KR20210014764A - 세라믹 히터 - Google Patents

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KR20210014764A
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ceramic plate
ceramic
wafer
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KR1020217003208A
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유타카 운노
히로시 다케바야시
Original Assignee
엔지케이 인슐레이터 엘티디
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Abstract

세라믹 히터는, 원판형의 세라믹 플레이트의 상면에 웨이퍼를 배치하기 위한 웨이퍼 배치면을 갖고 있다. 세라믹 플레이트의 내주 영역에는 1 이상의 내주측 히터 엘리멘트가 매설되고, 외주 영역에는 1 이상의 외주측 히터 엘리멘트가 매설되어 있다. 세라믹 플레이트 중 미리 정해진 영역의 두께는, 세라믹 플레이트의 직경의 3.9% 이하이다. 여기서, 미리 정해진 영역은, 내주 영역과 외주 영역 간의 경계선을 포함하는 영역이다.

Description

세라믹 히터{CERAMIC HEATER}
본 발명은 세라믹 히터에 관한 것이다.
종래부터, 원판형의 세라믹 플레이트의 상면에 웨이퍼를 배치하기 위한 웨이퍼 배치면을 갖는 세라믹 히터가 알려져 있다. 이 종류의 세라믹 히터로는, 세라믹 플레이트의 내주 영역에 내주측 히터 엘리멘트가 매설되고, 외주 영역에 외주측 히터 엘리멘트가 매설된 것이 알려져 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2007-88484호 공보
그런데, 특허문헌 1의 원판형의 세라믹 플레이트를 이용하여, 웨이퍼의 표면 처리를 플라즈마 처리로 행하는 공정에 있어서, 웨이퍼의 가열 온도 및 웨이퍼 면내에서의 온도 균일성은, 성막된 피막의 성상이나 에칭된 웨이퍼 표면의 성상에 영향을 미치고, 그 결과, 반도체 디바이스의 특성이나 수율에 영향을 미친다. 웨이퍼의 표면 처리를 플라즈마 처리로 행하는 경우, 웨이퍼는, 세라믹 플레이트뿐만 아니라 플라즈마에 의해서도 가열되고, 세라믹 플레이트 상측에 있는 샤워 플레이트로부터의 가스류 분포도 가해지기 때문에, 플라즈마로 표면 처리중인 웨이퍼는, 중앙 영역과 비교하여 외측 영역의 온도가 낮아진다(또는 높아진다). 따라서, 플라즈마 처리중인 웨이퍼 면내에서의 온도를 균일하게 하기 위해서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면에 배치한 웨이퍼의 중앙 영역의 온도 분포는 대략 균일하고, 중앙 영역보다 외측 영역의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아지는(또는 낮아지는) 온도 구배 프로파일을 갖는 세라믹 히터가 필요하다.
그러나, 웨이퍼의 중앙 영역의 온도 분포는 대략 균일하고, 중앙 영역보다 외측 영역의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아지는(또는 낮아지는) 온도 구배 프로파일을 갖는 세라믹 히터는, 세라믹 히터 내부의 열전도가 있기 때문에 난이도가 높고, 게다가 파손 리스크를 수반하기 때문에 구현화할 수 없었다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면에 배치된 웨이퍼의 중앙 영역의 온도 분포는 대략 균일하고 중앙 영역보다 외측 영역의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도차가 커지는 온도 구배 프로파일을 갖는 세라믹 히터를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명의 세라믹 히터는,
원판형의 세라믹 플레이트의 상면에 웨이퍼를 배치하기 위한 웨이퍼 배치면을 가지며, 상기 세라믹 플레이트의 내주 영역에 1 이상의 내주측 히터 엘리멘트가 매설되고, 외주 영역에 1 이상의 외주측 히터 엘리멘트가 매설된 세라믹 히터로서,
상기 세라믹 플레이트 중 미리 정해진 영역의 두께는 상기 세라믹 플레이트의 직경의 3.9% 이하이고,
상기 미리 정해진 영역은, 상기 내주 영역과 상기 외주 영역 간의 존 경계선을 포함하는 영역인 것이다.
이 세라믹 히터에 의하면, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면에 배치된 웨이퍼의 중심과 최외주 간에 미리 정해진 온도차가 되도록 내주측 히터 엘리멘트 및 외주측 히터 엘리멘트를 제어했을 때, 웨이퍼 중 온도 경계선의 내측 영역(온도 경계 내측 영역)의 온도 분포는 균일에 가까워지고, 온도 경계선의 외측 영역(온도 경계 외측 영역)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아지는(또는 낮아지는) 온도 구배 프로파일을 얻을 수 있다. 또, 온도 경계선이란 세라믹 플레이트와 동심원의 선이며, 그 동심원의 직경은 세라믹 플레이트의 직경의 54.5%로 설정된다.
본 발명의 세라믹 히터에 있어서, 상기 미리 정해진 영역은, 상기 세라믹 플레이트의 외주로부터 상기 존 경계선을 넘은 내측까지의 영역이어도 좋다. 이렇게 하면, 본 발명의 효과를 보다 유효하게 얻을 수 있다.
본 발명의 세라믹 히터에 있어서, 상기 내주 영역 중 중심에 가까운 영역에, 샤프트에 접합되는 샤프트 접합부가 마련되고, 상기 미리 정해진 영역은, 상기 세라믹 플레이트 중 상기 샤프트 접합부보다 외측의 전영역이어도 좋다. 이렇게 하면, 본 발명의 효과를 한층 더 유효하게 얻을 수 있다.
