加热器以及使用了其的半导体装置的制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一实施方式的加热器具有：通过通电来发热的加热器元件、和连接到加热器元件的规定面且在向加热器元件通电时施加电压的一对电极，上述加热器元件具有：面状的发热部；一端配置在发热部的外周、另一端配置在发热部的折返部内而直线状地形成了开口的直线状缝隙；以及与另一端连续而形成开口且开口径比直线状缝隙的缝隙宽度大的折返部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式主要涉及加热器以及使用了其的半导体装置的制造装置。
技术介绍
近年来，随着半导体装置的低价格化、高性能化的需求，要求晶片的成膜工序中的高生产性和膜厚均匀性的提高等高品质化。为了满足这样的需求，使用了如下背面加热方式：使用片式的外延成膜装置，例如在反应室内以900rpm以上将旋转晶片高速的同时，向反应室内供给过程气体(process gas)，并且使用由电阻发热体构成的加热器从背面侧加热晶片。在上述那样的外延成膜装置中，要求为了提高热响应性而降低加热器的热容量。作为降低加热器的热容量的方法，可以考虑减薄加热器的厚度，但为了调整为所期望的电阻值，需要使加热器的折返(日语：折り返し)宽度变宽。但是，电流不是均匀地流过加热器元件，而是集中在折返部。其结果，有由于折返部的破损而导致加热器寿命变短的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种能够抑制加热器元件的折返部处的电流集中并延长寿命的加热器以及使用了其的半导体装置的制造装置。实施方式的加热器具备通过通电而发热的加热器元件、和连接在加热器元件的规定面并在向上述加热器元件通电时施加电压的一对电极。加热器元件具有：面状的发热部；一端配置在发热部的外周、另一端配置在发热部内而直线状地形成了开口的直线状缝隙；以及与另一端连续地形成开口且开口宽度比直线状缝隙的缝隙宽度大的折返部。附图说明图1是表示构成第一实施方式的电阻加热器(日语：抵抗加熱ヒータ)的加热器元件的俯视图。图2是说明以往型的加热器元件中的折返部周边的发热分布的图。图3是说明图1所示的加热器元件中的折返部周边的发热分布的图。图4是表示使用了第一实施方式的电阻加热器的半导体制造装置的概略构成的图。图5是表示构成第二实施方式的电阻加热器的加热器元件的俯视图。图6是表示图5所示的加热器元件的电连接的图。图7是表示构成第三实施方式的电阻加热器的加热器元件的俯视图。图8是说明第一实施方式的加热器元件中的发热分布的图。图9是说明图7所示的加热器元件中的发热分布的图。图10是表示构成第四实施方式的电阻加热器的加热器元件的上面图。具体实施方式以下，基于附图说明本专利技术的实施方式。＜第一实施方式＞图1是表示构成本实施方式的加热器即电阻加热器的加热器元件16a的俯视图。如图1所示，加热器元件16a具有：外形为圆盘状的发热部160和直线状地形成了开口的直线状缝隙163。直线状缝隙163其一端配置在发热部160的外周，另一端配置在发热部160内。此外，设置有与该另一端连续而成形有开口且开口径大于直线状缝隙163的缝隙宽度的折返部162。本实施方式中，进一步除了图1中的Y轴方向上的距离最靠近发热部160中心点的2个直线状缝隙163以外，将剩余的6个直线状缝隙163的端到规定的距离D(例如5～10mm)为止的端部163c，从直线状缝隙163的图1中的X轴方向部分即本体部163b的中心线起、向沿着加热器元件16a的外缘的同心圆E的方向弯曲。此外，发热部160内的各折返部162被配置为，与端部163c连续、每个各折返部162在同心圆E上都从本体部163b的中心线起偏离规定的角度
θ，发热部160作为整体成为点对称的形状。图2是说明以往型的加热器元件16a中的折返部162周边的发热分布的图。这里，示出了在折返部162产生电流集中、进行发热直到成为高温为止。并且，关于前端部分的周边区域，温度梯度也变大，发热量也变大。对此，图3是说明本实施方式的加热器元件16a中的折返部162周边的发热分布的图。这里，与图2的情况不同，折返部162具有开口径W2且比缝隙163的缝隙宽度W1宽的宽度。因此，在折返部162的周边，电流不会集中到前端部分的一点，温度梯度也变得平缓。这种加热器元件16a通过粘接、熔接等与对加热器元件16a进行支撑的加热器电极部16b、16c一体地形成，构成加热器。加热器元件16a以及加热器电极部16b、16c使用了例如将SiC粉末烧结而得到的SiC烧结体。此时，通过控制添加到SiC粉末的杂质浓度，能够调整电阻率。并且，能够加工为所期望的形状和厚度，例如能够使得加热器元件16a的直径为厚度为2mm。另外，直线状缝隙163、折返部162能够通过对SiC烧结基板施加引线放电加工而形成。进而，在加热器元件表面形成高纯度的SiC膜，防止杂质的扩散。