两个陶瓷板，在其中一方的一侧表面用丝网印刷法涂布导体浆料。然后，对其进行烧结形成电阻发热体，将另一方陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷加热器，其特征在于，具有：圆板形的陶瓷基体，在其上表面具有用于载放晶片的晶片载放面，内部埋设有电阻发热体；和圆筒形的支持体，其与所述陶瓷基体的与晶片载放面相反一侧的背面接合，在所述背面接合所述支持体的环形的接合区域，以同心圆形状连接于所述接合区域的内周、与所述接合区域面积相同的环形的内侧区域，和以同心圆形状连接于所述接合区域的外周、与所述接合区域面积相同的环形的外侧区域组合形成整个环形区域，位于所述整个环形区域正上方的电阻发热体的一部分的发热量除以所述整个环形区域的面积的值，大于所述电阻发热体的一部分以外的电阻发热体的其余部分的发热量除以所述背面减去所述整个环形区域后的面积的值。

【技术特征摘要】
2013.10.15 JP 2013-2143781.一种陶瓷加热器，其特征在于，具有：圆板形的陶瓷基体，在其上表面具有用于载放晶片的晶片载放面，内部埋设有电阻发热体；和圆筒形的支持体，其与所述陶瓷基体的与晶片载放面相反一侧的背面接合，在所述背面接合所述支持体的环形的接合区域，以同心圆形状连接于所述接合区域的内周、与所述接合区域面积相同的环形的内侧区域，和以同心圆形状连接于所述接合区域的外周、与所述接合区域面积相...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村功一，三云晃，夏原益宏，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP