CN108028220A - 陶瓷加热器 - Google Patents

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Abstract

一种陶瓷加热器，其在圆板状的陶瓷盘的上表面具有用于载置晶片的晶片载置面。在陶瓷盘的内周区域埋设有1个以上的内周侧加热器部件，在外周区域埋设有1个以上的外周侧加热器部件。陶瓷盘中预定区域的厚度是陶瓷盘的直径的3.9％以下，这里，预定区域是包括内周区域与外周区域的边界线的区域。

Description

陶瓷加热器
技术领域
本发明涉及陶瓷加热器。
背景技术
一直以来，已知在圆板状的陶瓷盘的上表面具有用于载置晶片的晶片载置面的陶瓷加热器。作为这种陶瓷加热器，已知有在陶瓷盘的内周区域埋设内周侧加热器部件、在外周区域埋设外周侧加热器部件的陶瓷加热器(例如，参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-88484号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在使用专利文献1的圆板状的陶瓷盘并通过等离子处理对晶片进行表面处理的工序中，晶片的加热温度和晶片面内的温度均匀性会对成膜后的被膜的性状、蚀刻后的晶片表面的性状产生影响，其结果是，会对半导体装置的特性、成品率产生影响。在通过等离子处理对晶片进行表面处理时，由于晶片不仅被陶瓷盘加热，还被等离子体加热，且还被施加来自位于陶瓷盘上方的喷头板的气体流分布，因此对于由等离子体进行表面处理中的晶片，其外侧区域的温度与中央区域相比会变低(或变高)。因此，为了使在等离子处理中的晶片面内的温度均匀，需要具有下述那样的温度梯度曲线的陶瓷加热器：在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面上的晶片的中央区域的温度分布大体平缓，而与中央区域相比外侧的区域的温度分布越向外周温度越高(或越低)。
但是，具有在晶片的中央区域的温度分布大体平缓，而与中央区域相比外侧的区域的温度分布越向外周温度越高(或越低)这样的温度梯度曲线的陶瓷加热器，由于存在陶瓷加热器内部的热传导，因而难度高，此外，还伴随着破损的风险，因而尚未能实现。
本发明是为了解决这样的课题而提出的，其主要目的在于提供具有下述那样的温度梯度曲线的陶瓷加热器：在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面上的晶片的中央区域的温度分布大体平缓，而与中央区域相比外侧的区域的温度分布越向外周温度差越大。
用于解决课题的方法
本发明的陶瓷加热器是在圆板状的陶瓷盘的上表面具有用于载置晶片的晶片载置面，在上述陶瓷盘的内周区域埋设有1个以上的内周侧加热器部件，在外周区域埋设有1个以上的外周侧加热器部件的陶瓷加热器，
上述陶瓷盘中预定区域的厚度是上述陶瓷盘的直径的3.9％以下，
上述预定区域是包括上述内周区域与上述外周区域的区域边界线的区域。
根据该陶瓷加热器，在未进行等离子处理的状态下以使载置于晶片载置面上的晶片的中心与最外周达到预定的温度差的方式控制内周侧加热器部件和外周侧加热器部件时，能够得到下述那样的温度梯度曲线：晶片中，温度边界线内侧的区域(温度边界内侧区域)的温度分布接近于平缓，温度边界线外侧的区域(温度边界外侧区域)的温度分布越向外周温度越高(或越低)。需说明的是，温度边界线是与陶瓷盘为同心圆的线，其同心圆的直径设定为陶瓷盘的直径的54.5％。
本发明的陶瓷加热器中，上述预定区域可以是从上述陶瓷盘的外周起直至越过上述区域边界线的内侧为止的区域。这样的话，能够更有效地得到本发明的效果。
本发明的陶瓷加热器中，在上述内周区域中靠近中心的区域设置有与轴接合的轴接合部，上述预定区域可以是上述陶瓷盘中与上述轴接合部相比更靠外侧的全部区域。这样的话，能够更加有效地得到本发明的效果。