这样的加热器在半导体制造装置中是作为用于从背面加热半导体基板(晶片)的加热器而使用的。图4是表示使用了本实施方式的电阻加热器的半导体制造装置的概略构成的图。如图4所示，半导体制造装置具有用于进行成膜处理的反应室10。在该反应室10的上部设有气体供给口11a、11b。从气体供给口11a、11b向反应室10的内部导入包含原料气体(例如，氨气(NH3气体)，三甲基铝气体(TMA气体)，三甲基镓气体(TMG气体)，三乙基镓气体(TEG气体)，三乙基铟气体(TMI气体)，二茂镁(Bis(cyclopentadienyl)magnesium)气体(Cp2Mg气体)，甲基矽甲烷(monomethylsilane)气体(SiH3CH3气体)，硅烷气体(SiH4气体)，二氯硅烷气体(SiH2Cl2气体)，三氯硅烷气体(SiHCl3气体))以及运载气体(例如水素(H2)气体)的过程气体。此外，在气体供给口11a、11b的下方，形成有多个孔的整流板12以与晶片w的表面对置的方式配置。整流板12将从气体供给口11a、11b向晶片w的表面供给的过程气体以整流状态供给到晶片w上。在反应室10的内部设置有载置被导入的晶片w的基座(susceptor)13。此外，基座13的外周部被固定在圆筒状的旋转部件14的上部。基座13由于在反应室10的内部成为高温状态，因此使用例如SiC材料来制造。另外，本实施方式中，作为晶片支撑部件的例而使用了圆板状的基座13，但也能够使用环状的保持器(holder)。旋转部件14具有：旋转躯干14a、旋转基台14b以及旋转轴14c。旋转躯干14a是对基座13的外周部进行支撑且固定在旋转基台14b的外周上部的环状的部件。旋转基台14b固定有圆筒状的旋转轴14c。旋转轴14c的轴中心通过晶片w的中心。此外，旋转轴14c延伸设置到反应室10的外部，连接到旋转驱动控制机构15。旋转驱动控制机构15通过使旋转轴14c旋转，经由旋转基台14b以及旋转躯干14a而使基座13以例如50－3000rpm旋转。在旋转躯干14a内设有用于将晶片w从背面加热的上述的加热器16。加热器16被臂状的电极部件即槽条(booth bar)17a、17b支撑。槽条17a、17b在与支撑加热器电极部16b、16c的一侧相反侧的端部，与电极18a、18b连接。槽条17a、17b是兼具有导电性和高耐热性的电极部件，例如由C(碳)材构成。电极18a、18b是Mo(钼)等的金属部件，在上端侧与槽条17a、17b连接，在另一端侧与外部电源(省略图示)连接。从外部电源向电极18a、18b施加例如115V、50Hz的电压，经由槽条17a、17b以及加热器电极部16b、16c从而加热器元件16a发热。此外，如图4所示，在反应室10的上部设置有用于测定晶片w的表面温度(面内温度)的辐射温度计19a、19b。本实施方式中，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热器，具备：加热器元件，上述加热器元件通过通电来发热，具备：面状的发热部；一端配置在上述发热部的外周且另一端配置在上述发热部内而直线状地形成了开口的直线状缝隙；以及与上述另一端连续地形成开口且开口宽度比上述直线状缝隙的缝隙宽度大的折返部，以及一对电极，与上述加热器元件的规定面连接，在向上述加热器元件通电时被施加电压。

【技术特征摘要】
2015.03.09 JP 2015-045838;2016.01.29 JP 2016-016121.一种加热器，具备：加热器元件，上述加热器元件通过通电来发热，具备：面状的发热部；一端配置在上述发热部的外周且另一端配置在上述发热部内而直线状地形成了开口的直线状缝隙；以及与上述另一端连续地形成开口且开口宽度比上述直线状缝隙的缝隙宽度大的折返部，以及一对电极，与上述加热器元件的规定面连接，在向上述加热器元件通电时被施加电压。2.如权利要求1记载的加热器，上述直线状缝隙的距上述另一端规定距离之间的端部向如下方向弯曲，上述方向为沿着上述发热部的外缘的同心圆的方向，上述折返部配置为，在上述同心圆上，并且自上述直线状缝隙的从上述一端起到达上述端部的本体部的中心线偏离规定的角度。3.如权利要求1或2记载的加热器，上述直线状缝隙的上述一端被实施了倒角加工。4.如权利要求1记载的加热器，上述加热器元件还包含蜿蜒状缝隙，上述蜿蜒状缝隙以从上述一对电极向上述发热部内流过的电流被等分的配置、在上述发热部内蜿蜒状地形成了开口。5.如权利要求4记载的加热器，上述蜿蜒状缝隙在上述发热部的中心部被断开。6.如权利要求4记载的加热器，在上述发热部设置有供升降晶片的销贯通的开口部，上述开口部与上述蜿蜒状缝隙或...

【专利技术属性】
技术研发人员：古谷弘，佐藤裕辅，铃木邦彦，
申请(专利权)人：纽富来科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP