JP2003168724A - Ceramic board used for semiconductor manufacturing/ checking device and its manufacturing method - Google Patents

Ceramic board used for semiconductor manufacturing/ checking device and its manufacturing method

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JP2003168724A
JP2003168724A JP2001305329A JP2001305329A JP2003168724A JP 2003168724 A JP2003168724 A JP 2003168724A JP 2001305329 A JP2001305329 A JP 2001305329A JP 2001305329 A JP2001305329 A JP 2001305329A JP 2003168724 A JP2003168724 A JP 2003168724A
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JP
Japan
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ceramic substrate
ceramic
manufacturing
substrate
yttrium
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Application number
JP2001305329A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Sugino
順一 杉野
Yasutaka Ito
康隆 伊藤
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic board used for a semiconductor manufacturing/ checking device, which has a surface that is hardly corroded even if it is exposed to reactive gas or halogen gas for a long term, is superior in corrosion resistance, hardly cracked even if vibrations or a thermal shock is applied, and excellent in durability. <P>SOLUTION: A conductor is provided inside a ceramic board used for a semiconductor manufacturing/checking device, and island-shaped layers formed of yttrium compound are dispersedly formed on the surface of the ceramic board. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、ホットプレート
(セラミックヒータ)、静電チャック、サセプタなどに
用いられ、その内部に導電体が設けられた半導体製造・
検査装置用セラミック基板、および、その製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in a hot plate (ceramic heater), an electrostatic chuck, a susceptor, etc.
The present invention relates to a ceramic substrate for an inspection device and a method for manufacturing the same.

【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
たヒータや静電チャック等が用いられてきた。
2. Description of the Related Art In semiconductor manufacturing / inspection equipment including etching equipment and chemical vapor deposition equipment, heaters and electrostatic chucks using metal base materials such as stainless steel and aluminum alloy have been conventionally used. Has been used.

【0003】ところが、このような金属製のヒータは、
以下のような問題があった。まず、金属製であるため、
ヒータ板の厚みは、15mm程度と厚くしなければなら
ない。なぜなら、薄い金属板では、加熱に起因する熱膨
張により、反り、歪み等が発生していまい、金属板上に
載置したシリコンウエハが破損したり傾いたりしてしま
うからである。しかしながら、ヒータ板の厚みを厚くす
ると、ヒータの重量が重くなり、また、嵩張ってしまう
という問題があった。
However, such a metal heater is
There were the following problems. First of all, because it is made of metal,
The thickness of the heater plate should be as thick as about 15 mm. This is because, in a thin metal plate, warping, distortion, etc. may not occur due to thermal expansion due to heating, and the silicon wafer placed on the metal plate may be damaged or tilted. However, when the thickness of the heater plate is increased, there is a problem that the weight of the heater becomes heavy and the heater becomes bulky.

【0004】また、抵抗発熱体に印加する電圧や電流量
を変えることにより、シリコンウエハ等の被加熱物を加
熱する面(以下、加熱面という)の温度を制御するので
あるが、金属板が厚いために、電圧や電流量の変化に対
してヒータ板の温度が迅速に追従せず、温度制御しにく
いという問題もあった。
Further, the temperature of a surface (hereinafter referred to as a heating surface) for heating an object to be heated such as a silicon wafer is controlled by changing the voltage and the amount of current applied to the resistance heating element. Since it is thick, the temperature of the heater plate does not quickly follow changes in voltage and current amount, and there is a problem that temperature control is difficult.

【0005】そこで、半導体製造・検査装置等における
ヒータ等の基板として、熱伝導率が高く、強度も大きい
非酸化物セラミックである窒化アルミニウムを使用し、
この窒化アルミニウム基板中に抵抗発熱体とタングステ
ンからなるスルーホールとが形成され、これらに外部端
子としてニクロム線がろう付けされたホットプレートが
提案されている。
Therefore, aluminum nitride, which is a non-oxide ceramic having high thermal conductivity and high strength, is used as a substrate for a heater or the like in semiconductor manufacturing / inspection equipment,
A hot plate has been proposed in which a resistance heating element and a through hole made of tungsten are formed in the aluminum nitride substrate, and a nichrome wire is brazed to these as an external terminal.

【0006】このようなホットプレートでは、高温にお
いても機械的な強度の大きい窒化アルミニウム基板を用
いているため、窒化アルミニウム基板の厚さを薄くして
熱容量を小さくすることができ、その結果、電圧や電流
量の変化に対して窒化アルミニウム基板の温度を迅速に
追従させることができる。このような窒化アルミニウム
基板を製造する方法として、グリーンシート等を積層し
て作成した成形体の周囲をBNで包囲してNやArガ
ス中で焼成する方法がある。
Since such a hot plate uses an aluminum nitride substrate having high mechanical strength even at high temperatures, the thickness of the aluminum nitride substrate can be reduced to reduce the heat capacity, and as a result, the voltage can be reduced. The temperature of the aluminum nitride substrate can be quickly made to follow the change of the current amount. As a method of manufacturing such an aluminum nitride substrate, there is a method of surrounding a molded body formed by stacking green sheets and the like with BN and firing it in N 2 or Ar gas.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
方法で製造された窒化アルミニウム基板は、焼結助剤で
あるイットリアが焼成の途中で表面方向に拡散してい
き、気体となった後、BNに吸収されるため、表面に近
づくに従ってイットリアの濃度が薄くなる。そのため、
上記窒化アルミニウム基板は、耐腐食性が余り優れたも
のではなく、この窒化アルミニウム基板を用いたホット
プレートでは、窒化アルミニウム基板が長期間反応性ガ
スやハロゲンガスに曝され続けると、窒化アルミニウム
基板が腐食されてしまい、窒化アルミニウム粒子が脱落
してシリコンウエハ等の被処理物に付着してパーティク
ル発生の原因となることがあった。
However, in the aluminum nitride substrate manufactured by such a method, yttria which is a sintering aid diffuses in the surface direction during firing and becomes a gas, Since it is absorbed by BN, the concentration of yttria becomes thinner toward the surface. for that reason,
The above-mentioned aluminum nitride substrate is not very excellent in corrosion resistance, and in a hot plate using this aluminum nitride substrate, when the aluminum nitride substrate is continuously exposed to a reactive gas or a halogen gas for a long time, the aluminum nitride substrate is It may be corroded, aluminum nitride particles may fall off and adhere to an object to be processed such as a silicon wafer, which may cause generation of particles.

【0008】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、長期間反応性ガスやハロゲンガスに曝
され続けても、その表面が腐食されることがなく耐腐食
性に優れるとともに、振動や熱衝撃等によりクラックが
容易に発生することがなく耐久性に優れる半導体製造・
検査装置用セラミック基板、および、その製造方法を実
現することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and even if it is exposed to a reactive gas or a halogen gas for a long period of time, its surface is not corroded and it has excellent corrosion resistance. , Semiconductor manufacturing with excellent durability that does not easily crack due to vibration or thermal shock.
An object of the present invention is to realize a ceramic substrate for an inspection device and a manufacturing method thereof.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、その内部に導
電体が設けられた半導体製造・検査装置用セラミック基
板であって、上記セラミック基板の表面には、イットリ
ウムの化合物からなる層が島状に分散して形成されてな
ることを特徴とする半導体製造・検査装置用セラミック
基板である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a ceramic substrate for semiconductor manufacturing / inspection equipment having a conductor provided therein, wherein a layer made of a compound of yttrium is an island on the surface of the ceramic substrate. It is a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection device, which is formed by being dispersed in a shape of a circle.

【0010】本発明の半導体製造・検査装置用セラミッ
ク基板(以下、単にセラミック基板ともいう)は、その
表面にイットリウムの化合物からなる層が島状に分散し
て形成されているため耐腐食性に優れ、反応性ガスやハ
ロゲンガス等に長期間曝され続けた場合であっても、そ
の表面が腐食されることがなく、上記セラミック基板か
らセラミック粒子が脱落してシリコンウエハ等の被処理
物に付着し、パーティクルが発生することもない。
The ceramic substrate for semiconductor manufacturing / inspection equipment of the present invention (hereinafter, also simply referred to as a ceramic substrate) has a layer made of a compound of yttrium dispersed in an island shape on the surface thereof, so that it has corrosion resistance. Excellent, even if it is exposed to reactive gas or halogen gas for a long period of time, its surface is not corroded, and ceramic particles fall off from the above-mentioned ceramic substrate and become an object to be processed such as a silicon wafer. There is no adhesion and no particles are generated.

【0011】上記導電体は、抵抗発熱体であり、本発明
のセラミック基板は、ホットプレートとして機能するこ
とが望ましい。イットリウム化合物のドメインが点在し
て形成されたセラミック基板は、高温で特に望ましいか
らである。上記抵抗発熱体は、層状に形成されていても
よく、線条体で形成されていてもよい。
The conductor is a resistance heating element, and the ceramic substrate of the present invention preferably functions as a hot plate. This is because a ceramic substrate formed by interspersing yttrium compound domains is particularly desirable at high temperatures. The resistance heating element may be formed in a layered form or a linear body.

【0012】また、上記導電体は、静電電極であり、本
発明のセラミック基板は、静電チャックとして機能する
ことが望ましい。静電チャックは、腐食性の雰囲気で使
用されることが多く、イットリウム化合物からなる層が
形成されたセラミック基板が最適だからである。なお、
上記イットリウム化合物としては、例えば、イットリウ
ムの窒化物、イットリウムの炭化物等を挙げることがで
きる。
Further, it is desirable that the conductor is an electrostatic electrode, and the ceramic substrate of the present invention functions as an electrostatic chuck. This is because the electrostatic chuck is often used in a corrosive atmosphere, and the ceramic substrate on which the yttrium compound layer is formed is optimal. In addition,
Examples of the yttrium compound include yttrium nitride and yttrium carbide.

【0013】また、本発明のセラミック基板の製造方法
は、その内部に導電体が設けられたセラミック基板の製
造方法であって、セラミック粉末とイットリアとを含む
セラミック成形体を作製した後、上記セラミック成形体
を、COおよびNからなる混合雰囲気中で焼成するこ
とを特徴とするものである。
The method of manufacturing a ceramic substrate according to the present invention is a method of manufacturing a ceramic substrate in which a conductor is provided, wherein a ceramic molded body containing ceramic powder and yttria is produced, and then the above-mentioned ceramic is produced. It is characterized in that the molded body is fired in a mixed atmosphere of CO and N 2 .

【0014】COと窒素との混合ガス中で焼成を行った
場合、COがセラミック基板表面の薄い酸化物層に吸着
して、イットリウムが揮発しにくくなり、セラミック基
板の表面でイットリウムと窒素とが反応して窒化イット
リウムが生成する。また、CO濃度が高い場合は、窒化
イットリウムに加えて炭化イットリウムも生じると考え
られる。これらのイットリウム化合物は、蛍光X線分析
にて検出できる。図8(a)は、本発明のセラミック基
板の製造方法により製造されたセラミック基板表面を撮
影した顕微鏡写真である。図8(a)では、島状にイッ
トリウム化合物(白くみえる部分)が分散して点在して
いることがわかる。この白くみえる部分を拡大した写真
が、(b)である。また、(c)は、この部分における
蛍光X線試験の分析結果である。この分析結果から、白
く見える部分には、Y、Al、C、N、Oが存在してい
ることがわかる。なお、Alは、セラミック基板に起因
するものと推定されるため、この白く見える部分は、Y
の窒化物、炭化物、酸化物であろうと考えられる。
When firing is performed in a mixed gas of CO and nitrogen, CO is adsorbed on the thin oxide layer on the surface of the ceramic substrate and yttrium is less likely to volatilize, and yttrium and nitrogen are separated on the surface of the ceramic substrate. Reacting to produce yttrium nitride. Further, when the CO concentration is high, it is considered that yttrium carbide is generated in addition to yttrium nitride. These yttrium compounds can be detected by fluorescent X-ray analysis. FIG. 8A is a photomicrograph of the surface of a ceramic substrate manufactured by the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention. In FIG. 8A, it can be seen that yttrium compounds (portions that appear white) are dispersed and scattered in an island shape. (B) is an enlarged photograph of the part that looks white. Further, (c) is the analysis result of the fluorescent X-ray test in this portion. From this analysis result, it can be seen that Y, Al, C, N, and O are present in the white portion. Since Al is presumed to be caused by the ceramic substrate, this white portion is Y
It is considered to be a nitride, a carbide, or an oxide of.

