JP2001130982A - Ceramic plate for semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

Ceramic plate for semiconductor manufacturing apparatus

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JP2001130982A
JP2001130982A JP2000248821A JP2000248821A JP2001130982A JP 2001130982 A JP2001130982 A JP 2001130982A JP 2000248821 A JP2000248821 A JP 2000248821A JP 2000248821 A JP2000248821 A JP 2000248821A JP 2001130982 A JP2001130982 A JP 2001130982A
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ceramic
ceramic substrate
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semiconductor manufacturing
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Yasutaka Ito
康隆 伊藤
Yasuji Hiramatsu
靖二 平松
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Ibiden Co Ltd
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Ibiden Co Ltd
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    • C04B2111/94—Electrically conducting materials

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a lightweight ceramic plate having excellent temperature rising and temperature lowering characteristics, no warpage even at a high temperature, capable of placing a large-scale silicon wafer, most suitable as a semiconductor manufacturing apparatus such as hot plate, antistatic chuck, wafer prober, etc. SOLUTION: This ceramic plate for the semiconductor manufacturing apparatus is obtained by providing the inside or the surface of a ceramic substrate having >=200 mm diameter and <8 mm thickness and 250-450 GPa Young's modulus in a temperature range of 25-800 deg.C with a reinforcing body composed of a metal or an electroconductive ceramic.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

〔発明の詳細な説明〕[Detailed description of the invention]

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体は種々の産業において必要とされ
る極めて重要な製品であり、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に種々の回路等
を形成することにより製造される。このような半導体チ
ップの製造工程において、例えば、静電チャック、ホッ
トプレート、ウエハプローバ、サセプタなど、セラミッ
ク基板をベースとして使用する半導体製造装置が盛んに
用いられている。2. Description of the Related Art Semiconductors are extremely important products required in various industries.
The silicon wafer is manufactured by slicing a silicon single crystal to a predetermined thickness to produce a silicon wafer, and then forming various circuits and the like on the silicon wafer. In the manufacturing process of such a semiconductor chip, for example, a semiconductor manufacturing apparatus using a ceramic substrate as a base, such as an electrostatic chuck, a hot plate, a wafer prober, and a susceptor, has been actively used.

【０００３】このような半導体製造装置として、例え
ば、特許第２５８７２８９号公報、特開平１０−７２２
６０号公報などには、これらの用途に使用されるセラミ
ック基板が開示されている。As such a semiconductor manufacturing apparatus, for example, Japanese Patent No. 2587289, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-722
No. 60 discloses a ceramic substrate used for these applications.

【０００４】上記公報などに開示されているセラミック
基板は、いずれもその直径が６インチ（１５０ｍｍ）程
度か、厚さが８ｍｍ以上のものであった。ところが、最
近のシリコンウエハの大型化にともない、セラミック基
板に関しても、直径が８インチ以上のものが求められる
ようになってきている。The ceramic substrates disclosed in the above publications have a diameter of about 6 inches (150 mm) or a thickness of 8 mm or more. However, with the recent increase in the size of silicon wafers, ceramic substrates having a diameter of 8 inches or more have been required.

【０００５】また、シリコンウエハの製造工程では、セ
ラミック基板の内部に発熱体が埋設されたものを使用し
て加熱する必要があり、さらに、その熱容量を小さくし
て温度追従性を向上させるために、厚さを８ｍｍ未満に
することが必要となってきている。[0005] In the process of manufacturing a silicon wafer, it is necessary to use a ceramic substrate in which a heating element is buried inside for heating, and further, in order to reduce the heat capacity and improve the temperature followability. It is becoming necessary to reduce the thickness to less than 8 mm.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな大型で薄いセラミック基板では、高温領域まで加熱
すると、自重でわずかながら反りが発生してしまう。こ
の反りが発生すると、セラミック基板上にシリコンウエ
ハを載置した際、シリコンウエハが破損したり、セラミ
ック基板から一定距離離間して加熱する場合に、ウエハ
と加熱面との距離にばらつきが生じて、ウエハの温度が
不均一になってしまう場合があり、ウエハプローバなど
として用いる場合には正確な導通テストができず、静電
チャックとして用いる場合には吸着力が低下してしまう
という問題があった。However, when such a large and thin ceramic substrate is heated to a high temperature region, the substrate slightly warps due to its own weight. When this warpage occurs, when the silicon wafer is placed on the ceramic substrate, the silicon wafer is damaged, or when the silicon wafer is heated at a certain distance from the ceramic substrate, the distance between the wafer and the heating surface varies. However, there is a problem that the temperature of the wafer becomes non-uniform, so that an accurate continuity test cannot be performed when the wafer is used as a wafer prober or the like, and when the wafer is used as an electrostatic chuck, the suction force is reduced. Was.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記課題に鑑み鋭意研究した結果、セラミック基板に反り
が発生する原因は、高温領域でヤング率が低下するため
であることを見いだすとともに、２５〜８００℃までの
温度範囲におけるセラミック基板のヤング率が、２５０
〜４５０ＧＰａ、特には２８０〜３５０ＧＰａの範囲で
あれば、セラミック基板中に補強体を設けることによ
り、このような反り発生の問題を解決できることを見い
だし、本発明を完成するに至った。また、セラミック基
板が、気孔率５％以上の多孔質体である場合には、その
２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が８０
〜２５０ＧＰａの範囲であれば、セラミック基板中に補
強体を設けることにより、このような反り発生の問題を
解決できることもあわせて知見した。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies in view of the above problems, and as a result, have found that the cause of the warpage of the ceramic substrate is that the Young's modulus decreases in a high temperature region. The Young's modulus of the ceramic substrate in the temperature range from 25 to 800 ° C. is 250
In the range of で あ れ ば 450 GPa, particularly 280 to 350 GPa, it has been found that such a problem of the occurrence of warpage can be solved by providing a reinforcing member in the ceramic substrate, and the present invention has been completed. When the ceramic substrate is a porous body having a porosity of 5% or more, its Young's modulus in the temperature range of 25 to 800 ° C. is 80%.
It was also found that the problem of warpage can be solved by providing a reinforcing member in the ceramic substrate in the range of up to 250 GPa.

【０００８】即ち、第一の本発明は、直径２００ｍｍ以
上、厚さ８ｍｍ未満のセラミック基板であって、その２
５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が、２５
０〜４００ＧＰａ、特には、２８０〜３５０ＧＰａであ
るセラミック基板の内部または表面に金属または導電性
セラミックからなる補強体を設けてなることを特徴とす
る半導体製造装置用セラミック板である。また、第二の
本発明は、多孔質セラミック基板であって、その２５〜
８００℃までの温度範囲におけるヤング率が８０〜２５
０ＧＰａであるセラミック基板の内部または表面に金属
または導電性セラミックからなる補強体を設けてなるこ
とを特徴とする半導体製造装置用セラミック板である。That is, a first aspect of the present invention is a ceramic substrate having a diameter of 200 mm or more and a thickness of less than 8 mm.
Young's modulus in the temperature range from 5 to 800 ° C. is 25
A ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus, wherein a reinforcing member made of metal or conductive ceramic is provided inside or on a surface of a ceramic substrate having a pressure of 0 to 400 GPa, particularly 280 to 350 GPa. Further, a second invention is a porous ceramic substrate,
80 to 25 Young's modulus in the temperature range up to 800 ° C
A ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus, wherein a reinforcing member made of metal or conductive ceramic is provided inside or on a surface of a ceramic substrate of 0 GPa.

【０００９】上記第一の本発明に係る半導体製造装置用
セラミック板において、上記セラミック基板は、窒化物
セラミック、炭化物セラミック、酸化物セラミックを使
用できるが、特に窒化物セラミックとしては、窒化アル
ミニウムからなるものであることが望ましい。また、上
記セラミック基板は、窒化アルミニウムを５０重量％を
超えて含むことが望ましい。In the first ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention, the ceramic substrate may be a nitride ceramic, a carbide ceramic, or an oxide ceramic. In particular, the nitride ceramic is made of aluminum nitride. Desirably. The ceramic substrate desirably contains aluminum nitride in an amount exceeding 50% by weight.

【００１０】また、上記第一の本発明の半導体製造装置
用セラミック板において、上記金属または導電性セラミ
ックからなる補強体は、セラミック基板の中心または中
心より半導体ウエハ等の被加熱物を載置したり、一定距
離離間させて加熱する加熱面（以下、ウエハ加熱面とい
う）の対向面に偏芯した位置に少なくとも１層形成され
ているか、または、ウエハ加熱面の対向面に形成されて
いることが望ましく、上記セラミック板は、気孔率が５
％未満である緻密体であることが望ましい。また、上記
多孔質セラミック基板の気孔率は、５％以上であること
が望ましい。Further, in the first ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the reinforcing member made of the metal or the conductive ceramic has a center of the ceramic substrate or an object to be heated such as a semiconductor wafer placed from the center. Or at least one layer is formed at a position eccentric to a surface facing a heating surface (hereinafter, referred to as a wafer heating surface) that is heated at a predetermined distance, or is formed on a surface facing the wafer heating surface. Preferably, the porosity of the ceramic plate is 5
% Is desirable. The porosity of the porous ceramic substrate is desirably 5% or more.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】第一の本発明の半導体製造装置用
セラミック板は、直径２００ｍｍ以上、厚さ８ｍｍ未満
のセラミック基板であって、その２５〜８００℃までの
温度範囲におけるヤング率が２５０〜４５０ＧＰａ、特
には、２８０〜３５０ＧＰａであるセラミック基板の内
部または表面に金属または導電性セラミックからなる補
強体を設けてなるものであることを特徴とする。また、
第二の本発明の半導体製造装置用セラミック板は、多孔
質セラミック基板であって、その２５〜８００℃までの
温度範囲におけるヤング率が８０〜２５０ＧＰａである
多孔質セラミック基板の内部または表面に金属または導
電性セラミックからなる補強体を設けてなることを特徴
とする。以下、特に第一の本発明と第二の本発明とを区
別する必要がある場合には、第一の本発明、第二の本発
明と記載するが、特に区別する必要がない場合には、単
に本発明ということにする。従って、本発明という場合
には、両方の発明を含むものとする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing apparatus according to the first invention is a ceramic substrate having a diameter of 200 mm or more and a thickness of less than 8 mm and having a Young's modulus of 250 to 250 ° C. A reinforcing member made of metal or conductive ceramic is provided inside or on the surface of a ceramic substrate having a pressure of from 450 to 350 GPa, particularly from 280 to 350 GPa. Also,
The ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to the second aspect of the present invention is a porous ceramic substrate having a Young's modulus in a temperature range of 25 to 800 ° C. of 80 to 250 GPa. Alternatively, a reinforcing member made of conductive ceramic is provided. Hereinafter, particularly when it is necessary to distinguish between the first invention and the second invention, the first invention and the second invention are described. , Simply referred to as the present invention. Therefore, the present invention includes both inventions.

【００１２】本発明では、上記した大きさを有し、高温
でのヤング率が低下する窒化アルミニウムなどを含むセ
ラミック基板に特有の問題を発見するとともに、このセ
ラミック基板中に補強体を埋設するか、表面に補強体を
設けることにより、反りを防止してシリコンウエハの破
損を防止し、ウエハプローバなどでは正確な導通テスト
を実現し、静電チャックでは吸着力の低下を防止するの
である。According to the present invention, a problem specific to a ceramic substrate containing aluminum nitride or the like having the above-mentioned size and having a low Young's modulus at a high temperature is found, and whether a reinforcing member is embedded in the ceramic substrate or not. By providing a reinforcing member on the surface, warpage is prevented to prevent breakage of the silicon wafer, an accurate continuity test is realized in a wafer prober or the like, and a decrease in an attraction force is prevented in an electrostatic chuck.

【００１３】本発明では、直径２００ｍｍ以上、厚さ８
ｍｍ未満のセラミック基板を使用するが、これは、半導
体ウエハの直径が８インチ以上が主流となり、大型化が
求められているからである。上記セラミック基板の直径
は、１２インチ（３００ｍｍ）以上であることが望まし
い。次世代の半導体ウエハの主流となる大きさだからで
ある。また、大型のセラミック基板であるが故に、反り
が発生しやすく、本発明の効果が顕著だからである。According to the present invention, the diameter is 200 mm or more and the thickness is 8 mm.
A ceramic substrate having a diameter of less than 1 mm is used because the diameter of a semiconductor wafer is 8 inches or more and a large size is required. The diameter of the ceramic substrate is desirably 12 inches (300 mm) or more. This is because the size will be the mainstream of next-generation semiconductor wafers. In addition, because the ceramic substrate is large, warpage easily occurs, and the effect of the present invention is remarkable.

【００１４】上記セラミック基板の厚さを８ｍｍ未満と
しているのは、８ｍｍ以上では、セラミック基板の熱容
量が大きくなり、温度制御手段を設けて加熱、冷却する
と温度追従性が低下してしまうからである。また、８ｍ
ｍ未満の薄いセラミック基板ほど反りやすく、本発明の
効果が顕著だからである。セラミック基板の厚さは、５
ｍｍ以下が望ましい。５ｍｍを超えると熱容量が大きく
なり、温度制御性、ウエハ加熱面の温度均一性が低下す
るからである。The reason why the thickness of the ceramic substrate is set to less than 8 mm is that if the thickness is 8 mm or more, the heat capacity of the ceramic substrate becomes large, and the temperature follow-up property is reduced when heating and cooling by providing a temperature control means. . Also, 8m
This is because a thin ceramic substrate having a thickness of less than m is more likely to warp and the effect of the present invention is remarkable. The thickness of the ceramic substrate is 5
mm or less is desirable. If the thickness exceeds 5 mm, the heat capacity increases, and the temperature controllability and the temperature uniformity of the wafer heating surface deteriorate.

【００１５】第一の本発明のセラミック板では、２５〜
８００℃まで温度範囲におけるヤング率が ２５０〜４
５０ＧＰａ、特には、２８０〜３５０ＧＰａであるセラ
ミックを使用する。このようなセラミックとしては特に
限定されないが、例えば、窒化物セラミック、炭化物セ
ラミック、酸化物セラミック等が挙げられる。In the first ceramic plate of the present invention, 25 to 25
Young's modulus in the temperature range up to 800 ° C is 250-4
A ceramic having a pressure of 50 GPa, especially 280 to 350 GPa, is used. Such a ceramic is not particularly limited, and examples thereof include a nitride ceramic, a carbide ceramic, and an oxide ceramic.

【００１６】ヤング率が２５０ＧＰａ未満では、常温で
も反りが発生してしまい、４５０ＧＰａを越えると剛直
すぎて、いずれにせよセラミック基板を支持容器（ケー
シング）に載置したり、はめ込んだり、支持柱による固
定等の配設することができないのである。ヤング率が２
５０ＧＰａ未満では、セラミック基板に金属や導電性セ
ラミックからなる補強体が形成されていても、支持容器
にセラミック基板を固定しようとすると、反ってしま
う。また、セラミック基板に補強体を設けると、セラミ
ック基板自体に歪みが生じる。支持容器に配設すること
により、セラミック基板が若干反ることでこのような歪
みが解消されるのであるが、ヤング率が４５０ＧＰａを
越えると、剛直になりすぎて、支持容器に固定しようと
すると割れてしまう。つまり、ヤング率が ２５０〜４
５０ＧＰａの範囲は、セラミック基板の機能を確保した
まま、支持容器に配設できる範囲である。If the Young's modulus is less than 250 GPa, warpage occurs even at room temperature, and if it exceeds 450 GPa, the substrate is too rigid. In any case, the ceramic substrate is placed on a support container (casing), fitted, or is supported by a support column. They cannot be fixed or installed. Young's modulus is 2
If it is less than 50 GPa, even if a reinforcing body made of metal or conductive ceramic is formed on the ceramic substrate, if the ceramic substrate is fixed to the supporting container, the ceramic substrate will be warped. Further, when the reinforcing member is provided on the ceramic substrate, distortion occurs in the ceramic substrate itself. By arranging in the supporting container, such distortion is eliminated by slightly warping the ceramic substrate, but when the Young's modulus exceeds 450 GPa, it becomes too rigid, and when it is attempted to fix to the supporting container. Will break. In other words, the Young's modulus is 250-4
The range of 50 GPa is a range where the ceramic substrate can be disposed in the supporting container while the function of the ceramic substrate is maintained.

【００１７】さらに、ヤング率が２８０ＧＰａ未満であ
ると、高温時の反り量が大きすぎて補強体を設けても反
り量を小さくすることが困難となり、一方、３５０ＧＰ
ａを超えると、セラミック基板の反り量が充分に小さ
く、そもそも反りが発生せず、上記したような問題が発
生し得ないからである。Further, when the Young's modulus is less than 280 GPa, the amount of warpage at a high temperature is too large, so that it is difficult to reduce the amount of warp even if a reinforcing member is provided.
If it exceeds a, the amount of warpage of the ceramic substrate is sufficiently small, no warpage occurs in the first place, and the above-described problem cannot occur.

【００１８】また、第二の本発明では、半導体製造装置
用セラミック板が、気孔率５％以上の多孔質セラミック
基板の場合、その２５〜８００℃までの温度範囲におけ
るヤング率が８０〜２５０ＧＰａであることが必要であ
る。ヤング率が８０ＧＰａ未満であると、補強体を設け
ることによっても反り量を小さくすることが困難とな
り、一方、２５０ＧＰａを超えると、剛直になりすぎ
て、支持容器に固定しようとすると割れてしまう。つま
り、ヤング率が８０〜２５０ＧＰａの範囲は、機能を確
保したまま、支持容器に配設できる範囲である。多孔質
体の場合は、ヤング率が低く反りやすく、また強度が低
く破壊されやすい。このため、緻密体に比べてセラミッ
ク基板の機能を確保したまま、支持容器に配設できる範
囲が低くなる。なお、気孔率の測定は、セラミック基板
を粉砕して流体と置換して体積を測定し、重量／測定体
積により、真比重を求めておき、見かけの大きさと重量
から見かけの比重を求め、見かけの比重／真比重により
気孔率を計算する。In the second aspect of the present invention, when the ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus is a porous ceramic substrate having a porosity of 5% or more, the Young's modulus in a temperature range of 25 to 800 ° C. is 80 to 250 GPa. It is necessary to be. If the Young's modulus is less than 80 GPa, it is difficult to reduce the amount of warpage even by providing a reinforcing member. On the other hand, if it exceeds 250 GPa, the material becomes too rigid and breaks when it is fixed to a supporting container. In other words, the range where the Young's modulus is in the range of 80 to 250 GPa is a range where the module can be disposed in the supporting container while the function is secured. In the case of a porous body, the Young's modulus is low and it is easily warped, and the strength is low and it is easily broken. For this reason, the range in which the ceramic substrate can be disposed in the supporting container while maintaining the function of the ceramic substrate is lower than that of the dense body. The porosity is measured by crushing the ceramic substrate and replacing it with a fluid, measuring the volume, determining the true specific gravity by weight / measured volume, determining the apparent specific gravity from the apparent size and weight, The porosity is calculated from the specific gravity / true specific gravity of

【００１９】本発明で用いる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、窒化ホウ素
等が挙げられる。上記窒化アルミニウムを使用する場合
には、５０重量％を超えた量が窒化アルミニウムから構
成される組成のものが好ましい。この場合に使用される
他のセラミックとしては、例えば、酸化物セラミックと
しては、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどが挙げら
れ、また炭化物セラミックとしては、炭化珪素、炭化チ
タン、炭化タングステンなどが挙げられ、複合セラミッ
クとしては、サイアロン等が挙げられる。Examples of the nitride ceramic used in the present invention include aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride. When the above-mentioned aluminum nitride is used, a composition in which the amount of aluminum nitride exceeds 50% by weight is preferably aluminum nitride. Other ceramics used in this case, for example, oxide ceramics include alumina, silica, zirconia, and the like, and carbide ceramics include silicon carbide, titanium carbide, tungsten carbide, and the like. Examples of the ceramic include sialon and the like.

【００２０】上記セラミック基板のヤング率は、２種類
以上のセラミックを混合あるいは積層して使用すること
により、また、例えば、アルカリ土類金属、希土類金
属、カーボン等を添加することにより制御することがで
きる。上記アルカリ土類金属としては、Ｎａ、Ｃａなど
が望ましく、希土類金属としてはＹが望ましい。また、
カーボンは非晶質、結晶質いずれのものも使用すること
ができる。さらに、カーボンは１００〜２０００ｐｐｍ
の含有量が望ましい。このような含有量とすることによ
り、セラミック板を黒色化することができるからであ
る。また、上記セラミック基板のヤング率は、気孔率で
調整することも可能である。緻密体のセラミックの場合
は、気孔率５％未満で調整する。多孔質セラミックの場
合は、気孔率５％以上で調整する。気孔率が高いほどヤ
ング率は低下する。The Young's modulus of the ceramic substrate can be controlled by mixing or laminating two or more kinds of ceramics, and by adding, for example, an alkaline earth metal, a rare earth metal, or carbon. it can. As the alkaline earth metal, Na, Ca or the like is desirable, and as the rare earth metal, Y is desirable. Also,
As the carbon, either amorphous or crystalline carbon can be used. Furthermore, carbon is 100-2000 ppm
Is desirable. This is because such a content makes it possible to blacken the ceramic plate. Further, the Young's modulus of the ceramic substrate can be adjusted by the porosity. In the case of a dense ceramic, the porosity is adjusted to less than 5%. In the case of a porous ceramic, the porosity is adjusted to 5% or more. The higher the porosity, the lower the Young's modulus.

【００２１】上記金属または導電性セラミックからなる
補強体は、セラミック基板の中心または中心よりウエハ
加熱面の対向面に偏芯した位置に少なくとも１層形成さ
れているか、または、ウエハ加熱面の対向面に形成され
ていることが望ましい。反りの発生によってウエハ加熱
面から遠い側のセラミックが伸長することになるので、
この伸長する部分に補強体を設けることによって反りを
確実に防止することができるからである。The reinforcing member made of a metal or a conductive ceramic is formed in at least one layer at the center of the ceramic substrate or at a position eccentric from the center to the surface facing the wafer heating surface, or the surface facing the wafer heating surface. It is desirable to be formed in. Since the warpage causes the ceramic on the far side from the wafer heating surface to elongate,
This is because the provision of the reinforcing member at the extending portion can reliably prevent the warpage.

