JP6971346B2 - 熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーターとセラミック製ヒーター付き静電チャックおよびそれらの製造方法 - Google Patents
熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーターとセラミック製ヒーター付き静電チャックおよびそれらの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6971346B2 JP6971346B2 JP2020038670A JP2020038670A JP6971346B2 JP 6971346 B2 JP6971346 B2 JP 6971346B2 JP 2020038670 A JP2020038670 A JP 2020038670A JP 2020038670 A JP2020038670 A JP 2020038670A JP 6971346 B2 JP6971346 B2 JP 6971346B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- layer
- bonding
- bonding layer
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
本発明の一態様による熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーターは、密度95%以上のヒーター線内設セラミック層と、密度95%以上の低熱伝導セラミック層と、を密度95%以上の接合層で一体化した。
また、半導体製造に使用されるヒーターは、静電チャック機能を有することも多い。
よって、本発明の一態様による熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーター付き静電チャックは、密度95%以上のセラミック製静電チャックと、密度95%以上の低熱伝導セラミック層を接合した密度95%以上のセラミック製ヒーターとを、密度95%以上の接合層で一体化した。
さらに、本発明の一態様による熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーターの製造方法は、ヒーター線を内設したセラミック焼結体に、接合するための接合層を形成する工程と、前記接合層を活性化する工程と、同様に活性化された接合層を有する低熱伝導セラミック焼結体を接合する工程と、を含む。
さらに、本発明の一態様による熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーター付き静電チャックの製造方法は、金属電極を形成したセラミック誘電体層とセラミック絶縁体層に接合のための接合層を形成する工程と、前記接合層を活性化する工程と、活性化された接合層同士を接合する工程と、接合されて一体化した静電チャックと熱遮蔽効果がある低熱伝導セラミックが接合されたセラミック製ヒーターに接合のための接合層を形成する工程と、前記接合層を活性化する工程と、活性化された接合層同士を接合する工程と、を含む。
図1に示すように、ヒーター1は、ヒーター線内設セラミック層2と、ヒーター線内設セラミック層2に内設したヒーター線3と、ヒーター線内設セラミック層側の接合層4−a(第一の接合層)および低熱伝導セラミック層側の接合層4−b(第二の接合層)と、低熱伝導セラミック層5と、を備える。ヒーター線内設セラミック層2は、特に半導体製造プロセスに用いられる場合、プラズマ発生のためのRF電極も内設されている場合が多い。ヒーター線内設セラミック層2は、ホットプレス法など従来の方法で製造してもよく、また市販品を使用してもよい。低熱伝導セラミック層5は、ジルコニアに代表される低熱伝導セラミックの焼結体が好ましいが、高温で使用されることを考慮するとヒーター線内設セラミック層2と熱膨張率が近い低熱伝導セラミックの焼結体を用いることがより好ましい。従来、セラミック製ヒーターとしては、熱伝導が良好な窒化アルミニウムが使用される場合が多いが、この場合、低熱伝導性の快削性セラミックが熱膨張のマッチアップ上、低熱伝導セラミックとして適している。ヒーター線内設セラミック層側の接合層4−aおよび低熱伝導セラミック層側の接合層4−bは、ヒーター線内設セラミック層2と低熱伝導セラミック層5とを接合するために、表面がプラズマまたはイオンビーム等で活性化されるセラミックからなる層である。接合層の厚みは特に限定されないが、接合した接合層同士が合わせて50μm以下の程度が好ましい。
ホットプレス法などの従来の方法で製造された、または市販品の密度95%以上のヒーター線内設セラミック層2、および密度95%以上の熱遮蔽効果を有する低熱伝導セラミック層5を予め用意する。
図3に示すように、熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーター付き静電チャック6は、静電チャック7と、ヒーター1と、静電チャック側の接合層4−e(第五の接合層)およびヒーター側の接合層4−f(第六の接合層)と、を備える。静電チャック7は、セラミック誘電体層8と、金属電極9と、誘電体層側の接合層4−c(第三の接合層)および絶縁体層側の接合層4−d(第四の接合層)と、セラミック絶縁体層10と、を備える。静電チャックの誘電体層としては、Al2O3、サファイヤ、Y2O3、AlN、Si3N4、Y−O−F化合物などを用いることが可能である。セラミックの体積抵抗率はセラミック誘電体層8およびセラミック絶縁体層10ともに例えば1.0E+8(Ωcm)以上で、また、抵抗値を調整するためにSiC、TiO2、TiN等を添加した複合材を用いることも可能である。
電極としての金属は、例えば周期律表のIVB属からIB属に含まれる金属またはその合金を用いる。金属電極9の厚みは特に限定されないが、10μm以下の程度が好ましい。
