(57)【要約】【課題】半導体ウェーハ全面を均一に加熱することができる半導体ウェーハ加熱装置を得る。【解決手段】半導体ウェーハ加熱装置１１は、ヒーター母体１２を備えている。このヒーター母体１２の上面には、半導体ウェーハ１３を載せる平坦面１４が設けられている。また、ヒーター母体１２の内部に複数の抵抗ヒーター１５，１６が設けられている。この複数の抵抗ヒーター１５，１６は、その平坦面１４への垂直方向の投影が、隙間が無く、重なりもしないように配置されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハを載せる平坦面を有するヒーター母体と、このヒーター母体の内部に複数の抵抗ヒーターを有し、前記複数の抵抗ヒーターの前記平坦面への垂直方向の投影は、実質的に隙間が無く、重なりもしないことを特徴とする半導体ウェーハ加熱装置。
【請求項２】
前記複数の抵抗ヒーターは、隣同士で前記平坦面からの距離が異なることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェーハ加熱装置。
【請求項３】
前記複数の抵抗ヒーターを隣同士で独立して制御する手段を有することを特徴とする請求項２記載の半導体ウェーハ加熱装置。
【請求項４】
前記複数の抵抗ヒーターは二つの渦巻状の抵抗ヒーターであり、その一方を他方に対して中心を軸に１８０度回転させて配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体ウェーハ加熱装置。
【請求項５】
前記平坦面と前記複数の抵抗ヒーターとの間に灼熱板を挿入することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体ウェーハ加熱装置。
【請求項６】
前記灼熱板を前記平坦面と平行な面で自転させる手段を有することを特徴とする請求項５記載の半導体ウェーハ加熱装置。
【請求項７】
前記平坦面と前記複数の抵抗ヒーターとの間に液体状の物質を挿入することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体ウェーハ加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、枚葉式生産方式を用いた半導体装置に用いられる半導体ウェーハ加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に、従来の枚葉式生産方式を用いた半導体装置に用いられる半導体ウェーハ加熱装置の縦断面図を示す。半導体ウェーハ加熱装置１は、絶縁物からなるヒーター母体２と、このヒーター母体２の上面に設けられた半導体ウェーハ３を載せる平坦面４と、ヒーター母体２の内部に埋め込まれた金属等からなる抵抗ヒーター５から構成されている。加熱される半導体ウェーハ３は平坦面４に載せられ、ヒーター母体２の一部を介して、抵抗ヒーター５からの輻射及び伝導熱により加熱される。
【０００３】
図４は、従来の半導体ウェーハ加熱装置の水平断面図である。ここで示すように抵抗ヒーター５の配置は一筆書き状になっている。また、図３に示すように、抵抗ヒーター５は平坦面４からの距離が一定である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の抵抗ヒーター５は一筆書き状で平坦面４からの距離が一定であるため、抵抗ヒーター５の線間に隙間を設けざるを得ない。このため、加熱される半導体ウェーハ３は、高温に加熱された抵抗ヒーター５の真上の部分と隙間の真上の部分で温度差が生じる。このため、半導体製造の各工程、例えば、拡散、酸化及びＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等において、ウェーハ面内にバラツキを生じ、良品歩留まりの低下を引き起こしてしまう。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、半導体ウェーハ全面を均一に加熱することができる半導体ウェーハ加熱装置を得るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体ウェーハ加熱装置においては、半導体ウェーハを載せる平坦面を有するヒーター母体と、このヒーター母体の内部に複数の抵抗ヒーターを有し、複数の抵抗ヒーターの平坦面への垂直方向の投影は、隙間が無く、重なりもしないものである。