[发明专利]加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热半导体的装置。

背景技术

在半导体制造中使用于干法工艺和等离子体涂层等的半导体制造装置中，作为蚀刻用和清洗用，使用的是反应性高的F、Cl等的卤素系等离子体。因此，安装于这种半导体制造装置的构件要求有高耐腐蚀性，一般使用实施过氧化铝膜处理的铝或哈司特镍合金等的高耐腐蚀金属或陶瓷构件。特别是支撑固定Si晶片的静电卡盘材料和加热器材料，由于必须有高耐腐蚀和低发尘性，使用的是氮化铝、氧化铝、蓝宝石等的高耐腐蚀陶瓷构件。由于这些材料会随着长时间使用而逐渐腐蚀，引起发尘，因此要求有更高耐腐蚀性的材料。为应对这种要求，有人研究了作为材料使用比氧化铝等更耐腐蚀的氧化镁或尖晶石（MgAl₂O₄）及它们的复合材料（例如专利文献1：专利第3559426号公报）。

并且，已知一种用于加热晶片的陶瓷加热器。在这种陶瓷加热器中，要求加热器的温度均匀性以能够均匀地加热晶片。例如，专利文献2（特开平8-73280）公开了一种将电阻发热体埋设到氮化铝质陶瓷板中，并将氮化铝质的柄接合到板上的陶瓷加热器。在专利文献3（特开2003-288975号公报）中，在带柄的加热器中，通过进一步地使电阻发热体中的金属碳化物的量减少，来减少电阻发热体各处的碳化物量的偏差并使加热面的温度分布变小。

发明内容

通常，半导体制造工艺为了防止晶片的污染，将卤素系气体等腐蚀性强的气体用于装置清洗。并且，为了在晶片上均匀进行地成膜，要求晶片上的温度均匀性。作为在半导体制造装置内保持Si晶片并进一步地进行加温的构件，AlN（氮化铝）制的陶瓷加热器作为既有技术被广泛应用，在使用初期能够显示出了良好的晶片上的温度均匀性。然而，由于由腐蚀性气体进行的清洗，AlN被腐蚀，加热器表面的形状或粗糙度变化，由此，就有了随着使用期间的经过温度分布发生变化，温度均匀性无法保持的问题。

本发明的课题在于，在使用于半导体处理的陶瓷加热装置中，减少在卤素系腐蚀性气体或其等离子体气氛下使用时的粒子，并且在长时期内能够保持良好的温度均匀性。

本发明作为包括具有加热半导体的加热面的基座的加热装置，

基座包括板状主体部与面向加热面的表面耐腐蚀层，表面耐腐蚀层由以镁、铝、氧以及氮为主要成分的陶瓷材料构成，该陶瓷材料以氮氧化铝镁相为主相，且使用CuKα线时的XRD波峰至少出现在2θ=47～50°。

本发明的陶瓷材料以氮氧化铝镁相作为主相，与氮化铝相比，对卤素系气体等的腐蚀性强的气体的耐腐蚀性优良。若由该陶瓷材料形成基座的表面耐腐蚀层，即使在腐蚀环境下长时间使用，也不易产生由腐蚀导致的表面状态的变化，其结果，可以在长时期内观察到良好的晶片上的温度均匀性。

并且，板状主体部可以由与所述陶瓷材料不同的热传导性更高的材质来形成，由此，通过促进基座的平面方向的热传导，能够更进一步提高晶片上温度均匀性。

附图说明

图1是实验例1的XRD解析图表。

图2是实验例1、4的EPMA元素分布图。

图3是实验例7的XRD解析图表。

图4是实验例10的XRD解析图表。

图5是概略地示出参考方式所涉及的加热装置的剖面图。

图6是概略地示出参考方式所涉及的加热装置的外观的主视图。

图7是概略地示出本发明的实施方式所涉及的加热装置11A的剖面图。

图8是概略地示出本发明的实施方式所涉及的加热装置11A的外观的主视图。

图9是概略地示出本发明的实施方式所涉及的加热装置11B的剖面图。

图10是概略地示出本发明的实施方式所涉及的加热装置11C的剖面图。

图11是概略地示出本发明的实施方式所涉及的加热装置11D的剖面图。

图12是示出本发明的实施方式所涉及的加热装置的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下，对本发明采用的新的陶瓷材料进行说明，然后对加热装置的构成进行说明。

[陶瓷材料]

本发明者专心研究了通过使氧化镁、氧化铝与氮化铝的混合粉末成型后进行热压烧成而得到的陶瓷材料的耐腐蚀性，发现以在特定位置具有XRD波峰的氮氧化铝镁为主相的陶瓷材料显示出非常高的耐腐蚀性。

即，本发明的陶瓷材料作为以镁、铝、氧及氮为主要成分的陶瓷材料，主相为使用CuKα线时的XRD波峰至少出现在2θ=47～50°的氮氧化铝镁相。