JP2023136387A5

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Publication number: JP2023136387A5
Application number: JP2022042036A
Authority: JP
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2023-11-06

Description

本発明のウエハ載置台は、
上述したセラミックス材料で形成され、上面にウエハを載置可能なセラミックス基体と、
前記セラミックス基体の内部に配置された電極と、
を備えたものであるか、
上述したセラミックス材料で形成され、上面にウエハを載置可能なセラミックス基体と、
前記セラミック基体の下面に設けられ、前記セラミック基体よりも熱伝導率の高い高熱伝導基体と、
前記セラミックス基体の内部、前記高熱伝導基体の内部又は前記セラミック基体と前記高熱伝導基体との間に配置された電極と、
前記高熱伝導基体の内部であって前記電極よりも下方に配置された抵抗発熱体と、
を備えたものである。

本実施形態のセラミックス材料は、５００℃における体積抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上であることが好ましい。５００℃における体積抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上であれば、このセラミックス材料をウエハ載置面を有する電極内蔵のセラミック基体として利用した場合に、高温でウエハを処理する際にウエハと電極との間にリーク電流が流れるのを十分抑制することができる。また、このセラミックス材料を静電チャックに用いた場合に、高温においてジョンソン－ラーベック力によりウエハを確実に静電吸着することができる。また、５００℃における体積抵抗率が５×１０¹¹Ωｃｍ以下であることが好ましい。こうすれば、このセラミックス材料を静電チャックに用いた場合に、ウエハの吸脱着応答性を良好にすることができる。

高熱伝導基体２３は、セラミックス基体２２よりも熱伝導率が高く、セラミックス基体２２と線熱膨張係数が同じか近いものを用いる。ＡｌＮ－ＹＡＧは、チタンを含有していてもよく、その含有率は、例えば酸化物換算で０．１～１質量％としてもよい。チタンを添加すると、ＡｌＮ－ＹＡＧの色が黒くなるため、ＡｌＮ－ＹＡＧの色むらを目立たなくすることができる。

［評価］
（１）結晶相評価
実験例１～７で得られたセラミックス基体を乳鉢で粉砕し、Ｘ線回折装置により結晶相を同定した。測定条件はＣｕＫα，４０ｋＶ，４０ｍＡ，２θ＝５～７０°とし、封入管式Ｘ線回折装置（ブルカー・エイエックスエス製Ｄ８ＡＤＶＡＮＣＥ）を使用した。その結果、実験例１～７のいずれにおいても、主相はマグネシウム－アルミニウム酸窒化物（２θ＝４７～４９°にピークあり）であった。この主相は、特許文献１で同定されたマグネシウム－アルミニウム酸窒化物のピークと一致していた。図５及び図６に代表例（実験例３，５）のＸＲＤチャートを示す。

（５）平均線熱膨張係数（４０～１０００℃）
１０００℃での平均線熱膨張係数は、ディラトメーター（ブルカー・エイエックスエス製）を用いて、窒素雰囲気中、４０～１０００℃で測定した。実験例２，３，５，６で得られたセラミックス基体の１０００℃での平均線熱膨張係数を表２に示す。

［実験例２０］
実験例２０は、ＡｌＮ－ＹＡＧ製の高熱伝導基体の一例である。まず、ＡｌＮ原料、Ｙ₂Ｏ₃原料、Ａｌ₂Ｏ₃原料及びＴｉＯ₂原料を、それぞれ７４．５，１５，１０，０．５質量％となるように秤量し、イソプロピルアルコールを溶媒とし、ナイロン製のポット、直径５ｍｍのアルミナ玉石を用いて４時間湿式混合した。混合後スラリーを取り出し、窒素気流中１１０℃で乾燥した。その後３０メッシュの篩に通し、調合粉末とした。この調合粉末を用いて、実験例１と同様にして成形及び焼成を行うことにより、円板状の高熱伝導基体を得た。この高熱伝導基体のＸＲＤスペクトルを解析したところ、主相はＡｌＮ－ＹＡＧであった。また、高熱伝導基体の色は黒色であった。得られた高熱伝導基体の５００℃での体積抵抗率は５×１０⁹Ωｃｍ、室温での熱伝導率は８１Ｗ／ｍ・Ｋ、４０～１０００℃での熱膨張係数は６．１×１０^-6／Ｋであった。すなわち、熱伝導率は実験例２，３，５，６の約１０倍、熱膨張係数は実験例２，３，５，６と同等であった。実験例２０は、上述したウエハ載置台１０～４０のシャフト２８やウエハ載置台２０～４０の高熱伝導基体２３として用いることができる。

Claims

マグネシウム－アルミニウム酸窒化物を含有するセラミックス材料であって、
炭素含有率が０．００５～０．２７５質量％である、
高抵抗・高耐食セラミックス材料。
５００℃における体積抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上である、
請求項１に記載のセラミックス材料。
チタンを含有する、
請求項１又は２に記載のセラミックス材料。
ＣｕＫα線を用いたときのＸＲＤピークが少なくとも２θ＝４７～５０°に現れるマグネシウム－アルミニウム酸窒化物相を主相とする、
請求項１～３のいずれか１項に記載のセラミックス材料。
請求項１～４のいずれか１項に記載のセラミックス材料で形成され、上面にウエハを載置可能なセラミックス基体と、
前記セラミックス基体の内部に配置された電極と、
を備えたウエハ載置台。
請求項１～４のいずれか１項に記載のセラミックス材料で形成され、上面にウエハを載置可能なセラミックス基体と、
前記セラミック基体の下面に設けられ、前記セラミック基体よりも熱伝導率の高い高熱伝導基体と、
前記セラミックス基体の内部、前記高熱伝導基体の内部又は前記セラミック基体と前記高熱伝導基体との間に配置された電極と、
前記高熱伝導基体の内部であって前記電極よりも下方に配置された抵抗発熱体と、
を備えたウエハ載置台。
前記高熱伝導基体は、ＡｌＮとＹＡＧとを含む、
請求項６に記載のウエハ載置台。
前記高熱伝導基体は、チタンを含む、
請求項７に記載のウエハ載置台。