本发明的陶瓷加热器中，上述预定区域的厚度优选为上述陶瓷盘的直径的3.3％以下。这样的话，能够显著得到本发明的效果。
本发明的陶瓷加热器中，上述预定区域的厚度优选为上述陶瓷盘的直径的1.8％以上。这样的话，能够充分确保陶瓷加热器的强度。
本发明的陶瓷加热器中，上述区域边界线与上述陶瓷盘为同心圆，上述同心圆的直径可以设定为上述陶瓷盘的直径的75～85％的范围。这样的话，能够使晶片的中央区域的温度分布更接近于平缓。
本发明的陶瓷加热器中，在上述内周区域与上述外周区域之间优选设置没有加热器部件的非加热区域。这样的话，由于非加热区域的热阻大，因此晶片的温度边界内侧区域的温度分布难以受到外周侧加热器部件的影响。因此，能够使晶片的中央区域的温度分布更加平缓。这样的非加热区域优选为具有上述陶瓷盘的直径的4.0％以上7.6％以下的宽度的环状区域。
本发明的陶瓷加热器中，还可以在上述外周区域中在上述陶瓷盘的与上述晶片载置面相反侧的面上设置具有环状的槽或台阶的薄壁部。这样的话，由于具有环状的槽或台阶的薄壁部的热阻大，因此晶片的温度边界内侧区域的温度分布难以受到外周侧加热器部件的影响。
这样的薄壁部也可以设置在没有加热器部件的非加热区域。这样的话，薄壁部的热阻愈发增大，因此，晶片的温度边界内侧区域的温度分布愈发难以受到外周侧加热器部件的影响。
附图说明
图1是半导体制造装置用部件10的纵截面图。
图2是陶瓷加热器20的俯视图。
图3是显示控制装置40的电连接的框图。
图4是具有缓冲区域Abuf的陶瓷加热器20的纵截面图。
图5是具有环状的槽52的陶瓷加热器20的纵截面图。
图6是具有环状的台阶54的陶瓷加热器20的纵截面图。
图7是陶瓷加热器20的变形例的纵截面图。
图8是陶瓷加热器20的变形例的纵截面图。
图9是汇总实验例1～8的尺寸、测温结果的表。
图10是实验例1～6的温度梯度曲线。
图11是实验例2、7、8的温度梯度曲线。
图12是汇总实验例6、9、10的尺寸、测温结果的表。
图13是实验例6、9、10的温度梯度曲线。
具体实施方式
以下，边参照附图边对本发明的适合的实施方式进行说明。图1是半导体制造装置用部件10的纵截面图，图2是陶瓷加热器20的俯视图，图3是显示控制装置40的电连接的框图
半导体制造装置用部件10具有陶瓷加热器20、轴30和控制装置40。
陶瓷加热器20在圆形的陶瓷盘22的上表面具有用于载置晶片W的晶片载置面20a。这里，晶片载置面20a的直径设计为大于晶片W。将陶瓷盘22中的与陶瓷盘22为同心圆的区域边界线LZ的内侧的区域称为内周区域Ain，将区域边界线LZ的外侧的区域称为外周区域Aout。在内周区域Ain中埋设有内周侧加热器部件24，在外周区域Aout中埋设有外周侧加热器部件26。区域边界线LZ是内周侧加热器部件24的最外周部与外周侧加热器部件26的最内周部之间的环状区域的中心线(圆)。区域边界线LZ的直径优选设定为陶瓷盘22的直径的75％以上85％以下的范围。陶瓷盘22的直径没有特别限定，可以设定为例如330～380mm的范围。
陶瓷盘22中，内周区域Ain中靠近中心的区域是与轴30接合的轴接合部22a。轴接合部22a是陶瓷盘22中的、在与晶片载置面20a相反侧的面20b具有与陶瓷盘22同轴的圆柱凸部的部分。陶瓷盘22中的作为与轴接合部22a相比更靠外侧的全部区域的盘主体部22b，与轴接合部22a的厚度相比变薄。盘主体部22b是包括区域边界线LZ的区域，也是从陶瓷盘22的外周起直至越过区域边界线LZ的内侧为止的区域。该盘主体部22b的厚度t是陶瓷盘22的直径的3.9％以下，优选为3.3％以下。此外，厚度t优选为陶瓷盘22的直径的1.8％以上。
