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審決分類 審判 全部申し立て 1項3号刊行物記載  H05B
審判 全部申し立て 特36条6項1、2号及び3号 請求の範囲の記載不備  H05B
審判 全部申し立て 特36条4項詳細な説明の記載不備  H05B
審判 全部申し立て 特174条1項  H05B
審判 全部申し立て 2項進歩性  H05B
管理番号 1079648
異議申立番号 異議2002-71982  
総通号数 44 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許決定公報 
発行日 2001-08-24 
種別 異議の決定 
異議申立日 2002-08-09 
確定日 2003-05-01 
異議申立件数
訂正明細書 有 
事件の表示 特許第3257781号「半導体製造・検査用セラミックヒータ」の請求項1ないし5に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。 
結論 訂正を認める。 特許第3257781号の請求項1ないし5に係る特許を維持する。 
理由 [1]手続の経緯
特許第3257781号の請求項1〜5に係る発明についての出願は、平成12年1月11日に特許出願され、平成13年12月7日にその発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について、平成14年8月9日に特許異議申立人 森田昭司により、平成14年8月12日に特許異議申立人 京セラ株式会社により、平成14年8月19日に特許異議申立人 北垣哲郎により、それぞれ請求項1〜5に係る特許に対して、また、平成14年8月19日に特許異議申立人 近藤昭子により請求項1〜4に係る特許に対してそれぞれ特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成15年3月24日に訂正請求がなされたものである(以下、請求項1〜5に係る発明をそれぞれ「本件発明1」〜「本件発明5」という。)。

[2]本件訂正前の特許に対する特許異議申立人の主張、及び、取消理由の概要
a.特許異議申立人 森田昭司は、証拠として下記甲第1〜4号証を提出し、本件発明1〜4は甲第1証に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号の規定により特許を受けることができないものであり、また、本件発明1〜5は、甲第1〜4号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができないものであり、特許法第113条第1項第2号の規定により取り消すべきものである旨主張している。


甲第1号証 : 特開平11-312570号公報(以下、「刊行物1」という。)
甲第2号証 : 日本規格協会「ファインセラミックス関連用語」JIS R 1600 1998、平成10年1月20日改正発行(以下、「刊行物2」という。)
甲第3号証 : 日刊工業新聞社「実際の設計選書 設計者に必要な加工の基礎知識-これだけは知っておきたい機械加工の常識-」、1999年6月28日発行(以下、「刊行物3」という。)
甲第4号証 : 日刊工業新聞社「理工学事典」、1996年3月28日発行(以下、「刊行物4」という。)

b.特許異議申立人 京セラ株式会社は、証拠として下記甲第1、2号証を提出し、本件発明1〜3は甲第1号証に記載された発明であるから特許法第29条第1項第3号の規定により特許を受けることができないものであり、本件発明4、5は、甲第1、2号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができないものであり、また、本件特許明細書は記載に不備な点があって、特許法第36条の規定に違反したものであるから、本件発明1〜5は、特許法第113条第1項第2号または第4号の規定により取り消すべきものである旨主張している。


甲第1号証 : 特公平7-104213号公報(以下、「刊行物5」という。)
甲第2号証 : 特開平5-200641号公報(以下、「刊行物6」という。)

c.特許異議申立人 北垣哲郎は、本件特許は、新規事項を追加する補正がなされており、特許法第17条の2第3項の規定に違反するから、本件特許は、特許法第113条第1号の規定により取り消すべきものである旨主張している。

d.特許異議申立人 近藤昭子は、証拠として下記甲第1〜7号証を提出し、本件発明1〜3は、甲第1証、甲第2号証に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号の規定により特許を受けることができないものであるか、または、甲第1、2号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができないものであり、また、本件発明4は、甲第1証に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号の規定により特許を受けることができないものであるか、または、甲第2、3号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができないものであり、したがって、本件発明1〜4は、特許法第113条第1項第2号の規定により取り消すべきものである旨主張している。


甲第1号証 : 特開平9-235166号公報(以下、「刊行物7」という。)
甲第2号証 : 特開平4-84723号公報(以下、「刊行物8」という。)
甲第3号証 : 特開平5-200641号公報(「刊行物6」として既出。)
甲第4号証 : 特開平10-74705号公報(以下、「刊行物9」という。)
甲第5号証 : 特開平6-244114号公報(以下、「刊行物10」という。)
甲第6号証 : 特開平9-195051号公報(以下、「刊行物11」という。)
甲第7号証 : (株)日本セラティックのカタログ(Technical Information and Addresses)(以下、「刊行物12」という。)

e.取消理由の内容
取消理由通知の内容は、以下の通りである。
本件発明1〜5は、その出願前日本国内において頒布された下記の刊行物記載された発明に基づいて、その出願前に当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができない。


・特開平9-235166号公報(「刊行物7」として既出。)
・特開平4-84723号公報(「刊行物8」として既出。)
・特開平5-200641号公報(「刊行物6」として既出。)
・特開平1-102375号公報(以下、「刊行物13」という。)

[3]本件訂正請求
(1)訂正の内容
特許権者が求めている訂正の内容は以下のa〜mのとおりである。
a.特許請求の範囲の記載、
「【請求項1】セラミック基板の表面または内部に温度制御手段を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に温度制御部品収納用の凹所を備え、該凹所の角部が面取形状となっていることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項2】前記凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部および/または凹所の底面と凹所の壁面で構成される角部が面取形状となる請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項3】前記面取形状は、C面またはR面である請求項1または2に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項4】前記セラミック基板には、静電電極が設けられてなる請求項1〜3のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項5】前記セラミック基板の表面にはチャックトップ導体層が設けられてなる請求項1〜4のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。」
を、
「【請求項1】セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の複数の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に直接接触させてなり、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっており、該R面の曲率半径は、15μm〜1000μmであることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項2】前記凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部が面取形状となる請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項3】前記面取形状は、C面またはR面である請求項2に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項4】前記セラミック基板には、静電電極が設けられてなる請求項1〜3のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項5】前記セラミック基板の表面にはチャックトップ導体層が設けられてなる請求項1〜4のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。」
に訂正する。

b.本件明細書の【0010】段落の記載、
「上記課題を解決するために、請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータは、セラミック基板の表面または内部に温度制御手段を備えたものであって、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に温度制御部品収納用の凹所を備え、該凹所の角部が面取形状となっていることを要旨とするものである。上記構成を備えたことにより、本発明に係る半導体製造・検査用セラミックヒータによれば、温度制御部品収納用の凹部周辺の温度を均一にできるから、温度制御そのものの均一化を図ることができる。」
を、
「上記課題を解決するために、請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータは、セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に直接接触させてなり、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっており、該R面の曲率半径は、15μm〜1000μmであることを要旨とするものである。上記構成を備えたことにより、本発明に係る半導体製造・検査用セラミックヒータによれば、温度制御部品収納用の凹部周辺の温度を均一にできるから、温度制御そのものの均一化を図ることができる。」
に訂正する。

c.本件明細書の【0015】段落の記載、
「ここで、「角部」には、(i)セラミック基板の加熱面または加熱面の反対側の面とセラミック基板の外周側面で構成される角部、(ii)セラミック基板が、該本体上に載置される被加熱体を吸着固定するための真空吸引孔を備えている場合には、該真空吸引孔の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部、(iii)セラミック基板が被加熱部品を押し上げるリフトピンの挿通孔を備えている場合には、該挿通孔の壁面とセラミック基板表面で構成される角部、(iv)セラミック基板が加熱面の反対面に、測定温素子(熱電対、サーミスタ)、温度ヒューズなどのような加熱手段に付属する温度制御部品の収納用凹所を備えている場合には、該凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部および/または凹所の底面と凹所の壁面で構成される角部、(v)セラミック基板表面に溝が形成される場合、この溝の上面と壁面で構成される角部、溝の底面と溝の壁面で構成される角部が含まれる。各角部においては、少なくとも加熱面側あるいは加熱面に近い側の角部は面取形状となっていることが必要である。」
を、
「ここで、「角部」には、セラミック基板が加熱面の反対面に、測定温素子(熱電対、サーミスタ)、温度ヒューズなどのような加熱手段に付属する温度制御部品の収納用凹所を備えている場合には、該凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部および/または凹所の底面と凹所の壁面で構成される角部が含まれる。各角部においては、少なくとも加熱面側あるいは加熱面に近い側の角部は面取形状となっていることが必要である。」
に訂正する。

d.本件明細書の【0042】段落の記載、
「次に、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータ10のセラミック基板12の角部の面取形状について、図2〜図5を参照して更に詳細に説明する。これらの図において、図2は、セラミック基板12の断面を拡大して示したものであり、加熱面とセラミック基板12の側面とで構成される外周22aの角部、加熱面の反対側面とセラミック基板12の側面とで構成される外周22bの角部に、面取り形状24aが形成された状態を示したものである。図3及び図4は、挿通孔16(又は真空吸着孔20)の孔壁面とセラミック基板表面で構成される角部にそれぞれ面取形状24a,24bが形成された状態を示したものである。このような面取形状24a,24bは、凹所18(図5参照)にも施すことができる。凹所18では、凹所18の壁面と凹所18の底面とで構成する角部、凹所18の壁面とセラミック基板12の表面で構成する角部が面取形状となっている。」
を、
「次に、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータ10のセラミック基板12の角部の面取形状について、図5を参照して更に詳細に説明する。図5は、セラミック基板12の断面を拡大して示したものであり、凹所18では、凹所18の壁面と凹所18の底面とで構成する角部、凹所18の壁面とセラミック基板12の表面で構成する角部が面取形状となっている。」
に訂正する。

e.本件明細書の【0043】段落の記載、
「図6は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造としない場合(従来品)の温度分布の概念的に示したものであり、図7は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造とした場合(本発明品)の温度分布を概念的に示したものである。図6及び図7の図中に示した矢印は、熱が伝搬する方向を示しているが、セラミック基板表面から放熱するため、表面付近の温度が低下して、みかけ上熱の伝搬は中央がやや早く、表面付近がやや遅く見える。すなわち、内部の温度は高く、表面に近い程温度は低い。なお、図6から図9では、温度分布の状態を、同一温度領域がそれぞれ帯状に示されるように区切って等温線として示してある。従って帯の幅が広く、温度区分が少ないほど温度勾配は緩やかであり、温度の均一性は高い。」
を、
「図6は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造としない場合の温度分布の概念的に示したものであり、図7は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造とした場合の温度分布を概念的に示したものである。図6及び図7の図中に示した矢印は、熱が伝搬する方向を示しているが、セラミック基板表面から放熱するため、表面付近の温度が低下して、みかけ上熱の伝搬は中央がやや早く、表面付近がやや遅く見える。すなわち、内部の温度は高く、表面に近い程温度は低い。なお、図6から図9では、温度分布の状態を、同一温度領域がそれぞれ帯状に示されるように区切って等温線として示してある。従って帯の幅が広く、温度区分が少ないほど温度勾配は緩やかであり、温度の均一性は高い。」
に訂正する。

f.本件明細書の【0048】段落の記載、
「本発明において、面取形状は、面と面とが交わる、いわゆる尖鋭部を平面とする面取24a(図2、図3参照)に加え、尖鋭部を小さな丸みをもった形状とする面取24b(図4、図5参照)を含み、以下、混同を避けるために面取24aを「C面24a」、面取24bを「R面24b」という。」

「本発明において、面取形状は、面と面とが交わる、いわゆる尖鋭部を平面とする面取24aに加え、尖鋭部を小さな丸みをもった形状とする面取24b(図5参照)を含み、以下、混同を避けるために面取24aを「C面24a」、面取24bを「R面24b」という。」
に訂正する。

g.本件明細書の【0049】段落の記載、
「本発明において、前記C面の大きさ(図2に仮想線で示すように、C面24aを斜辺として含む直角三角形の1辺の長さをいう)は25〜2500μmが望ましく、好ましくは100〜500μmの範囲内である。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。一方R面の曲率半径rは、15〜5000μmが望ましく、好ましくは200〜1500μmである。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。また、C面の大きさ、曲率半径rは、本体10外周部、挿通孔16、及び真空吸引孔20に於いては、セラミック基板12の厚みの1/2を超えない範囲に、また凹所18に於いては、その深さの1/2を超えない範囲に止めることが好ましい。」

