JP2001351966A

JP2001351966A - サセプタ及びサセプタの製造方法

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Publication number: JP2001351966A
Application number: JP2000168100A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kosakai; 守小坂井
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2001-12-21
Anticipated expiration: 2020-06-05
Also published as: JP4387563B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パーティクルの発生がなく、しかも廉価なサ
セプタを提供する。【解決手段】載置板２の試料載置側に多数の突起６が
形成され、突起６の頂面を含む試料保持層７（保持領域
６ａ）はイットリウム及びランタノイド元素から選ばれ
た元素のフッ化物、又はこれらフッ化物の２種以上の複
合物を主成分とする。また、突起６下部の中間層９（中
間領域６ｂ）はイットリウム及びランタノイド元素から
選ばれた元素の酸化物、又はこれら酸化物の２種以上の
複合物を主成分とする。さらに、載置板２と支持板３と
からなるサセプタ本体８は、アルミナ基焼結体又は窒化
アルミニウム基焼結体からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板状試料のサセプ
タ及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、シリコ
ンウエハ、プリント基板、ガラス基板等の板状試料を、
静電チャックや真空チャック等の方式により固定するサ
セプタであって、パーティクルの発生がなくしかも廉価
に製造できるサセプタ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ（大規
模集積回路）、ＶＬＳＩ（超大規模集積回路）等の半導
体の製造工程において使用されるドライエッチング装置
や、CVD（化学的蒸着）装置等においては、エッチング
やCVDによる成膜をウェハ毎に均一に行うため、半導体
ウエハ、液晶基板ガラス、プリント基板等の板状試料
を、1枚ずつ処理する枚葉化がすすんでいる。この枚葉
式プロセスにおいては、板状試料を1枚ずつ処理室内に
保持するために、この板状試料をサセプタと称される試
料台（台座）に載置し、所定の処理を施している。

【０００３】このサセプタは、プラズマ中での使用に耐
え、かつ高温での使用に耐え得る必要があることから、
耐プラズマ性に優れ、熱伝導率が大きいことが要求され
る。このようなサセプタとしては、耐プラズマ性、熱伝
導性に優れたセラミックス、例えば窒化アルミニウム基
焼結体、アルミナ基焼結体等のセラミックス焼結体から
なるサセプタが使用されている。そして、サセプタの載
置面の上部には、試料へのパーティクルの付着防止、Ｈ
ｅガス等の冷却ガスの導入、電圧印加中止後の試料の脱
離性の改善（静電チャックの場合）のために、多数の微
細な凹凸、即ち多数の突起が形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のサセプタの載置
面に形成される凹凸、即ち突起の形成は、ショットブラ
スト法、砥石を用いた研削法等の機械的加工法や、化学
的エッチング処理法等により行われている。しかしなが
ら、前者の機械的加工法では、サセプタの試料載置面に
マイクロクラックが発生して固形物が脱落しやすく、パ
ーティクル発生の原因となりやすい。一方、後者の化学
的エッチング処理法では、処理時間が長く製造コストが
かかり、得られるサセプタが高価なものとなるいう問題
点があった。

【０００５】本発明は、上記従来の技術が有する問題点
に鑑みてなされたものであり、その為に具体的に設定さ
れた技術的課題は、パーティクルの発生がなく、しかも
廉価なサセプタ及びその製造方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
解決のため鋭意検討した結果、サセプタの試料載置面上
の凹凸、即ち多数の突起の頂面を特殊な化合物で形成す
れば上記課題を効率的に解決し得ることを知見し、本発
明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、請求項１の発明として、試料載
置側に多数の突起が形成され、該突起の頂面で板状試料
を保持するサセプタであって、該突起の頂面を含む試料
保持層がイットリウム及びランタノイド元素から選ばれ
た元素のフッ化物、又はこれらフッ化物の２種以上の複
合物を主成分とすることを特徴とするサセプタを提供す
る。

【０００８】ここに、「イットリウム及びランタノイド
元素から選ばれた元素のフッ化物、又はこれらフッ化物
の２種以上の複合物を主成分とする」とは、これらのフ
ッ化物又はこれらのフッ化物の２種以上の複合物が５０
重量％以上含有されていることをいい、これらのフッ化
物又はこれらフッ化物の２種以上の複合物以外の他の成
分の含有量が５０重量％未満であることをいう。他の成
分としては、例えば、イットリウム及びランタノイド元
素から選ばれた元素の酸化物、窒化物を例示することが
できる。

【０００９】また、「該突起の頂面を含む試料保持層」
とは、試料保持層が、少なくとも突起の頂面を含むこと
を意味している。すなわち、試料保持層は、頂面を含む
突起の部分であっても、突起全体であっても、突起全体
とその他の部分であってもよい。

