JP2000252353A - 静電チャックとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて均一な静電吸着を可能とし得る静電チ
ャックを提供する。 【解決手段】 粒界成分が酸化イットリウムアルミニウ
ム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層プレート１とベース
用プレート５が電極３を介在しＡｌＮと酸化イットリウ
ムアルミニウムを主成分とする接合剤層７によって接合
され、誘電層プレートの吸着面１ａの平面度が２０μｍ
以下で、上記吸着面と電極の間隔の最大値と最小値の差
が５０μｍ以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造の際に
おける半導体ウェーハや液晶製造の際における液晶用ガ
ラス基板を静電的に吸着保持するＡｌＮ（窒化アルミニ
ウム）焼結体からなる静電チャックとその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の静電チャックとしては、
アルミナを主成分とするセラミックスからなるプレート
中に電極を埋設したものが知られている（特公平６−９
７６７７号公報参照）。この静電チャックは、基板用グ
リーンシートにＷ（タングステン）ペーストを電極パタ
ーンで塗布し、その上に誘電層用グリーンシートを積層
し、焼成して製造されるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の静電チ
ャックとその製造方法では、焼成に伴って反り等の変形
を生じるので、半導体ウェーハや液晶用ガラス基板と接
触する誘電層の吸着面に要求される高い平面度を充すた
め研削加工を施すと、誘電層厚み（吸着面と電極の間
隔）が吸着面内で不均一となり、静電吸着力が不均一と
なる不具合がある。そこで、本発明は、極めて均一な静
電吸着を可能とし得る静電チャックとその製造方法を提
供することを主目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の静電チャックは、粒界成分が酸化イ
ットリウムアルミニウム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電
層プレートとベースプレートが電極を介在しＡｌＮと酸
化イットリウムアルミニウムを主成分とする接合剤層に
よって接合され、誘電層プレートの吸着面の平面度が２
０μｍ以下で、上記吸着面と電極の間隔の最大値と最小
値の差が５０μｍ以下であることを特徴とする。又、第
２の静電チャックは、粒界成分が酸化イットリウムアル
ミニウム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層プレートと中
間層プレートが電極を介在しＡｌＮと酸化イットリウム
アルミニウムを主成分とする接合剤層によって接合さ
れ、かつ、誘電層プレートと同様のＡｌＮ焼結体からな
るベースプレートと上記中間層プレートが発熱回路を介
在しＡｌＮと酸化イットリウムアルミニウムを主成分と
する接合剤層によって接合され、誘電層プレートの吸着
面の平面度が２０μｍ以下、上記吸着面と電極の間隔の
最大値と最小値の差が５０μｍ以下であり、かつ、上記
吸着面と発熱回路の間隔の最大値と最小値の差が５０μ
ｍ以下であることを特徴とする。一方、第１の静電チャ
ックの製造方法は、粒界成分が酸化イットリウムアルミ
ニウム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層用プレート及び
ベース用プレートにおける誘電層用プレートの一方の面
及びベース用プレートの一方の面に研削加工を施して平
面度１０μｍ以下とし、誘電層用プレートの一方の面又
はベース用プレートの一方の面のいずれかに電極用ペー
ストを電極パターンで塗布し、かつ、その面の残余部分
にＡｌＮ粉末１００重量部、Ｙ_２Ｏ_３（イットリア）換
算でＹ（イットリウム）化合物粉末０．５〜３０重量部
及びＬｉ_２Ｏ（酸化リチウム）換算でＬｉ（リチウム）
化合物粉末が上記Ｙ_２Ｏ_３換算量に対し外率で０．１〜
１００ｗｔ％の混合粉末からなる接合剤をペースト状と
して塗布し、又、残る面に前記ペースト状とした接合剤
を塗布した後、両プレートを一方の面同士が当接するよ
うに平行に積層して不活性ガス又は真空雰囲気において
１５５０℃以上１８５０℃未満の温度で熱処理し、しか
る後に、誘電層用プレートの他方の面に研削加工を施し
て誘電層用プレートの一方の面と平行で平面度２０μｍ
以下とすることを特徴とする。第２の静電チャックの製
造方法は、粒界成分が酸化イットリウムアルミニウム相
のＡｌＮ焼結体からなる誘電層用プレート及びベース用
プレートにおける誘電層用プレートの一方の面及びベー
スプレートの一方の面に研削加工を施して平面度１０μ
ｍ以下とし、誘電層用プレートの一方の面又はベース用
プレートの一方の面のいずれかに電極用ペーストを電極
パターンで塗布し、かつ、その面の残余部分にＡｌＮ粉
末１００重量部、Ｙ_２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末０．５〜
３０重量部及びＬｉ_２Ｏ換算でＬｉ化合物粉末が上記Ｙ
_２Ｏ_３換算量に対し外率で０．１〜１００ｗｔ％の混合
粉末からなる接合剤をペースト状として塗布し、又、そ
れらの上に前記ペースト状とした接合剤を塗布した後、
両プレートを一方の面同士が当接するように平行に積層
して不活性ガス又は真空雰囲気において１５５０℃以上
１８５０℃未満の温度で熱処理し、しかる後に、誘電層
用プレートの他方の面に研削加工を施して誘電層用プレ
ートの一方の面と平行で平面度２０μｍ以下とすること
を特徴とする。第３の静電チャックの製造方法は、粒界
成分が酸化イットリウムアルミニウム相のＡｌＮ焼結体
からなる誘電層用プレート及びベース用プレートにおけ
る誘電層用プレートの一方の面又はベース用プレートの
一方の面のいずれかに研削加工を施して平面度１０μｍ
以下とし、この一方の面に電極用ペーストを電極パター
ンで塗布し、かつ、その面の残余部分及び電極用ペース
トを覆うようにしてＡｌＮ粉末１００重量部、Ｙ_２Ｏ_３
換算でＹ化合物粉末０．５〜３０重量部及びＬｉ_２Ｏ換
算でＬｉ化合物粉末が上記Ｙ_２Ｏ_３換算量に対し外率で
０．１〜１００ｗｔ％の混合粉末からなる接合剤をペー
スト状として塗布し、又、残る面に前記電極用ペースト
等の塗布部と係合可能な凹部を形成し、かつ、この残る
面及び凹部の底面に研削加工を施して互いに平行で平面
度１０μｍ以下とした後、両プレートを電極用ペースト
等の塗布部と凹部が係合するように平行に積層して不活
性ガス又は真空雰囲気において１５５０℃以上１８５０
℃未満の温度で熱処理し、しかる後に、誘電層用プレー
トの他方の面に研削加工を施して誘電層用プレートの一
方の面と平行で平面度２０μｍ以下とすることを特徴と
する。第４の静電チャックの製造方法は、粒界成分が酸
化イットリウムアルミニウム相のＡｌＮ焼結体からなる
誘電層用プレート、中間層用プレート及びベース用プレ
ートにおける誘電層用プレートの一方の面及びベース用
プレートの一方の面に研削加工を施して平面度１０μｍ
以下とし、又、中間層用プレートの一方の面及び他方の
面に研削加工を施して互いに平行で平面度１０μｍ以下
とし、誘電層用プレートの一方の面又は中間層用プレー
トの他方の面のいずれかに電極用ペーストを電極パター
ンで塗布し、かつ、その面の残余部分にＡｌＮ粉末１０
０重量部、Ｙ_２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末０．５〜３０重
量部及びＬｉ_２Ｏ換算でＬｉ化合物粉末が上記Ｙ_２Ｏ_３
換算量に対して外率で０．１〜１００ｗｔ％の混合粉末
からなる接合剤をペースト状として塗布する一方、残る
面に前記ペースト状とした接合剤を塗布し、又、中間層
用プレートの一方の面又はベース用プレートの一方の面
のいずれかに発熱回路用ペーストを発熱回路パターンで
塗布し、かつ、その面の残余部分に前記ペースト状とし
た接合剤を塗布する一方、その残る面に前記ペースト状
とした接合剤を塗布した後、各プレートを誘電層用プレ
ートの一方の面と中間層用プレートの他方の面同士、及
び中間層用プレートの一方の面とベース用プレートの一
方の面同士が当接するように平行に積層して不活性ガス
又は真空雰囲気において１５５０℃以上１８５０℃未満
の温度で熱処理し、しかる後に、誘電層用プレートの他
方の面に研削加工を施して誘電層用プレートの一方の面
と平行で平面度２０μｍ以下とすることを特徴とする。
第５の静電チャックの製造方法は、粒界成分が酸化イッ
トリウムアルミニウム相の窒化アルミニウム焼結体から
なる誘電層用プレート、中間層用プレート及びベース用
プレートにおける誘電層用プレートの一方の面及びベー
ス用プレートの一方の面に研削加工を施して平面度１０
μｍ以下とし、又、中間層用プレートの一方の面及び他
方の面に研削加工を施して互いに平行で平面度１０μｍ
以下とし、誘電層用プレートの一方の面又は中間層用プ
レートの他方の面のいずれかに電極用ペーストを電極パ
ターンで塗布し、かつ、その面の残余部分にＡｌＮ粉末
１００重量部、Ｙ_２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末０．５〜３
０重量部及びＬｉ_２Ｏ換算でＬｉ化合物粉末が上記Ｙ_２
Ｏ_３換算量に対し外率で０．１〜１００ｗｔ％の混合粉
末からなる接合剤をペースト状として塗布する一方、そ
れらの上に前記ペースト状とした接合剤を塗布し、又、
中間層用プレートの一方の面又はベース用プレートの一
方の面のいずれかに発熱回路用ペーストを発熱回路パタ
ーンで塗布し、かつ、その面の残余部分に前記ペースト
状とした接合剤を塗布する一方、それらの上に前記ペー
スト状とした接合剤を塗布した後、各プレートを誘電層
用プレートの一方の面と中間層用プレートの他方の面同
士、及び中間層用プレートの一方の面とベース用プレー
トの一方の面同士が当接するように平行に積層して不活
性ガス又は真空雰囲気において１５５０℃以上１８５０
℃未満の温度で熱処理し、しかる後に、誘電層用プレー
トの他方の面に研削加工を施して誘電層用プレートの一
方の面と平行で平面度２０μｍ以下とすることを特徴と
する。又、第６の静電チャックの製造方法は、粒界成分
が酸化イットリウムアルミニウム相のＡｌＮ焼結体から
なる中間層用プレートの一方の面及び他方の面に研削加
工を施して互いに平行とし、又、誘電層用プレートの一
方の面又は中間層用プレートの他方の面のいずれかに研
削加工を施して平面度１０μｍ以下とし、その面に電極
用ペーストを電極パターンで塗布し、かつ、その面の残
余部分及び電極用ペーストを覆うようにしてＡｌＮ粉末
１００重量部、Ｙ_２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末０．５〜３
０重量部及びＬｉ_２Ｏ換算でＬｉ化合物粉末が上記Ｙ_２
Ｏ_３換算量に対し外率で０．１〜１００ｗｔ％の混合粉
末からなる接合剤をペースト状として塗布し、残る面に
前記電極用ペースト等の塗布部と係合可能な凹部を形成
し、かつ、この残る面及び凹部の底面に研削加工を施し
て互いに平行で平面度１０μｍ以下とし、又、中間層用
プレートの一方の面又はベース用プレートの一方の面の
いずれかに研削加工を施して平面度１０μｍ以下とし、
その面に発熱回路用ペーストを発熱回路パターンで塗布
し、かつ、その面の残余部分及び発熱回路用ペーストを
覆うようにして前記ペースト状とした接合剤を塗布し、
残る面に前記発熱回路用ペースト等の塗布部と係合可能
な凹部を形成し、この残る面及び凹部の底面に研削加工
を施して互いに平行で平面度１０μｍ以下とした後、誘
電層用プレートと中間層用プレートを電極用ペースト等
の塗布部と凹部が、及び中間層用プレートとベース用プ
レートを発熱回路用ペースト等の塗布部と凹部が係合す
るように平行に積層して不活性ガス又は真空雰囲気にお
いて１５５０℃以上１８５０℃未満の温度で熱処理し、
しかる後に、誘電層用プレートの他方の面に研削加工を
施して誘電層用プレートの一方の面と平行で平面度２０
μｍ以下とすることを特徴とする。

【０００５】粒界成分が酸化イットリウムアルミニウム
相のＡｌＮ焼結体は、例えば、ＡｌＮ粉末にＹ化合物粉
末、適量の有機バインダー（ＰＶＢ）及び有機溶媒（メ
タノール）を添加してボールミル中で混合し、得られた
スラリーをスプレードライヤーを用いて造粒した後、造
粒粉を成形して成形体を得（例えば、一軸金型成形し、
更に、静水圧プレスで加圧して成形体を得ることができ
る）、しかる後に、成形体を空気中又は非酸化性雰囲気
（不活性ガス又は真空雰囲気）において脱脂し（例え
ば、４００℃以上の温度で行うことができる）非酸化性
雰囲気において１８００〜２０００℃の温度（好ましく
は１８５０〜１９００℃）で焼成して得られる。Ｙ化合
物粉末は、ＡｌＮ粉末１００重量部に対し、Ｙ_２Ｏ_３換
算で０．５〜２０重量部添加することが好ましい。Ｙ化
合物粉末の添加量が、ＡｌＮ粉末１００重量部に対し、
Ｙ_２Ｏ_３換算で０．５重量部未満であると、液相成分が
不足し緻密な焼結体を得難い。一方、２０重量部を越え
ると、未反応の焼結助剤が残存するおそれがある。Ｙ化
合物としては、後述する接合剤に用いられるものと同様
のものを用いることができる。又、後述するように接合
剤に含まれるＬｉ化合物は蒸発し、接合体（静電チャッ
ク）中には残留しないため（残留したとしても数ｐｐｍ
に抑えられる）、ＡｌＮ焼結体に含まれるＬｉ量を低減
することにより、得られる静電チャックのＬｉ含有量を
１０ｐｐｍ以下に抑えることができる。

【０００６】誘電層プレートの吸着面の平面度（ＪＩＳ
Ｂ０６２１−１９８４）が２０μｍ以下で、吸着面と
電極の間隔の最大値と最小値の差が５０μｍ以下である
ことにより、吸着面における静電吸着力の最大値と最小
値の差が極めて小さくなる。吸着面の平面度が２０μｍ
を超え、吸着面と電極の間隔の最大値と最小値の差が５
０μｍを超えると、吸着面における静電吸着力の最大値
と最小値の差が大きくなる。ここで、吸着面における静
電吸着力の最大値と最小値の差（吸着力むらの程度）
は、印加電圧と電極パターン（単極型と双極型があり、
双極型には半円形、櫛形等の種類がある）によって変化
し、印加電圧が小さいほど吸着力の最大値と最小値の差
は小さく、印加電圧が大きいほど、吸着力の最大値と最
小値の差は大きくなる。本発明によれば、例えば単極型
の静電チャックに２ｋＶの電圧を印加した場合には吸着
面における静電吸着力の最大値と最小値の差が５ｇ／ｃ
ｍ^２以下となり、双極型（半円形）の静電チャックに±
１ｋＶの電圧を印加した場合には吸着面における静電吸
着力の最大値と最小値の差が５ｇ／ｃｍ^２以下となり、
又、単極型の静電チャックに０．５ｋＶの電圧を印加し
た場合には吸着面における静電吸着力の最大値と最小値
の差が１ｇ／ｃｍ^２以下となり、双極型（半円形）の静
電チャックに±０．２５ｋＶの電圧を印加した場合には
吸着面における静電吸着力の最大値と最小値の差が１ｇ
／ｃｍ^２以下と小さくなる。又、平面度が２０μｍを越
えると、被吸着物を平坦に保持することができないとい
う不具合も生じる。好ましい平面度は、１０μｍ以下、
又、好ましい吸着面と電極の間隔の最大、最小値の差
は、３５μｍ以下である。ただし、静電チャックの吸着
面の面積が大きくなる程、吸着面の平面度を小さく加工
することが困難となり、８インチサイズ以下の静電チャ
ックの場合には１０μｍ以下とする加工は容易にできる
が、８インチを越えるサイズの静電チャックの場合に
は、平面度１０μｍを越えて２０μｍ以下とする加工は
容易にできるものの、平面度１０μｍ以下の加工は困難
となる。