【００２２】上記補強体の形状としては、例えば、平面
形状、平面形状を幾つかの部分に分割した形状、渦巻き
形状、同心円形状、格子形状などが挙げられる。上記補
強体の厚さは、１〜５０μｍ程度が望ましい。１μｍよ
り薄いと補強効果がなく、５０μｍより厚くなるとセラ
ミック板全体の反りや、ウエハ加熱面の平坦度の低下を
招くからである。Examples of the shape of the reinforcing body include a planar shape, a shape obtained by dividing the planar shape into several parts, a spiral shape, a concentric shape, and a lattice shape. The thickness of the reinforcing body is desirably about 1 to 50 μm. If the thickness is less than 1 μm, there is no reinforcing effect, and if the thickness is more than 50 μm, warpage of the entire ceramic plate and reduction in flatness of the wafer heating surface are caused.

【００２３】上記補強体としては、例えば、金属焼結
体、非焼結性金属体、導電性セラミックの焼結体などが
挙げられる。上記金属焼結体、上記非焼結性金属体の原
料としては、例えば、高融点金属を使用することができ
る。上記高融点金属としては、例えば、タングステン、
モリブデン、ニッケルおよびインジウムなどが挙げられ
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。また、上記導電性セラミックとしては、例え
ば、タングステンまたはモリブデンの炭化物が挙げられ
る。Examples of the reinforcing member include a metal sintered body, a non-sintered metal body, and a conductive ceramic sintered body. As a raw material of the metal sintered body and the non-sinterable metal body, for example, a high melting point metal can be used. Examples of the high melting point metal include tungsten,
Molybdenum, nickel and indium. These may be used alone or in combination of two or more. Examples of the conductive ceramic include carbides of tungsten and molybdenum.

【００２４】上記補強体は、セラミック基板の内部に設
ける場合には、例えば、発熱体、ガード電極、グランド
電極、静電電極などとして機能させることができ、ま
た、セラミック基板の表面に形成する場合には、例え
ば、発熱体、チャックトップ電極などとして機能させる
ことができる。また、上記したように、セラミック基板
の内部に、発熱体とガード電極とグランド電極のよう
に、複数の層からなる補強体を設けることができる。When the reinforcing member is provided inside the ceramic substrate, it can function as, for example, a heating element, a guard electrode, a ground electrode, an electrostatic electrode, etc., and when it is formed on the surface of the ceramic substrate. , For example, can function as a heating element, a chuck top electrode, or the like. Further, as described above, a reinforcing body composed of a plurality of layers, such as a heating element, a guard electrode, and a ground electrode, can be provided inside the ceramic substrate.

【００２５】このような発熱体などが設けられたセラミ
ック板は、例えば、ホットプレート（ヒータ）、静電チ
ャック、ウエハプローバなどとして使用することができ
る。The ceramic plate provided with such a heating element can be used as, for example, a hot plate (heater), an electrostatic chuck, a wafer prober, and the like.

【００２６】図１は、本発明の半導体製造装置用セラミ
ック板の一実施形態であるセラミックヒータの一例を模
式的に示す底面図であり、図２は、上記セラミックヒー
タの一部を模式的に示す部分拡大断面図である。セラミ
ック基板１１は、円板状に形成されており、補強体（発
熱体）１２は、セラミック基板１１のウエハ加熱面の全
体の温度が均一になるように加熱するため、セラミック
基板１１の底面に同心円状のパターンに形成されてい
る。FIG. 1 is a bottom view schematically showing an example of a ceramic heater which is an embodiment of a ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing a part of the ceramic heater. It is a partial expanded sectional view shown. The ceramic substrate 11 is formed in a disk shape. The reinforcing body (heating element) 12 is heated on the bottom surface of the ceramic substrate 11 to heat the wafer heating surface of the ceramic substrate 11 so that the entire temperature thereof becomes uniform. It is formed in a concentric pattern.

【００２７】また、これら補強体１２は、互いに近い二
重の同心円同士が１組として、１本の線になるように接
続され、その両端に入出力の端子となる端子ピン１３が
接続されている。また、中央に近い部分には、支持ピン
１６を挿入するための貫通孔１５が形成され、さらに、
測温素子を挿入するための有底孔１４ａ〜１４ｉが形成
されている。The reinforcing members 12 are connected such that double concentric circles close to each other form a single line, and terminal pins 13 serving as input / output terminals are connected to both ends thereof. I have. Further, a through hole 15 for inserting the support pin 16 is formed in a portion near the center, and further,
Bottom holes 14a to 14i for inserting a temperature measuring element are formed.

【００２８】また、図２に示したように、この支持ピン
１６は、その上にシリコンウエハ１９を載置して上下さ
せることができるようになっており、これにより、シリ
コンウエハ１９を図示しない搬送機に渡したり、搬送機
からシリコンウエハ１９を受け取ったりすることができ
る。発熱体としての補強体１２は、セラミック基板１１
の内部で、その中心または中心よりウエハ加熱面の対向
面に偏芯した位置に形成されていてもよい。上記セラミ
ックヒータでは、補強体１２は機械的な補強体としての
みでなく、発熱体としても機能する。As shown in FIG. 2, the support pins 16 can be placed on the silicon wafer 19 and can be moved up and down, so that the silicon wafer 19 is not shown. The wafer can be transferred to the transfer device, or the silicon wafer 19 can be received from the transfer device. The reinforcing body 12 as a heating element includes a ceramic substrate 11
May be formed at the center or at a position eccentric to the surface facing the wafer heating surface from the center. In the ceramic heater, the reinforcing body 12 functions not only as a mechanical reinforcing body but also as a heating element.

【００２９】セラミック基板の内部または底面に補強体
１２を形成するためには、金属や導電性セラミックから
なる導体ペーストを用いることが望ましい。即ち、セラ
ミック基板の内部に補強体を形成する場合には、グリー
ンシート上に導体ペースト層を形成した後、グリーンシ
ートを積層、焼成することにより、内部に補強体を作製
する。一方、表面に補強体を形成する場合には、通常、
焼成を行ってセラミック基板を製造した後、その表面に
導体ペースト層を形成し、焼成することにより補強体を
作製する。In order to form the reinforcing member 12 inside or on the bottom of the ceramic substrate, it is desirable to use a conductive paste made of metal or conductive ceramic. That is, when forming a reinforcing body inside a ceramic substrate, a conductive paste layer is formed on a green sheet, and then the green sheet is laminated and fired to produce a reinforcing body inside. On the other hand, when a reinforcing body is formed on the surface,
After baking to produce a ceramic substrate, a conductor paste layer is formed on the surface thereof, and baking is performed to produce a reinforcing body.

【００３０】上記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または導電性セ
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。The conductive paste is not particularly limited, but preferably contains not only metal particles or conductive ceramic for ensuring conductivity, but also resin, solvent, thickener and the like.

【００３１】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。As the metal particles, for example, noble metals (gold, silver, platinum, palladium), lead, tungsten, molybdenum, nickel and the like are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. This is because these metals are relatively hard to oxidize and have a resistance value sufficient to generate heat.

【００３２】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。これら金属粒子また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。As the conductive ceramic, for example,
Tungsten, molybdenum carbide and the like can be mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more. The metal particles or conductive ceramic particles preferably have a particle size of 0.1 to 100 μm. If it is too fine, less than 0.1 μm, it is liable to be oxidized, while if it exceeds 100 μm, sintering becomes difficult and the resistance value becomes large.

【００３３】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、または、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、補強体１２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。Even if the shape of the metal particles is spherical,
It may be scaly. When these metal particles are used, they may be a mixture of the above-mentioned spheres and the above-mentioned flakes. When the metal particles are scaly or a mixture of spherical and scaly, the metal oxide between the metal particles is easily retained, and the adhesion between the reinforcing body 12 and the nitride ceramic or the like is increased. And it is advantageous because the resistance value can be increased.

【００３４】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。As the resin used for the conductor paste,
For example, an epoxy resin, a phenol resin, and the like can be given. Examples of the solvent include isopropyl alcohol. Examples of the thickener include cellulose and the like.

【００３５】上記導体ペーストには、上記したように、
金属粒子に金属酸化物を添加し、補強体１２を金属粒子
およ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、セラミック基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。As described above, the conductive paste is
It is preferable that a metal oxide is added to the metal particles, and the reinforcing member 12 is formed by sintering the metal particles and the metal oxide. As described above, by sintering the metal oxide together with the metal particles, the nitride ceramic as the ceramic substrate and the metal particles can be adhered to each other.

【００３６】上記金属酸化物を混合することにより、窒
化物セラミック等との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等とが密着するのではないかと考
えられる。It is not clear why mixing the above metal oxide improves the adhesion with nitride ceramics and the like, but the surface of metal particles and the surface of nitride ceramic are
It is considered that the oxide film is slightly oxidized to form an oxide film, and the oxide films are sintered and integrated via the metal oxide, so that the metal particles adhere to the nitride ceramic or the like.

【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（Ｂ 2 Ｏ3 ）、アル
ミナ、イットリアおよ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、補強
体１２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。As the metal oxide, for example, oxidized
Lead, zinc oxide, silica, boron oxide (B Two OThree ), Al
Selected from the group consisting of Mina, Yttria and Titania
At least one is preferred. These oxides are reinforced
The metal particles can be nitrided without increasing the resistance of the body 12.
Because it can improve the adhesion with the ceramic
is there.

【００３８】上記酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ
素（Ｂ2 Ｏ3 ）、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。The ratio of the above-mentioned lead oxide, zinc oxide, silica, boron oxide (B 2 O 3 ), alumina, yttria, and titania is as follows: 1-10, silica 1-30, boron oxide 5-50, zinc oxide 20-70, alumina 1
-10, yttria 1-50, titania 1-50, and the total is preferably adjusted within a range not exceeding 100 parts by weight. By adjusting the amounts of these oxides in these ranges, the adhesion to the nitride ceramic can be particularly improved.

【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補強体１
２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、表面に補強体
１２を設けたセラミック基板１１では、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１
０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。The amount of the metal oxide added to the metal particles is preferably 0.1% by weight or more and less than 10% by weight. Also, the reinforcing member 1 is formed by using the conductor paste having such a configuration.
2 is preferably from 1 to 45 mΩ / □. If the sheet resistivity exceeds 45 mΩ / □, the heat value becomes too large with respect to the applied voltage, and it is difficult to control the heat value in the ceramic substrate 11 provided with the reinforcing member 12 on the surface. The amount of metal oxide added is 1
If the content is 0% by weight or more, the sheet resistivity exceeds 50 mΩ / □, the amount of generated heat becomes too large, temperature control becomes difficult, and the uniformity of the temperature distribution decreases.

【００４０】補強体１２がセラミック基板１１の表面に
形成される場合には、補強体１２の表面部分に、図２に
示すような金属被覆層１７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。When the reinforcing member 12 is formed on the surface of the ceramic substrate 11, it is desirable that a metal coating layer 17 as shown in FIG. This is to prevent the internal metal sintered body from being oxidized to change the resistance value. The thickness of the metal coating layer to be formed is preferably 0.1 to 10 μm.

【００４１】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。The metal used for forming the metal coating layer is not particularly limited as long as it is a non-oxidizing metal, and specific examples thereof include gold, silver, palladium, platinum and nickel. . These may be used alone or 2
More than one species may be used in combination. Of these, nickel is preferred.

【００４２】本発明では、必要に応じてセラミック基板
に熱電対を埋め込んでおくことができる。熱電対により
発熱体の温度を測定し、そのデータをもとに電圧、電流
量を変えて、温度を制御することができるからである。
熱電対の金属線の接合部位の大きさは、各金属線の素線
径と同一か、もしくは、それよりも大きく、かつ、０．
５ｍｍ以下がよい。このような構成によって、接合部分
の熱容量が小さくなり、温度が正確に、また、迅速に電
流値に変換されるのである。このため、温度制御性が向
上してウエハの加熱面の温度分布が小さくなるのであ
る。上記熱電対としては、例えば、ＪＩＳ−Ｃ−１６０
２（１９８０）に挙げられるように、Ｋ型、Ｒ型、Ｂ
型、Ｓ型、Ｅ型、Ｊ型、Ｔ型熱電対が挙げられる。In the present invention, a thermocouple can be embedded in a ceramic substrate as needed. This is because the temperature of the heating element can be measured by a thermocouple, and the temperature and the amount of current can be changed based on the data to control the temperature.
The size of the joining portion of the metal wires of the thermocouple is equal to or larger than the element diameter of each metal wire.
5 mm or less is preferable. With such a configuration, the heat capacity of the junction is reduced, and the temperature is accurately and quickly converted to a current value. For this reason, the temperature controllability is improved and the temperature distribution on the heated surface of the wafer is reduced. As the thermocouple, for example, JIS-C-160
2 (1980), K-type, R-type, B-type
Type, S type, E type, J type, and T type thermocouples.

【００４３】次に、本発明の半導体製造装置用セラミッ
ク板の製造方法について説明する。まず、図１に示した
セラミッ基板１１の底面に補強体１２が形成されたセラ
ミック板の製造方法について説明する。 (1) セラミック板の作製工程 上述した窒化アルミニウムなどの窒化物セラミックに必
要に応じてイットリア等の焼結助剤やバインダ等を配合
してスラリーを調製した後、このスラリーをスプレード
ライ等の方法で顆粒状にし、この顆粒を金型などに入れ
て加圧することにより板状などに成形し、生成形体（グ
リーン）を作製する。Next, a method of manufacturing a ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention will be described. First, a method of manufacturing a ceramic plate in which a reinforcing body 12 is formed on the bottom surface of a ceramic substrate 11 shown in FIG. 1 will be described. (1) Step of preparing ceramic plate After preparing a slurry by blending a sintering aid such as yttria or a binder as necessary with a nitride ceramic such as the above-mentioned aluminum nitride, the slurry is spray-dried or the like. Then, the granules are put into a mold or the like and pressed to be formed into a plate shape or the like, thereby producing a green body.

【００４４】次に、生成形体に、必要に応じて、シリコ
ンウエハを支持するための支持ピン１６を挿入する貫通
孔１５となる部分や熱電対などの測温素子を埋め込むた
めの有底孔１４ａ〜１４ｉとなる部分を形成する。Next, as necessary, a portion serving as a through hole 15 for inserting a support pin 16 for supporting a silicon wafer and a bottomed hole 14a for embedding a temperature measuring element such as a thermocouple are formed in the formed body. To 14i are formed.

【００４５】次に、この生成形体を加熱、焼成して焼結
させ、セラミック製の板状体を製造する。この後、所定
の形状に加工することにより、セラミック基板１１を作
製するが、焼成後にそのまま使用することができる形状
としてもよい。加圧しながら加熱、焼成を行うことによ
り、気孔のないセラミック基板１１を製造することが可
能となる。加熱、焼成は、焼結温度以上であればよい
が、窒化物セラミックでは、１０００〜２５００℃であ
る。Next, the formed body is heated, fired and sintered to produce a ceramic plate. After that, the ceramic substrate 11 is manufactured by processing into a predetermined shape, but may be a shape that can be used as it is after firing. By performing heating and firing while applying pressure, it is possible to manufacture a ceramic substrate 11 having no pores. Heating and firing may be performed at a temperature equal to or higher than the sintering temperature.

【００４６】(2) セラミック基板に導体ペーストを印刷
する工程 導体ペーストは、一般に、金属粒子、樹脂、溶剤からな
る粘度の高い流動物である。この導体ペーストをスクリ
ーン印刷などを用い、補強体を設けようとする部分に印
刷を行うことにより、導体ペースト層を形成する。補強
体は、セラミック基板全体を均一な温度にする必要があ
ることから、図１に示すような同心円状からなるパター
ンに印刷することが望ましい。導体ペースト層は、焼成
後の補強体１２の断面が、方形で、偏平な形状となるよ
うに形成することが望ましい。(2) Step of Printing Conductive Paste on Ceramic Substrate The conductive paste is generally a high-viscosity fluid composed of metal particles, resin and solvent. The conductor paste is printed on a portion where the reinforcing member is to be provided by screen printing or the like to form a conductor paste layer. Since it is necessary to make the entire ceramic substrate have a uniform temperature, the reinforcing member is desirably printed in a concentric pattern as shown in FIG. The conductor paste layer is desirably formed so that the cross section of the reinforcing body 12 after firing has a rectangular and flat shape.

【００４７】(3) 導体ペーストの焼成 セラミック基板１１の底面に印刷した導体ペースト層を
加熱焼成して、樹脂、溶剤を除去するとともに、金属粒
子を焼結させ、セラミック基板１１の底面に焼き付け、
補強体１２を形成する。加熱焼成の温度は、５００〜１
０００℃が好ましい。導体ペースト中に上述した金属酸
化物を添加しておくと、金属粒子、セラミック基板およ
び金属酸化物が焼結して一体化するため、補強体とセラ
ミック基板との密着性が向上する。(3) Firing of Conductive Paste The conductive paste layer printed on the bottom surface of the ceramic substrate 11 is heated and fired to remove the resin and the solvent, and sinter the metal particles.
The reinforcement 12 is formed. The heating and firing temperature is 500 to 1
000 ° C. is preferred. If the above-mentioned metal oxide is added to the conductor paste, the metal particles, the ceramic substrate and the metal oxide are sintered and integrated, so that the adhesion between the reinforcing member and the ceramic substrate is improved.

【００４８】(4) 金属被覆層の形成 補強体１２表面には、金属被覆層を設けることが望まし
い。金属被覆層は、電解めっき、無電解めっき、スパッ
タリング等により形成することができるが、量産性を考
慮すると、無電解めっきが最適である。(4) Formation of Metal Coating Layer It is desirable to provide a metal coating layer on the surface of the reinforcing member 12. The metal coating layer can be formed by electrolytic plating, electroless plating, sputtering, or the like, but in consideration of mass productivity, electroless plating is optimal.

【００４９】(5) 端子等の取り付け 補強体１２のパターンの端部に電源との接続のための端
子（端子ピン１３）を半田で取り付ける。また、有底孔
１４ａ〜１４ｉに熱電対を挿入し、ポリイミド等の耐熱
樹脂、セラミックで封止し、セラミックヒータ１０とす
る。(5) Attachment of Terminals and the like Terminals (terminal pins 13) for connection to a power source are attached to the end of the pattern of the reinforcing member 12 by soldering. In addition, a thermocouple is inserted into the bottomed holes 14a to 14i and sealed with a heat-resistant resin such as polyimide or ceramic to obtain a ceramic heater 10.

【００５０】次に、セラミック基板の内部に補強体が形
成されたセラミック板の製造方法について説明する。 (1) セラミック基板の作製工程 まず、窒化物セラミックの粉末をバインダ、溶剤等と混
合してペーストを調製し、これを用いてグリーンシート
を作製する。上述したセラミック粉末としては、窒化ア
ルミニウムなどを使用することができ、必要に応じて、
イットリア等の焼結助剤を加えてもよい。イットリアの
量は、５重量％以上が好ましい。焼結体中に１重量％以
上のイットリウムを残留させることができ、ヤング率を
２５〜８００℃の温度領域で２５０〜４５０ＧＰａに調
整することができるからである。イットリウムの残留量
が１重量％未満の場合、ヤング率が２５℃付近で２５０
ＧＰａ未満となるため好ましくない。Next, a method of manufacturing a ceramic plate having a reinforcing member formed inside a ceramic substrate will be described. (1) Step of Producing Ceramic Substrate First, a nitride ceramic powder is mixed with a binder, a solvent, and the like to prepare a paste, and a green sheet is produced using the paste. As the above-mentioned ceramic powder, aluminum nitride or the like can be used, and if necessary,
A sintering aid such as yttria may be added. The amount of yttria is preferably at least 5% by weight. This is because 1% by weight or more of yttrium can be left in the sintered body, and the Young's modulus can be adjusted to 250 to 450 GPa in a temperature range of 25 to 800 ° C. When the residual amount of yttrium is less than 1% by weight, the Young's modulus becomes 250 at around 25 ° C.
It is not preferable because it becomes less than GPa.

【００５１】また、バインダとしては、アクリル系バイ
ンダ、エチルセルロース、ブチルセロソルブ、ポリビニ
ルアルコールから選ばれる少なくとも１種が望ましい。
さらに溶媒としては、α−テルピネオール、グリコール
から選ばれる少なくとも１種が望ましい。The binder is preferably at least one selected from an acrylic binder, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinyl alcohol.
Further, as the solvent, at least one selected from α-terpineol and glycol is desirable.

【００５２】これらを混合して得られるペーストをドク
ターブレード法でシート状に成形してグリーンシートを
作製する。グリーンシートの厚さは、０．１〜５ｍｍが
好ましい。次に、得られたグリーンシートに、必要に応
じて、シリコンウエハを支持するための支持ピンを挿入
する貫通孔となる部分、熱電対などの測温素子を埋め込
むための有底孔となる部分、補強体を外部の端ピンと接
続するためのスルーホールとなる部分等を形成する。後
述するグリーンシート積層体を形成した後に、上記加工
を行ってもよい。A paste obtained by mixing these is formed into a sheet by a doctor blade method to produce a green sheet. The thickness of the green sheet is preferably 0.1 to 5 mm. Next, in the obtained green sheet, if necessary, a portion serving as a through hole for inserting a support pin for supporting a silicon wafer, and a portion serving as a bottomed hole for embedding a temperature measuring element such as a thermocouple. Then, a portion serving as a through hole for connecting the reinforcing member to an external end pin is formed. The above processing may be performed after forming a green sheet laminate described later.

【００５３】(2) グリーンシート上に導体ペーストを印
刷する工程 グリーンシート上に、金属ペーストまたは導電性セラミ
ックを含む導体ペーストを印刷する。これらの導体ペー
スト中には、金属粒子または導電性セラミック粒子が含
まれている。上記金属粒子が、タングステン粒子または
モリブデン粒子である場合、その平均粒子径は、０．１
〜５μｍが好ましい。平均粒子が０．１μｍ未満である
か、５μｍを超えると、導体ペーストを印刷しにくいか
らである。(2) Step of Printing Conductive Paste on Green Sheet A conductive paste containing a metal paste or a conductive ceramic is printed on the green sheet. These conductive pastes contain metal particles or conductive ceramic particles. When the metal particles are tungsten particles or molybdenum particles, the average particle diameter is 0.1
５5 μm is preferred. If the average particle size is less than 0.1 μm or more than 5 μm, it is difficult to print the conductive paste.

【００５４】このような導体ペーストとしては、例え
ば、金属粒子または導電性セラミック粒子８５〜８７重
量部；アクリル系、エチルセルロース、ブチルセロソル
ブ、ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種
のバインダ１．５〜１０重量部；および、α−テルピネ
オール、グリコールから選ばれる少なくとも１種の溶媒
を１．５〜１０重量部を混合した組成物（ペースト）が
挙げられる。As such a conductive paste, for example, 85 to 87 parts by weight of metal particles or conductive ceramic particles; 1.5 to 10 parts by weight of at least one kind of binder selected from acrylic, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinyl alcohol And a composition (paste) obtained by mixing 1.5 to 10 parts by weight of at least one solvent selected from α-terpineol and glycol.

【００５５】(3) グリーンシートの積層工程 導体ペーストを印刷していないグリーンシートを、導体
ペーストを印刷したグリーンシートの上下に積層する。
このとき、上側に積層するグリーンシートの数を下側に
積層するグリーンシートの数よりも多くして、補強体の
形成位置を底面の方向に偏芯させる。具体的には、上側
のグリーンシートの積層数は２０〜５０枚が、下側のグ
リーンシートの積層数は５〜２０枚が好ましい。(3) Green Sheet Laminating Step Green sheets on which the conductor paste is not printed are laminated on and under the green sheet on which the conductor paste is printed.
At this time, the number of green sheets laminated on the upper side is made larger than the number of green sheets laminated on the lower side, and the formation position of the reinforcing member is eccentric toward the bottom. Specifically, the number of stacked green sheets on the upper side is preferably 20 to 50, and the number of stacked green sheets on the lower side is preferably 5 to 20.

【００５６】(4) グリーンシート積層体の焼成工程 グリーンシート積層体の加熱、加圧を行い、グリーンシ
ートおよび内部の導体ペーストを焼結させる。加熱温度
は、１０００〜２０００℃が好ましく、加圧の圧力は、
１０〜２０ＭＰａ（１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 ）が好
ましい。加熱は、不活性ガス雰囲気中で行う。不活性ガ
スとしては、例えば、アルゴン、窒素などを使用するこ
とができる。なお、焼成を行った後に、測温素子を挿入
するための有底孔を設けてもよい。有底孔は、表面研磨
後に、ドリル加工やサンドブラストなどのブラスト処理
を行うことにより形成することができる。また、内部の
補強体と接続するためのスルーホールに端子を接続し、
加熱してリフローする。加熱温度は、半田処理の場合に
は９０〜１１０℃が好適であり、ろう材での処理の場合
には、９００〜１１００℃が好適である。さらに、測温
素子としての熱電対などを耐熱性樹脂で封止し、セラミ
ックヒータとする。(4) Green Sheet Laminate Firing Step The green sheet laminate is heated and pressed to sinter the green sheet and the internal conductive paste. The heating temperature is preferably from 1000 to 2000 ° C.,
It is preferably from 10 to 20 MPa (100 to 200 kg / cm 2 ). Heating is performed in an inert gas atmosphere. As the inert gas, for example, argon, nitrogen, or the like can be used. After firing, a bottomed hole for inserting a temperature measuring element may be provided. The bottomed hole can be formed by performing blasting such as drilling or sand blasting after surface polishing. Also, connect the terminal to the through hole to connect with the internal reinforcement,
Heat and reflow. The heating temperature is preferably from 90 to 110 ° C. in the case of the soldering treatment, and is preferably from 900 to 1100 ° C. in the case of the treatment with the brazing material. Further, a thermocouple or the like as a temperature measuring element is sealed with a heat-resistant resin to form a ceramic heater.

【００５７】このようにして製造したセラミックヒータ
を支持容器（ケーシング）３０に配設した図を図４に記
載する。なお、ここに記載したセラミックヒータは、セ
ラミック基板１１の底面に補強体１２が形成されたセラ
ミックヒータ１０である。支持容器３０の底には、冷媒
を供給する供給ポート３９と、冷媒を排出する開口３０
ａが形成されている。セラミック基板１１は、断熱材３
５を介して支持容器３０に固定される。セラミック基板
１１の上からは板バネ３７をピン３８で固定して、セラ
ミック基板１１を支持容器に固定するのである。セラミ
ック基板１１の表面には、図示しない突起が形成され、
この突起によってセラミック基板の加熱面１１ａとウエ
ハ９との間に、５〜５０００μｍの隙間が生じて一定距
離離間させながら、加熱することができるのである。FIG. 4 shows a view in which the ceramic heater thus manufactured is disposed in a supporting container (casing) 30. The ceramic heater described here is a ceramic heater 10 in which a reinforcing body 12 is formed on the bottom surface of a ceramic substrate 11. At the bottom of the support container 30, a supply port 39 for supplying the refrigerant and an opening 30 for discharging the refrigerant are provided.
a is formed. The ceramic substrate 11 is made of a heat insulating material 3
5 and is fixed to the support container 30. From above the ceramic substrate 11, the leaf spring 37 is fixed by the pin 38, and the ceramic substrate 11 is fixed to the supporting container. Projections (not shown) are formed on the surface of the ceramic substrate 11,
These projections create a gap of 5 to 5000 μm between the heating surface 11 a of the ceramic substrate and the wafer 9, so that heating can be performed while keeping a certain distance.

【００５８】[0058]

【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明する。 （実施例１）補強体を内部に有する半導体製造装置用セ
ラミック板の製造 (1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製 平均粒径：
１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：
０．４μｍ）６重量部、アクリルバインダ１１．５重量
部、分散剤０．５重量部および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、ドクターブレート法により成形を行って、厚
さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。The present invention will be described in more detail below. Example 1 Production of Ceramic Plate for Semiconductor Manufacturing Apparatus Having Reinforcement Inside (1) Aluminum Nitride Powder (Tokuyama Co., Ltd. Average Particle Size:
1.1 μm) 100 parts by weight, yttria (average particle size:
0.4 μm) Using a paste obtained by mixing 6 parts by weight, 11.5 parts by weight of an acrylic binder, 0.5 parts by weight of a dispersant, and 53 parts by weight of alcohol composed of 1-butanol and ethanol, molding is performed by a doctor blade method. Thus, a green sheet having a thickness of 0.47 mm was obtained.

【００５９】(2) 次に、このグリーンシートを８０℃で
５時間乾燥させた。 (3) 平均粒子径１μｍのタングステンカーバイト粒子１
００重量部、アクリル系バインダ３．０重量部、α−テ
ルピネオール溶媒３．５重量部および分散剤０．３重量
部を混合して導体ペーストＡを調製した。この導体ペー
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。印刷パターンは、図１に示し
たような同心円パターンとした。上記処理の終わったグ
リーンシートに、さらに、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℃、８ＭＰａ（８０ｋｇ／ｃｍ2 ）の
圧力で積層した。(2) Next, the green sheet was dried at 80 ° C. for 5 hours. (3) Tungsten carbide particles 1 having an average particle size of 1 μm
A conductor paste A was prepared by mixing 00 parts by weight, 3.0 parts by weight of an acrylic binder, 3.5 parts by weight of an α-terpineol solvent, and 0.3 parts by weight of a dispersant. This conductor paste A was printed on a green sheet by screen printing to form a conductor paste layer. The printing pattern was a concentric pattern as shown in FIG. On the green sheet after the above treatment, 37 green sheets on which a tungsten paste was not printed were further laminated on the upper side (heating surface) and 13 on the lower side at 130 ° C. and a pressure of 8 MPa (80 kg / cm 2 ).

【００６０】(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１５ＭＰａ
（１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスし、Ｙが
１．３重量％残留する厚さ３ｍｍの窒化アルミニウム板
状体を得た。これを３００ｍｍの円板状に切り出し、内
部に厚さ６μｍ、幅１０ｍｍの補強体を有するセラミッ
ク板とした。セラミック板の気孔率は、セラミック板を
粉砕して、水銀置換し体積を測定し、重量と体積から真
比重を計算し、さらに、見かけの大きさと重量から見か
けの比重を計算し、さらに真比重と見かけの比重から気
孔率を計算した。その結果、測定限界値以下でほとんど
０であった。(4) Next, the obtained laminate is placed in nitrogen gas.
Degreasing at 600 ° C for 5 hours, 1890 ° C, pressure 15MPa
(150 kg / cm 2 ) for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate having a thickness of 3 mm with Y remaining at 1.3% by weight. This was cut out into a disk shape of 300 mm to obtain a ceramic plate having a reinforcing body with a thickness of 6 μm and a width of 10 mm inside. The porosity of the ceramic plate is determined by crushing the ceramic plate, replacing it with mercury, measuring the volume, calculating the true specific gravity from the weight and volume, calculating the apparent specific gravity from the apparent size and weight, and further calculating the true specific gravity. And the porosity was calculated from the apparent specific gravity. As a result, it was almost 0 below the measurement limit value.

【００６１】（比較例１）補強体を有さないセラミック
板（直径１２インチ、厚み３ｍｍ）の製造 (1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製 平均粒径：
１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：
０．４μｍ）６重量部、アクリルバインダ１１．５重量
部、分散剤０．５重量部および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、ドクターブレート法により成形を行って、厚
さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。(Comparative Example 1) Production of a ceramic plate (12 inches in diameter, 3 mm in thickness) having no reinforcing body (1) Aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation)
1.1 μm) 100 parts by weight, yttria (average particle size:
0.4 μm) Using a paste obtained by mixing 6 parts by weight, 11.5 parts by weight of an acrylic binder, 0.5 parts by weight of a dispersant, and 53 parts by weight of alcohol composed of 1-butanol and ethanol, molding is performed by a doctor blade method. Thus, a green sheet having a thickness of 0.47 mm was obtained.

【００６２】(2) 次に、このグリーンシートを８０℃で
５時間乾燥させた。 (3) グリーンシートを５０枚、１３０℃、８ＭＰａ（８
０ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力で積層した。 (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１５ＭＰａ（１５０ｋｇ
／ｃｍ2 ）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３００ｍｍの円板状
に切り出した。本比較例１にかかるセラミック板の気孔
率は、ほとんど０であった。(2) Next, the green sheet was dried at 80 ° C. for 5 hours. (3) 50 green sheets, 130 ° C, 8 MPa (8
The layers were laminated at a pressure of 0 kg / cm 2 ). (4) Next, the obtained laminate is placed in nitrogen gas at 600 ° C. for 5 minutes.
Degreasing for 1 hour, 1890 ° C, pressure 15MPa (150kg
/ Cm 2 ) for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate having a thickness of 3 mm. This was cut into a 300 mm disk. The porosity of the ceramic plate according to Comparative Example 1 was almost 0.

【００６３】なお、図３は、実施例１や比較例１で用い
られている窒化アルミニウムの温度とヤング率との関係
を示したグラフであり、このグラフより、窒化アルミニ
ウム基板は、２５〜８００℃までの温度領域におけるヤ
ング率が２５０〜４５０ＧＰａの範囲内であることがわ
かる。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature of the aluminum nitride used in Example 1 and Comparative Example 1 and the Young's modulus. It can be seen that the Young's modulus in the temperature range up to ° C is in the range of 250 to 450 GPa.

【００６４】なお、ヤング率の測定には、曲げ共振法ヤ
ング率測定装置を使用した。試験片は、長さ１００ｍ
ｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの形状に切り出したものを
使用した。具体的な測定方法は、以下の通りである。即
ち、試験片の両端から０．２２４Ｌ近傍を支点とし、ア
ルミナ繊維を用いて電気炉中に試験片を吊り下げ、共振
点の測定は、測定温度に達した時点より１０分間温度を
保持してから開始した。曲げの一次共振点の探索は、ま
ず、簡易発振器の周波数を主動で走査し、オシロスコー
プ管面上のリサージュ図形の変化から周波数の一次測定
を行い、ついで、ファンクションジェネレータの出力周
波数を計算機より制御して二次測定を行って、共振周波
数を求めた。以上により得た一次曲げモードの共振周波
数から、以下の式（１）を用いてヤング率を測定した。The Young's modulus was measured using a flexural resonance method Young's modulus measuring apparatus. The test piece is 100m long
m, a width of 20 mm and a thickness of 2 mm were used. The specific measuring method is as follows. That is, the test piece was suspended in an electric furnace using alumina fiber with the vicinity of 0.224 L from both ends of the test piece, and the temperature of the resonance point was measured for 10 minutes from the time when the measured temperature was reached. Started from. To search for the primary resonance point of bending, first, the frequency of the simple oscillator is scanned manually, the primary measurement of the frequency is performed from the change of the Lissajous figure on the oscilloscope screen, and then the output frequency of the function generator is controlled from the computer. Secondary measurement was performed to determine the resonance frequency. From the resonance frequency of the primary bending mode obtained as described above, the Young's modulus was measured using the following equation (1).

【００６５】 Ｅ＝０．９４６５×｛（ｍ・ｆ2 ）／ｗ｝×（Ｌ／ｔ）3 ×｛１＋６・５９×（ ｔ／Ｌ）2 ｝・・・・（１） 但し、Ｅ：ヤング率（Ｐａ）、ｆ：共振周波数（Ｈ
ｚ）、Ｌ：試験片の長さ（ｍ）、ｗ：試験片の幅
（ｍ）、ｔ：試験片の厚さ（ｍ）、ｍ：試験片の質量
（ｋｇ）である。E = 0.9465 × {(m · f 2 ) / w} × (L / t) 3 × {1 + 6.59 × (t / L) 2 } (1) where E: Young's modulus (Pa), f: resonance frequency (H
z), L: length (m) of the test piece, w: width (m) of the test piece, t: thickness (m) of the test piece, m: mass (kg) of the test piece.

【００６６】（比較例２）補強体を有さないセラミック
板（直径６インチ、厚み３ｍｍ）の製造 (1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製 平均粒径：
１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：
０．４μｍ）６重量部、アクリルバインダ１１．５重量
部、分散剤０．５重量部および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、ドクターブレート法により成形を行って、厚
さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。 (2) 次に、このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥さ
せた。 (3) グリーンシートを５０枚、１３０℃、８ＭＰａ（８
０ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力で積層した。 (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１５ＭＰａ（１５０ｋｇ
／ｃｍ2 ）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１５０ｍｍの円板状
に切り出した。本比較例２にかかるセラミック板の気孔
率は、ほとんど０であった。(Comparative Example 2) Production of a ceramic plate (diameter 6 inches, thickness 3 mm) having no reinforcing body (1) Aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation)
1.1 μm) 100 parts by weight, yttria (average particle size:
0.4 μm) Using a paste obtained by mixing 6 parts by weight, 11.5 parts by weight of an acrylic binder, 0.5 parts by weight of a dispersant, and 53 parts by weight of alcohol composed of 1-butanol and ethanol, molding is performed by a doctor blade method. Thus, a green sheet having a thickness of 0.47 mm was obtained. (2) Next, this green sheet was dried at 80 ° C. for 5 hours. (3) 50 green sheets, 130 ° C, 8 MPa (8
The layers were laminated at a pressure of 0 kg / cm 2 ). (4) Next, the obtained laminate is placed in nitrogen gas at 600 ° C. for 5 minutes.
Degreasing for 1 hour, 1890 ° C, pressure 15MPa (150kg
/ Cm 2 ) for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate having a thickness of 3 mm. This was cut out into a 150 mm disk shape. The porosity of the ceramic plate according to Comparative Example 2 was almost 0.

【００６７】（比較例３）補強体を有さないセラミック
基板（直径１２インチ、厚み８ｍｍ）の製造 (1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製 平均粒径：
１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：
０．４μｍ）６重量部、アクリルバインダ１１．５重量
部、分散剤０．５重量部および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、ドクターブレート法により成形を行って、厚
さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。(Comparative Example 3) Production of a ceramic substrate (12 inches in diameter, 8 mm in thickness) having no reinforcing member (1) Aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation)
1.1 μm) 100 parts by weight, yttria (average particle size:
0.4 μm) Using a paste obtained by mixing 6 parts by weight, 11.5 parts by weight of an acrylic binder, 0.5 parts by weight of a dispersant, and 53 parts by weight of alcohol composed of 1-butanol and ethanol, molding is performed by a doctor blade method. Thus, a green sheet having a thickness of 0.47 mm was obtained.

【００６８】(2) 次に、このグリーンシートを８０℃で
５時間乾燥させた。 (3) グリーンシートを１５０枚、１３０℃、８ＭＰａ
（８０ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力で積層した。 (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１５ＭＰａ（１５０ｋｇ
／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスし、厚さ９ｍｍの窒化
アルミニウム板状体を得た。これを３００ｍｍの円板状
に切り出し、表面を研磨して厚さ８ｍｍとした。本比較
例３にかかるセラミック板の気孔率は、ほとんど０であ
った。(2) Next, the green sheet was dried at 80 ° C. for 5 hours. (3) 150 green sheets, 130 ° C, 8MPa
(80 kg / cm 2 ). (4) Next, the obtained laminate is placed in nitrogen gas at 600 ° C. for 5 minutes.
Degreasing for 1 hour, 1890 ° C, pressure 15MPa (150kg
/ Cm 2 ) for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate having a thickness of 9 mm. This was cut into a disk shape of 300 mm and the surface was polished to a thickness of 8 mm. The porosity of the ceramic plate according to Comparative Example 3 was almost 0.

【００６９】（比較例４）イットリアを添加せず、常圧
焼結を行ったほかは、実施例１と同様にして、窒化アル
ミニウム基板を得た。このヤング率を上述の測定法によ
り測定した。ヤング率は、２５℃で２４０ＧＰａであ
り、その気孔率は、１％であった。Comparative Example 4 An aluminum nitride substrate was obtained in the same manner as in Example 1 except that normal-pressure sintering was performed without adding yttria. This Young's modulus was measured by the above-mentioned measuring method. The Young's modulus was 240 GPa at 25 ° C., and the porosity was 1%.

【００７０】（実施例２）Ｂ4 Ｃ８重量％、ＳｉＣ９２
重量％からなる粉末を用い、グリーンシート成形後、Ｓ
ｉＯ2 ガラスペーストを塗布、乾燥させ、さらに導体ペ
ースト印刷後に、この導体ペースト表面にガラスペース
トを塗布、乾燥させ、その後、アルゴン雰囲気中、１９
８０℃、圧力１５ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時
間ホットプレスしたほかは、実施例１と同様にして、Ｓ
ｉＣ焼結体からなる基板を得た。ヤング率は、２５℃で
３６０ＧＰａ、８００℃で３４０ＧＰａであり、その気
孔率は０．５％であった。Example 2 8% by weight of B 4 C, SiC 92
After forming a green sheet using a powder consisting of
An iO 2 glass paste is applied and dried, and after the conductor paste is printed, a glass paste is applied and dried on the surface of the conductor paste.
Except for hot pressing at 80 ° C. and a pressure of 15 MPa (150 kg / cm 2 ) for 3 hours, S
A substrate made of the iC sintered body was obtained. The Young's modulus was 360 GPa at 25 ° C. and 340 GPa at 800 ° C., and the porosity was 0.5%.

【００７１】（実施例３）Ｂ4 Ｃ８重量％、ＳｉＣ９２
重量％からなる粉末を用い、グリーンシート成形後、Ｓ
ｉＯ2 ガラスペーストを塗布、乾燥させ、さらに導体ペ
ースト印刷後に、この導体ペースト表面にガラスペース
トを塗布、乾燥させ、アルゴン雰囲気中、１９８０℃、
圧力２０ＭＰａ（２００ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホット
プレスしたほかは、実施例１と同様にして、ＳｉＣ焼結
体からなる基板を得た。ヤング率は、２５℃で４００Ｇ
Ｐａ、８００℃で３８０ＧＰａであり、その気孔率は
０．５％であった。Example 3 8% by weight of B 4 C, SiC 92
After forming a green sheet using a powder consisting of
After coating and drying the iO 2 glass paste, and further printing the conductor paste, a glass paste is applied to the surface of the conductor paste and dried, and the mixture is dried at 1980 ° C. in an argon atmosphere.
A substrate made of a SiC sintered body was obtained in the same manner as in Example 1 except that hot pressing was performed at a pressure of 20 MPa (200 kg / cm 2 ) for 3 hours. Young's modulus is 400G at 25 ° C
Pa was 380 GPa at 800 ° C., and the porosity was 0.5%.

【００７２】（比較例５）Ｂ4 Ｃ８重量％、Ｃ０．５重
量％、ＳｉＣ９１．５重量％からなる粉末を用い、アル
ゴン雰囲気中、１９８０℃、圧力２０ＭＰａ（２００ｋ
ｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスし、さらに１５００
℃で３時間加熱したほかは、実施例１と同様にして、Ｓ
ｉＣ焼結体からなる基板を得た。ヤング率は、２５℃で
４６０ＧＰａであり、その気孔率はほぼ０であった。Comparative Example 5 A powder consisting of 8% by weight of B 4 C, 0.5% by weight of C, and 91.5% by weight of SiC was used in an argon atmosphere at 1980 ° C. under a pressure of 20 MPa (200 kPa).
g / cm 2 ) for 3 hours.
S for 3 hours in the same manner as in Example 1 except for heating at
A substrate made of the iC sintered body was obtained. The Young's modulus was 460 GPa at 25 ° C., and its porosity was almost 0.

【００７３】上記実施例１〜３および比較例１〜５で得
られたセラミックヒーターについて、５００℃における
反り量を測定した。また、図４に示した支持容器に固定
した場合に、クラックが発生するか否かについても調べ
た。その結果を下記の表１に示した。反り量の測定は、
５００℃まで昇温して１時間保持し、常温に戻して表面
形状測定器（京セラ製 ナノウエイ）で測定した。With respect to the ceramic heaters obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5, the amount of warpage at 500 ° C. was measured. Further, it was also examined whether or not cracks were generated when fixed to the support container shown in FIG. The results are shown in Table 1 below. Measurement of the amount of warpage
The temperature was raised to 500 ° C., maintained for 1 hour, returned to room temperature, and measured with a surface shape measuring device (Nanoway manufactured by Kyocera).

【００７４】[0074]

【表１】 [Table 1]

【００７５】（実施例４）補強体（発熱体）を内部に有
するセラミックヒータの製造 (1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製 平均粒径：
１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：
０．４μｍ）７重量部、アクリルバインダ１１．５重量
部、分散剤０．５重量部および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、ドクターブレート法により成形を行って、厚
さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。Example 4 Production of Ceramic Heater Having Reinforcement (Heat-generating Element) Inside (1) Aluminum Nitride Powder (manufactured by Tokuyama Corporation)
1.1 μm) 100 parts by weight, yttria (average particle size:
0.4 μm) Using a paste obtained by mixing 7 parts by weight, 11.5 parts by weight of an acrylic binder, 0.5 parts by weight of a dispersant, and 53 parts by weight of an alcohol composed of 1-butanol and ethanol, molding was performed by a doctor blade method. Thus, a green sheet having a thickness of 0.47 mm was obtained.

【００７６】(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１．８ｍ
ｍ、３．０ｍｍ、５．０ｍｍのシリコンウエハ支持ピン
を挿入する貫通孔１５となる部分、端子ピンと接続する
ためのスルーホールとなる部分を設けた。(2) Next, after drying this green sheet at 80 ° C. for 5 hours, the diameter is 1.8 m by punching.
A portion serving as a through hole 15 for inserting a silicon wafer support pin having a length of 3.0 mm and 5.0 mm, and a portion serving as a through hole for connecting to a terminal pin were provided.

【００７７】(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−テルピネオール溶媒３．５重量部および分散
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
クリル径バインダ１．９重量部、α−テルピネオール溶
媒３．７重量部および分散剤０．２重量部を混合して導
体ペーストＢを調製した。(3) 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle diameter of 1 μm, 3.0 parts by weight of an acrylic binder, 3.5 parts by weight of an α-terpineol solvent, and 0.3 part by weight of a dispersant are mixed to form a conductor. Paste A was prepared.
A conductive paste B was prepared by mixing 100 parts by weight of tungsten particles having an average particle diameter of 3 μm, 1.9 parts by weight of an acrylic binder, 3.7 parts by weight of an α-terpineol solvent, and 0.2 parts by weight of a dispersant.

【００７８】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。
印刷パターンは、図１に示したような同心円パターンと
した。また、端子ピン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、さらに、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、ウエハの
載置面のこと）に３７枚、下側に１３枚、１３０℃、８
ＭＰａ（８０ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力で積層した。The conductive paste A was printed on a green sheet by screen printing to form a conductive paste layer.
The printing pattern was a concentric pattern as shown in FIG. In addition, the conductive paste B was filled in through holes for through holes for connecting terminal pins. On the green sheet after the above processing, 37 green sheets on which no tungsten paste is to be printed are printed on the upper side (heating surface, wafer mounting surface), 13 on the lower side, 130 ° C., 8
The layers were laminated at a pressure of MPa (80 kg / cm 2 ).

【００７９】(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１５ＭＰａ
（１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）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３００
ｍｍの円板状に切り出し、内部に厚さ６μｍ、幅１０ｍ
ｍの発熱体を有するセラミックヒータとした。(4) Next, the obtained laminate is placed in nitrogen gas.
Degreasing at 600 ° C for 5 hours, 1890 ° C, pressure 15MPa
(150 kg / cm 2 ) for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate having a thickness of 3 mm. This is 300
Cut out into a circular disk with a thickness of 6 mm and a width of 10 m inside.
m of a ceramic heater having a heating element.

【００８０】(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、マスクを載置し、ＳｉＣ粒
子等によるブラスト処理で表面に熱電対のための有底孔
（直径：１．２ｍｍ、深さ：２．０ｍｍ）を設けた。(5) Next, the plate obtained in (4) is polished with a diamond grindstone, a mask is placed on the plate, and a blast treatment with SiC particles or the like is performed on the surface to form a bottom for a thermocouple. Holes (diameter: 1.2 mm, depth: 2.0 mm) were provided.

【００８１】(6) さらに、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
ル製の端子ピンを接続させた。なお、端子ピンの接続
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有底孔に挿
入し、シリカゾルを埋め込み、１００℃で１時間乾燥さ
せてセラミックヒータの製造を完了した。本実施例４に
かかるセラミックヒータの気孔率は、ほとんど０であっ
た。(6) Further, a part of the through-hole for the through-hole is cut out to form a recess, and a gold solder made of Ni—Au is used in the recess, and heated and reflowed at 700 ° C. to make a Kovar terminal pin. Connected. The connection of the terminal pins is desirably a structure in which a tungsten support is supported at three points. This is because connection reliability can be ensured. (7) Next, a plurality of thermocouples for temperature control were inserted into the bottomed holes, silica sol was embedded therein, and dried at 100 ° C. for 1 hour to complete the manufacture of the ceramic heater. The porosity of the ceramic heater according to Example 4 was almost 0.

【００８２】（比較例６）グリーンシート数を１５０枚
とし、厚さを８ｍｍとしたほかは、実施例４と同様にし
てセラミックヒータを製造した。本比較例６にかかるセ
ラミックヒータの気孔率は、ほとんど０であった。Comparative Example 6 A ceramic heater was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the number of green sheets was 150 and the thickness was 8 mm. The porosity of the ceramic heater according to Comparative Example 6 was almost 0.

【００８３】（実施例５）補強体（発熱体）を底面に有
する窒化アルミニウム製のセラミックヒータ（図１参
照）の製造 (1) 窒化アルミニウム粉末（平均粒径：１．１μｍ）８
０重量部、イットリア（平均粒径：０．４μｍ）６重量
部、窒化ケイ素２０重量部、アクリル系バインダ１２重
量部およ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。Example 5 Production of Aluminum Nitride Ceramic Heater (See FIG. 1) Having Reinforcement (Heating Element) on the Bottom Surface (1) Aluminum Nitride Powder (Average Particle Size: 1.1 μm) 8
A composition comprising 0 parts by weight, 6 parts by weight of yttria (average particle size: 0.4 μm), 20 parts by weight of silicon nitride, 12 parts by weight of an acrylic binder and alcohol was spray-dried to prepare a granular powder.

【００８４】(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
の生成形体にドリル加工を施し、シリコンウエハの支持
ピンを挿入する貫通孔１５となる部分、熱電対を埋め込
むための有底孔１４ａ〜１４ｉとなる部分（直径：１．
１ｍｍ、深さ：２ｍｍ）を形成した。(2) Next, the granulated powder was placed in a mold and formed into a flat plate to obtain a formed body (green). Drilling is performed on this formed body to form a portion serving as a through hole 15 for inserting a support pin of a silicon wafer and portions serving as bottomed holes 14a to 14i for embedding a thermocouple (diameter: 1.
1 mm, depth: 2 mm).

【００８５】(3) 加工処理の終った生成形体を１８００
℃、圧力：２０ＭＰａ（２００ｋｇ／ｃｍ2 ）でホット
プレスし、厚さが３ｍｍの窒化アルミニウム−窒化ケイ
素板状体を得た。次に、この板状体から直径１２インチ
（３００ｍｍ）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）１１とした。(3) The processed form is processed to 1800
Hot pressing was performed at a temperature of 20 ° C. and a pressure of 20 MPa (200 kg / cm 2 ) to obtain an aluminum nitride-silicon nitride plate having a thickness of 3 mm. Next, a disk having a diameter of 12 inches (300 mm) was cut out from the plate to obtain a ceramic plate (ceramic substrate) 11.

【００８６】(4) 上記(3) で得たセラミック基板１１
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、図１に示したような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。(4) The ceramic substrate 11 obtained in the above (3)
Then, a conductor paste was printed by screen printing. The printing pattern was a concentric pattern as shown in FIG. As the conductor paste, Solvest PS603D manufactured by Tokuri Chemical Laboratory, which is used for forming through holes in a printed wiring board, was used.

【００８７】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％）およびアルミナ（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。This conductor paste is a silver-lead paste, and based on 100 parts by weight of silver, lead oxide (5% by weight), zinc oxide (55% by weight), silica (10% by weight), and boron oxide (25% by weight). % By weight) and 7.5% by weight of a metal oxide composed of alumina (5% by weight). Also,
The silver particles had an average particle size of 4.5 μm and were scaly.

【００８８】(5) 次に、導体ペーストを印刷したセラミ
ック基板１１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セラミック基板１１
に焼き付け、補強体（以下、発熱体という）１２を形成
した。銀−鉛の発熱体１２は、厚さが５μｍ、幅２．４
ｍｍ、面積抵抗率が７．７ｍΩ／□であった。 (6) 硫酸ニッケル８０ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム２
４ｇ／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) で作製したセラミッ
ク基板１１を浸漬し、銀−鉛の補強体（発熱体）１２の
表面に厚さ１μｍの金属被覆層（ニッケル層）を析出さ
せた。(5) Next, the ceramic substrate 11 on which the conductive paste is printed is heated and fired at 780 ° C. to sinter silver and lead in the conductive paste and to form the ceramic substrate 11
To form a reinforcing body (hereinafter referred to as a heating element) 12. The silver-lead heating element 12 has a thickness of 5 μm and a width of 2.4.
mm, and the sheet resistivity was 7.7 mΩ / □. (6) Nickel sulfate 80 g / l, sodium hypophosphite 2
4 g / l, sodium acetate 12 g / l, boric acid 8 g /
The ceramic substrate 11 prepared in the above (5) is immersed in an electroless nickel plating bath composed of an aqueous solution having a concentration of 6 g / l of ammonium chloride, and the surface of the silver-lead reinforcing body (heating element) 12 is 1 μm thick. Was deposited.

【００８９】(7) 電源９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端子ピン１３を
載置して、４２０℃で加熱リフローし、端子ピン１３を
補強体（発熱体）１２の表面に取り付けた。 (8) 温度制御のための熱電対を有底孔に挿入し、ポリイ
ミド樹脂を充填し、１９０℃で２時間硬化させ、セラミ
ックヒータ１０（図１参照）を得た。本実施例５にかか
るセラミックヒータの気孔率は、ほとんど０であった。(7) A silver-lead solder paste (manufactured by Tanaka Kikinzoku) was printed by screen printing on a portion to which a terminal for securing the connection of the power supply 9 was attached, thereby forming a solder layer. Next, terminal pins 13 made of Kovar were placed on the solder layer, and heated and reflowed at 420 ° C., and the terminal pins 13 were attached to the surface of the reinforcing body (heating element) 12. (8) A thermocouple for temperature control was inserted into the bottomed hole, filled with a polyimide resin, and cured at 190 ° C. for 2 hours to obtain a ceramic heater 10 (see FIG. 1). The porosity of the ceramic heater according to Example 5 was almost 0.

【００９０】（実施例６）底面に補強体（発熱体）を形
成したＳｉＣ焼結体 実施例５と同様であるが、炭化珪素粉末（平均粒径：
１．０μｍ）８０重量部、Ｂ4 Ｃ５重量部、アクリル系
バインダ１２重量部およ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。ま
た、導体ペーストを印刷する前に炭化珪素焼結体の表面
にガラスペーストを塗布し、１０００℃で加熱して表面
に厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜を形成した。ＳｉＣのヤング
率は、２５℃で３８０ＧＰａ、８００℃で３６０ＧＰａ
であり、その気孔率は、０．５％であった。(Example 6) SiC sintered body having a reinforcing member (heating element) formed on the bottom surface Same as Example 5, except that silicon carbide powder (average particle size:
1.0 μm) A composition comprising 80 parts by weight, 5 parts by weight of B 4 C, 12 parts by weight of an acrylic binder and alcohol was spray-dried to prepare a granular powder. Before printing the conductor paste, a glass paste was applied to the surface of the silicon carbide sintered body and heated at 1000 ° C. to form a 2 μm thick SiO 2 film on the surface. The Young's modulus of SiC is 380 GPa at 25 ° C. and 360 GPa at 800 ° C.
And its porosity was 0.5%.

【００９１】（比較例７）実施例６と同様であるが、焼
結体の厚さを８ｍｍとした。本比較例７にかかるセラミ
ックヒータの気孔率は、０．５％であった。(Comparative Example 7) As in Example 6, except that the thickness of the sintered body was 8 mm. The porosity of the ceramic heater according to Comparative Example 7 was 0.5%.

