JP2002359279A

JP2002359279A - ウエハ支持部材及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002359279A
Application number: JP2001165747A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Maehara; 達也前原
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-13
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: JP4493236B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエハ支持部材を形成するセラミック板状体と
筒状体とを接合するロウ材層がハロゲン系腐食性ガスに
よって腐食し、ガスリークが発生することを防止する。【解決手段】セラミック板状体３の載置面４と反対側の
表面にロウ材層１２を介して筒状体を接合したウエハ支
持部材２において、少なくとも上記ロウ材層１２の外側
露出部を覆うように微小な空孔を有するセラミック多孔
質膜１３を被着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体や液晶の製
造装置において、半導体ウエハや液晶用ガラス等のウエ
ハを支持するのに用いるウエハ支持部材及びその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハに成膜を施すＰＶＤ
装置やＣＶＤ装置等の成膜装置、あるいは半導体ウエハ
に微細加工処理を施すエッチング装置等の半導体製造装
置では、チャンバー内で半導体ウエハを支持するため、
サセプターや静電チャックと呼ばれるウエハ支持部材が
用いられている。

【０００３】図３に一般的な半導体製造装置の概略断面
図を示すように、この半導体製造装置５０は、サセプタ
ーと呼ばれるウエハ支持部材５１をチャンバー６３内に
設置したもので、上記ウエハ支持部材５１は、セラミッ
ク板状体５２の一方の主面（最も広い面）を、半導体ウ
エハＷを載せる載置面５３とし、上記セラミック板状体
５２中に発熱抵抗体５４を有するとともに、上記セラミ
ック板状体５２の他方の主面５５に、金属製筒状体５８
の一方端側に備えるフランジ部５９をロウ材層６１を介
して気密接合したもので、金属製筒状体５８の他方端側
に備えるフランジ部６０をＯリング６２を介してチャン
バー６３の底面に気密接合することにより、ウエハ支持
部材５１をチャンバー６３内に設置するとともに、チャ
ンバー６３内の気密性を維持するようになっている。

【０００４】また、セラミック板状体５２の他方の主面
５５には、発熱抵抗体５４への通電端子５７や温度検出
素子５６を取着してあり、これらの導線が金属製筒状体
５８の内側を通ってチャンバー６３の外側に導出される
ようになっている。

【０００５】そして、この半導体製造装置５０を用い
て、半導体ウエハＷに成膜加工やエッチング加工を施す
には、半導体ウエハＷをウエハ支持部材５１の載置面５
３に載せた後、チャンバー６３内を例えば１０^― ¹¹Ｐａ
以下程度の真空とし、抵抗発熱体５４に通電してセラミ
ック板状体５２を発熱させ、温度検出素子５６により得
られる温度を基に半導体ウエハＷを各種加工温度に加熱
した状態でチャンバー６３内に成膜用ガスやエッチング
用ガスを供給することにより、半導体ウエハＷに各種加
工を施すようになっている。

【０００６】また、この時、ウエハ支持部材５１は、チ
ャンバー６３と気密に接合してあるため、セラミック板
状体５２に備える通電端子５７や温度検出素子５６が成
膜用ガスやエッチング用ガス中に含まれている塩素系や
フッ素系の腐食性ガスに曝されることがない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、成膜加工や
エッチング加工を行う半導体製造装置５０では、半導体
ウエハＷを１００〜３００℃、さらには６００℃程度の
高温に加熱することが多く、ウエハ支持部材５１には、
常温から上記加工温度の間での熱サイクルが加わること
になる。

【０００８】そして、この熱サイクルによる繰り返し応
力は、強度的に弱い金属製筒状体５８のフランジ部５９
とセラミック板状体５２との接合部に集中して発生し、
図４（ａ）（ｂ）に示すように、金属製筒状体５８のフ
ランジ部５９がクリープ変形を起こして接合部に剥離が
発生し、数サイクルから数十サイクルの使用で、チャン
バー６３内の成膜用ガスやエッチング用ガスが金属製筒
状体５８内にガスリークが発生し、半導体製造装置に要
求される高真空状態を維持できなくなるとともに、成膜
用ガスやエッチング用ガス中に含まれている腐食性ガス
によって通電端子５７や温度検出素子５６が腐食したり
破損するといった課題があった。