如图2所示，内周侧加热器部件24是遍及圆形的内周区域Ain整体以一笔画的要领形成的电阻线。在该电阻线的两端设置有端子24a、24b。虽未图示但端子24a、24b从与晶片载置面20a相反侧的面20b露出至轴30的内部空间。如果在端子24a、24b之间施加电压，则内周侧加热器部件24发热从而加热内周区域Ain。外周侧加热器部件26是遍及环状的外周区域Aout整体以一笔画的要领形成的电阻线。在该电阻线的两端设置有端子26a、26b。虽未图示但端子26a、26b从与晶片载置面20a相反侧的面20b露出至轴30的内部空间。如果在端子26a、26b之间施加电压，则外周侧加热器部件26发热从而加热外周区域Aout。端子24a、24b、26a、26b设置在后述的温度边界内侧区域TAin。各加热器部件24、26是螺旋状、带状、网状、板状或膜状，例如由W、WC、Mo等形成。
如图1所示，陶瓷盘22中还内置有平板电极28。平板电极28埋设在晶片载置面20a与内周侧加热器部件和外周侧加热器部件24、26之间。对于平板电极28，如果对未图示的端子施加直流电压，则晶片W通过库仑力或约翰生-拉别克力而被吸附固定在晶片载置面20a上，如果解除直流电压的施加，则晶片W在晶片载置面20a上的吸附固定被解除。这样，平板电极28被用作静电电极。平板电极28在产生等离子体时也被用作RF电极。
陶瓷盘22的材料没有特别限定，可列举例如氮化铝、氮化硅、氮化硼、硅铝氧氮陶瓷、氧化铝、碳化硅等。其中，氮化铝、氧化铝因对于卤系气体等腐蚀性气体显示高耐腐蚀性而优选。
轴30是圆筒部件，在上下两端分别具有凸缘。轴30的上端侧的凸缘通过钎焊或直接接合而接合于陶瓷盘22的轴接合部22a。在轴30的内部配置有与端子24a、24b、26a、26b分别电连接的供电线(未图示)、与平板电极28的端子电连接的供电线(未图示)。轴30由与陶瓷盘22同种材料形成。
控制装置40内置具有CPU、ROM、RAM等的公知的微型计算机。如图3所示，控制装置40从测定晶片W的中心温度的第一温度传感器41、测定晶片W的最外周温度的第二温度传感器42输入检测信号，并且输入操作者由输入装置43(键盘、鼠标等)输入的指令。此外，控制装置40经由电源装置44向各加热器部件24、26、平板电极28输出电力。电源装置44内置交流电源、直流电源和高频电源。对于各加热器部件24、26，由交流电源施加交流电压。对于平板电极28，在晶片载置面20a上吸附晶片W时，由直流电源施加直流电压，在产生等离子体时，由高频电源施加高频电压。
接着，对如此构成的半导体制造装置用部件10的使用例进行说明。首先，在未图示的真空腔内设置陶瓷加热器20，将晶片W载置于晶片载置面20a。然后，对平板电极28施加直流电压来产生库仑力或约翰生-拉别克力，将晶片W吸附固定在晶片载置面20a上。此外，通过真空泵对真空腔内进行减压，调整为预定的真空度。接着，使真空腔内成为预定压力(例如数十～数百Pa)的反应气体气氛，在该状态下，对真空腔内的上部电极与内置于陶瓷盘22中的平板电极28之间施加高频电压，产生等离子体。晶片W的表面被所产生的等离子体蚀刻。控制装置40如下设定：在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度预先成为目标温度T，使最外周的温度为与中心温度相比仅高出预定温度差ΔT(＞0)的温度。目标温度T和预定温度差ΔT是操作者操作输入装置43来设定的。从防止因热应力而导致不良状况的产生的观点出发，预定温度差ΔT以10℃为佳。控制装置40以使第一温度传感器41的输出值与目标温度T一致的方式向内周侧加热器部件24供给电力，并且以使第二温度传感器42的输出值为温度T+ΔT的方式向外周侧加热器部件26供给电力。即，分别控制内周侧加热器部件24和外周侧加热器部件26。升温速度没有特别限定，只要在例如到40℃/min为止的范围内适当地设定即可。