誘電体層側の接合層4−cおよび絶縁体層側の接合層4−dは、金属電極9を形成したセラミック誘電体層8とセラミック絶縁体層10とを接合するために、表面がプラズマまたはイオンビーム等で活性化されるセラミックからなる層である。接合層の厚みは特に限定されないが、接合した接合層同士が合わせて50μm以下の程度が好ましい。
ヒーター1は、図1のヒーターと同様のものを例とした。
また、セラミック誘電体層8と接合するセラミック絶縁体層10の表面にも、絶縁体層側の接合層4−dを同様に形成する。
誘電体層側の接合層4−cおよび絶縁体層側の接合層4−dは、接合後に空隙が生じないように研磨により表面粗さを調整する。表面粗さRaは0.1μm以下が望ましい。また、接合層の厚みは特に限定されないが、接合した接合層同士が合わせて50μm以下の程度が好ましい。
2 ヒーター線内設セラミック層
3 ヒーター線
4−a ヒーター線内設セラミック層側の接合層
4−b 低熱伝導セラミック層側の接合層
4−c 静電チャックの誘電体層側の接合層
4−c“ 加工前の静電チャックの誘電体層側の接合層
4−d 静電チャック絶縁体層側の接合層
4−e 静電チャック側の接合層
4−f ヒーター側の接合層
5 低熱伝導セラミック層
6 ヒーター付き静電チャック
7 静電チャック
8 セラミック誘電体層
9 金属電極
10 セラミック絶縁体層
Claims (4)
- 密度が95%以上であり且つ接合面の表面粗さRaが0.1μm以下であるヒーター線内設セラミック層と、前記ヒーター線内設セラミック層の前記接合面に形成され且つ密度が95%以上であるセラミックからなる第一の接合層と、密度が95%以上であり且つ接合面の表面粗さRaが0.1μm以下である熱遮蔽効果を有する低熱伝導セラミック層と、前記低熱伝導セラミック層の前記接合面に形成され且つ密度が95%以上であるセラミックからなる第二の接合層とを備え、前記第一の接合層と前記第二の接合層とが接合されて一体化されている熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーター。
- 密度が95%以上のセラミック製静電チャックと請求項1記載のセラミック製ヒーターとが密度が95%以上である接合層によって一体化されている、熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーター付き静電チャック。
- 密度が95%以上であるヒーター線内設セラミック層の、表面粗さRaが0.1μm以下である接合面に、密度が95%以上のセラミックからなる第一の接合層を形成する工程と、密度が95%以上である熱遮蔽効果を有する低熱伝導セラミック層の、表面粗さが0.1μm以下である接合面に、密度が95%以上のセラミックからなる第二の接合層を形成する工程と、前記第一の接合層及び前記第二の接合層を研磨する工程と、研磨された前記第一の接合層及び研磨された前記第二の接合層をプラズマ又はイオンビームで活性化処理する工程と、活性化処理された前記第一の接合層と活性化処理された前記第二の接合層とを接合することによって前記ヒーター線内設セラミック層と前記低熱伝導セラミック層とを一体化する工程と、を含む熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーターの製造方法。
- 密度が95%以上であるヒーター線内設セラミック層の、表面粗さRaが0.1μm以下である接合面に、密度が95%以上のセラミックからなる第一の接合層を形成する工程と、密度が95%以上である熱遮蔽効果を有する低熱伝導セラミック層の、表面粗さが0.1μm以下である接合面に、密度が95%以上のセラミックからなる第二の接合層を形成する工程と、前記第一の接合層及び前記第二の接合層を研磨する工程と、研磨された前記第一の接合層及び研磨された前記第二の接合層をプラズマ又はイオンビームで活性化処理する工程と、活性化処理された前記第一の接合層と活性化処理された前記第二の接合層とを接合することによって前記ヒーター線内設セラミック層と前記低熱伝導セラミック層とを一体化してセラミック製ヒーターを形成する工程と、密度が95%以上であるセラミックからなる誘電体層の接合面に金属電極を形成する工程と、前記誘電体層の、前記金属電極を形成した前記接合面に第三の接合層を形成する工程と、密度が95%以上であるセラミックからなる絶縁体層の接合面に第四の接合層を形成する工程と、前記第三の接合層及び前記第四の接合層を研磨する工程と、研磨された前記第三の接合層及び研磨された前記第四の接合層をプラズマ又はイオンビームで活性化処理する工程と、活性化処理された前記第三の接合層と活性化処理された前記第四の接合層とを接合することによってセラミック製静電チャックを形成する工程と、前記セラミック製静電チャックの接合面に第五の接合層を形成する工程と、前記セラミック製ヒーターの接合面に第六の接合層を形成する工程と、前記第五の接合層及び前記第六の接合層を研磨する工程と、研磨された前記第五の接合層及び研磨された前記第六の接合層をプラズマ又はイオンビームで活性化処理する工程と、活性化処理された前記第五の接合層と活性化処理された前記第六の接合層とを接合する工程と、を含む熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーター付き静電チャックの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020038670A JP6971346B2 (ja) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーターとセラミック製ヒーター付き静電チャックおよびそれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020038670A JP6971346B2 (ja) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーターとセラミック製ヒーター付き静電チャックおよびそれらの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021141230A JP2021141230A (ja) | 2021-09-16 |
