JP2001237301A

JP2001237301A - 半導体製造・検査装置用セラミック基板

Info

Publication number: JP2001237301A
Application number: JP2000044565A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ito; 淳伊藤
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】２００℃以上で使用しても、セラミック基板
にクーリングスポットが発生せず、加熱面を均一な温度
に制御することができる半導体製造・検査装置用セラミ
ック基板を提供すること。【解決手段】セラミック基板に、１または２以上の回
路からなる抵抗発熱体が配設された半導体製造・検査装
置用セラミック基板において、上記回路の端部に外部端
子が接続され、上記外部端子にはリード線が接続され、
上記外部端子とリード線との接続部分は、絶縁性被覆材
で被覆されてなることを特徴とする半導体製造・検査装
置用セラミック基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に、ホットプレ
ート（セラミックヒータ）、静電チャック、ウエハプロ
ーバなど、半導体の製造用や検査用の装置として用いら
れるセラミック基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】エッチング装置や、化学的気相成長装置
等を含む半導体製造・検査装置等においては、従来、ス
テンレス鋼やアルミニウム合金などの金属製基材を用い
たヒータやウエハプローバ等が用いられてきた。

【０００３】ところが、このような金属製のヒータは、
以下のような問題があった。まず、金属製であるため、
ヒータ板の厚みは、１５ｍｍ程度と厚くしなければなら
ない。なぜなら、薄い金属板では、加熱に起因する熱膨
張により、反り、歪み等が発生してしまい、金属板上に
載置したシリコンウエハが破損したり傾いたりしてしま
うからである。しかしながら、ヒータ板の厚みを厚くす
ると、ヒータの重量が重くなり、また、嵩張ってしまう
という問題があった。

【０００４】また、発熱体に印加する電圧や電流量を変
えることにより、加熱温度を制御するのであるが、金属
板が厚いために、電圧や電流量の変化に対してヒータ板
の温度が迅速に追従せず、温度制御しにくいという問題
もあった。

【０００５】そこで、特開平４−３２４２７６号公報で
は、基板として、熱伝導率が高く、強度も大きい非酸化
物セラミックである窒化アルミニウムを使用し、この窒
化アルミニウム基板中に発熱体が形成され、この発熱体
にタングステンからなるスルーホールが接続され、この
スルーホールに外部端子が接続されたセラミックヒータ
が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成からなるセラミックヒータでは、リード線が接
続されたソケット等を、上記外部端子に嵌め込むことに
より、電源と接続していたが、上記ソケットやリード線
の接続部分は、導電性の金属等が剥き出しの状態であっ
たために、セラミックヒータに通電を行って、２００℃
以上に昇温させると上記ソケット部分やリード線からの
放熱量が大きく、上記ソケット等が接続された接続部を
中心として、その周囲に他の部分と比べて温度が低い箇
所（クーリングスポット）が発生する。このクーリング
スポットは、セラミックヒータの半導体ウエハ等の被加
熱物を加熱する面（以下、加熱面という）にも影響を及
ぼし、加熱面の温度を不均一にしていた。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたもので、半導体製造・検査装置用セラミック
基板を２００℃以上で使用しても、セラミック基板にク
ーリングスポットが発生せず、加熱面を均一な温度に制
御することができる半導体製造・検査装置用セラミック
基板を提供することを目的とする。また、本発明の他の
目的は、ホットプレート、静電チャック、ウエハプロー
バ等として好適に用いることができる半導体製造・検査
装置用セラミック基板を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造・検
査装置用セラミック基板は、セラミック基板に、１また
は２以上の回路からなる抵抗発熱体が配設された半導体
製造・検査装置用セラミック基板において、上記回路の
端部に外部端子が接続され、上記外部端子にはリード線
が接続され、上記外部端子と上記リード線との接続部分
は、絶縁性被覆材で被覆されてなることを特徴とする。
特に、上記外部端子は、ソケットを介して上記リード線
と接続され、上記ソケットは、上記絶縁性被覆材で被覆
されてなることが望ましい。

【０００９】本発明の半導体製造・検査装置用セラミッ
ク基板において、上記絶縁性被覆材は、無機繊維からな
ることが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の半導体製造・検査装置用
セラミック基板は、セラミック基板に、１または２以上
の回路からなる抵抗発熱体が配設された半導体製造・検
査装置用セラミック基板（以下、単に半導体装置用セラ
ミック基板ともいう）において、上記回路の端部に外部
端子が接続され、上記外部端子には上記リード線が接続
され、上記外部端子とリード線との接続部分は、絶縁性
被覆材で被覆されてなることを特徴とする。

【００１１】本発明の半導体装置用セラミック基板で
は、上記外部端子はスルーホールであってもよい。袋孔
等を設けて上記スルーホールを上記セラミック基板表面
に露出させれば、上記外部端子として使用することがで
きるからである。上記スルーホールと上記リード線との
接続方法としては特に限定されず、例えば、図１２に示
したように、袋孔３７にリード線１４を挿入し、金ろ
う、銀ろう、アルミニウムろう、半田等の導電性接着剤
１６を用いて、リード線１４とスルーホール３８とを接
続、固定する。そして、この導電性接着剤１６上および
リード線１４が剥き出しの部分にアルミナゾル、シリカ
ゾル、樹脂等を塗布し、これを固化させてアルミナゲ
ル、シリカゲル、樹脂等からなる絶縁性被覆材１１０に
して、スルーホール３８とリード線１４とを接続する方
法等を挙げることができる。また、リード線に、絶縁性
被覆材で被覆されたソケットを接続させ、このソケット
を外部端子に嵌め込むことで、上記外部端子と上記リー
ド線とを接続することもできる。