【0015】本発明のセラミック基板の製造方法による
と、その表面に反応性ガスやハロゲンガスにより容易に
腐食されることのないイットリウム化合物からなる層を
形成することができるため、耐腐食性に優れるセラミッ
ク基板を製造することができ、また、セラミック粒子を
充分に焼結することができるため、振動や熱衝撃等が加
わった場合であってもクラック等が発生することがなく
耐久性に優れるセラミック基板を製造することができ
る。さらに、製造するセラミック基板にクラックが発生
することもない。
According to the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention, a layer made of an yttrium compound which is not easily corroded by a reactive gas or a halogen gas can be formed on the surface of the ceramic substrate, so that it has excellent corrosion resistance. A ceramic substrate that can be manufactured and that can sinter the ceramic particles sufficiently, so that it does not cause cracks or the like even when subjected to vibration or thermal shock, and has excellent durability. The substrate can be manufactured. Further, no cracks are generated in the manufactured ceramic substrate.

【0016】上記導電体は、抵抗発熱体であり、上記セ
ラミック基板は、ホットプレートとして機能することが
望ましい。上記セラミック基板の表面にイットリウム化
合物からなる層が形成された構造は、高温で特に望まし
いからである。上記抵抗発熱体は、層状に形成していて
もよく、線条体で形成していてもよい。
It is desirable that the conductor is a resistance heating element, and the ceramic substrate functions as a hot plate. This is because the structure in which the yttrium compound layer is formed on the surface of the ceramic substrate is particularly desirable at high temperatures. The resistance heating element may be formed in a layered form or a linear body.

【0017】また、上記導電体は、静電電極であり、上
記セラミック基板は、静電チャックとして機能すること
が望ましい。静電チャックは、腐食性の雰囲気で使用さ
れることが多く、上記セラミック基板の表面にイットリ
ウムの化合物からなる層が形成された構造が最適だから
である。
Further, it is preferable that the conductor is an electrostatic electrode and the ceramic substrate functions as an electrostatic chuck. This is because the electrostatic chuck is often used in a corrosive atmosphere, and the structure in which the layer made of the yttrium compound is formed on the surface of the ceramic substrate is optimal.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に則し
て説明する。なお、本発明は、この記載に限定されるこ
とはない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the embodiments. The present invention is not limited to this description.

【0019】初めに本発明の半導体製造・検査装置用セ
ラミック基板について説明する。本発明のセラミック基
板は、その内部に導電体が設けられたセラミック基板で
あって、上記セラミック基板の表面には、イットリウム
の化合物からなる層が島状に分散して形成されてなるこ
とを特徴とするものである。
First, the ceramic substrate for semiconductor manufacturing / inspection equipment of the present invention will be described. The ceramic substrate of the present invention is a ceramic substrate in which a conductor is provided, and a layer made of a compound of yttrium is dispersed in an island shape on the surface of the ceramic substrate. It is what

【0020】本発明のセラミック基板は、その表面にイ
ットリウムの化合物からなる層が分散して形成されてい
るため、反応性ガスやハロゲンガス等に長期間曝され続
けた場合であっても、容易に腐食されることはなく耐腐
食性に優れたものである。上記イットリウムの化合物
は、反応性ガスやハロゲンガス等に対する耐腐食性に優
れたものであり、このようなイットリウム化合物からな
る層がセラミック基板の表面に分散して形成されている
と、上記イットリウム化合物からなる層がセラミック基
板の保護膜として機能するため、本発明のセラミック基
板は、その耐食性が優れたものとなる。このようなイッ
トリウムの化合物としては特に限定されず、例えば、窒
化イットリウム(YN)、炭化イットリウム(YC
等を挙げることができる。
Since the ceramic substrate of the present invention has a layer of a yttrium compound dispersedly formed on the surface thereof, the ceramic substrate can be easily exposed to a reactive gas or a halogen gas for a long period of time. It has excellent corrosion resistance without being corroded by. The yttrium compound is excellent in corrosion resistance against reactive gas and halogen gas, and when a layer made of such an yttrium compound is formed dispersed on the surface of the ceramic substrate, the yttrium compound is formed. Since the layer made of (2) functions as a protective film for the ceramic substrate, the ceramic substrate of the present invention has excellent corrosion resistance. The compound of such yttrium is not particularly limited, and examples thereof include yttrium nitride (YN) and yttrium carbide (YC 2 ).
Etc. can be mentioned.

【0021】イットリウム化合物からなる層は、セラミ
ック基板の上面に形成されていてもよく、セラミック基
板の内部に形成されたものが、露出したものであっても
よい。つまり、表面に露出形成していればよいのであ
る。なお、完全に被覆されてしまうと、表面の熱伝導率
が低下してしまい、温度分布が大きくなってしまうた
め、好ましくない。島状に分布していることが必要であ
る。
The layer made of the yttrium compound may be formed on the upper surface of the ceramic substrate, or the layer formed inside the ceramic substrate may be exposed. In other words, it is sufficient if it is exposed on the surface. In addition, if it is completely covered, the thermal conductivity of the surface is lowered and the temperature distribution becomes large, which is not preferable. It must be distributed in an island shape.

【0022】本発明のセラミック基板の内部に形成され
た導電体が抵抗発熱体である場合には、上記セラミック
基板は、ホットプレートとして機能する。
When the conductor formed inside the ceramic substrate of the present invention is a resistance heating element, the ceramic substrate functions as a hot plate.

【0023】図1は、本発明のセラミック基板の一例で
あるホットプレートを模式的に示す平面図であり、図2
は、図1に示したセラミック基板の一部を模式的に示す
部分拡大断面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a hot plate which is an example of the ceramic substrate of the present invention.
[Fig. 2] is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing a part of the ceramic substrate shown in Fig. 1.

【0024】このホットプレート100において、円板
形状に形成されたセラミック基板11には、島状に分散
してイットリウム化合物層10が形成されており、セラ
ミック基板11の内部には、最外周に円周方向に分割さ
れた屈曲線の繰り返しパターンからなる抵抗発熱体12
a〜12hと、その内周に、同様の屈曲線の繰り返しパ
ターンからなる抵抗発熱体12i〜12lと、さらにそ
の内周に、同心円形状からなる抵抗発熱体12m〜12
pとから構成される抵抗発熱体12が形成されている。
そして、これら抵抗発熱体12a〜12pの両端部には
入出力の端子となる断面視T字型の外部端子13がスル
ーホール130を介して接続されている。
In this hot plate 100, the yttrium compound layer 10 is dispersed in an island shape on the ceramic substrate 11 formed in a disk shape, and the yttrium compound layer 10 is formed inside the ceramic substrate 11 to form a circle on the outermost periphery. A resistance heating element 12 having a repeating pattern of bent lines divided in the circumferential direction.
a to 12h, resistance heating elements 12i to 12l formed on the inner circumference thereof in the same repeating pattern of bending lines, and resistance heating elements 12m to 12 formed on the inner circumference thereof in a concentric shape.
A resistance heating element 12 composed of p and p is formed.
Further, external terminals 13 having a T-shaped cross section, which serve as input / output terminals, are connected to both ends of the resistance heating elements 12 a to 12 p through through holes 130.

【0025】また、セラミック基板11の中央に近い部
分には、リフターピン16を挿入するための貫通孔15
が形成され、さらに、セラミック基板11の底面には、
測温素子を挿入するための有底孔14が形成されてい
る。
Further, a through hole 15 for inserting the lifter pin 16 is provided in a portion near the center of the ceramic substrate 11.
Is formed, and further, on the bottom surface of the ceramic substrate 11,
A bottomed hole 14 for inserting the temperature measuring element is formed.

【0026】リフターピン16は、その上にシリコンウ
エハ等の被処理物を載置して上下させることができるよ
うになっており、これにより、シリコンウエハを図示し
ない搬送機に渡したり、搬送機からシリコンウエハを受
け取ったりするとともに、シリコンウエハをセラミック
基板11の加熱面に載置して加熱したり、シリコンウエ
ハを加熱面から50〜2000μm離間させた状態で支
持し、加熱することができるようになっている。
The lifter pin 16 is designed so that an object to be processed such as a silicon wafer can be placed on the lifter pin 16 and moved up and down, whereby the silicon wafer can be transferred to a transfer machine (not shown) or transferred. It is possible to receive a silicon wafer from the device, heat the silicon wafer by placing it on the heating surface of the ceramic substrate 11 or supporting and heating the silicon wafer in a state of being separated from the heating surface by 50 to 2000 μm. It has become.

【0027】また、セラミック基板11に貫通孔や凹部
を設け、この貫通孔または凹部に先端が尖頭状または半
球状の支持ピンを挿入した後、支持ピンをセラミック基
板11よりわずかに突出させた状態で固定し、上記支持
ピンでシリコンウエハを支持することにより、加熱面か
ら50〜2000μm離間させた状態で加熱してもよ
い。
Further, the ceramic substrate 11 is provided with a through hole or a recess, and after inserting a support pin having a pointed or hemispherical tip into the through hole or the recess, the support pin is slightly projected from the ceramic substrate 11. Alternatively, the silicon wafer may be heated in a state of being separated from the heating surface by 50 to 2000 μm by supporting the silicon wafer with the support pins fixed in this state.

【0028】イットリウム化合物層10は、セラミック
基板11の表面に島状に分散して形成されている。上記
イットリウムの化合物としては、例えば、窒化イットリ
ウム(YN)、炭化イットリウム(YC)等を挙げる
ことができる。
The yttrium compound layer 10 is dispersed and formed in an island shape on the surface of the ceramic substrate 11. Examples of the yttrium compound include yttrium nitride (YN) and yttrium carbide (YC 2 ).

【0029】また、イットリウム化合物層10の厚さと
しては特に限定されないが、0.01〜500μm程度
であることが望ましい。イットリウム化合物層10の厚
さが0.01μm未満であると、セラミック基板11の
耐腐食性が劣ることがあり、一方、イットリウム化合物
層10の厚さが500μmを超えると、セラミック基板
11に対する接着性が低下して剥離することがある。
The thickness of the yttrium compound layer 10 is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 500 μm. If the thickness of the yttrium compound layer 10 is less than 0.01 μm, the corrosion resistance of the ceramic substrate 11 may be poor. On the other hand, if the thickness of the yttrium compound layer 10 exceeds 500 μm, the adhesion to the ceramic substrate 11 may be poor. May deteriorate and peel off.

【0030】セラミック基板11を構成するセラミック
材料としては、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。これらの中
では窒化物セラミックであることが望ましい。熱伝導率
が高いからである。また、窒化物セラミックの中では窒
化アルミニウムが最も好適である。熱伝導率が180W
/m・Kと最も高いからである。
Examples of the ceramic material forming the ceramic substrate 11 include nitride ceramics, carbide ceramics, oxide ceramics and the like. Of these, nitride ceramics are preferable. This is because the thermal conductivity is high. Aluminum nitride is most preferable among the nitride ceramics. Thermal conductivity is 180W
/ M · K, which is the highest.

【0031】セラミック基板11は、明度がJIS Z
8721の規定に基づく値でN6以下のものであるこ
とが望ましい。このような明度を有するものが輻射熱
量、隠蔽性に優れるからである。また、このようなセラ
ミック基板から構成されるホットプレートは、サーモビ
ュアにより、正確な表面温度測定が可能となる。
The brightness of the ceramic substrate 11 is JIS Z.
The value based on the standard of 8721 is preferably N6 or less. This is because those having such brightness are excellent in radiant heat amount and concealing property. Further, the hot plate constituted by such a ceramic substrate enables accurate surface temperature measurement by a thermoviewer.

【0032】ここで、明度のNは、理想的な黒の明度を
0とし、理想的な白の明度を10とし、これらの黒の明
度と白の明度との間で、その色の明るさの知覚が等歩度
となるように各色を10分割し、N0〜N10の記号で
表示したものである。そして、実際の測定は、N0〜N
10に対応する色票と比較して行う。この場合の小数点
1位は0または5とする。
Here, the lightness N is such that the ideal lightness of black is 0 and the ideal lightness of white is 10, and the brightness of the color is between the lightness of black and the lightness of white. Each color is divided into 10 so that the perception of is equal to each other, and is displayed by symbols N0 to N10. And the actual measurement is N0-N
The color chart corresponding to 10 is compared. In this case, the first decimal place is 0 or 5.

【0033】このような特性を有するセラミック基板1
1は、基板中にカーボンを100〜5000ppm含有
させることにより得られる。カーボンには、非晶質のも
のと結晶質のものとがあり、非晶質のカーボンは、基板
の高温における体積抵抗率の低下を抑制することでき、
結晶質のカーボンは、基板の高温における熱伝導率の低
下を抑制することができるため、その製造する基板の目
的等に応じて適宜カーボンの種類を選択することができ
る。
Ceramic substrate 1 having such characteristics
No. 1 is obtained by incorporating 100 to 5000 ppm of carbon in the substrate. Carbon includes amorphous ones and crystalline ones. Amorphous carbon can suppress a decrease in volume resistivity of a substrate at a high temperature,
Since crystalline carbon can suppress a decrease in the thermal conductivity of the substrate at high temperatures, the type of carbon can be appropriately selected according to the purpose of the substrate to be manufactured.

【0034】非晶質のカーボンは、例えば、C、H、O
だけからなる炭化水素、好ましくは、糖類を、空気中で
焼成することにより得ることができ、結晶質のカーボン
としては、グラファイト粉末等を用いることができる。
また、アクリル系樹脂を不活性雰囲気下で熱分解させた
後、加熱加圧することによりカーボンを得ることができ
るが、このアクリル系樹脂の酸価を変化させることによ
り、結晶性(非晶性)の程度を調整することもできる。
Amorphous carbon is, for example, C, H or O.
It can be obtained by calcining a hydrocarbon consisting only of saccharides, preferably sugar, in air, and graphite powder or the like can be used as the crystalline carbon.
Carbon can be obtained by thermally decomposing an acrylic resin in an inert atmosphere and then applying heat and pressure. By changing the acid value of this acrylic resin, crystalline (non-crystalline) properties can be obtained. The degree of can be adjusted.

【0035】セラミック基板11の形状は、図1に示し
たような円板形状が好ましく、その直径は、200mm
以上が好ましく、250mm以上が最適である。円板形
状のセラミック基板11は、温度の均一性が要求される
が、直径の大きな基板ほど温度が不均一になりやすいか
らである。
The ceramic substrate 11 preferably has a disc shape as shown in FIG. 1, and its diameter is 200 mm.
The above is preferable, and 250 mm or more is optimal. This is because the disk-shaped ceramic substrate 11 is required to have a uniform temperature, but a substrate having a larger diameter tends to have a non-uniform temperature.

【0036】セラミック基板11の厚さは、50mm以
下が好ましく、20mm以下がより好ましい。また、1
〜5mmが最適である。上記厚さが薄すぎると、高温で
加熱する際に反りが発生しやすく、一方、厚過ぎると熱
容量が大きくなりすぎて昇温降温特性が低下するからで
ある。
The thickness of the ceramic substrate 11 is preferably 50 mm or less, more preferably 20 mm or less. Also, 1
~ 5 mm is optimal. This is because if the thickness is too thin, warpage is likely to occur when heating at high temperatures, while if it is too thick, the heat capacity becomes too large and the temperature raising / lowering characteristics deteriorate.

【0037】また、セラミック基板11の気孔率は、0
または5%以下が好ましい。上記気孔率はアルキメデス
法により測定する。高温での熱伝導率の低下、反りの発
生を抑制することができるからである。
The porosity of the ceramic substrate 11 is 0.
Alternatively, it is preferably 5% or less. The porosity is measured by the Archimedes method. This is because it is possible to suppress the decrease in thermal conductivity at high temperatures and the occurrence of warpage.

【0038】抵抗発熱体12のパターンとしては、図1
に示した屈曲線の繰り返しパターンと同心円形状のパタ
ーンとからなるもののほか、渦巻き形状、偏心円形状、
同心円形状と屈曲線形状との組み合わせなどを挙げるこ
とができる。また、抵抗発熱体12の厚さは、1〜50
μmが望ましく、その幅は、5〜20μmが望ましい。
The pattern of the resistance heating element 12 is shown in FIG.
In addition to those consisting of the repeated pattern of bending lines and the pattern of concentric circles shown in, spiral shape, eccentric circle shape,
A combination of a concentric circle shape and a bent line shape can be mentioned. The thickness of the resistance heating element 12 is 1 to 50.
μm is preferable, and its width is preferably 5 to 20 μm.

【0039】抵抗発熱体12の厚さや幅を変化させるこ
とにより、その抵抗値を変化させることができるが、こ
の範囲が最も実用的だからである。抵抗発熱体12の抵
抗値は、その厚さが薄く、また、その幅が狭くなるほど
大きくなる。
The resistance value can be changed by changing the thickness or width of the resistance heating element 12, but this range is the most practical. The resistance value of the resistance heating element 12 increases as the thickness thereof decreases and the width thereof decreases.

【0040】抵抗発熱体12は、断面が方形、楕円形、
紡錘形、蒲鉾形状のいずれでもよいが、偏平なものであ
ることが望ましい。偏平の方が加熱面に向かって放熱し
やすいため、加熱面への熱伝搬量を多くすることがで
き、加熱面の温度分布ができにくいからである。なお、
抵抗発熱体12は螺旋形状でもよい。
The resistance heating element 12 has a rectangular cross section, an elliptical cross section,
It may have a spindle shape or a kamaboko shape, but it is preferably flat. This is because the flat surface is more likely to radiate heat toward the heating surface, so that the amount of heat transfer to the heating surface can be increased and the temperature distribution on the heating surface is less likely to occur. In addition,
The resistance heating element 12 may have a spiral shape.

【0041】ホットプレート100において、抵抗発熱
体12からなる回路の数は1以上であれば特に限定され
ないが、加熱面を均一に加熱するためには、複数の回路
が形成されていることが望ましい。
In the hot plate 100, the number of circuits consisting of the resistance heating element 12 is not particularly limited as long as it is 1 or more, but it is desirable to form a plurality of circuits in order to uniformly heat the heating surface. .

【0042】抵抗発熱体12を、セラミック基板11の
内部に形成する際、その形成位置は特に限定されない
が、セラミック基板11の底面からその厚さの60%ま
での位置に少なくとも1層形成されていることが好まし
い。加熱面まで熱が伝搬する間に拡散し、加熱面での温
度が均一になりやすいからである。
When the resistance heating element 12 is formed inside the ceramic substrate 11, its forming position is not particularly limited, but at least one layer is formed at a position from the bottom surface of the ceramic substrate 11 to 60% of its thickness. Is preferred. This is because the heat diffuses while the heat propagates to the heating surface, and the temperature on the heating surface tends to be uniform.

【0043】セラミック基板11の内部に抵抗発熱体1
2を形成する際には、金属や導電性セラミックからなる
導体ペーストを用いることが好ましい。即ち、セラミッ
ク基板11の内部に抵抗発熱体12を形成する際には、
グリーンシート上に導体ペースト層を形成した後、グリ
ーンシートを積層、焼成することにより、内部に抵抗発
熱体12を作製する。
The resistance heating element 1 is provided inside the ceramic substrate 11.
When forming 2, the conductor paste made of metal or conductive ceramic is preferably used. That is, when the resistance heating element 12 is formed inside the ceramic substrate 11,
After the conductor paste layer is formed on the green sheet, the green sheets are laminated and fired to produce the resistance heating element 12 inside.

【0044】上記導体ペーストとしては特に限定されな
いが、導電性を確保するため金属粒子または導電性セラ
ミックが含有されているほか、樹脂、溶剤、増粘剤など
を含むものが好ましい。
The conductor paste is not particularly limited, but it is preferable that the conductor paste contains metal particles or a conductive ceramic in order to secure conductivity, and contains a resin, a solvent, a thickener and the like.

【0045】上記金属粒子としては、例えば、貴金属
(金、銀、白金、パラジウム)、鉛、タングステン、モ
リブデン、ニッケル等が好ましい。これらは、単独で用
いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの金属
は、比較的酸化しにくく、発熱するに充分な抵抗値を有
するからである。
As the metal particles, for example, noble metals (gold, silver, platinum, palladium), lead, tungsten, molybdenum, nickel and the like are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. This is because these metals are relatively difficult to oxidize and have a resistance value sufficient to generate heat.

【0046】上記導電性セラミックとしては、例えば、
タングステン、モリブデンの炭化物などが挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用しても
よい。これら金属粒子または導電性セラミック粒子の粒
径は、0.1〜100μmが好ましい。0.1μm未満
と微細すぎると、酸化されやすく、一方、100μmを
超えると、焼結しにくくなり、抵抗値が大きくなるから
である。
As the above-mentioned conductive ceramic, for example,
Examples thereof include tungsten and molybdenum carbides.
These may be used alone or in combination of two or more. The particle size of these metal particles or conductive ceramic particles is preferably 0.1 to 100 μm. This is because if it is less than 0.1 μm and too fine, it is easily oxidized, while if it exceeds 100 μm, it becomes difficult to sinter and the resistance value increases.

【0047】上記金属粒子の形状は、球状であっても、
リン片状であってもよい。これらの金属粒子を用いる場
合、上記球状物と上記リン片状物との混合物であってよ
い。上記金属粒子がリン片状物、または、球状物とリン
片状物との混合物の場合は、金属粒子間の金属酸化物を
保持しやすくなり、抵抗発熱体12とセラミック基板1
1との密着性を確実にし、かつ、抵抗値を大きくするこ
とができるため有利である。
Even if the shape of the metal particles is spherical,
It may be flaky. When these metal particles are used, they may be a mixture of the above-mentioned spherical material and the above-mentioned scaly material. When the metal particles are scaly particles or a mixture of spherical particles and scaly particles, it becomes easier to hold the metal oxide between the metal particles, and the resistance heating element 12 and the ceramic substrate 1
This is advantageous because it is possible to secure the adhesion to 1 and to increase the resistance value.

【0048】導体ペーストに使用される樹脂としては、
例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ
る。また、溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコ
ール等が挙げられる。増粘剤としては、セルロース等が
挙げられる。
The resin used for the conductor paste is
For example, epoxy resin, phenol resin, etc. may be mentioned. Examples of the solvent include isopropyl alcohol and the like. Examples of the thickener include cellulose and the like.

【0049】また、抵抗発熱体12の端部の真下にスル
ーホール130が形成されており、このスルーホール1
30とセラミック基板11の底面との間には袋孔190
が形成され、スルーホール130が外部に露出するよう
になっている。そして、この袋孔190には、外部端子
13が挿入され、半田やろう材(図示せず)等を介して
スルーホール130と接続されている。
A through hole 130 is formed just below the end of the resistance heating element 12. The through hole 1
A bag hole 190 is provided between the base plate 30 and the bottom surface of the ceramic substrate 11.
Is formed, and the through hole 130 is exposed to the outside. The external terminal 13 is inserted into the bag hole 190, and is connected to the through hole 130 via solder, a brazing material (not shown), or the like.

【0050】スルーホール130は、タングステン、モ
リブデン等の金属、または、これらの炭化物等からな
り、その直径は0.1〜10mmが望ましい。断線を防
止しつつ、クラックや歪みを防止することができるから
である。
The through hole 130 is made of a metal such as tungsten or molybdenum, or a carbide thereof, and its diameter is preferably 0.1 to 10 mm. This is because it is possible to prevent cracks and distortions while preventing disconnection.

【0051】また、袋孔190の大きさとしては特に限
定されず、丁度、外部端子13の頭の部分を挿入するこ
とができる大きさであればよい。
The size of the bag hole 190 is not particularly limited as long as the head portion of the external terminal 13 can be inserted.

【0052】外部端子13の材料としては特に限定され
ず、例えば、ニッケル、コバール等の金属を挙げること
ができ、その形状は断面視T字型のものが望ましい。ま
た、その大きさは、使用するセラミック基板11の大き
さ、抵抗発熱体12の大きさ等によって適宜調整される
ため特に限定されないが、軸部分の直径は0.5〜5m
m、軸部分の長さは1〜10mm程度であることが望ま
しい。そして、このような外部端子13には導電線を有
するソケットが取り付けられ、この導電線は電源等と接
続されている。
The material of the external terminal 13 is not particularly limited, and examples thereof include metals such as nickel and kovar, and the shape thereof is preferably T-shaped in cross section. Further, the size thereof is not particularly limited because it is appropriately adjusted depending on the size of the ceramic substrate 11 used, the size of the resistance heating element 12, etc., but the diameter of the shaft portion is 0.5 to 5 m.
m, and the length of the shaft portion is preferably about 1 to 10 mm. A socket having a conductive wire is attached to such an external terminal 13, and the conductive wire is connected to a power source or the like.

【0053】また、有底孔14には、リード線を有する
熱電対等の測温素子が挿入され、耐熱性樹脂、セラミッ
ク(シリカゲル等)等を用いて封止されている。上記熱
電対等の測温素子により抵抗発熱体12の温度を測定
し、そのデータをもとに電圧、電流量を変えて、本発明
に係るホットプレート100の温度を制御することがで
きるからである。
Further, a temperature measuring element such as a thermocouple having a lead wire is inserted in the bottomed hole 14 and sealed with a heat resistant resin, ceramic (silica gel or the like) and the like. This is because it is possible to control the temperature of the hot plate 100 according to the present invention by measuring the temperature of the resistance heating element 12 with a temperature measuring element such as a thermocouple and changing the voltage and the amount of current based on the data. .