この発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態における半導体ウェーハ加熱装置の縦断面図を示すものである。図１において、半導体ウェーハ加熱装置１１は、ＡｌＮやＡｌ２Ｏ３等の絶縁物からなるヒーター母体１２を有する。このヒーター母体１２の上面には、加熱される半導体ウェーハ１３を載せる平坦面１４が設けられている。ヒーター母体１２の内部には、Ｗ，Ｍｏのような高融点金属からなる２式の抵抗ヒーター１５，１６が埋め込まれている。さらに、平坦面１４と抵抗ヒーター１５，１６の間に、それらに平行に灼熱板１７を挿入する。この灼熱板１７には、熱伝導の良好なＳｉＣ，Ｍｏ等を用いる。
【０００８】
抵抗ヒーター１５，１６の厚さはそれぞれｔ１５，ｔ１６で、同じ厚さとする。また、幅はそれぞれｗ１５，ｗ１６で、同じ幅とする。そして、抵抗ヒーター１５，１６は、その平坦面１４への垂直方向の投影が、実質的に隙間が無く、重なりもしないように配置される。ここで、隣同士の抵抗ヒーター１５，１６の間で絶縁性を確保するために、双方の間には間隔ｄｌを設ける。このため、抵抗ヒーター１５，１６の平坦面１４からの距離ｌＡ，ｌＢがｄｌ分だけ異なる。これによって平坦面１４に到達する抵抗ヒーター１５，１６からの輻射、伝導熱に違いが生じるが、これを補償するために隣同士の抵抗ヒーター１５，１６で独立して制御する手段を設ける。
【０００９】
図２は本発明の実施の形態における半導体ウェーハ加熱装置の水平断面図である。ここで示すように、抵抗ヒーター１５，１６は渦巻き状をしている。そして、抵抗ヒーター１６を抵抗ヒーター１５に対して中心を軸に１８０度回転させて配置し、互いに重なり合うことなく、しかも互いに隙間を開けることなく敷き詰めている。これにより、抵抗ヒーター１５，１６からの輻射，伝導熱は、平坦面４に載せられた半導体ウェーハ１３全面に均一に与えられ、半導体ウェーハ１３全面を均一に加熱することができる。
【００１０】
また、平坦面１４と抵抗ヒーター１５，１６との間に挿入された灼熱板１７により、抵抗ヒーター１５，１６からの輻射，伝導熱は更に均一化されて半導体ウェーハ１３に与えられる。そして、灼熱板１７を平坦面１４と平行な面で自転させる手段を設けることにより、半導体ウェーハ１３に与えられる輻射，伝導熱のより一層の均一化を図ることができる。ここで、灼熱板１７の代わりに、平坦面１４と抵抗ヒーター１５，１６との間に、加熱温度で液体状となる物質、例えば、ＩｎやＳｎを挿入することができ、同様の効果が得られる。
【００１１】
本実施例では、複数の抵抗ヒーターとして２式の渦巻き状のものを用いた。しかし、複数の抵抗ヒーターはこれに限らず、平坦面１４への垂直方向の投影が実質的に隙間が無く、重なりもしないものであれば、３式以上であっても他の形状であっても構わない。なお、抵抗ヒーター１５，１６の平坦面１４への垂直方向の投影は、実質的に隙間が無く、重なりもしないのであって、厳密な幾何学的な意味で隙間が無く、重なりもしないということではない。
【００１２】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、半導体ウェーハ全面を均一に加熱することができる。このため、半導体製造の各工程、例えば、拡散、酸化及びＣＶＤ等において、ウェーハ面内で均一な特性を得ることができ、良品歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体ウェーハ加熱装置の縦断面図である。
【図２】本発明の半導体ウェーハ加熱装置の水平断面図である。
【図３】従来の半導体ウェーハ加熱装置の縦断面図である。
【図４】従来の半導体ウェーハ加熱装置の水平断面図である。
【符号の説明】
１，１１  半導体ウェーハ加熱装置
２，１２  ヒーター母体
４，１４  平坦面
５，１５，１６  抵抗ヒーター
１７  灼熱板
【図１】
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【図２】
2004165532.tif 000004
【図３】
2004165532.tif 000005
【図４】
2004165532.tif 000006