본 발명의 세라믹 히터에 있어서, 상기 미리 정해진 영역의 두께는, 상기 세라믹 플레이트의 직경의 3.3% 이하인 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 본 발명의 효과를 현저하게 얻을 수 있다.
본 발명의 세라믹 히터에 있어서, 상기 미리 정해진 영역의 두께는, 상기 세라믹 플레이트의 직경의 1.8% 이상인 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 세라믹 히터의 강도를 충분히 확보할 수 있다.
본 발명의 세라믹 히터에 있어서, 상기 존 경계선은, 상기 세라믹 플레이트와 동심원이며, 상기 동심원의 직경은, 상기 세라믹 플레이트의 직경의 75∼85%의 범위로 설정되어도 좋다. 이렇게 하면, 웨이퍼의 중앙 영역의 온도 분포를 균일에 가깝게 할 수 있다.
본 발명의 세라믹 히터에 있어서, 상기 내주 영역과 상기 외주 영역 사이에는, 히터 엘리멘트가 없는 비가열 영역이 마련되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 비가열 영역은 열저항이 크기 때문에, 웨이퍼의 온도 경계 내측 영역의 온도 분포는 외주측 히터 엘리멘트의 영향을 받기 어려워진다. 그 때문에, 웨이퍼의 중앙 영역의 온도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. 이러한 비가열 영역은, 상기 세라믹 플레이트의 직경의 4.0% 이상 7.6% 이하의 폭을 갖는 환형의 영역인 것이 바람직하다.
본 발명의 세라믹 히터에 있어서, 상기 외주 영역 중 상기 세라믹 플레이트의 상기 웨이퍼 배치면과는 반대측의 면에는, 환형의 홈 또는 단차를 구비한 박육부가 설치되어 있어도 좋다. 이렇게 하면, 환형의 홈 또는 단차를 구비한 박육부는 열저항이 크기 때문에, 웨이퍼의 온도 경계 내측 영역의 온도 분포는 외주측 히터 엘리멘트의 영향을 받기 어려워진다.
이러한 박육부는, 히터 엘리멘트가 없는 비가열 영역에 설치되어 있어도 좋다. 이렇게 하면, 박육부는 열저항이 한층 더 커지기 때문에, 웨이퍼의 온도 경계 내측 영역의 온도 분포는 외주측 히터 엘리멘트의 영향을 한층 더 받기 어려워진다.
도 1은 반도체 제조 장치용 부재(10)의 종단면도.
도 2는 세라믹 히터(20)의 평면도.
도 3은 제어 장치(40)의 전기적 접속을 나타내는 블럭도.
도 4는 버퍼 영역(Abuf)을 구비한 세라믹 히터(20)의 종단면도.
도 5는 환형의 홈(52)을 구비한 세라믹 히터(20)의 종단면도.
도 6은 환형의 단차(54)를 구비한 세라믹 히터(20)의 종단면도.
도 7은 세라믹 히터(20)의 변형예의 종단면도.
도 8은 세라믹 히터(20)의 변형예의 종단면도.
도 9는 실험예 1∼8의 치수나 온도 측정 결과를 정리한 테이블.
도 10은 실험예 1∼6의 온도 구배 프로파일.
도 11은 실험예 2, 7, 8의 온도 구배 프로파일.
도 12는 실험예 6, 9, 10의 치수나 온도 측정 결과를 정리한 테이블.
도 13은 실험예 6, 9, 10의 온도 구배 프로파일.
본 발명의 적합한 실시형태를, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1은 반도체 제조 장치용 부재(10)의 종단면도, 도 2는 세라믹 히터(20)의 평면도, 도 3은 제어 장치(40)의 전기적 접속을 나타내는 블럭도이다.
반도체 제조 장치용 부재(10)는, 세라믹 히터(20)와 샤프트(30)와 제어 장치(40)를 구비하고 있다.
세라믹 히터(20)는, 원형의 세라믹 플레이트(22)의 상면에 웨이퍼(W)를 배치하기 위한 웨이퍼 배치면(20a)을 갖고 있다. 여기서는, 웨이퍼 배치면(20a)의 직경은 웨이퍼(W)보다 크게 설계되어 있다. 세라믹 플레이트(22) 중, 세라믹 플레이트(22)와 동심원의 존 경계선(LZ)의 내측 영역을 내주 영역(Ain), 존 경계선(LZ)의 외측 영역을 외주 영역(Aout)이라고 한다. 내주 영역(Ain)에는 내주측 히터 엘리멘트(24)가 매설되고, 외주 영역(Aout)에는 외주측 히터 엘리멘트(26)가 매설되어 있다. 존 경계선(LZ)은, 내주측 히터 엘리멘트(24)의 최외주부와 외주측 히터 엘리멘트(26)의 최내주부 사이의 환형 영역의 중심선(원)이다. 존 경계선(LZ)의 직경은, 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 75% 이상 85% 이하의 범위로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ은, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 330∼380 mm의 범위에서 설정해도 좋다.