【０００９】そこで、このような問題点を解決するた
め、金属製筒状体５８をセラミックス製板状体５２の材
質に近い熱膨張係数を有する金属により形成すること
で、両者間の熱膨張差を小さくし、接合部に集中する熱
応力を緩和したり、セラミック板状体５２と金属製筒状
体５８のフランジ部５９とを接合するロウ材層６１とし
て低ヤング率のロウを用いることで、接合部に集中する
熱応力を吸収したり、金属製筒状体５８のフランジ部５
９の下面に、セラミック板状体５２と同種のセラミック
スからなる応力緩和リングをロウ付けし、フランジ部を
セラミック板状体５２と応力緩和リングで挟み込むこと
で接合部に集中する熱応力を緩和し、接合部の剥離を防
止することが提案されている（特開平９−２１３７７５
号公報、特開平９−２６２７３４号公報参照）。

【００１０】しかしながら、これらの手段を用いたとし
ても、チャンバー６３内には成膜用ガスやエッチング用
ガス中に含まれている腐食性ガスが存在し、この腐食性
ガスの存在によってロウ材層６１が腐食を受け、さらに
熱サイクルによって繰り返し加わる熱応力によってロウ
材層６１とセラミック板状体５２や金属製筒状体５８の
フランジ部５９との間の気密性が損なわれ、或いは金属
製筒状体５８自身が破損し５０サイクル程度の使用でガ
スリークが発生するといった課題があり、未だ十分に満
足できるものは得られていなかった。

【００１１】さらに、この種のウエハ支持部材５１に
は、載置面５３に載せる半導体ウエハＷの温度分布を均
一にすることが要求されており、セラミック板状体５２
の熱が金属製筒状体５８を伝って逃げることにより、半
導体ウエハＷの均熱化が阻害されることを防止するた
め、金属製筒状体５８の厚みを０．１〜２ｍｍ程度と薄
くし、セラミック板状体５２からの熱引けを抑えること
が行われているが、このような薄肉の金属製筒状体５８
では、腐食性ガスによる腐食や熱サイクルによって繰り
返し加わる熱応力によって疲労が蓄積され、破壊すると
いった恐れもあった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記課
題に鑑み、セラミック板状体の一方の主面を、ウエハを
載せる載置面とするとともに、セラミック板状体の他方
の主面にロウ材層を介して筒状体を接合したウエハ支持
部材において、少なくとも上記ロウ材層の外側露出部を
覆うように微小な空孔を有するセラミック多孔質膜を被
着したことを特徴とする。

【００１３】上記セラミック多孔質膜は、その気孔率が
３〜７％でかつ厚みが０．２〜０．５ｍｍであるものが
良く、また、好ましくはセラミック板状体を窒化物系セ
ラミック焼結体により形成するとともに、筒状体をＦｅ
−Ｃｏ−Ｎｉ合金又は窒化物系セラミック焼結体により
形成し、かつ上記セラミック多孔質膜をアルミナにより
形成したものが良い。

【００１４】また、このようなウエハ保持部材は、一方
の主面をウエハを載せる載置面としたセラミック板状体
の他方の主面に筒状体をロウ材層を介して接合した後、
少なくとも上記ロウ材層の外側露出部を覆うように溶射
法にて微小な空孔を有するセラミック多孔質膜を被着し
て製造することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１６】図１は本発明に係るウエハ支持部材を備え
る半導体製造装置を示す概略断面図である。図２は図１
のＡ部を拡大した断面図である。

【００１７】この半導体製造装置１は、サセプターと呼
ばれるウエハ支持部材２をチャンバー１４内に設置した
もので、上記ウエハ支持部材２は、セラミック板状体３
の一方の主面（最も広い面）を半導体ウエハＷを載せる
載置面４とし、上記セラミック板状体３中に発熱抵抗体
５を有するとともに、上記セラミック板状体３の他方の
主面６に、筒状体９の一方端側に備えるフランジ部１０
をロウ材層１２を介して気密接合したもので、筒状体９
の他方端側に備えるフランジ部１１をＯリング１５を介
してチャンバー１４の底面に気密接合することにより、
ウエハ支持部材２をチャンバー１４内に設置するととも
に、チャンバー１４内の気密性を維持するようにしてあ
る。