【0054】上記熱電対のリード線の接合部位の大きさ
は、各リード線の素線径と同一か、もしくは、それより
も大きく、かつ、0.5mm以下がよい。このような構
成によって、接合部分の熱容量が小さくなり、温度が正
確に、また、迅速に電流値に変換されるのである。この
ため、温度制御性が向上してウエハの加熱面11aの温
度分布が小さくなるのである。上記熱電対としては、例
えば、JIS−C−1602(1980)に挙げられる
ように、K型、R型、B型、E型、J型、T型熱電対が
挙げられる。
The size of the joining portion of the lead wire of the thermocouple is preferably equal to or larger than the wire diameter of each lead wire, and 0.5 mm or less. With such a configuration, the heat capacity of the joint portion is reduced, and the temperature is converted into a current value accurately and quickly. Therefore, the temperature controllability is improved and the temperature distribution on the heating surface 11a of the wafer is reduced. Examples of the thermocouple include K-type, R-type, B-type, E-type, J-type, and T-type thermocouples, as described in JIS-C-1602 (1980).

【0055】上記熱電対の他に、本発明に係るホットプ
レート100の測温手段としては、例えば、白金測温抵
抗体、サーミスタ等の測温素子が挙げられるほか、サー
モビュア等の光学的な手段を用いた測温手段も挙げられ
る。
In addition to the thermocouples described above, examples of the temperature measuring means of the hot plate 100 according to the present invention include platinum temperature measuring resistors, temperature measuring elements such as thermistors, and optical means such as thermoviewers. There is also a temperature measuring means using.

【0056】上記サーモビュアを用いた場合には、セラ
ミック基板11の加熱面の温度を測定することができる
ほか、シリコンウエハ等の被加熱物表面の温度を直接測
定することができるため、被加熱物の温度制御の精度が
向上する。
When the above-mentioned thermoviewer is used, the temperature of the heating surface of the ceramic substrate 11 can be measured, and the temperature of the surface of an object to be heated such as a silicon wafer can be directly measured. The accuracy of temperature control is improved.

【0057】このようなホットプレート100は、通
常、支持容器に配設された状態で使用される。図3は、
このような支持容器にホットプレート100を配設した
様子を模式的に示す断面図である。
The hot plate 100 as described above is usually used in a state of being arranged in a supporting container. Figure 3
It is sectional drawing which shows the mode that the hot plate 100 was arrange | positioned in such a support container.

【0058】支持容器20は、ほぼ有底円筒形状の遮熱
部材26と、その上部に載置された断面視L字型の支持
部材21とから構成されており、支持部材21には、セ
ラミック基板11が嵌合された断面視L字型の断熱リン
グ25が嵌め込まれている。また、セラミック基板11
はボルト28および押え用金具27を用いて支持部材2
1および遮熱部材26に固定されている。
The support container 20 is composed of a heat shield member 26 having a substantially cylindrical shape with a bottom and a support member 21 having an L-shaped cross section placed on the heat shield member 26. The support member 21 is made of ceramic. A heat insulating ring 25, which is L-shaped in cross section and fitted with the substrate 11, is fitted therein. In addition, the ceramic substrate 11
The support member 2 using the bolt 28 and the pressing metal fitting 27.
1 and the heat shield member 26.

【0059】セラミック基板11の貫通孔15が形成さ
れた部分には、貫通孔15に連通するガイド管22が設
けられている。また、遮熱部材26の底板部分には複数
の冷媒供給管29が配設されるとともに、この冷媒供給
管29から支持容器20の内部に供給した冷媒を外部に
排出する冷媒排出口26aが複数個設けられており、加
熱したホットプレート100を迅速に冷却することがで
きるようになっている。
A guide tube 22 communicating with the through hole 15 is provided in the portion of the ceramic substrate 11 where the through hole 15 is formed. Further, a plurality of refrigerant supply pipes 29 are arranged in the bottom plate portion of the heat shield member 26, and a plurality of refrigerant discharge ports 26a for discharging the refrigerant supplied from the refrigerant supply pipes 29 into the support container 20 to the outside. Individually provided, the heated hot plate 100 can be quickly cooled.

【0060】このような支持容器20の内部で、セラミ
ック基板11の抵抗発熱体に接続された外部端子13
は、ソケット19を介して導電線18と接続され、この
導電線18は、遮熱部材26の底板部分から外部に引き
出され、図示しない電源等に接続されている。また、有
底孔14内に挿入された測温素子17に接続されたリー
ド線160も、遮熱部材26の底板部分から外部に引き
出され、図示しない外部制御装置等に接続されている。
Inside such a support container 20, the external terminal 13 connected to the resistance heating element of the ceramic substrate 11 is connected.
Is connected to a conductive wire 18 via a socket 19, and the conductive wire 18 is drawn out from the bottom plate portion of the heat shield member 26 and connected to a power source or the like (not shown). Further, the lead wire 160 connected to the temperature measuring element 17 inserted in the bottomed hole 14 is also pulled out from the bottom plate portion of the heat shield member 26 and connected to an external control device (not shown) or the like.

【0061】ところで、このような構造の支持容器20
は、その内部が完全に密封された状態ではないため、セ
ラミック基板11の上部にシリコンウエハ39等の被処
理物を載置して反応性ガスやハロゲンガスをシリコンウ
エハ39に吹き付けると、支持容器20の内部に上記反
応性ガスやハロゲンガスが侵入してくることがある。し
かしながら、外部端子13、導電線18およびソケット
19は、上記反応性ガスやハロゲンガス等に曝されると
腐食されてしまうため、上記反応性ガスやハロゲンガス
が、外部端子13、導電線18およびソケット19に直
接接触しないような措置を施すことが望ましい。
By the way, the support container 20 having such a structure.
Since the inside thereof is not completely sealed, when a processing object such as a silicon wafer 39 is placed on the ceramic substrate 11 and a reactive gas or a halogen gas is blown to the silicon wafer 39, the supporting container The above-mentioned reactive gas or halogen gas may enter the inside of 20. However, the external terminal 13, the conductive wire 18, and the socket 19 are corroded when exposed to the reactive gas, the halogen gas, or the like. It is desirable to take measures so as not to directly contact the socket 19.

【0062】このような措置としては、例えば、外部端
子13、導電線18およびソケット19をセラミック製
の筒状体の内部に収容する方法を挙げることができる。
上記筒状体を構成するセラミックとしては特に限定され
ず、例えば、窒化アルミニウム、アルミナ、シリカ、ム
ライト、コージェライト等の酸化物セラミック、窒化珪
素、および、炭化珪素等が挙げられる。また、その他の
措置としては、例えば、外部端子13、導電線18およ
びソケット19を耐腐食性に優れた樹脂等で被覆する方
法が挙げられる。
As such a measure, for example, a method of accommodating the external terminal 13, the conductive wire 18 and the socket 19 inside a ceramic cylindrical body can be mentioned.
The ceramic that constitutes the tubular body is not particularly limited, and examples thereof include oxide ceramics such as aluminum nitride, alumina, silica, mullite, and cordierite, silicon nitride, and silicon carbide. Further, as another measure, for example, a method of coating the external terminal 13, the conductive wire 18, and the socket 19 with a resin or the like having excellent corrosion resistance can be mentioned.

【0063】さらに、測温素子17に接続されたリード
線160は、碍子(図示せず)の内部を挿通し、反応性
ガスやハロゲンガス等が直接接触しないようになってい
ることが望ましい。上記リード線が腐食され、断線等を
防止するためである。
Further, it is desirable that the lead wire 160 connected to the temperature measuring element 17 is inserted through an insulator (not shown) so that the reactive gas, the halogen gas and the like do not come into direct contact therewith. This is for preventing the lead wire from being corroded and breaking.

【0064】従って、このような状態で支持容器20に
配設されたホットプレート100は、セラミック基板1
1の表面には、イットリウム化合物層10が形成され、
外部端子13、導電線18、ソケット19およびリード
線160は、セラミック製の筒状体や碍子等で保護され
ているため、反応性ガスやハロゲンガス等に長期間曝さ
れ続けた場合であっても腐食されることはなく、耐腐食
性に優れたものとなる。
Therefore, the hot plate 100 arranged in the support container 20 in such a state has the ceramic substrate 1
The yttrium compound layer 10 is formed on the surface of 1.
Since the external terminal 13, the conductive wire 18, the socket 19 and the lead wire 160 are protected by a cylindrical body made of ceramics, an insulator, etc. It will not be corroded and will have excellent corrosion resistance.

【0065】本発明に係るホットプレート100は、1
00℃で以上使用することが望ましく、200℃以上で
使用することがより望ましい。
The hot plate 100 according to the present invention has one
It is desirable to use at a temperature of 00 ° C or higher, and more desirably to use at a temperature of 200 ° C or higher.

【0066】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に用いられるものであり、具
体的には、例えば、静電チャック、サセプタ、ホットプ
レート(セラミックヒータ)等が挙げられる。
The ceramic substrate of the present invention is used for manufacturing semiconductors and inspecting semiconductors, and specific examples thereof include an electrostatic chuck, a susceptor, a hot plate (ceramic heater) and the like. .

【0067】上述したホットプレートは、セラミック基
板の内部に抵抗発熱体のみが設けられた装置であり、こ
れにより、シリコンウエハ等の被処理物をセラミック基
板の表面に載置または離間させて保持し、所定の温度に
加熱したり洗浄を行うことができる。
The above-mentioned hot plate is a device in which only the resistance heating element is provided inside the ceramic substrate, whereby the object to be processed such as a silicon wafer is placed on or separated from the surface of the ceramic substrate. It can be heated to a predetermined temperature or washed.

【0068】本発明のセラミック基板の内部に形成され
た導電体が静電電極である場合には、上記セラミック基
板は、静電チャックとして機能する。図4(a)は、こ
のような静電チャックを模式的に示す縦断面図であり、
(b)は、そのA−A線断面図である。この静電チャッ
ク300では、セラミック基板31の内部に、チャック
正負極静電層32、33が埋設され、これらチャック正
負極静電層32、33にはスルーホール36が設けられ
ており、これらの静電電極上にセラミック誘電体膜34
が形成されている。また、セラミック基板31の内部に
は、抵抗発熱体320が設けられ、シリコンウエハ39
等の被処理物を加熱することができるようになってお
り、この抵抗発熱体320の端部にスルーホール360
が設けられている。なお、図示はしていないが、セラミ
ック基板31の表面には、イットリウムの化合部からな
る層が形成されており、セラミック基板31の底面には
スルーホール36、360が露出するように袋孔が形成
され、この袋孔に外部端子が挿入され、半田層等を介し
てスルーホール36、360と接続されている。なお、
セラミック基板31には、必要に応じて、RF電極が埋
設されていてもよい。
When the conductor formed inside the ceramic substrate of the present invention is an electrostatic electrode, the ceramic substrate functions as an electrostatic chuck. FIG. 4A is a vertical sectional view schematically showing such an electrostatic chuck.
(B) is the sectional view on the AA line. In this electrostatic chuck 300, chuck positive and negative electrode electrostatic layers 32 and 33 are embedded inside a ceramic substrate 31, and through holes 36 are provided in these chuck positive and negative electrode electrostatic layers 32 and 33. Ceramic dielectric film 34 on the electrostatic electrode
Are formed. Further, a resistance heating element 320 is provided inside the ceramic substrate 31, and the silicon wafer 39
It is possible to heat an object to be processed such as a through hole 360 at the end of the resistance heating element 320.
Is provided. Although not shown, a layer made of a compound of yttrium is formed on the surface of the ceramic substrate 31, and a bag hole is formed on the bottom surface of the ceramic substrate 31 so that the through holes 36 and 360 are exposed. The external terminal is formed in this bag hole, and is connected to the through holes 36 and 360 via a solder layer or the like. In addition,
An RF electrode may be embedded in the ceramic substrate 31 if necessary.

【0069】また、(b)に示したように、静電チャッ
ク300は、通常、平面視円形状に形成されており、セ
ラミック基板31の内部に(b)に示した半円弧状部3
2aと櫛歯部32bとからなるチャック正極静電層32
と、同じく半円弧状部33aと櫛歯部33bとからなる
チャック負極静電層33とが、互いに櫛歯部32b、3
3bを交差するように対向して配置されている。
Further, as shown in (b), the electrostatic chuck 300 is usually formed in a circular shape in plan view, and the semi-arcuate portion 3 shown in (b) is formed inside the ceramic substrate 31.
Chuck positive electrode electrostatic layer 32 comprising 2a and comb tooth portion 32b
And the chuck negative electrode electrostatic layer 33, which is also composed of the semi-circular portion 33a and the comb tooth portion 33b, is formed by the comb tooth portions 32b and 3b.
It is arranged so as to face 3b.

【0070】チャック正負極静電層32、33は、貴金
属(金、銀、白金、パラジウム)、鉛、タングステン、
モリブデン、ニッケル等の金属、または、タングステ
ン、モリブデンの炭化物等の導電性セラミックからなる
ものであることが好ましい。また、これらは、単独で用
いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The chuck positive and negative electrode electrostatic layers 32 and 33 are made of noble metal (gold, silver, platinum, palladium), lead, tungsten,
A metal such as molybdenum or nickel, or a conductive ceramic such as a carbide of tungsten or molybdenum is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

【0071】また、上述したホットプレート100の場
合と同様に、この静電チャック300のセラミック基板
31の表面は、イットリウムの化合物からなる層が形成
されており、上記袋孔に挿入され、スルーホールと接続
した外部端子はソケットを介して導電線と接続されてい
る。さらに、上述したホットプレート100の場合と同
様に、これら外部端子、ソケットおよび導電線等が、反
応性ガスやハロゲンガスと直接接触することがないよう
に処置が施され、図3に示したような支持容器に配設さ
れた状態で使用される。
As in the case of the hot plate 100 described above, the surface of the ceramic substrate 31 of this electrostatic chuck 300 is formed with a layer made of a compound of yttrium, which is inserted into the above-mentioned bag hole and the through hole. The external terminal connected to is connected to the conductive wire via the socket. Further, as in the case of the hot plate 100 described above, the external terminals, the sockets, the conductive wires and the like are treated so as not to come into direct contact with the reactive gas or the halogen gas, and as shown in FIG. It is used in a state where it is arranged in a different support container.

【0072】このような静電チャック300を作動させ
る場合には、抵抗発熱体320および静電電極32、3
3に、それぞれ電圧を印加する。これにより、静電チャ
ック30上に載置されたシリコンウエハ39が所定温度
に加熱されるとともに、静電的にセラミック基板31に
吸着されることになる。なお、この静電チャックは、必
ずしも、抵抗発熱体320を備えていなくてもよい。
When operating such an electrostatic chuck 300, the resistance heating element 320 and the electrostatic electrodes 32, 3 are used.
A voltage is applied to each. As a result, the silicon wafer 39 placed on the electrostatic chuck 30 is heated to a predetermined temperature and electrostatically attracted to the ceramic substrate 31. The electrostatic chuck may not necessarily include the resistance heating element 320.

【0073】図5は、他の静電チャックのセラミック基
板に形成された静電電極を模式的に示した水平断面図で
ある。図5に示した静電チャック70は、セラミック基
板71の内部に半円形状のチャック正極静電層72とチ
ャック負極静電層73とが形成されている。
FIG. 5 is a horizontal sectional view schematically showing an electrostatic electrode formed on a ceramic substrate of another electrostatic chuck. In the electrostatic chuck 70 shown in FIG. 5, a semi-circular chuck positive electrode electrostatic layer 72 and a chuck negative electrode electrostatic layer 73 are formed inside a ceramic substrate 71.

【0074】また、図6は、更に別の静電チャックのセ
ラミック基板に形成された静電電極を模式的に示した水
平断面図である。この静電チャック80では、セラミッ
ク基板81の内部に円を4分割した形状のチャック正極
静電層82a、82bとチャック負極静電層83a、8
3bが形成されている。また、2枚のチャック正極静電
層82a、82bおよび2枚のチャック負極静電層83
a、83bは、それぞれ交差するように形成されてい
る。なお、円形等の電極が分割された形態の電極を形成
する場合、その分割数は特に限定されず、5分割以上で
あってもよく、その形状も扇形に限定されない。
FIG. 6 is a horizontal sectional view schematically showing an electrostatic electrode formed on a ceramic substrate of yet another electrostatic chuck. In this electrostatic chuck 80, a chuck positive electrode electrostatic layer 82a, 82b and a chuck negative electrode electrostatic layer 83a, 8 having a shape obtained by dividing a circle into four inside a ceramic substrate 81.
3b is formed. Further, two chuck positive electrode electrostatic layers 82a and 82b and two chuck negative electrode electrostatic layers 83 are provided.
a and 83b are formed so as to intersect with each other. In the case of forming an electrode having a shape in which a circular electrode is divided, the number of divisions is not particularly limited and may be 5 or more, and the shape thereof is not limited to a fan shape.

【0075】次に、本発明のセラミック基板の製造方法
について説明する。本発明のセラミック基板の製造方法
は、その内部に導電体が設けられたセラミック基板の製
造方法であって、セラミック粉末とイットリアとを含む
セラミック成形体を作製した後、上記セラミック成形体
を、COおよびNからなる混合雰囲気中で焼成するこ
とを特徴とするものである。
Next, a method of manufacturing the ceramic substrate of the present invention will be described. A method of manufacturing a ceramic substrate according to the present invention is a method of manufacturing a ceramic substrate having a conductor provided therein, wherein a ceramic molded body containing ceramic powder and yttria is manufactured, and then the ceramic molded body is subjected to CO And firing in a mixed atmosphere consisting of N 2 and N 2 .

【0076】本発明のセラミック基板の製造方法は、セ
ラミック粉末とイットリアとを含むセラミック成形体
を、COおよびNからなる混合雰囲気中で焼成するた
め、セラミック基板の表面にイットリウムの化合物から
なる層を形成することができ、耐腐食性に優れるととも
に、セラミック粒子が充分に焼結され耐久性に優れたセ
ラミック基板を製造することができる。ここで、上述し
た製造方法により製造したセラミック基板が耐腐食性、
および、耐久性に劣るものであったのは以下に挙げる理
由によるものと考えられる。
In the method for producing a ceramic substrate of the present invention, a ceramic compact containing ceramic powder and yttria is fired in a mixed atmosphere of CO and N 2, so that a layer of yttrium compound is formed on the surface of the ceramic substrate. It is possible to produce a ceramic substrate which is excellent in corrosion resistance as well as in which the ceramic particles are sufficiently sintered and which is excellent in durability. Here, the ceramic substrate manufactured by the above-described manufacturing method is corrosion resistant,
Also, it is considered that the durability was poor because of the following reasons.

【0077】即ち、セラミック粉末とイットリアとを含
むセラミック成形体をBNで包囲された環境で焼成する
と、セラミック粒子の焼結の進行に伴ってイットリア
は、セラミック成形体の表面に向けて徐々に移動する。
上述の製造方法では、上記セラミック成形体を焼成する
際、N等の不活性ガス雰囲気中にて行っていたのであ
るが、この不活性ガス雰囲気中にはCO等の炭素源が含
まれていなかったため、セラミック成形体の表面に移動
してきたイットリアとNとが反応することがなく、B
Nに吸収されてしまう。即ち、上述の製造方法により得
られるセラミック基板の表面には、反応性ガスやハロゲ
ンガスに対する耐腐食性に優れたイットリウムの化合物
からなる層が形成されないため製造するセラミック基板
の耐腐食性が劣るものであったと考えられる。しかしな
がら、本発明のセラミック基板の製造方法では、セラミ
ック粉末とイットリアとを含むセラミック成形体を、C
OおよびNからなる混合雰囲気中で焼成するため、上
記COを還元剤として、セラミック成形体の表面に移動
してきたイットリアと上記混合雰囲気中のNとが反応
してイットリウムの化合物からなる層が形成される。こ
の反応はセラミック成形体の表面で起こるため、得られ
るセラミック基板の表面は、上記イットリウムの化合物
からなる層が形成された状態となる。上述した通り、上
記イットリウムの化合物からなる層は、反応性ガスやハ
ロゲンガスに対する耐腐食性に優れたものであるため、
本発明のセラミック基板の製造方法により得られるセラ
ミック基板は、その耐腐食性が優れたものとなる。
That is, when a ceramic compact containing ceramic powder and yttria is fired in an environment surrounded by BN, the yttria gradually moves toward the surface of the ceramic compact as the sintering of the ceramic particles progresses. To do.
In the above-mentioned manufacturing method, when firing the ceramic molded body, it was carried out in an atmosphere of an inert gas such as N 2 , but this inert gas atmosphere contains a carbon source such as CO. Since it did not exist, yttria that had moved to the surface of the ceramic molded body did not react with N 2, and B
It will be absorbed by N. That is, on the surface of the ceramic substrate obtained by the above-described manufacturing method, a layer made of a compound of yttrium excellent in corrosion resistance to reactive gas and halogen gas is not formed, so that the corrosion resistance of the ceramic substrate to be manufactured is inferior. It is thought that it was. However, in the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention, a ceramic compact containing ceramic powder and yttria is
Since firing is performed in a mixed atmosphere of O and N 2, the yttria that has moved to the surface of the ceramic molded body reacts with N 2 in the mixed atmosphere by using the CO as a reducing agent to form a layer made of a yttrium compound. Is formed. Since this reaction occurs on the surface of the ceramic molded body, the surface of the obtained ceramic substrate is in a state in which the layer made of the above-mentioned yttrium compound is formed. As described above, the layer made of the yttrium compound is excellent in corrosion resistance to reactive gas and halogen gas,
The ceramic substrate obtained by the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention has excellent corrosion resistance.

【0078】また、上述の製造方法おいて、セラミック
成形体の表面付近では、セラミック粒子を充分に焼結さ
せるために必要な焼結助剤が不足することとなるため、
この部分のセラミック粒子の焼結が不充分となり、得ら
れるセラミック基板にクラックが発生しやすくなるもの
と考えられる。また、得られたセラミック基板にクラッ
クが発生していない場合であっても、上記セラミック基
板の表面付近のセラミック粒子は充分に焼結されていな
いことがあるため、振動や熱衝撃等により容易にクラッ
クが発生していたものと考えられる。しかしながら、本
発明のセラミック基板の製造方法では、上記セラミック
成形体を焼成する際、焼成途中で表面にイットリウムの
化合物からなる層が形成されているため、セラミック成
形体からイットリアが逃散しにくく、そのため、充分に
焼結されて耐久性に優れたセラミック基板を得ることが
できるのである。
Further, in the above-mentioned manufacturing method, since the sintering aid necessary for sufficiently sintering the ceramic particles is insufficient near the surface of the ceramic molded body,
It is considered that the sintering of the ceramic particles in this portion becomes insufficient and cracks are easily generated in the obtained ceramic substrate. Even when the obtained ceramic substrate is not cracked, the ceramic particles in the vicinity of the surface of the ceramic substrate may not be sufficiently sintered, so that the ceramic substrate may be easily subjected to vibration or thermal shock. It is probable that a crack had occurred. However, in the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention, when firing the ceramic molded body, since a layer made of a compound of yttrium is formed on the surface during firing, it is difficult for yttria to escape from the ceramic molded body. Thus, it is possible to obtain a ceramic substrate that is sufficiently sintered and has excellent durability.

【0079】以下に本発明のセラミック基板の製造方法
の一例として、ホットプレートの製造方法について図7
を参照しながら説明する。図7(a)〜(d)は、セラ
ミック基板の内部に抵抗発熱体を有するホットプレート
の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
As an example of the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention, a method for manufacturing a hot plate will be described below with reference to FIG.
Will be described with reference to. 7A to 7D are cross-sectional views schematically showing a part of a method for manufacturing a hot plate having a resistance heating element inside a ceramic substrate.

【0080】(1)グリーンシートの作製工程 まず、セラミック粉末およびイットリアをバインダ、溶
剤等と共に混合してペーストを調製し、これを用いてグ
リーンシートを作製する。また、上記グリーンシート中
にはイットリアが0.1〜10重量%程度含まれている
ことが望ましく、また、上記グリーンシートには結晶質
や非晶質のカーボンを添加してもよい。さらに、上記グ
リーンシート中には、上記イットリアのほかに、例え
ば、CaO、NaO、LiO、Rb等が含ま
れていてもよい。これらの化合物も焼結助剤として好適
に働くからである。
(1) Green Sheet Manufacturing Step First, a ceramic powder and yttria are mixed with a binder, a solvent and the like to prepare a paste, which is used to manufacture a green sheet. It is desirable that yttria is contained in the green sheet in an amount of about 0.1 to 10% by weight, and crystalline or amorphous carbon may be added to the green sheet. Further, the green sheet may contain, for example, CaO, Na 2 O, Li 2 O, Rb 2 O 3 or the like in addition to the yttria. This is because these compounds also function favorably as sintering aids.

【0081】また、バインダとしては、アクリル系バイ
ンダ、エチルセルロース、ブチルセロソルブ、ポリビニ
ルアルコールから選ばれる少なくとも1種が望ましい。
さらに溶媒としては、α−テルピネオール、グリコール
から選ばれる少なくとも1種が望ましい。
The binder is preferably at least one selected from acrylic binders, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinyl alcohol.
Further, the solvent is preferably at least one selected from α-terpineol and glycol.

【0082】これらを混合して得られるペーストをドク
ターブレード法でシート状に成形してグリーンシート5
0を作製する。グリーンシート50の厚さは、0.1〜
5mmが好ましい。次に、抵抗発熱体の端部と外部端子
とを接続するためのスルーホールとなる部分630を形
成したグリーンシートを作製する。
The paste obtained by mixing these is formed into a sheet by the doctor blade method to obtain the green sheet 5
Create 0. The thickness of the green sheet 50 is 0.1
5 mm is preferable. Next, a green sheet having a portion 630 to be a through hole for connecting the end portion of the resistance heating element and the external terminal is produced.

【0083】また、シリコンウエハ等の被処理物を運搬
するためのリフターピンを挿入する貫通孔となる部分6
5、シリコンウエハを支持するための支持ピンを挿入す
る貫通孔となる部分(図示せず)、熱電対などの測温素
子を埋め込むための有底孔となる部分64を形成する。
なお、このような貫通孔や有底孔は、後述するグリーン
シート積層体を形成した後、または、上記積層体を形成
し、焼成した後に上記加工を行ってもよいが、上記貫通
孔や有底孔の内壁にもイットリウムの化合物からなる層
を形成するためには、上述したように、予めグリーンシ
ートに貫通孔となる部分65や有底孔となる部分64を
形成しておくことが望ましい。
Further, a portion 6 serving as a through hole into which a lifter pin for carrying an object to be processed such as a silicon wafer is inserted.
5, a through hole portion (not shown) for inserting a support pin for supporting the silicon wafer, and a bottomed portion 64 for embedding a temperature measuring element such as a thermocouple are formed.
The through holes and the bottomed holes may be processed after forming a green sheet laminated body described later or after forming the laminated body and firing it. In order to form the layer made of the yttrium compound on the inner wall of the bottom hole, it is desirable to previously form the through hole portion 65 and the bottomed hole portion 64 in the green sheet as described above. .

【0084】なお、スルーホールとなる部分630に
は、上記ペースト中にカーボンを加えておいたものを充
填してもよい。グリーンシート中のカーボンは、スルー
ホール中に充填されたタングステンやモリブデンと反応
し、これらの炭化物が形成されるからである。
The portion 630 to be a through hole may be filled with the above paste containing carbon. This is because the carbon in the green sheet reacts with the tungsten and molybdenum filled in the through holes to form these carbides.

【0085】(2)グリーンシート上に導体ペーストを
印刷する工程 スルーホールになる部分630を形成したグリーンシー
ト上に、金属ペーストまたは導電性セラミックを含む導
体ペーストを印刷し、導体ペースト層62を形成する。
これらの導体ペースト中には、金属粒子または導電性セ
ラミック粒子が含まれている。
(2) Step of printing the conductor paste on the green sheet A conductor paste containing a metal paste or a conductive ceramic is printed on the green sheet on which the through holes 630 are formed to form the conductor paste layer 62. To do.
The conductive paste contains metal particles or conductive ceramic particles.

【0086】上記金属粒子であるタングステン粒子また
はモリブデン粒子等の平均粒径は、0.1〜5μmが好
ましい。平均粒径が0.1μm未満であるか、5μmを
超えると、導体ペーストを印刷しにくいからである。
The average particle size of the metal particles such as tungsten particles or molybdenum particles is preferably 0.1 to 5 μm. This is because it is difficult to print the conductor paste when the average particle size is less than 0.1 μm or exceeds 5 μm.

【0087】このような導体ペーストとしては、例え
ば、金属粒子または導電性セラミック粒子85〜87重
量部;アクリル系、エチルセルロース、ブチルセロソル
ブ、ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも1種
のバインダ1.5〜10重量部;および、α−テルピネ
オール、グリコールから選ばれる少なくとも1種の溶媒
を1.5〜10重量部混合した組成物(ペースト)が挙
げられる。
Examples of such a conductor paste include, for example, 85 to 87 parts by weight of metal particles or conductive ceramic particles; 1.5 to 10 parts by weight of at least one binder selected from acrylic, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinyl alcohol. And a composition (paste) in which 1.5 to 10 parts by weight of at least one solvent selected from α-terpineol and glycol is mixed.

【0088】(3)グリーンシートの積層工程 導体ペースト層62を印刷したグリーンシート上下に、
導体ペーストを印刷していないグリーンシート50を複
数積層する(図7(a))。このとき、導体ペースト層
62を印刷したグリーンシートの上側に積層するグリー
ンシート50の数を下側に積層するグリーンシート50
の数よりも多くして、製造する抵抗発熱体の形成位置を
底面側の方向に偏芯させる。具体的には、上側のグリー
ンシート50の積層数は20〜50枚が、下側のグリー
ンシート50の積層数は5〜20枚が好ましい。
(3) Laminating Step of Green Sheets Above and below the green sheets on which the conductor paste layer 62 is printed,
A plurality of green sheets 50 on which no conductor paste is printed are laminated (FIG. 7A). At this time, the number of the green sheets 50 stacked on the upper side of the green sheet printed with the conductor paste layer 62 is the green sheet 50 stacked on the lower side.
The number of the resistance heating elements to be manufactured is eccentric in the direction of the bottom surface. Specifically, the number of stacked upper green sheets 50 is preferably 20 to 50, and the number of stacked lower green sheets 50 is preferably 5 to 20.

【0089】(4)グリーンシート積層体の焼成工程 グリーンシート積層体の加熱を行い、グリーンシート5
0および内部の導体ペースト層62を焼結させ、セラミ
ック基板11、抵抗発熱体12を製造する(図7
(b))。ここで、上記グリーンシート積層体の焼成は
COとNとからなる混合雰囲気中で行う。このときの
加熱温度は、1000〜2000℃が好ましい。このと
き、混合雰囲気中のCOの濃度は、1〜50vol%が
好ましい。COの濃度が、1vol%未満であると、イ
ットリウムの窒化物からなる島状の層が形成されにく
く、一方、COの濃度が、50vol%を超えると、表
面に形成されたCOの層がバリアとなり、イットリウム
と窒素との反応を阻害するため、イットリウムの窒化物
からなる島状の層が形成されにくくなる。この焼成工程
を行うことにより、得られるセラミック基板11の表面
(有底孔14および貫通孔15の内壁を含む)には、島
状のイットリウム化合物層10が形成される。なお、セ
ラミック基板11の表面に島状のイットリウム化合物層
10が形成されると、セラミック基板11の表面が赤色
化するため、イットリウム化合物層10が形成されたか
否かは目視により確認することができる。
(4) Firing step of the green sheet laminated body The green sheet laminated body is heated to obtain the green sheet 5.
0 and the conductor paste layer 62 inside are sintered to manufacture the ceramic substrate 11 and the resistance heating element 12 (FIG. 7).
(B)). Here, the firing of the green sheet laminate is performed in a mixed atmosphere of CO and N 2 . The heating temperature at this time is preferably 1000 to 2000 ° C. At this time, the concentration of CO in the mixed atmosphere is preferably 1 to 50 vol%. When the CO concentration is less than 1 vol%, it is difficult to form an island-shaped layer made of yttrium nitride, while when the CO concentration exceeds 50 vol%, the CO layer formed on the surface is a barrier. Therefore, since the reaction between yttrium and nitrogen is hindered, it becomes difficult to form an island-shaped layer made of a yttrium nitride. By performing this firing step, the island-shaped yttrium compound layer 10 is formed on the surface (including the bottomed holes 14 and the inner walls of the through holes 15) of the obtained ceramic substrate 11. When the island-shaped yttrium compound layer 10 is formed on the surface of the ceramic substrate 11, the surface of the ceramic substrate 11 turns red. Therefore, whether or not the yttrium compound layer 10 is formed can be visually confirmed. .

【0090】次に、セラミック基板11の底面に、ドリ
ル加工やサンドブラストなどのブラスト処理等を行うこ
とにより袋孔190形成して、スルーホール130を外
部に露出させる(図7(c))。
Next, a bag hole 190 is formed on the bottom surface of the ceramic substrate 11 by drilling, blasting such as sandblasting, and the through hole 130 is exposed to the outside (FIG. 7C).

【0091】(7)端子等の取り付け セラミック基板11の底面に形成した袋孔190に、半
田やろう材を介して外部端子13を挿入し、加熱してリ
フローすることにより、外部端子13をスルーホール1
30に接続する(図7(d))。上記加熱温度は、半田
処理の場合には90〜450℃が好適であり、ろう材で
の処理の場合には、900〜1100℃が好適である。
(7) Attachment of terminals, etc. The external terminal 13 is inserted into the bag hole 190 formed on the bottom surface of the ceramic substrate 11 via solder or a brazing material, heated and reflowed to pass the external terminal 13 through. Hall 1
30 (FIG. 7 (d)). The heating temperature is preferably 90 to 450 ° C. in the case of soldering, and 900 to 1100 ° C. in the case of processing with a brazing material.

【0092】次に、この外部端子13にソケット19を
介して電源に接続される導電線18に接続する(図3参
照)。更に、測温素子としての熱電対等を、形成した有
底孔に挿入し、耐熱性樹脂等で封止することで、その内
部に抵抗発熱体を有するセラミック基板を備えたホット
プレートを製造することができる。
Next, the external terminal 13 is connected to a conductive wire 18 connected to a power source via a socket 19 (see FIG. 3). Further, by inserting a thermocouple or the like as a temperature measuring element into the formed bottomed hole and sealing with a heat resistant resin or the like, a hot plate having a ceramic substrate having a resistance heating element therein is manufactured. You can

【0093】このホットプレートでは、セラミック基板
上にシリコンウエハ等の半導体ウエハを載置するか、ま
たは、シリコンウエハ等をリフターピンや支持ピン等で
保持させた後、シリコンウエハ等の加熱や冷却を行いな
がら、洗浄等の操作を行うことができる。
In this hot plate, a semiconductor wafer such as a silicon wafer is placed on a ceramic substrate, or the silicon wafer or the like is held by lifter pins or support pins and then heated or cooled. While performing, operations such as washing can be performed.

【0094】上記ホットプレートを製造する際に、セラ
ミック基板の内部に静電電極を設けることにより静電チ
ャックを製造することができる。ただし、この場合は、
静電電極と外部端子とを接続するためのスルーホールを
形成する必要があるが、支持ピンを挿入するための貫通
孔を形成する必要はない。
When the hot plate is manufactured, the electrostatic chuck can be manufactured by providing the electrostatic electrode inside the ceramic substrate. However, in this case,
It is necessary to form a through hole for connecting the electrostatic electrode and the external terminal, but it is not necessary to form a through hole for inserting the support pin.

【0095】セラミック基板の内部に電極を設ける場合
には、抵抗発熱体を形成する場合と同様にグリーンシー
トの表面に静電電極となる導体ペースト層を形成すれば
よい。
When an electrode is provided inside the ceramic substrate, a conductor paste layer to be an electrostatic electrode may be formed on the surface of the green sheet as in the case of forming a resistance heating element.

【0096】以下、本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.

【実施例】【Example】

【0097】(実施例1) ホットプレートの製造(図
1、2および図7参照) (1)窒化アルミニウム粉末(トクヤマ社製、平均粒径
1.1μm)100重量部、酸化イットリウム(Y
: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、分散剤0.5重量
部および1−ブタノールとエタノールとからなるアルコ
ール53重量部を混合したペーストを用い、ドクターブ
レード法により成形を行って、厚さ0.47mm、直径
330mmのグリーンシートを作製した。
(Example 1) Production of hot plate (see FIGS. 1, 2 and 7) (1) 100 parts by weight of aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation, average particle size 1.1 μm), yttrium oxide (Y 2 O)
3 : Yttria, average particle size 0.4 μm) 4 parts by weight, acrylic resin binder 11.5 parts by weight, dispersant 0.5 parts by weight, and a paste prepared by mixing 53 parts by weight of alcohol consisting of 1-butanol and ethanol. The green sheet having a thickness of 0.47 mm and a diameter of 330 mm was manufactured by using the doctor blade method.

【0098】(2)次に、このグリーンシートを80℃
で5時間乾燥させた後、シリコンウエハを運搬等するた
めのリフターピンを挿入するための貫通孔となる部分6
5、有底孔となる部分64およびスルーホールとなる部
分630をパンチングにより形成した。
(2) Next, this green sheet is heated to 80 ° C.
After being dried for 5 hours, the through hole 6 for inserting the lifter pin for carrying the silicon wafer, etc. 6
5, a portion 64 to be a bottomed hole and a portion 630 to be a through hole were formed by punching.

【0099】(3)平均粒径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を調整した。
(3) A conductor obtained by mixing 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle size of 1 μm, 3.0 parts by weight of an acrylic binder, 3.5 parts by weight of an α-terpineol solvent and 0.3 part by weight of a dispersant. Paste A was prepared.

【0100】平均粒径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を調整した。
Tungsten particles 100 having an average particle size of 3 μm
By weight, 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 prepare a conductor paste B.