「本発明において、前記C面の大きさ(C面24aを斜辺として含む直角三角形の1辺の長さをいう)は25〜2500μmが望ましく、好ましくは100〜500μmの範囲内である。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。一方R面の曲率半径rは、15〜5000μmが望ましく、好ましくは200〜1500μmである。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。また、C面の大きさ、曲率半径rは、凹所18に於いては、その深さの1/2を超えない範囲に止めることが好ましい。」
に訂正する。

h.本件明細書の【0050】段落の記載、
「ここで、上記した図4及び図5は、R面の具体例として、挿通孔16(又は真空吸着孔20)及び凹所18の例を示したものであり、図では示されていないが、セラミック基板12の外周22aの角部に対しても、図4と同様に、R面を設けることができる。C面、R面の形成は、生成形品の段階で行ってもよいし、焼結後の段階で行うようにしてもよい。ただ、凹所18の底面周辺部に対する面取り加工は、焼結後は難しくなるので、生成型体の段階で行うことが好ましい。焼結後の段階で行う、面取加工には、公知の各種の加工手段を適用できる。例えばC面加工には、平面研削盤加工,円筒研削盤加工を、またR面加工にはNCグライディング加工,ラッピング加工等を適用できる。」

「ここで、上記した図5は、R面の具体例として、凹所18の例を示したものである。C面、R面の形成は、生成形品の段階で行ってもよいし、焼結後の段階で行うようにしてもよい。ただ、凹所18の底面周辺部に対する面取り加工は、焼結後は難しくなるので、生成型体の段階で行うことが好ましい。焼結後の段階で行う、面取加工には、公知の各種の加工手段を適用できる。例えばC面加工には、平面研削盤加工,円筒研削盤加工を、またR面加工にはNCグライディング加工,ラッピング加工等を適用できる。」
に訂正する。

i.本件明細書の【0070】段落の【表1】の記載、
「実施例1-1」、「実施例1-5」
をそれぞれ
「参考例1-1」、「参考例1-5」
に訂正する。

j.本件明細書の【図面の簡単な説明】の記載、
「【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るセラミックヒータの概略構成を示した断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の外周部の角部に対する面取構造を示した部分拡大面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の貫通孔の上下端部の角部に対するC面面取構造を示した部分拡大図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の貫通孔の上下端部の角部に対するR面面取構造を示した部分拡大図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の凹所の角部に対するR面面取構造を示した部分拡大図である。
【図6】セラミック基板に面取構造がない場合(従来品)の温度分布を示した図である。
【図7】セラミック基板に面取構造を設けた場合(本発明品)の温度分布を示した図である。
【図8】凹所の底面に面取がない場合(従来品)の温度分布を示した図である。
【図9】凹所の底面に面取がある場合(本発明品)の温度分布を示した図である。
【図10】静電チャックの構造を示した図である。
【図11】本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。
【図12】図11の続きであって、本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。
【図13】サーモビュアによるウエハ加熱面の表面状態を示した図である。」
を、
「【図1】本発明の一実施形態に係るセラミックヒータの概略構成を示した断面図である。
【図2】削除された。
【図3】削除された。
【図4】削除された。
【図5】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の凹所の角部に対するR面面取構造を示した部分拡大図である。
【図6】セラミック基板に面取構造がない場合の温度分布を示した図である。
【図7】セラミック基板に面取構造を設けた場合の温度分布を示した図である。
【図8】凹所の底面に面取がない場合(従来品)の温度分布を示した図である。
【図9】凹所の底面に面取がある場合(本発明品)の温度分布を示した図である。
【図10】静電チャックの構造を示した図である。
【図11】本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。
【図12】図11の続きであって、本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。
【図13】サーモビュアによるウエハ加熱面の表面状態を示した図である。」
に訂正する。

k.本件図面の【図2】、【図3】および【図4】を削除する。

l.図6中の「従来品」の表示を削除する。

m.図7中の「本発明品」の表示を削除する。

(2)訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
・訂正事項aについて
この訂正は、前請求項1の記載を、旧請求項2および旧請求項3に記載された事項にて限定すると共に、さらに、
「温度制御手段」を、「発熱体」に変更したが、それは、【0041】段落その他において多数用いられている具体的表現に改めた減縮訂正であり、
「前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、」を加入したのは、【0023】段落の記載にある、「少なくとも2以上の回路に分割されている」の記載を引用して技術的に限定した減縮訂正であり、
「温度制御部品収納用の凹所を備え」を「測温素子収納用の複数の凹部を備え」に訂正したのは、【0007】段落の「測温素子」、および【0021】段落の「貫通孔及び凹所18は必ずしも一組として形成されている必要はなく、・・・・種々の変更が可能である」という記載、【0077】段落の「温度制御のための複数の熱電対を凹所に埋め込み」という記載、【0061】段落の「凹所となる部分(直径:1.1mm、深さ:2mm)5箇所(図13のA、B、C、F、G)を形成した」という記載を引用して技術的に限定した減縮訂正であり、
「凹所を備え、」の後に、「前記測温素子は該凹部内底面に直接接触させてなり、」を加入したのは、【0007】段落の「該凹所の底面は上記温度制御部品、例えば測温素子と直接接触する部分であり」の記載に基づく測温素子についての技術的な限定による減縮訂正であり、
「角部が面取形状となっている」の後に、「と共に、その角部のうちの底面とその壁面で構成される角部はR面による面取形状となっている」を加入したのは、「請求項2および3」の記載、ならびに【0042】段落の「凹所18では、凹所18の壁面と凹所18の底面とで構成する角部、凹所18の壁面とセラミック基板12の表面で構成する角部が面取り形状となっている。」、【0048、0049】段落の記載に基づく、角部についての技術的な限定による減縮訂正であり、
「該R面の曲率半径は15〜1000μm」を加入したのは、【0049】段落の「一方R面の曲率半径rは、15〜5000μmが望ましく」の記載ならびに【0070】段落の表1「実施例1-4」の「凹所R面1000μm」の記載に基づく、R面の大きさを技術的に限定する減縮訂正である。
従って、上記の各訂正は、いずれも特許請求の範囲の減縮にを目的としたものである。
また、上記訂正事項aは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であって、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではなく、さらに訂正後の特許請求の範囲の各請求項に係る発明は、後記するように出願の際独立して特許を受けることができない発明とも認められない。
以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第120条の4第2項及び同条第3項において準用する特許法第126条第2項から第4項までの規定に適合するものである。
また、その他の訂正事項b〜mについても特許法第120条の4第2項及び同条第3項において準用する特許法第126条第2項から第4項までの規定に適合するので当該訂正を認める。

[4]本件発明
本件の請求項1〜5に係る発明は上記[3]で認定したとおり平成15年3月24日付けで提出された訂正明細書の特許請求の範囲の請求項1〜5に記載されたとおりの次のものである。

「【請求項1】セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の複数の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に直接接触させてなり、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっており、該R面の曲率半径は、15μm〜1000μmであることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項2】前記凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部が面取形状となる請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項3】前記面取形状は、C面またはR面である請求項2に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項4】前記セラミック基板には、静電電極が設けられてなる請求項1〜3のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項5】前記セラミック基板の表面にはチャックトップ導体層が設けられてなる請求項1〜4のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。」

[5]刊行物1〜13に記載された発明
(1)刊行物1(特開平11-312570号公報)には、図面とともに以下の記載がある。
「【発明の属する技術分野】本発明は、熱電対などの温度検出手段を備えてなるセラミックヒータに関し、特に、CVD、PVD、スパッタリングなどの成膜装置やエッチング装置に用いられるセラミックヒータ、その中でも半導体製造装置用セラミックヒータとして好適なものである。」(第2頁1欄13〜18行)、
「【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について説明する。図1(a)は本発明のセラミックヒータの一例を示す斜視図であり、(b)は(a)のX-X線断面図である。
【0014】このセラミックヒータ1は、円盤状をしたセラミック体2からなり、該セラミック体2は、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素のうちいずれか1種を主成分とし、炭素含有量が500ppm以下であって、かつ200℃以上の温度域における体積固有抵抗値が108Ω・cm以上である絶縁性のセラミックスにより形成してある。
【0015】また、上記セラミック体2中には図2(a)に示すような発熱パターンを有する膜状の抵抗発熱体4を埋設するとともに、上記セラミック体2の上面を被加熱物Wを載置する載置面3とし、上記セラミック体2の下面には上記抵抗発熱体4に連通する2つの凹部2aに給電端子5をロウ付け等の手段でもってそれぞれ接合することにより抵抗発熱体4と電気的に接続してある。なお、上記抵抗発熱体4の発熱パターンとしては、図2(a)に示したものだけに限定されるものではなく、図2(b)に示すような渦巻き状をしたものでも良く、載置面3を均一に発熱させることができるパターン形状であれば良い。また、膜状の抵抗発熱体4だけでなく金属線を用いることもでき、例えは、金属線を用いる場合、スパイラル状に巻線したものを図2(a)(b)に示す発熱パターンの形状に埋設すれば良い。
【0016】また、上記セラミック体2の下面には載置面3の近傍まで連通する凹部2bを穿設してあり、該凹部2b内に熱電対等の温度検出手段6を内挿してある。なお、温度検出手段6を内挿する手段としては、凹部2bの内壁面にネジを切り、温度検出手段6をネジ止めするかあるいは上記凹部2bにガラス等による接着、ロウ付け、ネジ止め、拡散接合などの方法により筒体(不図示)を接合し、該筒体に温度検出手段6をネジ止めやガラス等による接着にて接合すれば良い。また、図1に示す例では、温度検出手段6をセラミック体2の下面に内挿した例を示したが、セラミック体2の側面より内挿したものであっても構わない。」(第3頁3欄39行〜4欄26行)、
「【0030】次に、本発明の他の実施形態について説明する。図3は図1(b)とほぼ同様の構造をしたものであるが、載置面3と抵抗発熱体4との間に別の内部電極7を埋設したもので、例えば、この内部電極7を静電吸着用電極とし、上記内部電極7と載置面3上に載置する被加熱物Wとの間に電圧を印加すれば、被加熱物Wと内部電極7との間に誘電分極によるクーロン力や微少な漏れ電流によるジョンソン・ラーベック力を発現させて被加熱物Wを載置面3上に電気的に吸着固定することができ、また、上記内部電極7をプラズマ発生用電極とし、別に設置されたプラズマ発生用電極との間に高周波電力を印加することによりプラズマを発生させることもできる。」(第4頁6欄50行〜第5頁7欄12行)、及び、
「【0032】本実験では図1に示す外径200mm、厚み12mmのセラミックヒータ1を製作し、セラミック体2の下面に温度検出手段6として熱電対を挿入固定するための凹部2b(外径2mm、深さ7mm)を穿設したあと、該凹部2bに素線径1mmのK型熱電対(山里産業製)をネジ止めにより接合した。」(第5頁7欄19行〜8欄4行)

(2)刊行物2(日本規格協会「ファインセラミックス関連用語」JIS R 1600 1998、平成10年1月20日改正発行)の第25頁に記載の表には、ファインセラミックスに関する主な用語と定義が記載されている。特に番号3616の用語「面取り」の定義として「一般に研削加工したガラスやセラミックスなどの縁は細かな凹凸があり危険であり、欠けやすいので切り口のりよう(稜)を45~60°程度に削り取る操作。強さ試験用の試験片では,緑に欠けがあると強度が低下するので,面取りを行うことが多い。」と説明がなされている。

(3)刊行物3(日刊工業新聞社「実際の設計選書 設計者に必要な加工の基礎知識-これだけは知っておきたい機械加工の常識-」、1999年6月28日発行)には、以下の記載がある。
「旋削加工した角の部分には必ず面取りを行う。面取りをしないと,角には“刃先角90°の刃”が残ったり,“かえり”が残ることになり,危険である」(第63頁下から6〜5行)、
「ドリルでの穴あけ後、穴の入り口の縁(貫通穴であれば出口側も)にはバリが出るので,面取り加工を行う」(第120頁6〜7行)、及び、
「座ぐり加工後も面取り加工を忘れないようにする.特に、座ぐり穴底部の下穴の面取りを忘れないようにする」(第122頁12〜14行)。

(4)刊行物4(日刊工業新聞社「理工学事典」、1996年3月28日発行)の第1456頁左欄には、「面取り」の意味として、「面と面の鋭く交わる部分(カド)に丸み(round)や傾斜した小さな平面(chamfer)を付けること」と記載されている。

(5)刊行物5(特公平7-104213号公報)には、図面とともに以下の記載がある。
「第1図において、1は半導体製造用熱CVDに使用される容器、2はその内部のケース3に取付けられたウエハー加熱用のヒーター本体であり、その大きさは例えば4〜8インチとしてウエハーを設定可能なサイズとしておく。容器1の内部にはガス供給孔4から熱CVD用のガスが供給され、吸引孔5から真空ポンプにより内部の空気が排出される。非金属無機質ヒーター2は窒化珪素のような緻密でガスタイトな非金属無機質材料の内部に抵抗発熱体7をスパイラル状に埋設したもので、その中央および端部のケーブル8を介して外部から電力が供給され、非金属無機質ヒーター2を例えば1100℃程度に加熱することができる。9はケース3の上面を覆う水冷ジャケット10付きのフランジであり、Oリング11により容器1の側壁との間をシールされ、容器1の天井面を構成している。」(第2頁4欄33〜48行)、
「そしてこのような中空シース12の内部に、ステンレスケース付きの熱電対14が収容されている。なお中空シース12と容器1のフランジ9との間にはOリング15が設けられ、大気の侵入を防止している。中空シース12と非金属無機質ヒーター2の背面22との接合は、第2図に拡大して示すように行う。
即ち、ヒーター背面22側に開口した断面円形の接合用孔25をヒーター2に設け、この接合用孔25内に中空シース先端部分12aを挿入し、両者の間をガラス接合層13で接合する。接合用孔25の深さLは、非金属無機質ヒーターの厚みdの10%以上とし、より好ましくは50%以上とする。また、接合用孔25の開口端部にはテ-パー面42を設けてある。更に、接合用孔25は、好ましくは窒化珪素からなる非金属無機質板20で覆われ、この非金属無機質板20は、中空シースの先端部分12aが貫通する貫通孔20aを有している。」(第3頁5欄6〜22行)、及び、
「このように、接合用孔25の径と先端部分12aとの差(クリアランス)を0.2mm以上、5.0mm以下とすること、テーパー面42を設けること、円形板20を設けることは、何れもΔTを小さく抑え、接合部分の耐久性を高めるうえで効果がある。」(第6頁11欄15〜19行)

(6)刊行物6(特開平5-200641号公報)には、図面とともに以下の記載がある。
「【実施例】本発明をヒーター付きの静電チャックに適用した実施例について、図1、図2を参照しつつ説明する。図1は、円盤状基体1Aにガラス溶融液9をスピンコートする直前の状態を示す概略断面図、図2は静電チャックの概略断面図である。まず図1から順を追って説明する。
【0011】例えば円盤状基体1Aの内部に、抵抗発熱体2が埋設される。円盤状基体1Aは緻密質セラミックからなる。抵抗発熱体2は、例えば、平面的にみると渦巻状に埋設され、細かくみると螺旋状に巻回されている。抵抗発熱体2の両端に、それぞれ端子3が接続、固定される。端子3は円盤状基体1Aに埋設される。円盤状基体1Aの一方の主面1aには、膜状の内部電極7が形成されている。内部電極7の平面形状は、必要に応じて選択する。端子3の末端面が、他方の主面1bに露出する。
【0012】円盤状基体1Aの例えば中央付近に貫通孔4を形成し、また、熱電対収容孔5を設ける。熱電対収容孔5は、他方の主面1b側へと開口し、かつ他方の主面1aの近くまで延びている。」(第2頁2欄41行〜第3頁3欄11行)、及び、
「これにより、内部電極7は、円盤状基体1Aと絶縁性誘電体層11との間に内蔵される。貫通孔4に給電ケーブル12Bの末端が挿通され、給電ケーブル12Bが内部電極7に接続される。静電チャック用の直流電源13の正極が給電ケーブル12Bに接続され、直流電源13の負極がアース線12Cに接続される。
【0016】熱電対収容孔5内に熱電対16を挿入、固定し、熱電対16をケーブル15に接続する。ケーブル15の他端をコントローラー14に接続する。熱電対16によって円盤状基体1A内の温度を観測しつつ、この観測に基づいて、抵抗発熱体への供給電力を制御する。」(第3頁3欄37〜47行)

(7)刊行物7(特開平9-235166号公報)には、図面とともに以下の記載がある。
「【請求項1】金属部材と、この金属部材の少なくとも一部を収容する収容孔を備えているセラミックス部材との接合構造であって、前記金属部材が前記収容孔内に収容されており、少なくとも前記金属部材の底面側で前記収容孔の側壁面と前記金属部材との間に幅0.2mm以上の間隙部が設けられており、前記金属部材と前記セラミックス部材とを接合する接合層が前記金属部材の底面と前記収容孔の底面との間に形成されており、かつこの接合層の一部分が前記収容孔の底面を被覆するように前記間隙部に露出していることを特徴とする、金属部材とセラミックス部材との接合構造。」(請求項1)、
「特に、窒化アルミニウム部材と金属部材との接合体は、種々の構成のものが様々な用途に使用されている。例えは、半導体製造装置において用いられるセラミックスヒーター、静電チャックおよび高周波電極等においては、窒化アルミニウム部材と種々のセラミック部材との間、窒化アルミニウム部材と熱電対セット用との間、窒化アルミニウム部材と電極との間等を接合する必要がある。」(第2頁2欄31〜38行)、
「なお、図2においては、金属部2の角部材に面取り部材2cが形成されており、また収容孔6の角部6aには加工上の都合からアール6aが生成している。」(第4頁5欄27〜30行)、
「セラミックス部材の内部に電極を埋設する形態においては、セラミックス部材中に抵抗発熱体を埋設したセラミックスヒーター、セラミックス部材中に静電チャック用電極を埋設したセラミックス静電チャック、セラミックス部材中に抵抗発熱体と静電チャック用電極とを埋設した静電チャック付きヒーター、セラミックス部材中にプラズマ発生用電極を埋設した高周波発生用電極装置のような能動型装置を例示することができる。」(第5頁8欄49〜第6頁9欄7行)、
「図5は、本発明を静電チャックに対して適用した実施例を示す断面図である。21は、円盤形状のセラミックス部材からなる静電チャック本体である。このような、高周波電極を有する静電チャックは、ハロゲン系腐食性ガス雰囲気下で使用されることが多く、このような腐食性雰囲気下では、窒化アルミニウムまたは緻密質のアルミナが耐食性があることがわかっているため、セラミックス部材は窒化アルミニウムまたは緻密質アルミナで形成することが好ましい。
【0042】22は、電極接合部である。本体1の内部の背面21b側の近傍には、網状電極ないしメッシュ31が埋設されている。このメッシュ31は、抵抗発熱体や静電チャック用電極として使用できるものである。静電チャック本体1には収容孔26が形成されており、収容孔26が背面21bに開口している。21は半導体ウエハー設置面である。」(第6頁9欄14〜29行)、
「【0046】また、23は、熱電対の接合部である。静電チャック本体1には、収容孔26よりも若干小さい深さを有する収容孔30が形成されており、収容孔30が背面21bに開口している。
【0047】熱電対を形成する一対の電極28の先端部28aの周囲には、熱電対保護用のニッケル製のキャップ29(金属部材の一例)が設けられており、キャップ29の雌ねじ29eに対して電極28の雄ねじ28aをはめ込む。」(第6頁9欄47行〜10欄5行)、及び、
「セラミックス部材に残留する応力を減少させ、接合体を高温と低温との間の熱サイクルに供したり、或いは高温で長期間保存した場合にも、セラミックス部材の方にクラックや破損が発生するおそれをなくすることができる。」(第7頁12欄48行〜第8頁13欄2行)

(8)刊行物8(特開平4-84723号公報)には、図面とともに以下の記載がある。
「2.前記接合用孔の開口端部にテーパー面を形成した、請求項1記載の非金属無機質部材の温度測定装置。
・・・・・・・
8.圧力が変化する容器;
抵抗発熱体が埋設され、前記容器の内部に設置された非金属無機質ヒーター;
前記容器の内部の圧力が変化しても実質的に内部圧力が変化しない中空シース;
この中空シースの内部に収容された熱電対;
前記中空シースの先端部分が収容され、前記非金属無機質ヒーターの厚みの10%以上の深さを有する接合用孔;及び
この接合用孔と前記中空シースの先端部分との間隙に形成されるガラス接合層を有する加熱装置。」(特許請求の範囲の請求項2及び8)、
「第1図において、1は半導体製造用熱CVDに使用される容器、2はその内部のケース3に取付けられたウエハー加熱用のヒーター本体であり、・・・・・・非金属無機質ヒーター2は窒化珪素のような緻密でガスタイトな非金属無機質材料の内部に抵抗発熱体7をスパイラル状に埋設したもので・・・・・12はこのような容器1のフランジ9の壁面を貫通して容器1の内部に挿入された中空シースである。中空シース12はモリブデン又はタングステンからなるもので、図示のようにその先端部分12aは、伝熱による放熱を少なくするために細く形成されている。中空シース12の上端はフランジ9の外部に達しているので、中空シースの内部は容器1の内圧変化に影響されない一定圧力に保たれている。そしてこのような中空シース12の内部に、ステンレスシース付きの熱電対14が収容されている。・・・・・・即ち、ヒーター背面22側に開口した断面円形の接合用孔25をヒーター2に設け、この接合用孔25内に中空シース先端部分12aを挿入し、両者の間をガラス接合層13で接合する。・・・・・・また、接合用孔25の開口端部にはテーパー面42を設けてある。」(第3頁右上欄10行〜同頁右下欄9行)、及び、
「容器の内部の圧力が変化しても熱電対の周囲のガス分子の挙動が変化することがなく、従って常に安定した温度測定が可能である。」(第7頁左下欄5〜8行)

(9)刊行物9(特開平10-74705号公報)には、以下の記載がある。
「サセプタ30の底面46を図4に示す。この図で示すように、CVDチャンバにサセプタ30を固定する熱電対インサートをサセプタ30の穴52,54及び56内に配置することができるように、コーティングされていない領域50が提供されている。サセプタ30は、窒化アルミニウム被膜で覆われたグラファイト又はグラファイト複合材料から形成されている。」(第4頁6欄22〜29行)、「図8は穴56の断面図であり、図10に断面で示されている熱電対インサート60と共に用いられ、CVDチャンバの熱電対をサセプタ30に連結するためのものである。」(第5頁7欄第5〜8行)。そして、図8には、熱電対収納用凹所の角部が面取り形状となっていることが示されている。

(10)刊行物10(特開平6-244114号公報)には、以下の記載がある。
「図9は、従来の気相成長装置におけるサセプタの温度測定部の概略を示した部分拡大図である。上記したように、サセプタ3の中心下部に設けられた凹部11に、熱電対12の先端部が挿入されており、さらに、熱電対12はヒータ9の中心部を通って、図示しない温度コントローラ13に接続される。」(第2頁2欄19〜24行)。そして、図7(a)(b)に、凹部11の角部が面取形状になっていることが示されている。

(11)刊行物11(特開平9-195051号公報)には、図面とともに以下の記載がある。
「図3(B)は本実施の形態に係る板状基板支持具の要部拡大断面図である。同図(B)において本実施の形態に係る板状基板支持具は、前記図1に記載の板状基板支持具と同様にベルジャ101内に収納される円板状のサセプ夕1の下面側に挿入凹部3が穿設され、この挿入凹部3に石英ガラスの中空円柱体で形成される保護カバー22に熱電対温度センサ21を収納する温度測定手段2を挿入する構成とし、この挿入凹部3の外形構造を異にする構成である。この挿入凹部3は、サセプ夕1の下面側に穴として穿設され、この穴の奥端部分を円錐台形状とする」(第4頁6欄18〜28行)。そして、図3(C)に、挿入凹部3の奥端部分を円錐台形状とすることが示されている。

(12)刊行物12((株)日本セラティックのカタログ(Technical Information and Addresses))には、以下の記載がある。
第16頁「セラミックス機械部品の設計指針」のPoint2において、「厚肉品は避けて、コーナー部は面取り、R又はニゲを取らせて下さい。」と記載され、右側図面下部に、「R>0.5〜1.0、C>0.3〜1.0」と記載されている。

(13)刊行物13(特開平1-102375号公報)には、ウエハプローバにおいて、セラミック基板(セラミック等の絶縁層16)からなるチャックの表面にチャックトップ導体層(金メッキ層15)を設けたものが図面とともに記載されている。

[6]対比・判断
[6-1]特許法第29条第1項第3号の規定の適用について
(1)刊行物1との対比
本件発明1と刊行物1記載の発明とを対比すると、刊行物1記載の「セラミック体2」、「抵抗発熱体4」、「温度検出手段6」、「凹部2b」は、それぞれ本件発明1の「セラミック基板」、「発熱体」、「測温素子」、「凹所」に相当するから、両者は、
「セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に接触させてなることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。」の点で一致しているが、以下の点で相違している。

相違点a:本件発明1では、発熱体が少なくとも2以上の回路に分割されてなり、測温素子収納用の複数の凹所を備え、測温素子は凹部内底面に直接接触させてなるのに対して、刊行物1には、発熱体を少なくとも2以上の回路に分割すること、温素子収納用の凹所を複数備えること、及び測温素子を凹部内底面に直接接触させることについてはいずれも記載されていない点。
相違点b:本件発明1では、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっており、該R面の曲率半径は、15μm〜1000μmであるのに対して、刊行物1には該凹所の角部に面取形状を設けることについては何も記載されていない点。