【００１８】また、セラミック板状体３の他方の主面６
には、発熱抵抗体５への通電端子８や温度検出素子７を
取着してあり、これらの導線は筒状体９の内側を通って
チャンバー１４の外側に取り出すようになっている。

【００１９】さらに、本発明のウエハ支持部材２は、少
なくともセラミック板状体３と筒状体９のフランジ部１
０を接合するロウ材層１２の外側露出部を覆うように微
少な空孔を有するセラミック多孔質膜１３を被着したこ
とを特徴とし、図１ではロウ材層１２の外側露出部を覆
うように、セラミック板状体３の他方の主面６から筒状
体９の外側面全体にセラミック多孔質膜１３を被着して
ある。

【００２０】また、図１に示すウエハ支持部材２では、
繰り返し加わる熱サイクルによって、セラミック板状体
３と筒状体９のフランジ部１０との接合部における剥離
を防ぐため、筒状体９のフランジ部１０の下面に、セラ
ミック板状体３と同種のセラミックスからなる応力緩和
リング１６をロウ材層１７を介して接合してあり、この
ように、筒状体９のフランジ部１０を、セラミック板状
体３と応力緩和リング１６で挟むことによりフランジ部
１０の変形を防止し、また、セラミック板状体３と応力
緩和リング１６とは同種のセラミックスからなり、熱膨
張係数が近似しているため、セラミック板状体３と筒状
体９のフランジ部１０との接合部に作用する熱応力を緩
和することができ、気密性を高めることができる。

【００２１】そして、この半導体製造装置１を用いて、
半導体ウエハＷに成膜加工やエッチング加工を施すに
は、半導体ウエハＷをウエハ支持部材２の載置面４に載
せた後、チャンバー１４内を例えば１０^― ¹¹Ｐａ以下程
度の真空とし、発熱抵抗体５に通電してセラミック板状
体３を発熱させ、温度検出素子７により得られる温度を
基に半導体ウエハＷを各種加工温度に加熱した状態でチ
ャンバー１４内に成膜用ガスやエッチング用ガスを供給
することにより、半導体ウエハＷに各種加工を施すこと
ができる。

【００２２】また、チャンバー１４内には成膜用ガスや
エッチング用ガスとともに、腐食性ガスが存在するが、
本発明のウエハ支持部材は、腐食性ガスによる腐食を受
け易いロウ材層１２、ロウ材層１７の外側露出部を覆う
ように、セラミック板状体３の他方の主面６から筒状体
９の外側面全体にセラミック多孔質膜１３を被着してあ
るため、ロウ材層１２やロウ材層１７の外側露出部が腐
食性ガスに曝されず、ロウ材層１２の腐食を防止するこ
とができる。その為、ロウ材層１２やロウ材層１７によ
る本来の耐久性を維持することができ、過酷な条件下で
はあるものの、寿命の長いウエハ支持部材とすることが
できる。

【００２３】その為、本発明のウエハ支持部材を用いれ
ば、チャンバー１４との気密性を長期間にわたって維持
することができるとともに、セラミック板状体３に備え
る通電端子８や温度検出素子７が成膜用ガスやエッチン
グ用ガス中に含まれている塩素系やフッ素系の腐食性ガ
スに曝されるようなことがない。

【００２４】ところで、このような効果を奏するために
は、上述したように、少なくともロウ材層１２やロウ材
層１７の外側露出部に被着する膜としては緻密なセラミ
ック膜ではなく、セラミック多孔質膜１３であることが
重要である。

【００２５】なぜなら、緻密なセラミック膜は、通常、
ＣＶＤ法やＰＶＤ法、スパッタリング法等の膜形成手段
によって成膜されるのであるが、このような成膜手段に
よって被着されたセラミック緻密質膜では、膜そのもの
の剛性が大きいため、熱によってロウ材層１２、ロウ材
層１７や筒状体９が変形しようとする力を吸収すること
ができず、繰り返し熱応力が作用すると膜の剥離が発生
するからである。