像这样，在未进行等离子处理的状态下，在以载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度为目标温度T，且最外周温度为温度T+ΔT的方式进行控制时，热从高温的外周区域Aout向低温的内周区域Ain移动。在陶瓷盘22的盘主体部22b的厚度t为陶瓷盘22的直径的5～6％时，热易于从高温的外周区域Aout向低温的内周区域Ain移动，因此，温度从晶片W的中心向着最外周几乎线性增高。与此相对，本实施方式中，将盘主体部22b的厚度t设定为陶瓷盘22的直径的3.9％以下(优选为3.3％以下)。像这样，通过使盘主体部22b的厚度t变薄，从而盘主体部22b的截面积变小，因此热阻增大，热难以从高温的外周区域Aout向低温的内周区域Ain移动。其结果是，能够得到晶片W中温度边界线LT(参照图1)内侧的区域(温度边界内侧区域TAin)的温度分布接近于平缓，温度边界线LT外侧的区域(温度边界外侧区域TAout)的温度分布越向外周温度越高这样的温度梯度曲线。需说明的是，温度边界线LT是与陶瓷盘22为同心圆的线，该同心圆的直径例如设定为陶瓷盘22的直径的54.5％。此外，盘主体部22b(陶瓷盘22中自轴接合部22a起的外侧的全部区域)的厚度在整个盘主体部22b变薄，因而热容量变小，热响应性也变得良好。而且，由于盘主体部22b的背面是没有台阶的平滑形状，与具有台阶的情形相比，表面积变小，能够抑制从盘主体部22b的背面的放热量。进而，由于气流难以成为紊流，因而能够避免放热量局部增大，能够防止产生局部的冷区。
另一方面，在未进行等离子处理的状态下以载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度为目标温度T，且最外周温度为温度T-ΔT(ΔT＞0)的方式进行控制时，本实施方式中，热难以从高温的内周区域Ain向低温的外周区域Aout移动。其结果是，能够得到晶片W中温度边界内侧区域TAin的温度分布接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周温度越低这样的温度梯度曲线。
根据以上详述的陶瓷加热器20，在未进行等离子处理的状态下以使载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心与最外周成为预定的温度差ΔT的方式控制各加热器部件24、26时，能够得到晶片W中温度边界内侧区域TAin的温度分布接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周温度越高(或越低)这样的温度梯度曲线。由此，设置在温度边界内侧区域TAin的端子24a、24b、26a、26b中的热应力也大幅减少，难以破损。
此外，在将盘主体部22b的厚度t设定为陶瓷盘22的直径Φ的1.8％以上时，能够充分确保陶瓷加热器20的强度。因此，在使用陶瓷加热器20时，能够避免陶瓷加热器20开裂或破损。
进而，在将区域边界线LZ的直径设定为陶瓷盘22的直径Φ的75％以上85％以下的范围时，能够使晶片W的温度边界内侧区域TAin的温度分布更加接近于平缓。
需说明的是，本发明不受上述实施方式的任何限定，不言而喻，只要属于本发明的技术范围内，就能够以各种方式实施。
例如，在上述实施方式的陶瓷加热器20中，如图4所示，在内周区域Ain和外周区域Aout之间，还可以设置没有加热器部件的缓冲区域(非加热区域)Abuf。需说明的是，图4中，对于与上述实施方式相同的构成要素标记相同的符号。由于缓冲区域Abuf的热阻大，因此晶片W的温度边界内侧区域TAin的温度分布更加难以受到外周侧加热器部件26的影响。因此，能够使晶片W的温度边界内侧区域TAin的温度分布更加平缓。这样的缓冲区域Abuf优选是具有陶瓷盘22的直径的4.0％以上7.6％以下的宽度的环状区域。