JP6971346B2 true JP6971346B2 (ja) | 2021-11-24 |
Family
ID=77669048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020038670A Active JP6971346B2 (ja) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーターとセラミック製ヒーター付き静電チャックおよびそれらの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6971346B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002057207A (ja) * | 2000-01-20 | 2002-02-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体製造装置用ウェハ保持体およびその製造方法ならびに半導体製造装置 |
JP2001203257A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体製造装置用ウェハ保持体 |
JP3976993B2 (ja) * | 2000-08-01 | 2007-09-19 | 日本碍子株式会社 | セラミックス基材の接合方法、セラミックス基材の接合体およびセラミックスヒーター |
JP6786439B2 (ja) * | 2016-06-28 | 2020-11-18 | 日本特殊陶業株式会社 | 保持装置および保持装置の製造方法 |
JP6583897B1 (ja) * | 2018-05-25 | 2019-10-02 | ▲らん▼海精研股▲ふん▼有限公司 | セラミック製静電チャックの製造方法 |
-
2020
- 2020-03-06 JP JP2020038670A patent/JP6971346B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021141230A (ja) | 2021-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100411215B1 (ko) | 반도체 제조 장치용 웨이퍼 보유체 | |
JP3323135B2 (ja) | 静電チャック | |
KR100438881B1 (ko) | 반도체 제조 장치용 웨이퍼 보유체 및 그것을 이용한반도체 제조 장치 | |
TWI634618B (zh) | 多層的陶磁成分結合的方法和設備 | |
JP5117146B2 (ja) | 加熱装置 | |
JP2016503234A (ja) | 金属接合された保護層を有する基板支持アセンブリ | |
JP6786439B2 (ja) | 保持装置および保持装置の製造方法 | |
JP2002057207A (ja) | 半導体製造装置用ウェハ保持体およびその製造方法ならびに半導体製造装置 | |
JP4005268B2 (ja) | セラミックスと金属との接合構造およびこれに使用する中間挿入材 | |
JP5740637B2 (ja) | セラミックス接合体及びその製造方法 | |
JP6971346B2 (ja) | 熱遮蔽効果を有するセラミック製ヒーターとセラミック製ヒーター付き静電チャックおよびそれらの製造方法 | |
JP6583897B1 (ja) | セラミック製静電チャックの製造方法 | |
JP2017092337A (ja) | 基板支持装置 | |
JP2023160287A (ja) | 静電チャック装置 | |
JP2024507802A (ja) | 異なるセラミックを用いた静電チャック | |
JP2002313531A (ja) | 面状セラミックスヒーター及び製造方法 | |
JP4069875B2 (ja) | ウェハ保持部材 | |
JP6642170B2 (ja) | 静電チャック装置及びその製造方法 | |
JPH0969555A (ja) | 静電チャック | |
JPH10261697A (ja) | 静電チャック | |
WO2020262368A1 (ja) | 静電チャックヒータ | |
JP2023040596A (ja) | セラミックスヒータ | |
JP2023088272A (ja) | 基板保持部材及び基板保持部材の製造方法 | |
JP2006210696A (ja) | セラミック製静電チャック | |
TW202333267A (zh) | 基板保持構件及基板保持構件的製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200306 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210608 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210928 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211026 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211101 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6971346 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |