JP2001307969A - Ceramic substrate for semiconductor process and for testing device - Google Patents

Ceramic substrate for semiconductor process and for testing device

Info

Publication number
JP2001307969A
JP2001307969A JP2001032369A JP2001032369A JP2001307969A JP 2001307969 A JP2001307969 A JP 2001307969A JP 2001032369 A JP2001032369 A JP 2001032369A JP 2001032369 A JP2001032369 A JP 2001032369A JP 2001307969 A JP2001307969 A JP 2001307969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic substrate
ceramic
weight
thickness
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001032369A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuji Hiramatsu
靖二 平松
Yasutaka Ito
康隆 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP2001032369A priority Critical patent/JP2001307969A/en
Publication of JP2001307969A publication Critical patent/JP2001307969A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic substrate for realizing a practically uniform distribution of temperatures on a face thereof, on which a semiconductor wafer is treated. SOLUTION: The ceramic substrate has a conductive body in the surface or the inside thereof. The ceramic substrate contains oxygen has a shape like a disk with a diameter more than 250 mm and a thickness of 25 mm or below.

Description

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

【0001】[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
ーバ用のセラミック基板など、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic substrate used as an apparatus for manufacturing or inspecting a semiconductor, such as a hot plate (ceramic heater), an electrostatic chuck, and a ceramic substrate for a wafer prober.

【0002】[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。しか
しながら、金属製のヒータでは温度制御特性が悪く、ま
た厚みも厚くなるため重く嵩張るという問題があり、腐
食性ガスに対する耐蝕性も悪いという問題を抱えてい
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor manufacturing and inspection apparatus including an etching apparatus and a chemical vapor deposition apparatus, a heater using a metal base material such as stainless steel or an aluminum alloy, a wafer prober, and the like have been used. Has been used. However, the metal heater has a problem that the temperature control characteristic is poor, and the thickness is large, so that the heater is heavy and bulky, and the corrosion resistance to corrosive gas is also poor.

【0003】このような問題を解決するため、金属製の
ものに代えて、窒化アルミニウムなどのセラミックを使
用したヒータが開発されてきた。このようなセラミック
ヒータでは、セラミック基板自体の剛性が高いため、そ
の厚さを余り厚くしなくても、基板の反り等を防止する
ことができるという利点を有しており、ウエハプローバ
や静電チャックには特に好適である。
In order to solve such a problem, heaters using ceramics such as aluminum nitride instead of metal heaters have been developed. Such a ceramic heater has an advantage in that the ceramic substrate itself has a high rigidity, and therefore, it is possible to prevent the substrate from being warped or the like without making the thickness too large. Particularly suitable for chucks.

【0004】また、近年、半導体ウエハが大型化し、そ
の直径が大きくなるに従い、この半導体ウエハの製造や
検査に用いる静電チャック等においては、大型化した半
導体ウエハを載置するため、セラミック基板の直径を大
きくしなければならず、例えば特開平11−74064
号公報などには、直径300mm、厚さ17mmの窒化
アルミニウムセラミックからなるホットプレートが開示
されている。
[0004] In recent years, as semiconductor wafers have become larger and their diameters have become larger, electrostatic chucks and the like used in the manufacture and inspection of such semiconductor wafers have a large size. The diameter must be increased, for example, as disclosed in JP-A-11-74064.
Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2005-64139 discloses a hot plate made of aluminum nitride ceramic having a diameter of 300 mm and a thickness of 17 mm.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように静電チャッ
ク等が大型化すると、半導体素子等の製造の際に要求さ
れるセラミック基板の昇温特性や均熱性が低下してしま
うという問題があった。
As described above, when the size of the electrostatic chuck or the like is increased, there is a problem that the temperature rising characteristics and the uniform temperature of the ceramic substrate required for manufacturing a semiconductor element or the like are deteriorated. Was.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決するために鋭意研究した結果、その直径が250m
mを超えるような大型のセラミック基板の昇温特性や均
熱性が低下する理由として、セラミック基板の熱容量が
大きくなるためであることを知見するとともに、セラミ
ック基板に酸素を含有させることにより焼結性を向上さ
せてセラミック粒子間の熱伝導の障壁を小さくし、か
つ、その厚さを25mm以下に調整して、熱容量そのも
のを小さくすることにより、昇温特性や均熱性を改善で
きることを知見した。また、その直径が250mmを超
えるような大型のセラミック基板では、その厚さを25
mm以内に調整すると、高温で反りが発生しやすくなる
が、導電体をセラミック基板のウエハ処理面の反対側面
から厚さ方向に60%の位置に形成し、さらにセラミッ
ク自体を酸素を含有する窒化物セラミックまたは酸化物
セラミックにすることでほぼ完全に反りを無くすことが
できることを知見し、本発明を完成させた。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, have a diameter of 250 m.
In addition to finding out that the reason for the decrease in the temperature rise characteristics and soaking properties of large ceramic substrates exceeding m is that the heat capacity of the ceramic substrates increases, the sintering properties of the ceramic substrates can be improved by incorporating oxygen into the ceramic substrates. It has been found that the temperature rise characteristic and the soaking property can be improved by reducing the heat capacity itself by improving the heat conduction barrier between the ceramic particles and reducing the heat capacity itself by adjusting the thickness to 25 mm or less. In the case of a large-sized ceramic substrate having a diameter exceeding 250 mm, the thickness is set to 25 mm.
If the thickness is adjusted to within mm, warpage tends to occur at high temperatures, but the conductor is formed at a position 60% in the thickness direction from the side opposite to the wafer processing surface of the ceramic substrate, and the ceramic itself is nitrided containing oxygen. It has been found that warping can be almost completely eliminated by using a ceramic or oxide ceramic, and the present invention has been completed.

【0007】さらに、円板状のセラミック基板の直径が
250mm以上の場合に、セラミック基板の熱容量を小
さくするためにその厚さを25mm以下に調整すること
になるが、その場合に、抵抗発熱体をセラミック基板の
内部に設けると加熱面との距離がその分短くなり、抵抗
発熱体のパターンに相似した温度分布が発生してしま
う。そこで、抵抗発熱体などの導電体をセラミック基板
の裏側に設けることで加熱面と抵抗発熱体との距離を確
保することができ、昇温特性、均熱性を向上させること
ができることを知見し、本発明を完成させた。また、セ
ラミック基板の厚さを25mm以下に調整すると高温で
反りが発生しやすくなるが、本発明ではこのような反り
をも防止することができる。なお、特開平11−740
64号公報には、直径300mm、厚さ17mmの窒化
アウミニウムセラミックからなるホットプレートが開示
されているが、高温での反りの問題については記載も、
示唆もされておらず、従って、上記公報は、本発明の新
規性、進歩性を阻却するものではない。
Further, when the diameter of the disk-shaped ceramic substrate is 250 mm or more, the thickness of the ceramic substrate is adjusted to 25 mm or less to reduce the heat capacity of the ceramic substrate. Is provided inside the ceramic substrate, the distance from the heating surface is shortened accordingly, and a temperature distribution similar to the pattern of the resistance heating element is generated. Therefore, by providing a conductor such as a resistance heating element on the back side of the ceramic substrate, the distance between the heating surface and the resistance heating element can be ensured, and it has been found that the temperature rise characteristics and the soaking property can be improved. The present invention has been completed. Further, when the thickness of the ceramic substrate is adjusted to 25 mm or less, warpage tends to occur at high temperatures, but the present invention can also prevent such warpage. Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-740
No. 64 discloses a hot plate made of an aluminum nitride ceramic having a diameter of 300 mm and a thickness of 17 mm, but also describes the problem of warpage at high temperatures.
Neither is suggested, and the above publication does not hinder the novelty and inventive step of the present invention.

【0008】第一の本発明は、セラミック基板の表面ま
たは内部に導電体を有するセラミック基板であって、上
記セラミック基板は酸素を含有し、そのセラミック基板
は円板状であり、その直径は250mmを超え、その厚
さは25mm以下であ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である。第二の本発明は、セ
ラミック基板の表面に導電体を有するセラミック基板で
あって、上記セラミック基板は円板状であり、その直径
は250mmを超え、その厚さは25mm以下であるこ
とを特徴とする半導体製造・検査装置用セラミック基板
である。上記第一の本発明と第二の本発明では、導電体
の形成位置が異なり、酸素を含有するか否かが異なる
が、その他の構成要件は、同一であるので、以下におい
ては、二つの発明を合わせて、その内容を説明すること
にする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a ceramic substrate having a conductor on the surface or inside of the ceramic substrate, wherein the ceramic substrate contains oxygen, and the ceramic substrate has a disk shape and a diameter of 250 mm. Semiconductor manufacturing characterized in that its thickness is not more than 25 mm
It is a ceramic substrate for an inspection device. A second aspect of the present invention is a ceramic substrate having a conductor on a surface of the ceramic substrate, wherein the ceramic substrate has a disk shape, a diameter of which exceeds 250 mm, and a thickness of which is 25 mm or less. Is a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus. In the first and second aspects of the present invention, the formation position of the conductor is different, and whether or not it contains oxygen is different, but the other components are the same. The contents will be described together with the invention.

【0009】[0009]

【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、セラミック基板の内部または表面に
導電体を有するセラミック基板であって、そのセラミッ
ク基板は円板状であり、その直径は250mmを超え、
その厚さは25mm以下であることを特徴とする。上記
セラミック基板は、酸素を含有しているか、または、酸
化物セラミックであることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus according to the present invention is a ceramic substrate having a conductor inside or on the surface of the ceramic substrate. Over 250mm,
The thickness is not more than 25 mm. The ceramic substrate preferably contains oxygen or is an oxide ceramic.

【0010】本発明のセラミック基板においては、上記
セラミック基板の直径を250mmを超える大型のもの
とする一方、その厚さを25mm以下に調整して全体の
重量の増加を抑えているので、セラミック基板の熱容量
が大きくなりすぎるのを防止することができ、半導体ウ
エハの加工等において支障のない程度に均一な温度分布
を有するセラミック基板とすることができる。
In the ceramic substrate of the present invention, the diameter of the ceramic substrate is set to be larger than 250 mm, while the thickness is adjusted to 25 mm or less to suppress the increase in the overall weight. Can be prevented from becoming too large, and a ceramic substrate having a uniform temperature distribution that does not hinder processing of a semiconductor wafer or the like can be obtained.

【0011】セラミック基板の厚さが25mmを超える
と、セラミック基板の熱容量が大きくなり、特に、温度
制御手段を設けて加熱、冷却すると、熱容量の大きさに
起因して温度追従性が低下してしまう。セラミック基板
の厚さは、10mm以下、特に5mm以下がより望まし
い。10mmを超えると、200℃以上での熱容量が大
きくなり、温度制御性、半導体ウエハを載置する面の温
度均一性が低下しやすくなる。前記セラミック基板は、
100〜700℃の温度領域で使用される。100℃以
上の温度領域では、セラミックのヤング率が低下してそ
りが発生しやすく、本発明の効果が有益だからである。
前記セラミック基板は、半導体ウエハのリフターピンを
挿入する貫通孔を複数有してなることが望ましい。貫通
孔を有する場合、100℃以上の温度でヤング率が低下
して、加工時のひずみが解放されそりが生じやすく、本
発明の効果が顕著となるからである。貫通孔の直径は、
0.5mm〜30mmが望ましい。なお、本発明のセラ
ミック基板では、半導体ウエハをセラミック基板の一面
に接触させた状態で載置するほか、半導体ウエハをリフ
ターピンや支持ピンなどで支持し、セラミックス基板と
の間に一定の間隔を保って保持する場合もある(図9参
照)。このような半導体ウエハの載置・保持面を、以下
においては、ウエハ処理面と表現する。支持ピンで支持
する場合には、例えば、セラミック基板に凹部を形成
し、この凹部に先端がウエハ処理面よりわずかに突出す
るように、支持ピンを設け、この支持ピンで半導体ウエ
ハを支持する。なお、セラミック基板と半導体ウエハと
の距離を一定に保って加熱する場合、その離間距離は、
50〜5000μmが望ましい。セラミック基板と半導
体ウエハとの距離を一定に保って加熱する場合は、半導
体ウエハとセラミック基板の保持面との距離が一定にな
らないと、半導体ウエハを均一に加熱することができな
い。このため、セラミック基板の反り量を小さくする必
要があり、本発明が特に有利に作用する。本発明では、
反り量は、100〜700℃の範囲で、70μm未満で
あることが望ましい。70μmを超えると、セラミック
基板の処理面(加熱面)と半導体ウエハとの距離が不均
一になってしまい、半導体ウエハの均一加熱ができない
からである。
When the thickness of the ceramic substrate exceeds 25 mm, the heat capacity of the ceramic substrate becomes large. In particular, when the temperature control means is provided for heating and cooling, the temperature followability is reduced due to the large heat capacity. I will. The thickness of the ceramic substrate is more preferably 10 mm or less, particularly preferably 5 mm or less. When the thickness exceeds 10 mm, the heat capacity at 200 ° C. or higher becomes large, and the temperature controllability and the temperature uniformity of the surface on which the semiconductor wafer is mounted are likely to be reduced. The ceramic substrate,
Used in the temperature range of 100 to 700 ° C. In a temperature range of 100 ° C. or higher, the Young's modulus of the ceramic is reduced and warpage is likely to occur, and the effect of the present invention is beneficial.
The ceramic substrate preferably has a plurality of through holes into which lifter pins of a semiconductor wafer are inserted. This is because, when there is a through-hole, the Young's modulus decreases at a temperature of 100 ° C. or higher, distortion during processing is released, and warpage easily occurs, and the effect of the present invention becomes remarkable. The diameter of the through hole is
0.5 mm to 30 mm is desirable. In addition, in the ceramic substrate of the present invention, in addition to placing the semiconductor wafer in contact with one surface of the ceramic substrate, the semiconductor wafer is supported by lifter pins, support pins, and the like, and a certain distance is provided between the semiconductor wafer and the ceramic substrate. In some cases, it is held and held (see FIG. 9). Such a mounting / holding surface of a semiconductor wafer is hereinafter referred to as a wafer processing surface. In the case of supporting with a support pin, for example, a concave portion is formed in the ceramic substrate, and a support pin is provided in the concave portion so that the tip slightly projects from the wafer processing surface, and the semiconductor wafer is supported by the support pin. When heating while keeping the distance between the ceramic substrate and the semiconductor wafer constant, the separation distance is as follows:
50 to 5000 μm is desirable. When heating while keeping the distance between the ceramic substrate and the semiconductor wafer constant, the semiconductor wafer cannot be heated uniformly unless the distance between the semiconductor wafer and the holding surface of the ceramic substrate is constant. Therefore, it is necessary to reduce the amount of warpage of the ceramic substrate, and the present invention works particularly advantageously. In the present invention,
The amount of warpage is desirably less than 70 μm in the range of 100 to 700 ° C. If the thickness exceeds 70 μm, the distance between the processing surface (heating surface) of the ceramic substrate and the semiconductor wafer becomes uneven, and uniform heating of the semiconductor wafer cannot be performed.