세라믹 플레이트(22) 중, 내주 영역(Ain) 중 중심에 가까운 영역은, 샤프트(30)에 접합되는 샤프트 접합부(22a)로 되어 있다. 샤프트 접합부(22a)는, 세라믹 플레이트(22) 중 세라믹 플레이트(22)와 동축의 원기둥 볼록부를 웨이퍼 배치면(20a)과는 반대측의 면(20b)에 구비한 부분이다. 세라믹 플레이트(22) 중 샤프트 접합부(22a)보다 외측의 전영역인 플레이트 주요부(22b)는, 샤프트 접합부(22a)의 두께와 비교해서 얇게 되어 있다. 플레이트 주요부(22b)는, 존 경계선(LZ)을 포함하는 영역이며, 세라믹 플레이트(22)의 외주로부터 존 경계선(LZ)을 넘은 내측까지의 영역이기도 하다. 이 플레이트 주요부(22b)의 두께 t는, 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 3.9% 이하, 바람직하게는 3.3% 이하이다. 또한, 두께 t는, 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 1.8% 이상인 것이 바람직하다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 내주측 히터 엘리멘트(24)는, 원형의 내주 영역(Ain)의 전체에 걸쳐, 끊지 않고 한번에 그리는 요령으로 형성된 저항선이다. 그 저항선의 양끝에는 단자(24a, 24b)가 설치되어 있다. 단자(24a, 24b)는, 도시하지 않지만, 웨이퍼 배치면(20a)과는 반대측의 면(20b)으로부터 샤프트(30)의 내부 공간에 노출되어 있다. 단자(24a, 24b) 사이에 전압이 인가되면, 내주측 히터 엘리멘트(24)는 발열하여 내주 영역(Ain)을 가열한다. 외주측 히터 엘리멘트(26)는, 환형의 외주 영역(Aout)의 전체에 걸쳐 끊지 않고 한번에 그리는 요령으로 형성된 저항선이다. 그 저항선의 양끝에는 단자(26a, 26b)가 설치되어 있다. 단자(26a, 26b)는, 도시하지 않지만, 웨이퍼 배치면(20a)과는 반대측의 면(20b)으로부터 샤프트(30)의 내부 공간에 노출되어 있다. 단자(26a, 26b) 사이에 전압이 인가되면, 외주측 히터 엘리멘트(26)는 발열하여 외주 영역(Aout)을 가열한다. 단자(24a, 24b, 26a, 26b)는, 후술하는 온도 경계 내측 영역(TAin)에 설치되어 있다. 각 히터 엘리멘트(24, 26)는, 코일형상, 리본형상, 메쉬형상, 판형 또는 막형이며, 예컨대 W, WC, Mo 등에 의해 형성되어 있다.
세라믹 플레이트(22)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 평판 전극(28)도 내장하고 있다. 평판 전극(28)은, 웨이퍼 배치면(20a)과 내주측 및 외주측 히터 엘리멘트(24, 26) 사이에 매설되어 있다. 평판 전극(28)은, 도시하지 않은 단자에 직류 전압이 인가되면 웨이퍼(W)는 쿨롱력 또는 존슨ㆍ라벡력에 의해 웨이퍼 배치면(20a)에 흡착 고정되고, 직류 전압의 인가를 해제하면 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배치면(20a)에 대한 흡착 고정이 해제된다. 이와 같이, 평판 전극(28)은 정전 전극으로서 이용된다. 평판 전극(28)은, 플라즈마를 발생시킬 때에는 RF 전극으로서도 이용된다.
세라믹 플레이트(22)의 재료는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 사이알론, 알루미나, 탄화규소 등을 들 수 있다. 그 중, 질화알루미늄이나 알루미나는, 할로겐계 가스 등의 부식성 가스에 대하여 높은 내부식성을 나타내기 때문에 바람직하다.
샤프트(30)는 원통 부재이며, 상하 양끝에 각각 플랜지를 갖고 있다. 샤프트(30)의 상단측의 플랜지는, 세라믹 플레이트(22)의 샤프트 접합부(22a)에 납접 또는 직접 접합에 의해 접합되어 있다. 샤프트(30)의 내부에는, 단자(24a, 24b, 26a, 26b)의 각각에 전기적으로 접속되는 급전선(도시하지 않음)이나, 평판 전극(28)의 단자에 전기적으로 접속되는 급전선(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 샤프트(30)는, 세라믹 플레이트(22)와 동종 재료로 형성되어 있다.
제어 장치(40)는, CPU나 ROM, RAM 등을 구비한 주지의 마이크로컴퓨터를 내장하고 있다. 제어 장치(40)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)의 중심 온도를 측정하는 제1 온도 센서(41)나 웨이퍼(W)의 최외주 온도를 측정하는 제2 온도 센서(42)로부터 검출 신호를 입력함과 함께, 입력 장치(43)(키보드나 마우스 등)로부터 오퍼레이터가 입력한 지령을 입력한다. 또한, 제어 장치(40)는, 각 히터 엘리멘트(24, 26)나 평판 전극(28)에 전원 장치(44)를 통해 전력을 출력한다. 전원 장치(44)는, 교류 전원과 직류 전원과 고주파 전원을 내장하고 있다. 각 히터 엘리멘트(24, 26)에는, 교류 전원으로부터 교류 전압이 인가된다. 평판 전극(28)에는, 웨이퍼 배치면(20a)에 웨이퍼(W)를 흡착할 때에는 직류 전원으로부터 직류 전압이 인가되고, 플라즈마를 발생시킬 때에는 고주파 전원으로부터 고주파 전압이 인가된다.