したがって、本件発明1は刊行物1に記載された発明ではない。

(2)刊行物5との対比
本件発明1と刊行物5記載の発明とを対比すると、刊行物5記載の「抵抗発熱体7」、「熱電対14」、「接合用孔25」は、それぞれ本件発明1の「発熱体」、「測温素子」、「凹所」に相当するから、両者は、「セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の凹所を備え、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっていることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。」の点で一致しているが、刊行物1との相違点である上記相違点aと同一の相違点に加え以下の点で相違している。

相違点c:本件発明1では、凹所の底面と壁面とで構成される角部のR面の曲率半径は、15μm〜1000μmであるのに対して、刊行物1には該R面の曲率半径については記載されていない点。

したがって、本件発明1は刊行物5に記載された発明ではない。

(3)刊行物7との対比
本件発明1と刊行物7記載の発明とを対比すると、刊行物7記載の「セラミックス部材」、「抵抗発熱体」、「熱電対」、「収容孔30」は、それぞれ本件発明1の「セラミック基板」、「発熱体」、「測温素子」、「凹所」に相当するから、両者は、「セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に接触させてなり、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっていることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。」の点で一致しているが、刊行物1との相違点である上記相違点aと同一の相違点、及び、刊行物5との相違点である上記相違点cと同一の相違点で相違している。
したがって、本件発明1は刊行物7に記載された発明ではない。

(4)刊行物8との対比
本件発明1と刊行物8記載の発明とを対比すると、刊行物8記載の「抵抗発熱体7」、「熱電対14」、「接合用孔25」は、それぞれ本件発明1の「発熱体」、「測温素子」、「凹所」に相当するから、両者は、「セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の凹所を備え、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっていることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。」の点で一致しているが、刊行物1との相違点である上記相違点aと同一の相違点、及び、刊行物5との相違点である上記相違点cと同一の点で相違している。
したがって、本件発明1は刊行物8に記載された発明ではない。

(5)本件発明の新規性の有無についてのまとめ
以上のとおりであるから、本件発明1は刊行物1、5、7、8に記載された発明ということはできない。
本件発明2は、請求項1を引用し、さらに、「前記凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部が面取形状となる」構成を付加、限定するものであるから、本件発明1が刊行物1、5、7、8に記載された発明といえない以上、本件発明2も刊行物1、5、7、8に記載された発明ということはできない。
本件発明3は、請求項2を引用し、さらに、「前記面取形状は、C面またはR面である」構成を付加、限定するものであるから、本件発明2が刊行物1、5、7、8に記載された発明といえない以上、本件発明3も刊行物1、5、7、8に記載された発明ということはできない。
本件発明4は、請求項1〜3のいずれかを引用し、さらに、「前記セラミック基板には、静電電極が設けられてなる」構成を付加、限定するものであるから、本件発明1〜3が刊行物1、5、7、8に記載された発明といえない以上、本件発明4も刊行物1、5、7、8に記載された発明ということはできない。

[6-2]特許法第29条第2項の規定の適用について
刊行物1〜13のいずれにも、本件発明1の構成要件である「前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の複数の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に直接接触させて」なる点について記載されておらず、また示唆もされていない。
そして、本件発明1は、上記構成を有することにより、温度の制御性にも優れるという本件明細書に記載された格別の作用効果を奏するものである。
よって、本件発明1は、刊行物1〜13に記載された発明に基づき当業者が容易に発明をすることができたものであるとすることはできない。
また、本件発明1が、刊行物1〜13に記載された発明に基づき当業者が容易に発明をすることができたものであるとすることができない以上、本件発明2〜5も刊行物1〜13に記載された発明に基づき当業者が容易に発明をすることができたものであるとすることはできない。

[7]明細書の記載不備について
特許異議申立人 京セラ株式会社は、本件特許明細書の記載について、以下のような主旨の主張している。
a.本件特許発明の請求項では、面取り形状の寸法が特定されていないため権利範囲が不明確である。
b.本件特許の明細書の段落【0043】〜【0045】等では、セラミック基板の外周や貫通穴孔の角部を面取り形状としたものを本発明品として述べており、請求項1の記載と一致していない。したがって、本件特許明細書は、当業者が容易に実施可能な程度に記載されていない。
そこで、上記aについて検討するに、面取り形状の寸法については、上記訂正請求により、「R面の曲率半径は、15μm〜1000μm」なる訂正がなされたので上記aの不備は解消された。
上記bについては、少なくとの請求項1に記載された発明については、発明の詳細な説明に記載されており、請求項1は発明の詳細な説明のに記載の発明の一部を記載したものであって、本件特許明細書には、請求項に記載された発明が当業者が容易に実施可能な程度に記載されていないとすることはできない。
したがって、本件特許明細書の記載のついての特許異議申立人 京セラ株式会社の上記主張は理由がない。

[8]特許法第17条の2第3項の規定違反(新規事項の追加)について
特許異議申立人 北垣哲郎は、平成13年7月27日付け手続補正による明細書の発明の詳細な説明の段落【0010】〜【0014】及び段落【0092】の以下の記載は新規事項を追加するものであり、違法な補正である旨主張している。
a.段落【0010】の「上記構成を備えたことにより、本発明に係る半導体製造・検査用セラミックヒータによれば、温度制御部品収納用の凹部周辺の温度を均一にできるから、温度制御そのものの均一化を図ることができる。」
b.段落【0011】の「凹所としたことで、熱の蓄積が発生しないため望ましいのである。」
c.段落【0013】の「そうすれば、静電チャックとして用いることができるからである。」
d.段落【0014】の「そうすれば、ウエハプローバとして用いることができるからである。」
e.段落【0092】の「該セラミック基板の該凹所周辺の温度の不均一を低減させるだけでなく、温度制御の均一化が図られることになる。」

そこで検討するに、本件特許の出願当初の明細書には「該凹所の底面は上記温度制御部品、例えば測温素子と直接接触する部分であり、もし底面の部分において、温度が不均一である場合、上記温度制御部品の制御性を低下させることになり、好ましくない。・・・・・また、本発明は、熱電対,温度ヒューズ等の温度制御部品の制御性を改善した半導体製造・検査用セラミックヒータを提供することを課題とする。」(発明の詳細な説明の段落【0007】、【0008】)、及び「これに対して図9に示したように、角部に面取構造を設けた場合には、熱が凹所定面を真横(セラミック基板側面方向)に伝搬することはなく、熱の蓄積が少なくなり、凹所の底面の温度が均一になり、凹所の底面の温度は実質的に1区分(f)となっている。」(発明の詳細な説明の段落【0047】)なる記載があり、これらの記載より上記a、b、eの記載は、新規事項を追加するものであるとすることはできない。さらに、本件特許の出願当初の明細書には「また、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータは、これに静電電極を設けることにより、静電チャックとしたり、あるいは表面にチャックトップ導体層を設け更に、内部にガード電極、グランド電極を設けることによりウエハプローバとすることができる。」(発明の詳細な説明の段落【0051】)なる記載があり、これらの記載より上記c、dの記載も新規事項を追加するものであるとすることはできない。
従って、特許異議申立人 北垣哲郎の上記主張は理由がない。

[9]むすび
以上のとおりであるから、特許異議申立の理由及び証拠、または取消理由によっては、本件発明についての特許を取り消すことはできない。
また、他に本件発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり決定する。
 
発明の名称 (54)【発明の名称】
半導体製造・検査用セラミックヒータ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】 セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の複数の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に直接接触させてなり、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっており、該R面の曲率半径は、15μm〜1000μmであることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項2】 前記凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部が面取形状となる請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項3】 前記面取形状は、C面またはR面である請求項2に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項4】 前記セラミック基板には、静電電極が設けられてなる請求項1〜3のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項5】 前記セラミック基板の表面にはチャックトップ導体層が設けられてなる請求項1〜4のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造・検査用セラミックヒータに関し、更に詳しくは半導体製造又は検査プロセスにおいて使用される半導体製造・検査用セラミックヒータに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製品は、周知のように重要度が高く、その代表例である半導体チップは、例えば、シリコン単結晶を所定の厚さにスライスしてシリコンウエハを作製した後、このシリコンウエハ上に種々の回路を形成することにより製造される。
【0003】
この種々の回路は、シリコンウエハ上にスパッタリングやエッチングによって回路パターンを形成するものであるが、スパッタリングやエッチングは高温下で実施されるものであり、また腐食性ガスを使用する場合もあるため、セラミック焼結体製のものが望ましい。このようなセラミックヒータは、主構成要素として、セラミック基板と該基板の裏面のほぼ全面に亘って備えられた発熱体、例えば通電により発熱する抵抗パターンを備えている。
【0004】
このような構成を備えた従来のセラミックヒータにおいては、セラミックヒータ本体には、ウエハの受け渡しを行うためのリフトピンの挿通孔(例えば特開平11-40330号公報)や、ウエハの加熱を加熱面に密着した状態で行うための真空吸引孔等を形成しておくことが望まれる。前者は、セラミックヒータへのウエハの給排を迅速確実に行う上で有利であり、後者は迅速な加熱処理を行う上で有利だからである。
【0005】
またセラミックヒータの温度制御を行う必要から、熱電対、温度ヒューズ等の温度制御部品を取り付けるべく、セラミックヒータ本体の裏面側に凹所を設け、該凹所に、これらの温度制御部品が取付けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らは、このような挿通孔や真空吸引孔等の貫通孔の周囲、凹所において、温度が不均一となっていたり、温度が局所的に低くなっている低温スポットが発生していることを知見した。
【0007】
このような低温スポットは、加熱乾燥処理時にウエハに対し熱的衝撃を与える原因になりかねない。また、該凹所の底面は上記温度制御部品、例えば測温素子と直接接触する部分であり、もし底面の部分において、温度が不均一である場合、上記温度制御部品の制御性を低下させることになり、好ましくない。更に、ウエハ上に樹脂を塗布し、これを露光現像、熱硬化させる場合があるが、樹脂の硬化が不均一になってしまうという問題も見られた。
【0008】
本発明は、挿通孔、真空吸引孔等の貫通孔周辺の温度の不均一を低減させ、ウエハを熱的衝撃から保護できる半導体製造・検査用セラミックヒータを提供することを目的とする。また、本発明は、熱電対,温度ヒューズ等の温度制御部品の制御性を改善した半導体製造・検査用セラミックヒータを提供することを課題とする。更に、本発明は、均一な樹脂硬化が可能な半導体製造・検査用セラミックヒータを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、このような問題点を克服すべく鋭意研究を重ねた結果、セラミックヒータ本体の角部に対する面取りが温度分布の不均一性改善に効果があることに相当するに至った。
【0010】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータは、セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の複数の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に直接接触させてなり、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっており、該R面の曲率半径は、15μm〜1000μmであることを要旨とするものである。上記構成を備えたことにより、本発明に係る半導体製造・検査用セラミックヒータによれば、温度制御部品収納用の凹部周辺の温度を均一にできるから、温度制御そのものの均一化を図ることができる。
【0011】
前記凹所の角部が面取形状となっているということは、請求項2に記載されるように、前記凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部および/または凹所の底面と凹所の壁面で構成される角部が面取形状となっているということであり、凹所としたことで、熱の蓄積が発生しないため望ましいのである。
【0012】
更に、請求項1または2に記載される場合に、請求項3に記載されるように、前記面取形状は、C面またはR面であればよい。
【0013】
また、請求項1〜3に記載される場合に、請求項4に記載されるように、前記セラミック基板には、静電電極を設けてもよい。そうすれば、静電チャックとして用いることができるからである。
【0014】
また、請求項1〜4に記載される場合に、請求項5に記載されるように、前記セラミック基板の表面にはチャックトップ導体層を設けてもよい。そうすれば、ウエハプローバとして用いることができるからである。
【0015】
ここで、「角部」には、セラミック基板が加熱面の反対面に、測定温素子(熱電対、サーミスタ)、温度ヒューズなどのような加熱手段に付属する温度制御部品の収納用凹所を備えている場合には、該凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部および/または凹所の底面と凹所の壁面で構成される角部が含まれる。各角部においては、少なくとも加熱面側あるいは加熱面に近い側の角部は面取形状となっていることが必要である。
【0016】
また、加熱面の反対側の角部はウエハへの熱的影響は少ないが、加熱面の反対側の面も面取形状となっていることが好ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図1(a)は、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータ10の基本的な構成を示したものであり、同図(b)は、(a)の点線部分を拡大して示したものである。セラミックヒータ10は、円板状のセラミック基板12と該基板12の加熱面の反対側面に同心円乃至渦巻き状に形成された発熱体(抵抗体)パターン14を備え、セラミック基板12の中央部領域には、リフトピン(図示せず)の挿通孔16が、例えば3〜20箇所に貫通形成されている。同図では便宜的に2個所示してある。また挿通孔16の外側に位置するように、またセラミック基板12の加熱面の反対側面には、熱電対を収納するための凹所18が形成されている。
【0018】
セラミック基板12を構成するセラミック焼結体としては、耐熱性に優れ且つ熱伝導率が高いという性質を有する窒化物セラミック焼結体を選択するのがよい。窒化物セラミックとしては、例えば窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素、窒化チタンなどのような金属窒化物セラミックの焼結体が好ましく、なかでも窒化アルミニウム焼結体が好ましい。その理由は、上記の焼結体中で熱伝導率が最も高いからである。尚、これらの他に、炭化珪素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等のような金属炭化物セラミックの焼結体を選択してもよい。
【0019】
セラミック基板12としては、円板形状のものを使用することが望ましい。四角形状のセラミックヒータでは、熱伝搬が同心円状であるため、四隅の表面温度が低下してしまい、温度の均一性を確保できないため、温度の均一性は要求されない。これに対して円板形状のセラミック基板は、熱伝搬に相似する形状であるため、温度の均一性に優れ、それ故にウエハを加熱することができるのである。このため円板形状のセラミック基板では低温スポットなどの特異点を無くす必要がある。
【0020】
特にセラミック基板12としては、直径150mmを超えるものが最適である。直径150mm以下では、熱伝達が早く、角部に面取構造がなくとも、ある程度の温度均一性を確保できるからである。セラミック基板12の厚さは、1〜30mmが望ましい。厚すぎると熱容量が大きくなりすぎて昇温、降温の速度が低下してしまうからである。特に直径200mmを超えるものが望ましく、直径300mm以上が最適である。このような大きな加熱面積を持つものほど温度が不均一になりやすく、本発明の効果が顕著だからである。また、厚さは、50mm以下が望ましく、20mm以下が好適で、5mm以下が最適である。
【0021】
セラミック基板12に対する挿通孔16、真空吸着孔20及び凹所18の形成は、焼結前の生成形体の段階及び焼結後の焼結体の段階のいずれで行ってもよいが、焼結後の状態で行う方がクラックや欠損が発生しにくいため望ましい。加工方法としては、ドリル加工、パンチング加工などを採用できる。挿通孔16、真空吸着孔20などの貫通孔及び凹所18は必ずしも一組として形成されている必要はなく、それぞれ単独、或いは選択された2つの組み合わせなど種々の変更が可能である。
【0022】
発熱体(抵抗体)パターン14は、例えばセラミック焼結体から構成されたセラミック基板12に対して導電性ペーストを焼き付けることにより形成される。導電性ペーストとしては、金属粒子、金属酸化物、樹脂、溶剤などを含むものが一般的に使用される。導電性ペーストに使用される好適な金属粒子としては、例えば、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、ニッケル等が挙げられる。これらの金属は高温に晒されても比較的酸化し難く、通電により発熱させるにあたって充分な抵抗値を有するからである。導電性ペーストに使用される好適な金属酸化物としては、例えば酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化硼素、アルミナ、イットリア、チタニア等の金属酸化物が挙げられる。
【0023】
窒化物セラミック基板12の表面又は内部に形成される発熱体14は、少なくとも2以上の回路に分割されていることが望ましい。回路を分割することにより、各回路に投入する電力を制御して発熱量を変えることができ、半導体ウエハの加熱面の温度を調整することができるからである。発熱体パターンとしては、例えば、同心円、渦巻き、偏心円、屈曲線などが挙げられるが、セラミック基板板全体の温度を均一にすることができる点から、図1に示したような同心円状のものが好ましい。
【0024】
発熱体14をセラミック基板12の表面に形成する場合には、金属粒子を含む導電ペーストをセラミック基板12の表面に塗布して所定パターンの導体ペースト層を形成した後、これを焼き付け、セラミック基板12の表面で金属粒子を焼結させる方法が好ましい。なお、金属の焼結は、金属粒子同士及び金属粒子とセラミックとが融着していれば充分である。
【0025】
セラミック基板12の表面に発熱体14を形成する場合には、発熱体14の厚さは、1〜30μmが好ましく、1〜10μmがより好ましい。また、セラミック基板12の内部に発熱体を形成する場合には、その厚さは、1〜50μmが好ましい。
【0026】
また、セラミック基板12の表面に発熱体14を形成する場合には、発熱体の幅は、0.1〜20mmが好ましく、0.1〜5mmがより好ましい。また、セラミック基板12の内部に発熱体を形成する場合には、発熱体14の幅は、5〜20μmが好ましい。
【0027】
発熱体14は、その幅や厚さにより抵抗値に変化を持たせることができるが、上記した範囲が最も実用的である。抵抗値は、薄く、また、細くなる程大きくなる。発熱体14は、セラミック基板12の内部に形成した場合の方が、厚み、幅とも大きくなるが、発熱体14を内部に設けると、加熱面と発熱体14との距離が短くなり、表面の温度の均一性が低下するため、発熱体自体の幅を広げる必要があること、内部に発熱体14を設けるために、窒化物セラミック等との密着性を考慮する必要性がないため、タングステン、モリブデンなどの高融点金属やタングステン、モリブデンなどの炭化物を使用することができ、抵抗値を高くすることが可能となるため、断線等を防止する目的で厚み自体を厚くしてもよい。そのため、発熱体14は、上記した厚みや幅とすることが望ましい。
【0028】
発熱体14は、断面形状が矩形であっても楕円であってもよいが、偏平であることが望ましい。偏平の方がウエハ加熱面に向かって放熱しやすいため、加熱面の温度分布ができにくいからである。断面のアスペクト比(発熱体の幅/発熱体の厚さ)は、10〜5000であることが望ましい。この範囲に調整することにより、発熱体14の抵抗値を大きくすることができるとともに、加熱面の温度の均一性を確保することができるからである。
【0029】
発熱体14の厚さを一定とした場合、アスペクト比が上記範囲より小さいと、セラミック基板14のウエハ加熱方向への熱の伝搬量が小さくなり、発熱体14のパターンに近似した熱分布が加熱面に発生してしまい、逆にアスペクト比が大きすぎると発熱体14の中央の直上部分が高温となってしまい、結局、発熱体14のパターンに近似した熱分布が加熱面に発生してしまう。従って、温度分布を考慮すると、断面のアスペクト比は、10〜5000であることが好ましいのである。
【0030】
発熱体14をセラミック基板の表面に形成する場合は、アスペクト比を10〜200、発熱体14をセラミック基板の内部に形成する場合は、アスペクト比を200〜5000とすることが望ましい。発熱体14は、セラミック基板の内部に形成した場合の方が、アスペクト比が大きくなるが、これは、発熱体14を内部に設けると、加熱面と発熱体14との距離が短くなり、表面の温度均一性が低下するため、発熱体14自体を扁平にする必要があるからである。
【0031】
発熱体14をセラミック基板の内部に偏芯して形成する場合の位置は、セラミック基板の加熱面に対向する面(底面)に近い位置で、加熱面から底面までの距離に対して50%を超え、99%までの位置とすることが望ましい。50%以下であると、加熱面に近すぎるため、温度分布が発生してしまい、逆に、99%を超えると、セラミック基板自体に反りが発生して、半導体ウエハが破損するからである。
【0032】
また、発熱体14をセラミック基板の内部に形成する場合には、発熱体形成層を複数層設けてもよい。この場合は、各層のパターンは、相互に補完するようにどこかの層に発熱体14が形成され、ウエハ加熱面の上方から見ると、どの領域にもパターンが形成されている状態が望ましい。このような構造としては、例えば、互いに千鳥の配置になっている構造が挙げられる。なお、発熱体14をセラミック基板の内部に設け、かつ、その発熱体14を一部露出させてもよい。導体ペーストとしては特に限定されないが、導電性を確保するための金属粒子又は導電性セラミックが含有されているほか、樹脂、溶剤、増粘剤などを含むものが好ましい。
【0033】
上記金属粒子としては、例えば、貴金属(金、銀、白金、パラジウム)、鉛、タングステン、モリブデン、ニッケルなどが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの金属は、比較的酸化しにくく、発熱するに充分な抵抗値を有するからである。
【0034】
上記導電性セラミックとしては、例えば、タングステン、モリブデンの炭化物などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これら金属粒子又は導電性セラミック粒子の粒径は、0.1〜100μmが好ましい。0.1μm未満と微細すぎると、酸化されやすく、一方、100μmを超えると、焼結しにくくなり、抵抗値が大きくなるからである。
【0035】
上記金属粒子の形状は、球状であっても、リン片状であってもよい。これらの金属粒子を用いる場合、上記球状物と上記リン片状物との混合物であってよい。上記金属粒子がリン片状物、又は、球状物とリン片状物との混合物の場合は、金属粒子間の金属酸化物を保持しやすくなり、発熱体14と窒化物セラミック等との密着性を確実にし、かつ、抵抗値を大きくすることができるため有利である。導体ペーストに使用される樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。また、溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコールなどが挙げられる。増粘剤としては、セルロースなどが挙げられる。
【0036】
導体ペーストには、上記したように、金属粒子に金属酸化物を添加し、発熱体14を金属粒子及び金属酸化物を焼結させたものとすることが望ましい。このように、金属酸化物を金属粒子とともに焼結させることにより、ヒータ板である窒化物セラミックと金属粒子とを密着させることができる。金属酸化物を混合することにより、窒化物セラミックと密着性が改善される理由は明確ではないが、金属粒子表面や窒化物セラミックの表面は、わずかに酸化されて酸化膜が形成されており、この酸化膜同士が金属酸化物を介して焼結して一体化し、金属粒子と窒化物セラミックとが密着するのではないかと考えられる。
【0037】
上記金属酸化物としては、例えば、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素(B2O3)、アルミナ、イットリア及びチタニアからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。これらの酸化物は、発熱体14の抵抗値を大きくすることなく、金属粒子と窒化物セラミックとの密着性を改善することができるからである。
【0038】
上記酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素(B2O3)、アルミナ、イットリア、チタニアの割合は、金属酸化物の全量を100重量部とした場合、重量比で、酸化鉛が1〜10、シリカが1〜30、酸化ホウ素が5〜50、酸化亜鉛が20〜70、アルミナが1〜10、イットリアが1〜50、チタニアが1〜50であって、その合計が100重量部を超えない範囲で調整されていることが望ましい。これらの範囲で、これらの酸化物の量を調整することにより、特に窒化物セラミックとの密着性を改善することができる。
【0039】
上記金属酸化物の金属粒子に対する添加量は、0.1重量%以上10重量%未満が好ましい。また、このような構成の導体ペーストを使用して発熱体14を形成した際の面積抵抗率は、1〜45mΩ/℃が好ましい。面積抵抗率が45mΩ/℃を超えると、印加電圧量に対して発熱量は大きくなりすぎて、その発熱量を制御しにくいからである。なお、金属酸化物の添加量が10重量%以上であると、面積抵抗率が50mΩ/℃を超えてしまい、発熱量が大きくなりすぎて温度制御が難しくなり、温度分布の均一性が低下する。
【0040】
発熱体14がセラミック基板12の表面に形成される場合には、発熱体14の表面部分に、金属被覆層が形成されていることが望ましい。内部の金属焼結体が酸化されて抵抗値が変化するのを防止するためである。形成する金属被覆層の厚さは、0.1〜10μmが好ましい。金属被覆層を形成する際に使用される金属は、非酸化性の金属であれば特に限定されないが、具体的には、例えば、金、銀、パラジウム、白金、ニッケルなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのなかでは、ニッケルが好ましい。
【0041】
セラミック基板12に適用される温度制御手段としては、この他にもタングステン線、モリブデン線、ニクロム線などの発熱線をらせん状にして埋設する方法をも使用することができる。発熱線としては、10μm〜300μmの断面直径が望ましく、らせんの断面は、円又は楕円であり、楕円の方が温度均一性に優れるため望ましい。楕円の場合は厚さ方向は0.1〜1mm、幅方向は、0.1〜5mmが望ましい。
【0042】
次に、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータ10のセラミック基板12の角部の面取形状について、図5を参照して更に詳細に説明する。図5は、セラミック基板12の断面を拡大して示したものであり、凹所18では、凹所18の壁面と凹所18の底面とで構成する角部、凹所18の壁面とセラミック基板12の表面で構成する角部が面取形状となっている。
【0043】
図6は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造としない場合の温度分布の概念的に示したものであり、図7は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造とした場合の温度分布を概念的に示したものである。図6及び図7の図中に示した矢印は、熱が伝搬する方向を示しているが、セラミック基板表面から放熱するため、表面付近の温度が低下して、みかけ上熱の伝搬は中央がやや早く、表面付近がやや遅く見える。すなわち、内部の温度は高く、表面に近い程温度は低い。なお、図6から図9では、温度分布の状態を、同一温度領域がそれぞれ帯状に示されるように区切って等温線として示してある。従って帯の幅が広く、温度区分が少ないほど温度勾配は緩やかであり、温度の均一性は高い。
【0044】
図6に示したように面取構造が設けられていない場合には、角部と空気等との接触面積が大きく、放熱が大きくなり、また角部が存在する分、熱容量が大きくなるため、温度を上昇させるために必要な熱量も大きくなってしまうので、角部の温度が低下して、みかけ上熱の伝搬が遅くなり、角部に温度が低いスポットが発生する。特に、挿通孔、真空吸着孔のような貫通孔の場合は、貫通孔の周囲に低温スポットが発生してしまい、ウエハ上に樹脂を塗布して硬化させるとスポット上の樹脂が硬化しなかったり、また、ウエハが熱衝撃で破損する場合もある。また、セラミック基板の側面(あるいは貫通孔の壁面)からみると温度が5区分(aが1箇所と、b,cが2箇所づつ)になっていることが判る。
【0045】
これに対して図7に示したように角部を面取構造とすると、角部と空気等との接触面積が小さく、放熱量も低下し、また角部がない分、熱容量も小さくなり、熱が放散しにくくなって、みかけ上熱の伝搬が早くなり、セラミック基板の側面(あるいは貫通孔の壁面)からみると温度区分が1(aのみ)になって、温度を均一にでき、貫通孔の場合は、その周囲の温度が低下した低温スポットが発生しないのである。
【0046】
次に、図8は、セラミック基板の凹所の壁面と凹所の底面とで構成する角部を面取構造としない場合(従来品)の温度分布を概念的に示したものであり、図9は、セラミック基板の凹所の壁面と凹所の底面とで構成する角部が面取構造となっている場合(本発明品)の温度分布を概念的に示したものである。図8び図9の図中に示した矢印は、熱が伝搬する方向を示している。図8に示したように、角部に面取構造を設けない場合には、内部から凹所へ向けて伝搬した熱は、凹所の底面から空気中に放散する一方、大部分は凹所の底面を角部方向へ向けて真横(セラミック基板側面方向)に伝搬してしまう。これは空気よりもセラミック基板の方が熱伝導率が高いためである。従って、底面の角部では、底面を伝搬してきた熱以外に、内部からの熱も伝搬して到達するため、熱が蓄積してしまい、結局凹所の底面の温度が不均一となり、凹所の底面の温度は3区分(dと2箇所のe)となっている。
【0047】
これに対して図9に示したように、角部に面取構造を設けた場合には、熱が凹所底面を真横(セラミック基板側面方向)に伝搬することはなく、熱の蓄積が少なくなり、凹所の底面の温度が均一になり、凹所の底面の温度は実質的に1区分(f)となっている。このように、セラミック基板表面の角部を面取構造とすれば、低温スポットとなる部分がなくなるため、熱の蓄積が発生せず、温度の不均一化が防止されるのである。なお、セラミックの構造部材では、面取りは強度確保のためによく行われている手法であるが、本発明は、温度分布と面取構造との関係について、新たな知見を得てなされたものであり、セラミックの構造部材で、面取りが行われているからといって、本発明の新規性、非自明性がなんら阻却されるものではないことを付記しておく。
【0048】
本発明において、面取形状は、面と面とが交わる、いわゆる尖鋭部を平面とする面取24aに加え、尖鋭部を小さな丸みをもった形状とする面取24b(図5参照)を含み、以下、混同を避けるために面取24aを「C面24a」、面取24bを「R面24b」という。
【0049】
本発明において、前記C面の大きさ(C面24aを斜辺として含む直角三角形の1辺の長さをいう)は25〜2500μmが望ましく、好ましくは100〜500μmの範囲内である。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。一方R面の曲率半径rは、15〜5000μmが望ましく、好ましくは200〜1500μmである。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。また、C面の大きさ、曲率半径rは、凹所18に於いては、その深さの1/2を超えない範囲に止めることが好ましい。
【0050】
ここで、上記した図5は、R面の具体例として、凹所18の例を示したものである。C面、R面の形成は、生成形品の段階で行ってもよいし、焼結後の段階で行うようにしてもよい。ただ、凹所18の底面周辺部に対する面取り加工は、焼結後は難しくなるので、生成型体の段階で行うことが好ましい。焼結後の段階で行う、面取加工には、公知の各種の加工手段を適用できる。例えばC面加工には、平面研削盤加工,円筒研削盤加工を、またR面加工にはNCグライディング加工,ラッピング加工等を適用できる。
【0051】
また、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータは、これに静電電極を設けることにより、静電チャックとしたり、あるいは表面にチャックトップ導体層を設け更に、内部にガード電極、グランド電極を設けることによりウエハプローバとすることができる。ちなみに、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータは、用途に合わせて150〜800℃の温度領域で使用することができる。
【0052】
図10は、その静電チャック30の構造の一例を示したものであり、静電チャックに埋設されている静電電極32の一例を模式的に示した水平断面図である。この静電チャック30は、セラミックヒータ10の場合と同様に、通常、平面視円形状に形成されており、絶縁基板34の内部に半円弧状部36aと櫛歯部36bとからなるチャック正極静電層38と、同じく半円弧状部40aと櫛歯部40bとからなるチャック負極静電層42とが、互いに櫛歯部36b、40bを交差するように対向して配置されている。
【0053】
この静電チャック30を使用する場合には、チャック正極静電層38とチャック負極静電層42とにそれぞれ直流電源の+側と-側を接続し、直流電圧を印加する。これにより、この静電チャック30上に載置された半導体ウエハが静電的に吸着されることになる。この静電チャック30には、セラミックヒータ10の場合と同様に、発熱体が絶縁基板34の内部又は表面に形成されていてもよい。
【0054】
上記静電チャック30の製造方法は、グリーンシートの表面にチャック正極静電層38とチャック負極静電層42の形状になるように導電性ペーストを塗布するか、生成形体中にチャック正極静電層38とチャック負極静電層42の形状になるように金属箔を埋め込むほかは、セラミックヒータ10の製造方法とほぼ同様である。
【0055】
次に、本発明の一実施形態に係るウエハプローバについて説明する。ウエハプローバ50(図12(g)参照)は、セラミック基板12の表面にチャックトップ導体層52が形成されており、半導体ウエハの導通検査に用いられるものである。かかる導通検査は、チャックトップ導体層52上にウエハを載置し、テスタピンを持つプローブカードを押し当ててなされる。チャックトップ導体層52上には貴金属層が形成されており、貴金属層は、ウエハの裏面との電気的導通を阻害することなく、チャックトップ導体層中のホウ素やリン、セラミック中のイットリア、ナトリウムなどの拡散を防止できる。貴金属としては、金、銀、白金、パラジウムから選ばれる少なくとも1種以上が望ましい。
【0056】
本発明に係る一実施形態では、剛性の高いセラミック基板12を使用しているため、プローブカードのテスタピンによりチャックトップが押されてもチャックトップが反ることがなく、チャックトップの厚さを金属に比べて小さくすることができる。また、チャックトップの厚さを金属に比べて小さくすることができるため、熱伝導率が金属より低いセラミックであっても結果的に熱容量が小さくなり、昇温、降温特性を改善することができる。
【0057】
また、チャックトップ導体層52の厚さは、1〜10μmが望ましい。1μm未満では抵抗値が高くなりすぎて電極としての作用を奏さず、10μmを超えると導体の持つ応力によって剥離しやすくなってしまうからである。チャックトップ導体層52としては、銅、チタン、クロム、ニッケル、貴金属(金、銀、白金等)、タングステン、モリブデンなどの高融点金属から選ばれる少なくとも1種以上の金属を使用することができる。チャックトップ導体層52としては、ニッケルを含むことが望ましい。硬度が高く、テスタピンの押圧に対しても変形等しにくいからである。
【0058】
ウエハプローバ50には、ガード電極56aとグランド電極56bが埋設されていることが望ましい。ガード電極は、測定回路内に介在するストレイキャパシタをキャンセルするための電極であり、測定回路(即ちチャックトップ導体層)の接地電位が与えられている。また、グランド電極は、温度制御手段からのノイズをキャンセルするために設けられている。ウエハプローバ50のチャックトップ導体層形成面には溝と空気の真空吸引孔68が形成されてなることが望ましい。ウエハを載置して真空吸引孔68から空気を吸引してウエハWを吸着させることができるからである。そして、溝の角部に面取構造が設けられていることが望ましい。これにより、真空吸引孔68の外周に発生する低温スポットの発生を抑制できるからである。
【0059】
以下、実施例に則して本発明を更に詳細に説明する。
【0060】
【実施例】
(実施例1)
発熱体をセラミック基板表面に有するセラミックヒータの製造(1)平均粒子径0.6μm窒化アルミニウム粉末100重量部、イットリア(平均粒径:0.4μm)4重量部、アクリルバインダ12重量部及びアルコールからなる組成物のスプレードライを行い、顆粒状の粉末を作製した。
【0061】
(2)次に、この顆粒状の粉末を金型に入れ、平板状に成形して生成形体(グリーン)を得た。この生成形体に直径10mm、0.1mmのドリルでドリル加工を施し、半導体ウエハの支持ピン(リフタピン)を挿入する貫通孔となる部分(直径25mm)を18箇所、なお、熱電対を埋め込むための凹所となる部分(直径:1.1mm、深さ:2mm)5箇所(図13のA,B,C,F,G)を形成した。
【0062】
(3)加工処理の終った生成形体を1800℃、圧力:200kg/cm2(19.6MPa)でホットプレスし、厚さが3mmの窒化アルミニウム板状体を得た。次に、この板状体から直径210mmの円板体を切り出し、セラミック製の板状体(セラミック基板)とした。
【0063】
(4)上記(3)で得たヒータ板に、スクリーン印刷にて導体ペーストを印刷した。印刷パターンは、同心円状のパターンとした。導体ペーストとしては、プリント配線板のスルーホール形成に使用されている徳力化学研究所製のソルベストPS603Dを使用した。この導体ペーストは、銀-鉛ペーストであり、銀100重量部に対して、酸化鉛(5重量%)、酸化亜鉛(55重量%)、シリカ(10重量%)、酸化ホウ素(25重量%)及びアルミナ(5重量%)からなる金属酸化物を7.5重量部含むものであった。また、銀粒子は、平均粒径が4.5μmで、リン片状のものであった。
【0064】
(5)次に、導体ペーストを印刷したヒータ板を780℃で加熱、焼成して、導体ペースト中の銀、鉛を焼結させるとともにヒータ板に焼き付け、発熱体を形成した。銀-鉛の発熱体は、厚さが5μm、幅2.4mm、面積抵抗率が7.7mΩ/□であった。
【0065】
(6)硫酸ニッケル80g/l、次亜リン酸ナトリウム24g/l、酢酸ナトリウム12g/l、ほう酸8g/l、塩化アンモニウム6g/lの濃度の水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴に上記(5)で作製したヒータ板11を浸漬し、銀-鉛の発熱体14の表面に厚さ1μmの金属被覆層(ニッケル層)を析出させた。
【0066】
(7)電源との接続を確保するための端子を取り付ける部分に、スクリーン印刷により、銀-鉛半田ペースト(田中貴金属製)を印刷して半田層を形成した。ついで、半田層の上にコバール製の外部端子を載置して、420℃で加熱リフローし、外部端子を発熱体の表面に取り付けた。
【0067】
(8)温度制御のための熱電対を81.7Au-18.3Niの金ローで接続し、(1030℃で加熱して融着)、セラミックヒータを得た。半導体ウエハの支持ピン(リフタピン)を挿入する貫通孔となる部分の面取構造はC面とし、その大きさは15μm、200μm、300μm、500μm、800μmとして設計し、凹所底面のR面の大きさを、10μm、200μm、500μm、1000μm、1200μmとして設計した。
【0068】
(比較例1)
面取構造を設けないほかは、実施例1と同様にしてセラミックヒータを製造し、これを比較例1とした。
【0069】
(評価方法)
実施例1に係るヒータと比較例1に係るヒータとをそれぞれ400℃まで加熱し、これらのウエハの加熱面(つまり発熱体形成面の反対側面)の温度と、発熱体形成面に設けられた凹所の温度とをサーモビュア(日本データム株式会社製IR-162010-0012)を用いて測定し、貫通孔については、貫通孔の外周部と貫通孔から3cm離れた場所との温度差を、凹所については底面の温度差を調べた。表1は、これらの測定結果を示したものである。
【0070】
【表1】

