JP4127174B2 - Wafer holder and semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

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JP4127174B2 JP2003332908A JP2003332908A JP4127174B2 JP 4127174 B2 JP4127174 B2 JP 4127174B2 JP 2003332908 A JP2003332908 A JP 2003332908A JP 2003332908 A JP2003332908 A JP 2003332908A JP 4127174 B2 JP4127174 B2 JP 4127174B2
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Description

本発明は、半導体製造工程において、プラズマCVD、減圧CVD、Low−k膜焼成、プラズマエッチング、絶縁膜CVD等に使用されるウエハー保持体、及びウエハー保持体を備えた半導体製造装置に関する。   The present invention relates to a wafer holder used for plasma CVD, low-pressure CVD, low-k film baking, plasma etching, insulating film CVD, and the like in a semiconductor manufacturing process, and a semiconductor manufacturing apparatus including the wafer holder.

従来から、半導体ウエハーに成膜やエッチング等の処理を施すための半導体製造装置として、種々のものが提案されている。これらの半導体製造装置は、抵抗発熱体を備えたウエハー保持体を反応容器内に備え、このウエハー保持体上にウエハーを保持して加熱しながら各種の処理を行うものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, various devices have been proposed as semiconductor manufacturing apparatuses for performing processes such as film formation and etching on a semiconductor wafer. These semiconductor manufacturing apparatuses are provided with a wafer holder provided with a resistance heating element in a reaction vessel, and hold the wafer on the wafer holder and perform various processes while heating.

例えば、特公平6−28258号公報には、抵抗発熱体が埋設され、反応容器内に設置され、ウエハー加熱面が設けられたセラミックス製のヒータ部と、このヒータ部のウエハー加熱面以外の面に設けられ、反応容器との間で気密性シールを形成する凸状支持部と、抵抗発熱体に接続され、反応容器の内部空間に実質的に露出しないように反応容器外へと取り出された電極部材とを有する半導体ウエハー加熱装置が提案されている。   For example, Japanese Patent Publication No. 6-28258 discloses a ceramic heater portion in which a resistance heating element is embedded, installed in a reaction vessel, and provided with a wafer heating surface, and a surface other than the wafer heating surface of the heater portion. And is connected to a resistance heating element and taken out of the reaction vessel so that it is not substantially exposed to the internal space of the reaction vessel. A semiconductor wafer heating apparatus having an electrode member has been proposed.

また、特許第2525974号公報には、セラミックスヒータ(ウエハー保持体)に複数の筒状体を接合して支持する構造が提案されている。この構造は、上記特公平6−28258号公報記載のセラミックスヒータを改良したものであり、セラミックスヒータに設けた電極部材の少なくとも一つを無機質絶縁材料からなる筒状体によって包囲し、この筒状体の一端をセラミックスヒータに対して気密に接合すると共に、その他端側を反応容器に設けられた貫通孔に挿通して気密にシールしたものである。   Japanese Patent No. 2525974 proposes a structure in which a plurality of cylindrical bodies are joined to and supported by a ceramic heater (wafer holder). This structure is an improvement of the ceramic heater described in the above Japanese Patent Publication No. 6-28258. At least one of the electrode members provided on the ceramic heater is surrounded by a cylindrical body made of an inorganic insulating material. One end of the body is hermetically bonded to the ceramic heater, and the other end is inserted through a through-hole provided in the reaction vessel and hermetically sealed.

特公平6−28258号公報Japanese Patent Publication No. 6-28258 特許第2525974号公報Japanese Patent No. 2525974

上記特公平6−28258号公報記載のウエハー加熱装置は、セラミックスヒータに凸状支持部を取付けたものであるが、その凸状支持体自体がセラミックスヒータを支えるために比較的熱容量の大きなものになってしまい、このためセラミックスヒータからの熱の逃げ量が大きくなり、ウエハー加熱面の均熱性が損なわれるという欠点があった。   The wafer heating apparatus described in the above Japanese Patent Publication No. 6-28258 is a ceramic heater having a convex support portion attached thereto, but the convex support itself has a relatively large heat capacity in order to support the ceramic heater. As a result, the amount of heat escaped from the ceramic heater is increased, and there is a drawback in that the thermal uniformity of the wafer heating surface is impaired.

また、上記特許第2525974号公報のウエハー加熱装置においては、複数の筒状体がセラミックスヒータに接合固定されているため、加熱処理時に筒状体にかかる応力が大きくなり、最悪の場合には筒状体が破壊される危険があった。即ち、セラミックスヒータが一定温度まで上昇したとき、セラミックスヒータの熱膨張によって、セラミックスヒータに固定された筒状体間の距離は大きくなっていく。一方、筒状体の他端を挿通した反応容器も、セラミックスヒータ及び筒状体から熱が伝えられ膨張する。このとき、セラミックスヒータと反応容器の熱膨張量の差が大きいと、筒状体にかかる応力が大きくなって破損する場合があった。   Further, in the wafer heating apparatus disclosed in Japanese Patent No. 2525974, since a plurality of cylindrical bodies are bonded and fixed to a ceramic heater, the stress applied to the cylindrical body during the heat treatment increases, and in the worst case, the cylindrical body There was a risk that the body would be destroyed. That is, when the ceramic heater rises to a certain temperature, the distance between the cylindrical bodies fixed to the ceramic heater increases due to thermal expansion of the ceramic heater. On the other hand, the reaction vessel inserted through the other end of the cylindrical body also expands when heat is transmitted from the ceramic heater and the cylindrical body. At this time, if the difference in thermal expansion between the ceramic heater and the reaction vessel is large, the stress applied to the cylindrical body may increase and breakage may occur.

特に近年では、シリコンウエハーの大口径化が進んでおり、12インチのシリコウエハーを均一に加熱することが求められている。これに伴ってウエハーを加熱するセラミックスヒータも大型化が進んでいるため、セラミックスヒータの加熱時に筒状体にかかる熱応力も大きくなり、固定された筒状体の破損が一層起こりしやすくなっている。   In particular, in recent years, the diameter of silicon wafers has been increasing, and it has been demanded to uniformly heat 12-inch silicon wafers. Along with this, ceramic heaters for heating wafers are also becoming larger in size, so that the thermal stress applied to the cylindrical body during heating of the ceramic heater also increases, and the fixed cylindrical body is more likely to break. Yes.

また、大型化したセラミックスヒータの温度を複数のブロック(区域)に分割して加熱することも行われるようになり、それに伴ってヒータの温度を測定するための温度測定素子、及びヒータに電力を供給するための電極端子やリードの数も多くなっている。そのため、これらを収納する中空の筒状体の数も増え、更に場合によっては中実の柱状体も設置されるため、その筒状体や柱状体の破損の危険もより一層多くなっている。   In addition, the temperature of the enlarged ceramic heater is divided into a plurality of blocks (zones) and heated, and accordingly, a temperature measuring element for measuring the heater temperature and power to the heater are supplied. The number of electrode terminals and leads for supply is also increasing. For this reason, the number of hollow cylindrical bodies for storing them increases, and in some cases, solid columnar bodies are also installed, so that the risk of breakage of the cylindrical bodies and columnar bodies is further increased.

本発明は、このような従来の事情に鑑み、セラミックスヒータに固定された複数の筒状体及び/又は柱状体について、加熱処理時の熱応力による破損を防止することができるウエハー保持体を提供すること、及びこのウエハー保持体を用いた信頼性の高い半導体製造装置を提供することを目的とする。   In view of such conventional circumstances, the present invention provides a wafer holder that can prevent a plurality of cylindrical bodies and / or columnar bodies fixed to a ceramic heater from being damaged due to thermal stress during heat treatment. It is another object of the present invention to provide a highly reliable semiconductor manufacturing apparatus using the wafer holder.

上記目的を達成するため、本発明が提供するウエハー保持体は、反応容器内に筒状体によって支持されたセラミックスヒータ上に、半導体ウエハーを保持して処理するためのウエハー保持体であって、前記筒状体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体であり、
セラミックスヒータの最高到達温度をT1、
セラミックスヒータの熱膨張係数をα1、
反応容器の最高到達温度をT2、
反応容器の熱膨張係数をα2、
固定筒状体間の常温におけるセラミックスヒータ上での最長距離をL1、
固定筒状体間の常温における反応容器上での最長距離をL2としたとき、
|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすことを特徴とする。
To achieve the above object, a wafer holder provided by the present invention is a wafer holder for holding and processing a semiconductor wafer on a ceramic heater supported by a cylindrical body in a reaction vessel, At least two of the cylindrical bodies are fixed cylindrical bodies having one end fixed to a ceramic heater and the other end fixed to a reaction vessel,
The maximum temperature reached by the ceramic heater is T1,
The thermal expansion coefficient of the ceramic heater is α1,
T2 is the maximum temperature reached in the reaction vessel
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel is α2,
L1 is the longest distance between the fixed cylindrical bodies on the ceramic heater at room temperature.
When the longest distance on the reaction vessel at normal temperature between the fixed cylindrical bodies is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
The above relational expression is satisfied.

本発明が提供する他のウエハー保持体は、反応容器内に筒状体及び/又は支持体によって支持されたセラミックスヒータ上に、半導体ウエハーを保持して処理するためのウエハー保持体であって、前記筒状体及び/又は支持体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体及び/又は固定支持体であり、
セラミックスヒータの最高到達温度をT1、
セラミックスヒータの熱膨張係数をα1、
反応容器の最高到達温度をT2、
反応容器の熱膨張係数をα2、
固定筒状体及び/又は固定支持体間の常温におけるセラミックスヒータ上での最長距離をL1、
固定筒状体及び/又は固定支持体間の常温における反応容器上での最長距離をL2としたとき、
|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすことを特徴とする。
Another wafer holder provided by the present invention is a wafer holder for holding and processing a semiconductor wafer on a ceramic heater supported by a cylindrical body and / or a support in a reaction vessel, At least two of the cylindrical body and / or support are a fixed cylindrical body and / or a fixed support in which one end is fixed to a ceramic heater and the other end is fixed to a reaction vessel.
The maximum temperature reached by the ceramic heater is T1,
The thermal expansion coefficient of the ceramic heater is α1,
T2 is the maximum temperature reached in the reaction vessel
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel is α2,
L1 is the longest distance on the ceramic heater at room temperature between the fixed cylindrical body and / or the fixed support.
When the longest distance on the reaction vessel at room temperature between the fixed cylindrical body and / or the fixed support is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
The above relational expression is satisfied.

上記した本発明のウエハー保持体においては、前記セラミックスヒータの熱膨張係数が8.0×10−6/K以下で、且つ反応容器の熱膨張係数が15×10−6K以上であることが好ましい。また、前記セラミックスヒータの熱膨張係数が6.0×10−6/K以下で、且つ反応容器の熱膨張係数が20×10−6K以上であることが更に好ましい。 In the above-described wafer holder of the present invention, the ceramic heater has a thermal expansion coefficient of 8.0 × 10 −6 / K or less, and the reaction vessel has a thermal expansion coefficient of 15 × 10 −6 K or more. preferable. More preferably, the ceramic heater has a thermal expansion coefficient of 6.0 × 10 −6 / K or less, and the thermal expansion coefficient of the reaction vessel is 20 × 10 −6 K or more.

また、上記本発明のウエハー保持体においては、前記固定筒状体及び/又は前記固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さが320mm以下であることが好ましい。更には、前記固定筒状体及び/又は固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さが150mm以下であって、その固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率が30W/mK以下であることが好ましい。   In the wafer holder of the present invention, the length of the fixed cylindrical body and / or the fixed support from the ceramic heater to the reaction vessel is preferably 320 mm or less. Furthermore, the length from the ceramic heater of the fixed cylindrical body and / or the fixed support to the reaction vessel is 150 mm or less, and the thermal conductivity of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is 30 W / mK. The following is preferable.