上述实施方式的陶瓷加热器20中，如图5所示，在外周区域Aout中在陶瓷盘22的与晶片载置面20a相反侧的面20b上，还可以设置具有环状的槽52的薄壁部。需说明的是，图5中，对于与上述实施方式相同的构成要素标记相同的符号。图5的槽52是与陶瓷盘22为同心圆的环状的槽。槽52的深度没有特别限定，例如可以是陶瓷盘22的直径的1.8％以上3.3％以下，也可以是盘主体部22b的厚度t的10％以上30％以下。槽52的宽度也没有特别限定，例如可以是陶瓷盘22的直径的1％以上5％以下。槽52的内周边缘可以与区域边界线LZ一致。由于具有这样的槽52的薄壁部的热阻大，因此晶片W的温度边界内侧区域TAin的温度分布更加难以受到外周侧加热器部件26的影响。这样的槽52也可以设置在没有加热器部件的非加热区域。这样的话，具有槽52的薄壁部的热阻更进一步增大，因此，晶片W的温度边界内侧区域TAin的温度分布更进一步难以受到外周侧加热器部件26的影响。
上述实施方式的陶瓷加热器20中，如图6所示，在外周区域Aout中在陶瓷盘22的与晶片载置面20a相反侧的面20b上，还可以设置具有环状的台阶54的薄壁部。需说明的是，图6中，对于与上述实施方式相同的构成要素标记相同的符号。图6的台阶54的台阶边界线54a与陶瓷盘22为同心圆。台阶54的深度没有特别限定，例如可以是陶瓷盘22的直径的1.8％以上3.3％以下，还可以是盘主体部22b的厚度t的10％以上30％以下。台阶54的宽度也没有特别限定，台阶边界线54a可以与区域边界线LZ一致。由于具有这样的台阶54的薄壁部的热阻大，因此晶片W的温度边界内侧区域TAin的温度分布更加难以受到外周侧加热器部件26的影响。这样的台阶54也可以设置在没有加热器部件的非加热区域。这样的话，具有台阶54的薄壁部的热阻更进一步增大，因此，晶片W的温度边界内侧区域TAin的温度分布更进一步难以受到外周侧加热器部件26的影响。
如图7所示，上述实施方式的陶瓷加热器20中，还可以在陶瓷盘22中的包括区域边界线LZ的边界区域AZ中设置环状的槽152，将该边界区域AZ的厚度设为陶瓷盘22的直径的3.9％以下(优选为3.3％以下)，使边界区域AZ以外的厚度超过陶瓷盘22的直径的3.9％。图7中，对于与上述实施方式相同的构成要素标记相同的符号。即便如此，热也难以从高温的外周区域Aout向低温的内周区域Ain移动。其结果是，在未进行等离子处理的状态下，能够得到载置于晶片载置面20a上的晶片W中的温度边界线LT内侧的区域(温度边界内侧区域TAin)的温度分布接近于平缓，且温度边界线LT外侧的区域(温度边界外侧区域TAout)的温度分布越向外周温度越高这样的温度梯度曲线。但是，上述的实施方式能够更明确地得到这样的温度梯度曲线。需说明的是，如果考虑强度，则边界区域AZ的厚度优选为陶瓷盘22的直径的1.8％以上。
如图8所示，上述实施方式的陶瓷加热器20中，还可以在陶瓷盘22中的从外周起直至越过区域边界线LZ的内侧为止的区域AX中设置环状的台阶154，将该区域AX的厚度设为陶瓷盘22的直径的3.9％以下(优选为3.3％以下)，使其以外的厚度超过陶瓷盘22的直径的3.9％。图8中，对于与上述实施方式相同的构成要素标记相同的符号。即便如此，热也难以从高温的外周区域Aout向低温的内周区域Ain移动。其结果是，在未进行等离子处理的状态下，能够与图7相比更明确地得到载置于晶片载置面20a上的晶片W中的温度边界线LT内侧的区域(温度边界内侧区域TAin)的温度分布接近于平缓，且温度边界线LT外侧的区域(温度边界外侧区域TAout)的温度分布越向外周温度越高这样的温度梯度曲线。但是，上述的实施方式能够更明确地得到这样的温度梯度曲线。需说明的是，如果考虑强度，则陶瓷盘22中的从外周起直至越过区域边界线LZ的内侧为止的区域的厚度优选为陶瓷盘22的直径的1.8％以上。
上述的实施方式中，采用了在陶瓷盘22中埋设平板电极28的结构，但也可以采用不埋设平板电极28的结构。此外，上述的实施方式中，使平板电极28起到静电电极和RF电极双方的作用，但也可以使其起到静电电极和RF电极的任一方的作用。此外，也可以在陶瓷盘22中分别埋设静电电极和RF电极。