【0101】この導体ペーストAをスルーホールとなる
部分630を形成したグリーンシート上にスクリーン印
刷で印刷し、抵抗発熱体用の導体ペースト層62を形成
した。印刷パターンは、図1に示したような屈曲線と同
心円とからなるパターンとし、導体ペースト層62の幅
を10mm、その厚さを12μmとした。
This conductor paste A was printed by screen printing on a green sheet having a portion 630 to be a through hole, to form a conductor paste layer 62 for a resistance heating element. The printed pattern was a pattern composed of bent lines and concentric circles as shown in FIG. 1, the conductor paste layer 62 had a width of 10 mm and a thickness of 12 μm.

【0102】また、スルーホールとなる部分630に導
体ペーストBを充填した。上記処理の終わった導体ペー
スト層62を印刷したグリーンシートの上に、導体ペー
ストを印刷していないグリーンシートを37枚重ね、そ
の下に、導体ペーストを印刷していないグリーンシート
を13枚重ねて、130℃、8MPaの圧力で積層し
た。
Further, the conductor paste B was filled in the portion 630 to be the through hole. 37 green sheets on which the conductor paste is not printed are stacked on the green sheet on which the conductor paste layer 62 is printed, and 13 green sheets on which the conductor paste is not printed are stacked below the green sheet. , 130 ° C., and a pressure of 8 MPa.

【0103】(4)次に、得られた積層体を窒素ガス:
40vol%およびCOガス:60vol%からなる混
合ガス中、600℃で5時間脱脂し、1890℃、10
時間で焼成することで、厚さ3mm、直径230mmの
窒化アルミニウム基板を得た。この窒化アルミニウム基
板の表面には、図8(a)、(b)に示すような、厚さ
10μmの窒化イットリウム、炭化イットリウム、酸化
イットリウムからなる層が島状に分散して形成されてい
た。また、この窒化アルミニウム基板の内部には、厚さ
6μm、幅10mmの抵抗発熱体、および、直径3mm
のスルーホール130が形成されていた。
(4) Next, the obtained laminate was treated with nitrogen gas:
40 vol% and CO gas: degassed at 600 ° C. for 5 hours in a mixed gas consisting of 60 vol%, 1890 ° C., 10
By firing for a period of time, an aluminum nitride substrate having a thickness of 3 mm and a diameter of 230 mm was obtained. On the surface of this aluminum nitride substrate, as shown in FIGS. 8A and 8B, layers of yttrium nitride, yttrium carbide, and yttrium oxide having a thickness of 10 μm were dispersed and formed in an island shape. Further, inside the aluminum nitride substrate, a resistance heating element having a thickness of 6 μm and a width of 10 mm, and a diameter of 3 mm
Through hole 130 was formed.

【0104】(5)次に、(4)で得られた窒化アルミ
ニウム基板の底面で、スルーホール13が形成されてい
る部分をえぐりとって袋孔190を形成した。
(5) Next, the bottom of the aluminum nitride substrate obtained in (4) was hollowed out to form a blind hole 190 by cutting out the portion where the through hole 13 was formed.

【0105】(6)次に、袋孔190に、銀ろう(A
g:40重量%、Cu:30重量%、Zn:28重量
%、Ni:1.8重量%、残部:その他の元素、リフロ
ー温度:800℃)を用いて、外部端子13を取り付け
た。そして、外部端子13にソケット19を介して導電
線18を接続した。
(6) Next, the silver solder (A
g: 40% by weight, Cu: 30% by weight, Zn: 28% by weight, Ni: 1.8% by weight, balance: other elements, reflow temperature: 800 ° C.), and the external terminal 13 was attached. Then, the conductive wire 18 was connected to the external terminal 13 via the socket 19.

【0106】(7)そして、温度制御のための熱電対を
有底孔14に挿入し、ポリイミド樹脂を充填し、190
℃で2時間硬化させることで、その内部に抵抗発熱体お
よびスルーホールが設けられ、ホットプレートとして機
能する窒化アルミニウム基板を製造した。
(7) Then, a thermocouple for temperature control is inserted into the bottomed hole 14 and filled with polyimide resin.
By curing at 0 ° C. for 2 hours, an aluminum nitride substrate having a resistance heating element and a through hole provided therein and functioning as a hot plate was manufactured.

【0107】(実施例2) 静電チャックの製造(図4
参照) (1)窒化アルミニウム粉末(トクヤマ社製、平均粒径
1.1μm)100重量部、酸化イットリウム(Y
: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、分散剤0.5重量
部および1−ブタノールとエタノールとからなるアルコ
ール53重量部を混合したペーストを用い、ドクターブ
レード法により成形を行って、厚さ0.47mm、直径
340mmのグリーンシートを作製した。
(Example 2) Manufacturing of electrostatic chuck (Fig. 4)
(1) 100 parts by weight of aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation, average particle size 1.1 μm), yttrium oxide (Y 2 O)
3 : Yttria, average particle size 0.4 μm) 4 parts by weight, acrylic resin binder 11.5 parts by weight, dispersant 0.5 parts by weight, and a paste prepared by mixing 53 parts by weight of alcohol consisting of 1-butanol and ethanol. The green sheet having a thickness of 0.47 mm and a diameter of 340 mm was produced by using the doctor blade method.

【0108】(2)次に、このグリーンシートを80℃
で5時間乾燥した後、何も加工を施していないグリーン
シートと、パンチングを行い、静電電極と外部端子とを
接続するためのスルーホール用貫通孔、抵抗発熱体と外
部端子とを接続するためのスルーホール用貫通孔、およ
び、測温素子挿入するための有底孔となる部分を設けた
グリーンシートを作製した。
(2) Next, this green sheet is heated to 80 ° C.
After drying for 5 hours, the unprocessed green sheet is punched, through holes for through holes for connecting electrostatic electrodes and external terminals, and resistance heating elements and external terminals are connected. A through-hole through hole for this purpose, and a green sheet provided with a portion to be a bottomed hole for inserting the temperature measuring element were produced.

【0109】(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重量部、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。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3.7重量部、分散剤0.2重量部を混合して
導体ペーストBを調製した。
(3) 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle diameter of 1 μm, and an acrylic binder of 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. Further, a conductor 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.

【0110】(4)抵抗発熱体と外部端子とを接続する
ためのスルーホール用貫通孔を設けたグリーンシートの
表面に、導体ペーストAをスクリーン印刷法により印刷
し、抵抗発熱体となる導体ペースト層を印刷した。ま
た、静電電極と外部端子とを接続するためのスルーホー
ル用貫通孔を設けたグリーンシート上に図4(b)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。
(4) Conductor paste A is printed by a screen printing method on the surface of the green sheet provided with through holes for through holes for connecting the resistance heating element and the external terminals to form a resistance heating element. The layers were printed. Further, a conductor paste layer having an electrostatic electrode pattern of the shape shown in FIG. 4B was formed on the green sheet provided with through holes for through holes for connecting the electrostatic electrodes and external terminals.

【0111】更に、静電電極と外部端子とを接続するた
めのスルーホール用貫通孔、および、抵抗発熱体と外部
端子とを接続するためのスルーホール用貫通孔に導体ペ
ーストBを充填した。
Further, the through holes for through holes for connecting the electrostatic electrodes and the external terminals and the through holes for through holes for connecting the resistance heating element and the external terminals were filled with the conductor paste B.

【0112】次に、上記処理の終わった各グリーンシー
トを積層した。まず、抵抗発熱体となる導体ペースト層
が印刷されたグリーンシートの上側(加熱面側)に、ス
ルーホール36となる部分のみが形成されたグリーンシ
ートを34枚積層し、その下側にスルーホール36、3
60となる部分が形成されたグリーンシートを12枚積
層した。このように積層したグリーンシートの最上部
に、静電電極パターンからなる導体ペースト層を印刷し
たグリーンシートを積層し、さらにその上に何の加工も
していないグリーンシートを2枚積層し、これらを13
0℃、8MPaの圧力で圧着して積層体を形成した。
Next, the green sheets that had been subjected to the above treatment were laminated. First, on the upper side (heating surface side) of the green sheet on which the conductor paste layer serving as the resistance heating element is printed, 34 green sheets in which only the portions to be the through holes 36 are formed are stacked, and the through holes are formed on the lower side thereof. 36, 3
Twelve green sheets each having a portion corresponding to 60 were formed. The green sheet on which the conductor paste layer composed of the electrostatic electrode pattern is printed is laminated on the uppermost part of the thus laminated green sheet, and two green sheets which have not been processed are further laminated on the green sheet. Thirteen
A laminated body was formed by pressure bonding at 0 ° C. and a pressure of 8 MPa.

【0113】(5)次に、得られた積層体を窒素ガス:
10vol%およびCOガス:90vol%からなる混
合ガス中、600℃で5時間脱脂し、その後、1890
℃、10時間で焼成することで、厚さ3mm、直径23
0mmの窒化アルミニウム基板を得た。この窒化アルミ
ニウム基板の表面には、厚さ2μmの窒化イットリウ
ム、酸化イットリウムからなる層が島状に分散して形成
されていた。また、この窒化アルミニウム基板の内部に
は、厚さが5μm、幅が2.4mmの抵抗発熱体32
0、および、厚さ6μmのチャック正極静電層32、チ
ャック負極静電層33が形成されていた。
(5) Next, the obtained laminate was treated with nitrogen gas:
In a mixed gas consisting of 10 vol% and CO gas: 90 vol%, degreasing was performed at 600 ° C. for 5 hours, and then 1890.
By firing at ℃ for 10 hours, thickness 3mm, diameter 23
A 0 mm aluminum nitride substrate was obtained. On the surface of this aluminum nitride substrate, layers of yttrium nitride and yttrium oxide having a thickness of 2 μm were dispersed and formed in an island shape. Further, inside the aluminum nitride substrate, a resistance heating element 32 having a thickness of 5 μm and a width of 2.4 mm is provided.
The chuck positive electrode electrostatic layer 32 and the chuck negative electrode electrostatic layer 33 having a thickness of 0 and 6 μm were formed.

【0114】(6)次に、(5)で得られた窒化アルミ
ニウム基板の底面で、スルーホール36、360が形成
されている部分をえぐりとって袋孔を形成した。
(6) Next, a bag hole was formed by scooping out the portion where the through holes 36, 360 were formed on the bottom surface of the aluminum nitride substrate obtained in (5).

【0115】(7)次に、上記袋孔に、銀ろう(Ag:
40重量%、Cu:30重量%、Zn:28重量%、N
i:1.8重量%、残部:その他の元素、リフロー温
度:800℃)を用いて、外部端子を取り付けた。そし
て、この外部端子にソケットを介して導電線を接続し
た。
(7) Next, silver solder (Ag:
40% by weight, Cu: 30% by weight, Zn: 28% by weight, N
i: 1.8% by weight, balance: other elements, reflow temperature: 800 ° C.) was used to attach external terminals. Then, a conductive wire was connected to the external terminal via a socket.

【0116】(8)そして、温度制御のための熱電対を
有底孔に挿入し、ポリイミド樹脂を充填し、190℃で
2時間硬化させることで、その内部に静電電極、抵抗発
熱体およびスルーホールが設けられ、静電チャックとし
て機能する窒化アルミニウム基板を製造した。
(8) Then, a thermocouple for temperature control is inserted into the bottomed hole, filled with a polyimide resin, and cured at 190 ° C. for 2 hours, whereby an electrostatic electrode, a resistance heating element and An aluminum nitride substrate having a through hole and functioning as an electrostatic chuck was manufactured.

【0117】(比較例1)グリーンシートの積層体を焼
成する際、窒素ガス雰囲気中で行ったほかは、実施例1
と同様にして、ホットプレートとして機能する窒化アル
ミニウム基板を製造した。得られた窒化アルミニウム基
板の表面には、窒化イットリウム等からなる層は形成さ
れていなかった。
Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that the green sheet laminate was fired in a nitrogen gas atmosphere.
An aluminum nitride substrate that functions as a hot plate was manufactured in the same manner as in. No layer of yttrium nitride or the like was formed on the surface of the obtained aluminum nitride substrate.

【0118】(比較例2)グリーンシートの積層体を焼
成する際、この積層体の四方をBNからなる型で固定
し、窒素ガス雰囲気中、1890℃、15MPa、10
時間の条件でホットプレスしたほかは、実施例1と同様
にして、ホットプレートとして機能する窒化アルミニウ
ム基板を製造した。得られた窒化アルミニウム基板の表
面には、窒化イットリウム等からなる層は形成されてお
らず、また、多数の窒化アルミニウム基板の表面にクラ
ックが発生していた。
(Comparative Example 2) When firing a laminate of green sheets, four sides of the laminate were fixed with a mold made of BN, 1890 ° C., 15 MPa, 10 in a nitrogen gas atmosphere.
An aluminum nitride substrate functioning as a hot plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that hot pressing was performed under the conditions of time. No layer of yttrium nitride or the like was formed on the surface of the obtained aluminum nitride substrate, and cracks were generated on the surface of many aluminum nitride substrates.