上記した本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器が水冷されていないことが好ましい。また、上記した本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器と前記セラミックスヒータの間に、セラミックスヒータの熱を反射するための反射板を備えることが好ましい。   In the wafer holder of the present invention described above, it is preferable that the reaction vessel is not cooled with water. In the wafer holder of the present invention described above, it is preferable that a reflector for reflecting the heat of the ceramic heater is provided between the reaction vessel and the ceramic heater.

上記本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器側及び前記セラミックスヒータ側に両端を固定された固定筒状体及び/又は固定支持体のそれぞれの平行度が1.0mm以内であることが好ましく、前記固定筒状体及び/又は前記固定支持体のそれぞれの平行度が0.2mm以内であることが更に好ましい。   In the wafer holder of the present invention described above, the parallelism of each of the fixed cylindrical body and / or the fixed support body, both ends of which are fixed to the reaction vessel side and the ceramic heater side, is preferably within 1.0 mm. More preferably, the parallelism of the fixed cylindrical body and / or the fixed support body is within 0.2 mm.

上記本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器に固定され且つ反応容器外と気密を保つためのO−リングを備え、前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さがRaで5.0μm以下であることが好ましい。前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さは、Raで1.0μm以下であることが更に好ましく、Raで0.3μm以下であることが特に好ましい。   The wafer holder of the present invention includes an O-ring that is fixed to the reaction vessel and is kept airtight outside the reaction vessel, and is in contact with the cylindrical body and / or the O-ring of the support. The surface roughness in the vicinity is preferably Ra of 5.0 μm or less. The surface roughness of the cylindrical body and / or the support in the vicinity of the contact surface with the O-ring is more preferably 1.0 μm or less in Ra, and particularly preferably 0.3 μm or less in Ra. .

上記本発明のウエハー保持体においては、前記反応容器に固定され且つ反応容器外と気密を保つためのO−リングを備え、前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさが直径1mm以下であることが好ましい。前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさは、直径0.3mm以下であることが更に好ましく、直径0.05mm以下であることが特に好ましい。   The wafer holder of the present invention includes an O-ring that is fixed to the reaction vessel and is kept airtight outside the reaction vessel, and is in contact with the cylindrical body and / or the O-ring of the support. The size of the surface defects present in the vicinity is preferably 1 mm or less in diameter. The size of the surface defect present in the vicinity of the contact surface with the cylindrical body and / or the O-ring of the support is more preferably 0.3 mm or less in diameter, and 0.05 mm or less in diameter. Particularly preferred.

また、上記した本発明のウエハー保持体においては、前記セラミックスヒータと前記反応容器底部との平行度が1.0mm以内であることが好ましく、更には、前記セラミックスヒータと前記反応容器底部との平行度が0.2mm以内であることが更に好ましい。   In the wafer holder of the present invention described above, the parallelism between the ceramic heater and the bottom of the reaction vessel is preferably within 1.0 mm, and further, the parallelism between the ceramic heater and the bottom of the reaction vessel is preferable. More preferably, the degree is within 0.2 mm.

また、上記本発明のウエハー保持体においては、前記固定筒状体及び/又は固定支持体の反応容器までの長さが150mm以下であって、その固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率が30W/mK以下であることが好ましい。また、前記反応容器は、水冷されていないことが好ましい。   In the wafer holder of the present invention, the length of the fixed cylindrical body and / or the fixed support to the reaction container is 150 mm or less, and the heat of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is The conductivity is preferably 30 W / mK or less. The reaction vessel is preferably not water-cooled.

上記本発明のウエハー保持体においては、前記セラミックスヒータの主成分が、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素のいずれかであることが好ましい。また、前記セラミックスヒータの主成分が窒化アルミニウム、前記反応容器の主成分がアルミニウム又はアルミニウム合金、及び前記固定筒状体及び/又は固定支持体の主成分がムライト又はムライト−アルミナ複合体であることが更に好ましい。   In the wafer holder of the present invention, the main component of the ceramic heater is preferably alumina, silicon nitride, aluminum nitride, or silicon carbide. Further, the main component of the ceramic heater is aluminum nitride, the main component of the reaction vessel is aluminum or an aluminum alloy, and the main component of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is mullite or a mullite-alumina composite. Is more preferable.

本発明は、また、上記したウエハー保持体が搭載されていることを特徴とする半導体製造装置を提供するものである。この半導体製造装置としては、Low−k膜焼成に使用するものであることが好ましい。   The present invention also provides a semiconductor manufacturing apparatus in which the wafer holder described above is mounted. This semiconductor manufacturing apparatus is preferably used for low-k film firing.

本発明によれば、セラミックスヒータに給電するための電極端子やリード、更には温度測定素子を収納してなる筒状体や、セラミックスヒータを支持する支持体について、セラミックスヒータと反応容器に固定された場合でも破損することがなくなり、信頼性を大幅に向上できるウエハー保持体、及びこれを用いた半導体製造装置を提供することができる。   According to the present invention, the electrode terminals and leads for supplying power to the ceramic heater, the cylindrical body containing the temperature measuring element, and the support for supporting the ceramic heater are fixed to the ceramic heater and the reaction vessel. It is possible to provide a wafer holder and a semiconductor manufacturing apparatus using the same, which are not damaged even in the case of being damaged and can greatly improve the reliability.

本発明に係わるウエハー保持体1は、例えば図1−1に示すように、抵抗発熱体3を有するセラミックスヒータ2と、セラミックスヒータ2を反応容器4内に支持する複数の筒状体を備えている。これらの筒状体のうち2つ以上は、その一端が接合等によりセラミックスヒータ2に固定され、且つ他端側がO−リング6等によって反応容器4に固定された固定筒状体5である。尚、固定筒状体5の内部には、ウエハー保持体1におけるセラミックスヒータ2の抵抗発熱体3等に給電するための電極端子やリード7、あるいはウエハー保持体1の温度を測定するための温度測定素子8を収納することができる。   A wafer holder 1 according to the present invention includes, for example, a ceramic heater 2 having a resistance heating element 3 and a plurality of cylindrical bodies that support the ceramic heater 2 in a reaction vessel 4 as shown in FIG. Yes. Two or more of these cylindrical bodies are fixed cylindrical bodies 5 having one end fixed to the ceramic heater 2 by bonding or the like and the other end fixed to the reaction vessel 4 by an O-ring 6 or the like. The fixed cylindrical body 5 has an electrode terminal for supplying power to the resistance heating element 3 of the ceramic heater 2 and the lead 7 in the wafer holder 1 or a temperature for measuring the temperature of the wafer holder 1. The measuring element 8 can be accommodated.

また、本発明に係わるウエハー保持体1の他の形態としては、例えば図1−2に示すように、抵抗発熱体3を有するセラミックスヒータ2と、セラミックスヒータ2を反応容器4内に支持する複数の筒状体及び/又は支持体を備えることもできる。これらの筒状体及び/又は支持体のうち2つ以上は、その一端が接合等によりセラミックスヒータ2に固定され、且つ他端側がO−リング6等によって反応容器4に固定された固定筒状体5及び/又は固定支持体5aである。この場合も、固定筒状体5の内部には、ウエハー保持体1におけるセラミックスヒータ2の抵抗発熱体3等に給電するための電極端子やリード7、あるいはウエハー保持体1の温度を測定するための温度測定素子8を収納することができる。   As another form of the wafer holder 1 according to the present invention, for example, as shown in FIG. 1-2, a ceramic heater 2 having a resistance heating element 3 and a plurality of ceramic heaters 2 that support the ceramic heater 2 in a reaction vessel 4 are provided. A cylindrical body and / or a support body can also be provided. Two or more of these cylinders and / or supports are fixed cylinders having one end fixed to the ceramic heater 2 by bonding or the like and the other end fixed to the reaction vessel 4 by an O-ring 6 or the like. It is the body 5 and / or the fixed support 5a. Also in this case, the temperature of the electrode terminal or lead 7 for supplying power to the resistance heating element 3 of the ceramic heater 2 in the wafer holder 1 or the temperature of the wafer holder 1 is measured inside the fixed cylindrical body 5. The temperature measuring element 8 can be accommodated.

このように、ウエハー保持体1のセラミックスヒータ2は、電極端子やリード7、熱電対などの温度測定素子8を内包し得る筒状体によって支持されても良いし、これら筒状体以外の支持部材、例えば中実の支持体を設けても良い。また、セラミックスヒータ2及び/又は反応容器4に固定されていない筒状体及び/又は支持体を使用することも可能である。尚、これらの場合においても、本発明の対象となるのは、セラミックスヒータと反応容器に固定された固定筒状体や固定支持体に関してである。   Thus, the ceramic heater 2 of the wafer holder 1 may be supported by a cylindrical body that can contain the temperature measuring elements 8 such as electrode terminals, leads 7 and thermocouples, or supports other than these cylindrical bodies. A member such as a solid support may be provided. It is also possible to use a cylindrical body and / or a support body that is not fixed to the ceramic heater 2 and / or the reaction vessel 4. In these cases as well, the object of the present invention relates to the fixed cylindrical body and the fixed support fixed to the ceramic heater and the reaction vessel.

セラミックヒータ2に固定された固定筒状体5及び/又は固定支持体5aは、ウエハー処理時にセラミックヒータ2に加えられた熱によって加熱され、その熱は固定筒状体5及び/又は固定支持体5aを伝わって反応容器4に伝えられる。また、セラミックスヒータ2からの熱の放射や輻射、対流によっても、反応容器4に熱が伝わる。このため、セラミックスヒータ2と反応容器4は熱膨張する。このとき、固定筒状体5及び/又は固定支持体5aは、セラミックスヒータ2と反応容器4の熱膨張量の差に応じた応力を受け、その応力が大きい場合に破損が生じる。   The fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a fixed to the ceramic heater 2 is heated by heat applied to the ceramic heater 2 at the time of wafer processing, and the heat is fixed to the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support. 5a is transmitted to the reaction vessel 4. Further, heat is transmitted to the reaction vessel 4 also by heat radiation, radiation, or convection from the ceramic heater 2. For this reason, the ceramic heater 2 and the reaction vessel 4 are thermally expanded. At this time, the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a receives a stress corresponding to the difference in thermal expansion between the ceramic heater 2 and the reaction vessel 4, and breakage occurs when the stress is large.

このセラミックスヒータ及び反応容器の熱膨張量と、固定筒状体及び/又は固定支持体の破損との関係を詳しく検討した結果、両者の熱膨張量の差が0.7mmを超えると、固定筒状体及び/又は固定支持体が応力により破損することが分った。このため、本発明のウエハー保持体では、セラミックスヒータ上と反応容器上での複数の固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差を、最高到達温度に達したとき0.7mm以下になるように、予め設定するものである。   As a result of detailed examination of the relationship between the thermal expansion amount of the ceramic heater and the reaction vessel and the damage of the fixed cylindrical body and / or the fixed support, if the difference between the thermal expansion amounts of both exceeds 0.7 mm, It has been found that the rod and / or the fixed support is damaged by stress. For this reason, in the wafer holder of the present invention, the difference in the longest distance between the plurality of fixed cylindrical bodies and / or fixed supports on the ceramic heater and the reaction vessel is 0.7 mm when the maximum temperature is reached. It is set in advance so as to be as follows.

即ち、本発明は、例えば図1−1に示すように、抵抗発熱体3を有するセラミックスヒータ2が複数の固定筒状体5により反応容器4内に支持され、その固定筒状体5の他端側をO−リング6によって反応容器4に気密封止したウエハー保持体1においては、
セラミックスヒータ2の最高到達温度をT1、
セラミックスヒータ2の熱膨張係数をα1、
反応容器4の最高到達温度をT2、
反応容器4の熱膨張係数をα2、
固定筒状体5間の常温におけるセラミックスヒータ2上での最長距離をL1、
固定筒状体5間の常温における反応容器4上での最長距離をL2としたとき、
|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすように、上記L1とL2を設定する。
That is, in the present invention, for example, as shown in FIG. 1A, a ceramic heater 2 having a resistance heating element 3 is supported in a reaction vessel 4 by a plurality of fixed cylindrical bodies 5. In the wafer holder 1 whose end side is hermetically sealed to the reaction vessel 4 by the O-ring 6,
The maximum temperature reached by ceramic heater 2 is T1,
The thermal expansion coefficient of the ceramic heater 2 is α1,
The maximum temperature reached in the reaction vessel 4 is T2,
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel 4 is α2,
L1 is the longest distance between the fixed cylindrical bodies 5 on the ceramic heater 2 at room temperature.
When the longest distance on the reaction vessel 4 at normal temperature between the fixed cylindrical bodies 5 is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
The above L1 and L2 are set so as to satisfy the relational expression.