【0012】セラミック基板の直径が250mmを超え
るものとしているのは、半導体ウエハの直径は、10イ
ンチ以上が主流となり、セラミック基板にも大型化が求
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からである。また、セラ
ミック基板の直径が250mmを超えるものは高温で自
重等により反りが発生しやすくなる。このような反りは
厚さ25mm以下のセラミックで顕著である。本発明で
は、このような高温での反りが発生しやすいセラミック
の特定領域に導電体を設けることでこのような反りを防
止することができるのである。
The reason why the diameter of the ceramic substrate exceeds 250 mm is that the diameter of the semiconductor wafer is mainly 10 inches or more, and the size of the ceramic substrate is also required. The ceramic substrate is 12
Desirably, it is not less than inches (300 mm). This is because it will become the mainstream of next-generation semiconductor wafers. If the diameter of the ceramic substrate exceeds 250 mm, warping is likely to occur due to its own weight or the like at a high temperature. Such a warp is remarkable in a ceramic having a thickness of 25 mm or less. In the present invention, such a warp can be prevented by providing a conductor in a specific region of the ceramic in which the warp at such a high temperature easily occurs.

【0013】上記導電体は、セラミック基板のウエハ処
理面の反対側面から厚さ方向に60%の位置までの領域
または上記反対側面に設けることが望ましい。反りは、
自重により発生するか、または、ウエハプローバ用のセ
ラミック基板(以下、ウエハプローバという)の場合
は、プローブの圧力により発生する。このため、反りが
発生する場合は、ウエハ処理面の反対側面に引っ張りの
力が働くことになるが、本発明では導電体を設けること
でこの引っ張りの力に抗することができ、反りを防止す
ることができる。上記導電体としては、導電性セラミッ
ク、金属箔、金属焼結体、金属線などが挙げられる。金
属は一般に高温になってもヤング率が低下しにくく、高
温領域でセラミックのヤング率が低下しても、金属箔、
金属焼結体、金属線などが存在することにより、全体の
ヤング率低下を防止することができ、また、上記導電性
セラミックも、導電性であるが故に金属と類似の結合構
造や結晶構造を持つため、高温でのヤング率が低下しに
くく、セラミック基板の高温での反り防止が可能にな
る。
Preferably, the conductor is provided in a region from the side opposite to the wafer processing surface of the ceramic substrate to a position 60% in the thickness direction or on the side opposite to the above. Warpage is
It is generated by its own weight or, in the case of a ceramic substrate for a wafer prober (hereinafter, referred to as a wafer prober), by the pressure of a probe. For this reason, when warping occurs, a pulling force acts on the side opposite to the wafer processing surface. However, in the present invention, it is possible to resist this pulling force by providing a conductor and prevent warpage. can do. Examples of the conductor include a conductive ceramic, a metal foil, a sintered metal, and a metal wire. Metals generally have a low Young's modulus even at high temperatures.
The presence of a metal sintered body, a metal wire, etc., can prevent a decrease in the overall Young's modulus, and the conductive ceramic also has a bonding structure and a crystal structure similar to that of a metal because it is conductive. As a result, the Young's modulus at high temperatures is not easily reduced, and warpage of the ceramic substrate at high temperatures can be prevented.

【0014】また、上記導電体が抵抗発熱体として機能
する場合は、セラミック基板のウエハ処理面の反対側面
から厚さ方向に50%の位置までの領域または上記反対
側面に設けることが望ましい。これは、発熱体からセラ
ミック基板の内部を通ってウエハ処理面に熱が伝達され
る場合、セラミック基板中で拡散して均熱化するためで
あり、ウエハ処理面と発熱体との距離は大きい方がウエ
ハ処理面の表面温度を均一化しやすいからである。
When the conductor functions as a resistance heating element, it is desirable to provide the ceramic substrate in a region from the opposite side of the wafer processing surface to a position 50% in the thickness direction or on the opposite side. This is because, when heat is transferred from the heating element to the wafer processing surface through the inside of the ceramic substrate, the heat is diffused in the ceramic substrate to equalize the temperature, and the distance between the wafer processing surface and the heating element is large. This is because it is easier to make the surface temperature of the wafer processing surface uniform.

【0015】また、本発明の半導体装置用用セラミック
基板では、25〜800℃までの温度範囲におけるヤン
グ率が280GPa以上であるセラミック基板を使用す
ることが望ましい。ヤング率が280GPa未満である
と、剛性が低すぎるため、加熱時の反り量を小さくする
ことが困難となり、その反りに起因して、半導体ウエハ
が破損する場合があるからである。
Further, in the ceramic substrate for a semiconductor device of the present invention, it is desirable to use a ceramic substrate having a Young's modulus of 280 GPa or more in a temperature range of 25 to 800 ° C. If the Young's modulus is less than 280 GPa, the rigidity is too low, so that it is difficult to reduce the amount of warpage during heating, and the warp may damage the semiconductor wafer.

【0016】本発明では、気孔が全く存在しないか、気
孔が存在する場合はその最大気孔の気孔径は50μm以
下であることが望ましい。気孔が存在しない場合は、高
温での耐電圧が特に高くなり、逆に気孔が存在する場合
は、破壊靱性値が高くなる。このためどちらの設計にす
るかは、要求特性によって変わるのである。気孔の存在
によって破壊靱性値が高くなる理由が明確ではないが、
クラックの進展が気孔によって止められるからであると
推定している。
In the present invention, it is desirable that no pores exist or, if there are pores, the maximum pore diameter is 50 μm or less. When no pores are present, the withstand voltage at high temperatures is particularly high, and when pores are present, the fracture toughness value is high. Or either the design for this is the vary required characteristics. It is not clear why the fracture toughness value increases due to the presence of pores,
It is presumed that crack growth is stopped by the stomata.

【0017】本発明では、最大気孔の気孔径が50μm
以下であることが望ましい。最大気孔の気孔径が50μ
mを超えると高温、特に200℃以上での耐電圧特性を
確保できなくなるからである。最大気孔の気孔径は10
μm以下であることがよりが望ましい。200℃以上で
の反り量が小さくなるからである。気孔率や最大気孔の
気孔径は、焼結時の加圧時間、圧力、温度、SiCやB
Nなどの添加物で調整する。SiCやBNは焼結を阻害
するため、気孔を導入させることができる。
In the present invention, the maximum pore size is 50 μm.
It is desirable that: Maximum pore size of 50μ
If it exceeds m, the withstand voltage characteristics at high temperatures, especially at 200 ° C. or higher, cannot be secured. The maximum pore size is 10
More preferably, it is not more than μm. This is because the amount of warpage at 200 ° C. or higher is reduced. The porosity and pore diameter of the maximum porosity are determined by the pressing time, pressure, temperature, SiC and B
Adjust with additives such as N. Since SiC and BN hinder sintering, pores can be introduced.

【0018】最大気孔の気孔径の測定は、試料を5個用
意し、その表面を鏡面研磨し、2000〜5000倍の
倍率で表面を電子顕微鏡で10箇所撮影することにより
行う。そして、撮影された写真で最大の気孔径を選び、
50ショットの平均を最大気孔の気孔径とする。上記窒
化物セラミック基板は、0.05〜10重量%の酸素を
含有していることが望ましい。0.05重量%未満で
は、耐電圧を確保することができず、また、高温での反
りを防ぐことができず、逆に10重量%を超えると酸化
物の高温での耐電圧特性の低下により、耐電圧はやはり
低下してしまうからであり、また、酸素量が10重量%
を超えると熱伝導率が低下して昇温降温特性が低下する
からである。特に0.1〜5重量%が最適である。
The measurement of the pore diameter of the maximum pore is performed by preparing five samples, polishing the surface of the sample to a mirror surface, and photographing the surface at 10 places with an electron microscope at a magnification of 2000 to 5000 times. Then select the largest pore size in the photograph taken,
The average of 50 shots is defined as the maximum pore diameter. The nitride ceramic substrate desirably contains 0.05 to 10% by weight of oxygen. If the amount is less than 0.05% by weight, the withstand voltage cannot be secured, and the warpage at a high temperature cannot be prevented. If the amount exceeds 10% by weight, the withstand voltage characteristics of the oxide at a high temperature deteriorate. This is because the withstand voltage is also lowered due to the above, and the oxygen content is 10% by weight.
If the temperature exceeds the above, the thermal conductivity is lowered and the temperature rise / fall characteristics are deteriorated. In particular, 0.1 to 5% by weight is optimal.

【0019】酸素は、原料を空気中あるいは酸素中で加
熱するか、あるいは焼結助剤を添加することで導入する
ことができる。また、酸素含有のセラミック(酸素含有
の窒化物セラミック、酸素含有の炭化物セラミック、酸
化物セラミック)は高温で反りが発生しにくい。高温で
のヤング率が低下しにくいからである。気孔率は、アル
キメデス法により測定する。焼結体を粉砕して有機溶媒
中あるいは水銀中に粉砕物を入れて体積を測定し、粉砕
物の重量と体積から真比重を求め、真比重と見かけの比
重から気孔率を計算するのである。
Oxygen can be introduced by heating the raw material in air or oxygen, or by adding a sintering aid. Also, oxygen-containing ceramics (oxygen-containing nitride ceramics, oxygen-containing carbide ceramics, and oxide ceramics) hardly warp at high temperatures. This is because the Young's modulus at a high temperature does not easily decrease. The porosity is measured by the Archimedes method. Pulverize the sintered body, put the pulverized material in an organic solvent or mercury, measure the volume, calculate the true specific gravity from the weight and volume of the pulverized material, and calculate the porosity from the true specific gravity and the apparent specific gravity .

【0020】本発明のセラミック基板を構成するセラミ
ック材料は特に限定されるものではなく、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。
The ceramic material constituting the ceramic substrate of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a nitride ceramic, a carbide ceramic, and an oxide ceramic.

【0021】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、炭化タンステン等が挙げられる。
Examples of the nitride ceramic include metal nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride. Further, as the carbide ceramic, metal carbide ceramic,
For example, silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide,
Examples include tantalum carbide and tansten carbide.

【0022】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。
Examples of the oxide ceramic include metal oxide ceramics such as alumina, zirconia, cordierite, and mullite. These ceramics may be used alone or in combination of two or more.

【0023】これらのセラミックの中では、窒化物セラ
ミック、酸化物セラミックが好ましい。高温で反りが発
生しにくいからである。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18
0W/m・Kと最も高いからである。
Among these ceramics, nitride ceramics and oxide ceramics are preferred. This is because warpage hardly occurs at high temperatures. Also, among nitride ceramics, aluminum nitride is most preferred. Thermal conductivity 18
This is because it is as high as 0 W / m · K.

【0024】本発明においては、セラミック基板中に焼
結助剤を含有することが望ましい。焼結助剤としては、
アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類
酸化物を使用することができ、これらの焼結助剤のなか
では、特にCaO、Y、NaO、LiO、R
が好ましい。また、アルミナを使用してもよ
い。これらの含有量としては、0.1〜20重量%が望
ましい。
In the present invention, it is desirable to include a sintering aid in the ceramic substrate. As sintering aids,
Alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, can be used rare earth oxides, and among these sintering aids, particularly CaO, Y 2 O 3, Na 2 O, Li 2 O, R
b 2 O 3 is preferred. Also, alumina may be used. The content of these is desirably 0.1 to 20% by weight.

【0025】本発明では、セラミック基板中に50〜5
000ppmのカーボンを含有していることが望まし
い。カーボンを含有させることにより、セラミック基板
を黒色化することができ、ヒータとして使用する際に輻
射熱を充分に利用することができるからである。カーボ
ンは、非晶質のものであっても、結晶質のものであって
もよい。非晶質のカーボンを使用した場合には、高温に
おける体積抵抗率の低下を防止することができ、結晶質
のものを使用した場合には、高温における熱伝導率の低
下を防止することができるからである。従って、用途に
よっては、結晶質のカーボンと非晶質のカーボンの両方
を併用してもよい。また、カーボンの含有量は、200
〜2000ppmがより好ましい。
According to the present invention, 50 to 5
Desirably, it contains 000 ppm of carbon. By containing carbon, the ceramic substrate can be blackened, and radiant heat can be sufficiently used when used as a heater. The carbon may be amorphous or crystalline. When amorphous carbon is used, a decrease in volume resistivity at high temperatures can be prevented, and when crystalline carbon is used, a decrease in thermal conductivity at high temperatures can be prevented. Because. Therefore, depending on the application, both crystalline carbon and amorphous carbon may be used in combination. The carbon content is 200
~ 2000 ppm is more preferred.

【0026】セラミック基板にカーボンを含有させる場
合には、その明度がJIS Z 8721の規定に基づ
く値でN6以下となるようにカーボンを含有させること
が望ましい。この程度の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。
When carbon is contained in the ceramic substrate, it is desirable that the carbon be contained so that its brightness becomes N6 or less as a value based on JIS Z 8721. What has this level of brightness is the amount of radiant heat,
This is because the concealing property is excellent.

【0027】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。実際の明度の測定は、N0〜N1
0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。
Here, the lightness N is set such that the ideal black lightness is 0, the ideal white lightness is 10, and the brightness of the color is between these black lightness and white lightness. Each color is divided into ten so that the perception of the color is equal, and displayed by symbols N0 to N10. The actual measurement of lightness is N0 to N1
The comparison is made with the color chart corresponding to 0. Decimal point 1 in this case
The place is 0 or 5.

【0028】本発明のセラミック基板は、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。
The ceramic substrate of the present invention is a ceramic substrate used for an apparatus for manufacturing a semiconductor or inspecting a semiconductor. Specific examples of the apparatus include an electrostatic chuck, a wafer prober, a hot plate, and a susceptor. And the like.

【0029】図1は、本発明のセラミック基板の一実施
形態である静電チャックの一例を模式的に示した縦断面
図であり、図2は、図1に示した静電チャックにおける
A−A線断面図であり、図3は、図1に示した静電チャ
ックにおけるB−B線断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing an example of an electrostatic chuck which is an embodiment of the ceramic substrate of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the electrostatic chuck shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the electrostatic chuck illustrated in FIG. 1 along the line BB.

【0030】この静電チャック101では、平面視円形
状のセラミック基板1の内部に、チャック正極静電層2
とチャック負極静電層3とからなる静電電極層が埋設さ
れている。また、静電チャック101上には、シリコン
ウエハ9が載置され、接地されている。
In the electrostatic chuck 101, a chuck positive electrode electrostatic layer 2 is provided inside a ceramic substrate 1 having a circular shape in plan view.
And an electrostatic electrode layer comprising a chuck negative electrode electrostatic layer 3 are embedded. A silicon wafer 9 is placed on the electrostatic chuck 101 and is grounded.

【0031】この静電電極層上に、該静電電極層を被覆
するように形成されたセラミック層は、シリコンウエハ
を吸着するための誘電体膜として機能するので、以下に
おいては、セラミック誘電体膜4ということとする。
A ceramic layer formed on the electrostatic electrode layer so as to cover the electrostatic electrode layer functions as a dielectric film for adsorbing a silicon wafer. It is referred to as the film 4.

【0032】図2に示したように、チャック正極静電層
2は、半円弧状部2aと櫛歯部2bとからなり、チャッ
ク負極静電層3も、同じく半円弧状部3aと櫛歯部3b
とからなり、これらのチャック正極静電層2とチャック
負極静電層3とは、櫛歯部2b、3bを交差するように
対向して配置されており、このチャック正極静電層2お
よびチャック負極静電層3には、それぞれ直流電源の+
側と−側とが接続され、直流電圧Vが印加されるよう
になっている。
As shown in FIG. 2, the chuck positive electrode electrostatic layer 2 is composed of a semicircular arc portion 2a and a comb tooth portion 2b, and the chuck negative electrode electrostatic layer 3 is also a semicircular arc portion 3a and a comb tooth portion. Part 3b
The chuck positive electrode electrostatic layer 2 and the chuck negative electrode electrostatic layer 3 are arranged to face each other so as to intersect the comb teeth portions 2b and 3b. Each of the negative electrode electrostatic layers 3 has a DC power supply of +
The side - the side are connected, the DC voltage V 2 is adapted to be applied.

【0033】また、セラミック基板1の内部には、シリ
コンウエハ9の温度をコントロールするために、図3に
示したような平面視同心円形状の抵抗発熱体5が設けら
れており、抵抗発熱体5の両端には、外部端子ピン6が
接続、固定され、電圧Vが印加されるようになってい
る。図1、2には示していないが、このセラミック基板
1には、図3に示したように、測温素子を挿入するため
の有底孔11とシリコンウエハ9を支持して上下させる
(リフタピン、図示せず)を挿通するための貫通孔12
が形成されている。なお、抵抗発熱体5は、セラミック
基板の底面に形成されていてもよい。また、セラミック
基板1には、必要に応じてRF電極が埋設されていても
よい。
In order to control the temperature of the silicon wafer 9, a resistance heating element 5 having a concentric circular shape as shown in FIG. 3 is provided inside the ceramic substrate 1. at both ends of the external terminal pin 6 is connected, is fixed, so that the voltages V 1 is applied. Although not shown in FIGS. 1 and 2, as shown in FIG. 3, this ceramic substrate 1 supports a bottomed hole 11 for inserting a temperature measuring element and a silicon wafer 9 and raises and lowers it (lifter pin). , Not shown).
Are formed. Note that the resistance heating element 5 may be formed on the bottom surface of the ceramic substrate. Further, an RF electrode may be embedded in the ceramic substrate 1 as needed.

【0034】この静電チャック101を機能させる際に
は、チャック正極静電層2とチャック負極静電層3とに
直流電圧Vを印加する。これにより、シリコンウエハ
9は、チャック正極静電層2とチャック負極静電層3と
の静電的な作用によりこれらの電極にセラミック誘電体
膜4を介して吸着され、固定されることとなる。このよ
うにしてシリコンウエハ9を静電チャック101上に固
定させた後、このシリコンウエハ9に、CVD等の種々
の処理を施す。
When the electrostatic chuck 101 is operated, a DC voltage V 2 is applied to the chuck positive electrostatic layer 2 and the chuck negative electrostatic layer 3. As a result, the silicon wafer 9 is adsorbed and fixed to these electrodes via the ceramic dielectric film 4 by the electrostatic action of the chuck positive electrode electrostatic layer 2 and the chuck negative electrode electrostatic layer 3. . After fixing the silicon wafer 9 on the electrostatic chuck 101 in this manner, various processes such as CVD are performed on the silicon wafer 9.

【0035】上記静電チャックは、静電電極層と抵抗発
熱体とを備えており、例えば、図1〜3に示したような
構成を有するものである。以下においては、上記静電チ
ャックを構成する各部材で、上記セラミック基板板の説
明で記載していないものについて、説明していくことに
する。
The electrostatic chuck has an electrostatic electrode layer and a resistance heating element, and has, for example, a configuration as shown in FIGS. Hereinafter, members constituting the electrostatic chuck that are not described in the description of the ceramic substrate plate will be described.

【0036】上記静電電極上のセラミック誘電体膜4
は、セラミック基板のほかの部分と同じ材料からなるこ
とが望ましい。同じ工程でグリーンシート等を作製する
ことができ、これらを積層した後、一度の焼成でセラミ
ック基板を製造することができるからである。
Ceramic dielectric film 4 on the electrostatic electrode
Is preferably made of the same material as the other parts of the ceramic substrate. This is because green sheets and the like can be manufactured in the same process, and after laminating them, a ceramic substrate can be manufactured by firing once.

【0037】上記セラミック誘電体膜は、セラミック基
板のほかの部分と同様に、カーボンを含有していること
が望ましい。静電電極を隠蔽することができ、輻射熱を
利用することができるからである。また、上記セラミッ
ク誘電体膜は、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属
酸化物、希土類酸化物を含んでいることが望ましい。こ
れらは、焼結助剤等の働きをし、高密度の誘電体膜を形
成することができるからである。
The ceramic dielectric film desirably contains carbon, as in the other parts of the ceramic substrate. This is because the electrostatic electrode can be hidden and radiant heat can be used. Further, it is desirable that the ceramic dielectric film contains an alkali metal oxide, an alkaline earth metal oxide, and a rare earth oxide. This is because these act as sintering aids and can form a high-density dielectric film.

【0038】上記セラミック誘電体膜の厚さは、50〜
5000μmであることが望ましい。上記セラミック誘
電体膜の厚さが50μm未満であると、膜厚が薄すぎる
ために充分な耐電圧が得られず、シリコンウエハを載置
し、吸着した際にセラミック誘電体膜が絶縁破壊する場
合があり、一方、上記セラミック誘電体膜の厚さが50
00μmを超えると、シリコンウエハと静電電極との距
離が遠くなるため、シリコンウエハを吸着する能力が低
くなってしまうからである。セラミック誘電体膜の厚さ
は、100〜1500μmがより好ましい。
The thickness of the ceramic dielectric film is 50 to 50.
It is desirable to be 5000 μm. If the thickness of the ceramic dielectric film is less than 50 μm, a sufficient withstand voltage cannot be obtained because the film thickness is too small, and the dielectric breakdown of the ceramic dielectric film occurs when a silicon wafer is placed and adsorbed. In some cases, the thickness of the ceramic dielectric film is 50
If the thickness exceeds 00 μm, the distance between the silicon wafer and the electrostatic electrode becomes long, and the ability to adsorb the silicon wafer is reduced. The thickness of the ceramic dielectric film is more preferably 100 to 1500 μm.

【0039】セラミック基板内に形成される静電電極と
しては、例えば、金属または導電性セラミックの焼結
体、金属箔等が挙げられる。金属焼結体としては、タン
グステン、モリブデンから選ばれる少なくとも1種から
なるものが好ましい。金属箔も、金属焼結体と同じ材質
からなることが望ましい。これらの金属は比較的酸化し
にくく、電極として充分な導電性を有するからである。
また、導電性セラミックとしては、タングステン、モリ
ブデンの炭化物から選ばれる少なくとも1種を使用する
ことができる。
Examples of the electrostatic electrode formed in the ceramic substrate include a sintered body of metal or conductive ceramic, a metal foil, and the like. The metal sintered body is preferably made of at least one selected from tungsten and molybdenum. It is desirable that the metal foil is also made of the same material as the metal sintered body. This is because these metals are relatively hard to be oxidized and have sufficient conductivity as electrodes.
As the conductive ceramic, at least one selected from carbides of tungsten and molybdenum can be used.

【0040】図4および図5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4
に示す静電チャック20では、セラミック基板1の内部
に半円形状のチャック正極静電層22とチャック負極静
電層23が形成されており、図5に示す静電チャックで
は、セラミック基板1の内部に円を4分割した形状のチ
ャック正極静電層32a、32bとチャック負極静電層
33a、33bが形成されている。また、2枚の正極静
電層22a、22bおよび2枚のチャック負極静電層3
3a、33b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。
FIGS. 4 and 5 are horizontal sectional views schematically showing electrostatic electrodes in another electrostatic chuck.
In the electrostatic chuck 20 shown in FIG. 5, a semicircular chuck positive electrode electrostatic layer 22 and a chuck negative electrode electrostatic layer 23 are formed inside the ceramic substrate 1. In the electrostatic chuck shown in FIG. Inside are formed chuck positive electrostatic layers 32a and 32b and chuck negative electrostatic layers 33a and 33b each having a shape obtained by dividing a circle into four parts. Also, two positive electrode electrostatic layers 22a and 22b and two chuck negative electrode electrostatic layers 3
3a and 33b are formed to cross each other. In the case of forming an electrode in which a circular electrode or the like is divided, the number of divisions is not particularly limited, and may be five or more, and the shape is not limited to a sector.

【0041】抵抗発熱体は、図1に示したように、セラ
ミック基板の内部に設けてもよく、セラミック基板の底
面に設けてもよい。抵抗発熱体を設ける場合は、静電チ
ャックを嵌め込む支持容器に、冷却手段としてエアー等
の冷媒の吹きつけ口などを設けてもよい。
As shown in FIG. 1, the resistance heating element may be provided inside the ceramic substrate, or may be provided on the bottom surface of the ceramic substrate. When a resistance heating element is provided, a blowing port for a refrigerant such as air may be provided as a cooling means in a support container into which the electrostatic chuck is fitted.

【0042】抵抗発熱体としては、例えば、金属または
導電性セラミックの焼結体、金属箔、金属線等が挙げら
れる。金属焼結体としては、タングステン、モリブデン
から選ばれる少なくとも1種が好ましい。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。
Examples of the resistance heating element include a sintered body of metal or conductive ceramic, a metal foil, a metal wire and the like. As the metal sintered body, at least one selected from tungsten and molybdenum is preferable. This is because these metals are relatively hard to oxidize and have a resistance value sufficient to generate heat.

【0043】また、導電性セラミックとしては、タング
ステン、モリブデンの炭化物から選ばれる少なくとも1
種を使用することができる。さらに、セラミック基板の
底面に抵抗発熱体を形成する場合には、金属焼結体とし
ては、貴金属(金、銀、パラジウム、白金)、ニッケル
を使用することが望ましい。具体的には銀、銀−パラジ
ウムなどを使用することができる。上記金属焼結体に使
用される金属粒子は、球状、リン片状、もしくは球状と
リン片状の混合物を使用することができる。
The conductive ceramic may be at least one selected from carbides of tungsten and molybdenum.
Seeds can be used. Further, when a resistance heating element is formed on the bottom surface of the ceramic substrate, it is desirable to use a noble metal (gold, silver, palladium, platinum) or nickel as the metal sintered body. Specifically, silver, silver-palladium, or the like can be used. The metal particles used in the metal sintered body may be spherical, scaly, or a mixture of spherical and scaly.

【0044】金属焼結体中には、金属酸化物を添加して
もよい。上記金属酸化物を使用するのは、セラミック基
板と金属粒子を密着させるためである。上記金属酸化物
により、セラミック基板と金属粒子との密着性が改善さ
れる理由は明確ではないが、金属粒子の表面はわずかに
酸化膜が形成されており、セラミック基板は、酸化物の
場合は勿論、非酸化物セラミックである場合にも、その
表面には酸化膜が形成されている。従って、この酸化膜
が金属酸化物を介してセラミック基板表面で焼結して一
体化し、金属粒子とセラミック基板とが密着するのでは
ないかと考えられる。
A metal oxide may be added to the metal sintered body. The use of the metal oxide is for bringing the ceramic substrate and the metal particles into close contact. Although the reason why the metal oxide improves the adhesion between the ceramic substrate and the metal particles is not clear, the surface of the metal particles has a slight oxide film formed thereon, and the ceramic substrate is formed of an oxide. Of course, even in the case of a non-oxide ceramic, an oxide film is formed on the surface. Therefore, it is considered that this oxide film is sintered and integrated on the surface of the ceramic substrate via the metal oxide, so that the metal particles and the ceramic substrate adhere to each other.

【0045】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 )、アル
ミナ、イットリア、チタニア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
密着性を改善できるからである。
As the metal oxide, for example, oxidized
Lead, zinc oxide, silica, boron oxide (B 2O3), Al
At least one selected from Mina, Yttria and Titania
Species are preferred. These oxides have the resistance value of the resistance heating element.
Between the metal particles and the ceramic substrate without increasing the
This is because adhesion can be improved.

【0046】上記金属酸化物は、金属粒子100重量部
に対して0.1重量部以上10重量部未満であることが
望ましい。この範囲で金属酸化物を用いることにより、
抵抗値が大きくなりすぎず、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。
The content of the metal oxide is desirably from 0.1 to less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal particles. By using a metal oxide in this range,
This is because the resistance value does not become too large and the adhesion between the metal particles and the ceramic substrate can be improved.

【0047】また、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホ
ウ素(B)、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
に、酸化鉛が1〜10重量部、シリカが1〜30重量
部、酸化ホウ素が5〜50重量部、酸化亜鉛が20〜7
0重量部、アルミナが1〜10重量部、イットリアが1
〜50重量部、チタニアが1〜50主部が好ましい。但
し、これらの合計が100重量部を超えない範囲で調整
されることが望ましい。これらの範囲が特にセラミック
基板との密着性を改善できる範囲だからである。
The ratio of lead oxide, zinc oxide, silica, boron oxide (B 2 O 3 ), alumina, yttria, and titania is such that when the total amount of metal oxide is 100 parts by weight, 10 parts by weight, 1 to 30 parts by weight of silica, 5 to 50 parts by weight of boron oxide, 20 to 7 parts of zinc oxide
0 parts by weight, alumina 1 to 10 parts by weight, yttria 1
-50 parts by weight and 1-50 parts of titania are preferred. However, it is desirable that the total be adjusted so that the total does not exceed 100 parts by weight. This is because these ranges can particularly improve the adhesion to the ceramic substrate.

【0048】抵抗発熱体をセラミック基板の底面に設け
る場合は、抵抗発熱体の表面は、金属層で被覆されてい
ることが望ましい。抵抗発熱体は、金属粒子の焼結体で
あり、露出していると酸化しやすく、この酸化により抵
抗値が変化してしまう。そこで、表面を金属層で被覆す
ることにより、酸化を防止することができるのである。
When the resistance heating element is provided on the bottom surface of the ceramic substrate, it is desirable that the surface of the resistance heating element be covered with a metal layer. The resistance heating element is a sintered body of metal particles, and is easily oxidized when exposed, and the oxidation changes the resistance value. Therefore, oxidation can be prevented by coating the surface with a metal layer.

【0049】金属層の厚さは、0.1〜10μmが望ま
しい。抵抗発熱体の抵抗値を変化させることなく、抵抗
発熱体の酸化を防止することができる範囲だからであ
る。被覆に使用される金属は、非酸化性の金属であれば
よい。具体的には、金、銀、パラジウム、白金、ニッケ
ルから選ばれる少なくとも1種以上が好ましい。なかで
もニッケルがさらに好ましい。抵抗発熱体には電源と接
続するための端子が必要であり、この端子は、半田を介
して抵抗発熱体に取り付けるが、ニッケルは半田の熱拡
散を防止するからである。接続端子しては、コバール製
の端子ピンを使用することができる。
The thickness of the metal layer is desirably 0.1 to 10 μm. This is because the oxidation of the resistance heating element can be prevented without changing the resistance value of the resistance heating element. The metal used for coating may be a non-oxidizing metal. Specifically, at least one selected from gold, silver, palladium, platinum, and nickel is preferable. Among them, nickel is more preferable. The resistance heating element requires a terminal for connection to a power supply, and this terminal is attached to the resistance heating element via solder. Nickel prevents thermal diffusion of the solder. As connection terminals, terminal pins made of Kovar can be used.

【0050】なお、抵抗発熱体をヒータ板内部に形成す
る場合は、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。抵抗発熱体をヒータ板内部に形
成する場合、抵抗発熱体の表面の一部が露出していても
よい。
When the resistance heating element is formed inside the heater plate, the surface of the resistance heating element is not oxidized, so that the coating is unnecessary. When the resistance heating element is formed inside the heater plate, a part of the surface of the resistance heating element may be exposed.

【0051】抵抗発熱体として使用する金属箔として
は、ニッケル箔、ステンレス箔をエッチング等でパター
ン形成して抵抗発熱体としたものが望ましい。パターン
化した金属箔は、樹脂フィルム等ではり合わせてもよ
い。金属線としては、例えば、タングステン線、モリブ
デン線等が挙げられる。
As the metal foil used as the resistance heating element, it is preferable to use a nickel foil or a stainless steel foil formed by patterning by etching or the like to form a resistance heating element. The patterned metal foil may be bonded with a resin film or the like. Examples of the metal wire include a tungsten wire and a molybdenum wire.

【0052】本発明のセラミック基板の表面および内部
に導電体が配設され、上記内部の導電体が、ガード電極
またはグランド電極のいずれか少なくとも一方である場
合には、上記セラミック基板は、ウエハプローバとして
機能する。
When a conductor is provided on the surface and inside of the ceramic substrate of the present invention, and the conductor inside is at least one of a guard electrode and a ground electrode, the ceramic substrate is provided with a wafer prober. Function as

【0053】図6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7は、図6に示
したウエハプローバにおけるA−A線断面図である。こ
のウエハプローバ201では、平面視円形状のセラミッ
ク基板43の表面に平面視同心円形状の溝47が形成さ
れるとともに、溝47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48が設けられており、溝47を
含むセラミック基板43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42が円形状
に形成されている。
FIG. 6 is a sectional view schematically showing one embodiment of the wafer prober of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of the wafer prober shown in FIG. In the wafer prober 201, a groove 47 having a concentric circular shape in plan view is formed on the surface of the ceramic substrate 43 having a circular shape in plan view, and a plurality of suction holes 48 for sucking a silicon wafer are provided in a part of the groove 47. The chuck top conductor layer 42 for connecting to the electrode of the silicon wafer is formed in a circular shape on most of the ceramic substrate 43 including the groove 47.

【0054】一方、セラミック基板43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3に
示したような平面視同心円形状の発熱体49が設けられ
ており、発熱体49の両端には、外部端子ピン(図示せ
ず)が接続、固定されている。また、セラミック基板4
3の内部には、ストレイキャパシタやノイズを除去する
ために平面視格子形状のガード電極45とグランド電極
46(図7参照)とが設けられている。ガード電極45
とグランド電極46の材質は、静電電極と同様のもので
よい。
On the other hand, on the bottom surface of the ceramic substrate 43, a heating element 49 having a concentric circular shape in plan view as shown in FIG. 3 is provided to control the temperature of the silicon wafer. Are connected and fixed to external terminal pins (not shown). Also, the ceramic substrate 4
Inside 3, a guard electrode 45 and a ground electrode 46 (see FIG. 7) having a lattice shape in plan view are provided for removing stray capacitors and noise. Guard electrode 45
The material of the ground electrode 46 may be the same as that of the electrostatic electrode.

【0055】上記チャックトップ導体層42の厚さは、
1〜20μmが望ましい。1μm未満では抵抗値が高く
なりすぎて電極として働かず、一方、20μmを超える
と導体の持つ応力によって剥離しやすくなってしまうか
らである。
The thickness of the chuck top conductor layer 42 is
1 to 20 μm is desirable. If the thickness is less than 1 μm, the resistance value becomes too high to function as an electrode, while if it exceeds 20 μm, the conductor tends to be peeled off due to the stress of the conductor.

【0056】チャックトップ導体層42としては、例え
ば、銅、チタン、クロム、ニッケル、貴金属(金、銀、
白金等)、タングステン、モリブデンなどの高融点金属
から選ばれる少なくとも1種の金属を使用することがで
きる。
As the chuck top conductor layer 42, for example, copper, titanium, chromium, nickel, a noble metal (gold, silver,
At least one metal selected from refractory metals such as platinum, molybdenum, and the like can be used.

【0057】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。
In such a wafer prober, after a silicon wafer having an integrated circuit formed thereon is mounted thereon, a probe card having tester pins is pressed against the silicon wafer, and a voltage is applied while heating and cooling. To conduct a continuity test.

【0058】次に、本発明のセラミック基板の製造方法
に関し、静電チャックの製造方法を一例として、図8
(a)〜(d)に示した断面図に基づき説明する。
Next, a method for manufacturing a ceramic substrate according to the present invention will be described with reference to FIG.
Description will be made based on the cross-sectional views shown in (a) to (d).

【0059】(1)まず、酸化物セラミック、窒化物セ
ラミック、炭化物セラミックなどのセラミックの粉体を
バインダおよび溶剤と混合して混合組成物を調製した
後、成形を行うことにより、グリーンシート50を作製
する。カーボンを含有させる場合には、目的とする特性
に応じて、上記結晶質カーボンまたは非晶質カーボンを
使用し、その量を調節する。上述したセラミック粉体と
しては、例えば、窒化アルミニウム、炭化ケイ素などを
使用することができ、必要に応じて、イットリアなどの
焼結助剤などを加えてもよい。
(1) First, after mixing a ceramic powder such as an oxide ceramic, a nitride ceramic, and a carbide ceramic with a binder and a solvent to prepare a mixed composition, the green sheet 50 is formed by molding. Make it. When carbon is contained, the above-mentioned crystalline carbon or amorphous carbon is used and its amount is adjusted according to the desired properties. As the above-mentioned ceramic powder, for example, aluminum nitride, silicon carbide and the like can be used, and if necessary, a sintering aid such as yttria may be added.

【0060】カーボンとして非晶質カーボンを使用する
場合には、非晶質カーボンを製造しておくことが望まし
いが、グリーンシート中に非晶質カーボンとなるものを
混合してもよい。例えば、C、H、Oだけからなる炭化
水素、好ましくは糖類(ショ糖やセルロース)を、空気
中、300〜500℃で焼成することにより、純粋な非
晶質カーボンを製造することができる。結晶質カーボン
としては、結晶質のカーボンブラックやグラファイトを
粉砕したものを用いることができる。
When amorphous carbon is used as carbon, it is desirable to produce amorphous carbon, but a material that becomes amorphous carbon may be mixed in the green sheet. For example, a pure amorphous carbon can be produced by calcining a hydrocarbon consisting of only C, H, and O, preferably a saccharide (sucrose or cellulose) at 300 to 500 ° C in the air. As the crystalline carbon, crystalline carbon black or a material obtained by pulverizing graphite can be used.

【0061】後述する静電電極層印刷体51が形成され
たグリーンシートの上に積層する数枚または1枚のグリ
ーンシート50は、セラミック誘電体膜となる層である
ので、目的等により、その組成をセラミック基板と異な
る組成としてもよい。また、まず先にセラミック基板を
製造しておき、その上に静電電極層を形成し、さらにそ
の上にセラミック誘電体膜を形成することもできる。
Since several or one green sheet 50 to be laminated on a green sheet on which an electrostatic electrode layer printed body 51 to be described later is formed is a layer to be a ceramic dielectric film, depending on the purpose and the like, The composition may be different from that of the ceramic substrate. Alternatively, a ceramic substrate may be manufactured first, an electrostatic electrode layer may be formed thereon, and a ceramic dielectric film may be formed thereon.

【0062】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。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50を作製する。
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. A paste obtained by mixing these is formed into a sheet shape by a doctor blade method to produce a green sheet 50.

【0063】グリーンシート50に、必要に応じてシリ
コンウエハのリフターピンを挿入する貫通孔や熱電対を
埋め込む凹部を設けておくことができる。貫通孔や凹部
は、パンチングなどで形成することができる。グリーン
シート50の厚さは、0.1〜5mm程度が好ましい。
The green sheet 50 may be provided with a through hole for inserting a lifter pin of a silicon wafer or a concave portion for burying a thermocouple as necessary. The through holes and the concave portions can be formed by punching or the like. The thickness of the green sheet 50 is preferably about 0.1 to 5 mm.

【0064】(2)次に、グリーンシート50に静電電
極層や抵抗発熱体となる導体ペーストを印刷する。印刷
は、グリーンシート50の収縮率を考慮して所望のアス
ペクト比が得られるように行い、これにより静電電極層
印刷体51、抵抗発熱体層印刷体52を得る。印刷体
は、導電性セラミック、金属粒子などを含む導電性ペー
ストを印刷することにより形成する。
(2) Next, the green sheet 50 is printed with a conductive paste to be an electrostatic electrode layer and a resistance heating element. The printing is performed so as to obtain a desired aspect ratio in consideration of the shrinkage ratio of the green sheet 50, thereby obtaining the electrostatic electrode layer print body 51 and the resistance heating element layer print body 52. The printed body is formed by printing a conductive paste containing conductive ceramic, metal particles, and the like.

【0065】これらの導電性ペースト中に含まれる導電
性セラミック粒子としては、タングステンまたはモリブ
デンの炭化物が最適である。酸化しにくく、熱伝導率が
低下しにくいからである。また、金属粒子としては、例
えば、タングステン、モリブデン、白金、ニッケルなど
を使用することができる。
As the conductive ceramic particles contained in these conductive pastes, carbides of tungsten or molybdenum are most suitable. This is because it is hard to be oxidized and the thermal conductivity is hard to decrease. Further, as the metal particles, for example, tungsten, molybdenum, platinum, nickel and the like can be used.

【0066】導電性セラミック粒子、金属粒子の平均粒
子径は0.1〜5μmが好ましい。これらの粒子は、大
きすぎても小さすぎても導体用ペーストを印刷しにくい
からである。
The average particle size of the conductive ceramic particles and metal particles is preferably 0.1 to 5 μm. This is because it is difficult to print the conductor paste when these particles are too large or too small.

【0067】このようなペーストとしては、金属粒子ま
たは導電性セラミック粒子85〜97重量部、アクリル
系、エチルセルロース、ブチルセロソルブおよびポリビ
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、α−テルピネオール、グリコー
ル、エチルアルコールおよびブタノールから選ばれる少
なくとも1種の溶媒を1.5〜10重量部混合して調製
した導体用ぺーストが最適である。さらに、パンチング
等で形成した孔に、導体用ペーストを充填してスルーホ
ール印刷体53、54を得る。
As such a paste, 85 to 97 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, α- A paste for a conductor prepared by mixing 1.5 to 10 parts by weight of at least one solvent selected from terpineol, glycol, ethyl alcohol and butanol is most suitable. Further, the holes formed by punching or the like are filled with a conductor paste to obtain through-hole prints 53 and 54.

【0068】(3)次に、図8(a)に示すように、印
刷体51、52、53、54を有するグリーンシート5
0と、印刷体を有さないグリーンシート50とを積層す
る。静電電極層印刷体51が形成されたグリーンシート
上には、数枚または1枚のグリーンシート50を積層す
る。抵抗発熱体形成側に印刷体を有さないグリーンシー
ト50を積層するのは、スルーホールの端面が露出し
て、抵抗発熱体形成の焼成の際に酸化してしまうことを
防止するためである。もしスルーホールの端面が露出し
たまま、抵抗発熱体形成の焼成を行うのであれば、ニッ
ケルなどの酸化しにくい金属をスパッタリングする必要
があり、さらに好ましくは、Au−Niの金ろうで被覆
してもよい。
(3) Next, as shown in FIG. 8A, the green sheet 5 having the prints 51, 52, 53, 54
And a green sheet 50 having no printed body. Several or one green sheet 50 is laminated on the green sheet on which the electrostatic electrode layer printed body 51 is formed. The reason why the green sheet 50 having no printed body is laminated on the side where the resistance heating element is formed is to prevent the end face of the through hole from being exposed and being oxidized during firing for forming the resistance heating element. . If baking for forming the resistance heating element is performed while the end face of the through hole is exposed, it is necessary to sputter a metal that is difficult to oxidize, such as nickel, and more preferably to coat it with Au-Ni gold solder. Is also good.

【0069】(4)次に、図8(b)に示すように、積
層体の加熱および加圧を行い、グリーンシートおよび導
体ペーストを焼結させる。加熱温度は、1000〜20
00℃、加圧は100〜200kg/cmが好まし
く、これらの加熱および加圧は、不活性ガス雰囲気下で
行う。不活性ガスとしては、アルゴン、窒素などを使用
することができる。この工程で、スルーホール16、1
7、チャック正極静電層2、チャック負極静電層3、抵
抗発熱体5等が形成される。
(4) Next, as shown in FIG. 8B, the laminate is heated and pressed to sinter the green sheet and the conductive paste. Heating temperature is 1000-20
The temperature and the pressure are preferably 100 to 200 kg / cm 2 at 00 ° C., and the heating and pressurization are performed in an inert gas atmosphere. As the inert gas, argon, nitrogen, or the like can be used. In this step, the through holes 16, 1
7, a chuck positive electrode electrostatic layer 2, a chuck negative electrode electrostatic layer 3, a resistance heating element 5, and the like are formed.

【0070】(5)次に、図8(c)に示すように、外
部端子接続のための袋孔13、14を設ける。袋孔1
3、14の内壁は、その少なくともその一部が導電化さ
れ、導電化された内壁は、チャック正極静電層2、チャ
ック負極静電層3、抵抗発熱体5等と接続されているこ
とが望ましい。
(5) Next, as shown in FIG. 8C, blind holes 13 and 14 for connecting external terminals are provided. Blind hole 1
At least a part of the inner walls of the electrodes 3 and 14 are made conductive, and the conductive inner walls are connected to the chuck positive electrostatic layer 2, the chuck negative electrostatic layer 3, the resistance heating element 5, and the like. desirable.

【0071】(6)最後に、図8(d)に示すように、
袋孔13、14に金ろうを介して外部端子6、18を設
ける。さらに、必要に応じて、有底孔12を設け、その
内部に熱電対を埋め込むことができる。
(6) Finally, as shown in FIG.
External terminals 6 and 18 are provided in blind holes 13 and 14 via a brazing filler metal. Further, if necessary, a bottomed hole 12 can be provided, and a thermocouple can be embedded therein.

【0072】半田は銀−鉛、鉛−スズ、ビスマス−スズ
などの合金を使用することができる。なお、半田層の厚
さは、0.1〜50μmが望ましい。半田による接続を
確保するに充分な範囲だからである。
As the solder, alloys such as silver-lead, lead-tin, and bismuth-tin can be used. Note that the thickness of the solder layer is desirably 0.1 to 50 μm. This is because the range is sufficient to secure the connection by soldering.

【0073】なお、上記説明では静電チャック101
(図1参照)を例にしたが、ウエハプローバを製造する
場合には、例えば、静電チャックの場合と同様に、初め
に抵抗発熱体が埋設されたセラミック基板を製造し、そ
の後、セラミック基板の表面に溝を形成し、続いて、溝
が形成された表面部分にスパッタリングおよびめっき等
を施して、金属層を形成すればよい。
In the above description, the electrostatic chuck 101
In the case of manufacturing a wafer prober, for example, as in the case of an electrostatic chuck, a ceramic substrate in which a resistance heating element is embedded is first manufactured, and then a ceramic substrate is manufactured. May be formed on the surface of the substrate, and then a metal layer may be formed by performing sputtering, plating, or the like on the surface portion where the groove is formed.