【０００７】又、誘電層プレートの吸着面の平面度が２
０μｍ以下、吸着面と電極の間隔の最大値と最小値の差
が５０μｍ以下で、かつ、吸着面と発熱回路の間隔の最
大値と最小値の差が５０μｍ以下であることにより、吸
着面における静電吸着力の最大値と最小値の差が極めて
小さくなり、かつ、吸着面における温度の最大値と最小
値の差が極めて小さくなる。吸着面の平面度が２０μｍ
を超え、吸着面と電極の間隔の最大値と最小値の差が５
０μｍを超え、かつ、吸着面と発熱回路の間隔の最大値
と最小値の差が５０μｍを超えると、吸着面における静
電吸着力の最大値と最小値の差が大きくなり、かつ、温
度の最大値と最小値の差が大きくなる。ここで、吸着力
に関しては前述したとおりであるが、吸着面温度の最大
値と最小値の差（温度むらの程度）は、吸着面の設定温
度によって変化し、設定温度が低いほど吸着面温度の最
大値と最小値の差は小さく、高いほど吸着面温度の最大
値と最小値の差は大きくなる。本発明によれば設定温度
が３００℃以下の場合には吸着面温度の最大値と最小値
の差が１℃以下となり、設定温度が３００〜６００℃の
場合には吸着面温度の最大値と最小値の差が２℃以下と
なり、設定温度が６００℃を越える場合でも吸着面温度
の最大値と最小値の差を５℃以下に抑えることができ
る。又、平面度が２０μｍを越えると、被加熱物が吸着
面と均一に接触することができず、被加熱物を均一に加
熱できないという不具合も生じる。好ましい平面度は、
１０μｍ以下、かつ、間隔の最大値と最小値の差は、３
５μｍ以下である。

【０００８】後述する熱処理前の誘電層用プレートの一
方の面の平面度が１０μｍ以下となるように研削加工を
行う。熱処理前の誘電層用プレートの一方の面の平面度
が１０μｍを超えると、誘電層用プレートの一方の面に
ペースト状とした接合剤や電極用ペーストを塗布する場
合には、均一な厚みで塗布することができず、電極と吸
着面の間隔の最大値と最小値の差が大きくなってしま
う。又、塗布しない場合でも、電極と吸着面の間隔の最
大値と最小値の差を大きくする要因となり、かつ、接合
剤層と誘電層用プレートの一方の面との間にわずかな隙
間が生じ、両者の密着性が低下するといった不具合も生
じることとなる。好ましい平面度は、８μｍ以下であ
る。又、誘電層用プレートの一方の面に後述する電極用
ペースト等の塗布部と係合可能な凹部が形成されている
場合には、一方の面（凹部を除く面）及び凹部の底面の
平面度が１０μｍ以下となるように研削加工を行う。平
面度が１０μｍを超えると、電極と吸着面の間隔の最大
値と最小値の差を大きくする要因となり、かつ、接合剤
層と誘電層用プレートの一方の面や凹部の底面との間に
わずかな隙間が生じ、両者の密着性が低下するといった
不具合を生じることとなる。好ましい平面度は８μｍ以
下である。更に、熱処理前の誘電層用プレートの他方の
面にも研削加工を施して一方の面と平行で平面度１０μ
ｍ以下としておくことが好ましい。更に又、誘電層用プ
レートの一方の面（前記凹部を形成する場合には凹部の
底面も）の表面粗さをＲａ＝０．２〜１．０μｍ、Ｒｍ
ａｘ＝２〜８μｍとしておくことが好ましい。誘電層用
プレートの一方の面に電極用ペーストを塗布する場合に
は、Ｒａ＜０．２μｍ、Ｒｍａｘ＜２μｍであると、電
極の剥離が生じるおそれがある一方、Ｒａ＞１．０μ
ｍ、Ｒｍａｘ＞８μｍであると、電極の形成に不具合を
生じる。また、電極用ペーストを塗布しない場合でも、
表面粗さを上記範囲とすることにより接合剤層と誘電層
用プレートの一方の面や凹部の底面との密着性を向上さ
せることができる。

【０００９】電極用ペースト、発熱回路用ペーストは、
導電性粉末にペースト用有機溶剤（例えば、ブチルカル
ビトール、アクリル樹脂及びフタル酸ジブチルの混合
物）を添加して調製され、２００〜５００ポイズの粘度
が好ましい。粘度が、２００ポイズ未満であると、塗布
物がだれる（形を保てない）。一方、５００ポイズを超
えると、塗布が良好に行われず、スクリーン印刷の場
合、スクリーンにペーストが残留し、転写が行われな
い。導電性粉末としては、Ｗ、モリブデン（Ｍｏ）、タ
ンタル（Ｔａ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）等の金属又
はそれらの混合物や導電性セラミックスを用いることが
できるが、ＡｌＮと熱膨張率が最も近いＷが発熱回路、
電極の剥離防止の観点から好ましい。Ｗには、Ｍｏ（モ
リブデン）、Ｎｉ（ニッケル）及びＣｏ（コバルト）粉
末の１種以上を添加することが好ましく、このようにす
ることにより、低温接合においてＡｌＮ焼結体との密着
性を向上できる。ペーストの塗布は、電極、発熱回路の
厚みが均一となるように行わなければならず、スクリー
ン印刷によるのが望ましい。

【００１０】接合剤は、その使用時にＬｉ化合物が、先
ず、Ｙ又はＡｌ（アルミニウム）と複合酸化物を作り、
その複合酸化物から酸化イットリウムアルミニウム相
（ほとんどＹＡＧ（Ａ_３Ａｌ_５Ｏ_１２）だが、ＹＡＭ
（２Ｙ_２Ｏ_３・Ａｌ_２Ｏ_３又はＹ_４Ａｌ_２Ｏ_９）、ＹＡ
Ｐ（Ｙ_２Ｏ_３・Ａｌ_２Ｏ_３又はＹＡｌＯ_３）等を含
む。）を生成し、その融点を低下させる。又、Ｌｉ化合
物は、高温で高蒸気圧を有するため、酸化イットリウム
アルミニウム相生成後、接合部分から蒸発し、接合体中
に残留しない。このため、ＡｌＮ焼結体からなる誘電層
用プレートとベース用プレートが、又、誘電層用プレー
トと中間層プレートとベース用プレートが１８５０℃未
満の温度で従来と同等の純度で接合され、又、各プレー
トに変形を生じない。

【００１１】ＡｌＮ粉末は、０．１〜１０μｍの粒径で
あることが望ましく、このようにすることにより、Ｙ化
合物粉末、Ｌｉ化合物粉末の存在のいかんにかかわら
ず、低温での接合強度が向上する。又、粒径が、０．１
μｍ未満であると、ペーストの粘性が上がり易く、ペー
スト化が困難となる。一方、１０μｍを超えると、緻密
な接合剤層の形成が困難となり、接合強度が低下するお
それがある。より好ましい粒径は、０．４〜２．９μｍ
である。

【００１２】Ｙ化合物としては、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＦ（フッ
化イットリウム）、ＹＡＧ又はＹ_２Ｏ_３とＡｌ_２Ｏ
_３（アルミナ）をＹＡＧとなる配合比で混合した混合物
が用いられる。Ｙ_２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末の添加量
が、０．５重量部未満であると、液相成分が不足して接
合できない。一方、３０重量部を超えると、接合できな
い。好ましい添加量は、１〜１０重量部である。Ｙ化合
物粉末は、０．１〜５０μｍの粒径であることが望まし
く、このようにすることによって、ペースト中での分散
性が向上する。又、粒径が、０．１μｍ未満であると、
ペーストの粘性が上がり、ペースト化が困難となる。一
方、５０μｍを超えると、ペースト中で粉末が沈降し易
くなり分散性が低下し、かつ、スクリーン印刷によりペ
ースト状とした接合剤を塗布する際に使用するスクリー
ンのメッシュが限定される。より望ましい粒径は、０．
１〜１０μｍである。