다음으로, 이렇게 하여 구성된 반도체 제조 장치용 부재(10)의 사용예에 관해 설명한다. 우선, 도시하지 않은 진공 챔버 내에 세라믹 히터(20)를 설치하고, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 배치면(20a)에 배치한다. 그리고, 평판 전극(28)에 직류 전압을 가하여 쿨롱력 또는 존슨ㆍ라벡력을 발생시켜 웨이퍼(W)를 웨이퍼 배치면(20a)에 흡착 고정한다. 또한, 진공 챔버 내를 진공 펌프에 의해 감압하여 소정의 진공도가 되도록 조정한다. 다음으로, 진공 챔버 내를 소정 압력(예컨대 수십∼수백 Pa)의 반응 가스 분위기로 하고, 이 상태로, 진공 챔버 내의 상부 전극과 세라믹 플레이트(22)에 내장된 평판 전극(28) 사이에 고주파 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시킨다. 웨이퍼(W)의 표면은, 발생한 플라즈마에 의해 에칭된다. 제어 장치(40)는, 미리 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도가 목표 온도 T가 되고, 최외주의 온도가 중심 온도보다 미리 정해진 온도차 ΔT(>O)만큼 높은 온도가 되도록 설정되어 있다. 목표 온도 T 및 미리 정해진 온도차 ΔT는, 오퍼레이터가 입력 장치(43)를 조작하여 설정한 것이다. 미리 정해진 온도차 ΔT는, 열응력에 의한 문제의 발생을 방지하는 관점에서 10℃가 좋다. 제어 장치(40)는, 제1 온도 센서(41)의 출력값이 목표 온도 T와 일치하도록 내주측 히터 엘리멘트(24)에 전력을 공급함과 함께, 제2 온도 센서(42)의 출력값이 온도 T+ΔT가 되도록 외주측 히터 엘리멘트(26)에 전력을 공급한다. 즉, 내주측 히터 엘리멘트(24)와 외주측 히터 엘리멘트(26)는 별개로 제어된다. 승온 속도는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 40℃/min까지의 범위 내에서 적절하게 설정하면 된다.
이와 같이 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도가 목표 온도 T, 최외주 온도가 온도 T+ΔT가 되도록 제어하는 경우, 고온의 외주 영역(Aout)으로부터 저온의 내주 영역(Ain)을 향해 열이 이동한다. 세라믹 플레이트(22)의 플레이트 주요부(22b)의 두께 t가 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 5∼6%인 경우에는, 고온의 외주 영역(Aout)으로부터 저온의 내주 영역(Ain)을 향해 열이 이동하기 쉽기 때문에, 웨이퍼(W)의 중심으로부터 최외주를 향해 거의 선형으로 온도가 높아진다. 이에 비해, 본 실시형태에서는, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t가 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 3.9% 이하(바람직하게는 3.3% 이하)로 설정되어 있다. 이와 같이 플레이트 주요부(22b)의 두께 t를 얇게 함으로써, 플레이트 주요부(22b)의 단면적이 작아지기 때문에 열저항이 증대하여, 고온의 외주 영역(Aout)으로부터 저온의 내주 영역(Ain)을 향해 열이 이동하기 어려워진다. 그 결과, 웨이퍼(W) 중 온도 경계선(LT)(도 1 참조)의 내측 영역(온도 경계 내측 영역(TAin))의 온도 분포는 균일에 가까워지고, 온도 경계선(LT)의 외측 영역(온도 경계 외측 영역(TAout))의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아지는 온도 구배 프로파일을 얻을 수 있다. 또, 온도 경계선(LT)이란 세라믹 플레이트(22)와 동심원의 선이며, 그 동심원의 직경은 예컨대 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 54.5%로 설정된다. 또한, 플레이트 주요부(22b)(세라믹 플레이트(22) 중 샤프트 접합부(22a)로부터 외측의 전영역)의 두께가 전체에 걸쳐 얇아져 있기 때문에, 열용량이 작아지고 열응답성도 좋아진다. 게다가, 플레이트 주요부(22b)의 이면은 단차가 없는 평활한 형상으로 되어 있기 때문에, 단차가 있는 경우에 비교해서 표면적이 작아져, 플레이트 주요부(22b)의 이면으로부터의 방열량을 억제할 수 있다. 또한, 가스류가 난류가 되기 어렵기 때문에, 국소적으로 방열량이 증대하는 것을 회피할 수 있고, 국소적인 쿨부의 발생도 방지할 수 있다.
한편, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도가 목표 온도 T, 최외주 온도가 온도 T-ΔT(ΔT>O)가 되도록 제어하는 경우, 본 실시형태에서는, 고온의 내주 영역(Ain)으로부터 저온의 외주 영역(Aout)을 향해 열이 이동하기 어려워진다. 그 결과, 웨이퍼(W) 중 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 균일에 가까워지고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 낮아지는 온도 구배 프로파일을 얻을 수 있다.
이상 전술한 세라믹 히터(20)에 의하면, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심과 최외주 간에 미리 정해진 온도차 ΔT가 되도록 각 히터 엘리멘트(24, 26)를 제어했을 때, 웨이퍼(W) 중 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 균일에 가까워지고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아지는(또는 낮아지는) 온도 구배 프로파일을 얻을 수 있다. 이에 따라, 온도 경계 내측 영역(TAin)에 설치되는 단자(24a, 24b, 26a, 26b)에서의 열응력도 크게 감소하여, 파손되기 어려워진다.
또한, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t를, 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 1.8% 이상으로 설정한 경우, 세라믹 히터(20)의 강도를 충분히 확보할 수 있다. 그 때문에, 세라믹 히터(20)의 사용시에 세라믹 히터(20)가 깨어지거나 파손되거나 하는 것을 회피할 수 있다.