【００１０】本発明のサセプタによれば、突起の少なく
とも頂面付近を塗布・焼成によるか、溶射によって形成
することができる。そのため、機械的加工法によって形
成しなくても良いので、直接試料に接して損傷を受けや
すい頂面付近から、加工時に生じたマイクロクラックに
起因する固形物が脱落するおそれがない。また、化学的
エッチング処理法のように、処理時間が長くなったり、
製造コストが高くなったりしない。また、突起の少なく
とも頂面付近が上記フッ化物等で形成されるため、耐プ
ラズマ性に優れたものとなり突起の少なくとも頂面付近
の耐蝕性が大幅に向上する。

【００１１】また、請求項２の発明として、前記試料保
持層における頂面と反対側の面が、イットリウム及びラ
ンタノイド元素から選ばれた元素の酸化物、又はこれら
酸化物の２種以上の複合物を主成分とする中間層を介し
て、アルミナ基焼結体又は窒化アルミニウム基焼結体か
らなるサセプタ本体に面することを特徴とする請求項１
記載のサセプタを提供する。

【００１２】ここに、「イットリウム及びランタノイド
元素から選ばれた元素の酸化物、又はこれら酸化物の２
種以上の複合物を主成分とする」とは、これらの酸化物
又はこれらの酸化物の２種以上の複合物が５０重量％以
上含有されていることをいい、これらの酸化物又はこれ
ら酸化物の２種以上の複合物以外の他の成分の含有量が
５０重量％未満であることをいう。５０重量％未満の他
の成分としては、例えば、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化
カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）を例示
することができる。

【００１３】本発明によれば、サセプタ本体と試料保持
層との間に、上記中間層を介在させることができるの
で、サセプタ本体の通常の材質であるアルミナ（Ａｌ₂
Ｏ₃）、または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）面に、上記
のフッ化物等からなる試料保持層を直接形成することを
避けることができる。このため、昇華性フッ化アルミニ
ウムが生成して付着強度が低下するという不都合が解消
される。

【００１４】また、上記中間層を形成する酸化物等は、
試料保持層を形成するフッ化物等と同様に、塗布・焼成
によるか、溶射によって形成することができる。そのた
め、機械的加工法によって形成しなくても良いので、マ
イクロクラックに起因した固形物が脱落するおそれがな
い。また、化学的エッチング処理法のように、処理時間
が長くなったり、製造コストが高くなったりしない。

【００１５】また、請求項３の発明として、請求項１に
記載のサセプタの製造方法であって、イットリウム及び
ランタノイド元素から選ばれた元素のフッ化物を主成分
とする粉末、又はこれらフッ化物の２種以上の複合物を
主成分とする粉末を、塗布・焼成することにより、前記
試料保持層を形成することを特徴とするサセプタの製造
方法を提供する。

【００１６】また、請求項４の発明として、請求項１に
記載のサセプタの製造方法であって、イットリウム及び
ランタノイド元素から選ばれた元素のフッ化物を主成分
とする粉末、又はこれらフッ化物の２種以上の複合物を
主成分とする粉末を、溶射することにより、前記試料保
持層を形成することを特徴とするサセプタの製造方法を
提供する。

【００１７】請求項３又は請求項４の発明によれば、機
械的加工法によって形成しなくても良いので、直接試料
に接して損傷を受けやすい頂面付近から、加工時に生じ
たマイクロクラックに起因する固形物が脱落するおそれ
がない。また、化学的エッチング処理法のように、処理
時間が長くなったり、製造コストが高くなったりしな
い。

【００１８】また、請求項５の発明として、請求項２に
記載のサセプタの製造方法であって、イットリウム及び
ランタノイド元素から選ばれた元素の酸化物を主成分と
する粉末、又はこれら酸化物の２種以上の複合物を主成
分とする粉末を、塗布・焼成することにより、前記中間
層を形成することをを特徴とするサセプタの製造方法を
提供する。

【００１９】また、請求項６の発明として、請求項２に
記載のサセプタの製造方法であって、イットリウム及び
ランタノイド元素から選ばれた元素の酸化物を主成分と
する粉末、又はこれら酸化物の２種以上の複合物を主成
分とする粉末を、溶射することにより、前記中間層を形
成することをを特徴とするサセプタの製造方法を提供す
る。