【0074】[0074]

【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明する。 (実施例1〜3) ホットプレート(図9参照) (1)空気中で500℃、1時間焼成した窒化アルミニ
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:イットリア、平
均粒径0.4μm)4重量部、アクリル系樹脂バインダ
11.5重量部を混合し、六角柱の成形型に入れて窒素
雰囲気中、1890℃、圧力150kg/cmの条件
で3時間ホットプレスして窒化アルミニウム焼結体を得
た。この窒化アルミニウム焼結体を円板状に加工し、ま
た、表面研磨量を変えることにより、直径280mm、
厚さ19mm(実施例1)、直径310mm、厚さ5m
m(実施例2)、直径350mm、厚さ3mm(実施例
3)のセラミック基板を得た。 (2)上記(1)で得たセラミック基板91の底面91
a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3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。
The present invention will be described in more detail below. (Examples 1 to 3) Hot plate (see FIG. 9) (1) Aluminum nitride powder (average particle size: 1.1 μm, manufactured by Tokuyama Corporation) 100 baked in air at 500 ° C. for 1 hour
Parts by weight, 4 parts by weight of yttrium oxide (Y 2 O 3 : yttria, average particle diameter 0.4 μm), and 11.5 parts by weight of an acrylic resin binder are mixed, put into a hexagonal column mold, and put in a nitrogen atmosphere at 1890. Hot pressing was performed for 3 hours at a temperature of 150 ° C. and a pressure of 150 kg / cm 2 to obtain an aluminum nitride sintered body. This aluminum nitride sintered body was processed into a disk shape, and by changing the amount of surface polishing, a diameter of 280 mm was obtained.
19 mm in thickness (Example 1), 310 mm in diameter, 5 m in thickness
m (Example 2), a ceramic substrate having a diameter of 350 mm and a thickness of 3 mm (Example 3) were obtained. (2) Bottom surface 91 of ceramic substrate 91 obtained in (1) above
The conductor paste was printed on a 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.

【0075】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.

【0076】(3)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セラミック基板91に焼き付
け、抵抗発熱体92を形成した。銀−鉛の抵抗発熱体9
2は、厚さが5μm、幅2.4mm、面積抵抗率が7.
7mΩ/□であった。 (4)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を含む水溶液からなる無
電解ニッケルめっき浴に上記(4)で作製した焼結体を
浸漬し、銀−鉛の発熱体92の表面に厚さ1μmの金属
被覆層92a(ニッケル層)を析出させた。
(3) Next, the sintered body on which the conductor paste is printed is heated and fired at 780 ° C. to obtain silver in the conductor paste,
The lead was sintered and baked on a ceramic substrate 91 to form a resistance heating element 92. Silver-lead resistance heating element 9
No. 2 has a thickness of 5 μm, a width of 2.4 mm, and a sheet resistivity of 7.
It was 7 mΩ / □. (4) Nickel sulfate 80 g / l, sodium hypophosphite 24 g / l, sodium acetate 12 g / l, boric acid 8 g / l
1) The sintered body prepared in the above (4) is immersed in an electroless nickel plating bath comprising an aqueous solution containing 6 g / l of ammonium chloride, and a 1 μm thick metal coating layer 92 a is formed on the surface of the silver-lead heating element 92. (Nickel layer) was deposited.

【0077】(5)電源との接続を確保するための端子
を取り付ける部分に、スクリーン印刷により、銀−鉛半
田ペースト(田中貴金属製)を印刷して半田層を形成し
た。ついで、半田層の上にコバール製の端子ピン93を
載置して、420℃で加熱リフローし、端子ピン93を
発熱体92(金属被覆層92a)の表面に取り付けた。 (6)温度制御のための熱電対を有底孔94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90(図9参照)を得た。
(5) A silver-lead solder paste (manufactured by Tanaka Kikinzoku) was printed by screen printing on a portion where a terminal for securing connection to a power supply was to be formed, to form a solder layer. Next, a Kovar terminal pin 93 was placed on the solder layer, and heated and reflowed at 420 ° C. to attach the terminal pin 93 to the surface of the heating element 92 (metal coating layer 92a). (6) A thermocouple for temperature control is inserted into the bottomed hole 94,
Fill the polyimide resin, cured at 190 ℃ 2 hours,
A ceramic heater 90 (see FIG. 9) was obtained.

【0078】(試験例1〜3)直径を240mm、厚さ
を5mm(試験例1)、直径を310mm、厚さを30
mm(試験例2)、直径を300mm、厚さを17mm
で、Yを添加しない(試験例3)ように調整した
以外は、実施例1と同様にしてホットプレートを製造し
た。なお、試験例3では、抵抗発熱体となる金属箔を成
形型中に埋設し、発熱体の形成位置を裏面から33%の
位置とした。 (試験例4〜6)発熱体を設けず、直径を240mm、
厚さを5mm(試験例4)、直径を310mm、厚さを
30mm(試験例5)、直径を300mm、厚さを17
mm(試験例6)に調整した以外は、実施例1と同様に
してホットプレートを製造した。
(Test Examples 1 to 3) Diameter: 240 mm, thickness: 5 mm (Test Example 1), diameter: 310 mm, thickness: 30
mm (Test Example 2), diameter 300 mm, thickness 17 mm
Then, a hot plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that adjustment was made so that Y 2 O 3 was not added (Test Example 3). In Test Example 3, a metal foil serving as a resistance heating element was buried in a mold, and the formation position of the heating element was 33% from the back surface. (Test Examples 4 to 6) A heating element was not provided, the diameter was 240 mm,
Thickness 5 mm (Test Example 4), diameter 310 mm, thickness 30 mm (Test Example 5), diameter 300 mm, thickness 17
A hot plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the thickness was adjusted to mm (Test Example 6).

【0079】上記実施例1〜3および試験例1〜6に係
るホットプレートについて、下記する方法により450
℃での反り量、昇温時間、表面の温度均一性及び酸素量
を調べた。但し、試験例4〜6に係るホットプレートで
は、反り量のみを調べた。その結果を表1に示した。
With respect to the hot plates according to Examples 1 to 3 and Test Examples 1 to 6, 450
The amount of warpage at ° C., the temperature rise time, the surface temperature uniformity, and the amount of oxygen were examined. However, in the hot plates according to Test Examples 4 to 6, only the amount of warpage was examined. The results are shown in Table 1.

【0080】(実施例4〜6)アルミナホットプレート (1)アルミナ:93重量%、SiO:5重量%、C
aO:0.5重量%、MgO:0.5重量%、Ti
:0.5重量%、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る成形を行って、
厚さ0.47mmのグリーンシート50を得た。 (2)次に、これらのグリーンシートを80℃で5時間
乾燥させた後、加工が必要なグリーンシートに対し、パ
ンチングにより直径1.8mm、3.0mm、5.0m
mの半導体ウエハ用のリフターピンを挿入する貫通孔と
なる部分、外部端子と接続するためのスルーホールとな
る部分を設けた。
(Examples 4 to 6) Alumina hot plate (1) Alumina: 93% by weight, SiO 2 : 5% by weight, C
aO: 0.5% by weight, MgO: 0.5% by weight, Ti
O 2: 0.5% by weight, of acrylic binder: by using 0.5 parts by weight of 1-butanol and ethanol consisting of alcohol 53 parts by weight were mixed paste, a doctor blade method: 11.5 parts by weight, dispersing agent Perform molding,
A green sheet 50 having a thickness of 0.47 mm was obtained. (2) Next, after drying these green sheets at 80 ° C. for 5 hours, the green sheets that need to be processed are punched with a diameter of 1.8 mm, 3.0 mm, and 5.0 m.
A portion serving as a through hole for inserting a lifter pin for a semiconductor wafer m and a portion serving as a through hole for connecting to an external terminal were provided.

【0081】(3)平均粒子径3μmのタングステン粒
子100重量部、アクリル系バインダ1.9重量部、α
−テルピネオール溶媒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。この導電
性ペーストBをグリーンシート50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、
同心円パターンとした。
(3) 100 parts by weight of tungsten particles having an average particle diameter of 3 μm, 1.9 parts by weight of an acrylic binder, α
3.7 parts by weight of terpineol solvent and 0.2 dispersant
The conductive paste B was prepared by mixing parts by weight. The conductive paste B was printed on the green sheet 50 by screen printing to form a conductive paste layer. The printing pattern is
A concentric pattern was used.

【0082】(4)さらに、外部端子を接続するための
スルーホール用の貫通孔に導体ペーストBを充填した。
抵抗発熱体のパターンが形成されたグリーンシート50
に、さらに、導体ペーストを印刷しないグリーンシート
50を上側(加熱面)に34〜60枚、下側に13〜3
0枚積層し、これらを130℃、80kg/cmの圧
力で圧着して積層体を形成した(図8(a))。発熱体
の形成位置を表2に示す。
(4) Further, the conductive paste B was filled in the through-holes for through holes for connecting external terminals.
Green sheet 50 on which pattern of resistance heating element is formed
Further, 34 to 60 green sheets 50 on which no conductor paste is printed are printed on the upper side (heating surface) and 13 to 3 green sheets are printed on the lower side.
Zero sheets were laminated, and they were pressed at 130 ° C. under a pressure of 80 kg / cm 2 to form a laminate (FIG. 8A). Table 2 shows the formation positions of the heating elements.

【0083】(5)次に、得られた積層体を空気中、6
00℃で5時間脱脂し、1600℃、圧力150kg/
cmで2時間ホットプレスし、厚さ3mmのアルミナ
板状体を得た。加工条件、研磨条件を変えて、直径28
0mm、厚さ19mm(実施例4)、直径310mm、
厚さ5mm(実施例5)、直径350mm、厚さ3mm
(実施例6)のアルミナ製のセラミック基板を得た。こ
れらのセラミック基板は、内部に厚さ6μm、幅10m
mの抵抗発熱体5を有する。
(5) Next, the obtained laminate is placed in air for 6 hours.
Degreasing at 00 ° C for 5 hours, 1600 ° C, pressure 150kg /
and 2 hour hot pressed at cm 2, and to obtain an alumina plate like body having a thickness of 3 mm. By changing the processing conditions and polishing conditions, the diameter 28
0 mm, thickness 19 mm (Example 4), diameter 310 mm,
Thickness 5 mm (Example 5), diameter 350 mm, thickness 3 mm
An alumina ceramic substrate of (Example 6) was obtained. These ceramic substrates have a thickness of 6 μm and a width of 10 m inside.
m of the resistance heating element 5.

【0084】(6)次に、(5)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、Si
C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。
(6) Next, the plate obtained in (5) is
After polishing with a diamond grindstone, a mask is placed and Si
A bottomed hole (diameter: 1.2 mm, depth: 2.0 mm) for a thermocouple was provided on the surface by blasting treatment with C or the like.

【0085】(7)さらに、スルーホールが形成されて
いる部分をえぐり取って袋孔13、14とし(図8
(c))、この袋孔13、14にNi−Auからなる金
ろうを用い、700℃で加熱リフローしてコバール製の
外部端子6、18を接続させた(図8(d))。なお、
外部端子の接続は、タングステンの支持体が3点で支持
する構造が望ましい。接続信頼性を確保することができ
るからである。 (8)次に、温度制御のための複数の熱電対を有底孔に
埋め込み、抵抗発熱体を有するホットプレート製造を完
了した。
(7) Further, the portions where the through holes are formed are cut out to form blind holes 13 and 14 (FIG. 8).
(C)) The gold holes made of Ni-Au were used in the blind holes 13 and 14 to heat and reflow at 700 ° C. to connect the external terminals 6 and 18 made of Kovar (FIG. 8D). In addition,
The connection of the external terminals is preferably a structure in which a tungsten support is supported at three points. This is because connection reliability can be ensured. (8) Next, a plurality of thermocouples for temperature control were buried in the bottomed holes, and the production of a hot plate having a resistance heating element was completed.

【0086】(試験例7〜9)セラミック基板の直径を
240mm、厚さを5mm(試験例7)、直径を310
mm、厚さを30mm(試験例8)、直径を300m
m、厚さを17mmで、窒化アルミニウムを用い、Y
を含有しない(試験例9)ように調整した以外は、
実施例4〜6と同様にしてセラミック基板を製造した。
発熱体の形成位置を表2に示す。
(Test Examples 7 to 9) The diameter of the ceramic substrate was 240 mm, the thickness was 5 mm (Test Example 7), and the diameter was 310.
mm, thickness 30 mm (Test Example 8), diameter 300 m
m, thickness 17 mm, using aluminum nitride, Y 2
Except for adjusting to not contain O 3 (Test Example 9),
A ceramic substrate was manufactured in the same manner as in Examples 4 to 6.
Table 2 shows the formation positions of the heating elements.

【0087】(試験例10〜12)発熱体を設けず、直
径を240mm、厚さを5mm(試験例10)、直径を
310mm、厚さを30mm(試験例11)、直径を3
00mm、厚さを17mm(試験例12)に調整した以
外は、実施例4〜6と同様にしてホットプレートを製造
した。
(Test Examples 10 to 12) Without a heating element, the diameter was 240 mm, the thickness was 5 mm (Test Example 10), the diameter was 310 mm, the thickness was 30 mm (Test Example 11), and the diameter was 3
A hot plate was manufactured in the same manner as in Examples 4 to 6, except that the thickness was adjusted to 00 mm and the thickness was adjusted to 17 mm (Test Example 12).

【0088】(試験例13)グリーンシート50を上側
(加熱面)に20枚、下側に19枚積層した以外は、実
施例5と同様にしてホットプレートを製造した。 (試験例14)グリーンシート50を上側(加熱面)に
10枚、下側に29枚積層した以外は、実施例5と同様
にしてホットプレートを製造した。
Test Example 13 A hot plate was manufactured in the same manner as in Example 5, except that 20 green sheets 50 were laminated on the upper side (heating surface) and 19 on the lower side. (Test Example 14) A hot plate was manufactured in the same manner as in Example 5, except that 10 green sheets 50 were stacked on the upper side (heating surface) and 29 green sheets were stacked on the lower side.

【0089】上記実施例4〜6および試験例7〜14に
係るホットプレートについて、下記する方法により45
0℃での反り量、昇温時間、表面の温度均一性を調べ
た。但し、試験例10〜12に係るホットプレートで
は、反り量のみを調べた。その結果を表2に示した。
The hot plates according to Examples 4 to 6 and Test Examples 7 to 14 were prepared by the following method.
The amount of warpage at 0 ° C., the temperature rise time, and the surface temperature uniformity were examined. However, with the hot plates according to Test Examples 10 to 12, only the amount of warpage was examined. The results are shown in Table 2.

【0090】(実施例7〜9)ヒータ付きAlN製の静
電チャック(図1〜3)の製造 (1)次に、空気中、500℃で1時間焼成した窒化ア
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)
1、2、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る成形を行って、厚さ
0.47mmのグリーンシート50を得た。
Examples 7 to 9 Production of AlN Electrostatic Chuck with Heater (FIGS. 1 to 3) (1) Next, aluminum nitride powder (made by Tokuyama Corporation, fired at 500 ° C. for 1 hour in air) Average particle size 1.1 μm)
100 parts by weight, yttria (average particle size: 0.4 μm)
1, 2, 4 parts by weight, acrylic binder 11.5 parts by weight,
Using a paste in which 0.5 part by weight of a dispersant and 53 parts by weight of alcohol composed of 1-butanol and ethanol were mixed, molding was performed by a doctor blade method to obtain a green sheet 50 having a thickness of 0.47 mm.