上述的实施方式中，使陶瓷盘22的轴接合部22a的厚度与其周围的盘主体部22b的厚度t相比变厚，但也可以使轴接合部22a的厚度与盘主体部22b的厚度相同。
实施例
[实验例1]
实验例1中，制作图1的陶瓷加热器20。但省略了平板电极28。具体而言，作为陶瓷盘22，使用直径为330mm(半径r为165mm)的氮化铝烧结体制的盘。区域边界线LZ是直径260mm(陶瓷盘22的直径的79％)的圆，且形成为与陶瓷盘22为同心圆。轴接合部22a的直径为74mm，轴接合部22a的厚度为18mm。盘主体部22b的厚度t为13mm(厚度t/直径的比率为3.9％)。各加热器部件24、26使用钼制螺旋弹簧形状的加热器部件。将实验例1中所使用的陶瓷盘22的尺寸示于图9的表中。
对于控制装置40，在未进行等离子处理的状态下，预先将载置于晶片载置面上的晶片W的中心温度设定为目标温度T(这里为600℃)，将晶片W的最外周的温度设定为仅比中心温度高预定温度差ΔT(这里为10℃)的温度。在晶片W的中心温度和最外周的温度分别达到设定温度的时刻，在晶片W的直径中从中心直至右端之间(从晶片中心开始的距离为0～150mm之间)的8个位置和从中心直至另一端之间(从晶片中心开始的距离为0～-150mm之间)的8个位置进行测温。将其结果示于图10的曲线图中。温度边界线LT是直径为180mm的圆(与陶瓷盘22为同心圆，是陶瓷盘22的的54.5％，位于距中心90mm的距离)。
实验例1中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为3.0℃，评价为良好。需说明的是，该差为3.0℃以下时，端子部的热应力充分小，因而评价为良好，将超过3.0℃的情况评价为不良。实验例1的温度梯度曲线如图10所示。即，在温度边界内侧区域TAin中，温度分布接近于平缓，在温度边界外侧区域TAout中，温度分布越向外周温度越高。
[实验例2]
实验例2中，将盘主体部22b的厚度t设为11mm(厚度t/直径的比率为3.3％)，除此之外，与实验例1同样地操作，制作陶瓷加热器20，与实验例1同样地操作，进行测温。将其结果示于图9的表和图10的曲线图中。实验例2中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为2.7℃(≦3.0℃)，评价为良好。实验例2的温度梯度曲线如图10所示。即，温度边界内侧区域TAin的温度分布与实验例1相比更接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周温度越高。
[实验例3]
实验例3中，将盘主体部22b的厚度t设为9mm(厚度t/直径的比率为2.7％)，除此之外，与实验例1同样地操作，制作陶瓷加热器20，与实验例1同样地操作，进行测温。将其结果示于图9的表和图10的曲线图中。实验例3中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为2.2℃(≦3.0℃)，评价为良好。实验例3的温度梯度曲线如图10所示。即，温度边界内侧区域TAin的温度分布与
实验例1、2相比更接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周温度越高。
[实验例4]
实验例4中，将盘主体部22b的厚度t设为6mm(厚度t/直径的比率为1.8％)，除此之外，与实验例1同样地操作，制作陶瓷加热器20，与实验例1同样地操作，进行测温。将其结果示于图9的表和图10的曲线图中。实验例3中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为1.4℃(≦3.0℃)，评价为良好。实验例4的温度梯度曲线如图10所示。即，温度边界内侧区域TAin的温度分布与实验例1～3相比更接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周温度越高。