【００２０】請求項５又は請求項６の発明によれば、機
械的加工法によって形成しなくても良いので、マイクロ
クラックに起因した固形物が脱落するおそれがない。ま
た、化学的エッチング処理法のように、処理時間が長く
なったり、製造コストが高くなったりしない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を掲げ、本発明
を詳細に説明する。図1は、本発明に係るサセプタの第
１の実施形態を示したものである。図１において、サセ
プタ１は、板状試料（図示せず）を載置する側の載置板
２と、この載置板２と一体化される支持板３と、この載
置板２と支持板３との間に形成された内部電極４と、こ
の内部電極４に通じ、前記支持板３内部に貫通するよう
にして設けられた給電用端子５と、載置板２の試料載置
する側に設けられた多数の突起６とから構成されてい
る。本実施形態においては、試料保持層７は突起６によ
り構成されている。また、サセプタ本体８は載置板２と
支持板３とにより構成されている。

【００２２】支持板３は載置板２の試料を載置する側の
反対側にあって、載置板２と支持板３とは耐熱性の接合
剤により接合一体化されてなるものである。載置板２と
支持板３の各々の平面形状は、載置すべき板状試料の平
面形状と略同一である。突起６は、直径が０．１〜５ｍ
ｍ程度、高さが１〜１００μm程度で、載置板２の試料
載置側に、凹凸を形成するように多数設けられている。
突起６頂面の合計面積の試料載置面に対する面積比率
は、特に制限されるものではないが、１〜３０％程度で
あるのが好ましい。即ち、前記面積比率が１％を下回る
と、試料への熱伝導性が低下したり（内部電極をヒータ
電極とした場合）、静電吸着力が低下する（内部電極を
静電チャック用電極とした場合）。一方、前記面積比率
が３０％を越えると、試料載置面の存在するゴミを付着
させにくくすることが困難となったり、電圧印加中止後
の試料の離脱性が低下する（内部電極を静電チャック用
電極とした場合）。

【００２３】試料保持層７は、その材質が、イットリウ
ム及びランタノイド元素から選ばれた元素のフッ化物、
又はこれらフッ化物の２種以上の複合物を主成分とする
もので、直接板状試料に当接する層である。イットリウ
ム及びランタノイド元素のフッ化物としては、特に制限
されるものではないが、フッ化イットリウム（Ｙ
Ｆ₃）、フッ化ユウロピウム（ＥｕＦ₃）、フッ化デスプ
ロシウム（ＤｙＦ₃）、フッ化エルビウム（ＥｒＦ₃）等
を用いることが、融点が低く、融点以下の温度で分解し
ないので好適である。

【００２４】サセプタ本体８の材質に特に限定はない
が、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）の他に、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、イット
リウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂）等
の材質が適宜採用できる。

【００２５】内部電極４は、電荷を発生させて静電吸着
力で試料を固定するための静電チャック用電極、通電発
熱させて試料を加熱するためのヒータ電極、高周波電力
を通電してプラズマを発生させてプラズマ処理するため
のプラズマ発生用電極等として用いられるもので、その
用途によって、その形状や、大きさが適宜調整される。
この内部電極４は、例えば、アルミナ−タンタルカーバ
イト複合導電性材料、アルミナ−タングステン複合導電
性材料、アルミナ−炭化珪素複合導電性材料、窒化アル
ミニウム−タングステン複合導電性材料、窒化アルミニ
ウム−タンタル複合導電性材料等の導電性セラミック
ス、またはタングステン、タンタル、モリブデン等の高
融点金属から形成されている。

【００２６】給電用端子５は、内部電極４に電流を供給
するために設けられたもので、その数、形状、大きさ等
は、内部電極４の形状と、態様（即ち、静電チャック用
電極、ヒータ電極、プラズマ発生電極等のいずれのタイ
プの内部電極４とするか）により決定される。この給電
用端子５は、上記の内部電極４を形成している導電性セ
ラミックス粉末を加圧焼結した複合導電性焼結体からな
るか、タンタル、モリブデン等の高融点金属から形成さ
れている。

【００２７】また、図２は、本発明に係るサセプタの第
２の実施形態を示したものである。図２において、第１
の実施形態と同一の構成部材には、同一の符号を付して
その説明を省略する。本実施形態においては、載置板２
は、材質の相違する保持領域２ａと本体領域２ｂとから
構成される。保持領域２ａは突起６に接する層である。
また、本体領域２ｂは支持板３に接する層である。

【００２８】本実施形態では、イットリウム及びランタ
ノイド元素から選ばれた元素のフッ化物、又はこれらフ
ッ化物の２種以上の複合物を主成分とする試料保持層７
は、この保持領域２ａと突起６とにより構成されてい
る。また、サセプタ本体８は本体領域２ｂと支持板３と
により構成されている。