【００１２】本発明の半導体装置用セラミック基板にお
いては、上記ソケットを使用する形態が特に好ましい。
上記ソケットは、絶縁性被覆材で保護されているため、
上記ソケットが他のソケットや導電体等と接触すること
により短絡が発生することはなく、また、半導体装置用
セラミック基板を取り替える際の上記ソケットと上記外
部端子との着脱も容易となるからである。さらに、上記
ソケットは、保温性および耐熱性に優れる絶縁性被覆材
で被覆され、保護されているため、上記半導体装置用セ
ラミック基板を使用しても上記ソケット部分からの放熱
量は極めて小さいので、上記半導体装置用セラミック基
板を容易に取り替えることができるという利便性を維持
したまま、抵抗発熱体の回路端部にクーリングスポット
を発生させず、上記セラミック基板の加熱面の均熱性を
確保することができる。以下の実施形態は、上記ソケッ
トを使用した形態で説明する。

【００１３】以下に、本発明の半導体装置用セラミック
基板について、図面を用いながら説明する。図１（ａ）
は、本発明の半導体装置用セラミック基板の一実施形態
であるホットプレート（以下、セラミックヒータともい
う）の一例を模式的に示す底面図であり、（ｂ）は、
（ａ）に示したセラミックヒータの一部を示す部分拡大
断面図である。

【００１４】セラミック基板２１は、円板形状に形成さ
れており、抵抗発熱体２２は、セラミック基板２１の底
面に同心円状のパターンに形成されている。また、これ
ら抵抗発熱体２２は、互いに近い二重の同心円同士が１
組の回路として、１本の線になるように接続され、その
回路の両端部に入出力の端子となる外部端子２３が接続
され、外部端子２３に、ソケット１０が取り付けられて
いる。

【００１５】このソケット１０には、リード線１４が接
続されており、このリード線１４を介して電源との接続
が図られている。また、中央に近い部分には、シリコン
ウエハ２９を支持する支持ピン２６を挿入するための貫
通孔２５が形成され、さらに、熱電対等の測温素子を挿
入するための有底孔２４が形成されている。なお、ソケ
ット１０については、図２の説明において詳しく説明す
る。また、セラミックヒータ以外については後で詳しく
説明する。

【００１６】外部端子２３としては特に限定されず、例
えば、ニッケル、コバール等の金属が挙げられる。その
形状は、断面視Ｔ字型のものが好ましい。また、そのサ
イズは、使用するセラミック基板２１の大きさ、抵抗発
熱体２２の大きさ等によって適宜調整されるため特に限
定されないが、軸部分の直径は０．５〜１０ｍｍ、軸部
分の長さは３〜２０ｍｍが好ましい。

【００１７】また、外部端子２３は、半田、ろう材によ
り抵抗発熱体２２と接続される。上記ろう材としては、
例えば、銀ろう、パラジウムろう、アルミニウムろう、
金ろう等が挙げられる。上記金ろうとしては、タングス
テンとの密着性に優れるＡｕ−Ｎｉ合金が望ましい。

【００１８】Ａｕ／Ｎｉの比率は、〔８１．５〜８２．
５（重量％）〕／〔１８．５〜１７．５（重量％）〕が
望ましく、Ａｕ−Ｎｉ層の厚さは、０．１〜５０μｍが
望ましい。接続を確保するに充分な範囲だからである。
１０^-6〜１０^-5Ｐａの高真空下、５００〜１０００℃の
高温で使用するとＡｕ−Ｃｕ合金では劣化するが、Ａｕ
−Ｎｉ合金ではこのような経時的な劣化がなく有利であ
る。また、Ａｕ−Ｎｉ合金中の不純物元素量は全量を１
００重量部とした場合に１重量部未満であることが望ま
しい。

【００１９】図２（ａ）は、図１のセラミックヒータに
用いたソケット１０を模式的に示す斜視図であり、
（ｂ）は、（ａ）に示したソケット１０の縦断面図であ
る。ソケット１０は、有底円筒形状の台金部１２の外周
部の全体が絶縁性被覆材１１により被覆され、保護され
ている。また、ソケット１０の底面には、外部電源と接
続するためのリード線１４が接続されている。

【００２０】台金部１２の材質としては特に限定されな
いが、例えば、ニッケル、タングステン、モリブデン等
の金属等が挙げられる。また、そのサイズも、使用する
外部端子との兼ね合いもあるため特に限定されないが、
例えば、高さｌは３〜３０ｍｍ、外径Ｒは１〜１５ｍ
ｍ、内径ｒは０．５〜１０ｍｍであることが望ましく、
外部端子２３に取り付けた際に、容易に脱落しないよう
に、しっかりと固定することができるようなサイズが望
ましい。また、ソケット１０の内部には、外部端子２３
をしっかりと支持、固定するためのバネ板等のバネ材が
配設されていてもよい。また、ソケットは、外部端子２
３を挿入するために貫通孔が形成され、リード線が貫通
孔の内部で固定されるようになっていてもよい。

【００２１】絶縁性被覆材１１としては特に限定されな
いが、耐熱性および断熱性に優れた無機繊維が好まし
く、例えば、ガラスウール、ロックウール、シリカウー
ル等が挙げられる。これらの中では、ガラスウールが特
に好ましい。

【００２２】絶縁性被覆材１１の層は、加熱時であって
も、このソケット１０の温度が余り上昇しない程度の厚
さで形成されていることが望ましい。このように絶縁性
被覆材１１の層を設けることにより、ソケットの取り外
しが容易になるとともに、ソケット１０からの放熱が防
止され、セラミック基板にクーリングスポットの発生が
なくなる。

【００２３】なお、図２に示したソケット１０では、リ
ード線１４は、ソケット１０に接続、固定されている
が、ソケット１０に取り付けたり、取り外ししたりする
ことができるような形態で接続されていてもよい。

【００２４】図３は、本発明の半導体装置用セラミック
基板の他の実施形態である、セラミック基板の内部に抵
抗発熱体が配設されているセラミックヒータの抵抗発熱
体近傍を模式的に示す部分拡大断面図である。

【００２５】図示はしていないが、セラミック基板３１
は、円板形状に形成されており、抵抗発熱体２２は、セ
ラミック基板３１の内部に同心円状のパターンに形成さ
れている。また、これら抵抗発熱体２２は、互いに近い
二重の同心円同士が１組の回路として、１本の線になる
ように接続され、その回路の両端の真下にスルーホール
３８が形成され、スルーホール３８とセラミック基板底
部３１ｂとの間に袋孔３７が形成されている。

【００２６】そして、この袋孔３７には、外部端子３３
が挿入、接続され、この外部端子３３にソケット１０が
取り付けられている。このソケット１０は、図２に示し
たソケットと同様に構成され、絶縁性被覆材１１で被覆
されている。従って、図３に示した半導体装置用セラミ
ック基板においても、外部端子３３に接続されたソケッ
ト１０からの放熱が防止され、上記セラミック基板の加
熱面を均一な温度に制御することができる。なお、袋孔
３７の壁面の周囲には、一部が切り取られた円柱形状の
３個の金属層３５が外部端子３３を支持するために設け
られていてもよい。

【００２７】スルーホール３８は、タングステン、モリ
ブデン等の金属、または、これらの炭化物等からなり、
その直径は、０．１〜１０ｍｍが望ましい。断線を防止
しつつ、クラックや歪みを防止できるからである。

【００２８】袋孔３７のサイズとしては特に限定され
ず、丁度、外部端子３３の頭の部分を挿入することがで
きる大きさであればよい。また、袋孔３７には、外部端
子３３が挿入、接続されているが、その接続には、上述
した抵抗発熱体２２と外部端子２３との接続の際に用い
られた、半田、ろう材と同様のものを用いることができ
る。

【００２９】本発明において、抵抗発熱体２２は、貴金
属（金、銀、白金、パラジウム）、鉛、タングステン、
モリブデン、ニッケル等の金属、または、タングステ
ン、モリブデンの炭化物等の導電性セラミックからなる
ものであることが望ましい。抵抗値を高くすることが可
能となり、断線等を防止する目的で厚み自体を厚くする
ことができるとともに、酸化しにくく、熱伝導率が低下
しにくいからである。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。

【００３０】また、抵抗発熱体２２は、セラミック基板
２１全体の温度を均一にする必要があることから、図１
（ａ）に示すような同心円形状のパターンや同心円形状
のパターンと屈曲線形状のパターンとを組み合わせたも
のが好ましい。また、抵抗発熱体２２の厚さは、１〜５
０μｍが望ましく、その幅は、５〜２０ｍｍが好まし
い。

【００３１】抵抗発熱体２２の厚さや幅を変化させるこ
とにより、その抵抗値を変化させることができるが、こ
の範囲か最も実用的だからである。抵抗発熱体２２の抵
抗値は、薄く、また、細くなるほど大きくなる。

【００３２】なお、抵抗発熱体２２を内部に設けると、
加熱面２１ａと抵抗発熱体２２との距離が近くなり、表
面の温度の均一性が低下するため、抵抗発熱体２２自体
の幅を広げる必要がある。また、セラミック基板２１の
内部に抵抗発熱体２２を設けるため、窒化物セラミック
等との密着性を考慮する必要性がなくなる。

【００３３】抵抗発熱体２２は、断面が方形、楕円形、
紡錘形、蒲鉾形状のいずれでもよいが、偏平なものであ
ることが望ましい。偏平の方が加熱面に向かって放熱し
やすいため、加熱面２１ａへの熱伝搬量を多くすること
ができ、加熱面の温度分布ができにくいからである。な
お、抵抗発熱体２２は螺旋形状でもよい。

【００３４】本発明の半導体装置用セラミック基板の底
面または内部に抵抗発熱体２２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電ペーストを用いるこ
とが好ましい。即ち、図１（ｂ）に示すようにセラミッ
ク基板２１の表面に抵抗発熱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２１を製造した後、
その表面に上記導体ペースト層を形成し、焼成すること
より、抵抗発熱体２２を作製する。一方、図３に示すよ
うにセラミック基板３１の内部に抵抗発熱体２２を形成
する場合には、グリーンシート上に上記導電ペースト層
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、内部に抵抗発熱体２２を作製する。

【００３５】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金属粒子または導電性セラ
ミック粒子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。

【００３６】上記金属粒子や導電性セラミック粒子の材
料としては、上述したものが挙げられる。これら金属粒
子または導電性セラミック粒子の粒径は、０．１〜１０
０μｍ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。

【００３７】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。

【００３８】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、抵抗発熱体とセラミック基
板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。

【００３９】上記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、フェノール樹脂等が挙げら
れる。また、溶剤としては、例えば、イソプロピルアル
コール等が挙げられる。増粘剤としては、セルロース等
が挙げられる。

【００４０】抵抗発熱体用の導体ペーストをセラミック
基板の表面に形成する際には、上記導体ペースト中に上
記金属粒子のほかに金属酸化物を添加し、上記金属粒子
および上記金属酸化物を焼結させたものとすることが好
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、セラミック基板と金属粒子とをよ
り密着させることができる。