【００１３】Ｌｉ化合物としては、Ｌｉ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｃ
Ｏ_３（炭酸リチウム）、ＬｉＦ（フッ化リチウム）、Ｌ
ｉＮＯ_３（硝酸リチウム）、ＬｉＯＨ（水酸化リチウ
ム）、ＬｉＣｌ（塩化リチウム）、ＬｉＣＨ_３ＣＯＯ
（酢酸リチウム）、Ｙとの複合酸化物及びＡｌとの複合
酸化物の１種以上が用いられる。Ｌｉ_２Ｏ換算でＬｉ化
合物粉末の添加量が、前述したＹ_２Ｏ_３換算量の０．１
ｗｔ％未満であると、１８５０℃未満の温度での接合が
できない。一方、１００ｗｔ％を超えると、接合できな
い。好ましい添加量は、５〜５０ｗｔ％である。Ｌｉ化
合物粉末は、０．１〜５０μｍの粒径であることが望ま
しく、このようにすることによって、ペースト中での分
散性が向上する。又、粒径が、０．１μｍ未満である
と、ペーストの粘性が上がり易く、ペースト化が困難と
なる。一方、５０μｍを超えると、ペースト中で粉末が
沈降し易くなり分散性が低下し、かつ、スクリーン印刷
によりペースト状とした接合剤を塗布する際に使用する
スクリーンのメッシュが限定される。より望ましい粒径
は、０．１〜１０μｍである。なお、ＬｉＣｌやＬｉＮ
Ｏ_３、ＬｉＯＨ、ＬｉＣＨ_３ＣＯＯ等は、エタノールや
アセトン等の有機溶媒に溶解するので、それらの有機溶
剤可溶性Ｌｉ化合物が有機溶媒に溶解した溶液と、Ｙ化
合物粉末及びＡｌＮ粉末とを混合し、溶媒を除去後、不
活性ガス又は真空雰囲気において４００〜８００℃の温
度（８００℃を超えるとＬｉが揮発し、低温接合が困難
となるおそれがある。）で仮焼すると、それらが均一に
混合した仮焼粉が得られ、接合剤となる。仮焼粉は、通
常粉砕して使用される（好ましくは４００メッシュ以
下）。ＬｉＣｌ、ＬｉＮＯ_３は有機溶媒に対する溶解度
が高くこの方法に適しており、特にＬｉＣｌは潮解性を
有し粉末での取り扱いが困難であるためこの方法が有効
である。

【００１４】接合剤をペースト状とするには、混合粉末
をペースト用有機溶剤（例えば、ブチルカルビトール、
アクリル樹脂及びフタル酸ジブチルの混合物）に分散さ
せて調製され、２００〜５００ポイズの粘度が好まし
い。粘度が、２００ポイズ未満であると、塗布物がだれ
る（形を保てない）。一方、５００ポイズを超えると、
塗布が良好に行われず、スクリーン印刷の場合、スクリ
ーンにペーストが残留し、転写が行われない。ペースト
状とした接合剤の塗布は、接合剤層の厚みが均一となる
ように行わなければならず、スクリーン印刷によるのが
望ましい。ペースト用有機溶剤の除去は用いた有機溶剤
の特性に合わせて行えばよく、十分除去できる温度（例
えば４００℃以上）で不活性ガス雰囲気（窒素、アルゴ
ン等）で脱脂を行えばよい。

【００１５】後述する熱処理前のベース用プレートの一
方の面の平面度が１０μｍ以下となるように研削加工を
行う。熱処理前のベース用プレートの一方の面の平面度
が１０μｍを超えると、ベース用プレートの一方の面に
ペースト状とした接合剤、電極用ペーストや発熱回路用
ペーストを塗布する場合には、均一な厚みで塗布するこ
とができず、吸着面と電極の間隔及び吸着面と発熱回路
の間隔の最大値と最小値の差が大きくなってしまう。
又、塗布しない場合でも、吸着面と電極の間隔及び吸着
面と発熱回路の間隔の最大値と最小値の差を大きくする
要因となり、かつ、接合剤層とベース用プレートの一方
の面との間にわずかな隙間が生じ、両者の密着性が低下
するといった不具合も生じることとなる。好ましい平面
度は、８μｍ以下である。又、ベース用プレートの一方
の面に後述する電極用ペースト等の塗布部や発熱回路用
ペースト等の塗布部と係合可能な凹部が形成されている
場合には、一方の面（凹部を除く面）及び凹部の底面の
平面度が１０μｍ以下となるように研削加工を行う。平
面度が１０μｍを超えると吸着面と電極の間隔及び吸着
面と発熱回路の間隔の最大値と最小値の差を大きくする
要因となり、かつ、接合剤層とベース用プレートの一方
の面や凹部の底面との間にわずかな隙間が生じ、両者の
密着性が低下するといった問題を生じることとなる。好
ましい平面度は８μｍ以下である。更に、熱処理前のベ
ース用プレートの他方の面にも研削加工を施して一方の
面と平行で平面度１０μｍ以下としておくことが好まし
い。更に又、ベース用プレートの一方の面（前記凹部を
形成する場合には凹部の底面も）の表面粗さをＲａ＝
０．２〜１．０μｍ、Ｒｍａｘ＝２〜８μｍとしておく
ことが好ましい。ベース用プレートの一方の面に電極用
ペーストや発熱回路用ペーストを塗布する場合には、Ｒ
ａ＞０．２μｍ、Ｒｍａｘ＞２μｍであると、電極や発
熱回路の剥離が生じるおそれがある一方、Ｒａ＞１．０
μｍ、Ｒｍａｘ＞８μｍであると、電極や発熱回路の形
成に不具合を生じる。また、電極用ペーストや発熱回路
用ペーストを塗布しない場合でも、表面粗さを上記範囲
とすることにより接合剤層とベース用プレートの一方の
面や凹部の底面との密着性を向上させることができる。

【００１６】中間層用プレートの両面の平面度が１０μ
ｍ以下となるように研削加工を行う。平面度が１０μｍ
を超えると、中間層用プレートの一方の面にペースト状
とした接合剤や発熱回路用ペーストを塗布する場合及び
中間層用プレートの他方の面にペースト状とした接合剤
や電極用ペーストを塗布する場合には、均一な厚みで塗
布することができず、吸着面と発熱回路の間隔及び吸着
面と電極の間隔の最大値と最小値の差が大きくなってし
まう。又、塗布しない場合でも、吸着面と発熱回路の間
隔及び吸着面と電極の間隔の最大値と最小値の差を大き
くする要因となり、かつ、接合剤層と中間層用プレート
の両面との間にわずかな隙間が生じ、両者の密着性が低
下するといった不具合も生じることとなる。好ましい両
面の平面度は、８μｍ以下である。又、中間層用プレー
トの一方の面に後述する発熱回路用ペースト等の塗布部
と係合可能な凹部が形成されている場合及び中間層用プ
レートの他方の面に後述する電極用ペースト等の塗布部
と係合可能な凹部が形成されている場合には、一方の面
及び他方の面（凹部を除く面）及び凹部の底面の平面度
が１０μｍ以下となるように研削加工を行う。平面度が
１０μｍを超えると吸着面と電極の間隔及び吸着面と発
熱回路の間隔の最大値と最小値の差を大きくする要因と
なり、かつ、接合剤層と中間層用プレートの一方の面、
他方の面や凹部の底面との間にわずかな隙間が生じ、両
者の密着性が低下するといった不具合を生じることとな
る。好ましい平面度は８μｍ以下である。更に、中間層
用プレートの両面（前記凹部を形成する場合には凹部の
底面も）の表面粗さをＲａ＝０．２〜１．０μｍ、Ｒｍ
ａｘ＝２〜８μｍとしておくことが好ましい。中間層用
プレートの一方の面に発熱回路用ペーストを塗布する場
合及び中間層用プレートの他方の面に電極用ペーストを
塗布する場合には、Ｒａ＜０．２μｍ、Ｒｍａｘ＜２μ
ｍであると、発熱回路や電極の剥離が生じるおそれがあ
る一方、Ｒａ＞１．０μｍ、Ｒｍａｘ＞８μｍである
と、発熱回路や電極の形成に不具合を生じる。又、電極
用ペーストや発熱回路用ペーストを塗布しない場合で
も、表面粗さを上記範囲とすることにより接合剤層と中
間層用プレートの両面や凹部の底面との密着性を向上さ
せることができる。