【0091】(2)次に、これらのグリーンシート50
を80℃で5時間乾燥させた後、加工が必要なグリーン
シートに対し、パンチングにより直径1.8mm、3.
0mm、5.0mmの半導体ウエハのリフターピンを挿
入する貫通孔となる部分、外部端子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, these green sheets 50
After drying at 80 ° C. for 5 hours, a green sheet requiring processing is punched into a 1.8 mm-diameter.
A portion serving as a through hole for inserting a lifter pin of a semiconductor wafer of 0 mm or 5.0 mm and a portion serving as a through hole for connecting to an external terminal were provided.

【0092】(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。この導電性ペーストA
をグリーンシート50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、同心円パター
ンとした。また、他のグリーンシート50に図2に示し
た形状の静電電極パターンからなる導体ペースト層を形
成した。
(3) 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle diameter of 1 μm, acrylic binder 3.0
By weight, 3.5 parts by weight of the α-terpineol solvent and 0.3 parts by weight of the dispersant were mixed to prepare a conductor paste A. 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. This conductive paste A
Was printed on the green sheet 50 by screen printing to form a conductor paste layer. The printing pattern was a concentric pattern. Further, a conductor paste layer composed of an electrostatic electrode pattern having the shape shown in FIG. 2 was formed on another green sheet 50.

【0093】(4)さらに、外部端子を接続するための
スルーホール用の貫通孔に導体ペーストBを充填した。
抵抗発熱体のパターンが形成されたグリーンシート50
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50を上側(加熱面)に34〜60枚、下側に
13〜30枚積層し、その上に静電電極パターンからな
る導体ペースト層を印刷したグリーンシート50を積層
し、さらにその上にタングステンペーストを印刷してい
ないグリーンシート50を2枚積層し、これらを130
℃、80kg/cmの圧力で圧着して積層体を形成し
た(図8(a))。
(4) Further, a conductive paste B was filled in a through hole for a through hole for connecting an external terminal.
Green sheet 50 on which pattern of resistance heating element is formed
Further, 34 to 60 green sheets 50 on which no tungsten paste is printed are laminated on the upper side (heating surface) and 13 to 30 green sheets are laminated on the lower side, and a green paste on which a conductive paste layer composed of an electrostatic electrode pattern is printed. The sheets 50 are stacked, and two green sheets 50 on which the tungsten paste is not printed are further stacked thereon.
The laminate was formed by pressing at 80 ° C. and a pressure of 80 kg / cm 2 (FIG. 8A).

【0094】(5)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/cmで3時間ホットプレスし、加工条件、研磨
条件を変えて、直径280mm、厚さ19mm(実施例
7)、直径310mm、厚さ5mm(実施例8)、直径
350mm、厚さ3mm(実施例9)の基板とし、内部
に厚さ6μm、幅10mmの抵抗発熱体5および厚さ1
0μmのチャック正極静電層2、チャック負極静電層3
を有する窒化アルミニウム製の板状体とした(図8
(b))。発熱体の形成位置を表3に示す。
(5) Next, the obtained laminate was degreased in nitrogen gas at 600 ° C. for 5 hours, and at 1890 ° C. under a pressure of 150 ° C.
By hot pressing at 3 kg / cm 2 for 3 hours, changing the processing conditions and the polishing conditions, the diameter is 280 mm, the thickness is 19 mm (Example 7), the diameter is 310 mm, the thickness is 5 mm (Example 8), the diameter is 350 mm, and the thickness is 3 mm. (Example 9) A substrate having a resistance heating element 5 having a thickness of 6 μm and a width of 10 mm and a thickness of 1
0 μm chuck positive electrostatic layer 2, chuck negative electrostatic layer 3
A plate made of aluminum nitride having
(B)). Table 3 shows the formation positions of the heating elements.

【0095】(6)次に、(5)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、Si
C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。
(6) Next, the plate obtained in (5) is
After polishing with a diamond grindstone, a mask is placed and Si
A bottomed hole (diameter: 1.2 mm, depth: 2.0 mm) for a thermocouple was provided on the surface by blasting treatment with C or the like.

【0096】(7)さらに、スルーホールが形成されて
いる部分をえぐり取って袋孔13、14とし(図8
(c))、この袋孔13、14にNi−Auからなる金
ろうを用い、700℃で加熱リフローしてコバール製の
外部端子6、18を接続させた(図8(d))。なお、
外部端子の接続は、タングステンの支持体が3点で支持
する構造が望ましい。接続信頼性を確保することができ
るからである。
(7) Further, the portions where the through holes are formed are cut out to form blind holes 13 and 14 (FIG. 8).
(C)) The gold holes made of Ni-Au were used in the blind holes 13 and 14 to heat and reflow at 700 ° C. to connect the external terminals 6 and 18 made of Kovar (FIG. 8D). In addition,
The connection of the external terminals is preferably a structure in which a tungsten support is supported at three points. This is because connection reliability can be ensured.

【0097】(8)次に、温度制御のための複数の熱電
対を有底孔に埋め込み、抵抗発熱体を有する静電チャッ
クの製造を完了した。
(8) Next, a plurality of thermocouples for temperature control were embedded in the bottomed holes, and the manufacture of the electrostatic chuck having the resistance heating element was completed.

【0098】(試験例15〜17)セラミック基板の直
径を240mm、厚さを5mm(試験例15)、直径を
310mm、厚さを30mm(試験例16)、直径を3
00mm、厚さを17mmでYを添加しない(試
験例17)ように調整した以外は、実施例7〜9と同様
にしてセラミック基板を製造した。
(Test Examples 15 to 17) The ceramic substrate had a diameter of 240 mm, a thickness of 5 mm (Test Example 15), a diameter of 310 mm, a thickness of 30 mm (Test Example 16), and a diameter of 3
300 mm, without the addition of Y 2 O 3 at 17mm thickness except for adjustment (Test Example 17) As was producing a ceramic substrate in the same manner as in Example 7-9.

【0099】(試験例18〜20)発熱体を設けず、セ
ラミック基板の直径を240mm、厚さを5mm(試験
例18)、直径310mm、厚さを30mm(試験例1
9)、直径を300mm、厚さを17mm(試験例2
0)に調整した以外は、実施例7〜9と同様にしてセラ
ミック基板を製造した。
(Test Examples 18 to 20) Without a heating element, the diameter of the ceramic substrate was 240 mm, the thickness was 5 mm (Test Example 18), the diameter was 310 mm, and the thickness was 30 mm (Test Example 1).
9), diameter 300 mm, thickness 17 mm (Test Example 2)
A ceramic substrate was manufactured in the same manner as in Examples 7 to 9 except that the adjustment was performed to 0).

【0100】(試験例21)グリーンシート50を上側
(加熱面)に20枚、下側に19枚積層した以外は、実
施例7〜9と同様にしてセラミック基板を製造した。 (試験例22)グリーンシート50を上側(加熱面)に
10枚、下側に29枚積層した以外は、実施例7〜9と
同様にしてセラミック基板を製造した。
Test Example 21 A ceramic substrate was manufactured in the same manner as in Examples 7 to 9, except that 20 green sheets 50 were laminated on the upper side (heating surface) and 19 on the lower side. (Test Example 22) A ceramic substrate was manufactured in the same manner as in Examples 7 to 9, except that 10 green sheets 50 were stacked on the upper side (heating surface) and 29 green sheets were stacked on the lower side.

【0101】(試験例23)窒化アルミニウムにイット
リアを全く添加しなかった以外は、実施例8と同様にし
てセラミック基板を製造した。 (試験例24)窒化アルミニウムにイットリアを40重
量部添加した以外は、実施例8と同様にしてセラミック
基板を製造した。
Test Example 23 A ceramic substrate was manufactured in the same manner as in Example 8, except that no yttria was added to aluminum nitride. (Test Example 24) A ceramic substrate was manufactured in the same manner as in Example 8, except that 40 parts by weight of yttria was added to aluminum nitride.

【0102】上記実施例7〜9および試験例15〜24
に係る静電チャックについて、下記する方法により45
0℃での反り量、昇温時間、温度均一性および酸素量を
調べた。但し、試験例18〜20の静電チャックについ
ては、反り量のみを調べた。その結果を表3に示した。
Examples 7 to 9 and Test Examples 15 to 24
Of the electrostatic chuck according to
The amount of warpage at 0 ° C., heating time, temperature uniformity, and oxygen amount were examined. However, for the electrostatic chucks of Test Examples 18 to 20, only the amount of warpage was examined. Table 3 shows the results.

【0103】(実施例10)静電チャックの製造 (1)空気中で、500℃、1時間焼成した窒化アルミ
ニウム粉末(トクヤマ社製、平均粒径1.1μm)10
0重量部、イットリア(平均粒径:0.4μm)4重量
部、アクリルバインダ11.5重量部、分散剤0.5重
量部および、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
ーブレード法による成形を行って、厚さ0.47mmの
グリーンシートを得た。
Example 10 Production of Electrostatic Chuck (1) Aluminum nitride powder (average particle size: 1.1 μm, manufactured by Tokuyama Corporation) fired in air at 500 ° C. for 1 hour
0 parts by weight, 4 parts by weight of yttria (average particle size: 0.4 μm), 11.5 parts by weight of an acrylic binder, 0.5 part by weight of a dispersant, and 53 parts by weight of alcohol composed of 1-butanol and ethanol were mixed. The paste was molded by a doctor blade method to obtain a green sheet having a thickness of 0.47 mm.

【0104】(2)次に、これらのグリーンシートを8
0℃で5時間乾燥させた後、加工が必要なグリーンシー
トに、パンチングにより直径1.8mm、3.0mm、
5.0mmの半導体ウエハのリフターピンを挿入する貫
通孔となる部分、外部端子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, these green sheets were
After drying at 0 ° C. for 5 hours, a green sheet requiring processing is punched into a 1.8 mm diameter, 3.0 mm,
A portion serving as a through hole for inserting a lifter pin of a 5.0 mm semiconductor wafer and a portion serving as a through hole for connecting to an external terminal were provided.

【0105】(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、図5に示
した形状の静電電極パターンからなる導体ペースト層を
形成した。
(3) 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle diameter of 1 μm, acrylic binder 3.0
By weight, 3.5 parts by weight of the α-terpineol solvent and 0.3 parts by weight of the dispersant were mixed to prepare a conductor paste A. 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. This conductive paste A
Was printed on a green sheet by screen printing to form a conductive paste layer composed of an electrostatic electrode pattern having the shape shown in FIG.

【0106】さらに、外部端子を接続するためのスルー
ホール用の貫通孔に導体ペーストBを充填した。静電電
極パターンを印刷し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1枚、下側にグリーンシートを48枚積層
し、これらを130℃、80kg/cmの圧力で圧着
して積層体を形成した。
Further, a conductive paste B was filled in a through hole for a through hole for connecting an external terminal. On the green sheet on which the electrostatic electrode pattern is printed, one green sheet on which the tungsten paste is not printed is further laminated on the upper side (heating surface) and 48 green sheets are laminated on the lower side, and these are laminated at 130 ° C. and 80 kg / cm 2. To form a laminate.

【0107】(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/cm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、内部に厚さ10μmのチャック正極静電
層2およびチャック負極静電層3を有する窒化アルミニ
ウム製の板状体とした。
(4) Next, the obtained laminate was degreased in nitrogen gas at 600 ° C. for 5 hours, and at 1890 ° C. under a pressure of 150
It was hot-pressed at kg / cm 2 for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate having a thickness of 3 mm. This was cut out into a disk shape of 300 mm, and a plate-like body made of aluminum nitride having a chuck positive electrode electrostatic layer 2 and a chuck negative electrode electrostatic layer 3 with a thickness of 10 μm inside.

【0108】(5)上記(4)で得た板状体の底面にマ
スクを載置し、SiC等によるブラスト処理で表面に熱
電対のための凹部(図示せず)等を設けた。
(5) A mask was placed on the bottom surface of the plate obtained in the above (4), and a recess (not shown) for a thermocouple was provided on the surface by blasting with SiC or the like.

【0109】(6)次に、ウエハ処理面の反対側面に抵
抗発熱体を印刷した。印刷は導体ペーストを用いた。導
体ペーストは、プリント配線板のスルーホール形成に使
用されている徳力化学研究所製のソルベストPS603
Dを使用した。この導体ペーストは、銀/鉛ペーストで
あり、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素、アルミ
ナからなる金属酸化物(それぞれの重量比率は、5/5
5/10/25/5)を銀100重量部に対して7.5
重量部含むものであった。また、銀の形状は平均粒径
4.5μmでリン片状のものであった。
(6) Next, a resistance heating element was printed on the side opposite to the wafer processing surface. For printing, a conductor paste was used. The conductor paste is Solvest PS603 manufactured by Tokurika Kagaku Kenkyusho, which is used to form through holes in printed wiring boards.
D was used. This conductor paste is a silver / lead paste, and is a metal oxide composed of lead oxide, zinc oxide, silica, boron oxide, and alumina (the weight ratio of each is 5/5).
5/10/25/5) is 7.5 with respect to 100 parts by weight of silver.
Parts by weight were included. The silver had a scaly shape with an average particle size of 4.5 μm.

【0110】(7)導体ペーストを印刷した板状体を7
80℃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に焼き付けた。さらに硫
酸ニッケル30g/l、ほう酸30g/l、塩化アンモ
ニウム30g/lおよびロッシェル塩60g/lを含む
水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴に板状体を浸漬
して、銀の焼結体15の表面に厚さ1μm、ホウ素の含
有量が1重量%以下のニッケル層を析出させた。この
後、板状体に、120℃で3時間アニーリング処理を施
した。銀の焼結体からなる抵抗発熱体は、厚さが5μ
m、幅2.4mmであり、面積抵抗率が7.7mΩ/□
であった。
(7) The plate on which the conductive paste is printed is
By heating and baking at 80 ° C., silver and lead in the conductor paste were sintered and baked on a ceramic substrate. Further, the plate is immersed in an electroless nickel plating bath comprising an aqueous solution containing 30 g / l of nickel sulfate, 30 g / l of boric acid, 30 g / l of ammonium chloride and 60 g / l of Rochelle salt, and the surface of the silver sintered body 15 A nickel layer having a thickness of 1 μm and a boron content of 1% by weight or less was deposited. Thereafter, the plate was subjected to annealing at 120 ° C. for 3 hours. The resistance heating element made of silver sintered body has a thickness of 5μ.
m, width 2.4 mm, and sheet resistance 7.7 mΩ / □
Met.

【0111】(8)次に、セラミック基板にスルーホー
ル16を露出させるための袋孔を設けた。この袋孔にN
i−Au合金(Au81.5重量%、Ni18.4重量
%、不純物0.1重量%)からなる金ろうを用い、97
0℃で加熱リフローしてコバール製の外部端子ピンを接
続させた。また、抵抗発熱体に半田(スズ9/鉛1)を
介してコバール製の外部端子ピンを形成した。
(8) Next, blind holes for exposing the through holes 16 were formed in the ceramic substrate. N
Using a gold solder made of an i-Au alloy (81.5% by weight of Au, 18.4% by weight of Ni, 0.1% by weight of impurities),
After heating and reflow at 0 ° C., external terminal pins made of Kovar were connected. Also, external terminal pins made of Kovar were formed on the resistance heating element via solder (tin 9 / lead 1).