また、本発明においては、例えば、図1−2に示すように、反応容器内にセラミックスヒータ2が筒状体及び/又は支持体によって支持されたウエハー保持体1において、ウエハー保持体1に給電するための電極端子、リード、及び/又はウエハー保持体の温度を測定するための測温素子を内包してなる筒状体、ウエハー保持体を支持するための支持体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体3及び/又は固定支持体3aであるとき、
セラミックスヒータ2の最高到達温度T1、セラミックスヒータ2の熱膨張係数α1、反応容器4の最高到達温度T2、反応容器4の熱膨張係数α2、固定筒状体5及び/又は固定支持体5a間の常温におけるセラミックスヒータ2上での最長距離L1、及び固定筒状体5及び/又は固定支持体5a間の常温における反応容器4上での最長距離L2が、
関係式:|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
を満たすように、上記L1とL2を設定する。
Further, in the present invention, for example, as shown in FIG. 1-2, in a wafer holder 1 in which a ceramic heater 2 is supported in a reaction vessel by a cylindrical body and / or a support, power is supplied to the wafer holder 1. At least two of a cylindrical body including a temperature measuring element for measuring a temperature of an electrode terminal, a lead, and / or a wafer holder for measuring, and a support for supporting the wafer holder have one end When the fixed cylindrical body 3 and / or the fixed support 3a is fixed to the ceramic heater and the other end side to the reaction vessel,
The maximum temperature T1 of the ceramic heater 2, the thermal expansion coefficient α1 of the ceramic heater 2, the maximum temperature T2 of the reaction vessel 4, the thermal expansion coefficient α2 of the reaction vessel 4, the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a. The longest distance L1 on the ceramic heater 2 at normal temperature, and the longest distance L2 on the reaction vessel 4 at normal temperature between the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support 5a,
Relational expression: | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
The above L1 and L2 are set so as to satisfy the above.

ここで、固定筒状体及び/又は固定支持体間の距離(図1−1での固定筒状体間の距離を含む、以下同じ)は、それぞれの外寸法とし、接合されたセラミックスヒータ上及び反応容器上での距離を測定する。尚、上記関係式において、(T1×α1×L1)はセラミックスヒータが最高温度に達したときのセラミックスヒータ上における固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離を表し、(T2×α2×L2)はセラミックスヒータが最高温度に達したときの反応容器上での固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離を表している。   Here, the distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support body (including the distance between the fixed cylindrical bodies in FIG. 1-1, hereinafter the same) is the respective outer dimension, and on the bonded ceramic heater And measure the distance on the reaction vessel. In the above relational expression, (T1 × α1 × L1) represents the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support on the ceramic heater when the ceramic heater reaches the maximum temperature, and (T2 × α2 XL2) represents the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support on the reaction vessel when the ceramic heater reaches the maximum temperature.

一般的に、筒状体及び/又は柱状体はセラミックスヒータ及び反応容器に対してそれぞれ直交するように固定されるため、セラミックスヒータ側と反応容器側での2つの固定筒状体及び/又は固定支持体間の距離は通常は同じになっている。このような場合でも、セラミックスヒータの加熱時には、セラミックスヒータと反応容器の熱膨張係数の違い等によって、複数の固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離がセラミックスヒータ側と反応容器側とで当然異なってくる。   Generally, since the cylindrical body and / or the columnar body are fixed so as to be orthogonal to the ceramic heater and the reaction vessel, respectively, two fixed cylindrical bodies and / or fixings are provided on the ceramic heater side and the reaction vessel side. The distance between the supports is usually the same. Even in such a case, when the ceramic heater is heated, the longest distance between the plurality of fixed cylindrical bodies and / or the fixed supports is different between the ceramic heater side and the reaction vessel side due to the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic heater and the reaction vessel. Of course it will be different.

そこで、本発明によれば、図1−1のようにセラミックスヒータが筒状体のみで支持されているとき、セラミックスヒータの加熱時に、上記関係式から複数の固定筒状体間の最長距離の差|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|が0.7mmより大きくなる場合、例えば反応容器側の最長距離の方が1.0mm長くなる場合には、予め常温でのセラミックスヒータ側の固体筒状体間の距離を、加熱時に反応容器側よりも0.3mm以上長くなるように設定しておくことによって、最高到達温度使用時においても固定筒状体間の最長距離の差を0.7mm以内に抑えることができる。また、逆にセラミックスヒータ側の最長距離の方が大きい場合は、常温における反応容器側の距離をセラミックスヒータ側よりも長くすることによって、上記関係式を満たして固定筒状体の破損を防ぐことができる。   Therefore, according to the present invention, when the ceramic heater is supported only by the cylindrical body as shown in FIG. 1-1, the maximum distance between the plurality of fixed cylindrical bodies is calculated from the above relational expression when the ceramic heater is heated. When the difference | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | becomes larger than 0.7 mm, for example, when the longest distance on the reaction vessel side becomes 1.0 mm longer, By setting the distance between the solid cylindrical bodies on the ceramic heater side to be 0.3 mm or more longer than that on the reaction vessel side during heating, the longest distance between the fixed cylindrical bodies even when the highest temperature is used Can be suppressed within 0.7 mm. Conversely, if the longest distance on the ceramic heater side is larger, the distance on the reaction vessel side at room temperature is longer than that on the ceramic heater side to satisfy the above relation and prevent the fixed cylindrical body from being damaged. Can do.

また、本発明は、筒状体のみでセラミックスヒータを支持していない場合、例えば図1−2に示すように、セラミックスヒータが支持体によって支持されている場合にも適用できる。このような場合においても、ウエハー保持体に給電するための電極端子、リード、及び/又はウエハー保持体の温度を測定するための測温素子を内包してなる筒状体、ウエハー保持体を支持するための支持体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体及び/又は固定支持体であるとき、セラミックスヒータの加熱時に、上記関係式から複数の固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|が0.7mmより大きくなる場合、例えば反応容器側の最長距離の方が1.0mm長くなる場合には、予め常温でのセラミックスヒータ側の固体筒状体間の距離を、加熱時に反応容器側よりも0.3mm以上長くなるように設定しておくことによって、最高到達温度使用時においても固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差を0.7mm以内に抑えることができる。また、逆にセラミックスヒータ側の最長距離の方が大きい場合は、常温における反応容器側の距離をセラミックスヒータ側よりも長くすることによって、上記関係式を満たして固定筒状体及び固定支持体の破損を防ぐことができる。   The present invention can also be applied to a case where the ceramic heater is not supported by only the cylindrical body, for example, as shown in FIG. Even in such a case, a cylindrical body including an electrode terminal for supplying power to the wafer holder, a lead, and / or a temperature measuring element for measuring the temperature of the wafer holder, and the wafer holder are supported. When at least two of the supports are a fixed cylindrical body and / or a fixed support having one end fixed to the ceramic heater and the other end fixed to the reaction vessel, when the ceramic heater is heated, When the difference in the longest distance between a plurality of fixed cylindrical bodies and / or fixed supports | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | is larger than 0.7 mm, for example, the longest distance on the reaction vessel side If the distance is 1.0 mm longer, the distance between the solid cylindrical bodies on the ceramic heater side at room temperature should be set in advance to be 0.3 mm longer than that on the reaction vessel side during heating. By the best Even when the maximum temperature is used, the difference in the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support can be suppressed to within 0.7 mm. Conversely, when the longest distance on the ceramic heater side is larger, the distance on the reaction vessel side at room temperature is longer than that on the ceramic heater side, so that the above relational expression is satisfied and the fixed cylindrical body and the fixed support body Damage can be prevented.

また、セラミックスヒータの加熱時には、セラミックスヒータや反応容器の熱膨張によって、複数の固定筒状体及び/又は固定支持体の相対的な位置が変化する。その結果、一般的には、固定筒状体及び/又は固定支持体と反応容器との間に取付けられているゴム製のO−リングが変形し、反応容器内の気密性が若干低下する恐れがある。   Further, when the ceramic heater is heated, the relative positions of the plurality of fixed cylindrical bodies and / or fixed supports change due to thermal expansion of the ceramic heater and the reaction vessel. As a result, in general, the fixed cylindrical body and / or the rubber O-ring attached between the fixed support and the reaction vessel may be deformed, and the airtightness in the reaction vessel may be slightly reduced. There is.

しかし、この場合においても、上記関係式における固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差を0.3mm以下、即ち|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.3mmと設定すれば、気密性が低下することが殆どなくなるため更に好ましい。具体的には、上記固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差が0.3mm以下であれば、ヘリウムリークレートとして10−9Pam/s以下の値を確保することができる。また、固定筒状体及び/又は固定支持体間の最長距離の差が0.7mm以下であっても、10−7Pam/s以下の値を確保することが可能である。尚、一般的に常温で反応容器内を真空引きする際には、気密性に関しては全く問題がない。 However, even in this case, the difference in the longest distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support in the above relational expression is 0.3 mm or less, that is, | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2). It is more preferable to set | ≦ 0.3 mm because the airtightness is hardly lowered. Specifically, if the difference between the maximum distance between the stationary tubular member and / or fixed support is 0.3mm or less, to ensure a 10 -9 Pam 3 / s or less value as the helium leak rate it can. Moreover, even if the difference of the longest distance between a fixed cylindrical body and / or a fixed support body is 0.7 mm or less, it is possible to ensure a value of 10 −7 Pam 3 / s or less. In general, when the inside of the reaction vessel is evacuated at room temperature, there is no problem with respect to airtightness.

本発明における筒状体は、温度測定素子や、抵抗発熱体へ給電するためのリードや電極端子を収納することができるものであり、筒状であれば特に形状は問わない。一方、本発明における支持体は、セラミックスヒータを支持できればよく、円柱状や角柱状のもの、筒状のものなど、その形状に特に制限はない。また、この筒状体体や支持体は、セラミックスヒータや反応容器に対して固定されていないくてもよく、その場合の筒状体や支持体は本発明の適用を受けない。更に、セラミックスヒータと固定筒状体及び/又は固定支持体との固定方法に関しては、セラミックスヒータの熱膨張に伴って固定筒状体及び/又は固定支持体の距離が変化するような固定方法であれば、全ての固定方法を適用することができる。   The cylindrical body in the present invention can accommodate a temperature measurement element, a lead for supplying power to the resistance heating element, and an electrode terminal, and the shape is not particularly limited as long as it is cylindrical. On the other hand, the support in the present invention is not particularly limited as long as it can support the ceramic heater and has a cylindrical shape, a prismatic shape, a cylindrical shape, or the like. Further, the cylindrical body and the support may not be fixed to the ceramic heater or the reaction vessel, and the cylindrical body and the support in that case are not subject to the application of the present invention. Furthermore, regarding the fixing method between the ceramic heater and the fixed cylindrical body and / or the fixed support body, the fixing method is such that the distance between the fixed cylindrical body and / or the fixed support body changes with the thermal expansion of the ceramic heater. Any fixing method can be applied, if any.