【００１７】中間層用プレートの一方の面と他方の面が
互いに平行でないと、吸着面と電極の間隔及び吸着面と
発熱回路の間隔の最大値と最小値の差が大きくなってし
まう。又、誘電層用プレートの一方の面に電極用ペース
ト等の塗布部と係合可能な凹部が形成されている場合に
は、凹部の底面を研削加工を行う際に、誘電層用プレー
トの一方の面と凹部の底面が互いに平行となるようにす
る。誘電層用プレートの一方の面と凹部の底面が互いに
平行でないと、吸着面と電極の間隔の最大値と最小値の
差を大きくする要因となり、かつ、接合剤層と凹部との
間にわずかな隙間が生じ、両者の密着性が低下するとい
った不具合も生じることとなる。更に、ベース用プレー
トの一方の面に電極用ペースト等の塗布部や発熱回路用
ペースト等の塗布部と係合可能な凹部が形成されている
場合には、凹部の底面を研削加工を行う際にベース用プ
レートの一方の面と凹部の底面が互いに平行となるよう
にする。一方の面と凹部の底面が互いに平行でないと、
吸着面と電極の間隔及び吸着面と発熱回路の間隔の最大
値と最小値の差を大きくする要因となり、かつ、接合剤
層と凹部との間にわずかな隙間が生じ、両者の密着性が
低下するといった不具合も生じることとなる。同様に、
中間層用プレートの一方の面に発熱回路用ペースト等の
塗布部と係合可能な凹部が形成されている場合及び中間
層用プレートの他方の面に電極用ペースト等の塗布部と
係合可能な凹部が形成されている場合には、凹部の底面
を研削加工を行う際に、中間層用プレートの両面と凹部
の底面が互いに平行となるようにする。

【００１８】誘電層用プレートの一方の面又は中間層プ
レートの他方の面の電極用ペーストを覆うペースト状と
した接合剤の厚みは、その面の残余部分を覆うペースト
状の接合剤と同等とすることが望ましい。

【００１９】中間層用プレートの一方の面又はベース用
プレートの一方の面の発熱回路用ペーストを覆うペース
ト状とした接合剤の厚みは、その面の残余部分を覆うペ
ースト状の接合剤と同等とすることが望ましい。誘電層
用プレートの他方の面に研削加工を施す際には、誘電層
用プレートの一方の面と平行となるようにする。誘電層
用プレートの一方の面と他方の面が互いに平行でない
と、吸着面と電極の間隔の最大値と最小値の差が大きく
なってしまう。

【００２０】誘電層用プレート及びベース用プレートを
一方の面同士が当接するように平行に積層する。誘電層
用プレート及びベース用プレートを一方の面同士が当接
するように平行に積層しないと、吸着面と電極の間隔の
最大値と最小値の差が大きくなってしまう。又、誘電用
層プレートの一方の面又はベース用プレートの一方の面
に電極用ペースト等の塗布部と係合可能な凹部が形成さ
れている場合には、誘電層用プレート及びベース用プレ
ートを電極用ペースト等の塗布部と凹部が係合するよう
に平行に積層する。誘電層用プレート及びベース用プレ
ートを電極用ペースト等の塗布部と凹部が係合するよう
に平行に積層しないと、吸着面と電極の間隔の最大値と
最小値の差が大きくなってしまう。更に、誘電層用プレ
ートの一方の面と中間層用プレートの他方の面同士、及
び中間層用プレートの一方の面とベース用プレートの一
方の面同士が当接するように平行に積層する。誘電層用
プレートの一方の面と中間層用プレートの他方の面同
士、及び中間層用プレートの一方の面とベース用プレー
トの一方の面同士が当接するように平行に積層しない
と、吸着面と電極の間隔及び吸着面と発熱回路の間隔の
最大値と最小値の差が大きくなってしまう。更に又、誘
電層用プレートの一方の面又は中間層用プレートの他方
の面に電極用ペースト等の塗布部と係合可能な凹部が形
成されている場合、及び中間層用プレートの一方の面又
はベース用プレートの一方の面に発熱回路用ペースト等
の塗布部と係合可能な凹部が形成されている場合には、
誘電層用プレートと中間層用プレートを電極用ペースト
等の塗布部と凹部が、及び中間層用プレートとベース用
プレートを発熱回路等の塗布部と凹部が係合するように
平行に積層する。誘電層用プレートと中間層用プレート
を電極用ペースト等の塗布部と凹部が、及び中間層用プ
レートとベース用プレートを発熱回路等の塗布部と凹部
が係合するように平行に積層しないと、吸着面と電極の
間隔及び吸着面と発熱回路の間隔の最大値と最小値の差
が大きくなってしまう。

【００２１】不活性ガス雰囲気としては、Ａｒ（アルゴ
ン）ガス雰囲気中やＮ_２（窒素ガス）雰囲気が用いられ
る。Ｌｉ化合物の蒸発除去効果を上げるため、又、接合
剤とＡｌＮ焼結体からなる各プレートとの密着性を上げ
るため、真空雰囲気であることが好ましい。

【００２２】熱処理温度が、１５５０℃未満であると、
接合が行われない。一方、１８５０℃以上であると、Ａ
ｌＮ焼結体である各プレートの変形が大きくなり、特に
真空雰囲気の場合、ＡｌＮ焼結体の粒界成分の移動、蒸
発を生じて所定形状の保持が困難となる。ＡｌＮ焼結体
の変形量は、その大きさや厚みによって異なるため一概
にいえないが、例えば、直径１５０ｍｍ、厚み５ｍｍ、
平面度１０μｍのＡｌＮ焼結体を１８５０℃以上の熱処
理温度で接合した場合、接合後の平面度が３０倍の３０
０μｍになってしまう。これに対し、熱処理温度を１６
００℃とし他を同一条件で接合した後の平面度３０μｍ
以下である。よって、熱処理温度は１５５０℃以上１８
５０℃未満となる。好ましい熱処理温度は、１６５０〜
１７５０℃である。この熱処理により、接合剤は焼結
し、各プレート間にＡｌＮと酸化イットリウムアルミニ
ウムを主成分とする接合剤層を形成して各プレートと接
合する。その結果、各プレートが強固に接合されること
となる。又、接合剤層がＡｌＮと酸化イットリウムアル
ミニウムを主成分としており、粒界成分が酸化イットリ
ウムアルミニウム相のＡｌＮ焼結体からなるプレートと
同じ材質であるため、プレートと同様に熱を伝えること
ができ、吸着面における加熱温度のむらを生じない。更
に、プレートと同様にフッ素系ガス等の腐食性ガスに対
する耐食性や耐プラズマ性にも優れている。

【００２３】なお、結合剤とＡｌＮ焼結体からなる各プ
レートの密着性を高めるため、荷重をかけることが望ま
しい。ホットプレスによる加熱加圧でもよいが、６ｇ／
ｃｍ^２以上の荷重をかけられれば、ホットプレスに限定
するものではない。又、接合に要する熱処理時間は、接
合剤とＡｌＮ焼結体が十分接合し、かつ、Ｌｉ化合物を
十分除去し得ればよく、通常、１〜１０時間でよく、望
ましくは１〜５時間である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 実施例１ 図１は本発明に係る静電チャックの第１の実施の形態を
示す要部の概念図である。この静電チャックは、６イン
チサイズの大きさを有するヒーター内蔵のもので、粒界
成分が酸化イットリウムアルミニウム相のＡｌＮ焼結体
からなる直径１５０ｍｍ、厚み３００μｍの誘電層プレ
ート１と直径１５０ｍｍ、厚み２ｍｍの中間層プレート
２が、Ｗからなる電極３を介在してＡｌＮと酸化イット
リウムアルミニウムを主成分とする接合剤層４によって
接合されると共に、電極３の周辺に隙間を生じるのを防
止するため、その周辺にもそれと同等の厚みで接合剤層
４が形成され、又、誘電層プレート１と同様のＡｌＮ焼
結体からなる直径１５０ｍｍ、厚み５ｍｍのベースプレ
ート５と上記中間層プレート２がＷからなる発熱回路６
を介在してＡｌＮと酸化イットリウムアルミニウムを主
成分とする接合剤層７によって接合されると共に、発熱
回路６の周辺に隙間を生じるのを防止するため、その周
辺にもそれと同等の厚みで接合剤層７が形成され、誘電
層プレート１の吸着面１ａの平面度が２０μｍ以下、吸
着面１ａと電極３の間隔の最大値と最小値の差が５０μ
ｍ以下で、かつ、吸着面１ａと発熱回路６の間隔の最大
値と最小値の差が５０μｍ以下となるように設けられて
いる。