또한, 존 경계선(LZ)의 직경을, 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 75% 이상 85% 이하의 범위로 설정한 경우, 웨이퍼(W)의 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포를 보다 플랫에 가깝게 할 수 있다.
또, 본 발명은 전술한 실시형태에 전혀 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 여러가지 양태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
예컨대, 전술한 실시형태의 세라믹 히터(20)에 있어서, 내주 영역(Ain)과 외주 영역(Aout) 사이에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 히터 엘리멘트가 없는 버퍼 영역(비가열 영역)(Abuf)이 설치되어 있어도 좋다. 또, 도 4에 있어서, 전술한 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙였다. 버퍼 영역(Abuf)은 열저항이 크기 때문에, 웨이퍼(W)의 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 외주측 히터 엘리멘트(26)의 영향을 더욱 받기 어려워진다. 그 때문에, 웨이퍼(W)의 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다. 이러한 버퍼 영역(Abuf)은, 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 4.0% 이상 7.6% 이하의 폭을 갖는 환형의 영역인 것이 바람직하다.
전술한 실시형태의 세라믹 히터(20)에 있어서, 외주 영역(Aout) 중 세라믹 플레이트(22)의 웨이퍼 배치면(20a)과는 반대측의 면(20b)에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 환형의 홈(52)을 구비한 박육부가 설치되어 있어도 좋다. 또, 도 5에 있어서, 전술한 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙였다. 도 5의 홈(52)은, 세라믹 플레이트(22)와 동심원이 되는 환형의 홈이다. 홈(52)의 깊이는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ 1.8% 이상 3.3% 이하로 해도 좋고, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t의 10% 이상 30% 이하로 해도 좋다. 홈(52)의 폭도, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 1% 이상 5% 이하로 해도 좋다. 홈(52)의 내주 엣지는, 존 경계선(LZ)과 일치하고 있어도 좋다. 이러한 홈(52)을 구비한 박육부는 열저항이 크기 때문에, 웨이퍼(W)의 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 외주측 히터 엘리멘트(26)의 영향을 한층 더 받기 어려워진다. 이러한 홈(52)은, 히터 엘리멘트가 없는 비가열 영역에 설치해도 좋다. 이렇게 하면, 홈(52)을 구비한 박육부는 열저항이 한층 더 커지기 때문에, 웨이퍼(W)의 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 외주측 히터 엘리멘트(26)의 영향을 한층 더 받기 어려워진다.
전술한 실시형태의 세라믹 히터(20)에 있어서, 외주 영역(Aout) 중 세라믹 플레이트(22)의 웨이퍼 배치면(20a)과는 반대측의 면(20b)에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 환형의 단차(54)를 구비한 박육부가 설치되어 있어도 좋다. 또, 도 6에 있어서, 전술한 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙였다. 도 6의 단차(54)의 단차 경계선(54a)은 세라믹 플레이트(22)와 동심원이다. 단차(54)의 깊이는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 1.8% 이상 3.3% 이하로 해도 좋고, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t의 10% 이상 30% 이하로 해도 좋다. 단차(54)의 폭도, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 단차 경계선(54a)이 존 경계선(LZ)과 일치하고 있어도 좋다. 이러한 단차(54)를 구비한 박육부는 열저항이 크기 때문에, 웨이퍼(W)의 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 외주측 히터 엘리멘트(26)의 영향을 한층 더 받기 어려워진다. 이러한 단차(54)는, 히터 엘리멘트가 없는 비가열 영역에 설치해도 좋다. 이렇게 하면, 단차(54)를 구비한 박육부는 열저항이 한층 더 커지기 때문에, 웨이퍼(W)의 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 외주측 히터 엘리멘트(26)의 영향을 한층 더 받기 어려워진다.
전술한 실시형태의 세라믹 히터(20)에 있어서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 세라믹 플레이트(22) 중 존 경계선(LZ)을 포함하는 경계 영역(AZ)에 환형의 홈(152)을 형성하고, 그 경계 영역(AZ)의 두께를 세라믹 플레이트(22)의 직경의 3.9% 이하(바람직하게는 3.3% 이하)로 하고, 경계 영역(AZ) 이외의 두께를 세라믹 플레이트(22)의 직경의 3.9%를 초과하도록 해도 좋다. 도 7에 있어서, 전술한 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙였다. 이와 같이 하더라도, 고온의 외주 영역(Aout)으로부터 저온의 내주 영역(Ain)을 향해 열이 이동하기 어려워진다. 그 결과, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W) 중 온도 경계선(LT)의 내측 영역(온도 경계 내측 영역(TAin))의 온도 분포는 균일에 가까워지고, 온도 경계선(LT)의 외측 영역(온도 경계 외측 영역(TAout))의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아지는 온도 구배 프로파일을 얻을 수 있다. 단, 전술한 실시형태쪽이 이러한 온도 구배 프로파일을 보다 명확하게 얻을 수 있다. 또, 경계 영역(AZ)의 두께는, 강도를 고려하면, 세라믹 플레이트(22)의 직경의 1.8% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 실시형태의 세라믹 히터(20)에 있어서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 세라믹 플레이트(22) 중 외주로부터 존 경계선(LZ)을 넘은 내측까지의 영역(AX)에 환형의 단차(154)를 설치하고, 그 영역(AX)의 두께를 세라믹 플레이트(22)의 직경의 3.9% 이하(바람직하게는 3.3% 이하)로 하고, 그 이외의 두께를 세라믹 플레이트(22)의 직경의 3.9%를 초과하도록 해도 좋다. 도 8에 있어서, 전술한 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙였다. 이와 같이 하더라도, 고온의 외주 영역(Aout)으로부터 저온의 내주 영역(Ain)을 향해 열이 이동하기 어려워진다. 그 결과, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W) 중 온도 경계선(LT)의 내측 영역(온도 경계 내측 영역(TAin))의 온도 분포는 균일에 가까워지고, 온도 경계선(LT)의 외측 영역(온도 경계 외측 영역(TAout))의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아지는 온도 구배 프로파일을 도 7보다 명확하게 얻을 수 있다. 단, 전술한 실시형태쪽이 이러한 온도 구배 프로파일을 보다 명확하게 얻을 수 있다. 또, 세라믹 플레이트(22) 중 외주로부터 존 경계선(LZ)을 넘은 내측까지의 영역의 두께는, 강도를 고려하면, 세라믹 플레이트(22)의 직경의 1.8% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 실시형태에서는, 세라믹 플레이트(22)에 평판 전극(28)을 매설한 구조를 채용했지만, 평판 전극(28)을 매설하지 않는 구조를 채용해도 좋다. 또한, 전술한 실시형태에서는, 평판 전극(28)은, 정전 전극과 RF 전극의 두 역할을 하도록 했지만, 정전 전극과 RF 전극 중 어느 한쪽이 역할을 하도록 해도 좋다. 또한, 세라믹 플레이트(22)에 정전 전극과 RF 전극을 따로따로 매설해도 좋다.