例えば、図2−1及び図2−2に示すように、セラミックスヒータ2のウエハー加熱面と反対側の面(裏面)に固定筒状体5及び/又は固定支持体5aをガラス10で接合したものや、図3−1及び図3−2に示すように、ロウ材11によって接合したものがある。また、図4−1及び図4−2に示すように、セラミックスヒータ2の裏面に雌ネジを形成し、そこに固定筒状体5及び/又は固定支持体5aの雄ネジをねじ込むことにより、ネジ止め12で固定しても良い。更に、図5−1及び図5−2に示すように、セラミックスヒータ2の裏面にザグリ部13を形成し、そこに固定筒状体5及び/又は固定支持体5aの一端をはめ込んで固定することもできる。また、図6−1及び図6−2に示すように、固定筒状体5及び/又は固定支持体5aをセラミックスヒータ2と一体に形成することも可能である。尚、固定筒状体に関しては、固定筒状体のみで直接セラミックスヒータを支持することも可能であるし、また固定筒状体以外に別途支持体を設けることも可能である。   For example, as shown in FIGS. 2-1 and 2-2, the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support body 5a are bonded to the surface (back surface) opposite to the wafer heating surface of the ceramic heater 2 with the glass 10. As shown in FIG. 3A and FIG. Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, by forming a female screw on the back surface of the ceramic heater 2, and screwing the male screw of the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support body 5a therein, It may be fixed with screws 12. Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, a counterbore portion 13 is formed on the back surface of the ceramic heater 2, and one end of the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support body 5a is fitted and fixed thereto. You can also Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, the fixed cylindrical body 5 and / or the fixed support body 5a can be integrally formed with the ceramic heater 2. As for the fixed cylindrical body, it is possible to directly support the ceramic heater only with the fixed cylindrical body, or it is possible to provide a separate support body in addition to the fixed cylindrical body.

一方、筒状体及び/又は支持体と反応容器との間は、セラミックスヒータの加熱時(ウエハー処理時)において、反応容器内を真空ないし減圧状態に保つため、O−リングやその他の手法によって、反応容器内を気密に保てるような構造となっている。   On the other hand, between the cylindrical body and / or the support and the reaction vessel, when the ceramic heater is heated (during wafer processing), the inside of the reaction vessel is kept in a vacuum or reduced pressure state by an O-ring or other methods. The structure is such that the inside of the reaction vessel can be kept airtight.

セラミックスヒータの熱膨張係数としては8.0×10−6/K以下が好ましく、また反応容器の熱膨張係数は15×10−6/K以上であることが好ましい。反応容器の熱膨張係数をセラミックスヒータよりも大きくするのは、セラミックスヒータ加熱時には相対的にセラミックスヒータの方が反応容器よりも温度が高いため、セラミックスヒータの熱膨張量を低く抑え、逆に反応容器の熱膨張量を増やすことで、両者の熱膨張量をマッチングさせるためである。更には、セラミックスヒータの熱膨張率を6×10−6/K以下で、反応容器の熱膨張係数を20×10−6/K以上とすれば、セラミックスヒータ温度の使用範囲や固定筒状体及び/又は固定支持体の取付け位置に対する制約が少なくなり、特に好ましい。 The thermal expansion coefficient of the ceramic heater is preferably 8.0 × 10 −6 / K or less, and the thermal expansion coefficient of the reaction vessel is preferably 15 × 10 −6 / K or more. The reason why the coefficient of thermal expansion of the reaction vessel is larger than that of the ceramic heater is that when the ceramic heater is heated, the temperature of the ceramic heater is relatively higher than that of the reaction vessel. This is because the amount of thermal expansion of the container is increased to match the amount of thermal expansion of both. Furthermore, if the thermal expansion coefficient of the ceramic heater is 6 × 10 −6 / K or less and the thermal expansion coefficient of the reaction vessel is 20 × 10 −6 / K or more, the usage range of the ceramic heater temperature and the fixed cylindrical body And / or the restriction on the mounting position of the fixed support is reduced, which is particularly preferable.

反応容器に関しては、特に近年小型化の要求が高い。そのため、筒状体や支持体の熱伝導率が200W/mK以下であれば、セラミックスヒータから反応容器までの長さを320mm以下にすることができるため好適である。逆に筒状体や支持体の熱伝導率が200W/mKを超えると、セラミックスヒータで発生した熱が筒状体や支持体を伝わって反応容器の温度を上昇させ、O−リングの耐熱温度を超えてしまい、反応容器内を気密に保つことが困難となるため好ましくない。   Regarding the reaction vessel, there is a particularly high demand for downsizing in recent years. Therefore, if the thermal conductivity of the cylindrical body or the support is 200 W / mK or less, it is preferable because the length from the ceramic heater to the reaction vessel can be 320 mm or less. On the other hand, if the thermal conductivity of the cylindrical body or support exceeds 200 W / mK, the heat generated by the ceramic heater is transferred to the cylindrical body or the support to raise the temperature of the reaction vessel, and the heat resistance temperature of the O-ring. And it is difficult to keep the inside of the reaction vessel airtight.

更に、反応容器に関しては、当然のことながら水冷装置を取り付けると装置の構造が複雑になるため、水冷でないものが好ましい。また、固定筒状体及び/又は固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さ(距離)は、150mm以下であることが好ましい。筒状体及び/又は柱状体の長さが長いほど、反応容器自体が大型化してしまうためである。   Further, regarding the reaction vessel, it is natural that if the water cooling device is attached, the structure of the device becomes complicated. Moreover, it is preferable that the length (distance) from the ceramic heater of the fixed cylindrical body and / or the fixed support to the reaction vessel is 150 mm or less. This is because the longer the length of the cylindrical body and / or the columnar body, the larger the reaction vessel itself.

反応容器の水冷をせずに、固定筒状体及び/又は固定支持体の上記長さを150mm以下に設定するためには、固定筒状体及び/又は固定支持体から反応容器への熱伝導を抑える必要がある。このため、固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率は、30W/mK以下であることが好ましい。更に、固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率を30W/mK以下にすることで、セラミックスヒータから固定筒状体及び/又は固定支持体に逃げる熱量を小さくすることができ、セラミックスヒータのウエハー加熱面における均熱性を向上させることができる。   In order to set the length of the fixed cylindrical body and / or the fixed support to 150 mm or less without water cooling of the reaction container, heat conduction from the fixed cylindrical body and / or the fixed support to the reaction container is performed. It is necessary to suppress. For this reason, it is preferable that the heat conductivity of a fixed cylindrical body and / or a fixed support body is 30 W / mK or less. Furthermore, by setting the thermal conductivity of the fixed cylindrical body and / or fixed support to 30 W / mK or less, the amount of heat escaping from the ceramic heater to the fixed cylindrical body and / or fixed support can be reduced. Heat uniformity on the wafer heating surface of the heater can be improved.

この均熱性の観点からは、筒状体及び/又は支持体の具体的な材料として、アルミナやムライト、アルミナとムライトの複合体、またステンレス等が使用可能である。このような材料を使用することによって、筒状体及び/又は支持体の反応容器までの長さが150mm以内であって、反応容器に水冷を使用せず、構造が簡単であり、小型化が可能で且つウエハー加熱面の均熱性に優れた半導体製造装置を提供することができる。   From the viewpoint of soaking, alumina, mullite, a composite of alumina and mullite, stainless steel, or the like can be used as a specific material for the cylindrical body and / or support. By using such a material, the length of the cylindrical body and / or the support to the reaction vessel is within 150 mm, water cooling is not used for the reaction vessel, the structure is simple, and the size can be reduced. It is possible to provide a semiconductor manufacturing apparatus which is possible and has excellent temperature uniformity on the wafer heating surface.

尚、筒状体内に収納されるものとしては、セラミックスヒータの抵抗発熱体に給電するためのリードや、プラズマを発生させるためのRF電極、ウエハーを固定させるための静電チャック電極に給電するためのリード等あげられる。また、セラミックスヒータの温度を測定するための温度測定素子もこれに含まれる。   In addition, what is housed in the cylindrical body is to supply power to the lead for supplying power to the resistance heating element of the ceramic heater, the RF electrode for generating plasma, and the electrostatic chuck electrode for fixing the wafer. Lead. This also includes a temperature measuring element for measuring the temperature of the ceramic heater.

また、反応容器とセラミックスヒータとの間に、セラミックスヒータの熱を反射させる反射板を設置することも可能である。反射板を設置することでセラミックスヒータの熱が反射されるため、セラミックスヒータの消費電力を低減することができる。この場合、反射板の設置位置としては特に制約はないが、反応容器の底面とセラミックスヒータの中間地点よりセラミックスヒータに近い側のほうが効率的に熱を反射できるため好ましい。   Moreover, it is also possible to install a reflector that reflects the heat of the ceramic heater between the reaction vessel and the ceramic heater. Since the heat of the ceramic heater is reflected by installing the reflector, the power consumption of the ceramic heater can be reduced. In this case, there is no particular restriction on the position where the reflector is installed, but the side closer to the ceramic heater is more preferable than the bottom of the reaction vessel and the intermediate point between the ceramic heaters because heat can be reflected efficiently.

反射板の表面粗さは、Raで1.0μm以下であることが好ましい。反射板がこれ以上の表面粗さである場合、セラミックスヒータから放射された熱の内、反射板に吸収される熱の比率が高くなるため好ましくない。特に、表面が鏡面状態、即ちRaで0.1μm以下であることが特に好ましい。また、反射板の材質としては、反応容器内で使用されるガスに対して不活性であり、セラミックスヒータの使用温度に対して変形などが発生しない程度の耐熱性を有していれば、特に制約はない。例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケルなどの金属類や、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウムなどのセラミックスなどが挙げられる。   The surface roughness of the reflector is preferably 1.0 μm or less in terms of Ra. When the reflection plate has a surface roughness higher than this, the ratio of the heat absorbed by the reflection plate out of the heat radiated from the ceramic heater is not preferable. In particular, it is particularly preferable that the surface is in a mirror state, that is, Ra is 0.1 μm or less. In addition, as the material of the reflector, in particular, it is inactive to the gas used in the reaction vessel, and has heat resistance that does not cause deformation or the like with respect to the operating temperature of the ceramic heater. There are no restrictions. Examples thereof include metals such as aluminum, stainless steel and nickel, and ceramics such as alumina, silicon carbide, silicon nitride and aluminum nitride.

また、反応容器側及びセラミックスヒータ側に両端を固定された固定筒状体及び/又は固定支持体の平行度は1.0mm以内であることが好ましい。平行度がこれ以上大きくなると、ウエハー保持体を反応容器に装着する際、セラミックスヒータに固定された固定筒状体及び/又は固定支持体に余計な応力が加わり、破損することがあるため好ましくない。セラミックスヒータに固定された固定筒状体及び/又は固定支持体の反応容器への装着時に平行度が1.0mm以内であれば、反応容器側に取付けられた気密シール用のO−リングの変形能によって、これら固定筒状体及び/又は固定支持体とセラミックスヒータ間に発生する応力を緩和でき、破損を防ぐことができる。特に、平行度が0.3mm以内であれば、O−リングによる気密シールもヘリウムリークレートとして10−9Pam/s以下にすることができるため、特に好ましい。 Moreover, it is preferable that the parallelism of the fixed cylindrical body and / or the fixed support body whose both ends are fixed to the reaction vessel side and the ceramic heater side is within 1.0 mm. When the parallelism becomes larger than this, when the wafer holder is mounted on the reaction vessel, the fixed cylindrical body and / or the fixed support fixed to the ceramic heater is subjected to excessive stress and may be damaged. . Deformation of the O-ring for hermetic sealing attached to the reaction vessel side if the parallelism is within 1.0 mm when the fixed cylinder and / or fixed support attached to the ceramic heater is mounted on the reaction vessel. Depending on the performance, the stress generated between the fixed cylindrical body and / or the fixed support and the ceramic heater can be relieved, and damage can be prevented. In particular, if the parallelism is within 0.3 mm, the hermetic seal by the O-ring can be made 10 −9 Pam 3 / s or less as the helium leak rate, which is particularly preferable.