【００２９】また、図３は、本発明に係るサセプタの第
３の実施形態を示したものである。図３において、第１
の実施形態と同一の構成部材には、同一の符号を付して
その説明を省略する。本実施形態においては、載置板２
は、突起６と同様に、イットリウム及びランタノイド元
素から選ばれた元素のフッ化物、又はこれらフッ化物の
２種以上の複合物を主成分とする。すなわち、試料保持
層７は、この載置板２と突起６とにより構成されてい
る。また、サセプタ本体８は支持板３により構成されて
いる。

【００３０】上記第１から、第３の実施形態において
は、いずれも、板状試料が直接当接する試料保持層７
を、後述するように、塗布・焼成によるか、溶射によっ
て形成することができる。そのため、機械的加工法によ
って形成しなくても良いので、直接試料に接して損傷を
受けやすい頂面付近から、加工時に生じたマイクロクラ
ックに起因する固形物が脱落するおそれがない。また、
化学的エッチング処理法のように、処理時間が長くなっ
たり、製造コストが高くなったりしない。

【００３１】また、図４〜図６は、第４から第６の実施
形態を示すもので、サセプタ本体８の材質が主としてア
ルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であ
る場合であって、試料保持層７とサセプタ本体８との間
に、イットリウム及びランタノイド元素から選ばれた元
素の酸化物、又はこれら酸化物の２種以上の複合物を主
成分とする中間層９が形成されているものである。図４
〜図６において、第１〜第３の実施形態と同一の構成部
材には、同一の符号を付してその説明を省略する。

【００３２】まず、図４に示す第４の実施形態では、突
起６は、材質の異なる保持領域６ａと中間領域６ｂとに
より構成されている。保持領域６ａは突起６の頂面を含
む領域であり、中間領域６ｂは載置板２に接する突起６
の下部領域である。前者の保持領域６ａは、イットリウ
ム及びランタノイド元素から選ばれた元素のフッ化物、
又はこれらフッ化物の２種以上の複合物を主成分とし、
試料保持層７を構成する。また、後者の中間領域６ｂ
は、イットリウム及びランタノイド元素から選ばれた元
素の酸化物、又はこれら酸化物の２種以上の複合物を主
成分とし、中間層９を構成する。さらに、本体領域２ｂ
と支持板３とによりサセプタ本体８が構成されている。

【００３３】次に、図５に示す第５の実施形態では、載
置板２は、材質の相違する保持領域２ａと本体領域２ｂ
と、さらに中間領域２ｃとから構成される。保持領域２
ａは突起６に接する層である。また、本体領域２ｂは支
持板３に接する層である。また、中間領域２ｂは保持領
域２ａと本体領域２ｂとの間に挟まれた層である。

【００３４】本実施形態では、イットリウム及びランタ
ノイド元素から選ばれた元素のフッ化物、又はこれらフ
ッ化物の２種以上の複合物を主成分とする試料保持層７
は、この保持領域２ａと突起６により構成されている。
また、イットリウム及びランタノイド元素から選ばれた
元素の酸化物、又はこれら酸化物の２種以上の複合物を
主成分とする中間層９は、中間領域２ｃにより構成され
ている。さらに、サセプタ本体８は本体領域２ｂと支持
板３とにより構成されている。

【００３５】また、図６に示す第６の実施形態では、載
置板２は、突起６と同様に、イットリウム及びランタノ
イド元素から選ばれた元素のフッ化物、又はこれらフッ
化物の２種以上の複合物を主成分とする。すなわち、試
料保持層７は、この載置板２と突起６とにより構成され
ている。また、支持板３は、材質の相違する中間領域３
ａと本体領域３ｂとから構成される。中間領域３ａは、
内部電極４と共に、載置板２と本体領域３ｂとの間に挟
まれた層である。この中間領域３ａは、イットリウム及
びランタノイド元素から選ばれた元素の酸化物、又はこ
れら酸化物の２種以上の複合物を主成分とし、中間層９
を構成している。さらに、サセプタ本体８は本体領域３
ｂにより構成されている。

【００３６】上記第４〜第６の実施形態におけるサセプ
タ本体８は、アルミナ基焼結体や窒化アルミニウム基焼
結体からなるものであるが、その具体的な組成は、特に
限定されるものではなく、一般に市販されているもので
よい。また、前記アルミナ基焼結体や窒化アルミニウム
基焼結体は、焼結性や耐プラズマ性を向上させるため
に、イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）、カルシア（C a O）、マグ
ネシア（Mg O）、炭化珪素（ＳｉＣ）、チタニア（Ｔｉ
Ｏ₂）から選択された1種または2種以上を合計で0．1〜1
0．0重量％含有するようにしてもよい。

