陶瓷加热器制造技术

陶瓷加热器(31)中，在具备晶片载置面(32a)的AlN陶瓷基体(32)中从接近晶片载置面(32a)的一侧起以分开的状态依次埋设有等离子体产生用的RF电极(33)、加热器电极(34)。AlN陶瓷基体(32)具备设置于RF电极(33)与加热器电极(34)之间的AlN陶瓷高电阻层和高电阻层以外的AlN陶瓷低电阻层。高电阻层和低电阻层均包含Si、Mg和Ti。高电阻层与低电阻层相比，Mg和Ti的含量多，体积电阻率高。体积电阻率高。体积电阻率高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】陶瓷加热器


[0001]本专利技术涉及一种陶瓷加热器。

技术介绍

[0002]一直以来，在半导体制造工艺中，有时采用等离子体CVD工序。在等离子体CVD工序中，将晶片载置于陶瓷加热器的晶片载置面上。在陶瓷加热器的陶瓷基体中埋设有等离子体产生用电极和加热器电极。另一方面，在晶片的上方空间配置有上部电极。而且，若在上部电极与等离子体产生用电极之间施加高频电压，则在这些电极之间产生等离子体，利用该等离子体在晶片上蒸镀薄膜。对于这样的陶瓷加热器，存在如下问题：若对等离子体产生用电极施加的高频电压的漏电流传导至加热器电极，则无法控制对加热器电极的通电。鉴于这一点，在专利文献1中提出了在等离子体产生用电极与加热器电极之间设置高电阻的绝缘层(漏电流防止层)的方案。另外，作为一个例子，提出了陶瓷基体本身由氮化铝陶瓷形成，作为绝缘层，由电阻值比氮化铝大的氮化硅陶瓷形成的方案。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第3602908号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]但是，由于氮化硅陶瓷的热膨胀率只有氮化铝陶瓷的热膨胀率的6成左右，因此在反复进行陶瓷加热器的升温和降温的过程中，绝缘层有可能会剥离。
[0008]本专利技术是为了解决这样的课题而完成的，其主要目的在于长期防止等离子体产生用电极与加热器电极之间的漏电流。
[0009]用于解决课题的方案
[0010]本专利技术的陶瓷加热器为在具备晶片载置面的AlN陶瓷基体中，从接近所述晶片载置面的一侧起以分开的状态依次埋设有等离子体产生用电极、加热器电极的陶瓷加热器，
[0011]所述AlN陶瓷基体具备：
[0012]设置在所述等离子体产生用电极与所述加热器电极之间的AlN陶瓷高电阻层、以及
[0013]所述高电阻层以外的AlN陶瓷低电阻层，
[0014]所述高电阻层和所述低电阻层均包含Si、Mg和Ti，
[0015]所述高电阻层与所述低电阻层相比，Mg和Ti的含量多，体积电阻率高。
[0016]在该陶瓷加热器中，AlN陶瓷基体具备设置于等离子体产生用电极与加热器电极之间的AlN陶瓷高电阻层和高低电阻层以外的AlN陶瓷低电阻层。高电阻层和低电阻层均包含Si、Mg和Ti。高电阻层与低电阻层相比，Mg和Ti的含量多，体积电阻率高。因此，高电阻层防止漏电流流过等离子体产生用电极与加热器电极之间。高电阻层较多地含有Mg和Ti以使
体积电阻率比低电阻层高。另外，构成AlN陶瓷基体的高电阻层和低电阻层基本上都是AlN陶瓷，因此热膨胀率不会产生大的差异。因此，即使反复进行陶瓷加热器的升温和降温，也难以在高电阻层与低电阻层的层间产生剥离。因此，根据该陶瓷加热器，能够长期防止等离子体产生用电极与加热器电极之间的漏电流。
[0017]在本专利技术的陶瓷加热器中，优选所述高电阻层与所述低电阻层相比，Si的含量少。
[0018]在本专利技术的陶瓷加热器中，优选所述低电阻层是含有10质量ppm以上且50质量ppm以下的Ti的AlN陶瓷层，所述高电阻层是含有1000质量ppm以上且1500质量ppm以下的Ti的AlN陶瓷层。这样，能够使高电阻层的体积电阻率比低电阻层的体积电阻率高，并且能够使高电阻层的热导率与低电阻层的热导率为同等程度。
[0019]在本专利技术的陶瓷加热器中，优选所述低电阻层是含有90质量ppm以上且180质量ppm以下的Mg的AlN陶瓷层，所述高电阻层是含有200质量ppm以上且400质量ppm以下的Mg的AlN陶瓷层。
[0020]在本专利技术的陶瓷加热器中，优选所述高电阻层的体积电阻率为所述低电阻层的体积电阻率的1.2倍以上。这样，更容易防止等离子体产生用电极与加热器电极之间的漏电流。