【００４１】上記金属酸化物を混合することにより、セ
ラミック基板との密着性が改善される理由は明確ではな
いが、金属粒子表面や非酸化物からなるセラミック基板
の表面は、その表面が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、金属粒子とセラミックとが密着するので
はないかと考えられる。また、セラミック基板を構成す
るセラミックが酸化物の場合は、当然に表面が酸化物か
らなるので、密着性に優れた導体層が形成される。

【００４２】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、抵抗
発熱体の抵抗値を大きくすることなく、金属粒子とセラ
ミック基板との密着性を改善することができるからであ
る。

【００４３】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
されていることが好ましい。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、特にセラミック基板
との密着性を改善することができる。

【００４４】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抵抗発熱
体を形成した際の面積抵抗率は、１〜４５ｍΩ／□が好
ましい。

【００４５】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、表面に抵
抗発熱体を設けた半導体装置用セラミック基板では、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１０重量％以上であると、面積抵抗率が５０
ｍΩ／□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。

【００４６】抵抗発熱体がセラミック基板の表面に形成
される場合には、抵抗発熱体の表面部分に、金属被覆層
が形成されていることが好ましい。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。

【００４７】上記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
ケル等が挙げられる。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。なお、抵抗発熱体をセラミック基板の内
部に形成する場合には、抵抗発熱体表面が酸化されるこ
とがないため、被覆は不要である。

【００４８】このように本発明の半導体装置用セラミッ
ク基板には、抵抗発熱体が設けられており、ヒータとし
ての機能を有するため、半導体ウエハ等の被加熱物を所
定の温度に加熱することができる。本発明の半導体装置
用セラミック基板であるセラミック基板２１、３１を構
成するセラミック材料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。

【００４９】上記窒化物セラミックとしては、金属窒化
物セラミック、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ
素、窒化ホウ素、窒化チタン等が挙げられる。また、上
記炭化物セラミックとしては、金属炭化物セラミック、
例えば、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、
炭化タンタル、炭化タングステン等が挙げられる。

【００５０】上記酸化物セラミックとしては、金属酸化
物セラミック、例えば、アルミナ、ジルコニア、コージ
ェライト、ムライト等が挙げられる。これらのセラミッ
クは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【００５１】これらのセラミックの中では、窒化物セラ
ミック、炭化物セラミックの方が酸化物セラミックに比
べて望ましい。熱伝導率が高いからである。また、窒化
物セラミックの中では窒化アルミニウムが最も好適であ
る。熱伝導率が１８０Ｗ／ｍ・Ｋと最も高いからであ
る。

【００５２】また、上記セラミック材料は、焼結助剤を
含有していてもよい。上記焼結助剤としては、例えば、
アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類
酸化物等が挙げられる。これらの焼結助剤のなかでは、
ＣａＯ、Ｙ₂ Ｏ₃ 、Ｎａ₂ Ｏ、Ｌｉ₂ Ｏ、Ｒｂ₂ Ｏが
好ましい。これらの含有量としては、０．１〜１０重量
％が好ましい。また、アルミナを含有していてもよい。

【００５３】本発明にかかる半導体装置用セラミック基
板は、明度がＪＩＳＺ８７２１の規定に基づく値で
Ｎ４以下のものであることが望ましい。このような明度
を有するものが輻射熱量、隠蔽性に優れるからである。
また、このようなセラミック基板は、サーモビュアによ
り、正確な表面温度測定が可能となる。

【００５４】ここで、明度のＮは、理想的な黒の明度を
０とし、理想的な白の明度を１０とし、これらの黒の明
度と白の明度との間で、その色の明るさの知覚が等歩度
となるように各色を１０分割し、Ｎ０〜Ｎ１０の記号で
表示したものである。そして、実際の測定は、Ｎ０〜Ｎ
１０に対応する色票と比較して行う。この場合の小数点
１位は０または５とする。

【００５５】このような特性を有するセラミック基板
は、セラミック基板中にカーボンを１００〜５０００ｐ
ｐｍ含有させることにより得られる。カーボンには、非
晶質のものと結晶質のものとがあり、非晶質のカーボン
は、セラミック基板の高温における体積抵抗率の低下を
抑制することでき、結晶質のカーボンは、セラミック基
板の高温における熱伝導率の低下を抑制することができ
るため、その製造する基板の目的等に応じて適宜カーボ
ンの種類を選択することができる。

【００５６】非晶質のカーボンとしては、例えば、Ｃ、
Ｈ、Ｏだけからなる炭化水素、好ましくは、糖類を、空
気中で焼成することにより得ることができ、結晶質のカ
ーボンとしては、グラファイト粉末等を用いることがで
きる。また、アクリル系樹脂を不活性雰囲気（窒化ガ
ス、アルゴンガス）下で熱分解させた後、加熱加圧する
ことによりカーボンを得ることができるが、このアクリ
ル系樹脂の酸価を変化させることにより、結晶性（非晶
性）の程度を調整することができる。

【００５７】本発明の半導体装置用セラミック基板は、
円板形状であり、直径２００ｍｍ以上が望ましく、２５
０ｍｍ以上が最適である。円板形状の半導体装置用セラ
ミック基板は、温度の均一性が要求されるが、直径の大
きな基板ほど、温度が不均一になりやすいからである。

【００５８】本発明の半導体装置用セラミック基板の厚
さは、５０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以下がより好
ましい。また、１〜５ｍｍが最適である。厚みは、薄す
ぎると高温での反りが発生しやすく、厚すぎると熱容量
が大きくなり過ぎて昇温降温特性が低下するからであ
る。また、本発明の半導体装置用セラミック基板の気孔
率は、０または５％以下が望ましい。高温での熱伝導率
の低下、反りの発生を抑制できるからである。本発明の
半導体装置用セラミック基板は、２００℃以上で使用す
ることができる。

【００５９】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
抵抗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。

【００６０】上記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、Ｊ
ＩＳ−Ｃ−１６０２（１９８０）に挙げられるように、
Ｋ型、Ｒ型、Ｂ型、Ｅ型、Ｊ型、Ｔ型熱電対が挙げられ
る。

【００６１】本発明の半導体装置用セラミック基板は、
半導体の製造や半導体の検査を行うための装置に用いら
れるセラミック基板であり、具体的な装置としては、例
えば、静電チャック、ウエハプローバ、ホットプレー
ト、サセプタ等が挙げられる。これらのセラミック基板
はいずれも、例えば、図１に示したような構成の抵抗発
熱体を備えている。

【００６２】上記ホットプレート（セラミックヒータ）
は、セラミック基板の表面または内部に抵抗発熱体のみ
が設けられた装置であり、これにより、半導体ウエハ等
の被加熱物を所定の温度に加熱することができる。

【００６３】本発明の半導体装置用セラミック基板の内
部に静電電極を設けた場合には、静電チャックとして機
能する。

【００６４】上記静電電極に用いる金属としては、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。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、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。

【００６５】図４（ａ）は、静電チャックを模式的に示
す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した静電チャ
ックのＡ−Ａ線断面図である。この静電チャック６０で
は、セラミック基板６１の内部にチャック正負電極層６
２、６３が埋設され、それぞれスルーホール６８０と接
続され、その電極上にセラミック誘電体膜６４が形成さ
れている。

【００６６】また、セラミック基板６１の内部には、抵
抗発熱体６６とスルーホール６８とが設けられ、シリコ
ンウエハ２９を加熱することができるようになってい
る。なお、セラミック基板６１には、必要に応じて、Ｒ
Ｆ電極が埋設されていてもよい。

【００６７】また、図示はしていないが、スルーホール
６８の下部には、スルーホール６８を露出させる袋孔が
設けられ、この袋孔に外部端子（図示せず）が挿入、接
続され、外部端子に上述したセラミックヒータに用いた
ものと同様の構成のソケットが取り付けられ、外部電源
との接続が図られている。

【００６８】また、（ｂ）に示したように、静電チャッ
ク６０は、通常、平面視円形状に形成されており、セラ
ミック基板６１の内部に（ｂ）に示した半円弧状部６２
ａと櫛歯部６２ｂとからなるチャック正極静電層６２
と、同じく半円弧状部６３ａと櫛歯部６３ｂとからなる
チャック負極静電層６３とが、互いに櫛歯部６２ｂ、６
３ｂを交差するように対向して配置されている。

【００６９】この静電チャックを使用する場合には、チ
ャック正極静電層６２とチャック負極静電層６３とにそ
れぞれ直流電源の＋側と−側を接続し、直流電圧を印加
する。これにより、この静電チャック上に載置された半
導体ウエハが静電的に吸着されることになる。

【００７０】図５および図６は、他の静電チャックにお
ける静電電極を模式的に示した水平断面図であり、図５
に示す静電チャック７０では、セラミック基板７１の内
部に半円形状のチャック正極静電層７２とチャック負極
静電層７３が形成されており、図６に示す静電チャック
８０では、セラミック基板８１の内部に円を４分割した
形状のチャック正極静電層８２ａ、８２ｂとチャック負
極静電層８３ａ、８３ｂが形成されている。また、２枚
の正極静電層８２ａ、８２ｂおよび２枚のチャック負極
静電層８３ａ、８３ｂは、それぞれ交差するように形成
されている。なお、円形等の電極が分割された形態の電
極を形成する場合、その分割数は特に限定されず、５分
割以上であってもよく、その形状も扇形に限定されな
い。

【００７１】本発明の半導体装置用セラミック基板の表
面にチャックトップ導体層を設け、内部にガード電極や
グランド電極を設けた場合には、ウエハプローバとして
機能する。

【００７２】図７は、本発明のウエハプローバの一実施
形態を模式的に示した断面図であり、図８は、その平面
図であり、図９は、図７に示したウエハプローバにおけ
るＡ−Ａ線断面図である。

【００７３】このウエハプローバ１０１では、平面視円
形状のセラミック基板３の表面に同心円形状の溝８が形
成されるとともに、溝８の一部にシリコンウエハを吸引
するための複数の吸引孔９が設けられており、溝８を含
むセラミック基板３の大部分にシリコンウエハの電極と
接続するためのチャックトップ導体層２が円形状に形成
されている。

【００７４】一方、セラミック基板３の底面には、シリ
コンウエハの温度をコントロールするために、図１
（ａ）に示したような平面視同心円形状の抵抗発熱体５
１が設けられている。抵抗発熱体５１の両端には、図示
はしていないが、外部端子が接続、固定されており、上
記外部端子に上述したセラミックヒータに用いたものと
同様のソケットが嵌め込まれ、電源との接続が図られて
いる。

【００７５】また、セラミック基板３の内部には、スト
レイキャパシタやノイズを除去するために図９に示した
ような格子形状のガード電極６とグランド電極７（図示
せず）とが設けられている。なお、符号５２は、電極非
形成部を示している。このような矩形状の電極非形成部
５２をガード電極６の内部に形成しているのは、ガード
電極６を挟んだ上下のセラミック基板３をしっかりと接
着させるためである。

【００７６】このような構成のウエハプローバでは、そ
の上に集積回路が形成されたシリコンウエハを載置した
後、このシリコンウエハにテスタピンを持つプローブカ
ードを押しつけ、加熱、冷却しながら電圧を印加して導
通テストを行うことができる。

【００７７】次に、本発明の半導体装置用セラミック基
板の製造方法の一例として、セラミックヒータの製造方
法について説明する。図１０（ａ）〜（ｄ）は、セラミ
ック基板の底面に抵抗発熱体を有するセラミックヒータ
の製造方法を模式的に示した断面図である。

【００７８】（１）セラミック板の作製工程上述した窒化アルミニウム等のセラミック粉末に必要に
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。スラリー調整時に、非晶質や結晶質の
カーボンを添加してもよい。

【００７９】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２１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（図１０（ａ））。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２１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。

【００８０】次に、セラミック基板に、必要に応じて、
図示はしないが、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や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を形成する。

【００８１】（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、抵抗発熱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。
また、抵抗発熱体は、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、例えば、同心円形状とする
か、または、同心円形状と屈曲線形状とを組合わせたパ
ターンに印刷することが好ましい。導体ペースト層は、
焼成後の抵抗発熱体２２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好ましい。

【００８２】（３）導体ペーストの焼成セラミック基板２１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２１の底面に焼き付け、
抵抗発熱体２２を形成する（図１０（ｂ））。加熱焼成
の温度は、５００〜１０００℃が好ましい。

【００８３】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、抵抗発熱体とセラミッ
ク基板との密着性が向上する。

【００８４】（４）金属被覆層の形成抵抗発熱体２２表面には、金属被覆層（図示せず）を設
けることが望ましい。上記金属被覆層は、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。

【００８５】（５）端子等の取り付け抵抗発熱体２２の回路の端部に電源との接続のための外
部端子２３を半田等により取り付け（図１０（ｃ））、
この外部端子２３に外周部を絶縁性被覆材で被覆された
ソケット１０を取り付ける（図１０（ｄ））。また、上
記有底孔に熱電対を挿入し、ポリイミド等の耐熱樹脂、
セラミックで封止し、半導体装置用セラミック基板２０
とする。

【００８６】上記セラミックヒータを製造する際に、セ
ラミック基板の内部に静電電極を設けることにより静電
チャックを製造することができ、また、加熱面にチャッ
クトップ導体層を設け、セラミック基板の内部にガード
電極やグランド電極を設けることによりウエハプローバ
を製造することができる。

【００８７】セラミック基板の内部に電極を設ける場合
には、金属箔等をセラミック基板の内部に埋設すればよ
い。また、セラミック基板の表面に導体層を形成する場
合には、スパッタリング法やめっき法を用いることがで
き、これらを併用してもよい。

【００８８】次に、本発明の半導体装置用セラミック基
板の製造方法の他の一例として、セラミックヒータの製
造方法について説明する。図１１（ａ）〜（ｄ）は、セ
ラミック基板の内部に抵抗発熱体を有するセラミックヒ
ータの製造方法を模式的に示した断面図である。

【００８９】（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
ルミニウム等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。また、グリーン
シートを作製する際、結晶質や非晶質のカーボンを添加
してもよい。

【００９０】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。

【００９１】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５
０を作製する。グリーンシート５０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、抵抗発熱体を外部
端子と接続するためのスルーホールとなる部分３８０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。

【００９２】（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５０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し、導体ペースト層
２２０を形成する。これらの導電ペースト中には、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
金属粒子であるタングステン粒子またはモリブデン粒子
等の平均粒子径は、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。

【００９３】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。

【００９４】（３）グリーンシートの積層工程上記（１）の工程で作製した導体ペーストを印刷してい
ないグリーンシート５０を、上記（２）の工程で作製し
た導体ペースト層２２０を印刷したグリーンシート５０
の上下に積層する（図１１（ａ））。このとき、上側に
積層するグリーンシート５０の数を下側に積層するグリ
ーンシート５０の数よりも多くして、抵抗発熱体２２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５０の積層数は２０〜５０枚が、下側
のグリーンシート５０の積層数は５〜２０枚が好まし
い。

【００９５】（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５０および内部の導体ペーストを焼結させ、セラミ
ック基板３１を作製する（図１１（ｂ））。加熱温度
は、１０００〜２０００℃が好ましく、加圧の圧力は、
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。

【００９６】得られたセラミック基板３１に、測温素子
を挿入するための有底孔（図示せず）や、外部端子を挿
入するための袋孔３７等を設ける（図１１（ｃ））。有
底孔および袋孔３７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。

【００９７】次に、袋孔３７より露出したスルーホール
３８に外部端子３３を金ろう等を用いて接続し、さら
に、外部端子３３に、絶縁性被覆材１１を有するソケッ
ト１０を取り付ける（図１１（ｄ））。なお、加熱温度
は、半田処理の場合には９０〜４５０℃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。

【００９８】上記セラミックヒータでは、その上にシリ
コンウエハ等を載置するか、または、シリコンウエハ等
を支持ピンで保持させた後、シリコンウエハ等の加熱や
冷却を行いながら、種々の操作を行うことができる。

【００９９】上記セラミックヒータを製造する際に、セ
ラミック基板の内部に静電電極を設けることにより静電
チャックを製造することができ、また、加熱面にチャッ
クトップ導体層を設け、セラミック基板の内部にガード
電極やグランド電極を設けることによりウエハプローバ
を製造することができる。

【０１００】セラミック基板の内部に電極を設ける場合
には、抵抗発熱体を形成する場合と同様にグリーンシー
トの表面に導体ペースト層を形成すればよい。また、セ
ラミック基板の表面に導体層を形成する場合には、スパ
ッタリング法やめっき法を用いることができ、これらを
併用してもよい。

【０１０１】

【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明する。（実施例１）セラミックヒータの製造（図１０参照）（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、酸化イットリウム（Ｙ₂ Ｏ
₃ ：イットリア、平均粒径：０．４μｍ）４重量部、シ
ョ糖を空気中で熱分解させることにより得られた非晶質
カーボン０．０９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。

【０１０２】（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。（３）加工処理の終わった生成形体を温度：１８００
℃、圧力：２００ｋｇ／ｃｍ² でホットプレスし、厚さ
が３ｍｍの窒化アルミニウム焼結体を得た。次に、この
焼結体から直径２１０ｍｍの円板体を切り出し、セラミ
ック性の板状体（セラミック基板２１）とした（図１０
（ａ））。

【０１０３】次に、この板状体にドリル加工を施し、半
導体ウエハの支持ピンを挿入する貫通孔となる部分、熱
電対を埋め込むための有底孔となる部分（直径：１．１
ｍｍ、深さ：２ｍｍ）を形成した。

【０１０４】（４）上記（３）で得た焼結体の底面に、
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（ａ）に示したような同心円状とした。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ＰＳ
６０３Ｄを使用した。この導体ペーストは、銀−鉛ペー
ストであり、銀１００重量部に対して、酸化鉛（５重量
％）、酸化亜鉛（５５重量％）、シリカ（１０重量
％）、酸化ホウ素（２５重量％）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。

【０１０５】（５）次に、導体ペーストを印刷した焼結
体を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焼結体に焼き付け、抵抗発熱体
２２を形成した（図１０（ｂ））。銀−鉛の抵抗発熱体
２２は、厚さが５μｍ、幅２．４ｍｍ、面積抵抗率が
７．７ｍΩ／□であった。

【０１０６】（６）硫酸ニッケル８０ｇ／ｌ、次亜リン
酸ナトリウム２４ｇ／ｌ、酢酸ナトリウム１２ｇ／ｌ、
ほう酸８ｇ／ｌ、塩化アンモニウム６ｇ／ｌの濃度の水
溶液からなる無電解ニッケルめっき浴に上記（５）で作
製した焼結体を浸漬し、銀−鉛の抵抗発熱体２２の表面
に厚さ１μｍの金属被覆層（ニッケル層）（図示せず）
を析出させた。

【０１０７】（７）電源との接続を確保するための外部
端子２３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（田中貴金属社製）を印刷して半田
ペースト層を形成した。ついで、半田ペースト層の上に
コバール製の外部端子２３を載置して、４２０℃で加熱
リフローし、外部端子２３の一端部を抵抗発熱体２２の
表面に取り付けた（図１０（ｃ））。

【０１０８】（８）外部端子２３に、タングステンから
なる台金部１２の外周部をガラスウールで被覆したソケ
ット１０を取り付けた（図１０（ｄ））。なお、上記ガ
ラスウールの厚さは１ｍｍであった。

【０１０９】（９）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２０を得た。（１０）この後、セラミックヒータに通電し、セラミッ
ク基板の加熱面を２５０℃に保持しながら、セラミック
基板の加熱面の温度分布をサーモビュア（日本データム
社製ＩＲ１６２０１２−００１２）で観察した。その
結果、加熱面にクーリングスポットは観察されず、ほぼ
均一な温度となっていた。

【０１１０】（実施例２）セラミックヒータ（図１１参
照）（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、酸化イットリウム（Ｙ
₂ Ｏ₃ ：イットリア、平均粒径：０．４μｍ）４重量
部、アクリルバインダ１１．５重量部、分散剤０．５重
量部および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
ブレード法により成形を行って、厚さ０．４７ｍｍのグ
リーンシート５０を作製した。

【０１１１】（２）次に、このグリーンシート５０を８
０℃で５時間乾燥させた後、シリコンウエハを支持する
支持ピンを挿入するための貫通孔となる部分をパンチン
グにより形成した。

【０１１２】（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。

【０１１３】平均粒子径３μｍのタングステン粒子１０
０重量部、アクリル系バインダ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。この導体ペース
トＡをグリーンシート上にスクリーン印刷で印刷し、抵
抗発熱体２２用の導体ペースト層２２０を形成した。印
刷パターンは、図１（ａ）に示したような同心円パター
ンとし、導体ペースト層の幅を１０ｍｍ、その厚さを１
２μｍとした。また、グリーンシートの金属層３５を形
成する部分には、３個の円形の貫通孔をお互いが接する
ように形成し、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、タングステンペーストを印
刷しないグリーンシートを上側（加熱面）に３７枚、下
側に１３枚、１３０℃、８０ｋｇ／ｃｍ² の圧力で積層
した（図１１（ａ））。

【０１１４】（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１５０
ｋｇ／ｃｍ² で１０時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの
窒化アルミニウム焼結体を得た。これを２３０ｍｍの円
板状に切り出し、内部に厚さ６μｍ、幅１０ｍｍ（アス
ペクト比：１６６６）の抵抗発熱体２２を有するセラミ
ックヒータとした（図１１（ｂ））。なお、３個の金属
層３５の直径は、２．５ｍｍであった。

【０１１５】（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、ガラ
スビーズによるブラスト処理で表面に熱電対のための有
底孔を設けた。