【００２６】また、膜厚みを薄くして変形し易くするこ
とも考えられるが、この場合、セラミック膜の膜厚みを
１μｍ程度にまで薄くする必要がある。しかしながら、
ロウ材層１２やロウ材層１７の外側露出部はその表面粗
さが算術平均線粗さ（Ｒａ）で約２μｍ程度と粗く、こ
のような表面を完全に覆うように膜厚みが１μｍのセラ
ミック膜を被着することは困難であった。

【００２７】これに対し、本件発明者は種々の研究の結
果、セラミック多孔質膜１３を用いれば、熱応力が繰り
返し作用しても十分な密着力が得られ、しかも気孔率と
厚みを調整すれば腐食性ガスの侵入を十分に抑えること
ができることを見出したのである。

【００２８】即ち、セラミック多孔質膜１３には微小な
空孔が多数存在するため、緻密なセラミック膜と比較し
て剛性が小さいため、熱によってロウ材層１２、ロウ材
層１７や筒状体９が変形しようとする力が働くと、セラ
ミック多孔質膜１３も変形し、ロウ材層１２、ロウ材層
１７や筒状体９との間に作用する熱応力を吸収すること
ができるため、剥離することなく、十分な密着力を得る
ことができる。そして、セラミック多孔質膜１３であれ
ば、ある程度厚みを厚くしても剥がれ難いため、微小な
空孔を有するものの、腐食性ガスの侵入を防止すること
ができる。

【００２９】そして、このようなロウ材層１２、ロウ材
層１７や筒状体９との密着性と腐食性ガスの侵入を効果
的に防止するには、セラミック多孔質膜１３の気孔率を
３〜７％とするとともに、その厚みｔを０．２〜０．５
ｍｍとすることが好ましい。

【００３０】即ち、セラミック多孔質膜１３の気孔率が
７％を超えると、腐食性ガスがセラミック多孔質膜１３
中を通過し易くなり、ロウ材層１２、ロウ材層１７を腐
食させるとともに、セラミック多孔質膜１３の強度も低
下し、熱応力によって破損する恐れがあるからで、逆に
セラミック多孔質膜１３の気孔率が３％未満となると、
膜剛性が高くなり、繰り返し加わる熱応力によって膜の
剥離が発生する確率が高くなるからである。

【００３１】また、セラミック多孔質膜１３の膜厚みｔ
が０．５ｍｍを越えると、セラミック板状体３との間の
熱膨張差あるいは筒状体９との間の熱膨張差による熱応
力がセラミック多孔質膜１３の密着強度より大きくな
り、膜の剥離が発生し易くなり、逆にセラミック多孔質
膜１３の膜厚みｔが０．２ｍｍ未満となると、腐食性ガ
スがセラミック多孔質膜１３中を通過し易くなり、ロウ
材層１２、ロウ材層１７を腐食させるからである。

【００３２】なお、好ましいセラミック多孔質膜１３の
気孔率は３〜５％が良く、また、好ましい膜厚みｔは
０．２〜０．４ｍｍが良い。また、セラミック多孔質膜
１５の変形を阻害しない程度に微小な空孔を埋める封孔
処理を行えばより効果的である。

【００３３】また、セラミック多孔質膜１３を形成する
材質としては、セラミック板状体３や筒状体９との熱膨
張差ができるだけ近似しており、かつ塩素系やフッ素系
等のハロゲン系腐食性ガスに対する耐食性に優れたもの
が良く、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化硼
素、サイアロン、窒化珪素等を用いることができ、セラ
ミック板状体３や筒状体９を形成する材質に合わせて適
宜選択して用いれば良いが、これらの中でもハロゲン系
腐食性ガスに対し、極めて優れた耐食性を有するアルミ
ナからなるセラミック多孔質膜１３を用いることが好ま
しい。

【００３４】なお、セラミック多孔質膜１３を被着する
方法としては、ＣＶＤ法やＰＶＤ法を用いることもでき
るが、好ましくは溶射法により成膜することが良い。

【００３５】溶射法は気孔率を調整した多孔質のセラミ
ック膜を三次元的に複雑な形状を有する部分にも容易に
成膜でき、比較的短時間で厚みの厚い膜を形成すること
ができる。例えば、気孔率が３〜７％のセラミック多孔
質膜１３を得るには、膜原料として平均粒径が１０〜４
５μmのセラミック原料を用い、プラズマ電力を３０ｋ
Ｗ、被投射物との距離を１００〜１５０ｍｍとすれば良
い。

【００３６】一方、セラミック板状体３や応力緩和リン
グ１６を形成するセラミックスとしては、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａ
ｌＮ、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄等を主成分とするセ
ラミック焼結体を用いることができ、これらの中でも特
にハロゲン系腐食性ガスに対する耐食性に優れるアルミ
ナ質焼結体あるいは窒化アルミニウム質焼結体を用いる
ことが良く、例えば、アルミナ質焼結体の場合、Ａｌ₂
Ｏ₃含有量９９重量％以上に対し、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、Ｃ
ａＯ等の焼結助剤を含有したものを用いれば良く、ま
た、窒化アルミニウム質焼結体の場合、ＡｌＮを主成分
とし、周期律表２ａ族元素酸化物や周期律表３ａ族元素
酸化物を０．５〜２０重量％の範囲で含有したもの、あ
るいはＡｌＮを９９重量％以上含有したものを用いれば
良い。

【００３７】また、筒状体９は、室温から６００℃の間
で加わる熱サイクルによってセラミック板状体３との接
合部にクラックが発生することを防止するため、セラミ
ック板状体３と同程度の熱膨張を有するとともに、ハロ
ゲン系腐食性ガスに対する耐食性を有する金属又はセラ
ミック焼結体により形成したものが良く、具体的にはセ
ラミック板状体３との熱膨張率差が６×１０^― ⁶／℃以
下であるものが良く、金属の場合、Ｍｏ、Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金等を用いることができ、また
セラミック焼結体の場合、セラミック板状体３と同種の
セラミック焼結体により形成すれば良い。なお、セラミ
ック板状体３と同種のセラミック焼結体とは、セラミッ
ク板状体３と主成分が同じセラミック焼結体からなるこ
とを言う。

【００３８】さらに、セラミック板状体３や応力緩和リ
ング１６と筒状体９とを接合するロウ材層１２，１７の
材質としては、Ａｇ−Ｃｕ系ロウ、Ｔｉ−Ｃｕ−Ａｇ系
ロウ、Ａｕ−Ｃｕ系ロウ、Ｔｉ−Ｃｕ−Ａｕ系ロウを使
用温度に応じて適宜選択して用いれば良い。

【００３９】以上、本発明の実施形態について示した
が、本発明は前述した実施形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や変更できる
ことは言うまでもない。

【００４０】

【実施例】（実施例１）ここで、セラミック多孔質膜を
有する本発明のウエハ支持部材と、セラミック多孔質膜
を持たない従来のウエハ支持部材を用意し、気密性につ
いて調べる実験を行った。

【００４１】本実験で使用するウエハ支持部材は、セラ
ミック板状体３を直径８インチ（約２００ｍｍ）、厚み
１０ｍｍの円板状体とし、ＡｌＮ含有量９９重量％の高
純度窒化アルミニウム質焼結体により形成したものを用
い、上記セラミック板状体中には、モリブデンコイルか
らなる抵抗発熱体を埋設したものを用いた。

【００４２】なお、セラミック板状体を形成する窒化ア
ルミニウム質焼結体の比重は３．２、熱膨張率は５×１
０^― ⁶／℃であった。

【００４３】また、セラミック板状体に接合する筒状体
は、直径１９０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの円筒状体とし、
その両端側に厚みが０．５ｍｍのフランジ部を備え、Ｆ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金により形成したものを用いた。な
お、筒状体を形成するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金の熱膨張率
は４．８×１０^-6／℃であった。

【００４４】さらに、応力緩和リング１６は、セラミッ
ク板状体１１と同じ窒化アルミニウム質焼結体からなる
もので、外径が１９０ｍｍ、幅が５ｍｍ、厚みが５ｍｍ
のリング状体をしたものを用いた。