[0021]在本专利技术的陶瓷加热器中，优选所述高电阻层的热导率为所述低电阻层的热导率的90％以上。这样，由于高电阻层的热导率比较高，因此晶片的均热性变得良好。
[0022]在本专利技术的陶瓷加热器中，优选的是，所述AlN陶瓷基体为依次层叠有所述低电阻层、所述高电阻层和所述低电阻层的3层结构，且所述高电阻层的厚度小于2个所述低电阻层的厚度的合计。通常，陶瓷具有体积电阻率高时热导率降低的倾向，但如果采用这样的结构，则作为整体能够使热导率比较高，晶片的均热性变得良好。
附图说明
[0023]图1是表示等离子体处理装置10的概略构成的剖视图。
[0024]图2是图1中的单点划线的圆内部分的放大图。
[0025]图3是另一实施方式的圆内部分的放大图。
[0026]图4是另一实施方式的圆内部分的放大图。
具体实施方式
[0027]以下，参照附图对本专利技术的优选实施方式进行说明。图1是表示等离子体处理装置10的概略构成的剖视图，图2是图1中的单点划线的圆内部分的放大图。
[0028]如图1所示，等离子体处理装置10具备腔室12、喷头20和晶片载置装置30。
[0029]腔室12是由铝合金等形成为箱状的容器。该腔室12在底面的大致中央具有圆孔14。另外，腔室12在底面具有排气管16。排气管16在中途具备未图示的压力调整阀、真空泵等，能够将腔室12的内部调整为期望的压力。腔室12的顶部开口。
[0030]喷头20以封闭腔室12的顶部的开口的方式安装。在腔室12的顶部的开口边缘与喷头20之间设置有绝缘部件22。利用喷头20封闭了开口的腔室12的内部构成为保持气密。喷头20将从气体导入管24导入的气体从多个气体喷射孔26朝向载置于陶瓷加热器31的晶片W喷射。喷头20与等离子体产生用的RF电源60连接。因此，喷头20作为等离子体产生用的电极
发挥功能。RF电源60的频率例如优选为13MHz或27MHz。
[0031]晶片载置装置30具备陶瓷加热器31和中空轴38。
[0032]陶瓷加热器31中，在具备晶片载置面32a的圆板状的AlN陶瓷基体32中从接近晶片载置面32a的一侧起以分开的状态依次埋设有等离子体产生用的RF电极33和加热器电极34。
[0033]如图2所示，AlN陶瓷基体32具备设置于RF电极33与加热器电极34之间的AlN陶瓷高电阻层321和高电阻层321以外的AlN陶瓷低电阻层322、323。高电阻层321和低电阻层322、323均包含Si、Mg和Ti。在此，AlN陶瓷基体32为依次层叠有低电阻层322、高电阻层321和低电阻层323的3层结构，高电阻层321的厚度小于2个低电阻层322、323的厚度的合计。高电阻层321与低电阻层322、323相比，Mg和Ti的含量多，体积电阻率高。高电阻层321与低电阻层322、323相比，Ti含量多，因此在外观上看起来发黑。高电阻层321与低电阻层322、323相比，优选Si的含量少。低电阻层322、323优选为含有10质量ppm以上且50质量ppm以下的Ti的AlN陶瓷层，高电阻层321优选为含有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种陶瓷加热器，其在具备晶片载置面的AlN陶瓷基体中，从接近所述晶片载置面的一侧起以分开的状态依次埋设有等离子体产生用电极、加热器电极，所述AlN陶瓷基体具备：设置在所述等离子体产生用电极与所述加热器电极之间的AlN陶瓷高电阻层、以及所述高电阻层以外的AlN陶瓷低电阻层，所述高电阻层和所述低电阻层均包含Si、Mg和Ti，所述高电阻层与所述低电阻层相比，Mg和Ti的含量多，体积电阻率高。2.根据权利要求1所述的陶瓷加热器，其中，所述高电阻层与所述低电阻层相比，Si的含量少。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷加热器，其中，所述低电阻层是含有10质量ppm以上且50质量ppm以下的Ti的AlN陶瓷层，所述高电阻层是含有1000质量ppm以上且1500质量ppm以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：高崎秀明，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：