【0071】
また、図13(a)は、面取構造を貫通孔に設けた場合(実施例1)のサーモビュアの画像を、同図(b)は面取構造を貫通孔に設けなかった場合(比較例1)のサーモビュアの画像をそれぞれ示したものである。同図(a)では、貫通孔の周囲に低温スポットは確認できなかったが、同図(b)では、貫通孔の周囲にリング状に低温スポットが観察された。
【0072】
(実施例2)
発熱体及び静電チャック用静電電極を内部に有するセラミックヒータの製造
(1)窒化アルミニウム(平均粒径1.1μm)100重量部、イットリア(平均粒径:0.4μm)4重量部、アクリルバインダ11.5重量部、分散剤0.5重量部及び1-ブタノールとエタノールとからなるアルコール53重量部を混合したペーストを用い、ドクターブレード法による成形を行って、厚さ0.47mmのグリーンシートを得た。
【0073】
(2)次に、このグリーンシートを80℃で5時間乾燥させた後、パンチングにより直径1.8mm、3.0mm、5.0mmの半導体ウエハ支持ピンを挿入する貫通孔15となる部分、外部端子と接続するためのスルーホール18となる部分を設けた。
【0074】
(3)平均粒子径1μmのタングステンカーバイト粒子100重量部、アクリル系バインダ3.0重量部、α-テルピオール溶媒3.5重量部及び分散剤0.3重量部を混合して導体ペーストAを調製した。平均粒子径3μmのタングステン粒子100重量部、アクリル系バインダ1.9重量部、α-テルピオーネ溶媒3.7重量部及び分散剤0.2重量部を混合して導体ペーストBを調製した。この導電性ペーストAをグリーンシートにスクリーン印刷で印刷し、導体ペースト層を形成した。他のグリーンシートに図10に示した形状の静電電極パターンからなる導体ペースト層を形成した。更に、外部端子を接続するためのスルーホール用の貫通孔に導体ペーストBを充填した。上記処理の終わったグリーンシートに、更に、タングステンペーストを印刷しないグリーンシートを上側(加熱面)に37枚、下側に13枚、130℃、80kg/cm2(7.84MPa)の圧力で積層した。
【0075】
(4)次に、得られた積層体を窒素ガス中、600℃で5時間脱脂し、1890℃、圧力150kg/cm2(14.7MPa)で3時間ホットプレスし、厚さ3mmの窒化アルミニウム板状体を得た。これを230mmの円板状に切り出し、内部に厚さ6μm、幅10mmの発熱体及び静電電極を有するセラミック製の板状体とした。
【0076】
(5)次に、(4)で得られた板状体を、ダイヤモンド砥石で研磨した後、外周をバフ研磨してC面(300μm)を形成し、更に、ドリル加工で表面に熱電対のための凹所とリフタピン用の貫通孔にもR面:r=300μmとC面:300μmを設けた。
【0077】
(6)更に、スルーホール用の貫通孔の一部をえぐり取って凹部とし、この凹部にNi-Auからなる金ろうを用い、700℃で加熱リフローしてコバール製の外部端子を接続させた。なお、外部端子の接続は、タングステンの支持体が3点で支持する構造が望ましい。接続信頼性を確保することができるからである。
(7)次に、温度制御のための複数の熱電対を凹所に埋め込み、静電チャック付きセラミックヒータの製造を完了した。
【0078】
(比較例2)
外周、凹所、貫通孔とも面取構造としなかったほかは、実施例2と同様であり、これを比較例2とした。
【0079】
(評価方法)
実施例2の静電チャック及び比較例2の静電チャックにシリコンウエハを載置し、1000V印加し、1kg/cm2(9.8x104Pa)の吸引力を得た。この静電チャックを400℃まで昇温させて、2時間放置した。更にこの試験を100回実施し、ウエハの破損の有無を調べた。実施例2の静電チャックを用いて吸引したシリコンウエハで破損したものはなかったが、比較例2の静電チャックを用いて吸引したシリコンウエハは、その10%が破損した。
【0080】
(実施例3)
ヒータ機能を有するウエハプローバの製造ヒータ機能を有するウエハプローバを製造したので、図11及び図12を参照して説明する。
(1)前述の窒化アルミニウム粉末(平均粒径1.1μm)100重量部、イットリア(酸化イットリウムのこと 平均粒径0.4μm)4重量部、アクリルバイダー11.5重量部、分散剤0.5重量部及び1-ブタノール及びエタノールからなるアルコール53重量%を混合した組成物を、ドクターブレードで形成して厚さ0.47mmのグリーンシート54を得た(図11(a)参照)。
【0081】
(2)グリーンシート54を80℃で5時間乾燥させた後、パンチングにて発熱体と外部端子ピンと接続するためのスルーホール用の孔を設けた(図11(a)参照)。
【0082】
(3)平均粒子径1μmのタングステンカーバイド粒子100重量部、アクリル系バインダ3.0重量部、α-テルピオーネ溶媒を3.5重量、分散剤0.3重量部を混合して導電性ペーストAとした。また、平均粒子径3μmのタングステン粒子100重量部、アクリル系バインダ1.9重量部、α-テルピオーネ溶媒を3.7重量、分散剤0.2重量部を混合して導電性ペーストBとした。この導電性ペーストAをグリーンシート54にスクリーン印刷でガード電極用印刷体、グランド電極用印刷体を格子状に印刷して電極パターン56a,56bを描いて印刷した。また、端子ピンと接続するためのスルーホール用の孔に導電性ペーストB58,60を充填した(図11(a)参照)。更に、印刷されたグリーンシート及び印刷がされていないグリーンシートを50枚積層して130℃、80kg/cm2(7.84MPa)の圧力で一体化した。
【0083】
(4)積層体を窒素ガス中で600℃で5時間脱脂し、1890℃、圧力150kg/cm2(14.7MPa)で3時間ホットプレスし、厚さ3mmの窒化アルミニウム板状体を得た。これを直径230mmの円状に切り出してセラミック製の板状体とした。スルーホール62,64の大きさは直径0.2mm、深さ0.2mmであった。また、ガード電極56a、グランド電極56bの厚さは10μm、ガード電極56bの形成位置は、発熱体から1mm、グランド電極56bの形成位置は、溝形成面から1.2mmであった(図11(b)参照)。
【0084】
(5)(4)で得た板書体を、ダイアモンド砥石で研磨した後、また、直径2mm、深さ2mmの熱電対用の凹所(図示せず)を直径0.2mmのドリルによって設けた。更に、ウエハ吸着用の溝66(幅0.5mm、深さ0.5mm)を設けた。この溝66もバフ研磨で、r=200μmの面取りを行った(図11(c)参照)。
【0085】
(6)更に、溝66を形成した裏面に発熱体14を印刷する。印刷は導電ペーストを用いた。導電ペーストは、プリント配線板のスルーホール形成に使用されている徳力化学研究所製のソルベストPS603Dを使用した。この導電ペーストは、銀/鉛ペーストであり、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素、アルミナからなる金属酸化物(それぞれの重量比率は、5/55/10/25/5)を銀の量に対して7.5重量%含むものである。また、銀の形状は平均粒径4.5μmでリン片状のものである(図11(d)参照)。
【0086】
(7)導電ペーストを印刷したヒータ板を780℃で加熱焼成して、導電ペースト中の銀、鉛を焼結させるとともにセラミック基板12に焼き付けた。更に硫酸ニッケル30g/l、ほう酸30g/l、塩化アンモニウム30g/l、ロッシェル塩60g/lの濃度の水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴にセラミック板を浸漬して、銀の焼結体の表面に厚さ1μm、ホウ素の含有量が1重量%以下のニッケル層410を析出させた。更に120℃で3時間アニーリングした。銀の焼結体によるパターンは、厚さが5μm、幅2.4mmであり、面積抵抗率が7.7mΩ/□であった(図11(d)参照)。
【0087】
(8)溝66が形成された面にスパッタリングにてチタン、モリブデン、ニッケル層を形成した。スパッタリングのための装置は、日本真空技術株式会社製のSV-4540を使用した。条件は気圧0.6Pa、温度100℃、電力200Wで時間は、30秒から1分で、各金属によって調整した。得られた膜は、蛍光X線分析計の画像からチタンは0.3μm、モリブデンは2μm、ニッケルは1μmであった(図12(e)参照)。
【0088】
(9)硫酸ニッケル30g/l、ほう酸30g/l、塩化アンモニウム30g/l、ロッシェル塩60g/lの濃度の水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴に上記(8)で得られたセラミック板を浸漬して、溝66の表面に厚さ7μm、ホウ素の含有量が1重量%以下のニッケル層200(チャックトップ導体層)を析出させ、120℃で3時間アニーリングした。更に、表面にシアン化金カリウム2g/l、塩化アンモニウム75g/l、クエン酸ナトリウム50g/l、次亜リン酸ナトリウム10g/lからなる無電解金めっき液に93℃の条件で1分間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ1mの金めっき層を形成した(図12(e)参照)。
【0089】
(10)溝66から裏面に抜ける空気吸引孔68を直径1mmでドリル加工し、また、直径1.5mmのドリルで空気吸引孔68の周囲を研削してC面(400μm)を形成した(図12(f)参照)。更にスルーホールを露出させるための袋孔70を設けた、この袋孔70にNi-Au合金(Au81.5、Ni18.4、不純物0.1)からなる金ろうを用い、970℃で加熱リフローしてコバール製の外部端子ピン72を接続させた(図12(g)参照)。また、発熱体に半田(スズ9/鉛1)を介してコバール製の外部端子ピン74を形成した(図12(g)参照)。(11)温度制御のための複数熱電対を凹所に埋め込み、ウエハプローバヒータ(ヒータ機能を有するウエハプローバ)を得た。
【0090】
(比較例3)
面取構造を設けないほかは、実施例3と同様とし、これを比較例3とした。
【0091】
(評価方法)
実施例3のウエハプローバヒータ及び比較例3のウエハプーバヒータについて、150℃までの昇温試験を実施した。温度の制御は、市販のオムロン製E5ZEなる温調器を使用した。この温調器は、測定結果から投入電力を計算できる。前述したサーモビュアを用いてチャックトップ導体層面の表面温度差を測定したところ、実施例3のチャックトップ導体層面の表面温度差は2℃程度であったが、比較例では8℃であった。原因として熱電対が正確な温度を測定していないからであると考えられる。
【0092】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る半導体製造・検査用セラミックヒータは、セラミック基板の表面または内部に温度制御手段を備えたものであって、前記セラミック基板が加熱面の反対側面に温度制御部品収納用の凹所を備え、該凹所の角部が面取形状となっているものであるから、該セラミック基板の該凹所周辺の温度の不均一を低減させるだけでなく、温度制御の均一化が図られることになる。そのため、シリコンウエハを熱的衝撃から保護することができる。また、本発明に係る半導体製造・検査用セラミックヒータは、温度の制御性にも優れることから、静電チャック、ウエハプローバに組み込むのに最適である。更に、本発明に係る半導体製造・検査用セラミックヒータは、温度制御部品の制御性を向上させ、あるいは、均一な樹脂硬化も可能である
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るセラミックヒータの概略構成を示した断面図である。
【図2】削除された。
【図3】削除された。
【図4】削除された。
【図5】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の凹所の角部に対するR面面取構造を示した部分拡大図である。
【図6】セラミック基板に面取構造がない場合の温度分布を示した図である。
【図7】セラミック基板に面取構造を設けた場合の温度分布を示した図である。
【図8】凹所の底面に面取がない場合(従来品)の温度分布を示した図である。
【図9】凹所の底面に面取がある場合(本発明品)の温度分布を示した図である。
【図10】静電チャックの構造を示した図である。
【図11】本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。
【図12】図11の続きであって、本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。
【図13】サーモビュアによるウエハ加熱面の表面状態を示した図である。
【符号の説明】
10 セラミックヒータ
12 セラミック基板
14 発熱体
16 挿通孔(貫通孔)
20 真空吸引孔
22 外周
24 面取形状
【図面】