【００３７】そして、中間層を構成するイットリウム及
びランタノイド元素の酸化物としては、特に制限される
ものではないが、特に酸化ユウロピウム（Ｅｕ₂Ｏ₃）
は、イットリウム及びランタノイド元素の酸化物の多く
が１５５０℃以上での熱処理温度を必要とするのに対
し、１４５０℃の熱処理により接着強度に優れた良好な
突起下部層８を形成でき、しかも、その後の前記突起６
の形成の際にも溶融しないので好適である。

【００３８】上記第４〜第６の実施形態によれば、アル
ミナ基焼結体または窒化アルミニウム基焼結体からなる
サセプタ本体８の面に、イットリウム及びランタノイド
元素から選ばれた元素のフッ化物、又はこれらフッ化物
の２種以上の複合物からなる試料保持層７が直接接しな
いので、試料保持層７を焼き付けまたは溶射形成する際
に、昇華性フッ化アルミニウムが生成することを防止で
きる。そのため、付着強度に優れた突起６を形成するこ
とが困難となる等の事態を回避できる。

【００３９】また、上記第４から、第６の実施形態にお
いては、いずれも、中間層９を、後述するように、塗布
・焼成によるか、溶射によって形成することができる。
そのため、機械的加工法によって形成しなくても良いの
で、加工時に生じたマイクロクラックに起因する固形物
が脱落するおそれがない。また、化学的エッチング処理
法のように、処理時間が長くなったり、製造コストが高
くなったりしない。

【００４０】次に、図４に示す第４の実施形態を例に取
り、サセプタ本体８上に、中間層９を形成し、次いでこ
の中間層９上に試料保持層７を形成する方法を説明す
る。

【００４１】「第１の形成方法」この形成方法は、イ
ットリウム及びランタノイド元素から選ばれた元素の酸
化物、又はこれら酸化物の２種以上の複合物を主成分と
する材料、イットリウム及びランタノイド元素から選
ばれた元素のフッ化物、又はこれらフッ化物の２種以上
の複合物を主成分とする材料は、共に、容易に焼結され
ることを利用して、焼成法を用いて形成するものであ
る。

【００４２】まず、イットリウム及びランタノイド元素
から選ばれた元素の酸化物を主成分とする粉末、又はこ
れら酸化物の２種以上の複合物を主成分とする粉末を、
市販のスクリーンオイル等の有機溶媒に分散した突起下
部層形成用塗布液を形成する。

【００４３】そして、載置板２上に、突起６のパターン
形状と同一となるよう、スクリーン印刷法等を用いて前
記突起下部層形成用塗布液を塗布する。この際、図４に
中間領域６ｂとして図示した部分のみに塗布するのでは
なく、載置板２の試料載置側の面全域に塗布しても差し
支えない。また、塗布量は、特に限定されるものではな
く、例えば焼成後の厚みが２０μm程度以下となるよう
にする。

【００４４】次いで、有機溶媒を分解、揮発させた後、
用いた酸化物の融点よりも、例えば５０℃程度低い温度
で焼成して、中間領域６ｂを形成する。焼成する際の雰
囲気は特に制限されないが、例えば窒素雰囲気、アルゴ
ン雰囲気等の不活性雰囲気とする。

【００４５】一方、イットリウム及びランタノイド元素
から選ばれた元素のフッ化物を主成分とする粉末、又は
これらフッ化物の２種以上の複合物を主成分とする粉末
を、市販のスクリーンオイル等の有機溶媒に分散した突
起形成用塗布液を形成する。

【００４６】そして、この突起形成用塗布液を、例えば
スクリーン印刷法を用いて前記中間領域６ｂ上に塗布す
る。塗布量は、特に限定されるものではなく、例えば焼
成後の突起６全体（中間領域６ｂと保持領域６ａとの合
計高さ）の厚みが１００μm程度以下となるようにす
る。

【００４７】その後、例えば、有機溶媒を分解、揮発さ
せた後、イットリウム及びランタノイド元素から選ばれ
た元素のフッ化物、又はこれらフッ化物の２種以上の複
合物を主成分とする粉末の融点より５０℃程度低い温度
で焼成する。焼成雰囲気は特に制限されず、例えば大気
中で行う。そして、前記突起６の頂面を、例えば、表面
粗さ（中心線平均あらさ）Ｒａが０．５μm以下となる
よう研摩して、第４の実施形態に係るサセプタを得る。