【００２５】上記構成のヒーター内蔵の静電チャックに
おいては、吸着面１ａにおける静電吸着力の最大値と最
小値の差が極めて小さくなり（例えば、単極型の静電チ
ャックに２ｋＶの電圧を印加した場合、吸着面における
静電吸着力の最大値と最小値の差は５ｇ／ｃｍ^２以下と
なる。）、又、吸着面１ａにおける温度の最大値と最小
値の差が極めて小さくなる（例えば、吸着面設定温度が
６００℃の場合、６００℃±１℃となり、吸着面におけ
る最大値と最小値の差は２℃以下となる。）ので、極め
て均一な静電吸着と加熱を行うことができる。又、接合
剤層４、７がＡｌＮと酸化イットリウムアルミニウムを
主成分としており、粒界成分が酸化イットリウムアルミ
ニウム相のＡｌＮ焼結体からなるプレートと同じ材質で
あるため、プレートと同様に熱を伝えることができ、吸
着面における加熱温度のむらを生じない。

【００２６】上述したヒーター内蔵の静電チャックを製
造するには、先ず、ＡｌＮ粉末１００重量部、Ｙ_２Ｏ_３
粉末１重量部、バインダーとしてＰＶＢ３重量部及び有
機溶媒として適量のメタノールをボールミル中で１７時
間混合し、得られたスラリーをスプレードライヤーを用
いて造粒した後、造粒粉を３０ＭＰａの圧力で一軸金型
成形し、更に、１００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス
して成形体を得、しかる後に、成形体を空気中において
６００℃の温度で脱脂し、Ｎ_２雰囲気において１９００
℃の温度で焼成し、直径１５０ｍｍで、厚み２ｍｍ、２
ｍｍ及び５ｍｍの円板状の３枚のＡｌＮ焼結体を得てそ
れぞれ誘電層用プレート、中間層用プレート及びベース
用プレートとし、誘電層用プレート、中間層用プレート
及びベース用プレートの両面に研削加工を施し、両面が
互いに平行で、Ｒａ＝０．６５μｍ、Ｒｍａｘ＝５．２
５μｍ、平面度１０μｍとした。次に、ＷペーストをＷ
粉末にペースト用有機溶剤（ブチルカルビトール、アク
リル樹脂及びフタル酸ジブチルの混合物）を用いて３０
０ポイズの粘度に調製し、このＷペーストを誘電層用プ
レートの一方の面にスクリーン印刷により後述する熱処
理後の厚みが均一で２０μｍの厚みとなるように電極パ
ターン（単極型）で塗布して乾燥した。一方、粒径０．
４〜２．９μｍのＡｌＮ粉末１００重量部に対し、粒径
０．１〜１０μｍのＹ_２Ｏ_３粉末３重量部及びＹ_２Ｏ_３
粉末に対し外率で３５ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ粉末を添加した
混合粉末からなる接合剤をペースト用有機溶剤（ブチル
カルビトール、アクリル樹脂及びフタル酸ジブチルの混
合物）を用いて３００ポイズの粘度を有するペースト状
の接合剤を調製し、このペースト状とした接合剤を誘電
層用プレートの一方の面の残余部分にスクリーン印刷に
よりＷペーストと同等の厚みで電極パターンと逆のパタ
ーンで塗布して乾燥した。又、中間層用プレートの一方
の面に上述したものと同様のＷペーストをスクリーン印
刷により熱処理後の厚みが均一で２０μｍとなるように
発熱回路パターンで塗布して乾燥し、かつ、その一方の
面の残余部分に上述したものと同様のペースト状とした
接合剤をスクリーン印刷によりＷペーストと同等の厚み
で発熱回路パターンと逆のパターンで塗布して乾燥する
一方、その他方の面に上述したものと同様のペースト状
の接合剤をスクリーン印刷により熱処理後の厚みが均一
で１００μｍとなるように塗布して乾燥した。更に、ベ
ース用プレートの一方の面に前記ペースト状とした接合
剤をスクリーン印刷により熱処理後の厚みが均一で１０
０μｍとなるように塗布して乾燥した。次いで、所定の
端子等を取り付け、各プレートを誘電層用プレートの一
方の面と中間層用プレートの他方の面同士、及び中間層
用プレートの一方の面とベース用プレートの一方の面同
士が当接するように平行に積層し、ペースト用有機溶剤
を除去するため、Ｎ_２雰囲気において１時間かけて脱脂
し、６ｇ／ｃｍ^２に調整した荷重をかけ、１０^−２Ｔｏ
ｒｒの真空雰囲気において１６００℃の温度で３時間か
けて熱処理して各プレートを接合した後、誘電層用プレ
ートの他方の面に一方の面と平行に研削加工を施してそ
の厚みを３００μｍとしてヒーター内蔵の静電チャック
を得た。ヒーター内蔵の静電チャックの吸着面１ａの平
面度は、接合後で４９μｍ、研削加工後で１０μｍ以
下、吸着面１ａと電極３の間隔の最大値と最小値の差
は、３０μｍ（３００μｍ±１５μｍ）、又、吸着面と
発熱回路の間隔の最大値と最小値の差は、３４μｍ
（２．３ｍｍ±１７μｍ）となり、吸着面における静電
吸着力の最大値と最小値の差は、印加電圧２ｋＶで４．
９ｇ／ｃｍ^２で、吸着面における温度の最大値と最小値
の差は、吸着面設定温度６００℃で２℃（６００℃±１
℃）であった。又、接合後のＬｉ残量を調べるため、実
施例１と同一条件で、縦４０ｍｍ、横４０ｍｍ、厚み５
ｍｍのＡｌＮ焼結体を作製し、化学分析（ＩＣＰ）によ
って測定したところ、Ｌｉ量は１ｐｐｍであり、接合前
のＡｌＮ焼結体にはもともと１ｐｐｍのＬｉが含まれて
いることが分かった。次いで、前記ＡｌＮ焼結体を実施
例１と同一条件で１００μｍの厚みの接合剤層を介在し
て接合して接合体を得、化学分析（ＩＣＰ）によって測
定したところ、Ｌｉ量は１．５ｐｐｍであった。従っ
て、接合剤にＬｉ化合物を添加しても、接合体にはほと
んどＬｉが残存しないことが分かる。 比較例１ ＹＡＧ粉末のみからなる接合剤を用い、Ｎ_２雰囲気にお
いて１９００℃の温度で３時間かけて熱処理して各プレ
ートを接合した以外は実施例１と全く同様にして、ヒー
ター内蔵の静電チャックを得た。ヒーター内蔵の静電チ
ャックの吸着面１ａの平面度は、接合後で５１９μｍ、
研削加工後で１０μｍ以下、吸着面１ａと電極の間隔の
最大値と最小値の差は３９４μｍ（３００μｍ±１９７
μｍ）、又、吸着面と発熱回路の間隔の最大値と最小値
の差は７９４μｍ（２ｍｍ±３９７μｍ）となり、吸着
面における静電吸着力の最大値と最小値の差は印加電圧
２ｋＶで７０ｇ／ｃｍ^２で、吸着面における温度の最大
値と最小値の差は、吸着面設定温度６００℃で７０℃
（６００℃±３５℃）となった。なお、誘電層厚み、発
熱回路と加熱面、吸着面との間隔は渦電流式膜厚計によ
り、面内温度分布は赤外線画像装置により測定した。