また、反応容器と筒状体及び/又は支持体との間の気密シールにはO−リングを使用する。このときO−リングが筒状体及び/又は支持体に当接する当接面付近の筒状体及び/又は支持体の表面粗さは、Ra≦5.0μmであることが好ましい。これ以上の表面粗さを有する場合、筒状体及び/又は支持体のO−リング当接面付近に真空グリースを使用しても、10−7Pam/s以下の真空度を達成することは非常に困難であるため好ましくない。Ra≦5.0μmであれば、真空グリースを使用すれば10−7Pam/s以下の真空度を達成することができる。更に当接面の表面粗さがRa≦1.0μmであれば、真空グリースを使用しなくとも10−7Pam/s以下の真空度を達成することができる。更には、Ra≦0.3μmであれば、真空グリースを使用しなくとも10−9Pam/s以下の真空度を達成することができるため特に好適である。 An O-ring is used for an airtight seal between the reaction vessel and the cylindrical body and / or support. At this time, the surface roughness of the cylindrical body and / or support in the vicinity of the contact surface where the O-ring contacts the cylindrical body and / or support is preferably Ra ≦ 5.0 μm. When the surface roughness is higher than this, a vacuum degree of 10 −7 Pam 3 / s or less is achieved even when vacuum grease is used in the vicinity of the O-ring contact surface of the cylindrical body and / or support. Is not preferable because it is very difficult. If Ra ≦ 5.0 μm, a vacuum degree of 10 −7 Pam 3 / s or less can be achieved by using vacuum grease. Further, if the surface roughness of the contact surface is Ra ≦ 1.0 μm, a degree of vacuum of 10 −7 Pam 3 / s or less can be achieved without using vacuum grease. Furthermore, Ra ≦ 0.3 μm is particularly preferable because a vacuum degree of 10 −9 Pam 3 / s or less can be achieved without using vacuum grease.

また、反応容器に固定された筒状体及び/又は支持体の間の気密シールをするときに使用するO−リングが、筒状体及び/又は支持体に当接する当接面付近の筒状体及び/又は支持体の表面欠陥の大きさが直径1.0mm以下であることが好ましい。これ以上の大きな欠陥が当接面付近に存在した場合、真空グリースを使用しても10−7Pam/s以下の真空度を達成することは非常に困難であるため好ましくない。また、欠陥の大きさが直径1.0mm以下であれば、真空グリースを使用することで10−7Pam/s以下の真空度を達成することができる。更に当接面付近に存在する欠陥の大きさが直径0.3mm以下であれば、真空グリースを使用しなくとも10−7Pam/s以下の真空度を達成することができる。更には、欠陥の大きさが直径0.05mm以下であれば、真空グリースを使用しなくとも10−9Pam/s以下の真空度を達成することができるため特に好適である。 In addition, the O-ring used when performing an airtight seal between the cylindrical body and / or the support fixed to the reaction vessel is a cylindrical shape in the vicinity of the contact surface that contacts the cylindrical body and / or the support. The size of the surface defect of the body and / or the support is preferably 1.0 mm or less in diameter. If a larger defect than this exists in the vicinity of the contact surface, it is not preferable because it is very difficult to achieve a vacuum degree of 10 −7 Pam 3 / s or less even if vacuum grease is used. Moreover, if the size of the defect is 1.0 mm or less, a vacuum degree of 10 −7 Pam 3 / s or less can be achieved by using vacuum grease. Furthermore, if the size of the defect existing in the vicinity of the contact surface is 0.3 mm or less, a vacuum degree of 10 −7 Pam 3 / s or less can be achieved without using vacuum grease. Further, if the size of the defect is 0.05 mm or less, it is particularly preferable because a vacuum degree of 10 −9 Pam 3 / s or less can be achieved without using vacuum grease.

セラミックスヒータと反応容器底面部との平行度は1.0mm以内であることが好ましい。平行度がこれを超えると、ウエハー保持体上にウエハーを脱着する際にウエハーが落下することがあるため好ましくない。即ち、ウエハーをウエハー保持体に装着するときには、通常3本存在するリフトピンがセラミックスヒータの上部空間でウエハーを支持する。このとき、リフトピンの先端位置で形成される平面は、反応容器に対して平行になるように設定されている。そして3本のリフトピンが降下することで、セラミックスヒータのウエハー搭載面にウエハーが搭載されるようになっている。   The parallelism between the ceramic heater and the bottom surface of the reaction vessel is preferably within 1.0 mm. If the parallelism exceeds this, it is not preferable because the wafer may fall when the wafer is detached from the wafer holder. That is, when the wafer is mounted on the wafer holder, usually three lift pins support the wafer in the upper space of the ceramic heater. At this time, the plane formed at the tip position of the lift pin is set to be parallel to the reaction vessel. When the three lift pins are lowered, the wafer is mounted on the wafer mounting surface of the ceramic heater.

しかし、このときセラミックスヒータと反応容器との平行度が1.0mmを超える場合、リフトピンが降下するまでの間にウエハーがセラミックスヒータに接触してしまう。このため、リフトピン2本とセラミックスヒータのウエハー載置面でウエハーを支持する状態になるが、リフトピンが降下する際に、ウエハーが傾いて落下したり、ウエハーの搭載位置がずれてしまうことがある。セラミックスヒータと反応容器の平行度が1.0mm以下なら落下の恐れはなく、更に平行度が0.2mm以下であれば、ウエハー処理に支障をきたすほどの位置ずれが発生しないため特に好ましい。尚、ウエハーの位置ずれとは、例えば、ウエハー搭載面に形成しているウエハーポケットの縁にウエハーが乗り上げてしまったりすることをいう。   However, at this time, if the parallelism between the ceramic heater and the reaction container exceeds 1.0 mm, the wafer comes into contact with the ceramic heater before the lift pins are lowered. For this reason, the wafer is supported by the wafer mounting surface of the two lift pins and the ceramic heater. However, when the lift pins are lowered, the wafer may be tilted and the wafer mounting position may be shifted. . If the parallelism between the ceramic heater and the reaction vessel is 1.0 mm or less, there is no fear of dropping, and if the parallelism is 0.2 mm or less, it is particularly preferable because a positional shift that hinders wafer processing does not occur. Incidentally, the wafer position deviation means, for example, that the wafer runs on the edge of the wafer pocket formed on the wafer mounting surface.

本発明に使用するセラミックスヒータの材質は特には問わないが、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素のいずれかを主成分とするものが好ましい。近年のセラミックスヒータに対する温度分布の均一化の要求が強いことから、熱伝導率の高い材料、具体的には熱伝導率が100W/mKを超える窒化アルミニウムや炭化ケイ素等が好ましく、窒化アルミニウムは耐食性、絶縁性に優れていることから特に好ましい。窒化ケイ素に関しては、高温における強度が他のセラミックスに比較して高いため、特に高温で使用する場合に好適である。更に、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素は、耐熱衝撃性に優れており、急速な温度の上げ下げが可能である。また、アルミナは、他のセラミックスに比較してコスト面で優れているという特徴がある。これらのセラミックスに関しては、当然のことながらその用途に応じて使い分けることが必要である。   The material of the ceramic heater used in the present invention is not particularly limited, but a material mainly composed of alumina, silicon nitride, aluminum nitride, or silicon carbide is preferable. Since there is a strong demand for uniform temperature distribution for ceramic heaters in recent years, materials with high thermal conductivity, specifically, aluminum nitride or silicon carbide with a thermal conductivity exceeding 100 W / mK are preferable. Aluminum nitride is corrosion resistant. It is particularly preferable because of its excellent insulation. Silicon nitride is particularly suitable for use at high temperatures because the strength at high temperatures is higher than that of other ceramics. Furthermore, silicon nitride, aluminum nitride, and silicon carbide are excellent in thermal shock resistance and can be rapidly raised and lowered. Alumina has a feature that it is superior in cost compared to other ceramics. Of course, it is necessary to use these ceramics properly according to the application.

上記したセラミックスヒータの材質に関しては、近年のウエハー保持体に対する均熱性の要求から、窒化アルミニウムや炭化ケイ素が好ましく、更には使用する各種腐食性ガスに対して耐食性の高い窒化アルミニウムが特に好ましい。この窒化アルミニウムに含有される焼結助剤量に関しては、0.05重量%以上3.0重量%以下が特に好ましい。これよりも少ない焼結助剤量では、窒化アルミニウム焼結体の粒子間に隙間が存在し、その隙間の部分からエッチングが進行するため、パーティクルが発生し好ましくない。また、焼結助剤量が3.0重量%を超えると、窒化アルミニウム粒子の粒界に助剤成分が存在し、この助剤成分からエッチングされ、この場合もパーティクルが発生する。   With respect to the material of the ceramic heater described above, aluminum nitride and silicon carbide are preferable from the recent demand for heat uniformity of the wafer holder, and aluminum nitride having high corrosion resistance against various corrosive gases used is particularly preferable. The amount of sintering aid contained in the aluminum nitride is particularly preferably 0.05% by weight or more and 3.0% by weight or less. If the amount of the sintering aid is smaller than this, gaps exist between the particles of the aluminum nitride sintered body, and etching proceeds from the gaps, which is not preferable because particles are generated. On the other hand, when the amount of the sintering aid exceeds 3.0% by weight, the aid component is present at the grain boundary of the aluminum nitride particles and is etched from the aid component. In this case, particles are generated.

反応容器の材質に関しては、特に制約はない。例えば、金属としては、アルミニウムやアルミニウム合金、ニッケルやニッケル合金、更にはステンレスなどが使用できる。また、セラミックスとしては、アルミナやコージェライト等が使用できるが、特に制約はない。   There are no particular restrictions on the material of the reaction vessel. For example, as the metal, aluminum, an aluminum alloy, nickel, a nickel alloy, and further stainless steel can be used. As the ceramic, alumina or cordierite can be used, but there is no particular limitation.

筒状体の材質は、特に抵抗発熱体、RF電極、静電チャック電極に給電するためのリードが内包されているものに関しては、絶縁体であることが好ましい。筒状体とリードとの間に電気的な導通が形成されると、減圧下及び真空下において、各電極間でスパークが発生したり、反応容器に対して導通してしまう等の問題が発生したりするためである。具体的には、セラミックス等の無機材料が好ましい。   The material of the cylindrical body is preferably an insulator, particularly for those containing a lead for supplying power to the resistance heating element, the RF electrode, and the electrostatic chuck electrode. If electrical continuity is formed between the cylindrical body and the lead, problems such as sparking between the electrodes and conduction to the reaction vessel occur under reduced pressure and vacuum. It is to do. Specifically, inorganic materials such as ceramics are preferable.

また、これらの筒状体のうち、セラミックスヒータに対して固定される固定筒状体については、ガラスやロウ材で接合される場合、固定筒状体とセラミックスヒータとの間での熱膨張係数差が小さい方が良い。具体的には、固定筒状体の常温における熱膨張係数とセラミックスヒータの常温における熱膨張係数との差が、5.0×10−6/K以下であることが好ましい。これを超える熱膨張係数差が両者の間に存在すると、接合時にセラミックスヒータ又は固定筒状体が破損したり、クラック等が発生したりするため好ましくない。しかしながら、筒状体がセラミックスヒータに直接接合されておらず、ネジ止め等で固定されている場合には、この限りではない。 Of these cylindrical bodies, for the fixed cylindrical body fixed to the ceramic heater, the coefficient of thermal expansion between the fixed cylindrical body and the ceramic heater when bonded with glass or brazing material The smaller the difference, the better. Specifically, the difference between the thermal expansion coefficient of the fixed cylindrical body at normal temperature and the thermal expansion coefficient of the ceramic heater at normal temperature is preferably 5.0 × 10 −6 / K or less. If there is a difference in thermal expansion coefficient between the two, the ceramic heater or the fixed cylindrical body may be damaged or cracks may be generated during bonding. However, this is not the case when the cylindrical body is not directly joined to the ceramic heater and is fixed by screwing or the like.

具体的な筒状体の材質に関しては、セラミックスヒータと同じ材質のものを使用することも可能であるが、ムライトやアルミナ、サイアロン、更には窒化ケイ素等の使用も可能である。これらの材質は比較的熱伝導率が低く、セラミックスから反応容器への熱伝達量を小さくできるため好ましい。尚、筒状体であっても、リード等を内包しない場合には、その材質に特に制約はない。   Regarding the material of the specific cylindrical body, the same material as that of the ceramic heater can be used, but mullite, alumina, sialon, silicon nitride or the like can also be used. These materials are preferable because they have a relatively low thermal conductivity and can reduce the amount of heat transfer from the ceramics to the reaction vessel. Even in the case of a cylindrical body, there is no particular restriction on the material in the case where the lead or the like is not included.

一方、支持体の材質に関しては、特に制約はない。各種セラミックスや金属、あるいはセラミックスと金属の複合体など、各種材料の使用が可能である。即ち、ラミックスヒータの使用環境によって、適宜選択すれば良い。   On the other hand, there are no particular restrictions on the material of the support. Various materials such as various ceramics and metals, or composites of ceramics and metals can be used. That is, it may be appropriately selected depending on the usage environment of the Lamix heater.

これらの支持体のうち、セラミックスヒータに対して固定される固定支持体の材質については、ガラスやロウ材で接合される場合、固定支持体とセラミックスヒータとの間での熱膨張係数が小さい方が良い。具体的には、固定支持体の常温における熱膨張係数とセラミックスヒータの常温における熱膨張係数との差が、5.0×10−6/K以下であることが好ましい。これを超える熱膨張係数差が両者の間に存在すると、接合時にセラミックスヒータ又は固定支持体が破損したり、クラック等が発生したりするため好ましくない。しかしながら、支持体がセラミックスヒータに直接接合されておらず、ネジ止め等で固定されている場合には、この限りではない。 Of these supports, the material of the fixed support fixed to the ceramic heater is the one having the smaller coefficient of thermal expansion between the fixed support and the ceramic heater when bonded with glass or brazing material. Is good. Specifically, the difference between the thermal expansion coefficient of the fixed support at normal temperature and the thermal expansion coefficient of the ceramic heater at normal temperature is preferably 5.0 × 10 −6 / K or less. If there is a difference in thermal expansion coefficient between the two, the ceramic heater or the fixed support may be damaged at the time of joining, or cracks may be generated. However, this is not the case when the support is not directly joined to the ceramic heater and is fixed by screwing or the like.

具体的な支持体の材質に関しては、セラミックスヒータと同じ材質のものを使用することも可能ではあるが、ムライトやアルミナ、サイアロン、更には窒化ケイ素等の使用も可能である。これらの材質は比較的熱伝導率が低く、セラミックスから反応容器への熱伝達量を小さくできるため好ましい。   As for the material of the specific support, the same material as that of the ceramic heater can be used, but mullite, alumina, sialon, silicon nitride and the like can also be used. These materials are preferable because they have a relatively low thermal conductivity and can reduce the amount of heat transfer from the ceramics to the reaction vessel.

以上のことから、セラミックスヒータの材質としては窒化アルミニウムが特に好ましく、これに取付けられる固定筒状体及び/又は固定支持体の材質としては、窒化アルミニウムとの熱膨張係数のマッチング、更には熱伝導率の低さから、ムライト又はムライト−アルミナ複合体が特に好ましい。また、この組み合わせに対する反応容器の材質としては、熱膨張係数のマッチングから、アルミニウム又はアルミニウム合金が特に好ましい。実際の装置では、場合によっては腐食性ガスを使用することもあるため、その用途に応じた材質を選択することが重要であるのは言うまでもない。   From the above, aluminum nitride is particularly preferable as the material of the ceramic heater, and the material of the fixed cylindrical body and / or the fixed support attached to the ceramic heater is matched with the thermal expansion coefficient of aluminum nitride, and further the heat conduction. Mullite or mullite-alumina composite is particularly preferred because of its low rate. Moreover, as a material of the reaction vessel for this combination, aluminum or an aluminum alloy is particularly preferable from the viewpoint of matching thermal expansion coefficients. In an actual apparatus, corrosive gas may be used in some cases, so it goes without saying that it is important to select a material according to the application.

また、本発明におけるウエハー保持体を使用することで、セラミックスヒータの電極端子やリード、更には温度測定素子を内包してなる固定筒状体や、セラミックスヒータを単に支持する固定筒状体及び/又は固定支持体の破損がなく、信頼性の高い半導体製造装置を提供することができる。特に、種々ある半導体製造装置の中でも、反応容器内に挿入できる材料に対して制約の少ないLow−k膜焼成用装置として特に好適である。   Further, by using the wafer holder in the present invention, a fixed cylindrical body including electrode terminals and leads of the ceramic heater, and further a temperature measuring element, a fixed cylindrical body that simply supports the ceramic heater, and / or Alternatively, it is possible to provide a highly reliable semiconductor manufacturing apparatus with no damage to the fixed support. In particular, among various semiconductor manufacturing apparatuses, the apparatus is particularly suitable as an apparatus for baking a low-k film with less restrictions on materials that can be inserted into a reaction vessel.

実施例1
下記表1に示すセラミックス粉末に対し所定量の焼結助剤を添加し、更に溶剤等を加えてボールミル混合し、スラリーを作製した。このスラリーをスプレードライして顆粒を作製し、得られた顆粒を所定の金型を用いてプレス成形した。得られた成形体を脱脂した後、それぞれ所定の温度で焼結し、セラミックス焼結体とした。得られた各セラミックス焼結体について、熱膨張係数と熱伝導率を測定して表1に合わせて示した。
Example 1
A predetermined amount of a sintering aid was added to the ceramic powder shown in Table 1 below, and a solvent or the like was further added and ball milled to prepare a slurry. This slurry was spray-dried to produce granules, and the obtained granules were press-molded using a predetermined mold. The obtained molded body was degreased and then sintered at a predetermined temperature to obtain a ceramic sintered body. About each obtained ceramic sintered compact, the thermal expansion coefficient and the thermal conductivity were measured, and it showed according to Table 1.

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上記のセラミックス焼結体からなる各基板に、スクリーン印刷等の手法によって抵抗発熱体回路を形成し、必要に応じてRF電極、静電チャック電極を形成した。これを所定の条件で焼成し、必要に応じて抵抗発熱体、RF電極、静電チャック電極を保護するため、その上にセラミックス板を接合した。得られたセラミックスヒータについて、ウエハーを搭載するためのウエハーポケットを機械加工により形成し、更に各電気回路に接続するための電極端子及びリードを取付けた。   A resistance heating element circuit was formed on each substrate made of the ceramic sintered body by a method such as screen printing, and an RF electrode and an electrostatic chuck electrode were formed as necessary. This was fired under predetermined conditions, and a ceramic plate was bonded thereon to protect the resistance heating element, the RF electrode, and the electrostatic chuck electrode as necessary. With respect to the obtained ceramic heater, a wafer pocket for mounting a wafer was formed by machining, and electrode terminals and leads for connection to each electric circuit were further attached.

各セラミックスヒータのウエハー加熱面と反対側の面(裏面)に、下記表2に示す材質からなる固定筒状体及び/又は固定支持体を取付けて固定した。固定方法としては、図2−1及び図2−2に示すガラスによる接合、図3−1及び図3−2に示す活性金属ロウを用いたロウ材による接合、図4−1及び図4−2に示すネジによる固定、図5−1及び図5−1に示すセラミックスヒータ裏面のザグリ部への嵌め込み、あるいは図6−1及び図6−2に示すセラミックスヒータと筒状体の一体型のいずれかを用いた。尚、全ての筒状体は、外径10mm、内径6mmのものを使用した。また、全ての支持体は、外径10mmの中実の柱状体を用いた。図5−
1及び図5−2の嵌め込みの場合、ザグリ部の深さは3mm、直径は10.1mm
とした。筒状体内には電極端子及びリードを収納したが、金属製の筒状体には熱電対のみを収納した。
A fixed cylindrical body and / or a fixed support made of a material shown in Table 2 below was attached and fixed to the surface (back surface) opposite to the wafer heating surface of each ceramic heater. As fixing methods, bonding with glass shown in FIGS. 2-1 and 2-2, bonding with brazing material using active metal solder shown in FIGS. 3-1 and 3-2, FIGS. 4-1 and 4- Fixing with screws shown in Fig. 2, fitting of the back surface of the ceramic heater shown in Figs. 5-1 and 5-1 into the counterbore, or an integrated type of ceramic heater and cylindrical body shown in Figs. 6-1 and 6-2 Either was used. In addition, all the cylindrical bodies used the thing with an outer diameter of 10 mm and an inner diameter of 6 mm. Further, all the supports were solid columnar bodies having an outer diameter of 10 mm. Fig. 5-
1 and Fig. 5-2, the counterbore part has a depth of 3mm and a diameter of 10.1mm.
It was. The electrode terminal and the lead were accommodated in the cylindrical body, but only the thermocouple was accommodated in the metallic cylindrical body.

Figure 0004127174
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このとき、セラミックスヒータに取付けられた筒状体及び/又は支持体のそれぞれの平行度を測定したところ、いずれも0.1mm以内であった。また、取付けた筒状体及び/又は支持体のO−リング当接面付近の表面粗さは、いずれもRa≦0.3μmであり、表面を光学顕微鏡で観察した結果、0.05mmを超える欠陥がないことを確認した。   At this time, when the parallelism of the cylindrical body and / or the support body attached to the ceramic heater was measured, all were within 0.1 mm. In addition, the surface roughness of the attached cylindrical body and / or support near the O-ring contact surface is Ra ≦ 0.3 μm, and the surface was observed with an optical microscope. As a result, the surface roughness exceeded 0.05 mm. It was confirmed that there were no defects.

このように作製したウエハー保持体に対して、下記表3に示す材質からなる所定形状の反応容器を用意した。その反応容器内にウエハー保持体を取付け、ゴム製のO−リングによって筒状体及び/又は柱状体と反応容器の間を気密封止した。このとき、セラミックスヒータのウエハー搭載面と反応容器との平行度は、いずれも0.15mm以下であった。その後、セラミックスヒータに給電することで所定温度に昇温させ、セラミックスヒータと反応容器の温度を熱電対によって測定し、更にセラミックスヒータの均熱性を求めた。その後常温まで降温させ、固定筒状体及び/又は固定支持体の破損状況を確認した。   A reaction vessel having a predetermined shape made of the material shown in Table 3 below was prepared for the wafer holder thus manufactured. A wafer holder was attached in the reaction vessel, and the space between the cylindrical body and / or the columnar body and the reaction vessel was hermetically sealed with a rubber O-ring. At this time, the parallelism between the wafer mounting surface of the ceramic heater and the reaction vessel was 0.15 mm or less. Thereafter, the temperature was raised to a predetermined temperature by supplying power to the ceramic heater, the temperature of the ceramic heater and the reaction vessel was measured with a thermocouple, and the thermal uniformity of the ceramic heater was obtained. Thereafter, the temperature was lowered to room temperature, and the damage state of the fixed cylindrical body and / or the fixed support was confirmed.

Figure 0004127174
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得られた結果を、セラミックスヒータと固定筒状体及び/又は固定支持体の材質ごとに、試験条件と試験結果に分けて、下記の表4〜45に示した。尚、セラミックスヒータ加熱時の反応容器内の雰囲気は真空とした。セラミックスヒータの均熱性は、ウエハー温度計を使用して測定した。また、筒状体及び/又は柱状体と反応容器と間の気密性に関しては、リークレートが高温時において10−9Pam/s以下のものは◎、10−7Pam/s以下のものは〇として表示した。 The obtained results are shown in the following Tables 4 to 45 for each material of the ceramic heater, the fixed cylindrical body, and / or the fixed support, divided into test conditions and test results. The atmosphere in the reaction vessel when heating the ceramic heater was a vacuum. The thermal uniformity of the ceramic heater was measured using a wafer thermometer. Regarding the airtightness between the tubular body and / or the columnar body reaction vessel and leak rate at high temperature is 10 -9 Pam 3 / s following are ◎, 10 -7 Pam 3 / s or less for those Is displayed as ◯.