【００４８】「第２の形成方法」この形成方法は、イ
ットリウム及びランタノイド元素から選ばれた元素の酸
化物、又はこれら酸化物の２種以上の複合物を主成分と
する材料、イットリウム及びランタノイド元素から選
ばれた元素のフッ化物、又はこれらフッ化物の２種以上
の複合物を主成分とする材料は、共に、比較的低温で溶
融することを利用して、溶射法を用いて形成するもので
ある。

【００４９】まず、載置板２上に、突起６のパターン部
が開口したマスクを載置する。このマスクとしては、感
光性樹脂や板状マスクを使用する。次いで、イットリウ
ム及びランタノイド元素から選ばれた元素の酸化物、又
はこれら酸化物の２種以上の複合物を主成分とする材料
を溶融し、溶射し、冷却して中間領域６ｂを形成する。
この際、図４に中間領域６ｂとして図示した部分のみに
溶射するのではなく、載置板２の試料載置側の面全域に
溶射しても差し支えない。溶射法は、減圧プラズマ法等
の常法を用いる。また、溶射量は、特に限定されるもの
ではなく、例えば冷却後の厚みが２０μm程度以下とな
るようにする。

【００５０】そして、イットリウム及びランタノイド元
素から選ばれた元素のフッ化物、又はこれらフッ化物の
２種以上の複合物を主成分とする材料を溶融し、同様に
して上記中間領域６ｂに溶射し、冷却して突起６を形成
する。溶射量は、特に限定されるものではなく、例えば
焼成後の突起全体（中間領域６ｂと保持領域６ａとの合
計高さ）の厚みが１００μm程度以下となるようにす
る。

【００５１】次いで、マスクを除去した後、前記保持領
域６ａの頂面すなわち突起６の頂面を、例えば、表面粗
さ（中心線平均あらさ）Ｒａが０．５μm以下となるよ
う研摩して、第４の実施の形態に係るサセプタ得る。

【００５２】なお、上記いずれの形成方法においても、
試料保持層と中間層とは同一の方法で形成することとし
たが、各々別個の形成方法を採用しても差し支えない。
たとえば、中間層を塗布・焼成により形成した後に、試
料保持層を溶射により形成してもよい。

【００５３】

【実施例】以下、内部電極４を静電チャック用電極とし
た場合の実施例を掲げ、本発明を更に詳述する。（実施例１）「給電用端子の作製」窒化アルミニウム粉末（平均粒径
０．６μm、トクヤマ（株）製）４０重量部、タングス
テン粉末（平均粒径０．５μm、東京タングステン
（株）製）６０重量部、イソプロピルアルコール１５０
重量部とを混合し、更に遊星型ボールミルを用いて均一
に分散させてスラリーを得た。このスラリーから、アル
コール分を、吸引ろ過して除去し、乾燥して窒化アルミ
ニウムータングステン複合粉末を得た。

【００５４】次に、上記複合粉末を成型、焼結し、直径
２．５mm、長さ５mmの棒状窒化アルミニウムータングス
テン複合導電性焼結体を得、これを給電用端子５とし
た。焼結は温度１７００℃、圧力２０MPaの条件でホッ
トプレスによる加圧焼結を行った。焼結後の窒化アルミ
ニウムータンタルカーバイト複合導電性焼結体の相対密
度は９８％以上であった。

【００５５】「支持板の作製」上記窒化アルミニウム粉
末を成型、焼結し、直径２３０mm、厚さ５mmの円盤状窒
化アルミニウム焼結体（支持板３）を得た。焼結時の条
件は、上記給電用端子５の作製時と同様とした。次い
で、この窒化アルミニウム焼結体に、給電用端子５を組
み込み、固定するための固定孔を、ダイヤモンドドリル
によって孔あけ加工することにより穿設し、窒化アルミ
ニウム焼結体製の支持板３を得た。

【００５６】「載置板の作製」上記窒化アルミニウム基
焼結体製の支持板３の作製方法に準じて、直径230mm、
厚さ５mmの円盤状窒化アルミニウム基焼結体を得た。次
いで、この円盤状窒化アルミニウム基焼結体の一面（板
状試料の載直面）を表面粗さＲａが０．２μm、平面度
が０．０１ｍｍとなるよう研摩して載置板２を得た。