【００９２】（比較例８）実施例５と同様であるが、炭
化珪素粉末（平均粒径：１．０μｍ）８０重量部、Ｂ4
Ｃ５重量部、アクリル系バインダ１２重量部およびアル
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。また、導体ペーストを印刷する前に
炭化珪素焼結体の表面にガラスペーストを塗布し、１０
００℃で加熱して表面に厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜を形成
した。さらに、焼結体を１６００℃で３時間焼成した。
ＳｉＣのヤング率は、２５℃で４６０ＧＰａ、８００℃
で３６０ＧＰａであり、その気孔率は、０．５％であっ
た。Comparative Example 8 As in Example 5, but 80 parts by weight of silicon carbide powder (average particle size: 1.0 μm), B 4
A composition comprising 5 parts by weight of C, 12 parts by weight of an acrylic binder and alcohol was spray-dried to prepare a granular powder. Before printing the conductive paste, a glass paste is applied to the surface of the silicon carbide sintered body,
By heating at 00 ° C., a 2 μm thick SiO 2 film was formed on the surface. Further, the sintered body was fired at 1600 ° C. for 3 hours.
The Young's modulus of SiC is 460 GPa at 25 ° C. and 800 ° C.
Was 360 GPa, and the porosity was 0.5%.

【００９３】（実施例７）ＳｉＣ焼結体（多孔質） 実施例５と同様であるが、炭化珪素粉末（平均粒径：
１．０μｍ）８０重量部、Ｂ4 Ｃ５重量部、アクリル系
バインダ１２重量部およ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。ま
た、導体ペーストを印刷する前に炭化珪素焼結体の表面
にガラスペーストを塗布し、１０００℃で加熱して表面
に厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜を形成した。さらに、ホット
プレスではなく、常圧焼結させた。ＳｉＣのヤング率
は、２５℃で２００ＧＰａ、８００℃で１８０ＧＰａで
あり、その気孔率は、６％であった。Example 7 SiC Sintered Body (Porous) Same as Example 5, except that silicon carbide powder (average particle size:
1.0 μm) A composition comprising 80 parts by weight, 5 parts by weight of B 4 C, 12 parts by weight of an acrylic binder and alcohol was spray-dried to prepare a granular powder. Before printing the conductor paste, a glass paste was applied to the surface of the silicon carbide sintered body and heated at 1000 ° C. to form a 2 μm thick SiO 2 film on the surface. Furthermore, normal pressure sintering was performed instead of hot pressing. The Young's modulus of SiC was 200 GPa at 25 ° C. and 180 GPa at 800 ° C., and the porosity was 6%.

【００９４】（比較例９）ＳｉＣ焼結体（多孔質） 実施例５と同様であるが、炭化珪素粉末（平均粒径：
１．０μｍ）１００重量部、アクリル系バインダ１２重
量部およ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。また、導体ペースト
を印刷する前に炭化珪素焼結体の表面にガラスペースト
を塗布し、１０００℃で加熱して表面に厚さ２μｍのＳ
ｉＯ2 膜を形成した。さらに、ホットプレスではなく、
常圧焼結させた。ＳｉＣのヤング率が２５℃で９０ＧＰ
ａ、８００℃で７８ＧＰａであり、その気孔率は、１０
％であった。Comparative Example 9 SiC Sintered Body (Porous) Same as Example 5, except that silicon carbide powder (average particle size:
1.0 μm) A composition comprising 100 parts by weight, an acrylic binder of 12 parts by weight and alcohol was spray-dried to prepare a granular powder. Before printing the conductor paste, a glass paste is applied to the surface of the silicon carbide sintered body and heated at 1000 ° C. to form a 2 μm thick S
An iO 2 film was formed. Furthermore, instead of hot pressing,
It was sintered under normal pressure. Young's modulus of SiC is 90GP at 25 ° C
a, having a porosity of 78 GPa at 800 ° C.
%Met.

【００９５】（比較例１０）ＳｉＣ焼結体（多孔質） 実施例５と同様であるが、炭化珪素粉末（平均粒径：
１．０μｍ）８０重量部、Ｂ4 Ｃ５重量部、アクリル系
バインダ１２重量部およ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。ま
た、導体ペーストを印刷する前に炭化珪素焼結体の表面
にガラスペーストを塗布し、１０００℃で加熱して表面
に厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜を形成した。さらに、５ＭＰ
ａ（５０ｋｇ／ｃｍ2 ）でホットプレスした。ＳｉＣの
ヤング率が２５℃で２６０ＧＰａ、８００℃で２４０Ｇ
Ｐａであり、その気孔率は、５．５％であった。Comparative Example 10 SiC Sintered Body (Porous) Same as Example 5, except that silicon carbide powder (average particle size:
1.0 μm) A composition comprising 80 parts by weight, 5 parts by weight of B 4 C, 12 parts by weight of an acrylic binder and alcohol was spray-dried to prepare a granular powder. Before printing the conductor paste, a glass paste was applied to the surface of the silicon carbide sintered body and heated at 1000 ° C. to form a 2 μm thick SiO 2 film on the surface. In addition, 5MP
a (50 kg / cm 2 ). The Young's modulus of SiC is 260 GPa at 25 ° C and 240 G at 800 ° C
Pa, and the porosity was 5.5%.

【００９６】実施例４〜７および比較例６〜１０で得ら
れたセラミックヒータにつき、ヤング率を測定するとと
もに、電圧を印加してから温度が上昇を始めるまでの応
答時間を測定した。また４００℃の反り量および支持容
器に固定した場合のクラックの有無を調べた。その結果
を下記の表２に示した。With respect to the ceramic heaters obtained in Examples 4 to 7 and Comparative Examples 6 to 10, the Young's modulus was measured, and the response time from when the voltage was applied to when the temperature started to rise was measured. Further, the amount of warpage at 400 ° C. and the presence or absence of cracks when fixed to a supporting container were examined. The results are shown in Table 2 below.

【００９７】[0097]

【表２】 [Table 2]

【００９８】以上の結果より明らかなように、セラミッ
ク基板を薄くする方が応答時間が短くヒータとしては有
利であるが、補強体（この場合は発熱体として機能）が
ない場合は、薄ければ反りが発生してしまうことがわか
る。また、ヤング率が高い場合は反りの問題は生じず、
一方ヤング率が低すぎると反りが大きくなり、補強体だ
けでは対応できない。さらに、ヤング率が高すぎると、
クラックが発生し、支持容器に固定することが困難にな
る。As is evident from the above results, it is advantageous to make the ceramic substrate thinner because the response time is shorter and it is more advantageous as a heater. It can be seen that warpage occurs. Also, if the Young's modulus is high, there is no problem of warpage,
On the other hand, if the Young's modulus is too low, the warpage increases, and the reinforcement alone cannot cope. Furthermore, if the Young's modulus is too high,
Cracks occur, making it difficult to fix to the supporting container.

【００９９】[0099]

【発明の効果】以上説明のように、本発明の半導体製造
装置用セラミック板は、軽量で昇温、降温特性に優れる
とともに、高温において反りがなく、しかも、大型のシ
リコンウエハを載置することができ、ホットプレート、
静電チャック、ウエハプローバなどの半導体製造装置と
して最適である。As described above, the ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention is light in weight, has excellent temperature rise and fall characteristics, has no warpage at high temperatures, and has a large silicon wafer mounted thereon. Can, hot plate,
It is most suitable as a semiconductor manufacturing device such as an electrostatic chuck and a wafer prober.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の半導体製造装置用セラミック板の一実
施形態を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of a ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention.

【図２】図１に示した半導体製造装置用セラミック板の
一部を示す部分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing a part of the ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG.

【図３】実施例で用いた窒化アルミニウムの温度とヤン
グ率との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature and Young's modulus of aluminum nitride used in Examples.

【図４】図１に示した本発明の半導体製造装置用セラミ
ック板を支持容器に配設した様子を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention shown in FIG. 1 is provided in a support container.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ セラミックヒータ １１ セラミック基板 １２ 補強体（発熱体） １３ 端子ピン １４（１４ａ〜１４ｉ） 有底孔 １５ 貫通孔 １６ 支持ピン １７ 金属被覆層 １９ シリコンウエハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ceramic heater 11 Ceramic board 12 Reinforcement (heating element) 13 Terminal pin 14 (14a-14i) Bottom hole 15 Through hole 16 Support pin 17 Metal coating layer 19 Silicon wafer

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/205 21/68 Ｒ 21/3065 Ｃ０４Ｂ 35/58 １０４Ｙ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 21/203 H01L 21/205 21/205 21/68 R 21/3065 C04B 35/58 104Y 21/68 H01L 21/302 B

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 直径２００ｍｍ以上、厚さ８ｍｍ未満の
セラミック基板であって、その２５〜８００℃までの温
度範囲におけるヤング率が２５０〜４５０ＧＰａである
セラミック基板の内部または表面に金属または導電性セ
ラミックからなる補強体を設けてなることを特徴とする
半導体製造装置用セラミック板。A ceramic substrate having a diameter of 200 mm or more and a thickness of less than 8 mm and having a Young's modulus of 250 to 450 GPa in a temperature range of 25 to 800 ° C. inside or on a surface of the ceramic substrate. A ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus, comprising a reinforcing member comprising: 【請求項２】 その２５〜８００℃までの温度範囲にお
けるヤング率は、２８０〜３５０ＧＰａである請求項１
に記載の半導体製造装置用セラミック板。2. The Young's modulus in a temperature range from 25 to 800 ° C. is 280 to 350 GPa.
A ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to item 1. 【請求項３】 前記セラミック基板は、窒化アルミニウ
ムからなる請求項１または２に記載の半導体製造装置用
セラミック板。3. The ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the ceramic substrate is made of aluminum nitride. 【請求項４】 前記セラミック基板は、窒化アルミニウ
ムを５０重量％を超えて含む請求項１または２に記載の
半導体製造装置用セラミック板。4. The ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the ceramic substrate contains aluminum nitride in an amount exceeding 50% by weight. 【請求項５】 前記金属または導電性セラミックからな
る補強体は、セラミック基板の中心または中心より被加
熱物を加熱する面の対向面に偏芯した位置に少なくとも
１層形成されてなる請求項１〜４のいずれか１に記載の
半導体製造装置用セラミック板。5. The reinforcing body made of metal or conductive ceramic is formed in at least one layer at a position eccentric to a center of the ceramic substrate or to a surface opposite to a surface for heating an object to be heated from the center. 5. The ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to any one of items 4 to 4. 【請求項６】 前記金属または導電性セラミックからな
る補強体は、セラミック基板の被加熱物を加熱する面の
対向面に形成されてなる請求項１〜５のいずれか１に記
載の半導体製造装置用セラミック板。6. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the reinforcing member made of metal or conductive ceramic is formed on a surface of the ceramic substrate opposite to a surface of the ceramic substrate to be heated. For ceramic plate. 【請求項７】 前記セラミック基板の気孔率は、５％未
満である請求項１〜６のいずれか１に記載の半導体製造
装置用セラミック板。7. The ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the porosity of the ceramic substrate is less than 5%. 【請求項８】 多孔質セラミック基板であって、その２
５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が８０〜
２５０ＧＰａである多孔質セラミック基板の内部または
表面に金属または導電性セラミックからなる補強体を設
けてなることを特徴とする半導体製造装置用セラミック
板。8. A porous ceramic substrate, comprising:
Young's modulus in the temperature range from 5 to 800 ° C is 80 to
A ceramic plate for a semiconductor manufacturing apparatus, wherein a reinforcing member made of metal or conductive ceramic is provided inside or on a surface of a porous ceramic substrate of 250 GPa. 【請求項９】 前記多孔質セラミック基板の気孔率は５
％以上である請求項８に記載の半導体製造装置用セラミ
ック板。9. The porosity of the porous ceramic substrate is 5
%.
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