【0112】(9)次に、温度制御のための複数熱電対
を凹部に埋め込み、静電チャックを得た。得られた静電
チャックについて、450℃での反り量、昇温時間、表
面の温度均一性および酸素量を調べた。その結果を表3
に示した。
(9) Next, a plurality of thermocouples for temperature control were buried in the recesses to obtain an electrostatic chuck. With respect to the obtained electrostatic chuck, the amount of warpage at 450 ° C., the temperature rising time, the surface temperature uniformity, and the amount of oxygen were examined. Table 3 shows the results.
It was shown to.

【0113】(実施例11)ウエハプローバ201(図
6参照)の製造 (1)空気中、500℃、1時間焼成した窒化アルミニ
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)4重量部、
実施例1で得られた非晶質カーボン0.9重量部、およ
び、1−ブタノールおよびエタノールからなるアルコー
ル53重量部を混合してた混合組成物を、ドクターブレ
ード法を用いて成形し、厚さ0.47mmのグリーンシ
ートを得た。
(Example 11) Production of wafer prober 201 (see Fig. 6) (1) Aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation, average particle size: 1.1 µm) fired in air at 500 ° C for 1 hour 100
Parts by weight, 4 parts by weight yttria (average particle size 0.4 μm),
A mixed composition obtained by mixing 0.9 parts by weight of the amorphous carbon obtained in Example 1 and 53 parts by weight of an alcohol composed of 1-butanol and ethanol was molded using a doctor blade method, and the thickness was adjusted. A green sheet having a thickness of 0.47 mm was obtained.

【0114】(2)次に、このグリーンシートを80℃
で5時間乾燥させた後、パンチングにて発熱体と外部端
子ピンと接続するためのスルーホール用の貫通孔を設け
た。
(2) Next, the green sheet is heated to 80 ° C.
After drying for 5 hours, a through hole for a through hole for connecting the heating element and the external terminal pin was provided by punching.

【0115】(3)平均粒子径1μmのタングステンカ
ーバイド粒子100重量部、アクリル系バインダ3.0
重量部、α−テルピネオール溶媒3.5重量および分散
剤0.3重量部を混合して導電性ペーストAとした。ま
た、平均粒子径3μmのタングステン粒子100重量
部、アクリル系バインダ1.9重量部、α−テルピネオ
ール溶媒を3.7重量部、分散剤0.2重量部を混合し
て導電性ペーストBとした。
(3) 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle diameter of 1 μm, and an acrylic binder 3.0
Parts by weight, 3.5 parts by weight of an α-terpineol solvent and 0.3 part by weight of a dispersant were mixed to prepare a conductive paste A. Further, 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 were mixed to form a conductive paste B. .

【0116】次に、グリーンシートに、この導電性ペー
ストAを用いたスクリーン印刷で、格子状のガード電極
用印刷体、グランド電極用印刷体を印刷した。また、端
子ピンと接続するためのスルーホール用の貫通孔に導電
性ペーストBを充填した。
Next, a grid-shaped printed body for a guard electrode and a printed body for a ground electrode were printed on the green sheet by screen printing using the conductive paste A. In addition, conductive paste B was filled in through holes for through holes for connecting to terminal pins.

【0117】さらに、印刷されたグリーンシートおよび
印刷がされていないグリーンシートを50枚積層して1
30℃、80kg/cmの圧力で一体化することによ
り積層体を作製した。
Further, 50 sheets of printed green sheets and unprinted green sheets were laminated and 1
A laminate was produced by integrating at 30 ° C. under a pressure of 80 kg / cm 2 .

【0118】(4)次に、この積層体を窒素ガス中で6
00℃で5時間脱脂し、1890℃、圧力150kg/
cm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。得られた板状体を、直径300
mmの円形状に切り出してセラミック製の板状体とし
た。スルーホール16の大きさは、直径0.2mm、深
さ0.2mmであった。
(4) Next, this laminate is placed in nitrogen gas for 6 hours.
Degreasing at 00 ° C for 5 hours, 1890 ° C, pressure 150kg /
It was hot-pressed at 2 cm for 3 hours to obtain a 3 mm-thick aluminum nitride plate. The obtained plate-like body was prepared with a diameter of 300
It was cut out into a circular shape of mm to obtain a ceramic plate. The size of the through hole 16 was 0.2 mm in diameter and 0.2 mm in depth.

【0119】また、ガード電極45、グランド電極46
の厚さは10μm、ガード電極45の形成位置は、ウエ
ハ処理面から1mm、グランド電極46の形成位置は、
ウエハ処理面から1.2mmであった。また、ガード電
極45およびグランド電極46の導体非形成領域46a
の1辺の大きさは、0.5mmであった。
The guard electrode 45 and the ground electrode 46
Is 10 μm, the formation position of the guard electrode 45 is 1 mm from the wafer processing surface, and the formation position of the ground electrode 46 is
It was 1.2 mm from the wafer processing surface. The conductor non-forming region 46a of the guard electrode 45 and the ground electrode 46
Of one side was 0.5 mm.

【0120】(5)上記(4)で得た板状体を、ダイア
モンド砥石で研磨した後、マスクを載置し、SiC等に
よるブラスト処理で表面に熱電対のための凹部およびウ
エハ吸着用の溝47(幅0.5mm、深さ0.5mm)
を設けた。
(5) The plate obtained in the above (4) is polished with a diamond grindstone, a mask is placed on the plate, and a blast treatment with SiC or the like is performed on the surface to form a concave portion for a thermocouple and a wafer adsorption surface. Groove 47 (width 0.5 mm, depth 0.5 mm)
Was provided.

【0121】(6)さらに、ウエハ処理面に対向する面
に発熱体49を形成するための層を印刷した。印刷は導
体ペーストを用いた。導体ペーストは、プリント配線板
のスルーホール形成に使用されている徳力化学研究所製
のソルベストPS603Dを使用した。この導体ペース
トは、銀/鉛ペーストであり、酸化鉛、酸化亜鉛、シリ
カ、酸化ホウ素、アルミナからなる金属酸化物(それぞ
れの重量比率は、5/55/10/25/5)を銀10
0重量部に対して7.5重量部含むものであった。ま
た、銀の形状は平均粒径4.5μmでリン片状のもので
あった。
(6) Further, a layer for forming the heating element 49 was printed on the surface facing the wafer processing surface. For printing, a conductor paste was used. As the conductive paste, Solvest PS603D manufactured by Tokuri Chemical Laboratory, which is used for forming through holes in a printed wiring board, was used. This conductor paste is a silver / lead paste, and a metal oxide composed of lead oxide, zinc oxide, silica, boron oxide, and alumina (the weight ratio of each is 5/55/10/25/5) is converted to silver 10
It contained 7.5 parts by weight with respect to 0 parts by weight. The silver had a scaly shape with an average particle size of 4.5 μm.

【0122】(7)導体ペーストを印刷したヒータ板を
780℃で加熱焼成して、導電ペースト中の銀、鉛を焼
結させるとともにセラミック基板43に焼き付けた。さ
らに硫酸ニッケル30g/l、ほう酸30g/l、塩化
アンモニウム30g/lおよびロッシェル塩60g/l
を含む水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴にヒータ
板を浸漬して、銀の焼結体49の表面に厚さ1μm、ホ
ウ素の含有量が1重量%以下のニッケル層(図示せず)
を析出させた。この後、ヒータ板は、120℃で3時間
アニーリング処理を施した。銀の焼結体からなる発熱体
は、厚さが5μm、幅2.4mmであり、面積抵抗率が
7.7mΩ/□であった。
(7) The heater plate on which the conductive paste was printed was heated and fired at 780 ° C. to sinter silver and lead in the conductive paste and to sinter the ceramic paste on the ceramic substrate 43. Further, nickel sulfate 30 g / l, boric acid 30 g / l, ammonium chloride 30 g / l and Rochelle salt 60 g / l
The heater plate is immersed in an electroless nickel plating bath composed of an aqueous solution containing, and a nickel layer having a thickness of 1 μm and a boron content of 1% by weight or less (not shown) is formed on the surface of the silver sintered body 49.
Was precipitated. Thereafter, the heater plate was annealed at 120 ° C. for 3 hours. The heating element made of a silver sintered body had a thickness of 5 μm, a width of 2.4 mm, and a sheet resistivity of 7.7 mΩ / □.

【0123】(8)溝47が形成された面に、スパッタ
リング法により、順次、チタン層、モリブデン層、ニッ
ケル層を形成した。スパッタリングのための装置は、日
本真空技術社製のSV−4540を使用した。スパッタ
リングの条件は気圧0.6Pa、温度100℃、電力2
00Wであり、スパッタリング時間は、30秒〜1分の
範囲内で、各金属によって調整した。得られた膜の厚さ
は、蛍光X線分析計の画像から、チタン層は0.3μ
m、モリブデン層は2μm、ニッケル層は1μmであっ
た。
(8) A titanium layer, a molybdenum layer, and a nickel layer were sequentially formed on the surface on which the grooves 47 were formed by sputtering. As a device for sputtering, SV-4540 manufactured by Japan Vacuum Engineering Co., Ltd. was used. The sputtering conditions are as follows: atmospheric pressure 0.6 Pa, temperature 100 ° C., electric power 2
00W, and the sputtering time was adjusted for each metal within the range of 30 seconds to 1 minute. From the image of the X-ray fluorescence spectrometer, the thickness of the obtained film was 0.3 μm for the titanium layer.
m, the molybdenum layer was 2 μm, and the nickel layer was 1 μm.

【0124】(9)硫酸ニッケル30g/l、ほう酸3
0g/l、塩化アンモニウム30g/lおよびロッシェ
ル塩60g/lを含む水溶液からなる無電解ニッケルめ
っき浴に、上記(8)で得られたセラミック板を浸漬
し、スパッタリングにより形成された金属層の表面に厚
さ7μm、ホウ素の含有量が1重量%以下のニッケル層
を析出させ、120℃で3時間アニーリングした。発熱
体表面は、電流を流さず、電解ニッケルめっきで被覆さ
れない。
(9) Nickel sulfate 30 g / l, boric acid 3
The ceramic plate obtained in the above (8) is immersed in an electroless nickel plating bath composed of an aqueous solution containing 0 g / l, ammonium chloride 30 g / l and Rochelle salt 60 g / l, and the surface of the metal layer formed by sputtering. Then, a nickel layer having a thickness of 7 μm and a boron content of 1% by weight or less was deposited and annealed at 120 ° C. for 3 hours. The surface of the heating element does not pass current and is not covered with electrolytic nickel plating.

【0125】さらに、表面にシアン化金カリウム2g/
l、塩化アンモニウム75g/l、クエン酸ナトリウム
50g/lおよび次亜リン酸ナトリウム10g/lを含
む無電解金めっき液に、93℃の条件で1分間浸漬し、
ニッケルめっき層上に厚さ1μmの金めっき層を形成し
た。
Further, 2 g of potassium potassium cyanide /
l, 75 g / l ammonium chloride, 50 g / l sodium citrate and 10 g / l sodium hypophosphite in an electroless gold plating solution at 93 ° C. for 1 minute,
A gold plating layer having a thickness of 1 μm was formed on the nickel plating layer.

【0126】(10)溝47から裏面に抜ける空気吸引
孔48をドリル加工により形成し、さらにスルーホール
16を露出させるための袋孔(図示せず)を設けた。こ
の袋孔にNi−Au合金(Au81.5重量%、Ni1
8.4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コバール製の外部端
子ピンを接続させた。また、発熱体に半田(スズ90重
量%/鉛10重量%)を介してコバール製の外部端子ピ
ンを形成した。
(10) An air suction hole 48 is formed from the groove 47 to the back surface by drilling, and a blind hole (not shown) for exposing the through hole 16 is provided. A Ni-Au alloy (81.5% by weight of Au, Ni1
An external terminal pin made of Kovar was connected by heating and reflowing at 970 ° C. using a brazing filler metal consisting of 8.4% by weight and 0.1% by weight of impurities. External terminal pins made of Kovar were formed on the heating element via solder (90% by weight of tin / 10% by weight of lead).

【0127】(11)次に、温度制御のための複数熱電
対を凹部に埋め込み、ウエハプローバヒータ201を得
た。得られたウエハプローバヒータ201について、2
00℃での反り量、昇温時間および酸素量を調べた。そ
の結果を表3に示した。
(11) Next, a plurality of thermocouples for temperature control were buried in the recesses to obtain a wafer prober heater 201. Regarding the obtained wafer prober heater 201, 2
The amount of warpage at 00 ° C., the temperature rise time, and the amount of oxygen were examined. Table 3 shows the results.

【0128】(実施例12〜14)ヒータ付きSiC製
の静電チャック 500℃で1時間焼成した炭化珪素粉末(屋久島電工社
製 平均粒径1.1μm)100重量部、カーボン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
ーブレード法による成形を行って、厚さ0.47mmの
グリーンシート50を得た。そして、これらのグリーン
シートのうち、導体層を形成するためのグリーンシート
や最上層となるグリーンシートには、ガラスペーストを
塗布した。なお、導体層を形成するグリーンシートに
は、導体ペーストの上下にガラスペーストを塗布し、サ
ンドイッチ状態とした。そして、実施例7〜9の(2)
〜(8)と同様の加工を行って、静電チャックを製造し
た。得られた静電チャックの直径、厚さおよび静電チャ
ック中の導体層の位置は、それぞれ、直径280mm、
厚さ19mm、裏面から45%(実施例12)、直径3
10mm、厚さ5mm、裏面から33%(実施例1
3)、直径350mm、厚さ3mm、裏面から20%
(実施例14)となった。
(Examples 12 to 14) 100 parts by weight of silicon carbide powder (average particle size 1.1 μm, manufactured by Yakushima Electric Works) baked at 500 ° C. for 1 hour, SiC electrostatic chuck with heater, 4 parts by weight of carbon, acrylic 11.5 parts by weight of binder, 0.5 of dispersant
A green sheet 50 having a thickness of 0.47 mm was obtained by molding by a doctor blade method using a paste obtained by mixing 53 parts by weight of 1 part by weight and alcohol composed of 1-butanol and ethanol. Then, among these green sheets, a glass paste was applied to a green sheet for forming a conductor layer and a green sheet as an uppermost layer. In addition, a glass paste was applied to the upper and lower sides of the conductor paste on the green sheet on which the conductor layer was formed, so that a sandwich state was obtained. And (2) of Examples 7 to 9
Processing similar to (8) was performed to manufacture an electrostatic chuck. The diameter and thickness of the obtained electrostatic chuck and the position of the conductor layer in the electrostatic chuck were 280 mm in diameter, respectively.
19 mm thick, 45% from back (Example 12), diameter 3
10 mm, thickness 5 mm, 33% from back (Example 1
3), diameter 350mm, thickness 3mm, 20% from the back
(Example 14).