전술한 실시형태에서는, 세라믹 플레이트(22)의 샤프트 접합부(22a)의 두께를 그 주위의 플레이트 주요부(22b)의 두께 t에 비교해서 두꺼워지도록 했지만, 샤프트 접합부(22a)의 두께를 플레이트 주요부(22b)의 두께와 동일하게 해도 좋다.
실시예
[실험예 1]
실험예 1에서는, 도 1의 세라믹 히터(20)를 제작했다. 단, 평판 전극(28)은 생략했다. 구체적으로는, 세라믹 플레이트(22)로서, 직경 φ이 330 mm(반경 r이 165 mm)인 질화알루미늄 소결체제의 플레이트를 이용했다. 존 경계선(LZ)은, 직경 260 mm(세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 79%)의 원이며, 세라믹 플레이트(22)와 동심원으로 했다. 샤프트 접합부(22a)의 직경은 74 mm, 샤프트 접합부(22a)의 두께는 18 mm로 했다. 플레이트 주요부(22b)의 두께 t는 13 mm(두께 t/직경 φ의 비율은 3.9%)로 했다. 각 히터 엘리멘트(24, 26)는, 몰리브덴제의 코일 스프링 형상의 것을 이용했다. 실험예 1에서 이용한 세라믹 플레이트(22)의 치수를 도 9의 테이블에 나타낸다.
제어 장치(40)에 있어서, 미리 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도를 목표 온도 T(여기서는 600℃)로 설정하고, 웨이퍼(W)의 최외주의 온도가 중심 온도보다 미리 정해진 온도차 ΔT(여기서는 10℃)만큼 높은 온도가 되도록 설정했다. 웨이퍼(W)의 중심 온도 및 최외주의 온도가 각각 설정 온도에 도달한 시점에서, 웨이퍼(W)의 직경 중 중심으로부터 우단까지의 사이(웨이퍼 중심으로부터의 거리가 0∼150 mm의 사이)의 8개소와, 중심으로부터 타단까지의 사이(웨이퍼 중심으로부터의 거리가 0∼-150 mm의 사이)의 8개소에서 온도를 측정했다. 그 결과를 도 10의 그래프에 나타낸다. 온도 경계선(LT)은, 직경이 180 mm인 원(세라믹 플레이트(22)와 동심원, 세라믹 플레이트(22)의 직경 φ의 54.5%, 중심으로부터 90 mm의 거리에 있음)으로 했다.
실험예 1에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 3.0℃로, 평가는 양호했다. 또, 이 차가 3.0℃ 이하인 경우는 단자부에서의 열응력이 충분히 작기 때문에 양호로 평가하고, 3.0℃를 초과한 경우를 불량으로 평가했다. 실험예 1의 온도 구배 프로파일은 도 10에 나타내는 바와 같다. 즉, 온도 경계 내측 영역(TAin)에서는 온도 분포는 균일에 가깝고, 온도 경계 외측 영역(TAout)에서는 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아졌다.
[실험예 2]
실험예 2에서는, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t를 11 mm(두께 t/직경 φ의 비율은 3.3%)로 한 것 외에는, 실험예 1과 동일하게 하여 세라믹 히터(20)를 제작하고, 실험예 1과 동일하게 하여 온도를 측정했다. 그 결과를 도 9의 테이블 및 도 10의 그래프에 나타낸다. 실험예 2에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 2.7℃(≤3.0℃)이며 평가는 양호했다. 실험예 2의 온도 구배 프로파일은 도 10에 나타내는 바와 같다. 즉, 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 실험예 1과 비교하여 보다 균일에 가깝고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아졌다.
[실험예 3]
실험예 3에서는, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t를 9 mm(두께 t/직경 φ의 비율은 2.7%)로 한 것 외에는, 실험예 1과 동일하게 하여 세라믹 히터(20)를 제작하고, 실험예 1과 동일하게 하여 온도를 측정했다. 그 결과를 도 9의 테이블 및 도 10의 그래프에 나타낸다. 실험예 3에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 2.2℃(≤3.0℃)이며 평가는 양호했다. 실험예 3의 온도 구배 프로파일은 도 10에 나타내는 바와 같다. 즉, 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 실험예 1, 2와 비교하여 보다 균일에 가깝고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아졌다.