【００２７】実施例２ 図２は本発明に係る静電チャックの第２の実施の形態を
示す要部の概念図である。この静電チャックは、第１の
実施の形態のものが、誘電層プレート１の一方の面に形
成した電極３及び中間層プレート２の一方の面に形成し
た発熱回路６の周辺に隙間を生じるのを防止するため、
電極３及び発熱回路６の周辺にもそれらと同等の厚みで
接合剤層４，７を形成しているのに対し、中間層プレー
ト２の他方の面及びベースプレート５の一方の面に電極
３及び発熱回路６等と係合する凹部８，９をそれぞれ形
成し、電極３等と凹部８、及び発熱回路６等と凹部９を
係合させるようにして、接合剤層４，７によって誘電層
プレート１と中間層プレート２、及び中間層プレート２
とベースプレート５を接合したものである。他の構成及
び作用効果は、第１の実施の形態のものとほぼ同様であ
るので、同一の構成部材等には同一の符号を付してその
説明を省略する。

【００２８】上述したヒーター内蔵の静電チャックを製
造するには、先ず、第１の実施の形態のものと同様にし
て誘電層用プレート、中間層用プレート及びベース用プ
レートを得、誘電層用プレート、中間層用プレート及び
ベース用プレートの両面に平行で同様の精度の研削加工
を施し、中間層用プレートの他方の面及びベース用プレ
ートの一方の面に凹部を形成し、かつ、凹部の底面にも
研削加工を施して中間層用プレートの他方の面、ベース
用プレートの一方の面と平行で、平面度１０μｍ、Ｒａ
＝０．６５μｍ、Ｒｍａｘ＝５．２５μｍとした。凹部
の形成は、成形体の成形時に行うようにしてもよい。次
に、誘電層用プレートの一方の面に、第１の実施の形態
のものと同様にしてＷペーストを電極パターンで塗布し
て乾燥した後、その面の残余部分に第１の実施の形態の
ものと同様にしてペースト状とした接合剤を塗布して乾
燥し、更にＷペーストの上面及びその適宜周辺部に同様
のペースト状とした接合剤をスクリーン印刷により塗布
して乾燥した。又、中間層用プレートの一方の面に、第
１の実施の形態のものと同様にしてＷペーストを発熱回
路パターンで塗布して乾燥した後、その面の残余部分に
第１の実施の形態のものと同様にしてペースト状とした
接合剤を塗布して乾燥し、更にＷペーストの上面及びそ
の適宜周辺部に同様のペースト状とした接合剤をスクリ
ーン印刷により塗布して乾燥した。次いで、所定の端子
等を取り付け、各プレートを誘電層用プレートのＷペー
スト等の塗布部と中間層用プレートの凹部、及び中間層
用プレートのＷペースト等の塗布部とベース用プレート
の凹部が係合するように平行に積層し、ペースト用有機
溶剤を除去するため、Ｎ_２雰囲気において１時間かけて
脱脂し、６ｇ／ｃｍ^２に調整した荷重をかけ、第１の実
施の形態のものと同一条件で熱処理して各プレートを接
合した後、同様に誘電層用プレートの他方の面に一方の
面と平行に研削加工を施してその厚みを３００μｍとし
てヒーター内蔵の静電チャックを得た。このヒーター内
蔵の静電チャックは、第１の実施の形態のものとほぼ同
様の性能を示した。

【００２９】なお、実施例１、２では誘電層用プレート
に電極を、中間層用プレートに発熱回路を形成したが、
中間層用プレートに電極を、ベース用プレートに発熱回
路を形成してもよい。又、第１の実施の形態では誘電層
用プレートの一方の面又は中間層用プレートの他方の面
のいずれかに電極を形成し、その面の残余部分に接合剤
を塗布して乾燥した後、それらの上に接合剤を塗布する
一方、中間層用プレートの一方の面又はベース用プレー
トの一方の面のいずれかに発熱回路を形成し、その面の
残余部分に接合剤を塗布して乾燥した後、それらの上に
接合剤を塗布し、しかる後に、各プレートを誘電層用プ
レートの一方の面と中間層用プレートの他方の面同士、
及び中間層用プレートの一方の面とベース用プレートの
一方の面同士が当接するように平行に積層して接合を行
ってもよい。更に、両実施の形態においては、発熱回路
を有するヒーター内蔵の静電チャックについて説明した
が、発熱回路を有しない静電チャックであってもよいの
は勿論である。その際には、誘電層用プレートの一方の
面とベース用プレートの一方の面いずれかに電極を形成
し、一方の面同士が当接するようにして平行に積層して
接合する。又、電極や発熱回路より下方の位置にＲＦ電
極を内蔵させた静電チャックとしてもよく、同様に製造
することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の静
電チャックとその第１、第２及び第３の製造方法によれ
ば、吸着面における静電吸着力の最大値と最小値の差が
極めて小さくなるので、極めて均一な静電吸着を行うこ
とができる。又、第２の静電チャックとその第４、第５
及び第６の製造方法によれば、上述したものと同様の作
用効果が得られる他、吸着面における温度の最大値と最
小値の差が極めて小さくなるので、極めて均一な加熱を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静電チャックの第１の実施の形態
を示す要部の概念図である。

【図２】本発明に係る静電チャックの第２の実施の形態
を示す要部の概念図である。

【符号の説明】

１ 誘電層プレート １ａ 吸着面 ２ 中間層プレート ３ 電極 ４ 接合剤層 ５ ベースプレート ６ 発熱回路 ７ 接合剤層 ８ 凹部 ９ 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C016 GA10 4G001 BA01 BA09 BA36 BB09 BB36 BC52 BC54 BC72 BC73 BD23 BE26 BE35 5F031 CA02 CA05 HA02 HA03 HA16