【0119】(比較例3)グリーンシートの積層体を2
4時間焼成して、窒化アルミニウム基板の表面をイット
リウムの窒化物、酸化物、炭化物で完全に被覆した以外
は、実施例1と同様にして窒化アルミニウム基板を製造
した。
(Comparative Example 3) Two green sheet laminates were prepared.
An aluminum nitride substrate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the surface of the aluminum nitride substrate was completely covered with the nitride, oxide, or carbide of yttrium by firing for 4 hours.

【0120】実施例1、2および比較例1〜3に係る窒
化アルミニウム基板について、以下の評価試験を行っ
た。その結果を下記の表1に示す。なお、比較例2に係
る窒化アルミニウム基板ついては、製造時にクラックが
発生していないものについて以下の評価試験を行った。
The following evaluation tests were conducted on the aluminum nitride substrates according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3. The results are shown in Table 1 below. For the aluminum nitride substrate according to Comparative Example 2, the following evaluation test was performed on a substrate in which no crack was generated during manufacturing.

【0121】(1)耐腐食性の評価 各窒化アルミニウム基板にCFガスを吹き付け、腐食
の有無を目視により観察した。
(1) Evaluation of Corrosion Resistance CF 4 gas was blown to each aluminum nitride substrate, and the presence or absence of corrosion was visually observed.

【0122】(2)ヒートサイクル試験 各窒化アルミニウム基板を25℃に保持した後、450
℃に加熱する過程を1000回繰り返すヒートサイクル
試験を行い、窒化アルミニウム基板にクラックが発生す
るかどうかを確認した。
(2) Heat Cycle Test After each aluminum nitride substrate was kept at 25 ° C., 450
A heat cycle test in which the process of heating to ℃ was repeated 1000 times was performed to confirm whether or not a crack was generated in the aluminum nitride substrate.

【0123】(3)加熱面の温度測定 各窒化アルミニウム基板を300℃に昇温した後、窒化
アルミニウム基板の加熱面の温度をサーモビュア(日本
データム社製 IR−162012−0012)により
測定し、最低温度と最高温度との温度差を求めた。
(3) Temperature Measurement of Heating Surface After heating each aluminum nitride substrate to 300 ° C., the temperature of the heating surface of the aluminum nitride substrate was measured by a thermoviewer (IR-162012-0012 manufactured by Nippon Datum Co., Ltd.) The temperature difference between the temperature and the maximum temperature was determined.

【0124】[0124]

【表1】 [Table 1]

【0125】表1に示した結果より明らかなように、実
施例1、2に係る窒化アルミニウム基板はCFガスに
より腐食されることはなく、また、ヒートサイクル試験
によってもクラックが発生することはなかった。一方、
比較例1、2に係る窒化アルミニウム基板は、その表面
がCFガスにより腐食されてしまい、また、比較例2
に係る窒化アルミニウム基板は、ヒートサイクル試験に
よりクラックが発生した。比較例3に係る窒化アルミニ
ウム基板では、CFガスに対する耐性は優れている
が、加熱面の温度差は15℃と大きくなっている。ま
た、イットリウム化合物からなる層が厚すぎることに起
因して、窒化アルミニウム基板にクラックが発生してい
た。
As is clear from the results shown in Table 1, the aluminum nitride substrates according to Examples 1 and 2 are not corroded by CF 4 gas, and cracks are not generated even in the heat cycle test. There wasn't. on the other hand,
The surfaces of the aluminum nitride substrates according to Comparative Examples 1 and 2 were corroded by CF 4 gas, and Comparative Example 2
The aluminum nitride substrate according to No. 2 had cracks generated by the heat cycle test. The aluminum nitride substrate according to Comparative Example 3 has excellent resistance to CF 4 gas, but the temperature difference on the heating surface is as large as 15 ° C. Further, the aluminum nitride substrate was cracked due to the fact that the layer made of the yttrium compound was too thick.

【0126】[0126]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセラミッ
ク基板は、その表面にイットリウムの化合物からなる層
が島状に分散して形成されているため耐腐食性に優れ、
また、その表面付近のセラミック粒子も充分に焼結され
たものであるため耐久性に優れたものである。
As described above, the ceramic substrate of the present invention is excellent in corrosion resistance because the layer made of the compound of yttrium is dispersed in the form of islands on the surface thereof,
Further, since the ceramic particles near the surface are also sufficiently sintered, they have excellent durability.

【0127】また、本発明のセラミック基板の製造方法
は、上述した通りであるので、セラミック基板の表面に
イットリウムの化合物からなる層を形成することがで
き、また、セラミック粒子を充分に焼結することができ
るため、耐腐食性および耐久性に優れるセラミック基板
を製造することができる。
Since the method for producing a ceramic substrate of the present invention is as described above, it is possible to form a layer made of a compound of yttrium on the surface of the ceramic substrate and sinter the ceramic particles sufficiently. Therefore, a ceramic substrate having excellent corrosion resistance and durability can be manufactured.

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

【図1】本発明のセラミック基板の一例であるホットプ
レートを模式的に示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a hot plate which is an example of a ceramic substrate of the present invention.

【図2】図1に示したセラミック基板の部分拡大断面図
である。
FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the ceramic substrate shown in FIG.

【図3】図1に示したホットプレートを支持容器に配設
した状態を模式的に示した断面図である。
3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the hot plate shown in FIG. 1 is arranged in a support container.

【図4】(a)は、本発明のセラミック基板の一例であ
る静電チャックを構成するセラミック基板を模式的に示
す縦断面図であり、(b)は、そのA−A線断面図であ
る。
FIG. 4A is a vertical cross-sectional view schematically showing a ceramic substrate that constitutes an electrostatic chuck which is an example of the ceramic substrate of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. is there.

【図5】セラミック基板に埋設されている静電電極の別
の一例を模式的に示す水平断面図である。
FIG. 5 is a horizontal sectional view schematically showing another example of the electrostatic electrode embedded in the ceramic substrate.

【図6】セラミック基板に埋設されている静電電極の更
に別の一例を模式的に示す水平断面図である。
FIG. 6 is a horizontal cross-sectional view schematically showing still another example of the electrostatic electrode embedded in the ceramic substrate.

【図7】(a)〜(d)は、本発明のセラミック基板の
一例であるホットプレートの製造方法の一例を模式的に
示す断面図である。
7 (a) to 7 (d) are cross-sectional views schematically showing an example of a method for manufacturing a hot plate which is an example of the ceramic substrate of the present invention.

【図8】(a)は、本発明のセラミック基板の製造方法
により製造されたセラミック基板の表面付近を撮影した
顕微鏡写真であり、(b)は、その一部をさらに拡大し
た写真である。(c)は、顕微鏡写真およびセラミック
基板表面の一部についての蛍光X線分析試験の結果を示
すチャートである。
FIG. 8 (a) is a photomicrograph of the vicinity of the surface of a ceramic substrate manufactured by the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention, and FIG. 8 (b) is a partially enlarged photo of the same. (C) is a micrograph and a chart showing the results of a fluorescent X-ray analysis test on a part of the surface of the ceramic substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 イットリウム化合物層 11 セラミック基板 12 抵抗発熱体 13 外部端子 14 有底孔 15 貫通孔 16 リフターピン 18 導電線 19 ソケット 130 スルーホール 190 袋孔 10 Yttrium compound layer 11 Ceramic substrate 12 Resistance heating element 13 External terminal 14 Bottomed hole 15 through holes 16 lifter pins 18 Conductive wire 19 socket 130 through hole 190 bag 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) H01L 21/66 H01L 21/66 Z 5F031 H05B 3/10 C 5F045 3/20 393 H05B 3/10 3/74 3/20 393 C04B 35/58 104Y 3/74 H01L 21/302 B Fターム(参考) 3K034 AA02 AA04 AA16 AA22 AA34 BA06 BB06 BC03 BC12 BC16 FA14 HA04 HA10 JA01 JA10 3K092 PP20 QA05 QB30 QB45 QB62 QB74 RF03 RF11 RF17 RF22 RF26 RF27 TT30 VV34 VV40 4G001 BA09 BA36 BB08 BB36 BC54 BD04 BD37 BD38 4M106 AA01 BA01 CA31 CA60 DD30 DG30 DH44 DH56 DJ02 5F004 AA14 BA00 BB18 BB22 BB26 BD04 5F031 CA02 HA02 HA03 HA08 HA10 HA16 HA37 MA28 MA32 MA33 5F045 BB14 EB03 EK09 EM05 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/66 H01L 21/66 Z 5F031 H05B 3/10 C 5F045 3/20 393 H05B 3/10 3/74 3/20 393 C04B 35/58 104Y 3/74 H01L 21/302 BF term (reference) 3K034 AA02 AA04 AA16 AA22 AA34 BA06 BB06 BC03 BC12 BC16 FA14 HA04 HA10 JA01 JA10 3K092 PP20 QA05 QB30 QB45 QB62 QB74 RF30 RF26 RF11 RF17 RF26 RF11 RF27 RF11 RF26 RF11 RF27 RF11 RF26 RF11 RF27 RF26 RF11 RF17 RF26 RF26 RF17 RF26 RF11 RF26 RF11 RF26 RF11 RF27 RF11 RF27 RF11 RF27 RF11 RF26 RF27 RF26 RF11 RF27 RF11 RF27 RF11 RF27 RF11 RF17 RF17 RF26 RF11 RF17 RF27 RF11 RF27 RF11 RF17 RF27 RF11 RF17 RF27 RF11 RF27 RF26 RF27 RF17 RF17 RF27 RF27 RF11 RF17 RF27 RF11 RF27 RF27 RF11 RF27 RF27 RF11 RF17 RF27 RF27 RF27 VV40 4G001 BA09 BA36 BB08 BB36 BC54 BD04 BD37 BD38 4M106 AA01 BA01 CA31 CA60 DD30 DG30 DH44 DH56 DJ02 5F004 AA14 BA00 BB18 BB22 BB26 BD04 5F031 CA02 HA02 HA03 HA08 HA10 HA16 HA37 MA28 MA32 MA14 5F045EK33

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 その内部に導電体が設けられた半導体製
造・検査装置用セラミック基板であって、前記セラミッ
ク基板の表面には、イットリウムの化合物からなる層が
島状に分散して形成されてなることを特徴とする半導体
製造・検査装置用セラミック基板。
1. A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus having a conductor provided therein, wherein layers of a yttrium compound are dispersed in an island shape on the surface of the ceramic substrate. A ceramic substrate for semiconductor manufacturing / inspection equipment.
【請求項2】 前記導電体は、抵抗発熱体であり、ホッ
トプレートとして機能する請求項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 for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus according to claim 1, wherein the conductor is a resistance heating element and functions as a hot plate.
【請求項3】 前記導電体は、静電電極であり、静電チ
ャックとして機能する請求項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 for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus according to claim 1, wherein the conductor is an electrostatic electrode and functions as an electrostatic chuck.
【請求項4】 その内部に導電体が設けられた半導体製
造・検査装置用セラミック基板の製造方法であって、セ
ラミック粉末とイットリアとを含むセラミック成形体を
作製した後、前記セラミック成形体を、COおよびN
からなる混合雰囲気中で焼成す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の製造方法。
4. A method of manufacturing a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus, in which a conductor is provided, wherein a ceramic molded body containing ceramic powder and yttria is manufactured, and then the ceramic molded body is manufactured. CO and N 2
A method of manufacturing a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus, which comprises firing in a mixed atmosphere comprising.
【請求項5】 前記導電体は、抵抗発熱体であり、前記
セラミック基板はホットプレートとして機能する請求項
4に記載の半導体製造・検査装置用セラミック基板の製
造方法。
5. The method of manufacturing a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus according to claim 4, wherein the conductor is a resistance heating element, and the ceramic substrate functions as a hot plate.
【請求項6】 前記導電体は、静電電極であり、前記セ
ラミック基板は静電チャックとして機能する請求項4に
記載の半導体製造・検査装置用セラミック基板の製造方
法。
6. The method for manufacturing a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus according to claim 4, wherein the conductor is an electrostatic electrode, and the ceramic substrate functions as an electrostatic chuck.
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JP2005167227A (en) * 2003-11-11 2005-06-23 Ibiden Co Ltd Gas jet head, its manufacturing method, semiconductor manufacturing device, and corrosion-resistant material
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JP2020126913A (en) * 2019-02-04 2020-08-20 日本特殊陶業株式会社 Ceramic member

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