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実施例2
実施例1で使用した試料3−1のウエハー保持体を準備した。これにステンレス製の反射板を取付け、セラミックスヒータを500℃まで昇温し、その消費電力を測定した。反射板には、筒状体及び/又は支持体が貫通できるように、直径12mmの穴が開けられている。また、反射板とセラミックスヒータの間の取付け距離を変えて、消費電力の測定を行った。このときのステンレス板は、厚み0.5mm、直径330mm、表面粗さRa=0.05μmであった。その結果を下記表46に示す。
Example 2
A wafer holder of Sample 3-1 used in Example 1 was prepared. A stainless steel reflector was attached to the ceramic heater, the ceramic heater was heated to 500 ° C., and the power consumption was measured. A hole having a diameter of 12 mm is formed in the reflecting plate so that the cylindrical body and / or the support body can penetrate. In addition, power consumption was measured by changing the mounting distance between the reflector and the ceramic heater. At this time, the stainless steel plate had a thickness of 0.5 mm, a diameter of 330 mm, and a surface roughness Ra = 0.05 μm. The results are shown in Table 46 below.

Figure 0004127174
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また、反射板の位置をセラミックスヒータから15mmに固定し、反射板の表面粗さを変えたものについて、同じく消費電力を測定した。得られた結果を表47に示す。これらの結果から、表面粗さがRaで1.0μm以下、更には0.1μm以下の反射板を使用し、セラミックスヒータに近い位置に設置することで、消費電力を低減できることが分る。   Moreover, the power consumption was measured in the same manner with respect to the reflector whose surface roughness was changed to 15 mm from the ceramic heater and the surface roughness of the reflector was changed. The results obtained are shown in Table 47. From these results, it is understood that the power consumption can be reduced by using a reflector having a surface roughness Ra of 1.0 μm or less, and further 0.1 μm or less and installing it at a position close to the ceramic heater.

Figure 0004127174
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実施例3
実施例1で使用した窒化アルミニウムヒータに、実施例1と同様にムライト製の筒状体と支持体の一端をガラス付けにより取付けた。このとき、筒状体及び支持体のセラミックスヒータ接合面の端面を研磨加工して、セラミックスヒータへの取付角度を変化させることで平行度を変えた。この筒状体と支持体の他端側を、更にアルミニウム製の反応容器に取付け、反応容器内を真空引きし、ヘリウムリークレートを測定した。その結果を下記表48に示す。尚、このとき使用したムライト製の筒状体と支持体のO−リング当接面付近における表面粗さは、いずれもRa≦0.3μmであり、その表面を光学顕微鏡で観察した結果、0.05mmを超える欠陥がないことを確認した。
Example 3
In the same manner as in Example 1, the tubular body made of mullite and one end of the support were attached to the aluminum nitride heater used in Example 1 by glassing. At this time, the parallelism was changed by polishing the end face of the ceramic heater joint surface of the cylindrical body and the support body and changing the mounting angle to the ceramic heater. The cylindrical body and the other end of the support were attached to an aluminum reaction vessel, the inside of the reaction vessel was evacuated, and the helium leak rate was measured. The results are shown in Table 48 below. The surface roughness in the vicinity of the O-ring contact surface of the mullite cylindrical body and the support used at this time is Ra ≦ 0.3 μm, and the surface was observed with an optical microscope. It was confirmed that there was no defect exceeding 0.05 mm.

Figure 0004127174
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実施例4
次に、複数のムライト製筒状体について、反応容器へ装着する際のO−リング当接面付近の表面粗さを変え、実施例1と同様の手法で一端をセラミックスヒータにガラス付けにより取付け、他端側を反応容器に取付けた後、反応容器内を真空引きし、シール部分のヘリウムリークレートを測定した。その結果を下記表49に示す。
Example 4
Next, for a plurality of mullite tubular bodies, the surface roughness in the vicinity of the O-ring contact surface when mounted on the reaction vessel was changed, and one end was attached to the ceramic heater by glassing in the same manner as in Example 1. After the other end was attached to the reaction vessel, the inside of the reaction vessel was evacuated and the helium leak rate at the seal portion was measured. The results are shown in Table 49 below.

Figure 0004127174
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実施例5
実施例1で使用した窒化アルミニウムヒータに対して、実施例1と同じムライト製の筒状体を準備した。これらムライト製筒状体の中から、O−リング当接面付近に大きさの異なる欠陥のあるものを選別し、欠陥のないもの共に、これらをそれぞれ窒化アルミニウムヒータにガラス付けした。その後、筒状体の他端側を反応容器に取付け、真空引きした後、O−リング当接面のヘリウムリークレートを測定した。その結果を下記表50に示す。
Example 5
The same mullite tubular body as in Example 1 was prepared for the aluminum nitride heater used in Example 1. From these mullite tubular bodies, those having defects of different sizes in the vicinity of the O-ring contact surface were selected, and those having no defects were each glassed on an aluminum nitride heater. Thereafter, the other end side of the cylindrical body was attached to the reaction vessel and evacuated, and then the helium leak rate of the O-ring contact surface was measured. The results are shown in Table 50 below.

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実施例6
実施例1で使用した窒化アルミニウムヒータに、実施例1と同様にムライト製の筒状体と支持体をガラス付けにより取付けた。このとき、筒状体及び支持体のセラミックスヒータ接合面の端面を、研磨加工してセラミックスヒータへの取付角度を変化させることで、セラミックスヒータと反応容器との平行度を変えた。これらのセラミックスヒータをアルミニウム製反応容器に取付け、反応容器内を真空引きし、ウエハーの脱着試験を行った。その結果を下記表51に示す。
Example 6
In the same manner as in Example 1, a cylindrical body made of mullite and a support were attached to the aluminum nitride heater used in Example 1 by glassing. At this time, the parallelism between the ceramic heater and the reaction vessel was changed by polishing the end faces of the ceramic heater joint surface of the cylindrical body and the support to change the mounting angle to the ceramic heater. These ceramic heaters were attached to an aluminum reaction vessel, the inside of the reaction vessel was evacuated, and a wafer desorption test was performed. The results are shown in Table 51 below.

Figure 0004127174
Figure 0004127174

実施例7
セラミックスヒータの耐食性を比較するため、上記表1に示した各セラミックス焼結体に対して表面を研磨した。加工後の各焼結体試料について、以下の要領で実用性を確認した。
Example 7
In order to compare the corrosion resistance of the ceramic heater, the surface of each ceramic sintered body shown in Table 1 was polished. About each sintered compact sample after a process, the practicality was confirmed in the following ways.

まず、別途用意した窒化アルミニウム系セラミックスをマトリックスとし、それにWフィラメントを埋設したディスク状ヒータを準備した。次に、このヒータ上に表1の各焼結体試料を載せ、13.56MHzの高周波を用いたプラズマ発生装置の真空チャンバー内に配置した。これらの各焼結体試料を、加熱温度100℃、CFガスのプラズマ密度1.4W/cmの環境下で5時間処理した。その後、プラズマ照射面のエッチングクレーターの密度(走査型電子顕微鏡を用いて観察したとき、表面任意の1000μmの視野内に存在する最大口径が1μm以上のクレーター数)を確認し、その結果を下記表52に示した。 First, a disk-shaped heater in which aluminum nitride ceramics separately prepared was used as a matrix and W filaments were embedded therein was prepared. Next, each sintered compact sample of Table 1 was mounted on this heater, and it has arrange | positioned in the vacuum chamber of the plasma generator using the high frequency of 13.56 MHz. Each of these sintered body samples was treated for 5 hours in an environment of a heating temperature of 100 ° C. and a plasma density of CF 4 gas of 1.4 W / cm 2 . Thereafter, the density of the etching crater on the plasma irradiation surface (when observed using a scanning electron microscope, the number of craters with a maximum aperture of 1 μm or more existing in a 1000 μm 2 visual field on the surface) was confirmed. It is shown in Table 52.

Figure 0004127174
Figure 0004127174

以上の結果から、耐食性に関しては窒化アルミニウムが優れており、特にその焼結助剤量が0.05重量%以上1.0重量%以下のものが好ましいことが分る。   From the above results, it can be seen that aluminum nitride is excellent in terms of corrosion resistance, and that the amount of sintering aid is preferably 0.05 wt% or more and 1.0 wt% or less.

実施例8
実施例1で良好な結果が得られた各ウエハー保持体に関して、それぞれ半導体製造装置に組み込み、プラズマCVD、減圧CVD、Low−k膜焼成、プラズマエッチング、絶縁膜CVDの各処理を行った。その結果、いずれもウエハーの処理中に、固定筒状体や固定支持体の破損は発生しなかった。中でもLow−k膜焼成用においては、特に均質な膜質が得られた。
Example 8
Each wafer holder that obtained good results in Example 1 was incorporated into a semiconductor manufacturing apparatus and subjected to plasma CVD, low-pressure CVD, low-k film baking, plasma etching, and insulating film CVD. As a result, neither the fixed cylindrical body nor the fixed support body was damaged during the wafer processing. Among them, particularly homogeneous film quality was obtained for low-k film firing.

実施例9
次に、本発明における各種構造例について記載する。これらの構造は、各用途や、反応容器の形状などに応じて各種選択できる。例えば図7−1に示すように、支持体5bを反応容器4の中央部付近に設置する。このとき支持体5bを反応容器4に固定しない場合、支持体5bをセラミックスヒータ2に対して接合しても良いし、接合しなくても良い。また逆に、支持体5bを反応容器4側にロウ付けなどの手法で固定し、セラミックスヒータ2側では固定しない構造をとることもできる。また、図7−1や図7−2に示すように、複数の筒状体5cや支持体5bを設置し、これによりセラミックスヒータを支持することができる。このとき、筒状体5cや支持体5bを反応容器4に固定しない場合、セラミックスヒータ2に対して筒状体5cや支持体5bを接合しても良いし、接合しなくても良い。また逆に、筒状体5cや支持体5bを反応容器4側にロウ付けなどの手法で固定し、セラミックスヒータ2側とは固定しない構造をとることもできる。尚、このような筒状体5cや支持体5bをセラミックスヒータに固定しない構造の場合、その筒状体5cや支持体5bは本発明による関係式を満たす必要はないため、自由な位置に設置することができる。
Example 9
Next, various structural examples in the present invention will be described. These structures can be variously selected according to each application, the shape of the reaction vessel, and the like. For example, as shown in FIG. 7A, the support 5 b is installed near the center of the reaction vessel 4. At this time, when the support 5b is not fixed to the reaction vessel 4, the support 5b may or may not be joined to the ceramic heater 2. Conversely, it is possible to adopt a structure in which the support 5b is fixed to the reaction vessel 4 side by a technique such as brazing and is not fixed to the ceramic heater 2 side. Moreover, as shown to FIGS. 7-1 and FIGS. 7-2, the some cylindrical body 5c and the support body 5b are installed, and a ceramic heater can be supported by this. At this time, when the cylindrical body 5c and the support 5b are not fixed to the reaction vessel 4, the cylindrical body 5c and the support 5b may or may not be bonded to the ceramic heater 2. Conversely, the cylindrical body 5c and the support 5b may be fixed to the reaction vessel 4 side by a technique such as brazing and not fixed to the ceramic heater 2 side. In the case of such a structure in which the cylindrical body 5c and the support body 5b are not fixed to the ceramic heater, the cylindrical body 5c and the support body 5b do not need to satisfy the relational expression according to the present invention, and thus can be installed at a free position. can do.