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒界成分が酸化イットリウムアルミニウ
   ム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層プレートとベースプ
   レートが電極を介在しＡｌＮと酸化イットリウムアルミ
   ニウムを主成分とする接合剤層によって接合され、誘電
   層プレートの吸着面の平面度が２０μｍ以下で、上記吸
   着面と電極の間隔の最大値と最小値の差が５０μｍ以下
   であることを特徴とする静電チャック。
2. 【請求項２】 粒界成分が酸化イットリウムアルミニウ
   ム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層プレートと中間層プ
   レートが電極を介在しＡｌＮと酸化イットリウムアルミ
   ニウムを主成分とする接合剤層によって接合され、か
   つ、誘電層プレートと同様のＡｌＮ焼結体からなるベー
   スプレートと上記中間層プレートが発熱回路を介在しＡ
   ｌＮと酸化イットリウムアルミニウムを主成分とする接
   合剤層によって接合され、誘電層プレートの吸着面の平
   面度が２０μｍ以下、上記吸着面と電極の間隔の最大値
   と最小値の差が５０μｍ以下であり、かつ、上記吸着面
   と発熱回路の間隔の最大値と最小値の差が５０μｍ以下
   であることを特徴とする静電チャック。
3. 【請求項３】 粒界成分が酸化イットリウムアルミニウ
   ム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層用プレート及びベー
   ス用プレートにおける誘電層用プレートの一方の面及び
   ベース用プレートの一方の面に研削加工を施して平面度
   １０μｍ以下とし、誘電層用プレートの一方の面又はベ
   ース用プレートの一方の面のいずれかに電極用ペースト
   を電極パターンで塗布し、かつ、その面の残余部分にＡ
   ｌＮ粉末１００重量部、Ｙ_２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末
   ０．５〜３０重量部及びＬｉ_２Ｏ換算でＬｉ化合物粉末
   が上記Ｙ_２Ｏ_３換算量に対し外率で０．１〜１００ｗｔ
   ％の混合粉末からなる接合剤をペースト状として塗布
   し、又、残る面に前記ペースト状とした接合剤を塗布し
   た後、両プレートを一方の面同士が当接するように平行
   に積層して不活性ガス又は真空雰囲気において１５５０
   ℃以上１８５０℃未満の温度で熱処理し、しかる後に、
   誘電層用プレートの他方の面に研削加工を施して誘電層
   用プレートの一方の面と平行で平面度２０μｍ以下とす
   ることを特徴とする静電チャックの製造方法。
4. 【請求項４】 粒界成分が酸化イットリウムアルミニウ
   ム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層用プレート及びベー
   ス用プレートにおける誘電層用プレートの一方の面及び
   ベース用プレートの一方の面に研削加工を施して平面度
   １０μｍ以下とし、誘電層用プレートの一方の面又はベ
   ース用プレートの一方の面のいずれかに電極用ペースト
   を電極パターンで塗布し、かつ、その面の残余部分にＡ
   ｌＮ粉末１００重量部、Ｙ_２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末
   ０．５〜３０重量部及びＬｉ_２Ｏ換算でＬｉ化合物粉末
   が上記Ｙ_２Ｏ_３換算量に対し外率で０．１〜１００ｗｔ
   ％の混合粉末からなる接合剤をペースト状として塗布
   し、又、それらの上に前記ペースト状とした接合剤を塗
   布した後、両プレートを一方の面同士が当接するように
   平行に積層して不活性ガス又は真空雰囲気において１５
   ５０℃以上１８５０℃未満の温度で熱処理し、しかる後
   に、誘電層用プレートの他方の面に研削加工を施して誘
   電層用プレートの一方の面と平行で平面度２０μｍ以下
   とすることを特徴とする静電チャックの製造方法。
5. 【請求項５】 粒界成分が酸化イットリウムアルミニウ
   ム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層用プレート及びベー
   ス用プレートにおける誘電層用プレートの一方の面又は
   ベース用プレートの一方の面のいずれかに研削加工を施
   して平面度１０μｍ以下とし、この一方の面に電極用ペ
   ーストを電極パターンで塗布し、かつ、その面の残余部
   分及び電極用ペーストを覆うようにしてＡｌＮ粉末１０
   ０重量部、Ｙ_２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末０．５〜３０重
   量部及びＬｉ_２Ｏ換算でＬｉ化合物粉末が上記Ｙ_２Ｏ_３
   換算量に対し外率で０．１〜１００ｗｔ％の混合粉末か
   らなる接合剤をペースト状として塗布し、又、残る面に
   前記電極用ペースト等の塗布部と係合可能な凹部を形成
   し、かつ、この残る面及び凹部の底面に研削加工を施し
   て互いに平行で平面度１０μｍ以下とした後、両プレー
   トを電極用ペースト等の塗布部と凹部が係合するように
   平行に積層して不活性ガス又は真空雰囲気において１５
   ５０℃以上１８５０℃未満の温度で熱処理し、しかる後
   に、誘電層用プレートの他方の面に研削加工を施して誘
   電層用プレートの一方の面と平行で平面度２０μｍ以下
   とすることを特徴とする静電チャックの製造方法。
6. 【請求項６】 粒界成分が酸化イットリウムアルミニウ
   ム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層用プレート、中間層
   用プレート及びベース用プレートにおける誘電層用プレ
   ートの一方の面及びベース用プレートの一方の面に研削
   加工を施して平面度１０μｍ以下とし、又、中間層用プ
   レートの一方の面及び他方の面に研削加工を施して互い
   に平行で平面度１０μｍ以下とし、誘電層用プレートの
   一方の面又は中間層用プレートの他方の面のいずれかに
   電極用ペーストを電極パターンで塗布し、かつ、その面
   の残余部分にＡｌＮ粉末１００重量部、Ｙ_２Ｏ_３換算で
   Ｙ化合物粉末０．５〜３０重量部及びＬｉ_２Ｏ換算でＬ
   ｉ化合物粉末が上記Ｙ_２Ｏ_３換算量に対し外率で０．１
   〜１００ｗｔ％の混合粉末からなる接合剤をペースト状
   として塗布する一方、残る面に前記ペースト状とした接
   合剤を塗布し、又、中間層用プレートの一方の面又はベ
   ース用プレートの一方の面のいずれかに発熱回路用ペー
   ストを発熱回路パターンで塗布し、かつ、その面の残余
   部分に前記ペースト状とした接合剤を塗布する一方、そ
   の残る面に前記ペースト状とした接合剤を塗布した後、
   各プレートを誘電層用プレートの一方の面と中間層用プ
   レートの他方の面同士、及び中間層用プレートの一方の
   面とベース用プレートの一方の面同士が当接するように
   平行に積層して不活性ガス又は真空雰囲気において１５
   ５０℃以上１８５０℃未満の温度で熱処理し、しかる後
   に誘電層用プレートの他方の面に研削加工を施して誘電
   層用プレートの一方の面と平行で平面度２０μｍ以下と
   することを特徴とする静電チャックの製造方法。
7. 【請求項７】 粒界成分が酸化イットリウムアルミニウ
   ム相の窒化アルミニウム焼結体からなる誘電層用プレー
   ト、中間層用プレート及びベース用プレートにおける誘
   電層用プレートの一方の面及びベース用プレートの一方
   の面に平行に研削加工を施して平面度１０μｍ以下と
   し、又、中間層用プレートの一方の面及び他方の面に研
   削加工を施して互いに平行で平面度１０μｍ以下とし、
   誘電層用プレートの一方の面又は中間層用プレートの他
   方の面のいずれかに電極用ペーストを電極パターンで塗
   布し、かつ、その面の残余部分にＡｌＮ粉末１００重量
   部、Ｙ_２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末０．５〜３０重量部及
   びＬｉ_２Ｏ換算でＬｉ化合物粉末が上記Ｙ_２Ｏ_３換算量
   に対し外率で０．１〜１００ｗｔ％の混合粉末からなる
   接合剤をペースト状として塗布する一方、それらの上に
   前記ペースト状とした接合剤を塗布し、又、中間層用プ
   レートの一方の面又はベース用プレートの一方の面のい
   ずれかに発熱回路用ペーストを発熱回路パターンで塗布
   し、かつ、その面の残余部分に前記ペースト状とした接
   合剤を塗布する一方、それらの上に前記ペースト状とし
   た接合剤を塗布した後、各プレートを誘電層用プレート
   の一方の面と中間層用プレートの他方の面同士、及び中
   間層用プレートの一方の面とベース用プレートの一方の
   面同士が当接するように平行に積層して不活性ガス又は
   真空雰囲気において１５５０℃以上１８５０℃未満の温
   度で熱処理し、しかる後に、誘電層用プレートの他方の
   面に研削加工を施して誘電用層プレートの一方の面と平
   行で平面度２０μｍ以下とすることを特徴とする静電チ
   ャックの製造方法。
8. 【請求項８】 粒界成分が酸化イットリウムアルミニウ
   ム相のＡｌＮ焼結体からなる誘電層用プレート、中間層
   用プレート及びベース用プレートにおける中間層用プレ
   ートの一方の面及び他方の面に研削加工を施して互いに
   平行とし、又、誘電層用プレートの一方の面又は中間層
   用プレートの他方の面のいずれかに研削加工を施して平
   面度１０μｍ以下とし、その面に電極用ペーストを電極
   パターンで塗布し、かつ、その面の残余部分及び電極用
   ペーストを覆うようにしてＡｌＮ粉末１００重量部、Ｙ
   _２Ｏ_３換算でＹ化合物粉末０．５〜３０重量部及びＬｉ
   _２Ｏ換算でＬｉ化合物粉末が上記Ｙ_２Ｏ_３換算量に対し
   外率で０．１〜１００ｗｔ％の混合粉末からなる接合剤
   をペースト状として塗布し、残る面に前記電極用ペース
   ト等の塗布部と係合可能な凹部を形成し、かつ、この残
   る面及び凹部の底面に研削加工を施して互いに平行で平
   面度１０μｍ以下とし、又、中間層用プレートの一方の
   面又はベース用プレートの一方の面のいずれかに研削加
   工を施して平面度１０μｍ以下とし、その面に発熱回路
   用ペーストを発熱回路パターンで塗布し、かつ、その面
   の残余部分及び発熱回路用ペーストを覆うようにして前
   記ペースト状とした接合剤を塗布し、残る面に前記発熱
   回路用ペースト等の塗布部と係合可能な凹部を形成し、
   かつ、この残る面及び凹部の底面に研削加工を施して互
   いに平行で平面度１０μｍ以下とした後、誘電層用プレ
   ートと中間層用プレートを電極用ペースト等の塗布部と
   凹部が、及び中間層用プレートとベース用プレートを発
   熱回路用ペースト等の塗布部と凹部が係合するように平
   行に積層して不活性ガス又は真空雰囲気において１５５
   ０℃以上１８５０℃未満の温度で熱処理し、しかる後
   に、誘電層用プレートの他方の面に研削加工を施して誘
   電層用プレートの一方の面と平行で平面度２０μｍ以下
   とすることを特徴とする静電チャックの製造方法。