【００４５】そして、セラミック板状体１１と応力緩和
リング１６の接合面にＣｕ−Ａｇ−Ｔｉ系ロウ材を用
い、８００℃の温度でメタライズ層を形成し、さらにＮ
ｉメッキを施すとともに、筒状体９のフランジ部１０に
おける接合面にはＮｉメッキを施した。

【００４６】そして、セラミック板状体の接合面にＡｇ
−Ｃｕ系ロウ材を塗布し、筒状体のフランジ部は押し付
けた後、筒状体のフランジ部にＡｇ−Ｃｕ系ロウ材を塗
布し、応力緩和リングを押し付け、しかる後、８５０℃
の真空中でロウ付け処理を行った。

【００４７】そして、本発明のウエハ支持部材において
は、Ａｇ−Ｃｕ系ロウ材からなるロウ材層の外側露出部
を覆うように、セラミック板状体の接合面、ロウ材層の
外側露出部、筒状体の外側面に容射法にてアルミナ、窒
化珪素、窒化アルミニウムの３種類のセラミック多孔質
膜をそれぞれ被着し、また、従来例のウエハ支持部材と
してセラミック多孔質膜を被着しないものを用いた。な
お、セラミック多孔質膜を被着したものにあっては、気
孔率を４％、膜厚みを０．３ｍｍとした。

【００４８】そして、これらのウエハ支持部材はＣＶＤ
装置のチャンバー内にセットし、チャバー内にハロゲン
ガスを導入しプラズマを発生させた状態で、ウエハ支持
部材を発熱、冷却させ、常温から５５０℃の熱サイクル
を２００サイクル加えた後のセラミック板状体と筒状体
との間の接合部におけるガスリークの有無について調べ
る実験を行った。

【００４９】なお、ガスリークの測定は、ヘリウムリー
クテスターを使い測定した。ガスリークレートが１×１
０^-12Ｐａ・ｍ³／ｓｅｃ以下をガスリークなしとして、
ガスリークレートが１×１０^-12Ｐａ・ｍ³／ｓｅｃを超
えるものはガスリークありとした。

【００５０】結果は表１に示す通りである。

【００５１】

【表１】

【００５２】この結果、セラミック多孔質膜を持たない
従来のウエハ支持部材は、２００サイクルの試験におい
て全く気密性を維持することができなかったのに対し、
セラミック多孔質膜を被着した本発明のウエハ支持部材
は、２００サイクルの試験後においてもガスリークが見
られず、気密性を維持することができた。（実施例２）そこで、本発明のウエハ支持部材２におい
て、セラミック多孔質膜１３の厚みを異ならせ、実施例
１と同様の条件にて実験を行ない、セラミック板状体３
と筒状体９との間の接合部におけるガスリークの有無及
びセラミック多孔質膜の剥離の有無について調べる実験
を行った。なお、セラミック多孔質膜の気孔率はいずれ
も５％とした。

【００５３】それぞれの結果は表２，３に示す通りであ
る。

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】この結果、セラミック多孔質膜の膜厚みが
０．１ｍｍでは、ヘリウムガスの侵入を抑えることがで
きず、ロウ材層が腐食してガスリークが発生し、セラミ
ック多孔質膜の膜厚みが０．６ｍｍでは、膜の剥離が見
られ、その結果、ロウ材層が腐食してガスリークが発生
した。

【００５７】これに対し、セラミック多孔質膜の膜厚み
が０．２〜０．５ｍｍの範囲にあるものは、アルミナ、
窒化珪素、窒化アルミニウムのいずれにおいても膜の剥
離は見られず、また、ガスリークの発生もなかった。

【００５８】この結果、セラミック多孔質膜の膜厚みは
０．２〜０．５ｍｍとすることが良いことが判る。（実施例３）次に、セラミック多孔質膜の膜厚みを０．
２ｍｍとし、気孔率を異ならせ、実施例１と同様の条件
にて実験を行ない、セラミック板状体と筒状体との間の
接合部におけるガスリークの有無について調べる実験を
行った。