本発明に係わるウエハー保持体の一具体例であって、反応容器内に設置した状態を示す概略の断面図である。It is a specific example of the wafer holder concerning this invention, Comprising: It is a schematic sectional drawing which shows the state installed in the reaction container. 本発明に係わるウエハー保持体の別の具体例であって、反応容器内に設置した状態を示す概略の断面図である。It is another specific example of the wafer holder concerning this invention, Comprising: It is a schematic sectional drawing which shows the state installed in the reaction container. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体のガラスによる固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by the glass of the ceramic heater concerning this invention and a cylindrical body. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体のガラスによる固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by the glass of the ceramic heater concerning this invention and a support body. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体のロウ材による固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by the brazing material of the ceramic heater concerning this invention, and a cylindrical body. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体のロウ材による固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by the brazing material of the ceramic heater concerning this invention, and a support body. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体のネジ止めによる固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by the screwing of the ceramic heater concerning this invention, and a cylindrical body. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体のネジ止めによる固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by the screwing of the ceramic heater concerning this invention, and a support body. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体の嵌め込みによる固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by the fitting of the ceramic heater concerning this invention, and a cylindrical body. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体の嵌め込みによる固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by the fitting of the ceramic heater concerning this invention, and a support body. 本発明に係わるセラミックスヒータと筒状体の一体化による固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by integrating the ceramic heater and cylindrical body concerning this invention. 本発明に係わるセラミックスヒータと支持体の一体化による固定方法を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fixing method by integrating the ceramic heater and support body concerning this invention. 複数の筒状体や支持体を備えたウエハー保持体の例であって、反応容器内に設置した状態を示す概略の断面図である。It is an example of the wafer holding body provided with the some cylindrical body and the support body, Comprising: It is a schematic sectional drawing which shows the state installed in the reaction container. 複数の筒状体や支持体を備えたウエハー保持体の別の例であって、反応容器内に設置した状態を示す概略の断面図である。It is another example of the wafer holding body provided with the some cylindrical body and support body, Comprising: It is a schematic sectional drawing which shows the state installed in the reaction container.

符号の説明Explanation of symbols

1 ウエハー保持体
2 セラミックスヒータ
3 抵抗発熱体
4 反応容器
5 固定筒状体
5a 固定支持体
5b 支持体
5c 筒状体
6 O−リング
7 リード
8 温度測定素子
10 ガラス
11 ロウ材
12 ネジ止め
13 ザグリ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer holder 2 Ceramic heater 3 Resistance heating element 4 Reaction container 5 Fixed cylindrical body 5a Fixed support body 5b Support body 5c Cylindrical body 6 O-ring 7 Lead 8 Temperature measuring element 10 Glass 11 Brazing material 12 Screwing 13 Counterbore Part

Claims (22)

反応容器内に筒状体によって支持されたセラミックスヒータ上に、半導体ウエハーを保持して処理するためのウエハー保持体であって、前記筒状体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体であり、
セラミックスヒータの最高到達温度をT1、
セラミックスヒータの熱膨張係数をα1、
反応容器の最高到達温度をT2、
反応容器の熱膨張係数をα2、
固定筒状体間の常温におけるセラミックスヒータ上での最長距離をL1、
固定筒状体間の常温における反応容器上での最長距離をL2としたとき、
|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすことを特徴とするウエハー保持体。
A wafer holder for holding and processing a semiconductor wafer on a ceramic heater supported by a cylindrical body in a reaction vessel, wherein at least two of the cylindrical bodies have one end serving as a ceramic heater and the other end A fixed cylindrical body fixed to the reaction vessel on the side,
The maximum temperature reached by the ceramic heater is T1,
The thermal expansion coefficient of the ceramic heater is α1,
T2 is the maximum temperature reached in the reaction vessel
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel is α2,
L1 is the longest distance between the fixed cylindrical bodies on the ceramic heater at room temperature.
When the longest distance on the reaction vessel at normal temperature between the fixed cylindrical bodies is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
A wafer holder characterized by satisfying the relational expression:
反応容器内に筒状体及び/又は支持体によって支持されたセラミックスヒータ上に、半導体ウエハーを保持して処理するためのウエハー保持体であって、前記筒状体及び/又は支持体の少なくとも2つが、一端をセラミックスヒータに及び他端側を反応容器に固定された固定筒状体及び/又は固定支持体であり、
セラミックスヒータの最高到達温度をT1、
セラミックスヒータの熱膨張係数をα1、
反応容器の最高到達温度をT2、
反応容器の熱膨張係数をα2、
固定筒状体及び/又は固定支持体間の常温におけるセラミックスヒータ上での最長距離をL1、
固定筒状体及び/又は固定支持体間の常温における反応容器上での最長距離をL2としたとき、
|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.7mm
の関係式を満たすことを特徴とするウエハー保持体。
A wafer holder for holding and processing a semiconductor wafer on a ceramic heater supported by a cylinder and / or a support in a reaction vessel, wherein at least two of the cylinder and / or the support One is a fixed cylindrical body and / or a fixed support in which one end is fixed to the ceramic heater and the other end is fixed to the reaction vessel,
The maximum temperature reached by the ceramic heater is T1,
The thermal expansion coefficient of the ceramic heater is α1,
T2 is the maximum temperature reached in the reaction vessel
The thermal expansion coefficient of the reaction vessel is α2,
L1 is the longest distance on the ceramic heater at room temperature between the fixed cylindrical body and / or the fixed support.
When the longest distance on the reaction vessel at room temperature between the fixed cylindrical body and / or the fixed support is L2,
| (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.7 mm
A wafer holder characterized by satisfying the relational expression:
前記関係式が
|(T1×α1×L1)−(T2×α2×L2)|≦0.3mm
であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のウエハー保持体。
The relational expression is | (T1 × α1 × L1) − (T2 × α2 × L2) | ≦ 0.3 mm.
The wafer holder according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記セラミックスヒータの熱膨張係数が8.0×10−6/K以下で、且つ反応容器の熱膨張係数が15×10−6K以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のウエハー保持体。 The thermal expansion coefficient of the ceramic heater is 8.0 × 10 −6 / K or less, and the thermal expansion coefficient of the reaction vessel is 15 × 10 −6 K or more. A wafer holder according to claim 1. 前記セラミックスヒータの熱膨張係数が6.0×10−6/K以下で、且つ反応容器の熱膨張係数が20×10−6K以上であることを特徴とする、請求項4に記載のウエハー保持体。 5. The wafer according to claim 4, wherein the ceramic heater has a thermal expansion coefficient of 6.0 × 10 −6 / K or less and a reaction vessel has a thermal expansion coefficient of 20 × 10 −6 K or more. Holding body. 前記固定筒状体及び/又は前記固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さが320mm以下であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のウエハー保持体。   The wafer holder according to any one of claims 1 to 5, wherein a length from the ceramic heater of the fixed cylindrical body and / or the fixed support to the reaction vessel is 320 mm or less. 前記固定筒状体及び/又は固定支持体のセラミックスヒータから反応容器までの長さが150mm以下であって、その固定筒状体及び/又は固定支持体の熱伝導率が30W/mK以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のウエハー保持体。   The length of the fixed cylindrical body and / or the fixed support from the ceramic heater to the reaction vessel is 150 mm or less, and the thermal conductivity of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is 30 W / mK or less. The wafer holder according to any one of claims 1 to 4, wherein 前記反応容器が水冷されていないことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のウエハー保持体。   The wafer holder according to claim 1, wherein the reaction vessel is not cooled with water. 前記反応容器と前記セラミックスヒータの間に、セラミックスヒータの熱を反射するための反射板を備えることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のウエハー保持体。   The wafer holder according to claim 1, further comprising a reflector for reflecting heat of the ceramic heater between the reaction vessel and the ceramic heater. 前記反応容器側及び前記セラミックスヒータ側に両端を固定された固定筒状体及び/又は固定支持体のそれぞれの平行度が1.0mm以内であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載のウエハー保持体。 The parallelism of each of the fixed cylindrical body and / or the fixed support body, both ends of which are fixed to the reaction vessel side and the ceramic heater side, is 1.0 mm or less. A wafer holder according to claim 1. 前記固定筒状体及び/又は前記固定支持体のそれぞれの平行度が0.3mm以内であることを特徴とする、請求項10に記載のウエハー保持体。   11. The wafer holder according to claim 10, wherein the parallelism of the fixed cylindrical body and / or the fixed support body is within 0.3 mm. 前記反応容器に固定され且つ反応容器外と気密を保つためのO−リングを備え、前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さがRaで5.0μm以下であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載のウエハー保持体。   It is provided with an O-ring that is fixed to the reaction vessel and is kept airtight outside the reaction vessel, and has a surface roughness Ra of 5. near the contact surface with the cylindrical body and / or the O-ring of the support. The wafer holder according to claim 1, wherein the wafer holder is 0 μm or less. 前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さがRaで1.0μm以下であることを特徴とする、請求項12に記載のウエハー保持体。   13. The wafer holder according to claim 12, wherein the surface roughness of the cylindrical body and / or the support in the vicinity of the contact surface with the O-ring is Ra of 1.0 [mu] m or less. 前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近の表面粗さがRaで0.3μm以下であることを特徴とする、請求項13に記載のウエハー保持体。   14. The wafer holder according to claim 13, wherein the surface roughness of the cylindrical body and / or support in the vicinity of the contact surface with the O-ring is Ra of 0.3 [mu] m or less. 前記反応容器に固定され且つ反応容器外と気密を保つためのO−リングを備え、前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさが直径1mm以下であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載のウエハー保持体。   An O-ring that is fixed to the reaction vessel and is kept airtight from the outside of the reaction vessel, and the size of surface defects existing near the contact surface with the cylindrical body and / or the O-ring of the support is small. The wafer holder according to claim 1, wherein the wafer holder has a diameter of 1 mm or less. 前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさが直径0.3mm以下であることを特徴とする、請求項15に記載のウエハー保持体。   16. The wafer holder according to claim 15, wherein a size of a surface defect present in the vicinity of an abutting surface of the cylindrical body and / or the support body with an O-ring is 0.3 mm or less. . 前記筒状体及び/又は支持体のO−リングとの当接面付近に存在する表面欠陥の大きさが直径0.05mm以下であることを特徴とする、請求項16に記載のウエハー保持体。   17. The wafer holder according to claim 16, wherein a size of a surface defect existing in the vicinity of a contact surface with the O-ring of the cylindrical body and / or the support body is 0.05 mm or less in diameter. . 前記セラミックスヒータと前記反応容器底部との平行度が1.0mm以内であることを特徴とする、請求項1〜17のいずれかに記載のウエハー保持体。   The wafer holder according to any one of claims 1 to 17, wherein the parallelism between the ceramic heater and the bottom of the reaction vessel is within 1.0 mm. 前記セラミックスヒータと前記反応容器底部との平行度が0.2mm以内であることを特徴とする、請求項18に記載のウエハー保持体。   The wafer holder according to claim 18, wherein the parallelism between the ceramic heater and the bottom of the reaction vessel is within 0.2 mm. 前記セラミックスヒータの主成分が、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素のいずれかであることを特徴とする、請求項1〜19のいずれかに記載のウエハー保持体。   The wafer holder according to any one of claims 1 to 19, wherein a main component of the ceramic heater is any one of alumina, silicon nitride, aluminum nitride, and silicon carbide. 前記セラミックスヒータの主成分が窒化アルミニウム、前記反応容器の主成分がアルミニウム又はアルミニウム合金、及び前記固定筒状体及び/又は固定支持体の主成分がムライト又はムライト−アルミナ複合体であることを特徴とする、請求項1〜20のいずれかに記載のウエハー保持体。   The main component of the ceramic heater is aluminum nitride, the main component of the reaction vessel is aluminum or an aluminum alloy, and the main component of the fixed cylindrical body and / or the fixed support is mullite or a mullite-alumina composite. The wafer holder according to any one of claims 1 to 20. 請求項1〜21のいずれかのウエハー保持体が搭載されていることを特徴とする半導体製造装置。   A semiconductor manufacturing apparatus on which the wafer holder according to claim 1 is mounted.
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