【００５７】「一体化」上記支持板３に穿設された前記
固定孔に、前記の給電用端子５を押し込み、組み込み固
定した。次いで、この給電用端子５が組み込み固定され
た支持板３上に、後の加圧下での熱処理工程で内部電極
２となるよう、４０重量％の窒化アルミニウム粉末と６
０重量％のタングステン粉末を含む、窒化アルミニウム
ータングステン複合導電性材料からなる塗布剤を、スク
リーン印刷法にて印刷塗布し、乾燥して、内部電極形成
層を形成した。また、この内部電極形成層以外の領域
に、上記窒化アルミニウム粉末を含む塗布剤をスクリー
ン印刷法にて印刷塗布し、乾燥して、接合剤層を形成し
た。次いで、この内部電極形成層（印刷面）を挟み込む
ように、また、前記載置板２の研摩面が上面となるよう
に、前記支持板３と載置板２とを重ね合わせて、ホット
プレスにて加圧下にて熱処理して一体化して実施例１の
サセプタ１を作製した。このときの加圧、熱処理条件
は、温度１７５０℃、圧力７．５MPaの条件にて行っ
た。

【００５８】「突起の形成」一方、酸化ユウロピウム粉
末（３００メシュアンダー、日本イットリウム（株）
製）８０重量部と、市販のスクリーンオイル２０重量部
とを混合して塗布液を形成した。次いで、この塗布液を
上記載置板２の研摩面に、前記突起６の頂面の合計面積
の試料載置面に対する面積比率が８％、焼き付け後の突
起下部層８の厚みが１０μmとなるよう、図４に示す突
起パターンとなるようにスクリーン印刷した。その後、
窒素雰囲気中、８００℃で２４０分熱処理して脱脂した
後、窒素雰囲気中１４８０℃で６０分間焼成して、窒化
アルミニウム基焼結体製の載置板２上に、酸化ユウロピ
ウム製の多数の中間領域６ｂを形成した。

【００５９】また、フッ化イットリウム（３００メシュ
アンダー、日本イットリウム（株）製）７０重量部と、
市販のスクリーンオイル３０重量部とを混合して塗布液
を形成した。次いで、この塗布液を上記中間領域６ｂ上
に、突起６全体の高さが２０μmとなるよう、スクリー
ン印刷した。その後、窒素雰囲気中、８００℃で２４０
分熱処理して脱脂した後、窒素雰囲気中１２５０℃で６
０分間焼成して、中間領域６ｂ上にフッ化イットリウム
製の保持領域６ａを形成し、多数の突起６を形成した。
この突起頂面を表面粗さ（中心線平均あらさ）Ｒａが
０．２μm、平面度が０．０１ｍｍとなるよう研摩し
て、実施例１のサセプタを得た。

【００６０】（実施例２）「給電用端子、支持板、載置板の作製」実施例１に準じ
て、給電用端子、支持板及び載置板を作製した。「接合一体化」実施例１に準じて、給電用端子、支持板
及び載置板を接合一体化した。「突起の形成」上記の酸化ユウロピウム粉末を上記載置
板２の研摩面に、前記突起６の頂面の合計面積の試料載
置面に対する面積比率が８％、冷却後の中間領域６ｂの
厚みが１０μmとなるよう、図４に示す突起パターンと
なるようにマスクを使用して減圧プラズマ法により溶射
した。その後、大気中で室温まで冷却して、窒化アルミ
ニウム基焼結体製の載置板２上に、酸化ユウロピウム製
の多数の中間領域６ｂを形成した。

【００６１】そして、上記フッ化イットリウム粉末を上
記中間領域６ｂ上に、突起６全体の高さが２０μmとな
るよう、減圧プラズマ法により溶射し、大気中で室温ま
で冷却し、中間領域６ｂ上にフッ化イットリウム製の保
持領域６ａを形成し、多数の突起６を形成した。この突
起頂面を表面粗さＲａ（中心線平均あらさ）が０．２μ
m、平面度が０．０１ｍｍとなるよう研摩して、実施例
２のサセプタを得た。

【００６２】「評価」実施例１、実施例２のサセプタの
窒化アルミニウム製載置板２と酸化ユウロピウム製の中
間領域６ｂ、この中間領域６ｂとフッ化イットリウム製
の保持領域６ａとの接合断面を、各々ＳＥＭ（走査電子
顕微鏡）で観察したところ、いずれのサセプタのいずれ
の接合面も良好に接合されていた。

【００６３】また、これらの電極内蔵サセプタをＣＦ₄
ガスとＯ₂ガスとの混合ガスのプラズマ中に１５時間曝
した後、サセプタ表面の性状を目視観察し、また、サセ
プタの板状試料載置面の表面粗さの変化、吸着力の変化
を測定したところ、表面性状に変化は認められず、ま
た、表面粗さも殆ど変化せず（試験前Ｒａ＝０．１２μ
m、試験後Ｒａ＝０．１３μm）、吸着力も変化しない
（試験前：０．０３MPa、試験後０．０３MPa）ことか
ら、耐腐食性、耐プラズマ性が極めて良好であることが
判明した。