实验例1～4中，任一盘主体部22b的厚度t均为陶瓷盘22的直径的3.9％以下，为了更明确温度边界内侧区域TAin的温度分布更接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周越高的倾向，优选使厚度t更薄。
[实验例5]
实验例5中，将盘主体部22b的厚度t设为19mm(厚度t/直径的比率为5.8％)，除此之外，与实验例1同样地操作，制作陶瓷加热器20，与实验例1同样地操作，进行测温。将其结果示于图9的表和图10的曲线图中。实验例5中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为4.9℃(＞3.0℃)，评价为不良。实验例5的温度梯度曲线如图10所示，温度从晶片W的中心向着最外周几乎线性上升。
[实验例6]
实验例6中，将盘主体部22b的厚度t设为15mm(厚度t/直径的比率为4.5％)，除此之外，与实验例1同样地操作，制作陶瓷加热器20，与实验例1同样地操作，进行测温。将其结果示于图9的表和图10的曲线图中。实验例6中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为3.8℃(＞3.0℃)，评价为不良。实验例6的温度梯度曲线如图10所示，温度从晶片W的中心向着最外周几乎线性上升。
[实验例7]
实验例7中，在外周区域Aout中在陶瓷盘22的与晶片载置面20a相反侧的面20b上设置具有环状的槽52的薄壁部(参照图5)，除此之外，与实验例2同样地操作，制作陶瓷加热器20，与实验例2同样地操作，进行测温。槽52的内周边缘是直径260mm的圆，与区域边界线LZ一致。槽52的深度为3mm，槽52的宽度为10mm，薄壁部的厚度t’为8mm。将其结果示于图9的表和图11的曲线图中。实验例7中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为2.0℃，评价为良好。实验例7的温度梯度曲线如图11所示。即，温度边界内侧区域TAin的温度分布与没有槽52的实验例2相比更接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周温度越高。
[实验例8]
实验例8中，在外周区域Aout中在陶瓷盘22的与晶片载置面20a相反侧的面20b上设置具有环状的台阶54的薄壁部(参照图6)，除此之外，与实验例2同样地操作，制作陶瓷加热器20，与实验例2同样地操作，进行测温。台阶54的台阶边界线54a是直径260mm的圆，与区域边界线LZ一致。台阶54的深度为3mm，薄壁部的厚度t’为8mm。将其结果示于图9的表和图11的曲线图中。实验例8中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为1.7℃，评价为良好。实验例8的温度梯度曲线如图11所示。即，温度边界内侧区域TAin的温度分布与没有台阶54的实验例2、具有槽52的实验例7相比更接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周温度越高。
[实验例9]
实验例9中，在外周区域Aout中在陶瓷盘22的与晶片载置面20a相反侧的面20b上设置具有环状的槽152的薄壁部(参照图7)，除此之外，与实验例6同样地操作，制作陶瓷加热器20，与实验例6同样地操作，进行测温。槽152的内周边缘是直径215mm的圆。槽152的深度为5mm，槽152的宽度为32.5mm，薄壁部的厚度t’为10mm。将其结果示于图12的表和图13的曲线图中。实验例9中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为3.0℃，评价为良好。