 
訂正の要旨 ▲1▼ 訂正事項a
特許請求の範囲の記載、
「 【請求項1】 セラミック基板の表面または内部に温度制御手段を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に温度制御部品収納用の凹所を備え、該凹所の角部が面取形状となっていることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項2】 前記凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部および/または凹所の底面と凹所の壁面で構成される角部が面取形状となる請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項3】 前記面取形状は、C面またはR面である請求項1または2に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項4】 前記セラミック基板には、静電電極が設けられてなる請求項1〜3のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項5】 前記セラミック基板の表面にはチャックトップ導体層が設けられてなる請求項1〜4のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。」
を、
「 【請求項1】 セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の複数の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に直接接触させてなり、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっており、該R面の曲率半径は、15μm〜1000μmであることを特徴とする半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項2】 前記凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部が面取形状となる請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項3】 前記面取形状は、C面またはR面である請求項2に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項4】 前記セラミック基板には、静電電極が設けられてなる請求項1〜3のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。
【請求項5】 前記セラミック基板の表面にはチャックトップ導体層が設けられてなる請求項1〜4のいずれか1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータ。」
に訂正する。
▲2▼訂正事項b
本件明細書の【0010】段落の記載、
「 上記課題を解決するために、請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータは、セラミック基板の表面または内部に温度制御手段を備えたものであって、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に温度制御部品収納用の凹所を備え、該凹所の角部が面取形状となっていることを要旨とするものである。上記構成を備えたことにより、本発明に係る半導体製造・検査用セラミックヒータによれば、温度制御部品収納用の凹部周辺の温度を均一にできるから、温度制御そのものの均一化を図ることができる。」
を、
「 上記課題を解決するために、請求項1に記載の半導体製造・検査用セラミックヒータは、セラミック基板の表面または内部に発熱体を備えた半導体製造・検査用セラミックヒータであって、前記発熱体は、少なくとも2以上の回路に分割されてなり、前記セラミック基板は、加熱面の反対側面に測温素子収納用の凹所を備え、前記測温素子は該凹部内底面に直接接触させてなり、該凹所の角部が面取形状となっていると共に、その角部のうちの底面と壁面とで構成される角部はR面による面取形状となっており、該R面の曲率半径は、15μm〜1000μmであることを要旨とするものである。上記構成を備えたことにより、本発明に係る半導体製造・検査用セラミックヒータによれば、温度制御部品収納用の凹部周辺の温度を均一にできるから、温度制御そのものの均一化を図ることができる。」
に訂正する。
▲3▼訂正事項c
本件明細書の【0015】段落の記載、
「 ここで、「角部」には、(i)セラミック基板の加熱面または加熱面の反対側の面とセラミック基板の外周側面で構成される角部、(ii)セラミック基板が、該本体上に載置される被加熱体を吸着固定するための真空吸引孔を備えている場合には、該真空吸引孔の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部、(iii)セラミック基板が被加熱部品を押し上げるリフトピンの挿通孔を備えている場合には、該挿通孔の壁面とセラミック基板表面で構成される角部、(iv)セラミック基板が加熱面の反対面に、測定温素子(熱電対、サーミスタ)、温度ヒューズなどのような加熱手段に付属する温度制御部品の収納用凹所を備えている場合には、該凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部および/または凹所の底面と凹所の壁面で構成される角部、(v)セラミック基板表面に溝が形成される場合、この溝の上面と壁面で構成される角部、溝の底面と溝の壁面で構成される角部が含まれる。各角部においては、少なくとも加熱面側あるいは加熱面に近い側の角部は面取形状となっていることが必要である。」
を、
「 ここで、「角部」には、セラミック基板が加熱面の反対面に、測定温素子(熱電対、サーミスタ)、温度ヒューズなどのような加熱手段に付属する温度制御部品の収納用凹所を備えている場合には、該凹所の壁面とセラミック基板の表面で構成される角部および/または凹所の底面と凹所の壁面で構成される角部が含まれる。各角部においては、少なくとも加熱面側あるいは加熱面に近い側の角部は面取形状となっていることが必要である。」
に訂正する。
▲4▼訂正事項d
本件明細書の【0042】段落の記載、
「 次に、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータ10のセラミック基板12の角部の面取形状について、図2〜図5を参照して更に詳細に説明する。これらの図において、図2は、セラミック基板12の断面を拡大して示したものであり、加熱面とセラミック基板12の側面とで構成される外周22aの角部、加熱面の反対側面とセラミック基板12の側面とで構成される外周22bの角部に、面取り形状24aが形成された状態を示したものである。図3及び図4は、挿通孔16(又は真空吸着孔20)の孔壁面とセラミック基板表面で構成される角部にそれぞれ面取形状24a,24bが形成された状態を示したものである。このような面取形状24a,24bは、凹所18(図5参照)にも施すことができる。凹所18では、凹所18の壁面と凹所18の底面とで構成する角部、凹所18の壁面とセラミック基板12の表面で構成する角部が面取形状となっている。」
を、
「 次に、本発明の一実施形態に係るセラミックヒータ10のセラミック基板12の角部の面取形状について、図5を参照して更に詳細に説明する。図5は、セラミック基板12の断面を拡大して示したものであり、凹所18では、凹所18の壁面と凹所18の底面とで構成する角部、凹所18の壁面とセラミック基板12の表面で構成する角部が面取形状となっている。」
に訂正する。
▲5▼訂正事項e
本件明細書の【0043】段落の記載、
「 図6は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造としない場合(従来品)の温度分布の概念的に示したものであり、図7は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造とした場合(本発明品)の温度分布を概念的に示したものである。図6及び図7の図中に示した矢印は、熱が伝搬する方向を示しているが、セラミック基板表面から放熱するため、表面付近の温度が低下して、みかけ上熱の伝搬は中央がやや早く、表面付近がやや遅く見える。すなわち、内部の温度は高く、表面に近い程温度は低い。なお、図6から図9では、温度分布の状態を、同一温度領域がそれぞれ帯状に示されるように区切って等温線として示してある。従って帯の幅が広く、温度区分が少ないほど温度勾配は緩やかであり、温度の均一性は高い。」
を、
「 図6は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造としない場合の温度分布の概念的に示したものであり、図7は、セラミック基板12の外周あるいは貫通孔の角部を面取構造とした場合の温度分布を概念的に示したものである。図6及び図7の図中に示した矢印は、熱が伝搬する方向を示しているが、セラミック基板表面から放熱するため、表面付近の温度が低下して、みかけ上熱の伝搬は中央がやや早く、表面付近がやや遅く見える。すなわち、内部の温度は高く、表面に近い程温度は低い。なお、図6から図9では、温度分布の状態を、同一温度領域がそれぞれ帯状に示されるように区切って等温線として示してある。従って帯の幅が広く、温度区分が少ないほど温度勾配は緩やかであり、温度の均一性は高い。」
に訂正する。
▲6▼訂正事項f
本件明細書の【0048】段落の記載、
「 本発明において、面取形状は、面と面とが交わる、いわゆる尖鋭部を平面とする面取24a(図2、図3参照)に加え、尖鋭部を小さな丸みをもった形状とする面取24b(図4、図5参照)を含み、以下、混同を避けるために面取24aを「C面24a」、面取24bを「R面24b」という。」

