セラミックウェハヒーター、AlNアルミナ発熱体

セラミックウェハヒーター、AlNアルミナ発熱体
半導体製造において、ウェハーは薄膜成膜やエッチングなど、さまざまな工程で処理される必要があります。これらの工程では、ウェハーを一定の温度まで加熱する必要があり、温度の均一性が製品歩留まりに非常に重要な影響を与えるため、温度には厳しい要件があり、加熱部品は不可欠です。

セラミックヒーターこれらはプロセスチャンバーに直接適用され、ウェーハと直接接触します。ウェーハを搬送するだけでなく、ウェーハが安定した均一なプロセス温度を得られるようにする役割も担っています。半導体薄膜成膜装置において重要な構成要素です。

セラミックヒーターは、ウェハを支持するセラミックベースと、その背面にウェハを支持する円筒状の支持体とを備えている。加熱用の抵抗素子（発熱層）に加えて、セラミックベースの内部または表面に高周波電極（RF層）も設けられている。迅速な加熱および冷却を実現するためには、セラミックベースの厚さは薄くする必要があるが、薄すぎると剛性が低下する。

セラミックヒーターの支持部は、一般的にベースと熱膨張係数が類似したセラミック材料で作られています。ヒーターは、端子や配線をプラズマや腐食性化学ガスの影響から保護するために、シャフトジョイント底部という独自の構造を採用しています。支持部には、ヒーターの温度を均一に保つための熱伝達ガス入口および出口パイプが備えられています。ベースと支持部は、接着層によって化学的に接合されています。

セラミックヒーターは、窒化アルミニウム（AlN）、窒化ケイ素（Si3N4）、酸化アルミニウム（Al2O3）などのセラミック材料で作ることができます。中でも、AlNはセラミックヒーターに最適な材料です。VET Energy社のAlNセラミックは、他の材料と比較して、以下の特徴を備えています。
（１）優れた熱伝導性
（２）半導体シリコン材料の熱膨張係数に一致
（３）優れた機械的特性、優れた耐摩耗性、総合的な機械的特性は酸化ベリリウムよりも優れており、酸化アルミニウムと同等である。
（４）優れた総合電気特性、優れた電気絶縁性、および低い誘電損失。
（５）無毒で環境に優しい。