【０１１６】（６）さらに、円形の金属層３５が３個集
合した部分の中央をドリルでえぐり取って直径１．５ｍ
ｍ、深さ０．５ｍｍの袋孔３７とし（図１１（ｃ））、
この袋孔３７にコバール製の外部端子３３を挿入し、Ｎ
ｉ−Ａｕ合金（Ａｕ：８１．５重量％、Ｎｉ：１８．４
重量％、不純物：０．１重量％）からなる金ろうを用
い、９７０℃で加熱リフローして外部端子３３の一端部
を接続した。さらに、外部端子３３にタングステンから
なる台金部の外周部をガラスウールで被覆したソケット
１０を取り付けた（図１１（ｄ））。上記ガラスウール
の厚さは、１ｍｍであった。なお、外部端子３３は、タ
ングステンからなる３個の金属層３５により支持、接続
される構造となっている。

【０１１７】（７）温度制御のための複数の熱電対を有
底孔に埋め込み、ポリイミド樹脂を充填し、１９０℃で
２時間硬化させ、セラミックヒータの製造を完了した。（８）この後、セラミックヒータに通電し、セラミック
基板の加熱面を２５０℃に保持しながら、セラミック基
板の加熱面の温度分布をサーモビュア（日本データム社
製ＩＲ１６２０１２−００１２）で観察した。その結
果、加熱面にクーリングスポットは観察されず、ほぼ均
一な温度となっていた。

【０１１８】（比較例１）外部端子２３に外周部に何も
被覆されていないソケットを取り付けた以外は、実施例
１の場合と同様にして、セラミックヒータを製造し、実
施例１と同様の試験を行った。その結果、このセラミッ
クヒータのセラミック基板の加熱面には、ソケット部分
からの放熱に起因すると思われる周囲に比べ温度の低い
箇所（クーリングスポット）が観察され、加熱面の均一
性が保たれなかった。

【０１１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体製造
・検査装置用セラミック基板によれば、上記外部端子と
リード線との接続部分が絶縁性被覆材で被覆されている
ので、上記セラミック基板の加熱面に、上記リード線へ
の熱の伝搬に起因するクーリングスポットが発生せず、
加熱面を均一な温度に制御することができる。また特
に、上記ソケットを使用することで上記半導体装置用セ
ラミック基板を容易に取り替えることができるという利
便性を維持したまま、クーリングスポットの発生を防止
して加熱面の均熱性を確保することができる。従って、
本発明の半導体製造・検査装置用セラミック基板は、例
えば、ホットプレート、静電チャック、ウエハプロー
バ、サセプタ等の基板として有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の半導体装置用セラミック基
板の一例である、セラミックヒータを模式的に示す底面
図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したセラミックヒータ
の部分断面図である。

【図２】（ａ）は、本発明の半導体装置用セラミック基
板に用いるソケットを模式的に示す斜視図であり、
（ｂ）は、その縦断面図である。

【図３】本発明の半導体装置用セラミック基板の別の実
施形態に係るセラミックヒータの部分拡大断面図であ
る。

【図４】（ａ）は、静電チャックを模式的に示す縦断面
図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した静電チャックのＡ
−Ａ線断面図である。

【図５】本発明の半導体装置用セラミック基板の一例で
ある静電チャックに埋設されている静電電極の一例を模
式的に示す水平断面図である。

【図６】静電チャックに埋設されている静電電極の更に
別の一例を模式的に示す水平断面図である。

【図７】本発明の半導体製造・検査装置用セラミック基
板の一例であるウエハプローバを模式的に示す断面図で
ある。

【図８】図４に示したウエハプローバを模式的に示す平
面図である。

【図９】図４に示したウエハプローバのＡ−Ａ線断面図
である。

【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の半導体装置用セ
ラミック基板の一例であるセラミックヒータの製造方法
を模式的に示す断面図である。

【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の半導体装置用セ
ラミック基板の他の一例であるセラミックヒータの製造
方法を模式的に示す断面図である。

【図１２】本発明の半導体製造・検査装置用セラミック
基板の実施形態に係るセラミックヒータの部分拡大断面
図である。

【符号の説明】

１０ソケット１１絶縁性被覆材１２台金部１４リード線２０セラミックヒータ２１、３１セラミック基板２１ａ加熱面２１ｂ底面２２抵抗発熱体２３、３３外部端子２４有底孔２５貫通孔２６支持ピン２９シリコンウエハ３５金属層３７袋孔３８スルーホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K034 AA02 AA03 AA06 AA08 AA21 AA22 AA34 AA37 BB06 BB14 BC12 BC16 BC17 BC29 CA02 CA15 CA26 CA35 CA39 EA05 EA07 EA15 HA01 HA10 JA02 JA10 4M106 AA01 BA01 CA01 DD10 DD30 DJ02 5E085 BB01 BB08 BB13 BB21 CC03 DD01 DD20 GG11 GG23 HH29 JJ21 5F031 CA02 HA03 HA10 HA13 HA18 HA33 HA37 JA01 JA46 PA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック基板に、１または２以上の回
路からなる抵抗発熱体が配設された半導体製造・検査装
置用セラミック基板において、前記回路の端部に外部端
子が接続され、前記外部端子にはリード線が接続され、
前記外部端子と前記リード線との接続部分は、絶縁性被
覆材で被覆されてなることを特徴とする半導体製造・検
査装置用セラミック基板。
【請求項２】前記外部端子は、ソケットを介して前記
リード線と接続され、前記ソケットは、前記絶縁性被覆
材で被覆されてなる請求項１に記載の半導体製造・検査
装置用セラミック基板。
【請求項３】前記絶縁性被覆材は、無機繊維からなる
請求項１または２に記載の半導体製造・検査装置用セラ
ミック基板。