「 本発明において、面取形状は、面と面とが交わる、いわゆる尖鋭部を平面とする面取24aに加え、尖鋭部を小さな丸みをもった形状とする面取24b(図5参照)を含み、以下、混同を避けるために面取24aを「C面24a」、面取24bを「R面24b」という。」
に訂正する。
▲7▼訂正事項g
本件明細書の【0049】段落の記載、
「 本発明において、前記C面の大きさ(図2に仮想線で示すように、C面24aを斜辺として含む直角三角形の1辺の長さをいう)は25〜2500μmが望ましく、好ましくは100〜500μmの範囲内である。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。一方R面の曲率半径rは、15〜5000μmが望ましく、好ましくは200〜1500μmである。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。また、C面の大きさ、曲率半径rは、本体10外周部、挿通孔16、及び真空吸引孔20に於いては、セラミック基板12の厚みの1/2を超えない範囲に、また凹所18に於いては、その深さの1/2を超えない範囲に止めることが好ましい。」

「 本発明において、前記C面の大きさ(C面24aを斜辺として含む直角三角形の1辺の長さをいう)は25〜2500μmが望ましく、好ましくは100〜500μmの範囲内である。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。一方R面の曲率半径rは、15〜5000μmが望ましく、好ましくは200〜1500μmである。大きすぎると、熱が放熱して温度の不均一が発生し、小さすぎると面取の効果が期待できず、やはり温度の不均一が発生するからである。また、C面の大きさ、曲率半径rは、凹所18に於いては、その深さの1/2を超えない範囲に止めることが好ましい。」
に訂正する。
▲8▼訂正事項h
本件明細書の【0050】段落の記載、
「 ここで、上記した図4及び図5は、R面の具体例として、挿通孔16(又は真空吸着孔20)及び凹所18の例を示したものであり、図では示されていないが、セラミック基板12の外周22aの角部に対しても、図4と同様に、R面を設けることができる。C面、R面の形成は、生成形品の段階で行ってもよいし、焼結後の段階で行うようにしてもよい。ただ、凹所18の底面周辺部に対する面取り加工は、焼結後は難しくなるので、生成型体の段階で行うことが好ましい。焼結後の段階で行う、面取加工には、公知の各種の加工手段を適用できる。例えばC面加工には、平面研削盤加工,円筒研削盤加工を、またR面加工にはNCグライディング加工,ラッピング加工等を適用できる。」

「 ここで、上記した図5は、R面の具体例として、凹所18の例を示したものである。C面、R面の形成は、生成形品の段階で行ってもよいし、焼結後の段階で行うようにしてもよい。ただ、凹所18の底面周辺部に対する面取り加工は、焼結後は難しくなるので、生成型体の段階で行うことが好ましい。焼結後の段階で行う、面取加工には、公知の各種の加工手段を適用できる。例えばC面加工には、平面研削盤加工,円筒研削盤加工を、またR面加工にはNCグライディング加工,ラッピング加工等を適用できる。」
に訂正する。
▲9▼訂正事項i
本件明細書の【0070】段落の記載、
「【表1】



「【表1】


に訂正する。
▲10▼訂正事項j
本件明細書の【図面の簡単な説明】の記載、
「【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るセラミックヒータの概略構成を示した断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の外周部の角部に対する面取構造を示した部分拡大面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の貫通孔の上下端部の角部に対するC面面取構造を示した部分拡大図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の貫通孔の上下端部の角部に対するR面面取構造を示した部分拡大図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の凹所の角部に対するR面面取構造を示した部分拡大図である。
【図6】セラミック基板に面取構造がない場合(従来品)の温度分布を示した図である。
【図7】セラミック基板に面取構造を設けた場合(本発明品)の温度分布を示した図である。
【図8】凹所の底面に面取がない場合(従来品)の温度分布を示した図である。
【図9】凹所の底面に面取がある場合(本発明品)の温度分布を示した図である。
【図10】静電チャックの構造を示した図である。
【図11】本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。
【図12】図11の続きであって、本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。
【図13】サーモビュアによるウエハ加熱面の表面状態を示した図である。」
を、
「【図1】本発明の一実施形態に係るセラミックヒータの概略構成を示した断面図である。
【図2】削除された。
【図3】削除された。
【図4】削除された。
【図5】本発明の一実施形態に係るセラミック基板の凹所の角部に対するR面面取構造を示した部分拡大図である。
【図6】セラミック基板に面取構造がない場合の温度分布を示した図である。
【図7】セラミック基板に面取構造を設けた場合の温度分布を示した図である。
【図8】凹所の底面に面取がない場合(従来品)の温度分布を示した図である。
【図9】凹所の底面に面取がある場合(本発明品)の温度分布を示した図である。
【図10】静電チャックの構造を示した図である。
【図11】本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。
【図12】図11の続きであって、本発明の一実施形態に係るウエハプローバの製造工程を示した図である。」
に訂正する。
▲11▼訂正事項k
本件図面の【図2】、【図3】および【図4】を削除する。
▲12▼訂正事項l
図6中の「従来品」の表示を削除する。
▲13▼訂正事項m
図7中の「本発明品」の表示を削除する。
異議決定日 2003-04-14 
出願番号 特願2000-2912(P2000-2912)
審決分類 P 1 651・ 113- YA (H05B)
P 1 651・ 537- YA (H05B)
P 1 651・ 121- YA (H05B)
P 1 651・ 55- YA (H05B)
P 1 651・ 536- YA (H05B)
最終処分 維持  
前審関与審査官 豊島 唯  
特許庁審判長 橋本 康重
特許庁審判官 長浜 義憲
原 慧
登録日 2001-12-07 
登録番号 特許第3257781号(P3257781)
権利者 イビデン株式会社
発明の名称 半導体製造・検査用セラミックヒータ  
代理人 中村 盛夫  
代理人 小川 順三  
代理人 小川 順三  
代理人 中村 盛夫  
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