[실험예 4]
실험예 4에서는, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t를 6 mm(두께 t/직경 φ의 비율은 1.8%)로 한 것 외에는, 실험예 1과 동일하게 하여 세라믹 히터(20)를 제작하고, 실험예 1과 동일하게 하여 온도를 측정했다. 그 결과를 도 9의 테이블 및 도 10의 그래프에 나타낸다. 실험예 4에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 1.4℃(≤3.0℃)이며 평가는 양호했다. 실험예 4의 온도 구배 프로파일은 도 10에 나타내는 바와 같다. 즉, 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 실험예 1∼3과 비교하여 보다 균일에 가깝고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아졌다.
실험예 1∼4에서는 모두, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t가 세라믹 플레이트(22)의 직경의 3.9% 이하이지만, 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포를 보다 균일에 가깝게 하고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 높아지는 경향을 보다 명확하게 하기 위해서는 두께 t를 보다 얇게 하는 것이 바람직하다.
[실험예 5]
실험예 5에서는, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t를 19 mm(두께 t/직경 φ의 비율은 5.8%)로 한 것 외에는, 실험예 1과 동일하게 하여 세라믹 히터(20)를 제작하고, 실험예 1과 동일하게 하여 온도를 측정했다. 그 결과를 도 9의 테이블 및 도 10의 그래프에 나타낸다. 실험예 5에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 4.9℃(>3.0℃)이며 평가는 불량이었다. 실험예 5의 온도 구배 프로파일은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 중심으로부터 최외주에 걸쳐 거의 선형으로 온도가 상승했다.
[실험예 6]
실험예 6에서는, 플레이트 주요부(22b)의 두께 t를 15 mm(두께 t/직경 φ의 비율은 4.5%)로 한 것 외에는, 실험예 1과 동일하게 하여 세라믹 히터(20)를 제작하고, 실험예 1과 동일하게 하여 온도를 측정했다. 그 결과를 도 9의 테이블 및 도 10의 그래프에 나타낸다. 실험예 6에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 3.8℃(>3.0℃)이며 평가는 불량이었다. 실험예 6의 온도 구배 프로파일은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 중심에서 최외주에 걸쳐서 거의 선형으로 온도가 상승했다.
[실험예 7]
실험예 7에서는, 외주 영역(Aout) 중 세라믹 플레이트(22)의 웨이퍼 배치면(20a)과는 반대측의 면(20b)에 환형의 홈(52)을 구비한 박육부(도 5 참조)를 설치한 것 외에는, 실험예 2와 동일하게 하여 세라믹 히터(20)를 제작하고, 실험예 2와 동일하게 하여 온도를 측정했다. 홈(52)의 내주 엣지는 직경 260 mm의 원으로 하여, 존 경계선(LZ)과 일치시켰다. 홈(52)의 깊이는 3 mm, 홈(52)의 폭은 10 mm, 박육부의 두께 t'는 8 mm로 했다. 그 결과를 도 9의 테이블 및 도 11의 그래프에 나타낸다. 실험예 7에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 2.0℃이며 평가는 양호했다. 실험예 7의 온도 구배 프로파일은 도 11에 나타내는 바와 같다. 즉, 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 홈(52)이 없는 실험예 2와 비교하여 보다 균일에 가깝고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아졌다.
[실험예 8]
실험예 8에서는, 외주 영역(Aout) 중 세라믹 플레이트(22)의 웨이퍼 배치면(20a)과는 반대측의 면(20b)에 환형의 단차(54)를 구비한 박육부(도 6 참조)를 설치한 것 외에는, 실험예 2와 동일하게 하여 세라믹 히터(20)를 제작하고, 실험예 2와 동일하게 하여 온도를 측정했다. 단차(54)의 단차 경계선(54a)은 직경 260 mm의 원으로 하여, 존 경계선(LZ)과 일치시켰다. 단차(54)의 깊이는 3 mm, 박육부의 두께 t'는 8 mm로 했다. 그 결과를 도 9의 테이블 및 도 11의 그래프에 나타낸다. 실험예 8에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 1.7℃이며 평가는 양호했다. 실험예 8의 온도 구배 프로파일은 도 11에 나타내는 바와 같다. 즉, 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 단차(54)가 없는 실험예 2나 홈(52)을 구비한 실험예 7과 비교하여 보다 균일에 가깝고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아졌다.
[실험예 9]
실험예 9에서는, 외주 영역(Aout) 중 세라믹 플레이트(22)의 웨이퍼 배치면(20a)과는 반대측의 면(20b)에 환형의 홈(152)을 구비한 박육부(도 7 참조)를 설치한 것 외에는, 실험예 6과 동일하게 하여 세라믹 히터(20)를 제작하고, 실험예 6과 동일하게 하여 온도를 측정했다. 홈(152)의 내주 엣지는 직경 215 mm의 원으로 했다. 홈(152)의 깊이는 5 mm, 홈(152)의 폭은 32.5 mm, 박육부의 두께 t'는 10 mm로 했다. 그 결과를 도 12의 테이블 및 도 13의 그래프에 나타낸다. 실험예 9에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 3.0℃이며 평가는 양호했다. 실험예 9의 온도 구배 프로파일은 도 13에 나타내는 바와 같다. 즉, 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 홈(152)이 없는 실험예 6과 비교하여 보다 균일에 가깝고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아졌다.