【００６４】更に、これらの電極内蔵サセプタを用い、
上記プラズマ雰囲気中でＳｉウエハを５００００枚処理
したところ、いずれのＳｉウエハにもパーティクルの付
着は認められなかった。

【００６５】（比較例）前記突起６に代えて、窒化アル
ミニウム基焼結体からなる突起をショットブラスト法で
形成した他は実施例１に準じて、比較例としての電極内
蔵サセプタを作製した。この電極内蔵サセプタを用い、
実施例１に準じてＳｉウエハを５００００枚処理したと
ころ、いずれのＳｉウエハにもパーティクルの付着が認
められた。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のサセプタ
は、試料載置側に多数形成された突起の頂面を含む試料
保持層が、イットリウム及びランタノイド元素から選ば
れた元素のフッ化物、又はこれらフッ化物の２種以上の
複合物を主成分とするので、サセプタの試料載置面にマ
イクロクラックが発生して固形物が脱落せず、もってパ
ーティクル発生の原因となることがなく、また、製造方
法が簡便、容易となるので、得られるサセプタが廉価な
ものとなる。

【００６７】また、試料保持層が、イットリウム及びラ
ンタノイド元素から選ばれた元素の酸化物、又はこれら
酸化物の２種以上の複合物を主成分とする中間層を介し
て、アルミナ基焼結体又は窒化アルミニウム基焼結体か
らなるサセプタ本体に面するので、昇華性フッ化アルミ
ニウムの生成による強度低下のおそれもない。

【００６８】さらに、塗布・焼成や溶射により、試料保
持層及び中間層を形成するので、加工時に生じたマイク
ロクラックに起因する固形物が脱落するおそれがない。
また、化学的エッチング処理法のように、処理時間が長
くなったり、製造コストが高くなったりしない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサセプタの第１の実施形態を示
す断面図である。

【図２】本発明に係るサセプタの第２の実施形態を示
す断面図である。

【図３】本発明に係るサセプタの第３の実施形態を示
す断面図である。

【図４】本発明に係るサセプタの第４の実施形態を示
す断面図である。

【図５】本発明に係るサセプタの第５の実施形態を示
す断面図である。

【図６】本発明に係るサセプタの第６の実施形態を示
す断面図である。

【符号の説明】

１サセプタ２載置板３支持板４内部電極５給電用端子６突起７試料保持層８サセプタ本体９中間層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料載置側に多数の突起が形成され、該
突起の頂面で板状試料を保持するサセプタであって、該
突起の頂面を含む試料保持層がイットリウム及びランタ
ノイド元素から選ばれた元素のフッ化物、又はこれらフ
ッ化物の２種以上の複合物を主成分とすることを特徴と
するサセプタ。
【請求項２】前記試料保持層における頂面と反対側の
面が、イットリウム及びランタノイド元素から選ばれた
元素の酸化物、又はこれら酸化物の２種以上の複合物を
主成分とする中間層を介して、アルミナ基焼結体又は窒
化アルミニウム基焼結体からなるサセプタ本体に面する
ことを特徴とする請求項１に記載のサセプタ。
【請求項３】請求項１に記載のサセプタの製造方法で
あって、イットリウム及びランタノイド元素から選ばれ
た元素のフッ化物を主成分とする粉末、又はこれらフッ
化物の２種以上の複合物を主成分とする粉末を、塗布・
焼成することにより、前記試料保持層を形成することを
特徴とするサセプタの製造方法。
【請求項４】請求項１に記載のサセプタの製造方法で
あって、イットリウム及びランタノイド元素から選ばれ
た元素のフッ化物を主成分とする粉末、又はこれらフッ
化物の２種以上の複合物を主成分とする粉末を、溶射す
ることにより、前記試料保持層を形成することを特徴と
するサセプタの製造方法。
【請求項５】請求項２に記載のサセプタの製造方法で
あって、イットリウム及びランタノイド元素から選ばれ
た元素の酸化物を主成分とする粉末、又はこれら酸化物
の２種以上の複合物を主成分とする粉末を、塗布・焼成
することにより、前記中間層を形成することをを特徴と
するサセプタの製造方法。
【請求項６】請求項２に記載のサセプタの製造方法で
あって、イットリウム及びランタノイド元素から選ばれ
た元素の酸化物を主成分とする粉末、又はこれら酸化物
の２種以上の複合物を主成分とする粉末を、溶射するこ
とにより、前記中間層を形成することをを特徴とするサ
セプタの製造方法。