【００５９】結果は表４に示す通りである。

【００６０】

【表４】

【００６１】この結果、セラミック多孔質膜の気孔率が
７％を超えたものは、ロウ材層のガスにより腐食してガ
スリークが発生したが、気孔率を３〜７％としたものは
ロウ材層の腐食が見られず、ガスリークの発生がなかっ
た。セラミック多孔質膜の気孔率が２％のものは熱サイ
クルにより膜にクラックが見られ、ガスリークが発生し
た。

【００６２】この結果、セラミック多孔質膜の気孔率は
３〜７％の範囲することが良いことが判る。（実施例４）そこで、セラミック多孔質膜の膜厚みを
０．２ｍｍ、気孔率を４％とし、熱サイクル回数を４０
０回として実施例１と同様の実験を行った。

【００６３】結果は表５に示す通りである。

【００６４】

【表５】

【００６５】この結果、セラミック多孔質膜にアルミナ
を用いたもののみが４００回の熱サイクルにも耐え、ガ
スリークの発生が見られなかった。そこで、セラミック
多孔質膜の状態について観察したところ、アルミナから
なるセラミック多孔質膜が他の材料と比較して腐食が少
なく、ロウ材層の腐食を抑えることができたものと思わ
れる。

【００６６】この結果、セラミック多孔質膜としてアル
ミナを用いることが最も好ましかった。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、セラミ
ック板状体の一方の主面を、ウエハを載せる載置面とす
るとともに、セラミック板状体の他方の主面にロウ材層
を介して筒状体を接合したウエハ支持部材において、少
なくとも上記ロウ材層の外側露出部を覆うように微小な
空孔を有するセラミック多孔質膜を被着したことから、
ロウ材層がハロゲン系腐食性ガスに曝されることを防
ぎ、セラミック板状体と筒状体との接合部からのガスリ
ークの発生を長期間にわたって防止することができるた
め、寿命の長いウエハ支持部材を提供することができ
る。

【００６８】また、セラミック多孔質膜にアルミナを用
いれば、ウエハ支持部材の寿命をさらに向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウエハ支持部材を備えた半導体製
造装置を示す概略断面図である。

【図２】図１のＡ部を拡大した断面図である。

【図３】従来のウエハ支持部材を備えた半導体製造装置
を示す概略断面図である。

【図４】（ａ）（ｂ）は従来のウエハ支持部材における
セラミック板状体と筒状体との接合部における剥離状態
を示す断面図である。

【符号の説明】

１、５０：半導体製造装置２、５１：ウエハ支持部材３、５２：セラミック板状体４、５３：載置面５、５４：抵抗発熱体６、５５：セラミック板状体の他方の主面７、５６：温度検出素子８、５７：通電端子９、５８：筒状体１０，１１、５９、６０：フランジ部１２，１７、６１：ロウ材層１３：セラミック多孔質膜１４、６３：チャンバー１５、６２：Ｏリング１６：応力緩和リング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック板状体の一方の主面を、ウエハ
を載せる載置面とするとともに、上記セラミック板状体
の他方の主面にロウ材層を介して筒状体を接合したウエ
ハ支持部材において、少なくとも上記ロウ材層の外側露
出部を覆うように微小な空孔を有するセラミック多孔質
膜を被着したことを特徴とするウエハ支持部材。
【請求項２】上記セラミック多孔質膜は、その気孔率が
３〜７％でかつ厚みが０．２〜０．５ｍｍであることを
特徴とする請求項１に記載のウエハ支持部材。
【請求項３】上記セラミック板状体が窒化物系セラミッ
ク焼結体からなり、かつ上記筒状体がＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ
合金又は窒化物系セラミック焼結体よりなり、上記セラ
ミック多孔質膜がアルミナからなることを特徴とする請
求項１又は請求項２のいずれかに記載のウエハ支持部
材。
【請求項４】一方の主面をウエハを載せる載置面とした
セラミック板状体の他方の主面に筒状体をロウ材層を介
して接合した後、少なくとも上記ロウ材層の外側露出部
を覆うように溶射法にて微小な空孔を有するセラミック
多孔質膜を被着することを特徴とするウエハ支持部材の
製造方法。