[실험예 10]
실험예 10에서는, 외주 영역(Aout) 중 세라믹 플레이트(22)의 웨이퍼 배치면(20a)과는 반대측의 면(20b)에 환형의 단차(154)를 구비한 박육부(도 8 참조)를 설치한 것 외에는, 실험예 6과 동일하게 하여 세라믹 히터(20)를 제작하고, 실험예 6과 동일하게 하여 온도를 측정했다. 단차(154)의 단차 경계선은 직경 165 mm의 원으로 했다. 단차(154)의 깊이는 5 mm, 박육부의 두께 t'는 10 mm로 했다. 그 결과를 도 12의 테이블 및 도 13의 그래프에 나타낸다. 실험예 10에서는, 플라즈마 처리를 하지 않은 상태로 웨이퍼 배치면(20a)에 배치된 웨이퍼(W)의 중심 온도와 온도 경계선(LT)의 온도의 차는 2.8℃이며 평가는 양호했다. 실험예 10의 온도 구배 프로파일은 도 13에 나타내는 바와 같다. 즉, 온도 경계 내측 영역(TAin)의 온도 분포는 단차(154)가 없는 실험예 6과 비교하여 보다 균일에 가깝고, 온도 경계 외측 영역(TAout)의 온도 분포는 외주로 갈수록 온도가 높아졌다.
또, 실험예 1∼10 중, 실험예 1∼4, 7∼10이 본 발명의 실시예에 해당하고, 실험예 5, 6이 비교예에 해당한다. 이들 실시예는 본 발명을 전혀 한정하는 것이 아니다.
본 출원은, 2016년 8월 10일에 출원된 미국 가출원 제62/372,869호를 우선권 주장의 기초로 하고 있고, 인용에 의해 그 내용이 모두 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 반도체 제조 장치에 이용 가능하다.
10: 반도체 제조 장치용 부재, 20: 세라믹 히터, 20a: 웨이퍼 배치면, 20b: 반대측의 면, 22: 세라믹 플레이트, 22a: 샤프트 접합부, 22b: 플레이트 주요부, 24: 내주측 히터 엘리멘트, 24a, 24b: 단자, 26: 외주측 히터 엘리멘트, 26a, 26b: 단자, 28: 평판 전극, 30: 샤프트, 40: 제어 장치, 41: 제1 온도 센서, 42: 제2 온도 센서, 43: 입력 장치, 44: 전원 장치, 52, 152: 홈, 54, 154: 단차, 54a: 단차 경계선, Ain: 내주 영역, Aout: 외주 영역, Abuf: 버퍼 영역, LZ: 존 경계선, LT: 온도 경계선, TAin: 온도 경계 내측 영역, TAout: 온도 경계 외측 영역, W: 웨이퍼.

Claims (6)

  1. 원판형의 세라믹 플레이트의 상면에 웨이퍼를 배치하기 위한 웨이퍼 배치면을 가지며, 상기 세라믹 플레이트의 내주 영역에 1 이상의 내주측 히터 엘리멘트가 매설되고, 외주 영역에 1 이상의 외주측 히터 엘리멘트가 매설된 세라믹 히터로서,
    상기 세라믹 플레이트 중 미리 정해진 영역의 두께는, 상기 세라믹 플레이트의 직경의 3.9% 이하이고,
    상기 미리 정해진 영역은, 상기 내주 영역과 상기 외주 영역 간의 존 경계선을 포함하는 영역이며,
    상기 외주 영역 중 세라믹 플레이트의 웨이퍼 배치면과는 반대측의 면에는, 환형의 홈을 구비한 박육부가 구비되고, 상기 환형의 홈의 내주 엣지는 상기 존 경계선과 일치하거나, 또는
    상기 외주 영역 중 세라믹 플레이트의 웨이퍼 배치면과는 반대측의 면에는, 환형의 단차를 구비한 박육부가 구비되고, 상기 환형의 단차의 경계선은 존 경계선과 일치하도록 구성되며,
    상기 내주 영역 중 중심에 가까운 영역에, 샤프트에 접합되는 샤프트 접합부가 마련되고,
    상기 미리 정해진 영역은, 상기 세라믹 플레이트 중 상기 샤프트 접합부보다 외측의 전영역인 것이며,
    상기 존 경계선은 상기 세라믹 플레이트와 동심원이며, 상기 동심원의 직경은 상기 세라믹 플레이트의 직경의 75∼85%의 범위로 설정되고,
    상기 환형의 단차의 깊이가 상기 미리 정해진 영역의 두께의 10% 이상 30% 이하인 것인 세라믹 히터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 영역은, 상기 세라믹 플레이트의 외주로부터 상기 존 경계선을 넘은 내측까지의 영역인 것인 세라믹 히터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미리 정해진 영역의 두께는, 상기 세라믹 플레이트의 직경의 3.3% 이하인 것인 세라믹 히터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미리 정해진 영역의 두께는, 상기 세라믹 플레이트의 직경의 l.8% 이상인 것인 세라믹 히터.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내주 영역과 상기 외주 영역 사이에는, 히터 엘리멘트가 없는 비가열 영역이 마련되는 것인 세라믹 히터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 비가열 영역은, 상기 세라믹 플레이트의 직경의 4.0% 이상 7.6% 이하의 폭을 갖는 환형의 영역인 것인 세라믹 히터.
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