实验例9的温度梯度曲线如图13所示。即，温度边界内侧区域TAin的温度分布与没有槽52的实验例6相比更接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周温度越高。
[实验例10]
实验例10中，在外周区域Aout中在陶瓷盘22的与晶片载置面20a相反侧的面20b上设置具有环状的台阶154的薄壁部(参照图6)，除此之外，与实验例6同样地操作，制作陶瓷加热器20，与实验例6同样地操作，进行测温。台阶154的台阶边界线54a是直径165mm的圆。台阶154的深度为5mm，薄壁部的厚度t’为10mm。将其结果示于图12的表和图13的曲线图中。实验例10中，在未进行等离子处理的状态下，载置于晶片载置面20a上的晶片W的中心温度与温度边界线LT的温度之差为2.8℃，评价为良好。实验例8的温度梯度曲线如图13所示。即，温度边界内侧区域TAin的温度分布与没有台阶154的实验例6相比更接近于平缓，温度边界外侧区域TAout的温度分布越向外周温度越高。
需说明的是，实验例1～10中，实验例1～4、7～10相当于本发明的实施例，实验例5、6相当于比较例。本发明不受这些实施例的任何限定。
本申请以2016年8月10日申请的美国临时申请第62/372,869号作为优先权主张的基础，并通过引用将其内容全部包含在本说明书中。
产业上的可利用性
本发明能够利用于半导体的制造装置。
符号说明
10：半导体制造装置用部件，20：陶瓷加热器，20a：晶片载置面，20b：相反侧的面，22：陶瓷盘，22a：轴接合部，22b：盘主体部，24：内周侧加热器部件，24a、24b：端子，26：外周侧加热器部件，26a、26b：端子，28：平板电极，30：轴，40：控制装置，41：第一温度传感器，42：第二温度传感器，43：输入装置，44：电源装置，52、152：槽，54、154：台阶，54a：台阶边界线，Ain：内周区域，Aout：外周区域，Abuf：缓冲区域，LZ：区域边界线，LT：温度边界线，TAin：温度边界内侧区域，TAout：温度边界外侧区域，W：晶片。

Claims (8)

1.一种陶瓷加热器，其在圆板状的陶瓷盘的上表面具有用于载置晶片的晶片载置面，在所述陶瓷盘的内周区域埋设有1个以上的内周侧加热器部件，在外周区域埋设有1个以上的外周侧加热器部件，
所述陶瓷盘中预定区域的厚度是所述陶瓷盘的直径的3.9％以下，
所述预定区域是包括所述内周区域与所述外周区域的区域边界线的区域。
2.如权利要求1所述的陶瓷加热器，所述预定区域是从所述陶瓷盘的外周起直至越过所述区域边界线的内侧为止的区域。
3.如权利要求1或2所述的陶瓷加热器，在所述内周区域中靠近中心的区域设置有与轴接合的轴接合部，
所述预定区域是所述陶瓷盘中与所述轴接合部相比更靠外侧的全部区域。
4.如权利要求1～3中任一项所述的陶瓷加热器，所述预定区域的厚度是所述陶瓷盘的直径的3.3％以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的陶瓷加热器，所述预定区域的厚度是所述陶瓷盘的直径的1.8％以上。
6.如权利要求1～5中任一项所述的陶瓷加热器，所述区域边界线与所述陶瓷盘为同心圆，所述同心圆的直径设定为所述陶瓷盘的直径的75～85％的范围。
7.如权利要求1～6中任一项所述的陶瓷加热器，在所述内周区域与所述外周区域之间设有没有加热器部件的非加热区域。
8.如权利要求7所述的陶瓷加热器，所述非加热区域是具有所述陶瓷盘的直径的4.0％以上7.6％以下的宽度的环状区域。
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