【0129】(実施例15)SiCホットプレート 空気中、500℃で1時間焼成した炭化珪素粉末(屋久
島電工社製 平均粒径1.1μm)100重量部、カー
ボン4重量部、アクリル系樹脂バインダ11.5重量部
を混合し、六角柱の成形型に入れて窒素雰囲気中、18
90℃、圧力150kg/cmの条件で3時間ホット
プレスして炭化珪素焼結体を得た。そして、実施例1の
(2)〜(6)と同様の加工を行って、セラミック基板
を製造した。この焼結体を円板状に加工して、直径30
0mm、厚さ3mm(実施例15)とし、この表面にガ
ラスペーストを塗布し、空気中において1000℃で焼
成して、絶縁層を形成した後、この絶縁層上に導体ペー
ストを印刷し、ホットプレートを得た。
(Example 15) 100 parts by weight of silicon carbide powder (average particle size: 1.1 μm, manufactured by Yakushima Electric Works), 4 parts by weight of carbon, acrylic resin binder 11 .5 parts by weight and placed in a hexagonal column mold, in a nitrogen atmosphere,
Hot pressing was performed at 90 ° C. under a pressure of 150 kg / cm 2 for 3 hours to obtain a silicon carbide sintered body. Then, the same processing as in (2) to (6) of Example 1 was performed to manufacture a ceramic substrate. This sintered body is processed into a disc shape and has a diameter of 30.
0 mm and a thickness of 3 mm (Example 15). A glass paste was applied to the surface and baked at 1000 ° C. in air to form an insulating layer. A plate was obtained.

【0130】(試験例25〜27)実施例15と同様で
あるが、直径240mm、厚さ5mm、裏面から33%
(試験例25)、直径310mm、厚さ30mm、裏面
から33%(試験例26)、直径240m、厚さ17m
m、裏面から33%、SiC未焼成(試験例27)のと
なるような条件で製造した。実施例12〜15、試験例
25〜27について、450℃での反り量、昇温時間、
表面の温度均一性および酸素量を調べた。その結果を表
4に示した。
(Test Examples 25 to 27) The same as Example 15, except that the diameter was 240 mm, the thickness was 5 mm, and 33%
(Test Example 25), diameter 310 mm, thickness 30 mm, 33% from the back surface (Test Example 26), diameter 240 m, thickness 17 m
m, 33% from the rear surface, and manufactured under the condition that the SiC was not fired (Test Example 27). For Examples 12 to 15 and Test Examples 25 to 27, the amount of warpage at 450 ° C., the temperature rise time,
The surface temperature uniformity and oxygen content were examined. Table 4 shows the results.

【0131】(試験例28)試験例6、14と同様であ
るが、リフターピン用の貫通孔を形成しなかった。リフ
ターピン用の貫通孔を形成しない場合は、450℃に昇
温しても反り量が10μm程度しかなかった。
(Test Example 28) The same as Test Examples 6 and 14, except that a through hole for a lifter pin was not formed. When the through hole for the lifter pin was not formed, the warpage was only about 10 μm even when the temperature was raised to 450 ° C.

【0132】上記実施例及び試験例に係るセラミック基
板は、以下の方法により評価を行った。評価方法 (1)表面温度の均一性 サーモビュア(日本データム社製 IR162012−
0012)を用いて、セラミック基板のウエハ処理面に
おける各場所での温度を測定し、最低温度と最高温度と
の温度差を求めた。
The ceramic substrates according to the above Examples and Test Examples
The plate was evaluated by the following method.Evaluation method  (1) Uniformity of surface temperature Thermoviewer (IR162012 manufactured by Nippon Datum Co., Ltd.)
0012) on the wafer processing surface of the ceramic substrate
Measure the temperature at each location in the
Was determined.

【0133】(2)昇温特性 450℃まで昇温するために必要な時間を測定した。 (3)反り量 450℃まで昇温して、25℃まで冷却し、形状測定器
(京セラ社製 ナノウエイ)を用いて、反り量を測定し
た。
(2) Temperature Rise Characteristics The time required to raise the temperature to 450 ° C. was measured. (3) Warpage The temperature was raised to 450 ° C., cooled to 25 ° C., and the warpage was measured using a shape measuring device (Nanoway manufactured by Kyocera Corporation).

【0134】(4)酸素含有量 実施例にかかる焼結体と同条件で焼結させた試料をタン
グステン乳鉢で粉砕し、これの0.01gを採取して試
料加熱温度2200℃、加熱時間30秒の条件で酸素・
窒化同時分析装置(LECO社製 TC−136型)で
測定した。
(4) Oxygen content A sample sintered under the same conditions as the sintered body according to the example was pulverized in a tungsten mortar, and 0.01 g of the sample was collected to obtain a sample heating temperature of 2200 ° C. and a heating time of 30 minutes. Oxygen in seconds
The measurement was performed with a simultaneous nitriding analyzer (TC-136, manufactured by LECO).

【0135】[0135]

【表1】 [Table 1]

【0136】[0136]

【表2】 [Table 2]

【0137】[0137]

【表3】 [Table 3]

【0138】[0138]

【表4】 [Table 4]

【0139】表1〜4に示した結果より明らかなよう
に、実施例に係るホットプレート等のセラミック基板で
は、昇温時間が短く、温度追従性に優れるとともに、表
面の温度均一性にも優れる。また、高温での反り量を小
さくすることができる。
As is clear from the results shown in Tables 1 to 4, the ceramic substrate such as the hot plate according to the embodiment has a short temperature rising time, is excellent in temperature followability, and is excellent in surface temperature uniformity. . Further, the amount of warpage at a high temperature can be reduced.

【発明の効果】以上説明のように、本発明では、上記セ
ラミック基板の厚さが25mm以下であるので、実用的
に均一な温度分布をウエハ処理面に与えることができ、
例えば、半導体ウエハ等を載置した際に、ウエハ処理面
の温度の不均一性に起因する破損等を防止することがで
きる。
As described above, in the present invention, since the thickness of the ceramic substrate is 25 mm or less, a practically uniform temperature distribution can be given to the wafer processing surface.
For example, when a semiconductor wafer or the like is placed, breakage or the like due to non-uniform temperature of the wafer processing surface can be prevented.

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

【図1】本発明の半導体製造・検査装置用セラミック基
板の一実施形態である静電チャックを模式的に示す縦断
面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing an electrostatic chuck which is an embodiment of a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus of the present invention.

【図2】図1に示した静電チャックのA−A線断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the electrostatic chuck shown in FIG.

【図3】図1に示した静電チャックのB−B線断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of the electrostatic chuck shown in FIG. 1;

【図4】静電チャックの静電電極の一例を模式的に示す
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of an electrostatic electrode of the electrostatic chuck.

【図5】静電チャックの静電電極の一例を模式的に示す
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of an electrostatic electrode of the electrostatic chuck.

【図6】本発明のセラミック基板の一実施形態であるウ
エハプローバを模式的に示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a wafer prober as one embodiment of the ceramic substrate of the present invention.

【図7】図6に示したウエハプローバにおけるA−A線
断面図である。
FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of the wafer prober shown in FIG. 6;

【図8】(a)〜(d)は、静電チャックの製造工程の
一部を模式的に示す断面図である。
FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views schematically showing a part of the manufacturing process of the electrostatic chuck.

【図9】本発明のセラミック基板の一実施形態であるホ
ットプレートを模式的に示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a hot plate as one embodiment of the ceramic substrate of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 静電チャック 1、43 セラミック基板 2、22、32a、32b チャック正極静電層 3、23、33a、33b チャック負極静電層 2a、3a 半円弧状部 2b、3b 櫛歯部 4 セラミック誘電体膜 5、49 抵抗発熱体 6、18 外部端子ピン 9 シリコンウエハ 11 有底孔 12 貫通孔 16 スルーホール 42 チャックトップ導体層 45 ガード電極 46 グランド電極 47 溝 48 吸引孔 101 electrostatic chuck 1, 43 ceramic substrate 2, 22, 32a, 32b chuck positive electrode electrostatic layer 3, 23, 33a, 33b chuck negative electrode electrostatic layer 2a, 3a semicircular portion 2b, 3b comb tooth portion 4 ceramic dielectric Film 5, 49 Resistance heating element 6, 18 External terminal pin 9 Silicon wafer 11 Bottom hole 12 Through hole 16 Through hole 42 Chuck top conductor layer 45 Guard electrode 46 Ground electrode 47 Groove 48 Suction hole

───────────────────────────────────────────────────── 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) H05B 3/16 H05B 3/16 3/20 393 3/20 393 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 3/16 H05B 3/16 3/20 393 3/20 393

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミック基板の表面または内部に導電
体を有するセラミック基板であって、前記セラミック基
板は酸素を含有し、そのセラミック基板は円板状であ
り、その直径は250mmを超え、その厚さは25mm
以下であ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。
1. A ceramic substrate having a conductor on the surface or inside of a ceramic substrate, said ceramic substrate containing oxygen, said ceramic substrate being disc-shaped, having a diameter exceeding 250 mm and a thickness of The height is 25mm
A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus characterized by the following.
【請求項2】 前記セラミックは、窒化物セラミックま
たは酸化物セラミックである請求項1に記載の半導体製
造・検査装置用セラミック基板。
2. The ceramic substrate according to claim 1, wherein the ceramic is a nitride ceramic or an oxide ceramic.
【請求項3】 前記セラミックは、炭化物セラミックで
ある請求項1に記載の半導体製造・検査装置用セラミッ
ク基板。
3. The ceramic substrate according to claim 1, wherein the ceramic is a carbide ceramic.
【請求項4】 100〜700℃の温度領域で使用され
る請求項1〜3のいずれか1に記載の半導体製造・検査
装置用セラミック基板。
4. The ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus according to claim 1, which is used in a temperature range of 100 to 700 ° C.
【請求項5】 半導体ウエハのリフターピンを挿入する
貫通孔を複数有してなる請求項1〜4のいずれか1に記
載の半導体製造・検査装置用セラミック基板。
5. The ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus according to claim 1, comprising a plurality of through holes into which lifter pins of the semiconductor wafer are inserted.
【請求項6】 前記導電体は、セラミック基板のウエハ
処理面の反対側面から厚さ方向に60%の位置までの領
域に形成されている請求項1〜5のいずれか1に記載の
半導体製造・検査装置用セラミック基板。
6. The semiconductor manufacturing device according to claim 1, wherein the conductor is formed in a region from a side surface opposite to a wafer processing surface of the ceramic substrate to a position of 60% in a thickness direction.・ Ceramic substrate for inspection equipment.
【請求項7】 セラミック基板の表面に導電体を有する
セラミック基板であって、前記セラミック基板は円板状
であり、その直径は250mmを超え、その厚さは25
mm以下であ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。
7. A ceramic substrate having a conductor on a surface of the ceramic substrate, wherein the ceramic substrate has a disk shape, a diameter exceeding 250 mm, and a thickness of 25 mm.
mm or less, the ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus.
【請求項8】 前記セラミックは、酸素含有の窒化物セ
ラミックまたは酸化物セラミックである請求項7に記載
の半導体製造・検査装置用セラミック基板。
8. The ceramic substrate according to claim 7, wherein the ceramic is an oxygen-containing nitride ceramic or oxide ceramic.
【請求項9】 前記セラミックは、酸素含有の炭化物セ
ラミックである請求項7に記載の半導体製造・検査装置
用セラミック基板。
9. The ceramic substrate according to claim 7, wherein the ceramic is an oxygen-containing carbide ceramic.
【請求項10】 ウエハの処理面の反対側面に導電体が
形成されている請求項7〜9のいずれか1に記載の半導
体製造・検査装置用セラミック基板。
10. The ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus according to claim 7, wherein a conductor is formed on a side opposite to a processing surface of the wafer.
【請求項11】 100〜700℃の温度領域で使用さ
れる請求項7〜10のいずれか1に記載の半導体製造・
検査装置用セラミック基板。
11. The method according to claim 7, wherein the semiconductor device is used in a temperature range of 100 to 700 ° C.
Ceramic substrate for inspection equipment.
【請求項12】 半導体ウエハのリフターピンを挿入す
る貫通孔を複数有してなる請求項7〜11のいずれか1
に記載の半導体製造・検査装置用セラミック基板。
12. The semiconductor device according to claim 7, comprising a plurality of through holes for inserting lifter pins of the semiconductor wafer.
A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus according to claim 1.
JP2001032369A 2000-02-08 2001-02-08 Ceramic substrate for semiconductor process and for testing device Withdrawn JP2001307969A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001032369A JP2001307969A (en) 2000-02-08 2001-02-08 Ceramic substrate for semiconductor process and for testing device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-30896 2000-02-08
JP2000030896 2000-02-08
JP2001032369A JP2001307969A (en) 2000-02-08 2001-02-08 Ceramic substrate for semiconductor process and for testing device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002323015A Division JP2003234262A (en) 2000-02-08 2002-11-06 Ceramic substrate for semiconductor manufacturing and for testing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001307969A true JP2001307969A (en) 2001-11-02

Family

ID=26585058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001032369A Withdrawn JP2001307969A (en) 2000-02-08 2001-02-08 Ceramic substrate for semiconductor process and for testing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001307969A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100837890B1 (en) * 2004-07-05 2008-06-13 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Treating device and heater unit
JP2014067834A (en) * 2012-09-25 2014-04-17 Taiheiyo Cement Corp Electrostatic chuck and manufacturing method of the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100837890B1 (en) * 2004-07-05 2008-06-13 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Treating device and heater unit
JP2014067834A (en) * 2012-09-25 2014-04-17 Taiheiyo Cement Corp Electrostatic chuck and manufacturing method of the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3228924B2 (en) Ceramic heater for semiconductor manufacturing and inspection equipment
JP3228923B2 (en) Ceramic heater for semiconductor manufacturing and inspection equipment
US7011874B2 (en) Ceramic substrate for semiconductor production and inspection devices
US6900149B1 (en) Carbon-containing aluminum nitride sintered compact and ceramic substrate for use in equipment for manufacturing or inspecting semiconductor
JP2001244320A (en) Ceramic substrate and manufacturing method therefor
JP2001253777A (en) Ceramic substrate
JP2001302330A (en) Ceramic substrate
JP2002160974A (en) Aluminium nitride sintered compact and its manufacturing method, ceramic substrate and its manufacturing method
JP2001247382A (en) Ceramic substrate
JP3372235B2 (en) Ceramic substrate for semiconductor manufacturing and inspection equipment
EP1254874A1 (en) Carbon-containing aluminum nitride sintered compact, and ceramic substrate for use in apparatus for manufacturing and inspecting semiconductor
JP2001307969A (en) Ceramic substrate for semiconductor process and for testing device
JP3320706B2 (en) Wafer prober, ceramic substrate used for wafer prober, and wafer prober device
JP2003234262A (en) Ceramic substrate for semiconductor manufacturing and for testing device
JP2002249377A (en) Ceramic substrate for manufacturing and inspection equipment of semiconductor
JP2003212658A (en) Aluminum nitride sintered compact and ceramic substrate
JP3502034B2 (en) Wafer prober and ceramic substrate used for wafer prober
JP2003243494A (en) Ceramic substrate
JP2001135681A (en) Wafer prober device
JP2001313330A (en) Ceramic board for semiconductor manufacturing-checking apparatus
JP3246734B2 (en) Ceramic substrate for semiconductor manufacturing and inspection equipment
JP2001298074A (en) Ceramic substrate for device for manufacturing and inspection semiconductor
JP2001233675A (en) Aluminum nitride sintered compact and ceramic substrate
JP2001199768A (en) Ceramic substrate for instrument for producing and inspecting semiconductor
JP2004026635A (en) Ceramic substrate for semiconductor manufacturing and for testing device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040818

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20041014